DE4229645A1 - Verfahren zur selbstätigen Steuerung oder Regelung des zeitlichen Ablaufes von Betriebvorgängen einer Druckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selbsttätigen Steuerung oder Regelung des zeitlichen Ablaufes von Betriebsvorgängen einer Druckmaschine.

Beim Betrieb einer Druckmaschine läuft eine Vielzahl von Stell- und Schaltvorgängen ab, deren zeitlicher Ablauf von einer Maschinensteuerung bestimmt wird. Moderne Maschinensteuerungen enthalten mindestens einen Rechner sowie mehrere Eingabe- und Ausgabestellen für Signale. Ein in einem Speicher abgelegtes Programm bestimmt die Signalverarbeitung der der Maschinensteuerung über die Eingabestelle zugeführten Signale von Gebern, die in der Druckmaschine die Betriebsvorgänge überwachen, und von Eingabeelementen für Prozeßgrößen.

Insbesondere bei mit hoher Druckgeschwindigkeit laufenden Maschinen sind die Einflüsse von Tot- und Verzögerungszeiten, die jedem Stellglied- bzw. Schaltelement anhaften, auf den Zeitpunkt für den Beginn der Abarbeitung eines Betriebsvorganges nicht mehr zu vernachlässigen.

Bei der in der Patentschrift DE 40 13 106 C1 beschriebenen Vorrichtung zur Druckan- und -abstellung eines Gummituchzylinders einer Offsetdruckmaschine werden die Schaltzeitpunkte für Pneumatikzylinder in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine vorverlegt, so daß das An- und Abstellen von Gummituch und Plattenzylinder bzw. Druckzylinder im Bereich jeweils gegenüberliegender Zylinderkanäle erfolgt. Das Vorverlegen der Schaltzeitpunkte wird von einer Steuereinrichtung bewirkt, die mit Hilfe eines Rechners neben Signalen eines Gebers für die Winkelstellung der Druckzylinder und eines Gebers für die Drehzahl des Druckwerkes auch Signale und Sensoren verarbeiten, die die Reaktionszeit des Stellelementes für den Gummizylinder erfassen. Die Steuereinrichtung wirkt dabei so, daß die ermittelten Werte für die Tot- und für die Hubzeit des Stellmittels bei der Festlegung der Schaltzeitpunkte eingerechnet werden. In einer Variante dieser Lösung werden die Schaltzeitpunkte zur Druck an bzw. -abstellung einmalig bei Inbetriebnahme der Druckmaschine für bestimmte Drehzahlbereiche errechnet und in einem Speicher abgelegt. Jede Speicherzelle des Speichers ist über das Drehzahlsignal adressierbar, d. h. der dort eingeschriebene Wert und somit auch der dem jeweiligen Drehzahlbereich entsprechende Wert steht nach einer einfachen Adressierung zur Verfügung.

Nachteilig hierbei ist, daß die Zahl der Drehzahlbereiche begrenzt ist, wodurch die Korrektur der Schaltzeitpunkte über den gesamten Drehzahlbereich nur in Stufen möglich ist. Desweiteren ist die Festlegung des Schaltzeitpunktes bei einer Drehzahl, die an der Grenze zwischen zwei Drehzahlbereichen liegt, infolge der Toleranzen bei der Bestimmung der Reaktionszeit des Stellelementes kritisch.

Ein weiterer Nachteil ist, daß die Steuervorrichtung lediglich Signale von einem Winkelgeber und einem Drehzahlgeber verarbeitet, so daß keine Steuerung der Schaltzeitpunkte und Stellvorgänge bzw. der sonstigen Betriebsvorgänge in Abhängigkeit von weiteren Maschinen oder prozeßparameterabhängigen Signalen möglich ist. Die gleichen Einschränkungen hinsichtlich der Flexibilität weisen weitere Lösungen nach dem Stand der Technik auf: DE 34 06 924 A1, DE 34 32 879 A1, DE 38 36 310 A1, DE 34 13 179 A1, DD 2 85 759 A1 und DE 38 42 390 A1.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern oder Regeln von Betriebsvorgängen einer Druckmaschine anzugeben, bei dem in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Maschinen- und Prozeßparametern die Genauigkeit und Flexibilität verbessert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zeitpunkte für den Beginn der Abarbeitung eines Betriebsvorganges und die Reihenfolge der Abarbeitung jeweils unmittelbar vor Abarbeitung eines Betriebsvorganges in Abhängigkeit von Daten zum Maschinenzustand und Prozeßgrößen in einer Steuereinrichtung von neuem bestimmt werden und bei Bedarf ausgeführt werden.

Bei hohen Maschinengeschwindigkeiten und hohen Signalbearbeitungsgeschwindigkeiten kann zur Entlastung des in der Steuereinrichtung gebrauchten Rechners die Neubestimmung für alle Betriebsvorgänge gemeinsam bei einer oder mehreren Drehwinkelstellungen der Druckmaschine erfolgen, oder die Neubestimmung erfolgt für jeden Betriebsvorgang einzeln bei einer oder mehreren Drehwinkelstellungen der Druckmaschine oder die Neubestimmung erfolgt zyklisch nach definierten Zeitabständen. Die Häufigkeit der Neubestimmung wird praktisch nur durch die Rechnerleistung begrenzt.

Zur Realisierung des Verfahrens kann eine dezentrale Rechnerstruktur verwendet werden. Dabei werden nur die zum jeweiligen Teilaggregat wie z. B. Druckwerk, Anleger, Ausleger, gehörenden Betriebsvorgänge auf einem entsprechenden Rechner implementiert.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ablaufschema für die ersten zwei Verfahrensschritte

Fig. 2 ein Ablaufschema für die folgenden Verfahrensschritte

Fig. 3 ein Ablaufschema für die Abarbeitung von vier Betriebsvorgängen bei zwei unterschiedlichen Maschinengeschwindigkeiten.

Wie aus Fig. 1 und 3 hervorgeht, soll in einem ersten Schritt im Arbeitsspeicher eines Rechners, der Bestandteil einer Maschinensteuerung ist, eine Liste initialisiert werden. Die Liste beinhaltet eine Tabelle mit allen für den Druck notwendigen Daten von Betriebsvorgängen, welche aus einem Festspeicher geladen werden. Die Daten enthalten Informationen zum Teilaggregat, in dem der Betriebsvorgang ablaufen soll, den Maschinenwinkel bei dem für die Geschwindigkeit Null der Beginn der Abarbeitung für den jeweiligen Betriebsvorgang liegen soll, Informationen, ob der Betriebsvorgang ausgeführt werden soll und was beim Betriebsvorgang ausgeführt werden soll, Informationen, ob und wie der Betriebsvorgang verändert werden soll und Informationen über den vorhergehenden und nachfolgenden Betriebsvorgang. Beim ordnungsgemäßen Transport des Bedruckstoffes kann anhand des Maschinenwinkels die Lage des Bedruckstoffes bezüglich eines Bezugsortes festgestellt werden.

In einem weiteren Schritt werden die in der Liste geladenen Daten in Abhängigkeit von Daten über die Maschinen- und Prozeßgrößen verändert. Dabei wird ein erster abzuarbeitender Betriebsvorgang festgelegt und anhand der Maschinen- und Prozeßgrößen geprüft, ob die Daten dieses Betriebsvorganges verändert werden sollen oder nicht. Die Daten für den vorhergehenden und nachfolgenden sowie die Daten des vorhergehenden und nachfolgenden Betriebsvorganges werden so verändert, daß der Betriebsvorgang entsprechend seiner Abarbeitungsreihenfolge in der Liste eingefügt wird.

Diese Vorbearbeitung wird schrittweise für alle Betriebsvorgänge vorgenommen. Der nach der Vorbearbeitung zuerst abzuarbeitende Betriebsvorgang wird als Startbetriebsvorgang für die weitere Durchführung des Verfahrens definiert. Veränderungen von Daten von Betriebsvorgängen im Rahmen der Vorbearbeitung ergeben sich beispielsweise aus Daten zu Prozeßgrößen, wie z. B. Druckmaschinenbetrieb mit Wendung und Betreiben eines Lackwerkes.

In Fig. 2 ist der weitere Ablauf des Verfahrens schematisch dargestellt, für den Fall, daß die Maschine in Druckbetrieb geht, d. h. die Maschinengeschwindigkeit größer als Null ist, wird beim Erreichen der Startposition bzw. des Startmaschinenwinkels eines jeden auszuführenden Betriebsvorganges geprüft, ob infolge der aktuell vorhandenen Maschinen- und Prozeßgrößen der jeweilige Betriebsvorgang hinsichtlich des Maschinenwinkels, bei dem der entsprechende Betriebsvorgang abgearbeitet werden soll, bzw. hinsichtlich seiner Abarbeitungsreihenfolge in der Liste verschoben werden muß, wobei die Maschinengeschwindigkeit als ein Parameter in die Überprüfung eingeht. Wenn die Überprüfung ergibt, daß die Abarbeitungsreihenfolge geändert werden muß, dann werden die Daten für die in der Abarbeitungsreihenfolge veränderten Betriebsvorgänge in der Liste verschoben. Bei Verschiebung der Daten zu einem bestimmten Betriebsvorgang werden auch die Daten des vor und nach der Verschiebung in der Liste erscheinenden vorhergehenden und nachfolgenden Betriebsvorganges neu bestimmt. Wenn die jeweils neu bestimmte Position eines Betriebsvorganges zeitlich nach seiner ursprünglichen Startposition liegt, dann wird der betreffende Betriebsvorgang in der Abarbeitungsreihenfolge übersprungen. Wenn die neue bestimmte Position zeitlich vor der Startposition liegt, dann wird der betreffende Betriebsvorgang ausgeführt.

In Fig. 3 ist die Wirkung des Verfahrens anhand der Abarbeitung von vier Betriebsvorgängen bei zwei unterschiedlichen Maschinengeschwindigkeiten dargestellt. Die Daten zu einem bestimmten Betriebsvorgang sind in Beschreibungsblöcken 1, 2, 3, 4 schematisch dargestellt. In jedem Beschreibungsblock sind in einem ersten Feld 1.1, 2.1, 3.1, 4.1 Daten zum Ort bzw. Teilaggregat enthalten, bei dem der entsprechende Betriebsvorgang abläuft. In einem zweiten Feld 1.2, 2.2, 3.2, 4.2 sind die Daten zum Maschinenwinkel abgelegt, bei dem der Beginn der Abarbeitung des Betriebsvorganges liegt. Die dritten Felder 1.3, 2.3, 3.3 und 4.3 beinhalten Daten, welche für die Ausführung des Betriebsvorganges erforderlich sind. In den vierten Feldern 1.4, 2.4, 3.4, 4.4 sind die Daten abgelegt, welche für eine Veränderung der anderen Felder benötigt werden. In zwei weiteren Feldern 1.5, 2.5, 3.5, 4.5 und 1.6, 2.6, 3.6, 4.6 sind die Daten für den Zeiger zum vorhergehenden und nachfolgenden Betriebsvorgang enthalten. Dem Schema ist zu entnehmen, wie mit dem Verfahren die Abarbeitungsreihenfolge und die Daten in besagten Feldern aufgrund unterschiedlicher vorhandener Maschinengeschwindigkeiten verändert wurden.

Claims (1)

1. Verfahren zur selbsttätigen Steuerung oder Regelung des zeitlichen Ablaufes von Betriebsvorgängen einer Druckmaschine,

• - bei dem laufend mit einem digitalen Positionsmeßsystem die Lage des Bedruckstoffes innerhalb der Druckmaschine bezüglich eines Bezugsortes erfaßt wird,
• - bei dem mit einem digitalen Geschwindigkeitsgeber laufend die Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffes entlang des Transportweges oder die Druckgeschwindigkeit der Druckmaschine oder die Geschwindigkeit von Elementen im Antriebssystem der Druckmaschine erfaßt wird,
• - bei dem die Daten des Positionsmeßsystems und des Geschwindigkeltsgebers einem Rechner zugeführt werden, der Bestandteil der Maschinensteuerung der Druckmaschine ist,
• - bei dem dem Rechner weiterhin on-line Daten von Gebern über den Maschinenzustand zugeführt werden und off-line Daten zu Prozeßgrößen zugeführt werden, und
• - bei dem beim Erreichen einer vorgegebenen Lage des Bedruckstoffs über eine an den Rechner angeschlossene elektronische Ausgabeeinheit geschwindigkeits- und beschleunigungsabhängig Signale an Stellglieder zur Auslösung von Betriebsvorgängen weitergegeben werden, dadurch gekennzeichnet,
• - daß in einem ersten Schritt im Arbeitsspeicher des Rechners eine Liste initialisiert wird, in die eine Tabelle aller für den Druck notwendigen Daten von Betriebsvorgängen aus einem Festspeicher geladen wird, wobei die Daten eine Zuordnung der Ansteuerzeitpunkte der Stellglieder zu Lagedaten des Bedruckstoffes beinhalten,
• - daß in einem zweiten Schritt die in der Liste geladenen Daten in Abhängigkeit von den Daten über den Maschinenzustand und zu den Prozeßgrößen hinsichtlich der Position an der der Beginn der Abarbeitung des Betriebsvorganges liegen soll, verändert werden, wobei ein erster zu bearbeitender Betriebsvorgang festgelegt wird und in den Daten jedes Betriebsvorganges der vorhergehende und der nachfolgend durchzuführende Betriebsvorgang enthalten ist,
• - daß in einem weiteren Schritt beim Erreichen der Startposition eines jeden auszuführenden aktuellen Betriebsvorganges in Abhängigkeit von den aktuellen Daten des Geschwindigkeitsgebers, von den Daten zum Maschinenzustand und von den Prozeßgrößen die Daten für die Position für den Beginn der Abarbeitung des jeweiligen aktuellen Betriebsvorganges die Daten für den dem aktuellen Betriebsvorgang vorhergehenden und nachfolgenden abzuarbeitenden Betriebsvorgang im Rechner neu bestimmt werden und in der Liste abgespeichert werden, wobei dann, wenn eine Verschiebung der Abarbeitungsreihenfolge erforderlich ist, die Daten des zukünftig vorhergehenden und nachfolgenden Betriebsvorganges neu bestimmt werden,
• - daß dann, wenn die neue bestimmte Position zeitlich, nach der Startposition liegt, der betreffende Betriebsvorgang in der Abarbeitungsreihenfolge übersprungen wird, und
• - daß dann, wenn die neue bestimmte Position zeitlich vor der Startposition liegt, der betreffende Betriebsvorgang bei der Startposition ausgeführt wird.