[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuerung für eine Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
[0002] Bogenoffsetdruckmaschinen der heute weit verbreiteten Art weisen in der Regel sogenannte
Zentralsteuerungen auf, welche insbesondere in Form einer SPS- bzw. PC-Board-Steuerung
aufgebaut sind. Auch ist es bekannt, die Steuerung der Druckmaschine funktional aufzuteilen.
So kann ein Rechner vorgesehen sein, der permanent die Schaltzustände bzw. Signale
von Aktuatoren, Bedientastern bzw. Sensoren einliest und ein zweiter Rechner insbesondere
den Hauptantrieb sowie die aufden Drehwinkel von bewegten Maschinenteilen bezogenen
Schaltvorgange der Druckmaschine steuert. Als sogenannte drehwinkelabhängige Schaltfunktionen
seien hier beispielhaft das Druck-An-/Druck-Abstellen das An- und Abstellen von Farb-
und Feuchtauftragwalzen, das Sperren des Bogeneinlaufes, das Schalten des Anlegers
sowie das Schalten bestimmter Funktionen im Ausleger genannt. Diese Schaltvorgänge
sind zeitkritisch, d.h. insbesondere das Anstellen des eingefärbten Gummituchzylinders
an den bogentragenden Gegendruckzylinder darf nur während der Kanalkorrespondenz der
Zylinder folgen, wenn also der erste zu bedruckende Bogen bereits aufdem Gegendruckzylinder
liegt.
[0003] Nachteilig bei derartig zentral aufgebauten und eine Folgeschaltung realisierenden
Steuerung ist dabei, daß der Programmaufbau im Rechner der Steuerung exakt auf die
Konfiguration der Maschine abgestellt sein muß. Eine Bogendruckmaschine mit einer
unterschiedlichen Zahl von Druckwerken bedingt somit eine unterschiedliche Programmierung
der entsprechenden Steuerung. Dieser Sachverhalt kompliziert sich dadurch erheblich,
das heutzutage ein deutlicher Trend zur sogenannten In-Line-Veredelung bzw. Weiterverarbeitung
besteht. Bei Bogenoffsetdruckmaschinen sind häufig nach dem letzten Druckwerk und
vor dem Ausleger ein oder mehrere Lackiereinrichtungen oder sonstige Beschichtungswerke
zwischengeschaltet. Da auch in diesen Einrichtungen drehwinkelstellungsabhängige Schaltvorgänge
auszuführen, muß auch diese Funktion von der Zentralsteuerung übernommen werden.
[0004] Aus der DE 3 815 534 A1 ist eine Zentralsteuerung der oben kurz umrissenen Art bekannt,
welche ein System zur Erfassung der Position von beweglichen Maschinenteilen aufweist.
Dazu werden die Signale eines an einer eintourig drehenden Welle der Maschine angebrachten
Inkrementalgebers ausgewertet. Ausgewertet werden bei diesem System dabei nicht nur
die um 90° phasenverschobenen Rechtecksignale des Inkrementalgebers sondern zusätzlich
auch noch die sogenannten Null-Impulse, welche jeweils bei einer vollen, eintourigen
Maschinenumdrehung anfallen. Eine Zentralsteuerung mit einem derartigen System weist
die zuvor genannten Nachteile auf. Anstelle eines Inkrementalgebers kann zur Erfassung
der Stellung von beweglichen Maschinenteilen auch ein sogenannter Absolut-Winkelgeber
verwendet werden. Dies ändert jedoch nichts an der Komplexität der Steuerung, die
sich ergibt, wenn eine Druckmaschine individuell mit einer verschiedenen Anzahl von
Aggregaten ausgestattet wird.
[0005] Aus der EP 0 543 281 A1 ist eine Steuerung für Rotationsdruckmaschinen bekannt, bei
welcher jedem Anlageteil ein die Steuerung darstellender Rechner zugeordnet ist und
diese Rechner in den einzelnen Anlageteilen zwecks Signalaustausch über ein als Netzwerk
bezeichnetes Bus-System miteinander verbunden sind. Als Vernetzungsschnittstelle zwischen
den einzelnen Rechnern wird ARCNET mittels Koaxkabel vorgeschlagen. Wie einzelne drehwinkelabhängige
Schaltvorgänge auszuführen sind, ist in dieser Schrift jedoch nicht beschrieben.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Steuerung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 derartig zu erweitern, so daß die zuvorstehend beschriebenen Nachteile
vermieden werden können und eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Ausrüstung der
Maschine erzielbar ist.
[0007] Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0008] Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß neben dem die einzelnen Stationen vernetzenden
Bus ein weiterer Bus vorgesehen ist, über welchen die Signale der Winkelstellung eines
Winkelgebers übertragbar sind, wobei dieser Winkelgeber an einem eintourig rotierenden
Maschinenteil der Druckmaschine angebracht ist. Durch dieses Winkelstellungswerte
übertragende Bus-System erhält jede einzelne Station die Information über den aktuell
vorliegenden Winkelwert. In den einzelnen Stationen sind entsprechend den über den
Bus übertragbaren Ereignissen Soll-Winkelstellungswerte abgespeichert, so daß die
einzelnen Stationen die vorgesehenen Schaltvorgänge in den zugeordneten Einheiten
auslösen können. Als Beispiel sei hier das folgerichtige Druck-Ab-Schalten bei einem
Fehlbogen/Schiefbogen und das Auskoppeln des Anlegers genannt.
[0009] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß in einer Einheit
der Druckmaschine an einem eintourig rotierenden Maschinenteil ein sogenannter Inkrementalwinkelgeber
angeordnet ist. Das erfindungsgemäß vorgesehene Bus-System umfaßt eine Anzahl von
Leitungen, über welche die einzelnen gegeneinander phasenverschobenen Inkrementalsignale
gesendet werden. Das erfindungsgemäße Bus-System weist ferner eine weitere Leitung
auf, über welche nach jeder vollen Maschinenumdrehung ein sogenannter Null-Impuls
gesendet wird. Durch ein derartiges Bus-System ist gewährleistet, daß in den einzelnen
Stationen auch Schaltvorgänge auflösbar sind, welche erst nach einer bestimmten Anzahl
von eintourigen Maschinenumdrehungen, ausgehend vom festgestellten Ereignis, auszuführen
sind. Hier sei wiederum als Beispiel das dem Papierlaufentsprechende folgerichtige
Zu- bzw. Abschalten der Druckwerkszylinder genannt.
[0010] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein,
daß in einer Einheit der Druckmaschine an einem eintourig umlaufenden Maschinenteil
ein sogenannter Absolut-Winkelgeber angebracht ist, dem die der Winkelstellung entsprechenden
Digital-Werte parallel oder auch seriell entnehmbar sind. Das erfindungsgemäß vorgesehene
Bus-System ist dann als ein an die Auflösung des Absolut-Winkelgebers angepaßtes paralleles
bzw. serielles Bus-System ausgebildet. Auch hier ist weiterbildend vorgesehen, daß
über das Bus-System nicht nur Winkelwerte innerhalb einer Maschinenumdrehung aufgelöst
übertragen werden, sondern zusätzlich auch Signale, welchejeweils einer vollen Maschinenumdrehung
entsprechen.
[0011] Voranstehend wurde dargelegt, daß vom Inkremental- bzw. Absolutwinkelgeber lieferbarer
Nullimpuls zur Feststellung ganzzahliger Maschinenumdrehungen herangezogen werden
kann. Bei Inkremental- bzw. Absolutwinkelgebern ist es aber auch möglich, ganzzahlige
Maschinenumdrehungen durch Summieren der Winkelimpulse bzw. durch einen vorgegebenen
Winkelwert des Absolutgebers zu definieren.
[0012] Wie bereits voranstehend aufgezeigt, werden über das erfindungsgemäße Bus-System
den einzelnen Stationen in den Einheiten die Winkelwerte eines an einem eintourig
rotierenden Maschinenbauteil angebrachten Winkelgebers zugeführt. Unter einem eintourig
rotierenden Maschinenbauteil der Druckmaschine ist insbesondere der Plattenzylinder,
der Gummituchzylinder, der einfach große Gegendruckzylinder oder beispielsweise eine
eintourig laufende Anlegtrommel zu verstehen.
[0013] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der neben dem die Winkelwerte
übertragenen Bus-System vorhandene Bus als ein ereignisgesteuertes, nachrichtenorientiertes
Kommunikationssystem, also als ein Bus-System mit einem nachrichtenorientierten Protokoll
ausgebildet ist. Bevorzugt findet hier der CAN-Bus (Controller - Area - Network) Verwendung.
Durch einen derartig ausgebildeten Bus ist es möglich, daß eine Station, welche durch
Sensoren oder sonstige Kontrollmittel ein bestimmtes Ereignis feststellt, über diesen
CAN-Bus eine Nachricht dieses Ereignisses übermittelt und die Stationen sodann in
den zugeordneten Einheiten die vorgesehenen winkelabhängigen Schaltvorgange auslösen.
Hier sei beispielsweise die Feststellung eines Fehlbogens/Schiefbogens an der Anlage
des ersten Druckwerkes oder ein Bogenverlust zwischen dem zweiten und dritten Druckwerk
genannt. Die der jeweiligen Einheit zugeordnete und das Ereignis feststellende Station
sendet nun über das Bus-System die Nachricht "Fehlbogen" bzw. "Schiefbogen" bzw. "Bogenverlust
zwischen DW 2 und DW 3" an die übrigen Stationen. Im Falle eines Fehlbogens/Schiefbogens
löst nun die dem ersten Druckwerk zugeordnete Station die winkelabhängig zu schaltenden
Vorgänge im ersten Druckwerk (z.B. Druck-Ab) aus.
[0014] Entsprechend den in den übrigen Stationen für die empfangende Nachricht abgespeicherten
Soll-Winkelstellungswerten lösen nun diese die jeweiligen Schaltvorgängen in denen
im zugeordneten Einheiten aus (z.B. folgerichtiges Druck-Ab in dem dem ersten Druckwerk
nachgeordneten Druckwerken sowie Auskuppeln des Anlegers).
[0015] Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand
der Zeichnungen. Es zeigt:
- Fig. 1
- die einzelnen Stationen mit dem Nachrichten- und dem Winkel-Bus,
- Fig. 2 u. 3
- die Ankopplung der einzelnen Stationen an einem Inkremental- bzw. Absolut-Winkelwerte
übertragenden Bus-System.
[0016] In Fig. 1 sind mit 1 bis 5 einzelnen Einheiten einer Bogenoffsetdruckmaschine angedeutet,
wobei Einheit 1 den Anleger, die Einheiten 2 und 3 Offset-Druckwerke, Einheit 4 ein
Lackierwerk und die Einheit 5 einen Ausleger darstellt. Den einzelnen Einheiten 1
bis 5 sind jeweils wenigstens einen Rechner aufweisende Stationen 1' bis 5' zugeordnet,
welche über nicht dargestellte Schnittstellen und Stellmittel die Schaltfunktionen
in den einzelnen Einheiten 1 bis 5 auslösen. So übernimmt die Station 1' sämtliche
Schaltfunktionen für die den Anleger darstellende Einheit 1. Hier sei insbesondere
das phasenrichtige An- und Abschalten des Anlegers erwähnt. Die Stationen 2', 3' und
4' übernehmen in den Druck- bzw. Lackierwerken der Einheiten 2 bis 4 die entsprechenden
An- und Abstellvorgänge der dort angeordneten Zylinder. Die Station 5' übernimmt in
der den Ausleger der Bogendruckmaschine darstellenden Einheit 5 sämtliche für den
Ausleger relevanten Schaltvorgänge wie insbesondere das aufdem Bogenlauf abgestimmte,
d.h. also auch zu einer bestimmten Winkelstellung erfolgende Schalten von Mitteln
für einen automatisierten Stapelwechsel bzw. eine Probebogenentnahme. Die Station
2' in der das erste Druckwerk darstellenden Einheit 2 steht zusätzlich noch mit Sensoren
für die Bogenankunft an der Anlage in Verbindung - dargestellt ist hier lediglich
eine Bogenkontrolle 9. Die einzelnen Stationen 1' bis 5' sind zum Signalaustausch
über einen Bus 6 miteinander verbunden, wobei dieser Bus 6 als ein Nachrichtenbus
(CAN-Bus/Controller Area - Network) ausgebildet ist. Über den Bus 6 sind die einzelnen
Stationen 1' - 5' zusätzlich noch mit einem nicht dargestellten Leitstandrechner sowie
dem Hauptantrieb der Maschine verbunden, so daß Daten für Voreinstellungen u. dgl.
an die einzelnen Rechner und Laufkomandos an den Antrieb weiterleitbar sind.
[0017] Die Station 2' der das erste Druckwerk darstellenden Einheit 2 der Bogenoffsetdruckmaschine
weist einen an einer eintourigen Welle angebrachten Winkelgeber 7 auf, der zum einen
direkt mit der Station 2' verbunden ist und zum anderen über ein noch weiter untenstehend
erläuterten und die Winkelwerte dieses Gebers übertragenen Bus 8 an die übrigen Stationen
1', 3', 4' und 5' geschaltet ist. Jede der Stationen 1' bis 5' weist dabei entsprechende,
als Interface ausgebildete Einrichtungen auf, vermittels der die Signale des Winkelgebers
7 ständig erfaßt und eingelesen werden können.
[0018] Des weiteren erfolgt die Funktionweise der hier dargestellten Ausführungsvariante
der Erfindung am Beispiel eines sogenannten Fehlbogens. Unter einem Fehlbogen wird
dabei ein Ausbleiben eines Bogens an der Anlage bei laufender Maschine verstanden.
Bei einem solchen Fehlbogen ist es somit unbedingt nötig, daß in den einzelnen Druckwerken
die Gummituchzylinder von den Gegendruckzylinder abgestellt werden, um ein Einfarben
der Gegendruckzylinder zu verhindern. Auch der den Lackauftrag bewirkende Zylinder
in dem Lackwerk (Einheit 4) muß abgestellt werden. Die beschriebenen Abstellvorgänge
haben dabei dem Bogenlauf entsprechend folgerichtig zu erfolgen, damit die noch korrekt
in die Maschine einlaufenden Bogen ausgedruckt werden.
[0019] Die Station 2' der das erste Druckwerk darstellenden Einheit 2 steht mit einer Bogenkontrolle
9 in Verbindung und wertet das Signal dieser Bogenkontrolle 9 permanent aus. Zu einem
bestimmten Zeitpunkt wird durch die Station 2' ein Ausbleiben des Bogens, also ein
Fehlbogen festgestellt. In einem Speicher der als Rechner ausgebildeten Station 2'
sind Winkelwerte abgelegt, welche denjenigen Werten entsprechen, zu denen das Abstellen
der Druckwerkszylinder in der Einheit 2 zu erfolgen hat. Die Station 2' bewirkt nun
bei den entsprechend vorgegebenen Winkelwerten das Sperren der Anlage, des Vorgreifers
sowie daraufhin das Abstellen des Gummituchzylinders vom Gegendruckzylinder und das
Abstellen gegenüber dem Plattenzylinder im ersten Druckwerk.
[0020] Während des Zeitpunktes, zu welchem durch die Station 2' der Fehlbogen festgestellt
worden ist, gibt die Station 2' ein das Ereignis "Fehlbogen im ersten Druckwerk" entsprechendes
Signal auf den Bus 6. In den Speicher der Stationen 1', 3', 4' und 5' sind ebenfalls
Winkelwerte abgespeichert, bei welchen in diesen Einheiten 1, 3, 4, 5 vorzunehmende
Schaltmaßnahmen auszuführen sind. Nachdem die Station 1 über den Bus 6 das Ereignis
"Fehlbogen im ersten Druckwerk" empfangen hat, wird durch die Station 1' der Anleger
abgeschaltet. Nach einer dem Bogenlauf entsprechenden Anzahl von Umdrehungen wird
durch die ebenfalls die Nachricht "Fehlbogen im ersten Druckwerk" empfangenen Stationen
3', 4', 5' zur vorgesehenen, abgespeicherten Winkelwerten das Druck-Abstellen eingeleitet.
Dazu werten die Stationen 1' bis 5' sowohl die Winkelsignale innerhalb einer Umdrehung
als auch die Anzahl der Umdrehungen insgesamt aus.
[0021] Beim zuvorstehend aufgezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde das Druck-Abstellen
bei einem Fehlbogen beschrieben. Entsprechend dem aufgezeigten Ablauf werden auch
die sonstigen Schaltvorgänge in den einzelnen Einheiten 1 bis 5 eingeleitet. Wesentlich
ist hierbei, daß die einzelnen Stationen 1' bis 5' permanent die Winkelstellungswerte
des Winkelgebers 7 einlesen und über den Nachrichtenbus eine dem Ereignis entsprechend
Nachricht von einer der Stationen 1' bis 5' an die übrigen Stationen 1' bis 5' gesendet
wird und dabei jede der Stationen 1' bis 5' die erforderlichen Schaltvorgänge in den
zugehörigen Einheiten 1 bis 5 durch einen Vergleich der erfaßten aktuellen mit den
entsprechend gespeicherten Winkelwerten selbständig ausführt. Ein weiterer Vorteil
der permanenten Erfassung und Auswertung der Winkelstellungssignale in den einzelnen
Stationen 1' bis 5' liegt ferner darin, daß die einzelnen Stationen 1' bis 5' auch
unabhängig vom Vorliegen bzw. Empfangen einer Nachricht / eines Ereignisses winkelabhängige
Schaltfunktionen in den zugehörigen Einheiten ausführen können. Hier sei als Beispiel
das Steuern der Pendelbewegung einer Heberwalze, das schrittweise Antreiben einer
Duktorwalze, das aufdem Bogenlauf abgestimmte Pudern mittels elektronisch ansteuerbare
Antriebe oder sonstigen Einrichtungen während des normalen Druckvorganges genannt.
Eine derartig erfindungsgemäß aufgebaute dezentrale Steuerung gestaltet sich dabei
sehr vorteilhaft bei sogenannten zeitkritischen Funktionen.
[0022] Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, wobei hier der Winkelgeber 7 als
ein sogenannter Inkrementalgeber ausgebildet ist. Auch hier ist der Winkelgeber 7
in der das erste Druckwerk der Bogenoffsetdruckmaschine darstellenden Einheit 2 eintourig
angebracht. Über insgesamt drei Leitungen werden der Station 2' der Einheit 2 die
jeweils um 90° gegeneinander phasenverschobenen Inkrementalsignale der Spur A und
B und ein sogenannter Null-Impuls auf der Spur N zugeleitet. Der erfindungsgemäß vorgesehene
Bus zur Übertragung der Winkelstellungswerte an die übrigen Stationen 1', 3', 4',
5' weist dabei ebenfalls drei Leitungen so daß auch hier die Inkrementalsignale der
Spuren A und B als auch die eintourigen Null-Impulse N übertragbar sind.
[0023] Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei hier ein Winkelgeber
7 Verwendung findet, der als sogenannter Absolut-Winkelgeber ausgebildet ist. Bei
diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß dieser Winkelgeber 7 über den als paralleles
Bus-System ausgebildeten Bus 8 die Winkelwerte an die Stationen 1' bis 5' weiterleitet.
Der erfindungsgemäße Bus 8 zur Übertragung der Winkelstellung an die einzelnen Stationen
1' bis 5' weist entsprechend dem Auflösungsvermögen des Winkelgebers 7 eine Anzahl
von Leitungen auf, wobei vorgesehen sein kann, daß auf einer weiteren Leitung ebenfalls
ein sogenannter Null-Impuls übertragen wird, aus dem die einzelnen Stationen 1' -
5' die Anzahl eintouriger Umdrehungen der Druckmaschine ableiten können. Auch im Ausführungsbeispiel
gemäß der Fig. 3 ist der Winkelgeber 7 an der das erste Druckwerk der Bogenoffsetdruckmaschine
darstellende Einheit 2 angebracht.
Bezugszeichenliste
[0024]
- 1 - 5
- Einheiten (Anleger, Druckwerk, Lackwerk, Ausleger)
- 1 - 5
- Stationen (Rechner)
- 6
- Bus (Nachrichtenbus)
- 7
- Winkelgeber
- 8
- Bus (Winkelwerte des Winkelgebers 7)
- 9
- Bogenkontrolle
- A, B, N
- Signalleitungen des Inkrementalgebers (Winkelgeber 7)
1. Steuerung für eine Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine, mit mehreren
Einheiten wie Anleger, Druckwerken, Lackier- bzw. Beschichtungseinrichtungen, Ausleger,
Falzapparaten und dergl., wobei jeder Einheit eine wenigstens einen Rechner aufweisende
Station zugeordnet ist und diese Stationen über einen Bus miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß neben dem Bus (6) zum Signalaustausch der einzelnen Stationen (1'-5') untereinander
ein weiterer Bus (8) vorgesehen ist, über welchen die Signale eines in einer der Stationen
(1'-5') angeordneten Winkelgebers (7) den einzelnen Stationen (1'-5') zuführbar sind
und in den einzelnen Stationen (1'-5') das Auslösen drehwinkelabhängiger Schaltvorgänge
in den zugehörigen Einheiten (1-5) erfolgt.
2. Steuerung für eine Druckmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkelgeber (7) in derjenigen Einheit (1-5) der Druckmaschine angeordnet ist,
welche das erste Druckwerk der Druckmaschine darstellt.
3. Steuerung für eine Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkelgeber (7) als ein Inkremental-Winkelgeber ausgebildet ist.
4. Steuerung für eine Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkelgeber (7) als ein Absolut-Winkelgeber ausgebildet ist.
5. Steuerung für eine Druckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Winkelgeber (7) zusätzlich bei jeder Maschinenumdrehung ein Null-Impuls entnehmbar
ist.
6. Steuerung für eine Druckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Winkelstellungssignale übertragende Bus (8) als ein paralleles Bus-System
ausgebildet ist.
7. Steuerung für eine Druckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Winkelstellungssignale übertragene Bus (8) als ein serielles Bussystem
ausgebildet ist.
8. Steuerung für eine Druckmaschine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß über den seriellen Bus (8) insbesondere beim Stillstand der Maschine einmalig
ein absoluter Winkelwert und daraufhin Inkrementalsignale übertragende werden.