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EP0243728B2 - Sicherheitssystem für eine Druckmaschine - Google Patents

Sicherheitssystem für eine Druckmaschine Download PDF

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Publication number
EP0243728B2
EP0243728B2 EP87104965A EP87104965A EP0243728B2 EP 0243728 B2 EP0243728 B2 EP 0243728B2 EP 87104965 A EP87104965 A EP 87104965A EP 87104965 A EP87104965 A EP 87104965A EP 0243728 B2 EP0243728 B2 EP 0243728B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
safety system
monitoring circuit
computers
braking
safety
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP87104965A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0243728A3 (en
EP0243728A2 (de
EP0243728B1 (de
Inventor
Anton Rodi
Hans Müller
Michael Lehnert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6300079&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0243728(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Publication of EP0243728A2 publication Critical patent/EP0243728A2/de
Publication of EP0243728A3 publication Critical patent/EP0243728A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0243728B1 publication Critical patent/EP0243728B1/de
Publication of EP0243728B2 publication Critical patent/EP0243728B2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/04—Tripping devices or stop-motions
    • B41F33/12—Tripping devices or stop-motions for starting or stopping the machine as a whole
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S101/00—Printing
    • Y10S101/41—Means for braking press cylinders

Definitions

  • the invention relates to a security system for a printing press, which is provided with at least one drive and braking device and with an electronic control device.
  • the various drives of a printing press are provided with brakes, in which the braking force is exerted by springs and a corresponding voltage is applied to electromagnets to release or release the brakes.
  • the brakes are used both as service brakes and for emergencies. This leads to undesirable wear on the brakes.
  • emergency stop switches are provided at various points on the printing press and possibly also in the vicinity thereof, with the aid of which the printing press can be stopped. So that the motors can be stopped as well as the brakes applied without electrical auxiliary energy, in known safety devices the emergency stop switches are each provided with a normally closed contact and connected in series.
  • DE-A 19 43 312 describes a drive for printing rollers in printing presses in which an electric motor driving the printing roller in cooperation with in order to achieve a high positioning accuracy in normal printing operation an electrical control circuit for the engine speed and for braking the engine are provided in proportion to a respective number of revolutions.
  • switching elements in particular relays, are arranged in the control circuit, which cause the motor to work as a generator.
  • the drive in addition to the control circuit, is only designed for speed-proportional acceleration and deceleration of printing rollers of a printing press, and that this drive is not suitable for actuating one or more braking devices as a function of defined speed ratios as part of a safety system, which provide a quick total - or cause partial braking in the event of an emergency or emergency situation.
  • controller monitoring is disclosed within an electronic drive control and monitoring system, in which an off command is given if there is a long-standing deviation between the speed setpoint and actual speed value.
  • the off command causes an immediate controller disable with delayed switching off of a main contactor, which switches a drive motor to de-energized.
  • the object of the invention is to provide a safety system for a printing press which, depending on the speed of the drive device and the respective operating state of the printing press, enables a defined braking of the moving machine elements.
  • the machine elements can be safely braked using the control stages and power levels for the electric motor as well as the electromechanical braking device.
  • further switches can be connected to inputs of the electronic control device.
  • the press can be specifically stopped - depending on which of these switches has been pressed.
  • a switch when actuated in the area of the paper feeder, it may be expedient to stop the drive of the paper feeder immediately, but to keep the main drive running until the drive in the Press sheets on the machine have left the machine.
  • the measures according to the invention ensure that the motion sequence of the printing press is controlled purely electrically, so that predetermined delays are also possible.
  • the electromechanical braking devices are only required if errors occur in the electronic control device.
  • a special embodiment of this feature is that the safety circuit is supplied with AC line voltage and that the primary winding of a transformer is connected in series with the first contact pairs, the secondary winding of which is connected via a rectifier to the power stages of the monitoring circuit and the computer or computers.
  • This configuration enables the safety circuit to be adapted to semiconductor circuits without the voltage supplying the safety circuit is so low that the series connection of many contacts jeopardizes safe current flow.
  • the additional information obtained through the additional contact pairs can be evaluated in various ways.
  • the emergency stop switches are used to bring the entire machine to a standstill as quickly as possible in the event of a danger. However, malfunctions are possible which only require the machine to be stopped in successive steps.
  • the braking device is actuated by switching off an electromagnet that releases the braking device against a spring force.
  • the braking device is designed in accordance with another development such that the printing press also comes to a standstill can be brought when the drive device applies the highest possible torque.
  • the electromechanical braking device is used very rarely in the system according to the invention, a defect in the braking device that nevertheless occurs could not be noticed. It is therefore provided according to another development that the braking device is checked by actuating the braking device, controlling the driving device for the highest possible torque and evaluating the actual speed value. The check is preferably carried out after switching on the electronic control device.
  • a main drive 61 and various auxiliary drives, of which only two auxiliary drives 71, 72 are shown, are controlled by two computers 52, 53.
  • the computers 52, 53 are connected to one another and to control electronics 56 by means of a bus system 55.
  • a main drive electronics 6 and an auxiliary drive electronics 7 comprise, in addition to power stages, also associated control stages which are equipped with microprocessors, among other things, in a practically implemented system according to the invention.
  • Control electronics 56 has a variety of functions and includes various components. To understand the present invention, however, only the explanation of a monitoring circuit, which is part of the control electronics 56, is required.
  • the monitoring circuit is supplied by a tachometer 9 with the actual value of the machine speed or the speed of the main drive.
  • a setpoint is supplied via the bus system 55.
  • the control electronics supply two contactors (not shown in FIG. 1) with current, so that the electromechanical main drive brake is released.
  • the monitoring circuit in the control electronics 56 sends signals to the main drive electronics 6 when a permissible deviation between the setpoint and actual value is exceeded in order to shut down the main drive 61. These signals can result in the ignition pulses of the power levels being blocked and / or the power levels being controlled with electrical braking.
  • the machine speed will drop rapidly as a result of the electrical braking when the monitoring circuit shuts down the main drive, so that further measures are not required.
  • the printing press can be stopped by actuating the electromechanical main drive brake 60.
  • the monitoring circuit sends a signal to the ignition pulse lock to the main drive electronics 6 in order to avoid that the main drive 61 continues to be supplied with current - if the defect in the main drive electronics 6 permits this.
  • the monitoring circuit also monitors the function of the computers 52, 53 and can, if one computer fails, transfer security-relevant functions to the other computer.
  • the monitoring circuit monitors the auxiliary drive electronics 7, the auxiliary drives 71, 72 and a braking device 70 assigned to the auxiliary drive 71.
  • an emergency stop signal is triggered by a corresponding device 57, it is sent to the computers 52, 53, to the main drive electronics 6, to the auxiliary drive electronics 7 and to the control electronics 56. If there is no defect in the electronic control device, the printing press is stopped as described above without the aid of the electromechanical brakes. Only when there is a defect that prevents this, the printing machine is stopped using the electromechanical brakes.
  • Fig. 2 shows emergency stop switches 11 to 1n, which are connected to an electronic control system for a printing press.
  • the latter consists of an input / output unit 4, a computing unit 5 and power units 6, 7, which are assigned to motors 61, 71.
  • the power units essentially correspond to the main drive electronics 6 and the auxiliary drive electronics 7 (Fig. 1).
  • Only two motors, namely the motor 61 of the main drive and a motor 71 of an auxiliary drive, have been shown, although printing presses can have significantly more motors.
  • the design of the electronic control system in detail is possible in a variety of ways without departing from the scope of the invention.
  • the input / output unit 4 comprises two input / output cards 41, 42, each of which has a multiplicity of inputs and outputs 43, 44.
  • the input / output cards 41, 42 are connected to one another and to the input / output control card 51, which contains the monitoring circuit, among other things, of the computing unit via a bus system 45.
  • the computer unit 5 further comprises a memory card 54 for storing data, for example data from the printing press and data from the jobs to be processed.
  • a memory card 54 for storing data, for example data from the printing press and data from the jobs to be processed.
  • non-volatile memories are provided on the memory card 54.
  • the programs themselves were stored in read-only memories which are arranged on the cards of the computers 52 and 53.
  • a bus system 55 connects the input / output controller 51, the computers 52, 53 and the memory card 54.
  • the input / output unit 4 is provided for binary signals (for example, switches closed, switches open; relays attract, relays drop out), the outputs are digital Signals, which serve to control the power units 6, 7 and thus the motors 61, 71, via the input / output control 51.
  • the input / output control 51 is also supplied with a signal corresponding to the machine speed by a tachometer 9.
  • An electromagnet 63 for releasing the brake is supplied with operating voltage supplied at 66 via two contacts 64, 65 of two contactors 67, 68.
  • the contacts 64, 65 are designed as working contacts, so that the brake is only released when both contacts 64, 65 are closed, which in turn is only the case when both contactors 67, 68 from the input / output unit 4 Voltage are supplied.
  • the emergency switches of which only the emergency switches 11, 12, 13 and 1n are shown for the sake of clarity, can be provided with mushroom push buttons. However, other actuating devices, such as levers, tread strips and switches, which are actuated when protective guards are opened, can also be provided.
  • Each of the emergency switches 11 to 1n has two contact pairs 21 to 2n, 31 to 3n working as a normally closed contact.
  • the respective first contact pairs 21 to 2n are connected in series and connect a connection 1 provided with mains voltage to the primary winding 81 of a transformer.
  • a rectifier 83 is connected to the secondary winding 82 of the transformer. There is thus a galvanic separation between the safety circuit formed by the series connection of the respective first contact pairs and the primary winding 81 and the subsequent circuits.
  • the switching voltage is suitable for driving semiconductor circuits Reduced value, while the voltage supplying the safety circuit has a sufficiently large value to ensure a safe current flow despite the series connection of many contact pairs.
  • Corresponding inputs of the power units 6, 7, the computer 52, 53 and the input / output controller 51 are connected to the safety circuit via a contactor 84.
  • the respective second contact pairs 31 to 3n of the emergency switches 11 to 1n are connected to the inputs of the input / output unit 4 of the electronic control system.
  • the printing press is nevertheless operated via the stopped by the respective first contacts 11 to 1n, the transformer 81, 82, the rectifier 83 and the contactor 84.
  • the electromechanical braking device 60 is actuated.
  • the contactors 67, 68 are de-energized, whereby the magnetic coil 63 is separated from the operating voltage supplied at 66 with the aid of the contacts 64, 65. 2, the control of the contactors 67, 68 takes place via the input / output unit 4, but two separate output circuits are provided for the contactors 67, 68 to ensure high security.
  • switches 85, 86 can be connected to inputs of the input / output unit 4. These switches can be used to call up programs which result in a targeted shutdown of the printing press in accordance with the respective situation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem für eine Druckmaschine, die mit mindestens einer Antriebs- und Bremsvorrichtung und mit einer elektronischen Steuereinrichtung versehen ist.
  • Zur Erfüllung sicherheitstechnischer Auflagen sind verschiedene Sicherheitseinrichtungen an Druckmaschinen bekannt. So sind beispielsweise die verschiedenen Antriebe einer Druckmaschine mit Bremsen versehen, bei welchen die Bremskraft von Federn ausgeübt wird und zum Lösen bzw. Lüften der Bremsen Elektromagnete mit einer entsprechenden Spannung beaufschlagt werden.
  • Dabei werden bei bekannten Druckmaschinen die Bremsen sowohl als Betriebsbremsen als auch für den Notfall benutzt. Dieses führt zu einer unerwünschten Abnutzung der Bremsen.
  • Ferner sind an verschiedenen Stellen der Druckmaschine und gegebenenfalls auch in deren Umgebung Not-Aus-Schalter vorgesehen, mit deren Hilfe ein Anhalten der Druckmaschine vorgenommen werden kann. Damit ein Anhalten der Motoren ebenso wie ein Anlegen der Bremsen ohne elektrische Hilfsenergie möglich ist, sind bei bekannten Sicherheitseinrichtungen die Not-Aus-Schalter mit je einem Ruhekontakt versehen und in Reihe geschaltet.
  • In der DE-A 19 43 312 ist ein Antrieb für Druckwalzen in Druckmaschinen beschrieben, bei dem zum Erreichen einer hohen Positioniergenauigkeit im normalen Druckbetrieb ein die Druckwalze antreibender Elektromotor im Zusammenwirken mit einem elektrischen Steuerkreises für die Motordrehzahl und für die Abbremsung des Motors proportional zu einer jeweiligen Umdrehungszahl vorgesehen sind. Zur Abbremsung des Motors sind im Steuerkreis Umschaltelemente insbesondere Relais, angeordnet, die bewirken, daß der Motor als Generator arbeitet. Nachteilig hierbei ist, daß der Antrieb nebst Steuerkreis lediglich zum drehzahlproportionalen Beschleunigen und Verzögern von Druckwalzen einer Druckmaschine ausgelegt ist, und daß dieser Antrieb nicht geeignet ist, in Abhängigkeit von definierten Drehzahlverhältnissen im Rahmen eines Sicherheitssystems eine oder mehrere Bremsvorrichtungen zu betätigen, die eine schnelle Total- oder Teilabbremsung im Falle einer Not- oder Havariesituation bewirken.
  • In der deutschen Zeitschrift: Siemens-Energietechnik 1 (1979), Heft 4, Seiten 114-117, ist innerhalb einer elektronischen Antriebssteuerung und -überwachung eine Reglerüberwachung offenbart, bei der bei länger anstehender Abweichung zwischen Drehzahlsollwert und Drehzahlistwert ein Aus-Kommando gegeben wird. Das Aus-Kommando bewirkt eine sofortige Reglersperre mit verzögertem Abschalten eines Hauptschützes, welches einen Antriebsmotor stromlos schaltet.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Sicherheitssystem für eine Druckmaschine zu schaffen, das in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsvorrichtung und vom jeweiligen Betriebszustand der Druckmaschine eine definierte Abbremsung der bewegten Maschinenelemente ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem System nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Mit Hilfe der überwachungsschaltung, der Signale zu den Soll- und Istwerten der Drehzahl zugeführt werden, ist es möglich, laufend die Abweichungen zwischen Soll- und Istwert in jedem beliebigen Betriebszustand der Druckmaschine zu ermitteln und zum definierten Abbremsen der bewegten Maschinenelemente zu verwenden. Je nach Betriebszustand der Druckmaschine, aktueller Abweichung zwischen Soll- und Istwert der Drehzahl und der Betätigung eines der Not-Aus-Schalter, wird ein bestimmtes Programm zum Anhalten der Druckmaschine mit Hilfe eines der Rechner aus dem Speicher aufgerufen und abgearbeitet.
  • Dabei können je nach abgearbeitetem Programm die Maschinenelemente sowohl mit Hilfe der Ansteuerstufen und Leistungsstufen für den Elektromotor als auch mit Hilfe der elektromechanischen Bremsvorrichtung sicher abgebremst werden. Zum Aufrufen verschiedener Programme zum Anhalten der Druckmaschine können weitere Schalter mit Eingängen der elektronischen Steuereinrichtung verbunden sein.
  • Damit ist ein gezieltes Stillsitzen der Druckmaschine möglich - je nachdem, welcher dieser Schalter betätigt wurde. So kann es beispielsweise bei Betätigung eines Schalters im Bereich des Papieranlegers zweckmäßig sein, den Antrieb des Papieranlegers zwar sofort zu stoppen, jedoch den Hauptantrieb noch solange laufen zu lassen, bis die in der Maschine befindlichen Druckbögen die Maschine verlassen haben.
  • Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist gewährleistet, daß die Steuerung des Bewegungsablaufs der Druckmaschine rein elektrisch erfolgt, so daß auch vorgegebene Verzögerungen möglich sind. Dabei werden die elektromechanischen Bremsvorrichtungen nur dann benötigt, wenn in der elektronischen Steuereinrichtung Fehler auftreten.
  • Dadurch, daß mehrere Notschalter jeweils parallel betätigbare erste und zweite Kontaktpaare aufweisen, daß die ersten Kontaktpaare in Reihe geschaltet sind und einen Sicherheitsstromkreis bilden und daß die zweiten Kontaktpaare einzeln mit Eingängen der elektronischen Steuereinrichtung verbunden sind, wird eine zusätzliche Sicherheit und die Möglichkeit erreicht, den jeweils ausgelösten oder fehlerhaften Not-Aus-Schalter zu lokalisieren. Dabei bleiben die grundsätzlichen Vorteile der Reihenschaltung sämtlicher Not-Aus-Schalter erhalten. Insbesondere kann eine Not-Aus-Abschaltung nicht deshalb unterbleiben, weil eine für die Weitergabe eines Not-Aus-Signals erforderliche Spannungsquelle nicht vorhanden ist.
  • Eine besondere Ausgestaltung dieses Merkmals besteht darin, daß der Sicherheitsstromkreis mit Netzwechselspannung gespeist ist und daß in Reihe mit den ersten Kontaktpaaren die Primärwicklung eines Transformators geschaltet ist, dessen Sekundärwicklung über einen Gleichrichter mit den Leistungsstufen der überwachungsschaltung und dem Rechner bzw. den Rechnern verbunden ist.
  • Durch diese Ausgestaltung ist eine Anpassung des Sicherheitsstromkreises an Halbleiterschaltungen möglich, ohne daß die den Sicherheitsstromkreis versorgende Spannung so niedrig ist, daß durch die Reihenschaltung vieler Kontakte ein sicherer Stromfluß in Frage gestellt ist.
  • Die durch die zusätzlichen Kontaktpaare gewonnenen zusätzlichen Informationen können in verschiedenster Weise ausgewertet werden.
  • Die Not-Aus-Schalter dienen dazu, im Falle einer Gefahr, die gesamte Maschine möglichst schnell zum Stehen zu bringen. Es sind jedoch Störungen möglich, welche lediglich ein Stillsetzen der Maschine in aufeinanderfolgenden Schritten erfordern.
  • Zur weiteren Sicherheit ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Betätigung der Bremsvorrichtung dadurch erfolgt, daß ein die Bremsvorrichtung entgegen einer Federkraft lösender Elektromagnet abgeschaltet wird.
  • Um auch dagegen geschützt zu sein, daß die Antriebsvorrichtung nicht zum Stillstand gebracht werden kann, wenn durch einen Fehler, beispielsweise in den Leistungsstufen, das höchstmögliche Drehmoment aufgebracht wird, ist die Bremsvorrichtung gemäß einer anderen Weiterbildung derart ausgelegt, daß die Druckmaschine auch dann zum Stillstand gebracht werden kann, wenn die Antriebsvorrichtung das höchstmögliche Drehmoment aufbringt.
  • Bei einer Reihe von Defekten in der elektronischen Steuereinrichtung ist selbst bei einer unzulässig hohen Abwelchung zwischen Soll- und Istwert keine Betätigung der elektromechanischen Bremsvorrichtung erforderlich, solange die Leistungsstufen und gegebenenfalls mit ihnen verbundene Steuerstufen noch arbeiten. Für solche Fälle ist es vorgesehen, daß die Überwachungsschaltung vor der Betätigung Steuersignale zum Stillsetzen der Druckmaschine an die Leistungsstufen abgibt und erneut die Abweichung zwischen Soll -und Istwert der Drehzahl prüft.
  • Da die elektromechanische Bremsvorrichtung bei dem erfindungsgemäßen System sehr selten benutzt wird, könnte ein trotzdem auftretender Defekt an der Bremsvorrichtung nicht bemerkt werden. Es ist deshalb gemäß einer anderen Weiterbildung vorgesehen, daß durch Betätigung der Bremsvorrichtung, Steuerung der Antriebsvorrichtung auf das höchstmögliche Drehmoment und Auswertung des Drehzahl-Istwertes die Bremsvorrichtung überprüft wird. Dabei erfolgt die Überprüfung vorzugsweise nach dem Einschalten der elektronischen Steuereinrichtung.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuereinrichtung und
    Fig. 2
    ein Blockschaltbild einer weiteren elektronischen Steuereinrichtung mit einer Not-Aus-Einrichtung gemäß einer Weiterbildung der Erfindung.
  • Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Bei der in Figur 1 dargestellten elektronischen Steuereinrichtung werden ein Hauptantrieb 61 und verschiedene Hilfsantriebe, von denen lediglich zwei Hilfsantriebe 71, 72 dargestellt sind, von zwei Rechnern 52, 53 gesteuert. Die Rechner 52, 53 sind untereinander und mit einer Steuerelektronik 56 mit Hilfe eines Bus-Systems 55 verbunden.
  • Jeweils eine Hauptantriebselekronik 6 und eine Hilfsantriebselektronik 7 umfaßt neben Leistungsstufen auch zugehörige Ansteuerstufen, die bei einem praktisch ausgeführten erfindungsgemäßen System unter anderem mit Mikroprozessoren ausgerüstet sind.
  • Die Steuerelektronik 56 hat vielseitige Aufgaben und umfaßt verschiedene Komponenten. Zum Verständnis der vorliegenden Erfindung ist jedoch lediglich die Erläuterung einer Überwachungsschaltung, welche Teil der Steuerelektronik 56 ist, erforderlich.
  • Der Überwachungsschaltung wird von einem Tachometer 9 der Istwert der Maschinengeschwindigkeit bzw. der Drehzahl des Hauptantriebes zugeführt. Ein Sollwert wird über das Bus-System 55 zugeleitet. Solange die Abweichung zwischen Soll- und Istwert in einem Bereich ist, der einer normalen Regelabweichung entspricht, werden von der Steuerelektronik zwei in Fig. 1 nicht dargestellte Schütze mit Strom versorgt, so daß die elektromechanische Hauptantriebsbremse gelöst ist.
  • Die Überwachungsschaltung in der Steuerelektronik 56 gibt bei Überschreiten einer zulässigen Abweichung zwischen Soll- und Istwert Signale zur Hauptantriebselektronik 6, um den Hauptantrieb 61 stillzusetzen. Diese Signale können eine Sperre der Zündimpulse der Leistungsstufen und/oder einer Ansteuerung der Leistungsstufen mit elektrischer Bremsung zur Folge haben.
  • Ist bei einem Defekt die Hauptantriebselektronik 6 funktionsfähig, so wird bei einem von der Überwachungsschaltung zur Stillsetzung des Hauptantriebs abgegebenen Signal die Maschinengeschwindigkeit durch die elektrische Bremsung schnell sinken, so daß weitere Maßnahmen nicht erforderlich sind.
  • Falls jedoch ein Defekt in der Hauptantriebselektronik 6 vorliegt, der zu einem Versagen der elektrischen Bremsung führt, so kann die Druckmaschine durch Betätigung der elektromechanischen Hauptantriebsbremse 60 stillgesetzt werden. In diesem Fall gibt die Überwachungsschaltung ein Signal zur Zündimpulssperre an die Hauptantriebselektronik 6, um zu vermeiden, daß der Hauptantrieb 61 weiterhin mit Strom versorgt wird - falls der Defekt in der Hauptantriebselektronik 6 dieses zuläßt.
  • Die Überwachungsschaltung überwacht ferner die Funktion der Rechner 52,53 und kann gegebenenfalls bei Ausfall eines Rechners sicherheitsrelevante Funktionen auf den anderen Rechner übertragen.
  • Außerdem überwacht die Überwachungsschaltung die Hilfsantriebselektronik 7, die Hilfsantriebe 71,72 sowie eine dem Hilfsantrieb 71 zugeordnete Bremsvorrichtung 70.
  • Wird ein Not-Aus-Signal von einer entsprechenden Einrichtung 57 ausgelöst, so wird es zu den Rechnern 52,53, zur Hauptantriebselektronik 6, zur Hilfsantriebselektronik 7 und zur Steuerelektronik 56 geleitet. Sofern kein Defekt in der elektronischen Steuereinrichtung vorliegt, wird die Druckmaschine wie oben beschrieben ohne Zuhilfenahme der elektromechanischen Bremsen angehalten. Erst wenn ein Defekt vorliegt, der dieses verhindert, wird die Druckmaschine mit Hilfe der elektromechanischen Bremsen stillgesetzt.
  • Fig. 2 zeigt Not-Aus-Schalter 11 bis 1n, welche an ein elektronisches Steuersystem für eine Druckmaschine angeschlossen sind. Letzteres besteht aus einer Ein/Ausgabe-Einheit 4, einer Recheneinheit 5 und Leistungsteilen 6,7, welche Motoren 61,71 zugeordnet sind. Die Leistungsteile entsprechen im wesentlichen der Hauptantriebselektronik 6 und der Hilfsantriebselektronik 7 (Fig. 1). Der Übersichtlichkeit halber wurden lediglich zwei Motoren nämlich der Motor 61 des Hauptantriebes und ein Motor 71 eines Hilfsantriebes dargestellt, obwohl Druckmaschinen über wesentlich mehr Motore verfügen können. Die Auslegung des elektronischen Steuersystems im einzelnen ist in vielfältiger Weise möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt die Ein-/Ausgabeeinheit 4 zwei Ein-/Ausgabekarten 41, 42, welche jeweils eine Vielzahl von Eingängen und Ausgängen 43, 44 aufweisen. Die Ein-/Ausgabekarten-41, 42 sind untereinander und mit der Ein-/Ausgabesteuerkarte 51, welche unter anderem die Überwachungsschaltung enthält, der Recheneinheit über ein Bussystem 45 verbunden.
  • In der Recheneinheit sind zwei Rechner 52, 53 vorgesehen, welche an sich verschiedene Aufgaben erfüllen, jedoch derart programmiert sind, daß bei Ausfall eines der Rechner 52, 53 der andere Rechner Aufgaben des ausgefallenen Rechners, insbesondere sicherheitsrelevante Steuerungen, übernimmt. Die Rechnereinheit 5 umfaßt ferner eine Speicherkarte 54 zur Speicherung von Daten, beispielsweise Daten der Druckmaschine und Daten der zu bearbeitenden Aufträge. Dazu sind auf der Speicherkarte 54 nichtflüchtige Speicher vorgesehen. Bei einem praktisch ausgeführten elektronischen Steuersystem wurden die Programme selbst in Nur-Lese-Speichern abgelegt, welche auf den Karten der Rechner 52 und 53 angeordnet sind. Es sind jedoch auch andere Konfigurationen zur Speicherung der Programme Rahmen der Erfindung möglich. Ein Bussystem 55 verbindet die Ein-/Ausgabesteuerung 51, die Rechner 52, 53 und die Speicherkarte 54.
  • Wahrend bei dem dargestellten elektronischen Steuerungssystem die Ein/Ausgabe-Einheit 4 für binäre Signale vorgesehen ist (beispielsweise Schalter geschlossen, Schalter offen; Relais anziehen, Relais abfallen), erfolgt die Ausgabe von digitalen Signalen, welche zur Steuerung der Leistungsteile 6,7 und damit der Motoren 61,71 dienen, über die Ein/Ausgabe-Steuerung 51. Der Ein/Ausgabe-Steuerung 51 wird ferner von einem Tachometer 9 ein der Maschinengeschwindigkeit entsprechendes Signal zugeführt.
  • Von mehreren den Motoren zugeordneten Bremseinrichtungen ist lediglich die dem Hauptantrieb zugeordnete elektromechanische Bremseinrichtung schematisch dargestellt. Dabei wird ein Elektromagnet 63 zum Lüften der Bremse über zwei Kontakte 64,65 zweier Schütze 67,68 mit bei 66 zugeführter Betriebsspannung versorgt. Die Kontakte 64,65 sind als Arbeitskontakte ausgelegt, so daß die Bremse nur dann gelüftet wird, wenn beide Kontakte 64,65 geschlossen sind, was wiederum nur der Fall ist, wenn beide Schütze 67,68 von der Ein/Ausgabe-Einheit 4 mit Spannung versorgt werden.
  • Die Notschalter, von denen der Übersichtlichkeit halber lediglich die Notschalter 11,12,13 und 1n dargestellt sind, können mit Pilzdruckknöpfen versehen sein. Es können jedoch auch andere Betätigungsvorrichtungen, wie beispielsweise Hebel, Trittleisten und Schalter, die beim Öffnen von Schutzgittern betätigt werden, vorgesehen werden. Jeder der Notschalter 11 bis 1n weist zwei als Ruhekontakt arbeitende Kontaktpaare 21 bis 2n, 31 bis 3n auf. Die jeweils ersten Kontaktpaare 21 bis 2n sind in Reihe geschaltet und verbinden einen mit Netzspannung versehenen Anschluß 1 mit der Primärwicklung 81 eines Transformators.
  • An die Sekundärwicklung 82 des Transformators ist ein Gleichrichter 83 angeschlossen. Es wird somit eine galvanische Trennung zwischen dem durch die Reihenschaltung der jeweils ersten Kontaktpaare und der Primärwicklung 81 gebildeten Sicherheitsstromkreis und den nachfolgenden Schaltungen erzielt. Außerdem wird die Schaltspannung auf einen zur Ansteuerung von Halbleiterschaltungen geeigneten Wert herabgesetzt, während die den Sicherheitsstromkreis speisende Spannung einen genügend großen Wert aufweist, um trotz der Reihenschaltung vieler Kontaktpaare einen sicheren Stromfluß zu gewährleisten. Über ein Schütz 84 sind entsprechende Eingänge der Leistungsteile 6,7, der Rechner 52,53 und der Ein/Ausgabe-Steuerung 51 mit dem Sicherheitskreis verbunden.
  • Die jeweils zweiten Kontaktpaare 31 bis 3n der Notschalter 11 bis 1n sind an Eingange der Ein/Ausgabe-Einheit 4 des elektronischen Steuersystems angeschlossen.
  • Bei Betätigung eines der Not-Aus-Schalter 11 bis 1n wird der Sicherheitsstromkreis unterbrochen, so daß die Primärwicklung 81 nicht mehr über den Anschluß 1 mit Netzspannung versorgt wird. Daraufhin wird auch die Sekundärspannung sowie die Ausgangsspannung des Gleichrichters 83 zu 0, und das Schütz 84 fällt ab. Diese Vorgänge benötigen eine gewisse Zeit, während - ausgelöst vom öffnen des zweiten Kontaktes des betätigten Not-Aus-Schalters - in der elektronischen Steuereinrichtung 5 bereits entsprechende Programmschritte zum Stillsetzen der Druckmaschine eingeleitet werden.
  • Sollten in der Ein/Ausgabe-Einheit 4 oder in der Recheneinheit 5 Defekte vorliegen, welche eine wirksame Weiterleitung der von den jeweils zweiten Kontakten 31 bis 3n der Not-Aus-Schalter 11 bis 1n abgegebenen Signale verhindern, so wird die Druckmaschine trotzdem über den von den jeweils ersten Kontakten 11 bis 1n, dem Transformator 81,82, dem Gleichrichter 83 und dem Schütz 84 gebildeten Sicherheitskreis angehalten.
  • Erst wenn die elektronische Steuereinrichtung nicht in der Lage ist, die Druckmaschine durch elektrische Bremsung anzuhalten, wird - wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben - die elektromechanische Bremsvorrichtung 60 betätigt. Dazu werden die Schütze 67,68 stromlos geschaltet, wodurch die Magnetspule 63 mit Hilfe der Kontakte 64,65 von der bei 66 zugeführten Betriebsspannung getrennt wird. Bei der Einrichtung nach Fig. 2 erfolgt die Steuerung der Schütze 67,68 zwar über die Ein/Ausgabe-Einheit 4, es sind jedoch zur Gewährleistung einer hohen Sicherheit zwei getrennte Ausgangskreise für die Schütze 67,68 vorgesehen.
  • Auch wenn keine ausgesprochene Notsituation vorliegt, kann ein außerplanmäßiges Anhalten der Druckmaschine erwünscht sein. Dazu können weitere Schalter 85,86 mit Eingängen der Ein/Ausgabe-Einheit 4 verbunden sein. Durch diese Schalter können Programme abgerufen werden, welche ein der jeweiligen Situation entsprechendes, gezieltes Stillsetzen der Druckmaschine zur Folge haben.

Claims (11)

  1. Sicherheitssystem für eine Druckmaschine,
    - bestehend aus einer Antriebsvorrichtung für die bewegten Maschinenelemente, die mit einer Steuereinrichtung in Verbindung steht, der Signale zum Soll- und Istwert der Drehzahl der Antriebsvorrichtung zuführbar sind und die mit Ansteuerstufen und Leistungsstufen für mindestens einen Elektromotor verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß eine Überwachungsschaltung (51) vorgesehen ist, welche bei unzulässig hoher Abweichung zwischen Soll- und Istwert ein Signal zum definierten Abbremsen der bewegten Maschinenelemente an die Ansteuerstufen und eine elektromechanische Bremsvorrichtung (60) ausgibt,
    - daß die Überwachungsschaltung (51) zwei redundant wirkende Rechner (52, 53) und einen Speicher (54) für Programme zum Abbremsen der bewegten Maschinenelemente enthält,
    wobei die Überwachungsschaltung (51) über ein Bussystem (55) mit den Rechnern (52, 53) und dem Speicher (54) verbunden ist und über ein weiteres Bussystem (45) mit einer Ein-/Ausgabeeinheit (4) für Signale von in der Druckmaschine angeordneten Not-Aus-Schaltern (11, 12, 13, 1n, 85, 86) und für Signale zum Ansteuern der elektromechanischen Bremsvorrichtung (60) in Verbindung steht,
    - daß die Not-Aus-Schalter (11, 12, 13, 1n) jeweils erste und zweite Ruhekontakte (21, 22, 23, 2n; 31, 32, 33, 3n) aufweisen, wobei die ersten Ruhekontakte (21, 22, 23, 2n) in Reihenschaltung signaltechnisch mit separaten Eingängen der Überwachungsschaltung (51), den Rechnern (52, 53) und den Ansteuerstufen für die Leistungsstufen (6, 7) verbunden sind,
    und die zweiten Ruhekontakte (31, 32, 33, 3n) mit separaten Eingängen (43, 44) der Ein-/Ausgabeeinheit (4) verschaltet sind.
  2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Betätigung der Bremsvorrichtung (60) dadurch erfolgt, daß ein die Bremsvorrichtung (60) entgegen einer Federkraft lösender Elektromagnet (63) abgeschaltet wird.
  3. Sicherheitssystem nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in Reihe mit den Elektromagneten (63) zwei Kontaktpaare (64, 65) zweier Schütze (67, 68) in Reihe geschaltet sind, und daß die Schütze (67, 68) über getrennte Ausgangsschaltungen (42) der elektronischen Steuereinrichtung ansteuerbar sind.
  4. Sicherheitssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Bremsvorrichtung (60) derart ausgelegt ist, daß die Druckmaschine auch dann zum Stillstand gebracht werden kann, wenn die Antriebsvorrichtung (61) das höchstmögliche Drehmoment aufbringt.
  5. Sicherheitssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Überwachungsschaltung (51) vor der Betätigung Steuersignale zum Stillsetzen der Druckmaschine an die Leistungsstufen (6, 7) abgibt und erneut die Abweichung zwischen Soll- und Istwert der Drehzahl prüft.
  6. Sicherheitssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß durch Betätigung der Bremsvorrichtung (60), Steuerung der Antriebsvorrichtung (61) auf das höchstmöglichste Drehmoment und Auswertung des Drehzahl-Istwertes die Bremsvorrichtung (60) überprüft wird.
  7. Sicherheitssystem nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Überprüfung nach dem Einschalten der elektronischen Steuereinrichtung erfolgt.
  8. Sicherheitssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei einer elektronischen Steuereinrichtung mit zwei Rechnern (52, 53) die Überwachungsschaltung (51) die sicherheitsrelevanten Funktionen der Rechner (52, 53) miteinander vergleicht und bei Ausfall eines der Rechner (52) die Steuerung der Antriebsvorrichtung (61) dem anderen Rechner (53) zuordnet.
  9. Sicherheitssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß von der Überwachungsschaltung (51) weitere Bremsvorrichtungen steuerbar sind, welche weiteren Antriebsvorrichtungen (71) (Hilfsantrieben) zugeordnet sind.
  10. Sicherheitssystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die ersten Kontaktpaare (21 bis 2n) in Reihe geschaltet sind und einen Sicherheitsstromkreis bilden, und daß die zweiten Kontaktpaare (31 bis 3n) einzeln mit Eingängen der Ein-/Ausgabe-Einheit (4) verbunden sind.
  11. Sichheitssystem nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Sicherheitsstromkreis mit Netzwechselspannung gespeist ist,
    und daß in Reihe mit den ersten Kontaktpaaren (21 bis 2n) die Primärwicklung (81) eines Transformators geschaltet ist, dessen Sekundärwicklung (82) über einen Gleichrichter (83) mit den Leistungsstufen (6, 7), der Überwachungsschaltung (51) und dem Rechner bzw. den Rechnern (52, 53) verbunden ist.
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