DE4229645C2 - Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines zeitlichen Ablaufes von Betriebvorgängen beim Drucken in 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 Druckabstellung 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 Druckan- bzw. Druckabstellung 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. Des Weiteren 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.

In DE 37 20 272 A1 ist eine prozessorgesteuerte Dateneingabe- und Datenausgabeeinrichtung beschrieben, bei der zur Erfassung der Lage und/oder der Lageänderung eines Bedruckstoffes relativ zur Winkelstellung eines Zylinders einer Rotationsdruckmaschine die Signale des Drehgebers als Adressinformationen für einen Speicher verwendet werden. Die Adressinformationen ergeben ein genaues Bild des in mehreren Schritten abgelaufenen Prozesses.

Bei der in DE 37 08 925 A1 beschriebenen Druckmaschine werden Sensorsignale und Stellsignale in eine Gesamtelektronik ein- bzw. ausgegeben. Die Abarbeitung von Stellvorgängen erfolgt nach einer von einer Steuereinrichtung vorgegebenen festen Reihenfolge.

In der Zeitschrift DD-Z "Maschinenbautechnik" 31 (1982), S. 314, 315 sind Bitprozessorsteuerungen von Druckmaschinen beschrieben, bei denen die steuertechnische Realisierung eines Arbeitsdiagramms mit einer Ablaufsteuerung erfolgt, die von einer prozessstandsabhängigen Zustandsgröße, dem Drehwinkel einer Programmwelle, geführt wird. Solche speicherprogrammierten Steuerungen laufen nach einem festen Ablaufschema ab.

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 beim Beginn der Bearbeitung und Flexibilität bei der Abarbeitungsreihenfolge von Betriebsvorgängen verbessert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist.

Die Zeitpunkte für den Beginn der Abarbeitung eines Betriebsvorganges und die Reihenfolge der Abarbeitung jeweils unmittelbar vor Abarbeitung eines Betriebsvorganges werden in Abhängigkeit von Daten zum Maschinenzustand und Prozessgrößen in einer Steuereinrichtung von neuem bestimmt und bei Bedarf ausgeführt.

Bei hohen Maschinengeschwindigkeiten und hohen Signalbearbeitungsgeschwindigkeiten kann zur Entlastung des in der Steuereinrichung 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 Arbeitspeicher 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 3000 D/h und 10000 D/h 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 (3)

1. Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines zeitlichen Ablaufes von Betriebsvorgängen beim Drucken in einer Druckmaschine,
bei dem laufende Positionsdaten eines ab einer Startposition mit Beginn einer Abarbeitung eines der Betriebsvorgänge durch die Druckmaschine transportierten Bedruckstoffes und Druckgeschwindigkeitsdaten erfasst werden,
bei dem die Positions- und die Geschwindigkeitsdaten sowie Maschinenzustands- und Prozessdaten einem Rechner mit Fest- und Arbeitsspeicher zugeführt werden und bei Erreichen einer vorgegebenen Position des Bedruckstoffes über eine an den Rechner angeschlossene elektronische Ausgabeeinheit geschwindigkeitsabhängige Signale an Stellglieder zur Auslösung der Betriebsvorgänge weitergeleitet werden,
bei dem in einem ersten Schritt im Arbeitsspeicher des Rechners eine Liste initialisiert wird, in die alle für den Druck notwendigen Daten der Betriebsvorgänge aus dem Festspeicher bezüglich der Druckgeschwindigkeit Null geladen werden,
bei dem in einem zweiten Schritt die in der Liste geladenen Daten in Abhängigkeit zu den Maschinenzustands- und Prozessdaten hinsichtlich der Startposition verändert werden, wobei ein erster zu bearbeitender Betriebsvorgang festgelegt wird und in den Daten jedes Betriebsvorganges Zeiger zum vorhergehenden und nachfolgenden auszuführenden Betriebsvorgang eingeschrieben werden,
bei dem in einem weiteren Schritt beim Erreichen der Startposition für jeden auszuführenden aktuellen Betriebsvorgang in Abhängigkeit von den aktuellen Druckgeschwindigkeits-, Maschinenzustands- und Prozessdaten die Position für den Beginn der Abarbeitung des jeweiligen aktuellen Betriebsvorganges und die Zeiger neu bestimmt und in der Liste abgespeichert werden,
wobei dann, wenn die neue bestimmte Position zeitlich nach der Startposition liegt, der betreffende Betriebsvorgang in der Abarbeitungsreihenfolge übersprungen wird und wobei dann, wenn die neue bestimmte Position zeitlich vor der Startposition liegt, der betreffende Betriebsvorgang bei der Startposition ausgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einem der Betriebsvorgänge mehrere Daten eines Beschreibungsblocks mit einzelnen Feldern jeweils bezüglich einem bestimmten zu aktivierenden Teilaggregat der Druckmaschine, bezüglich einer mit einem Maschinendrehwinkel korrelierenden Position für den Beginn der Abarbeitung des Betriebsvorgangs, bezüglich einem Aktivierungsverlauf, bezüglich einer Veränderung der Aktivierung, bezüglich einem vorhergehenden und bezüglich einem nachfolgenden Betriebsvorgang zugeordnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten zu einem bestimmten Betriebsvorgang in einem Beschreibungsblock (1, 2, 3, 4) gespeichert werden, wobei in einem ersten Feld (1.1, 2.1, 3.1, 4.1) Daten über ein Teilaggregat enthalten sind, bei dem der Betriebsvorgang abläuft, wobei in einem zweiten Feld (1.2, 2.2, 3.2, 4.2) Daten zum Maschinenwinkel abgelegt sind, bei dem der Beginn der Abarbeitung des Betriebsvorganges liegt, wobei in einem dritten Feld (1.3, 2.3, 3.3, 4.3) Daten zur Ausführung des Betriebsvorganges enthalten sind, wobei in einem vierten Feld (1.4, 2.4, 3.4, 4.4) Daten enthalten sind, die eine Modifikation der anderen Felder bewirken und wobei in zwei weiteren Feldern (1.5, 2.5, 3.5, 4.5, 1.6, 2.6, 3.6, 4.6) Daten für einen Zeiger zu einem vorhergehenden und nachfolgenden Betriebsvorgang gespeichert werden.