DE1263142B

DE1263142B - Register control facility

Info

Publication number: DE1263142B
Application number: DE1966S0101702
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Juergen Ess; Manfred Rubruck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-01-29
Filing date: 1966-01-29
Publication date: 1968-03-14
Also published as: CH490190A; FR1511739A

Description

Einrichtung zur Registerregelung Die Erfindung befaßt sich mit einer Einrichtung zur Registerregelung bei Maschinenanlagen, die bandförmiges, dehnbares Gut, z. B. Papierbahnen, fördern, bedrucken und/oder schneiden, wobei -wie sich aus der deutschen Auslegeschrift 1 194040 ergibt - die einzelnen Bearbeitungsvorgänge bei laufender Gutbahn durch Marken auf oder an der Gutbahn bzw. mehreren Gutbahnen gegebenenfalls in Beziehung zu Marken an den umlaufenden Maschinenteilen gesteuert werden. Soll die Farb- oder Schnittregisterhaltung bei Druckmaschinen überwacht und korrigiert werden, so wird eine solche Uberwachungs- und Korrekturaufgabe auf die Obere wachung der Koinzidenz zweier Marken zurückgeführt. Die Größe eines fehlerhaften Abstandes dieser Marken wird als Registerfehler ausgewertet und einer Registerregelung eingegeben, die entsprechende Stellkommandos an die motorischen Registerverstellmittel der Maschine im Sinne einer Fehlerkorrektur ausgibt. Die Registerregeleinrichtung enthält zu diesem Zweck einen Regler, der bei Koinzidenz der überwachten Paßmarken die motorischen Korrekturantriebe außer Betrieb hält, bei Nichtkoinzidenz aber, also bei Vor- oder Nacheilung einer Marke gegenüber der anderen, die motorischen Korrekturantriebsmittel im einen oder anderen Drehsinn zwecks Ausgleich des Registerfehlers zum Umlauf bringen. Da die Gutgeschwindigkeit auf Grund von Maschinenfehlern periodischen oder aperiodischen Änderungen unterliegen kann und überdies auch, z. B. durch Steuerbefehle, veränderbar sein muß, außerdem die Gutdehnung bei Beanspruchung auf Zug nicht vernachlässigbar ist und demzufolge jeder auftretende Registerfehler ebenfalls zeitlichen Änderungen ausgesetzt ist, sind zur Registerfehlerbeseitigung aufwendige Maßnahmen erforderlich.Register Control Apparatus The invention is concerned with one Device for register control in machine systems, the band-shaped, stretchable Good z. B. paper webs, promote, print and / or cut, where-how from the German Auslegeschrift 1 194040 results - the individual processing operations when the good track is running by marks on or on the good track or several good tracks possibly controlled in relation to brands on the rotating machine parts will. Should the color or cut register retention on printing machines be monitored and are corrected, such a monitoring and correction task will arise the upper guard traced back the coincidence of two brands. The size of a flawed The distance between these marks is evaluated as a register error and a register control entered, the corresponding setting commands to the motorized register adjustment means the machine outputs in the sense of an error correction. The register regulator contains a controller for this purpose, which reacts when the monitored pass marks coincide keeps the motorized correction drives out of operation, but in the case of non-coincidence, So if one brand is ahead or behind the other, the motor Correction drive means in one or the other direction of rotation for the purpose of compensating for the register error circulate. Since the material speed is periodic due to machine errors or aperiodic changes and, moreover, also, z. B. by control commands, must be changeable, and the elongation of the product cannot be neglected when subjected to tensile stress and consequently every occurring register error also changes over time is exposed, elaborate measures are required to eliminate register errors.

Nach den Ausführungen in der deutschen Auslegeschrift 1 119 980 sind schon Regler mit Differentialeinfluß in Betracht gezogen worden, deren Ausgangs- bzw. Stellgröße in Form elektrischer Impulse einerseits proportional der Größe des Registerfehlers ist und deren Ausgangsgröße andererseits zusätzlich durch einen Steuerfaktor beeinflußt wird, der in Abhängigkeit von der Anderunsggeschwindigkeit des Registerfehlers arbeitet; dieser Steuerfaktor wird durch periodische Subtraktion jedes gemessenen Fehlerwertes von dem gespeicherten Wert der vorangegangenen Fehlermessung gewonnen. According to the explanations in the German Auslegeschrift 1 119 980 are controllers with differential influence have already been considered whose output or manipulated variable in the form of electrical pulses on the one hand proportional to the size of the Is register error and its output variable on the other hand also by a The control factor is influenced depending on the speed of change the register error is working; this tax factor is determined by periodic subtraction each measured error value from the stored value of the previous error measurement won.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1001747 ist ein Verfahren zur Registerregelung bekannt, das mit einem Dreipunktregler arbeitet, in dessen Rückführung lediglich ein fest eingestelltes Zeitkonstan- tenglied enthalten ist. Damit ist der Regler nur für einen einzigen - festgelegten - Arbeitspunkt optimal angepaßt. Die Streckenzeitkonstante ist bei dem bekannten Verfahren demgemäß ungefähr proportional zur Druckgeschwindigkeit. Das bedeutet, daß der Regler bei einer Druckgeschwindigkeit,-welche unter der optimalen Anpassung liegt, zu träge ist und bei höherer Geschwindigkeit überschwingt. Um dem zu begegnen, werden bei dem bekannten Verfahren nicht sämtliche mögliche Messungen durchgeführt, sondern es wird der Registerfehler in von Hand einstellbaren Intervallen ausgewertet. Eine Veränderung der Meßintervalle würde eine Verstärkungsänderung bedeuten, und diese Art der Fehlererfassung kann eine zusätzliche Verzögerung der Fehlerkorrektur nach sich ziehen. From the German Auslegeschrift 1001747 there is a procedure for register regulation known that works with a three-point controller, in its feedback only a fixed time constant is included. That’s the controller only optimally adapted for a single - fixed - operating point. The system time constant is accordingly approximately proportional to the printing speed in the known method. This means that the regulator at a printing speed, -which is below the optimal Adaptation lies, is too sluggish and overshoots at higher speeds. To that not all possible measurements are required in the known method instead, the register error is carried out at manually adjustable intervals evaluated. A change in the measurement intervals would change the gain mean, and this type of error detection can add an additional delay to the Increase in error correction.

Die Erfindung weist demgegenüber einen anderen Weg für die Reglerausbildung, wobei ein optimales Schaltverhalten des Reglers für die Registerregelung angestrebt und erreicht wird. In contrast, the invention shows a different way for the controller training, striving for an optimal switching behavior of the controller for the register control and is achieved.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Einrichtung zur Registerregelung, insbesondere des Farb- und/ oder Schnittregisters bei Druckmaschinen, und zwar ebenfalls mit einem Dreipunktregler mit einer in der Reglerrückführung gelegenen Zeitkonstante. Hierbei besteht die Erfindung darin, daß die Zeitkonstante steuerbar ist und der von der Gutgeschwindigkeit abhängigen Streckenzeitkonstante ständig in der Weise angepaßt ist, daß Rückführzeitkonstante und Reglerverstärkung in eine proportionale Beziehung zur Streckenzeitkonstante gebracht sind. The invention relates to a device for register control, in particular the color and / or cut register on printing machines, and that too with a three-point controller with a time constant in the controller feedback. Here, the invention consists in that the time constant is controllable and the route time constant dependent on the material speed in the same way is adapted that the feedback time constant and controller gain in a proportional Relationship to the system time constant are brought.

Der Regler ist als Adaptivregler zur selbsttätigen Anpassung an verschiedene veränderbare Gutgeschwindigkeiten ausgebildet, wobei durch adaptive Steuerung der Rückführung eine hyperbolische Abhängigkeit von Rückführzeitkonstante und -verstärkung in bezug auf die Gutgeschwindigkeit erreicht wird. Dem Regler ist ein Rechenwerk zugeordnet, das auf Grund einer elektronischen Division der Rückführzeitkonstanten des Reglers einerseits und der Gutgeschwindigkeit andererseits die stetige Anpassung an die Streckenzeitkonstante herstellt. Hierbei wird die Division durch Multiplikation des Entladestromes eines Kondensators der Rückführzeitkonstanten mit der Gutgeschwindigkeit ausgeführt. Das Rechenwerk kann aus einem Gleichstrom-Regelverstärker bestehen, dessen Ausgang auf den Eingang in der Weise gegengekoppelt ist, daß im Rückführweg ein RC-Glied in Parallelschaltung eingefügt ist, wobei elektronische Schaltmittel zum Öffnen und Schließen des Widerstandspfades vorgesehen sind; das Rechenwerk kann aber auch aus einem passiven Verzögerungsglied bestehen, dessen Längszweig durch Widerstände gebildet ist und dessen Querzweig aus -einem RC-Glied in Parallelschaltung besteht, wobei Schaltmittel zum Öffnen und Schließen des Widerstandspfades vorgesehen sind. Die Produktbildung erfolgt jeweils durch den elektronischen Schalter mit konstanter Einschaltzeit und mit einer der Gutgeschwindigkeit proportionalen Schaltfrequenz. The controller is an adaptive controller for automatic adaptation to different variable material speeds formed, whereby by adaptive control of the Feedback a hyperbolic dependence on the feedback time constant and gain is achieved in relation to the speed of the product. The controller is an arithmetic unit assigned based on an electronic division of the feedback time constants of the controller on the one hand and the material speed on the other hand the constant adaptation to the system time constant. Here is the division by multiplying the discharge current of a capacitor of the feedback time constant executed with the good speed. The arithmetic unit can consist of a DC control amplifier exist, the output of which is fed back to the input in such a way that im Return path an RC element is inserted in parallel, with electronic Switching means are provided for opening and closing the resistance path; the Arithmetic unit can also consist of a passive delay element whose The series branch is formed by resistors and its cross branch from an RC element consists in parallel connection, with switching means for opening and closing the resistance path are provided. The product formation takes place in each case by the electronic switch with a constant switch-on time and one proportional to the material speed Switching frequency.

Der Regler arbeitet demnach mit einer an sich bekannten verzögerten Rückführung, jedoch ist der Rechner nicht - wie bekannt - dem Eingang des Reglers, sondern dem Reglerausgang zugeordnet. The controller therefore works with a delay that is known per se Feedback, but the computer is not - as known - the input of the controller, but assigned to the controller output.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend an Hand von zwei Figuren näher erläutert. An exemplary embodiment of the invention is given below with reference to FIG two figures explained in more detail.

Fig. 1 veranschaulicht den Dreipunkt-Registerregler nach der Erfindung mit gesteuerter Rückführung in schematischer Darstellung. Fig. 1 illustrates the three-point register controller according to the invention with controlled return in a schematic representation.

Nach F i g. 1 wird der Registerfehler in bekannter Weise gemessen und in der MeßwerterfassungM in einen Zahlenwert umgewandelt. Da die Erfassung des Meßwerts periodisch erfolgt und bei der nächsten Abtastperiode wieder voll betriebsbereit sein muß, wird der in der Form einer Zahl vorliegende Fehler jeweils in den Fehlerspeicher F übernommen, in welchem er während der gesamten Abtastperiode zur Verfügung steht. In dem nachgeschalteten Digital-Analog-Wandler D wird der den Fehler charakterisierende Zahlenwert in einen analogen Stromwert umgesetzt, wonach dieser Stromwert durch den ProportionalverstärkerV in einen entsprechenden Spannungswert umgeformt wird. Am Ausgang des Verstärkers V steht damit der Fehler als Spannung zur Verfügung, die einerseits der Anzeigevorrichtung A und andererseits dem Punkt P zugeführt wird. According to FIG. 1 the register error is measured in a known manner and converted into a numerical value in the measured value acquisition M. Since the capture of the Measured value takes place periodically and is fully operational again at the next sampling period must be, the error present in the form of a number is stored in the error memory F accepted, in which it is available during the entire sampling period. In the downstream digital-to-analog converter D is the characterizing the error Numerical value converted into an analog current value, after which this current value through the proportional amplifier V is converted into a corresponding voltage value. The error is thus available as a voltage at the output of amplifier V, which is fed to the display device A on the one hand and to point P on the other hand.

Vom Punkt P wird der Dreipunktregler R beeinflußt, der einerseits die Stellkommandos St für die motorischen Korrekturglieder und andererseits die Signalspannungen für die Rückführung F liefert, deren Zeitkonstante und Verstärkung mit einer der Spannung am Tachometer T proportionalen Impulsfrequenz geändert wird. Der Ausgang der Rückführung F ist ebenfalls mit dem Punkt P verbunden.From point P the three-point controller R is influenced, on the one hand the control commands St for the motor correction elements and on the other hand the Signal voltages for the feedback F supplies, their time constant and gain is changed with a pulse frequency proportional to the voltage on the tachometer T. The output of the feedback F is also connected to the point P.

Durch die adaptive Steuerung der Rückführung F wird eine hyperbolische Abhängigkeit von Rückführzeitkonstante und -verstärkung in bezug auf die Gutgeschwindigkeit erreicht, deren Größe durch die Impulsfolgefrequenz am Ausgang des Tachometers T gegeben ist.The adaptive control of the feedback F becomes a hyperbolic Dependence on the feedback time constant and gain in relation to the material speed reached, the size of which is determined by the pulse repetition frequency at the output of the tachometer T given is.

Die Impulse des Impulsgenerators T werden -wie die F i g. 2 veranschaulicht - in einem Impulsformer I in Impulse konstanter Dauer umgewandelt und einem elektronischen Schalter Sch zugeführt, welcher während der Dauer eines eingehenden Impulses den Widerstandspfad eines Eingang und Ausgang der Rückführung F überbrückenden RC-Gliedes RlCt schließt. Durch diese Maßnahme ist eine hyperbolische Abhängigkeit sowohl der Zeitkonstante z als auch der Verstärkung v der Rückführung F von der Tmpulsfolgefrequenz f des Tachogenerators T erreichbar (F i g. 2 a). Die als Rechenwerk arbeitende Rückführung F kann aus einem Gleichstrom-Regelverstärker bestehen, der dann als aktives Verzögerungsglied arbeitet. Die Rückführung kann aber auch aus einem passiven Verzögerungsglied bestehen, dessen Längszweig durch Widerstände(R2,R3) gebildet ist und dessen Querzweig aus dem schon erwähnten RC-GliedRlCt besteht, wie die F i g. 2 b veranschaulicht Die in F i g 2 veranschaulichten Maßnahmen erlauben somit eine elektronische Division der Rückführzeitkonstante des Reglers einerseits und der Gutgeschwindigkeit andererseits, wobei die Division durch Multiplikation des Entladestromes des Kondensators Cj der Rückführzeitkonstanten mit der Gutgeschwindigkeit ausgeführt wird. The pulses of the pulse generator T are -like the F i g. 2 illustrates - converted into pulses of constant duration in a pulse shaper I and an electronic one Switch Sch supplied, which the during the duration of an incoming pulse Resistance path of an input and output of the feedback F bridging RC element RlCt closes. As a result of this measure, there is a hyperbolic dependence on both the time constant z as well as the gain v of the feedback F from the pulse repetition frequency f des Tachometer generator T can be reached (FIG. 2 a). The return working as an arithmetic unit F can consist of a DC control amplifier, which then acts as an active delay element is working. The feedback can also consist of a passive delay element, whose longitudinal branch is formed by resistors (R2, R3) and whose transverse branch is made the already mentioned RC element RlCt consists, as shown in FIG. 2b illustrates the Measures illustrated in FIG. 2 thus allow electronic division the feedback time constant of the controller on the one hand and the material speed on the other, where the division by multiplying the discharge current of the capacitor Cj der Feedback time constants are executed with the material speed.

Claims

Claims: 1. Device for register control, in particular of the color and / or cut register on printing machines, with a three-point controller with a time constant in the controller feedback, characterized in that that the time constant is controllable and that depends on the material speed System time constant is constantly adapted in such a way that feedback time constant and controller gain in a proportional relationship to the system time constant are brought.

2. Device according to claim 1, characterized in that the controller as an adaptive controller for automatic adjustment to various variable material speeds is formed, with a hyperbolic by adaptive control of the feedback Dependence on the feedback time constant and gain in relation to the material speed is achieved.

3. Device according to - claim 1, characterized by an arithmetic unit, this is due to an electronic division of the controller's feedback time constants on the one hand and the material speed on the other hand, the constant adaptation to the Establishes route time constant.

4. Device according to claim 3, characterized in that the division by multiplying the discharge current of a capacitor of the feedback time constant is carried out at the speed of the crop.

5. Device according to claim 3, characterized in that the arithmetic unit consists of a DC control amplifier, the output of which is connected to the input in is fed back in such a way that an RC element in parallel in the return path is inserted, wherein switching means for opening and closing the resistance path are provided.

6 device according to claim 3, characterized in that the arithmetic unit consists of a passive delay element, the series branch through resistors is formed and whose shunt consists of an RC element connected in parallel, Switching means are provided for opening and closing the resistance path.

7. Device according to claim 4, characterized in that the product formation each by an electronic switch with constant switch-on time and with a switching frequency proportional to the material speed takes place.

Papers considered: German Auslegeschrift No. 1 001 747; "Automatisme" magazine, February 1965, pp. 61 to 66; Control magazine Engineering ”, February 1965, pp. 74 to 77.