DE19815185A1 - Steuerrechner für eine Druckmaschine - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Steuerrechner für eine Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine, mit wenigstens einem Speicher, der neben einem Betriebssystem zusätzlich auf dem Rechner laufende Steuerungsprogramme enthält, sowie wenigstens einer Schnittstelle. Ein derartiger Steuerrechner soll dahingehend weitergebildet werden, daß eine Lokalisierung von Hard- und/oder Softwarefehlern in der kompletten Steuerungsumgebung einer Druckmaschine ermöglicht wird. Die Lokalisierbarkeit von Hard- und/oder Softwarefehlern soll dabei insbesondere bei dezentral verteilten Steuerungsmodulen möglich sein. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß der Speicher einen aktivierbaren Interpreter enthält, aus dem über die Schnittstelle ein das Zeitverhalten der laufenden Steuerungsprogramme nicht behindernder Programmcode zuführbar ist, durch welchen vorgesehene Daten erfaßbar und in einem bestimmten Speicherbereich ablegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steuerrechner für eine Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Steuerungen von Druckmaschinen weisen ein oder mehrere Steuerrechner auf. Bekannt sind sogenannte Zentralsteuerungen, bei welcher ein Steuerrechner über Busse mit Aktuatoren, Sensoren oder anderen Stellgliedern verbunden ist. Bei den dezentralen Steuerungen sind den einzelnen Einheiten der Druckmaschi­ ne Steuerrechner zugeordnet, wobei die in den jeweiligen Einheiten anfallenden Funktionen durch die einzelnen Rechner ausgeführt werden. Die Steuerungs­ elektronik von Druckmaschinen - realisiert als eine zentrale bzw. dezentrale Steuerung - hat eine Vielzahl komplexer Aufgaben zu erfüllen. Die Steuerrechner der Druckmaschine sind dazu mit einer Vielzahl von Sensoren bzw. manuell betä­ tigbaren Bedienelementen verbunden, wobei entsprechend der Betriebssituation und in Abhängigkeit des Betätigungszustandes der Sensoren/Bedienelemente bestimmte Ausgangssignale zum Teil in Echtzeit (Realtime) auszugeben sind.

Aufgrund der komplexen Steuerungssoftware derartiger Systeme kommt es immer wieder vor, daß aufgrund zufällig passender Konstellationen von Gebern, Senso­ ren, Timerzuständen, Variableninhalten usw., ggf. in Zusammenhang mit indivi­ duellen Gewohnheiten einer Bedienperson, Störungen im Softwareablauf der Steuerung (Softwarebugs) aktiviert werden, welche zu Produktionsstörungen /­ Produktionsunterbrechungen führen und nur durch zeit- und kostenaufwendige Serviceeinsätze behebbar sind. Derartige Störungsursachen sind auch durch aufwendige Vorabtests (Systemtests) nicht mit Sicherheit detektierbar, so daß um so mehr Wert darauf gelegt werden muß, bei Auftreten einer Störung die genaue Ursache möglichst schnell und hinsichtlich der Konstellation exakt festzustellen.

Aus der EP 0 755 786 A1 ist eine Einrichtung zur Steuerung einer Druckmaschine bekannt. Die Steuerung ist dezentral aufgebaut, d. h. den verschiedenen Einheiten der Druckmaschine sind Stationsrechner zugeordnet, welche über einen gemein­ samen Bus miteinander verbunden sind. Dem Bus ist wenigstens eine Schnitt­ stelle zugeordnet, über welche ein Service- bzw. Programmiergerät in Form eines Laptops anschließbar ist. Mit der Schnittstelle und dem anschließbaren Laptop lassen sich in einfacher Weise sogenannte Programm-Updates vornehmen bzw. die auf einem bestimmten Steuerrechner laufenden Programme gegen andere ersetzen. Eine Störungsanalyse ist hier beispielsweise in der Form möglich, daß nach einem Programmabsturz mittels entsprechender Analysesoftware nach der auslösenden Ursache geforscht wird. Auch ist es möglich, das als fehlerhaft ver­ mutete Programm bzw. den entsprechenden Programmteil herunterzuladen und auf einem speziellen Servicerechner, der der Steuerung des entsprechenden Ma­ schinenrechners nachempfunden ist, zu testen. Dies bedingt jedoch den Nachteil, daß die im konkreten Fall zum Programmabsturz führende Situation nicht exakt nachgebildet werden kann.

Aus der EP 0 728 581 A2 ist ein Bussystem für eine Druckmaschine bekannt, bei welchem wenigstens eine der über das Bussystem miteinander verbundenen Sta­ tionen einen Sendeteil im Buskoppler aufweist, vermittels dem Signale zum Auf­ bau einer Verbindung mit anderen Stationen abgebbar sind, wobei der Wert wenigstens einer physikalischen Größe von demjenigen Wert der im Leitungs­ protokoll vorgesehenen Größe abweicht. Durch diese Einrichtung sind Tests des Bussystems möglich, dahingehend, daß Störungen des Bussystems bzw. die so­ genannte Übertragungsreserve des Busses feststellbar ist. Sich in der Software durch bestimmte Input-Bedingungen ergebende Fehlersituationen sind mit dieser Einrichtung aber nicht feststellbar.

Aus der EP 0 270 871 A2 ist ein System zur Ein- oder Ausgabe von Signalen ei­ nes digitalen Steuersystems bekannt, bei der der Inhalt der Ausgangsregister und die Ausgangsignale der Endstufen getrennt abfragbar sind. Dadurch ist es mög­ lich, den Bereich der Ausgangsschaltung zu überwachen und insbesondere auch Fehler im Bereich der Peripherie-Einheiten zu erkennen. Ferner können Stö­ rungsmeldungen abgegeben werden, wenn im Bereich der Verkabelung Fehler auftreten. Nicht jedoch sind mit dieser Einrichtung durch bestimmte Input- Konstellationen, Laufzeitfehler oder andere unvorhersehbar auftretende Ereignis­ se verursachte Softwarebugs feststellbar.

Eine weitere Diagnosemöglichkeit ergibt sich durch die Überwachung sämtlicher Schnittstellen der Maschinensteuerung, indem sowohl die Eingangssignale als auch die Ausgangssignale der Schnittstellen simultan mitprotokolliert werden. Wegen der hohen Zahl von Schnittstellen gerade bei einer dezentralen Steuerung wird ein derartiges Vorgehen dabei erheblich erschwert, ferner ist dazu ein nicht unerheblicher Hardwareaufwand nötig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Steuerrechner gemäß Anspruch 1 derartig weiterzubilden, so daß unter Vermeidung der zuvorstehend genannten Nachteile eine Lokalisierung von Hard- und/oder Softwarefehlern in der kompletten Steuerungsumgebung einer Druckmaschine ermöglicht wird. Die Lokalisierbarkeit von Hard- und/oder Softwarefehlern soll dabei insbesondere bei dezentral verteilten Steuerungsmodulen möglich sein.

Gelöst wird diese Aufgabe durch kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der mit einem echtzeitfähigen Be­ triebssystem versehene Steuerrechner neben dem Betriebssystem und den Steuerungsprogrammen einen Interpreter enthält, der ohne existierenden Anwei­ sungscode im passiven Betriebszustand latent im Speicher der Steuerung ruht.

Über eine vorgesehene Schnittstelle ist der im Speicher des Steuerrechners ruhende Interpreter mit einem Code versorgbar, so daß bestimmte Diagnoseauf­ gaben durch das so entstandene Interpreterprogramm ausführbar sind. Dabei sorgen softwaretechnische Schutzmechanismen (Kapselung) innerhalb der Lauf­ zeitumgebung für streng kontrollierte Zugriffrechte, die eine Beeinflussung des eigentlichen Steuerungsprozesse incl. einer Änderung des zeitlichen Verhaltens des Steuerungsprogramms sicher ausschließen.

Dies bedeutet, daß das durch eine Schnittstelle induzierte Interpreterprogramm die übrigen von dem Steuerrechner auszuführenden Aufgaben nicht behindert und ebenfalls die Echtzeitfähigkeit der entsprechenden Programmtasks nicht gefährdet.

Dadurch wird erreicht, daß in einem Steuerrechner eine beliebige Diagnosefunk­ tion erzeugbar ist, um beispielsweise den Zustand bestimmter Schnittstellen oder unterschiedliche Triggerbedingungen für das Auslösen bestimmter Ereignisse zu überwachen. Wird der über die Schnittstelle dem Interpreter zuführbare Code da­ zu benutzt, über entsprechende Interpreterbefehle eine Schnittstelle zu analysie­ ren, so kann dies in der Form erfolgen, daß fortlaufend ein Abbild dieser Schnitt­ stelle (der Signalzustände) in einem speziell reservierten Speicherbereich des Speichers des Steuerrechners abgelegt wird. Durch Auslesen dieses Speicher­ bereichs ist dann der Zustand der Schnittstelle mit einem entsprechenden Pro­ grammierwerkzeug analysierbar.

Ferner können Grenzbereiche für Positionierantriebe, Variableninhalte, Geber­ zustände etc. unabhängig vom Steuerungsprogramm plausibilisiert werden, um gegebenenfalls alle relevanten Daten in dem entsprechenden Diagnose­ speicher (reservierter Speicherbereich des Steuerrechners) zu sichern.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die durch den Interpreter handhab­ baren Zugriffsrechte durch softwaretechnische Schutzmechanismen (Kapselung) kontrolliert erfolgen, so daß die jeweils ablaufenden Diagnoseprogramme zur Fehlerverfolgung auch gefahrlos während der Produktion, d. h. während des Betriebes des Steuerrechners ausgeführt werden können. So ist beispielsweise aufzeichenbar, bei welchen Winkelstellungswerten bestimmte Schaltvorgänge durch den Steuerrechner ausgelöst werden, ohne daß die Echtzeitanforderung für die Abgabe der entsprechenden Schalltsignale negativ beeinflußt wird.

Durch den latent im Speicher des Steuerrechners ruhenden Interpreter sind zu­ sätzliche Servicegeräte wie Schnittstellenanalyser und dgl. nicht nötig. Ferner kann es durch Auslesevorgänge derartiger über eine Schnittstelle mit dem jeweili­ gen Steuerrechner zusammenwirkenden Geräten nicht mehr zu störenden Kolli­ sionen kommen, die dann insbesondere das Laufzeitverhalten der jeweiligen Steuerungsprogramme negativ beeinflussen.

Claims (4)

1. Steuerrechner für eine Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruck­ maschine, mit wenigstens einem Speicher, der neben einem Betriebssystem zusätzlich auf dem Rechner laufende Steuerungsprogramme enthält, sowie wenigstens einer Schnittstelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher einen aktivierbaren Interpreter enthält, dem über die Schnittstelle ein das Zeitverhalten der laufenden Steuerungsprogramme nicht behindernder Programmcode zuführbar ist, durch welchen vorgesehe­ ne Daten erfassbar und in einem bestimmten Speicherbereich ablegbar sind.

2. Steuerrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebssystem des Rechners sowie die auf dem Rechner laufen­ den Steuerprogramme echtzeitfähig sind und das Interpreterprogramm eine Kapselung gegenüber den übrigen Steuerprogrammen aufweist.

3. Steuerrechner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Programmierung des Interpreters vorgesehenen Signale über eine für Serviceeinsätze vorgesehene Schnittstelle zuführbar sind.

4. Steuerrechner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Programmierung des Interpreters vorgesehenen Signale über einen den Steuerrechner mit weiteren Einheiten verbindenen Bus zuführbar sind.