DE4424752A1 - Verfahren und Vorrichtung zum synchronen Antreiben von Druckmaschinenkomponenten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum synchronen Antreiben von DruckmaschinenkomponentenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum synchronen Antreiben von
Druckmaschinenkomponenten mittels gekoppelter Antriebsmotoren.
Bekannte Druckmaschinen zum Bedrucken von bahnförmigen Materialien sind mit einer
längs der Maschine verlaufenden Längswelle ausgestattet, die einen präzisen Synchronlauf
von einem oder mehreren Antriebsmotoren gewährleistet. Der Antrieb der einzelnen
Komponenten dieser Maschine, z. B. Druckwerke, Falzapparate, Bahnzugsorgane und dgl.,
erfolgt über mechanische Getriebe und Kupplungen von dieser Längswelle aus. Hierbei wird
zwar ein synchroner Lauf der einzelnen Druckmaschinenkomponenten erreicht, es kann sich
jedoch beim Beschleunigen oder Verzögern die elastische Nachgiebigkeit der mechanischen
Übertragungsglieder auf die Druckqualität des Druckprodukts auswirken. Eine derartige
mechanische Übertragungskette mit einer Längswelle zur
Synchronisierung ist zum einen sehr aufwendig, da sehr viele Einzelteile erforderlich sind,
die Übertragungskette behindert zum anderen auch die Zugänglichkeit zu den einzelnen
Druckmaschinenkomponenten und erschwert ferner eine autonome Nutzung von Maschinen
komponenten beim Rüstbetrieb.
Aus der DE-A 41 38 479 ist eine Druckmaschine ohne Längswelle bekannt. Die Stellglieder
der Druckmaschinenkomponenten werden einzeln mit direkt aufgesetzten Antriebsmotoren
angetrieben. In diesem Fall wird zwar die mechanische Übertragungskette zur Synchronisa
tion der Druckmaschinenkomponenten eingespart, dafür muß jedoch eine große Zahl direkt
antreibender Motoren mit entsprechend hochgenauen Regelungen eingesetzt werden. Diese
Lösung ist demzufolge kompliziert und teuer.
Ferner sind Lösungen bekannt, bei welchen die elastische Nachgiebigkeiten der mechani
schen Übertragungsglieder beim Beschleunigen und Verzögern der Maschine durch
Positionsüberwachung einzelner Überwachungsglieder stabilisiert werden. Beispiele hierfür
sind aus der DE 42 10 988 A1 und die EP 0 446 641 A2 bekannt. Mit diesen Lösungen
können zwar die elastischen Nachgiebigkeiten der mechanischen Übertragungsglieder
zwischen den Druckmaschinenkomponenten beim Beschleunigen und Verzögern besser
beherrscht werden, die Nachteile einer relativ aufwendigen Montage, der schlechten
Zugänglichkeit und der Einschränkungen hinsichtlich eines autonomen Betriebs von
Druckmaschinenkomponenten sind damit jedoch nicht behoben.
Die DE 33 18 250 A1 lehrt eine Regel- und Steuereinrichtung für den synchronen Antrieb
einer Rollenrotationsdruckmaschine mit mechanisch nicht gekoppelten Hauptantriebsmotoren.
Die Hauptantriebsmotoren, d. h. deren Motorregler, sind zu diesem Zweck über eine
gemeinsame Steuerleitung miteinander gekoppelt. Über die Steuerleitung erhalten die
Motorregler ihren Sollwert in Form einer sogenannten Bezugsfrequenz zur Einstellung der
gewünschten Solldrehzahl. An einer Stelle im Kraftübertragungsweg zwischen jeweils einem
Hauptantriebsmotor und der angetriebenen Last, d. h. der Druckmaschinenkomponente, ist
ein Drehimpulsgeber zur Feststellung des Drehzahl-Istwertes angeordnet. Dessen Ausgangs
signal wird ebenfalls zum Motorregler geführt. Die einzelnen Motorregler erhalten somit ein
Sollwert-Steuersignal und einen für die Motorsteuerung geeigneten vor Ort abgenommenen
Istwert, aus denen der Motorregler nach einem geeigneten Regelungsalgorithmus das
Ausgangssignal zur Regelung des jeweiligen Antriebsmotors bildet. Probleme werden bei
dieser bekannten Motorensteuerung dann auftreten, wenn die als Lasten wirkenden
Druckmaschinenkomponenten unterschiedliche Elastizitäten aufweisen. Die wegen der
unterschiedlichen Elastizitäten der Lasten bzw. der Übertragungsglieder von den Antriebs
motoren zu den Lasten auftretenden Differenzen zwischen den gemessenen Istwerten und
dem über die Steuerleitung zugeführten Sollwert verstarken sich im ungünstigen Fall von
einer Druckmaschinenkomponente zur anderen, was unweigerlich zu Verspannungen und
druckqualitätsmindernden Abweichungen, insbesondere beim Beschleunigen oder Verzögern
der Maschine, führt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, den synchronen Lauf von Druckmaschinenkomponenten
jederzeit zu ermöglichen, insbesondere auch während einer Beschleunigungsphase,
beispielsweise während des Anfahrens der Maschine, aber auch noch nach längeren Zeiten
des Fortdrucks.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstande der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die jeweils nachgeordneten Unteransprüche sind auf vorteilhafte, nicht völlig selbstverständ
liche Ausgestaltungen der Erfindung gerichtet.
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum synchronen Antreiben von Druckma
schinenkomponenten aus, bei dem Antriebsmotoren von Druckmaschinenkomponenten durch
ein Sollwert-Steuersignal miteinander gekoppelt sind und die derart gekoppelten Antriebsmo
toren in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen dem Sollwert-Steuersignal und einem
geeigneten Istwert-Signal geregelt werden. Das Sollwert-Steuersignal kann ein Drehzahlsi
gnal oder ein Positionssignal, beispielsweise eine einzustellende Winkelstellung, für die
Lasten, nämlich die Druckmaschinenkomponenten, oder die Antriebsmotoren sein. Das als
geeignet bezeichnete Istwert-Signal kann am Motor, an einer Stelle im Übertragungsweg von
dem Motor zur angetriebenen Last, oder aber vorzugsweise am drehmomentenfreien Ende
dieser Last abgenommen werden.
Erfindungsgemäß wird das Sollwert-Vorgabesignal bei bestimmten Betriebszuständen, z. B.
Geschwindigkeitsveränderungen beim Hochfahren der Druckmaschine oder nach
Anlagenkomponenten-Einlaufvorgängen nicht einfach generiert, sondern wird durch ein
Istwert-Signal einer Druckmaschinenkomponente angepaßt. Da das angepaßte Sollwert-Steuer
signal die Funktion der Kopplung zwischen den Antriebsmotoren einnimmt und nicht
einfach von außen, beispielsweise von einem entsprechenden Generator der Anlagesteuerung
vorgegeben, sondern in Abhängigkeit von den tatsächlichen, an den Druckmaschinenkom
ponenten sich einstellenden Istwerten entsprechend einem geeigneten Regelungs-Algorithmus
verändert wird, können die Antriebsmotoren optimal lastabhängig und entsprechend der
geforderten Genauigkeit geregelt und gesteuert werden.
Es kann der Istwert einer Druckmaschinenkomponente oder eines Antriebsmotors verwendet
werden. Bevorzugt werden gleichzeitig ein Istwert-Signal einer Druckmaschinenkomponente
und ein entsprechendes Istwert-Signal eines zugeordneten Antriebsmotors zur Bildung des
Sollwert-Steuersignals herangezogen. Diese beiden Istwert-Signale zusammengenommen
enthalten eine nahezu vollständige Information über das Antriebs-Last-System von
Druckmaschinenkomponente und zugeordnetem Antriebsmotor. Werden außerdem im
Fortdruck bei konstanter Geschwindigkeit die Differenzen der Istwert-Signale der einzelnen
Druckmaschinenkomponenten untereinander verglichen und auf Grenzwerte überwacht,
können so bei reiner Geschwindigkeits-Regelung über eine längere Fortdruckzeit sich
aufsummierende Phasenlage-Fehler durch geeignete Regelvorgänge vermieden werden.
Durch Bildung von Differenzsignalen zwischen den Istwerten der zu synchronisierenden
Druckmaschinenkomponenten und deren gekoppelten Motoren können die unterschiedlichen
Elastizitäten weitestgehend berücksichtigt und ausgeregelt werden. Indem nicht nur ein
Istwert am Antriebsmotor oder an der Druckmaschinenkomponente, sondern beide einander
zugeordneten Istwerte verwendet werden, bevorzugterweise der Phasenwinkel zwischen den
beiden entsprechenden Istwerten, kann eine gute Zahnflankenanlage der einzelnen Glieder
einer mehrteiligen Druckmaschinenkomponente, beispielsweise einem aus mehreren
Zylindern und Walzen bestehenden Druckwerk, sichergestellt werden. Die erfindungsgemäße
Berücksichtigung einer solchen Ist-Ist-Differenz stellt sicher, daß niemals zuviel elastische
Energie in der Motor-Last-Strecke steckt.
Als vorteilhaft erweist es sich, als Sollwertvorgabe-Signal ein vorgegebenes Leitfrequenzsig
nal zu verwenden und mit den beiden Istwert-Signalen oder dem aus diesen beiden Istwert-Signa
len gebildeten Differenzsignal zur Bildung des Sollwert-Steuersignals zu modulieren.
Die Verwendung von Istwert-Signalen zur Bildung des Sollwert-Steuersignals kommt
besonders vorteilhaft beim Beschleunigen und Verzögern der Maschine sowie bei allfälligen
Geschwindigkeitsbegrenzungen in Einlaufvorgängen zum Tragen, also in Betriebsphasen,
in denen unterschiedliche Elastizitäten der Druckmaschinenkomponenten sowie unterschied
liche Motorcharakteristiken besonders nachteilig wirken. Es findet aufgrund der Erfindung
während des gesamten Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsvorgangs eine Beschleunigungs- oder
Verzögerungsglättung und am Ende beider Phasen, beim Übergang auf den
Konstantlauf, ein Verschliff der rampenförmig im Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm
verlaufenden Geschwindigkeit der Druckmaschinenkomponenten statt. Einem Überschießen
der Geschwindigkeit aufgrund der gespeicherten elastischen Energie, die in dem Moment
weiter beschleunigend auf die Last wirkt, in dem der Antriebsmotor bereits in den Kon
stantlauf übergegangen ist, kann somit glättend entgegengewirkt werden. Gerade in der
Übergangsphase würde jedoch anderenfalls die zu bedruckende Bahn in nicht vorhersehbarer
Weise zwischen den einzelnen Druckmaschinenkomponenten verspannt werden.
Erfindungsgemäß wird von der Steuerung das Istwert-Signal, das gegenüber der Sollwertvor
gabe die größte Abweichung aufweist, oder die größte Ist-Ist-Differenz zur Bildung des
Sollwert-Steuersignals ausgewählt. Es wird somit stets ein aus einer Druckmaschinen
komponente und einem zugeordneten Antriebsmotor bestehendes Paar als Master für die
Synchronisation bestimmt. Eine vereinfachte Ausführung des Systems besteht darin, das
Sollwert-Steuersignal aufgrund der Differenz eines Druckmaschinenkomponenten-Istwert-Last
signals und des noch nicht angepaßten Sollwert-Vorgabesignals zu bilden.
Nach einer längeren Zeit des Fortdruckes können sich allmählich Fehler bei jeder der
geregelt angetriebenen Druckmaschinenkomponenten unzulässig summieren. Dabei kann es
zwar vorkommen, daß sich die Fehler zwischen den Komponenten einigermaßen
ausgleichen, wegen der niemals ganz zu verhindernden Driften der Motorregler kann es aber
auch zur allmählichen Summation kommen und somit zu einer Bahndrift, die es zu
verhindern gilt. Deshalb werden die Differenzen der Istwert-Signale der einzelnen
Druckmaschinenkomponenten zum Sollwert-Steuersignal oder die Differenzen der einzelnen
Istwert-Signale der Druckmaschinenkomponenten untereinander auf eine Überschreitung
einer höchstzulässigen Differenz überprüft. Wenn eine der beiden Differenzen überschritten
ist, wird nachgesteuert. Hierdurch können durch Regeldriften sich im Zeitverlauf aufsum
mierende Fehler, die eine Bahndrift und nicht nur Einzeldriften von Druckmaschinenkom
ponenten zur Folge haben, vermieden werden. Zu diesem Zweck können die Anlagenkom
ponenten-Antriebsmotoren über ein individuelles Sollwert-Korrektursignal angesteuert
werden.
Während die zur Nachsteuerung heranzuziehenden Istwerte während der Beschleunigungs- und
Verzögerungsphase der Maschine periodisch von der Steuerung abgefragt werden,
genügt bei kontinuierlich laufender Bahn im Fortdruck der Maschine grundsätzlich eine
stichprobenartige Abfrage der relevanten Istwerte. Hierdurch werden die Nachsteuerungsvor
gänge im Fortdruck weiter reduziert.
Die vorliegende Erfindung kann bei solchen Druckmaschinen, insbesondere Rotationsdruck
maschinen, eingesetzt werden, deren Komponenten, nämlich die Druckeinheiten,
Falzapparate und dergleichen, zusätzlich auch mechanisch verbunden sind, beispielsweise
über entsprechende Zahnräderzüge. Bevorzugt wird sie jedoch bei autonom angetriebenen
Druckmaschinenkomponenten eingesetzt. Dabei können diese Druckmaschinenkomponenten
von mehreren Antriebsmotoren angetrieben werden. In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Druckmaschinenkomponenten mit einem einzelnen Antriebsmotor oder mit einem
Hauptantriebsmotor ausgestattet, der durch das Sollwert-Steuersignal mit dem oder den
Antriebsmotoren anderer Druckmaschinenkomponenten gekoppelt ist.
Vorteilhaft ist es auch, die Druckzylinder und deren Gegendruckzylinder durch mechanische
Kopplung jeweils zu einem Zylinderpaar zusammenzufassen und paarweise durch einen
Motor anzutreiben. Dies ist in den beiden Patentanmeldungen P 43 44 896.8-27 und
P 44 05 658.3 offenbart, deren Lehren hinsichtlich der Zusammenfassung von Zylindern zu
eigenangetriebenen Zylindergruppen in Bezug genommen werden. In diesem Fall können die
Druckmaschinenkomponenten auch durch diese Zylindergruppen gebildet sein. Eine
Regelung solcher Zylindergruppen, nämlich nur mit einem Lastgeber, bevorzugt am
drehmomentenfreien Ende des direkt angetriebenen Zylinders, wird durch die Patent
anmeldung P 43 44 912.3 gelehrt. Auch diese Lehre ist bei der vorliegenden Erfindung mit
Vorteil verwendbar, wobei für die erfindungsgemäße Synchronisation selbstverständlich
weitere Istwerte von Zylindergruppen herangezogen werden können.
Für den Fall, daß bei der Druckmaschine Farbwalzen zum Einsatz kommen, die nicht von
den Druckzylindern selber, sondern unabhängig angetrieben werden, können diese analog
wie die Anlagenkomponenten über die Leitfrequenz und Multiplikationsfaktoren angesteuert
werden. Dabei können die Voreilungsfaktoren von der Steuerung in Abhängigkeit vom
jeweiligen Farbauftragswalzenanpressdruck oder -radius vorgegeben respektive angepaßt
werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert.
Dabei werden weitere Merkmale und Vorteile offenbart. Es zeigen:
Fig. 1 eine beispielhafte Rotationsdruckmaschine mit mehreren Druckmaschinen
komponenten;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Anordnung zum synchronen Antreiben von in Fig.
1 dargestellten Druckmaschinenkomponenten.
In Fig. 1 sind für eine übliche Rollenrotationsdruckmaschine als Druckmaschinen
komponenten ein Rollenwechsler 2, ein Vorspannwerk 3, Druckeinheiten 4, ein Über
bauzugorgan 5, ein Falzapparat 6 und eine Trichterwalze 17 dargestellt, die durch eine
erfindungsgemaße Leitfrequenzkopplung synchronisiert werden. Diesen Druckmaschinen
komponenten zugeordnete Antriebsmotoren 7 mit Motorgebern 8 und Lastgebern 9 sind
ebenfalls eingezeichnet.
Fig. 2 zeigt eine Regel- und Steuerungsanordnung für die Druckmaschinenkomponenten
2, 3, 4, 5, 6 und 17. Es handelt sich dabei um eine Leitfrequenzkopplung der Antriebsmo
toren 7 der Druckmaschinenkomponenten. Die Regelung der Antriebsmotoren 7 übernimmt
jeweils ein Motorregler 10. Für jeden der Motorregler 10 ist ein Motorgeber 8 vorgesehen,
der ein die Drehzahl oder die Lage des jeweiligen Motors 7 repräsentierendes Istwert-Signal
I₁ an den Regler 10 dieses Motors 7 ausgibt. Als zweites Eingangssignal wird jedem
Motorregler 10 ein Sollwert-Vorgabesignal V über einen Leitungsbus 14 von einem Leit
frequenzgenerator 12 zugeführt. Das Drehzahlsollwert-Vorgabesignal V erhalten alle
Motorregler 10 über einen Leitungsbus 14 in Echtzeit gleichzeitig. Von den Motorreglern
10 wird daraus nach einem geeigneten Regelungsalgorithmus das jeweilige Regelsignal R
für jeden der Antriebsmotoren 7 gebildet. Die Antriebsmotoren 7 treiben dann ihre jeweilige
Druckmaschinenkomponente an, insbesondere die Druckeinheiten 4, von denen in Fig. 2
nur ein direkt angetriebener Gummituchzylinder und dessen Gegendruckzylinder dargestellt
sind.
Am drehmomentenfreien Ende eines der Zylinder des angetriebenen Zylinderpaares solch
einer Druckeinheit 4, bevorzugterweise am lastfreien Ende des angetriebenen Gummituch
zylinders, ist der Lastgeber 9 zur Messung und Ausgabe eines für die Steuerung geeigneten
Last-Istwertes I₂ angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind die Druckeinheiten 4 und der
Falzapparat 6 mit solchen Lastgebern 9 ausgestattet. Grundsätzlich würde es auch genügen,
nur die Druckeinheiten 4 mit Lastgebern 9 zu versehen.
Gestrichelt ist auch die alternative Zuführung des Signals I₂ des Lastgebers 9 zu dem
jeweiligen Motorregler 10 eingezeichnet. In diesem Fall würde I₂ statt I₁ zur Motorregelung
herangezogen werden.
Bei den Druckmaschinenkomponenten für die Bahnführung, wie Rollenwechsler 2,
Vorspannwerk 3, Überbauzugwalze 5 und Trichterwalze 17, ist statt der Einzelantriebe auch
ein spielfreier Direktantrieb über eine entsprechende Kupplung oder einen Zahnriemen
möglich. Aus diesem Grund kann bei diesen Komponenten auf einen der Geber 8 oder 9
verzichtet werden.
Die Istwerte I₁ und I₂ von den Paaren der Motor- und Lastgeber 8 und 9 werden jeweils über
Rückführleitungen 28 und 29 zu einer Maschinensteuerung 13 geführt. Durch die Steuerung
13 wird die Phasenverschiebung zwischen den jeweiligen Paaren von Motorgebern 8 und
Lastwinkelgebern 9 überwacht.
Die Motorregler 10 der Druckeinheiten 4 und des Falzapparates 6 sind mit Adressdecodern
10.1 ausgestattet, um so von der Maschinensteuerung 13 individuell adressiert werden zu
können. Die Istwert-Signale I₁ und I₂ werden jeweils über eine Rückführleitung 28 bzw. 29
zur Maschinensteuerung 13 geführt. Die Istwerte I₁ und I₂ der jeweiligen Anlagekomponen
ten untereinander bzw. der Istwert I₁ oder I₂ einer einzelnen Anlagekomponente zum
Sollwert-Vorgabesignal (V) werden zur Feststellung der Abdrift im Fortdruck überwacht.
Daraus wird jeweils bei Überschreiten von vorgegebenen Grenzwerten ein Korrektursignal
K für die jeweilige Druckeinheit 4 und den Falzapparat 6 gebildet und von der Steuerung
über eine Leitung 16 zusammen mit einem zugehörigen Adressignal über den Adressdecoder
10.1 in den betreffenden Motoreregler 10 geführt. Neben den Adressdecodern 10.1 weisen
die Motorregler 10 der Druckeinheiten 4 und des Falzapparates 6 jeweils einen Sollwert/Ist
wert-Vergleicher 10.2 und ein Leistungsteil 10.3 auf. Dem Vergleicher 10.2 jeder
Druckeinheit 4 und des Falsapparates 6 werden drei Signale zugeführt, nämlich das
Korrektursignal K über die Leitung 16 bzw. Adressdecoder 10.1, der Motor-Istwert I₁ und
über eine Leitung 14 das Sollwert-Vorgabesignal V vom Frequenzgenerator 12. Die
individuelle Ansteuerung wird somit in Abhängigkeit von dem auf Leitung 16 übermittelten
Korrektursignal K und dem Sollwert-Vorgabesignal V auf Leitung 14 für jede Druckeinheit
4 bzw. den Falzapparat 6 in den jeweils zugeordneten Motorreglern 10 gebildet. Aus den
derart individuell gebildeten Sollwert-Steuersignalen S und den individuellen Istwerten I₁
werden die Regelsignale gebildet und nach Verstärkung in den Leistungsteilen 10.3 der
Motorregler 10 als Regelsignale R dem jeweiligen Motor 7 zugeführt.
Beim Starten der Maschine generiert der Frequenzgenerator 12 das Sollwert-Vorgabesignal
V aufgrund der Geschwindigkeitsvorgabe der Steuerung 13. Mit den Signalrückführungen
28 und 29 kann das Sollwert-Vorgabesignal V sodann entsprechend der Beschleunigungsglät
tung zu dem allen gekoppelten Druckmaschinenkomponenten zugeführten Sollwert-Steuer
signal S auf dem Bus 14 angepaßt werden. Bei konstanter Geschwindigkeit entspricht
solch ein globales Sollwert-Steuersignal S dem Sollwert-Vorgabesignal V.
Für die Bahnführungsorgane 2, 3, 5 und 17 ist es zur Sicherstellung des richtigen Bahnzugs
erforderlich, dem Sollwertvorgabe-Signal V Voreilungsfaktoren aufzuschalten. Dies erfolgt
durch die Steuerung 13 und einen Leitungsbus 15 über den jeweiligen Motorreglern 10
zugeordnete Voreilungsmultiplikatoren 11 mit je einem Adreßdecoder 11.2 und dem
eigentlichen Multiplikator 11.1. Anstelle der Voreilungssteuerung kann an diesen
Bahnführungsorganen auch eine Bahnspannungsregelung nach dem Stand der Technik zum
Einsatz kommen.
In einer weiteren Ausführungsform der Bus-Strukturen können die Signale (15, 16) über eine
einzige Busverbindung erfolgen.
Zur Kompensation von nicht tolerierbaren Fehlersummationen zwischen den einzelnen
Druckmaschinenkomponenten im Fortdruck werden die Signale der einzeln adressierbaren
Motor- und Lastgeber 8 und 9 von der Steuerung 13 in einem Stichprobenverfahren
zueinander überprüft. Mechanische Registerverstellungen an den Druckzylindern werden von
der Steuerung 13 automatisch erkannt und einem übergeordneten Maschinenprogramm
entsprechend berücksichtigt.
Für die Driftkorrektur im Fortdruck wird ein Abfrage- und Korrekturalgorithmus
vorteilhafterweise mittels einer Fuzzy-Logik bearbeitet.
Die Sollwert-Steuersignale können nach einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform bei
entsprechend ausgebildetem Maschinengenerator 12 und Maschinensteuerung 13 zentral
gebildet werden. In diesem Fall werden adreßcodierte Sollwert-Steuersignale S über den
Leitungsbus 14 zu den Motorreglern 10 geführt. Die Bildung der Sollwert-Steuersignale S
ist dabei von den Motorreglern 10 zu einer zentralen, durch den Generator 12 und die
Steuerung 13 gebildeten Einheit verlagert. Entsprechende Anpassungen wären hinsichtlich
der Voreilungsmultiplikatoren für die Bahnzugsorgane vorzunehmen.
Nach einer weiter vereinfachten Ausführungsform der Erfindung wird den Druckeinheiten
4 bzw. dem Falzapparat 6 immer das gleiche Sollwert-Steuersignal S über den Bus 14
zugeführt. In diesem Fall können die Adreßdecoder 10.1 der Motorregler 10 entfallen.
Claims (22)
1. Verfahren zum synchronen Antreiben von Druckmaschinenkomponenten, bei dem
- a) ein Antriebsmotor (7) einer ersten Druckmaschinenkomponente (4) und ein Antriebsmotor (7) einer zweiten Druckmaschinenkomponente (4) durch ein Sollwert-Steuersignal (S) miteinander gekoppelt sind und
- b) die gekoppelten Antriebsmotoren (7) in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen dem Sollwert-Steuersignal (S) und einem geeigneten Istwert-Signal (I₁, I₂) geregelt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
- c) zur Bildung des Sollwert-Steuersignals (S) ein Sollwert-Vorgabesignal (V) und ein Istwert-Signal (I₁, I₂) einer Druckmaschinenkomponente (4) oder eines Antriebsmotors (7) herangezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Sollwert-Steuer
signals (S) das Istwert-Signal (I₁) einer Druckmaschinenkomponete (4) und das
Istwert-Signal (I₂) eines Antriebsmotors (7) der gleichen Druckmaschinenkomponente
(4) herangezogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Bildung des
Sollwert-Steuersignals (S) verwendete Istwert-Signal (I₁, I₂) und das zur Regelung
eines Antriebsmotors (7) verwendete, geeignete Istwert-Signal (I₁, I₂) identisch ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des
Sollwert-Steuersignals (S) ein Differenzsignal (I₁-I₂) zwischen dem Istwert-Signal (I₁)
einer Druckmaschinenkomponete (4) und dem Istwert-Signal (I₂) des Antriebsmotors
(7) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Bildung des Sollwert-Steuersignals (S) das Sollwert-Vorgabesignal (V) mit dem oder
den Istwert-Signalen (I₁, I₂) oder dem Differenzsignal (I₁-I₂) frequenzmoduliert wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Sollwert-Steuersignal (S) nur im Falle des Überschreitens eines Grenzwertes für eine
höchstzulässige Abweichung eines Istwert-Signals (I₁, I₂) von dem Sollwert-Vor
gabesignal (V) oder für eine Istwert-Differenz (I₁-I₂) gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Istwerte (I₁, I₂) der Druckmaschinenkomponenten (4, 6) und/oder Antriebsmotoren (7) abgefragt,
- b) die Abweichungen zwischen dem Sollwert und den abgefragen Istwerten (I₁, I₂) oder die Istwert-Differenzen (I₁-I₂) zwischen den Anlagenkomponenten ermittelt und
- c) die Abweichungen sodann miteinander verglichen und beim Überschreiten von zulässigen Grenzwerten individuelle Korrektursignale (16) für die entsprechenden Anlagenkomponenten gebildet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Istwerte (I₁, I₂) in
einem Stichprobenverfahren abgefragt werden.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
zur Regelung eines Antriebsmotors (7) verwendete, geeignete Istwert-Signal (I₁, I₂)
ein Istwert-Signal dieses Antriebsmotors (7) oder ein an einem drehmomentenfreien
Ende der von diesem Motor angetriebenen Druckmaschinenkomponente (4) ist.
10. Vorrichtung zum synchronen Antreiben von Druckmaschinenkomponenten,
- a) mit einem Motorregler (10) für mindestens einen Antriebsmotor (7) jeder Druckmaschinenkomponente (4),
- b) mit einem Istwert-Geber (8, 9) für jeden Motorregler (10) zur Ausgabe eines der jeweiligen Druckmaschinenkomponente (4) zuordenbaren Istwert-Signals (I₁, I₂),
- c) mit Mitteln (12, 13, 10.2 oder 12, 13) zur Erzeugung eines Sollwert-Steuer signals (S), wobei
- d) den Motorreglern (10) ein Istwert-Signal (I₁, I₂) ihres Istwert-Gebers (8, 9) und über zumindest eine gemeinsame Steuerleitung (14 oder 14, 16) das Sollwert-Steuersignal (S) oder ein Sollwert-Vorgabesignal (V) zur Bildung von Motorregelsignalen (R) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
- e) zur Bildung des Sollwert-Steuersignals (S) aus dem Sollwertvorgabe-Signal (V) und einem Istwert-Signal (I₁, I₂) eines Istwert-Gebers (8, 9) eine Rückführleitung (28, 29) von zumindest einem der Istwert-Geber (8, 9) zu einer Maschinensteuerung (13) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Druckma
schinenkomponente (4) ein Istwert-Geber (9) zur Ausgabe eines Istwertes der
Druckmaschinenkomponente (4) und ein Istwert-Geber (8) zur Ausgabe eines
Motor-Istwertes vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckma
schinenkomponente (4) ein Paar von Istwert-Gebern (8, 9) aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Istwert-Geber (8, 9) jeweils über eine Rückführleitung (28, 29) mit der Steuerung
(13) in Verbindung steht.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Vergleichsschaltung vorgesehen ist, die eingangsseitig die Istwerte (I₁, I₂) und/oder
das Sollwertvorgabe-Signal (V) zur Ermittlung der größten Abweichung zwischen
den Istwerten (I₁, I₂) oder zwischen einem der Istwerte (I₁, I₂) und der Sollwertvor
gabe ermittelt, und daß der Wert der größten Abweichung weiterverarbeitet wird.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einheit zur Erzeugung des Sollwert-Steuersignals (S) eine Steuerung (13) und einen
damit verbundenen Frequenzgenerator (12) umfaßt, wobei dem vom Fre
quenzgenerator (12) erzeugten Sollwert-Vorgabesignal (V) durch die Steuerung (13)
zur Bildung des Sollwert-Steuersignals (S) ein Signal aufmoduliert wird, das ein
Differenzsignal repräsentiert, das aus einem Istwert (I₁) eines Motorgebers (8) oder
Istwert (I₂) eines Lastgebers (9) einer ersten Druckeinheit (4) zu einem Istwert (I₁)
eines Motorgebers (8) oder Istwert (12) eines Lastgebers (9) einer zweiten Druckein
heit (4) gebildet wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einheit zur Erzeugung des Sollwert-Steuersignals (S) eine Steuerung (13) und einen
damit verbundenen Frequenzgenerator (12) umfaßt, wobei dem vom Fre
quenzgenerator (12) erzeugten Sollwert-Vorgabesignal (V) durch die Steuerung (13)
zur Bildung des Sollwert-Steuersignals (S) ein Signal aufmoduliert wird, das ein
Differenzsignal repräsentiert, das aus einem Istwert (I₁) eines Motorgebers (8) oder
Istwert (I₂) eines Lastgebers (9) einer Druckeinheit (4) zum Sollwert-Vorgabesignal
(V) gebildet wird.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß den
Motorreglern (10) über eine Leitung (14) ein Sollwert-Vorgabesignal (V) von einem
Frequenzgenerator (12) und über eine weitere Leitung (16) ein Korrektursignal (K)
von einer Maschinensteuerung (13) zugeführt wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorregler (10)
jeweils einen Adressdecoder (10.1), dem das Korrektursignal (K) zugeführt wird,
und einen Sollwert/Istwert-Vergleicher (10.2) aufweisen, dem das Sollwert-Vor
gabesignal (V) und über den Adreßdecoder (10.1) das Korrektursignal (K) zur
Bildung des Sollwert-Steuersignals (S) zugeführt werden.
19. Rotationsdruckmaschine, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 10 bis 18.
20. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß nur Istwert-Signa
le (I₁, I₂) von Istwert-Gebern (8, 9) eines oder mehrerer Zylinder, insbesondere
von mechanisch gekoppelten, jeweils von zumindest einem Motor (7) angetriebenen
Zylinderpaaren, von Druckeinheiten (4) oder deren Antriebsmotoren (7) zurückge
führt werden.
21. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß andere
Druckmaschinenkomponenten, insbesondere die Bahnführungskomponenten (2, 3, 5,
16), zusätzlich zum Motorregler (10) einen Voreilungsmultiplikator (11) aufweisen,
dem zur Sicherstellung eines ausreichenden Bahnzugs von der Steuerung (13) über
eine weitere Steuerleitung (15) Voreilungssignale aufgeschaltet werden.
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