DE10227241A1 - Control for rotary printing machines - Google Patents

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DE10227241A1
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Stefan Dipl.-Ing. Singer
Claudia Dr.-Ing. Peisker
Matthias Dipl.-Ing. Künzel
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Koenig and Bauer AG
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Koenig and Bauer AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/004—Electric or hydraulic features of drives
    • B41F13/0045—Electric driving devices

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Abstract

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

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für Rotationsdruckmaschinen in Aggregatbauweise mit dezentralen Antrieben gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruches.The invention relates to a controller for rotary printing machines in unit design with decentralized drives according to the generic term of the first claim.

Jedes Aggregat einer Rotationsdruckmaschine mit dezentralen Antrieben stellt eine abgrenzbare Bau- und Funktionseinheit mit lokaler (dezentraler) Steuerung und eigenen lokalen (dezentralen ) Antrieben dar, die aggregatübergreifend von einem Leitrechner im Zusammenwirken mit einer zentralen Maschinensteuerung synchronisiert werden.Every unit of a rotary printing press with decentralized drives provides a definable structural and functional unit with local (decentralized) control and own local (decentralized ) Drives that cross-unit from a master computer in cooperation with a central machine control be synchronized.

Die Steuerung von Rotationsdruckmaschinen läuft im Allgemeinen hierarchisch in mindestens zwei Steuerungsebenen ab: in der Aggregatsteuerung und in der untergeordneten Antriebssteuerung.The control of rotary printing machines runs in Generally hierarchical in at least two control levels: in the unit control and in the subordinate drive control.

Zur dezentralen Steuerung der einzelnen Funktionen innerhalb eines Aggregates sind in jedem Aggregat zwei Aggregatsteuerungseinheiten angeordnet. Mit der ersten Steuerungseinheit werden die wesentlichen Aggregatfunktionen, Sicherheits- und Arbeitsschutzfunktionen realisiert, die zweite Steuerungseinheit dient der redundanten Steuerung und Überwachung der Schutz- und Sicherheitsfunktionen, in dem sie die erste Steuerungseinheit auf richtige Verarbeitung der Schutz- und Sicherheitssignale kontrolliert . Für beide Aggregatsteuerungseinheiten werden programmierbare Steuerungen (SPS) verwendet.For decentralized control of the individual functions Within a unit there are two unit control units in each unit arranged. With the first control unit, the essential Unit functions, safety and occupational safety functions implemented, the second control unit is used for redundant control and monitoring the protection and security functions by being the first control unit checked for correct processing of protection and safety signals , For both Unit control units become programmable controls (PLC) used.

Zur redundanten Steuerung und Überwachung von Sicherheitsfunktionen sind verschiedene Konzepte Stand der Technik. In der EP 1031 420 A1 wird ein Überwachungssystem für sicherheitsrelevante Vorgänge an Stell- und Antriebselementen beschrieben, das mittels Sicherheitseingabeeinrichtungen sicherheitsrelevante Zustände dezentral am Ort der Entstehung erfasst und an zusätzliche dezentrale Sicherheitsüberwachungssteuerungen weiterleitet, die diesen Stell- und Antriebselementen zugeordnet sein können.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 der DE 19529430 ist bekannt, die Antriebssteuerung durch Fehleranalysefunktionen zu erweitern. In dieser Schrift wird ein zum Antriebssystem gehörendes Sicherheitsmodul beschrieben, das zur Fehlererkennung und -diagnose für alle zum Antriebssystem gehörenden Funktionen (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 Steuerung der für Rotationsdruckmaschinen charakteristischen drehwinkelabhängigen Aggregatfunktionen (Druckschaltung, Bogenführung) sind Winkelverarbeitungseinheiten (elektronische Nockenschaltwerke) Bestandteil der zentralen Maschinensteuerung, die die Signale von separaten zentralen oder dezentralen Drehwinkelgebern zu binären Schaltfunktionen verarbeiten.For cyclical synchronous control the for Rotary 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 from separate central or decentralized rotary angle encoders for binary switching functions to process.

Dezentrale Antriebe oder Einzelantriebe und Verfahren zu deren Synchronisierung sind nach dem heutigen Stand der Technik allgemein bekannt (z.B. DE 19626287 ). Ein solcher Antrieb besteht im Wesentlichen aus einem Motor mit Antriebsregler, einem mit der Antriebswelle verbunden hochauflösenden Drehwinkelgeber und 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 sind wiederum SPS, die alle unmittelbar für den Antrieb notwendigen Steuerfunktionen, wie z. B. Hochlauf- und Bremsrampen oder Lageregelung der Antriebswelle des Motors nach einer vorgegebenen Funktion (virtuelle Leitachse, Folgeachsensteuerung) ausführen.The drive control units are again PLC, which has all control functions necessary for the drive, such as B. acceleration and braking ramps or position control of the drive shaft of the motor according to a given function (virtual leading axis, Execute slave axis control).

Aggregatsteuerungseinheiten und Antriebssteuereinheiten kommunizieren über Bussysteme oder Netzwerke und sind der zentralen Maschinensteuerung sowie dem Leitrechner untergeordnet.Unit control units and drive control units communicate via Bus systems or networks and are the central machine control and subordinate to the host computer.

Nachteilig an dieser Steuerungsarchitektur ist der hohe Aufwand an Steuerungseinheiten und Drehwinkelgebern.The disadvantage of this control architecture is the high cost of control units and angle encoders.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Steuerungssysteme kostensparend zu vereinfachen.Based on the state of the art the invention has for its object the control systems cost-saving to simplify.

Diese Aufgabe wird durch eine Steuerung mit den Merkmalen des ersten Anspruches gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.This task is carried out by a controller solved the features of the first claim. Appropriate configurations are in the subclaims disclosed.

Die dezentralen Antriebe müssen hohen Anforderungen hinsichtlich Geschwindigkeitskonstanz oder Positionsgenauigkeit genügen und besitzen deshalb leistungsfähige Antriebssteuereinheiten. Die Erfindung nutzt nun die in den Antriebssteuereinheiten stets vorhandenen Kapazitätsreserven, um die Funktionen der Aggregatsteuerung, die über die unmittelbaren Antriebsfunktionen hinausgehen, zusätzlich in den Antriebssteuereinheiten zu implementieren und damit den Hardwareaufwand zu senken und Signallaufzeiten zu minimieren.The decentralized drives must be high Requirements regarding constant speed or position accuracy suffice and therefore have powerful Drive control units. The invention now uses those in the drive control units always available capacity reserves, to the functions of the unit control system, which are based on the direct drive functions go out, additionally to implement in the drive control units and thus the hardware effort to reduce and minimize signal propagation times.

Weiterhin bietet die hohe Genauigkeit der dezentralen Drehwinkelgeber in den dezentralen Antrieben die Möglichkeit, die separaten Drehwinkelgeber der zentralen Maschinensteuerung einzusparen und die Taktsteuerung der Aggregate auf der Basis der in den dezentralen Antriebssteuerungen selbst gebildeten Taktsignale zu realisieren.Furthermore, the high accuracy offers of the decentralized rotary encoder in the decentralized drives Possibility, save the separate rotary angle encoders of the central machine control and the clock control of the units on the basis of those in the decentralized Drive controls to implement self-generated clock signals.

Durch die dezentrale Aufteilung der winkelverarbeitenden Funktionen, die direkt den einzelnen, diese Funktionen ausführenden Aggregaten und ihren Steuerungseinheiten zugeordnet werden, ergeben sich die bekannten Vorteile dezentraler verteilter Steuerungsfunktionen: Reduzierter Verdrahtungsaufwand, übersichtliche Strukturierung der Steuerungsfunktionen, Einsparung von Kommunikationszeiten usw.Due to the decentralized division of the angle processing functions that directly the individual, this Executing functions Aggregates and their control units are assigned the known advantages of distributed control functions: Reduced wiring effort, clear structuring control functions, saving of communication times etc.

Für die Ausführung von Maschinen- und Arbeitsschutzfunktionen sind aus Gründen der Funktionssicherheit (Redundanz) jeweils zwei parallelarbeitende Steuereinheiten vorgesehen. Durch die Einbeziehung der Aggregatsteuerung in die Antriebssteuereinheiten entfällt der Einbau einer zweiten Aggregatsteuereinheit nur für redundante 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 Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.The following are examples of the embodiments according to the invention presented the invention.

Dabei zeigen:Show:

1 die Hierarchie bekannter Maschinensteuerungen und die erfindungsgemäße Hierarchie in einem 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 einen Ausschnitt einer Steuerung einer Rotationsdruckmaschine mit zwei dezentralen Antrieben 2 a section of a controller of a rotary printing press with two decentralized drives

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

4 die Steuerung mit 2 dezentralen Antrieben je Aggregat für die redundante Ausführung von Sicherheitsfunktionen. 4 the control with 2 decentralized drives per unit for the redundant execution of safety functions.

In der 1a ist ein Abschnitt einer bekannten Steuerung einer Rotationsdruckmaschine, der zwei Druckwerke DW1,DW2 mit je zwei dezentralen Antrieben 5 umfasst, dargestellt. Der übergeordnete Leitrechner 1 ist über ein bekanntes Bussystem 2 mit jeweils zwei Aggregatsteuereinheiten 4 in den einzelnen Druckmaschinenaggregaten verbunden. Die Aggregatsteuereinheiten 4.1, 4.2 eines Aggregates sind untereinander mit Busleitungen 3 gekoppelt. Die Bussysteme 2 und 3 können sich voneinander unterscheiden, aber auch ein gemeinsames Bussystem bilden. Die jeweils erste Aggregatsteuereinheit 4.1 sei beispielsweise mit zwei untergeordneten Antriebssteuereinheiten 6.1,6.2 von zwei dezentralen Antrieben 5.1,5.2 in diesem Druckwerk verbunden (z.B. ein Antrieb für die bogenführenden Zylinder und ein separater Antrieb für den Platten-, Gummi- und/oder einen oder mehrere der Farbwerkszylinder). Durch die vollständige Integration der Funktionen der nach dem Stand der Technik den Antrieben übergeordneten Aggregatsteuerungen 4 in die Antriebssteuereinheiten 6 werden die bisher für die Aggregatsteuerung vorgesehenen SPS nicht mehr benötigt. Damit entfällt eine Steuerungsebene, so dass die Signalwege und Reaktionszeiten wesentlich verkürzt werden (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 Antriebssteuereinheit 6 umfasst eine SPS für die aggregatspezifische Antriebssteuerung (z. B. für Hochlauf und Bremsrampen), einen Antriebsregler, einen Leistungselektronikteil und Ein- und Ausgänge für die Steuerungssignale. Die SPS der Antriebssteuerung weist die für die Kommunikation erforderlichen 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 Antriebssteuereinheiten 6 ist jeweils ein Antriebsmotor 8 zugeordnet. Im Motor 8 integriert oder auf der vom Motor 8 angetriebenen Welle ist ein Drehwinkelgeber 9 angeordnet, der die Lageinformationen über die 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 Antriebssteuereinheit 6 werden die Drehwinkelsignale zunächst in bekannter Weise zur Lageregelung des Antriebsmotors 8 genutzt. Die an dezentralen Antrieben eingesetzten Drehwinkelgeber 9 besitzen aber bereits die sehr hohe Auflösung von Drehwinkelgebern für die zentrale Taktsteuerung und Synchronisierung der Druckmaschinenaggregate. Der Erfindungsgegenstand beinhaltet deshalb, die nach dem Stand der Technik von einer separaten Winkelverarbeitungseinheit 7 (elektronisches Nockenschaltwerk) innerhalb der zentralen Maschinensteuerung für die Aggregatsteuerung in den einzelnen Aggregaten benötigten Taktsignale direkt vor Ort von der dezentralen Antriebssteuerung bilden zu lassen. Dazu ist lediglich ein Programmmodul zur frei programmierbaren Winkelverarbeitung in die Antriebssteuereinheiten 6 aufzunehmen. Durch die Erweiterung des Funktionsumfanges der Antriebssteuereinheiten 6 mit einem Modul zur Winkelsignalverarbeitung 7 können die drehwinkelabhängigen Steuersignale (Taktsignale) für die Taktsteuerung der Aggregatfunktionen direkt von der Antriebssteuerung des jeweiligen Aggregates zur Verfügung gestellt werden. Somit ist keine zusätzliche Hardware für die zentrale Winkelerfassung 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 Erfindungsgedankens führt zur Integration der sonst in der im Leitrechner 1 implementierten Synchronisierungsfunktionen von Antrieben innerhalb eines Aggregates und/oder aggregatübergreifend in die Antriebssteuereinheiten 6 der zu synchronisierenden Antriebsmotoren 8 bzw. Aggregate DW1, DW2, so dass die Antriebssteuereinheiten 6.11, 6.12, 6.21 ein Antriebsregelungssystem bilden. Die dazu erforderlichen hochauflösenden Drehwinkelgeber 9 sind bereits in den dezentralen Antrieben 5 vorhanden. Die zu synchronisierenden Antriebssteuereinheiten 6 sind über das Bussystem 2, welches die Synchronisierungssignale überträgt, untereinander und mit dem Leitrechner 1 verbunden, der nur noch Teilfunktionen entsprechend der Regelungsaufgabe (z.B. Vorgabe der virtuellen Leitachse) ausführt. Neben einer Entlastung der zentralen Maschinensteuerung sind kürzere Übertragungswege, dadurch geringere Reaktionszeiten und damit ein verbessertes Regelungsverhalten und letztendlich 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 Aggregatsteuerungsfunktionen durch die Antriebssteuereinheiten 6 ist es vorteilhaft, die zur Überwachung und Steuerung notwendigen Signale auf kürzestem Wege am Ort ihres Entstehens zu erfassen bzw. auszugeben. Dies kann durch separate, vor Ort angeordnete Ein- und Ausgangsmodule 10, 11 erfolgen, die dazu über ein die Zustands- und Steuersignale übermittelndes Bussystem 3 mit den diese Signale verarbeitenden Antriebssteuereinheiten 6 verbunden sind (3). Auf diesem Wege ist eine einfache Erweiterung der Funktionalität der Antriebssteuereinheiten 6 durch Ankopplung mehrerer Ein- und Ausgabemodule 10, 11 entsprechend der Anzahl auszuführender Aggregatsteuerfunktionen möglich.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 Funktionsumfanges der Antriebssteuereinheiten 6 mit Steuerungsfunktionen, die nicht unmittelbare Antriebsfunktionen sind, bilden die Sicherheitsfunktionen, wie z. B. die Überwachung und Ausführung von Arbeitsschutzfunktionen. Die sicherheitsrelevanten Zustände müssen an zwei unabhängigen Eingängen eingelesen und unabhängig voneinander in voneinander unabhängigen Sicherheitsmodulen verarbeitet werden. Zur Sicherung der geforderten Redundanz sind jeweils doppelte Sicherheitskontakte an den Schutzschaltern für die Auslösung der sicherheitsrelevanten Signale, getrennte Signaleingänge und 2 unabhängige, Sicherheitssignale verarbeitende Sicherheitsmodule in getrennten Steuerungseinheiten für die parallele Verarbeitung der Sicherheitssignale notwendig. Der sicherheitsrelevante Vorgang wird bereits dann ausgelöst, wenn in nur einem Modul – entweder im Sicherheitsmodul oder im redundanten Sicherheitsüberwachungsmodul – eine Auslösung eines Sicherheitskontaktes erkannt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass im Falle einer Störung in der Sicherheitssignalverarbeitung das redundante Funktionsmodul die Sicherheitsfunktion über den zweiten Sicherheitskontakt auslöst. Zusätzlich werden die Signalzustände der Sicherheitskontakte und der gebildeten Ausgangssignale beider Sicherheitsmodule vom Sicherheitsüberwachungsmodul auf Gleichheit überwacht und 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 Rotationsdruckmaschine mit zwei Antrieben 5.11, 5.12 pro Druckwerk DW1 (z.B. Übergabeeinheit und Druckzylinder jeweils separat angetrieben) sind pro Aggregat zwei Antriebssteuereinheiten 6.11, 6.12 vorhanden, die jeweils eines der Sicherheitsmodule 13, 13.S zur Realisierung der redundanten Sicherheitsfunktionen aufweisen. Aber auch bei nur einem dezentralen Antrieb je Aggregat kann die redundante Sicherheitssignalverarbeitung gesichert werden, indem zwei dezentrale Steuerungseinheiten 6.11, 6.21 aus verschiedenen Aggregaten DW1,DW2 bei der Sicherheitssignalverarbeitung parallel arbeiten (4). Jedem Sicherheitsmodul 13, 13.S sind jeweils ein oder mehrere Sicherheitssignaleingangsmodule 10.S mittels Sicherheitsbusleitungen 3.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 Sicherheitssignaleingangsmodul 10.S liest die Zustände der Notaustaster, Endschalter, Temperaturfühler o.ä. 12 ein und übermittelt diese über ein sicherheitsgerichtetes Bussystem 3.S an das zuständige Sicherheitsmodul 13 in einer Antriebssteuereinheit 6. Parallel zum ersten Sicherheitssignal wird das redundante Sicherheitssignal an einen zweiten, vom ersten Eingang unabhängigen Sicherheitssignaleingang E.S in einem zweiten Sicherheitssignaleingangsmodul 10.S geleitet und im Sicherheitsüberwachungsmodul 13.S verarbeitet. Sobald mindestens einer der beiden Sicherheitskontakte 12 auslöst, wird somit die für den jeweiligen Störfall vorgesehene Sicherheitsfunktion aktiviert, indem von einem der beiden oder von beiden Sicherheitsmodulen 13, 13.S die entsprechenden Signalausgänge A aktiviert werden. Dabei werden die jeweils ersten Sicherheitskontakte 12 und das erste Sicherheitsmodul 13 vom zweiten Sicherheitsüberwachungsmodul 13.S auf ordnungsgemäße Funktion kontrolliert durch Vergleich mit den Schutzkontakteingangszuständen E.S und den vom Sicherheitsmodul gebildeten Ausgangssignalen A. Sollten Abweichungen in den Signalzuständen E.S oder in der Sicherheitssignalverarbeitung zwischen den redundant arbeitenden Funktionsmodulen auftreten, indem nur ein Sicherheitskontakt 12 ausgelöst wird oder einer der beiden Busse 3.S ausfällt oder ein Sicherheitsmodul 13, 13.S fehlerhaft arbeiten, erfolgt die Ausgabe einer Fehlermeldung an den Leitrechner 1 und/oder die zwangsweise Überführung der Druckmaschine 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 Erfindungsgegenstandes ist auf die Erhöhung der Signalübertragungsgeschwindigkeit zwischen der zentralen Maschinensteuerung, den Antriebssteuereinheiten und den Signalein- und -ausgangsmodulen gerichtet, indem die Signalübertragung auf optischem Wege, z.B. mittels Lichtleiter, erfolgt. Damit verbunden ist eine vorteilhafte Unempfindlichkeit der Bussysteme 2, 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 auch mit den in peripheren Zusatzantrieben vorhandenen Antriebssteuereinheiten, die nicht unmittelbar zu den Druckmaschinenaggregaten gehören, umsetzbar, sofern sie über die benötigten Leistungsreserven – vergleichbar mit den in den Druckwerken DW1,DW2 vorhandenen dezentralen Antriebssteuereinheiten 6 – 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
dezentraler Antriebdecentralized drive
66
AntriebssteuereinheitDrive control unit
77
elektronisches Nockenschaltwerkelectronic Cam 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
Druckwerk 1printing unit 1
DW2DW2
Druckwerk 2printing unit 2
Ee
Signaleingängesignal inputs
E.SIT
SicherheitssignaleingangSafety Signal input

Claims (8)

Steuerung für Rotationsdruckmaschinen in Aggregatbauweise – mit dezentralen Antrieben in den Aggregaten (DW1, DW2), bestehend aus mindestens einem Antriebsmotor (8), einem Drehwinkelgeber (9), einer elektronischen Antriebssteuereinheit (6) und Signalein- und -ausgängen (E, A), – mit einem Leitrechner (1) und – mit die Steuerungskomponenten und Antriebssteuereinheiten (6) untereinander verbindenden Bussystemen (2) oder Netzwerken, dadurch gekennzeichnet, 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.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 den Antriebssteuereinheiten (6) Lage abhängige Signale des im dezentralen Antrieb (5) integrierten Drehwinkelgebers (9) verarbeitende und daraus Drehwinkel abhängige Steuersignale bildende Funktionsmodule implementiert sind, die die Drehwinkel abhängige Taktsteuerung der 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 den Antriebssteuereinheiten (6) Funktionsmodule zur Synchronisierung mehrerer dezentraler Antriebe (5) implementiert sind, die ein 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 den Antriebssteuereinheiten (6) Funktionsmodule zur Synchronisierung mehrerer Aggregate (DW1, DW2) mittels Leitrechner (1) implementiert sind und die Funktionsmodule dazu über ein auch die Synchronisierungssignale übertragendes Bussystem (2) mit dem zentrale Maschinensteuerungsfunktionen ausführenden Leitrechner (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 vorgeordnet sind, 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 jeweils zwei 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 Sicherheitsfunktionen implementiert sind, wobei das jeweils erste Funktionsmodul (13) die Sicherheitssignale verarbeitet und die vorgesehene Sicherheitsfunktion auslöst und das jeweils zweite Funktionsmodul (13.S) das jeweils erste Funktionsmodul (13) auf richtige Signalverarbeitung kontrolliert und im Störungsfall anstelle des ersten Funktionsmoduls (13) die Sicherheitsfunktion auslöst, – den Sicherheitssignale verarbeitenden Funktionsmodulen (13, 13.S) in den Antriebssteuereinheiten (6) dazu separate Sicherheitssignaleingangsmodule (10.S) vorgeordnet sind, – die Sicherheitssignaleingangsmodule (10.S) mittels Sicherheitsbusleitungen (3.S) mit den Sicherheitssignaleingängen (E.S) der Antriebsteuereinheiten (6.11, 6.12, 6.21) verbunden sind, – die gemäß den implementierten Sicherheitsfunktionen zu verarbeitenden Sicherheitssignale parallel auf die Sicherheitssignaleingänge (E.S) der jeweils ersten (6.11) und zweiten Antriebssteuereinheit (6.12, 6.21) geführt sind.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 Signalübertragung in 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 peripheren Aggregaten sind.Control according to one of claims 1 to 8, characterized in that the decentralized drives ( 5 ) Additional drives of peripheral units are.
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