DE10227241A1 - Control for rotary printing machines - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für Rotationsdruckmaschinen in Aggregatbauweise mit dezentralen Antrieben. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerungssysteme kostensparend zu vereinfachen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in den Antriebssteuereinheiten (6) der dezentralen Antriebe (5) frei programmierbare Funktionsmodule implementiert sind, die im Zusammenwirken mit anderen Steuerungskomponenten dezentrale Steuerungsfunktionen ausführen, welche keine unmittelbaren und lokalen Antriebsfunktionen sind.The invention relates to a controller for rotary printing presses in a unit design with decentralized drives. DOLLAR A The object of the invention is to simplify the control systems in a cost-saving manner. DOLLAR A According to the invention, the object is achieved in that freely programmable function modules are implemented in the drive control units (6) of the decentralized drives (5) which, in cooperation with other control components, perform decentralized control functions which are not direct and local drive functions.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Steuerungfür Rotationsdruckmaschinenin Aggregatbauweise mit dezentralen Antrieben gemäß dem Oberbegriffdes ersten Anspruches.The invention relates to a controllerfor rotary printing machinesin unit design with decentralized drives according to the generic termof the first claim.

Jedes Aggregat einer Rotationsdruckmaschinemit dezentralen Antrieben stellt eine abgrenzbare Bau- und Funktionseinheitmit lokaler (dezentraler) Steuerung und eigenen lokalen (dezentralen) Antrieben dar, die aggregatübergreifendvon einem Leitrechner im Zusammenwirken mit einer zentralen Maschinensteuerungsynchronisiert werden.Every unit of a rotary printing presswith decentralized drives provides a definable structural and functional unitwith local (decentralized) control and own local (decentralized) Drives that cross-unitfrom a master computer in cooperation with a central machine controlbe synchronized.

Die Steuerung von Rotationsdruckmaschinenläuft imAllgemeinen hierarchisch in mindestens zwei Steuerungsebenen ab:in der Aggregatsteuerung und in der untergeordneten Antriebssteuerung.The control of rotary printing machinesruns inGenerally hierarchical in at least two control levels:in the unit control and in the subordinate drive control.

Zur dezentralen Steuerung der einzelnen Funktioneninnerhalb eines Aggregates sind in jedem Aggregat zwei Aggregatsteuerungseinheitenangeordnet. Mit der ersten Steuerungseinheit werden die wesentlichenAggregatfunktionen, Sicherheits- und Arbeitsschutzfunktionen realisiert,die zweite Steuerungseinheit dient der redundanten Steuerung und Überwachungder Schutz- und Sicherheitsfunktionen, in dem sie die erste Steuerungseinheitauf richtige Verarbeitung der Schutz- und Sicherheitssignale kontrolliert. Für beideAggregatsteuerungseinheiten werden programmierbare Steuerungen (SPS)verwendet.For decentralized control of the individual functionsWithin a unit there are two unit control units in each unitarranged. With the first control unit, the essentialUnit functions, safety and occupational safety functions implemented,the second control unit is used for redundant control and monitoringthe protection and security functions by being the first control unitchecked for correct processing of protection and safety signals, For bothUnit control units become programmable controls (PLC)used.

Zur redundanten Steuerung und Überwachungvon Sicherheitsfunktionen sind verschiedene Konzepte Stand der Technik.In derEP 1031 420A1 wird ein Überwachungssystemfür sicherheitsrelevanteVorgängean Stell- und Antriebselementen beschrieben, das mittels Sicherheitseingabeeinrichtungensicherheitsrelevante Zuständedezentral am Ort der Entstehung erfasst und an zusätzlichedezentrale Sicherheitsüberwachungssteuerungenweiterleitet, die diesen Stell- und Antriebselementen zugeordnet seinkönnen.Various concepts are state of the art for redundant control and monitoring of safety functions. In the EP 1031 420 A1 describes a monitoring system for safety-relevant processes on actuators and drive elements, which uses safety input devices to decentrally record safety-relevant conditions at the point of origin and forwards them to additional decentralized safety monitoring controls, which can be assigned to these actuators and drive elements.

Aus derDE 19529430 ist bekannt, die Antriebssteuerungdurch Fehleranalysefunktionen zu erweitern. In dieser Schrift wirdein zum Antriebssystem gehörendesSicherheitsmodul beschrieben, das zur Fehlererkennung und -diagnosefür allezum Antriebssystem gehörendenFunktionen (z. B. Geberausfall, überhöhter Motorstrom,Kollisionsbetrachtungen) dient.From the DE 19529430 is known to expand the drive control by error analysis functions. This document describes a safety module belonging to the drive system, which is used for fault detection and diagnosis for all functions belonging to the drive system (e.g. encoder failure, excessive motor current, collision considerations).

Zur taktweisen synchronen Steuerungder fürRotationsdruckmaschinen charakteristischen drehwinkelabhängigen Aggregatfunktionen(Druckschaltung, Bogenführung)sind Winkelverarbeitungseinheiten (elektronische Nockenschaltwerke)Bestandteil der zentralen Maschinensteuerung, die die Signale vonseparaten zentralen oder dezentralen Drehwinkelgebern zu binären Schaltfunktionenverarbeiten.For cyclical synchronous controlthe forRotary printing presses characteristic rotation-dependent aggregate functions(Pressure switch, sheet guide)are angle processing units (electronic cam switches)Part of the central machine control system that receives the signals fromseparate central or decentralized rotary angle encoders for binary switching functionsto process.

Dezentrale Antriebe oder Einzelantriebeund Verfahren zu deren Synchronisierung sind nach dem heutigen Standder Technik allgemein bekannt (z.B.DE19626287). Ein solcher Antrieb besteht im Wesentlichenaus einem Motor mit Antriebsregler, einem mit der Antriebswelleverbunden hochauflösenden Drehwinkelgeberund einer programmierbaren elektronischen Antriebssteuereinheit.Decentralized drives or individual drives and methods for their synchronization are generally known in the current state of the art (e.g. DE 19626287 ). Such a drive essentially consists of a motor with a drive controller, a high-resolution rotary encoder connected to the drive shaft and a programmable electronic drive control unit.

Die Antriebssteuereinheiten sindwiederum SPS, die alle unmittelbar für den Antrieb notwendigen Steuerfunktionen,wie z. B. Hochlauf- und Bremsrampen oder Lageregelung der Antriebswelledes Motors nach einer vorgegebenen Funktion (virtuelle Leitachse,Folgeachsensteuerung) ausführen.The drive control units areagain PLC, which has all control functions necessary for the drive,such as B. acceleration and braking ramps or position control of the drive shaftof the motor according to a given function (virtual leading axis,Execute slave axis control).

Aggregatsteuerungseinheiten und Antriebssteuereinheitenkommunizieren überBussysteme oder Netzwerke und sind der zentralen Maschinensteuerungsowie dem Leitrechner untergeordnet.Unit control units and drive control unitscommunicate viaBus systems or networks and are the central machine controland subordinate to the host computer.

Nachteilig an dieser Steuerungsarchitektur istder hohe Aufwand an Steuerungseinheiten und Drehwinkelgebern.The disadvantage of this control architecture isthe high cost of control units and angle encoders.

Ausgehend vom Stand der Technik liegtder Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Steuerungssysteme kostensparendzu vereinfachen.Based on the state of the artthe invention has for its object the control systems cost-savingto simplify.

Diese Aufgabe wird durch eine Steuerung mitden Merkmalen des ersten Anspruches gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind inden Unteransprüchenoffenbart.This task is carried out by a controllersolved the features of the first claim. Appropriate configurations are inthe subclaimsdisclosed.

Die dezentralen Antriebe müssen hohenAnforderungen hinsichtlich Geschwindigkeitskonstanz oder Positionsgenauigkeitgenügenund besitzen deshalb leistungsfähigeAntriebssteuereinheiten. Die Erfindung nutzt nun die in den Antriebssteuereinheitenstets vorhandenen Kapazitätsreserven,um die Funktionen der Aggregatsteuerung, die über die unmittelbaren Antriebsfunktionenhinausgehen, zusätzlichin den Antriebssteuereinheiten zu implementieren und damit den Hardwareaufwandzu senken und Signallaufzeiten zu minimieren.The decentralized drives must be highRequirements regarding constant speed or position accuracysufficeand therefore have powerfulDrive control units. The invention now uses those in the drive control unitsalways available capacity reserves,to the functions of the unit control system, which are based on the direct drive functionsgo out, additionallyto implement in the drive control units and thus the hardware effortto reduce and minimize signal propagation times.

Weiterhin bietet die hohe Genauigkeitder dezentralen Drehwinkelgeber in den dezentralen Antrieben dieMöglichkeit,die separaten Drehwinkelgeber der zentralen Maschinensteuerung einzusparen unddie Taktsteuerung der Aggregate auf der Basis der in den dezentralenAntriebssteuerungen selbst gebildeten Taktsignale zu realisieren.Furthermore, the high accuracy offersof the decentralized rotary encoder in the decentralized drivesPossibility,save the separate rotary angle encoders of the central machine control andthe clock control of the units on the basis of those in the decentralizedDrive controls to implement self-generated clock signals.

Durch die dezentrale Aufteilung derwinkelverarbeitenden Funktionen, die direkt den einzelnen, dieseFunktionen ausführendenAggregaten und ihren Steuerungseinheiten zugeordnet werden, ergebensich die bekannten Vorteile dezentraler verteilter Steuerungsfunktionen:Reduzierter Verdrahtungsaufwand, übersichtliche Strukturierungder Steuerungsfunktionen, Einsparung von Kommunikationszeiten usw.Due to the decentralized division of theangle processing functions that directly the individual, thisExecuting functionsAggregates and their control units are assignedthe known advantages of distributed control functions:Reduced wiring effort, clear structuringcontrol functions, saving of communication times etc.

Fürdie Ausführungvon Maschinen- und Arbeitsschutzfunktionen sind aus Gründen derFunktionssicherheit (Redundanz) jeweils zwei parallelarbeitendeSteuereinheiten vorgesehen. Durch die Einbeziehung der Aggregatsteuerungin die Antriebssteuereinheiten entfällt der Einbau einer zweitenAggregatsteuereinheit nur fürredundante Sicherungsfunktionen.For the execution of machine and ar occupational safety functions are provided for reasons of functional safety (redundancy), two control units working in parallel. The inclusion of the unit control in the drive control units means that a second unit control unit is only installed for redundant safety functions.

Im Folgenden werden Beispiele für die erfindungsgemäßen Ausführungsformender Erfindung dargestellt.The following are examples of the embodiments according to the inventionpresented the invention.

Dabei zeigen:Show:

1 dieHierarchie bekannter Maschinensteuerungen und die erfindungsgemäße Hierarchie ineinem Abschnitt einer Rotationsdruckmaschine 1 the hierarchy of known machine controls and the hierarchy according to the invention in a section of a rotary printing press

2 einenAusschnitt einer Steuerung einer Rotationsdruckmaschine mit zweidezentralen Antrieben 2 a section of a controller of a rotary printing press with two decentralized drives

3 dieSteuerung mit zwei dezentralen Antrieben mit separaten Signalein-und ausgangsmodulen, 3 control with two decentralized drives with separate signal input and output modules,

4 dieSteuerung mit 2 dezentralen Antrieben je Aggregat für die redundanteAusführung vonSicherheitsfunktionen. 4 the control with 2 decentralized drives per unit for the redundant execution of safety functions.

In der1a istein Abschnitt einer bekannten Steuerung einer Rotationsdruckmaschine,der zwei Druckwerke DW1,DW2 mit je zwei dezentralen Antrieben5 umfasst,dargestellt. Der übergeordnete Leitrechner1 ist über einbekanntes Bussystem2 mit jeweils zwei Aggregatsteuereinheiten4 inden einzelnen Druckmaschinenaggregaten verbunden. Die Aggregatsteuereinheiten4.1,4.2 eines Aggregates sind untereinander mit Busleitungen3 gekoppelt.Die Bussysteme2 und3 können sich voneinander unterscheiden,aber auch ein gemeinsames Bussystem bilden. Die jeweils erste Aggregatsteuereinheit4.1 seibeispielsweise mit zwei untergeordneten Antriebssteuereinheiten6.1,6.2 vonzwei dezentralen Antrieben5.1,5.2 in diesem Druckwerkverbunden (z.B. ein Antrieb fürdie bogenführendenZylinder und ein separater Antrieb für den Platten-, Gummi- und/odereinen oder mehrere der Farbwerkszylinder). Durch die vollständige Integrationder Funktionen der nach dem Stand der Technik den Antrieben übergeordnetenAggregatsteuerungen4 in die Antriebssteuereinheiten6 werdendie bisher fürdie Aggregatsteuerung vorgesehenen SPS nicht mehr benötigt. Damitentfällteine Steuerungsebene, so dass die Signalwege und Reaktionszeitenwesentlich verkürztwerden (1b).In the 1a is a section of a known controller of a rotary printing press, the two printing units DW1, DW2, each with two decentralized drives 5 includes, shown. The higher-level master computer 1 is via a known bus system 2 with two unit control units each 4 connected in the individual printing press units. The unit control units 4.1, 4.2 of an aggregate are with each other with bus lines 3 coupled. The bus systems 2 and 3 can differ from each other, but can also form a common bus system. The first unit control unit 4.1 for example with two subordinate drive control units 6.1 . 6.2 of two decentralized drives 5.1 . 5.2 connected in this printing unit (eg a drive for the sheet-guiding cylinders and a separate drive for the plate, rubber and / or one or more of the inking unit cylinders). Through the complete integration of the functions of the unit controls that are superior to the drives according to the state of the art 4 into the drive control units 6 the PLCs previously provided for unit control are no longer required. This eliminates a control level so that the signal paths and response times are significantly reduced ( 1b ).

Jede Antriebssteuereinheit6 umfassteine SPS fürdie aggregatspezifische Antriebssteuerung (z. B. für Hochlaufund Bremsrampen), einen Antriebsregler, einen Leistungselektronikteilund Ein- und Ausgängefür dieSteuerungssignale. Die SPS der Antriebssteuerung weist die für die Kommunikationerforderlichen Signal- und Busein- und -ausgänge E, A auf (2).Any drive control unit 6 includes a PLC for the unit-specific drive control (e.g. for ramp-up and braking ramps), a drive controller, a power electronics section and inputs and outputs for the control signals. The PLC of the drive control has the signal and bus inputs and outputs E, A required for communication ( 2 ).

Den Antriebssteuereinheiten6 istjeweils ein Antriebsmotor8 zugeordnet. Im Motor8 integriert oderauf der vom Motor8 angetriebenen Welle ist ein Drehwinkelgeber9 angeordnet,der die Lageinformationen überdie angetriebene Baugruppe der Antriebssteuerung übermittelt.The drive control units 6 is a drive motor 8th assigned. In the engine 8th integrated or on the engine 8th driven shaft is a rotary encoder 9 arranged, which transmits the position information about the driven assembly of the drive control.

In der Antriebssteuereinheit6 werdendie Drehwinkelsignale zunächstin bekannter Weise zur Lageregelung des Antriebsmotors8 genutzt.Die an dezentralen Antrieben eingesetzten Drehwinkelgeber9 besitzenaber bereits die sehr hohe Auflösung vonDrehwinkelgebern fürdie zentrale Taktsteuerung und Synchronisierung der Druckmaschinenaggregate.Der Erfindungsgegenstand beinhaltet deshalb, die nach dem Standder Technik von einer separaten Winkelverarbeitungseinheit7 (elektronischesNockenschaltwerk) innerhalb der zentralen Maschinensteuerung für die Aggregatsteuerungin den einzelnen Aggregaten benötigtenTaktsignale direkt vor Ort von der dezentralen Antriebssteuerungbilden zu lassen. Dazu ist lediglich ein Programmmodul zur frei programmierbarenWinkelverarbeitung in die Antriebssteuereinheiten6 aufzunehmen.Durch die Erweiterung des Funktionsumfanges der Antriebssteuereinheiten6 miteinem Modul zur Winkelsignalverarbeitung7 können diedrehwinkelabhängigenSteuersignale (Taktsignale) fürdie Taktsteuerung der Aggregatfunktionen direkt von der Antriebssteuerung desjeweiligen Aggregates zur Verfügunggestellt werden. Somit ist keine zusätzliche Hardware für die zentraleWinkelerfassung und -verarbeitung notwendig.In the drive control unit 6 the rotation angle signals are first in a known manner for position control of the drive motor 8th used. The rotary encoder used on decentralized drives 9 However, they already have the very high resolution of rotary angle encoders for central clock control and synchronization of the printing press units. The subject of the invention therefore includes, according to the prior art, a separate angle processing unit 7 (electronic cam switch) within the central machine control for the aggregate control in the individual aggregates to have the necessary clock signals generated on site by the decentralized drive control. All that is required is a program module for freely programmable angle processing in the drive control units 6 take. By expanding the range of functions of the drive control units 6 with a module for angle signal processing 7 the angle-of-rotation-dependent control signals (clock signals) for the clock control of the unit functions can be provided directly by the drive control of the respective unit. This means that no additional hardware is required for central angle detection and processing.

Eine weitere Anwendung des Erfindungsgedankensführt zurIntegration der sonst in der im Leitrechner1 implementiertenSynchronisierungsfunktionen von Antrieben innerhalb eines Aggregates und/oderaggregatübergreifendin die Antriebssteuereinheiten6 der zu synchronisierendenAntriebsmotoren8 bzw. Aggregate DW1, DW2, so dass dieAntriebssteuereinheiten6.11, 6.12, 6.21 ein Antriebsregelungssystembilden. Die dazu erforderlichen hochauflösenden Drehwinkelgeber9 sindbereits in den dezentralen Antrieben5 vorhanden. Die zu synchronisierendenAntriebssteuereinheiten6 sind über das Bussystem2,welches die Synchronisierungssignale überträgt, untereinander und mit demLeitrechner1 verbunden, der nur noch Teilfunktionen entsprechendder Regelungsaufgabe (z.B. Vorgabe der virtuellen Leitachse) ausführt. Nebeneiner Entlastung der zentralen Maschinensteuerung sind kürzere Übertragungswege,dadurch geringere Reaktionszeiten und damit ein verbessertes Regelungsverhalten undletztendlich eine Verbesserung der Synchronität der Antriebe zu erreichen.Another application of the inventive concept leads to the integration of the otherwise in the host computer 1 implemented synchronization functions of drives within one unit and / or across units in the drive control units 6 of the drive motors to be synchronized 8th or units DW1, DW2, so that the drive control units 6.11, 6.12, 6.21 form a drive control system. The high-resolution rotary encoder required for this 9 are already in the decentralized drives 5 available. The drive control units to be synchronized 6 are on the bus system 2 , which transmits the synchronization signals, with each other and with the host computer 1 connected, which only performs partial functions according to the control task (e.g. specification of the virtual leading axis). In addition to relieving the load on the central machine control system, shorter transmission paths, resulting in shorter response times and thus improved control behavior and ultimately an improvement in the synchronicity of the drives can be achieved.

Zur Ausführung zusätzlicher dezentraler Aggregatsteuerungsfunktionendurch die Antriebssteuereinheiten6 ist es vorteilhaft,die zur Überwachung undSteuerung notwendigen Signale auf kürzestem Wege am Ort ihres Entstehenszu erfassen bzw. auszugeben. Dies kann durch separate, vor Ort angeordneteEin- und Ausgangsmodule10, 11 erfolgen, die dazu über eindie Zustands- und Steuersignale übermittelndesBussystem3 mit den diese Signale verarbeitenden Antriebssteuereinheiten6 verbundensind (3). Auf diesemWege ist eine einfache Erweiterung der Funktionalität der Antriebssteuereinheiten6 durchAnkopplung mehrerer Ein- und Ausgabemodule10, 11 entsprechendder Anzahl auszuführender Aggregatsteuerfunktionenmöglich.For performing additional decentralized unit control functions by the drive control units 6 it is advantageous to record or output the signals necessary for monitoring and control in the shortest possible way at the point of their origin. This can be arranged through separate, on-site nete input and output modules 10, 11 take place via a bus system that transmits the status and control signals 3 with the drive control units processing these signals 6 are connected ( 3 ). In this way, the functionality of the drive control units can be easily expanded 6 by coupling several input and output modules 10, 11 possible according to the number of unit control functions to be performed.

Eine weitere Erweiterung des Funktionsumfangesder Antriebssteuereinheiten6 mit Steuerungsfunktionen,die nicht unmittelbare Antriebsfunktionen sind, bilden die Sicherheitsfunktionen,wie z. B. die Überwachungund Ausführungvon Arbeitsschutzfunktionen. Die sicherheitsrelevanten Zustände müssen anzwei unabhängigenEingängeneingelesen und unabhängigvoneinander in voneinander unabhängigenSicherheitsmodulen verarbeitet werden. Zur Sicherung der gefordertenRedundanz sind jeweils doppelte Sicherheitskontakte an den Schutzschalternfür dieAuslösungder sicherheitsrelevanten Signale, getrennte Signaleingänge und2 unabhängige,Sicherheitssignale verarbeitende Sicherheitsmodule in getrenntenSteuerungseinheiten fürdie parallele Verarbeitung der Sicherheitssignale notwendig. Dersicherheitsrelevante Vorgang wird bereits dann ausgelöst, wennin nur einem Modul – entwederim Sicherheitsmodul oder im redundanten Sicherheitsüberwachungsmodul – eine Auslösung einesSicherheitskontaktes erkannt wird. Auf diese Weise kann sichergestelltwerden, dass im Falle einer Störungin der Sicherheitssignalverarbeitung das redundante Funktionsmoduldie Sicherheitsfunktion überden zweiten Sicherheitskontakt auslöst. Zusätzlich werden die Signalzustände derSicherheitskontakte und der gebildeten Ausgangssignale beider Sicherheitsmodulevom Sicherheitsüberwachungsmodulauf Gleichheit überwachtund bei Ungleichheit wird eine Störungsmeldung ausgegeben.Another expansion of the range of functions of the drive control units 6 with control functions that are not direct drive functions, form the safety functions, such as B. the monitoring and execution of occupational safety functions. The safety-relevant states must be read in at two independent inputs and processed independently in mutually independent safety modules. To ensure the required redundancy, double safety contacts on the circuit breakers for triggering the safety-relevant signals, separate signal inputs and 2 independent safety modules processing safety signals in separate control units for parallel processing of the safety signals are required. The safety-relevant process is triggered when a safety contact is triggered in just one module - either in the safety module or in the redundant safety monitoring module. In this way it can be ensured that in the event of a fault in the safety signal processing, the redundant function module triggers the safety function via the second safety contact. In addition, the signal status of the safety contacts and the formed output signals of both safety modules are monitored for equality by the safety monitoring module and a fault message is output if they are not identical.

Bei einer Rotationsdruckmaschinemit zwei Antrieben5.11, 5.12 pro Druckwerk DW1 (z.B. Übergabeeinheitund Druckzylinder jeweils separat angetrieben) sind pro Aggregatzwei Antriebssteuereinheiten6.11, 6.12 vorhanden, diejeweils eines der Sicherheitsmodule13, 13.S zur Realisierungder redundanten Sicherheitsfunktionen aufweisen. Aber auch bei nureinem dezentralen Antrieb je Aggregat kann die redundante Sicherheitssignalverarbeitung gesichertwerden, indem zwei dezentrale Steuerungseinheiten6.11, 6.21 ausverschiedenen Aggregaten DW1,DW2 bei der Sicherheitssignalverarbeitungparallel arbeiten (4).Jedem Sicherheitsmodul13, 13.S sind jeweils ein oder mehrereSicherheitssignaleingangsmodule10.S mittels Sicherheitsbusleitungen3.S zugeordnet.For a rotary printing press with two drives 5.11, 5.12 There are two drive control units per unit DW1 (e.g. transfer unit and impression cylinder each separately driven) 6.11, 6.12 available, each one of the security modules 13, 13.S to implement the redundant safety functions. But even with only one decentralized drive per unit, the redundant safety signal processing can be secured by two decentralized control units 6.11, 6.21 work in parallel from different units DW1, DW2 in safety signal processing ( 4 ). Every security module 13, 13.S are each one or more safety signal input modules 10.S by means of safety bus lines 3. S assigned.

Das jeweilige Sicherheitssignaleingangsmodul10.S liestdie Zuständeder Notaustaster, Endschalter, Temperaturfühler o.ä. 12 ein und übermittelt diese über einsicherheitsgerichtetes Bussystem3.S an das zuständige Sicherheitsmodul13 ineiner Antriebssteuereinheit6. Parallel zum ersten Sicherheitssignalwird das redundante Sicherheitssignal an einen zweiten, vom erstenEingang unabhängigen SicherheitssignaleingangE.S in einem zweiten Sicherheitssignaleingangsmodul10.S geleitetund im Sicherheitsüberwachungsmodul13.S verarbeitet. Sobaldmindestens einer der beiden Sicherheitskontakte12 auslöst, wirdsomit die fürden jeweiligen Störfallvorgesehene Sicherheitsfunktion aktiviert, indem von einem der beidenoder von beiden Sicherheitsmodulen13,13.S dieentsprechenden SignalausgängeA aktiviert werden. Dabei werden die jeweils ersten Sicherheitskontakte12 unddas erste Sicherheitsmodul13 vom zweiten Sicherheitsüberwachungsmodul13.S aufordnungsgemäße Funktion kontrolliertdurch Vergleich mit den Schutzkontakteingangszuständen E.Sund den vom Sicherheitsmodul gebildeten Ausgangssignalen A. SolltenAbweichungen in den SignalzuständenE.S oder in der Sicherheitssignalverarbeitung zwischen den redundantarbeitenden Funktionsmodulen auftreten, indem nur ein Sicherheitskontakt12 ausgelöst wirdoder einer der beiden Busse3.S ausfällt oder ein Sicherheitsmodul13,13.S fehlerhaftarbeiten, erfolgt die Ausgabe einer Fehlermeldung an den Leitrechner1 und/oderdie zwangsweise Überführung derDruckmaschine in einen sicheren Zustand.The respective safety signal input module 10.S reads the states of the emergency stop buttons, limit switches, temperature sensors or similar 12 and transmits them via a safety-related bus system 3. S to the responsible security module 13 in a drive control unit 6 , In parallel to the first safety signal, the redundant safety signal is sent to a second safety signal input ES, which is independent of the first input, in a second safety signal input module 10.S managed and in the security monitoring module 13.S processed. As soon as at least one of the two safety contacts 12 triggers, the safety function provided for the respective incident is activated by one of the two or both safety modules 13 . 13.S the corresponding signal outputs A are activated. The first safety contacts are used 12 and the first security module 13 from the second security monitoring module 13.S Checks for proper function by comparison with the protective contact input states ES and the output signals formed by the safety module A. If there are deviations in the signal states ES or in the safety signal processing between the redundantly functioning function modules, using only one safety contact 12 is triggered or one of the two buses 3. S fails or a security module 13 . 13.S work incorrectly, an error message is output to the host computer 1 and / or the forced transfer of the printing press to a safe state.

Eine weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandesist auf die Erhöhungder Signalübertragungsgeschwindigkeitzwischen der zentralen Maschinensteuerung, den Antriebssteuereinheitenund den Signalein- und -ausgangsmodulen gerichtet, indem die Signalübertragungauf optischem Wege, z.B. mittels Lichtleiter, erfolgt. Damit verbundenist eine vorteilhafte Unempfindlichkeit der Bussysteme2, 3 gegenüber EMV-Störeinflüssen.A further development of the subject matter of the invention is directed to increasing the signal transmission speed between the central machine control, the drive control units and the signal input and output modules, in that the signal is transmitted optically, for example by means of an optical fiber. This is associated with an advantageous insensitivity of the bus systems 2, 3 against EMC interference.

Die erfindungsgemäße Steuerungsstruktur ist auchmit den in peripheren Zusatzantrieben vorhandenen Antriebssteuereinheiten,die nicht unmittelbar zu den Druckmaschinenaggregaten gehören, umsetzbar,sofern sie überdie benötigtenLeistungsreserven – vergleichbarmit den in den Druckwerken DW1,DW2 vorhandenen dezentralen Antriebssteuereinheiten6 – verfügen.The control structure according to the invention can also be implemented with the drive control units which are present in peripheral auxiliary drives and which do not directly belong to the printing press units, provided that they have the required power reserves - comparable to the decentralized drive control units present in the printing units DW1, DW2 6 - feature.

11

Leitrechnermaster computer

22

Bussystembus system

33

Busleitungenbus lines

3.S3. S

Sicherheitsbussafety bus

44

AggregatsteuerungPhysical control

55

dezentralerAntriebdecentralizeddrive

66

AntriebssteuereinheitDrive control unit

77

elektronischesNockenschaltwerkelectronicCam switch

88th

Antriebsmotordrive motor

99

DrehwinkelgeberRotary encoder

1010

SignaleingangsmodulSignal input module

10.S10.S

SicherheitssignaleingangsmodulSafety Signal Input Module

1111

SignalausgangsmodulSignal output module

1212

Sicherheits-/SchutzkontaktSecurity / protection Contact

1313

Sicherheitsmodulsecurity module

13.S13.S

SicherheitsüberwachungsmodulSafety monitoring module

AA

Signalausgängesignal outputs

DW1DW1

Druckwerk1printing unit1

DW2DW2

Druckwerk2printing unit2

Ee

Signaleingängesignal inputs

E.SIT

SicherheitssignaleingangSafety Signal input

Claims (8)

Translated fromGerman

Steuerung fürRotationsdruckmaschinen in Aggregatbauweise – mit dezentralenAntrieben in den Aggregaten (DW1, DW2), bestehend aus mindestenseinem Antriebsmotor (8), einem Drehwinkelgeber (9),einer elektronischen Antriebssteuereinheit (6) und Signalein-und -ausgängen(E, A), – miteinem Leitrechner (1) und – mit die Steuerungskomponentenund Antriebssteuereinheiten (6) untereinander verbindendenBussystemen (2) oder Netzwerken,dadurch gekennzeichnet, dassin den Antriebssteuereinheiten (6) der dezentralen Antriebe(5) frei programmierbare Funktionsmodule implementiertsind, die im Zusammenwirken mit anderen Steuerungskomponenten dezentraleSteuerungsfunktionen ausführen,welche keine unmittelbaren und lokalen Antriebsfunktionen sind.Control for rotary printing presses in unit design - with decentralized drives in the units (DW1, DW2), consisting of at least one drive motor ( 8th ), a rotary encoder ( 9 ), an electronic drive control unit ( 6 ) and signal inputs and outputs (I, O), - with a host computer ( 1 ) and - with the control components and drive control units ( 6 ) interconnecting bus systems ( 2 ) or networks,characterized in that in the drive control units ( 6 ) of the decentralized drives ( 5 ) freely programmable function modules are implemented which, in cooperation with other control components, perform decentralized control functions that are not direct and local drive functions.Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in denAntriebssteuereinheiten (6) Lage abhängige Signale des im dezentralenAntrieb (5) integrierten Drehwinkelgebers (9)verarbeitende und daraus Drehwinkel abhängige Steuersignale bildendeFunktionsmodule implementiert sind, die die Drehwinkel abhängige Taktsteuerungder Aggregate (DW1, DW2) übernehmen.Control according to claim 1, characterized in that in the drive control units ( 6 ) Position-dependent signals of the in the decentralized drive ( 5 ) integrated rotary encoder ( 9 ) processing modules, which are used to generate control signals that are dependent on the angle of rotation, are implemented, which take over the rotational angle-dependent clock control of the units (DW1, DW2).Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in denAntriebssteuereinheiten (6) Funktionsmodule zur Synchronisierungmehrerer dezentraler Antriebe (5) implementiert sind, dieein Antriebsregelungssystem bilden.Control according to claim 1, characterized in that in the drive control units ( 6 ) Function modules for the synchronization of several decentralized drives ( 5 ) are implemented, which form a drive control system.Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in denAntriebssteuereinheiten (6) Funktionsmodule zur Synchronisierungmehrerer Aggregate (DW1, DW2) mittels Leitrechner (1) implementiertsind und die Funktionsmodule dazu über ein auch die Synchronisierungssignale übertragendes Bussystem(2) mit dem zentrale Maschinensteuerungsfunktionen ausführendenLeitrechner (1) verbunden sind.Control according to claim 1, characterized in that in the drive control units ( 6 ) Function modules for the synchronization of multiple units (DW1, DW2) using the host computer ( 1 ) are implemented and the function modules for this purpose via a bus system that also transmits the synchronization signals ( 2 ) with the central computer executing the machine control functions ( 1 ) are connected.Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass den Antriebssteuereinheiten (6) separate Signaleingangs-und Signalausgabemodule (10, 11) für Steuerungssignale vorgeordnetsind, die mittels Bussystem (6) mit den Antriebssteuereinheiten(6) gekoppelt sind.Control according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive control units ( 6 ) separate signal input and signal output modules ( 10, 11 ) are upstream for control signals that are generated using the bus system ( 6 ) with the drive control units ( 6 ) are coupled.Steuerung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass – in jeweilszwei Antriebssteuereinheiten, die sich in einem Aggregat (6.11,6.12) oder in zwei verschiedenen Aggregaten (6.11, 6.21)befinden, Funktionsmodule zur redundanten Ausführung von Sicherheitsfunktionenimplementiert sind, wobei das jeweils erste Funktionsmodul (13)die Sicherheitssignale verarbeitet und die vorgesehene Sicherheitsfunktionauslöstund das jeweils zweite Funktionsmodul (13.S) das jeweilserste Funktionsmodul (13) auf richtige Signalverarbeitungkontrolliert und im Störungsfallanstelle des ersten Funktionsmoduls (13) die Sicherheitsfunktionauslöst, – den Sicherheitssignaleverarbeitenden Funktionsmodulen (13, 13.S) in den Antriebssteuereinheiten (6)dazu separate Sicherheitssignaleingangsmodule (10.S) vorgeordnetsind, – dieSicherheitssignaleingangsmodule (10.S) mittels Sicherheitsbusleitungen(3.S) mit den Sicherheitssignaleingängen (E.S) der Antriebsteuereinheiten(6.11, 6.12, 6.21) verbunden sind, – die gemäß den implementiertenSicherheitsfunktionen zu verarbeitenden Sicherheitssignale parallelauf die Sicherheitssignaleingänge(E.S) der jeweils ersten (6.11) und zweiten Antriebssteuereinheit(6.12, 6.21) geführtsind.Control according to claim 1 or 5, characterized in that - in two drive control units each, which are in one unit ( 6.11, 6.12 ) or in two different units ( 6.11, 6.21 ), function modules for the redundant execution of safety functions are implemented, the first function module ( 13 ) processes the safety signals and triggers the intended safety function and the second function module ( 13.S ) the first function module ( 13 ) checked for correct signal processing and in the event of a fault instead of the first function module ( 13 ) triggers the safety function, - the function modules processing safety signals ( 13, 13.S ) in the drive control units ( 6 ) separate safety signal input modules ( 10.S ), - the safety signal input modules ( 10.S ) using safety bus cables ( 3. S ) with the safety signal inputs (ES) of the drive control units ( 6.11, 6.12, 6.21 ) are connected, - the safety signals to be processed according to the implemented safety functions in parallel to the safety signal inputs (ES) of the first ( 6.11 ) and second drive control unit ( 6.12, 6.21 ) are performed.Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass die Signalübertragungin den Bussystemen (2, 3) optisch erfolgt.Control according to one of claims 1 to 7, characterized in that the signal transmission in the bus systems ( 2, 3 ) optically.Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass die dezentralen Antriebe (5) Zusatzantriebe von peripherenAggregaten sind.Control according to one of claims 1 to 8, characterized in that the decentralized drives ( 5 ) Additional drives of peripheral units are.