DE3111230A1

DE3111230A1 - "einrichtung zur steuerung und ueberwachung von stellgliedern an druckmaschinen"

Info

Publication number: DE3111230A1
Application number: DE19813111230
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl.-Ing. DDR 7031 Leipzig Geyer; Max Dipl.-Ing. Janicki; Reinhart Dipl.-Ing. DDR 7027 Leipzig Keil; Hans-Georg Dipl.-Ing. DDR 7034 Leipzig Liefke
Original assignee: Polygraph Leipzig Kombinat Veb
Current assignee: Polygraph Leipzig Kombinat Veb
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1981-03-21
Publication date: 1982-01-14
Also published as: SE8102260L; US4394609A; FR2480191B1; DD150028A1; GB2073664A; FR2480191A1; GB2073664B

Description

Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von Stellgiedern an Druckmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von Stellgliedern, beispielsweise Färb- und Feuchtdosierschrauben an Druckmaschinen.

,Bekannt ist eine Vorrichtung nach der DE-AS 2.714·577 zum Verstellen von Farbdosierelementen im Farbkasten von Druckmaschinen, bei der die Stellung der Farbdosierelemente durch Weggeber feststellbar und durch Stellantriebe fernverstellbar ist» indem den Weggebern nachgeordnete elektronische Speicher' mittels abgegriffener Spannungswerte die einzelnen Stellungen der Farbdosierelemente speichern. Das Ausgangssignal der Speicher wird in Vergleichschaltungen mit dem Ausgangssignal der Weggeber verglichen und bei Abweichung voneinander der Stellantrieb angesteuert. Die Steuerungseinrichtung zeigt Jedoch während de3 Abgleiches je nach der Höhe der Verstärkung der Meßwerte Schwingungsverhalten. Ursache hierfür ist die Ausführung dieser Verstellvorrichtung in Form eines analogen Regelkreises. Bis zur Erreichung des Endzustandes der Stellglieder bewirkt das Schwingungsverhalten der Stellglieder um ihren Endzustand Makulaturanfall bzw. üngenauigkeiten in der Dosierung des Feucht- oder Farbmittels»

130062/0681

Es ist Ziel der Erfindung, eine Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von Stellgliedern an Druckmaschinen zu schaffen, die eine höhere Genauigkeit besitzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Stellung der Stellglieder so zu erfassen, daß eine digitale Meßwerterfassung und Weiterverwendung der Meßwerte in einer dafür geschaffenen Steuerschaltung zur Verstellung der Stellglieder möglich ist·

iSrfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem einer zur Erkennung der Stellung der Stellglieder mit dem beweglichen Teil der Stellglieder fest verbundenen Meßscheibe mit einer zwei Abtaststellen aufweisenden Abtastvorrichtung eine Schaltung zur Erkennung der Drehrichtung der Stellglieder und dieser eine elektronische Zähleinrichtung mit optischer Anzeige nachgeordnet sind, sowie eine einer Vorwahl einrichtung nachgeschaltet-en Vergleichsschaltung zur Überprüfung der .vorgegebenen mit der ausgeführten Verstellung und dieser eine ' Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr des Motors und zum Öffnen eines Torgliedes, das mit den Eingängen wahlweise mit der Vorwahleinrichtung und einem Datenträger verbunden ist und der Ausgang des Torgliedes mit einer Motorüberwachungseinrichtung, mittels eines folgenden Verstärkers an das Stellglied geschalten ist. -

Vorteilhafterweise ist die Meßscheibe mit Aussparungen ausgebildet, mit gleichen Abstand zum Drehmittelpunkt und zwischen jeweils zwei nebeneinander liegenden Aussparungen· .

PUr eine kleine Schritteinstellung sind die Abtastelemente so gestaltet, daß die Abtastelemente Jeweils eine Fotodiode * und eine lichtemittierende Diode aufweisen·

130062/0681

Al3 eine mögliche Ausführungsform weist das iüorglied einen bistabilen Multivibrator auf. Die optische Anzeige ist beispielsweise dadurch möglich, daß die optische Anzeigeeinrichtung leuchtdioden aufweist. Günstig bei der Anwendung ist es, daß die Stellglieder Elektromotoren aufweisen· Die Verbindung zwischen dem Ausgang des bistabilen Multivibrators und des Motors wird vorteilhaft dadurch gestaltet, daß der Verstärker ein Relais aufweist. PUr die Verwendung von Wechselstrommotoren ist es günstig, daß in der Motorüberwachungseinrichtuns in Reihe zu den Elektromotoren eine Spannungsquelle, ein Relais und antiparallel geschaltete nichtlineare Widerstände geaclialten sind, sowie die nichtlinearen Widerstände über antiparallel geschaltete optoelektronische Koppler mit einem Verstärker verbunden und diesem ein mit einem Zeitglied.an die Eingänge eines Torgliedes geschalteter Schmitt-Trigger nachgeordnet ist.

Unter Beachtung der Verwendung von gebräuchlichen Bauelementen ist es von Vorteil, daß die nichtlinearen Widerstände als Dioden ausgebildet sind.

Die Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von Stellgliedern an Druckmaschinen erfaßt mittels dor Meßscheibe die Stellung der Stellglieder in einzelne Schrittimpulse je nach Ausbildung der Meßscheibe und erkennt die Drehrichtung durch die Impulsfolgeabgabe der beiden Abtastelemente bzw. nach der Impulsflankenfolge und ermöglicht so die Zählung, Anzeige und Steuerung der Stellung der Stellglieder. Dabei ist ein Schwingungsverhalten der Stellglieder um ihre Sndotellung nicht möglich. Die Genauigkeit der Einstellung ist durch die Form der Meßscheibe variierbar.

130062/0681

—«r-

An einem Ausführungsbeispiel soll nachfolgend die Erfindung näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: schematische Ansicht der Einrichtung, Pig. 2; Üb erwachungseinriclitung des Motors.

Die Stellung des Motors 7 wird über die Meßscheibe 1 und einer Abtasteinrichtung 2 mit zwei Abtastelementen, die jeweils aus einer fotodiode 3» 5 und einer lichtemittierenden Diode 4; 6 bestehen, abgetastet. Dabei hat die Meßscheibe 1 rechteckförmige Aussparungen an ihrem Umfang, die entsprechend dem geforderten Schrittwinkel und damit der geforderten Genauigkeit in bestimmten Abständen zueinander angebracht sind. Die Meßscheibe 1 ist mit dem Rotor des Motors 7 fest verbunden.

Die Abtasteinrichtung 2 gibt bei der Durchführung eines Stellschrittes über die Fotodiode 5 und die lichtemittierende Diode 6 einen elektrischen Impuls ab, wenn die Meßscheibe 1 so weit gerückt ist, daß die lichtschranke durch die folgende Aussparung geschlossen wird. Gleichzeitig ist die lichtschranke der Fotodiode 3 und der lichtemittierenden Diode 4 durch die Meßscheibe 1 geschlossen. Das Abtastelement mit der Fotodiode 5 und der LED 6 bewirkt demnach ein 0-1-Signal und das Abtastelement mit der Fotodiode 3 und der LED 4 ein 1-Signal. liach dem Impulsflankensprung der Fotodiode 5 und der LED 6 geben beide Abtastelemente ein 1-Signal ab. Rückt die Meßscheibe weiter, so macht die Fotodiode 3 und die LED 4 einen 1-0-Impulsflankensprung, während die Fotodiode 5 und die LED weiter ein 1-Signal abgeben. Kehrt sich die Drehrichtung des Motors 7 um, dann ändert sich die Reihenfolge der Impulse bzw. der Impulsflankensprünge so, daß sie durch die : Drehrichtungs-

130062/0681

erkennungsschaltung 10 erkannt werden kann. Die Abgabe dieser Impulsfolge ist möglich durch die Anordnung der Abtastelemente in einem Abstand der größer ist, als der Abstand von Aussparung zu Aussparung, aber nie ein ganzes Mehrfaches dieses Abstandes beträgt.

Die Drehrichtungserkennungsschaltung 10 besteht in bekannter Weise aus einer -Logiks ehalt ung zur Erkennung einer bestimmten Änderung in der Impulsfolge. Each der Trennung der Zählimpulse in Zählimpulse beider Drehrichtungen des Motors 7 werden diese einer allgemein verwendeten elektronischen Vorwärts/Rückwärts-Zähleinrichtung 11 zugeleitet und über ein Leuchtdioden-Display 12 angezeigt. Gleichzeitig werden die Sählimpulse der Vorwärts/RUckwärtß-Zähleinrichtung 11 einer Impulsvergleichsschal tung 13 zugeleitet, in der die über einen Lochstreifenleser oder einer handbetätigten Vorwahleinrichtung 14 vorgegebenen Stellschritte gespeichert sind. Solche Vergleichsschaltungen sind bekannt. Solange eine Differenz zwischen den Vorgabewerten und denen der Zähleinrichtung 11 besteht, wird der bistabile Multivibrator 8 durch ein Setzsignal immer wieder gesetzt. Damit wird bewirkt, daß der Motor 7 solange verstellt wird, bis seine vorgegebene Endstellung erreicht ist. Zwischen dem bistabilen Multivibrator 8 und dem Motor 7 ist zur Überwachung der i\inktion des Motors 7 anhand des jeweils über eine bestimmte Zeit fließenden Stromes eine Motorüberwachungseinrichtung 18 geschalten. Diese in Figur 2 dargestellte Schaltung dient zur Feststellung eines mechanischen Blockierens des Motors 7, d. h. bei einem Defekt im Motor, bei einem Hängenbleiben der Dosierschrauben o. ä. Das Ausgangssignal 4 (y 1) wird über einen Schmitt-Trigger und ein Zeitglied zum Abschalten der Maschine genutzt. Der Mukulaturanfall wird dadurch verringert und eine Beschädigung des Motors 7 verhindert. Im Ausführungsbeispiel ist der Motor 7 al3 Wechselstrommotor ausgebildet. In diesem Fall muß der nichtlineare Widerstand (Diode 20) so ausgeführt; sein, daß beide Halbwellen der

130062/0681

Wechselspannung ausgenutzt werden» Dafür werden im Ausführungsbeispiel antiparallele Schal buiigen der Dioden 20 und des Potential trenners (optoelektronischer Koppler 22) gewählt»

über die Dioden 20 wird der Betriebsstrom in eine von der Stromstärke nahezu unabhängige Spannung umgeformt, die einem Potentialtrenner, im Ausführungsbeispiel dem optoelektronischen Koppler 22, zugeführt wird. Die Anzahl der Dioden 20 richtet sich nach der zur Steuerung des Potentialtrenners benötigten Spannungshöhe. Die Potentialtrennung ist notwsndig, wenn der Motor 7 mit einer höheren Spannung als die Logikelemente auf der Sekundärseite betrieben wird. ■ Als Überlastungsschutz dient der Widerstand 21· Gleichzeitig erzeugt er die notwendige Vorspannung für die optoelektronischen Koppler 22.

Die AusgangsSpannung des Potentialtrenners wird im Verstärker 24 verstärkt und einem Schmitt-Trigger mit einem Zeitglied &ber ein UIJD-Glied als Abschält signal genutzt.

Der mit den optoelektronischen Kopplern parallel ,geschaltete Kondensator 23 bewirkt, daß An- und Abschaltströme nicht mit verstärkt werden.

Die Schaltung zur Drehrichtungsumkehr 9 des Motors 7 bewirkt anhand der Information über die aktuelle Drehrichtung und der Information der Vergleichsschaltung 13 über die Differenz von vorgewählter und durchgeführter Verstellung die Drehrichtungs« umkehr über bekannte Motorschutzschaltungen für den jeweils verwendeten Motortyp.

130062/0681 F

Bezugszeichen

1 Meßscheibe

2 optoelektronische Abtasteinrichtung

3 Fotodiode

4 lichtemittierende Diode (Iu£D)

5 fotodiode

6 lichtemittierende Dicdo (LSI*)

7 Elektromotor

8 bistabiler Multivibrator

9 Schaltung zur Drehrichtungsumkehr des Motors

10 Drehrichtungnex-kennungsschaltung

11 Vorwärts/iiückvvärts-iJähleiriricritung

12 LED-Display

13 Impulsvergleich^ ehalt ims ß^i* Speicher

14 Vorwahle inri ch feung

15 Lochstreifenleser

16 Heiais

17. Spannungs que He

18 Motorüberwachungaeinrichtuiig

19 lichtemittierende Mode (LuJ))

20 Diode

21 Widerstand

22 optoelektronischer Koppler

23 Kondensator

24 Verstärker

130062/0681

Claims

Patentanspruch

ί 1 .J Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von Stellgliedern an' Druckmaschinen, bei der die Stellung der Stellglieder durch Weggeber feststellbar und durch Stellantriebe fernverstellbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß einer zur Erkennung der Stellung der Stellglieder mit dem beweglichen Teil der Stellglieder fest verbundenen Meßscheibe (1) mit einer zwei Abtaststellen aufweisenden Abtastvorrichtung eine Schaltung zur Erkennung der Drehrichtung der Stellglieder und dieser eine elektronische Zähleinrichtung (11) mit optischer Anzeige nachgeordnet sind, sowie eine einer Vorwahleinrichtung nachgeschalteten Vergleichsschaltung zur Überprüfung der vorgegebenen mit der ausgeführten Verstellung und dieser eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr des Motors und sum Offnen eines Torgliedes, das mit den Eingängen wahlweise mit der Vorwahleinrichtung und einem Datenträger verbunden ist und der Ausgang des Torgliedes mit einer Überwachungseinrichtung mittels eines folgenden Verstärkers an das Stellglied geschalten ist.

2· Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von 'Stellgliedern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßscheibe (1) mit Aussparungen, mit gleichem Abstand zum Drehmittelpunkt und zwischen jeweils zwei nebeneinander liegenden Aussparungen, ausgebildet ist.

3. Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von Stellgliedern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastelemente jeweils eine Fotodiode (3; 5) und eine lichtemittierende Diode (4; 6) aufweisen.

4. Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von Stellgliedern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Torglied einen bistabilen Multivibrator (8) aufweist.

130062/0681

5» Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von Stellgliedern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anzeigeeinrichtung Leuchtdioden (19) auf v/eist·

6. Einrichtung zur Steuerung und -Überwachung von Stellgliedern ' nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder Elektromotoren (7) aufweisen.

7. Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von Stellgliedern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker ein Relais (16) aufweist.

8. Einrichtung zur Steuerung und Überwachung von Stellgliedern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Motorüberwachungseinrichtung (18) in Reihe zu den Elektromotoren (7) eine Spannuncsquelle (17), ein Relais (16) und antiparallel geschaltete nichtlineare Widerstände geschalten sind, sowie die nichtlinearen Widerstände über antiparallel geschaltete optoelektronische Koppler (22) mit einem Verstärker (24) verbunden und diesem ein mit einem Zeitglied an die Eingänge eines Torgliedes geschalteter Schmitt-Trigger nachgeordnet ist.

9. Einrichtung zur Steuerung und Überwachung'von Stellgliedern nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen Widerstände als Dioden (20) ausgebildet sind·

130062/0681