DE1800631A1 - Procedure for operating multiple control systems - Google Patents

Description

Verfahren zum Betrieb mehrerer Regeleinrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von n Regeleinrichtungen, deren impul sbreitenno duli erte s Stellsignal jeweils durch Vergleich einer Regelabweichung nit einen von einez Sägezahngenerator erzeugten Sägezahnsignal gewonnen ist und deren Regeistrecken aus einer gemeinsamen Energiequelle gespeiste Verbraucher aufweisen, unter Beeinflussung der zeitlichen Lage der Sägezahnsignale zueinander. Sie hat zum Ziel, die Belastung der gemeinsamen Energiequelle möglichst gleichnißig und niedrig zu halten. Diese Aufgabe stellt sich besonders bei größeren verstellten Leistungen, beispielsweise bei Temperatur-Regeleinrichtungen, und bei in ihrer Leistung begrenzten Netzen.Method for operating multiple control devices The invention relates to refer to a method and a circuit arrangement for operating n control devices, their pulse width modulated s control signal by comparing a control deviation nit a sawtooth signal generated by a sawtooth generator is obtained and whose rain routes have consumers fed by a common energy source, influencing the timing of the sawtooth signals to one another. she has aim to keep the load on the common energy source as uniform and as possible to keep it low. This task arises especially with larger disguised people Services, for example in temperature control devices, and in their performance limited networks.

Die gemeinsame Energiequelle kann ein elektrisches Gleichstromnetz oder Wechselstromnetz beliebiger Phasenzahl sein. Insbesondere für den Fall eines Wechselstrom-Speisenetzes besteht ein wichtiger Anwendungsfall für Regeleinrichtungen mit impulsbreitenmodulierten Stellsignalen, wenn aufgrund hoher Anforderungen an die Funkstörfreiheit einer Anlage die sonst oft angewandte Verstellung durch Spannungsanschnittsteuerung unzulässig ist. Gerade in diesem Anwendungsfall ist aber auch zu fordern, daß das Speisenetz möglichst selten mit möglichst geringen Stroispringen belastet wird.The common energy source can be an electrical direct current network or alternating current network of any number of phases. In particular for the case of an alternating current supply network is an important application for Control devices with pulse-width modulated control signals, if due to high The adjustment, which is otherwise often used, is required to ensure that a system is free from radio interference is impermissible due to voltage control. Especially in this application but it is also to be demanded that the feed network as seldom as possible with the lowest possible Stroi jumping is charged.

Eine Bedingung, die für die Betriebssicherheit der Regeleinrichtungen in Jedem Pall zu erfüllen ist, besteht darin, daß bei einem Ausfall der zur Beeinflussung der zeitlichen &age der Sägezahnsignale vorgesehenen Mittel die einzelnen Regeleinrichtungen ohne Unterbrechung und Störung weiterarbeiten müssen.A condition for the operational safety of the control equipment In every Pall that has to be fulfilled is that in the event of a failure the one to influence the time & age of the sawtooth signals provided means the individual control devices have to continue working without interruption or disruption.

Es ist eine die Sägezahngeneratoren mehrerer Regeleinrichtungen enthaltende Schaltungsanordnung bekannt, bei der für alle Regeleinrichtungen frequenzgleiche, aber gegeneinander phasenverschobene Sägezahnsignale erzeugt werden, und die die für die Betriebssicherheit gestellte Bedingung erfüllt (deutsche Patentschrift 1 262 343). Dabei ißt eine gleichmäßigere Belastung des speisenden Netzes gegenüber dem Fall erreicht, daß keine Beeinflussung der zeitlichen Lage der Sägezahnsignale zueinander vorgenommen wird. Jedoch hat dieser Betrieb noch Unvollkommenheiten. Die Anfänge der Säge zähne der Sägezahnsignale und damit die Anfänge der Arbeitspulse der Stellsignale sind zwar gleichiäßig über die Zeit verteilt; da aber die Länge der Ärbeitspulse bei den verschiedenen Regeleinrichtungen vollkommen verschieden sein kann, liegt zwischen aufeinanderfolgenden Arbeitspulsen zweier hinsichtlich ihrer Sägezahnsignale aufeinanderfolgender Regeleinrichtungen entweder eine Lücke, oder diese Arbeitspulse überlappen sich zeitlich. In beiden Fällen ergeben sich zwei Stronsprünge, so daß bei n vorhandenen Regeleinrichtungen während der Periodendauer der Sägezahnspannungen bis zu 2n Stromsprunge auftreten können.It is one containing the sawtooth generators of several control devices Circuit arrangement known, in which the same frequency for all control devices, but mutually phase-shifted sawtooth signals are generated, and the Condition set for operational safety fulfilled (German patent specification 1 262 343). Thereby eating a more even load on the feeding network reached the case that no influence on the timing of the sawtooth signals is made to each other. However, this operation still has imperfections. The beginnings of the saw teeth of the sawtooth signals and thus the beginnings of the work pulses the control signals are evenly distributed over time; but there the length the work impulses in the various control systems are completely different can be, lies between two successive work pulses with respect to their sawtooth signals more consecutive Control devices either a gap, or these work pulses overlap in time. Result in both cases two current jumps, so that with n existing control devices during the Period duration of the sawtooth voltages up to 2n current jumps can occur.

Hinzu kommt, daß die Frequenz der Signale, das heißt die Frequenz der Sägezabusignale und die Impulsfolgefrequenz der Stellsignale aller Regeleinrichtungen gleich sein müssen, was einer optimalen Anpassung dieser Frequenzen an die jeweiligen Verhältnisse einzelner Regeleinrichtungen entgegensteht und größenordnungsmäßig gleiche Zeitkonstanten aller Regelstrecken voraussetzt.In addition, the frequency of the signals, i.e. the frequency of the sawzabus signals and the pulse repetition frequency of the control signals of all control devices must be the same, resulting in an optimal adaptation of these frequencies to the respective Relationships of individual control devices oppose and of the order of magnitude requires the same time constants for all controlled systems.

Die Erfindung will unter Einhaltung der genannten Bedingung für die Betriebssicherheit die Nachteile der bekannten Schaltungsanordnung vermeiden. Es wird dazu für ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß zumindest den n-1 auf die erste Regeleinrichtung folgenden Regeleinrichtungen eine Schaltungsanordnung zugeordnet ist, die jeweils durch ein des Sägezalingenerator dieser Regeleinrichtung zugeführtes Folge signal den Beginn eines Sägezahnes dann auslöst, wenn nach dem Ende eines Sägezahnes des Sägezahnsignals einer vorangehenden Regeleinrichtung deren Stellsignal während einer gegenüber der Dauer des Sägezahnes kurzen Wartezeit unverändert bleibt oder wenn ein Arbeitspuls des Stellsignals endet. Dieses Verfahren hat zur Folge, daß sich die Arbeitspulse der Regeleinrichtungen, von gelegentlich auftretenden, jedoch gegenüber den Zeitkonstanten des Speisenetzes vernachlässigbar kurzen Wartezeiten abgesehen, lückenlos aneinander anschließt, so daß die Belastung des Speisenetzes sehr gleichmäßig ist.The invention wants to comply with the stated condition for Operational safety avoid the disadvantages of the known circuit arrangement. It it is proposed for a method of the type mentioned that at least a circuit arrangement for the n-1 control devices following the first control device is assigned, each by one of the sawtooth generator of this control device supplied sequence signal then triggers the beginning of a sawtooth when after End of a sawtooth of the sawtooth signal of a preceding control device Control signal unchanged during a short waiting time compared to the duration of the sawtooth remains or when a work pulse of the control signal ends. This procedure has to Consequence that the work impulses of the control devices, from occasionally occurring, however, compared to the time constants of the supply network, the waiting times are negligibly short apart from each other seamlessly, so that the load on the feed network is very even.

Die Erfindung läßt im wesentlichen zwei verschiedene Ausgestaltungen eu. Als erste Möglichkeit werden lediglich die zweite bis n-te Regeleinrichtung Jeweils mit Folgesignalen in Abhängigkeit von den Signalen der vorangehenden Regeleinrichtung gesteuert. Damit bilden die Regeleinrichtungen eine Steuerkette, in der ausgehend von den Signalen der ersten Regeleinrichtung Folgesignale weitergegeben werden, so daß dem Sägezahngenerator der ersten Regeleinrichtung bei bestimmten Betriebzuständen eine Taktgebereigenschaft zukommt. Die zweite Möglichkeit besteht darin, daß alle Regeleinrichtungen Jeweils mit Folgesignalen in Abh « igkeit von den Signalen einer vorangehenden gesteuert werden.The invention can be essentially two different embodiments eu. As a first option, only the second to n-th control device Each with subsequent signals depending on the signals from the preceding control device controlled. The control devices thus form a control chain in which starting Follow-up signals are passed on from the signals of the first control device, so that the sawtooth generator of the first control device in certain operating states has a clock feature. The second possibility is that all Control devices each with follow-up signals depending on the signals of a the preceding can be controlled.

Hier ist die Bezeichnung der ersten Regeleinrichtung willkürlich.Here the name of the first control device is arbitrary.

Dementsprechend wird als erste Möglichkeit der Ausführung einer Schaltungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Kette vorgeschlagen, daß Sä ezahngeneratoren der zweiten bis n-ten Regeleinrichtung jeweils durch einen von der zugeordneten Folgesignal-Schaltungsanordnung erzeugten Triggerimpuls als Folgesignal triggerbar sind, und als zweite Möglichkeit als Kreis, daß die Sägezahngeneratoren aller Regeleinrichtungen jeweils durch einen von der zugeordneten Folgesignal-Schaltungsanordnung erzeugten Triggerimpuls als Folgesignal triggerbar sind, wobei der Sägez enerator der ersten Regeleinrichtung in Abhängigkeit von Signalen n r letzten Regeleinrichtung getriggert ist.Accordingly, the first possibility of implementing a circuit device proposed to carry out the method according to the invention as a chain that Sä tooth generators of the second to n-th regulating devices each by one of the associated follow-up signal circuitry generated trigger pulse as a follow-up signal are triggerable, and as a second possibility as a circle that the sawtooth generators of all control devices by one of the associated sequence signal circuitry generated trigger pulse can be triggered as a follow-up signal, with the saw generator the first control device as a function of signals n r last control device is triggered.

Im Falle der Kette kann es wegen der erwähnten Taktgebereigenschaft der ersten Regeleinrichtung günstig sein, als solche diejenige zu wählen, deren Sägezahnsignal die höchste Frequenz aufweist.In the case of the chain, it can because of the mentioned clock feature the first control device be favorable, as such to choose the one whose Sawtooth signal has the highest frequency.

Die Jeweiligen Vorteile der Ausführungen als Kette d eis sowie weitere Ausgestaltungen der Erfindung seien ii Folgenen anhand der Zeichnung erläutert Sie zeigt ausschnittsweise eine Anlage ait mehreren erfindungsgemäß betriebenen Temperatur-Regeleinrichtungen, von denen die drei ersten Regeleinrichtungen 10, 20, 30 dargestellt sind. Jede weist einen Sägezahngenerator 11, 21, 31 und einen Regler 12, 22, 32 auf, in den durch Vergleich der ihm zugeführten Regelabweichung oder Regel differenz mit dei Sägezahnsignal ein impulsbreitenmoduliertes Stellsignal erzeugt wird. Dieses entsprechend wird mittels eines Thyristorschalters 13, 23, 33 die volle Leistung eines mit Drehstrom gespeisten Reizregisters 149 24i 34 ein- und ausgeschaltet. Dieses Schalten kann von zusätzlichen Bedingungen abhängig gemacht sein.The respective advantages of the designs as a chain d ice as Further refinements of the invention are explained below with reference to the drawing It shows a section of a system with several operated according to the invention Temperature control devices, of which the first three control devices 10, 20, 30 are shown. Each has a sawtooth generator 11, 21, 31 and one Controller 12, 22, 32, in the by comparison of the control deviation supplied to it or rule difference with the sawtooth signal a pulse-width modulated control signal is produced. This is correspondingly by means of a thyristor switch 13, 23, 33 the full power of a stimulus register fed with three-phase current 149 24i 34 and turned off. This switching can be made dependent on additional conditions be.

Im Fall der Ausführung als Kette sind nun erfindungsgemäß der zweiten und dritten Regeleinrichtung 20, 30 sowie einer nicht gezeigten vierten Regeleinrichtung und so fort Folgesignal-Schaltungsanordnungen 25, 35, 45 zugeordnet, die Jeweils durch ein dei Sägezahngenerator 21, 31 usw. dieser Regeleinrichtungen 20, 30 usw. zugeführtes Folgesignal den Beginn eines Säge zahnes in £bhängigkeit von den Signalen der vorangehenden Regeleinrichtung 10, 20, 30 auslösen.In the case of the execution as a chain, according to the invention, the second are now and third control device 20, 30 and a fourth control device, not shown and so on associated with subsequent signal circuit arrangements 25, 35, 45, the respective by a dei sawtooth generator 21, 31 etc. of these control devices 20, 30 etc. subsequent signal supplied the start of a saw tooth depending on the signals the preceding control device 10, 20, 30 trigger.

Die Ausführung der Folgesignal-Schaltungsanordnung 25, 35, 45, die beispielsweise einen Triggerimpuls als Folgesignal erzeugt, wenn nach dem Ende eines Sägezahnes des Sägezahnsignals einer vorangehenden Regeleinrichtung deren Stellsignal unverändert bleibt oder wenn ein Arbeitspuls dieses Stellsignals endet, ist auf verschiedene Weis möglich.The execution of the sequence signal circuit arrangement 25, 35, 45, the For example, a trigger pulse generated as a follow-up signal if after the end of a Sawtooth of the sawtooth signal of a preceding control device whose control signal remains unchanged or if a work pulse of this control signal ends, is on different ways possible.

Für die Wartezeit gelten folgende, an einen Beispiel zu zeigende Überlegungen. Nach den Ende eines Arbeitspulses des Stellsignals der ersten Regeleinrichtung 10 soll durch ein Folgsignal im Normalfall ein Arbeitsimpuls bei der zweiten Regeleinrichtung 20 ausgelöst werden. Ändert sich deren Stellsignal daraufhin nicht, weil entweder infolge eines zu niedrigen Istwertes der von ihr geregelten Temperatur ohnehin ein Dauer-Arbeitssignal als Stellsignal ansteht, oder weil infolge eines zu hohen Istwertes von dem Regler 22 kein Arbeitspuls erzeugt wird und somit das Heizregister 24 abgeschaltet bleibt, dann soll ein weiteres Folgesignal einen Arbeitspuls bei der dritten Regeleinrichtung 30 auslösen, damit sich nun dieser Arbeitspuls - abgesehen von der Wartezeit - an den Arbeitspuls der ersten Regeleinrichtung 10 anschließt. Die für die Folgesignal-Schaltungseinrichtung 35 maßgebliche Wartezeit muß also etwas länger sein als diejenige Zeit, die im Normalfall nach den Ende eines Sägezahnes des vom Sägezahngenerator 21 erzeugten Sägezahnsignals vergeht, bis der Regler 22 einen Arbeitspuls erzeugt. Dieser beginnt während des Abklingens der hinteren steilen Flanko des Sägezahns, also innerhalb der Abklingzeit - im allgemeinen in einer Zeit, die wesentlicher kürzer als die dreifache Zeitkonstante dieses Abklingvorganges ist. Diese Zeit ist ihrerseits klein gegenüber der Dauer eines Sägezahns. Demnach kann die Wartezeit mit der Abklingzeit gleichgesetzt werden. Spätestens mit dem Ende eines Sägezahnes des Sägezahnsignals, von dem ausgehend ein Signal "Wartezeit zu Ende" gewonnen ist, muß dieses Signal dann wieder verschwinden. Entsprechendes gilt für die Bemessung der von der Folgesignal-Schaltungsanordnung 25 einzuhaltenden Wartezeit.The following considerations apply to the waiting time, which can be shown using an example. After the end of a work pulse of the Control signal of the first control device 10, a follow-up signal is normally intended to generate an operating pulse in the second control device 20 are triggered. If their control signal then does not change, because either due to the actual value of the temperature controlled by it being too low Permanent work signal is present as a control signal, or because the actual value is too high no work pulse is generated by the controller 22 and thus the heating register 24 is switched off remains, then a further follow-up signal should be a work pulse in the third control device 30 trigger so that this work pulse - apart from the waiting time - is now on the work pulse of the first control device 10 follows. The one for the sequence signal circuit device The relevant waiting time must therefore be a little longer than the time that is normally required after the end of a sawtooth of the sawtooth signal generated by the sawtooth generator 21 passes until the controller 22 generates a work pulse. This begins during the Decay of the steep rear flank of the sawtooth, i.e. within the decay time - generally in a time which is considerably shorter than three times the time constant this decay process is. For its part, this time is short compared to the duration of a saw tooth. Accordingly, the waiting time can be equated with the decay time. At the latest with the end of a sawtooth of the sawtooth signal starting from a signal "waiting time over" is obtained, this signal must then disappear again. The same applies to the dimensioning of the sequence signal circuit arrangement 25 waiting time to be observed.

Der Sägezahngenerator 11 kann von der üblichen Bauart sein, bei der die an einem Kondensator ansteigende Spannung bei Erreichen eines Höchstwertes mittels eines Unijunction-Transistors abgeleitet wird, woraufhin dieser wieder seinen nichtleitenden Zustand einnimmt, so daß ein neues Ansteigen der Spannung am Kondensator, das heißt ein neuer Sägezahn, beginnt. Während des Entlade- oder Abklingvorganges fließt dabei ein Basisstrom über den UniJunctioS2ransistor, wodurch an einem Äusgangswiderstand Jeweils wahrend des Abklingvorganges ein Spannungsimpuls hervorgerufen wird.The sawtooth generator 11 can be of the usual type in which the increasing voltage across a capacitor Achievement of a Maximum value is derived by means of a unijunction transistor, whereupon this resumes its non-conductive state, so that a new increase in voltage at the capacitor, that is, a new sawtooth begins. During the discharge or During the decay process, a base current flows through the UniJunctioS2transistor, which a voltage pulse at an output resistance during the decay process is caused.

Dieser Spannungsimpuls kann als Signal "Wartezeit" und sein Ende kann als der Beginn eines Signals "Ende der Wartezeit" gedeutet werden. Diese Verhältnisse sind für die Ausgangssignale des Sägezahngenerators 11 in der Figur angedeutet, wobei die Länge der Abklingzeit und damit der Wartezeit gegenüber der Länge eines Sägezahnes übertrieben groß dargestellt ist.This voltage pulse can be used as a "waiting time" signal and can end can be interpreted as the beginning of a signal "end of waiting time". These conditions are indicated for the output signals of the sawtooth generator 11 in the figure, where the length of the decay time and thus the waiting time versus the length of a Sawtooth is shown exaggerated.

Andere Möglichkeiten der Gewinnung eines Signals "Wartezeit zu Ende" liegen darin, in Abhängigkeit von d¢m-Sägezahnsignal einen Schmitt-Trigger zu steuern, der Jeweils nach dem Ende eines Sägezahnes und des Beginn eines neuen Sägezahnes erst dann kippt, wenn der neue Sägezahn eine bestimmte geringe Höhe erreicht hat, oder darin, durch das Ende eines Sägezahnes ein monostabiles Kippglied auszulösen, dessen Arbeitszeit die Länge der Wartezeit bestimmt.Other ways of obtaining a "waiting time over" signal lie in controlling a Schmitt trigger as a function of the d ¢ m sawtooth signal, each after the end of a sawtooth and the beginning of a new sawtooth only tilts when the new saw tooth has reached a certain low height, or by triggering a monostable flip-flop element through the end of a saw tooth, whose working time determines the length of the waiting time.

Beginnt im Beispiel während der Wartezeit ein Arbeitspuls des Stellsignals der ersten Regeleinrichtung 10, so soll verhindert werden, daß von der Folgesignal-Schaltung 25 ein Folgesignal erzeugt wird. Zur Feststellung, ob ein Arbeitspuls begonnen hat, ist das Ausgangssignal einer von dem Stellsignal beaufschlagten monostabilen Schaltungsanordnung oder eines R-C-Gliedes geeignet, wobei die Dauer dieses Signals zumindest etwa gleich der Dauer der Wartezeit sein muB, wenn es mit dem Signal "Wartezeit zu Ende" verglichen werden soll. Dementsprechend ist in der Zeichnung ein differenzierend wirkendes R-C-Glied 251 vorgesehen, dem zur Unterscheidung des Beginns oder Anstieg eines Arbeitspulses von dessen Ende ein Gleichrichter 252 nachgeschaltet ist. Das so erzeugte Signal "Arbeitspuls hat begonnen" wird nach seiner Negation in der gewunschten Weise mittels eines UND-Gliedes 253 mit dem Signal wartezeit zu Ende" verknüpft. Kann aufgrund der Bauart des Reglers 12 der Fall, daß während der Wartezeit ein Arbeitspuls des Stellsignals endet, als zumindest unwahrscheinlich ausgeschlossen werden, so ist der Gleichrichter 252 entbehrlich.In the example, a work pulse of the control signal begins during the waiting time of the first control device 10, it should be prevented from the follow-up signal circuit 25 a subsequent signal is generated. To determine whether a work pulse has started, is the output signal of a monostable circuit arrangement to which the control signal is applied or an R-C link, with the duration this signal must be at least approximately the same as the duration of the waiting time if it is with the signal "waiting time zu Ende "is to be compared. Accordingly, a differentiating is in the drawing Acting R-C element 251 is provided, which is used to differentiate between the beginning and the increase of a work pulse from the end of which a rectifier 252 is connected downstream. That thus generated signal "work pulse has begun" is after its negation in the desired Way by means of an AND gate 253 with the signal waiting time to the end "linked. Can due to the design of the controller 12 the case that a The working pulse of the control signal ends as at least unlikely to be excluded the rectifier 252 can be dispensed with.

Zur Erzeugung eines Signals "Ende eines Arbeitspulses" ist wieder das R-C-Glied 251, Jetzt Jedoch mit einem weiteren Gleichrichter 254 verwendet. Die Signale "Wartezeit zu Ende" A, "Arbeitspuls hat begonnen" B, und "Ende eines Arbeitgpulses" C, sind demnach im dargestellten Fall mit dem Folgesignal B entspreehend folgender logischer Gleichung verknüpft: F n (A & B) V C.To generate a signal "end of a work pulse" is again the R-C element 251, but now used with a further rectifier 254. The signals "Waiting time over" A, "Work pulse has started" B, and "End of a The work pulse "C" corresponds to the following signal B in the illustrated case linked to the following logical equation: F n (A & B) V C.

Entsprechend dieser Gleichung und ihren möglichen Usformungen lassen sich weitere aus logischen Schaltelementen aufgebaute Folgesignal-Schaltungsanordnungen angeben. Weitere Bauwesen ergeben sich, wenn statt des Signals A ein Signal "Wartezeit" verwendet ist.Let according to this equation and its possible us formations further sequence signal circuit arrangements made up of logic switching elements indicate. Other construction industries arise if, instead of the signal A, a signal "waiting time" is used.

Der Aufbau der triggerbaren Sägezahngeneratoren 21, 31 ist an sich bekannt. Ein solcher Sägezahngenerator wird beispielsweise erhalten, wenn in dem erwähnten üblichen Schaltungsaufbau des Sägezahngenerators 11 die Spannung an dem autgeladenen Kondensator nicht direkt, sondern über eine Diode auf den Unijunciton-Transistor wirkt und wenn Triggerimpuls über eine weitere, parallele Diode zugeführt werden.The structure of the triggerable sawtooth generators 21, 31 is per se known. Such a sawtooth generator is obtained, for example, when in the mentioned conventional circuit structure of the sawtooth generator 11, the voltage on the charged capacitor not directly, but via a diode on the unijunciton transistor acts and if trigger pulse via another, parallel Diode are fed.

Bei einem Versuch Mit fünf in einer Kette arbeitenden Temperatur-Regel einrichtungen mit gleichen Stell-Leistungen von Je 18 kW, von denen die erste eine Periodendauer des Sägezahnsignals'von 4 sec. und die übrigen eine solche von Je 8 sec. aufwiesen, wurde gefunden, daß die Netzbelastung in eingeschwungenem Zustand im allgemeinen gleich der vierfachen Einzelleistung war und etwa alle 4 sec. für eine Je nach Außenbedingungen mehr oder minder lange Zeit der fünffachen Einzelleistung entsprach und daß die Arbeitspulse aller Stellsignale zeitlich sehr gleichmäßig verteilt waren.In an experiment with five temperature rules working in a chain facilities with the same output of 18 kW each, of which the first one Period duration of the sawtooth signal of 4 sec. And the remaining one of each 8 sec., It was found that the network load in a steady state was generally equal to four times the individual power and about every 4 seconds for Depending on the external conditions, a more or less long period of five times the individual power and that the work pulses of all control signals very evenly over time were distributed.

Die zweite wesentliche Ausgestaltung der Erfindung als Kreis ergibt sich aus der in der Figur dargestellten Anlage, wenn auch der Sägezahngenerator 11 der ersten Regeleinrichtung 10 als triggerbarer Sägezahngenerator ausgeführt und auch dieser Regel einrichtung eine Folgesignal-Schaltungsanordnung zugeordnet ist, die dann in Abhängigkeit von den Signalen der letzten Regel einrichtung arbeitet und im Sinne des gestrichelt dargestellten Pfeils auf den Sägezahngenerator 11 einwirkt. Im Fall nur dreier vorhandener Regeleinrichtungen 10, 20, 30 wäre die Folgesignal-Schaltungsanordnung 45 der Regeleinrichtung 10 zuzuordnen.The second essential embodiment of the invention as a circle results from the system shown in the figure, albeit the sawtooth generator 11 of the first control device 10 designed as a triggerable sawtooth generator and this control device is also assigned a sequence signal circuit arrangement which then works depending on the signals from the last control device and acts on the sawtooth generator 11 in the sense of the arrow shown in dashed lines. In the case of only three existing control devices 10, 20, 30, the sequence signal circuit arrangement would be 45 to be assigned to the control device 10.

Bei einem Versuch Mit den bereits erwähnten, Jetzt Jedoch in einem Kreis arbeitenden fünf Regeleinrichtungen wurde gefunden, daß die Netzbelastung in eingeschwungenen Zustand wiederum im allgemeinen gleich der vierfachen Einzelleistung war und nur noch etwa alle 13 sec. für eine je nach Außenbediniungen mehr oder minder lange Zeit der fünffachen Einzelleistung entsprach und daß die Arbeitspulse aller Stellsignale gegenüber der Schaltung als Kette seitlich etwas ungleichmäßiger verteilt waren. Durch die Schaltung im Kreis kann also gegenüber der Kette eine noch gleichmäßigere Netzbelastung ersielt werden. Die Regelwirkung der Regeleinrichtungen wird dabei auch bei blockweiser Verteilung der Arbeitspulse kaum beeinträchtigt, da die jeweiligen Sägezahngeneratoren in Abwesenheit eines Folgesignals mit ihrer eigenen Frequenz weiterarbeiten, so daß der Abstand zwischen zwei Arbeitspulsen bei einer Regeleinrichtung im eingeschwungenen Zustand nicht größer als die Dauer eines Säge zahnes wird.In an attempt with the already mentioned, but now in one Circle operating five control devices was found to reduce the network load in the steady state, in turn, it is generally equal to four times the individual power and only about every 13 seconds for one more or less depending on the external conditions for a long time corresponded to five times the individual performance and that the work impulses of all Control signals to the side of the circuit as a chain somewhat more uneven were distributed. By switching in a circle, there can be a even more even network loading can be achieved. The regulating effect of the regulating devices is hardly affected even if the work pulses are distributed in blocks, because the respective sawtooth generators in the absence of a subsequent signal with their keep working on your own frequency, so that the distance between two working pulses in the case of a control device in the steady state, not greater than the duration of a saw tooth.

Wird von den Regeleinrichtungen Jeweils ein Wechselstrom verstellt, mit dem im Falle eines Temperaturreglers ein Heizregister, sonst beispielsweise eine Pumpe oder ein Lüfter gespeist ist, dann ist es sowohl hinsichtlich der-Funkstörungsfreiheit der Anlage wie auch hinsichtlich der Oberwellenfreiheit des Speisenetzes güngstig, wenn das Einschalten solcher Verbraucher im Nulldurchgang der Speisespannung erfolgt. Zwar können die zumeist als Schaltelemente verwendeten Thyristoren nicht bei der Spannung Null, aber doch in unmittelbarer Folge auf einen Spannungsnulldurchgang zünden. Dementsprechend wird in weiterer Außgestaltung vorgeschlagen, daß die Einschaltung des von dem Stellsignal gesteuerten Stellgliedes zu Beginn eines Arbeitspulses des Stellsignals jeweils solange verzögert ist, bis dem Stellglied zusätzlich ein Nullsignal als Anzeige des Nulldurchganges der an ihm anliegenden Wechselspannung zugeführt ist. Das Nullsignal kann beispielsweise aittels eines in Phasengleichheit mit der zu schaltenden Spannung gespeisten Schmitt-Triggers gewonnen werden, an dessen im Ruhezustand leitenden Ausgang das Nullsignal abgenommen ist und dessen Eingangsspannung durch eine Begrenzungsschaltung Mit steilen Flanken versehen ist.If an alternating current is adjusted by the control devices, with a heating register in the case of a temperature controller, otherwise for example If a pump or a fan is fed, then it is both in terms of radio interference the system as well as inexpensive with regard to the harmonic freedom of the feed network, if such consumers are switched on at the zero crossing of the supply voltage. Although the thyristors, which are mostly used as switching elements, cannot be used in the Voltage zero, but immediately following a voltage zero crossing ignite. Accordingly, it is proposed in a further embodiment that the activation of the actuator controlled by the control signal at the beginning of a work pulse of the Control signal is delayed until the actuator also receives a zero signal as an indication of the zero crossing of the alternating voltage applied to it is. The zero signal can, for example, by means of an in phase with the to be switched voltage fed Schmitt trigger are obtained, at its im Idle state conductive output the zero signal is taken and its input voltage Is provided with steep edges by a limiting circuit.

Bei Verwendung von Thyristoren als Stellglieder ergibt sich dabei vorteilhafterweise auch eine ähnliche Verzögerung der Ausschaltung am Ende eines Arbeitspulses der Jeweils vorhergehenden Regeleinrichtung, da die Thyristoren erst etwa im Spannung snulldurchgang nichtiitend werden, so daß wiederum zwei aufeinanderfolgende Arbeitspulse aneinander anschliessen. Zusätzlich kann sich dabei ein Wegfall der Auswirkung der Wartezeit auf den Verlauf der Gesamtleistung aller Regeleinrichtungen ergeben, wenn die Verzögerung bis über das Ende der Wartezeit hinaus andauert.If thyristors are used as actuators, this results in advantageously also a similar switch-off delay at the end of a Working pulse of the respective preceding control device, since the thyristors only become non-dissipating in the voltage zero crossing, so that again two successive Connect work pulses to one another. In addition, the omission of the Effect of the waiting time on the course of the overall performance of all control systems result if the delay lasts beyond the end of the waiting time.

Eine so gleichmäßige Netzbelastung - allgemein: Eine so gleichmäßige Leistungsentnahme aus der gemeinsamen Energiequelle - wie bei den angeführten Versuchen setzt voraus, daß die verstellten Leistungen aller Regeleinrichtungen untereinander gleich sind. Dieses kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung auch bei Regeleinrichtungen mit Regel strecken verschieden großen maximalen Leistungsbedarf dadurch erreicht werden, daß die Jeweils in Abhängigkeit von dem impulsbreitenmodulierten Stellsignal verstellte Leistung aller Regeleinrichtungen gleich und größenordnungsmäßig gleich dem Leistungsbedarf der Regeleinrichtung mit dem geringsten maximalen Leistungsbedarf ist und daß gegebenenfalls mindestens eine den gegenüber dieser verstellten Leistung verbleibenden Leistungsbedarf deckende Grund-Leistungsstufe der Regelstrecke mittels eines weiteren Stellgliedes bei einem Dauer-Arbeitssignal des Stellsignals zugeschaltet und bei fehlenden Arbeitepulsen des Stellsignals abgeschaltet wird. Dabei werden der durch aneinander anschließende Arbeitspulse aller Regeleinrichtungen gebildeten Gesaetleistung Leistungsblöcke überlagert, die sich nur in großen Zeitabständen verändern. Damit auch die dabei auftretenden Stromsprünge klein bleiben, wird vorteilhaft so vorgegangen, daß bei gegenüber der in Abhängigkeit von dem impulsbreitenmodulierten Stellsignal verstellten Leistung etwa gleichem oder größerem verbleibenden Leistimgsbedarf mehrere untereinander gleiche Grund-Leistungsetufen von geringerer Leistung als diese verstellte Leistung zeitgestaffelt zu- und abgeschaltet werden.Such an even network load - in general: such an even one Extraction of power from the common energy source - as in the experiments mentioned presupposes that the adjusted services of all control devices with each other are the same. According to a further embodiment, this can also be done in the case of regulating devices with the rule, differently large maximum power requirements are thereby achieved that the respective depending on the pulse-width-modulated control signal Adjusted performance of all control devices the same and of the same order of magnitude the power requirement of the control device with the lowest maximum power requirement and that, if applicable, at least one of the services that has been adjusted in relation to this remaining power requirement covering basic power level of the controlled system by means of Another actuator is switched on when the control signal is continuously working and is switched off if there are no work pulses of the control signal. Be there formed by successive work pulses of all control devices Total output output blocks superimposed, which are only in large time intervals change. It is advantageous to ensure that the current jumps that occur in this case also remain small proceeded like this that when compared to depending on the pulse width modulated Control signal adjusted power approximately the same or greater remaining power requirement several equal basic performance levels of lower performance than this adjusted power can be switched on and off at different times.

Beispielsweise ist in einer Anlage mit einer Anzahl von Temperatur-Regeleinrichtungen, deren maximaler Leistungsbedarf im einzelnen von 6 kW bis 100 kW beträgt, vorgesehen, daß die jeweils in Abhängigkeit von dem impulsbreitenmodulierten Stellsignal verstellte Leistung (mindestens installierte Leistung) 18 kW beträgt und daß bei Regeleinrichtungen, deren Dauer-Leistungsbedarf etwa 12 kW übersteigt, der verbleibende Leistungsbedarf durch Grund-Leistungsstufen von je 12 kW gedeckt wird.For example, in a system with a number of temperature control devices, whose maximum power requirement is between 6 kW and 100 kW, provided, that each adjusted as a function of the pulse-width-modulated control signal Power (at least installed power) is 18 kW and that in the case of control devices, whose continuous power requirement exceeds about 12 kW, the remaining power requirement is covered by basic power levels of 12 kW each.

In übrigen sei noch betont, daß die Wahl der ersten Regeleinrichtung mit dem Säezahnsignal der höchsten Frequenz auch in der Weise erfolgen kann, daß Willkürlich die Frequenz des Sägezahnsignals der zur ersten Regeleinrichtung bestimmten Regeleinrichtung über die Frequenz der übrigen Sägezahnsignale hinaus erhöht wird.In addition, it should be emphasized that the choice of the first control device with the sowing tooth signal of the highest frequency can also be done in such a way that Arbitrarily the frequency of the sawtooth signal determined for the first control device Control device is increased beyond the frequency of the other sawtooth signals.

Claims (8)

PatentansprücheClaims 1) Veriahren zum Betrieb von n Regeleinrichtungen, deren impulsbreitenmoduliertes Stellsignal Jeweils durch Vergleich einer Regelabweichung mit einem von einem Sägezahngenerator erzeugten Sägezahnaignal gewonnen wird und deren Regel strecken aus einer gemeinsamen Energiequelle gespeiste Verbraucher aufweisen, unter Beeinflussung der zeitlichen Lage der Sägezahnsignale zueinander, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest den n-1 auf die erste Regeleinrichtung folgenden Regel einrichtungen eine Schaltungsanordnung zugeordnet ist, die Jeweils durch ein dem Sägezahngenerator dieser Regeleinrichtung zugeführtes Folgesignal den Beginn eines Sägezahnes dann auslöst, wenn nach dem Ende eines Sägezahnes des Sägezahnsignals einer vorangehenden Regeleinrichtung deren Stellsignal während einer gegenüber der Dauer des Säge zahns kurzen Wartezeit unverändert bleibt oder wenn ein Arbeitspuls des Stellsigaals endet.1) Procedure for the operation of n control devices, their pulse width modulated Control signal by comparing a control deviation with one from a sawtooth generator generated sawtooth signal is obtained and their rule stretch from a common Have energy source fed consumers, influencing the time Position of the sawtooth signals to one another, characterized in that at least the n-1 on the first control device following control devices a circuit arrangement is assigned, each by a sawtooth generator of this control device supplied subsequent signal then triggers the beginning of a sawtooth when after End of a sawtooth of the sawtooth signal of a preceding control device Control signal unchanged during a short waiting time compared to the duration of the saw tooth remains or if a work pulse of the Stellsigaal ends. 2) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenazeichnet, daß die Sägezahngeneratoren der sweiton bis n-ten Regeleinrichtung Jeweils durch einen von der zugeordneten Folgesignal-Schaltungsanordnung erzeugten Triggerimpuls als Folgesignal triggerbar sind.2) Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the sawtooth generators of the second to nth control device each by one trigger pulse generated by the associated sequence signal circuit arrangement as Follow-up signal can be triggered. 3) Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezahngeneratoren aller Regeleinrichtungen jeweils durch einen von der zugeordneten Folgesignal-Schaltungsanordnung erzeugten Triggerimpuls als Folgesignal triggerbsr sind, wobei der Sägezahngenerator der ersten Regeleinrichtung in Abhängigkeit von Signalen der letzten Regeleinrichtung getriggert ist.3) Circuit arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the sawtooth generators of all control devices each generated by one of the associated sequence signal circuitry Trigger pulse as a subsequent signal triggerbsr are, the sawtooth generator being the first Control device triggered as a function of signals from the last control device is. 4) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Regeleinrichtung diejenige gewählt ist, deren Sägezahlsignal die höchste Frequenz aufweist.4) Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the first control device selected is that whose saw number signal is the highest Having frequency. 5) Verfahren nach Anspruch 1 im Falle eines verstellten Wechselstromes, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung des von dem Stellsignal gesteuerten Stellgliedes zu Beginn eines irbeitspulses des Stellsignals jeweils solange verzögert ist, bis dem Stellglied zusätzlich ein Nullsignal als Anzeige des Nulldurchganges der an ihm anliegenden Wechselspannung zugeführt ist.5) Method according to claim 1 in the case of an adjusted alternating current, characterized in that the activation of the controlled by the control signal Actuator delayed at the beginning of a working pulse of the control signal is until the actuator also receives a zero signal as an indication of the zero crossing which is supplied to the alternating voltage applied to it. 6) Bohaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglieder Thyristoren verwendet sind.6) Bohaltungsanordnung for performing the method according to claim 5, characterized in that thyristors are used as actuators. 7) Verfahren nach Anspruch 1 mit Regelstrecken verschieden großen axialen Leistungsbedarfs, dadurch gekennzeichnet, daß die Jeweils in Abhängigkeit von dem iipulsbreitenmodulierten Stellsignal verstellte Leistung aller Regeleinrichtungen gleich und größenordnungsmäßig gleich dom Leistungsbedarf der Regeleinrichtung mit dem geringsten saximalen Leistungsbedarf ist und daß gegebenenfalls mindestens eine den gegenüber dieser verstellten Leistung verbleibenden Leistungsbedarf deckende Grund-Leistungsstufe der Regelstrecke Mittels eines weiteren Stellgliedes bei einem Dauer-Arbeitssignal des Stellsignals zugeschaltet und bei fehlenden Arbeitspulsen des Stellsignals abgeschaltet wird.7) Method according to claim 1 with controlled systems of different sizes axial power requirement, characterized in that each is dependent on Power of all control devices adjusted by the pulse-width-modulated control signal equal and in terms of magnitude equal to the power requirement of the control device the lowest maximum power requirement and that, if necessary, at least one covering the remaining power requirement compared to this adjusted power Basic performance level of the controlled system By means of another actuator switched on with a permanent work signal of the control signal and with missing work pulses of the control signal is switched off. 8) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenazeichnet, daß bei gegenüber der in Abhängigkeit von dem impulsbreitenmodulierten Stellsignal verstellten Leistung etwa gleichem oder größerem verbleibenden Leistungsbedarf mehrere untereinander gleiche Grund-Leistungsstufen von geringerer Leistung als diese verstellte Leistung zeitgestaffelt su- und abgeschaltet werden.8) Method according to claim 7, characterized in that the opposite the power adjusted as a function of the pulse-width-modulated control signal approximately the same or greater remaining power requirement several among themselves the same basic performance levels of lower performance than this adjusted performance can be switched on and off at different times. L e e r s e i t eL e r s e i t e