DE1763616A1 - Regelsystem - Google Patents
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Description
Dip!, !ng. R. .Mertens ■■■■,»»««,,«
Fj5 3F,tor.va!t I /bJb
6. Frank.'jit/Ma.n 1, Ar.:-nie!burgsir.34"
■04-3449 Ge Frankfurt am Main,
P 17 63 616.7 den* 3.April 1970
-H 31 P 98 -
HONEYWELL-DTC.
2701, Fourth Avenue South Minneapolis, Minn/USA
2701, Fourth Avenue South Minneapolis, Minn/USA
Regelsystem
Die Erfindung betrifft ein Regelsystem mit mehreren., je
einem Stellglied zugeordneten Steuergeräten und einem an diese angeschlossenen Rechner. ■
Es sind Regelsysteme bekannt, bei denen mehrere jeweils
einem Steuergerät zugeordnete Stellglieder durch Fern-Steuereinheiten,
meist Rechner, überwacht und gesteuert werden-. Derartige Systeme werden direkte Digitalsteuerung,
Überwachungssteuerung oder Fernsteuerung genannt. Eine
Schwierigkeit bei solchen Systemen ist, daß eine direkte Nachrichtenübertragung zwischen dem Rechner als Fernsteuereinheit
und jedem der Stellglieder notwendig ist. Daher wird, bei ein oder zwei Dutzend Stellgliedern eine große
Anzahl von Übertragungsleitungen benötigt. Ist die: Entfernung
zwischen Stellglied und Fernsteuereinheit beträchtlich, so sind die Kosten für das für die Nachrichtenübertragung
notwendige Material kaum mehr tragbar.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Regelsystem anzugeben,
bei dem auch für weit vom Rechner als Fernsteuereinheit
entfernt liegende Stellglieder·, die Kosten für die Nachrichtenübertragungsleitungen sehr niedrig sind.
Im Prinzip wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die verschiedenen vom Rechner erzeugten, kodierten Auslösesignale
von der Empfangseinrichtung der einzelnen Steuergeräte aufgenommen
v/erden, wobei die Empfangseinrichtung eines-Steuer-Neue
Unterlagen (Art. 7 § I Abs. 2 Nr. I Satz 3 des Xnderungsg». v. 4.9.19671
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gerätes jeweils nur auf das Auslösesignal anspricht, welches
den dieses Steuergerät kennzeichnenden Kode besitzt, wodurch ein Austausch von Daten und Schaltsignalen zwischen diesem
Steuergerät und dem Rechner möglich ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung empfiehlt es sich, die Steuergeräte zu einer oder mehreren Gruppen zusammenzufassen
und die Empfangseinrichtung für die Auswählsignale aller Steuergeräte einer Gruppe auf ein gemeinsames, für die
Gruppe charakteristisches Gruppenmerkmal im Auswahlsignal
ansprechen zu lassen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Empfangseinrichtungen einander entsprechender
Steuergeräte in den Gruppen jeweils auf das, abgesehen vom unterschiedlichen Gruppenmerkmal, gleiche Auswählsignal ansprechen.
Hierdurch ist ein in einer Gruppe befindliches" einzelnes Steuergerät vom Rechner durch die Erzeugung eines
Auswählsignales auswählbar, welches einmal das entsprechende Gruppenmerkmal trägt und dessen Signalrest das entsprechende
Steuergerät in der ausgewählten Gruppe ansprechen läßt. Der Rechner weist mehrere Ausgangsleitungen zum Übertragen von
Daten und Schaltsignalen an die Steuergeräte auf, und jede dieser Ausgangsleitungen ist mit jedem der einzelnen Steuergeräte
verbunden, wobei jedes Steuergerät mit Hilfe des Auswählsignales für Daten und Schaltsignale.ansprechbar wird.
Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt
darin, daß die Verbindungsleitungen zwischen dem Rechner als Fernsteuereinheit und den Stellgliedern vermindert sind
auf die Zahl der für ein Stellglied benötigten Leitungen plus der Zahl der für die Schaltung zum Auswählen eines bestimmten
Stellgliedes notwendigen Leitungen.
Eine besonders günstige Lösung ergibt sich, wenn jedes Steuergerät
Schaltmittel aufweist, in·die die Schaltsignale über die Ausgangsleitungen gelangen, und wenn das
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Sehaltmittel an den Ausgang der Auswählsignal-Empfangseinrichtung
angeschlossen ist und nur-dann auf die Schaltsignale
anspricht, wenn zugleich die Empfangseinrichtung ein geeignetes Äuswählsignal erhält. Dabei ist der Ausgang
eines der Schaltmittel mit einer ersten Schaltvorrichtung
verbunden.und die Schaltvorrichtung wird durch dieses Schaltmittel betätigt, sobald dieses Schaltmittel
auf ein zur Datenübertragung den Ausgang der Datenleitung des
Rechners mit dem Steuergerät verbindendes Schaltsignal anspricht. Weiterhin empfiehlt es sich, daß der Rechner eine
Eingangsleitung aufweist, die zur Datenübermittlung von den
Steuergeräten zum Rechner mit jedem Steuergerät verbunden ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft,
wenn der Ausgang eines der Schaltmittel mit einer zweiten
Schaltvorrichtung verbunden und die Schaltvorrichtung durch dieses Schaltmittel betätigbar ist und wenn das Schaltmittel
mit Hilfe eines Schaltsignales die Eingangsleitung des
Rechners mit dem die Datensignale für den Rechner zur Verfügung
stellenden Teil des'Steuergerätes verbunden ist. Darüberhinaus empfiehlt es sich, daß jedes Steuergerät
eine einen Prüf- und Halteverstärker enthaltende Verstärkereinrichtung
aufweist, deren Eingang das Datensignal aufnimmt und deren Ausgang die Daten zur Übertragung an den Rechner
abgibt oder mit ihm verbunden ist.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Regelsystems
wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Hierin
zeigt ' ■■"-...
Figur 1 ein Blockschaltbild des Punktionsschemas des
Regelsystems,
Figur 2 das Schaltbild der in der einen Ausführuhgsform
des Steuergerätes verwendeten Auswählsignalempfangs-
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schaltung und der dazugehörigen Gatter- und Sehaltan-Ordnung,
Figur 3 die wirklichen, steuernden und die Datensignale
verarbeitenden Baugruppen des Steuergerätes, so daß sich aus Figur 2 und 3 das gesamte Steuergerät ergibt,
Figur 4 das Zeitdiagramm eines beispielhaften Betriebsablaufes für zwei Steuergeräte nach Figur 1, ·
Figur 5 das Schaltbild einer abgeänderten Schaltung nach Figur 2,
Figur 6 das Schaltbild des vollständigen Steuergerätes
in vereinfachter Form,
Figur 7 das Schaltbild eines Haltegatters nach Figur 6.
Wie aus dem in Figur 1 gezeigten Blockschaltbild des erfindungsgemäßen
Regelsystems ersichtlich, steuert ein einziger zentraler Steuerapparat, beispielsweise ein Rechner 1, eine
Vielzahl von Stellgliedern 12. Der Rechner 1 steht mit den Stellgliedern 12 über eine oder mehrere Steuergerätegruppen
9 in' Verbindung. Das gezeigte System weist drei Gruppen auf. Jede Gruppe umfaßt mehrere Steuergeräte 10 und jedes Steuergerät
steuert jeweils ein Stellglied 12 über eine Verbindungsschaltung 11. Die Verbindungsschaltung 11 kann beispielsweise
eine Umwandlungsschaltung sein, die die Ausgangssignale (beispielsweise Spannungen) des Steuergerätes 10 ii/für den
Betrieb des Stellgliedes 12 geeignete Eingangssignale (beispielsweise
Ströme) umwandelt.
Um mit einem bestimmten Steuergerät Nachrichten austauschen zu können, erzeugt der Rechner 1 ein bestimmtes von vielen
möglichen kodierten Auswählsignalen, da jedes der Steuerge- «
rate eine Empfangsschaltung für die kodierten Auswählsignale aufweist und das Steuergerät nur auf das Auswählsignal anspricht,
welches den gleichen Kode besitzt. Die Kodierung
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IVbJbIb
besteht in einer bestimmten Energieverteilung auf den Leitungen 5 und 6. Zu jeder Gruppe 9 führt eine Leitung 6,
so daß die Auswählsignale für sämtliche Steuergeräte in ·
einer Gruppe ein gemeinsames Merkmal haben, d.h. genauer gesagt, daß die zu dieser Gruppe führende Leitung 6 erregt
ist. Jede der Leitungen 5 verzweigt sich und läuft parallel zu allen Gruppen; und es können viele verschiedene
Energieverteilungen auf den Leitungen 5 vom Rechner 1 erzeugt
herden. Auf jede Energieverteilung in den Leitungen 5 kann immer ein Steuergerät in jeder Gruppe ansprechen.
Es tritt aber nur das Steuergerät mit dem Rechner in Verbindung, dessen Gruppe gleichzeitig über eine erregte
Leitung 6 ein Auswählsignal empfängt.
Figur 1 zeigt wie die Steuergerätauswählschaltung 2 im
Rechner 1 die Energieverteilung auf den Leitungen 5 einstellt und wie die Gruppenauswahlschaltung 3 für die
Energieverteilung auf· den Leitungen 6 sorgt. In den Gruppen sind die Leitungen 5 mit den Steuergerätauswählschaltungen
Ij5 und die Leitungen 6 mit den Gruppenausv/ahlschaltungen
14 verbunden. Weiter unten wird gezeigt, daß die Steuergerätauswahlschaltungen
der -Steuergeräte in den Gruppen so lange abgeschaltet bleiben, bis ein Gruppenauswählsignal
über die Leitung 6 die Gruppe erreicht.-Der geeignete
Steuergerätauswählteil des Auswählsignales auf der Leitung
5 allein hat keinen Einfluß.
Nach Herstellung der Nachrichtenverbindung zwischen einem bestimmten Steuergerät und dem Rechner können Schalt- und
Datensignale von der Umschalt- und Datenschaltung 4 des _
Rechners über eine Vielzahl von Ums-chalt- und Datenleitungen
7 zum Steuergerät übertragen werden, wobei die Umschalt- und Datenleitungen 7 mit den entsprechenden Umschalt- und
Datenschaltungen 15 der betreffenden Gruppe verbunden sind.
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Auf diese Weise können die verschiedenen Daten- und Umschaltsignale
vom Rechner 1 zu einem bestimmten Steuergerät IO zur Regelung und Steuerung des mit dem Steuergerät
verbundenen Stellglieds übertragen werden. Darüberhinaus kann auch noch eine der Leitungen-7 eine Rechnereingangsleitung
sein, über die Daten vom Stellglied und vom Steuergerät an den Rechner gegeben werden können, um
den Rechner durch diese Rückführdaten über den augenblicklichen Zustand des Steuergerätes 10 und des mit ihm verbundenen
Stellgliedes 12 zu informieren.
Es muß betont werden, daß Figur 1 das Blockschaltbild eines PunktionsSchemas ist und nichts über die verwendeten Einzelteile
und ihren Zusammenbau aussagt.
Figur 2 zeigt einen Empfangsschaltkreis für kodierte Signale
und die angeschlossenen Umschalt- und Gatterschaltkreise für ein Steuergerät des in Figur 1 gezeigten Systems. Eine geeignete
Gruppenauswählleitung 6 läuft vom Rechner 1 zu
der Klemme 6k, von ντο alle dort ankommenden Gruppenausv/ählsignale
zum Adressgatter 101 gelangen. Das Adressgatter empfängt das gesamte kodierte Auswählsignal für das Steuergerät.
Die Klemme βΑ ist zusätzlich noch mit dem Umschaltsignalgatter
ΙΟβ verbunden.
Das Steuergerät nach Figur 2 ist so ausgelegt, daß es in einem System mit drei Steuergerätauswählleitungen 5 arbeitet.
Die Anzahl der Auswählleitungen ist nicht kritisch und hängt nur davon ab, wieviele Steuergeräte eine Gruppe enthält,
denn für jedes Steuergerät einer Gruppe muß eine bestimmte kodierte Kombination möglich sein. Jede der Klemmei5A ist
an jeweils eine der drei Leitungen 5 angeschlossen. Die Klemme 6k ist nach außen mit der entsprechenden Gruppenauswählleitung
β verbunden, die zu der Gruppe führt, in der sich das teilweise in Figur 2 abgebildete Steuergerät be-
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findet. Die Klemmen 93, 33, 43,;52, 53, 52^, 55, 75, 76, 78
und 79 liegen jeweils an einer der vom Rechner 1 kommenden
Umschalt- und Datenleitungen.7· ' '
Im Falle, daß der Rechner 1 das in Figur 2 gezeigte Steuergerät
anwählt, gibt er ein Gruppenauswählsignal auf die Klemme 6k, die über den Widerstand 25 mit dem Kollektor
des Transistors 28 verbunden ist. Erst nachdem jetzt Spannung am Kollektor des Transistors 28 liegt, läßt sich das
Adressgatter 101 ansteuern. In dem hier gezeigten Steuergerät sind zwei der Klemmen 5A über die beiden normalerweise
vorgespannten Dioden 27 an die Basis des Transistors -28 angeschlossen,
während die dritte Klemme 5A über den Widerstand
mit dieser Bas'is verbunden ist. Aus diesem Grunde kann das
Steuergerät nur durch eine Kombination ausgewählt werden, bei der auf jeder der drei Leitungen 5 eine hohe Spannung
liegt und selbst dann nur, falls das Gruppenauswählsignal in der Leitung 6 eine hohe Spannung aufweist. Es ist offensichtlich, daß bei Wahl anderer Bauteile zwischen den Klemmen
5A und der Basis des Transistors 28 der Transistor auf andere Spannungskombination in den Stellgiedauswählleitungen
5A anspricht. Die Adressgatter aller Steuergeräte einer Gruppe sind so ausgestaltet, daß sie jeweils auf eine andere
Steuergerätausviählkombination ansprechen. Da aber wegen des
Gruppenauswählsignals zur gleichen Zeit immer nur eine Gruppe ansprechbar ist, spielt es keine Rolle, daß die entsprechenden
Steuergeräte in anderen Gruppen die gleiche Steuergerätauswählkombination haben.
Der Emitter des Transistors 28 liegt über den Widerstand
29 an einer geeigneten Bezugsspannung .(beispielsweise Erde),
wobei am Verbindungspunkt 36 eine Spannung abfällt. Der
Verbindungspunkt 36 ist über den Schalter 3I und die Diode
30 mit der Klemme 93 für Prüfung auf Betriebsart verbunden.
Der Schalter 31 ist normalerweise geöffnet; im geschlossenen
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I /OJD I
Zustand stellt er, wenn es gebraucht wird, an der Klemme
93 ein Signal zur Verfügung, welches anzeigt, ob das Steuergerät vom Rechner gesteuert wird oder nicht, da diese
Angabe vom Zustand des Adressgatters 101 abhängt.
Die Aufgabe des Umschaltsignalgatters ΙΟβ ist ähnlich. Es
enthält den Transistor 82, dessen Kollektor über den Widerstand 80 mit der Gruppenauswählklemme βΑ verbunden ist. Beim
Auftreten eines Gruppenauswählsignales an der Klemme βΑ wird
das Gatter ΙΟβ ansteuerbar. Die Basis des Transistors 82 ist
über den Widerstand 8l mit der Klemme 78 zum Beenden des
Umschaltbits verbunden, an die gegebenenfalls· eine +25V
SignalSpannung gelegt wird. Der Emitter, des Transistors 82
ist über die Diode 84 und den Widerstand 86 mit einem geeigneten Bezugspotential, beispielsweise Erde, verbunden.
Die Diode 84 stellt eine Einwegverbindung dar, die einmal trennend wirkt und die zum anderen die Aufgabe hat, einen
Spannungsabfall zu erzeugen. Der Lastwiderstand 86 schafft das Kathodenpotential für die Diode 84. Ebenfalls am Widerstand
86 liegt die Kathode der Diode 85, deren Anode an die
'Relaiswicklung Κ6 geführt ist. Das zweite Wicklungsende von
Κ6 ist über einen Schalter 83 und eine Leitung 4j5A mit der
Klemme 4'j5 verbunden, an der ein geeignetes Bezugspotential, beispielsweise +l8v, liegt.
Der gewöhnlich geöffnete Schalter 83 kann kurzzeitig geschlossen
werden, wenn z.B. von Hand zwischen Rechner-Steuerung und manueller oder automatischer Steuerung der Stellglieder 12
umgeschaltet wird. Die Möglichkeit einer solchen Umschaltung von einer Betriebsart auf die andere wird weiter unten erläutert.
Das kurzzeitige Schließen des Schalters 83 bedingt
einen Stromfluß durch die Wicklung K6, die Diode 85 und den ·
Widerstand' 86 zur Erde, wobei der durch die Wicklung Ko fließende Strom die Kontakte k6a und k6B schließt. Der Kontakt
k6a liegt zwischen der Wicklung K-S und einem geeigneten
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Potential, beispielsweise +lSV, so daß bei geschlossenem
Kontakt KOA das Relais Κβ erregt bleibt. Der geschlossene Kontakt k6b schließt die Klemmen 79 kurz, die mit dem
Rechner verbunden sein können. Wieweiter unten noch näher
erläutert.wird., kann der Rechner über die Klemmen 79 feststellen,
ob der Kontakt ΚβΒ geschlossen ist, woraus er
auch sofort die etwaige Änderung der Betriebsart für Jedes
Steuergerät erkennt. In manchen Fällen mag es wünschenswert erscheinen, hierfür noch zusätzlich ein Anzeigegerät vorzusehen, beispielsweise eine Lampe oder ähnliches, welches beim
Schließen des Kontaktes KOB erregt wird. Natürlich ist eine solche Anzeige nicht notwendig und falls der.Übergang von
einer Steuerungsart auf die andere durch das Umlegen eines Schalters bewirkt wird, ist die Betriebsart allein
schon durch die Schalterstellung gekennzeichnet.
Das Ausgangssignal des Adressgatters 101 am Verbindungspunkt
3β dient als· Eingangssignal für die Gatter 102, 105, IQ2I- und
105. Das Ergänzungsgatter 102 enthält die beiden komplementären Transistoren 37 und 38, wobei die Basis des npn-Transistors
37 über den Widerstand 35 an den Verbindungspunkt J>6 angeschlossen
ist. Die Anoden der beiden Dioden 32 und y\ liegen
an der Basis des Transistors 37. Die Kathode der Diod"e 32
ist mit der Klemme 33 verbunden, an der, wie weiter unten noch erläutert wird, im Bedarfsfalle ein etwa 3 ms dauerndes
Signal von ungefähr +25V anliegt. Die Kathode der Diode
ist über die Verbindung X"-X" an den Ausgang des Gatters angeschlossen. Die beiden Dioden 32 und 32J- müssen an ihren
Kathoden durch Signale mit hohem Potential vorgespannt sein, damit ein Signal mit hohem Potential sich über den Widerstand ·
35 an der Basis des Transistors 37 auswirken kann.
Der Kollektor des Transistors 37 liegt an der Basis des pnp-Transistors
38,und sein Emitter ist über den Lastwiderstand
39 an eine geeignete Bezugsspannung,'beispielsweise Erde,
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angeschlossen. Ein Vorspannungsviiderstand 4o liegt zwischen dem Emitter des Transistors 37 und· der Klemme 43, die ein
bestimmtes Bezugspotential aufweist. Die Klemme 43 ist zusätzlich
noch direkt mit dem Emitter des Transistors 33 verbunden, dessen Kollektor über den Widerstand 4l an die
Gatterprüfklemme 54. angeschlossen ist. '
Der' Kollektor des Transistors 38 ist weiterhin über den normalerweise
geöffneten Schalter 42 und die Wicklung Kl mit dem Erdpotential verbunden. Die Gatterprüfklemme 54 liegt
an einem hier nicht gezeigten Pegelfühler im Rechner, der den Signalpegel an der Klemme 54 feststellt. .Die Klemme
liegt nicht nur am Ausgang des Gatters 102, sondern ist auch noch mit den Ausgängen der Gatter 103, 104 und 105
verbunden. Die Aufgabe des Pegelfühlers ist es, festzustellen, ob nur ein oder mehr als ein Signal an der Klemme 54
liegt. Die hierdurch erreichte Zuverlässigkeitsprüfung besteht darin, daß, wenn eine zu große Anzahl von Gattern angesteuert
wurde, das Ausgangssignal zu groß ist und dieser Fehler an irgendeinem hier nicht gezeigten Anzeigegerät angezeigt
wird.
Es scheint angebracht, vor einer weiteren Erläuterung der Figur 2 die Figur 3 zu beschreiben, Vielehe in schematischer
Darstellung die Komponenten eines Steuergerätes 10 zeigt. Hierbei sind die bereits in Figur 2 gezeigte Auswählsignalempfangsschaltung
sowie die dazugehörigen Umschalt- und Gatterschaltkreise nicht dargestellt.
Der Verstärker 88 in Figur 3 gibt über den gewöhnlich geschlossenen
Schalter K2' und den Signalwandler 90 (beispielsweise
mV in A) ein Ausgangssignal an das Stellglied 12. Den · Signalwandler 90 kann man als einen der verschiedenen Schaltkreise
in dem Funktionsblock 11 in Figur 1 ansehen. Das Ausnjangssignal
des Verstärkers 88 wird durch sein Eingangssignal
109849/028 1
- τι -
bestimmt, welches einmal von Hand über die im Steuergerät
10 befindliche Handsteuerung 87a. oder durch den Rechner 1
erzeugt wird. Der Rechner hat hierzu einen Digital-Analog-' Umsetzer 87, der ein analoges Signal auf *den Eingang des Verstärkers
88 gibt. Die Stellung des Schalters Kl' bestimmt, ob der Eingang des Verstärkers 88 durch die manuelle oder ·
die Rechnersteuerung angesteuert wird. Der Verstärker 88
weist einen kapazitiven Eingangskreis auf, für den ein
periodisches Ergänzungssignal des Digital-Analog- Umsetzers 87 genügt, urn seinen Eingang auf dem entsprechenden Wert
zu halten. Solche ständig ausgesteuerten Verstärker, die nur in zeitlichen Abständen durch ein Eingangssignal angesteuert
werden, sind unter dem !Tarnen Prüf- und Halteverstärker
bekannt."
Das Steuergerät 10 kann auch automatisch gesteuert werden.
Bei der vom Rechner gesteuerten Betriebsart bleibt der Schalter 500 geöffnet; um zu verhindern, daß der Verstärker
vom automatisch arbeitenden Schaltkreis angesteuert wird. Der Differenzsignalverstärker 501 erhält ein Signal, das
den V,!ert der vom Stellglied 12 gesteuerten Variablen anzeigt
und dazu noch ein Signal vom Sollwertpotentiometer 513· Mit Hilfe des Servoverstärkers 520, der auf den mit
dem Potentiometer 513 gekoppelten Motor '521 einwirkt, wird
der Wert des Sollwertsignales auf der gleichen Höhe gehalten wie das vom Rechner gesteuerte Signal der Prozessvariablen.
Bei fehlerhaftem Rechner wird der Servomotor 521 automatisch angehalten, wodurch das Sollwertsignal auf dem zuletzt vom
Rechner erhaltenen Viert gehalten wird, während der Schalter
500 geschlossen ist. Dementsprechend wird jede Abweichung
des Viertes der Prozessvariablen vom-Sollwert am Ausgangswert
des DifferenzsignalVerstärkers 50I sichtbar. Das Ausgangssignal
des Verstärkers 501 wird auf den Verstärker 88 gegeben/ der wie ein gewöhnlicher automatischer Steuerver-
1098 49/02
stärker ein zur Regelung des Stellgliedes 12 dienendes .Ausgangssignal
erzeugt. Dabei wird~das Stellglied 12 so geregelt,
daß das Eingangsdifferenzsignal möglichst klein wird, wodurch die Prozessvariable auf dem Sollwert bleibt.
Der normalerweise geöffnete Schalter K5' schließt beim Eintreffen eines Steuersignales an der Klemme 92, wobei sich
der Schalter K2' öffnet. Bei dieser Lage der beiden Schalter gelangt ein vorgegebenes, das Stellglied in eine bestimmte,
vorher festgelegte Lage bringendes Steuersignal vom Hilfsgenerator 91· an den Ausgang des Steuergerätes,
was z.B. bei einem Störungszustand des Rechners der Fall
ist. -
Das Ausgangssignal· des Verstärkers 88 wird durch das Schließen des Schalters K^' gegebenenfalls auf einen
A/D-Umsetzer 89 gegeben, wobei der Umsetzer 89 derart mit dem Rechner 1 verbunden ist, daß gegebenenfalls ein den
Zustand des Verstärkers 88 anzeigendes Signal an ihn zurückgegeben werden kann.
Die Arbeitsweise der verschiedenen in Figur 2 gezeigten
Gatter xvird nun näher beschrieben, daran schließt sich die
Beschreibung des' Betriebsablaufes des gesamten Systemes an. Wegen des bei Handbetrieb geöffneten Schalters 42 ist die
Wicklung Kl stromlos. Die den Schalter Kl' in Figur j5 betätigende
Wicklung Kl läßt im unerregten Zustand den Schalter Kl1 in der Stellung für Handbetrieb, so daß die "
Handsteuerung 87a_ angewendet' werden kann. Dagegen ist bei
Rechnersteuerung der Schalter 42 geschlossen, so daß die
Wicklung Kl durch ein Ausgangssignal, des Gatters 102 erregt werden kann. Wie weiter' unten genauer beschrieben, tritt«
ein Ausgangssignal am Gatter 102 dann auf, wenn der Rechner bereit ist, ein Signal über den D/A-Umsetzer 87 und den
Schalter Kl' an den Verstärker 88 zu geben. Soll der Ver-
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stärker 88 vom Rechner ein Ergänzungssignal erhalten, so.
werden vom Rechner'die entsprechenden Gruppen- und Stellgliedauswählsignale
über die Leitungen 6 und 5 auf das Gatter 101 gegeben. Das hierdurch bedingte Ausgangssignal
am Gatter 101 bildet das Eingangssignal für das Gatter 102. und das Gatter für Auswählbestätigung 104. Darüberhinaus
gibt der Rechner noch ein Auswählbestätigungssignal auf die Klemme 55>
wodurch das Gatter To4 leitend wird und ein 'weiterer Eingang des Ergänzungsgatters 102 über die Verbindung
X1V-X" erregt wird. Der dritte Eingang des Gatters
102 erhält vom Rechner über die Klemme 33 ein Ergänzungssignal, durch das der Transistor 37 leitend wird. Das
Potential an der Basis des Transistors 38 ist jetzt so
niedrig, daß dieser Transistor ebenfalls leitend wird und der somit durch die Wicklung Kl fließende Strom den in
Figur 3 gezeigten Schalter KlV schließt. Außerdem gelangt noch ein Signal über den Widerstand 4l an die Gatterprüfklemme 54.'.Wegen des geschlossenen Schalters Kl! ist der
D/A-Umsetzer 87 zur Übertragung eines analogen Signales
an den Eingang des Verstärkers 88 angeschlossen. Das analoge Eingangssignal ist aus dem vom Rechner 1 ermittelten
digitalen Signal abgeleitet und dient dazu, über das Ausgangssignal des Verstärkers die notwendige Regelung des
Stellgliedes 12 herbeizuführen.
Wie bereits gezeigt, ist das Gatter für analoge Rückführung
103 an den gemeinsamen Verbindungspunkt 36 angeschlossen,
wodurch es ein Eingangssignal vom Adressgatter 101 erhält, sobald das Steuergerät vom Rechner angewählt ist. Dieses
Eingangssignal gelangt über den .Widerstand 45 auf die Basis
des Transistors 46. Der· Kollektor des Transistors 46 ist
über den Widerstand 44 mit der Klemme zum Einschalten der analogen Rückführung 52 verbunden. Zum geeigneten Zeitpunkt
legt der Rechner (wie weiter unten noch näher erläutert wird) zur Durchschaltung des Transistors 46 an diese Klemme eine
109849/02ai
Eingangssignalspannung von +25V. Der Emitter des Transistors. 46 ist über einen Lastwiderstand 47 mit einer
geeigneten Bezugsspannung, beispielsweise Erde, verbunden.
Darüberhinaus ist der Emitter des Transistors 46 über den Widerstand 51 noch an die Gatterprüfklemme 54
angeschlossen, wo das Ausgangssignal des Transistors zur bereits erwähnten ZuverlässigkeitsprUfung dient.
•Die Klemme 53 zum Abschalten der analogen Ruckführung, die
ebenfalls vom Rechner gegebenenfalls mit einem +25V Signal gespeist wird, steht mit dem analogen Rückführungsgatter
103 in Verbindung. An der Klemme 53 liegt die Parallelschaltung
der Diode 49 und der Wicklung K3· Das eine Ende der Wicklung K3 ist mit der an der Klemme 53 liegenden
Anode der Diode 49 verbunden. Das andere Spulenende ist zu
den beiden Kathoden der Dioden 49 und 48 geführt, wobei
die Anode der Diode 48 mit der Emitterelektrode des Transistors 46 verbunden ist. In Reihe mit der Parallelschaltung
aus Diode 49 und Wicklung K3 liegt die Serienschaltung aus
Diode 50 und Schalter K3" , wobei der Schalter an die Bezugsspannungsquelle
43 angeschlossen ist und mit dem aus Figur ersichtlichen Schalter K3' in Verbindung steht.
In Folge der Wirkungen des Ausgangssignales des Adressgatters 101 über den Widerstand 45 auf die Basis und des +25V-Signales
vom Rechner über den Widerstand 44 auf den Kollektor des Transistors 46 wird dieser Transistor leitend und gibt
am Emitter ein Signal ab, welches über den Widerstand 51
zur Gatterprüfklemme 54 läuft. Außerdem wirkt das Ausgangssignal
des Transistors 46 noch über die Diode 48 auf die .. Wicklung K3 ein. Bei Abwesenheit eines Signals an der Klemme
53 zum Abschalten der analogen Rückführung ist die Diode 49
durch das Signali des Transistors 46 vorgespannt und es gelangt ein Strom durch die Wicklung K3· Durch die V/irkung
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des Stromes in der V/icklung K^ Wird der Schalter KJj" geschlossen
und das hohe Potential der Klemme 4j5 wirkt auf
die Wicklung Kj5 ein, so daß der Schalter IO "festgehalten
.wird. Aus Figur 3 ergibt sich, daß durch'das gleichzeitige
Schließen des Schalters Kj5' das Ausgangssignal des Verstärkers
88 zum A/D-Umsetzer 89 gelangt, wodurch dieser
dem. Rechner- die Ausgangswerte des Verstärkers 88_ mitteilen
kann. Durch diese Information zusammen mit der Information
über die Größe der Prozessvariablen und der in Form eines Programmes vorliegenden Information, kann der Rechner entscheiden,
Vielehe Ergänzungssignale über den D/A-Umsetzer
87 an den Verstärker 88 gegeben werden müssen.
Falls die analoge Rückführung beendet werden soll, wird ein Signal mit hohem Potential, beispielsweise +25V, vom Rechner
auf die Klemme 53 zum Abschalten der analogen Rückführung
gegeben, von wo es auf die Diode 49 einwirkt. Dieses Signal
wirkt in Durchschaltrichtung der Diode 49 und spannt
dadurch gleichzeitig Diode 50 vor. Hierdurch wird die Wicklung.
Kj5 kurzgeschlossen, die damit ihre Wirkung auf den
Schalter Kj>' verliert. Infolgedessen fällt der Arbeitskontakt
KjJ1 in seine Ausgangslage zurück,und der A/D-Umsetzer
89 wird vom Verstärker 88 getrennt.
Man erkennt, daß das Ergänzungsgatter 102 vom Rechner erregt wird, sobald dieser bereit ist, dem Verstärker 88 Ergänzungsdaten zuzuführen, wobei er vor dieser Ergänzung das Gatter
für analoge Rückführung 103 erregt, damit der Rechner den
augenblicklichen Zustand des Verstärkers erkennen kann. Alle diese Aufgaben werden natürlich nur dann erfüllt, wenn die
Gruppen- und Stellgliedauswählschaltung·.·korrekt arbeitet und
der Rechner mit Hilfe der richtigen Adress-Signale die Gatter' der entsprechenden Steuergeräte betätigt. "
Das Gatter für Auswählbestätigung- 104 ist ein wahlweise
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arbeitender Schaltkreis zur Bestätigung, daß das Steuergerät ausgewählt wurde und vom Rechner gesteuert wird. Das
Gatter 104 weist einen Transistor 58 auf, dessen Basis
am
- über den Widerstand 57 an den/Ausgang des Adressgatters 101 liegenden Verbindungspunkt 36 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 58 ist über den Widerstand 56 mit der Klemme 55 für die Steuergerätauswählbestätigung verbunden, an die der Rechner gegebenenfalls ein Spannungssignal von +25V legt. Ist gleichzeitig an der Basis und dem Kollektor des Transistors 58 ein Eingangssignal vorhanden, so wird dieser Transistor leitend und erzeugt am zwischen dem Emitter des Transistors 58 und einer geeigneten Bezugsspannung, beispielsweise Erde, liegenden Widerstand 60 ein Ausgangssignal. Das Ausgangssignal des Gatters 104 wird über den Widerstand 63 zur Prüfung der Zuverlässigkeit an die Gatterprüfklemme 54 geführt.
- über den Widerstand 57 an den/Ausgang des Adressgatters 101 liegenden Verbindungspunkt 36 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 58 ist über den Widerstand 56 mit der Klemme 55 für die Steuergerätauswählbestätigung verbunden, an die der Rechner gegebenenfalls ein Spannungssignal von +25V legt. Ist gleichzeitig an der Basis und dem Kollektor des Transistors 58 ein Eingangssignal vorhanden, so wird dieser Transistor leitend und erzeugt am zwischen dem Emitter des Transistors 58 und einer geeigneten Bezugsspannung, beispielsweise Erde, liegenden Widerstand 60 ein Ausgangssignal. Das Ausgangssignal des Gatters 104 wird über den Widerstand 63 zur Prüfung der Zuverlässigkeit an die Gatterprüfklemme 54 geführt.
Der Ausgang des Gatters 104 ist weiterhin mit der Anode der Diode 59 verbunden, deren Kathode über die Verbindung X"-X"
an den Eingang des Gatters 102 geführt ist. Außerdem ist die Kathode der Diode 59 über die Wicklung K4, den Widerstand
69 und den Ruhekontakt 77 mit der an den Rechner angeschlossenen Klemme 76 zum automatischen Abschalten der
Rechnersteuerung verbunden. Die parallel zur Wicklung liegende und mit dem Widerstand 69 in Serie,geschaltete Diode 6l
ist so gepolt, daß sie vom Ausgangssignal des Gatters 104 vorgespannt wird und der Strom durch die Wicklung K 4 fließt.
An den Ausgang des Gatters 104 schließt sich die Reihenschaltung aus Diode 62, Arbeitskontakt K4A und Schalter 67
an. Der Schalter 67 gleicht dem Schalter 42 darin, daß er
bei Handbetrieb geöffnet, bei Rechnerbetrieb aber geschlossen ist. An die Verbindung der beiden Schalter 67 und K4a ist der
Schalter k4b angeschlossen. Zwischen diesem Schalter und dem
Schalter 77 liegt die Parallelschaltung aus Lampe 64 und Wicklung 65. Die Spule 65 ist die Erregerspule für ein frei .
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wählbares Servofolgenetzwerk. Im Falle, daß das Steuergerät
auf Rechnersteuerung umgeschaltet wird, wobei der Schalter 67 geschlossen ist, entsteht ein Stromkreis vom Bezugspotential 43 über den Schalter 67, den Ruhekontakt k4b, das Anzeigegerät
64 und den Schalter 77 zur Klemme 76, wodurch
die Lampe 64 leuchtet. Gibt jetzt der Rechner ein Auswahlbestätigungssignal auf das Gatter 1O4, so wird der Transis/tor
58 leitend und ein Ausgangsstrom läuft über die
Diode 59/ die Wicklung Κ4 und den Widerstand 69 zur Klemme
76. Die dadurch erregte Wicklung Κ4 schließt den Schalter
K4A und öffnet den Schalter k4b, wodurch die Lampe ausgeht und ein Stromkreis zwischen der" Bezugsspannung 43 und der
Klemme 76 über die Kontakte k4A, Diode 62/ Wicklung Κ4 und
den Widerstand 69 geschlossen wird. Daraus ist ersichtlich,
daß das Gatter' 1.04 für die Auswählbestätigung und der mit
ihm verbundene Schaltkreis zur Information des Wartungspersonals die Lampe 64 abschaltet, sobald der Rechner die Steuerung des
/* Steuergerätes übernommen hat und ein Eingangssignal auf das
Ergänzungsgatter 102 gibt, ohne das eine Datenergänzung nicht möglich ist. Weiterhin schließt die erregte Wicklung K4 den
nicht gezeigten Spannungsversorgungsschalter zum Servomotor
521 in Figur 1, so daß der Sollwertgenerator 513 dem Wert der
vom Rechner gesteuerten Prozessvariablen zu folgen beginnt. Aus diesem Grunde liefert der Sollwe-rtgeherator stets das
richtige Ausgangssignal für den möglichen Übergang zu automatischem Steuerbetrieb zu einem späteren.Zeitpunkt.
Das Gatter 105 zum Beenden der Auswahlbestätigung besteht
aus dem npn-Transistor 73 und dem .komplementären pnp-Transistor
74. Der Kollektor des Transistors 73 ist mit der ·
Basis des Transistors 74 verbunden. Das eine vom Rechner
kommende Eingangssignal läuft über die Klemme 75 direkt zum Emitter des Transistors 74. Das andere kommt vom Ausgang
des Adressgatters101 und wird von dort über den Widerstand
72 zur Basis des Transistors 73 geleitet. Der Emitter
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des Transistors 75 ist einmal über den Widerstand Jl mit
der Bezugspotentialklemme 4]5 und zum anderen über den
Widerstand 70 und den Schalter 77 mit der Klemme Jo verbunden.
Der Kollektor des Transistors 74 liegt an der Anode der an den Verbindungspunkt von Diode- 6l und Widerstand
69 angeschlossenen Diode 68. Der als Ausgang dienende
Kollektor des Transistors JK ist weiterhin über den Widerstand
66 mit der Leitung 54A verbunden, die, wie bereits
oben ervrähnt, zur Gatterprüf klemme 54 läuft.
Das Gatter 105' dient zur Übersteuerung der Wirkung des
Gatters für Auswählbestätigung 104. Unter der Annahme, daß der Schalter 77 ein Ruhekontakt ist., entsteht durch
das Auftreten eines vom Rechner erzeugten +25V-3ignales
an der Klemme 75 zum Beenden der Auswahlbestätigung ein
Signal mit hohem Potential am Emitter des Transistors Jh, wodurch dieser Transistor leitend wird, bei leitendem
Transistor 74 gelangt ein Signal über den Widerstand 66
auf die Leitung 54A, wobei dieses Signal zur schon bereits
erwähnten Zuverlässigkeitskontrolle verwendet wird. -Darüberhinaus tritt noch ein Ausgangssignal an der Diode
68 auf, durch welches das Potential der Diode 6l derart steigt, daß es ausreicht, die Diode 62 vorzuspannen und
die Wicklung Κ4 kurzzuschließen. Daraufhin öffnet der Schalter KAA wieder und der Schalter Κ43 schließt, wodurch
die Lampe 64 aufleuchtet. Auf diese V/eise bewirkt das Gatter 105, daß das Gatter. 104 für Aus'wählbestätigung
übersteuert oder unwirksam gemacht wird. Es mag wünschenswert erscheinen, alle Steuergeräte einer Gruppe oder gar
des ganzen Systems abzutrennen oder unwirksam zu machen. Hierzu ist der Schalter 77 'vorgesehen, wobei ein einziger
Schalter 77 allen Steuergeräten in einer Gruppe oder auch des ganzen Systems gemeinsam ist. Wird dieser Schalter
durch Handbetätigung oder Rechnersteuerung geöffnet, so wird der Stromkreis zur Wicklung Κ4 unterbrochen, wodurch
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die Schalter k4ä und K1HB in ihre Ausgangs lage zurückfallen.
Die Wirkung ist die gleiche wie*beim Auftreten eines einzelnen
Signals zur Beendigung der Auswahlbestätigung an der Klemme 75·
Räch der Beschreibung der einzelnen Punktionen der Adress-,
Gatter- und Steuerschaltungen in einem Steuergerät nach Figur 2 und 3, wird nun der Betriebsablauf eines aus einer
Mehrzahl solcher Steuergeräte bestehenden Systems beschrieben,,
wodurch das Zusammenwirken der verschiedenen bereits erläuterten Funktionen besser verständlich wird. Hierzu
dient Figur 4, in der der Zeitablauf einer Reihe von Ereignissen
festgehalten wurde,' die .während einer bestimmten,
angenommenen Betriebsdauer des Sjrstems auftreten.
In Figur 4 wird der Betrieb für zwei getrennte Steuergeräte
beschrieben. Die beiden Steuergeräte sind mit Steuergerät X in Gruppe A und Steuergerät Y in Gruppe B bezeichnet. Die
beiden Steuergeräte können sich selbstverständlich auch in einer einzigen Gruppe befinden.
Zur Zeit TO befinden sich die Steuergeräte X und Y im Handbetrieb, d.h. daß der Schalter Kl' in Figur 3 eine Lage einnimmt,
in der die Handsteuerung 87a. auf den Verstärker 88 einwirkt. Zur Zeit Tl wird das Steuergerät X in der Gruppe A
durch Betätigen eines in der Zeichnung nicht dargestellten Hauptschalters von Handbetrieb auf Rechnerbetrieb umgeschaltet.
Dabei wird der Schalter 42 in Figur 2 sofort und der
Schalter ^l zu gegebener Zeit geschlossen. Schalter 42 und
83 können derart miteinander in Verbindung stehen, daß durch
die Bedienung des Schalters 42 der Schalter 3^ kurzzeitig
geschlossen wird, wodurch die Schalter k6a und KoB in geschlossener
Lage festgehalten werden, so daß ein über die Klemme 79 kommendes Umschaltbit vom Rechner aufgenommen
wird. Während das Umschaltbit erzeugt wird, identifiziert
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der Rechner die das Umschaltbit erzeugende Gruppe'. Nachdem
der Rechner die Gruppe als Gruppe·A identifiziert hat, wird
zur Zeit T2 die entsprechende Auswählleitung 6 erregt (Gruppenadresse in Figur 4). Zur gleichen Zeit wird die mit
der Klemme 78 zum Beenden des Umschaltbits verbundene Steuerleitung
7 durch ein "Ende-Umschaltbit"-Signal ebenfalls erregt. Auf diese V/eise gibt im Steuergerät X das Gatter 106
ein Ausgangssignal ab, welches die Diode 85 vorspannt und damit
die Wicklung Κ6 .stromlos macht, wodurch das Umschaltbit
zur Zeit T3 beendet wird. Während der Rechner immer noch mit
der Gruppe A in Verbindung steht, werden auf den Steuergerätauswählleitungen 5 die Steuergerätadresskombinationen nacheinander
folgend-gesendet. Der Schalter, ^l ist währenddessen
geschlossen, so daß schließlich, wenn die Steuergerätadresse des Steuergerätes X zur Zeit T5 gesendet wird, der Rechner
über die Klemmen 9J5 feststellt, daß das Adressgatter 101 erregt ist. Dadurch ist zur Zeit T5 dem Rechner bekannt, daß
das Steiiergerät X in der Gruppe A auf Rechnerbetrieb umgeschaltet
wurde.
Kurz vorher war das Steuergerät Y zur Zeit Τ4 vom Handbetrieb
auf Rechnersteuerung umgeschaltet worden. Wegen dieser Umschaltung wird für Gruppe B ein Umschaltbit erzeugt, durch
das der Rechner ebenso wie zuvor die Gruppe erkennt, in der das Steuergerät umgeschaltet wurde. ν
Zur Zeit T6 sendet der Rechner die Gruppenadresse der Gruppe A, die Adresse für das Steuergerät X und auf der mit der
Steuergerätklemme 52 verbundenen Leitung 7 das Einschaltsignal
für die analoge Rückführung. -Alle diese Signale gemeinsam er-· regen das Gatter I03 für analoge Rückführung in dem ausgewählten
Steuergerät X. Wie bereits oben beschrieben, bedingt« das Ansprechen dieses Gatters die Erregung der Wicklung Kj>*
wodurch der Schalter K^1 zwischen dem Verstärker 88 und dem
A ^DtUmsetzer 89 geschlossen wird und der Algorithmus des
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Rechners in Gang gesetzt wird. Das bedeutet, daß der A/D-Umsetzer
89 jetzt an den Verstärker 88 angeschlossen ist, um dessen Ausgangssignal zu erfassen und um ein diesem
Signal entsprechendes Digitalsignal an den Rechner abzugeben.
Mit Hilfe dieser Information entscheidet der Rechner, ob, wenn überhaupt, eine Änderung am Ausgangssignal des
Verstärkers 88 vorgenommen werden soll. Wie aus der "Zustand des Steuergerätes"-Zeile in Figur 4 ersichtlich, bleibt,
obwohl der Rechner die Umschaltung von Handbetrieb auf
Rechnersteuerung festgestellt hat., der Steuerpunkt des
Steuergerätes X zu dieser Zeit auf dem beim Handbetrieb
eingestellten Wert. Die Rückführung des Ausgangssignales des Verstärkers 88 auf den Rechner veranlaßt diesen, ein
entsprechendes digitales Ausgangssignal an den Verstärker 88 abzugeben, wodurch eine stoßfreie Umschaltung von Handbetrieb auf Rechnersteuerung ermöglicht ist.
Während d'er A/D-Umsetzer die Betätigung des Steuergerätes
X durch den Rechner einleitet, wird zur Zeit T? die Adresse für die Gruppe B zusammen mit dem auf das Umschaltsignalgatter
106 des Steuergerätes Y in Gruppe B einwirkenden Signal zum Beenden des Umsehaltbits gesendet. Zusätzlich
wird noch zur Zeit T8 das Antwortsignal der Betriebsart für das Steuergerät Y in der Gruppe B geprüft und die nacheinander
folgenden Steuergerätadressen aller Steuergeräte abgegeben, da der Rechner die Adresse des -umgeschalteten
Steuergerätes in der Gruppe B sucht.
Zur Zeit T9 kehrt der Rechner zum Steuergerät A zurück, indem
er die Adresse der Gruppe A.» die Adresse des Steuergerätes
X, auf der mit der Klemme 55 verbundenen Leitung das Auswählbestätigungssignal
und auf der mit der Klemme 53 verbundenen*
Leitung 7 das Signal zur Beendigung der analogen Rückführung
sendet. Das Signal zur Beendigung der Rückführung gelangt
zum Gatter 103* wobei durch seine Wirkung die Wicklung Kj5
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stromlos und infolgedessen der Schalter K3' in Figur 2 geöffnet
wird. Durch das öffnen des Schalters K31 wird die
Verbindung zwischen dem Verstärker 88 und dein Λ /D-Umsetzer 89 unterbrochen. Das Auswahlbestätigungssignal gelangt
zum Gatter 104, wobei das Relais K4 anzieht und infolgedessen
die als Anzeigegerät dienende Lampe 64 und gegebenenfalls der wahlweise Hilfsschaltkreis 65 stromlos werden.
Die stromlose Lampe zeigt an, daß der Rechner das Steuergerät X übernommen hat.
Zur Zeit TlO hat der Rechner die Adresse des Steuergerätes in Gruppe B gefunden und die vollständige Adresse dieses
Steuergerätes wird im Rechner-gespeichert.
Zur Zeit TIl schaltet der Rechner auf das Steuergerät X
zurück und sendet das Signal der Gruppe A, das Signal des Steuergerätes X und auf der mit der Klemme 33 verbundenen
Leitung 7 das Erganzungssignal. Daraufhin wird die Wicklung
Kl erregt und bringt den Schalter Kl' in Figur 3 in eine
Lage, in der er den D/A-Umsetzer 87 mit dem Eingang des
Verstärkers 88 verbindet. Demgemäß wird der Eingang des Verstärkers 88 mit den vom Rechner kommenden Signalendes
D/A-Umsetzers 87 beaufschlagt. Die Signale für das Steuergerät und die Gruppenadresse und die Ergänzungssignale
werden kurz vor der Zeit T12 auf das Steuergerät X gegeben; das Ausgangssignal des Verstärkers 88 wird allmählich durch
die nacheinander folgenden Erganzungssignale am Verstärkereingang
korrigiert.
Zur Zeit T12 erzeugt der Rechner das Adress-Signal der Gruppe B und des Steuergerätes Y sowie das Einschaltsignal für analoge
Rückführung des Steuergerätes Y. Daher wird, wie schon ' im Zusammenhang mit dem Steuergerät X beschrieben, .der zugeordnete
Verstärker 88 an den entsprechenden A 'D-Umsetzer 89 angeschlossen, und der Rechner wird angeregt, die Korrekturen
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BAD ORIGINAL
für das Steuergerät Y,soweit sie nötig sind, zu berechnen.
Während der Rechnerbetrieb für das Steuergerät Y in Gang gesetzt wird, kehrt der Rechner zum Steuergerät X.'zurück
und führt dort zur Zeit ΤΓ3 eine neue Datenergänzung
durch. Zum willkürlich gewählten Zeitpunkt TlJ wird das
Steuergerät X manuell von Rechnersteuerung auf Handbetrieb umgeschaltet. Durch diese Umschaltung schließt sich der
Schalter 8j kurzzeitig, .'wodurch an der Klemme 79 ein Umschaltbit erzeugt wird. Hierdurch erkennt der Rechner, daß
der VJechsel der Steuerung'in-der Gruppe A stattgefunden
hat. Zur Zeit TIh wird zum einen die Adresse der Gruppe A
und zum anderen auf der zur. Klemme 78 führenden Leitung 7
das Signal zum Beenden des.Umschaltbit erzeugt, wodurch
gleichzeitig das Umschaltbit unterbrochen wird.
Bei TI5 sendet der Rechner zusammen mit dem Auswählbestätigungssignal
und mit dem Signal für das Abschalten der analogen Rückführung die Adress-Signale für die Gruppe
B und das Steuergerät Y. Diese Signale wirken genauso wie
bereits im Zusammenhang mit dem Steuergerät X beschrieben und trennen den A/D-Umsetzer von Stromkreis, während, wie erforderlich, das Anzeigegerät 64 und der Servomotor 521 ab- 'bzw...
angeschaltet werden.
Zur Zeit TIo durchläuft der Rechner den Steuergeräterkennungsvorgang
und sucht das umgeschaltete Steuergerät in der Gruppe A, indem er die Adresse der Gruppe A und nachfolgend die
Adressen der einzelnen Steuergeräte sendet, bis das umgeschaltete Steuergerät X erkannt ist. Zur Zeit TI7 wird das Steuergeräterkennungssignal
für das'Steuergerät .X erzeugt und im
Rechner gespeichert. .
Zum Zeitpunkt TI8 schaltet der Rechner auf das Steuergerät Y
um und sendet neben dem zum Ergänzungsgatter gelangenden Srgänzungssignal
das Gruppen- und das Steuergeräterkemiungs-
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signal. Dementsprechend werden zur Zeit Tl8 die Daten äes Verstärkers 88 des Steuergerätes Y zum ersten Mal ergänzt.
Obwohl das Steuergerät Y schon einige Zeit zuvor auf Rech- · nersteuerung umgeschaltet worden war, hatte es sich bis zu
dieser Zeit an den zuvor für das Steuergerät Y geltenden Steuerwert gehalten.
Im Zeitpunkt T19 werden zu einer anderen Betriebsart des Steuergerätes X gehörende Signale dargestellt. Die gezeigten
Signale gehören nicht mehr zur Umschaltung auf Handbetrieb wie die oben beschriebenen. Zur Zeit T19 werden
zum einen die Adress-Signale für die Gruppe A und das Steuergerät X und zum änderen auf der "mit der.Klemme 75 verbundenenLeitung
7 das Signal für die Beendigung der Auswählbestätigung gesendet. Das Signal für die Beendigung der Auswählbestätigung
macht, wie bereits beschrieben, die Wicklung Κ4 stromlos, wodurch die Lampe 64 aufleuchtet und die Wicklung
65 des Servofolgenetzwerkes erregt wird, so daß das Steuergerät zu seiner ursprünglichen manuellen Betriebsart
zurückkehrt, wie es auch aus der Zeile "Betriebsart" in Figur 4 zu entnehmen ist. Es ist festzuhalten, daß dieser
Vorgang frei wählbar ist. Diese Signalart würde beispielsweise dann angewendet werden, wenn der Rechner einen vollen
Programmzyklus durchlaufen hat und die Rechnersteuerung dann automatisch beendet werden muß.
Zwischen den Zeitpunkten T20 und T22 ergänzt der Rechner die Daten des Verstärkers 88 des Steuergerätes Y dreimal. Dabei
sendet er zur erforderlichen Steuerung des Steuergerätes Y jedes Mal die Gruppe B-Adresse, die Steuergerät Y-Adresse und das
Ergänzungssignal.
Zur weiteren Erläuterung wird angenommen, daß zur -Zeit T21
ein Signal zum automatischen Abschalten der Rechnersteuerung auftritt. Diese Signalart wird beispielsweise dann angewendet,
wenn der Rechner durch eine Funktionsstörung oder ähnliches
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- 25 - „ '
außer Kontrolle gerät. Gelangt -das Signal zum automatischen
Abschalten der Rechnersteuerung über die Klemmen J6 und die
Schalter 77 an alle Steuergeräte, so werden die Wirkungen aller Auswählbestätigungsgatter ausgeschaltet, alle WicklungenKA
stromlos gemacht und alle Steuergeräte werden auf Handbetrieb oder eine andere Form der HiIfssteuerung umgeschaltet.
Obwohl die eingestellte Betriebsart des Steuergerätes Y weiterhin als -Rechnersteuerung angegeben wird, ist
die Rechnersteuerung aus irgendeinem Grunde abgeschaltet und
das Steuergerät arbeitet intern mit einem vorgegebenen Hilfsbetrieb.
In Figur 5 ist eine gegenüber Figur 2 abgewandelte Form der
Auswahl- und Gatterschaltung eines Steuergerätes gezeigt. Die Komponenten in Figur 5>
welche denen in Figur 2 entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen. Grundsätzlich
ist die Funktion des in Figur 5 gezeigten Schaltkreises die gleiche wie die des in Figur 2 gezeigten. An dieser Stelle
sollen nur die unterschiedlichen Merkmale beschrieben werden. Die Verbindungen zwischen der Auswahl- und Gatterschaltung
von Figur 5 und dem in Figur j5 gezeigten restlichen Schaltkreis
des Steuergerätes sind die gleichen wie die bereits in Figur 2 beschriebenen.
Nachfolgend folgt eine Beschreibung der Unterschiede zwischen
der Schaltung nach Figur 5 und der nach Figur 2. Durch die in das Adressgatter 101 eingefügte Diode 150 ist eine bessere
Trennung des Adressgatters gewährleistet. In das Ergänzungsgatter 102 ist anstatt der Diode "52 eine Reihenschaltung aus
Widerstand 151 und Diode 152 zwischen der Srgänzungsklerrime
und dem Kollektor des Transistors 37 eingefügt. Außerdem wird
das Ergänzungssignal zum Kollektor des Transistors 37 anstatt
zu seiner Basis geführt. Obwohl in dem in Figur 5 gezeigten
Schaltkreis des Gatters 102 der pnp-Transistor 38 entfernt und damit die Schaltung einfacher und billiger wurde, arbeitet
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sie mit nur noch einem einzigen Transistor ebenso zuverlässig.
Im analogen Rückführungsgatter 103 wurde eine Diode 154
zwischen den V/i de rs t and 44 und den Kollektor des Transistors 46 eingefügt. Durch diese Diode erhält man eine wünschenswerte
zusätzliche Trennung des Gatters 103. Für das Auswahlbestätigungsgatter
104 wurde der Widerstand 56 durch die Diode 158 im Kollektorkreis ersetzt. Diese Diode sorgt ebenso
wie die Dioden 152 und 154 in den Gattern 102 und I03 für
eine bessere Trennung.
In Figur 5 ist dargestellt, wie' die Dioden 153, 155* 156,
in Reihe mit den jeweiligen Ausgangswiderständen der Gat-ter 102 - 105 geschaltet sind. Die Kathoden dieser Koppeldioden
liegen an der Gatterprüfklemme 54 (die zur besseren Übersichtlichkeit
in Figur 5 weggelassen wurde) und verhindern, daß die Gatter sich gegenseitig über die Gatterprüfklemme als den
ihnen gemeinsamen Verbindungspunkt beeinflussen.
Zusätzlich wurde der Ruhekontakt K4b weggelassen, und die Lampe 64 ist in Reihe mit dem Arbeitskontakt Κ4' geschaltet.
In dieser Darstellung brennt die Prüflampe 64 nur, falls der Kontakt Κ4' geschlossen ist. Daher leuchtet die Anzeigelampe
nur auf, wenn die Steuergeräte vom' Rechner gesteuert
werden.
Beim Gatter 105 zum Beenden der Ausw'ahlbes tat igung wurde der Widerstand 71 aus Figur 2 weggelassen und der Viert des Wider-.
Standes 70 wurde geändert, um eine geeignete Vorspannung für
den Transistor 73 zu erhalten. Im Umschaltsignalgatter I06 fehlt der Widerstand 80, was möglich ist, solange beim
Transistor 82 keine den Leistungsverlust betreffende Schwie- ' rigkeiten auftauchen. Wie bereits oben erwähnt, ist die
Wirkung des in Figur 5 gezeigten Schaltkreises im wesentlichen
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mit
identisch/dem in Figur 2 gezeigten, allerdings hat der Schaltkreis nach Figur 5 durch Hinzufügen, Weglassen oder Abändern verschiedener Komponenten gewisse Vorteile bei der Herstellung und im Betrieb. Figur β zeigt weitere Einzelheiten des Steuergerätes. Sie enthält die maßgeblichen Auswahl- und 'Gattereinheiten aus Figur 2 und o, den Steuerverstärker und den sich anschließenden Schaltkreis aus Figur J; aber es werden anstatt von Relais nur Festkörper-Schaltvorrichtungen angegeben, und die Sollwertnachführeinrichtung aus Figur 3 ist nicht dargestellt. Komponenten, die denen in anderen Zeichnungen entsprechen, erhalten die gleiche Bezeichnung wie diese.
identisch/dem in Figur 2 gezeigten, allerdings hat der Schaltkreis nach Figur 5 durch Hinzufügen, Weglassen oder Abändern verschiedener Komponenten gewisse Vorteile bei der Herstellung und im Betrieb. Figur β zeigt weitere Einzelheiten des Steuergerätes. Sie enthält die maßgeblichen Auswahl- und 'Gattereinheiten aus Figur 2 und o, den Steuerverstärker und den sich anschließenden Schaltkreis aus Figur J; aber es werden anstatt von Relais nur Festkörper-Schaltvorrichtungen angegeben, und die Sollwertnachführeinrichtung aus Figur 3 ist nicht dargestellt. Komponenten, die denen in anderen Zeichnungen entsprechen, erhalten die gleiche Bezeichnung wie diese.
Der in Figur 5 gezeigte D-'A-Umsetzer 87 ist über den Umschaltekreis Kl1 an den Eingang des Verstärkers 88 angeschlossen.
Der Ausgang des Verstärkers 88 ist über die Diode 99^ zu
dem als Leistungsstufe ausgestalteten Signalwandler 90 geführt,
dessen Ausgang am Stellglied 12 liegt. Ein anderer Ausgang des Wandlers 90 ist über den Widerstand 997 und den
Umschaltkreis Kl' mit dem D'A-Umsetzer 87verbunden. Das auf
Veranlassimg des Rechners vom Ergänzungsgatter 102 abgegebene
Ausgangssign-il läuft über den Schalter 904 und die Treiberschaltung 999 in den Umschaltkreis Kl'. Die Steuerelektroden
der innerhalb des Umschaltkreises Kl1 befindlichen Feldeffekttransistoren
935j 935 sind über die Widerstände 90β, 987 verbunden.
Der Transistor 980 ist ein Verbindungs-Feldeffekttransistor, während der Transistor 985 ein Feldeffekttransistor
mit isolierter Steuerelektrode ist. Der Verbindungspunkt der
beiden Widerstände 90S und 987 liegt am Ausgang der Treiberschaltung 999·
Zur schnellen Übertragung hochfrequenter Signale des Schaltkreises 999 dient ein dem Widerstand 937 parallel geschalteter
Kondensator 989. Darüberhinaus bildet das RC-Netzwerk 987,909
ein Diff-erenzierglied, welches, wie noch beschrieben wird, den
109849/0281
BAD Ό^ΐ-;—■
Gleichstromwert der Signale des^Kreises 999 verändert. Die
Steuerelektrode des Transistors 985 ist über die Diode 988
mit der Erde oder einem anderen Bezugspotential verbunden. Ebenfalls an Erde oder einem geeigneten Bezugspotential
liegt die Quellelektrode S des Transistors_985. Die Quellelektrode
S des Transistors 986 ist zum Ausgang des D/AUmsetzers 87 geführt, und die Senkenelektroden D der Transistoren
985 und 986 sind mit den beiden Enden des Speicherkondensators·
4Oj5 verbunden, der gleichzeitig der Eingangskondensator für den Verstärker 88 ist. Der Speicherkondensator
4O3> ist zur Vermeidung von Streusignalen, hemmenden
Nebenschlüssen und Drift abgeschirmt.
Daher gibt beim .Eintreffen eines positiven Ergänzungssignales
der Umkehrverstärker 999 ein in negativer Richtung laufendes,
etwa von +18 auf 0 V fallendes Signal an den Verbindungspunkt der Widerstände 906 und 987, von wo das Signal direkt zur
Steuerelektrode des Transistors 986 gelangt. Das RC-Netzwerk
987, 989 differenziert das Signal anschließend derart, daß ein in negativer Richtung verlaufendes von etwa 0 auf -l8V fallendes
Signal das Steuergatter des Transistors 985 erreicht. Infolgedessen
werden die Transistoren 985 und 986 leitend und es fließt ein Strom vom D/A-Umsetzer 87 über den Speicherkondensator
4Oj5 zur Erde. Der Kondensator 403 erhält eine vom Ausgangssignal
des D/A-Umsetzers 87 abhängige.Ladung, wobei, wie
bereits beschrieben, die Größe dieses Ausgangssignales vom Rechner festgelegt ist". Bei der Beendigung des Ergänzungssignales
des Gatters 102 werden die beiden Transistoren 985 und 986 gesperrt. Dabei bleibt der Speicherkondensator 403
an den Eingang des Verstärkers 88 angeschlossen, während der D/A-Umsetzer 87 vom Verstärkerschaltkreis getrennt wird. Innerhalb
des Verstärkers 88 wirkt die Spannung am Kondensator' 403 über den '.Widerstand 909 auf den Eingang der Wechselspannungsvers
tärkerstufe 981 und auf den Modulator 982 ein.
BAD ORIGSNAt.
Das Ausgangssignal des Verstärke-rs 981 gelangt über einen
Transformator 983 zum Modulator 982 und· den Detektor 984.
Das Ausgangssignal des Detektors 984, welches zugleich das
Ausgangss.ignal des Verstärkers 88 bildet., ist einmal an die
Quellelektrode S eines Feldeffekttransistors 990 und zum anderen über die Trenndiode 994 an den Signalwandler 90 geführt.
Die Senkenelektrode D des Feldeffekttransistors 990 liegt auf einem geeigneten Potential, beispielsiveise Erde,
während seine Steuerelektrode über die Widerstände 992 und
993 mit der Steuerelektrode eines weiteren Feldeffekttransistors 991 verbunden ist, dessen Senkenelektrode D zum Eingang
des Wandlers 90 geführt ist. Die Quellelektrode S des
Feldeffekttransistors 99I ist mit dem Abgriff des veränderbaren Widerstandes 4l6 verbunden, der den Hilfsgenerator
in Figur 3 für das Sollwerthilfssignal bildet. Die Steuerelektroden
G der Feldeffekttransistoren 990 und 991 sind ein- - mal über einen Widerstand 992 und 993 zu dem mit Erde verbundenen
Arbeitskontakt 995 und andererseits über die Diode zu der Klemme 92 geführt. Die oben erwähnten Bauteile liegen
in dem durch Strichlinien abgegrenzten mit K21, K5' bezifferten Block, dessen Funktion der der Schalter K2', K5' aus
Figur j5 entspricht.
Den Ausgang des Verstärkers 88 kann man über den Schalter
mit dem Meßgerät 4l8 verbinden, an dem'sich der Wert des Verstärkerausgangssignales
anzeigen läßt. Einer der Ausgänge des Signalwandlers 90 ist. über den Widerstand 997 und den Speicherkondensator
403 an den Eingang des Verstärkers 88 angeschlossen,
so daß der Kondensator 4O3 als Rückkopplung wirkt. Dieser Ausgang
des Signalwandlers 90 ist zusätzlich noch über den Widerstand
998 zu Rückkopplungszwecken mit einem Eingang des Verriegelungsgatters
905 verbunden.
Da das Ausgangssignal des Verstärkers-88 nach der Umsetzung
109849/0281
im Signalumsetzer 90 über das Gatter 905 zum A/D-Umsetzer
89 (s.auch Figur 3) gelangt, entspricht die Punktion des
Gatters 905 der des Schalters KjJ1 und der Wicklung K3 aus
Figur 2, 3 und 5· Das analoge Ausgangssignal des V.1 and le rs
90 gelangt, wenn erforderlich, mit Hilfe des Signales für analoge Rückführung des Gatters 103 durch das Gatter 905
hindurch. Eine Lampe 906 liegt zwischen einer geeigneten Bezugsspannungsquelle und einem Programmüberwachungsgatter
550. Dieses Gatter 550 gibt, so lange das Steuergerät vom Rechner gesteuert wird, gewöhnlich kein Ausgangssignal ab.
Wenn aber die Er.gänzungsSignaIe des Rechners, beispielsweise
wegen irgendeines Fehlers im System, in einer bestimmten Zeitdauer nicht empfangen werden, so gibt das Gatter 550
automatisch ein Ausgangssignal ab. Dieses Ausgangssignal, erregt die Lampe 905 und kann zusätzlich noch für andere
Zwecke verwendet werden, beispielsweise zum Anschließen des Eingangs des Signalwandlers 90 an den Sollwertgenerator
91 statt an den Ausgang des Verstärkers 88 (was allerdings
auch noch, wie weiter unten noch beschrieben, auf andere Weise erreicht werden kann). Das Ausgangssignal des Gatters
550 kann ferner dafür verwendet werden, den in Figur 3 gezeigten,
dem Sollwert folgenden Servomotor abzuschalten und gleichzeitig durch das Schließen des in Figur 3 gezeigten
Schalters 500 den Ausgang des Differenzsignalverstärkers
mit dem Eingang des Verstärkers 88 zu verbinden, um das Steuergerät auf automatische Steuerung umzuschalten. Daraus
ergibt sich, daß das Gatter 550 die Aufgaben des Gatters zum Beenden der Auswahlbestätigung und des Gatters 105 übernehmen
und deshalb diese beiden Gatter ersetzen kann.
In dem in Figur 6 gezeigten Schaltkreis stellt der Transistor
901 eine stabilisierte Spannung zur Verfügung. Der Kollektor *
des Transistors ist mit einer geeigneten Bezugsspannung verbunden
und seine Basis liegt ebenfalls an einer geeigneten Bezugsspannung, beispielsweise über eine hier nicht gezeigte
109849/0281
Zener-Diode. Ein aus den Widerständen 902 und 903 bestehender
Spannungsteiler liegt zwischen dem Emitter des Transistors
901 und der Erde. Der Verbindungspunkt der beiden Widerstände
ist zum Meßgerät 4l8 geführt. Die in Figur 3 mit 8ja_ bezeichnete
Handsteuerung ist als regelbares, die beiden Teilwiderstände 400 und 401 aufweisendes Potentiometer ausgestaltet,
welches zwischen dem Emitter des Transistors 901 und
einer negativen Bezugsspannung liegt, so daß am Potentiometer sowohl negative als auch positive Signale abgegriffen werden
können. Der Abgriff befindet sich gewöhnlich in der Null-Lage.
Die Art und Weise, in der die analoge Rückführung zum A/D- W
Umsetzer 89 im Schaltkreis nach Figur β durchgeführt wird, wurde schon beschrieben. Wird das Steuergerät vom Rechner
gesteuert, so gibt der Rechner ein positives Signal auf die
Klemme 92, so daß die Diode 907 vorgespannt wird und dadurch
kein Signal zu dem Umschaltkreis K21, X.5' gelangt. Der Schalter
995 ist ein Arbeitskontakt. Wenn der Rechner aufhört zu
steuern, so erscheint an der Klemme 92 ein Signal mit niedriger Spannung, durch welches die Diode 907 leitend wird. Wenn
"andererseits der Schalter 995 zum Trennen des Steuergerätes
von der Rechnersteuerung von Hand geschlossen wird, so hat dies die gleiche Wirkung. In jedem Fall gelangt ein Signal
mit niedriger Spannung zu dem Verbindungspunkt der beiden - m
Widerstände 992, 993 und dadurch auf die Steuerelektroden
der jeweiligen Feldeffekttransistoren 990, 991, wodurch diese
leitend werden. Auf diese Weise wird der Ausgang des Verstärkers
88 zur Erde kurzgeschlossen,· wo^durch einmal der Verstärker. 88
vom Signalwandler 90 getrennt und zum anderen der Abgriff des dem Generator 9I in Figur 3 entsprechenden Sollv/ertwiderstandes .
4l6 an den Eingang des Signal'Wandlers 90 gelegt wird. Infolge-■dessen'bestimmt-jetzt-die
Lage des Abgriffs des-Widerstandes 2Uo die Größe des zum Stellglied geführten Ausgangssignales
dieses Steuergerätes. In diesem Zustand der Schaltung nach '
Figur 6 ist es möglich, das System auf Handbetrieb umzu-
109849/0281
schalten, indem man einmal den Schalter 90 4 öffnet, wodurch
der Gatterschaltkreis vom Steuerschaltkreis getrennt wird, und zum anderen den Schalter 995 wieder schließt, wodurch
der Ausgang des Verstärkers 88 an den Signalwandler 90 angeschlossen wird. Sodann wird der Abgriff für Handbetrieb
in der erforderlichen V/eise bedient. .
Vor dem Umschalten auf Sollwerthilfssteuerung kann durch Umlegen des Schalters 420 in die hier nicht gezeigte Lage
der Ausgangswert des Sollwertwiderstandes 4l6 vom Meßgerät 4l8 angezeigt und so lange nachgeregelt werden, bis er dem
Ausgangswert des Verstärkers 88· gleich ist. Auf diese V/eise kann eine stoßfreie Umschaltung von der Rechnersteuerung
auf den Sollwertunterstützungszustand erreicht werden.
Figur 7 zeigt eine ausführlichere Darstellung der Schaltung
der in Figur β gezeigten Gatter 103 und 905· Das Gatter 105
hat trotz des unterschiedlichen Aufbaues des Schaltkreises gegenüber dem entsprechenden Gatter 103 in Figur 2 und 5
im wesentlichen die gleichen Eingangssignale wie dieses. Daher wurden für die Eingangsklemmen des in Figur 7 gezeigten
Gatters 103 die gleichen Bezeichnungen J>o und 52 gewählt.
Die Eingangsklemme 52 ist über den Widerstand 800 mit der Kathode der Diode 801 verbunden. Die Eingangsklemme ~*>$ liegt
an der Anode der Diode 802, deren Kathode an die Anode der Diode 8oi angeschlossen ist. Der Verbindungspunkt der beiden
Dioden ist zu der einen Elektrode des Kondensators 803 geführt, die zweite Elektrode des Kondensators ist an ein geeignetes
Potential, beispielsweise eine positive Spannung +V, die einen Spannungswert von etwa +l8V haben kann, angeschlossen.
Der Diodenverbindungspunkt ist außerdem noch über
einen Koppelwiderstand 8o4 mit dem Feldeffekttransistor 8O5 verbunden. Die Quellenelektrode S und die Senkenelektrode D
dieses Transistors sind in den analogen RückfUhrungsweg
zwischen dem Widerstand 998 und dem A/D-Umsetzer 89 einge-
1098A9/028 1
• BAD ORIGINAL
fügt, die in Figur β gezeigt sind. Daraus ergibt sich, daß
die Gatter 103 und 905 in der gleichen Weise arbeiten können
wie die in den Figuren 2 und 5 gezeigten Gatter I03 mit ihren
Relais-Schaltern YO, K^1. .-' \
In Figur 7 sind ferner die das Gatter 103 betätigenden Eingangssignale
Q und R aufgezeigt, deren Polarität der Polarität der -in den Schaltkreisen nach Figur 2 und 5 verwendeten
Signale entgegengesetzt ist. Die Umkehrung der Polarität läßt sich beispielsweise dadurch erreichen,daß man in jede
Eingangsleitung des Gatters 103 eine Umkehrschaltung einfügt. Da das an der Klemme 52 auftretende Signal Q anfänglich
von gleicher Größe ist wie das auf- den Kondensator 803 gegebene hohe Bezugssignal, sind die Dioden SOI und 802 nicht
vorgespannt.. Bei einem hohen Signal an der Steuerelektrode
bleibt der Feldeffekttransistor 8O5 im nichtleitendem Zustand,
.wobei er einen Widerstand von der Größenordnung lC$ß aufweist
und daher annähernd einen offenen Schaltkreis bildet. Zur
Zeit T2' fällt das Signal Q, auf Null zurück, wodurch die
Diode 801 vorgespannt wird. Als Folge davon entlädt sich
der Kondensator 803 über den Widerstand 8OO; die Spannung an
der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 805 fällt auf Null Volt, wodurch der :.- Transistor leitend wird und sein
Widerstandauf etwa 200 0hm absinkt, ·
Zum Zeitpunkt Tj5' steigt der Spannungswert des Signales Q
auf seine ursprüngliche Höhe an, was eine entgegengesetzte Vorspannung der Diode 80I bedingt, so daß der Kondensator
803 im entladenen Zustand verbleibt und daher der Feldeffekt- '
transistor 805 weiterhin leitend ist. Zum Zeitpunkt T4f
steigt der Srannungswert des Signales R wieder an, wodurch
die Diode 802 vorgespannt wird und der Kondensator 803 sich · aufladen kann. Infolgedessen steigt die Spannung am Steuergitter des Transistors 805 von 0 auf +I8V an, wodurch er
109849/0281
wieder gesperrt wird. Der Feldeffekttransistor wird also
nur beim gemeinsamen Auftreten des R- und des Q-Impulses
leitend; er bleibt durchgeschaltet, wenn wenigstens der R-Impuls vorhanden ist. Das beduetet, daß das Gatter nach
dem gemeinsamen Auftreten der beiden Eingangssignale im leitenden Zustand verharrt. Bei dem in Figur 7 gezeigten
Schaltkreis wurde ein Feldeffekttransistor mit p-Kanal-Verbindung verwendet. Bei entsprechender Änderung der
Polarität der Signale und der Bauteile kann auch ein FeId-Veffekttransistor
mit isoliertem Steuergitter eingesetzt werden.
109849/0.281
Claims (18)
- Patentansprüche■1. Regelsystem mit mehreren, je einem Stellglied zugeordneten Stexiergeräten und einem an diese* angeschlossenen Rechner., d ad u r c h ge lc en η ze lehnet, daß die verschiedenen, vom Rechner (1) erzeugten, kodierten Auswählsignale von der Empfangseinrichtung (13 und l4) der einzelnen Steuergeräte (10) aufgenommen werden und die Empfangseinrichtung eines Steuergerätes jeweils nur auf das Auswählsignal anspricht, welches den dieses Steuergerät kennzeichnenden Kode besitzt. '
- 2. Regelsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e η η zeich η e t, daß die Steuergeräte (10) zu einer oder mehreren Gruppen (9) zusammengefaßt sind und die Empfangseinrichtungen (13,1^) für die Auswählsignale aller Steuergeräte in einer Gruppe auf ein ihnen allen gemeinsames, für die Gruppe charakteristisches Gruppenmerkmal im Auswählsignal ansprechen.
- 3· Regelsystem nach Anspruch 2, d a d u r e h g e k e η η ze i c h η e t, daß die Empfangseinrichtungen (13 und 14) einander entsprechender Steuergeräte (10) in den verschiedenen Gruppen (9) jeweils auf das,abgesehen vom unterschiedlichen Gruppenmerkmal, gleiche Auswählsignal ansprechen.
- 4, Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis J>, da du rc Ir g e k e η η ζ ei c h η e t, daß der Rechner (1) mehrere Ausgangsleitungen (7) zum Übertragen von Daten- und,Sehaltsignalen an die Steuergeräte (10) aufweist und jede dieser Ausgangsleitungen mit jedem der einzelnen Steuergeräte verbunden ist. ·Unterlagen (Art. 7 g 1 Afc», 2 Nr, 1 Satz 3 deeAhderunpsaas. v. *. Ä109849/0281
- 5. Regelsystem nach Anspruch 4, .dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuergerät (10) Schaltmittel (IO2-IO6) aufweist, indie die Schaltsignale über die Aus- ' gangsleitungen (7) gelangen,und daß die Schaltmittel an den Ausgang der'Auswählsignal-Empfangseinrichtung {lj>,\k) angeschlossen sind und nur dann auf die Schaltsignale ansprechen, wenn zugleich die Empfangseinrichtung (101) ein geeignetes Auswählsignal erhält. (Fig. 2)
- 6. Regelsystem nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang eines der Schaltmittel(102) mit einer ersten Schaltvorrichtung (Kl) verbunden ist und daß die Schaltvorrichtung durch dieses Schaltmittel betätigt-wird, sobald dieses Schaltmittel.auf ein den Ausgang der Datenleitung (7) des Rechners (l) zur Datenübertragung mit dem Steuergerät (10) verbindendes Schaltsignal anspricht.
- 7· Regelsystem nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (1) eine Eingangsleitung (7) aufweist, die zur Datenübermittlung von den Steuergeräten (10) zum Rechner mit jedem Steuergerät verbunden ist.
- 8. Regelsystem nach Anspruch Y, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang eines der Schaltmittel(103) mit einer zweiten Schaltvorrichtung(Kj5) verbunden und daß die Schaltvorrichtung durch dieses Schaltmittel betätigbar ist, wenn das Schaltmittel mit Hilfe eines Schaltsignales die Eingangsleitung (7) des Rechners (1) mit dem die Datensignale für den Rechner zur Verfügung" stellenden Teil des Steuergerätes (10) verbindet.10 9849/0.28— "37 —
- 9· Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a durch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß jedes Steuergerät (10) eine Verstärkereinrichtung (88) aufweist, deren Ausgang mit dem zugehörigen Stellglied (12) verbunden ist (Figur 3)· ......
- 10. Regelsystem nach Anspruch 9, dadurch g ek e η η ■ zeichne t, daß die Verstärkereinrichtung (88.) einen Prüf- und·Halteverstärker aufweist.
- 11. Regelsystem nach einem der Ansprüche 6, 9, 10, d a durch gekennzeichnet, daß der Teil (403) des Steuergerätes.(10), der das· Datensignal aufnimmt, der Eingang der Verstärkereinrichtung (88) in dem Steuergerät ist (Figur 6).
- 12. Regelsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da durch g e. k e η η ζ e i cn η e t, daß der Teil -des Steuergerätes (10), der die Daten zur Übertragung an den Rechner (1) abgibt oder mit ihm verbunden ist, der Ausgang der Verstärkereinriohtung (88) ist.
- 13· Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß jedes Steuergerät (10) eine von Hand bedienbare Einrichtung (87a) zur Steuerung des Stellgliedes (12) aufweist.
- l4. Regelsystem nach Anspruch IJ>, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß jedes Steuergerät (10) eine von Hand bedienbare Einrichtung (42,67) zur Um- ·■ schaltung des Stellgliedes von Handbetrieb auf Steuerung durch die Signaldaten des Rechners aufweist (Figur 2).109843/0281- 58 -
- 15· Regelsystem naoh Anspruch 14* dadurch gekenn ze lehnet, daß jedes Steuergerät (10) einen Schaltkreis (104) zur Anzeige der Umschaltung von einer Steuerart des Stellgliedes (12) zur anderen enthält und daß Hilfsmittel (8;3,Κβ) zur Übertragung der die Umschaltung kennzeichnenden Signale an den Rechner (1) vorgesehen sind.
- 16. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (l) ein. Digitalrechner ist.
- 17. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis \6} dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem ein industrielles Prozeßregelsystem ist, durch dessen Stellglieder (12) veränderbare Parameter des Prozesses gesteuert werden.
- 18. Regelsystem nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem Hilfsmittel (103,89) zur Messung der Werte aller oder einiger Parameter aufweist, daß das Regelsystem an den Rechner (1) den gemessenen V/erten entsprechende Signale abgibt und daß der Rechner die erhaltenen Meßsignale zur Erzeugung von Datensignalen für die Steuergeräte (10) verwendet.109849/0281Leerseite
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