EP0081739B1 - Vorrichtung zur Steuerung einer Vielzahl von Stellmotoren an Druckmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung einer Vielzahl von Stellmotoren an Druckmaschinen Download PDFInfo
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- Y10S101/00—Printing
- Y10S101/45—Sensor for ink or dampening fluid thickness or density
Definitions
- the invention relates to a device for controlling a plurality of servomotors on printing presses, in particular for setting the color or wet thickness profile on offset printing presses, which has a plurality of printing units and a multiplicity of servomotors assigned to individual zones of each printing unit, with a control device coupled to the servomotors Switching the servomotors on and off and a power supply unit feeding the running servomotors (US-A-3 792 659).
- the color ruler is replaced by a number of actuators arranged side by side, which determine the ink thickness in a certain zone.
- actuators By adjusting these actuators differently, an optimal ink thickness profile for the respective print pattern can be set as with an ink knife.
- the actuators are adjusted in such a way that these actuators are provided with a device for reporting their actual position to the control device, which in turn connects the servomotor to the power supply unit and thereby causes it to run until the reported actual position with the Target position agrees.
- the servomotors When setting up the printing press, it is usually necessary to switch on a large number of the existing servomotors at the same time. Since the adjustment should take place in a relatively short time, the servomotors have a correspondingly large output and accordingly also a high current consumption. This current consumption is also not constant, but depends, for example, on the color consistency. The current requirement when the servomotor starts is greater than when it has run in. Furthermore, differences from servomotor to servomotor can result from differences in the ease of movement of the necessary gears, which can be attributed, for example, to manufacturing tolerances.
- the power supply is designed so that it can drive all the servomotors provided on a printing unit at the same time. Since the worst-case current requirement has to be taken into account, such a power supply unit is dimensioned relatively generously. If a printing press comprises several print values, as is required for multicolor prints, a corresponding number of power supply units is also required. The effort involved is relatively large.
- the invention is therefore based on the object of designing a device of the type mentioned at the outset such that the expenditure required for the power supply units can be significantly reduced if short response times are observed.
- This object is achieved according to the invention in that between the power supply and the control of the servomotors a current measurement value detection of the actuation currents, which can be controlled by a control device, in particular by a microprocessor, is provided and limits the number of actuated motors.
- the invention takes advantage of the fact that in the rarest of cases there is a need for all servomotors to be switched on at the same time, and also that the various servomotors have a different running time, depending on how far the actuator moves from the setpoint when it is switched on. Position is removed.
- the control device ensures that the power supply unit always operates at full power by immediately switching on a new motor as soon as a previously connected motor is switched off because the assigned actuator has reached the desired target position. Unnecessary waiting times are therefore avoided, and all actuators of the printing press are brought into the desired position in the shortest possible time. It is entirely possible that motors are running at the same time that are assigned to different printing units.
- control device can keep the number of motors switched on as long as motors are still waiting to be switched on because the assigned actuators are not in the desired target position.
- a controller that only keeps the number of connected motors constant does not take into account the above-mentioned different current requirements of the different motors, so that the power supply unit cannot be optimally used in view of the worst case.
- Optimal utilization of the power supply unit in all respects can be achieved in a further embodiment of the invention in that the power supply unit is designed such that it is connected to the servomotors via the control device as a function of the strength of the current supplied to all connected servomotors.
- control device can allow the connection of motors in a particularly simple manner until the total current consumption exceeds a limit value below the performance of the power supply unit.
- This limit value must be set in such a way that the performance of the power supply unit is not exceeded even if a motor is switched on with a total current consumption that is immediately below the specified limit value.
- the instantaneous current surge that occurs when the motor starts up can be disregarded without further ado, if only the continuous load remains within the performance of the power supply.
- a particular advantage of the control device according to the invention is that the motors are independent of their affiliation to a specific printing unit to the power supply can be closed, so that if corrections are required during printing, an adjustment can be made simultaneously on all printing units if only a few servomotors are to be switched on per printing unit.
- the invention is described and explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawing. The details from the description and the drawing can be used in other embodiments of the invention individually or in combination in any combination.
- the drawing shows the circuit diagram of a device according to the invention.
- the device schematically illustrated in the drawing comprises n actuators 1a, 1b, ..., 1 of a printing press, which make it possible to set the color profiles of the individual printing units which belong to the printing press.
- Each actuator is assigned to a zone of the color thickness profile.
- the actuators 1a, 1b, ..., 1n are each driven by servomotors 2a, 2b, ..., 2n, which in turn are connected to a common power supply 4 via a controllable switch 3a, 3b, ... 3n can, which in the illustrated embodiment comprises two separate units 4a, 4b, namely one for the forward run and one for the reverse run of the servomotors 2a, 2b, ...
- a power supply unit controlled according to the invention each of which can be regarded as a power supply unit controlled according to the invention.
- the connection of the motors to the power supply unit 4 is controlled by a microprocessor 5 with the aid of a current measurement 9, to which signals from the actuators ia, 1b,... 1 n are fed via an actual value input unit 8 via the actual positions of the individual actuators .
- the microprocessor is supplied with characteristic values for the target positions of the actuators 1a, 1b,... 1n by a suitable target value input unit 6, for example an input desk to be operated by a printer, which also includes a keyboard 10.
- a difference between the actual position reported by an actuator to the nominal value input unit 6 shows the microprocessor 5 that the assigned servomotor must be switched on until the actual position corresponds to the nominal position. It goes without saying that the switches 3a, 3b,... 3n, by selectively connecting to the unit 4a or 4b of the power supply unit 4, make it possible to selectively switch on the forward or reverse of the associated motor, depending on whether the actual position falls below or exceeds the target position.
- the microprocessor does not connect all the servomotors 2a, 2b,... 2n to the power supply 4, the actuators of which deviate from the target position, but only so much that the maximum performance of the power supply 4 is not exceeded.
- a current transformer 7a or 7b is switched on in the lines leading from the units 4a and 4b of the power supply 4 to the switches 3a, 3b, ..., 3n, each of which feeds a signal to a current measurement value 9, which for the respective total current is characteristic.
- the microprocessor 5 controls by means of a switch control 11 the switching on of the motors in the order specified in a priority memory 12 until the output signal of the current measurement value detection 9 indicates that a predetermined limit value has been exceeded.
- this limit is chosen so that it is below the performance of the power supply 4a or 4b by the maximum current consumption of a motor, it is ensured that this performance is never exceeded. On the other hand, it ensures that this performance is always fully utilized, regardless of the current power requirement of each individual motor. It is particularly advantageous that actuators that are assigned to different printing units can be adjusted simultaneously.
- the microprocessor could poll the actuators cyclically and to switch on the motors one after the other in the order given until there are no longer any differences between the desired position and the actual position. All stepper motors would be treated equally.
- the use of the priority memory 12 makes it possible to bring the addresses of the actuators into such an order that the position of those actuators whose correction is most necessary is always corrected first.
- the actuators assigned to a printing group with a specific color can take precedence over other actuators, for example the actuators assigned to the blue color.
- priorities are set according to the size of the path to be changed, so that those motors are preferably switched on whose actuators deviate the most from the target position in order to correct severe incorrect settings before fine adjustments are made at other positions .
- Rankings of this type can easily be implemented by means of the microprocessor 5 and the priority memory 12 according to known programs.
- the invention is not limited to the embodiment illustrated by the drawing.
- the current consumption of the individual motors could also be monitored and reported back to the microprocessor, which uses this to calculate the total current consumption.
- the microprocessor no microprocessor needs to be used, but instead a hard-wired control device can be used.
- the invention is not limited to the setting of the ink thickness profile in offset printing presses, but that color or wet thickness profiles can be set on printing machines of any type according to the invention.
Landscapes
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern einer Vielzahl von Stellmotoren an Druckmaschinen, insbesondere zum Einstellen des Farb- oder Feuchtdickenprofils an Offset-Druckmaschinen, die mehrere Druckwerke und eine Vielzahl von einzelnen Zonen jedes Druckwerkes zugeordnete Stellmotoren aufweist, mit einer mit den Stellmotoren gekoppelten Steuereinrichtung zum Ein- und Ausschalten der Stellmotoren und einem die laufenden Stellmotoren speisenden Netzgerät (US-A-3 792 659).
- Bei modernen Offset-Druckmaschinen ist das Farblineal durch eine Anzahl nebeneinander angeordneter Stellglieder ersetzt, die in einer bestimmten Zone die Farbdicke bestimmen. Durch unterschiedliche Einstellung dieser Stellglieder läßt sich ebenso ein für das jeweilige Druckmuster optimales Farbdickenprofil einstellen wie mit einem Farbmesser. Die Verstellung der Stellglieder erfolgt in der Weise, daß diese Stellglieder mit einer Einrichtung zur Rückmeldung ihrer Ist-Stellung an die Steuereinrichtung versehen sind, die ihrerseits den Stellmotor solange an das Netzgerät anschließt und dadurch zum Laufen veranlaßt, bis die rückgemeldete Ist-Stellung mit der Soll-Stellung übereinstimmt.
- Beim Einrichten der Druckmaschine ist es in der Regel erforderlich, eine Vielzahl der vorhandenen Stellmotoren gleichzeitig einzuschalten. Da die Verstellung in relativ kurzer Zeit erfolgen soll, haben die Stellmotoren eine entsprechend große Leistung und demgemäß auch eine höhe Stromaufnahme. Diese Stromaufnahme ist zudem nicht konstant, sondern hängt beispielsweise von der Farbkonsistenz ab. Auch ist der Strombedarf beim Anlauf der Stellmotors größer als im eingelaufenen Zustand. Ferner können sich Unterschiede von Stellmotor zu Stellmotor durch Unterschiede in der Leichtgängigkeit der notwendigen Getriebe ergeben, die beispielsweise auf Fertigungstoleranzen zurückzuführen sind.
- Bei bekannten Druckmaschinen ist das Netzgerät so ausgelegt, daß es alle an einem Druckwerk vorgesehenen Stellmotoren gleichzeitig antreiben kann. Da der im ungünstigsten Fall auftretende Strombedard berücksichtigt werden muß, ist ein solches Netzgerät relativ reichlich dimensioniert. Umfaßt eine Druckmaschine mehrere Druckwerte, wie es für Mehrfarben-Drucke erforderlich ist, so ist auch eine entsprechende Anzahl an Netzgeräten erforderlich. Der dadurch bedingte Aufwand ist relativ groß.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei Einhaltung kurzer Einstellzeiten der für die Netzgeräte erforderliche Aufwand bedeutend vermindert werden kann.
- Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Netzgerät und der Steuerung der Stellmotoren eine von einer Steuereinrichtung, insbesondere von einem Mikroprozessor, ansteuerbare, die Anzahl der angesteuerten Stellmotoren begrenzende Strommeßwerterfassung der Ansteuerströme vorgesehen ist.
- Die Erfindung nutzt die Tatsache aus, daß in den seltensten Fällen ein Bedarf dafür besteht, daß alle Stellmotoren gleichzeitig eingeschaltet werden, und daß außerdem die verschiedenen Stellmotoren eine unterschiedlich lange Laufzeit haben, je nach dem, wie weit das Stellglied beim Einschalten von der Soll-Stellung entfernt ist. Die Steuereinrichtung sorgt dafür, daß das Netzgerät stets mit voller Leistung arbeitet, indem es sofort einen neuen Motor zuschaltet, sobald ein zuvor angeschlossener Motor abgeschaltet wird, weil das zugeordnete Stellglied die gewünschte Soll-Stellung erreicht hat. Daher werden unnötige Wartezeiten vermieden, und es werden alle Stellglieder der Druckmaschine in kürzester Zeit in die Soll-Stellung gebracht. Dabei ist es durchaus möglich, daß gleichzeitig Motoren laufen, die unterschiedlichen Druckwerken zugeordnet sind.
- Im einfachsten Fall kann die Steuereinrichtung die Anzahl der eingeschalteten Motoren konstant halten, solange noch Motoren auf das Anschalten warten, weil sich die zugeordneten Stellglieder nicht in der gewünschten Soll-Stellung befinden. Eine Steuerung, die ausschließlich die Anzahl der angeschalteten Motoren konstant hält, berücksichtigt nich den oben erwähnten, unterschiedlichen Strombedarf der verschiedenen Motoren, so daß noch immer im Hinblick auf den ungünstigsten Fall das Netzgerät nicht optimal ausgenützt werden kann.
- Eine in jeder Hinsicht optimale Ausnutzung des Netzgerätes kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt werden, daß das Netzgerät derart ausgebildet ist, daß es in Abhängigkeit von der Stärke des allen angeschlossenen Stellmotoren zugeführten Stromes über die Steuereinrichtung mit den Stellmotoren verbunden ist.
- Zu diesem Zweck kann die Steuereinrichtung in besonders einfacher Weise solange das Zuschalten von Motoren zulassen, bis die Gesamt-Stromaufnahme einen unterhalb der Leistungsfähigkeit des Netzgerätes liegenden Grenzwert überschreitet. Dieser Grenzwert muß so gelegt sein, daß auch dann die Leistungsfähigkeit des Netzgerätes nicht überschritten wird, wenn ein Motor bei einer Gesamt-Stromaufnahme zugeschaltet wird, die unmittelbar unterhalb des festgelegten Grenzwertes liegt. Dabei kann jedoch ohne weiteres die augenblickliche Stromüberhöhung unberücksichtigt bleiben, die beim Anlaufen des Motors eintritt, wenn nur die Dauerbelastung innerhalb der Leistungsfähigkeit des Netzgerätes bleibt.
- Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung besteht darin, daß die Motoren unabhängig von ihrer Zugehörigkeit zu einem bestimmten Druckwerk an das Netzgerät angeschlossen werden können, so daß dann, wenn während des Druckes Korrekturen erforderlich sind, ohne weiteres eine Verstellung an allen Druckwerken gleichzeitig erfolgen kann, wenn pro Druckwerk nur wenige Stellmotoren einzuschalten sind. Für den Fall, daß die vorzunehmenden Verstellungen zu groß sind, um alle gleichzeitig vornehmen zu können, kann es zweckmäßig sein, einzelnen Motoren oder Motorgruppen Prioritaten zuzuordnen, damit die Steuereinrichtung das Einschalten der Motoren gemäß der Rangfolge ihrer Prioritäten bewirkt.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Einzelheiten können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Die Zeichnung zeigt das Schaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung.
- Die in der Zeichnung schematisch veranschaulichte Vorrichtung umfaßt n Stellglieder 1a, 1b, ..., 1 einer Druckmaschine, die es ermöglichen, die Farbprofile der einzelnen Druckwerke einzustellen, die zu der Druckmaschine gehören. Jedes Stellglied ist einer Zone des Farbdickenprofils zugeordnet. Die Stellglieder 1a, 1 b, ..., 1 n werden jeweils von Stellmotoren 2a, 2b, ..., 2n angetrieben, die ihrerseits über je einen steuerbaren Schalter 3a, 3b, ... 3n an ein gemeinsames Netzgerät 4 angeschlossen werden können, das bei der dargestellten Ausführungsform zwei selbständige Einheiten 4a, 4b, nämlich eine für den Vorwärtslauf und eine für den Rückwärtslauf der Stellmotoren 2a, 2b, ... 2n, umfaßt, von denen jede als nach der Erfindung gesteuertes Netzgerät betrachtet werden kann. Der Anschluß der Motoren an das Netzgerät 4 wird unter Mitwirkung einer Strommeßwerterfassung 9 von einem Mikroprozessor 5 gesteuert, dem von den Stellgliedern ia,1b, ... 1 n über eine Istwert-Eingabeeinheit 8 Signale über die Ist-Stellungen der einzelnen Stellglieder zugeführt werden. Außerdem werden dem Mikroprozessor von einer geeigneten Sollwert-Eingabeeinheit 6 beispielsweise einem von Drucker zu betätigenden Eingabepult, das auch eine Tastatur 10 umfaßt, für die Soll-Stellungen der Stellglieder 1a, 1b, ... 1n charakteristische Werte zugeführt. Eine Differenz zwischen der von einem Stellglied zurückgemeldeten Ist-Stellung zu der Sollwert-Eingabeeinheit 6 geforderten Soll-Stellung zeigt dem Mikroprozessor 5, daß der zugeordnete Stellmotor solange einzuschalten ist, bis die Ist-Stellung mit der Soll-Stellung übereinstimmt. Dabei versteht es sich, daß die Schalter 3a, 3b, ... 3n durch wahlweisen Anschluß an die Einheit 4a oder 4b des Netzgerätes 4 ein selektives Einschalten von Vor- oder Rücklauf des zugeordneten Motors ermöglichen, je nach dem, ob die Ist-Stellung die Soll-Stellung unter- oder überschreitet.
- Erfindungsgemäß schaltet der Mikroprozessor nicht alle Stellmotoren 2a, 2b, ... 2n an das Netzgerät 4 an, deren Stellglieder von der Sollage abweichen, sondern jeweils nur so viel, daß die maximale Leistungsfähigkeit des Netzgerätes 4 nicht überschritten wird. Zu diesem Zweck ist in den von den Einheiten 4a und 4b des Netzgerätes 4 zu den Schaltern 3a, 3b, ..., 3n führenden Leitungen je ein Stromwandler 7a bzw. 7b eingeschaltet, von denen jeder einer Strommeßwerterfassung 9 ein Signal zuführt, das für die jeweilige Gesamtstromstärke charakteristisch ist. Der Mikroprozessor 5 steuert mittels einer Schaltersteuerung 11 solange das Zuschalten der Motoren nach der in einem Prioritätsspeicher 12 festgelegten Reihenfolge, bis das Ausgangssignal der Strommeßwerterfassung 9 anzeigt, daß ein vorgegebener Grenzwert überschritten ist. Ist dieser Grenzwert so gewählt, daß er um die maximale Stromaufnahme eines Motors unter der Leistungsfähigkeit des Netzgerätes 4a bzw. 4b liegt, so ist gewährleistet, daß diese Leistungsfähigkeit niemals überschritten wird. Andererseits ist gewährleistet, daß diese Leistungsfähigkeit stets voll ausgenutzt wird, unabhängig davon, wie groß der augenblickliche Strombedarf jedes einzelnen Motors ist. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß Stellglieder gleichzeitig verstellt werden können, die verschiedenen Druckwerken zugeordnet sind.
- Dabei wäre es grundsätzlich möglich, daß der Mikroprozessor die Stellglieder zyklisch abfragt und die Motoren in der dadurch gegebenen Reihenfolge nacheinander zuschaltet, bis keine Differenzen zwischen Soll-Stellung und Ist-Stellung mehr bestehen. Dabei würden alle SteIlmotoren gleichrangig behandelt. Die Verwendung des Prioritätsspeichers 12 macht es jedoch möglich, die Adressen der Stellglieder in eine solche Ordnung zu bringen, daß stets die Stellung derjenigen Stellglieder zuerst korrigiert wird, deren Korrektur am notwendigsten ist. Beispielsweise können die einem Druckwerk mit einer bestimmten Farbe zugeordneten Stellglieder einen Vorrang vor anderen Stellglieder haben, beispielsweise die der blauen Farbe zugeordneten Stellglieder. Es wäre aber auch denkbar, daß Prioritäten nach der Größe des zu verändernden Weges gesetzt werden, so daß diejenigen Motoren bevorzugt eingeschaltet werden, deren Stellglieder am weitesten von der Soll-Stellung abweichen, um starke Fehleinstellungen zu korrigieren, bevor an anderen Stellungen Feinkorrekturen vorgenommen werden. Derartige Rangfolgen lassen sich mittels des Mikroprozessors 5 und des Prioritätsspeichers 12 ohne weiteres nach bekannten Programmen realisieren.
- Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das durch die Zeichnung veranschaulichte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So ist es beispielsweise möglich, das Zuschalten der Motoren nicht von der Gesamt-Stromaufnahme abhängig zu machen, sondern stattdessen die Gesamtzahl der eingeschalteten Motoren zu überwachen und die Anzahl der eingeschalteten Motoren konstant zu halten, solange noch Motoren auf das Einschalten warten. Auch wäre es beispielsweise möglich, den Vergleich zwischen Ist- und Soll-Stellung unmittelbar am Stellglied vorzunehmen und daher vom Stellglied selbst Fehlersignale dem Mikroprozessor zuzuführen.
- Weiterhin könnte auch die Stromaufnahme der einzelnen Motoren überwacht und an den Mikroprozessor zurückgemeldet werden, der daraus die Gesamt-Stromaufnahme berechnet. Weiterhin braucht auch kein Mikroprozessor Verwendung zu finden, sondern es kann stattdessen eine fest verdrahtete Steuereinrichtung verwendet werden.
- Es sei auch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die Einstellung des Farbdickenprofils bei Offset-Druckmaschinen beschränkt ist, sondern nach der Erfindung Farb- oder auch Feuchtdickenprofile an Druckmaschinen beliebiger Art eingestellt werden können. Außerdem ist es grundsätzlich möglich, weitere Stellmotoren solcher Druckmaschinen in eine solche Vorrichtung einzubeziehen und ggf. mit besonderen Prioritäten zu versehen.
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