DE1274216B - Chargenregler mit einem Regelverstaerker - Google Patents

Chargenregler mit einem Regelverstaerker

Info

Publication number
DE1274216B
DE1274216B DEF36819A DEF0036819A DE1274216B DE 1274216 B DE1274216 B DE 1274216B DE F36819 A DEF36819 A DE F36819A DE F0036819 A DEF0036819 A DE F0036819A DE 1274216 B DE1274216 B DE 1274216B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control
voltage
signal
amplifier
capacitor
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
DEF36819A
Other languages
English (en)
Inventor
David Arthur Richardson
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 DE1274216B publication Critical patent/DE1274216B/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
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/36Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • G05B11/42Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

  • Chargenregler mit einem Regelverstärker Die Erfindung bezieht sich auf einen Chargenregler mit einem Regelverstärker, in welchen außer einem der Regelabweichung entsprechenden Signal ein vom Verstärkerausgang abgenommenes inverses Rückführsignal eingespeist wird, wobei der Rückführkreis einen Nachstellkondensator aufweist, dessen Ladung durch einen Hilfskreis geändert wird, wenn das vom Verstärkerausgang abgenommene Signal einen vorgegebenen Schwellwert erreicht.
  • Allgemein sind Regler mit Rückführeinrichtungen zur Verringerung einer mittleren bzw. einer verbleibenden Regelabweichung bekannt. Bei elektronischen Reglern wird diese Rückführung vorzugsweise als Gegenkopplung des Reglerausgangs über den Nachstellkondensator an den Reglereingang durchgeführt. Es hat sich aber gezeigt, daß eine derartige Rückführung nur über einen relativ kleinen Regel-Bereich zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt. Bei Störungen oder ganz allgemein bei Regelabweichungen von außergewöhnlicher Größe oder Dauer, wie sie z. B. beim Anfahren von Regelkreisen auftreten, ist der Nachstellkondensator nicht nur außerstande, die Regelung in der gewünschten Weise zu beeinflussen, sondern er verursacht darüber hinaus selbst eine Störung des Regelablaufs.
  • Diese Störungen beruhen darauf, daß - z. B. beim Anfahren eines Regelkreises - während der verhältnismäßig langen Zeit bis zum Erreichen des Sollwerts der Regelgröße die Stellgröße außergewöhnlich groß ist, so daß der Nachstellkondensator über die Rückführung übermäßig aufgeladen wird. Wenn die Regelgröße dann den Sollwert erreicht hat, ist diese Ladung noch nicht, wie ursprünglich vorgesehen, abgeklungen und bringt damit die Stellgröße zum überschwingen. Insbesondere wegen der großen Zeitkonstanten von Nachstellkreisen kann daher eine erhebliche Zeit vergehen, ehe die Stellgröße ihren Endwert erreicht und damit der Regler das Verfahren tatsächlich richtig in der Hand hat.
  • Eine gewisse Verbesserung derartiger Rückführkreise ist in der deutschen Auslegeschrift 1100147 beschrieben. Bei dieser Rückführung ist parallel zum Nachstellkondensator ein Schaltungszweig mit nichtlinearen bzw. unstetigen Schaltelementen angeschlossen, welche bei einem bestimmten Maximalwert der Stellgröße verzögert den resultierenden Widerstand aus Nachstellkondensator und Parallelkreis verringern und so die Spannung am Nachstellkondensator begrenzen.
  • Ein Nachteil dieser bekannten Rückführung liegt darin, daß, unabhängig von der Höhe der Grenzwertüberschreitung der Stellgröße, die Spannungsabsenkung am Nachstellkondensator über eine feste Hilfsspannungsquelle in immer gleicher Dimension durchgeführt wird. Die Beeinflussung der Ladung des Nachstellkondensators ist in keiner Weise an die tatsächlichen Gegebenheiten im Regelkreis angepaßt, vielmehr ist der Hilfskreis entweder ausgeschaltet oder, ab einem vorbestimmten Grenzwert, eingeschaltet, was zu einer ungenauen oder fehlerhaften Beeinflussung des Regelvorgangs durch den Nachstellkondensator einer verbleibenden Regelabweichung und im weiteren sogar zu einer Schwingneigung des Systems durch ständiges Zu- und Abschalten des Hilfskreises führen kann.
  • Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten, elektronischen Regler mit geringer Nachstellzeit, geringer überschwingweite und minimaler verbleibender Regelabweichung zu schaffen, der sich zur Verwendung bei chargenweise arbeitenden Verfahren eignet. Speziell befaßt sich die Erfindung mit der Schaffung einer Vorrichtung zur Verhinderung des überschwingens der Stellgröße infolge einer Potentialüberhöhung am Nachstellkondensator, wobei die Korrektur dieses Potentials exakt an die Höhe der augenblicklichen Stellgröße angepaßt ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Chargenregler der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Hilfskreis ein zweiter, verstärkender Rückführkreis mit hohem Verstärkungsgrad ist, welcher über einen Ladewiderstand an einen zwischen dem Nachstellkondensator und dem Eingang des Regelverstärkers gelegenen Punkt derart an den ersten Rückführkreis angeschlossen ist, daß er einen Teil des vom Ausgang des Regelverstärkers abgenommenen Signals an den Regelverstärker zurückführt und durch laufende proportionierende Änderung der Spannung über dem Ladewiderstand die Ladung am Nachstellkondensator auf einen Wert einstellt, der das vom Regelverstärker abgegebene Signal bei dem Schwellwert, bei welchem der zweite Rückführkreis wirksam wird, unverändert hält.
  • Um eine übermäßige Aufladung des Ladekondensators zu vermeiden, kann dabei der zweite Rückführkreis ein spannungsempfindliches Vorbelastungsglied aufweisen, das einen Strom erzeugt, dessen Größe nur dann derjenigen des vom Regelverstärker abgenommenen Signals entspricht, wenn letzteres den vorgegebenen Schwellwert erreicht.
  • Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
  • Die in der Figur dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Chargenreglers weist zwei Eingänge 10 und 12 auf, an die eine übertragungsleitung angeschlossen werden kann, über welche dem Gerät von einem nicht gezeichneten Fühler ein dem Wert der Regelgröße entsprechendes Signal zugeführt wird. Diese Eingänge sind durch einen Eingangswiderstand 14 von beispielsweise 100 52 überbrückt, an welchem eine dem Strom über die übertragungsleitung entsprechende Gleichspannung abfällt. Die dargestellte Ausführungsform ist für Ströme von 10 bis 50 mA ausgelegt, kann jedoch unter gewissen Umständen auch für einen größeren Bereich von beispielsweise 5 bis 70 mA verwendet werden.
  • In Reihe mit der über Eingangswiderstand 14 auftretenden Spannung liegt ein Potentiometer 16 über einer herkömmlichen, einstellbaren Gleichspannungsquelle 18, welche ein der Spannung am Eingangswiderstand 14 entgegengesetztes Potential aufweist und auf diese Weise eine mit dem Potentiometer 16 einstellbare Führungsgröße liefert. Wenn sich die Regelgröße auf dem eingestellten Sollwert befindet, ist der Spannungsabfall über dem Eingangswiderstand 14 gleich, aber entgegengesetzt der Größe des am Potentiometer 16 eingestellten Sollwerts, wodurch sich diese beiden Spannungen aufheben. Ändert sich jedoch infolge einer Regelabweichung der Spannungsabfall über dem Eingangswiderstand 14, so liegt an der Leitung 20 ein entsprechendes Differenzsignal, dessen Polarität von der Richtung der Regelgrößenabweichung abhängt. Dieses Differenzsignal wird zusammen mit einem an einem Potentiometer 26 abgegriffenen inversen Rückführsignal einer Wechselspannungsbrücke 24 zugeführt. Zu diesem Zweck sind der obere Leiter der Leitung 20 über Widerstände 28 und 30 mit zwei gegenüberliegenden Anschlüssen 32 und 34 der Brücke und der Schleifkontakt 36 des Potentiometers 26 über einen Trennwiderstand 38 mit dem oberen Anschluß 40 der Brücke verbunden.
  • Die oberen Zweige der Brücke 24 werden von zwei Kapazitäts-Variations-Dioden 42 bzw. 44 gebildet, deren Kapazität entsprechend der angelegten Gleichspannung schwankt. Diese Dioden sind in Sperrichtung betrieben und weisen demnach einen äußerst hohen Innenwiderstand in der Größenordnung von einigen Hundert oder Tausend Megohm auf, so daß praktisch in der Brücke kein Gleichstrom fließt. In den beiden unteren Brückenzweigen liegen zwei normale Kondensatoren 46 und 48. Parallel zur Kapazitäts-Variations-Diode 44 liegt ein Drehkondensator 50, mit welchem ein Abgleich der Brücke vorgenommen werden kann.
  • Bei dieser Anordnung wird die Differenzspannung aus Rückführgröße und Führungsgröße (Leitung 20) und dem in Reihe dazu liegenden inserven Rückführsignal (Potentiometer 26) den Kapazitäts-Variations-Dioden 42 und 44 als Gleichspannungssteuersignal zugeführt. Wenn dieses Steuersignal Null ist, haben beide Dioden 42, 44 gleiche Kapazität. Sobald das Steuersignal jedoch von Null abweicht, nimmt je nach der Polarität des Steuersignals die Kapazität der einen Diode zu und diejenige der anderen ab, so daß damit jede Änderung des Steuersignals eine entsprechende Änderung im Gleichgewichtszustand der Brücke hervorruft.
  • Die Anschlüsse 40 und 54 der Brücke 24 sind über einen abgeglichenen Serienschwingkreis 56 an die Primärwicklung eines Transformators 58 angeschlossen, dessen Sekundärseite einen Wechselstrom-Transistor-Regelverstärker 60 herkömmlichen Aufbaus speist. Vom Regelverstärker 60 wird über eine an die Anschüsse 32 und 34 der Brücke geführte Leitung 52 ein Teil der Spannung auf die Brücke 24 zurückgekoppelt, um so aus der Brücke 24 und dem Regelverstärker 60 einen schwingfähigen Kreis zu schaffen.
  • Die Brücke 24 ist so ausgelegt, daß sie, wenn an den Dioden 42 und 44 eine Gleichspannung anliegt, beispielsweise durch Verstellung des Drehkondensators 50, aus dem Gleichgewicht gebracht werden kann. Durch die Rückkopplung des Verstärkersignals vom Regelverstärker 60 auf die Brücke 24 beginnt die Anordnung zu schwingen, und zwar beispielsweise mit einer Frequenz von 100 kHz oder höher. Dementsprechend liegt am Ausgang 62 des Regelverstärkers 60 eine Wechselspannung an.
  • Bei Änderung des Brückengleichgewichts durch Anlegen eines positiven oder negativen Gleichstromsteuersignals an die Dioden 42 und 44 steigt oder sinkt, je nach der Polarität des Steuersignals, die Amplitude der Wechselstromschwingungen um einen entsprechenden Betrag. Die Brücke 24 ist so ausgelegt, daß sie über den gesamten Bereich der Gleichspannungsänderungen an den Dioden 42 und 44 verstimmt werden kann und daß die Anordnung in diesem ganzen Arbeitsbereich schwingfähig ist.
  • Das vom Regelverstärker 60 abgegebene Wechselspannungssignal wird über die Primärwicklung eines Transformators 64 sowie ein RC-Filter 66 einem Stellglied 68, beispielsweise einer Vorrichtung zur Betätigung eines Ventils, zugeführt. Das Stellglied 68 ist beim Anwendungsbeispiel als Belastungswiderstand von beispielsweise 600 52 dargestellt, um die elektrischen Eigenschaften der Vorrichtung anzudeuten.
  • Der vom Regelverstärker 60 abgegebene Wechselstrom wird über den Transformator 64 einem inversen Rückführkreis 70 zugeführt. Das Rückführsignal wird von zwei Gleichrichtern 72 gleichgerichtet und dann durch einen RC-Kreis 74 gefiltert und einer aus einem in Serie angeordneten Potentiometer 78 mit parallelgeschaltetem Kondensator 80 und zu diesen in Reihe angeordneten Widerständen 82, 84 und 86 bestehenden Verzögerungsschaltung 76 zugeführt, welche das Rückführsignal kurzzeitig verzögert, wodurch der Regler in die Lage versetzt wird, unmittelbar nach einer plötzlichen Änderung der Regelgröße ein relativ großes, ungeschwächtes Stellsignal abzugeben.
  • Das von der Verzögerungsschaltung 76 abgegebene Signal wird über einen aus einem Nachstellkondensator 90, einem Potentiometer 92, einem Widerstand 94 und einem Ladewiderstand 96 bestehenden Nachstellkreis 88 dem Potentiometer 26 zugeführt.
  • Die bisher beschriebene Schaltung arbeitet wie folgt: Es sei angenommen, daß eine Verfahrensregelung stattfinden soll, bei welcher bei Erreichen des Sollwerts der Regelgröße durch einen nicht dargestellten Fühler ein Strom von 30 mA über den Eingangswiderstand 14 geliefert wird. Weiterhin sei angenommen, daß die von der Gleichspannungsquelle 18 abgegriffene Führungsgröße 3 V beträgt und daß unter diesen Bedingungen die Summe dieser beiden Spannungen Null ist, so daß an der Leitung 20 kein Potential liegt. Jetzt wird die Brücke 24 mit Hilfe des Drehkondensators 50 in einer Weise aus dem Gleichgewicht gebracht, daß das Stellglied 68 von der Brücke 24 über den Regelverstärker 60 mit einem Strom von 30 mA gespeist wird. In diesem Fall sei auch die Rückführspannung am Potentiometer 26 und somit auch das Gleichspannungssteuersignal an den Dioden 42 und 44 Null. Falls nun auf die überwachte Regelgröße eine Störgröße einwirkt, tritt eine Änderung der vom Fühler an die Eingänge 10 und 12 des Reglers gelieferten Stroms auf. Die daraus resultierende Differenzspannung wird den Dioden 42 und. 44 zugeführt, wodurch sich die Kapazität der einen Diode erhöht und die der anderen verringert.
  • Durch diese weitere Verstimmung der Brücke werden, im angenommenen Fall, die Amplitude der Wechselspannungsschwingungen des Regelverstärkers 60 und der Strom durch den Transformator 64 zur Ventilbetätigungsvorrichtung 68 entsprechend größer. Demzufolge wächst auch über die Gleichrichter 72 gelieferte Rückführgleichspannung in entsprechendem Maß, wodurch am Nachstellkondensator 90 eine entsprechende Gleichspannung anliegt. (Aus Gründen der Einfachheit sei im Rahmen der Erörterung der beschriebenen Ausführungsform angenommen, daß das Potentiometer 78 auf Null eingestellt ist.) Da sich die Spannung über dem Nachstellkondensator 90 nicht sofort aufgebaut hat, liegt zunächst das gesamte Rückführsignal am Potentiometer 26. Ein Teil dieses Signals wird durch den Schleifkontakt 36 abgegriffen und an die Brücke 24 gelegt, um dem an der Leitung 20 anliegenden Differenzsignal entgegenzuwirken.
  • Der Regelverstärker 60 ist so dimensioniert, daß das über den inversen Rückführkreis 70 gelangende Signal praktisch die gleiche Amplitude besitzt wie das Differenzsignal. Wenn, wie angenommen, die von der Spannungsquelle 18 erzeugte Führungsgröße 3 V beträgt (was beim Anwendungsbeispiel dem Mittelwert ihres Einstellbereichs entspricht), der über den Widerstand 14 fließende Strom aber plötzlich von 30 mA auf einen Minimalwert von 10 mA zurückgeht, sinkt der Spannungsabfall am Widerstand 14 auf 1 V ab, wodurch eine Differenzspannung von 2 V an der Leitung 20 anliegt. In diesem Fall liefert der inverse Rückführkreis 70 ein Rückführsignal von etwa 1,996 A, sofern das Potentiometer 26 auf Maximum eingestellt ist. Unter diesen Bedingungen beträgt die Größe der den Kapazitäts-Variations-Dioden 42 und 44 zugeführten Gleichspannung anfangs nur etwa 4 mV. Mit zunehmender Aufladung des Nachstellkondensators 90 über die Widerstände 92, 94, 96 sowie das Potentiometer 26 sinkt der Stromfluß über das Potentiometer 26 und damit auch die inverse Rückführgröße. Dadurch steigt der Einfluß der Differenzspannung der Leitung 20 und nimmt die an den Halbleiterdioden 42 und 44 liegende Steuergleichspannung zu, wodurch die Brücke 24 stärker verstimmt und dadurch die vom Regler abgegebene Stellgröße erhöht werden. Selbstverständlich sollte durch das Stellglied 68 normalerweise in der Zwischenzeit die Regelgröße näher zu ihrem Sollwert zurückgebracht worden sein, so daß damit die Größe des Differenzsignals ebenfalls abgenommen hat. Dadurch wird sich mit der Zeit insgesamt eine langsame Abnahme der Amplitude der Stellgröße am Ausgang 62 des Regelverstärkers 60 ergeben, wobei durch die Nachstellung ein langsameres Abnehmen der Stellgröße bewirkt wird, als dies ohne Nachstelleinrichtung der Fall wäre.
  • Wenn ein derartiger Regler einen temperaturabhängigen Chargenprozeß einleiten soll, treten anfangs jedoch gewisse Schwierigkeiten auf, da sich die Regelgröße normalerweise eine merkliche Zeit außerhalb des normalen Arbeitsbereichs des Regelsystems befindet, bis sich der Prozeß erwärmt hat. Hierbei kann sich das vom Fühler an den Eingang 10, 12 gelieferte Signal - zumindest während des Prozeßbeginns - erheblich außerhalb des Stellbereichs des Reglers befinden. Wenn beim Anwendungsbeispiel der Regler dazu verwendet wird, um eine Temperatur von 149° C konstant zu halten und der Stellbereich beispielsweise 22° C beträgt, wird durch diesen ein Bereich von 138 bis 160° C überdeckt, was - wie im vorliegenden Fall - einer Stromstärkenänderung von 25 bis 35 mA entspricht. Wenn daher die von der Spannungsquelle 18 erzeugte Führungsgröße so eingestellt ist, daß sie bei einem der gewünschten Temperatur von 149° C entsprechenden Strom von 30 mA ihren Mittelwert von 3 V aufweist, ändert sich die Stellgröße von 50 auf 10 mA (was einem vollständigen Öffnen bzw. Schließen des Stellglieds entspricht), wenn sich der Strom am Eingang 10, 12 des Reglers von 25 mA, entsprechend 11° C unter dem Sollwert, auf 35 mA, entsprechend 11° C über dem Sollwert, ändert.
  • Zu Beginn eines solchen Prozesses bleibt aber der über die Eingangsklemmen 10 und 12 fließende Strom für den größten Teil der zum Anheben der Prozeßtemperatur von Raumtemperatur auf 149° C benötigten Anheizzeit auf dem Minimalwert des Fühlerausgangs von 5 mA. Während dieser Anheizzeit liegt die Differenzspannung an den Leitungen 20 etwas über 2 V, wodurch die vom Regler abgegebene Stellgröße auf 70 mA gehalten wird. Demgemäß liegt die vom Regler abgegebene Stellgröße während einer beträchtlichen Zeitspanne über ihrem Höchstwert von 50 mA, wobei das Stellglied vollständig geöffnet bleibt. Während dieser Zeit weist die über die Gleichrichter 72 zurückgeführte Gleichspannung einen Maximalwert auf, der im vorliegenden Fall über 25 V liegt. Demzufolge läßt sich der Nachstellkondensator 90 während dieser verhältnismäßig langen Zeit, bis die Prozeßtemperatur ihren Sollwert erreicht hat, gleichmäßig auf.
  • Falls keine Maßnahmen getroffen werden, dieses stetige Aufladen zu verhindern, nimmt das Potential am Nachstellkondensator so lange zu, bis die Kondensatorspannung gleich der durch die Gleichrichter 72 erzeugten Gleichspannung ist. Wenn die Verfahrenstemperatur schließlich den Sollwert erreicht hat und damit die Differenzspannung zwischen Führungsgröße und Rückführgröße zu Null geworden ist, müßte der vom Regler abgegebene Strom auf seinen Mittelwert von 30 mA abfallen. Hierdurch wird jedoch auch in entsprechender Weise die Rückführgleichspannung erniedrigt. Da sich aber der Nachstellkondensator 90 nicht sofort entladen kann, tritt am Potentiometer 26 ein der Kondensatorentladung entsprechender Spannungsabfall auf, welcher der Brücke 24 zugeführt wird, die dadurch weiter verstimmt bleibt. Dies hat zur Folge, daß, obwohl bereits die gewünschte Prozeßtemperatur erreicht ist, die vom Regler abgegebene Stellgröße auf Grund der übermäßigen Aufladung des Nachstellkondensators 90 während der Aufheizzeit nicht auf den Sollwert von 30 mA abnehmen kann, so daß das Verfahren über den Sollwert hinaus aufgeheizt wird. Da sich zudem die Ladung des Nachstellkondensators 90 wegen der großen Zeitkonstante des Nachstellkreises 88 nur langsam ausgleicht, gibt der Regler über eine größere Zeit hinweg eine Stellgröße mit zu großer Amplitude ab.
  • Wie schon eingangs erwähnt, ist daher beim erfindungsgemäßen Chargenregler eine neuartige Einrichtung zur Vermeidung dieser übermäßigen Rufladung des Nachstellkondensators 90 vorgesehen, nämlich ein zweiter Rückführkreis. über zwei Zenerdioden 100 und einen Widerstand 102 wird die Ausgangsspannung des Reglers abgegriffen. Wenn sich die vom Regler abgegebene Spannung im Betriebsbereich befindet, sperren diese Dioden. Wenn jedoch der vom Regler abgegebene Strom einen Maximalwert von beispielsweise 50 mA erreicht, wodurch der Spannungsabfall über dem Stellglied 68 erheblich ansteigt, werden die Zenerdioden 100 leitend und fließt über den Widerstand 102 ein der Differenz zwischen der tatsächlichen anliegenden Spannung und der Zenerspannung proportionaler Strom.
  • Die durch diesen Stromfluß am Widerstand 102 abfallende Spannung wird durch zwei übliche Transistorverstärker 104 und 106 verstärkt, welche von einer Gleichspannungsquelle 108 gespeist werden. An den zweiten Verstärker 106 ist der Ladewiderstand 96 angeschlossen, der, wie vorstehend bereits beschrieben, einen Teil des Nebenschußkreises für den Nachstellkondensator 90 darstellt. Wenn über den Widerstand 102 ein Strom fließt, bewirkt der von der Verstärkerstufe 106 abgegebene verstärkte Stromfluß einen Spannungsabfall am Ladewiderstand 96, dessen Polarität so gerichtet ist, daß sie einerseits einer zu starken negativen Rufladung des Nachstellkondensators 90 entgegenwirkt und gleichzeitig das dem an den Leitungen 20 anliegenden Differenzsignal entgegengeschaltete Rückführsignal vergrößert.
  • Durch diese Korrektur des inversen Rückführsignals wird eine weitere Veränderung des Brückensteuersignals verhindert, wodurch die vom Regler abgegebene Stellgröße praktisch auf dem Schwellwert von 50 mA gehalten wird, bei welchem die Zenerdioden leiten. Damit wird so lange eine der Regelabweichung proportionale Korrektur der zu geringen Rückführgröße am Eingang 10, 12 bewirkt, wie die Stellgröße nicht unter den Schwellwert absinkt, und weiter der Nachstellkondensator 90 auf dem Potential gehalten, das dem Nachstellsignal entspricht, welches erforderlich ist, um die vom Regler abgegebene Stellgröße genau den vorgewählten Sollwert erreichen zu lassen. Auf Grund des verhältnismäßig hohen Verstärkungsfaktors der Verstärkerstufen 104 und 106 und der fortlaufenden Nachstellung der Spannung am Ladewiderstand 96 wird die Spannung am Nachstellkondensator 90 vor jeder überhöhung bewahrt und sehr genau beibehalten, so daß der Regler in seinem gesamten Arbeitsbereich vollkommen stabil ist und die Stellgröße keinerlei Tendenz zum überschwingen aufweist.
  • Sobald sich nämlich die Regelgröße dem Sollwert nähert, nimmt die Differenzspannung an der Leitung 20 ab, wodurch das Brückensteuersignal kleiner wird, was wiederum ein Abnehmen des vom Regelverstärker 60 abgegebenen Stroms zur Folge hat. Letzteres Bbewirkt eine Verringerung der am Ladewiderstand 96 abfallenden Rückführsteuerspannung sowie der Beeinflussung des Potentials des Nachstellkondensators 90. Diese Potentialänderung verläuft jedoch wegen der Zeitkonstante des Nachstellkreises 88 langsamer als die Änderung des Spannungsabfalls am Ladewiderstand 96. Da sich normalerweise die Regelgröße verhältnismäßig schnell auf ihren Sollwert zu bewegt, vollzieht sich die hierdurch bedingte Änderung der Rückführgröße und damit des Differenzsignals an der Leitung 20 im allgemeinen schneller als die vorstehend beschriebene Potentialänderung des Nachstellkondensators 90. Dieses langsamer abklingende Potential bewirkt, daß die Verstärkereingangsspannung auf eine dem normalen Arbeitsbereich des Verstärkers entsprechende Spannung zurückgeführt wird, bevor der Prozeß diesen Arbeitsbereich eigentlich erreicht hat. Damit sinkt die dem Stellglied 68 zugeführte Stellgröße unter 50 mA, so daß sich das in das Verfahren eingreifende Stellglied allmählich zu schließen beginnt, ohne daß der Vorgang durch eine überhöhte Nachstellkondensatorladung beeinträchtigt wird. Damit wird gewährleistet, daß die Regelgröße den Sollwert nicht merklich überschreitet und der Regler das Verfahren schnell unter Kontrolle bekommt. Es wurde festgestellt, daß sich diese Regleranordnung besonders gut anwenden läßt, sobald im Regelkreis eine Verzögerungsschaltung 76 vorgesehen wird, da durch die erfindungsgemäße Anordnung selbst bei verhältnismäßig großem Verzögerungsfaktor eine gleichmäßige und zuverlässige Arbeitsweise gewährleistet wird.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Chargenregler mit einem Regelverstärker, in welchem außer einem der Regelabweichung entsprechenden Signal ein vom Verstärkerausgang abgenommenes inverses Rückführsignal eingespeist wird, wobei der Rückführkreis einen Nachstellkondensator aufweist, dessen Ladung durch einen Hilfskreis geändert wird, wenn das vom Verstärkerausgang abgenommene Signal einen vorgegebenen Schwellwert erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß derHilfskreis ein zweiter, verstärkender Rückführkreis (100, 102, 104, 106, 108) mit hohem Verstärkungsgrad ist, welcher über einen Ladewiderstand (96) an einen zwischen dem Nachstellkondensator (90) und dem Eingang des Regelverstärkers (60) gelegenen Punkt derart an den ersten Rückführkreis (70) angeschlossen ist, daß er einen Teil des vom Ausgang des Regelverstärkers abgenommenen Signals an den Regelverstärker zurückführt und durch laufende proportionierende Änderung der Spannung über dem Ladewiderstand die Ladung am Nachstellkondensator auf einen Wert einstellt, der das vom Regelverstärker abgegebene Signal bei dem Schwellwert, bei welchem der zweite Rückführkreis wirksam wird, unverändert hält. 2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rückführkreis (100 bis 108) ein spannungsempfindliches Vorbelastungsglied (100) aufweist, das einen Strom erzeugt, dessen Größe nur dann derjenigen des vom Regelverstärker abgenommenen Signals entspricht, wenn letzteres den vorgegebenen Schwellwert erreicht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1080 197, 1100147; USA: Patentschrift Nr. 2 956 234; »Control Engineering«, November 1958, S. 86/87; »Regelungstechnik«, 2 (1954), S.68/69 und 6 (1958), Nr.
  2. 2, S. 47 bis 52; W. Oppelt, »Kleines Handbuch technischer Regelvorgänge«, Verlag Chemie, Weinheim, 1960,
  3. 3. Auflage, S. 299 und 521 bis 527.
DEF36819A 1961-05-18 1962-05-16 Chargenregler mit einem Regelverstaerker Pending DE1274216B (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1274216XA 1961-05-18 1961-05-18
US110987A US3197711A (en) 1961-05-18 1961-05-18 Means for preventing reset wind-up in electronic control apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1274216B true DE1274216B (de) 1968-08-01

Family

ID=26808563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEF36819A Pending DE1274216B (de) 1961-05-18 1962-05-16 Chargenregler mit einem Regelverstaerker

Country Status (2)

Country Link
US (1) US3197711A (de)
DE (1) DE1274216B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3819593A1 (de) * 1988-06-09 1989-12-14 Vdo Schindling Schaltungsanordnung fuer ein elektrisches stellglied

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3260956A (en) * 1963-04-02 1966-07-12 Gen Electric Start-up circuit for process control apparatus
US3413561A (en) * 1964-10-22 1968-11-26 Honeywell Inc Process controller including an operational amplifier
US3368159A (en) * 1964-10-29 1968-02-06 Weston Instruments Inc Feedback systems with output inductive devices
FR1506299A (fr) * 1966-03-21 1967-12-22 Arca Premoncontrole Régulateur électronique à actions proportionnelle et intégrale et à saturation limitée de l'action intégrale
US3526839A (en) * 1967-03-03 1970-09-01 Fischer & Porter Co Electronic controller for process control system
US3601711A (en) * 1967-04-12 1971-08-24 Foxboro Co Multiple-controller system with improved automatic-to-manual transfer means
US3708754A (en) * 1970-10-16 1973-01-02 Gen Electric Process controller with gain-changing circuitry
US3652942A (en) * 1971-01-18 1972-03-28 Lummus Co Feedback control system
US3785432A (en) * 1972-10-02 1974-01-15 Honeywell Inc Electronic control circuit with time delay of main and feedback signals
US3946297A (en) * 1974-03-05 1976-03-23 Johnson Service Company Insertion integrating controller
US4645956A (en) * 1984-09-11 1987-02-24 Westinghouse Electric Corp. Current limiter for power line communication amplifier

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1080197B (de) * 1958-04-26 1960-04-21 W H Joens U Co G M B H Elektrische Regelvorrichtung mit Rueckfuehrung
US2956234A (en) * 1958-04-30 1960-10-11 Foxboro Co Industrial process control apparatus
DE1100147B (de) * 1960-07-27 1961-02-23 W H Joens & Co G M B H Rueckfuehrung mit verzoegernd und nachgebend wirkenden Zeitgliedern

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2428039A (en) * 1942-06-20 1947-09-30 Standard Telephones Cables Ltd Feedback amplifier
US2866106A (en) * 1956-06-22 1958-12-23 Westinghouse Electric Corp Voltage sensitive control device
US2866108A (en) * 1957-12-09 1958-12-23 Foxboro Co Control apparatus
US3005163A (en) * 1958-10-06 1961-10-17 Fischer & Porter Co Electronic controller

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1080197B (de) * 1958-04-26 1960-04-21 W H Joens U Co G M B H Elektrische Regelvorrichtung mit Rueckfuehrung
US2956234A (en) * 1958-04-30 1960-10-11 Foxboro Co Industrial process control apparatus
DE1100147B (de) * 1960-07-27 1961-02-23 W H Joens & Co G M B H Rueckfuehrung mit verzoegernd und nachgebend wirkenden Zeitgliedern

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3819593A1 (de) * 1988-06-09 1989-12-14 Vdo Schindling Schaltungsanordnung fuer ein elektrisches stellglied

Also Published As

Publication number Publication date
US3197711A (en) 1965-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1957718A1 (de) Elektronischer Temperaturregler
DE1673566A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung mehrerer ausgewaehlter Bestimmungsgroessen eines Reglers fuer industrielle Verfahrensablaeufe
DE1274216B (de) Chargenregler mit einem Regelverstaerker
DE1588341A1 (de) Regelkreis
DE1512711B2 (de) Anordnung zur pilotgesteuerten verstaerkungsregelung von verstaerkern, insbesondere von zwischenverstaerkern der traegerfrequenztechnik
DE1588276B2 (de) Stetige Regeleinrichtung
DE1905993A1 (de) Regeleinrichtung
DE2600427A1 (de) Selbstanpassendes regelungssystem, das sich entsprechend den eigenschaften seines regelkreises auf eine optimale ausbildung selbsttaetig einstellt
DE1538507A1 (de) Stromregelungsvorrichtung fuer Motorsteuerungsanlagen
DE2939586A1 (de) Verfahren und anordnung zur regelupng der wassertemperatur von warmwasser-flaechenheizungen
DE2452993A1 (de) Schaltungsanordnung zur pilotgesteuerten regelung von verstaerkern in nachrichtenuebertragungsstrecken
DE2545193A1 (de) Regeleinrichtung
DE1267453B (de) Regler mit Rueckfuehrung und einer Umschalteinrichtung von handgesteuertem auf automatisch geregelten Betrieb
DE2657762A1 (de) Regelschaltung fuer einen steuerbaren stromrichter
DE2535445C3 (de) Schaltungsanordnung zur pilotgesteuerten Regelung von Verstärkern in Nachrichtenübertragungsstrecken
DE2717606C2 (de) Verfahren zum Laden der Batterie einer batteriegepufferten Gleichstromquelle sowie Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2024009230A1 (de) Verfahren und schaltung zur stromkontrolle
DE2751584C2 (de) Regleranordnung für einen Zustandsregler
DE1934306B2 (de) Selbsttaetig geregelter wechselspannungsverstaerker mit einer merklichen zeitkonstante des stellgliedes
DE737860C (de) Schaltungsanordnung zur Speicherung einer Spannungs- oder einer Stromgroesse
DE1236059B (de) Verfahren zur Umschaltung von Handsteuerung auf automatische Regelung bei Verfahrensreglern
DE1949396A1 (de) Stetige Amplitudenregelung
DE2029312C3 (de) Anordnung zum betriebsgünstigen Einschalten von stufenweisen, pilotgesteuerten Pegelreglern für Trägerfrequenzsysteme
DE2026327C3 (de) Einschaltanordnung für pilotgesteuerte Pegelregler mit stufenweiser Regelung in Trägerfrequenzsystemen
DE1563633C3 (de) Stromversorgungsschaltung