DD251418A1

DD251418A1 - ELECTRONIC TWO-POINT CONTROLLER

Info

Publication number: DD251418A1
Application number: DD29278486A
Authority: DD
Inventors: Werner Brucksch; Norbert Kruse; Joachim Lindner
Original assignee: Textima Veb K
Priority date: 1986-07-23
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1987-11-11

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Zweipunktregler mit aus Stufenschaltern gebildeter Sollwertprogrammierung, als Regelelement dienenden Flipflops und aus Istwertgeber, A/D-Wandler sowie Dekoder bestehender Istwertkontrolle zur Regelung physikalischer Groessen. Ihr Ziel besteht in der Schaffung einer Regeleinrichtung mit geringstem technischen Aufwand und hoher Genauigkeit der konstant zu haltenden physikalischen Werte. Die Aufgabe, eine bereits bekannte einfach gestaltete Schalteinrichtung so zu verbessern, dass eine Zweipunktregelung in einem bestimmten Toleranzbereich moeglich ist, wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass ein Flipflop zur Speicherung des "Sollwert erreicht"-Signals mit den ueber Nand-Gatter verknuepften Stufenschaltern der Zehnerpotenzen, und ein weiteres Flipflop zur Erkennung des steigenden oder fallenden Istwertes unmittelbar mit den beiden Ebenen des Stufenschalters der Einerstellen verbunden ist. Fig. 1The invention relates to an electronic two-point controller with setpoint programming formed from tap changers, flip-flops serving as a control element, and actual value modifiers, A / D converters and decoders of existing actual value control for controlling physical quantities. Their goal is to create a control device with minimal technical effort and high accuracy of the constant physical values. The object to improve an already known simply designed switching device so that a two-step control within a certain tolerance range is possible, is achieved in accordance with the invention that a flip-flop for storing the "target value" signal with the connected via Nand gates tap changers of powers of ten , And another flip-flop for detecting the rising or falling actual value is directly connected to the two levels of the tap changer of the units. Fig. 1

Description

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show

Fig. 1: das Blockschaltbild des ZweipunktreglersFig. 1: the block diagram of the two-point controller

Fig.2: die Istwertkurve innerhalb des Regelbereiches mit ImpulsdiagrammFig.2: the actual value curve within the control range with pulse diagram

Der Zweipunktregler setzt sich aus den Baugruppen Sollwertprogrammierung 1, Regelelement 2 und Istwertkontrolle 3 zusammen. Die Sollwertprogrammierung 1 wird durch Stufenschalter 4; 5; 6 gebildet, an welchen der gewünschte zu erreichende Wert einstellbar ist. Dabei ist für jede Zehnerpotenz ein Stufenschalter 4; 5 vorgesehen, und für die Einerstellen ein Stufenschalter 6 mit zwei fest verdrahteten Ebenen 6.1; 6.2. Dabei ist die eine Ebene 6.2 schaltungsbedingt um die Regelabweichung, nämlich um zwei Einerstellen, zur Ebene 6.1 versetzt. Jeder Stufenschalter 4; 5; 6 ist zur Verhinderung des Zustandekommens offener Eingänge beim Umschalten mit einem Widerstand 8 versehen. Die Stufenschalter 4; 5 der Zehnerpotenzen sind über Leitungen a; b mit Nand-Gattern 9 verknüpft, welche wiederum über eine Leitung c zum Regelelement 2 führen.The two-position controller is composed of the modules setpoint programming 1, control element 2 and actual value control 3. The setpoint programming 1 is controlled by tap changer 4; 5; 6 is formed, to which the desired value to be reached is adjustable. In this case, a step switch 4 is for each power of ten; 5 provided, and for the entities a tap changer 6 with two hard-wired levels 6.1; 6.2. In this case, the one level 6.2 due to the circuit is offset by the control deviation, namely by two units, to the level 6.1. Each tap changer 4; 5; 6 is provided with a resistor 8 to prevent the occurrence of open inputs when switching. The tap changer 4; 5 of the powers of ten are via lines a; b linked with Nand gates 9, which in turn lead via a line c to the control element 2.

Das Regelelement 2 besteht aus zwei Flipflop 11; 12 mit Eingängen S; J; C; K; R und Ausgängen Q; Q. Die Leitung c führt zum Eingang R des Flipflop 11. Der Flipflop 11 wird zur Speicherung des Signals „Sollwert erreicht" benötigt. Vom Ausgang Q des Flipflop 11 führt eine Leitung d zum Eingang R des Flipflop 12. Der Flipflop 12 ist zur Erkennung des steigenden oder fallenden Istwertes über Leitungen e; f unmittelbar mit dem Stufenschalter 6 der Einerstellen verbunden. Sein Ausgang Q führt über die Leitung g zum Stellglied 13 der zu regelnden Einheit. Zwischen dem Stellglied 13 und dem Flipflop 12 befindet sich noch ein Verstärker 14.The control element 2 consists of two flip-flops 11; 12 with inputs S; J; C; K; R and outputs Q; Q. The line c leads to the input R of the flip-flop 11. The flip-flop 11 is required to store the signal "target value reached." From the output Q of the flip-flop 11, a line d leads to the input R of the flip-flop 12. The flip-flop 12 is for detection The output Q leads via the line g to the actuator 13 of the unit to be controlled, and between the actuator 13 and the flip-flop 12 there is still an amplifier 14.

Die Istwertkontrolle 3 umfaßt einen Istwertgeber 16, einen A/D-Wandler 17 zum Umwandeln der vom Istwertgeber 16 kommenden analogen in digitale Signale, einer Anzeige 18 und einem Dekoder 19 zur Umwandlung der digitalen in dezimale Signale. Der Dekoder 19 ist unmittelbar mit den Stufenschaltern 4; 5; 6 verbunden.The actual value control 3 comprises an actual value transmitter 16, an A / D converter 17 for converting the analogue signals coming from the actual value transmitter 16 into digital signals, a display 18 and a decoder 19 for converting the digital signals into decimal signals. The decoder 19 is directly connected to the tap changers 4; 5; 6 connected.

Der einstellbare Sollwert ist eine dekadische Zahl. Der Zahlenumfang für die Sollwertprogrammierung 1, d.h. die Anzahl der Stufenschalter 4; 5 der Zehnerpotenzen und der Anzeige 18 ist abhängig vom A/D-Wandler 17. Im vorliegenden Beispiel umfaßt er den Bereich vom 0-999. Die Sollwertprogrammierung 1 muß ständig den aktuellen Istwert erfassen, nämlich das vom Istwertgeber 16 kommende Signal, und mit dem vorgewählten Sollwert vergleichen. Bei Übereinstimmung beider Signale wird der Regelvorgang, ablaufend über den Flipflop 12, ausgelöst.The adjustable setpoint is a decadic number. The range of numbers for set point programming 1, i. the number of tap changer 4; 5 of the powers of ten and the display 18 is dependent on the A / D converter 17. In the present example it covers the range from 0-999. The setpoint programming 1 must constantly detect the current actual value, namely the signal coming from the actual value transmitter 16, and compare with the preselected setpoint value. If both signals match, the control process is triggered via the flip-flop 12.

Der Regelprozeß läuft in folgender Weise ab: Nach dem Einstellen des gewünschten Sollwertes auf den Stufenschaltern 4; 5; 6 und Einschalten des zu regelnden Prozesses wird zunächst über den Eingang S des Flipflop 11 ein Rücksetzsignal gesendet und der Flipflop 11 in seine richtige Ausgangslage gebracht. Es besteht nun über die Leitung d ein Durchgang zum Flipflop 12 und von da über die Leitung g zum Stellglied 13. Der Eingang S des Flipflop 12 ist immer ohne Spannung (weiter L), während der Eingang R bis zum Erreichen des eingestellten Sollwertes Spannung (weiter H) führt. Bei Erreichen des Sollwertes der Zehnerpotenzen schaltet der Ausgang Q des Flipflop 11 auf L und der Flipflop 12 wird für den Regelvorgang aktiviert, d.h. die Eingänge J; K bestimmen nun im Zusammenhang mit dem über die Leitung h am Eingang C ankommenden Taktsignal den Schaltzustand des Flipflop 12 (Diagrammpunkt 21). Die Frequenz des Taktsignales ist unkritisch, muß aber höher liegen als die Meßfolgefrequenz des A/D-Wandlers 17. Bis zum Erreichen des Sollwertes der Einerstellen führen die Eingänge J; K des Flipflop 12L-Pegel. Bei Erreichen des Sollwertes erhält Eingang KH-Pegel (Diagrammpunkt 22). Steigt der Istwert weiter an, wird Eingang K wieder auf L-Pegel gesetzt (Diagrammpunkt 23). Bei weiterem Ansteigen des Istwertes wird der Zahlenwert des Stufenschalters 6.2 erreicht. Damit erhält der J-Eingang Η-Pegel und der Flipflop 12 schaltet (Diagrammpunkt 24). Das Ausgangssignal des Flipflop 12 wirkt über den Verstärker 14 auf das Stellglied 13 des Regelkreises. Die Regelabweichung wird korrigiert. Nach Überschreiten dieses Zahlenwertes schaltet der J-Eingang wieder auf L (Diagrammpunkt 25). Bei nun sinkendem Istwert bekommt Eingang J zunächst Η-Pegel (Diagrammpunkt 26) und danach wieder L-Pegel (Diagrammpunkt 27). Jetzt erhält der Eingang K Η-Pegel und der Flipflop 12 schaltet in seine Ausgangsstellung zurück (Diagrammpunkt 28). Damit korrigiert das Stellglied 13 erneut die Regelabweichung. Eingang K erhält bei sinkendem Istwert nun wieder L-Pegel (Diagrammpunkt 29), und danach H-Pegel (Diagrammpunkt 22). Der Regelablauf setzt sich so fort.The control process takes place in the following manner: After setting the desired setpoint on the tap changers 4; 5; 6 and switching on the process to be controlled, a reset signal is first sent via the input S of the flip-flop 11 and the flip-flop 11 is brought into its correct starting position. There is now via the line d a passage to the flip-flop 12 and from there via the line g to the actuator 13. The input S of the flip-flop 12 is always without voltage (continue L), while the input R until reaching the set setpoint voltage ( continue H) leads. Upon reaching the setpoint of powers of ten, the output Q of the flip-flop 11 switches to L and the flip-flop 12 is activated for the control process, i. the entrances J; K determine the switching state of flip-flop 12 (diagram point 21) in connection with the clock signal arriving at input C via line h. The frequency of the clock signal is not critical, but must be higher than the measurement repetition frequency of the A / D converter 17. Until the setpoint of the units reach the inputs J; K of the flip-flop 12L level. When the setpoint is reached, the input receives KH level (diagram point 22). If the actual value continues to rise, input K is reset to L level (diagram point 23). If the actual value continues to increase, the numerical value of the tap changer 6.2 is reached. This gives the J input Η level and the flip-flop 12 switches (diagram point 24). The output signal of the flip-flop 12 acts on the amplifier 14 to the actuator 13 of the control loop. The control deviation is corrected. After exceeding this numerical value, the J input switches back to L (diagram point 25). When the actual value drops, input J first receives Η level (diagram point 26) and then L level again (diagram point 27). Now the input K Η level receives and the flip-flop 12 switches back to its initial position (diagram point 28). Thus, the actuator 13 corrects the control deviation again. Input K is now L-level again when the actual value drops (diagram point 29), and then H-level (diagram point 22). The control process continues in this way.

Claims

1. Electronic two-point controller with setpoint programming formed from tap changers, flip-flops serving as control element and consisting of actual value, A / D converter and decoder of existing actual value control, the actuator of the unit to be controlled being switched via flip-flops coupled to the actual value control and the setpoint programming, characterized in that the one flip-flop (11) for storing the "target value reached" signal with the tap-changers (4; 5) of the powers of ten linked via the NAND gate (9), and the other flip-flop (12) for detecting the rising or falling actual value directly is connected to the two levels (6.1, 6.2) of the tap changer (6) of the units.

For this

2 pages drawings

Field of application of the invention

The invention relates to an electronic two-point controller with setpoint programming, control element and actual value control for controlling physical variables, for example pressure and temperature, according to an integral behavior.

Characteristic of the known technical solutions

From DE-OS 2839732 a circuit arrangement for measuring and regulating mechanical variables with actual value, setpoint and summing amplifier is already known. The actual value can be tapped via a A / D converter connected to the summing amplifier and the setpoint value via an A / D converter connected to the setpoint generator and can be read via a digital display device. The circuit consists of a mechanical Meßwertauf participants who are connected to an electronic transducer and this in turn with a transducer. From the signal converter leads a line to the summing amplifier whose other input is coupled to the setpoint generator. In the summing amplifier, the actual value coming from the signal converter is compared with the setpoint coming from the setpoint generator. If the actual value corresponds to the nominal value or is greater than this value, the summing amplifier sends a signal to a power amplifier for switching a relay via a trigger circuit. If the actual value falls below the specified setpoint, the relay switches back to its original position. To achieve this, the summing amplifier is connected via a further input to a hysteresis transmitter. The circuit arrangement further allows the connection of monitoring and test programs.

Although the control processes of all kinds can be controlled with this circuit arrangement, it is additionally possible to implement monitoring and test programs, but it is also necessary to operate a large component and wiring effort for this purpose. This effort is not justified for all control processes. Thus, a switching device is already known which triggers a switching operation between two programmable values. The values are set at tap changers. The constant comparison with the set values requires decoders, and two decoders, as well as a corresponding evaluation circuit with nand-gates and flip-flops. The H and L lines of the tap changer are connected in parallel and connected to the evaluation circuit. As soon as the desired first value has been reached, the switching process is triggered via the evaluation circuit. When the second value is reached, the switching process takes place in the reverse direction.

Although this switching device is very simple, but applicable only for the one-time triggering and ending a switching operation. A control for keeping constant a certain programmed physical value in a defined tolerance range is thus not possible.

Object of the invention

The object of the invention is to provide a control device with the least technical effort and high accuracy of the physical values to be kept constant.

Explanation of the essence of the invention

The invention has for its object to improve the known from the prior art, relatively simple design switching device so that a two-step control in a certain tolerance range is possible. According to the invention this is achieved in that the actuator of the unit to be controlled via coupled with the actual value control and the setpoint programming flip-flops, wherein the one flip-flop for storing the "setpoint reached" signal with the gates connected via the NAND gate of the powers of ten setpoint programming , and the other flip-flop for detecting the rising or falling actual value are directly connected to the two levels of the tap changer of the units of the setpoint programming.