DE1255177C2 - Anordnung zur Gewinnung der Regelabweichung bei der Registerregelung - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur trägheitslosen Gewinnung der Regelabweichung in Form einer Gleichspannung bei der Registerregelung.

Bei einer Registerregelung wird der Registerfehler so gemessen, daß ein Meßimpuls erzeugt wird, dessen Spannungshöhe konstant ist und dessen Länge abhängig von dem Abstand zweier Impulse ist, die bei der Abtastung der Registermarken entstehen. Damit der Meßwert von der jeweiligen Druckgeschwindigkeii unabhängig wird, ist es notwendig, daß der Meßimpuls der Drackgeschwindigkeit proportional ist. Man hai diese Schwierigkeit dadurch übergangen, daß die einzelnen Impulse nicht gesondert ausgewertet wurden, sondern daß die Impulse erst in einem Kondensator ist dann dem Fehler, unabhängig von der jeweiligen Geschwindigkeit, proportional, weil z. B. bei der doppelten Druckgeschwindigkeit zwar der bei der doppelten Druckgeschwindigkeit zwar der Meßimpuls nur die halbe Breite hat, jedoch zweimal auf den Kondensator gelangt. Dieser Kondensator bedingt eine sehr große Zeitkonstante, da der Registermarkenabstand im Verhältnis zum Druckzylinderumfang sehr klein ist. Die auf diese Weise gewonnene, dem Registerfehler proportionale Gleichspannung folgt den Änderungen des Registerfehlers mit erheblicher Verzögerung. Erst nach einer Reihe von Druckzylinderumläufen erreicht die Gleichspannung den der neuen Registerabweichung entsprechenden Wert. Die Registerregelung wird dadurch träge und langsam.

Es ist jedoch auch bekannt, direkt den Meßimpuls abhängig von der Druckgeschwindigkeit zu beeinflussen, wodurch die Messung nicht die im vorstehenden beschriebene Trägheit hat, z. B. mittels eines Ringmodulators bzw. durch Beeinflussung eines Kondensators, der durch den Meßimpuls aufgeladen wird.

Bei der bekannten mittels eines Multiplikators, z. B. Ringmodulators, arbeitenden Anordnung (Regelungstechnik, 1960, Heft 7, S. 233 bis 238) werden die am Ausgang des Ringmodulators anstehenden und von der Druckzylindergeschwindigkeit unabhängigen Meßimpulse durch nachgeschaltete zusätzliche Einrichtungen mit Integrationscharakter gedehnt, um sie für Regeleinrichtungen verwenden zu können. Da die Fläche des Modulatorausgangsimpulses unabhängig von der Druckgeschwindigkeit dem Registerfehler proportional ist, findet in dieser bekannten Anordnung eine Umwandlung dieser Fläche in entsprechende Reglereingangsverstellimpulse statt. Bei einem Proportionalregler werden die Flächen proportional verstärkt in Dreiecksflächen umgewandelt, aus denen dann Verstellimpulse gebildet werden, deren Stellzeit der jeweiligen Fläche proportional ist. Die Meßgröße der Registerfehler tritt nicht unmittelbar in Erscheinung, sondern nur mittelbar in Form der Flächen und Verstellzeiten. Diese bekannte Anordnung hat zunächst den Nachteil, daß die Multiplikation des Meßimpulses mit der Druckzylindergeschwindigkeit relativ umständlich und außerdem ungenau ist, da der Wert Registerfehler »Null« als Differenz zweier großer Werte dargestellt wird. Der wesentliche Nachteil ist darin zu sehen, daß mit den umgewandelten Flächenimpulsen die Regelung sehr ungünstig wird. Bei einem Proportionalregler z. B. müsser, die Verstellschritte so gewählt werden, daß auch der proportionale Verstellschritt für den größten Regisierfehler innerhalb der Druckperiode liegt. Für den kleinsten Registerfehler wird dann die Verstellzeit so klein, daß sie in der Größenordnung der Ansprechzeiten der Verstellorgane liegt. Außerdem ist die Regelung sehr unstetig, weil der Regler Impulsgruppen als Eingangsgröße erhält. ·

Bei einer anderen bekannten, mit einem Kondensator arbeitenden Anordnung (deutsche Auslegeschrift 1100 777) rindet in Abhängigkeit von der Druckzylindergeschwindigkeit eine gesteuerte Entladung eines Kondensators über einen gesteuerten Widerstand statt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß es relativ schwierig ist, die Größe des Widerstandes linear mit der Druckzylindergeschwindigkeit zu ändern, weil die bekannten steuerbaren Widerstände im allgemeinen eine nichtlineare Kennlinie haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden. Dies gelingt, ausgehend von einer Anordnung zur trägheitslosen Gewinnung der Regelabweichung in Form einer Gleichspannung, bei der Registerregelung

unter Verwendung eines mit zwei Ausgängen versehenen Impulsmeßverstärkers, an dessen einem Ausgang, je nach dem Vorzeichen der Registerabweichung, ein in seiner Länge der Registerabweichung proportionaler Impuls (Meßimpuls) auftritt, der durch Multiplikation mit einer von der Druckzylindergeschwindigkeit abhängigen Größe in einen Impuls umgeformt wird, der unabhängig von der Druckzylindergeschwindigkeit ein Maß für die Registerabweichung darstellt und einem Integrationsglied zugeführt wird, gemäß der Erfindung dadurch, daß zur Multiplikation für jeden Ausgang ein Schalter vorgesehen ist, der im Ladekreis des mit einer der Druckzylindergeschwindigkeit proportionalen Spannung als Ladespannung beaufschlagten Integrationsgliedes liegt, und der von den zugeordneten Meßimpulsen im öffnenden Sinne gesteuert ist, daß die Integrationsglieder derart geschaltet sind, daß die in ihnen enthaltenen, dem Betrag des Registerfehlers proportionalen konstanten Spannungswerte bei jeder Umdre- »o hung des Druckzylinders durch einen Löschimpuls gelöscht werden, der kurz vor dem Erscheinen eines neuen Meßimpulses auftritt, und daß die Ausgänge der Integrationsglieder zur Bildung des Vorzeichens des Registerfehlers auf die Eingänge eines Subtraktionsgliedes geschaltet sind, dessen Ausgangsspannung einem Regelverstärker zugeführt ist.

Im Fall der Erfindung wird im Vergleich zu der bekannten Anordnung mit dem Ringmodulator somit ein Gleichspannungssignal am Reglereingang erzeugt, dessen Höhe unabhängig von der Druckgeschwindigkeit dem Registerfehler proportional ist. Dieses Signal steht praktisch während der jeweiligen Druckperiode kontinuierlich am Regler an. Der Meßwert selbst, der Registerfehler, ist somit direkt mit einem Voltmeter anzeigbar. Er kann auch direkt während der ganzen Druckperiode zur Regelung verwendet werden, und zwar im Sinne einer quasistetigen Regelung. Die Kompensation des Druckgeschwindigkeitseinflusses erfolgt auf einfache Weise mittels eines einzigen «o Schalters im Ladekreis des Integrators, dessen Ladespannung druckzylindergeschwindigkeitsproportional ist.

Im Verhältnis zu der bekannten Anordnung nach der deutschen Auslegeschrift 1 100 777 erlaubt die Erfindung eine Ausführung, bei der der Ladewiderstand nicht kontinuierlich gesteuert, sondern nur getastet, d. h. voll geöffnet bzw. voll geschlossen werden muß. Die Linearität ist dann nur von der Linearität der Ladespannung abhängig.

Es ist auch in einem anderen Zusammenhang vorgeschlagen worden, eine der Druckgeschwindigkeit proportionale Spannung in den Registerregelkreis einzuführen. In dem deutschen Patent 1 194 040 ist ein Regelkreis beschrieben, bei dem zum Zweck der Stabilität eine nachgebende Rückführung mittels ÄC-Glieder vorgesehen ist; die Rückführspannung ist dabei von der Druckzylindergeschwindigkeit abhängig. Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, zu dem bereits geschwindigkeitskompensierten Meßimpuls eine geschwindigkeitsabhängige Spannung zu addieren. Beide Anordnungen dienen jedoch nicht dazu, den Meßimpuls unabhängig von der Geschwindigkeit zu machen.

An Hand eines Ausführungsbeispiels soll die Er- ^S d näher erläutert werden.

In Fig. 1 ist das Ausführungsbeispiel als Blockschaltbild dargestellt. Der Impulsverstärker 1 liefert einen Impuls, dessen Länge dem Abstand (Registerfehler) der beiden zur Messung herangezogenen Registermarken proportional ist. Der Impulsmeßverstärker ist mit zwei Ausgängen A und B versehen. Je nachdem, ob der Registerfehler positiv oder negativ ist, erscheint der Impuls am Ausgang Λ oder am Ausgang B. Beide Ausgänge werden je einem Multiplikationsglied 2 a, 2 b zugeführt. In diesem Multiplikationsglied wird die Höhe der vom Impulsmeßverstärker gelieferten Impulse mit einer der Druckzylindergeschwindigkeit v_z proportionalen Größe multipliziert.

Die Ausgangswerte der Multiplikationsglieder la, 2b werden Integrationsgliedem 3a, 3b zugeführt. Die am Ausgang eines nachgeschalteten Subtraktionsgliedes 4 auftretende Gleichspannung beschreibt den Registerfehler nach Größe und Vorzeichen. Sie wird dem Regelverstärker 5 zugeführt.

Die an den Ausgängen der Integrationsglieder 3 a, 3 b auftretenden Werte werden mit jeder Umdrehung des Druckzylinders einmal durch einen Impuls /₍ gelöscht. Dieser Löschimpuls tritt kurz vor dem Erscheinen eines neuen Markenimpuls auf. Als Löschimpuls kann der Zylinderimpuls selbst verwendet werden.

In den Fig. 2a bis 2g sind die auftretenden impulse und Spannungen dargestellt. Fig. 2a zeigt die beiden nacheinander auftretenden, zu einer Messung herangezogenen Markenimpulse. Fig. 2b zeigt einen am Ausgang A oder B des Impulsverstärkers auftretenden Rechteckimpuls. Die Fig. 2a bis 2c sind der Deutlichkeit halber nicht maßstabgerecht wiedergegeben. Der zeitliche Abstand der beiden Markenimpulse bzw. die Lange des vom Impulsmeßverstärker gelieferten Rechteckinipulses sind sehr klein gegenüber der Zeit T_z für eine Umdrehung des Druckzylinders. In Fig. 2c ist der am Ausgang des Integrationsgliedes 3 a oder 36 auftretende Wert dargestellt. Er stellt das Integral der Fig. 2b dar. Dabei wird angenommen, daß die Impulse in der Fig. 2b bereits die mit dem druckzylindergeschwindigkeitsproportionalen Faktor multiplizierten Ausgangsimpulse des Impulsmeßverstärkers sind. Die Löschung der an den Ausgängen der Integrationsglieder 3 a und 3 b auftretenden Werte findet im Zeitpunkt / statt. Es ist also jeweils nur an einem der Ausgänge der Integrationsglieder ein von Null verschiedener Wert vorhanden. Die Bildung der Differenz in dem Subtraktionsglied 4 dient der Ermittlung des richtigen Vorzeichens.

Die Realisierung der beiden Glieder 2© und 3 a bzw. Zb und 3 b kann beispielsweise durch Aufladung eines Meükondensatorg über einen Transistor stattfinden, wobei der Transistor von dem vom Impulsmeßverstärker gelieferten Rechteckimpuls stromdurchlässig gesteuert wird. Die Multiplikation mit v₂ wird durch Verwendung einer der Druckzylindergeschwindigkeit proportionalen Ladespannung erreicht. Diese Anordnung ergibt eine besonders vorteilhafte Lösung in bezug auf die erwähnte deutsche Auslegeschrift 1100 777, weil hier keine stetige Entladung bzw. Aufladung erforderlich ist, sondern nur ein Schaltvorgang (Schalter Ein—Aus) stattfindet, was zu einer technisch sehr einfachen, sicheren und genauen Ausführung führt.

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur trägheitslosen Gewinnung der Regelabweichung in Form einer Gleichspannung bei der Registerregelung unter Verwendung eines mit zwei Ausgängen versehenen Impulsmeßverstärkers, an dessen einem Ausgang, je nach dem Vorzeichen der Registerabweichung, ein in seiner Länge der Registerabweichung proportionaler Impuls (Meßimpuls) auftritt, der durch Multiplikation mit einer von der Druckzylindergeschwindigkeit abhängigen Größe in einen Impuls umgeformt wird, der unabhängig von der Druckzylindergeschwindigkeit ein Maß für die Registerabweichung darstellt und einem Integrationsglied zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Multiplikation für jeden Ausgang ein Schalter (2 a, 2b) vorgesehen ist, der im Ladekreis der mit einer der Druckzylinder- ao geschwindigkeit proportionalen Spannung als Ladespannung beaufschlagten Integrationsgliedes

(3 a, 3 b) liegt und der von den zugeordneten Meßimpulsen im öffnenden Sinne gesteuert ist, daß die Integrationsglieder derart geschaltet sind, daß die in ihnen enthaltenen dem Betrag des Registerfehlers proportionalen konstanten Spannungswerte bei jeder Umdrehung des Druckzylinders durch einen Löschimpuls (/_;) gelöscht werden, der kurz vor dem Erscheinen eines neuen Meßimpulses auftritt, und daß die Ausgänge der Integrationsglieder zur Bildung des Vorzeichens des Registerfehlers auf die Eingänge eines Subtraktionsgliedes (4) geschaltet sind, dessen Ausgangsspannung einem Regelverstärker (5) zügeführt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Meßimpuls gesteuerte Schalter ein Transistorschalter ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschimpuls der Druckzylinderimpuis selbst ist.