CH490190A - Einrichtung zur Registerregelung an einer Druckmaschine - Google Patents

Description

  Einrichtung     zur    Registerregelung an einer Druckmaschine    Die Erfindung befasst sich mit einer Einrichtung zur  Registerregelung an einer Druckmaschine, die z. B.  bandförmiges, dehnbares Gut, z. B. Papierbahnen, för  dern, bedrucken und schneiden kann, wobei die ein  zelnen Bearbeitungsvorgänge bei laufender Gutbahn  durch Marken auf oder an der Gutbahn bzw. mehreren  Gutbahnen gegebenenfalls in Beziehung zu Marken an  den umlaufenden Maschinenteilen gesteuert werden  sollen. Soll die     Farb-    oder     Schnittregisterhaltun'    bei  Druckmaschinen überwacht und korrigiert werden, so  wird eine solche     Oberwachungs-    und Korrekturaufgabe  auf die Überwachung der Koinzidenz zweier Marken  zurückgeführt.

   Die Grösse eines fehlerhaften Abstandes  dieser Marken wird als Registerfehler ausgewertet und  einer Registerregelung eingegeben, die entsprechende       Stellkomandos    an die motorischen     Registerverstellmittel     der Maschine im Sinne einer Fehlerkorrektur ausgibt.  die     Registerregeleinrichtung    enthält zu diesem Zweck  einen Regler, der z.

   B. bei Koinzidenz der überwachten       Passmarken    die motorischen Korrekturantriebe ausser  Betrieb hält, bei Nichtkoinzidenz aber, also bei     Vor-          oder        Nacheilung    einer Marke gegenüber der anderen,  die motorischen     Korrekturantriebsmittel    im einen oder  anderen Drehsinn zwecks Ausgleich des Registerfehlers  zum Umlauf bringt. Da die Gutgeschwindigkeit aufgrund  von Maschinenfehlern periodisch oder aperiodischen  Änderungen unterliegen kann und überdies auch, z. B.

    durch Steuerbefehle, veränderbar sein muss, ausserdem  die Gutdehnung bei Beanspruchung auf Zug nicht     ver-          nachlässigbar    ist und demzufolge jeder auftretende Re  gisterfehler ebenfalls zeitlichen Änderungen ausgesetzt  ist, sind zur     Registerfehlerbeseitigung    aufwendige Mass  nahmen erforderlich.  



  Es sind schon Regler mit     Differentialeinfluss    in Be  tracht gezogen worden, deren Ausgangs- bzw. Stell  grösse in Form elektrischer Impulse einerseits proportio  nal der Grösse des Registerfehlers ist und deren Aus  gangsgrösse anderseits zusätzlich durch einen Steuer  faktor beeinflusst wird, der in Abhängigkeit von der  Änderungsgeschwindigkeit des Registerfehlers arbeitet;    dieser Steuerfaktor wird durch periodische Subtraktion  jedes gemessenen Fehlerwertes von dem gespeicherten  Wert der vorangegangenen Fehlermessung gewonnen.  



  Die Erfindung weist demgegenüber einen anderen  Weg für die     Reglerausbildung,    wobei ein optimales  Schaltverhalten des Reglers für die Registerregelung  angestrebt und erreicht wird.  



  Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Drei  punktregler mit einer in der Regelrückführung gelege  nen, steuerbaren Zeitkonstanten, die der von der Gut  geschwindigkeit abhängigen     Streckenzeitkonstanten    in  der Weise angepasst ist, dass     Rückführzeitkonstante    und  Regelverstärkung in eine proportionale Beziehung zur       Streckenzeitkonstante    gebracht sind. Der Regler kann  als     Adaptivregler    zur selbsttätigen Anpassung an ver  schiedene veränderbare Gutgeschwindigkeiten ausgebil  det sein, wobei durch adaptive Steuerung der Rück  führung eine hyperbolische Abhängigkeit von Rück  führzeitkonstante und Regelverstärkung in bezug auf die  Gutgeschwindigkeit erreicht wird.

   Dem Regler kann ein  Rechenwerk zugeordnet sein, das durch eine elektroni  sche Division der     Rückführzeitkonstanten    des Reglers  einerseits mit der Gutgeschwindigkeit anderseits die  stetige Anpassung der     Reglerzeitkonstanten    an die       Streckenzeitkonstante    herstellt. Hierbei kann die Divi  sion durch Multiplikation des     Entladestromes    eines  Kondensators der     Rückführzeitkonstanten    mit der Gut  geschwindigkeit ausgeführt werden.

   Das Rechenwerk  kann aus einem     Gleichstrom-Regelverstärker    bestehen,  dessen Ausgang auf den Eingang in der Weise gegenge  koppelt ist, dass im     Rückführweg    ein     RC-Glied    in Pa  rallelschaltung eingefügt ist, wobei elektronische Schalt  mittel zum öffnen und Schliessen des Widerstands  pfades vorgesehen sind; das Rechenwerk kann aber auch  aus einem passiven Verzögerungsglied bestehen, dessen  Längszweig durch Widerstände gebildet ist und dessen  Querzweig aus einem     RC-Glied    in Parallelschaltung be  steht, wobei Schaltmittel zum öffnen und Schliessen  des Widerstandspfades vorgesehen sind.

   Die Produkt  bildung erfolgt dabei jeweils durch den elektronischen      Schalter mit konstanter Einschaltzeit und mit einer  der Gutgeschwindigkeit proportionalen Schaltfrequenz.  



  Das Längsregister der Druckmaschine stellt im Re  gelkreis die Regelstrecke dar; ihr Zeitverhalten ent  spricht nahezu einer Trägheit erster Ordnung. Das  bedeutet, dass eine stossartige Verstellung des Eingangs  signals x     (Verstellung    der     Längsregisterverstelleinrich-          tung)    eine Veränderung des Ausgangssignals y (tat  sächliche Verschiebung des Längsregisters auf der Bahn)       näherungsweise    nach der Formel  
EMI0002.0005     
    bewirkt.     T,    ist hierin die Zeitkonstante, die das Zeit  verhalten der Strecke charakterisiert     (Streckenzeitkon-          stante    = Zeitkonstante der Druckmaschine).

       V,    ist ein       Proportionalitätsfaktor    (zwischen Ein- und Ausgangs  signal) und wird die Streckenverstärkung genannt.  



  Im allgemeinen wird das Zeitverhalten eines Regel  kreises als     Frequenzgang    bezeichnet und durch das  Verhältnis von     Ausgan-sgrösse    zu Eingangsgrösse in der       Laplace-Darstellung    geschrieben.

   Für diese Strecke lau  tet der     Frequenzgang    dann  
EMI0002.0015     
    In die Rückführung des Reglers ist eine Trägheit  erster Ordnung eingefügt, für die in Analogie zu dem  bisher Gesagten     V,;    als Verstärkung und     T"    als Zeit  konstante in dem     Frequenzgang    der Rückführung des  Reglers zu verstehen sind  
EMI0002.0019     
    Der Regler soll demnach mit einer an sich bekannten  verzögerten     Rückführung    arbeiten, jedoch soll der Rech  ner nicht - wie bekannt - dem Eingang des Reglers,  sondern dem     Reglerausgang    zugeordnet sein.  



  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nach  stehend anhand von zwei Figuren näher erläutert.  



       Fig.    I veranschaulicht einen     Dreipunkt-Registerreg-          ler    mit gesteuerter Rückführung in schematischer Dar  stellung.  



  Nach     Fig.    1 wird der Registerfehler in bekannter  Weise gemessen und in der     Messwerterfassung    M in  einen Zahlenwert umgewandelt. Da die Erfassung des       Messwerts    periodisch erfolgt und bei der nächsten Ab  tastperiode wieder voll betriebsbereit sein muss, wird  der in der Form einer Zahl vorliegende Fehler jeweils  in den Fehlerspeicher F, übernommen, in welchem er  während der gesamten     Abtastperiode    zur Verfügung  steht.

   In dem nachgeschalteten     Digital-Analog-Wandler     D wird der den Fehler charakterisierende Zahlenwert  in einen analogen Stromwert umgesetzt, wonach dieser  Stromwert durch den     Proportionalverstärker    V in einen  entsprechenden Spannungswert umgeformt wird. Am  Ausgang des     Verstärkers    V steht damit der Fehler  als Spannung zur Verfügung, die einerseits der Anzeige  vorrichtung A und anderseits dem Punkt P zugeführt  wird.

   Vom Punkt P wird der     Dreipunktregler    R     be-          cinflusst,    der einerseits die Stehkommandos St für die  motorischen     Korrektur=lieder    und anderseits die Signal  spannungen für die Rückführung F liefert, deren Zeit  konstante und Verstärkung mit einer der Spannung am  Tachometer T proportionalen Impulsfrequenz geändert  wird. Der Ausgang der Rückführung F ist ebenfalls    mit dem Punkt P verbunden.

   Durch die adaptive  Steuerung der Rückführung F wird eine hyperbolische  Abhängigkeit von     Rückführzeitkonstante    und     -verstär-          kung    in     bezug    auf die Gutgeschwindigkeit erreicht,  deren Grösse durch die     Impulsfolgefrequenz    am Aus  gang des Tachometers     \l'    gegeben ist.  



  Die Impulse des Impulsgenerators T werden - wie  die     Fig.    2 veranschaulicht - in einem Impulsformer I in  Impulse konstanter Dauer umgewandelt und einem elek  tronischen Schalter Sch zugeführt, welcher während  der Dauer eines eingehenden Impulses den Widerstands  pfad eines Eingang und Ausgang der Rückführung F  überbrückenden     RC-Gliedes        R,C,    schliesst. Durch diese  Massnahme ist eine hyperbolische Abhängigkeit sowohl  der Zeitkonstante Z als auch der Verstärkung V der  Rückführung F von der     Impulsfolgefrequenz    f des       Tachogenerators    T erreichbar     (Fig.    2a).

   Die als Rechen  werk arbeitende Rückführung F kann aus einem Gleich  strom-Regelverstärker bestehen, der dann als aktives  Verzögerungsglied arbeitet. Die Rückführung kann aber  auch aus einem passiven Verzögerungsglied bestehen,  dessen Längszweig durch Widerstände     (R.@,        R;3)    gebildet  ist und dessen Querzweig aus dem schon erwähnten       RC-Glied        RiC,    besteht,     wie    die     Fig.    2b veranschau  licht.

   Die in     Fig.    2 veranschaulichten Massnahmen er  lauben somit eine elektronische Division der Rück  führzeitkonstante des Reglers einerseits und der Gutge  schwindigkeit anderseits, wobei die Division durch Mul  tiplikation des     Entladestromes    des Kondensators     C,    der       Rückführzeitkonstanten    mit der Gutgeschwindigkeit aus  geführt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Registerregelung an einer Druck maschine, gekennzeichnet durch einen Dreipunktregler (R) mit einer in der Regelrückführung (F) gelegenen steuerbaren Zeitkonstanten (RC), die der von der Gut geschwindigkeit abhängigen Streckenzeitkonstanten in der Weise angepasst ist, dass Rückführzeitkonstante (Z) und Regelverstärkung (V) in eine proportionale Be ziehung zur Streckenzeitkonstante gebracht sind. UNTERANSPROCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Regler (R) als Adaptivregler zur selbsttätigen Anpassung an verschiedene veränderbare Gutgeschwindigkeiten ausgebildet ist, wobei durch adap tive Steuerung der Rückführung (F) eine hyperbolische Abhängigkeit von Rückführzeitkonstante (Z) und Regel verstärkung (V) in bezug auf die Gutgeschwindigkeit erreicht wird (Fig. 2a). 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch ein Rechenwerk, das durch eine elektronische Division der Rückführzeitkonstanten (Z) des Reglers (R) einerseits mit der Gutgeschwindigkeit anderseits die stetige Anpassung der Reglerzeitkonstanten an die Streckenzeitkonstante herstellt. 3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Division durch Multiplikation des Entladestromes eines Kondensators (C) der Rück führzeitkonstanten mit der Gutgeschwindigkeit ausge führt wird. 4.

   Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das Rechenwerk aus einem Gleich strom-Regelverstärker besteht, dessen Ausgang auf sei nen Eingang in der \'eise gegengekoppelt ist, dass in der Regelrückführung (F) ein RC-Glied (RC) in Parallel- Schaltung eingefügt ist, wobei Schaltmittel (Sch) zum öffnen und Schliessen des Widerstandspfades vorgesehen sind. 5.

   Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das Rechenwerk aus einem passiven Verzögerungsglied besteht, dessen Längszweig durch Widerstände (RL, Ra) gebildet ist und dessen Quer zweig aus einem RC-Glied (R1C1) in Parallelschaltung besteht, wobei Schaltmittel (Sch) zum öffnen und Schliessen des Widerstandspfades vorgesehen sind. 6. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch ge-@ kennzeichnet, dass die Produktbildung jeweils durch einen elektronischen Schalter (Sch) mit konstanter Ein schaltzeit und mit einer der Gutgeschwindigkeit pro portionalen Schaltfrequenz erfolgt.