DE20000919U1

DE20000919U1 - Überwachungseinrichtung für eine Druckmaschine

Info

Publication number: DE20000919U1
Application number: DE20000919U
Authority: DE
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2000-03-09
Anticipated expiration: 2010-01-21
Also published as: JP2003520150A; CA2406730A1; US6725773B2; WO2001053099A1; CZ299783B6; CZ20022430A3; CN1191165C; CN1424966A; EP1252020A1; ATE245539T1; CA2406730C; US20030101882A1; DE50003050D1; EP1252020B1

Description

[Gebrauchsmusteranmeldung]

MAN Roland Druckmaschinen AG
Mühlheimer Straße 341
D-63075 Offenbach
[Bezeichnung der Erfindung]

Überwachungseinrichtung für eine Druckmaschine

TJ91.0JL. 00:09:19:40

[Beschreibung]

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für eine Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[Stand der Technik]

Bogenoffsetdruckmaschinen weisen eine Vielzahl von Einheiten wie Anleger, Ausleger, Druckwerke, Lackier- und Verarbeitungseinrichtungen auf. Zur Bedienung dieser einzelnen Einheiten sowie der Druckmaschine insgesamt sind verschiedene Bedienelemente in Form von Tastern vorgesehen, durch welche der Maschinenlauf, bestimmte Lauffunktionen usw. auslösbar sind. Die beweglichen Elemente wie Zylinder und Walzen sind durch zu Wartungszwecken bewegliche Verschutzungselemente abgesichert, um zu verhindern, dass eine Bedienperson bei geöffneter Schutzvorrichtung und laufender Maschine gefährdet wird. Die Verschutzungselemente sind durch Sensoren bzw. als Endschalter ausgebildete Schaltelemente abgesichert. Die Signale der Bedienelemente in den einzelnen Einheiten sowie der die einzelnen Verschutzungen absichernden Sensoren und Schalter sind mit einem oder mehreren die Steuerung der Druckmaschine bildenden Stationen verbunden, welche vorzugsweise als Rechner ausgebildet sind. Eine wenigstens aus einem Rechner bestehende und die Signalzustände der verschiedenen Bedienelemente und Verschutzungsschaltungen erfassende Steuerung ist aus der DE 43 27 848 A1 bzw. EP 0243 728 A2 bekannt. Die DE 195 27 089 A1 bzw. 195 20 918 A1 beschreiben den einzelnen Einheiten einer Druckmaschine zugeordnete und als Rechner ausgebildete Stationen, welche insgesamt die Steuerung der Druckmaschine bilden.

Wie aus der De 43 27 848 A1 bzw. EP 0 243 728 A2 bekannt, müssen bestimmte Funktionen einer Druckmaschine redundant abgesichert sein, d.h. das Betätigen eines Bedienelementes bzw. das Öffnen eines Schutzes hat ein unmittelbares Stillsetzen des jeweiligen Antriebes und insbesondere des Hauptantriebes der 0 Druckmaschine zu bewirken. Demzufolge werden die Signale der entsprechenden Bedienelemente und der die Verschutzung absichernden Schalter sowohl der Steuerung als auch parallel dazu einer als Rechner ausgebildeten Überwachungseinrichtung zugeleitet. Das Schalten des oder der Antriebe in Abhängigkeit

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der Signalzustände erfolgt dann sowohl über die Steuerung als auch über die Überwachungseinrichtung. So erfolgt ein Stillsetzen auch bei Ausfall der Steuerung.

Die Vielzahl von Bedienelementen und Absicherungen (Schalter, Sensoren) bedingt wegen der redundanten Überwachung der Signalgeber einen hohen Verkabelungsaufwand. Der hohe Kabelaufwand bedingt ferner auch eine erschwerte Fehlersuche bei Kabelfehlern bzw. Störungen in den entsprechenden Steckverbindern

Die hohe Zahl der zu überwachenden Bedienelemente und Verschutzungen (Schalter, Sensoren) bedingt femer auch eine hohe Rechnerbelastung des Überwachungssystems. Dies insbesondere, da sowohl durch die Steuerung als auch durch das Überwachungssystem gewährleistet sein muss, dass bei bestimmten Signalzuständen innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine bestimmte Reaktion, insbesondere das Stillsetzen (Anhalten) der Druckmaschine, zu erfolgen hat.

[Aufgabe der Erfindung]

0 Aufgabe der folgenden Erfindung ist es daher, eine Überwachungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig weiterzubilden, so dass unter Vermeidung der zuvorstehend genannten Nachteile eine fehlersichere und insbesondere ein differenziertes Einwirken im Störungsfalle ermöglichende Einrichtung gegeben ist

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[Beispiele]

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung ein Bussystem ausweist, über welches mehrere die Signalzustände von Bedienelementen, Schaltern und Sensoren einlesende und als Slaves fungierende Rechner mit einem Master-Rechner verbunden sind. Über den dem eigentlichen Überwai018*63. dac: /: S8:4Q'o j Byi:<?. Jj 5j9 :.0-L. (fo j 0!J: 19:4 0

chungsrechner zugeordneten Master werden über das Bussystem wiederholt Befehle zum Einlesen der Inputs (Signalzustände) an die einzelnen Slaves gesendet. Als Antwort auf einen Befehl senden die einzelnen Slaves ein Abbild der ihnen vorliegenden Inputs (Signalzustände der Bedienelemente, Schalter, Sensoren). So erhält der dem Überwachungsrechner nachgeordnete Master auf jede Abfrage ein Abbild sämtlicher Input-Zustände in den einzelnen Einheiten, denen die Slaves der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung zugeordnet sind. Aus diesem gesamten Input-Abbild generiert der Überwachungsrechner nun Schaltbefehle für die zu überwachenden Antriebe, Aktuatoren. Ergibt das vom &ogr; Master eingelesene Input-Abbild einen Zustand, auf Grund dessen ein Antrieb

oder Aktuator und insbesondere der Hauptantrieb der Druckmaschine stillzusetzen ist, so wird dieser Befehl über das Bussystem an den entsprechenden Slave in der jeweiligen Einheit gesendet. Der diesen Befehl empfangende Slave bewirkt dann das Abschalten bzw. Stillsetzen des Aktuators / Antriebes. 15

Dadurch, dass der Überwachungsrechner über einen Master und das Bussystem mit den einzelnen Einheiten der Druckmaschine zugeordneten Slaves verbunden ist, ergibt sich eine spürbare Vereinfachung im Verkabelungsaufwand, da lediglich eine abgeschirmte Leitung für das serielle Bussystem nötig ist. Als weiterer Vorteil 0 ergibt sich, dass dem Überwachungsrechner als Ergebnis jedes Abfragezykluses ein simultanes Abbild sämtlicher Schaltzustände der über die Slaves erfassten Bedienlemente, Sensoren, Schalter vorliegt Dadurch sind voneinander abhängende Schaltzustände (Signalzustände) ermittelbar und die gesamte Druckmaschine bzw. die Schaltzustände der an der Druckmaschine angebrachten Signal-5 geber dezidiert überwachbar.

Da das Schalten/Abschalten von Aktuatoren/Antrieben im Fehlerfall durch einen der jeweiligen Einheit zugeordneten Slave des Überwachungssystems erfolgt, können auf die jeweilig abzusichernde Gefahrensituation abgestimmte Maßnahmen eingeleitet werden. Beim öffnen eines Schutzes zwischen den einzelnen Druckwerken würde der dem Hauptantrieb zugeordnete Slave auf einen Master-Befehl den Antrieb der Druckmaschine und somit den Lauf der Druckmaschine selbst stillsetzen. Wird beispielsweise während des Maschinenlaufes und während der laufenden Druckproduktion lediglich ein dem Farbkasten oder dem Farbduktor

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zugeordneter Schutz geöffnet, so kann es zur Vermeidung einer Gefahrensituation (Einzugstelle) ausreichen, lediglich den zugehörigen Antrieb (z.B. Antrieb des Duktors) still zu setzen. Eine Unterbrechung des gesamten Druckprozesses und damit des Farbflusses in den einzelnen Druckwerken kann bei einer derartigen Situation vermieden werden. Ein Wiederanlaufen der Maschine mit entsprechend großem Makulaturanfall ist so entbehrlich. Nach dem Schließen des entsprechenden Schutzes und evtl. Quittieren seitens einer Bedienperson kann dann der durch das erfindungsgemäße Überwachungssystem stillgesetzte Antrieb wieder zugeschaltet werden, so dass die im Druckwerk nur kurzzeitig auftretende Farbflussstörung, wenn überhaupt, nur einen geringen Makulaturanfall bedingt.

Das Abschalten der jeweiligen Komponente erfolgt über den der Einheit zugeordneten Slave des Überwachungssystems. Dieser Slave erhält den Befehl zum Abschalten seitens des dem Überwachungsrechner zugeordneten Masters in Abhängigkeit einer Auswertung der abgefragten und dem Master zugeleiteten Schaltsignalzustände. Dadurch ist ein individuelles Abschalten von Aktuatoren und Antrieben bei Ausfall einer oder mehrerer Komponenten der Steuerung durch das erfindungsgemäße Überwachungssystem möglich.

0 Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die dem Überwachungssystem zugeordneten Slaves über Softwareroutinen das zyklische Abfragen des Masters überwachen. Bleibt ein Abfragebefehl seitens des Masters innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne aus, was beispielsweise durch eine Störung im Bussystem oder eine Störung im Master verursacht sein kann, so erfolgt ein Abschalten der dem Slave zugeordneten Aktuatoren/Antriebe bzw. der gesamten Druckmaschine (Hauptantrieb). So sind insbesondere auf Fehler in der Signalübertragung basierende Störungen im Bussystem zwischen Master und den Slaves überwachbar.

0 Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass jeder den Stationen der Einheiten zugeordnete Slave zusätzlich einen hardwaretechnisch realisierten Timeout (Watchdog) beinhaltet. So erfolgt zusätzlich zu der softwaretechnischen Überwachung der vom Master kommenden Befehlssignale eine Überwachung des die Slaves mit dem Master verbindenden

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Busses. Auch hier erfolgt beim Ausbleiben eines Master-Signals innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne das Stillsetzen vorgesehener Aktuatoren, Antriebe bzw. der ganzen Druckmaschine.

Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Zeichnung. Die Zeichnung zeigt prinzipiell eine Bogenoffsetdruckmaschine mit einer dezentral aufgebauten Steuerung sowie das aus Master und Slaves aufgebaute Überwachungssystem.

&ogr; Die in der Figur gezeigte Bogenoffsetdruckmaschine D weist einen Anleger, einen Ausleger sowie Druckwerke auf. Den einzelnen Einheiten dieser Druckmaschine D sind insgesamt die Steuerung bildende und als Rechner ausgebildete Stationen ST zugeordnet. So erfolgt über die dem Ausleger der Druckmaschine D zugeordnete Station (den Rechner) ST das Einlesen von Signalen im Ausleger angeordneter Signalgeber G. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der Figur nur ein einer Station ST zugeordneter Signalgeber G dargestellt. Bei den Signalgebern G in den einzelnen Einheiten der Druckmaschine D kann es sich um Sensoren, Schalter, Bedienelemente, Taster oder dergleichen handeln.

Über die einzelnen Rechner der Stationen ST in den einzelnen Einheiten der Druckmaschine D erfolgt ferner auch das Ansteuern in der jeweiligen Einheit angeordneter Aktuatoren / Antriebe A. Auch hier wurde der Einfachheit wegen nur einer Station ST ein Aktuator / Antrieb A zugeordnet dargestellt.

Die einzelnen Stationen ST sind insgesamt über einen Bus SB miteinander verbunden, so dass entsprechend dem Bogenlauf auszuführende Schaltoperationen in den einzelnen Einheiten der Druckmaschine D ausgeführt werden können. Weiterhin sind die Stationen ST über den Bus SB mit dem Leitstand LS der Druckmaschine D verbunden.

Jeder Station ST der Druckmaschine D ist ein Slave S als Rechner zugeordnet, welche über ein gemeinsames serielles Bussystem ÜB mit einem als Master ausgebildeten weiteren Rechner UM verbunden sind. Der Master-Rechner UM steht mit einem Überwachungsrechner ÜR in Signalverbindung. Die Signalgeber

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G in den einzelnen Einheiten sowie die Aktuatoren / Antriebe A stehen zusätzlich zu der Signalverbindung mit den Stationen ST über entsprechende Input-Karten mit den Slaves S in Signalverbindung. Somit ist ein Betätigungszustand eines Signalgebers G sowohl durch die Steuerung ST als auch den Slave S erfassbar.

Der dem Überwachungsrechner ClR zugeordnete Überwachungsmaster UM sendet zyklisch Abfragebefehle über den Überwachungsbus ÜB an die einzelnen Slaves S. Daraufhin liest jeder der Slaves S über die Inputkarten die Signalzustände der angeschlossenen Signalgeber G ein. Ein Abbild der Signalzustände &ogr; der Geber G wird von jedem Slave S über den Überwachungsbus ÜB an den Überwachungsmaster UM zurückgesandt, so dass über den Überwachungsrechner ÜR aus dem Abbild der Zustandssignale sämtlicher Geber G das Vorliegen erlaubter / nicht erlaubter Zustände ermittelbar ist. Wird seitens des Überwachungsrechners ÜR festgestellt, dass beispielsweise beim Maschinenlauf ein Schutzgitter geöffnet ist, so sendet der Überwachungsmaster UM über den Überwachungsbus ÜB ein Signal an den entsprechenden Slave (Hauptantrieb), um die Druckmaschine stillzusetzen. Das Abschalten des entsprechenden Antriebes A erfolgt dabei über den damit verbundenen Slave S.

In den einzelnen Slaves S sind in Software und/oder Hardware realisierte Timeouts vorgesehen, so dass bei Ausbleiben eines entsprechenden Abfragesignals vom Überwachungsmasters UM ein selbsttätiges Stillsetzen der Aktuatoren/Antriebe A der Slaves S erfolgt.

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	Druckmaschine
[Bezugszeichenliste]	Station/Stationsrechner
D	Steuerungsbus
ST	Leitstand
SB	Signalgeber
5 LS	Aktuator/Antrieb
G	Slave
A	Überwachungsrechner
S	Überwachungsmaster
ÜR	Überwachungsbus
10 UM
ÜB

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Claims

1. Überwachungseinrichtung für eine Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine, mit einer die Signale von Signalgebern in den einzelnen Einheiten der Druckmaschine erfassenden Steuerung, durch die in Abhängigkeit der Signalzustände Befehlssignale für mit der Steuerung in Wirkverbindung stehende Aktuatoren/Antriebe generierbar sind, und einem die Schaltzustände der Signalgeber zusätzlich erfassenden und das Abschalten von Aktuatoren/Antrieben bewirkenden Überwachungsrechner, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalzustände der Signalgeber (G) mehreren als Rechner ausgebildete Slaves (S) zuführbar sind, welche über einen Bus (ÜB) untereinander und mit einem dem Überwachungsrechner (ÜR) vorgeordneten Überwachungsmaster (ÜM) verbunden sind, und dass die Aktuatoren/Antriebe (A) jeweils mit einem der Slaves (S) verbunden und auf einen vom Überwachungsmaster (ÜM) über den Bus (ÜB) gesendeten Befehl abschaltbar sind.

2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bus (ÜB) als ein serielles Bussystem ausgebildet ist.

3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über den Bus (ÜB) und den Master (ÜM) zyklisch Befehle zum Einlesen und Übertragen der Signalzustände der Signalgeber (G) durch die Slaves (S) gesendet werden.

4. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Slaves (S) eine Überwachung von auf dem Bus (ÜB) seitens des Masters (ÜM) gesendeter Signale erfolgt.

5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbleiben eines Befehls auf dem Bus (ÜB) seitens des Masters (ÜM) ein Abschalten seitens des Slaves (S) erfolgt.

6. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung in den Slaves (S) softwaretechnisch realisiert ist.

7. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung in den Slaves (S) hardwaretechnisch realisiert ist.

8. Überwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Slaves (S) sämtliche Input-Signale synchron zu einem Zeitpunkt einlesbar sind.