DE1236059B - Verfahren zur Umschaltung von Handsteuerung auf automatische Regelung bei Verfahrensreglern - Google Patents

Verfahren zur Umschaltung von Handsteuerung auf automatische Regelung bei Verfahrensreglern

Info

Publication number
DE1236059B
DE1236059B DEF37745A DEF0037745A DE1236059B DE 1236059 B DE1236059 B DE 1236059B DE F37745 A DEF37745 A DE F37745A DE F0037745 A DEF0037745 A DE F0037745A DE 1236059 B DE1236059 B DE 1236059B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
amplifier
control
input
switching
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
DEF37745A
Other languages
English (en)
Inventor
Alfred Nazareth Jun
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.)
Schneider Electric Systems USA Inc
Original Assignee
Foxboro Co
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 Foxboro Co filed Critical Foxboro Co
Publication of DE1236059B publication Critical patent/DE1236059B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00Safety arrangements
    • G05B9/02Safety arrangements electric

Description

  • Verfahren zur Umschaltung von Handsteuerung auf automatische Regelung bei Verfahrensreglern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umschaltung von Handsteuerung auf automatische Regelung bei elektrischen Verfahrensreglern unter Verwendung eines gegengekoppelten Verstärkers, dem während des automatischen Betriebs eine von Regelabweichung un& Gegenkopplung abhängige Spannung eingegeben wird, die nach ihrer Verstärkung ein Stellglied steuert, welches während der Handsteuerung von einer zusätzlichen Spannungsquelle gespeist wird, wobei die Ausgangsspannung des Vera stärkers jederzeit der Spannung entspricht, die am Stellglied anliegt.
  • Bei bekannten Verfahren dieser Art tritt, obwohl sie sich einen stoßfreien übergang beim Umschalten zur Aufgabe gemacht haben, bei einer Regelabweichung von 100% ein Stoß von SO% auf, wenn man vom Handbetrieb auf Automatikbetrieb umschaltet. Die, bekannten Regeleinrichtungen arbeiten deshalb nicht völlig stoßfrei.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, bei solchen Umschaltungen Stöße völlig zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während der Handsteuerung der Eingang C des Verstärkers von dem Soll-Ist-Vergleichsglied getrennt und die Regelabweichung an einen Kondensator gelegt wird, der auch die Gegenkopplungsspannung aus dem Ausgang des Verstärkers erhält, und daß im Augenblick der Umschaltung die im Kondensator gespeicherte Spannung sowie die von der Regelabweichung abhängige Gegenkopplungsspannung dem Eingang des Verstärkers zugeführt und dessen Eingangsspannung hierdurch auf Null gestellt wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird während der Handsteuerung das Stellglied vom Verstärkerausgang getrennt und von einer zusätzlichen Spannungsquelle versorgt, von der auch das Signal am Verstärkereingang abhängig ist. I-Berbei wird die Ausgangsspannung des Verstärkers mit dem von Hand eingestellten Steuersignal verglichen und daraus eine Folgespannung abgeleitet, die dem Verstärkereingang zugeführt wird, so daß dessen Ausgangsspannung gleich dem Steuersignal ist und im Augenblick des Umschaltens von Hand- auf automatischen Betrieb mit diesem übereinstimmt. Man kann in diesem Fall auf einen Verstärker für die Handsteuerung verzichten und den ohnehin vorhandenen Verstärker in seiner Rückkopplungsschleife belassen, was ein Minimum an Schaltaufwand ergibt. Die wichtigsten Verbindungen sind dann vor und nach dem Umschalten die gleichen.
  • Eine besonders günstige Art, die Folgespannung zu erzeugen, besteht darin, daß beim Handbetrieb die Ausgangsspannung des Verstärkers einer Ersatzlast zugeführt wird, die in Reihe mit Scheinwiderständen und dem Stellglied liegt. Die Folgespannung ergibt sich dabei gemäß der relativen Größe des durch die Scheinwiderstände fließenden Stroms.
  • Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Die einzige Figur stellt ein Schaltbild einer Regeleinrichtung dar.
  • An der linken Seite der Figur ist ein kombinierter Fühler und Meßwandler 10 gezeigt, der einen Übertrager aufweist, welcher einen dem Wert des gemessenen Verfahrenszustands entsprechenden Strom, beispielsweise im Bereich von 10 bis 50 mA erzeugt. Die Ausgänge dieses Übertragers sind über Leitungen 12, 14 mit einem Regler 16 verbunden.
  • Der Regler 16 weist einen Eingangswiderstand 18 von 100 L2 auf, der eine dem über die Leitungen 12 und 14 fließenden Strom entsprechende Meßspannung von beispielsweise 1 bis 4 V erzeugL Ein an die eine Klemme des Widerstands 18 angeschlossenes Sollwert-Potentiometer 20 überbrückt eine Gleichstromquelle 22 und liefert in Reihe mit der über dem Widerstand 18 erzeugten Meßspannung eine entgegengerichtete einstellbare Führungsgröße. Der Unterschied zwischen diesen beiden Potentialen ergibt die Regelabweichung 24. In der rechten oberen Ecke der Figur ist ein zwischen zwei Stellungen hin- und herbewegbarer mehrpoliger Umschalter 26 eingezeichnet, mit dessen Hilfe der Regler 16 entweder auf automatischen Betrieb oder auf Handbetrieb umgestellt werden kann. In der eingezeichneten Stellung, in der sich der Schalter in der Stellung automatischer Betrieb befindet, wird die Regelabweichung 24 zusammen mit einem Gegenkopplungssignal 28 den Anschlüssen 30 und 32 eines Verstärkers 34 zugeführt. Dieser Eingangskreis des Verstärkers umfaßt die Leitung 36, die Schaltzunge 38 und den Anschluß 30 und andererseits die Leitung 40, die Schaltzungen 42 und 44 und den Anschluß 32 des Verstärkers 34.
  • Der Verstärker 34 kann eine selbstschwingende Transistorschaltung sein, die an den Klemmen 46 und 48 ein der mittleren Amplitude der Verstärker-Eingangsspannung entsprechenden pulsierenden Strom erzeugt. Der Verstärker 34 besitzt einen verhältnismäßig großen Verstärkungsgrad, so daß beispielsweise eine Schwankung in der Eingangsspannung von ± 10 mV bei einer Belastung des Ausgangskreises mit 600 9 eine Veränderung des Ause, Clangsstroms von 10 bis 50 mA ergibt.
  • Zwecks Vereinfachung der Erläuterung ist nur die Endstufe 50 des Verstärkers 34 dargestellt, die von einer Gleichspannungsquelle 52 gespeist wird. Das Ausgangssignal dieser Stufe wird mit Hilfe eines Kondensators 53 gefiltert und als die automatische Regelgröße über den Umschalterkontakt 54 und eine Doppelleitung 56 einem entfernt angeordneten Stellglied 58 zur Betätigung eines Ventils zugeführt.
  • Der vom Verstärker 34 abgegebene pulsierende Strom wird durch die Primärwicklung eines Rückkopplungstransformators 60 geführt, dessen Sekun-C, därwicklung an Gleichrichter 62 angeschlossen ist, welche über einem Potentiometer 64 und einem Filterkondensator 66 eine der Stellgröße entsprechende Gleichspannung erzeugen. Die am Abgriff des Potentlometers 64 erzeugte Spannung wird einem aus einem Rückführkondensator 68 und einem Rückführ-Parallelwiderstand 70 bestehenden Rückführkreis zugeführt. Die Spannung über dem Parallelwiderstand 70 ist das vorher erwähnte Gegenkopplungssignal 28. Jede Verstellung des Potentiometers 64 bewirkt eine entsprechende Änderung der Gegenkopplung und legt daher den Betrag der Änderung der Ventilstellung für eine vorgegebene Änderung des Istwerts fest.
  • Der erfindungsgemäße Regler arbeitet wie folgt: Wenn der Istwert auf den gewünschten Sollwert ein-Clestellt ist, besitzt die Regelabweichung 24 den Wert Null. Ist die dem Stellglied zugeführte Stellgröße normalerweise auf einen mittleren Stromwert von beispielsweise 30 mA eingestellt, befindet sich die am Potentiometer 64 auftretende Spannung auf einem entsprechenden Mittelwert von beispielsweise 15 V und ist das am Parallelwiderstand 70 auftretende Gegenkopplungssignal 28 gleich Null. Wenn jedoch der kombinierte Fühler und Meßwandler 10 eine t' Crrößere Spannung abgibt, entsteht eine entsprechende Regelabweichung 24, die den Anschlüssen 30 und 32 des Verstärkers 34 zugeführt wird. Im selben Augenblick, in welchem sich die Ausgangsspannung des Verstärkers 34 in entsprechendem Maß ändert, ändert sich auch die Gleichspannung am Potentiometer 64 und wird ein der Regelabweichung 24 entgegengerichtetes entsprechendes Gegenkopplungssignal 28 erzeugt, da sich die Spannung über dem Rückstellkondensator 68 nicht sofort ändern kann.
  • Der Verstärker 34 hat einen solchen Verstärkungsgrad, daß das Gegenkopplungssignal 28 praktisch gleich der Regelabweichung 24 ist. Beispielsweise be- trägt bei einer Regelabweichung 24 von 2 V die Größe des Gegenkopplungssignals 28 anfänglich 1,996 V, so daß die tatsächliche Änderung des dem Verstärker zugeführten Signals nur 4 mV beträgt.
  • Wenn der Rückführkondensator 68 sich im Anschluß hieran über dem Parallelwiderstand 70 auflädt, was normalerweise eine lange Zeit von beispielsweise bis zu 30 Minuten in Anspruch nimmt, nimmt die Größe des Gegenkopplungssignals 28 allmählich die Größe des vom Verstärker 34 abgegebenen Signals an, und damit wird die ursprüngliche Regelwirkung erhöht. Schließlich kehrt der Istwert praktisch auf einen Sollwert zurück, wodurch die Regelabweichung 24 verringert und die dem Verstärker 34 zugeführte Spannung entsprechend erniedrigt wird, bis ein neuer Gleichgewichtszustand im Verfahren erreicht ist.
  • Wenn der Umschalter 26 auf »Handsteuerung« umgelegt wird, wird das Stellglied 58 über einen handbetätigten Einstellwiderstand 72 und die Schaltzunge 74 von der Gleichspannungsquelle 52 mit Spannung versorgt. Der Stromfluß durch das Stellglied 58 kann demgemäß durch Änderung der Einstellung dieses Einstellwiderstands 72 geändert werden, um die Stellung des den Verfahrensablauf steuernden Ventils zu ändern. Normalerweise wird die von Hand eingestellte Steuergröße vor dem Umschalten auf Handbetrieb durch die Verwendung herkönunlicher, nicht dargestellter Meßinstrumente gleich der automatischen Stellgröße gemacht. Diese vor dem Umschalten dem Stellglied 58 zugeführte Stellgröße wird nun durch die Schaltzunge 54 einer Ersatzlast76 zugeführt, welche dieselben elektrischen Eigenschaften wie das Stellglied 58 hat.
  • An den positiven Pol der Gleichspannungsquelle 52 sind in Reihe mit dem Stellglied 58 bzw. der Ersatzlast 76 zwei kleine Widerstände 78 bzw. 80 von beispielsweise 75 9 angeschlossen, deren von der Gleichspannungsquelle 52 abgekehrte Enden bei auf Handbetrieb stehendem Umschalter 26 über Leitungen 82 bzw. 84 und die Schaltzungen 38 bzw. 44 mit den Anschlüssen 30 bzw. 32 des Verstärkers 34 verbunden sind. Wenn das dem Stellglied 58 zugeführte von Hand eingestellte Steuersignal gleich der der Ersatzlast 76 zugeführten Regelgröße ist, sind die Spannungsabfälle über den Widerständen 78 und 80 gleich, so daß dem Verstärker 34 eine Spannung Null zugeführt wird. Falls jedoch über die Widerstände 78 und 80 verschiedene Ströme fließen, wird dem Verstärker 34 eine entsprechende Spannung zugeführte so daß sich die vom Verstärker abgegebene Spannung entsprechend ändert und der über die Ersatzlast 76 fließende Strom auf einem Wert gehalten wird, daß der Spannungsabfall über dem Widerstand 78 wieder praktisch gleich dem Spannungsabfall über dem Widerstand 80 wird. Mit anderen Worten versucht also die Rückkopplung die Eingangsspannung des Verstärkers 34 auf Null zu halten. Ersichtlicherweise folgt daher die der Ersatzlast 76 bei Handbetrieb zugeführte Stellgröße als Folgespannung laufend dem von Hand eingestellten Steuersignal.
  • Beim Umlegen des Umschalters 26 auf Handbetrieb wird weiterhin die Regelabweichung 24 über die Schaltzunge 42 unmittelbar dem Rückführkondensator 68 zugeführt. Demgemäß wird das Potential der linken Belegung des Rückführkondensators 68 auf einem der Regelabweichung gleichen Wert gehalten; Änderungen in der Ausgangsspannung des Verstärkers 34 ändern das Potential der rechten Belegung des Rückführkondensators 68 und damit dessen Ladung, haben aber keinen Einfluß auf das Potential der linken Belegung, welche sich nur mit der Regelabweichung ändert.
  • Wenn der Umschalter 26 erneut auf automatischen Betrieb umgelegt wird, werden die Regelabweichung 24 und das Gegenkopplungssignal 28 wieder mit umgekehrter Polarität in Reihe geschaltet und den Anschlüssen 30 und 32 des Verstärkers 34 zugeführt. Da jedoch während des Handbetriebs die Regelabweichung 24 dem Rückführkondensator 68 unmittelbar zugeführt wurde, ist im Augenblick der Umschaltung auf automatischen Betrieb die Rückführgröße gleich der Regelabweichung 24 und somit die dem Verstärker 34 zugeführte Spannung gleich Null. Da die dem Verstärker zugeführte Spannung jedoch vorher praktisch auf Null gehalten worden war, ändert sich der vom Verstärker abgegebene Strom beim Umschalten auf automatischen Betrieb nicht merklich.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Umschaltun- von Handsteuerung auf automatische Regelung bei elektrischen Verfahrensreglern unter Verwendung eines gegengekoppelten Verstärkers, dem während des automatischen Betriebs eine von Regelabweichung und Gegenkopplung abhängige Spannung eingegeben wird, die nach ihrer Verstärkung ein Stellglied steuert, welches während der Handsteuerung von einer zusätzlichen Spannungsquelle gespeist wird, wobei die Ausgangsspannung des Verstärkers jederzeit der Spannung entspricht, die am Stellglied anliegt, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß während der Handsteuerung der Eingang des Verstärkers (34) von dem Soll-Ist-Vergleichsglied (18, 20) getrennt und die Regelabweichung (24) an einen Kondensator (68) gelegt wird, der auch die Gegenkopplungsspannung aus dem Ausgang des Verstärkers (34) erhält, und daß im Augenblick der Umschaltung die im Kondensator (68) gespeicherte Spannung sowie die von der Regelabweichung abhängige Gegenkopplungsspannung dem Eingang des Verstärkers (34) zugeführt wird und dessen Eingangsspannung hierdurch auf Null gestellt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Handsteueruno, C das Stellglied (58) vom Verstärkerausgang (46, 48) getrennt wird und von einer zusätzlichen Spannungsquelle (52) versorgt wird, von der auch das Signal am Verstärkereingang (30, 32) abhängig ist, daß die Ausgangsspannung des Verstärkers (34) mit dem von Hand eingestellten Steuersignal verglichen wird und daraus eine Folgespannuno, abgeleitet wird, die dem Verstärkereingang (30, 32) zugeführt wird, so daß dessen Ausgangsspannung gleich dem Steuersignal ist und im Augenblick des Umschaltens von Handauf automatischen Betrieb mit diesem übereinstimmt. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Handbetrieb die Ausa -"angsspannung des Verstärkers (34) einer Ersatz last (76) zugeführt wird, die in Reihe mit Scheinwiderständen (78, 80) und dem Stellglied (58) liegt und zusammen mit diesen Elementen die Folgespannung gemäß der relativen Größe des durch die Scheinwiderstände (78, 80) fließenden Stroms erzeugt.
  3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 964 997; britische Patentschrift Nr. 790 368; Zeitschrift »BBC-Nachr.«, 1958, S. 135 und 136; Zeitschrift »Elektrotechnik«, 1953, H. 2, S. 68 und 69; H & B-Druckschrift, Nr. 73 8, »Der Regler Regelux«, S. 2 und 12, erschidnen April 1952.
DEF37745A 1961-09-14 1962-09-04 Verfahren zur Umschaltung von Handsteuerung auf automatische Regelung bei Verfahrensreglern Pending DE1236059B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1236059XA 1961-09-14 1961-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1236059B true DE1236059B (de) 1967-03-09

Family

ID=22409676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEF37745A Pending DE1236059B (de) 1961-09-14 1962-09-04 Verfahren zur Umschaltung von Handsteuerung auf automatische Regelung bei Verfahrensreglern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1236059B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1588152B1 (de) * 1967-04-20 1970-06-04 Eckardt Ag J Verfahren und Schaltanordnung zum stossfreien Umschalten von Handsteuerung auf automatische Regelung von Regeleinrichtungen
DE1806728B2 (de) * 1968-11-02 1970-10-22 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zum stossfreien Umschalten einer elektrischen Regeleinrichtung von Automatik- auf Handbetrieb,und umgekehrt
DE1802013B1 (de) * 1968-10-09 1971-02-11 Hartmann & Braun Ag Elektrische Regeleinrichtung zur stossfreien Hand-Automatik-Umschaltung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE964997C (de) * 1953-01-17 1957-05-29 Kent Ltd G Regelungsanlage mit einem Umschalter zur wahlweisen selbsttaetigen Regelung oder Handregelung mittels desselben Stellmotors
GB790368A (en) * 1953-11-02 1958-02-05 Manning Maxwell & Moore Inc Improvements in automatic electrical process-control systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE964997C (de) * 1953-01-17 1957-05-29 Kent Ltd G Regelungsanlage mit einem Umschalter zur wahlweisen selbsttaetigen Regelung oder Handregelung mittels desselben Stellmotors
GB790368A (en) * 1953-11-02 1958-02-05 Manning Maxwell & Moore Inc Improvements in automatic electrical process-control systems

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1588152B1 (de) * 1967-04-20 1970-06-04 Eckardt Ag J Verfahren und Schaltanordnung zum stossfreien Umschalten von Handsteuerung auf automatische Regelung von Regeleinrichtungen
DE1802013B1 (de) * 1968-10-09 1971-02-11 Hartmann & Braun Ag Elektrische Regeleinrichtung zur stossfreien Hand-Automatik-Umschaltung
DE1806728B2 (de) * 1968-11-02 1970-10-22 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zum stossfreien Umschalten einer elektrischen Regeleinrichtung von Automatik- auf Handbetrieb,und umgekehrt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2811345C2 (de) Druckregler für pneumatische Drücke, insbesondere in Fahrzeugen
DE1299453B (de) Regeleinrichtung zur selbstanpassenden Regelung einer Stoergroessen ausgesetzten physikalischen Groesse unter Verwendung eines die Regelstrecke nachbildenden Modells
DE2902337A1 (de) Bremsdruckregler fuer pneumatische bremsen von fahrzeugen, insbesondere von schienenfahrzeugen
DE3530966A1 (de) Verstaerkerschaltung fuer elektromagnete von proportional- oder servoventilen
DE1236059B (de) Verfahren zur Umschaltung von Handsteuerung auf automatische Regelung bei Verfahrensreglern
DE1763576A1 (de) Elektrische Steuervorrichtung
DE1588870B1 (de) Pid regler fuer abtastregelsysteme
DE1487295A1 (de) Schaltungsanordnung zur Kompensation von Bezugspotentialschwankungen
DE3118259C2 (de) Elektronischer PID-Regler
DE1588731B1 (de) Adaptionsverfahren und -einrichtung fuer Regelkreise
DE3036616A1 (de) Anordnung mit einer regeleinrichtung mit einem geregelten kreis und einem damit gekoppelten weiteren kreis
DE1932051A1 (de) Analogregeleinrichtung mit einer von Hand bedienbaren Impulsfolgesteuerung
DE2260538C3 (de) Stetiger elektronischer Regler
DE2633102C2 (de) Elektrischer PI-Regler mit zwei Übertragungsgliedern in Parallelschaltung
DE1267453B (de) Regler mit Rueckfuehrung und einer Umschalteinrichtung von handgesteuertem auf automatisch geregelten Betrieb
DE737860C (de) Schaltungsanordnung zur Speicherung einer Spannungs- oder einer Stromgroesse
DE1588870C (de) PID-Regler für Abtastregelsysteme
DE2212791B2 (de) Steuersatz für einen Stromrichter
DE2646086C3 (de) Einrichtung zum Vermeiden von sprungartigen Änderungen der Stellgröße
DE1538496C3 (de) Elektronischer Regler
DE1243767B (de) Regler
DE2250575C3 (de) Schaltungsanordnung zum verlustarmen Konstantregeln einer Gleichspannung
DE1541896C3 (de) PhasenwinkelmeBeinrichtung
DE1961705C3 (de) Schaltungsanordnung zur Regelung der Ausgangsspannung eines Gleichspannungsumrichters oder Wechselrichters
DE1925688A1 (de) Einrichtung zur gleichmaessigen Stromverteilung bei parallelgeschalteten Gleichrichtergeraeten