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ortes besitzt, wobei ein Teil der Schaltvorrichtung zur Bestimmung der Ist-Lage über in Matrix geschaltete Gleichrichter, vorzugsweise Dioden, mit einem Teil der Schaltvorrichtungen zur Auswahl des Zielortes verbunden ist.
Richtung und Entfernung bestimmende Anlagen sind Grundgeräte der automatischen Steuerung von Antrieben. Die wichtigsten der zu erfüllenden Forderungen sind dabei :
Die Steuerung soll die Antriebe automatisch an jedemPunkt der Bahnstrecke anlassen undabstellenbzw. ein darauf bezügliche Signal an die ausführende Einheit liefern.
Sie soll laut dem vorbestimmten Bewegungsdiagramm erfolgenden Verlauf der Bewegungen in Funktion der augenblicklichen Position und Entfernung der bestimmten Zielstelle sichern, das Bewegungsdiagramm soll mit einfachen Mitteln und Verfahren veränderbar bzw. einstellbar sein.
Bekannt sind Schaltungsanlagen mit Kombinationen von Widerstandsketten und Schaltungselementen, oder mit einer zweckmässigen Anordnung von Gleichrichtern und mechanischen Schaltungselementen. Bei der Lösung mit Widerstandskette entstehen in den Knotenpunkten auf Grund von äusseren Steuersignalen Spannungsunterschiede, die als analoge Signale dem Eingang der Steuerungselektronik zugeführt werden. Die Charakteristik des Betriebsverhaltens der Schaltung entspricht der mathematischen Funktion
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d. h. von einem Endpunkt der Widerstandskette zum andern ist der Unterschied zwischen der Spannung der beiden benachbarten Knotenpunkte veränderlich und wird immer kleiner. Das heisst : dass die Schaltanordnung bloss den steilen Anfangsabschnitt der mit der mathematischen Funktion bezeichneten Kennlinie nutzbar machen kann.
Infolgedessen kann jener Bedingung, wonach die Schaltung vom beliebigen Punkt der Bahnstrecke auf deren beliebigen Punkt die richtungsrichtige Steuerung der Antriebe zu leisten hat, bloss durch die der Bewegung entsprechenden und kontinuierlichen Verlegungen des Ausgangspunktes des Koordinatensystems genügegeleistet werden.
Mit entsprechender Sicherheit können höchstens einige analoge Signalstufen eingeschätzt werden. Ein Fehler in einem Glied der inReihe geschalteten Widerstandskette kann, in Abhängigkeit von der Ist-Lage und dem gewählten Zielort Betriebsunfähigkeit oder der gewünschten Richtungsbestimmung entgegengesetzte Befehle zur Folge haben.
Infolge des Reihen- und symmetrischen Aufbaues, besteht keine Möglichkeit der automatischen Einfüh- rung und Auflösung der innerhalb der programmierbaren Bahnstrecke von Fall zu Fall begründeten Geschwindigkeitsbegrenzungen.
Bei aus Gleichrichtern und mechanischen Schaltungselementen aufgebauten Schaltungsanordnungen, wie z. B. gemäss FR-PS Nr. 2. 160. 394, die eine matrixartig Schaltung der Gleichrichter umfassen, wird als Geschwindigkeitssignal ein und dasselbe Spannungsniveau zur Verminderung der Betriebsgeschwindigkeiten nacheinander zu verschiedenen Schaltelementen durchgeschaltet. Die Bestimmung der Richtung wird bei jeder Position wiederholt und mit in selbsthaltender Schaltung betriebenen elektromechanischen Relais gespeichert.
Das Ziel der Erfindung ist es, eine einfache, zur Massenproduktion geeignete, betriebssichere und zur beliebigen Bestimmung und Ausführung der Bewegungsdiagramme geeignete Schaltungsanordnung vorzuschlagen, welche die Nachteile der bekannten und zu ähnlichem Zweck geschaffenen Schaltungsanordnungen beseitigt. Insbesondere soll es durch die Erfindung möglich werden, durch die Schaltung bestimmte Bewegungsdiagramme ohne grösseren Aufwand bei der Änderung der Schaltung an die jeweiligen Verhältnisse anpassen zu können. Weiters soll es auch zum Unterschied von der Schaltungsanordnung gemäss FR-PS Nr. 2. 160. 394 möglich sein, mit einfachen Fühlern, die pro überwachter Position nur ein Schaltelement beeinflussen, das Auslangen zu finden.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass Widerstände oder Widerstandsgruppen unterschiedlicher Widerstandswerte mit den Gleichrichtern, vorzugsweise Dioden, in Reihe geschaltet sind, wobei der Wert der Widerstände bzw. der Widerstandsgruppen zwischen den Schaltvorrichtungen zur Bestimmung der Ist-Lage, vorzugsweise Positionserfassern, und den Schaltvorrichtungen zur Auswahl des Zielortes, vorzugsweise Programmgebern, mit abnehmender Differenz zwischen den Positionsnummern der Positionser- fasser od. dgl. und der Programmgeber od. dgl. abnimmt.
Das Wesen der Erfindung ist, dass zwischen den die augenblickliche Position fühlenden Schaltungselementen und den zur Bestimmung der Zielstelle dienenden Schaltungselementen-ohne bewegliche mechanische Elemente - von den möglichen Strombahnen sich immer nur eine auf den Ausgang schliesst, und während der
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Bewegung die vorprogrammierte Zielstelle und die sich ständig ändernde Position innerhalb der Schaltungs- anordnung automatisch verglichen und ausgewertet wird. Man kann zweckmässig die die augenblickliche Posi- tion bestimmenden Schaltungselemente und die die Zielstelle bestimmenden Schaltungselemente auch als
Speicher verwenden.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass an den den Zwischenstellungen der Hebe-Fördervorrichtung zugeordneten Programmgebern zwei parallele Zweige angeschlossen sind, an denen ihrerseits die mit den Positionserfassern verbundenen Gleichrichter-Widerstandskombinationenangeschlos- sen sind. Durch diese Massnahmen wird erreicht, dass die Hebe-Fördervorrichtung umsteuerbar ausgeführt werden kann und sich in beiden Richtungen gleiche Betriebsweisen ergeben.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die an den den
Zwischenstellungen zugeordneten Programmgebern angeschlossenen parallelen Zweige in zwei Gruppen geteilt sind und die Zweige innerhalb jeder Gruppe im Sinne sinkender bzw. steigender Ordnungszahlen mitein- ander, u. zw. ein Zweig mit dem jeweils nächsten und mit der an dem Programmgeber mit der niedrigsten bzw. höchstens Ordnungszahl angeschlossenen Leitung über gleichsinnig geschaltete Gleichrichter, vorzugsweise Dioden, verbunden sind, und die an dem Programmgeber mit der höchsten bzw. niedrigsten Ordnungszahl angeschlossene Leitung mit einem eine Geschwindigkeitsverminderung der Hebe-Fördereinrichtung im Sinne ansteigender bzw. abnehmender Ordnungszahlen steuernden Ausgang verbunden ist.
In diesem Falle ist es möglich, bei Annäherung aus beiden Richtungen an den Zielpunkt die Fördergeschwindigkeit zu vermindern, wodurch eine genaue Einhaltung der vorgesehenen Position auch bei Verwendung von hohen Fördergeschwindigkeiten gewährleistet ist.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen Fig. l ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zur Bestimmung der Zielstelle und der augenblicklichen Position jeweils sechs Schaltelemente bzw. Speicher vorgesehen sind und in Fig. 2 bis 6 sind mit Bezug auf die Fig. l die sich bei bestimmten Stellungen des gesteuerten Gerätes ergebenden Strombahnen angegeben.
Von den zur Bestimmung der Zielstelle dienenden Schaltungselementen-P bis P-ist immer nur eines durchgeschaltet bzw. beim gleichzeitigen Durchschalten von mehreren Schaltungselementen kommt nur das von der augenblicklichen Position am entferntesten liegende zur Geltung.
Die die augenblickliche Position fühlenden Schaltungselemente --H1 bis H6-- betätigt das sich bewegende Gerät automatisch. Das eben verlassene Positionsschaltungselement bleibt so lange in stromführendem Zustand, solange der benachbarte Positionsschalter von dem sich bewegenden Gerät nicht betätigt wird.
Der stromführende Zustand der Positionsschalter-H bis H-wandert daher mit dem sich bewegenden Gerät in gleicher Richtung mit.
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Stromquelle --B2-- ist fasser durch einen Gleichrichter --De12-- und einen mit diesem in Reihe geschalteten Widerstand --Re12-- zum zweiten Positionserfasser --H2--, weiters mit mit Widerständen-Rel3 bzw. Re14-- in Reihe geschalteten Gleichrichtern --De13 bzw. De14-- zum dritten --H3 bzw. vierten H-Positionserfasser führende Strompfade, wobei die Widerstände-Re12'Rel3'Re14-- steigende Widerstandswerte aufweisen.
Der positive Pol der Stromquelle ist weiters an das zur Bestimmung der zweiten Zielstelle dienende Schaltungselemente --P2-- angeschlossen, das einerseits mit dem Ausgang --A1-- über einen Arbeits- widerstand-Re2-- und den Gleichrichtern-De2, aDe2-- und anderseits über einen Gleichrichter --De22-mit dem zweiten Positionserfasser-H-, sowie über einen Gleichrichter --De23-- und mit diesem in Reihe geschalteten Wider stand --Re23-- mit dem dritten --H3--, und weiters über Reihenschaltungen von Gleichrichtern --De24 bzw. De25-- 25-- und Widerständen-Re24, Re25-- mit steigenden und gegenüber dem Widerstand --Re23-- erhöhten Widerstandswerten mit dem vierten-H bzw. fünften H-Positionserfasser verbun- der ist.
Ausserdem ist das zur Bestimmung der zweiten Zielstelle dienende Schaltungselement-R-einerseits mit dem andern Ausgang --A2-- über einen Arbeitswider stand --Rh2-- und Gleichrichter --Dh2, aDh2, aDh3, aDh4'aDh5-- und anderseits durch die Reihenschaltung eines Widerstandes --Rh21-- mit einem Gleichrichter --Dh21-- mit dem ersten Positionserfasser --H1-- und durch einen Gleichrichter --Dh22-- mit dem zweiten Positionserfasser-H-verbunden.
Der positive Pol der Stromquelle-B-ist mit dem zur Bestimmung der dritten Zielstelle dienenden Schaltungselement-P -verbunden, das über einen Arbeitswiderstand --Re3-- und Gleichrichter --De3, gDgg, einerseits mit demAusgang --A 1-- und anderseits über einen Gleichrichter --De33-- mit dem dritten Positionserfasser-H-, sowie über einen Gleichrichter --De34-- und einem mit diesem in Reihe geschalteten Widerstand--Re34-- mit dem vierten Positionserfasser-H-und über die Reihenschaltungen
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--De35 bzw.
De36-- und Widerstände --Re35'Re36--'deren Werte gegenüber dem vorhe-dem ersten Positionserfasser --H1--, sowie über die Reihenschaltung eines Widerstandes --Rh32--, dessen Wert gegenüber jenem des vorherigen --Rh31-- vermindert ist, und eines Gleichrichters --Dh32-- mit dem zweiten Positionserfasser-H-und über einen Gleichrichter-Dgg-mit dem dritten Positionserfasser verbunden.
Der positive Pol der Stromquelle --B2-- ist weiters mit dem zur Bestimmung der vierten ielstelle dienenden Schaltungselement --P4-- verbunden, das über einen Arbeitswiderstand --Re4-- und Gleichrichter --De4, aDe4, aDe3, aDe2-- einerseits mit dem Ausgang --A1-- und anderseits über einen Gleichrichter - -De44-- mit dem vierten Positionserfasser-H-sowie über die Gleichrichter --De45 bzw. De46-- und mit diesen in Reihe geschalteten Widerständen --Re45 bzw. Re46--, deren Wert mit steigender Positions- nummer höher gewählt ist, mit dem fünften bzw. sechsten Positionserfasser --Hg bzw.
Hg-- verbunden ist.
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und Gleichrichter-Dh4, aDh4, aDh5-- undüber die Reihenschaltung eines Widerstandes--Rh4l-und eines Gleichrichters-Dhi-mit dem ersten Positionserfasser --H1-- sowie über Gleichrichter --Dh42 bzw. Dh43-- und mit diesen in Reihe geschalteten Widerständen --Rh42, Rh43--, deren Wert gegenüber dem vorherigen --Rh41-- vermindert ist und sich mit steigender Positionsnummer weiter vermindert, mit dem zweiten bzw. dritten Positionserfasser-H bzw.
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Polund einen mit diesem in Reihe geschalteten Widerstand --Re56-- mit dem sechsten Positionserfasser --H@-- verbunden ist.
Das zur Bestimmung der fünften Zielstelle dienende Schaltungselement-P-ist weiters über einen Arbeitswiderstand --Rh5-- und Gleichrichter --Dh5, aDh5-- einerseits mit dem Ausgang-A-und anderseits über einen Widerstand --Rh52-- und mit diesem in Reihe geschaltete Gleichrichter-Dh52-- mit dem zweiten Positionserfasser --H2-- sowie über die Gleichrichter-Dgg bzw. Dh54-- und mit diesen in Reihe geschaltete Widerstände-Rh53'Rh54--,'deren Wert gegenüber dem vorherigen --Rh52-- vermindert ist und sich mit steigender Positionszahl weiter vermindert, mit dem dritten bzw. vierten Positionserfasser --H bzw. H4-- und über einen Gleichrichter --Dh55-- mit dem fünften Positionserfasser-H-verbunden.
Der positive Pol der Stromquelle --B@-- ist überdies mit dem zur Bestimmung der sechsten Zielstelle dienenden Schaltungselement --P6-- verbunden, das über einen Arbeitswiderstand-Rh6--und mit diesem in Reihe geschaltete Gleichrichter --Dh6-- einerseits mit dem Ausgang-A-und anderseits über einen Widerstand --Rh63-- und einen Gleichrichter --D63--, die in Reihe geschaltet sind, mit dem dritten Po- sitionserfasser-H-, sowie über Gleichrichter und Widerstände-Dg bzw. Dh655 Rh64 bzw. Rh65-- mit dem vierten bzw. dem fünften Positionserfasser --H4 bzw. H@-- und über einen Gleichrichter --Dh66-mit dem sechsten Positionserfasser verbunden ist, wobei die Widerstandswerte mit steigender Positionsnummer abnehmen.
Der negative Pol der Stromquelle --B1-- ist an den Wurzeln der Positionserfasser --H bis Hg-ange- schlossen.
Ausgehend vom positiven Pol der Stromquelle --B@-- schliesst sich der durch eines der die Zielstelle
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bis P-ausgewähltegangspunkt, tritt an einem der beiden Ausgänge-A, A-eine von der Entfernung vom Zielpunkt abhängige Spannung gegenüber dem negativen Pol der Spannungsquelle auf, die zur Bildung von Befehlssignalen zur Steuerung des Antriebes verwendet wird und mit zunehmender Annäherung an den Zielpunkt kleiner wird. In der Schaltungsanordnung sind die ohmschen Werte den Arbeitswiderständen-Rgl bis Re5, Rh2 bis Rh6-gleich.
Die Schaltungsanordnung funktioniert in folgender Weise :
Angenommen, das zu betätigende Gerät befindet sich an dem ersten gekennzeichneten Punkt --H1-- der Förderbahn und das Gerät soll auf den fünften gekennzeichneten Punkt-H-der Förderbahn gebracht werden.
In diesem Fall ist der von dem Gerät betätigte erste Positionsschalter --H1-- im geschlossenen Zu-
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stand, die andern --H1 bis H2-- sind im geöffneten Zustand.
Entsprechend der Aufgabe wird der zur Bestimmung der fünften Zielstelle dienende Schalter-P-ge-
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Das Erscheinen des Potentials an dem in die Richtung der sich erhöhenden Positionsnummern steuernden Ausgang --A2-- gibt die Richtung der Bewegung an, das Maximum des Spannungsniveaus Umax den Befehl für das Einschalten der maximalen Geschwindigkeit.
Das Gerät beginnt seine Bewegung und beschleunigt auf volle Geschwindigkeit.
Ankommend am zweiten gekennzeichneten Punkt-H--des Bahnabschnittes wird der in der Reihenfolge nächste Positionserfasser-H-betätigt. Gleichzeitig öffnet der vorherige Positionserfasser
Die Strombahnen gestalten sich nunmehr wie in Fig. 3 angegeben.
Die Werte der Spannungen an den Ausgängen :"A, A-betragen nun
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Das gegenüber dem früheren geringeren Spannungsniveau UA2a bewirkt die erwünschte Geschwindigkeitsverminderung.
Bei Erreichen des dritten gekennzeichneten Punktes der Bahn-H -ergibt sich ein Stromverlauf gemäss Fig. 4.
Die Werte der Spannungen an den Ausgängen-A, A-betragen daher
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Beim vierten gekennzeichneten Punkt der Bahn-H-ergibt sich der Stromverlauf gemäss Fig. 5.
Die Werte der Spannungen an den Ausgängen :"A, A-betragen daher :
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Bei Erreichen der Zielstelle --H-ergibt sich ein Stromverlauf gemäss Fig. 6.
Die Werte der Spannungen an den Ausgängen --At, A2-- betragen nun:
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Bewegung Befehl.
Die in dem Beispiel dem Ziel vorangehende fünfstufige Spannungsänderung an den Ausgängen gibt ständig Befehl auf Regelung der Geschwindigkeit. Durch Wählen der Zahl und der ohmschen Werte der Matrix-Wi-
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derstände kann nach Belieben die Zahl der Spannungsstufen und die Werte der Spannungsdifferenzen zwischen den einzelnen Stufen festgelegt werden.
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zur Regelung der Geschwindigkeit erfolgt mit sinngemässer Verwendung des Aufbaues der in dem Beispiel erklärten Strombahnen. In diesem Fall werden die Spannungsstufen und die Richtungsbestimmung an dem zu der Bestimmung der vermindernden Richtung dienenden Ausgang --A -- erscheinen. An dem in Richtung der sich erhöhenden Positionsnummern steuernden Ausgang--A 2--bleibt die Spannung gegenüber dem negativen Pol --B1-- praktisch Null.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung für die richtungs-- und zielabstandsabhängige automatische Steuerung des Antriebes von vorzugsweise auf einer Zwangsbahn sich fortbewegenden Hebe-Fördervorrichtungen, welche Anordnung Schaltvorrichtungen zur Bestimmung der Ist-Lage sowie zur Auswahl des Zielortes besitzt, wobei ein Teil der Schaltvorrichtung zur Bestimmung der Ist-Lage über in Matrix geschaltete Gleichrichter, vorzugsweise Dioden, mit einem Teil der Schaltvorrichtungen zur Auswahl des Zielortes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass Widerstände oder Widerstandsgruppen unterschiedlicher Widerstandswerte mit den Gleichrichtern, vorzugsweise Dioden, in Reihe geschaltet sind, wobei der Wert der Widerstände bzw.
der Widerstandsgruppen zwischen den Schaltvorrichtungen zur Bestimmung der Ist-Lage, vorzugsweise Positionserfassern (Hi), und den Schaltvorrichtungen zur Auswahl des Zielortes, vorzugsweise Programmge- bern (Pi), mit abnehmender Differenz zwischen den Positionsnummern der Positionserfasser od. dgl. und der Programmgeber od. dgl. abnimmt.