用于降低印刷機中峰值負荷的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制具有控制計算機和操作裝置的機器中的電驅動裝置的方法。
【背景技術】
[0002]大型的電驅動的機器(例如印刷機)對于電網(wǎng)原則上是高負荷的，因為該機器具有高的并且關于時間變化的功率消耗。為了使電網(wǎng)的這樣的負荷最小化:所述負荷與對于這種機器的驅動器相應較高的電流成本相關聯(lián)，在過去已遵循的方法是，至少降低負荷峰值。
[0003]這種方法由公開文獻DE 10 2007 026 012A1得出。其中提出一種用于控制機器中電驅動裝置的裝置，所述裝置具有控制電子器件，所述控制電子器件根據(jù)電驅動裝置的所謂的運動曲線來預計算出用于運行機器所需的、由電驅動裝置供給的電能。在此，運動曲線理解為通過電驅動裝置造成的、機器中的驅動過程，所述驅動過程產生不同的功率要求。在公開文獻中描述了依據(jù)印刷機的工作方法。在此設置的是，基于待期望的要求計算出電驅動裝置的處于不久將來的運行條件。以這種方式和方法公知的是，在確定的時間點上需要確定的峰值功率。為了使來自電網(wǎng)的功率消耗均勻化，提出了:在具有較小功率要求的時間點上，從電網(wǎng)獲取處于超過該功率要求的電能，將所述電能臨時存儲并且接著在峰值負荷要求時又從蓄電器中獲取。以這種方式和方法將來自電網(wǎng)的功率消耗限制為平均功率消耗，所述平均功率消耗明顯低于通過機器的最大峰值負荷。機器自身的電流供給裝置(該電流供給裝置將電網(wǎng)的交流電壓轉換成用于給機器中的驅動裝置供電的直流電壓)也可以相應較小地設計成初始所需的功率，其方式是，將在峰值功率的情況下所需的附加能量預先存儲在直流電壓中間電路中的相應的機器蓄電器中。
[0004]用于減少印刷機的功率消耗的另一個方法由公開文獻DE 10 2007 062 287A1得出。在此描述了一種用于制造印刷產品的方法，在該方法中，檢測了用于制造印刷產品所需的印刷前級設備、印刷機和后處理機器的能量消耗或功率消耗，其中，參與的設備中的至少一個如此被驅動，使得減少了在制造印刷產品時的能量消耗或功率消耗。在此設置了，功率消耗被如此程度減小，使得用于制造印刷產品的最大許可生產時間不被超過。此外，附加地或可替換地可以的是，將印刷機的或者后處理機器的、用于完成當前印刷產品所不需要的設備停止運轉或者轉變到待命模式中。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的任務在于，提出一種用于控制具有控制計算機和操作裝置的機器中的電驅動裝置的方法，所述方法在現(xiàn)存的任務的條件下將機器以減少的功率消耗的運行進行有意義地調適。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，該任務通過專利權利要求1解決。本發(fā)明的有利的構型由從屬權利要求和附圖以及說明書得出。根據(jù)本發(fā)明的方法可以原則上在全部的電驅動的機器中使用并且優(yōu)選地適用于在加工承印材料的機器中使用，所述機器通常具有超過10KW的高的最大電連接功率。因為本方法基本上以控制軟件的形式來實現(xiàn)，所述方法也可以加裝在現(xiàn)有的機器中。根據(jù)本發(fā)明設置了，通過機器的操作裝置(該操作裝置例如能以觸摸屏形式實施)由機器的操作員將用于對機器運行中的最大許可功率消耗進行限制的預設定輸入到該機器的控制計算機中。于是，可以給操作員將機器的由此得出的最大生產速度顯示在觸摸屏上。以這種方式和方法，機器的操作員可以預給定對于該操作員有意義地保持的最大許可功率消耗。以這種方式和方法，操作員可以使機器處于所謂的Eco運行中，在所述Eco運行中，機器不以最大可能的功率消耗和最高生產功率工作，而是在下述范圍內工作，所述范圍通過由操作員預給定的最大許可功率消耗來確定。因此，操作員可以例如自己決定:他是否已經(jīng)準備好為了承擔較長的生產時間而限制該機器的功率消耗。
[0007]在本發(fā)明的第一構型中設置了，借助于至少一個傳感器來檢測所述機器的當前狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并且所述數(shù)據(jù)在計算該運行中對于預選定的運行類型所需的功率消耗的情況下在控制計算機中應用。因此，通過至少一個傳感器可能的是，檢測該機器的當前狀態(tài)并且在計算對于機器的預選定的運行類型或者機器的當前的生產任務所需的功率消耗的情況下使用。對于運行中用于預選定的運行類型或當前的生產任務所需的功率消耗的計算重要的是，能夠用信號通知機器的操作員:由他選定的最大許可功率消耗基于機器的當前狀態(tài)是否導致了運行中的限制。于是，操作員才可以決定:由他選定的最大許可功率消耗對他而言是否有意義。不限制機器運行并且特別是不限制生產速度的最大許可功率消耗對于操作員而言總是有意義的，因為他在此不擔負在機器中生產時實際上功率損耗的風險。然而如果由于被限制的許可功率消耗的原因而應該必須限制該機器的生產速度，那么對于機器的操作員重要的是經(jīng)歷所述過程，因為操作員可以決定出有利于較小的許可功率消耗地限制該生產速度或者必要時可提高該最大許可功率消耗，以便避免生產速度的限制。
[0008]此外有利地設置，所述機器在運行中具有生產速度，并且在超過用于實現(xiàn)操作員期望的生產速度所需的功率消耗時，參照已輸入的最大許可功率消耗如此限制該機器的生產速度，使得由操作員輸入的最大許可功率消耗不被超過。在對機器進行這種設定時確保了，機器在完成當前生產任務時不超過由操作員預選定的、所輸入的最大許可功率消耗。在這種情況中被允許的是，必要時必須降低該生產速度，以使得所輸入的最大許可功率消耗不被超過。
[0009]在本發(fā)明的一個特別有利的構型中設置了，所述機器是加工承印材料的機器，并且印刷任務的任務數(shù)據(jù)和/或機器設定由控制計算機檢測并且用于計算對于印刷任務所需的功率消耗。在所述情況中，不只是考慮機器的當前狀態(tài)，而是附加地也共同考慮用于加工的機器上現(xiàn)存的印刷任務的任務數(shù)據(jù)和由印刷任務所導致的機器設定。以這種方式和方法，可以特別準確地計算出對于運行中當前印刷任務所需的功率消耗并且在控制計算機中與由操作員預給定的最大許可功率消耗相比較。
[0010]在本發(fā)明的另一個特別有利的構型中設置了，控制計算機的操作裝置具有多個預給定的用于通過操作人員來選擇的功率消耗級。在所述情況中，操作人員不必以相應于以KW為單位的功率消耗的數(shù)字的形式輸入機器的最大許可功率消耗，而是他可以選擇某些功率消耗級，這些功率消耗級對應于某些運行方式。因此，作為功率消耗級，運行類型“常規(guī)(normal) ”表示具有最高的功率消耗，運行類型“eco”表示具有經(jīng)減少的功率消耗，運行類型“eco pro”表示具有最小的可能功率消耗。于是，相應所屬的以KW為單位的電功率存儲在機器中，其中，基于印刷機運行中長年的經(jīng)驗并且基于所分析處理的數(shù)據(jù)來分析和計算所述功率并且將其存儲在機器中。
[0011]此外設置了，操作裝置具有顯示裝置，并且在顯示裝置上顯示出功率限制對機器的持續(xù)運行、特別是對生產速度的限制所造成的影響。以這種方式和方法立即通知機器的操作員:功率限制對機器的持續(xù)運行造成了哪些影響。如果所述機器是印刷機，則可以顯示出例如最大可能的印刷速度的降低或者也可以顯示出對印刷機中的著墨所造成的影響，這種影響由降低功率消耗得出。
[0012]此外有利地設置了，用于檢測機器當前狀態(tài)的傳感器檢測該機器中的溫度或者油壓、特別是機器中的潤滑裝置中的溫度或者油壓。因此，對機器中的油壓或者溫度的檢測是非常重要的，因為基于這兩個參數(shù)首先是可以計算出機器的約束性。通過溫度和油壓的變化來改變機器的約束性。然而，機器的約束性直接影響到機器的功率消耗，因為在電驅動馬達的約束性增加的情況下相應地必須耗費更多的功率，以便使機器保持在相同的運行狀態(tài)中。如果所述約束性由于溫度改變或者油壓改變而在機器的當前運行中改變，則可以增大以及抑制用于保持當前運行所需的電功率。如果所需的電功率在此應高于由操作員所選定的最大許可功率，那么將這種情況給操作員顯示在機器的顯示裝置上并且給他及時發(fā)出警報:在機器以預選定的減少的功率消耗來繼續(xù)運行的情況下要考慮到機器的功率限制。在所述情況中，操作員必要時可以將功率限制取消或者至少往上調動。
[0013]可替換地或附加地也可以設置了，控制計算機在計算所需的功率消耗時將傳感器檢測到的數(shù)據(jù)在這樣的負荷模型中使用，所述負荷模型模擬所述機器的負荷狀態(tài)。在所述情況中，不直接將傳感器檢測到的數(shù)據(jù)用于計算功率，而是首先在模擬該機器的負荷狀態(tài)的模型中評估并且接著在經(jīng)評估的狀態(tài)中使用。所述負荷模型主要以測量值和經(jīng)驗值為基礎，所述經(jīng)驗數(shù)值在機器運行時被獲得并且特別是能夠以特性曲線的形式存儲在機器中。在此，測量值可以包括機器中的溫度分布。
[0014]油壓的檢測然而僅僅在機器運行時是可能的，在停機狀態(tài)中則不可以。然而可能的是，在此對該運行進行評估，其方式是，印刷機的用于印刷任務(例如印刷機構中的壓制和輸墨機構調溫)的設定數(shù)據(jù)在停機狀態(tài)中被考慮并且借助于負荷模型被推算到運行上。
[0015]在本發(fā)明的另一個有利的構型中設置了，控制計算機調用多個現(xiàn)存的任務的數(shù)據(jù)，并且控制計算機超越多個任務地計算出功率降低的影響。在所述情況中可能的是，單獨地執(zhí)行多個相