DE1087676B - Method for switching from digital coarse channels to analog fine channels in control arrangements - Google Patents

Method for switching from digital coarse channels to analog fine channels in control arrangements

Info

Publication number
DE1087676B
DE1087676B DEL33840A DEL0033840A DE1087676B DE 1087676 B DE1087676 B DE 1087676B DE L33840 A DEL33840 A DE L33840A DE L0033840 A DEL0033840 A DE L0033840A DE 1087676 B DE1087676 B DE 1087676B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
digital
setpoint
actual value
channel
analog
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEL33840A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Heinz Guenter Lott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DEL33840A priority Critical patent/DE1087676B/en
Priority to CH825760A priority patent/CH388427A/en
Priority to GB26127/60A priority patent/GB951785A/en
Priority to FR834231A priority patent/FR1270729A/en
Publication of DE1087676B publication Critical patent/DE1087676B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/08—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
    • B23Q35/12—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B1/00—Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values
    • G05B1/01—Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric
    • G05B1/03—Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric for comparing digital signals
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/39—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using a combination of the means covered by at least two of the preceding groups G05B19/21, G05B19/27 and G05B19/33
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10—Calibration or testing
    • H03M1/1066—Mechanical or optical alignment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

Verfahren zum Umschalten von digitalem Grobkanal auf analogen Feinkanal bei Regelanordnungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Umschalten von einem digitalen Grobkanal auf einen analogen Feinkanal bei Regelanordnungen.Method for switching from a digital coarse channel to an analog fine channel in control arrangements The invention relates to a method for switching from a digital coarse channel to an analog fine channel for control arrangements.

Bei Regelanordnungen liegt häufig die Aufgabe vor, den Istw.ert auf einen beliebig einstellbaren Sollwert, der vom gerade vorliegenden Istwert weit entfernt sein kann, einzuregeln. Als Anschauungsbeispiel für das Auftreten dieser Aufgabe sei eine Lageregelung zum Einfahren des Schlittens einer Werkzeugmaschine auf eine vorgegebene Position genannt.In the case of rule arrangements, the task is often to set the actual value an arbitrarily adjustable setpoint that is far from the current actual value can be removed to regulate. As an illustrative example for the occurrence of this The task is a position control for moving in the slide of a machine tool called to a predetermined position.

Es ist nun erwünscht, den Schlitten der Werkzeugmaschine, um bei dem angedeuteten Beispiel zu bleiben, zunächst schnell und ungedämpft in die Nähe der vorgegebenen Position zu fahren und ihn daran anschließend mit geringer Geschwindigkeit und gedämpft in die vorgegebene Position genau einzufahren. Hierzu werden Regelanordnungen mit einem digitalen Grobkanal und einem analogen Feinkanal verwendet. Der digitale Grobkanal ist für den ungedämpften Schnelllauf und der analoge Feinkanal für den gedämpften Langsamlauf vorgesehen.It is now desirable to use the slide of the machine tool indicated example to stay, initially quickly and undamped in the vicinity of the to drive the specified position and then move it at low speed and to retract exactly into the specified position with damping. For this purpose, rule orders used with a digital coarse channel and an analog fine channel. The digital one The coarse channel is for the undamped high-speed operation and the fine analog channel for the Damped slow speed is provided.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird an Hand der Fig. 1 bis 3 zunächst ein dem Stande der Technik entsprechendes Verfahren der genannten Art erläutert. Das zur Erfindung gehörende Glied 10 in Fig. 1 bleibe zunächst außer Betracht. Das Glied 2 der Fig. 1 stellt das Meßglied des digitalen Grobkanals dar. Es bildet den Istwert in binärer Form ab (z. B. durch Abtastung codierter Scheiben) und führt diesen digitalen Istwert einem Soll-Ist-Vergleichsglied, dem Komparator 8, über den Eingang 8 b zu. Es wird angenommen, daß die kleinste vom Meßglied 2 erfaßbare digitale Einheit sich über 100 mögliche nebeneinanderliegende Soll- bzw. Istwertpositionen erstreckt. Ferner wird angenommen, daß der Sollwert in seiner Gesamtheit digital vorgegeben wird. Hierzu dient der Sollwertgeber 9. Der Sollwert kann irgendeinen Wert zwischen den Positionen 0 und 10n annehmen. Der Teil des vorgegebenen Sollwertes, der die Hundertergruppe kennzeichnet, in die der Sollwert fällt, wird in digitaler Form dem Komparator 8 über den Eingang 8a zugeführt. Solange der Istwert nicht an die Grenze der Hundertergruppe gekommen ist, in der der vorgegebene Sollwert liegt, tritt am Ausgangs 8 c des Kompärators 8 eine digitale Regelabweichung auf, die im allgemeinen von der Größe der Regelabweichung unabhängig ist und nur durch ihr Vorzeichen anzeigt, ob der Istwert unterhalb oder oberhalb in irgendeiner Entfernung von der Hundertergruppe, in der der vorgegebene Sollwert liegt, entfernt ist. Diese Regelabweichung wird über den Kontakt 6 a und über einen Verstärker 4 dem Verstellmotor 3 zugeführt. Sobald der Istwert die Grenze der Hundertergruppe, in der der vorgegebene Sollwert liegt, erreicht hat, verschwindet die digitale Regelabweichung am Ausgang 8 c. In Abhängigkeit von dem Verschwinden der digitalen Regelabweichung schaltet die Umschalteinrichtung 6 auf den Kontakt 6 b, d. h. auf den analogen Feinkanal um. Zur analogen Messung des Istwertes dient das Glied 1. Der von ihm gemessene analoge Istwert wird in der Summierungsstelle 5 mit dem analog darzustellenden Teil des Sollwertes verglichen. Da angenommen wurde, daß der gesamte Sollwert in digitaler Form vorgegeben wird, ist der den beiden letzten Zehnerpotenzen entsprechende Teil dieses digitalen Sollwertes über einen Digital-Analog-Wandler 7 in eine analoge Größe umzuformen.For a better understanding of the present invention is based on the 1 to 3 first of all a method corresponding to the state of the art of the aforesaid Art explained. The member 10 belonging to the invention in FIG. 1 is initially excluded Consideration. The element 2 of FIG. 1 represents the measuring element of the digital coarse channel. It maps the actual value in binary form (e.g. by scanning coded disks) and feeds this digital actual value to a target / actual comparison element, the comparator 8, via input 8 b to. It is assumed that the smallest of the measuring element 2 detectable digital unit over 100 possible adjacent target or Actual value positions extends. It is also assumed that the setpoint is in its Entirety is given digitally. The setpoint generator 9 is used for this. The setpoint can take any value between the positions 0 and 10n. The part of the given Setpoint that identifies the group of hundreds into which the setpoint falls fed in digital form to the comparator 8 via the input 8a. As long as the actual value has not reached the limit of the group of hundreds in which the specified target value is, occurs at the output 8 c of the comparator 8, a digital control deviation, which is generally independent of the size of the control deviation and only through their sign indicates whether the actual value is below or above at any distance is removed from the group of hundreds in which the specified target value is located. These Control deviation is transmitted to the adjusting motor via contact 6 a and via an amplifier 4 3 supplied. As soon as the actual value reaches the limit of the hundreds group in which the specified Setpoint is reached, the digital control deviation at the output disappears 8 c. Switches depending on the disappearance of the digital control deviation the switching device 6 to the contact 6 b, d. H. on the analog fine channel around. Element 1 is used for the analog measurement of the actual value. The element measured by it The analog actual value is shown in the summation point 5 with the part to be represented analog of the setpoint compared. Since it was assumed that the entire setpoint was in digital Form is given, is the part corresponding to the last two powers of ten this digital setpoint value via a digital-to-analog converter 7 into an analog one Reshape size.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise des soweit beschriebenen bekannten Verfahrens soll noch an Hand eines Zahlenbeispiels der Ablauf des Regelvorganges geschildert werden. Fig.2 zeigt einen Ausschnitt aus den drei letzten Spuren des digitalen Istwert-Meßgliedes 2. Die Abtasteinrichtung 11 wandert bei Verstellung des Istwertes über die Spuren hinweg, bzw. die Spuren wandern unter der Abtasteinrichtung entlang. Der Schnittpunkt der Istwertlinie 12 mit der Skala 16 bezeichnet den gerade vorliegenden Istwert. Von den Abtastpunkten 13, 14, 15 liegt nur der Abtastpunkt der Spur 1, also der Abtastpunkt 13; auf der Istwertlinie 12. Die anderen Spuren sind in bekannter Weise durch zwei Abtastpunkte (Klieverabtaster) gekennzeichnet, von denen der eine links und der andere rechts der Istwertlinie liegt. Je nachdem, ob der Abtastpunkt der feinsten Spur, also der Abtastpunkt 13, sich auf der schraffierten Fläche L oder auf der nicht schraffierten Fläche O befindet, werden entweder die Abtastpunkte 14 a und 15 a oder die Abtastpunkte 14 b und 15 b zur Abtastung verwendet. Diese Maßnahme ist ebenfalls bekannt und dient der Verhinderung der durch Fertigungsungenauigkeiten bedingten mögliehen falschen Angaben an den Übergangsstellen von T_ auf O. In Fig. 3 wird schematisch die Wirkungsweise des Komparators 8 angedeutet. Es sei von der in Fig. 3 dargestellten Anordnung zunächst nur der unterhalb der gestrichelten Linie 24 liegende Teil vorhanden. Es wird angenommen, daß der Sollwert 250 vorgegeben wird. Man entnimmt der Fig. 2 für die drei letzten Spuren den Wert L O L. Dieser Wert wird über den Eingang 8a dem Komparator 8 zugeführt und ist in Fig. 3 eingetragen. Der Istwert liege bei Beginn des Regelvorganges bei der Position 450. In den letzten drei Spuren des Istwertes erscheint also O L L. Auch dieser Wert ist in Fig. 3 eingetragen. Im Komparatör 8 werden nun, von den gröberen zu den feineren Spuren gehend, die Sollwert-Istwert-Angaben verglichen und durch die Wirkung der Regelabweichung am Ausgang 8e einander gleichgemacht. Das bedeutet, um bei dem eingangs erwähnten Beispiel zu bleiben, daß der Schlitten der Werkzeugmaschine sich von der Position 450 in Richtung auf die Position 250 in Bewegung setzt. Man muß sich hierzu den Abtastet 11 in Fig. 2 in die Position 450 verschoben denken und ihn nach links wandern lassen. Erreicht die Istwertlinie 12 den Wert 400, so verändert sich die Isrivertangabe in L -O O. Eine Sollwert-Istwert-Abweichung im Komparator tritt jetzt nur noch in der Spur 1 auf. Erreicht die Istwertlinie den Wert 300, so hat der Istwert den Wert L O L, d. h., die digitale Regelabweichung am Ausgang 8 c des Komparators 8 verschwindet, und es erfolgt die Umschaltung auf den analogen Feinkanal über den der Istwert dann in die gewünschte Sollposition 250 geführt wird.For a better understanding of the mode of operation of the known method described so far, the sequence of the control process will be described using a numerical example. 2 shows a section from the last three tracks of the digital actual value measuring element 2. The scanning device 11 moves over the tracks when the actual value is adjusted, or the tracks move along under the scanning device. The intersection of the actual value line 12 with the scale 16 denotes the actual value currently present. Of the scanning points 13, 14, 15, only the scanning point of the track 1, that is to say the scanning point 13; on the actual value line 12. The other tracks are identified in a known manner by two scanning points (Kliever scanners), one of which is on the left and the other on the right of the actual value line. Depending on whether the scanning point of the finest track, ie scanning point 13, is on the hatched area L or on the non-hatched area O, either the scanning points 14 a and 15 a or the scanning points 14 b and 15 b are used for scanning . This measure is also known and serves to prevent the possible incorrect information caused by manufacturing inaccuracies at the transition points from T_ to O. The mode of operation of the comparator 8 is indicated schematically in FIG. 3. From the arrangement shown in FIG. 3, only the part below the dashed line 24 is initially present. It is assumed that the nominal value 250 is specified. The value LO L is taken from FIG. 2 for the last three tracks. This value is fed to the comparator 8 via the input 8a and is entered in FIG. The actual value is at position 450 at the start of the control process. OL L appears in the last three tracks of the actual value. This value is also entered in FIG. In the comparator 8, going from the coarser to the finer tracks, the setpoint / actual value information is compared and made equal to one another by the effect of the control deviation at output 8e. That means, to stay with the example mentioned at the beginning, that the slide of the machine tool starts moving from the position 450 in the direction of the position 250. For this purpose, one must think of the scanning device 11 in FIG. 2 as being shifted to the position 450 and letting it wander to the left. If the actual value line 12 reaches the value 400, the Isrivert information changes to L -O O. A setpoint / actual value deviation in the comparator now only occurs in track 1. If the actual value line reaches the value 300, the actual value has the value LOL, i.e. the digital control deviation at the output 8c of the comparator 8 disappears, and the switchover to the analog fine channel takes place via which the actual value is then led to the desired target position 250 .

Der Nachteil dieses Verfahrens wird offenbar, wenn als Sollwert nicht der Wert 250, sondern der Wert 299 odergar 300 vorgegeben wird. Der Schlitten der Werkzeugmaschine läuft im =gedämpften Schnellgang bis an die Position 300. Im Punkt 300 erfolgt die Umschaltung auf den analogen Feinkanal. Infolge seiner hohen Geschwindigkeit wird nun aber der Schlitten über den Sollwert 299 oder 300 hinausfahren und nähert sich dann von der anderen Seite her dem Sollwert. Dies kann z. B. bedeuten, daß der von einem Schlitten geführte Fräset über die vorgeschriebene Tiefe in das Material einfräst. Außerdem besteht bei einem dicht an der Grenze zwischen zwei Hundertergruppen liegenden Sollwert die Gefahr, daß die Regelanordnung überhaupt nicht zur Ruhe kommt, da infolge geringer Ungenauigkeiten die digitale Regelabweichung wie bei einem Zweipunktregler hin und her springt.The disadvantage of this method becomes apparent when not as a setpoint the value 250, but the value 299 or even 300 is specified. The sleigh of the The machine tool runs in = damped high speed up to position 300. At the point 300 the switchover to the analog fine channel takes place. As a result of its high speed however, the slide will now move beyond the nominal value 299 or 300 and approach it then the setpoint from the other side. This can e.g. B. mean that the milling set guided by a slide over the prescribed depth into the material milled in. In addition, one is close to the border between two groups of hundreds lying setpoint there is a risk that the control arrangement will not come to rest at all, because, due to minor inaccuracies, the digital control deviation is the same as with a two-position controller jumps back and forth.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die geschilderten Nachteile des bekannten Verfahrens zu beseitigen.The purpose of the present invention is now to achieve the above To eliminate disadvantages of the known method.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, das bekannte Verfahren so abzuändern, daß der Abstand zwischen Ist- und Sollwert, bei dem die Umschaltung vom digitalen Grobkanal auf den analogen Feinkanal erfolgt, einen bestimmten Wert nicht unterschreiten kann.The object of the invention is to provide the known Modify the procedure so that the distance between the actual value and the setpoint value at which the Switching from the digital coarse channel to the analog fine channel takes place, a specific one Value cannot fall below.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, das gekennzeichnet ist durch folgende der Sicherstellung eines Mindestabstandes des Istwertes vom vorgegebenen Sollwert im Augenblick des Umschaltens vom digitalen Grobkanal auf den analogen Feinkanal dienende Merkmale: a) Das den Istwert digital und in binärer Form erfassende Meßglied wird zusätzlich mit zwei gleichen, der nächst feineren Spur entsprechenden Spuren A und B versehen, die um 90° gegeneinander versetzt sind. b) Von dem für den analogen Feinkanal vorgesehenen Sollwertbereich wird der zusätzlichen Digitalspur A das erste und dritte Viertel und der zusätzlichen Digitalspur B das zweite und vierte Viertel zugeordnet.To solve this problem, the invention proposes a method This is characterized by the following of ensuring a minimum distance of the actual value from the specified setpoint at the moment of switching from digital Features that serve the coarse channel on the analog fine channel: a) The digital actual value and the measuring element, which records in binary form, is additionally identified with two equal, the next finer track corresponding tracks A and B are provided, which are offset by 90 ° from one another are. b) From the setpoint range provided for the analog fine channel, the additional digital track A the first and third quarter and the additional digital track B assigned to the second and fourth quarters.

c) Mit der Vorgabe des Sollwertes wird festgelegt, welche der zusätzlichen Digitalspuren A und B, entsprechend der Zuordnung nach Merkmal b, während des gesamten digitalen Regelvorganges führt.c) By specifying the setpoint, it is determined which of the additional Digital tracks A and B, according to the assignment according to feature b, throughout the whole digital control process leads.

d) Über ein logisches Netzwerk wird dem Soll-Ist-Vergleichsglied (Komparator) über einen Eingang ein zusätzliches Sollwertsignal zugeführt, das das Viertel des analogen Feinkanals kennzeichnet, in das der analog darzustellende Teil des Sollwertes fällt.d) A logical network is used to provide the target / actual comparison element (comparator) An additional setpoint signal is supplied via an input, which is the quarter of the The analog fine channel identifies the part of the setpoint to be represented in analog form falls.

e) In dem Meßglied des digitalen Grobkanals wird ein Abtastet verwendet, bei dem neben einer Versetzung der Abtastpunkte für die gröberen Spuren auch eine einseitige Versetzung a der beiden abwechselnd führenden Abtastpunkte der beiden feinsten Spuren A und B gegenüber der Istwert-Linie vorgenommen wird, wobei diese Versetzung a vorzugsweise ein Achtel des für den analogen Feinkanal vorgesehenen Bereiches beträgt.e) In the measuring element of the digital coarse channel, a sampling is used in which, in addition to an offset of the sampling points for the coarser tracks, a one-sided offset a of the two alternately leading sampling points of the two finest tracks A and B with respect to the actual value line is carried out, whereby this offset a is preferably one eighth of the range provided for the analog fine channel.

Eine zur Durchführung dieses Verfahrens grundsätzliche Anordnung zeigt Fig. 1. Diese Anordnung unterscheidet sich äußerlich von der bereits geschilderten Anordnung zur Durchführung des bekannten Verfahrens durch ein logisches Netzwerk 10, das dem Komparator 8 über den Eingang 8 d das zusätzliche Sollwertsignal zuführt, durch das das Viertel des analogen Feinkanals gekennzeichnet wird, in das der analoge Teil des Sollwertes fällt.A basic arrangement for carrying out this method is shown Fig. 1. This arrangement differs externally from the one already described Arrangement for carrying out the known method through a logical network 10, which feeds the additional setpoint signal to the comparator 8 via the input 8 d, which identifies the quarter of the analog fine channel into which the analog Part of the setpoint falls.

Die Wirkungsweise des Verfahrens nach der Erfindung sei durch Zahlenbeispiele an Hand der Fig. 3 und 4 erläutert. Zu den bereits geschilderten, in der Fig. 3 unterhalb der gestrichelten Linie 24 angedeuteten Vorgängen im Komparator 8 treten nun noch die oberhalb der gestrichelten Linie 24 angedeuteten Vorgänge hinzu. Es wird wieder angenommen, daß der Bereich des analogen Feinkanals 100 Positionen umfaßt. Als Sollwert werde der Wert 299 vorgegeben. Der Istwert möge sich, von größeren Werten kommend, diesem Sollwert nähern. Da der Wert 99 im vierten Viertel des Bereiches des analogen Feinkanals liegt, ist nach den Merkmalen c und b der Erfindung die Spur B führend. Das bedeutet, daß die Existenz der Spur A für den gesamten Regelvorgang völlig bedeutungslos ist. Auf der Sollwertseite des Komparators 8 erscheint für die Spur B eine Null. Wenn der Abtastpünkt 20 der Spur B den Wert 325 erreicht hat (Fig. 4), wird der Wert in den Spuren 3, 2 und 1 gleich dem Sollwert L O L (Abtastpunkte 23 b, 22 b, 21 b). Im gleichen Augenblick erscheint jedoch in der Spur B des Istwertes der Wert 0, -d. h., im Komparator 8 ist der gesamte Istwert gleich dem Sollwert, und es findet die Umschaltung auf den analogen Feinkanal statt. Die Istwertlinie 18 befindet sich in diesem Augenblick jedoch gerade in der Position 312,5, also im Abstand von a+1 Positionen vom vorgegebenen Sollwert. Als weiteres Beispiel sei das Einfahren auf den Wert 222, von größeren Werten kommend, erläutert.The mode of operation of the method according to the invention will be explained by means of numerical examples with reference to FIGS. 3 and 4. In addition to the processes in the comparator 8 already described and indicated below the dashed line 24 in FIG. 3, the processes indicated above the dashed line 24 are added. It is again assumed that the range of the fine analog channel comprises 100 positions. The value 299 is specified as the setpoint. The actual value, coming from larger values, should approach this setpoint. Since the value 99 lies in the fourth quarter of the range of the analog fine channel, track B is leading according to features c and b of the invention. This means that the existence of track A is completely meaningless for the entire control process. A zero appears for track B on the setpoint side of comparator 8. When the sampling point 20 of track B has reached the value 325 (FIG. 4), the value in tracks 3, 2 and 1 is equal to the nominal value LOL (sampling points 23 b, 22 b, 21 b). At the same moment, however, the value 0 appears in track B of the actual value, in comparator 8 the entire actual value is equal to the nominal value, and the switchover to the analog fine channel takes place. The actual value line 18 is at this moment, however, just in the position 312.5, that is, at a distance of a + 1 positions from the specified target value. As a further example, the approach to the value 222, coming from larger values, is explained.

In diesem Falle führt die Spur A. Auf der Sollwertseite des Komparators 8 erscheint in der Spur A ein L. Wenn der Abtastpunkt 19 der Spur A die Position 300 erreicht, dann wird der Istwert für die Spuren 3 bis 1 L O L. Der Istwert auf der Spur A beträgt jedoch l\TÜll, so daß nach wie vor am Ausgang 8 c des Komparators eine digitale Regelabweichung erscheint. Der als Beispiel angenommene Schlitten einer Werkzeugmaschine läuft also im Schnellgang weiter in Richtung der kleineren Positionen. Wenn der Abtastpunkt 19 die Position 250 erreicht hat, erscheint in der Spur A des Istwertes ebenfalls ein L, so daß jetzt Ist- und Sollwert des gesamten Komparators einander gleich sind und die Umschaltung auf den analogen Feinkanal erfolgt. Der Istwert, also die Istwertlinie 18, befindet sich in diesem Augenblick in der Position 237,5, also im Abstand von a+3 Positionen vom vorgegebenen Sollwert. Entsprechend können weitere Beispiele gebildet werden. Es wird also durch das Verfahren naoh der Erfindung erreicht, daß im Augenblick der Umschaltung vom digitalen Grobkanal auf den analogen Feinkanal der Istwert sich niemals auf weniger als a Positionen dem Sollwert genähert haben kann.In this case, the track A. leads. On the setpoint side of the comparator 8, an L. appears in the track A. When the scanning point 19 of the track A reaches the position 300, the actual value for the tracks 3 to 1 is LO L. The actual value on of track A , however, is l \ TÜll, so that a digital control deviation still appears at output 8c of the comparator. The slide of a machine tool assumed as an example continues to run at high speed in the direction of the smaller positions. When the scanning point 19 has reached position 250, an L also appears in track A of the actual value, so that the actual and nominal value of the entire comparator are now equal to one another and the switchover to the analog fine channel takes place. The actual value, that is to say the actual value line 18, is at this moment in position 237.5, that is to say at a distance of a + 3 positions from the specified target value. Further examples can be formed accordingly. It is thus achieved by the method according to the invention that at the moment of switching from the digital coarse channel to the analog fine channel, the actual value can never have approached the setpoint in less than a positions.

Beträgt die Versetzung a der Abtastpunkte 19 und 20 gegenüber der Istwertlinie 18 nicht genau ein Achtel des für den analogen Feinkanal vorgesehenen Bereiches, dann ist der Wert, bis auf den sich der Istwert vor Umschaltung auf den analogen Feinkanal dem Sollwert höchstens nähern kann, verschieden groß, je nachdem, ob es sich um eine Annäherung von größeren oder von kleineren Werten an den vorgegebenen Sollwert handelt.If the offset is a of the sampling points 19 and 20 with respect to the Actual value line 18 is not exactly one eighth of that provided for the analog fine channel Range, then is the value up to which the actual value is before switching to the analog fine channel can at most approach the setpoint, different sizes, depending on whether it is an approximation of larger or smaller values to the given values Setpoint acts.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Umschaltung von digitalem Grobkanal auf analogen Feinkanal bei Regelanordnungen - insbesondere bei Lageregelungen von Werkzeugmaschinen -, bei denen das Meßglied des Grobkanals den Istwert der Regelgröße digital und in binärer Form erfaßt und bei denen der kleinsten vom digitalen Grobkanal erfaßbaren Einheit der Regelgröße im analogen Feinkanal eine Anzahl (z. B. 100) entsprechend feinerer Einheiten der Regelgröße zugeordnet sind, gekennzeichnet durch folgende der Sicherstellung eines gewissen Mindestabstandes des Istwertes vom vorgegebenen Sollwert im Augenblick des Umschaltens vom digitalen Grobkanal auf den analogen Feinkanal dienende Merkmale: a) Das den Istwert digital und in binärer Form erfassende Meßglied (2) wird zusätzlich mit zwei gleichen, der nächstfeineren Spur entsprechenden Spuren A und B versehen, die um 90° gegeneinander versetzt sind. b) Von dem für den analogen Feinkanal vorgesehenen Sollwertbereich wird der zusätzlichen Digitalspur A das erste und dritte Viertel und der zusätzlichen Digitalspur B -das zweite und vierte Viertel zugeordnet. c) Mit der Vorgabe des Sollwertes wird festgelegt, welche der zusätzlichen Digitalspuren A und B, entsprechend der Zuordnung nach Merkmal b, während des gesamten digitalen Regelvorganges führt. d) Über ein logisches Netzwerk (10) wird dem Sollwert-Istwert-Vergleichsglied (Komparator 8) des digitalen Grobkanals über einen Eingang (8d) ein zusätzliches Sollwertsignal zugeführt, das das Viertel des analogen Feinkanals kennzeichnet, in das der analog darzustellende Teil des Sollwertes fällt. e) In dem Meßglied (2) des digitalen Grobkanals wird ein Abtaster (17) verwendet, bei dem neben einer Versetzung der Abtastpunkte für die gröberen Spuren auch eine einseitige Versetzung (a) der beiden abwechselnd führenden Abtastpunkte (19 und 20) der beiden feinsten Spuren A und B gegenüber der Istwertlinie (18) vorgenommen wird, wobei diese Versetzung (a) vorzugsweise ein Achtel des für den analogen Feinkanal vorgesehenen Bereiches beträgt. In Betracht gezogene Druckschriften: VDI-Zeitschrift, Jg. 100 (1958), S. 1566 bis 1576. PATENT CLAIM: Method for switching from digital coarse channel to analog fine channel in control arrangements - especially in position controls of machine tools - in which the measuring element of the coarse channel records the actual value of the controlled variable digitally and in binary form and in which the smallest unit of the controlled variable that can be recorded by the digital coarse channel is A number (e.g. 100) correspondingly finer units of the controlled variable are assigned to the analog fine channel, characterized by the following features that ensure a certain minimum distance between the actual value and the specified setpoint at the moment of switching from the digital coarse channel to the analog fine channel: Measuring element (2), which records the actual value digitally and in binary form, is additionally provided with two identical tracks A and B , corresponding to the next finer track, which are offset by 90 ° from one another. b) Of the setpoint range provided for the analog fine channel, the additional digital track A is assigned the first and third quarters and the additional digital track B is assigned the second and fourth quarters. c) With the specification of the setpoint it is determined which of the additional digital tracks A and B, according to the assignment according to feature b, leads during the entire digital control process. d) An additional setpoint signal is fed to the setpoint / actual value comparison element (comparator 8) of the digital coarse channel via an input (8d ) via a logic network (10), which indicates the quarter of the analogue fine channel in which the part of the setpoint to be represented in analog form falls. e) In the measuring element (2) of the digital coarse channel, a scanner (17) is used in which, in addition to an offset of the scanning points for the coarser tracks, a one-sided offset (a) of the two alternately leading scanning points (19 and 20) of the two finest Tracks A and B is made with respect to the actual value line (18), this offset (a) preferably being one eighth of the area provided for the analog fine channel. Publications considered: VDI-Zeitschrift, vol. 100 (1958), pp. 1566 to 1576.
DEL33840A 1959-07-29 1959-07-29 Method for switching from digital coarse channels to analog fine channels in control arrangements Pending DE1087676B (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEL33840A DE1087676B (en) 1959-07-29 1959-07-29 Method for switching from digital coarse channels to analog fine channels in control arrangements
CH825760A CH388427A (en) 1959-07-29 1960-07-18 Method for switching from a digital coarse channel to an analog fine channel in a control system
GB26127/60A GB951785A (en) 1959-07-29 1960-07-27 A control system comprising a digital course channel and an analogue fine channel
FR834231A FR1270729A (en) 1959-07-29 1960-07-28 Method for changing, in regulating devices, from an approximate digital regulating channel to a precision analog regulating channel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEL33840A DE1087676B (en) 1959-07-29 1959-07-29 Method for switching from digital coarse channels to analog fine channels in control arrangements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1087676B true DE1087676B (en) 1960-08-25

Family

ID=7266438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEL33840A Pending DE1087676B (en) 1959-07-29 1959-07-29 Method for switching from digital coarse channels to analog fine channels in control arrangements

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH388427A (en)
DE (1) DE1087676B (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Also Published As

Publication number Publication date
CH388427A (en) 1965-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3046363C2 (en) Position control system with a digital incremental measuring device
DE2942202C2 (en)
DE2826296C3 (en) Device for the automatic positioning of a carriage at a reference point on a machine with NC control
DE4107707A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR COMPENSATING POSITION ERRORS
DE2856817C2 (en)
DE1538636C3 (en) Device for digital position control
EP0204897B1 (en) Method and device for controlling the mark-to-space ratio of an electric signal
DE2916115A1 (en) CONTROL SYSTEM FOR A SAMPLER
DE2921166A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR THE AUTOMATIC MEASUREMENT OF A WORKPIECE
DE1763236A1 (en) Phase discriminator
DE1087676B (en) Method for switching from digital coarse channels to analog fine channels in control arrangements
DE1588663C3 (en) Set up on a scanning machine
DE1463460C3 (en) Arrangement for numerical path control, especially for machine tools
DE2313851A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE PROCESSING PROCESS OF A CHIPPING MACHINE
DE2446936A1 (en) Hover vehicle dynamic uncoupling control - with magnetic flux or temporary change introduced as additional quantitive dimension
DE1477698A1 (en) Position control device
AT218133B (en) Method for switching from digital coarse channels to analog fine channels in control arrangements
EP0037489A1 (en) Method for automatic voltage offset compensation for numerically controlled machines
DE1147665B (en) Digital position control device for machines
DE4026995A1 (en) Control circuit of fuzzy logic type - has measuring sensor for actual value coupled to differentiator and subtraction input of first summator
DE1903546C (en) Device for regulating the position of the movable members of a machine tool
AT267695B (en) Circuit arrangement for digital-to-analog converters for a hybrid meshed control device consisting of evaluation resistors graded according to the individual values and a supply source assigned to them
DE1588230C3 (en) Method and device for transferring a model shape onto a workpiece by scanning the outline of the model with a scanning element
DE1523465C (en) Digital logic control circuit for machine tools
DE2032278C3 (en) Position and speed control system