DE2329259A1 - Valve control responding to electronic input signal - is used for regulating valve position by applying electric pulses of varying frequency - Google Patents

Abstract

The control device varies the repetition frequency of the pulses according to a function or functions of the input signal. The valve arrangement is operated by applying the pulses for starting a stepping motor in accordance with the repetition frequency of the pulses. The stepping motor has separate stator windings. A comparator is connected to two input terminals. The output from the comparator is connected to a set of three control systems in parallel, whose three outputs are algebraically summed and the result is input to an oscillator. The oscillator triggers the pulses which are used to drive the stepping motor.

Description

Elektronisches Regelsystem, beispielsweise zum Regulieren einer Ventilstellung Electronic control system, for example to regulate a valve position

Die Erfindung betr-ifft ein elektronisches Regelsystem mit einer auf ein Eingangssignal ansprechenden Steuervorrichtung zwecks Betätigung einer Regelvorrichtung durch Anlegen von elektrischen Impulsen.The invention relates to an electronic control system having a control device responsive to an input signal for the purpose of Actuation of a control device by applying electrical impulses.

Zur Steuerung von Industrieverfahren wird häufig von selbsttätigen Steuersystemen der Regelkreisgattung Gebrauch gemacht, bei denen der Wert einer veränderlichen Größe des zu steuernden Verfahrens ermittelt und die Abweichung oder der Unterschied - positiv oder negativ - des ermittelten Wertes von einem gewünschten Wert der veränderlichen Größe in Gestalt eines Eingangssignals einem Regelsystem aufgegeben wird, welches eine Regelvorrichtung zur Durchführung von Korrekturen enthält. Dabei besteht eine Abhängigkeit von der Art und Weise des Verfahrens, und es wird ein Wieder-in-die-richtige-Lage-brlngen in dem einen oder anderen Sinne hervorgerufen^ um die AbweichungIndustrial processes are often controlled by automatic Control systems of the type of closed-loop control system made use of, in which the value of a variable quantity of the Method determined and the deviation or the difference - positive or negative - of the determined value from a desired one Value of the variable variable in the form of an input signal is given to a control system, which a Contains control device for making corrections. There is a dependency on the type of procedure, and a return to the correct position is brought about in one sense or the other about the deviation

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auszuschalten. Vorzugsweise handelt es sich bei den zu beeinflussenden Elementen um Ventile, die in die Anlage zur Durchführung des Industrieverfahrens eingeschaltet sind, jedoch können auch andere Steuereinrichtungen bedient werden.turn off. These are preferably those to be influenced Elements around valves that are switched on in the plant for carrying out the industrial process, however other control devices can also be operated.

Bei bekannten Regelsystemen wird das Eingangssignal einer Steuervorrichtung übermittelt, die eine Regelvorrichtung entsprechend dem Eingangssignal betätigt. Bei einem verhältnismäßig einfachen Regelsystem dieser Art ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, einen Einstellbereich der Regelvorrichtung zu bewirken, welcher dem Wert des Eingangssignals proportional ist, wobei die Richtung der Einstellung in Abhängigkeit von dem Vorzeichen des Eingangssignals steht. Im übrigen sind auch schon Steuervorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen der vorgenannte Einstellbereich der Regelvorrichtung auch oder alternativ von einem Zeitintegral über das Eingangssignal zur Steuervorrichtung und/oder von einer ersten Zeitableitung des Eingangssignals zur Steuervorrichtung abhängig ist. Die Eigenschaften von automatischen Regelkreis-Steuersystemen mit einer Steuervorrichtung, welche solche sogenannten Integral-, Proportional- und ersten Ableitungs-Steuerbefehle gibt, sind ebenfalls bekannt.In known control systems, the input signal is transmitted to a control device, which a control device accordingly actuated by the input signal. In a relatively simple control system of this type, the control device is designed to effect a setting range of the control device which corresponds to the value of the input signal is proportional, the direction of the setting being dependent on the sign of the input signal. in the other control devices have also already been proposed in which the aforementioned adjustment range of the control device also or alternatively from a time integral via the input signal to the control device and / or from a first Time derivative of the input signal to the control device dependent is. The characteristics of automatic closed-loop control systems with a control device, which are so-called Integral, proportional and first derivative control commands are also known.

In den zurückliegenden Jahren ist für verschiedene Anwendungsfälle solchen automatischen Regelkreis-Steuersystemen der Vorzug gegeben worden, bei denen die Steuervorrichtung die Regelvorrichtung ohne Verwendung eines Signals mit einem stehenden Wert unter ausreichend stetigen Betriebsbedingungen des betreffenden Industrieverfahrens betätigt. Ein Vorteil eines derartigen Systems besteht darin, daß verschiedene Arten von Versagen im automatischen Steuersystem keine Auswirkungen auf die Regelvorrichtung haben, die im Augenblick eines Steuersystemversagens zumindest hypothetisch in geeigneter Weise eingestellt bleibt, während ein anderer Vorteil darin zu erblicken ist, daß die Maßnahme der Schaltung der Regelvorrichtung, wennIn recent years, such automatic closed-loop control systems have been preferred for various applications have been given in which the control device controls the control device without using a signal with a standing Value actuated under sufficiently steady operating conditions of the industrial process concerned. An advantage of one Such a system is that various types of failures in the automatic control system have no effect have the control device appropriately adjusted, at least hypothetically, at the moment of a control system failure remains, while another advantage can be seen in the fact that the action of the circuit of the control device if

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deren Betätigung von einer Handsteuertafel anstatt von der Steuervorrichtung aus gewünscht wird, recht einfach ist, da keine Notwendigkeit besteht, eine vorläufige Einstellung eines stehenden Signals von der Handsteuertafel aus zu machen, so daß es im Zeitpunkt des Wechsels von Automatik auf Handbetrieb einem vorherrschenden stehenden Signal der Steuervorrichtung, die außer Betrieb gesetzt werden soll, angepaßt werden müßte. Ein Weg zur entsprechenden Ausbildung des Systems besteht darin, es so einzurichten, daß die Steuervorrichtung in Übereinstimmung mit ihrem Eingangssignal die Regelvorrichtung in dem einen oder anderen Richtungssinne durch die Zuführung elektrischer Impulse betätigt.their actuation from a manual control panel instead of the Control device desired is quite simple, as there is no need to pre-set any standing signal from the manual control panel, so that it is at the time of the change from automatic to manual mode would have to be adapted to a prevailing standing signal of the control device which is to be put out of operation. One way to properly design the system is to make it so that the controller is in accordance with its input signal the control device in one sense or the other through the feed electrical impulses actuated.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, daß derartige Impulse das Einschalten eines Elektromotors bewirken, und zwar zeitweilig in Abhängigkeit von den variablen Impulsabständen, wodurch der Elektromotor des Regelsystems veranlaßt wird, in der einen oder anderen Richtung zu laufen. Trotz der durch die Steuervorrichtung und deren Einrichtung zur Erteilung von Integral-, Proportional- und ersten Ableitungs-Steuerbefehlen gegebenen Möglichkeiten ist es jedoch schwierig, ein derartiges Regelsystem sowohl mit einem hohen Genauigkeitsgrad als auch mit einem hohen Grad von Dauerhaftigkeit herzustellen.It has also been proposed that such pulses cause an electric motor to be switched on, and indeed temporarily depending on the variable pulse intervals, whereby the electric motor of the control system is caused to be in to run one way or the other. Despite the by the control device and its device for issuing Integral, proportional and first derivative control commands given possibilities, however, it is difficult to do such a thing Control system with both a high degree of accuracy and a high degree of durability.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu meistern.The invention is based on the object of overcoming these difficulties.

Die Lösung geschieht nach der Erfindung durch ein Regelsystem der eingangs genannten Gattung, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steuervorrichtung die Wiederholungsfrequenz von Impulsen entsprechend einer Funktion oder Funktionen des Eingangssignals variiert und daß die Regelvorrichtung durch die Anlegung der Impulse für die Inbetriebsetzung eines Schrittmotors entsprechend der Impuls-Wiederholungsfrequenz betätigt wird.According to the invention, the solution is provided by a control system of the type mentioned at the beginning, which is characterized by this is that the control device adjusts the repetition frequency of pulses according to a function or functions of the Input signal varies and that the control device by the application of the pulses for starting a stepper motor is operated according to the pulse repetition frequency.

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Während des Betriebes eines solchen Regelsystems wird der Schrittmotor immer mehr infrequenten Impulsen ausgesetzt werden, wie sein Läufer sich seiner Schlußstellung des Gleichgewichts nähert, in welcher darüberhinaus der Läufer danach streben wird, von den magnetischen Kräften zwischen Läufer und Ständer zurückgehalten zu werden. Ein derartiges Regelsystem kann deshalb sowohl mit einem hohen Grad von Genauigkeit als auch mit einem hohen Grad von Dauerhaftigkeit ausgebildet werden.During the operation of such a control system, the stepper motor will be exposed to more and more infrequent pulses, how his runner approaches his final position of equilibrium, in which beyond that the runner strives for it will be held back by the magnetic forces between the rotor and the stator. Such a control system can therefore can be designed with both a high degree of accuracy and a high degree of durability.

Γη der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung v/iedergegeben, welche nachstehend beschrieben werden. Es zeigen:In the drawing, exemplary embodiments of the invention are given, which are described below. Show it:

Fig. 1 ein im wesentlichen blockförmiges Schaltbild eines Regelsystems zum Wieder-in-die-richtige-Lage-bringen oder Widereinstellen eines Rohrleitungsventils, 1 shows an essentially block-shaped circuit diagram of a control system for bringing-back-into-the-correct-position or readjusting a pipeline valve,

Fig. 2 und 3 Blockschaltbilder von Abwandlungen eines in Fig. 1 enthaltenen Steuerkreissystems,FIGS. 2 and 3 are block diagrams of modifications of a control circuit system contained in FIG. 1,

Fig. 4 ein Schaltbild einer Ausbildung eines in Fig. 1 enthaltenen Oszillators,FIG. 4 is a circuit diagram of an embodiment of an oscillator contained in FIG. 1,

Fig. 5 ein überwiegend schematisches Schaltbild eines in Fig. 1 enthaltenen elektronischen Antriebskreises. FIG. 5 is a predominantly schematic circuit diagram of an electronic drive circuit contained in FIG. 1.

Aus Fig. 1 ist ein Vergleicher 1 ersichtlich, der an seiner Eingangsklemme M eine Spannung aufnimmt, die einem gemessenen Wert eines unter veränderlichen Bedingungen ablaufenden Vorganges, beispielsweise eines Verfahrens der Großchemie oder der Krafterzeugung, entspricht, und der an seiner Eingangsklemme S eine Spannung empfängt, welche einem gewünschten Wert des ablaufenden Vorganges entspricht. Der Vergleicher 1 ist dazu eingerichtet, an seinem Ausgang 2 einen Spannungsunterschied zu bilden, der durch seine Größe und lolung die AbweichungFrom Fig. 1, a comparator 1 can be seen, which receives a voltage at its input terminal M that a measured Value of a process that takes place under variable conditions, for example a large-scale chemical process or the force generation, and which receives a voltage at its input terminal S which has a desired value corresponds to the process in progress. The comparator 1 is set up to generate a voltage difference at its output 2 to form that by its size and lolung the deviation

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oder den Unterschied, und zwar je nachdem positiv oder negativ, zwischen dem gemessenen Wert und dem gewünschten Wert darstellt. Der Vergleicherausgang 2 wird als Eingangsspannung einem Steuerkreissystem 3 aufgegeben, welches aus drei Steuerkreisen 31» 32 und 33 besteht, die parallel geschaltet sind und Verstärker zur stellbaren Verstärkung aufweisen können. Die EingangsSpannung wird jedem einzelnen Steuerkreis zugeführt. or represents the difference, positive or negative as the case may be, between the measured value and the desired value. The comparator output 2 is used as the input voltage abandoned a control circuit system 3, which consists of three control circuits 31 »32 and 33, which are connected in parallel and amplifiers for adjustable gain. The input voltage is fed to each individual control circuit.

Der erste Steuerkreis 31 ist dazu eingerichtet, einen Ausgang zu erzeugen, der der vorgenannten Abweichung proportional ist; der zweite Steuerkreis 32 dient zur Erzeugung eines Ausgangssignals, welches der ersten Ableitung der Abweichung nach der Zeit proportional ist, und der dritte Steuerkreis 33 ist dazu eingerichtet, ein Ausgangssignal abzugeben, das der zweiten Ableitung der Abweichung nach der Zeit entspricht. Die Ausgänge der drei Steuerkreise werden zu einem Summenbildner 4 geführt, der die drei Ausgänge durch algebraische Addition zusammenfaßt und daraus eine Spannung 5 bildet, die einem Oszillator 6 aufgegeben wird. Dieser Oszillator ist dazu bestimmt, Impulse oder eine Wellenform, bei.einer Frequenz hervorzurufen, welche der Größe der Eingangsspannung des Zerhackers proportional ist. Infolgedessen werden keine Impulse oder Wellen hervorgerufen, wenn die Eingangsspannung null ist, und andererseits können die aufgrund einer Eingangsspannung einer bestimmten Richtung oder Polung erzeugten Impulse oder Wellen von den aufgrund einer Eingangsspannung anderer Richtung oder anderer Polung erzeugten Impulse oder Wellen unterschieden werden.The first control circuit 31 is set up to generate an output which is proportional to the aforementioned deviation; the second control circuit 32 is used to generate an output signal which is the first derivative of the deviation according to the Time is proportional, and the third control circuit 33 is arranged to provide an output signal that the second Derivation of the deviation according to the time. The outputs of the three control circuits become a totalizer 4 out, which summarizes the three outputs by algebraic addition and from it forms a voltage 5, which one Oscillator 6 is abandoned. This oscillator is designed to generate pulses, or a waveform, at a frequency cause which is the size of the input voltage to the chopper is proportional. As a result, no pulses or waves will be produced when the input voltage is zero, and on the other hand, due to an input voltage impulses or waves generated in a certain direction or polarity by those due to an input voltage in another direction or other polarity generated pulses or waves can be distinguished.

Wie sich aus der Zeichnung ergibt, hat der Oszillator 6 zwei Ausgangsklemmen 61 und 62, an denen der Oszillator bei seiner Tätigkeit Impulse oder Wellen der gleichen Frequenz, jedoch entsprechender Polung verursacht, so daß das Verhältnis zwischen der Polung an der Klemme 61 und der Polung an der Klemme 62 von der Richtung und Polung der Eingangsspannung des OszillatorsAs can be seen from the drawing, the oscillator 6 has two output terminals 61 and 62, at which the oscillator at its Activity causes impulses or waves of the same frequency, but with corresponding polarity, so that the relationship between the polarity at terminal 61 and the polarity at terminal 62 from the direction and polarity of the input voltage of the oscillator

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abhängig ist. Alternativ dazu ist. es möglich, daß der Oszillator Impulse oder V/ellen an der einen oder anderen Ausgangsklemme entsprechend der Richtung oder Polung der Eingangsspannung zum Oszillator zur Verfügung stellt, oder der Oszillator kann auch Impulse oder Wellen immer nur an einer der beiden Ausgangsklemmen abgeben, beispielsweise an der Klemme 61, wobei die andere Ausgangsklemme 62 dann eine Ausgangsspannung hat, die durch Richtung oder Polung der erwähnten Eingangsspannung bestimmt ist. Die zwei Ausgangsklemmen des Oszillators 6 sind mit einer elektronischen Antriebsschaltung 7 eines Schrittmotors 8 verbunden.is dependent. Alternatively, is. it is possible that the oscillator has pulses or waves at one or the other output terminal according to the direction or polarity of the input voltage to the oscillator, or the The oscillator can also emit pulses or waves only ever to one of the two output terminals, for example to the Terminal 61, the other output terminal 62 then having an output voltage which is determined by the direction or polarity of the input voltage mentioned. The two output terminals of the oscillator 6 are connected to an electronic drive circuit 7 of a stepping motor 8.

Das Besondere eines Schrittmotors besteht in einer Vielzahl der Stellungen von stabilem Gleichgewicht seines Läufers, in der einen oder anderen Drehrichtung von einer Gleichgewichtsstellung zur nächsten mittels Anlegung eines geeigneten Spannungs- oder Stromirapulses oder Stromänderung vorgerückt werden kann. Die bekannteste Ausführung von Schrittmotoren v/eist Ständerpole mit zwei unabhängigen Wicklungen auf; dieser Schrittmotortyp ist derart eingerichtet, daß eine Umkehrung des magnetischen Kraftflusses in einer von den Wicklungen den Läufer einen Schritt in einer seiner beiden Drehrichtungen vollführen läßt, und zwar von einer Stellung stabilen Gleichgewichts, in der er bis dahin durch die Ständerpole festgehalten worden ist, zur nächsten ähnlichen Gleichgewichtsstellung, im Anschluß an welche eine Umkehrung des magnetischen Kraftflusses in dem anderen der Ständerpolsätze den Motor zu einem weiteren Schritt in gleicher Drehrichtung antreibt, während im Gegensatz dazu, unter Voraussetzung der gleichen anfänglichen Läuferstellung, eine Umkehrung des magnetischen Kraftflusses in dem zweiten erwähnten Ständerpolsatz, gefolgt von einer Umkehrung des magnetischen Kraftflusses in dem ersten Ständerpolsatz, den Motor zu zwei entsprechenden Schritten antreibt, aber in der entgegengesetzten Drehrichtung.The special feature of a stepper motor consists in a large number of positions of stable equilibrium of its rotor, in one or the other direction of rotation from one equilibrium position to the next by applying a suitable one Voltage or Stromirapulses or current change can be advanced. The most famous version of stepper motors v / e has stator poles with two independent windings; this type of stepper motor is set up in such a way that a reversal of the magnetic flux in one of the windings moves the rotor one step in one of its two directions of rotation can be carried out, from a position of stable equilibrium, in which he was held by the stator poles until then has been, to the next similar equilibrium, following which a reversal of the magnetic Force flow in the other of the stator pole sets drives the motor to a further step in the same direction of rotation, while in contrast, assuming the same initial rotor position, a reversal of the magnetic Force flow in the second mentioned stator pole set, followed from a reversal of the magnetic flux in the first stator pole set, driving the motor to two corresponding steps, but in the opposite direction of rotation.

Die elektronische Antriebsschaltung 7 ist dazu eingerichtet,The electronic drive circuit 7 is set up to

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die Ströme für die Ständerwicklungen des Motors zur Verfugung zu stellen und diese zu steuern, um das Aufeinanderfolgen von Kraftflußumkehrungen in den beiden Ständerpolsätzen zu bewirken, die den Motor zu Schritten in Übereinstimmung mit den Impulsen des Oszillators 6 veranlassen. Die Ströme für die beiden Wicklungssätze der entsprechenden Ständerpolsätze werden zum Motor , der abseits der Antriebsschaltung 7 aufgestellt sein kann, durch eine elektrische Leitung 9 geführt. Falls, wie nachstehend beschrieben wird, für jeden-Ständerpolsatz die Kraftflußumkehr durch Stromumkehr in den "indungen des Ständerpolsatzes bewirkt wird, erfordert die elektrische Leitung nur drei Drähte (Adern), wie es sich auch aus der Zeichnung ergibt.to provide the currents for the stator windings of the motor and to control them in order to achieve the sequence of To cause inversions of the force flux in the two stator pole sets, which cause the motor to take steps in accordance with the pulses from the oscillator 6. The currents for the two winding sets of the corresponding stator pole sets become the motor that is set up apart from the drive circuit 7 can be passed through an electrical line 9. If as described below, for each stator pole set the power flow reversal is effected by reversing the current in the "indungen of the stator pole set, requires the electrical Line only three wires (veins), as can also be seen from the drawing.

Der Schrittmotor ist entweder unmittelbar oder über ein Getriebe 10 mit einem Ventil 11 innerhalb einer Rohrleitung 12 gekuppelt und bewirkt durch Drehen der Ventilspindel oder irgendein anderes Vorgehen im zutreffenden Sinne, daß der gewünschte Wert in dem zu steuernden Verfahren eingehalten wird. Eine andere Ausführungsform kann in einem hydraulischen, pneumatischen oder elektromechanischen Servo-Mechanismus bestehen, der zwischen dem Schrittmotor und dem einzustellenden oder zu regelnden Schlußmechanismus angeordnet ist.The stepping motor is either directly or via a gear 10 with a valve 11 within a pipeline 12 coupled and caused by turning the valve spindle or some other procedure in the appropriate sense that the desired Value is complied with in the process to be controlled. Another embodiment can be in a hydraulic, pneumatic or electromechanical servo mechanism exist between the stepper motor and the one to be adjusted or to be controlled closing mechanism is arranged.

Wenn beständige Verhältnisse \'orliegen, d. h. wenn der variable Zustand des Verfahrens den gewünschten Wert auf v/eist, werden v/eder Impulse noch !fellen von dem Oszillator 6 erzeugt, und es erfolgen auch keine Umkehrungen des Ständerkraftflusses im Schrittmotor 8. Ein Fehler wie beispielsweise ein Kraftausfall am Steuergerät 3 hat nicht die Wirkung, den Schrittmotor 8 in einer von beiden Richtungen in Betrieb zu setzen. Für die Stabilität ist es vorteilhaft, daß bei nicht vorliegendem Oszillatorbetrieb die Ströme in den Ständerwicklungen den Läufer elektromagnetisch mit einer Kraft in der ungefähren Gleichgewichtsstellung zurückhalten, die angenommen worden ist. Wenn es gewünscht wird, den Schrittmotor zur BetätigungIf there are constant relationships, i. H. if the variable In the state of the method the desired value is v / e, v / each pulses are still generated by the oscillator 6, and there are also no reversals of the stator force flow in the stepping motor 8. An error such as a power failure on the control unit 3 does not have the effect of starting the stepping motor 8 in either direction. For stability, it is advantageous that the currents in the stator windings when the oscillator is not operating to restrain the runner electromagnetically with a force in the approximate equilibrium position that has been assumed is. If desired, the stepper motor for actuation

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von einem Handsteuerpult (nicht dargestellt) aus vorzubereiten, können die Verbindungen von den Ausgangsklemmen 61 und 62 des Oszillators 6 zur Antriebaashaltung 7 unterbrochen und die Eingänge zur letztgenannten mittels Leitungen 13 zum Stellpult geschaltet werden. Es können auch die Verbindungen von der Antriebsschaltung 7 zum Schrittmotor 8 unterbrochen und die Eingänge zum letztgenannten mit Leitungen 14 mit dem Steuerpult verbunden werden, wobei in jedem Falle keine Antriebswirkung auf den Schrittmotor in irgendeiner Richtung hervorgerufen wird, bis das Handsteuerpult in Benutzung genommen worden ist, um den Schrittmotor durch Übermittlung zweckentsprechender Spannungen zum elektronischen Antriebskreis 7 in Betrieb zu setzen oder Stromstärke zu übermitteln und geeignete Schaltvorgänge zu bewirken zwecks Kraftflußumkehr-Abfolgen im Schrittmotor.to prepare from a hand control panel (not shown), the connections from the output terminals 61 and 62 of the oscillator 6 to the drive circuit 7 can be interrupted and the inputs to the latter are switched by means of lines 13 to the control panel. It can also be the connections interrupted by the drive circuit 7 to the stepper motor 8 and the inputs to the latter with lines 14 with the Control panel are connected, in any case no driving effect on the stepper motor in any direction is caused until the hand control panel is put into use has been to put the stepper motor by transmitting appropriate voltages to the electronic drive circuit 7 in operation or to transmit current and to effect suitable switching operations for the purpose of power flow reversal sequences in the stepper motor.

Wenn Impulse über die Leitungen 13 zugeführt werden, gehen diese von einer getrennten Quelle aus, die für eine derartige nichtautomatische Betätigung des Schrittmotors auf geeignetem Wege von einer Quelle konstanter Frequenz, beispielsweise Netzfrequenz, geliefert werden können. In ähnlicher Weise kann die Frequenz von Stromumkehrungen in den Leitungen 14 zwecks Handsteuerung von der Netzfrequenz herstammen.If pulses are supplied via the lines 13, they go from a separate source, the for such non-automatic actuation of the stepper motor in any suitable manner from a constant frequency source, for example Network frequency, can be supplied. Similarly, can the frequency of current reversals in lines 14 for the purpose Hand control come from the mains frequency.

Wenn die steuernde variable Größe von dem gewünschten Wert abweicht, werden Impulse oder Wellenformen erzeugt, und der Schrittmotor 8 wird im Sinne aner Bereinigung der Abweichung durch Verstellung des Ventils 11 oder anderer Elemente der Anlage zur Durchführung des betreffenden Verfahrens angetrieben. Wie erwähnt bilden die drei Steuerschaltungen 31 , und 33 der Steuervorrichtung 3 Ausgangsspannungen, die zur Wertabweichung entsprechend proportional sind, und zwar nach der ersten ^eitableitung der Abweichung und nach der zweiten Zeitableitung der Abweichung; bis dahin arbeitet das System wie beschrieben durch den Schrittmotor 8, der jedoch als eine Integriereinrichtung wirkt, wogegen die drei Steuerkreise 31,When the controlling variable size of the desired value deviates, pulses or waveforms are generated, and the stepping motor 8 is operated in order to correct the deviation driven by adjusting the valve 11 or other elements of the system to carry out the method in question. As mentioned, the three control circuits 31 and 33 of the control device 3 form output voltages that contribute to the value deviation are correspondingly proportional, namely after the first derivative of the deviation and after the second derivative of time the deviation; until then, the system works as described by the stepper motor 8, but as a Integrating device acts, whereas the three control circuits 31,

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32 und 33 Steuervorgänge durchführen, die je nachdem integrale, proportionale oder erste Ableitungs-Steuervorgänge sind. Falls einer dieser Steuervorgänge nicht erforderlich ist, wird der zugehörige Steueitreis ausgelassen, beispielsweise wenn ein erster Ableitungs-Steuervorgang nicht notv/endig ist, dann wird der dritte Steuerkreis 33, welcher einen zweiten Ableitungs-Ausgang hat, ausgelassen.32 and 33 perform control operations which are integral, proportional, or first derivative control operations, as the case may be. If one of these control processes is not required, the associated control time is omitted, for example if a first Derivation control process is not necessary / final, then the third control circuit 33, which has a second discharge output, omitted.

Der Schrittmotor 8 hat eine Durchschnittsgeschwindigkeit, die umso größer oder umso kleiner ist, je größer oder je kleiner die Eingangsspannung des Oszillators 6 ist, und der Motor 8 wird sich seiner Endstellung bei gleichmäßig fallender Durchschnittsgeschwindigkeit nähern. Tm Hinblick auf die zunehmenden Perioden zwischen den Motorschritten zum Ende hin und auf die magnetischen Kräfte zwischen Ständer und Läufer des Schrittmotors, die nach einem Anhalten des Läufers in der Schlußstellung des Gleichgewichts streben, zu der der Läufer in jedem Augenblick schreitet, wird die Verwendung einer toten Zone vermieden werden können, innerhalb der das vom Vergleicher 1 hervorgerufene Abweichungssignal keine Wirkung ausüben kann, und zwar um einen fortlaufenden Zug von Motorumsteuerungen zu vermeiden, der davon stammt, daß der Motor seine gewünschte Stellung infolge der Trä-sheit der bewegten Teile überläuft.The stepping motor 8 has an average speed which is larger or smaller, the larger or smaller it is is the input voltage of the oscillator 6, and the motor 8 will move to its end position with a steadily decreasing average speed approach. With regard to the increasing periods between the motor steps towards the end and towards the magnetic forces between the stator and rotor of the stepper motor, which seek to stop the runner in the final position of equilibrium to which the runner is in every moment progresses, the use of a dead zone within which that of the comparator can be avoided 1 caused deviation signal can have no effect, namely by a continuous train of engine reversals to avoid, which comes from the fact that the motor overflows its desired position due to the inertia of the moving parts.

Der Ausgang der Schrittmotor-Antriebsschaltung 7 kann durch nicht dargestellte entsprechende elektrische Leitungen gleichzeitig zwei wei teren Schrittmotoren übermittelt werden, die dann notwendigerweise alle gleichzeitig Schrittbewegungen vollführen. Diese Ausbildungsweise wird verwendet werden, wenn das Verfahren vorteilhafterweise gleichzeitig durch zwei oder mehr Ventile oder andere Steuerelemente an verschiedenen Orten gesteuert wird. Einer von mehreren auf diese Weise gleichzeitig betriebenen Schrittmotoren kann dazu eingesetzt werden, eine sichtbare Anzeige, beispielsweise an einem Steuerpult, über die Stellung oder Verstellung des Ventiles oder anderen Elements zu geben, das selbsttätig eingestellt oder verstellt worden ist.The output of the stepping motor drive circuit 7 can be carried out simultaneously by corresponding electrical lines (not shown) two further stepper motors are transmitted, which then necessarily all perform step movements at the same time. This mode of training will be used when the procedure is advantageously carried out simultaneously by two or more Valves or other controls in different places is controlled. One of several in this way at the same time operated stepper motors can be used to display a visible display, for example on a control panel to give the position or adjustment of the valve or other element that has been set or adjusted automatically.

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Unter Umständen ist es bei der Verfahrenssteuerung vorteilhaft, den ersten Ableitungs-Steuerbefehl von dem Wert der variablen Größe anstatt von der Abweichung des Wertes der variablen Größe vom gewünschten Wert abzuleiten. Dies kann auf einfache V/eise mit dem vorliegenden System erre ht werden, wenn der Eingang des dritten Steuerkreises 33 vom Ausgang 2 des Vergleichers 1 abgeschaltet wird und, wie sich aus der gestrichelten Linie 15 in Fig. 1 ergibt, statt dessen von der Eingangsklemme M genommen wird, auf der die für den gemessenen V/ert der variablen Größe charakteristische Spannung liegt.Under certain circumstances it is advantageous in the process control to use the first derivative control command from the value of the variable Size instead of the deviation of the value of the variable size from the desired value. This can be done in a simple way V / can be reached with the present system when the input of the third control circuit 33 from the output 2 of the comparator 1 is switched off and, as can be seen from the dashed line 15 in Fig. 1, is taken instead from the input terminal M, on which the for the measured V / ert the voltage characteristic of the variable quantity.

Aus Fig. 2 ergibt sich eine Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten Schaltung, wobei integrale, proportionale und erste Ableitungs-Steueraktionen ohne die Verwendung eines Steuerkreises entsprechend dem Steuerkreis 33 vorgesehen sind, um einen Ausgang gemäß der zweiten Ableitung zum Summenbildner 4 zu führen. Das in Fig. 2 wiedergegebene Steuersystem 3 weist einen ersten Steuerkreis 31 auf, der wie in Fig. 1 als Eingangssignal den Ausgang des Vergleichers 1 empfängt und seinen eigenen Ausgang dem Summenbildner U aufgibt; ein zweiter Steuerkreis 32 liefert die Zeitableitung des Ausganges eines Summenbildners 16 und übermittelt seinen Ausgang zum Summenbildner 4; der Summenbildner 16, der einen Eingang vom Vergleicher 1 und einen anderen Eingang von einer dritten Steuerschaltung 33 empfängt, ergibt sich ebenfalls aus Fig. 2, und der dritte Steuerkreis 33 , dessen Eingang vom Vergleicher 1 geliefert v/ird, bekommtjdie Zeitableitung davon und leitet seinen Ausgang zum Summenbildner 16 als einen von dessen beiden Eingängen hin.FIG. 2 shows a modification of the circuit shown in FIG. 1, with integral, proportional and first derivative control actions being provided without the use of a control circuit corresponding to the control circuit 33 in order to lead an output according to the second derivative to the summator 4. The control system 3 shown in FIG. 2 has a first control circuit 31 which, as in FIG. 1, receives the output of the comparator 1 as an input signal and gives its own output to the summing unit U; a second control circuit 32 supplies the time derivative of the output of a totalizer 16 and transmits its output to the totalizer 4; the summator 16, which receives one input from the comparator 1 and another input from a third control circuit 33, also results from FIG. 2, and the third control circuit 33, the input of which is supplied by the comparator 1, receives the time derivative thereof and conducts it its output to the summator 16 as one of its two inputs.

Der Vergleicher gemäß Fig. 1 und 2 weist vorzugsweise einen Verstärker mit verstellbarem Verstärkungsfaktor für den Unter schied zwischen den Spannungen an den Eingangsklemmen M und S auf. Der erste Steuerkreis 31 kann einfach Vorrichtungen wie verstellbare Spannungsteiler zum Zuführen eines variablen Ausgangsverhältnisses des Verstärkers zum Summenbildner 4 enthalten, oder er kann selbst einen zweiten Verstärker mit ver- The comparator according to FIGS. 1 and 2 preferably has an amplifier with an adjustable gain factor for the difference between the voltages at the input terminals M and S. The first control circuit 31 may simply devices such as adjustable voltage divider included for supplying a variable output ratio of the summation amplifier to 4, or it may even a second amplifier with comparable

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stellbarem Verstärkungsfaktor aufweisen.have adjustable gain factor.

Der zweite Steuerkreis 32 gemäß Fig. 1 kann einen Kondensator in einer Verbindung vom Ausgang des Vergleichers 1 zum Summenbildner 4 eingeschaltet haben. Bei einer sich aus Fig. 3 ergebenden bevorzugten Ausführungsform hat jedoch der zweite Steuakreis 32 einen Vergleicher 321, welcher als einen seiner Eingänge die Spannung 2 vom Vergleicher 1 empfängt; ein zum Empfangen als Eingang den Ausgang des Vergleichers 321 und zum Weiterleiten als Ausgang zum Summenbildner 4 eingerichteter Begrenzer 322 ist weiterhin in den Steuerkreis 32 eingebaut, und dieser Begrenzer gibt einen Ausgang , v/elcher bis zu einer bestimmten Größe des Eingangs dazu gleich und nicht verstellbar für größenmäßig höhere Eingänge ist. Es ist ferner ein Integrator 523 eingeschaltet, der nach der Zeit integriert und dazu eingerichtet ist, als Eingangsspannung das Ausgangssignal des Begrenzers 322 zu empfangen und dem Vergleicher 321 die andere Eingangsspannung zu übermitteln. Der Integrator 323 und der Vergleicher 321 bilden eine integrierende Gegenkopplungsschaltung für den Begrenzer 322. Eine derartige Form des zweiten Steuerkreises übermittelt kein Ausgangssignal, welches größer als eine vorbestimmte Größe ist, zu dem Summenbildner 4, wobei die vorbestimmte Größe nicht zu groß für die nachfolgenden Teile des Systems ist, um in der Lage zu sein, ordnungsgemäß anzusprechen, aber sie gibt noch die gewünschte proportionale Stellung des Schrittmotors, und so kann das System mit steilen Eingängen im Vergleicher 1 fertig werden, beispielsweise mit einem stufenartigen Eingangssignal, welches für Prüfzwecke eingegeben wird.The second control circuit 32 according to FIG. 1 can have a capacitor switched on in a connection from the output of the comparator 1 to the summing unit 4. In a preferred embodiment resulting from FIG. 3, however, the second control circuit 32 has a comparator 321 which receives the voltage 2 from the comparator 1 as one of its inputs; a limiter 322 set up to receive the output of the comparator 321 as an input and to forward it as an output to the summing unit 4 is also built into the control circuit 32, and this limiter gives an output which is equal to and not up to a certain size of the input is adjustable for larger entrances. Furthermore, an integrator 523 is switched on, which is integrated according to the time and is set up to receive the output signal of the limiter 322 as the input voltage and to transmit the other input voltage to the comparator 321. The integrator 323 and the comparator 321 form an integrating negative feedback circuit for the limiter 322. Such a form of the second control circuit does not transmit an output signal which is greater than a predetermined size to the summing unit 4, the predetermined size not being too large for the subsequent parts of the system is in order to be able to respond properly, but it still gives the desired proportional position of the stepper motor, and so the system can cope with steep inputs in comparator 1, for example with a step-like input signal which is input for test purposes .

Der dritte Steuerkreis 33 gemäß Fig. 1 kann eine Aufeinanderfolge von zwei Differentiierungsvorrichtungen aufweisen, die jeweils dazu eingerichtet sind, eine Ausgangsspannung zu ergeben, die die Zeitableitung der Eingangsspannung repräsentiert. Jede derartige Differentiierungsvorrichtung kann einen Kondensator mit vorgeschaltetem Verstärker aufweisen, der mitThe third control circuit 33 according to FIG. 1 can comprise a succession of two differentiating devices, the are each set up to produce an output voltage, which represents the time derivative of the input voltage. Each such differentiating device can have a capacitor with an upstream amplifier, which is connected to

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paralleler widerstands-kapazitiver Rückkopplung versehen ist, und im Falle von wenigstens einem Verstärker ist jede Rückkopplung geeignet, irgendeine Anzahl von Scheinwiderstandswerten abzugeben.parallel resistive-capacitive feedback is provided, and in the case of at least one amplifier is any feedback is capable of delivering any number of impedance values.

Fig. 4 der Zeichnung zeigt eine Schaltung für den Oszillator 6 gemäß Fig. 1, der dazu geeignet ist, sägezahnartige Wellenformen auf Jede der beiden Ausgangsklemmen 61 und 62 zu übermitteln, die mit der elektronischen Antriebsschaltung 7 verbunden sind, wobei die Spannung 5 vom Summenbildner 4 zu einem Verstärker 63 geleitet wird, der mit einer einen Kondensator 64 enthaltenen Rückkopplungsverbindung ausgerüstet ist. Die Ausgangsspannung vom Verstärker 63 wird über eine Gleichrichterdiode 65 in Kathode-Anode-Richtung zum Eingang des anderen Verstärkers 66 übermittelt, dessen Ausgang über einen Widerstand 67 mit der Torschaltung eines Feldeffekttransistors 67 verbunden ist; die beiden Kondensatorplatten des Kondensators 64 sind entsprechend mit der Senke und mit der Quelle des Feldeffekttransistors verbunden. Der Ausgang zum Verstärker führt auch zum Eingang eines weiteren Verstärkers 68, der als Viechseirichter für das Signal zu dienen in der Lage ist, von wo der Ausgang über eine weitere Gleichrichterdiode 69 in Kathode-Anode-Richtung zu dem vorgenannten Eingang des Verstärkers 66 geleitet wird. Eine Ausgangsklemme 66 des Oszillators ist mit dem Ausgang des Verstärkers 63 verbunden, und die andere Ausgangsklemme 62 ist mit dem Ausgang des Verstärkers 68 geschaltet. Der Verstärker 66 steuert kraft seiner Erregung und der Verbindung seines Ausganges über nicht dargestellte Widerstände mit einer negativen Spannung den Feldeffekttransistor, wobei ein negativer Eingang zum Verstärker 66 von weniger als einer vorbestimmten Größe oder ein positiver Eingang dazu dem Transistor seinen Leerlaufwiderstand (open channel resistance) zwischen Quelle und Senke gibt und ein negativer Eingang zum Verstärker 66 von mehr als einer vorbestimmten Größe dem Transistor seinen Durchschlagwiderstand zwischen Quelle und Senke mitteilt.FIG. 4 of the drawing shows a circuit for the oscillator 6 according to FIG. 1, which circuit is suitable for generating sawtooth-like waveforms to each of the two output terminals 61 and 62 connected to the electronic drive circuit 7 are, wherein the voltage 5 is passed from the summing unit 4 to an amplifier 63, which is connected to a capacitor 64 contained feedback connection is equipped. The output voltage from amplifier 63 is via a rectifier diode 65 transmitted in the cathode-anode direction to the input of the other amplifier 66, the output of which via a Resistor 67 is connected to the gate circuit of a field effect transistor 67; the two capacitor plates of the capacitor 64 are correspondingly connected to the drain and to the source of the field effect transistor. The output to the amplifier also leads to the input of a further amplifier 68 which is able to serve as a feeder for the signal from where the output via a further rectifier diode 69 in the cathode-anode direction to the aforementioned input of the amplifier 66 is directed. One output terminal 66 of the oscillator is connected to the output of the amplifier 63, and the other Output terminal 62 is connected to the output of amplifier 68. The amplifier 66 controls by virtue of its excitation and the connection of its output via resistors (not shown) with a negative voltage, the field effect transistor, a negative input to amplifier 66 of less than a predetermined size or a positive input to do this, the transistor gives its open channel resistance between source and sink and a negative one Input to amplifier 66 of more than a predetermined size, the transistor has its breakdown resistance between The source and the sink.

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Wenn der infolge seiner dargestellten Rückkopplung als Integrator arbeitende Verstärker 63 sein Ausgangssignal umkehrt, dann steigt auf das Anlegen einer positiven Spannung am Eingang 5 der Verstärkerausgang ständig negativ an, bis der Verstärker 66 infolge eines durch die Diode 65 aufgenommenen Stromes bei einem gewissen negativen Eingang dahin wirkt, den Widerstand zwischen Quelle und Senke des Feldeffekttransistors 67 zu durchbrechen, woraufhin der Kondensator 6h schnell durch den genannten Transistor entlädt und der Ausgang des Verstärkers 63 auf null zurückgeht; im Anschluß daran wiederholt sich dieser Zyklus. Hierbei handelt es sich um eine sägezahnartige Wellenform am Ausgang des Verstärkers 63 und ebenso an der Oszillator-Ausgangsklemme 61 von langesamem Abfall und schnellem Anstieg mit einer V/iederholungsfrequenz, die der Größe des positiven Eingangspotentipals 5 proportional ist. Diese Wellenform wird von dem Verstärker 68 umgekehrt, wodurch sich eine langsam ansteigende und schnell abfallende Gestalt der Wellen an der anderen Oszillator-Ausgangsklemme 62 ergibt. Im Falle des Anlegens einer Eingangsspannung 5 von negativem Potential an Stelle von positivem verläuft der Ausgang des Verstärkers 63 stetig im positiven Sinne ansteigend, was einen stetig im negativen Sinne ansteigenden Ausgang zum Verstärker 68 ergibt, bis infolge ahes von der Diode 69 aufgenommenen Stromes der Verstärker 66 bei demselben gewissen negativen Eingangspotential den Feldeffekttransistor 67 derart steuert, eine Entladung des Kondensators 64 zu verursachen und einen Rückgang des Verstärkerausgangs bis auf null zu bewirken. Im Anschluß hieran wiederholt sich dieser Zyklus. Dies ist eine sägezahnartige Wellenform an der Ausgangsklemme 62 vor/langsamem Abfall und schnellem Anstieg, die von einer Wellenform an der Ausgangsklemme 61 von langsamem Anstieg und schnellem Abfall begleitet wird. Die WJsderholungsfrequenz ist der Größe des negativen Spannungseingangs 5 proportional, und es ist die Einrichtung getroffen, daß das Verhältnis zwischen Frequenz und Eingangsgröße dasselbe ist wie im Falle eines positiven Eingangs.If the amplifier 63, which operates as an integrator as a result of its illustrated feedback, reverses its output signal, the amplifier output rises continuously negative when a positive voltage is applied to the input 5, until the amplifier 66 reaches a certain negative input as a result of a current absorbed by the diode 65 acts to break the resistance between the source and drain of the field effect transistor 67, whereupon the capacitor 6h rapidly discharges through said transistor and the output of the amplifier 63 goes back to zero; this cycle is then repeated. This is a sawtooth waveform at the output of the amplifier 63 and also at the oscillator output terminal 61 of slow decay and rapid rise with a repetition frequency which is proportional to the size of the positive input potential 5. This waveform is inverted by the amplifier 68, which results in a slowly rising and rapidly falling shape of the waves at the other oscillator output terminal 62. If an input voltage 5 of negative potential instead of positive is applied, the output of amplifier 63 rises steadily in the positive sense, which results in a steadily rising output to amplifier 68 in the negative sense, until the amplifier as a result of the current consumed by diode 69 66 controls the field effect transistor 67 at the same certain negative input potential in such a way as to cause a discharge of the capacitor 64 and to bring about a decrease in the amplifier output to zero. This cycle is then repeated. This is a sawtooth waveform at output terminal 62 before / slow falling and fast rising, accompanied by a waveform at output terminal 61 of slow rising and fast falling. The repetition frequency is proportional to the magnitude of the negative voltage input 5, and provision is made that the relationship between frequency and input magnitude is the same as in the case of a positive input.

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Es folgt nun die Beschreibung von Fig. 5, worin die eHäctronische Antriebsschaltung 7 für den Schrittmotor 8 zwei bistabile Schaltungen 71 und 72 aufweist, die zum Steuern der betreffenden Richtungen des Stromflusses in den betreffenden Sätzen von Ständerwicklungen 81 und 32 des Schrittmotors ausgelegt sind, welche mit solchen ^orschaltungen an ihren Eingängen versehen sind, die von den bistabilen Schaltungen selbst gesteuert werden und welche mit Impulsen beaufschlagt werden, die von den Differenzierungen der sägezahnförmigen Wellen abgeleitet sind, welche vom Oszillator 6 stammen und die in jedem Augenblick offenen Torschaltungen passieren.There now follows the description of Fig. 5, wherein the electronic drive circuit 7 for the stepping motor 8 comprises two bistable circuits 71 and 72 which are designed for controlling the respective directions of current flow in the respective sets of stator windings 81 and 32 of the stepping motor, which are provided with such ^ orschaltungen at their inputs, which are controlled by the bistable circuits themselves and which are acted upon with pulses that are derived from the differentiations of the sawtooth waves, which come from the oscillator 6 and which happen at any moment open gate circuits.

Die bistabile Schaltung 71 ist dazu eingerichtet, als Umschalter in einem Kreis 73 zu arbeiten, v/elcher unmittelbar Strom durch ein Paar von Drähten eines Kabels 9 zur Motorständerwicklung 81 übermittelt. Die Schaltung 71 hat zwei stationäre Zustände, bei deren einem eine Abteilung A davon aktiv und ä.ne Abteilung B inaktiv ist und wobei der Strom zu den Wicklungen 81 in einer Richtung geleitet wird. Bei dem anderen stationären Zustand ist nur die Abteilung B aktiv, und der Strom fließt durch die Wicklungen 81 in der entgegengesetzten Richtung. Der bistabile Schaltkreis 72, in dem immer entv/eder eine Abteilung C oder eine Abteilung D aktiv ist, jedoch nicht beide zusammen, steuert in ähnlicher Weise einen Gleichstromkreis 74 (d. c), welcher die Motorständerwicklungen 82 mittels eines anderen Paares von Drähten des Kabels 9 beaufschlagt. Der Speisekreis 73 übermittelt Strom zui Kabel 9 durch einen Widerstand 75, welcher mittels eines Kondensators 76 nebengeschlossen ist, wobei der Kondensator die Funktion hat, der Induktivität der Wicklungen 81 entgegenzuwirken und dabei jede Stromumkehr in den Wicklungen 81 zu beschleunigen. In ähnlicher Weise und aus den gleichen Gründen übermittelt der Speisestromkreis 74 Strom zum Kabel 9 über einen Widerstand 77, welcher durch einen Kondensator 78 nebengeschlossen ist.The bistable circuit 71 is set up to work as a changeover switch in a circuit 73, v / which directly Current is transmitted through a pair of wires of a cable 9 to the motor stator winding 81. The circuit 71 has two stationary states in which one department A is active and the other department B is inactive and where the current is passed to the windings 81 in one direction. In the other steady state, only department B is active, and the current flows through windings 81 in the opposite direction. The bistable circuit 72 in which always Either department C or department D is active, but not both together, controls one in a similar way DC circuit 74 (d. C) which energizes the motor stator windings 82 by means of another pair of wires of the cable 9. The feed circuit 73 transmits power to the cable 9 through a resistor 75, which by means of a capacitor 76 is shunted, the capacitor having the function of counteracting the inductance of the windings 81 and thereby accelerating any current reversal in the windings 81. Submitted in a similar manner and for the same reasons the feed circuit 74 current to the cable 9 via a resistor 77, which is shunted by a capacitor 78.

Jeder bistabile Schaltkreis 71 und 72 ist zur Umkehr einge-Each bistable circuit 71 and 72 is used to reverse

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richtet, d. h. kann von dem einen stationären Zustand zum anderen wechseln, und zwar durch Anlegung eines negativen Impulses an diejenige Abteilung davon, die zur Zeit aktiv ist. Von der Oszillatorklemme 61 führen vier Verbindungsleitungen zu den entsprechenden Abteilungen A, B, C und D über entsprechende Kondensatoren 79, 710, 711 und 712 und über entsprechende Torschaltungen a, b, c und d, welehe keine positiven Impulse durchlassen. Die Torschaltung a ist derart eingerichtet, daß im Falle einer aktiven Abteilung C, jedoch nicht in einem anderen Falle, diese Torschaltung den Übergang irgendeines negativen Impulses zur Abteilung A gestattet, der von der Klemme 61 ausgegangen ist. In gleicher Weise ist die Torschaltung b dazu eingerichtet, von der Abteilung D gesteuert zu werden, die Torschaltung c von der Abteilung B und die Torschaltung d von der Abteilung A.directs, d. H. can change from one steady state to the other by applying a negative one Impulse to the department of it that is currently active. Four connecting lines lead from the oscillator terminal 61 to the corresponding compartments A, B, C and D. via corresponding capacitors 79, 710, 711 and 712 and via corresponding gate circuits a, b, c and d, which do not let any positive impulses through. The gate circuit a is such arranged that in the case of an active department C, but not in any other case, this gate circuit makes the transition any negative pulse to compartment A from terminal 61 is allowed. In the same way gate circuit b is set up to be controlled by department D, gate circuit c by department B and gate circuit d from department A.

Ausgehend von der anderen Klemme 62 des Oszillators 6 werden weiterhin vier Verbindungsleitungen zu den Abteilungen A, B, C und D geführt, die zwecks Vermeidung von Unklarheiten in der Zeichnung in strichpunktierten Linien dargestellt sind. Diese vier Verbindungsleitungen laufen zu den Abteilungen A,Starting from the other terminal 62 of the oscillator 6, four connecting lines to the departments A, B, C and D, which are shown in dash-dotted lines in the drawing to avoid confusion. These four connecting lines run to departments A,

B, C und D über entsprechende Kondensatoren 713, 714, 715 und 716 und entsprechende Torschaltungen a', b¹, c¹ und d¹,welche keine positivgehenden Impulse passieren können. Dieses Torschaltungssteuerungssystem unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen dadurch, daß die Torschaltung a¹ von der Abteilung D gesteuert wird, die Torschaltung b¹ von der AbteilungB, C and D via corresponding capacitors 713, 714, 715 and 716 and corresponding gate circuits a ', b ¹ , c ¹ and d ¹ , which cannot pass any positive-going pulses. This gate circuit control system differs from the one described above in that the gate circuit a ^{1 is} controlled by the department D and the gate circuit b ¹ is controlled by the department

C, die Torschaltung c' von der Abteilung A und die Torschaltung d¹ von der Abteilung B.C, the gate circuit c 'from department A and the gate circuit d ¹ from department B.

Im Betrieb der elektronischen Antriebsschaltung 7 liefern in dem Fall, daß die Klemme 61 des Oszillators 6 eine sägezahnartige Wellenform mit langsamem Anstieg und schnellem Abfall erzeugt, die Kondensatoren 69, 710, 711 und 712 isolierte negativgehende Impulse an die entsprechenden Torschaltungen a, b, c und d. Die andere Klemme 62 des Oszillators 6 liefert eineDeliver the electronic drive circuit 7 during operation in the event that the terminal 61 of the oscillator 6 has a sawtooth-like waveform with a slow rise and a rapid Waste generated, the capacitors 69, 710, 711 and 712 isolated negative going pulses to the corresponding gate circuits a, b, c and d. The other terminal 62 of the oscillator 6 provides one

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Wellenform mit langsamem Abfall und schnellem Anstieg, jeoch kann dies vernachlässigt v/erden, v/eil daraus nur positive Impulse resultieren, die nicht die Torschaltungen a¹, b', c¹ und d¹ passieren können.Waveform with a slow decrease and a rapid increase, but this can be neglected because only positive impulses result from this, which cannot pass ^{the gates a 1} , b ', c ¹ and d ^1.

Unter der Annahme, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt die Abteilungen A und C aktiv sind, befinden sich die Abteilungen B und D im inaktiven Zustand, die Torschaltungen a und d sind offen und die Torschaltungen b und c geschlossen. Die ersten negativen Impulse, welche nach diesem Zeitpunkt gleichzeitig an allen Torschaltungen a, b, c und d eintreffen, können nur die Torschaltungen a und d passieren und ausschließlich den bistabilen Schaltkreis 71 umkehren, bis die Abteilung D des bistabilen Schaltkreises 72 inaktiv geworden ist; nach diesem Impuls werden deshalb die Abteilungen B und C aktiv. In ähnlicher Weise ergibt sich, daß die Wirkung des nächsten negativgehenden Impulses darin besteht, die Abteilungen B und D aktiv zu belassen, und die Wirkung des nächstfolgenden dieser Impulse ist es, die Abteilungen A und D aktiv zu lassen, während die Wirkung des vierten Impulses darin besteht, die Abteilungen A und C zu aktivieren, welches die ursprünglich angenommene Voraussetzung ist. Diese Abfolge (AC-) BC-BD-AD-AC von gleichzeitig aktiven Abteilungen der bistabilen Schaltkreise wird so lange wiederholt, bis keine sägezahnartigen Wellenformen von dem beschriebenen Ch^akter mehr von der Oszillatorklemme 61 ausgehen. Der Schrittmotor 81 schreitet immer in der gleichen Richtung um einen Schritt voran aufgrund jeder Wicklungsstromumkehr, die durch die Speisekreise 73 und Ik veranlaßt wird.Assuming that departments A and C are active at a given point in time, departments B and D are in the inactive state, gates a and d are open and gates b and c are closed. The first negative pulses, which arrive simultaneously at all gate circuits a, b, c and d after this point in time, can only pass gate circuits a and d and only reverse the bistable circuit 71 until department D of the bistable circuit 72 has become inactive; after this impulse, departments B and C therefore become active. Similarly, the effect of the next negative going pulse is to keep compartments B and D active, and the effect of the next one of these pulses is to keep compartments A and D active during the action of the fourth pulse consists in activating departments A and C, which is the assumption originally assumed. This sequence (AC-) BC-BD-AD-AC of simultaneously active sections of the bistable circuits is repeated until no more sawtooth-like waveforms from the described ch ^ acter emanate from the oscillator terminal 61. The stepping motor 81 always advances one step in the same direction due to each winding current reversal which is caused by the supply circuits 73 and Ik .

Wenn es sich um die Klemme 62 des Oszillators handelt, die eine sägezahnartige Wellenform mit langsamem Anstieg und schnellem Abfall liefert, während die andere Klemme 61 des Oszillators eine Welle mit langsamem Abfall und schnellem Anstieg hervorruft, ist es ersichtlich, daß das Anlegen einer Welle mit langsamem Anstieg und schnellem Abfall von der KlemmeIf it is terminal 62 of the oscillator, which is a sawtooth waveform with a slow rise and fast decay, while the other terminal 61 of the oscillator provides a wave with slow decay and fast It can be seen that the application of a wave of slow rise and rapid fall from the clamp

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62 in der nachstehenden Atafolge von gleichzeitig aktiven Abteilungen resultiert: (AC-) AD-BD-BC-AC und daß der Schrittmotor in derselben Weise Schritt um Schritt vorschreitet, wie v/enn von der Klemme 61 Impulse mit langsamem Anstieg und schnellem Abfall ausgehen wurden, jedoch in der entgegengesetzten Umlaufrichtung. Wenn die Läuferpole des Schrittmotors S anstelle seiner Ständerpole in zwei unabhängig voneinander gewickelten Sätzen ausgebildet sind, geschieht der Betrieb in der gleichen Weise, jedoch mittels Schaltung des Stromes auf die Läuferwicklungen.62 in the following sequence of simultaneously active departments the result: (AC-) AD-BD-BC-AC and that the stepping motor advances step by step in the same way as v / if pulses with a slow rise and a rapid fall were emitted from terminal 61, but in the opposite direction of rotation. When the rotor poles of the stepper motor S instead of its stator poles are formed in two independently wound sets, the happens Operation in the same way, but by switching the current to the rotor windings.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung und in den nachfolgenden Patentansprüchen offenbarten Merkmale des Anmeldungsgegenstandes können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen AusfUhrungsformen wesentlich sein.The in the above description, in the drawing and in The following patent claims disclosed features of the subject of the application can be used both individually and in any Combinations with one another are essential for the implementation of the invention in its various embodiments be.

Patentansprüche 409881/0601Claims 409881/0601

Claims (1)

P a t e η t a η s ό r ü c h eP a t e η t a η s ό r ü c h e Elektronisches Regelsystem mit einer auf ein Eingangssignal ansprechenden Steuervorrichtung zwecks Betätigung einer Regelvorrichtung durch /nlegen von elektrischen Impulsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (3) die Wiederholungsfrequenz von Impulsen entsprechend einer Funktion oder Funktionen des Eingangssignals (2) variiert und daß die Regelvorrichtung (10, 11) durch die Anlegung der Impulse für die Inbetriebsetzung eines Schrittmotors (8) entsprechend der Impuls-Wiederholungsfrequenz betätigt wird.Electronic control system with a control device responsive to an input signal for actuation a control device by applying electrical pulses, characterized in that the control device (3) the repetition frequency of pulses corresponding to a function or functions of the input signal (2) varies and that the control device (10, 11) by the application of the pulses for the commissioning of a Stepping motor (8) is operated according to the pulse repetition frequency. Regelsystem nach Anspruch 1, wobei der Schrittmotor mit in zwei Stäzen unabhängig voneinander gewickelten Ständerpolen ausgerüstet ist und die Steuervorrichtung bei jedem Impuls eine Umkehr des magnetischen Flusses in dem einen oder anderen der Polsätze und eine Abfolge solcher Umkehrungen bewirkt, die v/iederum einen Antrieb des Schrittmotors entsprechend der Impuls-Wiederholungsfrequenz zur Folge hat, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ständerpolsatz ein bistabiler Schaltkreis (71 oder 72) zugeordnet ist, der die Stromrichtung in den Wicklungen (81 oder 82) der Pole des Satzes bestimmt und der durch die Anlegung eines Impulses von geeigneter Polung umkehrbar ist.Control system according to claim 1, wherein the stepper motor with is equipped in two sets of independently wound stator poles and the control device for each Impulse is a reversal of the magnetic flux in one or the other of the pole sets and a sequence of such reversals causes the stepper motor to be driven according to the pulse repetition frequency, characterized in that a bistable circuit (71 or 72) is assigned to each stator pole set, which the The direction of the current in the windings (81 or 82) of the poles of the set is determined by the application of a pulse is reversible of suitable polarity. Regelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden bistabilen Schaltkreise (71, 72) mittels eines dreiadrigen Kabels (9) mit dem Schrittmotor verbunden sind.Control system according to Claim 2, characterized in that the two bistable circuits (71, 72) by means of a three-wire cable (9) are connected to the stepper motor. Regelsystem nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Aufschaltung des Eingangs zu dem dreiadrigen Kabel (9) zum Ausgang (14) einer Handsteuer-Control system according to claim 3 »characterized in that a device for connecting the input to the three-wire cable (9) to the output (14) of a manual control 409881/0601409881/0601 tafel vorgesehen ist.board is provided. 5. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederholungsfrequenz der Impulse mittels eines Oszillators (6) bestimmt wird, der den Ausgang (5) eines Steuerkreissystems (3) empfängt, dem das Eingangssignal (2) aufgegeben wird und der dazu eingerichtet ist, bei einer Frequenz zu arbeiten, die der Größe des vorgenannten Ausgangs proportional ist.5. Control system according to one of claims 1 to h, characterized in that the repetition frequency of the pulses is determined by means of an oscillator (6) which receives the output (5) of a control circuit system (3) to which the input signal (2) is applied and which is arranged to operate at a frequency proportional to the size of the aforementioned output. 6. Regelsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Oszillators (6) ein Signal enthält, welches eine Wiederholungsfrequenz hat, und ein zweites getrenntes Signal, welches durch die Polung des Ausgangs des Steuerkreissystems bestimmt wird.6. Control system according to claim 5, characterized in that the output of the oscillator (6) contains a signal which has a repetition frequency and a second separate one Signal which is determined by the polarity of the output of the control circuit system. 7. RegelS3''stem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (6) ala Sägezahngenerator ausgebildet ist, der mit periodischem Durchbruch eines Feldeffekttransistors (67) arbeitet, welcher in Parallelschaltung mit einem Kondensator (64) in einer Rückkopplungsschaltung eines Verstärkers (63) verbunden ist, der den Ausgang des Steuerkreissystems empfängt.7. RegelS3''stem according to claim 5, characterized in that the oscillator (6) is designed as a sawtooth generator, which works with periodic breakdown of a field effect transistor (67), which is connected in parallel with a Capacitor (64) is connected in a feedback circuit of an amplifier (63) which is the output of the Control circuit system receives. 8. Regelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch des Feldeffekttransistors (63) entsprechend der Polung des Ausgangs (5) des Steuerkreissystems (3) entweder in Abhängigkeit vom Ausgang des Verstärkers (63) oder vom Ausgang einer Polungsurnkehrvorrichtung (68), welche mit dem Ausgang des Verstärkers (63) verbunden ist, bewirkt wird.8. Control system according to claim 7, characterized in that the breakdown of the field effect transistor (63) according to the polarity of the output (5) of the control circuit system (3) either as a function of the output of the amplifier (63) or of the output of a polarity reversal device (68), which is connected to the output of the amplifier (63) is effected. 9. Regelsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Oszillators (6) ein Signal enthält, welches vom Ausgang des Verstärkers abgeleitet ist, und ein zweites getrenntes Signal, welches vom Ausgang der RiLungsumkehr-9. Control system according to claim 8, characterized in that the output of the oscillator (6) contains a signal which is derived from the output of the amplifier, and a second separate signal, which is derived from the output of the direction reversal 4098 8 1/Ü6014098 8 1 / Ü601 vorrichtung abgeleitet ist.device is derived. 10. Regelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerkreissystem (3) eine Mehrzahl von Steuerkreisen (31, 32, 33) enthält, die parallel geschaltet sind.10. Control system according to one of claims 5 to 9, characterized in that that the control circuit system (3) contains a plurality of control circuits (31, 32, 33) which are connected in parallel are. 11. Regelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerkreissystem (3) einen Steuerkreis (32) enthält, der einen zur ersten Ableitung seines Eingangs proportionalen Ausgangs erzeugt, ferner einen Suramenbildner (16), v/elcher als einen Eingang das Eingangssignal (2) empfängt und seinen /usgang zum Steuerkreis (32) v/eiterleitet, und ferner einen Steuerkreis (33¹) zum Erzeugen eines der ersten Ableitung seines Einganges proportionalen Ausganges, welcher das Eingangssignal (2) empfängt und seinen Ausgang zum Summenbildner (16) als zweiten Eingang desselben weiterleitet.11. Control system according to one of claims 5 to 9, characterized in that the control circuit system (3) contains a control circuit (32) which generates an output proportional to the first derivative of its input, furthermore a suramen generator (16), v / elcher than one Input receives the input signal (2) and passes its output to the control circuit (32), and also a control circuit (33 ¹ ) for generating an output proportional to the first derivative of its input, which receives the input signal (2) and its output to the Summing device (16) as a second input of the same forwards. 12. Regelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerkreissystem (3) einen Steuerkreis (32) für eine proportional gesteuerte Einstellung des Schrittmotors aufweist, wobei der Kreis (32) einen Begrenzer (322) enthält, der zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Steuerkreissystems geschaltet ist, wobei der Begrenzer mit einer negativen Rückkopplungsverbindung versehenist, welche eine Integrationsvorrichtung (323) enthält. 12. Control system according to one of claims 5 to 9, characterized in that that the control circuit system (3) has a control circuit (32) for a proportionally controlled setting of the stepping motor, wherein the circuit (32) includes a limiter (322) between the input and the Output of the control circuit system is switched, wherein the limiter is provided with a negative feedback connection, which includes an integration device (323). A09881 /0601A09881 / 0601