EP1252020A1 - Überwachungseinrichtung für eine druckmaschine - Google Patents

Überwachungseinrichtung für eine druckmaschine

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EP1252020A1
EP1252020A1 EP00991247A EP00991247A EP1252020A1 EP 1252020 A1 EP1252020 A1 EP 1252020A1 EP 00991247 A EP00991247 A EP 00991247A EP 00991247 A EP00991247 A EP 00991247A EP 1252020 A1 EP1252020 A1 EP 1252020A1
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EP
European Patent Office
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monitoring
slaves
bus
monitoring device
master
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EP00991247A
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EP1252020B1 (de
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Jens Dietrich
Johannes Tenfelde
Gerold Wende
Alexander Wiedekind-Klein
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Manroland AG
Original Assignee
MAN Roland Druckmaschinen AG
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Publication date
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Classifications

    • 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 monitoring device for a printing press according to the preamble of claim 1.
  • Sheetfed offset presses have a large number of units such as feeders, delivery units, printing units, coating and processing equipment.
  • R units for operating these individual A and the total printing machine are provided several operating elements in the form of push buttons, by means of which the machine, certain running radio ion etc. are triggered.
  • the movable elements such as cylinders and rollers are secured by protective elements that can be moved for maintenance purposes, in order to prevent an operator from being endangered when the protective device is open and the machine is running.
  • the protection elements are protected by sensors or switching elements designed as limit switches.
  • Signals from the operating elements in the individual units and from the sensors and switches protecting the individual contaminants are connected to one or more stations forming the control of the printing press, which are preferably designed as computers.
  • a control system consisting of at least one computer and recording the signal states of the various operating elements and protection circuits tion is known from DE 43 27 848 AI and EP 0243 728 A2.
  • DE 195 27 089 AI and 195 20 918 AI describe the individual units of a printing press and are designed as computers, which together form the control of the printing press.
  • control elements and protections to be monitored also means that the monitoring system is under high load on the computer. This is particularly so since both the control system and the monitoring system must ensure that, in the case of certain signal states, a certain reaction, in particular stopping (stopping) the printing press.
  • the object of the following invention is therefore to develop a monitoring device in accordance with the preamble of claim 1 in such a way that, while avoiding the disadvantages mentioned above, a fail-safe and in particular a differentiated action in the event of a malfunction is provided.
  • the monitoring device identifies a bus system via which several computers with one reading the signal states of operating elements, switches and sensors and functioning as slaves
  • Master computers are connected. Commands for reading the inputs (signal states) are repeatedly sent to the individual slaves via the master assigned to the actual monitoring computer via the bus system. In response to a command, the individual slaves send an image of the inputs they have (signal states of the controls, switches, sensors). In this way, the master downstream of the monitoring computer receives an image of all input states in the individual units to which the slaves of the monitoring device according to the invention are assigned on each query. From this entire input image, the monitoring computer now generates switching commands for the drives and actuators to be monitored.
  • this command is sent via the bus system to the corresponding slave in the respective unit.
  • the slave receiving this command then causes the actuator / drive to be switched off or stopped.
  • monitoring computer is connected via a master and the bus system to the slaves assigned to the individual units of the printing press results in a noticeable simplification of the wiring effort, since only a shielded line is required for the serial bus system.
  • the monitoring computer has a simultaneous image of all switching states of the operating elements, sensors, switches detected by the slaves as a result of each query cycle. Switching states (signal states) which are dependent on one another can thereby be determined and the entire printing press or the switching states of the signal transmitters attached to the printing press can be monitored specifically.
  • the respective component is switched off via the slave of the monitoring system assigned to the unit.
  • This slave receives the command to switch off on the part of the master assigned to the monitoring computer depending on an evaluation of the interrogated switching signal states and supplied to the master. This enables the actuators and drives to be individually switched off in the event of one or more components of the control system failing as a result of the invention
  • the slaves assigned to the monitoring system monitor the cyclical polling of the master via software routines. If there is no query command from the master within a specified period of time, which can be caused, for example, by a fault in the bus system or a fault in the master, the actuators / drives assigned to the slave or the entire printing press (main drive) are switched off. In particular, faults in the bus system between the master and the slaves based on errors in the signal transmission can be monitored. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that each slave assigned to the stations of the units additionally contains a timeout (watchdog) implemented in terms of hardware. In addition to the software monitoring, the coming from the master
  • Command signals to monitor the bus connecting the slaves to the master If a master signal fails to appear, actuators, drives or the entire printing press are stopped within a predetermined period of time.
  • the drawing basically shows a sheetfed offset press with a decentralized control system and the monitoring system made up of masters and slaves.
  • the sheet-fed offset printing press D shown in the figure has a feeder, a delivery and printing units.
  • the individual units of this printing press D are assigned a total of stations ST which form the controller and are designed as computers.
  • the station (the computer) ST assigned to the delivery of the printing press D is used to read in signals from signal generators G arranged in the delivery.
  • signal transmitters G in the individual units of the printing press D can be sensors, switches, operating elements, buttons or the like.
  • the individual computers of the stations ST in the individual units of the printing press D also actuate actuators / drives A arranged in the respective unit.
  • actuators / drives A arranged in the respective unit.
  • Station ST shown an actuator / drive A assigned.
  • the individual stations ST are connected to one another overall via a bus SB, so that switching operations to be carried out in accordance with the sheet travel can be carried out in the individual units of the printing press D. Furthermore, the stations ST are connected to the control station LS of the printing press D via the bus SB.
  • Each station ST of the printing press D is assigned a slave S as a computer, which is connected via a common serial bus system ÜB to a further computer UM designed as a master.
  • the master computer UM is connected to a monitoring computer ÜR in signal connection.
  • drives A are connected to the slaves S via corresponding input cards.
  • An actuation state of a signal generator G can thus be detected by both the control ST and the slave S.
  • the monitoring master UM assigned to the monitoring computer ÜR cyclically sends query commands via the monitoring bus ÜB to the individual slaves S. Thereupon each of the slaves S reads the signal states of the connected signal transmitters G via the input cards. An image of the signal states of the transmitters G is sent back to the monitoring master UM by the slave S via the monitoring bus ÜB, so that the presence of permitted / not permitted states can be determined from the image of the status signals of all the transmitters G via the monitoring computer ÜR. If the monitoring computer ÜR determines that, for example, a protective grille is open when the machine is running, the monitoring master UM sends a signal via the monitoring bus ÜB to the corresponding the slave (main drive) to shut down the press. The corresponding drive A is switched off via the connected slave S.
  • Timeouts implemented in software and / or hardware are provided in the individual slaves S, so that if there is no corresponding interrogation signal from the monitoring master UM, the actuators / drives A of the slaves S are automatically stopped.

Landscapes

  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
  • Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Indicating And Signalling Devices For Elevators (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

Überwachungseinrichtung für eine Druckmaschine
[Beschreibung] Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für eine Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
[Stand der Technik]
Bogenoffsetdruckmaschinen weisen eine Vielzahl von Einheiten wie Anleger, Ausleger, Druckwerke, Lackier- und Verarbeitungseinrichtungen auf . Zur Bedienung dieser einzelnen Einr heiten sowie der Druckmaschine insgesamt sind verschiedene Bedienelemente in Form von Tastern vorgesehen, durch welche der Maschinenlauf, bestimmte Lauffunk ionen usw. auslösbar sind. Die beweglichen Elemente wie Zylinder und Walzen sind durch zu Wartungszwecken bewegliche Verschutzungselemente abgesichert, um zu verhindern, dass eine Bedienperson bei geöffneter Schutzvorrichtung und laufender Maschine gefährdet wird. Die Verschutzungselemente sind durch Sensoren bzw. als Endschalter ausgebildete Schaltelemente abgesichert. Die
Signale der Bedienelemente in den einzelnen Einheiten sowie der die einzelnen Verschutzungen absichernden Sensoren und Schalter sind mit einem oder mehreren die Steuerung der Druckmaschine bildenden Stationen verbunden, welche Vorzugs- weise als Rechner ausgebildet sind. Eine wenigstens aus einem Rechner bestehende und die Signalzustände der verschiedenen Bedienelemente und Verschutzungsschaltungen erfassende Steue- rung ist aus der DE 43 27 848 AI bzw. EP 0243 728 A2 bekannt. Die DE 195 27 089 AI bzw. 195 20 918 AI beschreiben den einzelnen Einheiten einer Druckmaschine zugeordnete und als Rechner ausgebildete Stationen, welche insgesamt die Steue- rung der Druckmaschine bilden.
Wie aus der De 43 27 848 AI bzw. EP 0 243 728 A2 bekannt, müssen bestimmte Funktionen einer Druckmaschine redundant abgesichert sein, d.h. das Betätigen eines Bedienelementes bzw. das Öffnen eines Schutzes hat ein unmittelbares Stillsetzen des jeweiligen Antriebes und insbesondere des Hauptantriebes der Druckmaschine zu bewirken. Demzufolge werden die Signale der entsprechenden Bedienelemente und der die Ver- schutzung absichernden Schalter sowohl der Steuerung als auch parallel dazu einer als Rechner ausgebildeten Überwachungseinrichtung zugeleitet. Das Schalten des oder der Antriebe in Abhängigkeit der Signalzustände erfolgt dann sowohl über die Steuerung als auch über die Überwachungseinrichtung. So erfolgt ein Stillsetzen auch bei Ausfall der Steuerung.
Die Vielzahl von Bedienelementen und Absicherungen (Schalter, Sensoren) bedingt wegen der redundanten Überwachung der Signalgeber einen hohen Verkabelungsaufwand. Der hohe Kabel - aufwand bedingt ferner auch eine erschwerte Fehlersuche bei Kabelfehlern bzw. Störungen in den entsprechenden Steckverbindern
Die hohe Zahl der zu überwachenden Bedienelemente und Ver- schutzungen (Schalter, Sensoren) bedingt ferner auch eine hohe Rechnerbelastung des Uberwachungssystems. Dies insbesondere, da sowohl durch die Steuerung als auch durch das Überwachungssystem gewährleistet sein muss, dass bei bestimmten Signalzuständen innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine bestimmte Reaktion, insbesondere das Stillsetzen (Anhalten) der Druckmaschine, zu erfolgen hat.
[Aufgabe der Erfindung] Aufgabe der folgenden Erfindung ist es daher, eine Überwachungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig weiterzubilden, so dass unter Vermeidung der zuvorstehend genannten Nachteile eine fehlersichere und insbesondere ein differenziertes Einwirken im Störungsfalle ermöglichende Einrichtung gegeben ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[Beispiele]
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Überwachungsein- richtung ein Bussystem ausweist, über welches mehrere die Signalzustände von Bedienelementen, Schaltern und Sensoren einlesende und als Slaves fungierende Rechner mit einem
Master-Rechner verbunden sind. Über den dem eigentlichen Überwachungsrechner zugeordneten Master werden über das Bussystem wiederholt Befehle zum Einlesen der Inputs (Signal - zustände) an die einzelnen Slaves gesendet. Als Antwort auf einen Befehl senden die einzelnen Slaves ein Abbild der ihnen vorliegenden Inputs (Signalzustände der Bedienelemente, Schalter, Sensoren) . So erhält der dem Überwachungsrechner nachgeordnete Master auf jede Abfrage ein Abbild sämtlicher Input-Zustände in den einzelnen Einheiten, denen die Slaves der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung zugeordnet sind. Aus diesem gesamten Input -Abbild generiert der Überwachungsrechner nun Schaltbefehle für die zu überwachenden Antriebe, Aktuatoren. Ergibt das vom Master eingelesene Input -Abbild einen Zustand, auf Grund dessen ein Antrieb oder Aktuator und insbesondere der Hauptantrieb der Druckmaschine stillzusetzen ist, so wird dieser Befehl über das Bussystem an den entsprechenden Slave in der jeweiligen Einheit gesen- de . Der diesen Befehl empfangende Slave bewirkt dann das Abschalten bzw. Stillsetzen des Aktuators / Antriebes.
Dadurch, dass der Überwachungsrechner über einen Master und das Bussystem mit den einzelnen Einheiten der Druckmaschine zugeordneten Slaves verbunden ist, ergibt sich eine spürbare Vereinfachung im Verkabelungsaufwand, da lediglich eine abgeschirmte Leitung für das serielle Bussystem nötig ist. Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass dem Überwachungsrechner als Ergebnis jedes Abfragezykluses ein simultanes Abbild sämtlicher Schaltzustände der über die Slaves erfassten Bedienlemente, Sensoren, Schalter vorliegt. Dadurch sind voneinander abhängende Schaltzustände (Signalzustände) ermittelbar und die gesamte Druckmaschine bzw. die Schaltzustände der an der Druckmaschine angebrachten Signalgeber dezidiert überwachbar.
Da das Schalten/Abschalten von Aktuatoren/Antrieben im Fehlerfall durch einen der jeweiligen Einheit zugeordneten Slave des Uberwachungssystems erfolgt, können auf die jeweilig abzusichernde Gefahrensituation abgestimmte Maßnahmen eingeleitet werden. Beim Öffnen eines Schutzes zwischen den einzelnen Druckwerken würde der dem Hauptantrieb zugeordnete Slave auf einen Master-Befehl den Antrieb der Druckmaschine und somit den Lauf der Druckmaschine selbst stillsetzen. Wird beispielsweise während des Maschinenlaufes und während der laufenden Druckproduktion lediglich ein dem Farbkasten oder dem Farbduktor zugeordneter Schutz geöffnet, so kann es zur Vermeidung einer Gefahrensituation (Einzugstelle) ausreichen, lediglich den zugehörigen Antrieb (z.B. Antrieb des Duktors) still zu setzen. Eine Unterbrechung des gesamten Druckprozesses und damit des Farbflusses in den einzelnen Druckwerken kann bei einer derartigen Situation vermieden werden. Ein Wiederanlaufen der Maschine mit entsprechend großem Makula- turanfall ist so entbehrlich. Nach dem Schließen des entsprechenden Schutzes und evtl. Quittieren seitens einer Bedienperson kann dann der durch das erfindungsgemäße Überwachungs- system stillgesetzte Antrieb wieder zugeschaltet werden, so dass die im Druckwerk nur kurzzeitig auftretende Farbfluss- Störung, wenn überhaupt, nur einen geringen Makulaturanfall bedingt .
Das Abschalten der jeweiligen Komponente erfolgt über den der Einheit zugeordneten Slave des Überwachungssystems . Dieser Slave erhält den Befehl zum Abschalten seitens des dem Überwachungsrechner zugeordneten Masters in Abhängigkeit einer Auswertung der abgefragten und dem Master zugeleiteten Schaltsignalzustände . Dadurch ist ein individuelles Abschal- ten von Aktuatoren und Antrieben bei Ausfall einer oder mehrerer Komponenten der Steuerung durch das erfindungsgemäße
Überwachungssystem möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die dem Überwachungssystem zugeordneten Slaves über Softwareroutinen das zyklische Abfragen des Masters überwachen. Bleibt ein Abfragebefehl seitens des Masters innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne aus, was beispielsweise durch eine Störung im Bussystem oder eine Störung im Master verursacht sein kann, so erfolgt ein Ab- schalten der dem Slave zugeordneten Aktuatoren/Antriebe bzw. der gesamten Druckmaschine (Hauptantrieb) . So sind insbesondere auf Fehler in der Signalübertragung basierende Störungen im Bussystem zwischen Master und den Slaves überwachbar. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass jeder den Stationen der Einheiten zugeordnete Slave zusätzlich einen hardwaretechnisch realisierten Timeout (Watchdog) beinhaltet. So erfolgt zusätzlich zu der softwaretechnischen Überwachung der vom Master kommenden
Befehlssignale eine Überwachung des die Slaves mit dem Master verbindenden Busses . Auch hier erfolgt beim Ausbleiben eines Master-Signals innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne das Stillsetzen vorgesehener Aktuatoren, Antriebe bzw. der ganzen Druckmaschine.
Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbei- spiels der Erfindung anhand der einzigen Zeichnung. Die Zeichnung zeigt prinzipiell eine Bogenoffsetdruckmaschine mit einer dezentral aufgebauten Steuerung sowie das aus Master und Slaves aufgebaute Überwachungssystem.
Die in der Figur gezeigte Bogenoffsetdruckmaschine D weist einen Anleger, einen Ausleger sowie Druckwerke auf. Den einzelnen Einheiten dieser Druckmaschine D sind insgesamt die Steuerung bildende und als Rechner ausgebildete Stationen ST zugeordnet. So erfolgt über die dem Ausleger der Druckmaschine D zugeordnete Station (den Rechner) ST das Einlesen von Signalen im Ausleger angeordneter Signalgeber G. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der Figur nur ein einer Station ST zugeordneter Signalgeber G dargestellt. Bei den Signalgebern G in den einzelnen Einheiten der Druckmaschine D kann es sich um Sensoren, Schalter, Bedienelemente, Taster oder dergleichen handeln.
Über die einzelnen Rechner der Stationen ST in den einzelnen Einheiten der Druckmaschine D erfolgt ferner auch das Ansteuern in der jeweiligen Einheit angeordneter Aktuatoren / Antriebe A. Auch hier wurde der Einfachheit wegen nur einer Station ST ein Aktuator / Antrieb A zugeordnet dargestellt.
Die einzelnen Stationen ST sind insgesamt über einen Bus SB miteinander verbunden, so dass entsprechend dem Bogenlauf auszuführende Schaltoperationen in den einzelnen Einheiten der Druckmaschine D ausgeführt werden können. Weiterhin sind die Stationen ST über den Bus SB mit dem Leitstand LS der Druckmaschine D verbunden.
Jeder Station ST der Druckmaschine D ist ein Slave S als Rechner zugeordnet, welche über ein gemeinsames serielles Bussystem ÜB mit einem als Master ausgebildeten weiteren Rechner UM verbunden sind. Der Master-Rechner UM steht mit einem Überwachungsrechner ÜR in Signal erbindung. Die Signal - geber G in den einzelnen Einheiten sowie die Aktuatoren /
Antriebe A stehen zusätzlich zu der Signalverbindung mit den Stationen ST über entsprechende Input-Karten mit den Slaves S in Signal erbindung. Somit ist ein Betätigungszustand eines Signalgebers G sowohl durch die Steuerung ST als auch den Slave S erfassbar.
Der dem Überwachungsrechner ÜR zugeordnete Überwachungsmaster UM sendet zyklisch Abfragebefehle über den Überwachungsbus ÜB an die einzelnen Slaves S. Daraufhin liest jeder der Slaves S über die Inputkarten die Signalzustände der angeschlossenen Signalgeber G ein. Ein Abbild der Signalzustände der Geber G wird von jedem Slave S über den Überwachungsbus ÜB an den Überwachungsmaster UM zurückgesandt, so dass über den Überwachungsrechner ÜR aus dem Abbild der Zustandssignale sämtli- eher Geber G das Vorliegen erlaubter / nicht erlaubter Zustände ermittelbar ist. Wird seitens des Überwachungsrechners ÜR festgestellt, dass beispielsweise beim Maschinenlauf ein Schutzgitter geöffnet ist, so sendet der Überwachungsmaster UM über den Überwachungsbus ÜB ein Signal an den entsprechen- den Slave (Hauptantrieb) , um die Druckmaschine stillzusetzen. Das Abschalten des entsprechenden Antriebes A erfolgt dabei über den damit verbundenen Slave S.
In den einzelnen Slaves S sind in Software und/oder Hardware realisierte Timeouts vorgesehen, so dass bei Ausbleiben eines entsprechenden Abfragesignals vom Überwachungsmasters UM ein selbsttätiges Stillsetzen der Aktuatoren/Antriebe A der Slaves S erfolgt.
[Bezugszeichenliste]
D Druckmaschine
ST Station/Stationsrechner
SB Steuerungsbus LS Leitstand
G Signalgeber
A Aktuator/Antrieb
S Slave
ÜR Überwachungsrechner UM Überwachungsmaster
ÜB Überwachungsbus

Claims

[Schutzansprüche]
1. Überwachungseinrichtung für eine Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine, mit einer die Signale von Signalgebern in den einzelnen Einheiten der Druckmaschine erfassenden Steuerung, durch die in Abhängigkeit der Signalzustände Befehlssignale für mit der Steuerung in Wirkverbindung stehende Aktuatoren/Antriebe generierbar sind, und einem die Schaltzustände der Signalgeber zusätzlich erfassenden und das Abschalten von Aktuatoren/Antrieben bewirkenden Überwachungsrechner, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Signalzustände der Signalgeber (G) mehreren als Rechner ausgebildete Slaves (S) zuführbar sind, welche ü- ber einen Bus (ÜB) untereinander und mit einem dem Über- wachungsrechner (ÜR) vorgeordneten Überwachungsmaster
(UM) verbunden sind, und dass die Aktuatoren/Antriebe (A) jeweils mit einem der Slaves (S) verbunden und auf einen vom Überwachungsmaster (UM) über den Bus (ÜB) gesendeten Befehl abschaltbar sind.
2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Bus (ÜB) als ein serielles Bussystem ausgebildet ist .
3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass über den Bus (ÜB) und den Master (UM) zyklisch Befehle zum Einlesen und Übertragen der Signalzustände der Signalgeber (G) durch die Slaves (S) gesendet werden.
4. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass durch die Slaves (S) eine Überwachung von auf dem Bus (ÜB) seitens des Masters (UM) gesendeter Signale erfolgt.
5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei Ausbleiben eines Befehls auf dem Bus (ÜB) sei- tens des Masters (UM) ein Abschalten seitens des Slaves (S) erfolgt.
6. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Überwachung in den Slaves (S) softwaretechnisch realisiert ist.
7. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Überwachung in den Slaves (S) hardwaretechnisch realisiert ist.
8. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass durch die Slaves (S) sämtliche Input-Signale synchron zu einem Zeitpunkt einlesbar sind.
EP00991247A 2000-01-20 2000-12-21 Überwachungseinrichtung für eine druckmaschine Expired - Lifetime EP1252020B1 (de)

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