DE1208529B

DE1208529B - Anordnung zur Summen- oder Differenzbildung zweier Pulsreihen

Info

Publication number: DE1208529B
Application number: DES79333A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Peter Roessel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-05-08
Filing date: 1962-05-08
Publication date: 1966-01-05

Description

Anordnung zur Summen- oder Differenzbildung zweier Pulsreihen Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Anordnung zum laufenden Vergleich zweier Pulsreihen mit einem die Differenz und das Vorzeichen derselben anzeigenden Differenzzähler. Hierbei wird jeder ankommende Puls der zu vergleichenden Pulsreihen in einem jeder Pulsreihe zugeordneten ersten Speicher zunächst gespeichert und mit Hilfe einer Tastfrequenz zu einem bestimmten Zeitpunkt abgerufen und über einen zweiten Speicher mittelbar oder unmittelbar in einen Differenzzähler übergeführt. Derartige Anordnungen werden vorwiegend bei stetig wirkenden digitalen Regelanordnungen zum Soll-Ist-Wertvergleich benötigt.
Bei Regelanordnungen, insbesondere bei Drehzahlregelungen kann es vorkommen, daß das Vorzeichen der beiden zu vergleichenden Pulsreihen nicht gleich ist, beispielsweise wenn bei einer Drehzahlregelung ein Sollwert in der entgegengesetzten Drehrichtung vorgegeben wird. In diesem Falle ist es erforderlich, daß mit den Pulsreihen auch das Vorzeichen eingegeben wird, wobei die Anordnung derart ausgebildet sein muß, daß Pulsreihen mit gleichem Vorzeichen eine Subtraktion und Pulsreihen mit verschiedenem Vorzeichen eine Addition erfahren. Wenn also die Pulsreihen mit Vorzeichen eingegeben werden sollen, müssen pro Pulsreihe zwei Speichergruppen (Abfrageschaltungen) vorgesehen sein, die sich gegenseitig ausschließen. Dies kann in einfacher Weise durch entsprechende Eingänge mit Und-Bedingungen erfolgen. Bei der vorgeschlagenen Schaltung werden die den Pulsreihen zugeordneten Speichergruppen wechselweise abgefragt. Das hat aber den Nachteil, daß man praktisch nur mit der halben Abfragefrequenz arbeiten kann, es sein denn, man sieht zusätzliche Maßnahmen vor, damit bei dicht aufeinanderfolgender Pulsfolge kein Puls verloren gehen kann. Solche zusätzlichen Bedingungen erfordern aber einen recht erheblichen Aufwand.
Es ist bereits eine Einrichtung zur Subtraktion von zwei Impulsfolgen bekannt, bei der bei Vorhandensein je eines Impulses in jeder Impulsfolge kein Ausgangsimpuls an nachgeschaltete Zählwerke abgegeben wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Summen- oder Differenzbildung zweier Pulsreihen derart zu verbessern, daß auch bei der Summenbildung mit maximaler Abfragefrequenz gearbeitet werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgänge der Speichergruppen über logische Funktionen derart miteinander verknüpft sind, daß bei gleichen Vorzeichen der Pulse ein vorzeichenbehafteter Zählimpuls auf die zweite Stufe des nachgeschalteten Zählers gegeben wird (zweiwertiger Zählimpuls).
An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.
F i g. 1 zeigt im Prinzip eine Schaltungsanordnung, bei der mit zwei um 90° phasenverschobenen Tastfrequenzen die Speichergruppen wechselweise abgefragt werden; F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Anordnung zur Summen-Differenz-Bildung mit gleichzeitiger Abfrage mittels einer Frequenz.
In F i g. 1 sind mit 1 und 1' die beiden Speichergruppen für die Pulsfrequenz f 1 bezeichnet, wobei die Speichergruppe 1 dem positiven Vorzeichen und die Speichergruppe 1' dem negativen Vorzeichen zugeordnet ist. Die entsprechenden Eingänge sind mit » -I- « und » - « bezeichnet. In entsprechender Weise sind für die Pulsfrequenz f 2 Speichergruppen 2 und 2' vorgesehen. Die Auswahl der entsprechenden Speichergruppen kann in einfacher Weise durch eine Und-Verknüpfung der entsprechenden Eingänge vorgenommen werden. Mit 5 ist ferner noch ein Gedächtnis zur Festlegung der Zählrichtung für das nachgeschaltete Zählwerk (nicht dargestellt) bezeichnet. Die Kippschaltung 6 dient zur Formung der auf das Zählwerk gegebenen Pulse. Da die einzelnen Pulse mit unterschiedlichem zeitlichem Abstand eintreffen können, müssen sie zunächst zeitlich geordnet werden. Dies erfolgt in den Speichergruppen, wo jeder ankommende Puls zunächst gespeichert und zu einem gegebenen Zeitpunkt abgerufen wird. Der Abruf erfolgt mit Hilfe einer Tastfrequenz f 0. Ist in einer Speichergruppe ein Puls gespeichert, so wird beim Eintreffen eines Abfragepulses am Ausgang der Speichergruppe ein einzelner Puls abgegeben. Bei der in F i g. 1 dargestellten Schaltung können bei Verwendung ein und derselben Tastfrequenz gleichzeitig an den Speichergruppen zwei Ausgangsimpulse auftreten. Da aber nur ein Zählwerk im nachgeschalteten Summen-Differenz-Zähler verarbeitet werden kann, würde ein Impuls verlorengehen. Aus diesem Grunde taktet man die Speichergruppen 1 und 1' bzw. 2 und 2' wechselweise. Es müssen also aus der Tastfrequenz f 0 zwei um 90° in der Phase verschobene Tastfrequenzen f 0' und f 0" gebildet werden. Dies kann in bekannter Weise durch kontaktlose Schaltungen vorgenommen werden. Da die in der Regel verwendeten logischen Schaltungen nur mit einer Frequenz bis 10 000 Hz betrieben werden können, leuchtet es ein, daß bei einer wechselweise Tastung der Speichergruppen praktisch nur mit der halben Abfragefrequenz gearbeitet werden kann. Bei den heute verwendeten digitalen Regelanordnungen ist dies aber meist nicht mehr ausreichend.
In F i g. 2 ist nur eine Anordnung zur Summen-oder Differenzbildung zweier Pulsreihen dargestellt, bei der die Abfrage der Speichergruppen gleichzeitig erfolgt und daher mit der maximalen Abfragefrequenz gearbeitet werden kann. Mit 1 und 1' sowie 2 und 2' sind wieder die den Pulsreihen f 1 und f 2 zugeordneten Speichergruppen bezeichnet, die nunmehr von ein und derselben Abfragefrequenz f 0 gleichzeitig getaktet werden. Die Arbeitsweise der einzelnen Speichergruppen ist die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1. Die Ausgänge der Speichergruppen sind über logische Schaltungen 7 bis 12 derart miteinander verknüpft, daß bei Vorhandensein je eines Pulses in den Speichergruppen 1 und 2 bzw. 1' und 2' ein Zählimpuls auf die zweite Stufe des nachgeschalteten Zählwerkes 13 gegeben wird. Man spricht in diesem Fall von einem zweiwertigen Zählimpuls. Befinden sich aber in den Speichern 1 und 2' bzw. 1' und 2 je ein Zählimpuls, so wird die Differenz dieser beiden Pulse gebildet, d. h., es wird auf das nachgeschaltete Zählwerk überhaupt kein Puls gegeben. Ist nur in einem der Speicher 1, 1', 2 oder 2' ein Puls gespeichert, so wird dieser Puls durch die zugeordnete logische Schaltung 7, 8, 9 oder 10 auf die erste Stufe des Zählwerkes gegeben. Mit 5' ist - der F i g. 1 entsprechend - ein Gedächtnis bezeichnet, das Signale an das nachgeschaltete Zählwerk 13 zur Festlegung der Zählrichtung gibt. Mit 6' ist ein Pulsformer für die einwertigen Zählimpulse bezeichnet. Die Umkehrstufen 11 und 12 sind den zweiwertigen Zählimpulsen zugeordnet, die über eine Pulsformerstufe 14, wie die F i g. 2 zeigt, auf die zweite Stufe des Zählwerkes 13 gegeben werden. Von dem Zählwerk 13 sind lediglich die beiden ersten Stufen dargestellt. Das Zählwerk kann in an sich bekannter Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise wird ein Schieberegister verwendet.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Summen- oder Differenzbildung zweier Pulsreihen; bei der zur Berücksichtigung des Vorzeichens der Pulsreihen für jede Pulsreihe je zwei sich gegenseitig ausschließende Speichergruppen vorgesehen sind und jeder ankommende Puls der zu vergleichenden Pulsreihen in einem ersten Speicher der dem entsprechenden Vorzeichen zugeordneten Speichergruppe zunächst gespeichert und mit Hilfe einer Tastfrequenz zu einem bestimmten Zeitpunkt abgerufen und über einen zweiten Speicher mittelbar oder unmittelbar in einen vor- und rückwärtsarbeitenden Zähler übergeführt wird und bei der bei Vorhandensein je eines Pulses in jeder Speichergruppe bei entgegengesetzten Vorzeichen der Pulse kein Zählimpuls abgegeben wird, nach Patent 1191858, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Ausgänge der Speichergruppen über logische Funktionen derart miteinander verknüpft sind, daß bei gleichen Vorzeichen der Pulse ein vorzeichenbehafteter Zählimpuls auf die zweite Stufe des nachgeschalteten Zählers gegeben wird (zweiwertiger Zählimpuls).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abfrage der Speicher= gruppen ein und dieselbe Tastfrequenz verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1078 357.