CS210965B1

CS210965B1 - Connection of two or more controllers

Info

Publication number: CS210965B1
Application number: CS869979A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Lanka
Original assignee: Zdenek Lanka
Priority date: 1979-12-12
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1982-01-29

Description

(54) Zapojení dvou nebo více regulátorů(54) Connection of two or more controllers

Předmětem vynálezu je zapojení dvou nebo více rugulétorů, kde jádrem každého regulátoru je operační zesilovač a každý z regulátoru může být jiného typu. Zapojení podle vynálezu je určeno zejména k nastavitelnému omezování několika veličin v regulované soustavě.It is an object of the invention to employ two or more governors wherein the core of each controller is an operational amplifier and each controller may be of a different type. The circuit according to the invention is intended, in particular, for the adjustable limitation of several quantities in a controlled system.

Dosud jsou používána dvě různé zapojení regulátorů pro omezení několika veličin v regulované soustavě. První způsob je sériové řazení regulátorů, při kterém je první regulátor nadřazen druhému, druhý třetímu a tak dále. Přitom regulátory mohou mít rozdílné dynamické vlastnosti, avšak signély Žádaných hodnot pro omezení veličin v soustavě nelze libovolně volit, neboť při nastavování se mění zesílení v regulační smyčce a při nulovém zesílení jsou regulátory před nastavovacím potenciometrem zcela vyřazeny z činnosti.So far, two different controller connections have been used to limit several variables in the controlled system. The first method is the serial sequencing of the controllers, in which the first controller is superior to the second, the second to the third and so on. The controllers may have different dynamic properties, but the setpoint signals for the limitation of variables in the system cannot be freely selected, since the setting changes the gain in the control loop and at zero gain the controllers are completely disabled before the setting potentiometer.

Druhé zapojení spočívá v použití jediného společného regulátoru, před nímž jsou nejprve vytvořeny jednotlivé regulační odchylky a z nich je obvodem pro výběr extrému vybrána ta, která má přívod energie do regulované soustavy nejvíce omezit. U tohoto zapojení je třeba pro všechny regulované veličiny volit jednotné dynamické chováni regulátoru a především věechny signély skutečných hodnot musí mít stejnou polaritu, kterou někdy nelze získat bez použití invertorů.The second circuit consists in the use of a single common controller, in front of which individual control deviations are first created, and from these the extreme selection circuit selects the one that is to reduce the power supply to the controlled system the most. In this connection, it is necessary to select a uniform dynamic behavior of the controller for all controlled variables and above all all signals of actual values must have the same polarity, which sometimes cannot be obtained without using inverters.

Nevýhody známých zapojení odstraňuje převážnou měrou zapojení dvou nebo více regulátorů podle vynálezu, kde jédrem každého regulátoru je operační zesilovač a každý z regulátorů může být jiného typu, jehož podstatou je, že regulátory jsou zapojeny paralelně jako navzájem rovnocenné tak, že k výstupu operačního zesilovače každého regulátoru je připojena první dioda a druhá dioda, jedna anodou a jedna katodou, přičemž první dioda je druhým pólem připojena do společného uzlu impedancí, tvořících zápornou zpětnou vazbu a invertujícího vstup operačního zesilovače a druhé dioda je druhým pólem připojena k výstupnímu uzlu, který je 210965 společný pro všechny regulátory a výstupní uzel je odporem spojen se zdrojem stejnosměrného napětí, jehož polaritou je druhé dioda polarizována v propustném směru. Podle vynálezu může být v sérii s druhou diodou před výstupní uzel zapojena luminiscenční dioda.Disadvantages of the known circuitry largely eliminate the wiring of two or more controllers according to the invention, wherein each controller is an operational amplifier, and each controller may be of a different type in that the controllers are connected in parallel as mutually equivalent to each other a first diode and a second diode are connected to the controller, one anode and one cathode, the first diode being connected to the common node by the impedance forming the negative feedback and inverting input of the opamp and the second diode being connected to the output node which is 210965 common to all controllers and the output node is connected to a DC voltage source with the polarity of which the second diode is polarized in the forward direction. According to the invention, a luminescent diode can be connected in series with the second diode in front of the output node.

Paralelní zapojení regulátoru podle vynálezu umožňuje zachovat rozdílné dynamické chování jednotlivých regulátorů pro jednotlivé omezované veličiny v regulované soustavě a především libovolně snížit signál některá žádané hodnoty, aniž by se snížilo zesíleni v regulační smyčce, nebo dokonce některé regulátory vyřadily z činnosti. Přitom je možno libovolně kombinovat invertující a neinvertující regulátory a tím přizpůsobit zapojení pro libovolné polarity vstupních signálů bez zařazování invertorů. Paralelní zapojení regulátorů tedy splňuje větěinu výhod zapojení dosud známých.The parallel connection of the controller according to the invention makes it possible to maintain different dynamic behavior of the individual controllers for individual limited quantities in the controlled system and, above all, to arbitrarily reduce the signal of some setpoints without reducing the gain in the control loop, or even to disable some controllers. It is possible to combine inverting and non-inverting controllers at any time to adapt the wiring for any polarity of the input signals without switching inverters. The parallel connection of the controllers thus fulfills most of the advantages of the hitherto known connection.

Příklad zapojení dvou nebo více regulátorů podle vynálezu: je znázorněn schematicky na připojeném výkrese, kde je paralelní zapojení tří regulátorů různých typů, první invertující a druhé dva neinvertující.An example of the connection of two or more controllers according to the invention: is shown schematically in the attached drawing, where the parallel connection of three controllers of different types is the first inverting and the second two non-inverting.

V zapojení tři regulátorů podle vynálezu, znázorněném na výkrese, je jeden regulátor A invertující a dva regulátory B, C neinvertující, zapojená paralelně, takže jsou navzájem rovnocenné. Každý regulátor A, B, C má dva vstupy, jeden pro signál řídicí veličiny, to jest svorka 2 vstupu žádané hodnoty a druhý pro signál regulované veličiny, to jest svorka 3 vstupu skutečné hodnoty, které jsou přes první sčítací odpor X a druhý sčítací odpor X připojeny ke vstupu operačního zesilovače 1, který je jádrem každého z regulátorů A, B, C.In the three controllers of the invention shown in the drawing, one controller A is inverting and two controllers B, C are non-inverting, connected in parallel so that they are equivalent to each other. Each controller A, B, C has two inputs, one for the setpoint signal, i.e., the setpoint input terminal 2 and the other for the setpoint signal, i.e., the actual value input terminal 3, which are across the first addition resistor X and the second addition resistor. X connected to the input of operational amplifier 1, which is the core of each of the controllers A, B, C.

K výstupu operačního zesilovače χ každého regulátoru A, B, C je připojena první dioda 1 a druhá dioda 8, jedna anodou a druhá katodou. První dioda 2 regulátoru A je druhým pólem připojena do společného uzlu impedancí X, j>> 6, tvořících zápornou zpětnou vazbu a určujícího charakter regulátoru a invertujícího vstup operačního zesilovače χ a druhé dioda 8 je druhým pólem připojena k výstupnímu uzlu 10. který je společný pro všechny regulátory A, B,The first diode 1 and the second diode 8, one anode and the second cathode, are connected to the output of the operational amplifier χ of each controller A, B, C. The first diode 2 of the controller A is connected to the common node by an impedance X, j >> 6, forming negative feedback and determining the character of the controller and inverting the input of the operational amplifier χ and the second diode 8 is connected to the output node 10 by the second pole. for all controllers A, B,

C, tedy do místa, kde vzniká akční veličina.C, ie to the place where the action variable is generated.

Tato druhá dioda 8 může mít zapojenu v sérii další, luminiscenční diodu která světelně signalizuje, který z regulátorů A, B, C je právě v činnosti. Výstupní uzel 10 regulátorů A, B C je odporem 11 spojen se zdrojem stejnosměrného napájecího napětí (neznázoměn) takové polarity, že druhá dioda 8 je polarizována v propustném směru. V regulátoru B je znázorněno také zapojení svodového odporu 12 a kondenzátorů 16 v děliči záporné zpětné vazby a v regulátoru C je znázorněno zapojení dvou odporů 13. 1 4 v děliči záporné zpětné vazby a odporu 15 kladné zpětné vazby s kondenzátorem 18.This second diode 8 may have in series a further, luminescent diode which lightly signals which of the regulators A, B, C is in operation. The output node 10 of the controllers A, B C is connected to a source of DC supply voltage (not shown) of a polarity such that the second diode 8 is polarized in the forward direction. The controller B also shows the connection of the leakage resistor 12 and the capacitors 16 in the negative feedback divider and the controller C shows the connection of the two resistors 13, 14 in the negative feedback divider and the positive feedback resistor 15 with the capacitor 18.

Funkce jednotlivých regulátorů A, B, C v paralelním zapojení je oprotiobvyklé činnosti doplněna diodami 2, 8 pro výběr extrémního, obvykle nejnižšího výstupního napětí. U toho regulátoru, u něhož je v ustáleném stavu vyrovnána žádaná a skutečná hodnota, se otevírá druhé dioda 8 k výstupu. U regulótorů, u nichž je žádaná hodnota větší než hodnota skutečná, se otevírají první diody 2 zpětné vazby, operační zesilovače X nezesilují a příslušné regulátory jsou odpojeny do výstupu zavřenými druhými diodami 8.The function of the individual controllers A, B, C in parallel connection is, in contrast to the usual operation, supplemented by diodes 2, 8 for selecting the extreme, usually the lowest output voltage. In the case of a controller in which the setpoint and the actual value are balanced in the steady state, the second diode 8 opens to the output. For controllers where the setpoint is greater than the actual value, the first feedback diodes 2 open, the operational amplifiers X do not amplify, and the respective controllers are disconnected to the output by the closed second diodes 8.

Pracující regulátor je signalizován svíticí luminiscenční diodou 2· Příkladem použití zapojení podle vynálezu může být regulace stejnosměrných zdrojů pro povrchovou úpravu kovů nebo pro nabíjení akumulátorů, u nichž je třeba nastavit maximální proud a maximální napětí.The working controller is signaled by a light-emitting diode 2. An example of the use of the circuit according to the invention is the regulation of DC sources for metal surface treatment or for charging of accumulators, in which the maximum current and maximum voltage must be set.

U těohto je možno určit skutečnou hodnotu na výstupních svorkách zdroje a vzorek proudu odebírat z bočníku, přičemž není na závadu, že oba signály mají jak opačné polarity, tak velice rozdílnou úroveň, při nichž nelze použít jediného regulátoru s výběrem extrémní odchyl· ky bez invertoru. Současně je zachována možnost snížení dvou signálů žádané hodnoty až na nulu, aniž by jeden z regulátorů byl vyřazen ž činnosti, jak je tomu u sériového zapojení regulátorů.These can be used to determine the actual value at the output terminals of the power supply and to take a current sample from the shunt, while there is no problem that both signals have both opposite polarities and very different levels where a single controller with extreme deviation selection without inverter can not be used. . At the same time, the possibility of reducing two setpoint signals to zero is maintained, without one of the controllers being disabled as in the case of series controllers.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Connection of two or more controllers, where the core of each controller is an operational amplifier and each of the controllers may be of a different type, characterized in that the controllers (A, B, C) are connected in parallel so that the output of the operational amplifier (1) of each controller (A,

B, C) the first diode (7) is connected by an anode and the second diode (8) by a cathode, the first diode (7) is connected to the inverting input of the operational amplifier (1) and the second diode (8) is connected to the output node (10) which is common to all controllers (A, B, C) and the output node (10) is connected to a DC voltage source by a resistor (11),

Wiring according to claim 1, characterized in that a luminescent diode (9) is connected upstream of the output node (10) in series with the second diode (8).