EP0187247B1 - Verfahren und Einrichtung zur Bremsenkontrolle eines bewegungsüberwachten und -gesteuerten Antriebsmotors in einer Druckmaschine - Google Patents
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- EP0187247B1 EP0187247B1 EP85115121A EP85115121A EP0187247B1 EP 0187247 B1 EP0187247 B1 EP 0187247B1 EP 85115121 A EP85115121 A EP 85115121A EP 85115121 A EP85115121 A EP 85115121A EP 0187247 B1 EP0187247 B1 EP 0187247B1
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- brake
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
- B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
- B41F13/0008—Driving devices
Definitions
- the invention relates to a method and a device for brake control of a motion-monitored and -controlled drive motor in a printing press.
- Such engine brakes generally consist of discs provided with brake pads, which are pressed against one another in the de-energized state by spring forces, the required braking force being caused by the resulting frictional engagement between the two brake discs.
- the brake disks are moved apart in the axial direction against the force of compression springs and thus their braking force is released.
- limit switches have been provided which sense the position of at least one of the movable brake discs.
- the drive motor is prevented from starting if the brake disks do not move apart after the aforementioned voltage has been applied and as a result do not contact the limit switch or switches so that they cannot report that the motor brake has been released.
- the disadvantage of such a brake control is that only the absolute positions of the brake discs are monitored with respect to one another and no statement can be made about the function of the motor brake or the actual braking force applied by it, since the limit switch or switches are not in the Are able to determine a thinning of the brake pads due to wear and tear due to use or another defect, such as contamination by oil. Apart from this, an incorrect setting of the limit switch (s) or an adjustment of their switching points after a long period of operation cannot be completely ruled out, which means that operating uncertainties of the drive must be accepted.
- the invention has for its object to move with little manufacturing effort and to develop a device for existing drive motors in printing machines - in particular for the printing press drive itself - retrofittable device that is independent of wear and tear with minimal Allow time at all times to ensure an absolutely safe function check of the engine brake.
- control logic is provided which is coupled on the input side to a motion signal generator and a motion-matching command input and on the output side via a power element to the drive motor and the motor brake assigned to the drive motor.
- This method contributes significantly to increasing the loading operating safety of the printing press, since the brake system is continuously monitored when the operator is completely relieved and is automatically checked anew each time the machine is started. It is advantageous that, in addition to wear-related wear and tear of the brake pads, mechanical and electrical faults that impair the function of the motor brake can also be determined, which also helps to protect and avoid overload conditions of the drive motor - for example when the motor brake is not or only partially open - and to avoid increased ones Signs of wear on the brake pads can contribute.
- At least one movement setpoint jump is predefined for the drive motor for the movement check and at the same time the drive torque of the drive motor is reduced as required, after which at least one movement check of the drive motor is carried out.
- the control logic is equipped with a switching logic which can be influenced via the command input, which has both a brake control connected upstream of the motor brake and a device for limiting the motor drive torque as well as a device for the movement setpoint -Preparation for the power actuator is coupled, the latter also being connected to a device connected downstream of the motion signal generator for motion signal adaptation.
- This device can be installed imperceptibly and subsequently in every start-up routine of a printing press drive.
- the check of the applied braking torque of the drive described above is preferably placed in the start-up warning time, while the second check of the brake opening actually carried out is carried out immediately after the first check has been carried out when the drive motor starts.
- the speed "n" of the drive motor is selected as the movement variable.
- the functional sequence would be the same if instead the path, i.e. the angle adjustment “ ⁇ ” or, if a linear motor was used, the path “S” of a linear movement would be used as the movement quantity.
- the drive motor 1 is a speed change as the drive motor 1 barer motor is provided, which can be designed for example as a DC motor.
- the drive motor 1 is provided with a motor brake 2; its movement, ie the speed, is controlled by means of a movement signal transmitter 3 (in the exemplary embodiment: tachometer generator).
- a movement signal transmitter 3 in the exemplary embodiment: tachometer generator.
- the speed control can also be carried out via the control variable, in the case of the direct current motor the armature voltage feedback, which is indicated in FIGS. 1 and 2 with the reference number 25 in broken lines.
- a power actuator 4 which is designed as a converter, is connected upstream of the drive motor 1, it being possible to use a frequency converter or other power-equivalent power actuators with corresponding drive motors instead of the converter.
- the power actuator 4 is controlled by a logic part 5, which consists of a device for brake control 6, a switching logic 7, a device for movement setpoint processing 8 (in the exemplary embodiment: speed setpoint processing), a device for movement signal adjustment (9) (in the exemplary embodiment: device for speedometer signal adjustment) and a device for limiting the motor drive torque 10 (in the exemplary embodiment: device for influencing the motor torque).
- the motor torque is influenced by changing the current limit of the converter 4.
- the individual elements 6 to 10 of the logic part 5 are linked to one another for the purpose of generating signals for motor and brake control.
- the switching logic 7 and the device for the speed setpoint conditioning 8 can - as indicated in FIG. 2 by dash-dotted lines - be combined in an electronic component.
- the brake control 6 is connected to the engine brake 2 and supplies its control signals.
- the switching logic 7 is simplified with one shown command input 11 coupled. Buttons, switches or potentiometers or electronic control devices (not shown and described in more detail) are provided as control elements of the command input 11, with which the operator exerts influence on the machine speed and command inputs such as "start-up”, “faster”, “slower”, “forward””,” Backward “,” Halt “,” Not-Stop "and others.
- these command inputs are linked according to their priorities, locked and processed into signals which are fed to both the brake control 6 and the device for the speed setpoint processing 8.
- the device for the speed setpoint processing 8 derives the speed setpoint from these signals in conjunction with the respective actual speed value of the drive motor 1 which is reported to the device for the speedometer signal adjustment 9 and converted there by means of the tachogenerator 3 (or alternatively the armature voltage feedback 25).
- This is predefined for the converter 4, which, depending on the size of the speed setpoint, outputs an output voltage or an output current of a corresponding magnitude for controlling the downstream drive motor 1 (FIG. 2).
- an engine start signal 17 is triggered at time 16 (FIG. 4).
- this process step is shown in Figure 18 by the means for speed setpoint conditioning 8 of the logic portion 5 the converter 4 automatically for a short time period 19 a speed reference value n in the form of a small voltage signal (Fig. 5) is given, 4 is a sufficiently high depending on which of the power converter Supply voltage or a supply current for controlling the drive motor 1 is generated.
- the supply voltage or the supply current which occurs on the drive motor 1 serves as a test specification and is dimensioned by the device for limiting the motor torque 10 such that it can rotate safely when the motor brake is open or when the motor brake 2 is not sufficiently effective.
- the drive motor 1 may not turn in the normal case, ie with the motor brake 2 intact.
- the drive motor 1 according to FIG. 7 begins to run at a speed n actual and takes up a current determined by the torques - that is to say current limitation below a current limit value 26, which is shown.
- this function is checked in accordance with method step 20, in that the speed sensor 3 detects the engine speed n actual and via the device for speedometer signal adjustment 9 of the device for speed setpoint conditioning 8 reports in which the actual speed control takes place. If it is determined here that the engine speed n actual exceeds the value 0, the engine brake 2 remains unventilated, ie closed, according to FIG. 8, and the speed test specification n before is withdrawn (method step 21), by means of the switching logic 7, by setting a further speed setpoint value. Output to the converter 4 is prevented.
- An engine stop signal 22 is triggered, as a result of which the actual speed value n actual shown in FIG. 7 drops to zero.
- the drive motor 1 is braked in a known manner via the motor current (FIG. 6).
- an error message 23 is generated (FIG. 9), which alerts the operating personnel of the printing press acoustically and / or optically to a faulty brake function at the time 24 of the first speed check.
- the method steps 17-20 are the same until the first check of the actual speed value n actual of the drive motor 1.
- the curve diagrams of FIGS. 4 and 5 essentially correspond to those of FIGS. 10 and 11, with the difference that after the time period 19 of the speed setpoint test specification n before, a further time period 27 is specified for the first function check of the engine brake 2 for its second check. This continues until the point in time identified by reference number 28 at which a second speed check 33 of the drive motor 1 takes place.
- the withdrawal of the speed setpoint specification n before is identified in FIG. 11 by reference number 36.
- the second speed check 33 of the drive motor 1 by means of the tachometer generator 3 and the device for the tachometer signal adaptation 9 is used, with which it is to be determined whether the motor brake 2 has actually opened and the drive motor 1 after the command “release brakes” turns. If it is ascertained during this second speed check 33 that the drive motor 1 is not rotating and consequently no actual speed value n actual >
- the engine stop signal 22 is triggered and the error message 23 (FIG. 15) is generated. Since the drive motor 1 does not first have to be braked via its motor current, its value drops to 0 (FIG. 12). In addition, the "release brakes" command is withdrawn (FIG. 14).
- FIGS. 16-21 illustrate the sequence of a proper brake check without an error occurring.
- FIG. 16 shows the engine start signal 17 from the triggering point 16 onwards over the first and second speed checks 20 and 33 and an additional machine running time 35.
- the curve in FIG. 17 illustrates that after the second brake control and the intact engine brake 2 have been completed, the speed setpoint test specification n pre specified as a voltage signal is increased to the desired operating speed setpoint n set (method step 36) with which the printing press continues to be operated should.
- the course of the motor current is shown schematically in FIG. The dependence of its size on the torque requirement is well known and therefore need not be described in more detail.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bremsenkontrolle eines bewegungsüberwachten und -gesteuerten Antriebsmotors in einer Druckmaschine.
- Infolge sicherheitstechnischer Auflagen ist es bekannt, an Maschinen mit rotativen Bewegungsabläufen, wie z.B. Offsetdruckmaschinen, deren Antriebe mit einer schaltbaren Motorbremse zu versehen. Diese dient einerseits als Feststellbremse, um dem Bediener Schutz vor einem unbeabsichtigten Anlaufen des Maschinenantriebes im Stillstand zu gewährleisten und andererseits als Notbremse, um aufgrund einer Notsituation den Maschinenantrieb aus dem Lauf heraus schnellstmöglich zu verzögern und abzubremsen.
- Derartige Motorbremsen bestehen im allgemeinen aus mit Bremsbelägen versehenen Scheiben, die im spannungslosen Zustand durch Federkräfte aneinandergedrückt werden, wobei die erforderliche Bremskraft durch den dabei entstehenden Reibschluß zwischen den beiden Bremsscheiben verursacht wird. Durch Anlegen einer Spannung werden die Bremsscheiben entgegen der Kraft von Druckfedern in axialer Richtung auseinandergefahren und somit deren Bremskraft aufgehoben.
- Zur Funktionskontrolle derartiger Motorbremsen hat man Endschalter vorgesehen, die die Lage zumindest einer der beweglichen Bremsscheiben abtasten. So wird z.B. ein Anlaufen des Antriebsmotors dann verhindert, wenn nach Anlegen der zuvor erwähnten Spannung die Bremsscheiben nicht auseinanderfahren und dadurch den oder die Endschalter nicht kontaktieren, so daß diese das Lösen der Motorbremse nicht melden können. Der Nachteil einer derartigen Bremsenkontrolle besteht jedoch darin, daß nur die Absolutstellungen der Bremsscheiben zueinander überwacht werden und keine Aussage über die Funktion der Motorbremse bzw. die von dieser aufgebrachte tatsächliche Bremskraft getroffen werden kann, da der oder die Grenzschalter nicht in der Lage sind, eine verdünnung der Bremsbeläge durch gebrauchsbedingte Abnutzung und Verschleiß oder einen anderen Defekt, z.B. Verschmutzung durch Öl, festzustellen. Davon abgesehen kann eine falsche Einstellung des oder der Grenzschalter(s) bzw. eine Verstellung deren Schaltpunkte nach längerer Betriebsdauer nicht ganz ausgeschlossen werden, wodurch Betriebsunsicherheiten des Antriebs in Kauf genommen werden müssen.
- Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit geringem, herstellungstechnischem Aufwand ein verfahren und eine auch für bereits vorhandene Antriebsmotoren in Druckmaschinen - insbesondere für den Druckmaschinenantrieb selbst - nachrüstbare Einrichtung zu entwickeln, die unabhängig von Abnutzungs- und Verschleißerscheinungen mit minimalem Zeitaufwand jederzeit eine absolut sichere Funktionskontrolle der Motorbremse ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird - ausgehend von dem Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 - erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor und bei Anlauf des Antriebsmotors eine Überprüfung bei geschlossener und geöffneter Motorbremse auf eine unzulässige und zulässige Bewegung erfolgt, in Abhängigkeit deren Ergebnis antriebsbeeinflussende Steuerschritte und/oder Fehlersignale ausgelöst werden. Vorrichtungsmäßig besteht die Lösung der Aufgabe nach Anspruch 6 darin, daß eine Steuerlogik vorgesehen ist, die eingangsseitig mit einem Bewegungssignalgeber und einer bewegungsstimmenden Befehlseingabe sowie ausgangsseitig über ein Leistungsglied mit dem Antriebsmotor und der dem Antriebsmotor zugeordneten Motorbremse gekoppelt ist.
- Dieses Verfahren, nebst zugehöriger Vorrichtung zur Durchführung desselben, trägt wesentlich zur Erhöhung der Be triebssicherheit der Druckmaschine bei, da bei völliger Entlastung des Bedienungspersonals die Bremsanlage kontinuierlich überwacht und bei jedem Maschinenstart aufs Neue automatisch kontrolliert wird. Dabei ist von Vorteil, daß neben abnutzungsbedingten Verschleißerscheinungen der Bremsbeläge auch die Funktion der Motorbremse beeinträchtigende mechanische und elektrische Fehler festgestellt werden können, was außerdem zur Schonung und Vermeidung von Überlastungszuständen des Antriebsmotors - z.B. bei nicht oder nur teilweise geöffneter Motorbremse - und zur Vermeidung von erhöhten Verschleißerscheinungen der Bremsbeläge beitragen kann.
- In zweckmäßiger Fortführung des Erfindungsgedankens wird zur Bewegungsüberprüfung dem Antriebsmotor zumindest ein Bewegungs-Sollwertsprung vorgegeben und gleichzeitig das Antriebsmoment des Antriebsmotors bedarfsbezogen herabgesetzt, wonach zumindest eine Bewegungsüberprüfung des Antriebsmotors durchgeführt wird.
- Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens besteht aus folgenden Verfahrensschritten:
- 1. Auslösung eines Motor-Startsignales;
- 2. Erzeugung eines Bewegungs-Sollwertsprunges in Form eines, einer kleinen Motor-Bewegungsgröße proportionalen Bewegungssignales als Prüfvorgabe;
- 3. Bewegungsüberprufung des Antriebsmotors;
- 4. Bei Vorliegen einer unzulässigen Motorbewegung Erzeugung einer Fehlermeldung;
- 5. Rücknahme der Prüfvorgabe und Auslösung eines Motor-Stoppsignals;
- 6. Nach Feststellung, daß keine unzulässige Motorbewegung vorliegt, lüften der Motorbremse;
- 7. Aufrechterhaltung des Bewegungs-Sollwertsprunges als Prüfvorgabe;
- 8. Erneute bewegungsüberprüfung des Antriebsmotors;
- 9. Nach Feststellung, daß keine zulässige Motorbewegung vorliegt, Erzeugung einer Fehlermeldung;
- 10. Rücknahme der Prüfvorgabe und Auslösung eines MotorStoppsignals;
- 11. Bei Vorliegen einer zulässigen Motorbewegung Sollwertvorgabe entsprechend der gewünschten Bewegungsgröße des Antriebsmotors.
- Auf diese einfache Weise kann in einem ersten Prüfvorgang vor dem Anfahren des Antriebsmotors leicht festgestellt werden, ob das von der Motorbremse erbrachte Bremsmoment noch ausreichend ist und in einem zweiten Prüfvorgang, ob sich die Motorbremse zum Anlaufen des Antriebsmotors auch tatsächlich öffnen.
- Um eine Überlastung des Antriebsmotors auszuschließen ist in weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Bremsenkontrolle die Steuerlogik mit einer über die Befehlseingabe beeinflußbaren Schaltlogik ausgestattet, die sowohl mit einer der Motorbremse vorgeschalteten Bremsensteuerung und mit einer Einrichtung zur Begrenzung des Motorantriebsmomentes, als auch mit einer Einrichtung zur Bewegungssollwert-Aufbereitung für das Leistungsstellglied gekoppelt ist, wobei letztere außerdem mit einer dem Bewegungssignalgeber nachgeschalteten Einrichtung zur Bewegungssignal-Anpassung in Verbindung steht. Diese Einrichtung kann unmerklich und nachträglich in jede Anfahrroutine eines Druckmaschinenantriebs eingebaut werden. Bei Druckmaschinen mit einer Anfahrwarnung wird die zuerst beschriebene Überprüfung des aufgebrachten Bremsmomentes des Antriebes vorzugsweise in die Anfahrwarnzeit gelegt, während die zweite Überprüfung der tatsächlich erfolgten Bremsenöffnung unmittelbar nach Ablauf der ersten Prüfung beim Anfahren des Antriebsmotors durchgeführt wird. Weitere Merkmale und erfindungswesentliche Einzelheiten sowie die daraus resultierenden Vorteile ergeben sich aus den Patentansprüchen 4, und 5 sowie 8 bis 10 und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen.
- Es zeigt:
- Fig. 1
- Ein schematisches Blockschaltbild einer Einrichtung zur Bremsenkontrolle nach der Erfindung,
- Fig. 2
- einen Schaltungsauszug aus Fig. 1 mit schematischer Darstellung des Logikteils als Blockschaltbild,
- Fig. 3
- ein Flußdiagramm mit Verfahrensschritten zur Bremsenkontrolle,
- Fig. 4-9
- Kurvendiagramme zur Bremsenkontrolle vor Anlauf des Antriebsmotors mit angedeutetem Fehlerfall,
- Fig. 10-15
- Kurvendiagramme zur Bremsenkontrolle nach Anlauf des Antriebsmotors mit angedeutetem Fehlerfall,
- Fig. 16-21
- Kurvendiagramme zur Bremsenkontrolle ohne Fehlerfall.
- Beim nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als Bewegungsgröße die Drehzahl "n" des Antriebsmotors gewählt. Der Funktionsablauf wäre jedoch prinzipiell der gleiche, wenn stattdessen der Weg, d.h. die Winkelverstellung "α" oder bei Einsatz eines Linearmotors der Weg "S" einer Linearbewegung als Bewegungsgröße herangezogen würde.
- Gemäß Fig. 1 ist als Antriebsmotor 1 ein drehzahlveränder barer Motor vorgesehen, der beispielsweise als Gleichstrommotor ausgebildet sein kann. Der Antriebsmotor 1 ist mit einer Motorbremse 2 versehen; seine Bewegung, d.h. die Drehzahl wird mittels eines Bewegungssignalgebers 3 (im Ausführungsbeispiel: Tachogenerator) kontrolliert. Ebensogut kann jedoch die Drehzahlkontrolle über die Ansteuergroße, beim Gleichstrommotor die Ankerspannungsrückmeldung, erfolgen, die in den Figuren 1 und 2 mit der Bezugsziffer 25 strichpunktiert angedeutet ist.
- Dem Antriebsmotor 1 ist ein Leistungsstellglied 4 vorgeschaltet, das als Stromrichter ausgebildet ist, wobei anstelle des Stromrichters auch ein Frequenzumrichter oder andere wirkungsäquivalente Leistungsstellglieder mit entsprechenden Antriebsmotoren zur Anwendung kommen können. Das Leistungsstellglied 4 wird von einem Logikteil 5 gesteuert, das aus einer Einrichtung zur Bremsensteuerung 6, einer Schaltlogik 7, einer Einrichtung zur Bewegungssollwert-Aufbereitung 8 (im Ausführungsbeispiel: Drehzahlsollwert-Aufbereitung), einer Einrichtung zur BewegungssignalAnpassung (9) (im Ausführungsbeispiel: Einrichtung zur Tachosignalanpassung) sowie einer Einrichtung zur Begrenzung des Motorantriebsmomentes 10 (im Ausführungsbeispiel: Einrichtung zur Beeinflussung des Motor-Drehmomentes) besteht. Die Beeinflussung des Motor-Drehmomentes erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Veränderung der Stromgrenze des Stromrichters 4. Die einzelnen Elemente 6 bis 10 des Logikteils 5 sind zwecks Erzeugung von Signalen zur Motor- und Bremsensteuerung miteinander verknüpft. Die Schaltlogik 7 und die Einrichtung zur Drehzahlsollwert-Aufbereitung 8 können -wie in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet-in einem elektronischen Bauelement zusammengefaßt sein.
- Wie in Fig. 2 dargestellt, steht die Bremsensteuerung 6 mit der Motorbremse 2 in Verbindung und liefert deren Steuersignale. Die Schaltlogik 7 ist mit einer vereinfacht dargestellten Befehlseingabe 11 gekoppelt. Als Bedienelemente der Befehlseingabe 11 sind nicht dargestellte und näher beschriebene Taster, Schalter oder Potentiometer, bzw. elektronische Steuereinrichtungen vorgesehen, mit denen der Bediener u.a. Einfluß auf die Maschinengeschwindigkeit ausüben und Befehlseingaben wie "Inbetriebnahme", "Schneller", "Langsamer", "Vorwärts", "Rückwärts", "Halt", "Not-Stop" und andere vornehmen kann.
- In der Schaltlogik 7 werden diese Befehlseingaben entsprechend ihren Prioritäten verknüpft, verriegelt und zu Signalen verarbeitet, die sowohl der Bremsensteuerung 6 als auch der Einrichtung zur Drehzahlsollwert-Aufbereitung 8 zugeführt werden. Die Einrichtung zur Drehzahlsollwert-Aufbereitung 8 leitet aus diesen Signalen in Verbindung mit dem, mittels des Tachogenerators 3 (oder alternativ der Ankerspannungsrückmeldung 25) an die Einrichtung zur Tachosignal-Anpassung 9 gemeldeten und dort umgesetzten jeweiligen Drehzahlistwert des Antriebsmotors 1 dessen Drehzahlsollwert her. Dieser wird dem Stromrichter 4 vorgegeben, der in Abhängigkeit von der Größe des Drehzahlsollwertes eine Ausgangsspannung bzw. einen Ausgangsstrom entsprechender Höhe zur Ansteuerung des nachgeschalteten Antriebsmotors 1 abgibt (Fig. 2).
- Die Wirkungsweise der zuvor beschriebenen Einrichtung sowie der Verfahrensablauf zur Bremsenkontrolle werden nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 20 beschrieben.
- Die Verfahrensschritte der ersten und zweiten Überprüfung der Motorbremse 2 sowie deren zeitliche Reihenfolge sind im Netzplan der Figur 3 veranschaulicht, wobei den einzelnen Verfahrensschritten die zeitbezogenen Diagramme der Figuren 4 bis 15 zugeordnet sind.
- In den Funktionsbeschreibungen wird ausschließlich auf die Drehzahlrückmeldung mittels des Tachogenerators 3 Bezug genommen. Prinzipiell ist der Funktionsablauf derselbe, wenn statt eines Tachogenerators 3 die eingangs erwähnte Ankerspannungsrückmeldung 25 gewählt wird
- Durch Betätigung der "Inbetriebnahme"-Taste wird zum Zeitpunkt 16 ein Motor-Startsignal 17 ausgelöst (Fig. 4). Dabei wird gemäß Verfahrensschritt 18 von der Einrichtung zur Drehzahlsollwert-Aufbereitung 8 des Logikteils 5 dem Stromrichter 4 für eine kurze Zeitspanne 19 automatisch ein Drehzahlsollwert nvor in Form eines kleinen Spannungssignales (Fig. 5) vorgegeben, in Abhängigkeit dessen der Stromrichter 4 eine genügend hohe Speisespannung bzw. einen Speisestrom zur Ansteuerung des Antriebsmotors 1 erzeugt. Die am Antriebsmotor 1 sich einstellende Speisespannung bzw. der Speisestrom dient als Prüfvorgabe und ist dabei durch die Einrichtung zur Begrenzung des Motordrehmomentes 10 so bemessen, daß sich dieser bei geöffneter Motorbremse sicher oder bei nicht genügend wirksamer Motorbremse 2. gerade drehen kann.
- Da jedoch zu diesem Zeitpunkt von der Schaltlogik 7 das Signal zum "Bremsen lösen" noch nicht an die Bremsensteuerung 6 und von dort an die Motorbremse 2 weitergegeben wurde, darf sich der Antriebsmotor 1 im Normalfall, d.h.bei intakter Motorbremse 2, ebenfalls noch nicht drehen. Bei verminderter Feststellkraft der Motorbremse 2 hingegen, z.B. infolge natürlichen Verschleisses, beginnt der Antriebsmotor 1 gemäß Fig. 7 mit einer Drehzahl nIst anzulaufen und nimmt dabei einen durch die Drehmomenten - d.h. Strombegrenzung unterhalb eines Stromgrenzwertes 26 festgelegten Strom auf, der in Fig. 6 dargestellt ist .
- Nach der Zeitspanne 19 (Fig. 5) wird diese Funktion gemäß Verfahrensschritt 20 überprüft, indem der Drehzahlgeber 3 die Motordrehzahl nIst erfaßt und über die Einrichtung zur Tachosignal-Anpassung 9 der Einrichtung zur Drehzahlsollwert-Aufbereitung 8 meldet, in der die eigentliche Drehzahlkontrolle stattfindet. Wird hierbei festgestellt, daß die Motordrehzahl nIst den Wert 0 überschreitet, bleibt nach Fig. 8 die Motorbremse 2 unbelüftet, d.h. geschlossen, und die Drehzahl-Prüfvorgabe nvor wird zurückgenommen (Verfahrensschritt 21), indem über die Schaltlogik 7 eine weitere Drehzahlsollwert-Ausgabe an den Stromrichter 4 verhindert wird.
- Dabei wird ein Motor-Stoppsignal 22 ausgelöst, wodurch der in Fig. 7 dargestellte Drehzahlistwert nIst auf Null abfällt. Der Antriebsmotor 1 wird in bekannter Weise über den Motorstrom (Fig. 6) abgebremst. Gleichzeitig wird eine Fehlermeldung 23 erzeugt (Fig. 9), die das Bedienungspersonal der Druckmaschine zum Zeitpunkt 24 der ersten Drehzahlüberprüfung akustisch und/oder optisch auf eine fehlerhafte Bremsenfunktion aufmerksam macht.
- Bei der zweiten Funktionskontrolle der Motorbremse 2 sind die Verfahrensschritte 17-20 bis zur ersten Überprüfung des Drehzahl-Istwertes nIst des Antriebsmotors 1 gleich. Demzufolge entsprechen die Kurvendiagramme der Figuren 4 und 5 im wesentlichen denen der Figuren 10 und 11 mit dem Unterschied, daß nach der Zeitspanne 19 der Drehzahlsollwert-Prüfvorgabe nvor für die erste Funktionskontrolle der Motorbremse 2 eine weitere Zeitspanne 27 für deren zweite Überprüfung vorgegeben wird. Diese dauert bis zu dem mit der Bezugsziffer 28 gekennzeichneten Zeitpunkt an, zu dem eine zweite Drehzahl-Überprüfung 33 des Antriebsmotors 1 stattfindet. Die Rücknahme der Drehzahlsollwert-Vorgabe nVor ist in Fig.11 mit der Bezugsziffer 36 gekennzeichnet.
- Wurde bei der ersten Drehzahl-Überprüfung vom Tachogenerator 3 gemäß dem ersten Verfahrensschritt 20 des Netzplanes der Fig. 3 kein Drehzahl-Istwert des Antriebsmotors 1 - folglich nIst = 0 - festgestellt (Fig. 13), dann weist die Motorbremse 2 noch ein genügend hohes Bremsmoment auf, was ein sicherer Beweis für noch ausreichend vorhandene Feststellkraft ist. Von der Schaltlogik 7 ausgelöst, wird nun der Einrichtung zur Drehzahlsollwert-Aufbereitung 8 die weitere Drehzahlsollwert-Ausgabe und die Aufrechterhaltung der Prüfvorgabe nvor gestattet und außerdem über die Einrichtung zur Bremsensteuerung 6 im nächsten Verfahrensschritt 32 zum Zeitpunkt 24 die Motorbremse 2 gelöst (Fig. 14). Gleichzeitig wird der Stromgrenzwert 26 auf den Wert des maximalen Antriebsstromes eingestellt. Fig. 12 zeigt den grundsätzlichen Verlauf der Stromaufnahme des Antriebsmotors 1 mit wirksamer Strombegrenzung.
- Nun setzt die zweite Drehzahl-Überprüfung 33 des Antriebsmotors 1 mittels des Tachogenerators 3 und der Einrichtung zur Tachosignal-Anpassung 9 ein, mit der festgestellt werden soll, ob nach der Befehlseingabe "Bremsen lösen" sich die Motorbremse 2 tatsächlich geöffnet hat und der Antriebsmotor 1 dreht. Wird bei dieser zweiten DrehzahlÜberprüfung 33 festgestellt, daß sich der Antriebsmotor 1 nicht dreht und folglich keinen Drehzahl-Istwert nIst>|0| erzeugt, wird in äquivalenter Weise zu der zuvor abgelaufenen ersten Bremsenkontrolle zum Zeitpunkt 28 gemäß dem Verfahrensschritt 21 die Drehzahlsollwert-Vorgabe nvordadurch zurückgenommen, daß durch die Schaltlogik 7 eine weitere Sollwert-Ausgabe von der Einrichtung zur Drehzahlsollwert-Aufbereitung 8 an das Leistungsstellglied 4 verhindert wird. Außerdem wird das Motor-Stoppsignal 22 ausgelöst und die Fehlermeldung 23 (Fig. 15) erzeugt. Da der Antriebsmotor 1 nicht erst über seinen Motorstrom abgebremst werden muß, fällt dessen Wert auf 0 ab (Fig. 12). Zusätzlich wird der Befehl "Bremsen lösen" zurückgenommen (Fig. 14).
- Nach der Auslösung des Fehlersignals 23 muß in einem weiteren Verfahrensschritt 34 eine Überprüfung des Bremsenzustandes durch das Bedienungs-bzw. Wartungspersonal erfolgen, in Abhängigkeit deren Ergebnis wiederholt der MotorStart 17 eingeleitet wird.
- Die Kurvendiagramme der Figuren 16 - 21 verdeutlichen den Ablauf einer ordnungsgemäßen Bremsenkontrolle ohne Auftreten eines Fehlerfalles.
- Fig. 16 zeigt das Motor-Startsignal 17 vom Auslösezeitpunkt 16 an über die erste und zweite Drehzahl-Überprüfung 20 und 33 und eine zusätzliche Maschinenlaufzeit 35 hinweg. Der Kurvenverlauf in Fig. 17 verdeutlicht, daß nach abgeschlossener zweiter Bremsenkontrolle und intakter Motorbremse 2 zum Zeitpunkt 28 die als Spannungssignal vorgegebene Drehzahlsollwert-Prüfvorgabe nVor auf den gewünschten Betriebs-Drehzahlsollwert nSoll erhöht wird (Verfahrensschritt 36), mit dem die Druckmaschine weiterbetrieben werden soll. In Fig. 18 ist der Verlauf des Motorstroms schematisch dargestellt. Die Abhängigkeit seiner Größe vom Drehmomentenbedarf ist hinreichend bekannt und braucht deshalb nicht näher beschrieben zu werden.
- Erst nachdem beide Drehzahl-Überprüfungen 20 und 33 zufriedenstellend verlaufen sind, d.h. nIst bei der ersten Drehzahl-Überprüfung 20 den Wert |0| hat, und bei der zweiten Drehzahl-Überprüfung 33 nIst einen Wert > |0| aufweist, wird der Antrieb freigegeben und gemäß Kurvendarstellung in Fig. 19 wird der Drehzahl-Istwert nIst hochgefahren und dem Betriebs-Drehzahlsollwert nSoll bis zu einer konstanten Nenndrehzahl angeglichen. Fig. 20 zeigt den Verlauf des Bremsignales mit dem durch den Befehl "Bremsen lösen" zum Zeitpunkt 24 hervorgerufenen Signalsprung. Gemäß dem Diagramm der Fig. 21 wird -wie bereits oben beschrieben- während des ordnungsgemäßen Kontrollverlaufes (Fig. 16 - 20) kein Fehlersignal ausgelöst.
- Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung nicht auf die in der Beschreibung niedergelegte und in den Figuren dargestellte Ausführungsform beschränkt ist, sondern stattdessen zahlreiche bauliche Abwandlungen, wie beispielsweise die Anwendung auf dem Markt erhältlicher äquivalenter sowohl elektromechanischer als auch elektronischer Bauelemente, im Rahmen der Erfindung liegen.
Claims (10)
- Verfahren zur Bremsenkontrolle eines bewegungsüberwachten und -gesteuerten Antriebsmotors in einer Druckmaschine,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor und bei Anlauf des Antriebsmotors eine Überprüfung bei geschlossener und geöffneter Motorbremse auf eine unzulässige und zulässige Bewegung erfolgt, in Abhängigkeit deren Ergebnis antriebsbeeinflussende Steuerschritte und/oder Fehlersignale ausgelöst werden. - Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bewegungsüberprüfung dem Antriebsmotor zumindest ein Bewegungs-Sollwertsprung vorgegeben und gleichzeitig das Antriebsmoment des Antriebsmotors bedarfsbezogen herabgesetzt wird, wonach zumindest eine Bewegungsüberprüfung des Antriebsmotors durchgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:1. Auslösung eines Motor-Startsignales;2. Erzeugung eines Bewegungs-Sollwertsprunges in Form eines, einer kleinen Motor-Bewegungsgröße proportionalen Signales als Prüfvorgabe;3. Bewegungsüberprüfung des Antriebsmotors;4. Bei Vorliegen einer unzulässigen Motorbewegung Erzeugung einer Fehlermeldung;5. Rücknahme der Prüfvorgabe und Auslösung eines Motor-Stoppsignals;6. Nach Feststellung, daß keine unzulässige Motorbewegung vorliegt, lüften der Motorbremse;7. Aufrechterhaltung des Bewegungs-Sollwertsprunges als Prüfvorgabe;8. Erneute Bewegungsüberprüfung des Antriebsmotors;9. Nach Feststellung, daß keine zulässige Motorbewegung vorliegt, Erzeugung einer Fehlermeldung;10. Rücknahme der Prüfvorgabe und Auslösung eines Motor-Stoppsignals;11. Bei Vorliegen einer zulässigen Motor-Bewegung Sollwertvorgabe entsprechend der gewünschten Bewegungsgröße des Antriebsmotors.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegung des Antriebsmotors rotativer oder translativer Art ist, wobei die Überprüfung der rotativen Motorbewegung über die Winkelverstellung "α" bzw. die Drehzahl "n" und die der translativen Motorbewegung über den Weg "S" der Linearbewegung als Bewegungsgröße erfolgt. - Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Antriebsmotor ein Gleichstrommotor verwendet wird, wobei als Bewegungsgröße die Ankerspannungsrückmeldung herangezogen wird. - Einrichtung zur Bremsenkontrolle eines bewegungsüberwachten und -gesteuerten Antriebsmotors in einer Druckmaschine, der mit einer Motorbremse versehen und dem eine mit einem Bewegungssignal beaufschlagte Bewegungssteuerung zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuerlogik (5) vorgesehen ist, die eingangsseitig mit einem Bewegungssignalgeber (3) und einer bewegungsbestimmenden Befehlseingabe (11) sowie ausgangsseitig über ein Leistungsstellglied (4) mit dem Antriebsmotor (1) und der dem Antriebsmotor (1) zugeordneten Motorbremse (2) gekoppelt ist. - Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerlogik (5) mit einer über die Befehlseingabe (11) beeinflußbaren Schaltlogik (7) ausgestattet ist, die sowohl mit einer der Motorbremse (2) vorgeschalteten Bremsensteuerung (6) und mit einer Einrichtung zur Begrenzung des Motorantriebsmomentes (10) als auch mit einer Einrichtung zur Bewegungssollwert-Aufbereitung (8) für das Leistungsstellglied (4) gekoppelt ist, wobei letztere außerdem mit einer dem Bewegungssignalgeber (3) nachgeschalteten Einrichtung zur Bewegungssignal-Anpassung (9) in Verbindung steht. - Einrichtung nach Anspruch 6 und/oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltlogik (7) die über die Befehlseingabe (11) eingegebenen Steuerbefehle prioritätsbezogen verknüpft, verriegelt und daraus Signale sowohl für die Bremsensteuerung (6) zur Ansteuerung der Motorbremse (2) als auch für die Einrichtung zur Bewegungssollwert-Aufbereitung (8) bildet, die mit von der Einrichtung zur Bewegungssignal-Anpassung (9) erzeugten Ausgangssignalen zur Aufbereitung von Bewegungssollwerten für den Antriebsmotor (1) verknüpft werden, und daß mit den Ausgangssignalen der Einrichtung zur Bewegungssollwert-Aufbereitung (8) über die Schaltlogik (7) die Einrichtung zur Begrenzung des Motorantriebsmomentes (10) ansteuerbar ist, mittels der die Antriebsmomentenbegrenzung des Leistungsstellgliedes (4) veränderbar ist. - Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Leistungsstellglied (4) als Stromrichter mit veränderbarem Stromgrenzpegel ausgebildet ist. - Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebsmotor (1) als Rotationsmotor oder Linearmotor ausgebildet ist.
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