EP1252020B1 - Überwachungseinrichtung für eine druckmaschine - Google Patents

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EP1252020B1
EP1252020B1 EP00991247A EP00991247A EP1252020B1 EP 1252020 B1 EP1252020 B1 EP 1252020B1 EP 00991247 A EP00991247 A EP 00991247A EP 00991247 A EP00991247 A EP 00991247A EP 1252020 B1 EP1252020 B1 EP 1252020B1
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EP
European Patent Office
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monitoring
bus
master
signal
slaves
Prior art date
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EP00991247A
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Inventor
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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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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 monitoring device for a Printing machine according to the preamble of claim 1.
  • Sheetfed offset presses have a variety of units such as feeders, delivery units, printing units, painting and processing equipment on. To operate these individual units as well as the printing press as a whole are different Control elements in the form of buttons provided by which the machine run, certain running functions, etc. can be triggered are.
  • the moving elements like cylinders and rollers are due to moving elements for maintenance purposes secured to prevent an operator from open protection device and running machine at risk becomes.
  • the protection elements are by sensors or as Limit switch trained switching elements secured.
  • the Signals of the controls in the individual units as well the sensors protecting the individual contaminants and Switches are used to control the one or more Printing machine forming stations, which preferably are designed as computers.
  • DE 43 27 848 A1 and EP 0243 728 A2 At least from one Computer existing and the signal states of the different Control system detecting control elements and protection circuits is known from DE 43 27 848 A1 and EP 0243 728 A2.
  • DE 195 27 089 A1 and 195 20 918 A1 describe the assigned to individual units of a printing press and as Computer-trained stations, which control the total the press.
  • the object of the following invention is therefore a monitoring device according to the preamble of claim 1 such to continue training, avoiding the foregoing mentioned disadvantages a fail-safe and in particular a enabling differentiated action in the event of a fault Facility is given.
  • the monitoring device identifies a bus system over which several Signal states of controls, switches and sensors computer reading in and acting as slaves with one Master computers are connected. About the real one Master assigned to the monitoring computer are via the Bus system repeats commands to read the inputs (signal states) sent to the individual slaves. As answer to the individual slaves send an image of them to a command existing inputs (signal states of the control elements, Switches, sensors). So he receives the monitoring computer subordinate masters an image of all for each query Input states in the individual units to which the slaves assigned to the monitoring device according to the invention are. The monitoring computer generates from this entire input image now switching commands for those to be monitored Drives, actuators.
  • monitoring computer via a master and the bus system with the individual units of the printing press associated slaves, there is a noticeable Simplification in the wiring effort, since only one shielded cable is required for the serial bus system.
  • Another advantage is that the monitoring computer a simultaneous image as the result of each polling cycle all switching states of those recorded via the slaves Operating elements, sensors, switches are available. Thereby dependent switching states (signal states) can be determined and the entire printing press or the switching states the signal generator attached to the printing press monitored.
  • the respective component is switched off via the Unit assigned slave of the monitoring system.
  • This Slave receives the command to switch off from the monitoring computer assigned masters depending on a Evaluation of the queried and forwarded to the master Switching signal states. This is an individual shutdown of actuators and drives in the event of failure of one or several components of the control by the inventive Monitoring system possible.
  • the assigned to the monitoring system Cyclic polling of the slaves via software routines Monitor Masters. There remains a query command from the Masters within a given time span from what for example due to a fault in the bus system or Malfunction in the master may result in a shutdown the actuators / drives assigned to the slave or the entire printing press (main drive). So are in particular interference based on errors in signal transmission Can be monitored in the bus system between the master and the slaves.
  • each assigned to the stations of the units Slave also implemented a hardware technology Timeout (watchdog) included. So in addition to the software monitoring of those coming from the master Command signals a monitoring of the slaves with the master connecting bus. Here too, if there is no Master signal within a specified period of time Shut down intended actuators, drives or the whole Press.
  • Timeout watchdog
  • the Drawing basically shows a sheetfed offset press a decentralized control and the master and slaves built monitoring system.
  • 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 the total Control-forming stations ST designed as computers assigned. This is done via the delivery arm of the printing press D assigned station (the computer) ST reading in Signals placed in the boom signal generator G. For reasons For clarity, there is only one station in the figure ST assigned signal generator G shown.
  • At the signal heads G in the individual units of the printing press D can sensors, switches, controls, buttons or act like that.
  • Actuators / drives A arranged in the respective unit. Again, for the sake of simplicity, only one Station ST shown an actuator / drive A assigned.
  • the individual stations ST are in total via a bus SB connected together so that according to the sheet travel Switching operations to be carried out in the individual units the printing press D can be executed. Furthermore are the stations ST via the bus SB with the control center LS Printing press D connected.
  • Each station ST of the printing press D is a slave S as Assigned computers, which have a common serial Bus system ÜB with another trained as a master Computer umm are connected.
  • the master computer ÜM stands by a monitoring computer ÜR in signal connection.
  • the signal heads G in the individual units as well as the actuators / drives A are in addition to the signal connection with the ST stations via corresponding input cards with the slaves S in signal connection.
  • an operating state is one Signal generator G both by the control ST and the Slave S can be detected.
  • the monitoring master assigned to the monitoring computer ÜR ÜM sends polling commands cyclically via the monitoring bus ÜB to the individual slaves S. Then each of the slaves S reads the signal states of the connected Signal generator G on. An image of the signal states of the G sensors is sent to each slave S via the monitoring bus ÜB Monitoring master ÜM sent back, so that the monitoring computer ÜR from the image of the status signals of all Encoder G the existence of allowed / not allowed states can be determined. Is on the part of the monitoring computer ÜR found that, for example, when running the machine The guard is open, the monitoring master sends ÜM a signal to the corresponding via the monitoring bus ÜB Slave (main drive) to shut down the press. The corresponding drive A is switched off via the connected slave S.
  • slaves S are in software and / or hardware Realized timeouts are provided, so that if one corresponding query signal from the monitoring master ÜM automatic stopping of the actuators / drives A der Slaves S takes place.

Landscapes

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

Description

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 Einheiten sowie der Druckmaschine insgesamt sind verschiedene Bedienelemente in Form von Tastern vorgesehen, durch welche der Maschinenlauf, bestimmte Lauffunktionen 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 vorzugsweise als Rechner ausgebildet sind. Eine wenigstens aus einem Rechner bestehende und die Signalzustände der verschiedenen Bedienelemente und Verschutzungsschaltungen erfassende Steuerung ist aus der DE 43 27 848 A1 bzw. EP 0243 728 A2 bekannt. Die DE 195 27 089 A1 bzw. 195 20 918 A1 beschreiben den einzelnen Einheiten einer Druckmaschine zugeordnete und als Rechner ausgebildete Stationen, welche insgesamt die Steuerung der Druckmaschine bilden.
Wie aus der De 43 27 848 A1 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 Verschutzung 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 Kabelaufwand bedingt ferner auch eine erschwerte Fehlersuche bei Kabelfehlern bzw. Störungen in den entsprechenden Steckverbindern
Die hohe Zahl der zu überwachenden Bedienelemente und Verschutzungen (Schalter, Sensoren) bedingt ferner auch eine hohe Rechnerbelastung des Überwachungssystems. 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 Überwachungseinrichtung 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 (Signalzustände) 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 gesendet. 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 Überwachungssystems 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 Makulaturanfall ist so entbehrlich. Nach dem Schließen des entsprechenden Schutzes und evtl. Quittieren seitens einer Bedienperson kann dann der durch das erfindungsgemäße Überwachungssystem stillgesetzte Antrieb wieder zugeschaltet werden, so dass die im Druckwerk nur kurzzeitig auftretende Farbflussstörung, 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 Abschalten 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 Abschalten 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 Ausführungsbeispiels 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 ÜM verbunden sind. Der Master-Rechner ÜM steht mit einem Überwachungsrechner ÜR in Signalverbindung. Die Signalgeber 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 Signalverbindung. Somit ist ein Betätigungszustand eines Signalgebers G sowohl durch die Steuerung ST als auch den Slave S erfassbar.
Der dem Überwachungsrechner ÜR zugeordnete Überwachungsmaster ÜM 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 ÜM zurückgesandt, so dass über den Überwachungsrechner ÜR aus dem Abbild der Zustandssignale sämtlicher 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 ÜM über den Überwachungsbus ÜB ein Signal an den entsprechenden 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 ÜM 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
ÜM
Überwachungsmaster
ÜB
Überwachungsbus

Claims (8)

  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,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Signalzustände der Signalgeber (G) mehreren als Rechner ausgebildete Slaves (S) zuführbar sind, welche über einen Bus (ÜB) untereinander und mit einem dem Überwachungsrechner (ÜR) vorgeordneten Überwachungsmaster (ÜM) verbunden sind, und dass die Aktuatoren/Antriebe (A) jeweils mit einem der Slaves (S) verbunden und auf einen vom Überwachungsmaster (ÜM) über den Bus (ÜB) gesendeten Befehl abschaltbar sind.
  2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Bus (ÜB) als ein serielles Bussystem ausgebildet ist.
  3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass über den Bus (ÜB) und den Master (ÜM) zyklisch Befehle zum Einlesen und Übertragen der Signalzustände der Signalgeber (G) durch die Slaves (S) gesendet werden.
  4. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass durch die Slaves (S) eine Überwachung von auf dem Bus (ÜB) seitens des Masters (ÜM) gesendeter Signale erfolgt.
  5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbleiben eines Befehls auf dem Bus (ÜB) seitens des Masters (ÜM) ein Abschalten seitens des Slaves (S) erfolgt.
  6. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung in den Slaves (S) softwaretechnisch realisiert ist.
  7. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung in den Slaves (S) hardwaretechnisch realisiert ist.
  8. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, 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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