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Schweizerische Gesellschaft für Automatik<br />

Association Suisse pour l’Automatique<br />

Swiss Society for Automatic Control<br />

<strong>SGA</strong> Bulletin<br />

Nr. 41 Oktober, November, Dezember 2004<br />

Machines à imprimer – concepts de régulation<br />

Druckwerkmaschinen – regelungstechnische Konzepte<br />

Table de matières – Inhaltverzeichnis<br />

Editorial: Dr.Ivan Vaclavik, Ecole d’Ingénieurs du Canton de Vaud<br />

Email : ivan.vaclavik@eivd.ch<br />

1. Régulation de vitesse et de tension pour différentes matières<br />

imprimables<br />

Bahnspannung- und Geschwindigkeitsregelung für verschiedene<br />

Druckstoffen<br />

Daniel.Greco, Ivan Vaclavik, EIVD, Yverdon-les-Bains<br />

L. Wolter, SIPAG SA, Puidoux<br />

2. Etude et simulation du système d'encrage d'une machine à<br />

imprimer offset<br />

Untersuchung und Simulierung eines Duktorsystems eines<br />

Offsetdruckwerkes<br />

Pierre. Maurer, Ivan Vaclavik, EIVD, Yverdon-les-Bains. L. Wolter,<br />

SIPAG SA, Puidoux<br />

3. Gallus RCS 330, eine Druckmaschine mit integrierten<br />

Registerregelung<br />

Gallus RCS 330, machine à imprimer avec le réglage de registre<br />

intégré<br />

Dipl_Ing Hans Schaudt, Gallus Ferd. Rüesch AG, Sankt. Gallen<br />

4. Vielachsanwendungen mit synchronisierter Vernetzung und<br />

asynchrone Kopplung an die Leitebene. Système multi-axes avec la<br />

liaison synchrone et avec le couplage asynchrone au niveau de<br />

conduite<br />

Ing (grad) Harold Meis, Dipl-Ing. Thomas Tschaftary,<br />

Baumüller Anlagen-Systemtechnik, GMBH&Co, Nürnberg<br />

Anhang: Technical Meetings and Conferences<br />

Protokoll der GV 2004<br />

Beilage: LernModule Nr. 25: Teaching Software for Control using laptop computers, handheld devices<br />

and low cost mobile robots. Authors: Hans Jakob Bosshard, Vaclav Cechticky, Ondrej Rohlik,<br />

Adolf G. Glattfelder, Walter Schaufelberger, Automatic Control Laboratory, ETHZ, 9092<br />

Zürich. www.control.ee.ethz.ch


EDITORIAL<br />

Schweizerische Gesellschaft für Automatik<br />

Association Suisse pour l’Automatique<br />

Swiss Society for Automatic Control<br />

Die Druckmaschinen, die im Bereich der graphischen Industrie benutzt werden, können in<br />

ihren Formaten, ihren Druckverfahrensweisen, Rotationspressen oder Bogendruckmaschinen<br />

oder nach verschiedenen Arten von Druckstoffen wie Papier, Plastik, Metall, Karton, sehr<br />

verschieden sein.<br />

Es gibt viele Druckverfahrensweisen, es ist nicht immer einfach, sich dort zurechtzufinden,<br />

aber man kann sie nach vier Techniken klassifizieren, die sich heute den Markt der<br />

graphischen Industrien teilen:<br />

- Der Druck im Offsetverfahren, wurde gegen 1900 entwickelt und wird heute mehrheitlich<br />

benutzt. Die Gummirollen übertragen die Texte und Illustrationen der flexiblen Metallplatte,<br />

die durch eine photographische Verfahrensweise erzeugt und, um einen Zylinder gerollt ist,<br />

auf das gedruckte Material. Dieses System erlaubt eine hohe Produktion bis zu 12'000 Blätter<br />

pro Stunde, und für die Rotationspressen eine Bahngeschwindigkeit von 680 m/min. Das<br />

Offsetverfahren deckt momentan ungefähr 80% des Marktes.<br />

- Der Tiefdruck basiert auf einer Verfahrensweise, deren Druckformen bedeckte Zylinder<br />

eines Kupferfilms sind, der auf elektrolytischem Weg abgelegt wurde, in deren Vertiefung die<br />

Druckelemente geprägt werden. Der Tiefdruck hält ungefähr 15% des Marktes.<br />

- Die Typographie, benutzt die von den drucktechnischen Charakteren für Text und Bild für<br />

die Illustrationen.<br />

- Der Flexodruck, dessen Druckformen im Relief sind und aus flexiblen Druckplatten aus<br />

Gummi oder aus Plastik bestehen. Diese Verfahrensweise wird besonders auf<br />

ununterbrochenen Rotationspressen genutzt. Die Lösungsmittel der flüssigen Farben sind<br />

besonders flüchtig, und die Trocknung wird durch Verdunstung durchgeführt, was erlaubt, auf<br />

nicht aufsaugenden Duckstoffen, wie die plastischen Folien, die in den Bereichen der<br />

Verpackung benutzt werden, zu drucken. Diese Technik belegt etwas weniger <strong>als</strong> 1% des<br />

Marktes.<br />

Die Aufgaben der Verpackungen besteht darin, die 3 folgenden Funktionen auszuüben:<br />

- Produktschutz,<br />

- Kommunikation und<br />

- Nutzen.<br />

Für die Kommunikation und um die Produktivität zu verbessern, muss man eine sehr gute<br />

Hochgeschwindigkeitsdruckqualität auf mehreren Arten von Druckstoffen garantieren<br />

(Papier, Polyäthylen, Polypropylen, Polyester, OPA...), das erhöht auch die Anforderungen an<br />

die Regelalgorithmen die zur Regelung und Steuerung der Druckmaschinen benutzt werden.


Schweizerische Gesellschaft für Automatik<br />

Association Suisse pour l’Automatique<br />

Swiss Society for Automatic Control<br />

Unter den Regelkreisen, die auf diesen Maschinen benutzt wurden, nennen wir die<br />

Bahnspannungs- Bahngeschwindigkeits- und Registerregelung. Die elektronische<br />

Synchronisierung zwischen den verschiedenen Teilen der Maschine, die dank einer schnellen<br />

Kommunikationsschnittstelle möglich ist, erlaubt, die klassische Lösung, die unter dem<br />

Namen Königswelle bekannten mechanischen Verbindungen, zu ersetzen.<br />

Im ersten Beitrag dieses Bulletins, wird die Versuchsidentifikation, die erlaubt, das<br />

mathematische Modell eines Teiles der Druckmaschine aufzustellen, für die Synthese der<br />

multivariablen Bahnspannungs- und Bahngeschwindigkeitsregelung mit der statischen<br />

Entkopplung benutzt.<br />

Der zweite Artikel behandelt die Systemmodellierung und Funktionsanalyse des Duktor –<br />

Systems für die Farbenübertragung, dort ist die Schichtdicke sehr fein (Mikrometerordnung).<br />

Dieses Modell erlaubt den Benutzern und Konstrukteuren der Offsetdruckmaschinen, das<br />

Funktionieren des Duktors, unter Berücksichtigung verschiedener Störungen, besser zu<br />

begreifen. Um die Fehler die mit diesen Aspekten zusammenhängen zu kompensieren,<br />

wurden von den Herstellern die Bereiche spezieller Farben (UV-Farben, Farben waterless<br />

usw.) entwickelt.<br />

Der dritte Beitrag dieses Bulletins behandelt die Konzeption der Registerregelung unter<br />

Berücksichtigung der Bahnspannung, sowie des Elastizitätsmoduls auf einer Druckmaschine<br />

RCS 330 der Firma Gallus mit 10 Druckergruppen angewendet. Die Benutzerschnittstelle<br />

erlaubt eine schnelle Konfiguration der Maschine mit der die Diagnostikfunktionen<br />

vorgestellt werden.<br />

Der vierte Artikel zeigt die Notwendigkeit, um von den Vorteilen von mehreren<br />

Kommunikationsbussen auf verschiedenen Ebenen zu profitieren, um das synchrone<br />

Funktionieren dermassen komplexer Druckmaschinen zu garantieren. Ein Beispiel der<br />

Regulierungslösung und der Überwachung solcher Maschinen, ist die durch die Firma<br />

Baumüller vorgestellte Konzeption von Hard- und Software mit den Ethernet und SERBAS<br />

Bussen (entwickelt auf der Basis vom SERCOS Bus).<br />

Die vier Artikel, die wir Ihnen vorstellen, geben eine kurze Übersicht der Lösungen, der<br />

innovativen Konzepte und der neuesten Vorsprünge im Bereich der Druckmaschinen. Trotz<br />

der derzeitigen Probleme von Investitionsreduzierungen seitens der Druckereibesitzer, mit der<br />

Folge der Budgetsenkung für die Forschung, die den Lieferfirmen zugeteilt wurde, bleibt<br />

dieses Gebiet viel versprechend und bietet zahlreiche Gelegenheiten, die Fortschritte der<br />

Methodologie der automatischen Regelung zu den industriellen Problemen anzuwenden.<br />

Dr. Ivan Vaclavik,<br />

EIVD, Yverdon-les-Bains, September 2004


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 4 von 52<br />

EDITORIAL<br />

Les machines à imprimer utilisées dans le secteur des arts graphiques peuvent être très<br />

différentes les unes des autres selon leurs formats, leurs procédés d’impression, rotatives ou<br />

machines feuille à feuille, ou selon les divers types de supports d’impression tels que papier,<br />

plastique, métal, carton.<br />

En ce qui concerne les procédés d’impression, il en existe tant de que s’y retrouver n’est pas<br />

toujours simple, mais on peut les classer selon quatre techniques qui se partagent aujourd'hui<br />

le marché des industries graphiques :<br />

• L’impression en offset, mise au point, vers 1900 et qui est largement<br />

majoritaire. Les rouleaux de caoutchouc reportent les textes et illustrations de la<br />

plaque métallique souple obtenue par procédé photographique enroulée autour<br />

d’un cylindre sur la matière imprimée. Ce système permet une production<br />

élevée, jusqu'à 12'000 feuilles par heure, et, pour les rotatives, un défilement du<br />

papier de 680 m/min. L'offset couvre actuellement environ 80 % du marché.<br />

• L' héliogravure, basée sur un procédé dont les formes imprimantes sont des<br />

cylindres recouverts d'une pellicule de cuivre, déposée par voie électrolytique,<br />

dans laquelle sont gravés en creux les éléments imprimants. L'héliogravure<br />

traite environ 15% du marché.<br />

• La typographie, qui utilise des caractères typographiques pour le texte et des<br />

clichés pour les illustrations.<br />

• La flexographie, où les formes imprimantes sont en relief et sont constituées de<br />

clichés souples, en caoutchouc ou en plastique. Ce procédé est surtout exploité<br />

en continu sur des rotatives. Les solvants de l'encre fluide sont très volatils et le<br />

séchage s'effectue par évaporation, ce qui permet d'imprimer sur des supports<br />

non absorbants, tels les plastiques souples utilisés dans les secteurs de<br />

l'emballage. Cette technique occupe un peu moins de 1% du marché.<br />

Le rôle de l’emballage est de remplir les 3 fonctions suivantes :<br />

• Protection de produit,<br />

• Communication et<br />

• Utilité.<br />

Pour le rôle de communication et pour améliorer la productivité, il faut garantir une très<br />

bonne imprimabilité à grande vitesse sur plusieurs types de support (papier, polyéthylène,<br />

polypropylène, polyesters, OPA,…), ce qui augmente aussi les exigences quant aux<br />

performances des structures de régulation des machines à imprimer. Parmi les boucles de<br />

régulations utilisées sur ces machines, citons la régulation de tension de la bande, de la vitesse<br />

de production, le réglage de registre. La synchronisation électronique entre les différentes<br />

parties de la machine, obtenue grâce à la communication série rapide, a permis de remplacer<br />

les liaisons mécaniques connues sous le nom Königswelle.<br />

Dans la première contribution de ce Bulletin, l’identification expérimentale permettant<br />

d’établir le modèle mathématique d’une partie de la machine à imprimer est utilisée pour la<br />

synthèse des régulateurs multi-variables de vitesse et de la tension de la bande avec le<br />

découplage statique.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 5 von 52<br />

Le deuxième article traite de la modélisation du système de dépose de l’encre, dont<br />

l’épaisseur est très fine (de l’ordre du micron). Ce modèle permet aux utilisateurs et<br />

concepteurs des machines d’impression offset de mieux comprendre le fonctionnement du<br />

système d’encrage en tenant compte de différentes perturbations. Notons que pour compenser<br />

les défauts liés à ces aspects, des gammes d’encres spécifiques ont été crées par les fabricants<br />

(encres UV, encres waterless, etc…)<br />

La conception de réglage de registre tenant compte des variations de la tension de la bande<br />

ainsi que celles de module d’élasticité, appliquée à une machine d’impression RCS 330 de la<br />

société Gallus avec 10 groupes imprimeurs fait l’objet de la troisième contribution de ce<br />

Bulletin. L’interface utilisateurs permettant une configuration rapide de la machine avec les<br />

fonctions de diagnostic est présentée.<br />

Le quatrième article montre la nécessité de profiter des points forts de plusieurs bus de<br />

communication, sur plusieurs niveaux, pour garantir le fonctionnement synchrone de<br />

machines aussi complexes que les machines à imprimer. La conception matérielle et logicielle<br />

présentée par la société Baumüller, avec les bus Ethernet et SERBAS (développée sur la base<br />

de bus SERCOS) est un exemple de solution de régulation et de surveillance de telles<br />

machines.<br />

Les quatre articles que nous vous présentons donnent un bref aperçu des solutions, des<br />

concepts innovants et des avancées les plus récentes dans le domaine des machines à<br />

imprimer. Malgré les problèmes actuels de réductions des investissements de la part des<br />

imprimeurs, avec comme conséquence la diminution des budgets alloués à la recherche chez<br />

les fournisseurs, ce domaine reste prometteur et il offre de nombreuses opportunités<br />

d’appliquer les progrès de la méthodologie de la régulation automatique sur les problèmes<br />

réels.<br />

Prof. Dr. Ivan Vaclavik,<br />

EIVD, Yverdon-les-Bains, Septembre 2004


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 6 von 52<br />

Régulation de vitesse et de tension pour différentes matières<br />

imprimables<br />

Bahnspannung- und Geschwindigkeitsregelung für verschiedene Druckstoffen<br />

D.Greco 1 , L. Wolter 2 , I. Vaclavik 1<br />

1 HES-SO / EIVD / iAi, 1401 Yverdon-les-Bains, Suisse, daniel.greco@eivd.ch<br />

1. INTRODUCTION<br />

2 SIPAG S.A, 1070 Puidoux, luc.wolter@sipag.ch, 1 ivan.vaclavik@eivd.ch<br />

Le rôle de l’emballage est de remplir les 3 fonctions suivantes : Protection de produit,<br />

Communication et Utilité. Pour le rôle de communication et pour améliorer la productivité<br />

il faut garantir une très bonne imprimabilité à grande vitesse, sur plusieurs types de support<br />

(papier, polyéthylène, polypropylène, polyesters, OPA,…) ce qui augmente aussi les<br />

exigences sur les performances des structures de régulation sur le machines à imprimer.<br />

Parmi les boucles de régulations utilisées sur ces machines citons la régulation de tension<br />

de la bande, de la vitesse de production, réglage de registre [1…6].<br />

Pour effectuer les essais avec la régulation de vitesse et de tension nous avons utilisé un<br />

banc de test de machine à imprimer réalisé à EIVD dont le schéma est représenté Figure<br />

1-1 avec la photo sur la Figure 4-1 :<br />

M2 Dérouleur M1 Enrouleur<br />

M3<br />

Mesure de la vitesse du papier<br />

Mesure de la tension du papier<br />

M4<br />

Réglage de la position latérale<br />

Figure 1-1: Schéma du banc de test<br />

Les différentes matières des supports à imprimer utilisés pour les emballages, disponibles<br />

lors des essais sur le banc de test sont résumées, avec les quelques caractéristiques<br />

mécaniques dans le Tableau 1 :


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 7 von 52<br />

Tableau 1<br />

N° Matière de la bande flexible Module d’élasticité Epaisseur Grammage<br />

E (N/mm2) (mm) (g/m2)<br />

1 Papier autocollant<br />

12600 0.14 170<br />

2 Papier Offset<br />

(Papier traité)<br />

3 Papier métallisé<br />

4 Film synthétique PET<br />

(Polyéthylène thétaphtalate)<br />

5 Film synthétique PE<br />

(Polyéthylène)<br />

6 Film synthétique OPP<br />

(Polypropylène orienté)<br />

7 Film synthétique BOPP<br />

(Polypropylène bi orienté)<br />

Même si le papier reste la matière la plus utilisée pour les emballages, les films plastiques<br />

le remplacent de plus en plus. Parmi les 7 types de supports disponibles pour les essais les<br />

3 types de papier : N° 1, 2, 3 et un film plastique : N° 6 (en gras dans le tTableau 1) ont été<br />

choisis et les résultats expérimentaux d’identification et de régulation sur le banc de la<br />

machine à imprimer sont présentés dans la suite de cet article.<br />

2. IDENTIFICATION<br />

8700 0.065 79<br />

6300 0.081 93.6<br />

4850 0.015 19<br />

290 0.05 46<br />

1200 0.038 23<br />

2100 0.043 33<br />

Pour chacune des 4 matières choisies nous avons effectué l’identification des 4 fonctions<br />

de transfert principales du système G1(s)…G4(s) (Figure 2-1) entre les deux entrées :<br />

u m N =<br />

u m N ⋅ =<br />

• couple appliqué à l’enrouleur [ ] 1<br />

Ce ⋅ et dérouleur [ ] 2<br />

Cd et les deux sorties:<br />

⎡m<br />

⎤<br />

• vitesse V ⎢<br />

⎣ s ⎥ de défilement de la bande flexible et tension T [ N ] .<br />

⎦<br />

Pour obtenir les fonctions de transfert nous effectuons une identification non paramétrique<br />

(ETFE : Empirical Transfert Function Estimate) et une identification paramétrique avec la<br />

représentation du procédé et de la perturbation par le modèle ARMAX (Auto-Régressif à<br />

Moyenne Ajustée avec entrée eXogène)[8]. Nous appliquons une valeur constante de<br />

couple sur le dérouleur et l’enrouleur afin d’obtenir une tension initiale de la bande de<br />

30 [ N ] à vitesse nulle, avant d’exciter le système par un signal « multi sinus ».<br />

L’application de la Transformé de Fourier aux signaux d’entrée (Couple des moteurs<br />

enrouleur Ce et dérouleur Cd) et de sortie (Vitesse V et tension T de la bande) nous<br />

permet d’obtenir les réponses harmoniques (ETFE) correspondantes. Les paramètres des<br />

fonctions de transfert sont déterminés en utilisant la structure ARMAX.<br />

Les réponses harmoniques caractérisant les 4 fonctions de transfert G1(s)…G4(s) avec les<br />

réponses indicielles correspondantes pour les 4 types de la bande flexibles (N°1, 2, 3 et 6)<br />

sont représentées dans les paragraphes §2.1…2.4 ci-dessous.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 8 von 52<br />

2.1 PAPIER AUTOCOLLANT<br />

Amplitude<br />

0.025<br />

0.02<br />

0.015<br />

0.01<br />

0.005<br />

0<br />

−0.005<br />

−0.01<br />

−0.015<br />

Magnitude (dB)<br />

Phase (deg)<br />

50<br />

0<br />

−50<br />

−100 360<br />

0<br />

−360<br />

−720<br />

10 −1<br />

−1080<br />

G1<br />

G2<br />

G3<br />

G4<br />

10 0<br />

Papier autocollant<br />

10 1<br />

Frequency (rad/sec)<br />

10 2<br />

f_transfert_Paut_1.eps<br />

Figure 2-1: Réponses harmoniques de G1 …G4 pour le papier autocollant (N°.1)<br />

Réponses temporelles en vitesse et en tension :<br />

Step Response<br />

G1<br />

G2<br />

−0.02<br />

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1<br />

Time (sec)<br />

1.2 1.4 1.6 1.8 2<br />

( )<br />

()<br />

f_transfert_Paut_2.eps<br />

Amplitude<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

Step Response<br />

G3<br />

G4<br />

−1<br />

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1<br />

Time (sec)<br />

1.2 1.4 1.6 1.8 2<br />

V s<br />

V s<br />

T s<br />

T<br />

Figure 2-2: G1(s) = et G2(s) = Figure 2-3: G3(s) = et G4(s) =<br />

C s C s<br />

C s C<br />

e<br />

( )<br />

()<br />

d<br />

( )<br />

()<br />

e<br />

10 3<br />

f_transfert_Paut_3.eps<br />

() s<br />

() s<br />

d


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 9 von 52<br />

2.2 PAPIER OFFSET<br />

Amplitude<br />

0.1<br />

0.08<br />

0.06<br />

0.04<br />

0.02<br />

0<br />

−0.02<br />

Magnitude (dB)<br />

Phase (deg)<br />

50<br />

0<br />

−50<br />

−100 360<br />

0<br />

−360<br />

−720<br />

10 −1<br />

−1080<br />

G<br />

1<br />

G<br />

2<br />

G<br />

3<br />

G<br />

4<br />

10 0<br />

Papier offset<br />

10 1<br />

Frequency (rad/sec)<br />

10 2<br />

f_transfert_Poff_1.eps<br />

Figure 2-4: Réponses harmoniques de G1 …G4 pour le papier offset (N°.2)<br />

Réponses temporelles en vitesse et en tension :<br />

Step Response<br />

G<br />

1<br />

G<br />

2<br />

−0.04<br />

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1<br />

Time (sec)<br />

1.2 1.4 1.6 1.8 2<br />

( )<br />

()<br />

f_transfert_Poff_2.eps<br />

Amplitude<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

Step Response<br />

G<br />

3<br />

G<br />

4<br />

−5<br />

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1<br />

Time (sec)<br />

1.2 1.4 1.6 1.8 2<br />

V s<br />

V s<br />

T s<br />

T<br />

Figure 2-5: G1(s) = et G2(s) = Figure 2-6: G3(s) = et G4(s) =<br />

C s C s<br />

C s C<br />

e<br />

( )<br />

()<br />

d<br />

( )<br />

()<br />

e<br />

10 3<br />

f_transfert_Poff_3.eps<br />

() s<br />

() s<br />

d


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 10 von 52<br />

2.3 PAPIER MÉTALLISÉ<br />

Amplitude<br />

0.06<br />

0.05<br />

0.04<br />

0.03<br />

0.02<br />

0.01<br />

0<br />

−0.01<br />

−0.02<br />

Phase (deg)<br />

Magnitude (dB)<br />

40<br />

20<br />

0<br />

−20<br />

−40<br />

−60<br />

−80 360<br />

0<br />

−360<br />

−720<br />

10 −1<br />

−1080<br />

G<br />

1<br />

G<br />

2<br />

G<br />

3<br />

G<br />

4<br />

10 0<br />

Papier métallisé<br />

10 1<br />

Frequency (rad/sec)<br />

10 2<br />

f_transfert_Pmetal_1.eps<br />

Figure 2-7: Réponses harmoniques de G1 …G4 pour le papier métallisé (N°.3)<br />

Réponses temporelles en vitesse et en tension :<br />

Step Response<br />

−0.03<br />

G<br />

1<br />

G<br />

2<br />

−0.04<br />

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2<br />

Time (sec)<br />

( )<br />

()<br />

f_transfert_Pmetal_2.eps<br />

Amplitude<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

Step Response<br />

0<br />

G<br />

3<br />

G<br />

4<br />

−2<br />

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2<br />

Time (sec)<br />

10 3<br />

f_transfert_Pmetal_3.eps<br />

V s<br />

V s<br />

T s<br />

T<br />

Figure 2-8: G1(s) = et G2(s) = Figure 2-9 G3(s) = et G4(s) =<br />

C s C s<br />

C s C<br />

e<br />

( )<br />

()<br />

d<br />

( )<br />

()<br />

e<br />

() s<br />

() s<br />

d


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 11 von 52<br />

2.4 FILM PLASTIQUE OPP<br />

Amplitude<br />

0.06<br />

0.04<br />

0.02<br />

0<br />

−0.02<br />

−0.04<br />

Magnitude (dB)<br />

Phase (deg)<br />

50<br />

0<br />

−50<br />

−100<br />

−150 360<br />

0<br />

−360<br />

−720<br />

−1080<br />

−1440<br />

10 −1<br />

−1800<br />

G<br />

1<br />

G<br />

2<br />

G<br />

3<br />

G<br />

4<br />

10 0<br />

OPP<br />

10 1<br />

Frequency (rad/sec)<br />

10 2<br />

f_transfert_OPP_1.eps<br />

Figure 2-10: Fonctions de transfert de G1 …G4 pour le film plastique OPP (N°.4)<br />

Réponses temporelles en vitesse et en tension :<br />

Step Response<br />

G<br />

1<br />

G<br />

2<br />

−0.06<br />

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1<br />

Time (sec)<br />

1.2 1.4 1.6 1.8 2<br />

( )<br />

()<br />

f_transfert_OPP_2.eps<br />

Amplitude<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

Step Response<br />

G<br />

3<br />

G<br />

4<br />

−2<br />

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1<br />

Time (sec)<br />

1.2 1.4 1.6 1.8 2<br />

10 3<br />

f_transfert_OPP_3.eps<br />

V s<br />

V s<br />

T s<br />

T<br />

Figure 2-11: G1(s) = et G2(s) = Figure 2-12 G3(s) = et G4(s) =<br />

C s C s<br />

C s C<br />

e<br />

( )<br />

()<br />

d<br />

( )<br />

()<br />

e<br />

() s<br />

() s<br />

d


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 12 von 52<br />

3. MESURES EN REGULATION DE TENSION ET VITESSE<br />

La structure de régulation de vitesse et de tension de la bande flexible de la machine à<br />

imprimer représentée sur la Figure 3-1 avec les moteurs M1 (Enrouleur, Ce = u1 ) et M2<br />

(Dérouleur, Cd = u2) est donnée sur la Figure 3-1 :<br />

Figure 3-1: Structure de régulation de vitesse et de tension avec le découplage<br />

Avec cette structure les régulateurs PI de vitesse R1(s) et de tension R2(s) agissent<br />

simultanément par les découpleurs D1 et D2 sur les entrées u1 et u2 des deux moteurs<br />

entraînant l’enrouleur et le dérouleur afin de découpler les deux boucles de régulation.<br />

Pour un découplage statique les gains des découpleurs D1 et D2 doivent satisfaire les<br />

relations suivantes [5] et [7] :<br />

K<br />

D −<br />

3<br />

1 = 3.1<br />

K 4<br />

K<br />

D −<br />

2<br />

2 = 3.2<br />

K1<br />

Les valeurs des gains statiques K1…K4 des fonctions de transfert G1(s)…G4(s) sont<br />

difficiles à obtenir car par la méthode d’identification expérimentale utilisée nous obtenons<br />

des résultats satisfaisants pour la plage de fréquences du signal d’excitation entre 0.5 Hz et<br />

130 [Hz], mais les résultats pour les fréquences inférieures ne sont pas toujours fiables. Les<br />

gains des découpleurs ont été calculés de manière expérimentale en fonction des rayons<br />

des bobines avec la bande flexible de l’enrouleur et du dérouleur du banc de test (voir<br />

Figure 1-1).


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 13 von 52<br />

3.1 RÉGULATION DE TENSION<br />

V [m/s]<br />

Le comportement statique et dynamique de la boucle de régulation de tension est vérifié en<br />

appliquant des sauts de consignes entre 30 et 40 [N], la consigne de vitesse de déroulement<br />

de la bande est nulle. Les courbes expérimentales (Figure 3-2 à Figure 3-5) représentent les<br />

allures temporelles de la tension et de la vitesse de la bande flexible pour les 4 matières :<br />

0.5<br />

0<br />

−0.5<br />

−1<br />

x 10−3<br />

1<br />

Papier autocollant<br />

−1.5<br />

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2<br />

T [N]<br />

V [m/s]<br />

T [N]<br />

42<br />

40<br />

38<br />

36<br />

34<br />

32<br />

30<br />

28<br />

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2<br />

t [s]<br />

0<br />

−5<br />

−10<br />

−15<br />

x 10−4<br />

5<br />

f_mes_reg_vt_tension_diff_pap_1.eps<br />

V [m/s]<br />

T [N]<br />

x 10−4<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

−2<br />

Papier offset<br />

−4<br />

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

42<br />

40<br />

38<br />

36<br />

34<br />

32<br />

30<br />

28<br />

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

t [s]<br />

Figure 3-2: Papier autocollant Figure 3-3: Papier offset<br />

Papier métallisé<br />

−20<br />

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

42<br />

40<br />

38<br />

36<br />

34<br />

32<br />

30<br />

28<br />

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

t [s]<br />

f_mes_reg_vt_tension_pap_7.eps<br />

V [m/s]<br />

T [N]<br />

0<br />

−1<br />

−2<br />

−3<br />

−4<br />

x 10−3<br />

1<br />

OPP<br />

f_mes_reg_vt_tension_diff_pap_2.eps<br />

−5<br />

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

42<br />

40<br />

38<br />

36<br />

34<br />

32<br />

30<br />

28<br />

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

t [s]<br />

Figure 3-4: Papier métallisé Figure 3-5: Film plastique OPP<br />

f_mes_reg_vt_tension_pap_8.eps<br />

Nous constatons que le temps d’établissement de la tension le plus court ( Treg = 1[ s]<br />

) est<br />

pour le papier autocollant (matière N°1), tandis que le plus long Treg = 1. 5[<br />

s]<br />

) est pour le<br />

film plastique OPP (matière N°6). En ce qui concerne l’effet de variation de tension sur la<br />

vitesse et donc la qualité de découplage statique, c’est aussi la matière N°1 qui donne le<br />

meilleur résultat tandis que la matière N°6, à cause de son faible module d’élasticité<br />

⎛ EN<br />

1 ⎞<br />

⎜ E N 6 = ⎟ , est caractérisée par une forte interaction entre les deux boucles.<br />

⎝ 10.<br />

5 ⎠


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 14 von 52<br />

3.2 RÉGULATION DE VITESSE<br />

V [m/s]<br />

V [m/s]<br />

Les performances de la boucle de vitesse de la structure (Figure 3-1) sont analysées avec la<br />

consigne de vitesse sous la forme en S (pour ne pas exciter les modes vibratoires de la<br />

machine) entre 0 à 0.5 [m/s], Les courbes expérimentales (Figure 3-6 à Figure 3-9) cidessous<br />

représentent les allures de vitesse et de tension pour les 4 types de supports à<br />

imprimer, la consigne de tension de la bande est maintenue constante avec la valeur de<br />

30N :<br />

Papier autocollant<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0<br />

−0.1<br />

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

T [N]<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

0 0.5 1 1.5 2<br />

t [s]<br />

2.5 3 3.5 4<br />

f_mes_reg_vt_vitesse_diff_pap_1.eps<br />

V [m/s]<br />

T [N]<br />

Papier offset<br />

0.7<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0<br />

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

0 0.5 1 1.5 2<br />

t [s]<br />

2.5 3 3.5 4<br />

Figure 3-6: Papier autocollant Figure 3-7: Papier offset<br />

Papier métallisé<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0<br />

−0.1<br />

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

T [N]<br />

36<br />

34<br />

32<br />

30<br />

28<br />

26<br />

24<br />

0 0.5 1 1.5 2<br />

t [s]<br />

2.5 3 3.5 4<br />

f_mes_reg_vt_vitesse_diff_pap_7.eps<br />

V [m/s]<br />

f_mes_reg_vt_vitesse_diff_pap_2.eps<br />

OPP<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0<br />

−0.1<br />

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4<br />

T [N]<br />

34<br />

32<br />

30<br />

28<br />

26<br />

0 0.5 1 1.5 2<br />

t [s]<br />

2.5 3 3.5 4<br />

Figure 3-8: Papier métallisé Figure 3-9: Film plastique OPP<br />

f_mes_reg_vt_vitesse_diff_pap_8.eps<br />

Les réponses temporelles de la vitesse pour les 4 matières sont satisfaisantes, mais pour les<br />

deux matières: papier métallisé (N°3) et film plastique OPP (N°6) on observe des<br />

perturbations en régime permanent. Celles-ci peuvent être expliquées par la formation de<br />

plis sur la bande lors du passage sur les différents rouleaux de la machine dus aux<br />

variations de la tension dans le sens perpendiculaire au mouvement de la bande (Cross<br />

Direction). Les allures de la tension pour les différentes matières (courbes inférieures dans<br />

les Figure 3-6 à Figure 3-9) font ressortir un bon amortissement des oscillations dues à la<br />

variation de la vitesse, mais les perturbations liées au défilement de la bande flexible sur<br />

les différents rouleaux du banc de test provoquent des variations de tension inférieures à<br />

10% autour de la valeur de consigne.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 15 von 52<br />

3.3 VARIATION DE TENSION ET DE VITESSE PENDANT LE DEMARRAGE DE LA MACHINE<br />

V [m/s]<br />

V [m/s]<br />

Les enregistrements sur les Figure 3-10 à Figure 3-13 représentent le comportement de la<br />

tension et de vitesse des 4 types de la bande flexible pendant de démarrage de la machine<br />

avec les conditions suivantes :<br />

- Conditions initiales: V = 0 [m/s], T = 20 [N]<br />

- Aux environs de t = 0.5s on applique un saut de tension de 10 [N] (Mise sous tension<br />

de la machine)<br />

- La consigne de vitesse de 0 à 0.5 [N/m] est introduite à l’instant t = 2.5s<br />

- Une fois la vitesse stabilisée on applique un autre saut de tension de 10 [N] aux<br />

environs de t = 5s<br />

Papier autocollant<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0<br />

−0.1<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8<br />

T [N]<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

0 1 2 3 4<br />

t [s]<br />

5 6 7 8<br />

f_mes_reg_vt_diff_pap_1.eps<br />

V [m/s]<br />

Papier offset<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0<br />

−0.1<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8<br />

T [N]<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8<br />

t [s]<br />

Figure 3-10: Papier autocollant Figure 3-11: Papier offset<br />

Papier métallisé<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0<br />

−0.1<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8<br />

T [N]<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

0 1 2 3 4<br />

t [s]<br />

5 6 7 8<br />

f_mes_reg_vt_diff_pap_7.eps<br />

V [m/s]<br />

f_mes_reg_vt_diff_pap_2.eps<br />

OPP<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0<br />

−0.1<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8<br />

T [N]<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

0 1 2 3 4<br />

t [s]<br />

5 6 7 8<br />

Figure 3-12: Papier métallisé Figure 3-13: Film plastique OPP<br />

f_mes_reg_vt_diff_pap_8.eps<br />

Les courbes ci-dessus font ressortir une influence négligeable de la variation de tension sur<br />

la vitesse, tandis que lors d’une variation de vitesse de la bande, après l’application de la<br />

consigne en S, des perturbations apparaissent sur la tension, la plupart étant rapidement<br />

amorties. Les perturbations persistantes de tension de la bande, inférieures à 10% autour de<br />

la valeur de consigne, sont dues notamment au défilement de celle-ci sur les différents<br />

rouleaux. Ces perturbations de tension peuvent varier en fonction de la vitesse de<br />

défilement et de la valeur de tension appliquée sur la bande ainsi que de la non uniformité<br />

de la tension dans le sens perpendiculaire à l’avancement de cette bande.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 16 von 52<br />

4. CONCLUSION<br />

Les résultats des mesures expérimentales sur le banc de test (Figure 4-1) pendant le<br />

démarrage de la machine confirment le bon comportement de la structure de régulation de<br />

tension et de vitesse proposée. Le principe a été vérifié avec 3 types de papier et 4 types de<br />

films plastiques utilisés pour les emballages.<br />

Les mesures ont confirmé la nécessité de l’ajustage des paramètres des régulateurs en<br />

fonction de rayons de la bobine de l’enrouleur et du dérouleur mais aussi en fonction de la<br />

matière utilisée comme support pour l’emballage et de la tension de la bande flexible.<br />

Les valeurs des gains de l’action proportionnelle et intégrale des régulateurs de vitesse de<br />

déroulement de la bande R1(s) [KpV, KiV ] et de la tension R2(s) [KpT, KiT] optimisées par<br />

une série de mesures expérimentales sur le banc de test, sont résumés dans le Tableau 2<br />

pour les 7 matières d’emballage utilisées.<br />

Tableau 2 Gains des régulateurs de Vitesse et de Tension<br />

N° Matière de la bande flexible KpV GiV KpT<br />

1 Papier autocollant<br />

2 Papier Offset<br />

(Papier traité)<br />

3 Papier métallisé<br />

4 Film synthétique PET<br />

(Polyéthylène thétaphtalate)<br />

5 Film synthétique PE<br />

(Polyéthylène)<br />

6 Film synthétique OPP<br />

(Polypropylène orienté)<br />

7 Film synthétique BOPP<br />

(Polypropylène bi orienté)<br />

GiT<br />

15 50 0.015 50<br />

15 50 0.015 50<br />

1 200 0.001 200<br />

2 50 0.015 30<br />

2 50 0.015 30<br />

3 50 0.005 50<br />

3 50 0.015 50


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 17 von 52<br />

4.1 REFERENCES<br />

Figure 4-1: Photo du banc de test de la machine à imprimer<br />

[1] D. R. Roisum, “The mechanics of web handling”, Tappi Press, Atlanta, 1998.<br />

[2] W. Wolfermann, “Tension control of webs - a review of the problems and solutions in the present and<br />

future”, Proceedings of the third international conference on Web Handling. Stillwater, Oklahoma, 1995,<br />

pp.198-228.<br />

[3] F. Altpeter, I Vaclavik, Ch. Martinet, “Modelling and control of a printing machine with continuous moving<br />

paper”, IFAC Conference on Control Systems Design, Bratislava, 2000, pp.616-619.<br />

[4] D.Greco, L. Wolter, I Vaclavik, “Modélisation et régulation multivariable d’une machine à imprimer”<br />

IPLNet Workshop, Murten, 6-9 Septembre 2004<br />

[5] Y. Sormani : “Modélisation, identification et régulation d’un banc de test d’une machine à imprimer”<br />

Travail de diplôme, EIVD, 2003<br />

[6] B. T. Boulter, “Active disturbance rejection control for web tension regulation”, 2001 IEEE Conference on<br />

Decision and Control.<br />

[7] J. M. Maciejowski, “Multivariable feedback design”, Addison – Wesley, Reading, MA, 1989.<br />

[8] L. Ljung, “System Identification - Theory for the User”, Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J. 2nd edition,<br />

1999.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 18 von 52<br />

Etude et simulation du système d'encrage d'une machine à<br />

imprimer offset<br />

Untersuchung und Simulierung eines Duktorsystems eines Offsetdruckwerkes<br />

Résumé<br />

Le but de cette étude est de permettre aux<br />

utilisateurs et aux concepteurs de machines<br />

d'impression offset de mieux comprendre le<br />

fonctionnement du système d'encrage et des<br />

diverses interactions qui existent dans la<br />

transmission de l'encre entre les cylindres<br />

d'acheminement de l'encre. Le travail consiste en<br />

la réalisation d'un modèle mathématique à partir<br />

duquel on étudie les divers phénomènes que l'on a<br />

pu identifier, tels que la répartition de l'encre entre<br />

les cylindres, l'effet de perturbations au niveau de<br />

l'encrier ou des divers cylindres, l'effet "image<br />

fantôme", etc.<br />

1. Introduction<br />

Le but de cette étude est de permettre aux<br />

fabricants de machines d'imprimerie de type<br />

offset et à leurs utilisateurs de comprendre les<br />

mécanismes de la transmission de l'encre à<br />

travers tout le système d'encrage, depuis<br />

l'encrier jusqu'au cylindre porte-plaque. L'idée<br />

a été de réaliser un programme de simulation<br />

qui reproduise aussi bien que possible la<br />

transmission de l'encre entre les différents<br />

cylindres qui acheminent l'encre dans la<br />

machine à imprimer, et qui permette<br />

d'observer différents phénomènes critiques<br />

pour l'utilisateur, tels qu'une perturbation due<br />

à des vibrations de l'un des cylindres, l'effet<br />

d'une irrégularité du dépôt d'encre au niveau<br />

de l'encrier, l'effet d'image fantôme dû à une<br />

prise d'encre par l'impression d'une plaque sur<br />

le cylindre porte-plaque.<br />

Les observations de défauts dans le<br />

fonctionnement du système d'impression nous<br />

amènent tout naturellement à nous poser la<br />

P. Maurer (1) , L. Wolter (2) , I. Vaclavik (1)<br />

question de savoir si l'on peut corriger ou<br />

atténuer ces défauts. Des améliorations<br />

pourraient être apportées par un changement<br />

du diamètre et de la disposition des cylindres<br />

intermédiaires, ou même du nombre de<br />

cylindres. Le travail présenté ici se base sur<br />

des informations tirées de l'article "Computer<br />

Simulation of Offset Printing" de Shem M.<br />

Chou & Ted Niemiro [1], [2], et d'un brevet<br />

cité en référence [3]. L'article de Shem M.<br />

Chou & Ted Niemiro présente une disposition<br />

standard des cylindres d'acheminement et des<br />

cylindres intermédiaires, avec différents<br />

modes d'alimentation.<br />

Nos simulations ont été effectuées avec<br />

deux variantes : la première variante traite le<br />

cas d'une machine d'impression avec un<br />

système d'encrage à alimentation continue, et<br />

la deuxième traite le cas d'une machine<br />

d'impression avec alimentation par balancier.<br />

Nous avons repris la configuration présentée<br />

dans l'article cité ci-dessus en respectant aussi<br />

fidèlement que possible les diamètres des<br />

divers cylindres qui entrent en jeu, leur<br />

disposition et les différents angles de contact<br />

qui définissent les points d'acheminement et<br />

de transmission de l'encre d'un cylindre au<br />

suivant. Il est évident que les constructeurs de<br />

machines optent souvent pour des dispositions<br />

et répartitions de cylindres intermédiaires<br />

différentes du cas qui est présenté ici. Le<br />

choix du nombre de cylindres et de leurs<br />

dispositions dépend beaucoup de l'expérience<br />

du fabricant et se fait en grande partie de<br />

manière empirique.<br />

Pour la simulation du système d'encrage<br />

avec alimentation continue, nous avons utilisé<br />

la configuration représentée dans la figure cidessous.<br />

Il est constitué du cylindre<br />

1 professeur à l'EIVD - Institut d'Automatisation industrielle, 1400 Yverdon-les-Bains<br />

2 ingénieur HES en Electricité, 2000, Cipag SA, 1070 Puidoux<br />

1


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 19 von 52<br />

d'introduction CF, du cylindre<br />

d'acheminement CP et d'un ensemble de 9<br />

cylindres intermédiaires avant le cylindre<br />

porte-plaque CB du groupe imprimeur offset :<br />

2<br />

Encrier ouvert avec alimentation continue<br />

V1<br />

F1<br />

V2<br />

D1<br />

D2<br />

CP<br />

F2<br />

CF<br />

CB<br />

D3<br />

F3<br />

V3<br />

fig. 1. : système d'encrage avec alimentation<br />

continue<br />

Pour la simulation du système d'encrage<br />

avec alimentation par balancier, nous avons<br />

utilisé la configuration représentée ci-après. Il<br />

est constitué du cylindre d'introduction CF, du<br />

balancier, du cylindre d'acheminement CP et<br />

d'un ensemble de 9 cylindres intermédiaires<br />

avant le cylindre porte-plaque CB, sur lequel<br />

l'encre doit être déposée avec une grande<br />

précision et homogénéité :<br />

V1<br />

Encrier ouvert avec balancier<br />

F1<br />

V2<br />

D1<br />

D4<br />

D2<br />

CP<br />

F2<br />

CB<br />

D3<br />

F3<br />

V3<br />

CF<br />

fig. 2. : système d'encrage avec alimentation par<br />

balancier<br />

Dans les deux cas, le programme de<br />

simulation représente l'évolution de l'épaisseur<br />

de la couche d'encre en fonction du nombre de<br />

tours de rotation du cylindre porte-plaque. Par<br />

défaut, le programme représente trois courbes,<br />

qui indiquent respectivement l'épaisseur de la<br />

couche d'encre sur le cylindre d'introduction<br />

CF, le cylindre d'acheminement CP et le<br />

cylindre porte-plaque CB. L'utilisateur peut<br />

cependant modifier ce choix et visualiser<br />

l'épaisseur de la couche d'encre sur n'importe<br />

quel cylindre intermédiaire au lieu du cylindre<br />

porte-plaque.<br />

2. Principe du calcul<br />

Le calcul du dépôt d'encre sur les<br />

cylindres est fait par une méthode de<br />

décomposition en éléments finis. La<br />

circonférence de chaque cylindre est découpée<br />

en éléments :<br />

CF<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

point de contact par<br />

lequel arrive l'encre<br />

sur le cylindre<br />

fig. 3. : décomposition d'un cylindre en éléments<br />

finis et principe de la numérotation des éléments<br />

Les subdivisions sont numérotées de 1 à<br />

Ndiv, la valeur de Ndiv étant proportionnelle<br />

au diamètre du cylindre. De cette manière, la<br />

longueur du déplacement correspondant à une<br />

subdivision sur la périphérie d'un cylindre est<br />

la même, quel que soit le cylindre considéré.<br />

Le nombre de subdivisions peut être différent<br />

d'un cylindre à l'autre, étant donné que les<br />

cylindres n'ont pas tous le même diamètre. Par<br />

conséquent, la constante Ndiv est complétée<br />

par l'abréviation qui désigne le cylindre<br />

considéré. Ainsi, le nombre de subdivisions<br />

sur le cylindre d'introduction CF est désigné<br />

par NdivCF, le nombre de subdivisions sur le<br />

cylindre d'acheminement CP est désigné par<br />

NdivCP, etc…


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 20 von 52<br />

C1<br />

NdivC1<br />

CP<br />

NdivCP<br />

CF<br />

NdivCF<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

encrier<br />

fig. 4. : définition du nombre de subdivisions des<br />

divers cylindres<br />

L'angle qui sépare le point où l'encre est<br />

déposée sur un cylindre et le point où elle est<br />

transmise au cylindre suivant est compté en<br />

nombre de pas (1 pas = 1 subdivision) :<br />

NpasCF, NpasCP, etc…<br />

2.1 Calcul de la répartition d'encre<br />

entre cylindres, dans le cas<br />

général<br />

Pour calculer la répartition de l'encre entre<br />

les différents cylindres, nous faisons<br />

l'hypothèse que cette répartition dépend de la<br />

largeur h 0 de la fente qui sépare les cylindres<br />

au point de transmission et des vitesses<br />

périphériques de ces cylindres :<br />

C1<br />

CP<br />

E' P<br />

E' F<br />

V P<br />

h 0<br />

CF<br />

V F<br />

encrier<br />

fig. 5. : répartition de l'encre entre deux cylindres<br />

successifs<br />

La vitesse périphérique de deux cylindres<br />

qui ont un point de contact commun peut être<br />

identique. La transmission de l'encre d'un<br />

cylindre au suivant se fait alors par un<br />

mouvement de roulement, sans glissement.<br />

Mais il peut aussi arriver que les vitesses<br />

périphériques soient différentes. Dans ce cas,<br />

la répartition de l'encre entre les cylindres<br />

dépend de la vitesse périphérique de chacun<br />

de ces derniers.<br />

A la figure 5, les notations suivantes sont<br />

utilisées, pour l'étude de la transmission<br />

d'encre entre le cylindre d'introduction et le<br />

cylindre d'acheminement :<br />

- V F : vitesse périphérique sur le cylindre<br />

d'introduction CF<br />

- V P : vitesse périphérique sur le cylindre<br />

d'acheminement CP<br />

- E' F : épaisseur de la couche d'encre sur le<br />

cylindre d'introduction, après le point de<br />

contact<br />

- E' P : épaisseur de la couche d'encre sur le<br />

cylindre d'acheminement, après le point de<br />

contact<br />

Au point de transmission, représenté en<br />

détail à la figure 6, nous admettrons que la<br />

viscosité de l'encre assure une répartition<br />

linéaire des vitesses entre les surfaces des<br />

deux cylindres :<br />

h 0<br />

CF<br />

CP<br />

fig. 6. : répartition des vitesses d'écoulement au<br />

point de transmission entre cylindres<br />

Dans ces conditions, la vitesse moyenne<br />

de l'encre à travers l'intervalle h 0 est donnée<br />

par la loi de répartition des vitesses dans un<br />

écoulement laminaire :<br />

VF + VP<br />

Vmoy =<br />

2<br />

Et le débit d'encre total Q(t) à travers<br />

l'intervalle vaut :<br />

Q(t) = h . VF VP<br />

0<br />

2<br />

+<br />

Une certaine proportion de cette quantité<br />

d'encre accumulée se retrouve sur le cylindre<br />

d'acheminement après le point de contact entre<br />

les deux cylindres. Elle dépend notamment de<br />

la nature des matériaux qui constituent ces<br />

V P<br />

V F<br />

3


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 21 von 52<br />

cylindres, de leurs coefficients d'adhérence<br />

respectifs, de la viscosité de l'encre, et peutêtre<br />

aussi du jeu qui sépare les cylindres au<br />

point de contact. Nous désignerons par S FP le<br />

coefficient de transmission de l'encre du<br />

cylindre d'introduction au cylindre<br />

d'acheminement, comme le définissent Shem<br />

M. Chou et Ted Niemiro [1], [2]. Ce<br />

coefficient S FP représente la part de<br />

l'épaisseur de la couche d'encre h 0 qui est<br />

reprise sur le cylindre d'acheminement CP.<br />

4<br />

h 0<br />

S . h<br />

FP 0<br />

CF<br />

CP<br />

fig. 7. : répartition de l'encre entre les cylindres<br />

La quantité d'encre Q' P (t) qui va se<br />

retrouver sur le cylindre d'acheminement après<br />

le point de contact s'exprime par la relation<br />

(voir fig. 5 et fig. 7) :<br />

Q' P (t) = E' P . VP<br />

Q'P (t) = S .<br />

FP h0 . SFPVF + ( 2 − SFP<br />

) VP<br />

2<br />

On peut déduire de cette expression la<br />

valeur de l'épaisseur de la couche d'encre sur<br />

le cylindre d'acheminement CP après le point<br />

de contact :<br />

E' P =<br />

1 . SFP . h0 .<br />

VP<br />

V P<br />

V F<br />

SFPVF + ( 2 − SFP<br />

) VP<br />

2<br />

De même, la quantité d'encre Q' F (t) qui va<br />

se retrouver sur le cylindre d'introduction CF<br />

est donnée par l'expression :<br />

Q' F (t) = Q(t) - Q' P (t)<br />

ce qui donne :<br />

Q'F (t) =<br />

(1 – SFP ) . h . ( 1 + SFP<br />

) VF<br />

+ ( 1 − SFP<br />

) VP<br />

0<br />

2<br />

Et l'épaisseur de la couche d'encre sur le<br />

cylindre d'introduction après le point de<br />

contact est donc :<br />

E'F =<br />

( 1 − SFP<br />

) ⋅ h 0<br />

VF<br />

. ( 1 + SFP<br />

) VF<br />

+ ( 1 − SFP<br />

) VP<br />

2<br />

En pratique, il est souvent admis que les<br />

deux cylindres se répartissent chacun la moitié<br />

de la couche d'encre d'épaisseur h 0 , ce qui<br />

revient à dire que le coefficient de<br />

transmission S FP est égal à 0,5. Cette<br />

hypothèse amène une notable simplification<br />

des formules ci-dessus. Les épaisseurs des<br />

couches d'encre s'obtiennent alors par les<br />

expressions suivantes :<br />

pour le cylindre d'acheminement :<br />

E' P =<br />

1 . h0 .<br />

VP<br />

VF 3VP<br />

8<br />

+<br />

et pour le cylindre d'introduction :<br />

E' F =<br />

1 . h0 .<br />

VP<br />

VF + 3VP<br />

8<br />

La méthode de calcul de répartition<br />

d'encre exposée ici pour le cylindre<br />

d'introduction et le cylindre d'acheminement<br />

est applicable pour chaque point de<br />

transmission d'encre entre deux cylindres<br />

quelconques de la machine à imprimer.<br />

En résumé, quelle que soit la<br />

simplification adoptée pour la simulation,<br />

cette méthode de calcul présente un intérêt en<br />

ce sens qu'elle permet d'évaluer l'influence<br />

d'une variation de l'intervalle entre deux<br />

cylindres de transport d'encre sur le<br />

fonctionnement de la machine. Il est clair que<br />

les conditions ci-dessus ne sont remplies que<br />

si le débit d'encre qui arrive au point de<br />

contact est suffisant pour garantir les<br />

conditions de marche décrites par ces<br />

équations.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 22 von 52<br />

2.2 Cas où les vitesses périphériques<br />

des cylindres sont identiques<br />

Le cas où les vitesses périphériques V F et<br />

V P des cylindres considérés sont identiques<br />

est un cas particulier de celui décrit ci-dessus.<br />

Les équations se simplifient notablement et<br />

donnent les résultats ci-dessous :<br />

h 0<br />

E'P = E'F =<br />

2<br />

2.3 Cas où les cylindres en contact<br />

ont des vitesses périphériques de<br />

signes contraires<br />

Lorsque la vitesse périphérique sur le<br />

cylindre d'introduction est de sens contraire à<br />

celle du cylindre d'acheminement au point de<br />

transmission d'encre, on ne peut plus utiliser la<br />

largeur h 0 de la fente qui sépare les deux<br />

cylindres pour réguler l'épaisseur d'encre E' P<br />

sur le cylindre d'acheminement. Cette largeur<br />

de fente h 0 joue bien un certain rôle, mais c'est<br />

essentiellement l'épaisseur S de la couche<br />

d'encre sur le cylindre d'introduction qui<br />

influence l'épaisseur d'encre E' P sur le cylindre<br />

d'acheminement après le point de contact. Il<br />

est donc beaucoup plus important que<br />

l'épaisseur S de la couche d'encre à l'entrée<br />

soit très régulière.<br />

C1<br />

CP<br />

E' P<br />

E' F<br />

V P<br />

h 0<br />

CF<br />

S<br />

V F<br />

encrier<br />

fig. 8. : répartition de l'encre entre deux cylindres<br />

qui ont des vitesses périphériques de signes<br />

contraires<br />

A la figure 9, nous voyons un détail qui<br />

illustre le point de transmission de l'encre<br />

entre les deux cylindres et le profil des<br />

vitesses sur toute la largeur de la fente qui les<br />

sépare.<br />

V F<br />

CF<br />

CP<br />

fig. 9. : répartition des vitesses d'écoulement dans<br />

le cas où les vitesses périphériques sont de signes<br />

contraires<br />

Sachant que l'épaisseur de la couche<br />

d'encre sur le cylindre d'introduction CF,<br />

avant le point de contact entre cylindres est<br />

égale à S, on peut facilement déterminer le<br />

débit d'encre amené par le cylindre<br />

d'introduction :<br />

Q(t) = S . V F<br />

Si E' F est l'épaisseur de la couche d'encre<br />

sur le cylindre d'introduction après le point de<br />

contact et E' P l'épaisseur de la couche d'encre<br />

sur le cylindre d'acheminement après le point<br />

de contact, on peut calculer facilement les<br />

débits correspondants (voir fig. 8) :<br />

Q' F (t) = E' F . VF<br />

Q' P (t) = E' P . VP<br />

Sachant que Q(t) = Q' F (t) + Q' P (t), on peut en<br />

déduire :<br />

S . V F = E' F . VF + E' P . VP<br />

Et donc :<br />

E' P =<br />

V .(S – E'F )<br />

F<br />

VP<br />

En considérant la répartition des vitesses<br />

dans la figure 9, on peut, par application des<br />

propriétés des triangles semblables,<br />

déterminer le débit d'encre Q' F (t) sur le<br />

cylindre d'introduction après le point de<br />

contact :<br />

Q'F (t) = h . VF<br />

0<br />

V + V<br />

F<br />

P<br />

. VF 2<br />

V P<br />

h 0<br />

5


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 23 von 52<br />

Et finalement, on peut en déduire<br />

l'épaisseur de la couche d'encre E' F sur le<br />

cylindre d'introduction, après le point de<br />

contact :<br />

6<br />

E' F =<br />

Q'<br />

( t)<br />

F<br />

VF<br />

h 0<br />

= .<br />

2<br />

VF<br />

V + V<br />

3. Quelques résultats donnés par<br />

la simulation<br />

3.1 Système avec alimentation en<br />

encre continue<br />

La figure ci-dessous montre l'évolution de<br />

l'épaisseur de la couche d'encre sur le cylindre<br />

d'introduction, le cylindre d'acheminement et<br />

le cylindre porte-plaque pour un système à<br />

alimentation continue. La valeur de référence<br />

est la quantité d'encre acheminée par l'encrier<br />

qui est ramenée à l'unité.<br />

fig. 10. : courbes d'encrage d'un système à<br />

alimentation continue, au démarrage de la<br />

machine<br />

La simulation sur une plus longue durée a<br />

montré qu'il faut compter au démarrage sur<br />

environ 200 tours de rotation du cylindre<br />

porte-plaque avant que l'épaisseur du film<br />

F<br />

P<br />

d'encre se stabilise sur ce dernier. Il faut<br />

préciser que dans la figure représentée cidessous,<br />

il a été considéré une consommation<br />

d'encre constante à la sortie, égale à 5 % de<br />

l'épaisseur du film d'encre maximale<br />

acheminée par l'encrier.<br />

fig. 11. : courbes d'encrage d'un système à<br />

alimentation continue, sur les premiers 200 tours<br />

de rotation<br />

Divers types de perturbations peuvent être<br />

simulés dans le programme établi. La figure<br />

ci-dessous montre l'effet d'une consommation<br />

d'encre irrégulière due à une plaque qui<br />

absorbe une certaine épaisseur d'encre<br />

(considérée dans notre cas comme égale à 20<br />

%) de l'épaisseur initiale pendant 1/4 de tour<br />

du cylindre porte-plaque. Cet exemple montre<br />

l'apparition d'une image fantôme, c'est-à-dire<br />

d'un déficit d'encre égal à environ 1/3 de<br />

l'encre consommée par la plaque.<br />

fig. 12. : visualisation du phénomène "d'image<br />

fantôme" sur cylindre porte-plaque


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 24 von 52<br />

3.2 Système avec alimentation en<br />

encre par balancier<br />

Nous avons également procédé à une<br />

simulation de systèmes d'encrage pourvus<br />

d'une alimentation par balancier. Dans ce cas,<br />

un balancier se déplace périodiquement du<br />

cylindre d'introduction vers le cylindre<br />

d'acheminement, et transporte l'encre de l'un<br />

vers l'autre. Nous avons typiquement une<br />

alimentation discontinue. Ce principe est<br />

illustré par la figure ci-dessous :<br />

CA<br />

BAL<br />

fig. 13. : principe de l'alimentation par balancier<br />

La première figure ci-dessous montre le<br />

comportement de ce système au démarrage.<br />

Les trois courbes représentent respectivement<br />

les niveaux d'encre sur le cylindre<br />

d'introduction, le cylindre d'acheminement et<br />

le dernier cylindre, qui est le cylindre porteplaque.<br />

Malgré les fortes variations<br />

d'épaisseur de la couche d'encre sur le cylindre<br />

d'acheminement, on constate que les variations<br />

résiduelles sur le cylindre porte-plaque sont<br />

assez minimes.<br />

fig. 14. : courbes d'encrage d'un système à<br />

alimentation par balancier, au démarrage de la<br />

machine<br />

CI<br />

On remarque aussi que l'épaisseur de la<br />

couche d'encre augmente assez lentement sur<br />

le cylindre porte-plaque. Cette caractéristique<br />

est inhérente au système de transmission. La<br />

simulation sur un plus grand nombre de tours<br />

montre qu'il faut compter plus de 600 tours de<br />

rotation du cylindre porte-plaque pour<br />

atteindre un régime permanent et la<br />

stabilisation de l'épaisseur de l'encre sur le<br />

cylindre porte-plaque CP.<br />

fig. 15. : courbes d'encrage d'un système à<br />

alimentation par balancier, sur les premiers 800<br />

tours de rotation<br />

La figure ci-dessous montre plus en détail<br />

la situation en régime permanent lorsqu'on<br />

suppose que la quantité d'encre extraite à la<br />

sortie est constante. Cela permet de constater<br />

que le rapport entre la quantité d'encre<br />

consommée et l'épaisseur d'encre à l'entrée est<br />

beaucoup plus faible que dans le cas d'une<br />

alimentation continue, ce qui est tout à fait<br />

normal du fait que l'alimentation par balancier<br />

n'alimente le cylindre d'acheminement qu'une<br />

faible partie du temps. Tous ces exemples ont<br />

été calculés en prenant pour hypothèse que le<br />

balancier restait en contact avec le cylindre<br />

d'introduction, et avec le cylindre<br />

d'acheminement respectivement, pendant un<br />

temps équivalent à 3 tours de rotation du<br />

cylindre porte-plaque, et que le temps de<br />

déplacement entre ces deux cylindres<br />

correspondait à 1,6 tour de rotation du<br />

cylindre porte-plaque. Ces valeurs ont été<br />

choisies au hasard, mais le programme offre à<br />

l'utilisateur la possibilité de modifier ces<br />

paramètres.<br />

7


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 25 von 52<br />

8<br />

fig. 16. : fonctionnement de l'alimentation par<br />

balancier, en régime permanent, avec une<br />

extraction d'encre constante, égale à 2 % de<br />

l'épaisseur du film d'encre sur le cylindre<br />

d'introduction CI<br />

A la figure 17, nous pouvons observer<br />

l'effet d'une extraction discontinue,<br />

correspondant à une plaque consommant 10 %<br />

de l'épaisseur de la couche d'encre pendant 1/4<br />

de tour de rotation du cylindre porte-plaque.<br />

On peut remarquer l'effet "image fantôme",<br />

très visible sur la courbe rouge, qui représente<br />

la variation de l'épaisseur de la couche d'encre<br />

sur le cylindre porte-plaque.<br />

fig. 17. : visualisation du phénomène "d'image<br />

fantôme" sur cylindre porte-plaque avec<br />

alimentation par balancier, en régime permanent<br />

4. Remarques finales<br />

Dans l'état actuel de son développement,<br />

le programme de simulation du comportement<br />

d'un système d'encrage donne des indications<br />

intéressantes sur la manière dont l'encre est<br />

transmise à travers le système. Il offre en outre<br />

la possibilité de visualiser ce qui se passe au<br />

niveau de chaque cylindre, ce qui n'a pas été<br />

présenté dans ce rapport. Le but final est de<br />

donner un outil aux constructeurs qui leur<br />

permette de prévoir certains comportements<br />

en leur évitant de longs essais pour y parvenir,<br />

et si possible de déterminer avant la<br />

construction certaines caractéristiques des<br />

machines d'impression offset, car il est<br />

toujours beaucoup plus coûteux de devoir<br />

procéder à des modifications ultérieurement<br />

pour améliorer les performances d'une<br />

machine que s'il est possible de prévoir avant<br />

de construire la machine les conditions qui<br />

permettront de parvenir aux performances<br />

optimales.<br />

Ce travail a été exécuté dans le cadre du<br />

projet sur l'étude de la modélisation d'une<br />

machine à imprimer, financée par la réserve<br />

stratégique de la HESSO [4].<br />

Bibliographie<br />

[1] Shem M. Chou. Computer simulation of offset<br />

printing II : Effect of vibrator oscillation and<br />

image Layout. TAGA Proceedings, 1998, p. 94 -<br />

118.<br />

[2] Shem M. Chou, Ted Niemiro. Computer<br />

simulation of offset printing III : Effect of ink feed<br />

mechanism. TAGA Proceedings, 1998, p. 335 -<br />

369.<br />

[3] H. Keller, Farbzonfreies verkürztes Farbwerk,<br />

Brevet européen No 0 407 708 A2, 16.01.1991.<br />

[4] L. Wolter et I. Vaclavik. Modélisation et<br />

réglage d'une machine à imprimer avec la bande de<br />

papier. Rapport final de projet de la réserve<br />

stratégique HES-SO. AI 05-02, EIVD, 2002.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 26 von 52<br />

Autor: Dipl.–Ing. Hans Schaudt Gallus Ferd. Rüesch AG<br />

Gallus RCS 330, eine Druckmaschine mit integrierter Registerregelung<br />

Vorwort<br />

Die Druckmaschine Gallus RCS 330 ist eine flexible Druckmaschine, die den gleichzeitigen<br />

Einsatz mehrerer Druckverfahren (Flexo, Sieb, Heissfolie, …) und Bearbeitungen (Stanzen,<br />

Prägen,…) sowie die Verarbeitung unterschiedlicher Bedruckstoffe (Selbstklebematerial,<br />

Folien, Papier, Karton, verschiedene Laminate, ..) gestattet.<br />

Grösse und Ausrüstung der Maschine wird kundenspezifisch zusammengestellt, eine sich im<br />

Betrieb befindliche Maschine kann durch weitere Baueinheiten erweitert werden.<br />

Eine übliche Maschine besteht aus einem Abwickler, gefolgt von 8 bis 10 Druckwerken, 2<br />

Bearbeitungsstationen und dem Aufwickler.<br />

Die Flexibilität der Maschine stellt hohe Anforderungen an die elektrische Ausrüstung,<br />

insbesondere auch an die Registerregelung.<br />

Dieser Aufsatz berichtet über die Integration in die Maschine, die Eigenschaften, die<br />

Bedienung und die gemachten Erfahrungen. Das Übertragungsverhalten wird <strong>als</strong> gegeben<br />

vorausgesetzt, es wird auf einschlägige Literaturstellen verwiesen.<br />

Registerregelung Grundlagen<br />

Wie kommt es zu einem Registerfehler: Mehrfarbiger Druck entsteht durch das<br />

positionsrichtige Übereinanderdrucken mehrerer einfarbiger Vorlagen. Damit zwei Drucke<br />

positionsrichtig übereinander stehen, muss der Abstand entlang des Bahnweges, zwischen den<br />

Druckplattenanfängen, ein ganzzahliges Vielfaches der Formatlänge sein. Registerhaltigkeit<br />

ist <strong>als</strong>o gegeben durch die Geometrie der Maschine; es stellt sich die Frage, wie entsteht trotz<br />

der festen Geometrie ein Registerfehler?<br />

Ändert sich z.B. die Bahnspannung während des Druckprozesses, so ändert sich die Dehnung<br />

des transportierten Bedruckstoffes. Auch wenn der geometrische Abstand konstant geblieben<br />

ist, so hat sich doch die gedehnte Länge des bereits bedruckten, transportierten Materiales<br />

verändert. Die Bedingung für ein ganzzahliges Vielfaches ist, zumindest vorübergehend, nicht<br />

mehr gegeben.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 27 von 52<br />

Eine Vielzahl von Störeinflüssen führen zu Registerfehlern, die sich nach einer<br />

Übergangsphase wieder selbst abbauen. Ein Registerregler kann dazu beitragen die<br />

Auswirkungen zu minimieren. Andere Störeinflüsse, wie z.B. ein Schlupf der<br />

Transportstellen, führen zu dauerhaften Registerfehlern. Hier gilt es zuerst die Störungsquelle<br />

zu beseitigen.<br />

Wie bereits im Vorwort gesagt, liegt das Schwergewicht des Aufsatzes auf der Integration der<br />

Registerregelung in die Maschine. Bezüglich der Theorie wird verwiesen auf einschlägige<br />

Fachaufsätze, wie beispielhaft in [1] beschrieben. Um einen Einblick in die Vorgänge zu<br />

erhalten, soll hier lediglich der Signalflussplan, Bild 5, angesprochen werden. Eine Änderung<br />

der Bahnspannung (1), des Bahnquerschnittes oder des Elastizitätsmoduls (7) werden über die<br />

Verzögerungsglieder (2), (4), deren Zeitkonstante sich aus Bahnabstand und<br />

Bahngeschwindigkeit berechnet, von Druckwerk zu Druckwerk weitergereicht. Die<br />

verschiedenen Totzeitglieder geben die Transportzeiten von Druckwerk zu Druckwerk an.<br />

Wie man aus der Subtraktion des Ausganges des Verzögerungsglieds (4) vom Totzeitglied (3)<br />

sieht, bauen sich derartige Registerfehler nach einer Übergangszeit wieder selbst ab. Der<br />

Signalflussplan zeigt aber auch die starke Verkopplung der Druckeinheiten.<br />

In einer weiteren Abhandlung [2] wird nachgewiesen, dass ein Schlupf zu bleibenden<br />

Registerfehlern führt.<br />

Die häufigsten Ursachen für Registerfehler sind Bahnspannungsänderungen, Änderungen des<br />

E-Moduls, Schrumpfung oder Dehnung des Bedruckstoffes im Trockner, temperaturbedingtes<br />

Wachsen von Transportdurchmessern, plastische Verformung des Bedruckstoffes.<br />

Ein Registerregler sorgt für schnellere Übergangsvorgänge, er reduziert die Anfahr- und<br />

Betriebsmakulatur und nimmt dem Drucker die stetige Kontrolle des Registers ab.<br />

Bei der RCS 330 wurde gleichzeitig eine Registervoreinstellung mit dem Registerregler<br />

kombiniert. Das hilft die Anfahrmakulatur noch weiter zu reduzieren.<br />

Üblicherweise wird mit jeder Farbe eine Kontrollmarke mitgedruckt, die von einem optischen<br />

Messsystem, dem Registerregler, auf seine Lage kontrolliert wird. Stimmt die Position nicht<br />

exakt, so werden die Winkelstellungen der Druckzylinder aufeinander abgeglichen.<br />

Alle Druckwerke und Bearbeitungsstationen werden mit einer Referenzstation, meist das erste<br />

Druckwerk, im Bahn/Bahnvergleich oder im Bahn/Zylindervergleich verglichen.<br />

Bahn/Bahn oder Bahn/Zylindervergleich: Beim Bahn/Bahnvergleich druckt jedes Druckwerk<br />

eine Marke, vom Registerregler wird in jedem Druckwerk der Abstand der eigenen Marke zur<br />

Referenzmarke verglichen.<br />

Beim Bahn/Zylindervergleich druckt dagegen nur das Referenzdruckwerk eine Marke. Bei<br />

allen weiteren Druckwerken wird statt der Druckmarke die Druckzylinderposition, <strong>als</strong><br />

Stellvertreter für den Druck, verglichen mit der Referenzmarke.<br />

Der Bahn/Bahnvergleich ist exakter, da dort direkt das Druckergebnis kontrolliert wird. Der<br />

Bahn/Zylindervergleich wird bei den Bearbeitungen angewandt, oder bei Druckwerken die<br />

keine oder keine lesbare Marke (z.B. bei Klarlack) drucken.<br />

Rückwärtsregelung: Meist wird, wie oben ausgesagt, die Referenzmarke vom ersten<br />

Druckwerk gedruckt. Oftm<strong>als</strong> wird aber im ersten Druckwerk ein Untergrund aufgelegt der


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 28 von 52<br />

geringen Kontrast zum Bedruckstoff hat (z.B. weisser Untergrund auf weissem Bedruckstoff).<br />

Es wäre ungünstig, wenn die gesamte Maschine sich auf eine schlecht lesbare Referenzmarke<br />

bezieht. Aus diesem Grunde wird <strong>als</strong> Abhilfe die Referenz in das zweite Druckwerk gelegt.<br />

Die Marke des ersten Druckwerkes kann erst im zweiten Druckwerk mit der Referenz<br />

verglichen werden. Das erste Druckwerk wird deshalb vom zweiten Druckwerk aus rückwärts<br />

geregelt.<br />

Integration der Registerregelung in die Maschine<br />

Die Registerregelung ist vollständig in die Maschine und die Maschinenbedienung integriert.<br />

CAN lokal<br />

Druc kzylind er<br />

Le se<br />

modul<br />

Se rvo<br />

Druc kzylind er<br />

Le se<br />

modul<br />

Se rvo<br />

Druc kzylind er<br />

Le se<br />

modul<br />

Se rvo<br />

Bild 1: Elektrische Integration der Registerregelung<br />

Druc kzylind er<br />

Le se<br />

modul<br />

Se rvo<br />

CAN global<br />

Die Lesemodule zur optischen Erfassung der Signale werden von der Fa. SensoTec zugekauft,<br />

die Software zur Auswertung, Steuerung und Bedienung wurde durch Gallus erstellt. Die<br />

Lesemodule stehen im Ruf eine sehr hohe Leseempfindlichkeit bei schwachen Farben zu<br />

haben. Der Lesemodul enthält bereits einen Regler, der aber von uns extern mit einer Schale<br />

weiterer Regelbausteine ummantelt wurde. Der Lesemodul wird am CAN Bus der<br />

Antriebssteuerung betrieben. In der Kontrolleinheit der Antriebssteuerung werden die Signale<br />

weiter ausgewertet. Alle Druckzylinder und Gegendruckzylinder der Maschine sind mit<br />

Servoantrieben ausgestattet. Die Verstellbefehle der Registerregelung werden direkt auf die<br />

Servoantriebe aufgeschaltet.<br />

Wird z.B. die Referenz in das zweite Druckwerk gelegt, so liest das zweite Druckwerk die<br />

Marke des ersten Druckwerks und regelt rückwärts das erste Druckwerk. In diesem Fall<br />

werden Stellbefehle über den globalen CAN-Bus übertragen. Dasselbe gilt auch beim Vorder-<br />

Rückseitendruck oder bei ‚ausgedünnten’ Lesestellen (ein Lesemodul liest die Marken<br />

mehrerer Druckwerke).<br />

Zur Bedienung der Maschine wird ein TFT Touch Screen verwendet, der von einem Industrie<br />

PC angesteuert wird. Die Bedienoberfläche ist in Java geschrieben. Der PC verkehrt über<br />

einen Ethernet Bus und OPC mit den Antriebscontrollern.<br />

Ein Hauptteil der Registerregelung, die Teile Bedienung, Konfiguration, Anzeige und<br />

Datenspeicherung ist in der Java Oberfläche realisiert.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 29 von 52<br />

Bedienung<br />

Es wurde höchsten Wert auf eine einfache, selbsterklärende Bedienung gelegt.<br />

Als Grundsatz gilt:<br />

• Ein Minimum an Bedientasten (lieber intern kompliziert und dafür für den Bediener<br />

einfach)<br />

• Ein Minimum an Anzeigen, nur das was unbedingt benötigt wird soll angezeigt<br />

werden<br />

• Alle wichtigen Informationen sollen auf einen Blick erfasst werden können.<br />

• Die Steuerung „denkt mit“, soweit sinnvoll wird automatisch richtig reagiert. In<br />

anderen Fällen erscheint bei unlogisch erscheinenden Bedienaktionen ein<br />

Warnfenster.<br />

Automatik-Taste und Registeranzeige<br />

Register verstellen<br />

Bild 2: Bedienungselemente der Registerregelung in der Bedienmaske eines Druckwerkes<br />

Die Registerregelung ist komplett in die Maschinenbedienung integriert. Mit der Register-<br />

Automatiktaste wird die Registerregelung auf Hand- bzw. auf Automatikbetrieb geschaltet.<br />

Im darüber liegenden Anzeigefeld wird das Register <strong>als</strong> Registerkreuz oder im Handbetrieb<br />

<strong>als</strong> Handsymbol angezeigt.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 30 von 52<br />

Mit den Verstelltasten wird das Register im Handbetrieb direkt verstellt, in dem die<br />

Verstellbewegung eines im HMI integrierten Handrades aufgeschaltet wird. Im<br />

Automatikbetrieb wirkt eine Verstellung <strong>als</strong> Veränderung des Regelsollwertes. Auch in diesen<br />

Tasten wird der Schaltzustand in der linken Ecke <strong>als</strong> kleines Handsymbol oder <strong>als</strong><br />

Automatiksymbol angezeigt.<br />

In einer zentralen Maske hat der Bediener den Überblick über die gesamte Maschine.<br />

Anwahl eines Druckwerkes Lesestatus Auto- oder Hand<br />

Bild 3: Zentrale Bedienmaske der Registerregelung und Maschinensteuerung<br />

Mit Hilfe der Anwahltasten wählt sich der Bediener ein Druckwerk aus, die zugehörigen<br />

Bedientasten werden auf der linken Seite aufgeschaltet. Im zentralen Anzeigefeld wird die<br />

Registerposition aller Stationen angezeigt, sofern sich die Station im Handbetrieb befindet <strong>als</strong><br />

Handsymbol, im Automatikbetrieb <strong>als</strong> Kreuz oder bei Bearbeitungsstationen <strong>als</strong> Raute.<br />

Eine grüne Marke in den Anwahltasten zeigt an, dass die Registermarken gelesen werden, ein<br />

Hand- oder Automatiksymbol in welchem Schaltzustand sich die Einheit befindet.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 31 von 52<br />

Konfiguration eines Registerjobs<br />

Bei einer derart flexiblen Maschine kommt der Konfiguration eins Registerjobs entscheidende<br />

Bedeutung zu. Je nach Anforderung werden einzelne Stationen im Bahn/Bahnvergleich, im<br />

Bahn/Zylindervergleich, <strong>als</strong> Rückwärtsregelung mit Lesehalter über oder unter der Bahn<br />

konfiguriert. Je nachdem ob ein Rückseitendruck mittels Bahnwendung oder Rückwärtslauf<br />

der Druckwerke ausgeführt wird, muss das Vorzeichen der Seitenregisterregelung gedreht<br />

werden. Die Konfiguration erfordert mehr Fachkenntnis, <strong>als</strong> dies von jedem Bediener<br />

vorausgesetzt werden kann. Aus diesem Grunde wurde die Fachkenntnis in die<br />

Konfigurationssoftware eingebaut.<br />

Druckwerke im Rückseitendruck Druckwerke im Vorderseitendruck<br />

Registermarken der Vorderseite Registermarken der Rückseite<br />

Bild 4: Konfiguration eines Registerjobs mit 3 Rückseitendruckwerken, 2<br />

Vorderseitendruckwerken und 3 Bearbeitungen<br />

Im Beispiel werden die beiden ersten Druckwerke (schwarz, gelb) sowie das fünfte<br />

Druckwerk (grün) im Rückseitendruck betrieben. Das dritte und vierte Druckwerk (blau, rot)<br />

druckt im Vorderseitendruck.<br />

Alles was der Bediener tun muss ist, er gibt im Markenmuster der Vorderseite an, dass die<br />

Referenzmarke vom dritten Druckwerk (blau) gedruckt wird und die erste Marke vom vierten<br />

Druckwerk (rot). Im Markenstreifen der Rückseite gibt er an, dass die Referenz vom ersten<br />

Druckwerk (schwarz) und die erste Marke vom zweiten Druckwerk (grün) gedruckt werden.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 32 von 52<br />

Das fünfte Druckwerk soll im Beispiel keine Marke drucken, es ist deshalb keine Eingabe<br />

erforderlich.<br />

Die Bedienungssoftware stellt aus diesen Angaben folgende Konfiguration auf:<br />

-Das zweite Druckwerk (gelb) wird im Bahn/Bahnvergleich Rückseite betrieben<br />

-Das dritte Druckwerk (blau) vergleicht im Bahn/Zylindervergleich die Rückseitenreferenz<br />

mit der Vorderseitenreferenz. Die Rückseitenreferenz (erstes Druckwerk, schwarz) wird von<br />

der Vorderseitenreferenz (drittes Druckwerk, blau) rückwärts geregelt.<br />

-Das vierte Druckwerk (rot) wird im Bahn/Bahnvergleich auf die Vorderseitenreferenz<br />

(drittes Druckwerk, blau) geregelt.<br />

-Das fünfte Druckwerk (grün) druckt keine Marke und wird deshalb im<br />

Bahn/Zylindervergleich auf die Vorderseitenreferenz geregelt.<br />

-Die folgenden Bearbeitungen drucken keine Marke, sie werden deshalb im<br />

Bahn/Zylindervergleich geregelt.<br />

Klickt der Bediener die Anwahltaste vom dritten Druckwerk (blau) an, so erhält er einen<br />

Hinweis, dass er eine spezielle Leserhalterung einsetzen muss, um die Bahn von unten zu<br />

lesen.<br />

Bild 6: Hinweis zum Lesehalter am dritten Druckwerk (blau)<br />

Mit einem Minimum an Eingaben konnte der Bediener einen doch recht komplexen Druckjob<br />

konfigurieren.<br />

Sämtliche Einstellungen werden, zusammen mit den weiteren Maschineneinstellungen, in<br />

einem Druckjob abgespeichert. Im Wiederholfall kann einfach der gespeicherte Job geladen<br />

werden.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 33 von 52<br />

Servicefähigkeit<br />

Für einen störungsfreien Betrieb einer Druckmaschine ist es wichtig im Problemfall schnell<br />

eine Diagnose stellen zu können. Die Software ist deshalb Fernwartungs- und Internetfähig.<br />

Die Steuerung stellt sich <strong>als</strong> gläsern dar, mit Hilfe von Diagnosefunktionen können alle<br />

internen Werte angezeigt werden.<br />

Bild 7: Diagnosemaske<br />

In weiteren Servicemasken können die Registerwerte statistisch ausgewertet und<br />

Registerverläufe grafisch angezeigt werden.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 34 von 52<br />

So zeigt zum Beispiel ein mit dem internen Messschreiber aufgezeichneter Registerverlauf<br />

dass ein Register-Sollwertsprung von 0.25 mm innerhalb von 20 Drucken vollständig<br />

ausgeregelt ist.<br />

Bild 8: Registerverlauf nach einem Sollwertsprung von 0.25 mm<br />

Zusammenfassung<br />

Die vollständige Integration der Registerregelung in die Maschinenbedienung bzw.<br />

Maschinensteuerung bedingt zunächst einen nicht unerheblichen Initialaufwand. Dieser<br />

Aufwand wird belohnt durch eine optimale Bedienung und Funktionsweise.


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 35 von 52<br />

Literatur:<br />

[1] Prof. Dr. Günther Brandenburg<br />

"Prozessmodelle für durchlaufende elastische Bahnen in kontinuierlichen Fertigungsanlagen"<br />

VDI-Berichte Nr. 276, 1977, Seite 242 - 256.<br />

[2] Prof. Dr. Günther Brandenburg<br />

Dipl.-Ing. Stefan Geissenberger<br />

Dr. Andreas Klemm<br />

„Einfluss von Transport- und Leitwalzen mit Gleitschlupf auf die Bahndynamik von<br />

kontinuierlichen Fertigungsanlagen der Metall-, Kunststoff-, Papier- und Druckindustrie“<br />

Vortrag gehalten auf dem Kongress der SPS IPC Drives 2002


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 36 von 52<br />

Vielachsenanwendungen mit synchronisierter Vernetzung und<br />

asynchroner Kopplung an die Leitebene<br />

Ing.(grad) Harold Meis, Dipl.-Ing. Thomas Tschaftary<br />

Baumüller Anlagen-Systemtechnik GMBH & CO., Nürnberg<br />

Kurzfassung<br />

Durch die Nutzung der Einzelantriebstechnik ist die Anzahl der synchron zu betreibenden Antriebe stetig gewachsen.<br />

Gleichzeitig erfordert die Notwendigkeit einer effiziente Diagnose einen hohen Datendurchsatz durch<br />

alle Ebenen der Automatisierungspyramide. Ein Zusammenwirken der beiden Kommunikationstechnologien<br />

SERBAS und Ethernet ermöglicht die Realisierung der Forderung nach hoher Synchronität und einer asynchronen<br />

Kopplung an die Steuerungs- und Leitebene. Durch entsprechende Strukturen können so bis zu 10416 Antriebe<br />

synchron betrieben werden, wobei die Sollwertvorgabe asynchron von der Leitebene erfolgt.<br />

Zur Überwachung dieser großen Zahl von Antrieben sind neue Diagnosekonzepte und Strukturen unabdingbar.<br />

Mit BAUDIS NET gibt es einen neuen Lösungsansatz.<br />

1 Vernetzte Antriebe – Vielachsanwendungen<br />

Der seit einigen Jahren ungebrochene Trend mechanisch<br />

gekoppelte Bewegungsabläufe an Fertigungsmaschinen<br />

durch einzeln angetriebene Aggregate zu ersetzen,<br />

führt zu einer ständig steigenden Zahl von synchronisiert<br />

zu betreibenden Antrieben. Die in der<br />

Vergangenheit übliche mechanische Leitachse (Königswelle)<br />

wird dabei durch eine virtuelle Leitachse<br />

ersetzt.<br />

1.1 Anforderungen an die Einzelantriebstechnik<br />

Die Bewegungsabläufe, die es mit der Einzelantriebstechnik<br />

nachzubilden gilt, reichen dabei von direktem<br />

Leit- Folgebetrieb bis zu komplexen Kurvenverläufen,<br />

die von einer realen Leitachse abgeleitet werden müssen.<br />

Die Anforderungen an die dynamische und statische<br />

Genauigkeit sind dabei beträchtlich. Es gilt die<br />

mechanischen Steifigkeiten der mechanischen Leitachse<br />

zu erreichen bzw. zu überbieten.<br />

Doch nicht nur die regelungstechnischen Anforderungen<br />

sind für der Erfolg solcher Systeme relevant, auch<br />

Synchronität und die Konfigurierbarkeit der einzeln<br />

angetrieben Aggregate ist für den Einsatz an Produktionsmaschinen<br />

entscheidend. Die Anzahl der synchronisiert<br />

zu betreibenden Antriebe kann dabei<br />

durchaus mehrere hundert betragen. Typische Beispiele<br />

sind in der Druck- und Textilmaschinenbrache<br />

zu finden.<br />

Diese große Zahl an Antrieben erfordert naturgemäß<br />

ein hohes Maß an Zuverlässigkeit. Auch darf der Aus-<br />

fall eines einzelnen Antriebs oder einer Gruppe von<br />

Antrieben nicht zum Ausfall des Gesamtsystems führen.<br />

Kommt es dennoch zu Störungen, dann ist ein System<br />

zur schnellen und sicheren Fehleranalyse und Beseitigung<br />

unerlässlich. Zur Vermeidung von Störungen<br />

sind Methoden zur 'vorbeugenden Wartung' erforderlich.<br />

Weiter müssen Diagnose und Servicemaßnahmen<br />

von jedem Ort der Welt aus durchführbar sein.<br />

Zusammenfassend sind zwei Anforderungen erkennbar,<br />

die entscheidenden Einfluss auf die Kommunikationsstruktur<br />

einer Vielachsanwendung haben: Einerseits<br />

muss eine synchronisierte Kommunikation zwischen<br />

den Antriebsreglern erfolgen, andererseits ist<br />

eine asynchrone Kommunikation mit der Steuerungsund<br />

Leitebene erforderlich.<br />

Planung<br />

Leitebene<br />

Leitstand, Diagnose<br />

Steuerung<br />

SPS, Sektionssteuerung<br />

Feldgeräte<br />

Antriebe, Regler, Diagnosekomponenten<br />

Hoher<br />

Datenaustausch<br />

zwischen den<br />

Ebenen<br />

Bild 1 Automatisierungspyramide einer Vielachsanwendung<br />

Bild 1 zeigt die Automatisierungspyramide einer Vielachsanwendung.<br />

Die Antriebskomponenten in der


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 37 von 52<br />

Feldebene werden von den Steuerungskomponenten<br />

der Steuerungsebene gesteuert. Auf der darüber liegenden<br />

Leitebene werden dem Anlagenbediener aufbereitete<br />

Daten und Informationen zur Verfügung gestellt,<br />

die zur Bedienung und Überwachung der Anlage<br />

verwendet werden. Die Spitze der Pyramide bildet<br />

die Planungsebene. Aufgrund der oben genannten Anforderungen<br />

einer Vielachsanwendung ist ein hoher<br />

Datenaustausch zwischen den einzelnen Ebenen der<br />

Automatisierungspyramide erforderlich. Hierzu kommen<br />

in der Baumüller SyncDrive-Technologie zwei<br />

sich ergänzende Kommunikationstechnologien zum<br />

Einsatz: SERBAS 1 und Ethernet mit TCP/IP und<br />

UDP/IP.<br />

2 Synchronisierte Kommunikation<br />

mit SERBAS<br />

Um eine Vielzahl von Antrieben (z.B. eine Zeitungsdruckmaschine<br />

mit bis zu 400 Antrieben) hochgenau<br />

synchronisiert zu betreiben, sind auf diesen Anwendungsfall<br />

zugeschnittene Lösungen unerlässlich. Daher<br />

kommt für die synchronisierte Kommunikation auf<br />

der Feldebene eine stark an SERCOS-Interface angelehnte<br />

Kommunikationstechnologie zum Einsatz. In<br />

den folgenden Abschnitten wird SERBAS näher erläutert.<br />

2.1 SERBAS Ringstrukturen<br />

2.1.1 Der SERBAS Antriebsring<br />

Der SERBAS-Antriebsring besteht aus einem Kommunikations-Master<br />

mit Leitachsfunktionalität (MDS)<br />

und aus bis zu 48 Antriebsreglern (MDC). Üblicherweise<br />

wird eine mechanisch funktionelle Einheit mit<br />

einem Antriebsring realisiert. Der Kommunikations-<br />

Master hält dabei die Anbindung zur Steurungsebene<br />

und verteilt die Sollwerte sowie Steuerinformationen<br />

an die betroffenen Antriebsregler. Ebenso werden von<br />

den Antriebsreglern Istwerte und Statusinformationen<br />

für die Steuerungsebene bereitgestellt. Auf diese Art<br />

ist ein Baustein entstanden, der einzeln in Betrieb genommen<br />

und getestet werden kann. Bild 2 zeigt einen<br />

SERBAS-Antriebsring mit einem Kommunikationsmaster<br />

und 9 Antriebsreglern. Insgesamt beinhaltet<br />

dieser Ring 10 geregelte Antriebseinheiten. Die gestrichelten<br />

Verbindungen zwischen den Antriebseinheiten<br />

stellen die Redundanzfunktion in der SERBAS-<br />

Kommunikation dar. Sie wird in Kapitel 2.3 erklärt.<br />

1 SERBAS ist eine hochgenaue synchronisierte serielle<br />

Schnittstelle in Erweiterung von SERCOS-<br />

Interface<br />

2.1.2 Die SERBAS Querkommunikation<br />

Die Verknüpfung der Antriebsringe geschieht durch<br />

einen zweiten SERBAS-Ring. Dazu steht im Kommunikations-Master<br />

(MDS) eine zweite SERBAS-<br />

Schnittstelle zur Verfügung. Mit dieser wird eine<br />

Querverbindung zwischen den Kommunikations-<br />

Mastern hergestellt. Auf diese Weise können bis zu 32<br />

Teilnehmer, d.h. Kommunikationsmaster, in der Querkommunikation<br />

miteinander verbunden werden. Auf<br />

dieser Ebene werden die Sollwerte von bis zu 32 Leitachsen<br />

mit den zugehörigen Steuer- und Statusinformationen<br />

zur Verfügung gestellt. Dabei kann jeder<br />

Antrieb einer beliebigen Leitachse zugeordnet werden.<br />

Es besteht weiterhin die Möglichkeit die Antriebe<br />

in Gruppen zusammen zu fassen. Damit wird eine flexible<br />

Anpassung an die geforderten Produktionsbedingungen<br />

möglich.<br />

So ist ein neuer Baustein entstanden, der bis zu 32 x<br />

48 = 1538 Antriebe synchronisiert betreiben kann.<br />

Bild 3 zeigt die SERBAS-Querkommunikation zusammen<br />

mit den Antriebsringen aus Bild 2.<br />

MDC<br />

M02<br />

MDC<br />

M03<br />

MDC<br />

M04<br />

MDC<br />

M05<br />

Antriebseinheit<br />

MDS<br />

M01<br />

Antriebsring<br />

MDC<br />

M06<br />

SERBAS<br />

Bild 2 Der SERBAS Antriebsring<br />

MDC<br />

M07<br />

Redundanz<br />

2.1.3 Der Multi-Link-Controller<br />

MDC<br />

M10<br />

MDC<br />

M09<br />

MDC<br />

M08<br />

Um die Kommunikationsstruktur der Maschinenstruktur<br />

anzupassen und die Anzahl der miteinander<br />

synchronisiert kommunizierender Bausteine zu erhöhen,<br />

wurde in der Baumüller Sync-Drive Technologie<br />

ein weiteres Strukturelement eingeführt: der Multi-<br />

Link-Controller (MLC).<br />

Der Multi-Link-Controller wird <strong>als</strong> einer der 32 möglichen<br />

Teilnehmer in den Querkommunikationsring<br />

aufgenommen. Das ist zur Zeit bei bis zu 7 Querkommunikationsringen<br />

möglich. Der MLC verteilt<br />

dabei die für den synchronisierten Betrieb aller angeschlossenen<br />

Ringe relevanten Daten. Im wesentlichen


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 38 von 52<br />

sind das alle Leitachsinformationen der 32 im Gesamtsystem<br />

möglichen Leitachsen, so dass jeder der<br />

im System vorhandene Antriebe einer dieser Leitachsen<br />

zugeordnet werden kann. Bild 4 zeigt die Kopplung<br />

von bis zu 7 Antriebssektionen mit Hilfe des<br />

Multi-Link-Controllers.<br />

Durch den Einsatz des MLC erhöht sich die Anzahl<br />

der synchronisiert zu betreibenden Antriebe auf 48 x<br />

31 x 7 = 10416. Weit wichtiger <strong>als</strong> diese große Zahl<br />

an Antrieben ist die Möglichkeit, das Antriebssystem<br />

und seine Kommunikationsstruktur an die Struktur der<br />

zu betreibenden Maschine anzupassen und damit auch<br />

komplexe Antriebssysteme beherrschbar zu machen.<br />

Einzelne an den MLC gekoppelte Kommunikationsringe<br />

können aus dem Gesamtsystem entfernt und<br />

wieder hinzugefügt werden ohne den restlichen Teil<br />

der Anlage zu beeinflussen. Ein wichtiger Aspekt für<br />

Inbetriebnahme und Wartung.<br />

Antriebseinheit<br />

Bild 3 Die SERBAS-Querkommunikation<br />

1<br />

2<br />

...<br />

48<br />

1<br />

2<br />

48<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

1<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

1<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

2<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

Sektion 1<br />

2<br />

...<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

32<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

Sektion<br />

2.2 Sollwertgenerierung und Verteilung<br />

Durch den Einsatz von dezentralen Sollwertgeneratoren<br />

ist es nicht erforderlich, zentrale Lagesollwerte zu<br />

generieren und im System an alle Antriebe synchronisiert<br />

zu verteilen. Stattdessen muss eine in der Leitebene<br />

angesiedelte Sollwertquelle nur bei Änderung<br />

neue Drehzahl- und Beschleunigungssollwerte bereitstellen.<br />

Diese Sollwerte werden dann in einem System<br />

aus strukturierten SERBAS-Ringen an die Antriebe<br />

verteilt, und, synchronisiert durch den SERBAS-Takt,<br />

dezentral zu Lagesollwerten umgerechnet. Die Synchronität<br />

der Antriebsregler ist entscheidend für das<br />

erreichbare Ergebnis. Ein Beispiel aus der Applikation<br />

Zeitungsdruck: Eine zeitliche Verschiebung des Sollwerts<br />

um 1µs führt bei einer Druckgeschwindigkeit<br />

von 35.000 Exemplaren/h zu einem Winkelfehler von<br />

3,5 mGrad. Auf dem Papier kann das einen Versatz<br />

von 0.01 mm bewirken. (Umfang der Druckwalze ca.<br />

1.100 mm)<br />

Bild 4 Kopplung von bis zu 7 Antriebssektionen mit Hilfe des Multi-Link-Controllers<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

Querkommunikation<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

3 4 5 6 7<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

1<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

2<br />

. . . .<br />

MLC<br />

Sektion 2<br />

...<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

32<br />

...<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

1<br />

...<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

2<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

32<br />

Querkommunikation<br />

... ... ...<br />

Sektion 7<br />

...<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

32


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 39 von 52<br />

2.3 Die Redundanzfunktion in der<br />

SERBAS-Kommunikation<br />

Durch die SERBAS-Ringstruktur würde der Ausfall<br />

eines Teilnehmers zur Unterbrechung der Kommunikation<br />

und damit zum Ausfall des gesamten betroffenen<br />

Antriebsrings führen. Der Forderung nach einem<br />

robusten System wird durch eine redundant ausgeführte<br />

SERBAS-Struktur entsprochen. Dabei wird ein<br />

zweiter SERBAS-Ring realisiert, bei dem jeweils der<br />

übernächste Teilnehmer miteinander verbunden wird.<br />

Durch diese Struktur wird sichergestellt, dass jeder<br />

zweite Teilnehmer ausfallen kann, ohne die Kommunikation<br />

der restlichen verbliebenen Teilnehmer zu<br />

gefährden. Die Redundanzfunktion ist konsequent für<br />

alle SERBAS-Ringe realisiert. Die gestrichelten Verbindungen<br />

in Bild 2 zeigen die redundante SERBAS-<br />

Ringstruktur.<br />

3 Asynchrone Kommunikation<br />

mit Ethernet<br />

Die Verbindung zwischen Feldebene und der Steuerungsebene<br />

sowie zwischen Feldebene und der Leitebene<br />

in der Automatisierungspyramide aus Bild 1<br />

wird durch asynchrone Kommunikation über Ethernet<br />

realisiert. Es kommen dabei die Protokolle TCP/IP<br />

und UDP/IP zum Einsatz. Im folgenden werden die<br />

verschiedenen Anforderungen an die asynchrone<br />

Kommunikation erläutert.<br />

3.1 Kommunikation zur Steuerung<br />

Bei der Kommunikation zwischen Feldebene und<br />

Steuerungsebene wird zwischen zyklischen Daten und<br />

Bedarfsdaten unterschieden. Bild 5 (links) zeigt die<br />

Kommunikation mit der Steuerungsebene. Wie Bild 5<br />

SPS SPS SPS SPS<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

Ethernet Ethernet<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

...<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

. . . .<br />

MLC<br />

...<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

(links) zeigt ist es bei Verwendung von Ethernet einfach<br />

möglich Sollwerte von mehreren Steuerungen<br />

(SPS) zu erhalten.<br />

3.1.1 Zyklische Kommunikation<br />

Zu den zyklischen Daten gehören Soll- Istwerte sowie<br />

Steuer- und Statusinformationen. Diese werden mit<br />

UDP/IP übertragen. Da bei dem hier genutzten verbindungslosen<br />

Protokoll eine sichere Übertragung<br />

nicht gewährleistet ist, werden ausschließlich Daten<br />

übertragen, deren Verlust den Betrieb der Maschine<br />

nicht gefährdet. Durch den im Vergleich zu TCP geringeren<br />

Protokoll-Overhead, können kleine Übertragungszyklen<br />

gewählt werden. Ein Ausfall von 2 UDP-<br />

Telegrammen kann dann toleriert werden ohne den<br />

Betrieb der Maschine zu gefährden. Der Kommunikations-Master<br />

in der Antriebsebene (MDS) stellt somit<br />

die Schnittstelle zwischen der asynchronen Kommunikation<br />

zur Steuerungsebene und der synchronisierten<br />

Kommunikation in der Antriebsebene dar.<br />

3.1.2 Bedarfsdatenkommunikation<br />

Das verbindungsorientierte Protokoll TCP wird zur<br />

Übertragung von Daten zur Konfiguration bzw. zur<br />

Parametrierung des Antriebsystems eingesetzt. Um<br />

den Preis des erhöhten Overhead (ca. 15 Mal mehr <strong>als</strong><br />

bei SERBAS) kann mit TCP von einer gesicherten<br />

Übertragung ausgegangen werden.<br />

Auch hier findet die Kommunikation zwischen Steuerungsebene<br />

und Kommunikations-Master (MDS) in<br />

der Antriebsebene statt. Die Verteilung der Informationen<br />

in der Antriebsebene erfolgt mit Hilfe des<br />

SERBAS-Protokolls.<br />

BAUDIS NET<br />

Server<br />

Bild 5 Asynchrone Kommunikation mit der Steuerungsebene (SPS) sowie der Leitebene (Diagnose)<br />

...<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

Diagnosestation<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC<br />

...<br />

Internet<br />

MDS<br />

MDC<br />

MDC


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 40 von 52<br />

3.2 Kommunikation für die Anlagenüberwachung<br />

und –Diagnose<br />

Mit der wachsenden Zahl von Antrieben werden<br />

Funktionen zur Inbetriebnahme und Überwachung der<br />

Antriebe unentbehrlich. In der Leitebene werden ständig<br />

Informationen aus der Antriebsebene benötigt.<br />

Dabei handelt es sich im wesentlichen um Systeminformationen<br />

wie Status- und Fehlermeldungen, Wartungsinformationen<br />

sowie Aufzeichnungen zur Qualitätsüberwachung.<br />

Zur Auswertung der Daten steht in der Leitebene ein<br />

Diagnoserechner (BAUDIS NET Application Server)<br />

zur Verfügung. Auch hier wird Ethernet <strong>als</strong> Kommunikationsmedium<br />

eingesetzt. Das OSI-Schichtenmodell<br />

ermöglicht komplexe Kommunikationsmechanismen<br />

zwischen Antrieb- und Leitebene. Da die Diagnose<br />

unabhängig von der restlichen Kommunikation<br />

erfolgen soll, (schließlich sollen u.a. auch Kommunikationsprobleme<br />

in den SERBAS-Ringen erkannt<br />

werden) muss jeder Antriebsregler über Ethernet erreichbar<br />

sein.<br />

3.2.1 Dezentrale Diagnose<br />

Um die anfallende Datenmenge sinnvoll verarbeiten<br />

zu können, ist eine dezentrale Vorverarbeitung erforderlich.<br />

Ebenfalls sinnvoll ist es, umfangreiche Diagnosefunktionen<br />

möglichst nahe am betroffenen Gerät<br />

anzusiedeln. Zu diesem Zweck ist in jedem Antriebsregler<br />

ein Kommunikations-PC integriert. Dieser<br />

übernimmt neben der Anbindung der Antriebsregler<br />

an das Ethernet auch die Event-basierte Kommunikation<br />

zum BAUDIS-Server. Bild 6 zeigt die Systemstruktur<br />

von BAUDIS NET.<br />

Konfiguration<br />

Ethernet<br />

Bedienung Diagnose Bedienung Diagnose ...<br />

BAUDIS<br />

DB<br />

Kommunikations-PC<br />

Regler<br />

(z.B. G-Drive)<br />

Ethernet<br />

BAUDIS<br />

Application Server<br />

Kommunikations-PC<br />

Regler<br />

(z.B. G-Drive)<br />

Bild 6 Systemüberblick BAUDIS NET<br />

...<br />

Internet<br />

Kommunikations-PC<br />

Regler<br />

(z.B. G-Drive)<br />

Kommunikations-PC<br />

Regler<br />

(z.B. b-maXX)<br />

Anlagenstatus<br />

Anlagenübersicht<br />

Logbuch<br />

Diagnose<br />

Aufzeichnung<br />

Visualisierung<br />

Service<br />

Parametermonitor<br />

Wartung<br />

Regleradministration<br />

Datensätze<br />

Ereignisse<br />

Antrieb sichern<br />

Firmwareupdate<br />

Systemfunktionen<br />

Einstellungen<br />

Benutzerverwaltung<br />

BAUDIS NET Setup<br />

Dokumentation<br />

Abmelden<br />

Typ<br />

Bild 7 Anlagenorientiertes Anlagenbild in BAU-<br />

DIS NET (am Beispiel einer Druckmaschine)<br />

Anlagenstatus<br />

Anlagenübersicht<br />

Logbuch<br />

Diagnose<br />

Aufzeichnung<br />

Visualisierung<br />

Service<br />

Parametermonitor<br />

Wartung<br />

Regleradministration<br />

Datensätze<br />

Ereignisse<br />

Antrieb sichern<br />

Firmwareupdate<br />

Systemfunktionen<br />

Einstellungen<br />

Benutzerverwaltung<br />

BAUDIS NET Setup<br />

Dokumentation<br />

Abmelden<br />

Typ<br />

offline<br />

Fehler<br />

Wartung<br />

Service<br />

offline<br />

Fehler<br />

Wartung<br />

Service<br />

be in motion be in motion be in motion be in motion<br />

Ereignis kommt Ereignis geht<br />

09.06.02 23:42:38<br />

09.06.02 01:12:07<br />

08.06.02 04:45:36<br />

be in motion be in motion be in motion be in motion<br />

Ereignis kommt Ereignis geht<br />

09.06.02 23:42:38<br />

09.06.02 01:12:07<br />

08.06.02 04:45:36<br />

Gesamtübersicht Antriebsystem<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE04<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE01<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

Gesamtübersicht Antriebsystem<br />

Sercos-<br />

Phase:<br />

Sercos-<br />

Phase:<br />

steht an<br />

steht an<br />

steht an<br />

MDS<br />

DE01<br />

steht an<br />

steht an<br />

steht an<br />

MDS<br />

DE02<br />

Druckhaus Mustermann<br />

MDS<br />

DE03<br />

Antriebsgruppe<br />

DE02M01<br />

DE13M02<br />

DE05M10<br />

Nummer<br />

0722<br />

2346<br />

2300<br />

Bild 8 Antriebsystem-orientiertes Anlagenbild in<br />

BAUDIS NET (am Beispiel einer Druckmaschine)<br />

3.2.2 Webbasierte Bedienoberfächen<br />

MDS<br />

DE04<br />

Die Information, die das oben beschriebene Diagnosesystem<br />

zur Verfügung stellt, wird an vielen unterschiedlichen<br />

Orten innerhalb und außerhalb der zu<br />

überwachenden Anlage benötigt. Da ist z.B der Maschinenleitstand<br />

mit dem Bedarf an Daten für den aktuellen<br />

Maschinenstatus, oder die Produktionsleitung<br />

mit Bedarf an statistischen Daten zur Maschinen<strong>verfügbar</strong>keit<br />

und Wartungszyklen. Aber auch der Maschinenhersteller<br />

bzw. der Antriebsausrüster muss auf<br />

jede ausgelieferte Anlage zugreifen können, um im<br />

Servicefall schnelle und effiziente Diagnose und Fehlerbeseitigung<br />

zu gewährleisten. Dabei ist es völlig<br />

unerheblich in welchem Teil der Welt die Anlage installiert<br />

ist.<br />

Um all diese Forderungen zu erfüllen, ist der Einsatz<br />

von modernen Web-Technologien nahezu unabdingbar.<br />

Webbasierte Bedienoberflächen bieten aufgrund<br />

ihrer Flexibilität gegenüber konventionellen Oberflächen<br />

einige entscheidende Vorteile:<br />

MDS<br />

DE05<br />

Meldung<br />

MDS<br />

DE06<br />

MDS<br />

FE01<br />

Fehlende Impulsfreigabe<br />

Wartungsintervall erreicht: Filter reinigen<br />

Firmwareupdate durchgeführt<br />

.... MLC<br />

. ..<br />

.<br />

.<br />

... . ...<br />

MLC1<br />

MDS<br />

DE07<br />

BAUDIS NET<br />

Antriebssystem<br />

MDS<br />

DE08<br />

4 4 4 0 4 4 4 4 4 4<br />

MDS<br />

DE10<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE02<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

Antriebsgruppe<br />

MDS<br />

DE11<br />

Druckhaus Mustermann<br />

WE01 FA01 WE02 WE03<br />

COLORMAN<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

Sektion A Sektion B<br />

DE02M01<br />

DE13M02<br />

DE05M10<br />

MDS<br />

DE12<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

Nummer<br />

0722<br />

2346<br />

2300<br />

Steuerung<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE05 DE06 FE01 DE15<br />

COLORMAN<br />

COLORMAN<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

COLORMAN ......<br />

......<br />

......<br />

MAN<br />

MAN<br />

COLORMAN<br />

COLORMAN<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

ROLAND<br />

ROLAND<br />

DE03<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

DE07<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

Sektion A Sektion B<br />

MDS<br />

DE13<br />

COLORMAN<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE17<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE08<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

MLC1<br />

Meldung<br />

Fehlende Impulsfreigabe<br />

Wartungsintervall erreicht: Filter reinigen<br />

Firmwareupdate durchgeführt<br />

MDS<br />

DE14<br />

DE16<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

MDS<br />

DE15<br />

DE15<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

COLORMAN ......<br />

MDS<br />

DE16<br />

COLORMAN<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE14<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

MDS<br />

DE17<br />

MDS<br />

DE18<br />

BAUDIS NET<br />

Anlagenübersicht<br />

DE13<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE09<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE10<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE11<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

DE12<br />

COLORMAN<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

......<br />

MAN<br />

ROLAND<br />

FA02<br />

FE02<br />

COLORMAN<br />

3 Nachrichten<br />

MDS<br />

DE09<br />

MDS<br />

FE02<br />

3 Nachrichten


<strong>SGA</strong>-ASSPA Bulletin Nr. 41 41 von 52<br />

• Die Weboberfläche kann auf beliebigen Client-<br />

Rechnern laufen (unabhängig vom Client Betriebssystem)<br />

• Eine Installation der BAUDIS NET Bedienoberfläche<br />

auf dem Client-Rechner entfällt<br />

• Weboberflächen sind aufgrund ihrer weiten Verbreitung<br />

durch das Internet leicht bedienbar<br />

• Die Bedienoberfläche kann mit vertretbarem<br />

Aufwand an Kundenwünsche angepasst werden<br />

(z.B. Sprachunterstützung)<br />

Bild 7 und Bild 8 zeigen zwei Weboberflächen, die<br />

die benötigte Information für den entsprechenden Benutzerkreis<br />

graphisch aufbereiten.<br />

Erst die Bereitstellung der richtigen Informationen<br />

(bezogen auf den jeweiligen Nutzer) zum richtigen<br />

Zeitpunkt und am richtigen Ort, macht dieses Diagnosesystem<br />

zu einem Instrument, dass die Maschinen<strong>verfügbar</strong>keit<br />

erhöht und auch komplexe Anlagen mit<br />

einer Vielzahl von Antrieben beherrschbar macht.<br />

Wie Bild 9 zeigt, sind die an der Anlage aufbereiteten<br />

Informationen mit Hilfe von BAUDIS NET sowohl<br />

lokal <strong>als</strong> auch an einem beliebigen Ort <strong>verfügbar</strong>.<br />

Baumüller Antriebssystem<br />

BAUDIS NET<br />

Server<br />

Router od.<br />

ISDN/ analog<br />

Internet<br />

Leitstand Diagnose Ferndiagnose<br />

Bild 9 Lokaler und weltweiter Zugriff auf die<br />

Diagnoseinformationen durch BAUDIS NET<br />

4 Zusammenfassung<br />

Die oben beschriebenen Eigenschaften der Baumüller<br />

Sync-Drive Technologie kommen immer dann besonders<br />

zur Geltung, wenn es darum geht eine Vielzahl<br />

von Antrieben mit sehr hohen Ansprüchen an Dynamik<br />

und Synchronität zu betreiben. Für die Kommunikation<br />

durch die Ebenen der Automatisierungspyramide<br />

hat sich das Ethernet weitgehend <strong>als</strong> Standard<br />

durchgesetzt.<br />

Nur durch die Nutzung der Stärken der unterschiedlichen<br />

Kommunikationsmedien ist es möglich, den immer<br />

höher werdenden Ansprüchen in den jeweiligen<br />

Automatisierungsschichten gerecht zu werden. Wie<br />

gezeigt wurde, ist die Transparenz von der Leitebene<br />

bis in die Antriebsebene durch BAUDIS NET dabei<br />

vollständig gewährleistet.


TECHNICAL MEETINGS, EXHIBITIONS AND CONFERENCES<br />

FURTHER EDUCATION<br />

3./4. Nov. 2004 ETH, Zürich<br />

Successful Software Outsourcing and Offshoring<br />

Ein Kompaktkurs für die Praxis<br />

Kursleitung: Prof.Dr. Bertrand Meyer<br />

Anmeldung an:<br />

Frau M. Bernard<br />

Kurssekretariat<br />

Dept. Informatik<br />

ETH Zentrum<br />

8092 Zürich<br />

Tel. 01 632 72 06<br />

Email: bernard@inf.ethz.ch<br />

Veranstaltungen der SVIN<br />

Schweizerische Vereinigung der Ingenieurinnen<br />

11./12. Nov. 2004 Zürich<br />

Prozessmanagement – mehr <strong>als</strong> nur Optimierung von<br />

Arbeitsabläufen<br />

3./4. Dez. 2004<br />

Themen – Traktanden – Temperamente gekonnt<br />

modieren<br />

Anmeldung an:<br />

Dr. Anne Satir<br />

Überlandstr. 129<br />

8600 Dübendorf<br />

Tel. 044 823 45 62<br />

Email: anne.satir@empa.ch<br />

empa-akademie@empa.ch<br />

SVIN Stammtisch in Zürich<br />

jeden 2. Dienstag in den ungeraden Monaten<br />

18.30 Uhr Rest. Latini, Limmatstr. 5, Zürich<br />

Email: anita.lutz@bluewin.ch<br />

SVN in Bern<br />

Jeden letzten Dienstag im Monat um 19.00 Uhr<br />

Email: wiebke.roesler@bern.ch<br />

SVIN in Luzern<br />

Info bei Isabelle Kalt-Scholl<br />

Email: i.kalt@writeme.com<br />

November 2004<br />

3.-6. Nov. 2004 Moskau, Russland<br />

MERA 2004<br />

11. Internationale Fachmesse für<br />

Mess- und Regeltechnik & Automation<br />

Anmeldung:<br />

MSI Fairs & Exhibitions<br />

Wohllebengasse 6/4th Floor<br />

1040 Vienna, Austria<br />

Tel. +43 1 402 89 54 15<br />

Fax. +43 1 402 89 54 54<br />

Email: mera@msi-fairs.com<br />

Website : www.msi-fairs.com<br />

17. Nov. 2004 Lucerne, Switzerland<br />

Does technology make us happy?<br />

Trend spotter and author John Naisbitt talks about the<br />

future of our technology-enamoured society<br />

Registration:<br />

Email: info@D4center.ch or<br />

Fax. 041 455 20 21<br />

Website: www.D4center.ch<br />

29. Nov. – 3. Dez. 2004 ETH, Zürich<br />

Computer – Aus- Bildung<br />

Kurswoche Informatik-Didaktik<br />

Kursleitung:<br />

Dr. W. Hartmann, Dr. R. Reichert, Dr. F. Tschurr<br />

Anmeldung an:<br />

Frau M. Bernard, Kurssekretariat<br />

Dept. Informatik, ETH Zentrum<br />

8092 Zürich<br />

Tel. 01 632 72 06<br />

Email: bernard@inf.ethz.ch<br />

Website : www.inf.ethz.ch/fbkurse<br />

2. Dez. 2004 Olten, Schweiz<br />

1. its-ch Fachtagung mit Fachausstellung<br />

Verkehrstelematik <strong>als</strong> Chance des<br />

Agglomerationsverkehrs!<br />

Anmeldung:<br />

SAP<br />

Postfach<br />

8022 Zürich<br />

Fax. 044 307 70 10<br />

Email: info@sap-verband.ch<br />

Website : www.sap-verband.ch/its<br />

May 2005<br />

10.-12.Mai 2005 Nürnberg, Deutschland<br />

SENSOR & TEST 2005<br />

12. International Messe für Sensorik, Mess- und<br />

Prüftechnik<br />

Website: www.sensor-test.com<br />

July 2005<br />

3.-8. July 2005 Prague, Czech Republic<br />

16th IFAC World Congress<br />

General information:<br />

Email: praha@ifac.cz<br />

Congress Services:<br />

Email: somolova@guarant.cz


GENERALVERSAMMLUNG 2004<br />

Montag, 7. Juni 2004<br />

Gastgeber: Prof. Jürg Keller<br />

FACHHOCHSCHULE SOLOTHURN-NORDWESTSCHWEIZ<br />

Sälipark, Louis-Giroud-Str. 16 (OSP),<br />

Beginn der GV um 15.30 Uhr<br />

Traktandenliste/ordre du jour<br />

1. Genehmigung der Traktandenliste / Approbation de l'ordre du jour<br />

2. Protokoll der GV 2003 / Procès-verbal de l'assemblée générale 2003<br />

3. Bericht des Präsidenten / Rapport du président<br />

4. Vorlage der Jahresrechnung 2003 / Rapport du trésorier sur les comptes 2003<br />

5. Bericht der Kontrollstelle / Rapport des vérificateurs des comptes<br />

6. Abnahme der Jahresrechnung 2003 / Approbation des comptes 2003<br />

7. Entlastung der geschäftsführenden Organe / Décharge des organes dirigeants<br />

8. Budget 2004<br />

9. Wahlen - Vorschläge / Elections – Propositions:<br />

Präsident: Prof. Jürg Keller, FHSO Olten<br />

Vorstand: Dr. David Farruggio, ABB Schweiz, Utility Automation Systems<br />

Prof. Silvano Balemi, DIE, SUPSI Manno<br />

10. Vorschau 2004 / les plans pour 2004<br />

11. Varia / divers<br />

Anwesend: 6 Vorstand (davon 3 Kollektivmitglieder)<br />

1 Einzelmitglied<br />

1 Sekretariat<br />

Entschuldigt: 2 Mitglieder<br />

2 Vorstandsmitglieder<br />

2 Revisoren<br />

Beilage: Erfolgsrechnung 2004<br />

Bilanz 2003<br />

Revisorenberichte<br />

Budget 2004<br />

Schweizerische Gesellschaft für Automatik<br />

Association Suisse pour l’Automatique<br />

Swiss Society for Automatic Control


Protokoll der GV vom 7.6 2004 Seite: 2 / 10<br />

Prof. Domeisen, Präsident der <strong>SGA</strong>, begrüsst die Anwesenden und bedankt sich bei Prof. Keller für die Einladung<br />

nach Olten.<br />

1. Genehmigung der Traktandenliste / Approbation de l'ordre du jour<br />

Herr Ruhm stellt den Antrag, dass der an der letzten GV 2002 beschlossene Austritt aus der IMEKO traktandiert<br />

wird. Die Traktandenliste wurde einstimmig angenommen.<br />

2. Protokoll der Generalversammlung 2003 / Procès-verbal de l'assemblée générale 2003<br />

Das Protokoll der letzten GV an der Zürcher Fachhochschule Winterthur wurde einstimmig angenommen.<br />

Herr Ruhm beanstandet, dass der Antrag von Herr Dialer betreffend der Veröffentlichung der Jahresrechnung nicht<br />

erwähnt wurde. Es wird nachträglich hinzugefügt, dass der Finanzbericht, die Erfolgsrechnung sowie die<br />

Jahresbilanz den Mitgliedern <strong>als</strong> Bestandteil des GV-Protokolls zugesandt wird. Frau Hörrmann betont, dass in den<br />

vier Wochen vor der GV die Jahresrechnung jedem Mitglied in dem Sekretariatsbüro auf Voranmeldung offen<br />

zugänglich ist.<br />

3. Bericht des Präsidenten / Rapport du président<br />

Wir befinden uns nach wie vor weltpolitisch in einem sehr dynamischen Umfeld. Zwar zeichnet sich ein<br />

Aufschwung in der Wirtschaft ab, jedoch sind die finanziellen Rahmenbedingungen in verschiedenster Hinsicht<br />

alles andere <strong>als</strong> optimal.<br />

Im Ausbildungsbereich finden massive Veränderungen statt. Sie betreffen sämtliche Schulstufen und die Übergänge<br />

können erst später koordiniert werden. Ende 2003 hat der Bundesrat die meisten FH-Studiengänge anerkannt. Ziel<br />

ist jetzt, das Bologna Modell (Bachelor- und Master-Studiengänge) einzuführen, um eine breitere Kompatibilität zu<br />

erreichen. Die ersten FH beginnen damit im Herbst 2005. Masterstudiengänge werden erst später möglich sein. Die<br />

ETH hat das z.T. bereits vor 3 Jahren begonnen.<br />

Unser Ziel muss es sein, weiterhin für eine gute Aus- und Weiterbildung v.a. im Ingenieurbereich zu sorgen. Eine<br />

Initiative in diese Richtung ist der Aufbau des Executive Master in Automation-Management in Zusammenarbeit<br />

verschiedener FH und der ETH. Die FHSO hat die Koordination übernommen.<br />

Die <strong>SGA</strong> konnte in letzter Zeit den Mitgliederbestand halten, nachdem in den Vorjahren ein Mitgliederrückgang<br />

stattfand. Ausserdem werden verschiedenste Aktivitäten, für die früher eine Vereinigung sinnvoll war zum einen<br />

oder anderen Teil durch die Möglichkeiten des Internet abgedeckt.<br />

Die Zusammenarbeit mit ITG (electrosuisse) und SAP wurde intensiviert (Tagungsankündigung, vergünstigte<br />

Teilnahme). Werbung für die Technik durch spezielle Wettbewerbe (ITG-Preis, TR-Preis, usw) wurde verstärkt. An<br />

der „go2004“ neues Forum „automenschion“ wird die <strong>SGA</strong> vertreten sein.<br />

Das Bulletin ist jetzt im pdf-format <strong>verfügbar</strong>, ebenso die LernModule. Damit ist die Möglichkeit zur Verwendung<br />

von Farbe (Bilder, Diagramme, usw.) problemlos geworden.<br />

Danke an die Mitglieder, Vorstand und Sekretariat, und die Revisoren für ihren Einsatz zugunsten der <strong>SGA</strong>. Für die<br />

<strong>SGA</strong> ist es wichtig, Unterstützung von allen Seiten in verschiedenster Form zu erhalten, nur so kann sie ihre<br />

Aufgabe <strong>als</strong> Netzwerk erfüllen.<br />

4. Vorlage der Jahresrechnung 2003 / Rapport du trésorier sur les comptes 2003<br />

Bericht der Kontrollstelle / Rapport des vérificateurs des comptes<br />

Frau Hörrmann legt die Jahresrechnung vor (siehe Beilage). Der ausgewiesene Jahresverlust beläuft sich auf Fr.<br />

7'459.50 per 31.12. 2003 und das Vermögen auf Sfr. 121'103.37 per 1.1.2004<br />

5. Abnahme der Jahresrechnung 2003 / Approbation des comptes 2003<br />

Entlastung der geschäftsführenden Organe / Décharge des organes dirigeants<br />

Frau Hörrmann liest den Bericht der Kontrollstelle vor. Frau Banz hat die Revision am 28. Mai 2004 und Herr<br />

Bazali am 7. Juni 2004 vorgenommen. Sie bestätigen, dass die Buchhaltung sorgfältig und übersichtlich geführt<br />

wurde. Die GV nimmt einstimmig den Antrag der Kontrollstelle an, den Geschäftsbericht 2003 zu genehmigen und<br />

dem Vorstand die Entlastung für seine Tätigkeit im letzten Jahr zu erteilen. Als Beilage erhalten alle Mitglieder<br />

Kopien der Berichte der Kontrollstelle, die Erfolgsrechnung sowie der Jahresbilanz.


Protokoll der GV vom 7.6 2004 Seite: 3 / 10<br />

6. Budget 2004<br />

Das Budget für das neue Jahr wird vorgelegt. Es wird ein Defizit von ca. Fr. 9540.- budgetiert. Herr Ruhm stellt den<br />

Antrag, das Sekretariat an eine auswärtige Firma zu vergeben. Er meint, dass es eine günstigere Lösung wäre.<br />

Bevor Frau Hörrmann das Sekretariat vor 8 Jahren übernommen hat, wurde es von einer Firma in Bern betreut. Die<br />

Kosten betrugen dam<strong>als</strong> Fr. 36'000.- p.a. im Gegensatz zu heute Fr. 18'000.- (siehe Bericht der Kontrollstelle). Der<br />

Vorstand befasst sich mit diesem Vorschlag an einer der nächsten Sitzungen und trifft entsprechende Abklärungen.<br />

7. Wahlen - Vorschläge / Elections – Propositions:<br />

Vorstand: Dr. Jürg Keller wurde <strong>als</strong> neuer Präsident (FHSO), Dr. David Farruggio (ABB) und Dr. Silvano Balemi<br />

(SUPSI) im Vorstand aufgenommen. Der Vorstand bedankt sich im Namen der Mitglieder bei Herr Domeisen und<br />

Herr Lekkas für Ihre wertvollen Dienste während den letzten Jahren im Vorstand und wünscht beiden alles Gute für<br />

die Zukunft.<br />

Herr Bazali ist <strong>als</strong> Revisor zurückgetreten. Frau Banz kann eventuell jemand aus Lausanne vorschlagen, wir<br />

brauchen aber auch einen dritten <strong>als</strong> Ersatz/Unterstützung. Herr Vaclavik fragt in Yverdon nach und Herr Domeisen<br />

in Rapperswil. Frau Hörrmann fragt bei den Mitgliedern nach.<br />

8. Vorschau 2004 / les plans pour 2004<br />

Die <strong>SGA</strong> wird an der go’04 vom 31.8. – 3.9.04 in Basel teilnehmen. Die Homepage wird an einem Server<br />

ausserhalb einer FH/ETH platziert und von Frau Hörrmann betreut. Die neuen <strong>SGA</strong> Broschüren stehen zur<br />

Verfügung.<br />

9. Varia / divers<br />

Herr Ruhm, ehemaliger <strong>SGA</strong>-Vertreter bei der IMEKO, ist verärgert, dass die GV(2002) beschlossen hat, unsere<br />

Mitgliedschaft bei der IMEKO zu kündigen. Er hat erst 2003 davon erfahren und kann die Begründung, dass zu<br />

wenig Interesse da ist, nicht akzeptieren. Der Kreis der Messtechniker innerhalb der <strong>SGA</strong> ist sehr klein geworden<br />

und dies hat letztendlich zum Austritt aus der IMEKO geführt. Herr Ruhm bemängelt, dass die Schweiz <strong>als</strong> Land in<br />

der IMEKO nicht mehr vertreten ist (nur Verbände können Mitglieder werden) Dies bedeutet einen grossen Verlust<br />

für die Schweiz. Die <strong>SGA</strong> soll die Kündigung überdenken.<br />

Herr Ruhm macht folgende Vorschläge:<br />

- auf breitere Basis diskutieren<br />

- Internet mehr nützen zu Gunsten der <strong>SGA</strong><br />

- Bulletin verkleinern, flexibler sein<br />

- Homepage verbessern<br />

- Mehr Koordination mit anderen Organisationen (SAP, SVS)<br />

- Sekretariat an eine auswärtigen Firma geben.<br />

Herr Farruggio sagt, dass der neue Vorstand die Ziele der <strong>SGA</strong> neu zu definieren hat. Die bestehende <strong>SGA</strong> wurde<br />

vor bald 50 Jahren gegründet und die Ziele haben sich seither sicher geändert. Wir brauchen ein neues Konzept.<br />

Wer sind wir, wo stehen wir heute, wo sind unsere Schnittstellen?<br />

Frau Hörrmann bemerkt, dass im Jahr 2006 die <strong>SGA</strong> ihr 50-jähriges Bestehen feiert. Wir sollten etwas spezielles<br />

organisieren und dies braucht 2 Jahre Vorbereitung. (Traktandum an der nächsten VS-Sitzung).<br />

Nächstes Jahr steht Prof. Glattfelder <strong>als</strong> Redakteur für die LernModule nicht mehr zur Verfügung. (Traktandum an<br />

der nächsten VS-Sitzung).<br />

Um die Email Adressliste der Mitglieder zu vervollständigen, wird unter allen Einsender einen 128 MB Memory<br />

Stick verlost. Ausschreibung mit Protokoll der GV verschicken.<br />

Ende der GV um ca. 17.45 Uhr mit anschliessender Besichtigung der Laboratorien und Apéro gestiftet von Prof.<br />

Keller.


Protokoll der GV vom 7.6 2004 Seite: 4 / 10<br />

Bericht der Revisoren<br />

zu Hd.<br />

der Generalversammlung der<br />

Schweizerischen Gesellschaft<br />

für Automatik (<strong>SGA</strong>/ASSPA/SSAC)<br />

Zürich, 28. Mai 2004<br />

Als von der Generalversammlung gewählte Revisoren haben wir die auf den 31. Dez. 2003<br />

abgeschlossene Jahresrechnung der <strong>SGA</strong>/ASSPA/SSAC im Sinne der gesetzlichen Vorschriften<br />

geprüft.<br />

Wir stellten fest, dass<br />

- die Bilanz und Erfolgsrechnung mit der Buchhaltung übereinstimmen.<br />

- die Buchhaltung ordnungsgemäss geführt ist.<br />

- bei der Darstellung der Vermögenslage und des Geschäftsergebnisses die gesetzlichen<br />

Bewertungsgrundsätze<br />

sowie die Vorschriften der Statuten eingehalten sind.<br />

- ein Verlust von Sfr. 7'459.50 ausgewiesen wurde.<br />

- das Vermögen beträgt Sfr. 128'562.87<br />

Wir beantragen aufgrund der Ergebnisse unserer Prüfung, die vorliegende Jahresrechnung 2003 zu<br />

genehmigen und dem Vorstand für seine Tätigkeit im abgelaufenen Vereinsjahr Entlastung zu erteilen.<br />

Die Revisoren:<br />

Heidi Banz Joachim Bazali


Protokoll der GV vom 7.6 2004 Seite: 5 / 10<br />

Heidi Banz<br />

EPFL – LSRO<br />

ME3, Chemin des Machines<br />

1015 Lausanne<br />

Bericht der Kontrollstelle für das Geschäftsjahr 2003<br />

An den<br />

Vorstand der <strong>SGA</strong><br />

z.H. der Generalversammlung<br />

am 7. Juni 2004<br />

Lausanne, 3. Juni 2004<br />

Die Revision der Buchhaltung der <strong>SGA</strong> findet dieses Jahr wie folgt statt: am 28. Mai 2004 durch Heidi Banz,<br />

am 4. Juni 2004 durch Herrn Joachim Bazali.<br />

Beurteilung<br />

Die Bücher sind sorgfältig geführt, alle Belege einwandfrei und übersichtlich geordnet, die Bilanz und die<br />

Erfolgsrechnung dadurch rückwirkend über zwei Jahre verifizierbar.<br />

BILANZ (es sind nur die wichtigen Positionen kommentiert,<br />

die einzelnen Angaben sind im Buchhaltungsabschluss enthalten)<br />

Aktiven 2003 2002<br />

Das Vermögen besteht hauptsächlich aus Wertschriften Fr. 85'674.00 126'950.---<br />

Der Kontostand der UBS von Fr. 28'357.55<br />

und des Postcheckkontos von Fr. 3'755.62<br />

ergeben das Vermögen.<br />

Durch das Auflösen von rund 40 % der Wertschriften<br />

zur Deckung des Defizits von 2002 hat sich die Bilanzsumme von Fr. 121'072.02<br />

gegenüber dem Vorjahr um rund 30 % reduziert 157'612.54<br />

Verrechnungssteuer Fr. 31.35<br />

Total Aktiven Fr. 121'103.37<br />

Passiven<br />

Das Eigenkapital (Bilanzpositivsalden) ergibt Fr. 128'562.87<br />

Daraus erfolgt ein Bilanzverlust von Fr. 7'459.50


Protokoll der GV vom 7.6 2004 Seite: 6 / 10<br />

ERFOLGSRECHNUNG<br />

Hauptkostenstellen:<br />

Aufwand (im Vergleich zum Vorjahr) 2002 2003<br />

Im Geschäftsjahr 2003 haben sich die Ausgaben für<br />

das <strong>SGA</strong>-Bulletin um ca. 60 % reduziert, von Fr. 6'976.65 auf 2'848.65<br />

dies Dank der on-line Verteilung und einer Ausgabe<br />

weniger <strong>als</strong> im 2002<br />

Für die Lernmodule ist eine Aufwandreduktion von Fr. 3'417.25<br />

zu verzeichnen, da im 2003 weder Aufwand noch Ertrag -.-ausgewiesen<br />

werden.<br />

Die Verbandsbeiträge schlagen mit Fr. 10'725.30<br />

zu Buche, gegenüber 2002 mit Fr. 5'687.50<br />

Im diesjährigen Posten sind zwei Zahlungen an IMEKO<br />

von total Fr.4'793.40 für 2002 und 2003 enthalten,<br />

die 2004 wegfallen werden. Somit sollten diese Ausgaben<br />

für 2004 Fr. 6'000.-- nicht übersteigen (SATW, IFAC, IFR).<br />

Die Jahresleistungen an die Geschäftsstelle sind unverändert Fr. 18'000.--<br />

Diese teilen sich wie folgt auf:<br />

Miete Fr. 600.—x 12 = Fr. 7'200.--<br />

Fixkosten Fr. 200.-- . 12 = Fr. 2'400.--<br />

(Heizung, Strom, etc.)<br />

Total Fixkosten Fr. 9'600.--<br />

Saldo <strong>verfügbar</strong> für flexible Kosten (Dienstleistungen) Fr. 8'400.—<br />

Der <strong>SGA</strong> nicht berechnet sind die unumgänglichen Informatik-<br />

Anschaffungen und Updates, die sich für 2003 auf Fr. 2'700.-belaufen<br />

Zur Verfügung zur Abdeckung der<br />

jährlichen Dienstleistungen der Geschäftsstelle Fr. 5'700.--<br />

monatlich Fr. 5'700.--- / 12 = Fr. 480.--<br />

(Die Ansätze der SIA für diplomiertes Berufspersonal<br />

sind zurzeit festgelegt zwischen Fr. 75.-- und Fr. 190.—pro Stunde.)<br />

total verbuchter Aufwand der <strong>SGA</strong> für 2003 Fr.<br />

34'571.65<br />

Ertrag<br />

2003 bestehen die Einnahmen der <strong>SGA</strong><br />

hauptsächlich aus den Verbandsbeiträgen, total Fr. 18’580.00<br />

Total ausgewiesener Ertrag Fr. 19'251.50<br />

Verlust <strong>als</strong> Folge der Geschäftsganges Fr. 15'320.15


Protokoll der GV vom 7.6 2004 Seite: 7 / 10<br />

Wertschriften<br />

Einem Kursverlust von Fr. 6'745.95<br />

stehen Zinserträge gegenüber von Fr. 1'114.70<br />

was einen Mehraufwand ergibt von Fr. 5'631.25<br />

ergibt.<br />

Total Aufwand der Erfolgsrechnung Fr. 20'951.40<br />

Verlust in der Bilanz Fr. 7'459.50<br />

Total Verlust 2003 (pauschal) Fr. 28'410.90<br />

Total Verlust 2003, detailliert = mit allen Posten, laut Bilanz Fr.<br />

27'825.70<br />

(Die Differenz erfolgt aus dem Kommentieren der wichtigen Positionen<br />

und dem Auslassen der kleinen Beträge).<br />

Gesamthaft ist festzustellen, dass auch im 2003 keine Einnahmen aus Gesellschaftsaktivitäten die<br />

Abnahme des Eigenkapit<strong>als</strong> haben verhindern können. Das Auflösen von stillen Reserven<br />

(Fr. 5'000.--) sowie transitorische Passiven (TP) im Werte von Fr. 7'043.85 haben die Situation ein wenig<br />

gemildert.<br />

Im Hinblick auf die Buchführung empfiehlt die Kontrollstelle (Heidi Banz), den Geschäftsbericht 2003 zu<br />

genehmigen und dem Vorstand diesbezüglich für das abgelaufene Vereinsjahr Entlastung zu erteilen.<br />

Heidi Banz<br />

Revisorin<br />

Nach Einsicht der Buchhaltung, Erfolgsrechnung und Bilanz komme ich ebenfalls zu dem oben dargelegten<br />

Resultat.<br />

Joachim Bazali<br />

Revisor<br />

Lausanne, 3. Juni 2004


Protokoll der GV vom 7.6 2004 Seite: 8 / 10<br />

BUDGET 2004<br />

EINNAHMEN Abschluss<br />

Mitgliederbeiträge per 31.12.2003<br />

4 x LEGI à 40.- 160 120<br />

25 x AHV à 40.- 1000 920<br />

100 x EINZEL à 80.- 8000 7440<br />

10 x KOLLEKTIV à 500.- 5000 6500<br />

Tagungen/Kurse 0 0<br />

Zins- und Wertschriftenertrag 1500 1255<br />

Institutsbeiträge 3600 3600<br />

LernModule, Inserate 500 530<br />

Total EINNAHMEN 19760 20365<br />

AU<strong>SGA</strong>BEN<br />

Sekretariat 18000 18000<br />

Finanzspesen 450 445<br />

Büro-/EDV-Material 500 1100<br />

PRODUKTION Bulletin (Druckerei, Porto,<br />

Versand)<br />

2000 2850<br />

PRODUKTION LernModule (Druckerei, Porto,<br />

1000 0<br />

Versand)<br />

Porti allgemein 250 265<br />

Bücher/Zeitschriften, sonst.Betriebsaufwand 600 615<br />

VS/GV/Revision 500 580<br />

Verbandskosten: 6000 10725<br />

IFAC 3'900.-<br />

IFR 1'600.-<br />

SATW 500.-<br />

TOTAL AU<strong>SGA</strong>BEN 29300 34580<br />

DEFICIT 9540 14215<br />

Kursgewinn auf Investionen 6750<br />

Vermögen per 1.1.2004: Sfr. 121'103.-<br />

TOTAL VERLUST 9540 7465<br />

erstellt von: J. Hörrmann-Clarke<br />

für VS 18.3.04 Olten / ergänzt 4.6.04<br />

Anzahl Mitglieder per 1.1.2004<br />

LEGI 2<br />

AHV 28<br />

EINZEL 98<br />

KOLLEKTIV 13


Protokoll der GV vom 7.6 2004 Seite: 9 / 10<br />

Bilanz mit Vorjahresvergleich per 31.12.2003 (inkl. Vorbuchungen)<br />

Konto Bezeichnung Aktiv Passiv Vorjahr<br />

AKTIVEN<br />

1000<br />

UMLAUFVERMÖGEN<br />

Hauptkassa 244.85 228.85<br />

1010 Postcheck 80-31116-8 3'755.62 5'542.22<br />

1020 UBS 232-511193.40J 28'357.55 3'849.60<br />

1030 Wertschriften 85'674.00 126'950.00<br />

1050 Debitoren 3'040.00 0.00<br />

Total UMLAUFVERMÖGEN 121'072.02 136'570.67<br />

AKTIVE ERGÄNZUNGSPOSTEN<br />

1901 Abklärungskonto 0.00<br />

Total AKTIVE ERGÄNZUNGSPOSTEN 0.00<br />

Total AKTIVEN 121'072.02 136'570.67<br />

PASSIVEN<br />

2000<br />

FREMDKAPITAL<br />

Kreditoren / TP -3'007.90<br />

2068 Verrechnungssteuer 31.35 0.00<br />

Total FREMDKAPITAL 31.35 -3'007.80<br />

EIGENKAPITAL<br />

2100 Eigenkapital 128'562.87 133'562.87<br />

Total EIGENKAPITAL 128'562.87 133'562.87<br />

Total PASSIVEN 31.35 128'562.87 133'562.87<br />

Bilanzsumme Soll/Haben 121'103.37 128'562.87<br />

Verlust 7'459.50 0.00<br />

121'134.72 128'562.87


Protokoll der GV vom 7.6 2004 Seite: 10 / 10<br />

Erfolgsrechnung 01.01.2003 - 31.12.2003 (inkl. Vorbuchungen)<br />

Konto Bezeichnung Aufwand Ertrag Vorjahr<br />

AUFWAND AUFWANDKONTEN<br />

4000 Sekretariat 18'000.00 18'000.00<br />

4220 Spesen auf PC- und Bankkonto 445.25 112.70<br />

4700 Büro-/EDV-Material 1'093.80 689.20<br />

4710 Bulletin 2'848.65 6'976.65<br />

4711 LernModule 3'417.25<br />

4720 Porti 265.00 375.10<br />

4730 Kommunikation & Fotokopien 614.45 600.00<br />

4761 Gesetzl. Kontroll-/Revision 135.00<br />

4763 VS & GV Auslagen & Spesen 579.20 686.60<br />

4770 Verbandsbeiträge 10'725.30 5'687.50<br />

4790 Übriger Büro-/Verwaltungsaufw. 182.60<br />

Total AUFWAND 34'571.65 36'862.60<br />

ERTRAG ERTRAGSKONTEN<br />

6000 Kollektivmitglieder 6'500.00 -8'000.00<br />

6001 Einzelmitglieder 7'440.00 -9'360.00<br />

6002 AHV-Mitglieder 920.00 -1'000.00<br />

6003 LEGI-Mitglieder 120.00 -160.00<br />

6100 Verkauf LernModule 30.00 0.00<br />

6110 Verkauf Inserate 500.00 -1'500.00<br />

6120 Verbandsbeiträge Instituten 3'600.00 -4'800.00<br />

6700 Zinsertrag auf PC/Bankkonto 141.50 -10.10<br />

Total ERTRAG 19'251.50 -24'830.10<br />

A.O. AUFWAND & ERTRAG<br />

7200 Wertschriftenertrag/Verlust 1'114.70 -1'597.50<br />

7585 Kursverlust/-gewinn -6'745.95 13'611.12<br />

Total A.O. AUFWAND & ERTRAG -6'745.95 1'114.70 12'013.62<br />

ABSCHLUSS ABSCHLUSSKONTI<br />

8000 Verlust -7'459.50 -24'046.12<br />

8100 Eröffnungsbilanz -0.00 0.00<br />

Total ABSCHLUSS -7'459.50 -24'046.12<br />

Erfolgsrechnungs -Summe 20'366.20 20'366.20<br />

20'366.20 20'366.20

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