CH419294A - Verfahren zur programmgesteuerten kodierten Regelung mit selbsttätiger Korrektur der Lage eines in seinen Ausmassen wechselnden Körpers in bezug auf einen anderen Körper - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    programmgesteuerten kodierten Regelung mit selbsttätiger Korrektur der Lage  eines in seinen Ausmassen wechselnden Körpers in bezug auf einen anderen Körper    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pro  grammgesteuerten kodierten Regelung mit selbsttäti  ger Korrektur der Lage eines in seinen Ausmassen  wechselnden Körpers in bezug auf einen anderen  Körper.  



  Es sind schon Lageregelungen bekannt, die mit  analogen Messgliedern zur     Erfassung    der     Lagen-Ist-          und        -:Sollwerte    arbeiten. Desgleichen .sind digitale  Lageregelungen bekannt, bei denen :die Lage eines  Körpers durch Zählung :bestimmt werden. Während  .die analoge Lageregelung im allgemeinen zu ungenau  ist, können bei der     ,digitalen    Lageregelung leicht In  formationen verloren gehen. Eventuell vorgesehene  Kontrollen     können    nur für bestimmte Orientierungs  punkte     idurchgeführt    werden.  



  Eine grössere Sicherheit bietet die ebenfalls schon  bekannte kodierte Lageregelung. Diese ist     @deshalb     besonders vorteilhaft, weil für viele     Anwendungsfälle     eine     Absolutmessun;g    des     Lagen-Istwertes    erforder  lich ist. Ein Nachteil bei den bekannten kodierten  Lageregelungen ist bisher noch, dass z. B. bei Wal  zenanstellungen im Betrieb der Walzendurchmesser  sich ändern kann und dadurch Ungenauigkeiten ent  stehen, oder beim Auswechseln einer     Walze    ein neuer  Wertermittelt und vorgegeben werden muss.  



  Dieser Nachteil wird durch das Verfahren zur  programmgesteuerten kodierten     Regelung    mit selbst  tätiger Korrektur der Lage eines in seinen Ausmassen  wechselnden Körpers in     ibezug    auf einen anderen  Körper nach der Erfindung dadurch vermieden, :

  dass  in einem Regelkreis mit einem     Winkelkadierer    die  Entfernung der Umfänge der beiden Körper gemes  sen und in Form einer     kodierten    Zahl einem Speicher  eingegeben werden, aus dem sie in geeigneter Form    der Regelung     aufgeschaltet    werden und     dass    entwe  der beim Wechseln der Ausmasse des einen Körpers  oder in bestimmten Abständen     während    des Pro  grammablaufs die Entfernung der Umfänge der bei  den Körper erneut gemessen, die     :Differenz    !des alten  mit .dem     neuen        Messwert    festgestellt -und die     kodierte     Zahl im Speicher korrigiert wird.  



  Anhand der Figur wird im     folgenden    die Erfin  dung an einem Anwendungsbeispiel näher erläutert.  Die Lageregelung wird mit Hilfe von drei überla  gerten Regelkreisen zur Stromregelung,     Drehzahlre-          P        a        lung        und        LaC        geregelung        durchgeführt.        Die        Lagenab-          weichung    (Differenz zwischen Lagesoll-     und        Lageist-          wert)        bestimmt,

  den        Sollwert    der     unterlagerten    Dreh  zahlregelung. Die     Differenz    zwischen     Drehzahl-Soll-          und        Istwert    gibt den     Stromsollwert    vor. Drehzahlre  gelung und     unterlagerte    Stromregelung werden hier  nicht mehr erläutert. Die Figur zeigt die Wirkungs  weise der kodierten     Lageregelung.     



  In einen Rechner 1     werden    die     Führungsgrössen          bzw.    .die Korrektureingaben     eingegeben.    Die vom  Rechnerausgang gelieferten     Lagesollwerte    werden als  abgeleitete Führungsgrösse     w'    bezeichnet.

   Diese kann  nur positiv sein, weil es sich um     wegbegrenzte    An  triebe handelt, deren unterste Stellung mit Null be  zeichnet wird. w' wird einem     Subtrahierwerk    2 zuge  leitet, in welchem aus ihr und dem     Lagenistwert    x     die          Regelabweichung        xw        gebildet    wird.     xw    kann sowohl  positiv als auch negativ sein.  



  In dem nachfolgenden     Regelbetrags-Auswer-          tungsgerät    3 wird das     Lagensignal    weiter     verarbeitet     und an den     Digital-Analog-Wandler    4 gegeben; die  ser formt die     kodierte        Abweichung    der Lage in eine  analoge Spannung um, die der     Drehzahlregelung        als         Sollwert dient. Oberhalb einer     einstellbaren        Wegdif-          ferenz    bleibt die analoge     Ausgangsspannung    des       Digital-Analog-Wandlers    konstant.

   Wird die Diffe  renz kleiner, so     ändert    .sich die     Ausgangsspannung     und     veranlasst,    dass der     Ansbellmotor        richtig        @ab@ge-          bremst    wird.

   Im     Digibal-Analog-Wandler.    4 ist     ein     Funktionsgeber     enthalten,    der die Aufgabe hat, ,den       Drehzahlsollwert    annähernd     parabelförmig    zu  verändern,     ,damit    der     Anstelhnotor    mit konstanter       Verzögerung    abgebremst wird und kürzeste     Brems-          zeiten        erreicht    werden.

   Die mathematisch genaue  Parabel     .als        Abbremskurve    setzt voraus, dass sich der  Strom im     Anstellmotor        in    der .Zeit     Null    mit der     Steil-          heit        unendlich    ändert. Aus physikalischen Gründen  ist dies nicht möglich. Andererseits ist der Stromre  gelung durch die<B>50</B> Hz der     Netzfrequenz    eine obere  Grenze gegeben.

   Ausserdem darf sich aus motori  schen Gründen der Strom nicht zu     (schnell        ändern          (Kommutierung).    Aus diesen Gründen. muss die exak  te Parabel verzerrt werden. Die Verzerrungen sind  äquivalent einem Vorhalt und geben     idem    Regler aus  serdem ein integrales     Verhalten.     



  Der von     .einem        Winkelkodierer    5     übertragene          Lagenistwert    wird über ein     Istwert-Korrekturglied.    6       dem        Subtrahierwerk    2     zugeführt.    Das     Istwert-Kor-          rekturglied    hat     idie    Aufgabe, den     A'bsolutwert    der       Winkelkodierer    zu verändern     (Walzendurchmesser-          Ausgleich).     



  Der     Korrekturwert    kann     durch        Dekadenschalter     vorgegeben werden.     Ausserdem    muss die     Stellung,     Lage oder Position eines von dem     Antrieb    einer       Arbeitsmaschine        ibewegten    Teiles, beispielsweise die  Stellung der     Oberwalze    an einem     Walzgerüst,    mit  dem     Winkelkodierer    5 gemessen werden. Die Posi  tion wird vom     Winkelkodierer    als eine Zahl ausge  geben.

   Die     Darstellung    der Zahl kann binär, dezimal  oder auch     binär4dezimal    erfolgen.  



  Die vom     Winkelkodierer    5 ausgegebene Zahl  kann direkt mit dem     Walzspalt        übereinstimmen.    Wird       die    Walze aber gewechselt und durch     eine    dickere  oder dünnere     ersetzt,    so     .muss    ein     Korrekturwert    zu  der     vom        Winkelkodierer    ausgegebenen Zahl     ,addiert          (dünnere    Walze)     odersubtrahiert    (dickere Walze)  werden.

   Wird der     Winkelkodierer        entsprechend    der       dünnsten    vorkommenden Walze     justiert,    so braucht  ,die     Korrektur    nur als     Subtraktion        zu        erfolgen.     



  Die Korrekturwerte     können;    - beispielsweise von  Hand -     mittels        D.ekadenschalter,    Tastaturen     etc.        @in,     ein .im     Istwert-Korrekturglied    6     enthaltenes        Subtra-          hierwerk    eingegeben     werden        (Handkorrektur),    sie  können aber auch automatisch     erhalten    werden.

   In  diesem Fall werden die Walzen bis auf einen defi  nierten     Walzspalt,        vorzugswiese    Null,     zusammenge-          fahren.        Der    vom     Winkelkodierer        ,ausgegebene        Wert     wird dann in einen nicht     dargestellten        Speicher        über-          tragen    und von diesem festgehalten.

   Der     Speicher     arbeitet dann auf     das    im     Istwert-Korrekturglied    ent  haltene     Subtrahierwerk,    und dieses subtrahiert lau  fend     den:    im Speicher     festgehaltenen.        Wert    vom jewei  ligen Betrag des     Winkelkodnerers.       Das übertragen des Korrekturwertes in den Spei  cher erfolgt     wiederum    automatisch.

   Die     Walzen    wer  den von Hand     zusammengefahren.    Wenn die     Walzen          aufeinandergefahrensind,    wird :dies von einem eben  falls nicht dargestellten     Walzkraftme        ssgerät    ange  zeigt, oder der Strom der     Anstellmotoren        steigt    .an,  während die Drehzahl     Null    ist. Wenn dieser Zustand       erreicht    ist, wird ein Relais ;betätigt, das die     LUber-          nahme    des Wertes vom     Winkelkodierer    in den Kor  rekturspeicher veranlasst.  



  Die vom     Subtrahierwerk    im     Istwert-Korrektur-          glied    6 ausgegebenen Werte werden im Subtrahier  werk von getrennt vorgegebenen     Lagensollwerten     subtrahiert. Die von diesem     Subtrahierwerk    2 aus  gegebenen     Werte    stellen die Differenz zwischen dem       Lagensollwert        und    dem     Lagenistwert    - also den zu  fahrenden Weg - dar.  



  In Odem     Digital--Analog-Wandler    4 werden die       eingegebenen        Zahlwerte    in Spannungen umgesetzt.  Diese Spannungen müssen in Abhängigkeit vom Weg  den regeltechnischen Bedingungen genügen. Sie stel  len dann     fair    die nachgeschaltete     Regelung    den     Dreh-          zahl-Sollwertdar.     



       Hinter    dem     Istwert-Korrekturglied    6 ist eine An  schlussmöglichkeit     für    eine     Leuchtziffern-Anzeige    7  mit einem     Umsetzer    8 und einer     Istwertanzeige    9  vorhanden zur dauernden Anzeige der Walzenstel  lung.     Ausserdem    sind vor und hinter dem     Subtrahier-          werk,Prüfstecker    1,0 vorhanden, an die .die     Leuchtzif-          fern-,Anzeige    bei der Fehlersuche angeschlossen wer  "en kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur programmgesteuerten kodierten Regelung mit selbsttätiger Korrektur der Lage eines in seinen Ausmassen wechselnden Körpers in bezug auf einen ,anderen Körper, idiadurch gekennzeichnet, dass in einem Regelkreis mit :

   einem Winkelkodierer die Entfernung,der Unilänge der beiden Körper ge messen und in Form einer kodierten Zahl einem Speicher eingegeben @werd-en, aus dem sie in geeigne ter Form der Regelung aufgeschaltet werden, und dass entweder beim Wechsel der Ausmasse des einen Körpers oder in bestimmten Abständen während des Programmablaufs die Entfernung der Urifänge der beiden Körper ,erneut gemessen,

   die Differenz des alten mit dem neuen Messwert festgestellt und die kodierte Zahl im Speicher korrigiert wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, idadurch ge kennzeichnet, dass zur Feststellung der Differenz der Winkelkodierer dem Minimum der Ausmasse des einen:

   Körpers entsprechend justiert ist und diesen Wert einem Speicher überträgt, der auf ein Subtra- hierwerk arbeitet, in dem laufend der im Speicher festgehaltene Wert von ,dem jeweils ,durch den Win- kelkodierer ,gemessenen Wert abgezogen wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unterau sprach 1, dadurch "gekennzeichnet, dass zur Übertra- gung des Korrekturwertes in den Speicher die Um- fänge der beiden Körper einander bis zur Berührung genähert werden, worauf ein ,Steuerorgan, z.

   B. ein Relais, ausgelöst wird, durch das die übertragung veranlasst wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und den Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Subtrahierwerk ausgegebenen Werte in einem zweiten Subtrahierwerk von vorgegebenen Sollwerten abgezogen werden,

   worauf die Differenz über einen Digital-Analog-Wandler der Regelung aufgeschaltet wird.