EP0947322A1 - Steuerrechner für eine Druckmaschine - Google Patents

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EP0947322A1
EP0947322A1 EP99105637A EP99105637A EP0947322A1 EP 0947322 A1 EP0947322 A1 EP 0947322A1 EP 99105637 A EP99105637 A EP 99105637A EP 99105637 A EP99105637 A EP 99105637A EP 0947322 A1 EP0947322 A1 EP 0947322A1
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computer
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Horst Klinger
Hans-Martin Reinert
Johannes Tenfelde
Karsten Dr. Wendt
Matthias Zoll
Sven Olaf Dr. Cabus
Gerold Dr. Wende
Michael Hess
Heiner Sirowitzki
Heiner Schilling
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Manroland AG
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MAN Roland Druckmaschinen AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0009—Central control units

Definitions

  • the invention relates to a control computer for a printing press according to the Preamble of claim 1.
  • Controls of printing presses have one or more control computers. So-called central controls are known, in which a control computer is connected to actuators, sensors or other actuators via buses.
  • the decentralized controls are the individual units of the printing press Control computer assigned, the accruing in the respective units Functions are performed by the individual computers.
  • the control electronics of printing machines - realized as a central or decentralized Control - has a variety of complex tasks to perform.
  • the tax calculator the printing press can be operated with a variety of sensors or manually Controls connected, according to the operating situation and depending on the operating state of the sensors / controls certain output signals are to be output in part in real time.
  • EP 0 755 786 A1 describes a device for controlling a printing press known.
  • the control is decentralized, i.e. the different units station computers are assigned to the printing press, which have a common Bus are interconnected.
  • So-called program updates can be carried out in a simple manner or the programs running on a certain control computer against others replace.
  • a fault analysis is possible here, for example, in the form that after a program crash using the appropriate analysis software after the triggering cause is researched. It is also possible that the suspected incorrect Download the program or the corresponding part of the program and on a special service computer that controls the corresponding machine computer is modeled to test.
  • this has the disadvantage that that the situation leading to the program crashing in the specific case is not exact can be replicated.
  • a bus system for a printing press is known from EP 0 728 581 A2 which at least one of the stations connected to one another via the bus system has a transmitting part in the bus coupler, by means of the signals for setting up a connection with other stations can be given, the value at least one physical quantity of that value in the line protocol provided size differs.
  • EP 0 270 871 A2 describes a system for input or output of signals known digital control system, in which the content of the output register and the output signals of the output stages can be queried separately. This makes it possible to monitor the area of the output circuit and in particular also Detect errors in the area of the peripheral units. Fault reports can also be made be given if there are errors in the wiring area occur. However, with this facility, through certain input constellations, Runtime errors or other unpredictable events software bugs caused.
  • Another diagnostic option is the monitoring of all Machine control interfaces by using both the input signals and the output signals of the interfaces are also logged simultaneously. Because of the high number of interfaces, especially with decentralized control such a procedure is made considerably more difficult, furthermore there is no insignificant hardware expenditure necessary.
  • the object of the present invention is therefore according to a control computer Claim 1 to develop in such a way so that avoiding the above Disadvantages mentioned localization of hardware and / or software errors in the complete control environment of a printing press.
  • the localizability of hardware and / or software errors is said to be particularly important for distributed control modules may be possible.
  • the operating system is capable of real riding provided control computers in addition to the operating system and Control programs contains an interpreter that has no existing instruction code rests latently in the controller's memory in the passive operating state.
  • dormant interpreters can be supplied with a code so that certain diagnostic tasks are executable through the interpreter program created in this way.
  • any diagnostic function in a control computer can be generated, for example, the state of certain interfaces or different trigger conditions for triggering certain events monitor. If the code that can be fed to the interpreter via the interface becomes one used to analyze an interface using appropriate interpreter commands, this can be done in such a way that it continuously maps this interface (of the signal states) in a specially reserved memory area of the Memory of the control computer is stored. By reading this memory area is then the state of the interface with an appropriate programming tool analyzable.

Abstract

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

Description

Die Erfindung betrifft einen Steuerrechner für eine Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Steuerungen von Druckmaschinen weisen ein oder mehrere Steuerrechner auf. Bekannt sind sogenannte Zentralsteuerungen, bei welcher ein Steuerrechner über Busse mit Aktuatoren, Sensoren oder anderen Stellgliedern verbunden ist. Bei den dezentralen Steuerungen sind den einzelnen Einheiten der Druckmaschine Steuerrechner zugeordnet, wobei die in den jeweiligen Einheiten anfallenden Funktionen durch die einzelnen Rechner ausgeführt werden. Die Steuerungselektronik von Druckmaschinen - realisiert als eine zentrale bzw. dezentrale Steuerung - hat eine Vielzahl komplexer Aufgaben zu erfüllen. Die Steuerrechner der Druckmaschine sind dazu mit einer Vielzahl von Sensoren bzw. manuell betätigbaren Bedienelementen verbunden, wobei entsprechend der Betriebssituation und in Abhängigkeit des Betätigungszustandes der Sensoren / Bedienelemente bestimmte Ausgangssignale zum Teil in Echtzeit (Realtime) auszugeben sind.
Aufgrund der komplexen Steuerungssoftware derartiger Systeme kommt es immer wieder vor, daß aufgrund zufällig passender Konstellationen von Gebern, Sensoren, Timerzuständen, Variableninhalten usw., ggf. in Zusammenhang mit individuellen Gewohnheiten einer Bedienperson, Störungen im Softwareablauf der Steuerung (Softwarebugs) aktiviert werden, welche zu Produktionsstörungen / Produktionsunterbrechungen führen und nur durch zeit- und kostenaufwendige Serviceeinsätze behebbar sind. Derartige Störungsursachen sind auch durch autwendige Vorabtests (Systemtests) nicht mit Sicherheit detektierbar, so daß um so mehr Wert darauf gelegt werden muß` bei Auftreten einer Störung die genaue Ursache möglichst schnell und hinsichtlich der Konstellation exakt festzustellen.
Aus der EP 0 755 786 A1 ist eine Einrichtung zur Steuerung einer Druckmaschine bekannt. Die Steuerung ist dezentral aufgebaut, d.h. den verschiedenen Einheiten der Druckmaschine sind Stationsrechner zugeordnet, welche über einen gemeinsamen Bus miteinander verbunden sind. Dem Bus ist wenigstens eine Schnittstelle zugeordnet, über welche ein Service- bzw. Programmiergerät in Form eines Laptops anschließbar ist. Mit der Schnittstelle und dem anschließbaren Laptop lassen sich in einfacher Weise sogenannte Programm-Updates vornehmen bzw. die auf einem bestimmten Steuerrechner laufenden Programme gegen andere ersetzen. Eine Störungsanalyse ist hier beispielsweise in der Form möglich, daß nach einem Programmabsturz mittels entsprechender Analysesoftware nach der auslösenden Ursache geforscht wird. Auch ist es möglich, das als fehlerhaft vermutete Programm bzw. den entsprechenden Programmteil herunterzuladen und auf einem speziellen Servicerechner, der der Steuerung des entsprechenden Maschinenrechners nachempfunden ist, zu testen. Dies bedingt jedoch den Nachteil, daß die im konkreten Fall zum Programmabsturz führende Situation nicht exakt nachgebildet werden kann.
Aus der EP 0 728 581 A2 ist ein Bussystem für eine Druckmaschine bekannt, bei welchem wenigstens eine der über das Bussystem miteinander verbundenen Stationen einen Sendeteil im Buskoppler aufweist, vermittels dem Signale zum Aufbau einer Verbindung mit anderen Stationen abgebbar sind, wobei der Wert wenigstens einer physikalischen Größe von demjenigen Wert der im Leitungsprotokoll vorgesehenen Größe abweicht. Durch diese Einrichtung sind Tests des Bussystems möglich, dahingehend, daR Störungen des Bussystems bzw. die sogenannte Übertragungsreserve des Busses feststellbar ist. Sich in der Software durch bestimmte Input-Bedingungen ergebende Fehlersituationen sind mit dieser Einrichtung aber nicht feststellbar.
Aus der EP 0 270 871 A2 ist ein System zur Ein- oder Ausgabe von Signalen eines digitalen Steuersystems bekannt, bei der der Inhalt der Ausgangsregister und die Ausgangsignale der Endstufen getrennt abfragbar sind. Dadurch ist es möglich, den Bereich der Ausgangsschaltung zu überwachen und insbesondere auch Fehler im Bereich der Peripherie-Einheiten zu erkennen. Ferner können Störungsmeldungen abgegeben werden, wenn im Bereich der Verkabelung Fehler auftreten. Nicht jedoch sind mit dieser Einrichtung durch bestimmte Input-Konstellationen, Laufzeitfehler oder andere unvorhersehbar auftretende Ereignisse verursachte Softwarebugs feststellbar.
Eine weitere Diagnosemöglichkeit ergibt sich durch die Überwachung sämtlicher Schnittstellen der Maschinensteuerung, indem sowohl die Eingangssignale als auch die Ausgangssignale der Schnittstellen simultan mitprotokolliert werden. Wegen der hohen Zahl von Schnittstellen gerade bei einer dezentralen Steuerung wird ein derartiges Vorgehen dabei erheblich erschwert, ferner ist dazu ein nicht unerheblicher Hardwareaufwand nötig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Steuerrechner gemäß Anspruch 1 derartig weiterzubilden, so daß unter Vermeidung der zuvorstehend genannten Nachteile eine Lokalisierung von Hard- und/oder Softwarefehlern in der kompletten Steuerungsumgebung einer Druckmaschine ermöglicht wird. Die Lokalisierbarkeit von Hard- und/oder Softwarefehlern soll dabei insbesondere bei dezentral verteilten Steuerungsmodulen möglich sein.
Gelöst wird diese Aufgabe durch kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daR der mit einem echtreitfähigen Betriebssystem versehene Steuerrechner neben dem Betriebssystem und den Steuerungsprogrammen einen Interpreter enthält, der ohne existierenden Anweisungscode im passiven Betriebszustand latent im Speicher der Steuerung ruht.
Über eine vorgesehene Schnittstelle ist der im Speicher des Steuerrechners ruhende Interpreter mit einem Code versorgbar, so daß bestimmte Diagnoseaufgaben durch das so entstandene Interpreterprogramm ausführbar sind. Dabei sorgen softwaretechnische Schutzmechanismen (Kapselung) innerhalb der Laufzeitumgebung für streng kontrollierte Zugriffrechte, die eine Beeinflussung des eigentlichen Steuerungsprozesse incl. einer Änderung des zeitlichen Verhaltens des Steuerungsprogramms sicher ausschließen.
Dies bedeutet, daß das durch eine Schnittstelle induzierte Interpreterprogramm die übrigen von dem Steuerrechner auszuführenden Aufgaben nicht behindert und ebenfalls die Echtzeitfähigkeit der entsprechenden Programmtasks nicht gefährdet.
Dadurch wird erreicht, daß in einem Steuerrechner eine beliebige Diagnosefunktion erzeugbar ist, um beispielsweise den Zustand bestimmter Schnittstellen oder unterschiedliche Triggerbedingungen für das Auslösen bestimmter Ereignisse zu überwachen. Wird der über die Schnittstelle dem Interpreter zuführbare Code dazu benutzt, über entsprechende Interpreterbefehle eine Schnittstelle zu analysieren, so kann dies in der Form erfolgen, daß fortlaufend ein Abbild dieser Schnittstelle (der Signalzustände) in einem speziell reservierten Speicherbereich des Speichers des Steuerrechners abgelegt wird. Durch Auslesen dieses Speicherbereichs ist dann der Zustand der Schnittstelle mit einem entsprechenden Programmierwerkzeug analysierbar.
Ferner können Grenzbereiche für Positionierantriebe, Variableninhalte, Geberzustände etc. unabhängig vom Steuerungsprogramm plausibilisiert werden um gegebenenfalls alle relevanten Daten in dem entsprechenden Diagnosespeicher (reservierter Speicherbereich des Steuerrechners) zu sichern.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die durch den Interpreter handhabbaren Zugriffsrechte durch softwaretechnische Schutzmechanismen (Kapselung) kontrolliert erfolgen, so daß die jeweils ablaufenden Diagnoseprogramme zur Fehlerverfolgung auch gefahrlos während der Produktion, d.h. während des Betriebes des Steuerrechners ausgeführt werden können. So ist beispielsweise aufzeichenbar, bei welchen Winkelstellungswerten bestimmte Schaltvorgänge durch den Steuerrechner ausgelöst werden, ohne daß die Echtzeitanforderung für die Abgabe der entsprechenden Schalltsignale negativ beeinflußt wird.
Durch den latent im Speicher des Steuerrechners ruhenden Interpreter sind zusätzliche Servicegeräte wie Schnittstellenanalyser und dgl. nicht nötig. Ferner kann es durch Auslesevorgänge derartiger über eine Schnittstelle mit dem jeweiligen Steuerrechner zusammenwirkenden Geräten nicht mehr zu störenden Kollisionen kommen, die dann insbesondere das Laufzeitverhalten der jeweiligen Steuerungsprogramme negativ beeinflussen.

Claims (4)

  1. Steuerrechner für eine Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine, mit wenigstens einem Speicher, der neben einem Betriebssystem zusätzlich auf dem Rechner laufende Steuerungsprogramme enthält, sowie wenigstens einer Schnittstelle,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Speicher einen aktivierbaren Interpreter enthält, dem über die Schnittstelle ein das Zeitverhalten der laufenden Steuerungsprogramme nicht behindernder Programmcode zuführbar ist, durch welchen vorgesehene Daten erfassbar und in einem bestimmten Speicherbereich ablegbar sind.
  2. Steuerrechner nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Betriebssystem des Rechners sowie die auf dem Rechner laufenden Steuerprogramme echtzeitfähig sind und das Interpreterprogramm eine Kapselung gegenüber den übrigen Steuerprogrammen aufweist.
  3. Steuerrechner nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zur Programmierung des Interpreters vorgesehenen Signale über eine für Serviceeinsätze vorgesehene Schnittstelle zuführbar sind.
  4. Steuerrechner nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zur Programmierung des Interpreters vorgesehenen Signale über einen den Steuerrechner mit weiteren Einheiten verbindenen Bus zuführbar sind.
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