DE10251573A1

DE10251573A1 - Anordnung zur schnellen Bilddatenübertragung bei Druckmaschinen sowie entsprechendes Verfahren

Info

Publication number: DE10251573A1
Application number: DE10251573A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wiedemann
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2003-06-12
Also published as: JP2003241918A; IL153056A0; CA2405182A1

Abstract

Bekannt ist eine Anordnung zur schnellen Bilddatenübertragung bei zumindest einer Druckmaschine mit zumindest einem RIP (1), der Bilddaten an einen Datenmanager (3) liefert, zumindest einer Speichereinheit (7) und mehreren Bebilderungseinheiten (9) und mit einem Bussystem (5). Um die Zwischenspeicherung der Bilddaten hinsichtlich Kosten und Performance gut skalierbar zu realisieren, ist vorgesehen, dass die Speichereinheit (7) mittels des Bussystems (5) sowohl mit dem Datenmanager (3) zur Zwischenpufferung der Bilddaten als auch mit den Bebilderungseinheiten (9) zur Bebilderung verbunden ist, und dass die Bebilderungseinheit (9) mit der Speichereinheit (7) kommuniziert und die Bilddaten aus der Speichereinheit liest.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur schnellen Bilddatenübertragung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein entsprechendes Verfahren.

Eine derartige Anordnung und ein entsprechendes Verfahren sind aus der US 6,029,576 bekannt. Dabei ist eine flexible Fertigung eines Druckproduktes ermöglicht und die Disponibilität der in einer Druckerei verwendeten Druckmaschinen erreicht. Dazu befindet sich im Vorstufenbereich u. a. ein Rechner und zwei Speichereinheiten. Es werden in der ersten Speichereinheit eines Rechners bildspezifische Bilddaten und in der zweiten Speichereinheit druckkontrollspezifische Bilddaten abgelegt. Nach Disposition eines konkreten Auftrages für eine bestimmte Druckmaschine der Druckerei wird eine Auswahl von druckkontrollspezifischen Bilddaten getroffen, mit denen der Auftrag auf der disponierten Druckmaschine optimal kontrolliert werden kann. Die zusammengehörigen bildspezifischen und druckkontrollspezifischen Bilddaten werden dann gemeinsam über ein lokales Netzwerk bzw. ein Bussystem, an dem mehrere im Maschinenraum aufgestellte Bebilderungssysteme bestehend aus RIP (Rasterimageprozessor), Maschinenrechner sowie Druckmaschine hängen, an den RIP der entsprechenden Druckmaschine zur Bebilderung und Steuerung übertragen.

Weiterhin ist aus der EP 755 786 eine Einrichtung zur Steuerung einer Druckmaschine, insbesondere einer Bogenoffsetdruckmaschine bekannt, welche Einrichtung mehrere Rechner mit Speichern aufweist. Die einzelnen Rechner sind über ein als Netzwerk ausgebildetes Bussystem (z. B. CAN-Bus) miteinander verbunden. Über den Bus und eine als besonderer Anschluss vorgesehene Schnittstelle kann ein daran angekoppeltes Programmiergerät das Umschalten der an den Bus angeschlossenen Rechner von einem dem normalen Maschinenbetrieb entsprechenden Zustand in einen Programmierzustand realisieren.

Weiterhin ist allgemein bekannt, dass bei digitalen Druckmaschinen während der Bebilderung die zuvor vom RIP erzeugten Separationsdaten zu den Laserbebilderungseinheiten übertragen werden. Um ein Abbrechen der Bebilderung verhindern zu können, ist ein Datentransfer mit einer kontinuierlichen, für die jeweilige Bebilderungsgeschwindigkeit und Systemkonfiguration angepassten Datenrate erforderlich. Folglich steigt bei digitalen Druckmaschinen die Anforderung an die Gesamtdatenrate mit der Zahl der Druckwerke, da je Druckwerk eine Bebilderungseinheit vorhanden ist. Da der RIP gemäß dem Stand der Technik in der Regel nicht in der Lage ist, die geforderte Gesamtdatenrate während der Bebilderung zur Verfügung zu stellen, ist eine Zwischenspeicherung der Separationsdaten erforderlich. D. h. die Daten werden zunächst vom RIP auf einen oder mehrere Zwischenspeicher kopiert und dann während der Bebilderung mit der geforderten Datenrate von den Zwischenspeichern gelesen. Ein wesentliches Merkmal eines universellen Bebilderungssystems besteht dabei darin, gut skalierbar zu sein; d. h. das System muss geeignet sein, die Anforderungen bzgl. kleiner und großer Maschinenkonfigurationen gleichermaßen erfüllen zu können.

Bei heute verfügbaren Bebilderungssystemen werden Festplatten als Speichermedien für die Pufferung der Separationsdaten eingesetzt. Da Festplatten stoßempfindlich sind, werden diese in einer separaten Speichereinheit in einem Schaltschrank und nicht innerhalb der Druckmaschine integriert. Es ist also kein direkter Zugriff der Bebilderungseinheit auf die Festplatten möglich. Bekannt ist die Bereitstellung einer Spezial-Speichereinheit, die in der Lage ist, bis zu 6 Bebilderungseinheiten mit Bilddaten zu versorgen. Eingangsseitig besitzt diese Einheit ein SCSI-Interface, über das die Separationsdaten zu der Speichereinheit übertragen werden. Ausgangsseitig sind 6 proprietäre optische Bussysteme zur Übertragung der Daten zu den Bebilderungseinheiten vorhanden. Die interne Elektronik ist prozessorbasiert und kann bis zu 6 Festplatten ansteuern, die wahlweise bestückt werden können. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, dass sie hinsichtlich Kosten und Leistungsfähigkeit schlecht skalierbar ist. Diese Lösung ist nämlich lediglich bei Maschinen mit exakt 6 oder 12 Druckwerken optimal, bei davon abweichender Konfiguration sind Komponenten im System vorhanden, die bzgl. der Leistungsfähigkeit nicht erforderlich sind und unnötige Kosten verursachen. Da die Bebilderungseinheiten keinen direkten Zugriff auf die Festplatten haben, ist zusätzlich immer ein weiteres Rechnersystem erforderlich, das die Verwaltung der Festplatten und den Datentransfer zu den Bebilderungseinheiten übernimmt.

Ein weiterer Ansatz für ein besser skalierendes Drucksystem besteht darin, je Druckwerk ein Rechnersystem mit einer Festplatte vorzusehen. Die Verbindung des RIP zu den Rechnersystemen wird über ein Ethernet-Interface realisiert, jede Bebilderungseinheit wird einzeln über eine serielle Busleitung mit dem dazugehörigen Rechnersystem verbunden. Dabei sendet das Rechnersystem bzw. der PC die Bebilderungsdaten zum jeweiligen Druckwerk. Diese Variante erfüllt zwar die Anforderungen hinsichtlich der Skalierbarkeit, allerdings stehen diesem Vorteil relative hohe Kosten für die erforderlichen Rechnersysteme gegenüber.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren zur schnellen Bildübertragung bei Druckmaschinen bereitzustellen, wobei die Zwischenspeicherung der Bilddaten hinsichtlich Kosten und Performance gut skalierbar ist.

Erfindungsgemäß ist dies bei einer Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und einem Verfahren gemäß Patentanspruch 10 erreicht. Es ist eine hinsichtlich Kosten und Leistungsfähigkeit gut skalierbare Systemarchitektur mit Zwischenpufferung der Bild- bzw. Separationsdaten für ein Bebilderungssystem für digitale Druckmaschinen sowie CtP- Systeme bereitgestellt. Die Erfindung basiert auf Speichermedien, die dasselbe Bus- Interface wie die Bebilderungseinheiten verwenden, und auf die über dieses Bussystem von allen Busteilnehmern aus zugegriffen werden kann. Auf diese Speichermedien haben also sowohl der als Datenmanager bezeichnete Rechner als auch die jeweiligen Bebilderungseinheiten über ein und dasselbe Bussystem Zugriff. Vor der Bebilderung kopiert der Datenmanager die vom RIP erhaltenen Separationsdaten auf das jeweilige Speichermedium. Während der Bebilderung werden die Daten von den Bebilderungseinheiten von dem Speichermedium wieder gelesen. Die Bebilderungseinheiten haben dadurch direkten Zugriff auf die Speichermedien ohne den Umweg über ein weiteres Rechnersystem. Innerhalb des Bebilderungssystems ist nur ein Bussystem vorhanden, über das die Separationsdaten sowohl geschrieben als auch gelesen werden.

Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass möglichst alle Bebilderungseinheiten lediglich über eine einzelne Einzeldatenleitung des Bussystems mit den Speichereinheiten verbunden sind. Diese Lösung ist besonders kostengünstig und besitzt weiterhin den Vorteil, dass keine feste Zuordnung zwischen den Druckwerken und den Speichereinheiten besteht. Somit ist auch noch kurz vor der Bebilderung eine Änderung der Datenzuordnung ohne ein Umkopieren der Bild- bzw. Druckdaten möglich. Das System und insbesondere die Einzeldatenleitung müssen dabei für die entsprechend hohen auftretenden Datenraten geeignet sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind einer Bebilderungseinheit zumindest zwei Speichereinheiten zugeordnet. Vorteilhaft dabei ist der höhere Datendurchsatz der Gesamtanordnung gegenüber einer Konfiguration mit nur einer Festplatte je Bebilderungseinheit. Außerdem ist bei dieser Ausführungsform eine nachträgliche Erweiterung der Speicherkapazität des Systems erleichtert. Weiterhin ist die Ausfallsicherheit des Systems durch fallweise redundante Speichereinheiten erhöht.

Um die Anordnung den jeweiligen Anforderungen bzgl. Leistungsfähigkeit und Kosten optimal anpassen zu können, kann vorgesehen sein, dass die Komponenten zwar über ein einheitliches Bussystem miteinander verbunden sind, jedoch verschiedene Übertragungsmedien bzw. Standards eines Bussystems (z. B. Kupferkabel, Glasfaser) nutzen. Auch kann vorgesehen sein, dass auf die Speichereinheit datenmanagerseitig und bebilderungsseitig über unterschiedliche Bussysteme zugegriffen werden kann.

Nachfolgend sind anhand schematisierter Darstellungen drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung zur schnellen Bilddatenübertragung sowie das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 stark vereinfacht in einer Prinzipdarstellung das erste Ausführungsbeispiel der Druckanordnung,
Fig. 2 das zweite Ausführungsbeispiel der Anordnung, sowie
Fig. 3 ausschnittsweise ein Detail der Anordnung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist nach Fig. 1 ein Rasterimageprozessor (RIP) 1 mit einem Datenmanager 3 verbunden. Der RIP 1 erhält Bild-/Separationsdaten von nicht dargestellten Rechnern aus dem Vorstufenbereich. Da der RIP durch die nachfolgend erläuterte Zwischenpufferung der Bilddaten am eigentlichen Bebilderungsvorgang nicht beteiligt ist, werden architekturbedingt keine besonderen Anforderungen an den RIP 1 gestellt. Der Datenmanager 3 ist über ein Bussystem 5 parallel mit zahlreichen Speichereinheiten 7 verbunden. Die Speicherung der Bilddaten erfolgt nicht im Datenmanager 3, sondern außerhalb des Datenmanagers in den Speichereinheiten 7. Der Datenmanager 3 weist eine für die jeweilige Maschinenkonfiguration, die insbesondere durch die Anzahl der Druckwerke bestimmt wird, ausreichende Anzahl von Bussträngen auf. Die Busstränge sind für die zur Bebilderung erforderliche Datenrate geeignet. Außerdem verfügt der Datenmanager 3 über ein geeignetes Interface zum RIP 1. Die Leistungsfähigkeit des Datenmanagers 3 beeinflusst die Gesamtleistungsfähigkeit der Druckanordnung insofern, als alle Bilddaten vor der Bebilderung über den Datenmanager zu den Speichereinheiten 7 transferiert werden (download). Deshalb wird als Datenmanager 3 ein PC oder ein Industrie-PC verwendet. Jede Speichereinheit 7 ist jeweils über eine Leitung des Bussystems 5 mit genau einem Druckwerk bzw. einer Bebilderungseinheit 9 verbunden. Auf der Druckwerkseite ist deshalb ein System erforderlich, dass eine entsprechende Busanbindung mit der erforderlichen Datenrate bereitstellt. Dabei sind zur Erledigung der Druckaufträge Datenraten von bis zu 20 MBytes erforderlich. Außerdem muss die Bebilderungseinheit 9 in der Lage sein, über ein Protokoll mit der entsprechenden Speichereinheit 7 zu kommunizieren. Der Datenmanager 3 ist also während der Bebilderung nicht in die Druckdatenübertragung eingebunden, die Bebilderungseinheiten 9 greifen während der Bebilderung direkt auf die damit verbundenen Speichermedien 7 zu. Die maximal erreichbare Bebilderungsrate ist daher im Unterschied zum Download-Vorgang nicht von der Performance des Datenmanagers 3abhängig. Das System ist grundsätzlich durch das Hinzufügen weiterer Speichermedien 7 und Bebilderungseinheiten 9 an das Bussystem 5 beliebig skalierbar. Im wesentlichen unabhängig von deren Anzahl ist lediglich ein Datenmanager 3 für die Verwaltung und Verteilung der Druckdaten auf die Speichereinheiten 7 erforderlich.
Die Druckanordnung gemäß Fig. 1 basiert auf einem seriellen Bussystem, das in der Norm IEEE1394 definiert ist und auch unter der Bezeichnung Firewire bekannt ist. Für dieses Bussystem 5 sind geeignete Festplatten als Speichereinheit 7 verfügbar, die direkt an das Bussystem angeschlossen werden können. Bei diesen Platten handelt es sich um Standard- IDE oder SCSI-Festplatten, die über einen entsprechenden Umsetzer verfügen. Weiterhin können beliebige Festplatten verwendet werden, sofern ein geeigneter Umsetzer auf das verwendete Bussystem verfügbar ist. Alternativ wäre grundsätzlich ein USB2.0-System einsetzbar, für das es ebenfalls Speichermedien mit direktem Busanschluss gibt, dessen beschränkte Kabellänge jedoch den Einsatz bei Druckmaschinen stark erschwert. Auch könnte der aus dem professionellen PC-Bereich bekannte Fibre Channel verwendet werden, der ebenfalls Festplatten mit direktem Busanschluss bietet. Das Speichermedium muss große Speicherdaten (mindestens einige GByte) speichern können, um mehrerer Druckaufträge parallel vorhalten zu können. Außerdem müssen die Druckdaten während der Bebilderung mit der erforderlichen Datenrate gelesen werden können. Die Festplatten befinden sich außerhalb der Druckmaschine in einem separaten Schaltschrank (nicht dargestellt). Die Bebilderungseinheiten 9 der Druckmaschine können über das Bussystem 5 direkt auf die Festplatten zugreifen. Der zur Steuerung des Druckwerkes erforderliche Rechner ist in Fig. 1 nicht dargestellt.
In einem vergrößerten System mit mehreren Druckmaschinen (nicht gezeigt) könnten zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit auch mehrere RIPs 1 bzw. auch mehrere Datenmanager 3 vorgesehen sein, die entweder alle über ein Netzwerk oder über beispielsweise zwei Teilnetzwerke miteinander verbunden sind. Der Vorteil mehrerer RIPs besteht darin, dass beim Vorhandensein mehrerer Druckmaschinen mehrere Druckaufträge parallel gerastert werden können und damit ein höherer Auftragsdurchsatz möglich ist. Beispielsweise könnte bei einer 10-Farben-Druckmaschine 1 Druckmanager für je 5 Druckwerke vorgesehen sein.
Gemäß dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist eine erhöhte Leistungsfähigkeit des Bussystems 5 bzw. geringere Anforderungen der Bebilderungseinheiten vorausgesetzt. Dadurch ist es möglich, eine Anzahl von Speichereinheiten 7 mit einer Anzahl von Bebilderungseinheiten 9 über eine Einzeldatenleitung 11 des Bussystems 5 miteinander zu verbinden. Die Zuordnung der Speichereinheiten 7 zu den Druckwerken bzw. Bebilderungseinheiten 9 ist nicht starr festgelegt, sondern der Datenmanager 3 definiert Auftragsweise flexibel in Abhängigkeit des/der anstehenden Druckauftrages/Druckaufträge diese Zuordnung in geeigneter Weise. Die Anzahl der Bebilderungseinheiten 9 kann deshalb von der Anzahl der Speichereinheiten 7 abweichen. Falls die Speichereinheiten 7 eine ausreichende Datenrate zur Verfügung stellen, können bei der Bebilderung auch mehrere Bebilderungseinheiten 9 auf eine der Speichereinheiten 7 zugreifen.
Beim dritten Ausführungsbeispiel, das im Prinzip wie die Anordnung gemäß dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel oder einer geeigneten Mischform ausgebildet sein kann, ist Ausschnittsweise ein CtP(Computer to Plate)-System gezeigt. Typisch ist dabei insbesondere, dass ohne größere Pausen ständig bebildert wird. Die download-Zeit, also die Zeit zum Kopieren der Bilddaten auf die Speichereinheit 5, ist besonders kritisch. Deshalb sind gemäß Fig. 3 zwei Speichereinheiten 7 je Bebilderungseinheit 9 vorgesehen. Während von der einen Speichereinheit bebildert wird, können auf die andere Speichereinheit bei Bedarf zeitgleich neue Separationsdaten durch den Datenmanager 3 geschrieben werden. Zudem kann die Ausfallsicherheit dieser Druckanordnung wegen der möglicherweise bei bestimmten Druckaufträgen redundanten Speichereinheiten erhöht sein. Bezugszeichenliste 1 Rasterimageprozessor (RIP)
3 Datenmanager
5 Bussystem
7 Speichereinheit
9 Bebilderungseinheit
11 Einzeldatenleitung

Claims

1. Anordnung zur schnellen Bilddatenübertragung bei zumindest einer Druckmaschine mit zumindest einem RIP (1), der Bilddaten an einen Datenmanager (3) liefert, mit zumindest einer Speichereinheit (7) und mindestens einer Bebilderungseinheit (9) und mit einem Bussystem (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinheiten (7) mittels des Bussystems (5) sowohl mit dem Datenmanager (3) zur Zwischenpufferung der Bilddaten als auch mit der Bebilderungseinheit (9) zur Bebilderung verbunden sind, und dass die Bebilderungseinheit (9) mit der Speichereinheit (7) kommuniziert und die Bilddaten direkt aus der Speichereinheit liest.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Bebilderungseinheiten (9) mittels des Bussystems seriell miteinander verbunden sind und mittels des Bussystems mit den Speichereinheiten (7) verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Bebilderungseinheiten (9) über das Bussystem (5) mit einer Speichereinheit (7) verbunden sind und gemeinsam auf diese zugreifen.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von Bebilderungseinheiten (9) lediglich über eine Einzeldatenleitung (11) des Bussystems (5) mit den Speichereinheiten (7) verbunden ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bebilderungseinheit (9) die Bilddaten über das Bussystem (5) direkt aus der Speichereinheit (7) liest.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Datenmanager (3) Bilddaten über das Bussystem (5) zumindest in mehrere, vorzugsweise in alle Speichereinheiten (7) schreibt.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten der Anordnung verschiedene Übertragungsmedien und/oder Standards des Bussystems (5) nutzen.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Bebilderungseinheit (9) zumindest zwei Speichereinheiten (7) zugeordnet sind.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenmanager (3) die Zuordnung der Speichereinheiten (7) zu den Bebilderungseinheiten (9) definiert und die entsprechenden Bilddaten in die jeweils festgelegte Speichereinheit (7) schreibt.

10. Verfahren zur schnellen Bilddatenübertragung bei Druckmaschinen, wobei ein Datenmanager (3) von einem RIP (1) erhaltene Bilddaten über ein Bussystem (5) auf Speichereinheiten (7) zur Zwischenpufferung der Bilddaten schreibt, und über das Bussystem (5) mit den Speichereinheiten (7) verbundene Bebilderungseinheiten (9) mit der Speichereinheit (7) kommunizieren und die darin gespeicherten Bilddaten zur Bebilderung direkt auslesen.