DD142768A1 - Schaltungsanordnung zur manuellen sollwertvorgabe an drehzahl-und lageregelkreisen - Google Patents

Abstract

Schaltungsanordnung zur manuellen Sollwertvorgabe an Drehzahl- und Lageregelkreisen, insbesondere für Stellantriebe an Be~ und Verarbeitungsmaschinen. Durch die Erfindung soll eine einfache und kostengünstige Lösung zur Bewegung von Stellantrieben entsprechend einer manuellen Betätigung geschaffen werden. Dies wird erreicht, indem als Sollwertgeber für den Drehzahl- und Lageregelkreis ein durchstimmbarer Regelwiderstand, der mit seinen äußeren Anschlüssen an einer Konstantspannungsquelle liegt, mit einem nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler vorgesehen ist. In zwei in Reihe geschaltete Pufferspeicher werden die taktweise von dem Analog-Digital-Wandler abgefragten Werte nacheinander eingeschrieben und von einer Subtraktionsschaltung miteinander verrechnet. Die Differenz wird als Sollwert an den Drehzahl- und Lageregelkreis ausgegeben. Eine den Maximalwert-/Nullübergang am Sollwertgeber erfassende Einrichtung ruft an der Subtraktionsschaltung eine Korrekturrechnung auf. - Figur -

Description

a) Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur manuellen Sollwertvorgabe an Drehzal- und Lageregelkreisen

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur manuellen Sollwertvorgabe für elektronische Drehzahl- und Lageregelkreise, insbesondere für Stellantriebe von Be- und Verarbeitungsmaschinen. Bei programmgesteuerten Maschinen ist es im Einrichtbetrieb notwendig, eine einer manuellen Betätigung entsprechende Bewegung der Stellantriebe herbeizuführen. Dazu ist ein den Stellantrieben zuzuführender Sollwert erforderlich.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, an Werkzeugmaschinen im Einrichtbetrieb eine Tisch- oder Supportverstellung mit einem Handrad über ein mechanisches Getriebe vorzunehmen und den zurückgelegten Weg zu messen und anzuzeigen.

Der Nachteil einer solchen mechanischen Anordnung beruht auf dem sehr hohen Aufwand für die Mechanik, die neben den elektronisch arbeitenden Stellantrieben und dem Meßsystem mit der Positionsanzeige zusätzlich' notwendig ist. Außerdem ist eine Betätigung für den Ma-

schinenbediener sehr kraftaufwendig.

Es ist weiterhin eine numerische Steuereinheit bekannt, bei der an der Bedientafel ein von Hand betätigbarer Impulsgenerator in Form eines rotatorischen, inkrementalen Weggebers mit einem nachgeschalteten Richtungsdiskriminator vorgesehen ist. Durch die Versteilung des Rotors des Weggebers gelangen für Jedes Weginkrement zwei um 90 phasenverschobene Impulse an den Richtungsdiskriminator, der daraus einen richtungsabhängigen Sollwertimpuls formt und diesen an den Stellantrieb weiterleitet, der daraufhin eine entsprechende Stellbewegung ausführt (DB-OS 27 29.144). Nachteilig ist dabei die Verwendung des präzisen und teueren Impulsgebers und dessen Zusatzbeschaltung.

d) Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt, den hohen Aufwand zu verringern, der für die einer manuellen Betätigung entsprechende Bewegung an einen Stellantrieb erforderlich ist*

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur manuellen Sollwertvorgabe für Drehzahlund Lageregelkreise zu schaffen, für die weder ein mechanisches Getriebe noch ein rotatorischer Wegmeßgeber benötigt wia?d. E rf in dungs gemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Sollwertgeber ein an einer.Konstantspannungsquelle angeschlossener durchstimmbarer Regelwiderstand mit einem nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler vorgesehen ist, dem zv/ei in Reihe geschaltete Pufferspeicher nachgeordnet sind, die zur, in festen Zeitabständen erfolgenden, Abfrage des Analog-Digital- Wandlers und zur Übertragung des Inhaltes des ersten Pufferspeichers in den zweiten Pufferspeicher an eine Taktzentrale angeschlossen und mit ihren

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Ausgängen auf die Eingänge einer Subtraktionsachaltung geführt sind, und daß eine den Maximalwert - Nullübergang am Sollwertgeber erfassende Einrichtung vorgesehen ist, die zur Durchführung einer entsprechenden Korrekturrechnung mit der Subtraktionaachaltung,-deren Ausgang über einen Zwischenspeicher auf den Sollwerteingang des Drehzahl-/Lageregelkreises geführt ist, verbunden ist. Zur sofortigen Übernahme des ersten nach jedem Bewegungsbeginn des Sollwertgebers abgefragten Digitalwertes in den zweiten Pufferspeicher ist der Taktzentrale eine Ablaufsteuerschaltung zugeordnet, die mit beiden Pufferspeichern verbunden ist. Der Sollwertgeber kann anstelle des Regelwiderstandes auch diskrete, über Schalter an die Konstantapannungsquelle anschließbare Widerstände aufweisen. Ebenso sind Kombinationen von diskreten und Regelwiderständen möglich. Die an dem Regelwiderstand abgegriffene Spannung wird in einen .Digitalwert urngesetzt und in festen Zeitabständen in den

ersten Pufferspeicher übertragen. Nach jedem Bewegungsbeginn des Sollwertgebers wird der mit dem ersten Abfragefakt übertragene Wert sofort in den zweiten Pufferspeicher weitergeleitet. Dieser Wert wird mit dem nächsten Abfragefakt in den ersten Pufferspeicher vorn Analog-Digital-Wandler eingegebenen Wert verrechnet. Danach wird der Inhalt des ersten Pufferspeichers in den zweiten Pufferspeicher übertragen. Im Falle eines Maximalwert-AlullGurcnganges am Sollwertgeber wird eine Korrekturrechnung mit dem Komplement eines der beiden Vierte durchgeführt. Bei der Verwendung diskreter Widerstände können auf diese Weise vorgewählte Weglängen verateilt werden.

f) Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeich-

nung iat das Blockschaltbild dargestellt.

Ein Potentiometer P ist mit seinen äußeren Anschlüssen an eine Spannungsquelle U-g angeschlossen. Der Schleifer des Potentiometers P ist mit einem Spannungsteiler mitden Widerständen W 1; W 2 verbünden, an dessen Mittelabgriff der Eingang eines Analog~/Digital~Wandlers A/D angeschlossen ist. Die Ausgänge des Analog-/Digital-Wandlers A/D sind auf die Eingänge eines ersten Pufferspeichers REG Ί, dessen Ausgänge mit den Eingängen eines, zweiten Pufferspeichers REG 2 verbunden sind, geführt. An.äie Ausgänge beider Pufferspeicher REG 1; REG 2 ist eine Subtraktionsschaltung R angeschlossen. Eine Taktzentrale TG mit einer Ablaufsteuerung AS ist mit den Aufrufeingängen der Pufferspeicher REG 1; REG 2 zur Einspeicherung der an dessen Eingängen anliegenden Werte verbunden. Die Taktzentrale TG mit der Ablaufsteuerung AS beaufschlagt·außerdem eine Subtraktionsschaltung-R und eine den Maximalwert - Nullübergang am Analog-Digital-Wandler A/D erfassende Einrichtung KE. Die Subtraktionsschaltung R weist einen Zwischenspeicher ZSP auf, dessen Ausgang auf den Lageregelkreis LRK mit dem Antrieb M geführt ist.

Wird der Schleifer des Potentiometers P verstellt, so verändert sich die über dem Widerstand W 2 abfallende Spannung. Diese Spannung wird von dem Analog-Digital-Wandler A/D in einen Digitalwert umgesetzt. Die Ablaufsteuerung AS ruft die beiden Pufferspeicher REG 1; REG 2 mit dem eraten, nach dem Bewegungsbeginn, von der Taktzentrale TG gelieferten Takt so auf, daß der erste vom Analog-Digital-Wandler A/D abgefragte Wert über den ersten .Pufferspeicher REG 1 sofort in den zweiten Pufferspeicher REG 2 eingespeichert wird. Mit dem nächsten Takt wird der Analog-Digital-Wandler A/D erneut abgefragt und der dabei gewonnene Wert in den ersten Pufferspeicher REG 1 eingeschrieben. Danach

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erhält die Subtraktionsschaltung R von der Taktzentrale TG über die Ablaufsteuerung AS einen- Rechenaufruf zur Differenzbildung der in den Pufferspeichern REG 1; REG enthaltenen Werte· Die dabei gewonnene Differenz wird mit dem sich ergebenden Vorzeichen an den Zeichenspeicher ZSP ausgegeben und liegt am Lageregelkreis LRK als Sollwert an, der eine dem Wert und dem Vorzeichen entsprechende Verstellung des Antriebes M bewirkt.

Wird der Schleifer des Potentiometers P über seine Außenanschlüsse, die mit den Polen der Spannungsquelle Ug verbunden sind, bewegt, so wechselt die am Widerstand W 2 abfallende Spannung je nach der Bewegungsrichtung sprungartig von Ug auf Null oder umgekehrt. Diesen Vorgang erfaßt eine Einrichtung KE, die die Subtraktionsschaltung R für eine Korrekturrechnung aufruft. Dabei wird einer der beiden von den Pufferspeichern REG 1; REG 2 anliegenden Werte in komplementärer Form verrechnet.

Claims (4)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Schaltungsanordnung zur manuellen Sollwertvorgabe an Drehzahl- und .Lageregelkreisen, gekennzeichnet dadurch, daß ala Sollwertgeber ein an einer Konstant-Spannungsquelle (ΐΟ angeschlossener, durchstirnmbarer Regelwiderstand (P) mit einem nachgesc'halteten Analog-Digital-Wandler (A/D) vorgesehen ist, dem zwei in Reihe geschaltete Pufferspeicher (REG 1; REG 2) nachgeordnet sind, die zur,· in festen Zeitabständen erfolgenden, Abfrage des Analog-Digital-Wandlers (A/D) .und zur Übertragung des Inhaltes des ersten Pufferspeichers (REG 1) in den zweiten Pufferspeicher (REG 2) an eine Taktzentrale (TG) angeschlossen und mit ihren Ausgängen auf die Eingänge einer Subtraktionsachaltung (R) geführt sind, und daß" eine den Maximalwert- Nullübergang am Sollwertgeber erfassende Einrichtung (KE) vorgesehen ist, die zur Durchführung einer entsprechenden Korrekturrechnung mit der Subtraktionsschaltung (R)-, deren Ausgang über einen Zwischenspeicher (ZSP) auf den Sollwerteingang des Drehzahl-/Lageregelkreiaes (LRK) geführt ist, verbunden ist,
2. 2. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Taktzentrale (TG) zur sofortigen Übernahme des ersten_;nach jedem Bewegungsbeginn des Soll- . wertgebers abgefragten.Digitalwertes in den zweiten Pufferspeicher (REG 2) eine Ablaufsteuerschaltung (AS) zugeordnet ist, die mit beiden Pufferspeichern (REG 1; REG 2) verbunden ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß für den Sollwertgeber diskrete, über Schalter an die Konstantspannungsquelle (U-g) anschließbare Widerstände'vorgesehen sind.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Punkt 1-3, gekennzeichnet dadurch, daß der Sollwertgeber sowohl diskrete, als auch einen oder mehrere Regelwiderstände aufweist.

   Hier&u 1' Seite Zeichnung