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Fig.
7 ist ein
logisches Blookaohema
des
gongruenzdetektorn, der Übereinstimmung zwischen
der gewünschten und der
tatsächlichen Stellung feststellt.
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Fig. 8 ist ein logisches Blooksohema einer Vorrichtung zur zeitweiligen
Speicherung von Impulsen in einem Rückkopplungsweg. Gemäß der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsform arbeitet die digitale Schaltung der vorliegenden Erfindung mit einer
Synchronbasis, die von einer Uhr 10 gesteuert wird. Als Quelle der Basisimpulse
dient der Uhrengenerator 12, der z. B. 200 000 Impulse pro bekunde liefert. Yorteilhafterweise
hat jeder Impuls eine Dauer von 0,4 Mikrosekunden und ist vom nächsten Impuls durch
ein Zeitintervall von 5 Mikrosekunden getrennt. Das Ausgangssignal des Generators
12 wird sämtlichen Kippschaltungen (z. B. Flip Flops) zugeleitet, die in der.Steuersohaltung
verwendet werden, und wirkt als Konditionierungssibnal für sämtliche Kipp- und Rückstelleingänge.
Infolgedessen ergibt sich, wenn alle'übrigen notwendigen Bedingungen für das Funktionieren
einer Kippstufe gemeinsam erfüllt sind, der Kippvorgang bei der Abgabe des folgenden
Impulses durch den Generator 12.
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Der Ausgang des Impulsgenerators 12 ist an eine Zeitbasis 14 angeschlossen,
die schematisch als Block dargestellt ist und einen binären Zähler mit vier Kippstufen
enthält, die über Diodenausgänge verkettet sind und eine Reihe von Impulsen
in zwanzig Ausgangsleitungen erzeugt, die mit T, ... T2, bezeichnet , sind. Der
Ausgang T20 ist an einen Wortgenerator 16 angeschlossen,
der
aus einer einzigen Kippstufe besteht, die von
den über T20 herangeführten
Impulsen abwechselnd gekippt
und rückgesetzt wird und
zwei Ausgänge W, und W2 aufweist. Bin Umlauf der Verzögerungsleitungen
umfaßt somit insgesamt zwei "Wärter" mit je zwanzig Binärziffern.
Vorteilhafterweise ist das elektronische System der Erfindung für
eine
Steuerung der'Bewegungen gemäß zwei zueinander
rechtwinkligen
Achsen % und X eingerichtet. Das erfindungsgemäße
System
könnte jedoch ohne weiteres such mit einer beliebigen
anderen Anzahl von Achsen arbeiten; dabei würde dann eine andere
Anzahl
von Wörtern verwendet werden.
Die einzuspeisende Information
ist in Form von Löchern in
einem Papierband 18 aufgezeichnet. Das
Band umfallt acht
Kolonnent in denen in Form von löchern die Kodesymbole
ent-
halten sind; diese zeigen jeweils die Adresse eines Wortes,
d.
h. die Angabe, ob es sich auf die X-Achse.oder auf die Y-Achse
bezieht, und dann in binär kodierter Dezimalform das
Wort
an, das eine Querreihe auf dem Band besetzt. Die auf dem
Band aufgezeichnete
Information wird durch eine Bandableseeinheit 20 irgendeines bekannten
Typs in elektrische Signale verwandelt. Die Bandableseeinheit
20 liefert an ihrem Ausgang elektrische Signale, die die Anwesenheit
oder Abwesenheit von Löchern in jeder der acht Kolonnen
des Bandes wiedergeben. Die Bandableseeinheit 20 wird
unter Zwischenschaltung einer Baadableseateuereinheit von einer Hauptsteuereinheit
24 gesteuert. Diese Hauptsteuereinhelt 24 enthält Schaltungen, die bestimmen,
ob das Gerät im Einap®isungazyklus oder im Vergleichszyus arbeitet und bvadas
Ableser, des Bandes 20
begonnen oder beendet werden soll. Die
Hauptsteuereinheit 24 umfaßt verschiedene von Hand gesteuerte Eingänge
269 die
beispielsweise von einer Zentralschalttafel für die manuelle
Überwachung
des Systeme ausgehen; über diese Leitungen kann der Bedienungsmann
den Zustand des Systems während des Be-
trieben oder des Stillstandes
ermitteln, falls die Arbeitsweise, ebenso wie bei anderen bekannten
Konditionierungseingä,ngen, von Hand oder automatisch sein soll.
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Bei Empfang eines geeigneten Startaignals über einen der von
Hand gesteuerten Eingänge 26 erzeugt die Hauptoteuereinheit 24 ein erstes
Ausgangssignal in der Leitung "Binspeisezyklun". Dann verursacht
die Hauptsteuereinheit das Ablesen der auf dem Band befindlichen
Information, die Umwandlung der binär kodierten Dezimalzahlen
in reine Binärzahlen und die Speicherung der Information in einem Umlaufspeicher.
Die von der Bandablese. einheit 20 gelieferten Rohdaten, die angeben,
welche Kolonnen den Bandes in einer Querreihe gelocht sind, werden zu
Zeichen-Dekodiertoren
28 übertragen. Diese Diodentore sind in
bekannter Weise aufgebaut
und dienen zur Ermittlung der Art der auf dem Band kodierten Zeichen. Die
gelieferten Signale
entsprechen entsprechen entweder dem Ende eines-Informations-oder
Programmabschnittes, dann werden sie über eine Leitung 30 zur Hauptsteuereinheit
24 übertragen, oder einer X-- oder
Y-Adresse und einem auf die
unmittelbar folgende Zahl bezogenen
Vorzeichen, dann
werden sie über eine Leitung 34 zu einem
Adressen- und Vorzeichenspeicher
32 übertragen, oder den
verschiedenen Zifferng die einer kirdinate einer
gewünschten
Stellung entsprechen, dann werden sie über eine Leitung 38
zu
einem Zweierkomplement-Erzeuger 36 übertragen. Ferner liefern
die Zeichen-Dekodiertore 28 noch ein Signal für eine Geradzahligkeits-Kontrolleinheit
409 von der die Anzahl der gelochten Kolonnen über die Breite des Bandes gezählt
wird. Wie es in der Technik bekannt ist, enthält das. Band eine Geradzahligkeitskolonne'
die für die kodierte :Darstellung ohne jede Bedeutung ist, aber so gelocht ist,
daß sich über die Breite des Bandes eine gerade Anzahl von Löchern ergibt. Falls
die Geradzahligkeits-Kontrolleinheit 40 eine ungerade Anzahl von Löchern zählt,
überträgt sie ein Signal über eine Leitung 42@zur Hauptsteuereinheit 24, das ein
Anhalten der Bandableseeinheit und die Auslösung eines Alarmsignals bewirkt. Die
Einheit 36 empfängt über eine Leitung 44 aus dem Speicher 32 das Vorzeichen der
abgelesenen Zahl und erzeugt das Zweierkomplement der empfangenen Ziffer, falls
das Vorzeichen negativ ist. Falls das Vorzeichen positiv ist, hat der Komplementerzeuger
36 keine Wirkung auf die Ziffer. Somit wird entweder bei einer negativen Zahl ihr
Zweierkomplement oder bei einer positiven Zahl ihre binär kodierte Dezimaldarstellung
selbst über eine Leitung 46 zu den ßteuersp.eicher-Eingangstoren 48 geleitet. Dass
Einerkomplement einer Zahl wird durch Umtausch der Binärziffern-der Zahl gebildet#
d. h. es wird jede Eins durch eine Null _und jede Null durch eine Eins ersetzt.
Das Zweierkomplement wird durch Hinzufügen einer Eins an der Stelle mit dem
niedrigsten Stellenwert den Einerkomplements der Zahl gebildete Die komplementäre
Form einer Zahl wird versohiedent-
lieh in den Reohensehaltungen
benutzt, weil sie es ermöglicht, sowohl Additions- als auch
Subtraktionsvorgänge mit Hilfe einen Addierera auszuführen,
ohne sich dabei um die Vor-
zeichen der eingeführten Zahlen
kümmern zu müssen. Andere ausgedrüokt, kann man, wenn eine negative Zahl
durch ihr Komplement ersetzt worden ist, dieses Komplement einfach
zu
einer anderen Zahl addieren und erhält dadurch die*algebraisahe
Summe der beiden Zahlen. Aus dien** (rund verwandelt der
Generator
36 sämtliche negativen Zahlen in ihre Zweierkomple-
mente
und läßt die positiven Zahl unverändert in der Porm, in
der sie ihm zugeführt werden.
Im folgenden besteht die Funktion
des Einapeisungaiyrklua' darin, die vom Komplementerzeuger
36 in die Leitung 46
abgegebenen Zahlen aus ihrer 'binär
kodierten Dezimalform in gewöhnliohe Binärzahlen umzuwandeln
und diese Binärzahlen in geeigneten Abschnitten des Befehlswortapeiohers
50 zu
speichern..Yorteilhafterweise bestehen die bei der Erfindung
verwendeten Speicher aus magnetostriktiven Umlauf-Serien-Verzögerungsleitungen,
die zusammen mit ihren normalerweine verwendeten Eingange- und Ausgangsgliedern
Verzögerungen ergeben, die zwei "Wörtern" zu je zwanzig Binärziffern
ent-
sprechen. Die Befehlsinformations-Yerzögerungsleitung
50 dient
zur Aufnahme des der 3C-Achse entsprechenden
Befehls in einer ersten Bahn Wl, und des der Y-Achse
entsprechenden Befehle in einer zweiten Bahn W2. Die Befehlsspeicher
Eingangstore 48 werden durch die Impulse des Uhrengenerators
in der Weise
aktiviert, daß sie die verschiedenen Ziffern der
Befehlswörter in den richtigen Zeitabschnitten durchlassen können.
Während
den Gesamt-Arbeitszyklust werden die Zahlen X innerhalb
der
Zeitdauer des Wertes W, und die Zahlen Y innerhalb der
Zeitdauer
den Worten W2 verarbeitet. Jede Zahl, gleichgültig,
ob sie einer tatsächlichen
Stellung oder einer gewünschten
Stellung entspricht, besteht aus zwanzig
Binärziffern, die
der
in den Zeitelementen T1 bis T20/zu
dieser Zahl gehörigen Wort-
zeit erscheinen. Diese Zahlen
werden in den Verzögerungs-
leitungen 50 ünd 80 (Fig.
2) gespeichert und, beginnend mit
der Ziffer, die den höchsten Stellenwert
hat, der Vergleichsaahaltung zugeführt. Die Umwandlung der binär kodierten
Information den Bandes in
die rein binäre Form wird folgendermaßen
bewirkt. Die
wichtigste Ziffer wird vom Band abgelesen und gespeichert.
Dann
wird diese ernte Ziffer mit zehn multipliziert und
erneut gespeichert.
Während des nächstfolgenden Wiederholungseahrittes wird sie zu der nächsten
auf dem Band aufgezeichneten
Ziffer addiert. Man wiederholt diesen
Vorgang so lange wie noch
Ziffern der abgelesenen Zahl auf d-em
Band vorhanden sind.
-
Die Multiplikation
einer Ziffer mit zehn wird dadurch
bewirkt,
daß
man die Ziffer durch zwei Schi eberegister-Stufen
leitet,
die Verzögerungen und
die Dauer einer Binärziffer
bzw. dreier
Binärziffern hervorrufen.
Eine Verzögerung, die einer
Binär-
ziffer entspricht, ist im binären System einer Multiplikation
mit
zwei äquivalent' und eine drei-Binärziffern
entsprechende
Verzögerung
ist einer Multiplikation mit acht äquivalent.
Durch Addition der Ausgangssignale
dieser
beiden Verzögerungsvorrichtungen erhält man eine Ziffer, die gleich
dem Produkt der ursprünglichen Ziffer mit zehn ist. Vorteilhafterweise verwendet
man für die Verzögerung um eine Binärziffer ein
Schiebereigster
52 und für die Verzögerung um drei Binärziffern ein Sehiebereglster 54. Die Ausgänge
dieser beiden Register sind an einen Addierer 56 angeschlossen, der außerdem über
eine Zeitung 58 direkt mit dem Ausgang des Umlaufspeichers 50 verbunden ist. Der
Addierer 56 empfängt ferner noch die vom Hand 18 abgelesenen Ziffern, nachdem diese
den Zweierkomplement-Erzeuger 36 passiert haben. Der Ausgang des Addierere 56 ist
über
eine Zeitung 60 an Befehlospeicher-Eingangetore 48 angeschlossen. Diese
Befehlospeicher-Eingarptore empfangen ferner die Adresse X oder Y der gerade abgelesenen
Zahl aus dem Adressen- und Vorzeichen-Speicher 32 über eine Zeitung 62. Die-Multiplikation
und die Einspeisung der Befehlszahlen im Gedächtnis erfolgen unter Steuerung durch
eine Einspeisezyklus.. Steuereinheit 64. Diese Einheit wird von der Hauptsteu:reinheit
24
aus betrieben. Sie arbeitet unter Steuerung durch die Uhr 10 und liefert
uber die Zeitungen 66 und 68 geeignete Konditionierungssignale zu den Befehloopeicher-Eingangstoren
48. Yortet'shafterweiee empfängt die Einspeisezyklus-Steuereinheit ferner Signale
der Bandableseeinheit, durch die angezeigt wird, ob sich die Bandableseeinheit
in einer für die Ablesung einer Ziffer geeigneten Zage befindet oder gerade den
Zwischenraum Uberquert, der zwei aufeinanderfolgende Lochreichen voneinander trennt.
Diene Verbindungen sind der Einfachheit halber nicht dargestellt worden, weil sie
in der einsohlägigen.Teohnik be-
kannt sind.
Im praktischen Betrieb
sendet, sobald die Haupt..
folgenden Wiederholungszyklus' ein Additionssignal über die Leitung
66 abgegebent und die Addition läuft während dieses ganzen Zykluslab. Unter Steuerung
durch diese Signale empfangen die Befehlsspeicher-Eingangstore 48 über die Leitung
60 die erste Ziffer der abgelesenen Zahl aus dem Addierer 56,, in welchem sie zu
dem Anfhagsinhalt des Speichers 50
, bekanntlich Tdullg addiert worden waren.
Sie wird dann zu einem passenden Abschnitt der Verzögerungsleitung 50 übertragen,
Sobald die Einspeisezyklus-Steuereinheit 64 den Beginn des Multiplikationszyklust
angibti wird die Ziffer aus der Verzögerungsleitung 50 entnommen uni mit zwei sowie
mit acht multipliziert. Die dabei erhaltenen Ergebnisse werden addiertt und die
Summe wird über die Tore 48 in die Zeitung 50 eingeführt. Im nächstfolgenden Zyklus
wird diese Summe entnommen, über die Leitung 58 zum Addierer 56 übertragen und zu
der nächsten vom Band abgelesenen Z'
- 1 er addiert. Die Summe wird in den
richtigen Abschnitt der Leitung 50 eingeführt, Der Vorgang wird wiederholt$ bis
sämtliche Ziffern einer Zahl addiert worden sind. Sobald alle in einem gegebenen
Informationsblock des Bandes enthaltenen
toren 28 abgegebenes Block-Endsignal die Hauptsteuereinheit 24 veranlaßtg den Übergang
zum Vergleichszyklus zu befehlen.: Die im Vergleichszyklus verwendeten Schaltungen
sind in Fig. 2 dargestellt. Während des Vergleichszyklust bestimmen die Schaltungen
der Fig. 2 die Differenz zwischen der in der
Umlauf-Verzögerungsleitung 80 gespeicherten Information, die die
tatsächliche Stellung im betrachteten Zeitpunkt angibt. Diese Schaltungen liefern
Signale an ein das Ausgangselement antreibendes Antriebssystem und bewirken eine
Bewegung des Ausgangselementes in der Richtung, in der Übereinstimmung zwischen
tatsächlicher und gewünschter Stellung herbeigeführt
werden kann. Diejenigen-Schalt-elemente,
die die Information bezüglich der tatsächlichen Stellung erzeugen,'sind sowohl während
des Einspeisezyklusl als auch während des Vorgleichszyklust in Tätigkeit. Die Verschiebungen
des (nicht dargestellten) Ausgangselementes werden in Richtung der X-Achse von einem
Wandler 82 und in Richtung der Y-Achse von einem Wandler 84 erfaßt. Vorteilhafterweise
sind die Wandler 82 und 84 so ausgeführt, daß sie für je eine Elementarverschiebung
des angetriebenen Elementes einen Impuls erzeugen. Jeder Wandler gibt zwei Rechteckwellenzüge
ab. Das Niveau einer Reohteckw eile im Augenblick des zweiten Zustandwechsels zeigt
die Richtung der Bewegung an. Der Wandler 82 erzeugt seine zwei Wellenzüge in zwei
Zeitungen 86, während der Wandler 84 dafür zwei Zeitungen 88 hat. Die Phasenbeziehung
zwischen den beiden Impulszügen wird von Koppeleinheiten 90 bzw. 92 dekodiert und
liefert die Bewegungsrichtung des angetriebenen Ausgangselementes. Die beiden Koppeleinheiten
90 und 92 des Rück-
apeicher 94 empfängt diese Impulse und gibt
sie an einen
Halbaddierer-Subtrahierer 104 über zwei Zeitungen weiter, nämlich die Zeitung 106
für die auf die X-Achse bezüglichen Impulse und die Zeitung 108 für die auf die
Y-Achse bezüglichen Impulse.
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Der Halbaddierer-Subtrahierer 104 ist im Umlaufweg 110 der
Verzögerungsleitung 80, in der auf die tatsächliche Stellung bezügliche Information
gespeichert ist, angeordnet. Er addiert die positiven Impulse zu den im Gedächtnis
enthaltenen Zahlen und zieht die negativen Impulse ab, Diese Arbeitsweise wird dadurch
erzielt, daß die positiven Informationen in gewöhnlicher Binärform und die negativen
Zahlen in Form ihrer Zweierkomplemente im Gedächtnis enthalten sind. Der Ausgang
der Verzögerungsleitung 80, in der die Information bezüglich der tatsächlichen Zage
gespeichert ist, ist an einen Komplementerzeuger 112-angeschlossen. Dieser Generator
ist dem in Fig. 1 dargestellten Komplementerzeuger 36, der während des Einspeisezyklus'
benutzt wird, ähnlich und verwendet die Grundelemente des Komplementerzeugers 36
auf der Basis einer zeitlichen Aufteilung mit. Seine Funktion besteht-darin, entweder
das Einerkomplement oder-das Zweierkomplement der gespeicherten Information zu erzeugen,
je nach dem Vorzeichen
ment, falls sich im vorausgegangenen Vergleichszyklus ein negativer
Fehler ergeben hat.
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Der Komplementerzeuger 112 ist mit einem Eingang an einen Fehlervorzeichenfühler
120 angeschlossen. Grundsätzlich erzeugt der Komplementerzeuger 112 immer das Einerkomplement
der in der Verzögerungsleitung 80 gespeicherten Information und fügt dann zum Ergebnis
eine Eins hinzu, um so das Zweierkomplement zu erhalten, falls der Fehlervorzeichenfühler
120 einen positiven Fehler meldet. Man beachte, daß dieser Vorgang in stets gleicher
Weise abläuft, sei die in der Zeitung 80 gespeicherte Information eine negative
Zahl, die schon in Form ihres Zweierkomplements vorliegt, oder eine positive Zahl,
die von vornherein in einfacher Binärform vorliegt. Anders ausgedrückt, hat die
Form, in der die Information in der Zeitung 80 gespeichert ist, keinen Einfluß auf
das Ergebnis des Komplementerzeugers 112. Nur das vom Fühler 120 übertragene Vorzeichen
ist von Bedeutung, Der Vorgang der Komplementerzeugung wird i n der Weise realisiert,
daß sie auf die tatsächliche Stellung bezügliche Information von der auf die gewünschte
Stellung bezüglichen Information mit Hilfe eines Addierers 114 subtrahiert werden
kann. Die Komplementbildung bei einer Zahl, deren Komplement bereits gebildet worden
ist, wie dies bei einem negativen Fehlervorzeichen der Fall ist, führt zur Wiederherstellung
der ursprünglichen positiven Zahl. Der Ausgang des Komplementerzeugers 112 ist an
einen Addierer 114 angeschlossen, der nichts anderes ist als der während des Einspeisezyklus
t auf der Basis einer zeitlichen Aufteilung benutzte Addierer 56. Der Addierer 114
ist Uber
einen zweiten Hingang 116 an den Ausgang der Verzögeruugaleitung
50
angeschlossen-, in welcher die Information bezüglich der gewünsohten Stellung gespeichert
ist. Das Ausgangssignal des Addierers 114 stellt die Summe der Ausgangssignale der
Yerzögerungeleitüng 50 und des Komplementerzeugers 112 dar. .Bevor die Schaltungen
beschrieben werden, die dieses Äusgangssignal empfangen und analysieren, um dann
dem Antriebssystem die richtigen Signale zuzuführen, ist es von Interesse, die Natur
dieses Ausgangssignals unter verschiedenen Annahmen zu betrachten, die für die Signale
der gewünschten und der tatsächlichen Stellungen eintreten können, Es gibt sechs
mögliche Beziehungen zwischen den Signalen der gewünschten und der tatsächlichen
Stellung mit dementsprechenden Zahlen- und Fehlervorzeichen, nämlich wie folgte
Es folgen nun einige Beispiele, aus denen die Natur des Yergleichavorgenges
und die damit erzielbaren Ergebnisse genauer hervorgehen.
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Zunächst sei angenommen, daß sowohl die auf die gewünschte Stellung
als auch die auf die tatsächliche Stellung bezüglicl Information positiv ist und
daß auch der Fehler positiv ist, d. h. daß die gewünschte Stellung jenseits der
tatsächlichen Stellung liegt. In diesem Fall wird die binäre Darstellung der gewünschten
Stellung dem Zweierkomplement der Darstellun! der tatsächlichen Stellung hinzugefügt.
Dies ist dasselbe wie die Subtraktion der Darstellung der tatsächlichen Stellung
von der Darstellung der gewünschten Stellung, und das Auegangaaignal des Addierers
114 stellt den wahren Kehlei in gewöhnlicher Binärform dar.
-
In den Beispielen sind die auf die wichtigsten Ziffern der Zahlen
folgenden Ziffern nicht angegeben. Diese Ziffern sind
sätmlich entweder
Eins oder Null und sind den angegebenen Ziffern von höchstem Stellenwert gleich.
Angenommen, die gewünschte Stellung sei. +6, und die tatsäohliche Stellung sei +2.
Das Zweierkomplement der tatsächlichen Stellung ist dann 11101 0110 1110 0100 Aufgrund
dieses Fehlers wird ein Signal erzeugt, das das Antridr syetem erregt.
Das Antriebssystem treibt dann das Ausgangselement so an, daß sich das auf
die tatsächliche Stellung
bezogene Signal der Übereinstimmung mit
dem Signal der gewünschten Stellung nähert. Sobald diese Übereinstimmung erreicht
ist, hat das die tatsächliche Stellung angebende Signal den binären Wert 0110; sein
Zweierkomplement ist 1010, und.der Fehler beträgt 0000, besteht also ausschließlieh
aus Nullen.
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Als nächstes 'sei angenommen, daB die die tatsächliche und die gewünschte
Stellung angebenden Zahlen bide negativ sind, und zwar sei die gewünschte Stellung
-4 und die tatsächliche Stellung -1. Der Fehler hat ein negatives Vorzeichen. Da
diese beiden Zahlen negativ sind, werden sie nicht in ihren gewöhnlichen Binärformen
0100 bzw. 0001 gespeichert, sondern in Form ihrer Zweierkomplemente 1100 bzw. 111.
Im Vergleichsvorgang wird das Einerkomplement der gespeicherten tatsächlichen Stellung,
also der Wert 0000, zu der gespeicherten Zahl addiert, die die gewünschte Stellung
angibt: 1100 0000 1100 Diese Zahl 1100 stellt das Einerkomplement des Fehlers dar.
-
Die Schaltungen erzeugen also ein Signal, das das Antriebssystem derartig
erregt, daß das Ausgangselement sich in Richtung auf die gewünschte Stellung bewegt.
Sobald Übereinstimmung zwischen tatsächlicher und gewünschter Stellung eintritt,
hat das Einerkomplement des auf die tatsächliche Stellung bezüglichen Signals den
Wert 00110 Dazu wird das Signal der gewünschten Position addierts 1100 0011 1111
Man
beachtet daß das vom Addierer 114 gelieferte Signal ausschließlich aus Einsen besteht,
wenn das Ausgangselement sich in der .gewünschten Stellung befindet.
und die tatsächliche Stellung angeben, werden in der Weise verarbeitet, daß das
die-Übereinstimmung weitergebende Signal die
eine oder die andere Form zweier
möglicher Formen annimmt, bei denen sämtliche Ziffern im Ausgang des Addierers 114
entweder Null oder Eins sind.de nach dem Vorzeichen des vorhergegangenen Signals
am Ausgang des Addierers wird die Vergleichsschaltung einfach so konditioniert,
daß sie lediglich die Anwesenheit von Nullen oder Einsen feststellen und ein Übereinstimmungssignal
abgeben kann; denn sätliche Ziffern sind gleich. In analoger Weise sind Mittel vorgesehen,
die die Stelle mit dem höchsten Stellenwert identifizieren, in der je nach dem Vorzeichen
des Addierer-Ausgangssignals entweder eine Eins oder eine Null erscheint, um zu
bestimmen, ob
de-,
Fehler groß oder klein ist und ob infolgedessen ein schnellaufender
Antrieb oder im Gegenteil ein Schritt für Schritt arbeitender Antrieb in Tätigkeit
gesetzt werden soll. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Ausgang des@Addierers 114
an einen gongruenzdetektor 118 angeschlossen, der das Ausgangseignal des Addierera
daraufhin überprüft, ob Gleichheit zwischen
den Signalen
der tatsächlichen
und der gewünschten Stellung vorliegt. Der.Ausgang des Kongruenzdetektors 118 ist
an die HaUPtateUireinäeit E4 angeschlossen und
bewirkt die Weiterrohaltung
des Systeme zum nächsten Ei napeisezykluag
wenn diese
Gleichheit festgestellt
worden ist. Der Ausgang
des Addierers
114 ist ferner an
einen Fehlervorzeichenfühler 120 angeschlossen, der den Komplementerzeuger 1129
den Kongruenzdetektor 1189 und einen Grob/Fein-Fehlerspeicher 'i22 konditionierte
Die Arbeitsweise dieser drei Vorrichtungen hängt von der Natur des Fehlersignals
ab. Der Grob/Fein-Fehlerspeicher 122 über-'prUft das Ausgangssignal des Addierers
114, um entweder, falls das Vorzeichendes Fehlers positiv
ist, festzustellen'
an welcher Stelle des Zyklus' zum letztenmal eine Eins im Ausgang des Addierers
114 erscheint, oder, falls das Fehlervörzeichen negativ ist, festzustellen, an welcher
Stelle des Zyklus' zum erstenmal eine Null erscheint, Die Ziffern erscheinen am
Ausgang des Addierers in Zeitabschnitten, die zu der Uhr 10 in Beziehung stehen,
und infolgedessen ist der Stellenwert eines bestimmten binären Zeiahens durch den
Zeitabschnitt gegeben, in dem es im Uhrenzyklus am Ausgang des Addierers erscheint,
Infolgedessen stellt der Grob/Fein-Fehlerspeicher 122 fest, ob der Fehler größer
ode=r kleiner als ein vorgegebener Wert ist, bei welchem im Antriebssystem eine
Umschaltung zwischen dem schnellaufenden Antrieb und dem schrittweisen Antrieb mit
kleiner Geschwindigkeit bewirkt wird. In gleicher Weise liefert-der Fehlervorzeichenfühler
120 ein Signal zur Antriebsvorrichtung, um die Richtung der erforderlichen Verschiebung
anzugeben, -Die vorstehende Beschreibung dürfte ausführli=ch- gentäg sein, um einem
Fachmann-die praktische Ausführung der Erfindung zu -ermöglichen. Dennoch sollen
im folgenden als zusätzliche Erläuterung verschiedene Ausführungsformen der Rorsahaltungen
und der Kippstufen beschrieben werden,
I n Pig. 3 ist der Teil
der Hauptsteuereinheit 24 dargestellt, der die Umschaltung zwischen. den Einspeise-
und Vergleichszyklen steuert. Er besteht im wesentlichen aus einer einzigen Kippstufe
150. Wie schon weiter vorn ausgeführt wurde, sind die Kippstufen so geschaltet,
daß sie für jede Zustandsänderung einen Uhrenimpuls als Konditionierungs-Eingangssignal
empfangen. Die Kippstufe 150 liefert im gekippten Zustand ein Ausgangssignal zur
Verbindung #fVergleiohszyklust' und im.rüokgeset$ten Zustand ein Ausgangssignal
zur Verbindung "Einspeisezyklustt. Es sei angenommen, daß die Kippstufe in ihren
Anfangszustand rückgesetzt ist. Dann wird
sie gekippt, sobald ein von
den Zeiohen-Dekodiertoren 28 kommendes Block-Endsignal und ein vom Geradzahligkeitsprüfer
40 kommendes Signal, das eine korrekte Geradzahligkeit anzeigt, erscheinen. Diese
beiden Eingangssignale
treffen sich an einer UND-Sohaltung 152 und bewirken
die Kippung der Kippstufe, so daß diese ein Signal zur Verbindung 11Vergleiohszyklus'1
abgibt. Das Ende des Vergleiohszyklusl wird durch den Empfang eines Signals aus
dem Kongruenzdetektor 118 angezeigt. Dieses Signal überträgt die Steuerung
dem Einspeisezyklus;
der bis zum Empfang des nächsten Block-Endsignals
dauert.
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In fig. 4 ist die Einspeisezyklus-Steuereinheit 64 .dargestellt, die
zwei Kippstufen 154 und 156 umfaßt. Die Ausgänge dieser Kippstufen
sind an zwei UND-Schaltungen 158 und 160 angeschlossen. Die UND-Schaltung 158 Rird
dadurch aktiviert, daß die Kippstufe 154 gekippt und die Kippstufe 156 rUokge.-stellt
ist. Sobald diese beiden Bedingungen gleichzeitig er-
füllt sind, gibt die
MM-Schaltung 158 ein Signal ab, das den Beginn des Multiplikationsteiles
des Zyklus anzeigt. Die UND-
Schaltung 160 wird dadurch aktiviert,
da.S beide Kippstufen 154 und 156 gleichzeitig gekippt sind.. Das abgegebene Ausgangssignal
zeigt dann den Beginn des Additionsteiles des Zyklus' an.
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Angenommen, das Startsignal wird empfangen, wenn beide Kippstufen
154 und 156 sich im räckgesetzten Zustand befinden. Die wird beim Erscheinen folgender
Signale gekippts To aus der Zeitbasis 14, ein Signal aus Bandableseeinheit 20, das
die Bereitschaft zum Beginn des Ablesens anzeigt, und ein Einspeisezyklus-Signal
aus der Hauptsteuereinheit 24. Diese drei Signale sowie die Tat= sacke, daß die
Kippstufe 156 sich im rückgestellten Zustand befindet, aktivieren eine U1M-Schaltung
162, die die Kippstufe 154 in den gekippten Zustand umsteuert und die UND-Schaltung
158 in die Zage versetzt, ein Signal abzugeben, daß die Multiplikation
einleitet. Wenn der folgende- Impuls To eintrifft, wird die Kippstufe
156 durch ein Signal gekippt, das über eine UND-Schaltung 1E:4 tierangeführt
wird. Die-Einspeisezyklus-Steuereinheit wird in den Zustand "Addition" umgeschaltet.
Beim Eintreffen den folgenden Impulses To wird die Kippstufe
154 durch ein Signal aus einer W-Schaltung 166 rückgesetzt.
Dadurch verschwinden die Signale in den beiden Verbindungen "Multiplikation" und
"Addition" e Beim Auftreten des Signale "Bandablesamg nicht möglich'
stellt -eine UND-Schaltung 168 die Kippstufe 156 zuräck
und versetzt die
Einspeisezyklus-Steuereinheit wieder in ihren Ausgangszustand.
Während dieser Zeit transportiert die Bandableseeinheit
das Hand bis.zur nächsten Lochreihe, die abgelesen werden
soll.
Sobald die Äbl®seeinheit zur Ablesung der folgenden
Reihe
bereit ist, wird die Kippstufe 154 auf Neue gekippt, und ein neuer Zyklus beginnt.
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Fig. 5 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Zweierkomplement-Brzeugere
36. Diese Einheit empfängt die dekodierten Zeichen der Zeiohen-Dekodiertore 28 und
leitet sie zu zwei UND-Schaltungen 170 und 172.-Die UND-Schaltung 'i70 wird-durch
Empfang eines positiven Vorzeichensignals aus dem Adressen-und Vorzeichenspeicher
32 aktiviert. Die UND-Schal-Ung172 wird in analoger Weise durch das
Erscheinen eines negativen Yorzeiohenoignals aus dem Speicher 32 aktiviert. Falls
ein positives Vorzeichen empfangen wirdg leitet die UND-Schaltung 170 die positiven
Ziffern zu den Befehlsspiioher-Eingangstoren 48 und zum Addierer 56. Falls ein negatives
Vorzeichen empfan-gen wird, leitet die UND-Sohaltung 172 die
Ziffern zu einer
Umkehrstufe 174, die von jeder dieser Ziffern das Einerkomplement
bildet und es zu den BefohlaspeioherEingangstoren 48 und zu einen Addierer
56 leitet. Das Auftreten einen negativen
Yorzeichene aktiviert ebenfalls
eine UND-Schaltung 176, die: einen Impuls zum Addierer 56 überträgt,
wenn sie einen Impuls
T1 aus der Zeitbasis 14 empfängt. Dieser Einzelimpuls
und die invertierten Ziffern werden im Addierer 56 addiert, um so das Zweierkomplement
einer negativen Befehlszahl zu. erhalten.
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Pig. 6 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Schaltung des
Grob/rein-rehlerfühlers, sie besteht im wesentlichen aus zwei Kippetufen 180 und
182. Wenn die Kippstufe 180 gekippt wird, wird ein SohrUtsignal zur Antriebsgruppe
geleitet. Wenn die Kippstufe 182 gekippt wird, läuft ein Sohnellgang-Signal Zur
Antriebsgruppe. Die Kippstufe, 180 wird durch das Ausgangseifinal
einer
UND-Schaltung 184 gekippt, Diese UND-Schaltung empfängt das Ausgangesignal des Addierere
114 und ein Signal der hauptsteuereinheit 24, das den Ablauf
des Vergleichszykluel anzeigt. Sie empfängt ferner daa Ausgangesignal einer ODER-Schaltung
186, die an ihren Eingängen, die*Impulee T2 bis Z9 aus der Zeitbasis 14 empfängt.
Die Arbeitsweise des GrobfFein-Fehlerfühlere hängt von der Natur des Fehlervorzeichens
während des vorausgegangenen Vergleichszyklus' ab. Deshalb ist der Ausgang des Addierers
114 direkt an eine UND-Schaltung 188 und über eine ODER-Schaltung
190 an eine andere UND-Schaltung 192 ang,esohloos.en. Die UND-Schaltung
188 wird durch ein positives Fehlervorzeichen und die: UND-Schaltung
192 durch ein negatives Fehlervorzeichen aktiviert. Ihre Ausgänge
sind an eine UND-Sohaltung 184 angeschlossen. Z&1la eine der UND- -Schaltungen
188 oder 192 ein der Arbeitsweise des Addierers 144 entsprechendes Signal
zu einer zwischen T2 und T9 gelegenen Zeit liefert, wird die Kippstufe
180 gekippt und ein Signal abgegeben, das einen schrittweisen Betrieb
der Antriebsgruppe befiehlt. Dagegen wird die Kippstufe 180 rückgesetzt, wenn In
dem Zeitabschnitt von T 1p bis T19 ein Signal über eine der UND-Sohaltungen 188
oder 1g2 geleitet wird. Dieses Signal. wird gleichzeitig zu einer UND-Sohaltung
194 tibertragen, die eine ODER-Schaltung 196 speiet. Die ODER-Schaltung 196
leitet ein Signal zum Rück®etz-Bingang der Kippstufe 180, sobald sie ein Signal
aua der UND-Sohaltung 194 oder aur. der UND-8chaltung 202=oder einem Impuls T, empfängt.
Das Ausgangssignal der -UND.-Sohaltung 194 kippt ferner die Schnellgang-Kippetufe
182. Die Schnellgang-Kippstufe 182 wird entweder durch einen Impuls
T1 oder durch ein Signal aus einer der UND-Schaltungen 188 oder 192, das
im Zeitelement T20 erscheint, rückgesetzt.
Diese Signale
werden zu einer ODER-Schaltung 200 geleitet! die die Kippstufe
182 zurückstellt. Falls von einer der UND-Schaltungen 188 oder 192 zur
Zeit T20 ein Signal abgegeben
wird, wird von einer UND-Sohaltung
202 ein Ausgangssignal ge-
liefert. Da nun ein zur Zeit T20 auftretendes
Ausgangssignal des Addierera 114 ein negatives Vorzeichen anzeigt,
soll
weder .die UND-Sohaltung 188 noch die UND-Sohaltung
192 zur Zeit
T20 ein Signal abgeben. Das Auftreten eines Ausgangssignals
zur Zeit T20 zeigt infolgedessen ein unrichtiges Pehlervor.-zeiohen
an und stellt die Kippstufen 180 und 182 zurück, soweit
sie
sich im gekippten Zustand befinden.
-
Im Betrieb wird die Kippstufe 180 gekippt, falls
während des
Zeitabschnittes von T2 bis T9 ein Signal empfangen
wird, Ein Zustand, bei dem die Kippstufe 180 gekippt
ist und im
Zeitabschnitt von T10' bis T1g keinerlei Signal empfangen
wird,
zeigt einen kleinen Fehler an. Im Gegensatz dazu
wird ein
großer Fehler dadurch angezoigtp daß im Zeitabschnitt
von T10
bis T19 ein Signal empfangen wird. Dieses Signal
stellt die
Kippet*fe 180 zurück und kippt die Kippstufe
1829 so daß am
Ausgang "großer@äehler" ein Signal abgegeben
wird. Im
folgenden Zeitelement T1 wird jede im gekippten Zustand
befindliche Kippstufe zurückgestellt. Die fehleraignale für kleine
und große Fehler werden der Steuerschaltung der Antriebs-
gruppe
übertragen, die sie dekodiert, um das jeweils richtige
Signal
-für den ätrieb zu erzeugen.
-
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Kongruenzdetektore
118,
die eine einzige Kippotufe 210 enthält, der das_Ausgangsaignal
des Addierers 114 über eine Umkehrstufe 212 zugeführt
wird.
Das Ausgangssignal des Addierers wird über
die UND-Schaltungen 188 und 192 dos Grob/Fein-7ehlerf Uhlers entnommen, der
infolgedessen schon in Abhängigkeit vom Fehlervorzeichen konditioniert worden ist.
Die Kippschaltung 210 wird durch einen Impuls T1 rückgestellt, und falls sie kein
Fehlersignal deW Addierers empfängt, wird sie außerdem zur Zeit T20 rückgesetzt,
und ein Ausgangsimpuls wird über ein-UND-Tor 214 abgegeben' um zu melden' daß sich
die Schaltung in der gewünschten Stellung befindet.
-
Der zeitweilige Impulsspeicher 94 verhält sich wie ein Speicher für
einen Zyklus von Mokkopplungsimpulsen gemäß den Achsen X und Y. Er 18t so ausgelegt,
daß ein positiver Impuls und ein negativer Impuls, die in demselben Umlaufzyklus
auftreten und somit eine Schwingung der angetriebenen Vorrichtung verursachen könnten,
gelöscht werden, so daß kein Ausgangsimpuls zur Speichervorrichtung der tatsächlichen
Stellung übertragen wird. Der zeitweilige Impulsspeicher ist ferner so ausgelegt,
daß ein gespeicherter Impuls in dem Augenblick entnommen werden kann, in dem ein
neu ankommender Impuls gespeichert wird.
-
Die Zur X-Achse gehörige Hälfte und die zur Y-Achse gehörige Hälfte
der Vorrichtung -94 sind gleich; deshalb ist in Fig. 8 nur der zur
1-Achse gehörige Teil dargestellt. Er ist um zwei $ippetufen 230 und
234 herumgebaut, die Impulse über die Z4itungon 86 (fig.
2) empfangen; diese Impulse zeigen
entweder eine positive oder eine
negative Ortsveränderung. des angetriebenen Elementes entlang der Xä.Aohse
an. Die Kippstufe 230 wird durch einen eine positive Verschiebung
anzeigenden
Impuls gekippt" Land die Kippstufe 234 wird durch einen
eine negative Verschiebung anzeigenden Impuls gekippt, Die Ausgangsimpulsegegen
die Verzögerungsleitung der tatsächlichen Stellung werden vom zeitweiligen Impulsspeicher
bei Empfang des Zeitabgleichimpulses T@ #. W1 erzeugt, der die Slrachronisation
mit der Adresse. der entsprechenden Information sicherstellt,
Vier Situationen können beim Empfang eines Impulsen Ti - Wi vorliegen.
Falls die Kippstufe 230 gekippt und die Kippstufe 234 rddkgesetst ist, entsteht
am Ausgang einer UND-Schaltung 236 ein Signal "Zähle positiv't. Falls die
Kippstufe 230 rückgesetzt und die Kippstufe 234 gekippt
ist, entsteht am Ausgang einer haltung 242 ein Signal "Zähle negative.
Falls beide Kippstufen 230 und 234 rüekgesetzt sind, entsteht
überhaupt kein Iapuls, Das gleiche gilt für den Fall,daß beide Kippstufen sich
in gekippten Zustand befinden. Dieser letztge-
nannte Fall
liegt beispielsweise dann vor, wenn ein positiver Impuls und
ein negativer Impuls während des Zeitintervalls zrieehen zwei
aufeineaderfolgenden Impulsen T1 - W., empfangen werden,
In dienen Fall kippt der positive Impuls die Kippstufe 230
und der negative Impuls bei Kippstufe 234. Da nun aber die
beiden
MW-Scahaltungem 236 und 242 blockiert sind, wenn sich
die beiden
Kippstufen 230 und 234 im gekippten Zustand bei'indera, heben eich .der positive
Impuls und der negative Impule in ihrer W..rlmag gegenseitig
auf. Die Abgabe eines positiven IMpnleae stellt 230 Über eine zwischengeschaltete
ODXR..Sohaltung 238 sumtLok* und die Abgabe eines negativen Impulsen
stellt 234
äber eine tMBWBohaltung 244 :urüok, Infolgedessen
werden
die beiden äippotufen nach der Aussendung einest Ausgangsim..
nuleem rünkgeetellt, Falls beide Kippstufen gekippt Bind, wird
kein
Ausgangsimpuls erzeugt und keine der Kippstufen rückgestellt. Falls ein negativer
Impuls erscheint, wenn beide Kippstufen gekippt- sind., erzeugt-die UND-Schaltung
240 ein Signal, das 230 über eine zwischengeschaltete ODER-Schaltung 238 zurückstellt,
Der Zustand, bei dem 230 rüokgesetzt und 234 gekippt ist, ist, wie schon gesagt,
der für die Erzeugung eines Signals "Zähle negativ" geeignete Zustand, Falls
ein positiver Impuls auftritt wenn die beiden Kippstufen sich in gekipptem Zustand
befinden, liefert die ÜND-Schaltung 246 ein Ausgangssignal' das 234 über eine zwischengeschaltete
ODER-Schaltung 244 zurückstellt. Der Zustand, der eich ergibt, wenn 230. gekippt
und 234 rückgesetzt ist, wie schon gesagt, der für die Erzeugung eines Signals ItZähle
positiv' geeignete Zustand. Diese logische Schaltung ermöglicht somit die Lösung
aufeinanderfolgender positiver uaid negativer Impulse und ferner die Entnahme eines
synchronisierten Ausgangsimpulses während des Wiederholungszyklus', in welchem der
Rückkopplungsimpuls empfangen worden-:Lot. Es versteht sich, daß die Erfindung keineswegs
auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist; diese
stellen nur Beispiele dar. Zahlreiche andere Ausführungsformen sind möglich, ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen,