DE1154854B

DE1154854B - Control arrangement for analog setting of a digitally specified position

Info

Publication number: DE1154854B
Application number: DEL40379A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Bauer; Dipl-Ing Guenter Wagner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-11-02
Filing date: 1961-11-02
Publication date: 1963-09-26
Also published as: GB1029137A

Description

Regelanordnung zur analogen Einstellung einer digital vorgegebenen Position Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Regelanordnung zur analogen Einstellung einer digital vorgegebenen Position mittels Drehmelder und vielfach angezapften Transformatoren.Control arrangement for the analog setting of a digitally specified Position The present invention relates to a control arrangement for analog Setting a digitally specified position by means of a resolver and multiple tapped transformers.

Zum Verständnis der vorliegenden Erfindung ist zunächst auf die bekannten Anordnungen der oben bezeichneten Art einzugehen. Das Prinzip einer solchen Anordnung in einfachster Form ist in Fig. 1 dargestellt. In Fig. 1 stellt das Organ 2 einen Drehmelder dar. Dieser besteht aus einer elektrischen Maschine, dessen Ständerwicklung eine symmetrische Dreiphasenwicklung 5 trägt. Der Läufer 6 dieses Drehmelders wird von einer einphasigen Wechselspannung U - erregt. Der Läufer 6 induziert in die Ständerwicklung eine unsymmetrische Dreiphasenspannung. Diese vom Drehmelder auf der Empfängerseite erzeugte unsymmetrische Dreiphasenspannung wird zu der Geberseite geführt. Die Geberseite besteht aus einem Transformator 1, dessen Primärwicklung 4 eine symmetrische Dreiphasenwicklung ist. Über diese Primärwicklung wird der Transformator 1 von der unsymmetrischen Dreiphasenspannung des Drehmelders 2 erregt. Die Sekundärwicklung 3 des Transformators 1 ist eine Spezialwicklung mit vielen Anzapfungen. Diese Wicklung ist so ausgebildet und die Anzapfungen sind so ausgewählt, daß bei Erregung des Transformators mit einem symmetrischen Drehspannungssystem an allen Anzapfungen eine Wechselspannung auftritt, deren Größe konstant ist und deren Phasenlage sich von Anzapfung zu Anzapfung um gleichbleibende Winkel ändert. Bei der Erregung mit dem von dem Drehmelder gelieferten unsymmetrischen Dreiphasensystem ist die Phasenlage der an jeder Anzapfung auftretenden Spannung gleich, jedoch die Größe ändert sich sinusförmig mit der Winkellage des Abgriffs. In Fig. 2 ist der Scheitelwert d U der Spannungen an den Anzapfungen als Funktion des Abgriff winkels d (p aufgetragen.In order to understand the present invention, the known arrangements of the type described above must first be dealt with. The principle of such an arrangement is shown in the simplest form in FIG. In FIG. 1, the element 2 represents a resolver. This consists of an electrical machine, the stator winding of which carries a symmetrical three-phase winding 5. The rotor 6 of this resolver is excited by a single-phase alternating voltage U -. The rotor 6 induces an asymmetrical three-phase voltage in the stator winding. This asymmetrical three-phase voltage generated by the resolver on the receiver side is fed to the transmitter side. The encoder side consists of a transformer 1, the primary winding 4 of which is a symmetrical three-phase winding. The transformer 1 is excited by the asymmetrical three-phase voltage of the resolver 2 via this primary winding. The secondary winding 3 of the transformer 1 is a special winding with many taps. This winding is designed and the taps are selected so that when the transformer is energized with a symmetrical three-phase voltage system, an alternating voltage occurs at all taps, the magnitude of which is constant and the phase position of which changes from tap to tap by constant angles. When excited with the asymmetrical three-phase system supplied by the resolver, the phase position of the voltage occurring at each tap is the same, but the size changes sinusoidally with the angular position of the tap. In Fig. 2, the peak value d U of the voltages at the taps is plotted as a function of the tap angle d (p.

Die Anordnung nach Fig. 1 arbeitet in der Weise, daß eine bestimmte Anzapfung durch eine nicht dargestellte Tastatur ausgewählt wird (digitale Vorgabe) und die Spannung dieser Anzapfung phasenabhängig gleichgerichtet wird. Diese Spannung dient zur Steuerung eines Stellmotors 7, der mit dem Drehmelder über die Welle 9 gekoppelt ist und diesen so lange dreht, bis die an der ausgewählten Anzapfung auftretende Spannung verschwindet. Die Drehrichtung des Stellmotors ist dabei abhängig von dem Vorzeichen der phasenabhängigen gleichgerichteten Spannung d U. In dem Block 8 findet die phasenabhängige Gleichrichtung und Verstärkung statt.The arrangement of Fig. 1 operates in such a way that a certain Tap is selected by a keyboard not shown (digital default) and the voltage of this tap is rectified as a function of the phase. This tension is used to control a servomotor 7, which is connected to the resolver via the shaft 9 is coupled and rotates it until the tap that occurs at the selected tap Tension disappears. The direction of rotation of the servomotor depends on the Sign of the phase-dependent rectified voltage d U. In the block 8 takes place the phase-dependent rectification and amplification take place.

Die Entfernung zwischen dem Drehmelder auf der Empfängerseite und dem vielfach angezapften Transformator auf der Geberseite kann grundsätzlich beliebig groß sein. Die gesamte Anordnung kann aber auch in einem Gerät untergebracht werden. Die Anordnung kann auch als Digital-Analog-Wandler aufgefaßt werden, wobei die digitale Eingabe durch Wahl einer Anzapfung geschieht und die analoge Größe die Winkelstellung des Drehmelders ist.The distance between the resolver on the receiving end and The multiple tapped transformer on the encoder side can basically be used as desired be great. The entire arrangement can, however, also be accommodated in one device. The arrangement can also be viewed as a digital-to-analog converter, with the digital Input is done by selecting a tap and the analog variable the angular position of the resolver.

Fig. 1 zeigt nur eine einfache Ausführungsform der beschriebenen Anordnungen, auf die sich die Erfindung bezieht. In anderen Ausführungsformen werden auf der Geberseite häufig zum Zwecke der Unterbringung vieler Anzapfungen mehrere Transformatoren in geeigneter Weise kombiniert. Desgleichen können auch zwei Systeme dieser Art als Grob- und Feinsystem miteinander verbunden werden. In diesem Fall sind auf der Empfängerseite zwei Drehmelder über ein Getriebe miteinander gekoppelt. Die Anzapfungen der Transformatoren sind meist dekadisch gestaffelt und können von einer dekadisch aufgebauten Tastatur durchgeschaltet werden.Fig. 1 shows only a simple embodiment of the described arrangements, to which the invention relates. In other embodiments, the Encoder side often for the purpose of accommodating many taps several transformers combined in an appropriate manner. Likewise, two systems of this type can be combined as a coarse and fine system. In this case, the On the receiver side, two resolvers are coupled to one another via a gearbox. The taps the transformers are usually staggered decadic and can be decadic built-up keyboard can be switched through.

Da die Spannung 4 U phasenabhängig gleichgerichtet wird, wird bei der Vorgabe eines neuen Sollwertes dieser vom gerade vorhandenen Istwert aus stets auf dem kürzesten Winkel angelaufen. Dies ist in Fig. 3 symbolisch dargestellt. Wenn der vorliegende Istwert durch die Winkellage I, und der neue Sollwert durch die Winkellage S gekennzeichnet ist, dann durchläuft der Drehmelder den Winkel d%. Wäre der gerade vorliegende Istwert durch die Winkellage 12 gekennzeichnet, dann würde der Winkel Acpz durchlaufen werden. Es wird also jeweils der kleinere der beiden möglichen Winkel durchlaufen. Dieser Winkel ist stets kleiner als l80°. Würde dies nicht geschehen, d. h., würde der Stellmotor 7 unabhängig von der Phase der Spannung d U stets in der gleichen Richtung laufen, dann würde beim Durchlaufen eines Winkels, der größer als 180° ist, die Anlage in der Entfernung von 180° vom einzufahrenden Sollwert stehenbleibenweil auch in dieser Lage die Spannung d U ver, schwindet.Since the voltage 4 U is rectified depending on the phase, when a new setpoint is specified, this is always started at the shortest angle from the current actual value. This is shown symbolically in FIG. 3. If the present actual value is characterized by the angular position I and the new setpoint is characterized by the angular position S, then the resolver runs through the angle d%. If the current actual value were characterized by the angular position 12, then the angle Acpz would be traversed. The smaller of the two possible angles is passed through in each case. This angle is always less than 180 °. If this would not happen, that is, the servomotor 7 would always run in the same direction regardless of the phase of the voltage d U , then when passing through an angle greater than 180 °, the system would be at a distance of 180 ° from being retracted The setpoint remains because the voltage d U ver disappears in this position as well.

Die soweit beschriebenen bekannten Anordnungen haben nun zwei Nachteile Der erste, weniger bedeutende Nachteil besteht darin, daß, wenn der neu einzufahrende Sollwert genau 180° vom vorhandenen Istwert entfernt ist, die Spannung d U Null ist und die Anlage stehenbleibt. Jedoch ist dieser Fall erstens selten, und zweitens ist das Gleichgewicht in der Entfernung von 180° labil, so daß durch leichte Unsymmetrien ein Stehenbleiben in dieser Winkellage verhindert werden kann.The known arrangements described so far now have two disadvantages. The first, less significant disadvantage is that when the new setpoint to be entered is exactly 180 ° from the existing actual value, the voltage d U is zero and the system stops. However, firstly, this case is rare, and secondly, the equilibrium is unstable at the distance of 180 °, so that standing still in this angular position can be prevented by slight asymmetries.

Der zweite, und zwar der schwerwiegendere Nachteil besteht in folgendem: An der Welle 9 in Fig. 1 hängt im allgemeinen irgendein Objekt, dessen Lage entsprechend dem vorgegebenen Sollwert eingestellt werden soll. Wenn es sich hierbei um die Einstellung einer rotatorischen Lage handelt, das einzustellende Objekt sich also dreht und in eine bestimmte Winkellage gebracht werden soll, dann können die 360° des Drehmelders für die Einstellung voll ausgenutzt werden, denn bei einer rotatorischen Einstellung ist es gleichgültig, von welcher Seite her das Objekt in die vorgegebene Winkelstellung einläuft. (Es sei darauf hingewiesen, daß bei System mit Grob- und Feinsystemen diese Ausführungen für das Grobsystem gelten, da allein bei diesem eine eindeutige Zuordnung der einzustellenden Lage mit der Winkelstellung des Drehmelders besteht.) Anders liegen die Verhältnisse, wenn eine translatorische Einstellung erforderlich ist. Dies ist z. B. der Fall bei der Einstellung des Walzspaltes zwischen der Ober- und Unterrolle eines Walzengerüstes. Hier wird die rotatorische Bewegung der Welle 9 (Fig. 1) z. B. über Ritzen- und Zahnstange in eine translatorische Bewegung übergeführt. Das Einlaufen in eine Position von beiden Seiten her ist dann nicht mehr möglich, da die Enden der zu positionierenden Strecke nicht mehr wie bei einer Kreisbahn miteinander verbunden sind. Befindet sich das Objekt z. B. nahe seiner einen Endlage und soll es in die Nähe seiner anderen Endlage gebracht werden, dann muß der ganze dazwischenliegende Bereich durchlaufen werden, da die beiden Endlagen nicht miteinander verbunden sind. Das bedeutet, daß der Drehmelder annähernd 360° durchlaufen muß. Dies ist aber, da der Drehmelder jeweils auf dem kürzesten Winkel in die neue Lage einläuft, nicht möglich. Würde man Mittel vorsehen, die den Drehmelder auch über den größeren Winkel einlaufen lassen würden, dann würde er, wie bereits geschildert, in einer Position, die 180° von der einzunehmenden Position entfernt ist, stehenbleiben.The second, and more serious, disadvantage is that: On the shaft 9 in Fig. 1 generally any object hangs, its position accordingly should be set to the specified setpoint. If this is the setting a rotary position, the object to be adjusted therefore rotates and should be brought into a certain angular position, then the 360 ° of the resolver can be used to the full for the setting, because with a rotary setting it does not matter from which side the object is in the specified angular position comes in. (It should be noted that in systems with coarse and fine systems These explanations apply to the coarse system, as this alone is a clear one There is an assignment of the position to be set with the angular position of the resolver.) The situation is different if a translational setting is required is. This is e.g. B. the case when setting the roll gap between the upper and lower roll of a roll stand. Here is the rotational movement of the shaft 9 (Fig. 1) e.g. B. converted into a translational movement via scoring and rack. Entry into one position from both sides is then no longer possible, because the ends of the line to be positioned are no longer like a circular path are connected to each other. If the object is located e.g. B. near its one end position and if it is to be brought close to its other end position, then the whole must areas in between are traversed because the two end positions are not interrelated are connected. This means that the resolver must run through approximately 360 °. But this is because the resolver moves to the new position at the shortest angle runs in, not possible. One would provide funds that also have the resolver would allow the larger angle to enter, then, as already described, it would stop in a position that is 180 ° from the position to be assumed.

Aus diesem Grunde mußte man sich bisher bei der Einstellung einer translatorischen Lage mit der Ausnutzung des halben Winkelbereichs des Drehmelders begnügen. Dies ist in Fig. 4 angedeutet. Der ausgenutzte Teil erstreckt sich über den Winkel a und ist schraffiert dargestellt. Er ist etwas kleiner als 180°, da ,ein Sicherheitswinkel ß nötig ist, um ein Stehenbleiben in der Entfernung 180° oder ein Laufen in die entgegengesetzte Richtung zu vermeiden. Die Zahl der auf einem bestimmten Winkel des Drehmelders unterbringbaren digitalen Positionen ist jedoch aus verschiedenen Gründen begrenzt. Das bedeutet, daß bei einer gegebenen Länge der Strecke, auf der digital vorgegebene Positionen eingefahren werden sollen, die Feinheit, mit der die Einstellung vorgenommen werden kann, nur halb so groß ist wie bei Ausnutzung des gesamten Winkelbereiches des Drehmelders.For this reason, one previously had to consider hiring a translational position with the use of half the angular range of the resolver content. This is indicated in FIG. 4. The used part extends over the angle a and is shown hatched. It is a little smaller than 180 ° there , a safety angle ß is necessary to stop at a distance of 180 ° or avoid walking in the opposite direction. The number of on digital positions that can be accommodated at a certain angle of the resolver however, limited for various reasons. That means that given a Length of the route on which the digitally specified positions are to be approached, the fineness with which the setting can be made is only half as great is like using the entire angular range of the resolver.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der oben geschilderten Art zu schaffen, die es gestattet, bei Einstellung einer translatorischen Lage annähernd den gesamten Winkelbereich von 360° des Drehmelders auszunutzen.The invention is based on the object of providing an arrangement of the above to create the type described, which allows when setting a translational Position to use almost the entire angular range of 360 ° of the resolver.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Regelanordnung zur analogen Einstellung einer digital vorgegebenen Position, bei der auf der Geberseite zur digitalen Eingabe der Position eine Anordnung aus vielfach angezapften Transformatoren vorgesehen ist und auf der Empfängerseite eine oder mehrere über Getriebe gekoppelte Drehmelder vorgesehen sind, deren Läuferwicklungen von einer einphasigen Wechselspannung erregt werden und deren in die Ständerwicklungen induzierten Spannungen zur Erregung der Transformatoren auf der Geberseite dienen, wobei die Welle der Drehmelder in Abhängigkeit der an der durchgeschalteten Anzapfung des Gebertransformators abgegriffenen Spannung so lange gedreht wird, bis diese Spannung zu Null wird, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine Schaltung vorgesehen ist, die, wenn der augenblickliche Istwert im Bereich von 0 bis liegt und der neue Sollwert im Bereich von bis Z liegt oder umgekehrt, wobei Z die Gesamtzahl der im Drehbereich von annähernd 360° einstellbaren Positionen bezeichnet, zunächst ein Einfahren auf die Position auslöst, an die sich kurz vor Erreichen der Position selbsttätig der Einfahrvorgang auf den vorgegebenen Sollwert anschließt.To solve this problem, a control arrangement for the analog setting of a digitally specified position is provided in which an arrangement of multiply tapped transformers is provided on the transmitter side for digital input of the position and one or more resolvers coupled via gears are provided on the receiver side, their rotor windings are excited by a single-phase alternating voltage and the voltages induced in the stator windings are used to excite the transformers on the encoder side, the shaft of the resolver being rotated depending on the voltage tapped at the connected tap of the encoder transformer until this voltage becomes zero, proposed according to the invention that a circuit is provided which, if the instantaneous actual value in the range from 0 to and the new setpoint is in the range of to Z or vice versa, where Z denotes the total number of positions that can be set in the rotation range of approximately 360 °, initially an approach to the position triggers to which is shortly before reaching the position the running-in process to the specified target value follows automatically.

Das Prinzip dieses Erfindungsgedankens sei an Fig. 5 erläutert. Sie stellt den Drehwinkelbereich des Drehmelders dar (bei Verwendung von Grob- und Feinsystem den des Drehmelders für das Grobsystem). Die Gesamtzahl Z der einstellbaren Positionen ist über einen Winkel a gleichmäßig verteilt. Der Winkel a hat eine Größe von annähernd 360°. Der kleine Restwinkel ß muß ausgespart bleiben, da bei einer Istwertstellung, die genau 180° von der Position entfernt ist, die bereits oben geschilderte Gefahr des Stehenbleibens oder des Laufens in die falsche Richtung besteht. Der Winkelbereich a wird in zwei Abschnitte I und Il unterteilt. Zum Abschnitt I gehören die Positionen von 0 bis zum Abschnitt II die Positionen von bis Z. Wird ein neuer Sollwert vorgegeben, so wird nach der Erfindung zunächst festgestellt, ob die neue Position in dem gleichen Abschnitt I oder 1I liegt wie der gerade vorliegende Istwert. Liegen diese beiden Werte nicht in demselben Abschnitt I oder II, dann wird die Anlage zunächst auf die Position eingefahren. Unmittelbar vor Erreichen des Wertes - findet die Umschaltung auf den tatsächlich vorgegebenen Sollwert S statt. Diese Umschaltung braucht auch erst dann vorgenommen zu werden, nachdem die Position eingenommen worden ist. Das hätte jedoch den Nachteil, daß die Anlage kurzfristig stehenbleibt. Durch eine unmittelbar vor Erreichen der Position getätigte Umschaltung wird erreicht, daß die Anlage kontinuierlich in den vorgegebenen Sollwert S einläuft. Man erreicht dies dadurch, daß man die Umschaltung von dem Augenblick abhängig macht, in dem die Fehlerspannung 4 U', die sich für den Zwischensollwert ergibt, kleiner als ein bestimmter Wert a wird.The principle of this inventive concept is explained with reference to FIG. 5. It represents the rotation angle range of the resolver (when using coarse and fine systems, that of the resolver for the coarse system). The total number Z of adjustable positions is evenly distributed over an angle a. The angle a has a size of approximately 360 °. The small remaining angle ß must be left out, since with an actual value setting it is exactly 180 ° from the position removed, there is a risk of stopping or walking in the wrong direction, as described above. The angular range a is divided into two sections I and II. Section I includes positions from 0 to to section II the positions of to Z. If a new setpoint is specified, according to the invention it is first determined whether the new position is in the same section I or 1I as the current actual value. If these two values are not in the same section I or II, then the system first switches to position retracted. Immediately before reaching the value - the switchover to the actually specified setpoint S takes place. This switchover only needs to be made after the position has been taken. However, this would have the disadvantage that the system would stop for a short time. By an immediately before reaching the position Once the switchover has been made, the system will continuously run into the specified setpoint value S. This is achieved by making the switchover dependent on the moment at which the error voltage 4 U ', which is the intermediate setpoint results, becomes smaller than a certain value a.

Ein Ausführungsbeispiel einer Regelanordnung nach der Erfindung zeigt Fig. 6. Soweit in Fig. 6 die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet werden, handelt es sich auch um die gleichen Bauelemente wie in Fig. 1. Der von dem Drehmelder 2 in Form einer unsymmetrischen Dreiphasenspannung gelieferte Istwert wird wieder dem vielfach angezapften Transformator 1 zugeführt. Außerdem wird dieser Istwert I einem weiteren Transformator 23 zugeführt. Dieser könnte genauso aufgebaut sein wie der vielfach angezapfte Transformator 1, bei dem aber ständig der der Position Z entsprechende Abgriff durchgeschaltet ist. Aus diesem Grunde kann auf alle übrigen Anzapfungen verzichtet werden, und, wie entsprechende Überlegungen zeigen, kann er im einfachsten Falle aus einem einzigen Einphasentransformator bestehen. Die Ausgangsspannung des Transformators 23 wird über ein Glied 24 phasenabhängig gleichgerichtet. Hierzu dient die Phasenlage einer über den Eingang 24a zugeführten Bezugsspannung. Die Ausgangsgröße des Gliedes 24 wird auf den einen Eingang eines Und-Gliedes 26 geschaltet und über ein negierendes, d. h. das Vorzeichen änderndes Glied 27 auf den einen Eingang des Und-Gliedes 25. Auf die anderen Eingänge der Und-Glieder 25 und 26 werden Signale geschaltet, die von dem Sollwertgeber20 abgeleitet werden. Der Sollwertgeber stellt eine vorzugsweise dekadisch aufgebaute Tastatur dar, in die der Bedienende den Sollwert eintastet. Durch die Eintastung werden die entsprechenden Anzapfungen des vielfach angezapften Transformators 1 durchgeschaltet. Über die vom Sollwertgeber 20 auf das Und-Glied 25 geführte Leitung 21 erscheint dann ein Signal, wenn der Sollwert in den Bereich I fällt, und über die dem Und-Glied 26 vom Sollwertgeber zugeführte Leitung22 erscheint ein Signal, wenn der Sollwert in den Bereich II fällt (Fig. 5). Die Ausgänge der beiden Und-Glieder 25 und 26 sind auf ein Oder-Glied 28 geschaltet. Auf einen dritten Eingang dieses Oder-Gliedes wird die im Gliede 32 gleichgerichtete Ausgangsgröße des Transformators 23 geschaltet, wobei jedoch vor dem Eingang zum Oder-Glied noch ein Glied 31 liegt, das nur dann durchlässig ist, wenn die Eingangsspannung 4 U' kleiner als ein bestimmter Wert a ist. Solange am Ausgang des Oder-Gliedes keine Spannung erscheint, liegt der Schalter 33 am Kontakt 34. Damit wirkt über den phasenabhängigen Gleichrichter und Verstärker 8 auf den Stellmotor 7 eine Steuerspannung, die der Regelabweichung vom Zwischensollwert entspricht. Der Drehmelder 2 wird also auf den Wert eingefahren. Wenn am Ausgang des Oder-Gliedes 28 ein Signal erscheint, wird dieses über die Leitung 30 der Schaltvorrichtung 29 zugeleitet, die darauf den Schalter 33 auf den Ausgang des vielfach angezapften Transformators 1 umschaltet (Kontakt 35). Es wird dann also auf den Sollwert S selbst eingefahren. Der als bewegter Schalter dargestellte Schalter 33 kann natürlich auch als kontaktloser Schalter ausgebildet sein.An embodiment of a control arrangement according to the invention is shown in FIG. 6. Insofar as the same reference numerals are used in FIG. 6 as in FIG. 1, these are also the same components as in FIG The actual value supplied to the asymmetrical three-phase voltage is fed back to the multiple tapped transformer 1. In addition, this actual value I is fed to a further transformer 23. This could be constructed in exactly the same way as the multiple tapped transformer 1, but in which the tap corresponding to position Z is continuously switched through. For this reason, all other taps can be dispensed with and, as corresponding considerations show, in the simplest case it can consist of a single single-phase transformer. The output voltage of the transformer 23 is rectified as a function of the phase via a member 24. The phase position of a reference voltage supplied via input 24a is used for this purpose. The output of element 24 is switched to one input of an AND element 26 and via a negating element 27 that changes the sign to one input of AND element 25. Signals are sent to the other inputs of AND elements 25 and 26 switched, which are derived from the setpoint generator 20. The setpoint generator represents a preferably decadic keyboard into which the operator keys in the setpoint. By keying in, the corresponding taps of the multiple tapped transformer 1 are switched through. A signal then appears via the line 21 led from the setpoint generator 20 to the AND element 25 when the setpoint value falls within the range I, and a signal appears via the line 22 supplied to the AND element 26 from the setpoint generator when the setpoint value falls within the range II falls (Fig. 5). The outputs of the two AND elements 25 and 26 are connected to an OR element 28. The output variable of transformer 23 rectified in element 32 is switched to a third input of this OR element, but before the input to the OR element there is still a element 31 which is only permeable when the input voltage 4 U 'is less than a certain value is a. As long as no voltage appears at the output of the OR element, the switch 33 is connected to the contact 34. Thus, a control voltage acts on the servomotor 7 via the phase-dependent rectifier and amplifier 8, which corresponds to the control deviation from the intermediate setpoint is equivalent to. The resolver 2 is therefore on the value retracted. If a signal appears at the output of the OR element 28, this is fed via the line 30 to the switching device 29, which then switches the switch 33 to the output of the multiple tapped transformer 1 (contact 35). The target value S itself is then approached. The switch 33 shown as a moving switch can of course also be designed as a contactless switch.

Die Wirkungsweise der Fig. 6 ist so, daß die Ausgangsspannung des Oder-Gliedes 28 dann erscheint, wenn der neue Sollwert und der noch vorliegende Istwert in dem gleichen Winkelbereich I oder II liegen. Diese Wirkungsweise soll an Hand eines Wirkungsablaufes erläutert werden. Die phasenabhängig gleichgerichtete Ausgangsspannung des Transformators 23 ist positiv, wenn der Istwert größer als ist, und negativ, wenn er kleiner als der Wert ist. Es wird angenommen, daß der noch vorhandene Istwert im Winkelbereich II liegt und der neu vorgegebene Sollwert im Winkelbereich I. Die gleichgerichtete Ausgangsgröße des Transformators 23 ist in diesem Falle also positiv. Das Signal auf der Leitung 21 ist positiv und auf der Leitung 22 negativ bzw. nicht vorhanden. Damit gelangen auf die Und-Glieder 25 und 26 je ein positives und ein negatives Signal; an ihren Ausgängen erscheinen also die Signale 0. Alle drei Eingänge des Oder-Gliedes 28 sind somit zunächst 0, und der Schalter 33 liegt auf dem Kontakt 34. Es wird also zunächst die Position eingefahren. Wenn jetzt die Position annähernd erreicht ist, dann sinkt die Ausgangsspannung d U' des Transformators 23 unter den Wert a, so daß über das Glied 31 ein Signal L auf das Oder-Glied 28 gelangt. Damit wird der Schalter 33 auf den Kontakt 35 umgeschaltet, und es erfolgt das Einlaufen in die Position des Sollwertes S. Nimmt man jetzt an, daß der neue Sollwert und der noch vorliegende Istwert in den Bereich II fallen, dann erscheint auf der Leitung 22 ein Signal L und von der Leitung 21 das Signal 0. In diesem Falle wirken auf jeden Eingang des Und-Gliedes 26 Signale L, so daß über die sofort erscheinende Ausgangsgröße des Oder-Gliedes 28 eine Umschaltung auf den Kontakt 35 stattfindet. In diesem Falle wird also sofort die Sollwertposition S angelaufen. Die Zwischenposition wird in diesem Falle, da der Istwert und der neue Sollwert im gleichen Winkelabschnitt II liegen, nicht angelaufen. Entsprechende Überlegungen zeigen die dem Erfindungsgedanken entsprechende Wirkungsweise der Anordnung bei anderen Kombinationen zwischen Ist- und Sollwert.The mode of operation of FIG. 6 is such that the output voltage of the OR element 28 appears when the new setpoint value and the actual value still present are in the same angular range I or II. This mode of action is to be explained on the basis of an action sequence. The phase-dependent rectified output voltage of the transformer 23 is positive if the actual value is greater than is, and negative if it is less than the value is. It is assumed that the actual value still present lies in the angle range II and the newly specified setpoint value lies in the angle range I. The rectified output variable of the transformer 23 is therefore positive in this case. The signal on line 21 is positive and on line 22 is negative or not present. This means that the AND elements 25 and 26 each receive a positive and a negative signal; The signals 0 appear at their outputs. All three inputs of the OR element 28 are thus initially 0, and the switch 33 is on the contact 34. So it is initially the position retracted. If now the position is approximately reached, then the output voltage d U 'of the transformer 23 drops below the value a, so that a signal L passes through the element 31 to the OR element 28. The switch 33 is thus switched to the contact 35, and the position of the setpoint S is reached Signal L and from the line 21 the signal 0. In this case, signals L act on each input of the AND element 26, so that a switchover to the contact 35 takes place via the output variable of the OR element 28 which appears immediately. In this case, the setpoint position S is approached immediately. The intermediate position is not started in this case, since the actual value and the new setpoint are in the same angular segment II. Corresponding considerations show the mode of operation of the arrangement corresponding to the concept of the invention with other combinations between actual and setpoint values.

In Fig. 6 ist der Schalter 33 zwischen den vielfach angezapften Transformator 1 und den phasenabhängig gleichrichtenden Verstärker 8 geschaltet. Dieser Schalter kann aber nach der Erfindung auch zwischen den Sollwertgeber 20 und den vielfach angezapften Transformator 1 geschaltet werden. Die sich dann ergebende Schaltung ist in Fig. 7 abgebildet. Soweit in Fig. 7 die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 6 verwendet werden, handelt es sich um die gleichen Schaltungselemente. Der in Fig. 6 durch gestrichelte Umrandung und mit 40 gekennzeichnete Teil der Schaltung ist in Fig. 7 in dem Block 40 enthalten. Dem Kontakt 35 in Fig. 6 entspricht der Kontakt 41 in Fig. 7. Über ihn wird der Sollwert S dem vielfach angezapften Transformator 1 zugeführt. Der Kontakt 34 in Fig. 6 entspricht dem Kontakt 42 in Fig. 7. Über ihn wird der Sollwert dem vielfach angezapften Transformator 1 zugeführt. Der Unterschied zwischen den Fig. 6 und 7 besteht darin. daß in Fig. 6 die Steuerspannung für den Sollwert am Ausgang des Transformators 23 abgegriffen wird, während er in Fig. 7 von dem vielfach angezapften Transformator 1 selbst gebildet wird, dem aus diesem Grunde nacheinander der Sollwert und der Sollwert S eingegeben werden.In FIG. 6 the switch 33 is connected between the multiply tapped transformer 1 and the phase-dependent rectifying amplifier 8. According to the invention, this switch can also be switched between the setpoint generator 20 and the transformer 1, which is tapped in many ways. The resulting circuit is shown in FIG. To the extent that the same reference numerals are used in FIG. 7 as in FIG. 6, the circuit elements are the same. The part of the circuit identified by a dashed border and 40 in FIG. 6 is contained in block 40 in FIG. The contact 35 in FIG. 6 corresponds to the contact 41 in FIG. The contact 34 in FIG. 6 corresponds to the contact 42 in FIG. 7. It is used to set the desired value the multiple tapped transformer 1 supplied. The difference between Figs. 6 and 7 is this. that in Fig. 6 the control voltage for the setpoint is tapped at the output of the transformer 23, while it is formed in Fig. 7 by the multiple tapped transformer 1 itself, which for this reason successively the desired value and the setpoint S can be entered.

In den bisher beschriebenen Anordnungen nach Fig. 6 und 7 wurde zur Durchführung der Feststellung, ob der vorhandene Istwert und der neue Sollwert in den gleichen Winkelbereich oder in verschiedene Winkelbereiche fallen, der tatsächlich vom Drehmelder 2 gelieferte Istwert verwendet. Man kann diese Feststellung jedoch auch in der Weise durchführen, daß an Stelle des tatsächlich vorhandenen Istwertes der vorangegangene Sollwert verwendet wird. Sofern nicht irgendwelche Fehler oder Unterbrechungen in der Anlage auftreten, müssen diese beiden Werte gleich sein.In the arrangements described so far according to FIGS. 6 and 7 was used for Execution of the determination whether the existing actual value and the new setpoint in fall within the same angular range or in different angular ranges that actually actual value supplied by resolver 2 is used. One can make this statement however also perform in such a way that instead of the actual value actually present the previous setpoint is used. Unless there are any bugs or If there are interruptions in the system, these two values must be the same.

Eine Anordnung, bei der statt des Istwertes der vorangegangene Sollwert verwendet wird, zeigt Fig. B. Fig. 8 knüpft an die Schaltung nach Fig. 7 an. Der außerhalb der gestrichelten Umrandung 50 liegende Teil der Schaltung in Fig. 8 ist identisch mit den in gleicher Weise bezeichneten Teilen der Fig.7. Der Unterschied liegt also in der Bildung der Ausgangsgröße des Oder-Gliedes 28, durch die die Umschaltung des Schalters 33 besorgt wird. Wenn die Anordnung im Anschluß an eine Abschaltung wieder in Betrieb genommen wird, dann kann der vorangegangene Sollwert entweder nicht mehr bekannt sein oder es können Veränderungen an der Anlage vorgenommen worden sein, auf Grund deren der vorangegangene Sollwert nicht mehr mit dem vorliegenden Istwert übereinstimmt. Aus diesem Grunde muß bei Verwendung einer Schaltung, in der nicht der tatsächliche Istwert, sondern der vorangegangene Sollwert zu der Feststellung herangezogen wird, ob der Zwischensollwert eingefahren werden muß, dafür Sorge getragen werden, daß bei der Wiederaufnahme des Betriebes bei der ersten Positionseinstellung in jedem Falle der Zwischensollwert eingefahren wird. Bei der ersten Positionseinstellung wird also die Position auch angelaufen, wenn der vorhandene Istwert und der neue Sollwert im gleichen Winkelbereich I oder II liegen. Dies wird durch die Schaltung nach Fig. 8 in folgender Weise besorgt: Mit der Einschaltung der Anlage erscheint am Ausgang des Gliedes 56 das Signal L, das dem Eingang 57a des Und-Gliedes 57 zugeführt wird. Am Ausgang des Und-Gliedes 57 erscheint jedoch zunächst kein Signal, da auf seinen Eingang 57b kein Signal wirkt. Dies trifft ebenfalls für die Eingänge 25a und 26a zu, so daß auch an den Ausgängen der Und-Glieder 25 und 26 keine Signale auftreten. Das Oder-Glied 28 wird also nicht erregt, und der Schalter 33 verharrt auf dem Kontakt 42. Es wird also die Position angelaufen. Sobald die Ausgangsspannung d U des vielfach angezapften Transformators 1 kleiner als ein bestimmter Wert a wird, erscheint am Ausgang des Gliedes 31 ein Signal. Damit wird das Oder-Glied 28 über den Eingang 28a erregt, und der Schalter 33 schaltet auf den Kontakt 41, d. h. auf den Sollwert S um. Mit dem Erscheinen des Signals L am Ausgang des Gliedes 31 wird aber über das Oder-Glied 58 auch das Und-Glied 57 erregt, das sich sodann über die Leitung 59 und das Oder-Glied 58 selbst hält. Nach Abschluß des ersten Einfahrvorganges bleibt also an den Eingängen 25a und 26a der Und-Glieder 25 und 26 ständig das Signal L erhalten. Über die Leitungen 21 und 22 werden die den Bereich I oder II kennzeichnenden Signale einerseits den Und-Gliedern 25 und 26 zugeführt und andererseits auf eine Torschaltung 51 gegeben. Dieses Tor wird beim Umschalten des Schalters vom Kontakt 42 auf den Kontakt 41 kurzfristig geöffnet. Hierzu dient das differenzierende Glied 55. Um ein Öffnen des Tores 51 beim Rückschalten des Schalters 33 vom Kontakt 41 auf den Kontakt 42 zu verhindern, erfolgt die Steuerung des Tores 51 über ein die eine Richtung sperrendes Element 54. Über das Tor 51 wird die Bereichsangabe des augenblicklichen Sollwertes in den Speichern 52 und 53 gespeichert. Er steht somit an Stelle des Istwertes in den Schaltungen nach Fig. 6 und 7 auch noch zur Verfügung, wenn bereits ein neuer Sollwert in den Sollwertgeber 21 eingetastet ist. Die entsprechenden Überlegungen, die bei der Anordnung nach Fig. 6 für die Wirkungsweise angestellt wurden, können jetzt auf die Wirkungsweise der Fig. 8 übertragen werden.An arrangement in which the previous setpoint value is used instead of the actual value is shown in FIG. B. FIG. 8 links up with the circuit according to FIG. The part of the circuit in FIG. 8 lying outside the dashed border 50 is identical to the parts of FIG. 7 identified in the same way. The difference therefore lies in the formation of the output variable of the OR element 28, by means of which the switch 33 is switched over. If the arrangement is put back into operation following a shutdown, the previous setpoint may either no longer be known or changes may have been made to the system, due to which the previous setpoint no longer corresponds to the actual value. For this reason, when using a circuit in which not the actual actual value, but the previous setpoint value is used to determine whether the intermediate setpoint value must be retracted, care must be taken that when operation is resumed, the intermediate setpoint is always retracted for the first position setting. When setting the position for the first time so becomes the position also started when the existing actual value and the new setpoint are in the same angular range I or II. This is done in the following way by the circuit according to FIG. However, initially no signal appears at the output of the AND element 57, since no signal acts on its input 57b. This also applies to the inputs 25a and 26a, so that no signals appear at the outputs of the AND gates 25 and 26 either. The OR element 28 is not excited, and the switch 33 remains on the contact 42. It is the position started. As soon as the output voltage d U of the multiple tapped transformer 1 is less than a certain value a, a signal appears at the output of the element 31. The OR element 28 is thus excited via the input 28a, and the switch 33 switches to the contact 41, ie to the setpoint S. When the signal L appears at the output of the element 31, the AND element 57 is also excited via the OR element 58, which then holds itself via the line 59 and the OR element 58. After the first retraction process has been completed, the signal L is thus constantly retained at the inputs 25a and 26a of the AND elements 25 and 26. The signals characterizing the area I or II are fed to the AND elements 25 and 26 on the one hand and to a gate circuit 51 on the other hand via the lines 21 and 22. This gate is opened briefly when the switch is switched from contact 42 to contact 41. The differentiating element 55 is used for this purpose. In order to prevent opening of the gate 51 when the switch 33 is switched back from contact 41 to contact 42, gate 51 is controlled via an element 54 blocking one direction of the current setpoint value is stored in the memories 52 and 53. It is therefore still available instead of the actual value in the circuits according to FIGS. 6 and 7 when a new setpoint value has already been keyed into the setpoint generator 21. The corresponding considerations that were made for the mode of operation in the arrangement according to FIG. 6 can now be transferred to the mode of operation of FIG. 8.

Die soweit gebrachten Ausführungen beschäftigen sich nur mit solchen Regelanordnungen, bei denen auf der Geberseite vielfach angezapfte Transformatoren verwendet werden und nur auf der Empfängerseite Drehmelder. Bei den älteren Ausführungen, bei denen nicht eine digitale, sondern nur eine analoge Eingabe möglich ist, werden auch auf der Geberseite Drehmelder verwendet. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß die vorliegende Erfindung auch auf solche Regelanordnungen angewendet werden können. Es ist dann lediglich dafür zu sorgen, daß auf den Leitungen 21 und 22 (Fig. 6 bis 8) wieder die die Bereichszugehörigkeit des Sollwertes kennzeichnenden Angaben erzeugt werden. Dies kann bei einem Drehmelder auf der Geberseite am einfachsten durch mechanische Kontakte geschehen. Natürlich sind auch hier kontaktlose Anordnungen möglich.The statements made so far deal only with such Control arrangements in which transformers are often tapped on the encoder side used and only resolver on the receiving end. In the older versions, where not a digital, but only an analog input is possible Resolver is also used on the encoder side. It goes without saying that the present invention can also be applied to such control arrangements. It is then only necessary to ensure that on lines 21 and 22 (Fig. 6 to 8) again generates the information identifying the range of the setpoint will. With a resolver on the encoder side, the easiest way to do this is by mechanical means Contacts happen. Of course, contactless arrangements are also possible here.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Control arrangement for the analog setting of a digitally predetermined position, in which an arrangement of multiply tapped transformers is provided on the encoder side for digital input of the position and one or more resolvers coupled via gears are provided on the receiver side, the rotor windings of which are single-phase AC voltage are excited and the voltages induced in the stator windings are used to excite the transformers on the encoder side, the shaft of the resolver being rotated depending on the voltage tapped at the connected tap of the encoder transformer until this voltage becomes zero, characterized in that that a circuit is provided which, if the instantaneous actual value in the range from 0 to and the new setpoint is in the range of to Z or vice versa, where Z denotes the total number of positions that can be set in the rotation range of approximately 360 °, initially an approach to the position triggers to which is shortly before reaching the position the running-in process to the specified target value follows automatically.

2. Control arrangement according to claim 1, characterized in that the actual value supplied by the resolver (2) in the form of the asymmetrical three-phase voltage is additionally fed to a second transformer (23) which is constant at the setpoint value is connected that the output of this transformer (23) is rectified phase-dependently via a member (24) and an AND-member (26) directly and an AND-member (25) via a negating member (27) that each of the AND elements (25 and 26) are each acted upon by a further signal derived from the setpoint generator (20), one of which appears when the setpoint is less than and the other if the setpoint is greater than ' and that the outputs of the AND elements (25 and 26) and the rectified output voltage of the transformer (23) are connected to an OR element (28) via a element (31) which is only permeable for small values, the output of which is switched by means of a switch (33) the control variable for the servomotor (7) from the control voltage applicable to the setpoint that is applied at the output of the transformer (23) is tapped, switches to the control voltage applicable for the setpoint S (35 in FIG. 6).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the switch (33) between the multiple tapped transformers (1) and the setpoint generator (20) is connected, the setpoint via the contact (42) and the contact (41) of the Setpoint S supplied becomes (Fig. 7).

4. Arrangement according to claims 2 and 3, characterized in that to determine whether the position must first be retracted when moving into a new position, instead of the actual value the previous setpoint is used.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the information about the range of the previous setpoint is stored via a gate circuit (51) in two memories (52 and 53), the outputs of which are connected to the AND elements (25 and 26) is, the gate circuit for storage is only opened when the switch (33) of the control voltage for the setpoint is switched to the control voltage for the setpoint S, and that an additional signal acting on the AND elements (25 and 26) and dependent on the switch-on voltage of the entire system ensures that a position is first moved into after the entire system has been switched off in any case about the intermediate value expires.