Schaltungsanordnung zur automatischen Mehrkomponenten-Sollwertsteuerung für Dosieranlagen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Mehrkomponenten-Sollwertsteuerung für Dosieranlagen mit einem Istwert-Potentiometer und Sollwertwiderständen in Brückenschaltung, deren Dia gonale einen Nullindikator aufweist, durch welchen bei Brückenabgleich eine Umschaltung der Gutbeschickungs- vorrichtung auf die nächste Komponente auslösbar ist.
Bei Komponentensteuerungen, z.B. für automatische Wiege- bzw. Dosieranlagen, werden in bekannter Weise die einzelnen Komponenten den Schleiferstellungen von Potentiometern zugeordnet. Der Vergleich der Istwert- stellung, die mit der Messeinrichtung (z.B. Waage) ge kuppelt ist, mit den entsprechenden Sollwerten erfolgt über Grenzwert-Indikatoren.
Solange der Istwert kleiner ist als der Sollwert der entsprechenden Komponente, wird diese über ihren Schaltkreis nachgeliefert. Dieser wird erst unterbrochen, wenn der Sollwert erreicht ist. Hiermit erfolgt dann gleichzeitig die Durchschaltung zur nächsten Kompo nente usw.
Es ist bereits eine spezielle Schaltungsanordnung zur Mehrkomponentensteuerung bekannt geworden, bei der die Sollwert-Potentiometer in Serie liegen und die aus Istwert- und Sollwert-Potentiometer gebildete Brücken schaltung bei Erreichen eines Sollwertes so umgeschal tet wird, dass das entsprechende Sollwert-Potentiometer durch Kurzschliessen- aus der Brücke eliminiert wird.
Der wesentliche Gesichtspunkt dieser Schaltung ist die Tatsache, dass die Brücke selbst umgeschaltet wird. Sie ist somit immer vom vorhergehenden Zustand ab hängig.
Diese bekannte Anordnung besitzt somit durch ihre nicht statische Arbeitsweise folgende Nachteile: Da die Anlage am Eingang des Nullindikators um Qeschaltet wird, ist sie anfällig gegen Störungen. Dies gilt im besonderen Masse z.B. gegen kurzzeitigen Ausfall der Netzspannung. Es besteht hierbei keine einfache Um schaltmöglichkeit (ohne Änderung des Schaltungsauf baues) auf eine andere Komponentenzahl.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine statisch wirkende Anordnung diese vorgenannten Nach- teile zu vermeiden und eine einfache und eindeutige Zu ordnung des Schaltzustandes der Servoleitungen zum Verhältnis Ist- zum jeweiligen Sollwert jederzeit repro- duzierbar, auch bei Ausfall der Netzspannung, zu er zielen. Darüberhinaus soll die einfache Umschaltung einer Anlage auf die nächst niedrigere Komponenten zahl lediglich durch Entfernen eines Servo-Relais mög lich sein.
Die eingangs beschriebene Schaltungsanordnung ist zur Lösung der gestellten Aufgabe in der Weise erfin- dungsgemäss ausgebildet, dass das Istwert-Potentiometer mit einer Mehrzahl von parallel dazu an einer gemein samen Spannungsquelle liegender Sollwert-Potentiome- ter Brückenschaltungen bildet, dass für jede Brücke ein gesonderter Nullindikator vorgesehen ist, dass eine Ein gangsklemme aller Nullindikatoren ständig und gemein sam am Schleifer des Istwert-Potentiometers und die andere Eingangsklemme der Nullindikatoren ständig an dem Schleifer je eines Sollwert-Potentiometers liegt,
dass die Ausgänge der Nullindikatoren Relais betätigen, von denen jedes unterhalb des betreffenden Sollwertes in einer ersten und oberhalb dieses Sollwertes in einer zweiten Schaltstellung ist, und dass ein Antriebsmotor für die Gutbeschickungsvorrichtung jeder Komponente über einen Kontakt des Relais in der betreffenden Brük- ke in dessen erster Schaltstellung sowie über Kontakte der Relais in den Brücken der vorher dosierten Kom ponenten in deren zweiten Schaltstellungen an Span nung anlegbar ist.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die prinzipielle Schaltungsanordnung am Beispiel einer Vier-Komponenten-Sollwertsteuerung. Fig.2 zeigt eine zugehörige Decodierschaltung. Verschiedene, den entsprechend Sollwerten additiv zugeordnete Potentiometer S, ... S, sind in eben soviel Brückenschaltungen, die mit einer Spannung U" gespeist werden, gleichzeitig mit dem Istwert-Potentiometer J zu sammengeschaltet.
Im Diagonalzweig jeder Brücke liegt ein Null-Indikator N,...N,, der z.B. ein elektronisches Re lais mit hoher Empfindlichkeit und kleiner Ansprech- zeitkonstante ist. In den Ausgangskreisen der Null-Indikatoren liegen die zugehörigen Servo-Relais Rel, ... Rell, die die ent sprechenden Schaltstromkreise betätigen.
Der Null-Indikator darf naturgemäss die Brücke nicht unzulässig stark belasten, da sonst Rückwirkungen bei den anderen Komponenten auftreten. Da elektrische Relais allgemein die Eigenschaft haben, dass ihr Ein gangswiderstand mit wachsender Entfernung vom Schalt punkt stark zunimmt, sind sie wegen ihrer Rück wirkungsfreiheit hierfür besonders geeignet. Massgebend für die Rückwirkung ist hierbei der Verlauf des Verhält nisses des Gesamtwiderstandes des Istwert- bzw. Soll wert-Potentiometers zum Eingangswiderstand des Indi kators als Funktion des Schaltpunkt-Abstandes.
Die Schaltungszustände der als Null-Indikatoren ar beitenden unipolaren elektronischen Relais ergeben sich somit aus der folgenden Zusammenstellung:
EMI0002.0010
1) <SEP> Istwert <SEP> < <SEP> Sollwert <SEP> 1: <SEP> N1, <SEP> N_, <SEP> N3, <SEP> N., <SEP> Ein
<tb> 2) <SEP> Sollwert <SEP> 1 <SEP> _G <SEP> Istwert <SEP> 2: <SEP> N, <SEP> Aus
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> N=, <SEP> N3, <SEP> N4 <SEP> Ein
<tb> 3) <SEP> Sollwert <SEP> 2 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> 3: <SEP> N,, <SEP> N" <SEP> Aus
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> N3, <SEP> N4 <SEP> Ein
<tb> 4) <SEP> Sollwert <SEP> 3 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> 4: <SEP> N,, <SEP> N2, <SEP> N3 <SEP> Aus
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> N4 <SEP> Ein
<tb> 5) <SEP> Sollwert <SEP> 4 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> :
<SEP> <B><I>Ni,</I></B> <SEP> N2, <SEP> N3, <SEP> N4 <SEP> Aus Entsprechend den Null-Indikatoren haben die in ihren Ausgangskreisen liegenden Servo-Relais Rell... Rel, die gleichen Schaltzustände.
Damit jedoch immer nur der Schaltstromkreis betä tigt wird, der die Zulieferung der jeweiligen Sollwert- Komponente veranlasst, ist zwischen den Null-Indika- toren Ni ... N4 und den geschalteten Servo-Kreisen eine Decodierschaltung erforderlich.
Wenn wir die Servokreise mit Ml, M.2, M3 und M, bezeichnen, so müssen sich folgende Zusammenhänge ergeben:
EMI0002.0027
1) <SEP> Istwert <SEP> < <SEP> Sollwert <SEP> 1: <SEP> Ml <SEP> Ein
<tb> M2, <SEP> M3. <SEP> M, <SEP> Aus
<tb> 2) <SEP> Sollwert <SEP> 1 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> 2: <SEP> M, <SEP> Ein
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> M,, <SEP> M3, <SEP> M., <SEP> Aus
<tb> 3) <SEP> Sollwert <SEP> 2 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> 3 <SEP> : <SEP> M3 <SEP> Ein
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> Ml, <SEP> M" <SEP> M., <SEP> Aus
<tb> 4) <SEP> Sollwert <SEP> 3 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> 4: <SEP> Ml <SEP> Ein
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> Ml, <SEP> M2, <SEP> M3 <SEP> Aus
<tb> 5) <SEP> Sollwert <SEP> 4 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> :
<SEP> M,, <SEP> M2, <SEP> M3, <SEP> M., <SEP> Aus Die sehr einfache Decodierschaltung, die diese Auf gabe löst, ist in Fig. 2 dargestellt. Die gezeichneten Re laisstellungen gelten für den Schaltzustand Istwert < Sollwert 4, d.h. die Servorelais Rell ... Rel, sind uner- regt.
Wenn wir zur besseren Erläuterung den Zustand 3 betrachten, dann sind nach der Zusammenstellung (Soll wert 2 < Istwert < Sollwert 3) die Servo-Relais Rel3 und Re14 geschlossen. Der Schaltstrom fliesst somit vom + -Pol über die Ruhekontakte von Rel, und Rel_ und den Arbeitskontakt von Re13 zum Schaltkreis M3.
M4 ist wegen des offenen Ruhekontaktes von Rel3 stromlos, so dass also nur M3 betätigt wird, wie in der Zusammenstellung unter Punkt 3 gefordert.
Ein besonderer Vorteil dieser Mehrkomponenten- Sollwertsteuerung besteht darin, dass man ihre Kapazität in einfacher Weise verringern kann.
Dies soll am Beispiel 4 Komponenten-Steuerung, wie sie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, näher erläutert wer den.
Will man die 4 Komponentensteuerung z.B. auf 3 Komponenten reduzieren, so braucht man nur das Ser- vo-Relais Rel" das zweckmässigerweise - wie auch die anderen Servo-Relais - mit einem steckbaren Sok- kel versehen ist, zu entfernen.
In entsprechender Weise erhält man die 2 Kompo nenten- bzw. 1 Komponentensteuerung, wenn man Re13 bzw. Re13 und Reh entfernt.
Die nachfolgende Zusammenstellung zeigt den Plan der Bestückung von Servo-Relais in Abhängigkeit von der Zahl der Sollwert-Komponenten.
EMI0002.0062
<U>Zahl <SEP> der <SEP> Sollwert-Komponenten <SEP> Servo-Relais <SEP> Bestückung</U>
<tb> 1 <SEP> Rel,
<tb> 2 <SEP> Rel,+ <SEP> Reh
<tb> 3 <SEP> Rell+ <SEP> Rel., <SEP> +. <SEP> Re13
<tb> 4 <SEP> Rel,+ <SEP> Rel2 <SEP> + <SEP> Re13+Re1, Ein weiterer Vorteil dieser Steuerung ist die relativ grosse Zahl von anschaltbaren Sollwert-Komponenten. Diese Erweiterungsfähigkeit ist praktisch nur begrenzt durch die Belastung der Brückenschaltung durch die Null-Indikatoren.
Wählt man die Widerstände der Istwert- bzw. Soll- wert-Potentiometer entsprechend niederohmig, dann kann man ohne Schwierigkeiten mit hochempfindlichen Transistor-Relais als Null-Indikatoren eine 10-Kompo- nentensteuerung mit hoher Genauigkeit realisieren.
Circuit arrangement for automatic multicomponent setpoint control for dosing systems The invention relates to a circuit arrangement for automatic multicomponent setpoint control for dosing systems with an actual value potentiometer and setpoint resistors in a bridge circuit, the diagonal of which has a zero indicator, through which, when the bridge is balanced, the goods loading device is switched to the next Component is triggered.
For component controls, e.g. For automatic weighing or dosing systems, the individual components are assigned to the wiper positions of potentiometers in a known manner. The comparison of the actual value setting, which is coupled to the measuring device (e.g. scales), with the corresponding setpoints is carried out using limit value indicators.
As long as the actual value is smaller than the setpoint of the corresponding component, this is supplied via your circuit. This is only interrupted when the setpoint is reached. This then simultaneously switches through to the next component, etc.
A special circuit arrangement for multi-component control is already known in which the setpoint potentiometers are in series and the bridge circuit formed from the actual value and setpoint potentiometer is switched over when a setpoint is reached, so that the corresponding setpoint potentiometer is short-circuited. is eliminated from the bridge.
The essential aspect of this circuit is the fact that the bridge itself is switched. It is therefore always dependent on the previous state.
This known arrangement has the following disadvantages due to its non-static mode of operation: Since the system is switched to Q at the input of the zero indicator, it is susceptible to interference. This is particularly true e.g. against short-term failure of the mains voltage. There is no simple switchover option (without changing the circuit structure) to a different number of components.
The invention is based on the object of avoiding these aforementioned disadvantages by means of a statically acting arrangement and of providing a simple and unambiguous assignment of the switching state of the servo lines to the ratio of the actual value to the respective setpoint, which can be reproduced at any time, even if the mains voltage fails aim. In addition, the simple switchover of a system to the next lower number of components should only be possible, please include by removing a servo relay.
The circuit arrangement described at the beginning is designed according to the invention to solve the problem in such a way that the actual value potentiometer forms bridge circuits with a plurality of setpoint potentiometers connected in parallel to a common voltage source so that a separate zero indicator for each bridge it is provided that one input terminal of all zero indicators is constantly and jointly on the wiper of the actual value potentiometer and the other input terminal of the zero indicators is constantly on the wiper of one setpoint potentiometer,
that the outputs of the zero indicators actuate relays, each of which is below the relevant setpoint in a first and above this setpoint in a second switch position, and that a drive motor for the product loading device of each component via a contact of the relay in the relevant bridge in its first switch position and via contacts of the relays in the bridges of the previously dosed components in the second switch positions of voltage can be applied.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing by means of an exemplary embodiment.
Fig. 1 shows the basic circuit arrangement using the example of a four-component setpoint control. 2 shows an associated decoding circuit. Different potentiometers S,... S assigned additively to the corresponding setpoints are connected to the actual value potentiometer J in just as many bridge circuits that are fed with a voltage U ".
In the diagonal branch of each bridge there is a zero indicator N, ... N ,, which e.g. is an electronic relay with high sensitivity and a small response time constant. The associated servo relays Rel, ... Rell, which actuate the corresponding switching circuits, are located in the output circuits of the zero indicators.
Naturally, the zero indicator must not place an unacceptably heavy load on the bridge, as this would result in repercussions on the other components. Since electrical relays generally have the property that their input resistance increases sharply with increasing distance from the switching point, they are particularly suitable for this because they are non-reactive. The course of the ratio of the total resistance of the actual value or setpoint potentiometer to the input resistance of the indicator as a function of the switching point distance is decisive for the reaction.
The switching states of the unipolar electronic relays working as zero indicators result from the following list:
EMI0002.0010
1) <SEP> actual value <SEP> <<SEP> setpoint <SEP> 1: <SEP> N1, <SEP> N_, <SEP> N3, <SEP> N., <SEP> on
<tb> 2) <SEP> Setpoint <SEP> 1 <SEP> _G <SEP> Actual value <SEP> 2: <SEP> N, <SEP> Off
<tb> <<SEP> Setpoint <SEP> N =, <SEP> N3, <SEP> N4 <SEP> On
<tb> 3) <SEP> Setpoint <SEP> 2 <SEP> <<SEP> Actual value <SEP> 3: <SEP> N ,, <SEP> N "<SEP> Off
<tb> <<SEP> Setpoint <SEP> N3, <SEP> N4 <SEP> On
<tb> 4) <SEP> Setpoint <SEP> 3 <SEP> <<SEP> Actual value <SEP> 4: <SEP> N ,, <SEP> N2, <SEP> N3 <SEP> Off
<tb> <<SEP> Setpoint <SEP> N4 <SEP> On
<tb> 5) <SEP> setpoint <SEP> 4 <SEP> <<SEP> actual value <SEP>:
<SEP> <B><I>Ni,</I> </B> <SEP> N2, <SEP> N3, <SEP> N4 <SEP> Off According to the zero indicators, the servo circuits in their output circuits have Relay Rell ... Rel, the same switching states.
However, so that only the circuit that causes the respective setpoint component to be supplied is always actuated, a decoder circuit is required between the zero indicators Ni ... N4 and the switched servo circuits.
If we designate the servo circuits with Ml, M.2, M3 and M, the following relationships must result:
EMI0002.0027
1) <SEP> actual value <SEP> <<SEP> setpoint <SEP> 1: <SEP> Ml <SEP> on
<tb> M2, <SEP> M3. <SEP> M, <SEP> Off
<tb> 2) <SEP> setpoint <SEP> 1 <SEP> <<SEP> actual value <SEP> 2: <SEP> M, <SEP> On
<tb> <<SEP> Setpoint <SEP> M ,, <SEP> M3, <SEP> M., <SEP> Off
<tb> 3) <SEP> Setpoint <SEP> 2 <SEP> <<SEP> Actual value <SEP> 3 <SEP>: <SEP> M3 <SEP> On
<tb> <<SEP> Setpoint <SEP> Ml, <SEP> M "<SEP> M., <SEP> Off
<tb> 4) <SEP> Setpoint <SEP> 3 <SEP> <<SEP> Actual value <SEP> 4: <SEP> Ml <SEP> On
<tb> <<SEP> Setpoint <SEP> Ml, <SEP> M2, <SEP> M3 <SEP> Off
<tb> 5) <SEP> setpoint <SEP> 4 <SEP> <<SEP> actual value <SEP>:
<SEP> M ,, <SEP> M2, <SEP> M3, <SEP> M., <SEP> Off The very simple decoding circuit that solves this task is shown in FIG. The relay settings shown apply to the switching status actual value <setpoint 4, i.e. the servo relays Rell ... Rel are not excited.
If we consider state 3 for a better explanation, then after the compilation (target value 2 <actual value <target value 3) the servo relays Rel3 and Re14 are closed. The switching current thus flows from the + pole via the normally closed contacts of Rel and Rel_ and the normally open contact of Re13 to the circuit M3.
M4 is de-energized because of the open normally closed contact of Rel3, so that only M3 is actuated, as required in the compilation under point 3.
A particular advantage of this multi-component setpoint control is that its capacity can be reduced in a simple manner.
This is to be explained in more detail using example 4 component control, as shown in Fig. 1 and 2, who the.
If you want to use the 4 component control e.g. If reduced to 3 components, you only need to remove the servo relay Rel "which, like the other servo relays, has a plug-in socket.
In a corresponding way, you get the 2 component or 1 component control if you remove Re13 or Re13 and Reh.
The following list shows the plan for equipping servo relays depending on the number of setpoint components.
EMI0002.0062
<U> Number <SEP> of the <SEP> setpoint components <SEP> servo relay <SEP> assembly </U>
<tb> 1 <SEP> Rel,
<tb> 2 <SEP> Rel, + <SEP> Reh
<tb> 3 <SEP> Rell + <SEP> Rel., <SEP> +. <SEP> Re13
<tb> 4 <SEP> Rel, + <SEP> Rel2 <SEP> + <SEP> Re13 + Re1, Another advantage of this control is the relatively large number of switchable setpoint components. This expandability is practically only limited by the load on the bridge circuit caused by the zero indicators.
If the resistances of the actual value or setpoint potentiometer are selected to be correspondingly low, then a 10-component control with high accuracy can be implemented without difficulty using highly sensitive transistor relays as zero indicators.