DE1263142B

DE1263142B - Einrichtung zur Registerregelung

Info

Publication number: DE1263142B
Application number: DE1966S0101702
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Juergen Ess; Manfred Rubruck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-01-29
Filing date: 1966-01-29
Publication date: 1968-03-14
Also published as: CH490190A; FR1511739A

Description

Einrichtung zur Registerregelung Die Erfindung befaßt sich mit einer Einrichtung zur Registerregelung bei Maschinenanlagen, die bandförmiges, dehnbares Gut, z. B. Papierbahnen, fördern, bedrucken und/oder schneiden, wobei -wie sich aus der deutschen Auslegeschrift 1 194040 ergibt - die einzelnen Bearbeitungsvorgänge bei laufender Gutbahn durch Marken auf oder an der Gutbahn bzw. mehreren Gutbahnen gegebenenfalls in Beziehung zu Marken an den umlaufenden Maschinenteilen gesteuert werden. Soll die Farb- oder Schnittregisterhaltung bei Druckmaschinen überwacht und korrigiert werden, so wird eine solche Uberwachungs- und Korrekturaufgabe auf die Obere wachung der Koinzidenz zweier Marken zurückgeführt. Die Größe eines fehlerhaften Abstandes dieser Marken wird als Registerfehler ausgewertet und einer Registerregelung eingegeben, die entsprechende Stellkommandos an die motorischen Registerverstellmittel der Maschine im Sinne einer Fehlerkorrektur ausgibt. Die Registerregeleinrichtung enthält zu diesem Zweck einen Regler, der bei Koinzidenz der überwachten Paßmarken die motorischen Korrekturantriebe außer Betrieb hält, bei Nichtkoinzidenz aber, also bei Vor- oder Nacheilung einer Marke gegenüber der anderen, die motorischen Korrekturantriebsmittel im einen oder anderen Drehsinn zwecks Ausgleich des Registerfehlers zum Umlauf bringen. Da die Gutgeschwindigkeit auf Grund von Maschinenfehlern periodischen oder aperiodischen Änderungen unterliegen kann und überdies auch, z. B. durch Steuerbefehle, veränderbar sein muß, außerdem die Gutdehnung bei Beanspruchung auf Zug nicht vernachlässigbar ist und demzufolge jeder auftretende Registerfehler ebenfalls zeitlichen Änderungen ausgesetzt ist, sind zur Registerfehlerbeseitigung aufwendige Maßnahmen erforderlich.
Nach den Ausführungen in der deutschen Auslegeschrift 1 119 980 sind schon Regler mit Differentialeinfluß in Betracht gezogen worden, deren Ausgangs- bzw. Stellgröße in Form elektrischer Impulse einerseits proportional der Größe des Registerfehlers ist und deren Ausgangsgröße andererseits zusätzlich durch einen Steuerfaktor beeinflußt wird, der in Abhängigkeit von der Anderunsggeschwindigkeit des Registerfehlers arbeitet; dieser Steuerfaktor wird durch periodische Subtraktion jedes gemessenen Fehlerwertes von dem gespeicherten Wert der vorangegangenen Fehlermessung gewonnen.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1001747 ist ein Verfahren zur Registerregelung bekannt, das mit einem Dreipunktregler arbeitet, in dessen Rückführung lediglich ein fest eingestelltes Zeitkonstan- tenglied enthalten ist. Damit ist der Regler nur für einen einzigen - festgelegten - Arbeitspunkt optimal angepaßt. Die Streckenzeitkonstante ist bei dem bekannten Verfahren demgemäß ungefähr proportional zur Druckgeschwindigkeit. Das bedeutet, daß der Regler bei einer Druckgeschwindigkeit,-welche unter der optimalen Anpassung liegt, zu träge ist und bei höherer Geschwindigkeit überschwingt. Um dem zu begegnen, werden bei dem bekannten Verfahren nicht sämtliche mögliche Messungen durchgeführt, sondern es wird der Registerfehler in von Hand einstellbaren Intervallen ausgewertet. Eine Veränderung der Meßintervalle würde eine Verstärkungsänderung bedeuten, und diese Art der Fehlererfassung kann eine zusätzliche Verzögerung der Fehlerkorrektur nach sich ziehen.
Die Erfindung weist demgegenüber einen anderen Weg für die Reglerausbildung, wobei ein optimales Schaltverhalten des Reglers für die Registerregelung angestrebt und erreicht wird.
Die Erfindung befaßt sich mit einer Einrichtung zur Registerregelung, insbesondere des Farb- und/ oder Schnittregisters bei Druckmaschinen, und zwar ebenfalls mit einem Dreipunktregler mit einer in der Reglerrückführung gelegenen Zeitkonstante. Hierbei besteht die Erfindung darin, daß die Zeitkonstante steuerbar ist und der von der Gutgeschwindigkeit abhängigen Streckenzeitkonstante ständig in der Weise angepaßt ist, daß Rückführzeitkonstante und Reglerverstärkung in eine proportionale Beziehung zur Streckenzeitkonstante gebracht sind.
Der Regler ist als Adaptivregler zur selbsttätigen Anpassung an verschiedene veränderbare Gutgeschwindigkeiten ausgebildet, wobei durch adaptive Steuerung der Rückführung eine hyperbolische Abhängigkeit von Rückführzeitkonstante und -verstärkung in bezug auf die Gutgeschwindigkeit erreicht wird. Dem Regler ist ein Rechenwerk zugeordnet, das auf Grund einer elektronischen Division der Rückführzeitkonstanten des Reglers einerseits und der Gutgeschwindigkeit andererseits die stetige Anpassung an die Streckenzeitkonstante herstellt. Hierbei wird die Division durch Multiplikation des Entladestromes eines Kondensators der Rückführzeitkonstanten mit der Gutgeschwindigkeit ausgeführt. Das Rechenwerk kann aus einem Gleichstrom-Regelverstärker bestehen, dessen Ausgang auf den Eingang in der Weise gegengekoppelt ist, daß im Rückführweg ein RC-Glied in Parallelschaltung eingefügt ist, wobei elektronische Schaltmittel zum Öffnen und Schließen des Widerstandspfades vorgesehen sind; das Rechenwerk kann aber auch aus einem passiven Verzögerungsglied bestehen, dessen Längszweig durch Widerstände gebildet ist und dessen Querzweig aus -einem RC-Glied in Parallelschaltung besteht, wobei Schaltmittel zum Öffnen und Schließen des Widerstandspfades vorgesehen sind. Die Produktbildung erfolgt jeweils durch den elektronischen Schalter mit konstanter Einschaltzeit und mit einer der Gutgeschwindigkeit proportionalen Schaltfrequenz.
Der Regler arbeitet demnach mit einer an sich bekannten verzögerten Rückführung, jedoch ist der Rechner nicht - wie bekannt - dem Eingang des Reglers, sondern dem Reglerausgang zugeordnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend an Hand von zwei Figuren näher erläutert.
Fig. 1 veranschaulicht den Dreipunkt-Registerregler nach der Erfindung mit gesteuerter Rückführung in schematischer Darstellung.
Nach F i g. 1 wird der Registerfehler in bekannter Weise gemessen und in der MeßwerterfassungM in einen Zahlenwert umgewandelt. Da die Erfassung des Meßwerts periodisch erfolgt und bei der nächsten Abtastperiode wieder voll betriebsbereit sein muß, wird der in der Form einer Zahl vorliegende Fehler jeweils in den Fehlerspeicher F übernommen, in welchem er während der gesamten Abtastperiode zur Verfügung steht. In dem nachgeschalteten Digital-Analog-Wandler D wird der den Fehler charakterisierende Zahlenwert in einen analogen Stromwert umgesetzt, wonach dieser Stromwert durch den ProportionalverstärkerV in einen entsprechenden Spannungswert umgeformt wird. Am Ausgang des Verstärkers V steht damit der Fehler als Spannung zur Verfügung, die einerseits der Anzeigevorrichtung A und andererseits dem Punkt P zugeführt wird.
Vom Punkt P wird der Dreipunktregler R beeinflußt, der einerseits die Stellkommandos St für die motorischen Korrekturglieder und andererseits die Signalspannungen für die Rückführung F liefert, deren Zeitkonstante und Verstärkung mit einer der Spannung am Tachometer T proportionalen Impulsfrequenz geändert wird. Der Ausgang der Rückführung F ist ebenfalls mit dem Punkt P verbunden.
Durch die adaptive Steuerung der Rückführung F wird eine hyperbolische Abhängigkeit von Rückführzeitkonstante und -verstärkung in bezug auf die Gutgeschwindigkeit erreicht, deren Größe durch die Impulsfolgefrequenz am Ausgang des Tachometers T gegeben ist.
Die Impulse des Impulsgenerators T werden -wie die F i g. 2 veranschaulicht - in einem Impulsformer I in Impulse konstanter Dauer umgewandelt und einem elektronischen Schalter Sch zugeführt, welcher während der Dauer eines eingehenden Impulses den Widerstandspfad eines Eingang und Ausgang der Rückführung F überbrückenden RC-Gliedes RlCt schließt. Durch diese Maßnahme ist eine hyperbolische Abhängigkeit sowohl der Zeitkonstante z als auch der Verstärkung v der Rückführung F von der Tmpulsfolgefrequenz f des Tachogenerators T erreichbar (F i g. 2 a). Die als Rechenwerk arbeitende Rückführung F kann aus einem Gleichstrom-Regelverstärker bestehen, der dann als aktives Verzögerungsglied arbeitet. Die Rückführung kann aber auch aus einem passiven Verzögerungsglied bestehen, dessen Längszweig durch Widerstände(R2,R3) gebildet ist und dessen Querzweig aus dem schon erwähnten RC-GliedRlCt besteht, wie die F i g. 2 b veranschaulicht Die in F i g 2 veranschaulichten Maßnahmen erlauben somit eine elektronische Division der Rückführzeitkonstante des Reglers einerseits und der Gutgeschwindigkeit andererseits, wobei die Division durch Multiplikation des Entladestromes des Kondensators Cj der Rückführzeitkonstanten mit der Gutgeschwindigkeit ausgeführt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Registerregelung, insbesondere des Farb- und/oder Schnittregisters bei Druckmaschinen, mit einem Dreipunktregler mit einer in der Reglerrückführung gelegenen Zeitkonstante, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante steuerbar ist und der von der Gutgeschwindigkeit abhängigen Streckenzeitkonstante ständig in der Weise angepaßt ist, daß Rückführzeitkonstante und Reglerverstärkung in eine proportionale Beziehung zur Streckenzeitkonstante gebracht sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler als Adaptivregler zur selbsttätigen Anpassung an verschiedene veränderbare Gutgeschwindigkeiten ausgebildet ist, wobei durch adaptive Steuerung der Rückführung eine hyperbolische Abhängigkeit von Rückführzeitkonstante und -verstärkung in bezug auf die Gutgeschwindigkeit erreicht wird.
3. Einrichtung nach--Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Rechenwerk, das auf Grund einer elektronischen Division der Rückführzeitkonstanten des Reglers einerseits und der Gutgeschwindigkeit andererseits die stetige Anpassung an die Streckenzeitkonstante herstellt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Division durch Multiplikation des Entladestromes eines Kondensators der Rückführzeitkonstanten mit der Gutgeschwindigkeit ausgeführt wird.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenwerk aus einem Gleichstrom-Regelverstärker besteht, dessen Ausgang auf den Eingang in der Weise gegengekoppelt ist, daß im Rückführweg ein RC-Glied in Parallelschaltung eingefügt ist, wobei Schaltmittel zum Öffnen und Schließen des Widerstandspfades vorgesehen sind.
6 Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenwerk aus einem passiven Verzögerungsglied besteht, dessen Längszweig durch Widerstände gebildet ist und dessen Querzweig aus einem RC-Glied in Parallelschaltung besteht, wobei SchaltmitteI zum Öffnen und Schließen des Widerstandspfades vorgesehen sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Produktbildung jeweils durch einen elektronischen Schalter mit konstanter Einschaltzeit und mit einer der Gutgeschwindigkeit proportionalen Schaltfrequenz erfolgt.

In Betracht gezogene Schriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 001 747; Zeitschrift »Automatisme«, Februar 1965, S. 61 bis 66; Zeitschrift »Control Engineering«, Februar 1965, S. 74 bis 77.