DE1438958B2

DE1438958B2 - Numerisch arbeitende Programmsteuerung zum Steuern der Stellung eines elektrischen Antriebes

Info

Publication number: DE1438958B2
Application number: DE1438958A
Authority: DE
Inventors: John Rembrandt Van Dearborn Andel; Ronald M. Southfield Centner
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1964-02-19
Filing date: 1965-02-17
Publication date: 1974-04-04
Also published as: SE334255B; CH448222A; DE1438958C3; FR1430449A; NL6501928A; US3365634A; DE1438958A1; GB1031956A

Description

Volladdierwerk über zwei Verzögerungskreise mit verschiedenen Verzögerungswerten verbunden. Diese
Schaltung dient zum Umformen der vom Informationsträger abgelesenen binärkodierten dezimalen Werte in
eine binäre Form. Dabei wird für jeden Sollwert vom
Informationsträger zunächst die höchste Ziffernstelle
abgelesen. Zur Umwandlung der binärkodierten dezimalen Information in die binäre Form wird jede Ziffernstelle gespeichert, mit zehn multipliziert und dann zu

um festzustellen, ob zwischen den Soll- und Istwerten Übereinstimmung besteht. Dabei bestimmt der Ausgang des Volladdierwerks während des vorangegangenen Vergleichzyklus den Schaltzustand des Kon-S gruenzdetektors für den nächstfolgenden Vergleichszyklus. Liefert der Ausgang des Volladdierwerks den wahren Fehler in binärer Form, so wird die Übereinstimmung zwischen Istwert und Sollwert durch Nullen angezeigt. Dieser Zustand kann durch eine einfache der nächstfolgenden Ziffernstelle [addiert. Die Summe io bistabile Kippstufe festgestellt werden. Das Auftreten wird erneut gespeichert, mit zehn multipliziert und zu einer Eins zeigt einen Fehler an. Ist dagegen der Ausder nächstfolgenden Ziffernstelle addiert, bis alle gang des Volladdierwerks in Form eines Einer-Kom-Ziffernstellen der Zahl vom Informationsträger ab- plements, so ist der Vorgang gerade umgekehrt, und gelesen sind. Die Multiplikation mit der Zahl Zehn er- die Übereinstimmung zwischen Soll- und Istwert wird folgt in den Verzögerungskreisen, indem die Ziffern- 15 durch Einsen angezeigt. Auch dieser Zustand kann stellen einer Nummer um ein Bit und dann um drei durch eine einzige Kippstufe festgestellt werden. Dar-Bit verzögert werden, worauf man die beiden Teil- über hinaus kann die Größe des Fehlers ebenfalls produkte in dem Volladdierwerk addiert. Ein am Ende durch eine bistabile Kippstufe festgestellt werden, die der Einspeicherung des Datenblocks vom Informa- so geschaltet ist, daß sie eine Eins oder eine Null in tionsträger abgegebenes Signal beendet den Einspei- 20 einer der höher bewerteten Ziffernstellen feststellt. Dasungszyklus, worauf die Umschaltung der Programm- durch ist der Schaltungsaufwand für die Auswertung steuerung in den Vergleichzyklus erfolgt. der vom Volladdierwerk gelieferten Signale sehr ver-

AIs weitere Ausgestaltung ist das Volladdierwerk einfacht.

während des Einspeisungszyklus in einen Speicherkreis In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der

eingeschaltet, der Zeichendekodiertore für die von dem 25 Zweier-Komplementerzeuger von der Hauptsteuer-Informationsträger abgelesenen Programmelemente einheit im Zeitmultiplex-Verfahren geschaltet, wobei und einen Zweier-Komplementerzeuger enthält, die der Zweier-Komplementerzeuger während des Einbeide mit dem Volladdierwerk und den Befehlsspeicher- Speisungszyklus in den Speicherkreis eingeschaltet und eingangstoren verbunden sind. während des Vergleichszyklus zwischen einen Istwert-

Ferner ist ein Adressen- und Vorzeichenspeicher vor- 30 speicher und das Volladdierwerk geschaltet ist. Auf gesehen, der mit den Zeichendekodiertoren, mit dem diese Weise wird auch der Zweier-Komplementerzeu-Zweier-Komplementerzeuger und mit den Befehls- ger sowohl für den Einspeisungszyklus als auch für den speicher-Eingangstoren verbunden ist. Während des Vergleichszyklus angesteuert.

Einspeisungszyklus werden mittels des Zweier-Komr In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist einem

plementerzeugers alle mit negativen Vorzeichen ver- 35 Grob-Fein-Fehlerspeicher ein Fehlervorzeichenfühler sehenen Sollwerte in Form ihres Zweier-Komplements zugeordnet, der mit dem Ausgang des Volladdiergespeichert. Dadurch erhält man eine wesentliche Ver- werks verbunden ist, und ist der Fehlervorzeichenfühler einfachung für den Vergleichzyklus. Sobald auf den während des Vergleichszyklus als Eingang für einen Vergleichszyklus umgeschaltet ist, wird der Inhalt des Komplementerzeuger geschaltet. Da die Fehlerfest-Sollwertspeichers und der Inhalt des Istwertspeichers 40 stellung von dem Vorzeichen des Fehlers abhängig ist, in komplementärer Darstellung in das Volladdierwerk wobei vorausgesetzt ist, daß der Fehler das gleiche eingespeist. Diese komplementäre Darstellung besteht Vorzeichen wie im vorausgegangenen Vergleichszyklus entweder aus dem Zweier-Komplement oder dem hat, wird die Feststellung des Fehlers fehlerhaft, wenn Einer-Komplement des Inhalts des Istwertspeichers ab- sich das Fehlervorzeichen umkehrt. Deshalb wird das hängig vom Vorzeichen der Summe, die von dem Voll- 45 Fehlervorzeichen gespeichert. Wird festgestellt, daß addierwerk während des letzten Vergleichzyklus ge- sieh das Fehlervprzeiehen ändert, so bleibt während bildet wurde. Das Volladdierwerk addiert die Inhalte des Vergleichszyklus die Fehlerfeststellung unberückdes Sollwertspeichers und der komplementären Dar- sichtigt, und der elektrische Antrieb setzt die Bewegung stellung des Inhaltes des Istwertspeichers. Ist das Er- fort, die in dem vorausgegangenen Zyklus eingeleitet gebnis des Volladdierwerks positiv, §0 bildet das Voll- 5p wurde. Ferner wird durch den Grob-Fein-Fehleraddierwerk beim nächsten Additionsvorgang die Summe speicher die Größe des Fehlers unterschieden und abdes Sollwertes und des Zweier-Komplements des Ist- hängig hiervon entweder ein schneilaufender Antrieb wertes. Ist dagegen die vom Volladdierwerk gebildete oder ein schrittweise arbeitender Antrieb zur Bewe-Summe negativ, so bildet das Volladdierwerk bei dem gung des Ausgangsgliedes erregt. Weitere sich auf den nächsten Additionsvorgang die Summe des Sollwertes 55 Schaltungsaufbau des Kongruenzdetektors, eines Zwimit dem Einerkomplement des Istwerts. schenspeichers für die Speicherung der Istwerte des

Hat somit ein Fehlersignal in einem bestimmten Ver- Ausgangsgliedes, die Hauptsteuereinrichtung, eine gleichszyklus ein positives Vorzeichen, so stellt der Steuereinheit für den Einspeisungszyklus, den Kom-Ausgang des Volladdierwerks während des nächst- plementerzeuger und den Grob-Fein-Fehlerspeicher folgenden Zyklus den wahren Fehler in binärer Form 60 beziehende Merkmale sind in den restlichen Unterdar. War dagegen der Ausgang des Volladdierwerks ansprächen näher gekennzeichnet, negativ, so stellt der Ausgang des Volladdierwerks im Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachnächstfolgenden Zyklus das Einerkomplement des stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es Fehlersignals dar. zeigt

Es kann also für jeden Vergleichszyklus das Vor- 65 F i g. 1 ein schematisches Schaltbild der numerischen handensein oder die Abwesenheit eines Fehlers durch Programmsteuerung während des Einspeisungszyklus, den Kongruenzdetektor sehr einfach festgestellt wer- F i g. 2 ein schematisches Schaltbild der numerischen

den. So reicht pine einfache bistabile Kippstufe aus, Programmsteuerung während des Vergleichszyklus,

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F i g. 3 ein Schaltschema der Hauptsteuerein- der von Hand gesteuerten Eingänge 26 erzeugt die

richtung, Hauptsteuereinheit 24 ein erstes Ausgangssignal auf

Fig. 4 ein Schaltschema der Steuereinheit für den der Leitung »Einspeisungszyklus«. Dann löst die Haupt:

Einspeisungszyklus, Steuereinheit das Ablesen einer auf dem Lochstreifen

F i g. 5 ein Schaltschema für den Komplement- 5 befindliche Information aus sowie die Umwandlung

erzeuger, der binär kodierten Dezimalzahlen in reine Binärzahlen

F i g. 6 ein Schaltschema des Grob-Fein-Fehler- und die Speicherung der Information in einem Laufspeichers, zeitspeicher. Die von dem Lesegerät 20 gelieferten Roh-

F i g. 7 ein Schaltschema des Kongruenzdetektors daten, die angeben, welche Kolonnen des Lochstreifens

und ίο in einer Querreihe gelocht sind, werden zu Zeichen-De-

F i g. 8 ein Schaltschema des Zwischenspeichers für kodiertoren 28 übertragen. Diese Diodenschaltung ist

die Istwerte. in bekannter Weise aufgebaut und dient zur Ermitt-

Gemäß der in F i g. 1 dargestellten Ausführungs- lung der Art der auf dem Lochstreifen kodierten Zeiform arbeitet die Programmsteuerung der vorliegenden chen. Die gelieferten Signale entsprechen entweder Erfindung mit einer Taktsteuerung 10. Als Quelle der 15 dem Ende eines Programmabschnittes, dann werden Taktimpulse dient der Taktgenerator 12, der z. B. sie über eine Leitung 30 zur' Hauptsteuereinheit 24 200 000 Impulse pro Sekunde liefert. Vorteilhafter- übertragen, oder beinhalten eine X- oder Γ-Adresse weise hat jeder Impuls eine Dauer von 0,4 Mikro- und ein auf die unmittelbar folgende Zahl bezogenes Sekunden und ist vom nächsten Impuls durch ein Zeit- Vorzeichen, dann werden sie über eine Leitung 34 zu Intervall von 5 Mikrosekunden getrennt. Die Impulse 20 einem Adressen-Vorzeichenspeicher 32 übertragen, des Taktgenerators 12 werden sämtlichen Kippschal- oder sie entsprechen den verschiedenen Ziffern, die tüngen (z. B. Flip-Flops) zugeleitet, die in der Steuer- einer Koordinate einer Sollstellung entsprechen, dann schaltung verwendet werden, und dienen als Schalt- werden sie über eine Leitung 38 zu einem Zweierimpulse für sämtliche Kipp- und Rückstelleingänge. komplement-Erzeuger 36 übertragen. Ferner liefern Infolgedessen erfolgt ein Umschalten bei der Abgabe 25 die Zeichen-Dekodiertore 28 noch ein Signal für eine des nächstfolgenden Impulses durch den Taktgenerator Paritäts-Kontrolleinheit 40, von der die Anzahl der 12, wenn alle übrigen notwendigen Bedingungen für gelochten Kolonnen über die Breite des Lochstreifens das Umschalten einer Kippstufe gemeinsam erfüllt sind. gezählt wird. Wie bekannt ist, enthält der Lochstreifen

Der Ausgang des Taktgenerators 12 ist an einen eine Kolonne, die für die kodierte Darstellung ohne

Zeitabgleichgenerator 14 angeschlossen, der schema- 30 jede Bedeutung ist, aber so gelocht ist, daß sich über

tisch als Block dargestellt ist und einen binären Zähler die Breite des Bandes eine gerade Anzahl von Löchern

mit vier Kippstufen enthält, die über Diodenausgänge ergibt. Falls die Paritäts-Kontrolleinheit 40 eine un-

verkettet sind und eine Reihe von Impulsen in zwanzig gerade Anzahl von Löchern zählt, überträgt sie ein

Ausgangsleitungen erzeugten, die mit T₁ ... T₂₀ be- Signal über eine Leitung 42 zur Hauptsteuereinheit 24,

zeichnet sind. Die Ausgangsleitung T₂₀ ist an eine 35 das ein Anhalten des Lesegerätes und die Auslösung

Schaltstufe 16 angeschlossen, die aus einer einzigen eines Alarmsignals bewirkt.

Kippstufe besteht, die von den über T₂₀ herangeführten Der Zweierkomplementerzeuger 36 empfängt über

Impulsen abwechselnd umgeschaltet wird und zwei eine Leitung 44 aus dem Adressen-Vorzeichenspeicher

Ausgänge W₁ und W₂ aufweist, die mit den Speicher- 32 das Vorzeichen der abgelesenen Zahl und erzeugt das

abschnitten für die Z-Achse und die F-Achse des Soll- 40 Zweierkomplement der empfangenen Ziffer, falls das

Wertspeichers 50 und des Istwertspeichers 80 verbun- Vorzeichen negativ ist. Falls das Vorzeichen positiv ist,

den sind. Vorteilhafterweise ist die Programmsteuerung hat der Zweierkomplementerzeuger 36 keine Wirkung

für eine Steuerung der Bewegungen gemäß zwei zu- auf die Ziffer. Somit wird entweder bei einer negativen

einander rechtwinkligen Achsen X und Y eingerichtet. Zahl ihr Zweierkomplement oder bei einer positiven

Sie könnten jedoch ohne weiteres auch mit einer be- 45 Zahl ihre binär kodierte Dezimalstellung selbst über

liebigen anderen Anzahl von Achsen arbeiten. eine Leitung 46 zu den Befehlsspeicher-Eingangstoren

Das Programm ist in einem Lochstreifen 18 ent- 48 geleitet.

halten, der acht Kolonnen aufweist, in denen in Form Das Einerkomplement einer Zahl wird durch Umvon Löchern die Kodesymbole enthalten sind; diese tausch der Binärziffern der Zahl gebildet, d. h., es wird zeigen jeweils die Adresse eines Wortes, d. h. die An- 50 jede Eins durch eine Null und jede Null durch eine Eins gäbe, ob es sich auf die JSf-Achse oder auf die F-Achse ersetzt. Das Zweierkomplement wird durch Hinzubezieht, und dann in binär kodierter Dezimalform das fügen einer Eins an der Stelle mit dem niedrigsten Wort an, das eine Querreihe auf dem Lochstreifen Stellenwert des Einerkomplements der Zahl gebildet, besitzt. Das auf dem Lochstreifen aufgezeichnete Pro- Die komplementäre Form einer Zahl wird verschiegramm wird in einem Lesegerät 20 in elektrische Si- 55 dentlich in den Rechenschaltungen benutzt, weil sie es gnale verwandelt. Das Lesegerät 20 wird unter Zwi- ermöglicht, sowohl Additions- als auch Subtraktionsschenschaltung einer Lesesteuereinheit 22 von einer vorgänge mit Hilfe eines Addierwerks auszuführen, Hauptsteuereinheit 24 gesteuert. Diese Hauptsteuer- ohne sich dabei um die Vorzeichen der eingeführten einheit 24 enthält Schaltungen, die bestimmen, ob das Zahlen kümmern zu müssen. Anders ausgedrückt, Lesegerät in einem Einspeisungszyklus oder in einem 60 kann man, wenn eine negative Zahl durch ihr Komple-Vergleichszyklus arbeiten soll und wann das Ablesen ment ersetzt worden ist, dieses Komplement einfach zu des Lochstreifens 20 begonnen oder beendet werden einer anderen Zahl addieren und erhält dadurch die alsoll. Die Hauptsteuereinheit 24 umfaßt verschiedene gebraische Summe der beiden Zahlen. Aus diesem von Hand gesteuerte Eingänge 26, über die man den Grund verwandelt der Zweierkomplementerzeuger 36 Zustand der Anlage während des Betriebes oder des 65 sämtliche negativen Zahlen in ihre Zweierkomple-Stillstandes ermitteln kann, falls die Betriebsweise von mente und läßt die positiven Zahlen unverändert in der Hand öder automatisch sein soll. Form, in der sie ihm zugeführt werden.

Bei Empfang eines geeigneten Startsignals über einen Im folgenden besteht die Funktion des Einspeisungs-

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zyklus darin, die vom Zweierkomplementerzeuger 36 zahlen für die Sollwerte im Speicher erfolgen unter in die Leitung 46 abgegebenen Zahlen aus ihrer binär Steuerung durch eine Steuereinheit 64 für den Einkodierten Dezimalform in gewöhnliche Binärzahlen Speisungszyklus, die von der Hauptsteuereinheit 24 umzuwandeln und diese Binärzahlen in geeigneten und vom Taktgenerator 12 aus gesteuert ist und über Abschnitten des Sollwertspeichers 50 zu speichern. 5 die Leitungen 66 und 68 geeignete Schaltimpulse zu Vorteilhafterweise bestehen die bei der Erfindung ver- den Befehlsspeicher-Eingangstoren 48 liefert. Vorteilwendeten Speicher aus magnetostriktiven Laufzeit- hafterweise empfängt die Steuereinheit 64 ferner Sispeichern, die zusammen mit ihren normalerweise ver- gnale des Lesegerätes, durch die angezeigt wird, ob wendeten Eingangs- und Ausgangsgliedern Verzö- sich das Lesegerät in einer für die Ablesung einer gerungen ergeben, die zwei »Wörtern« zu je 20 Binär- io Ziffer geeigneten Lage befindet oder gerade den Zwiziffern entsprechen. Der Sollwertspeicher 50 dient zur schenraum überquert, der zwei aufeinanderfolgende Aufnahme des der X-Achse entsprechenden Sollwerts Lochreihen voneinander trennt. Die hierfür erforderin einem ersten Speicherglied W₁ und des der F-Achse liehen bekannten Verbindungen sind nicht dargestellt, entsprechenden Sollwerts in einem zweiten Speicher- Sobald die Hauptsteuereinheit 24 am Beginn des glied W₂. Die Befehlsspeicher-Eingangstqre 48 werden 15 nächstfolgenden Wiederholungszyklus an ihrem Ausdurch die Impulse des Taktgenerators in der Weise akti- gang »Einspeisungszyklus« ein Signal abgibt, gibt die viert, daß sie die verschiedenen Ziffern der Befehls- Steuereinheit 64 über die Leitung 68 ein Multiplikawörter in den richtigen Zeitabschnitten durchlassen tionssignal aus. Dann wird am Beginn des nächstkönnen, folgenden Wiederholungszyklus ein Additionssignal

Während des Arbeitszyklus werden die Zahlen X 20 über die Leitung 66 abgegeben, und die Addition läuft innerhalb der Laufzeit des Speichergliedes W₁ und die während dieses ganzen Zyklus ab. Unter Steuerung Zahlen Y innerhalb der Laufzeit des Speichergliedes W₂ dieser Signale empfangen die Befehlsspeicher-Eingangsverarbeitet. Jede Zahl, gleichgültig, ob sie einer Ist- tore 48 über die Leitung 60 die erste Ziffer der abgelestellung oder einer Sollstellung entspricht, besteht aus senen Zahl aus dem Volladdierwerk 56, in welchem sie 20 Binärziffern, die in den Ausgangsleitungen T₁ bis 25 zu dem Anfangsinhalt des Sollwertspeichers 50, be-T₂₀ der zu dieser Zahl gehörigen Wortzeit erscheinen. kanntlich Null, addiert worden waren. Sie wird dann Diese Zahlen werden in den Sollwert- und Istwert- zu einem passenden Abschnitt des Sollwertspeichers 50 speichern 50 und 80 (F i g. 2) gespeichert und werden, übertragen. Sobald die Steuereinheit 64 den Beginn beginnend mit der Ziffer, die den höchsten Stellenwert des Multiplikationszyklus angibt, wird die Ziffer aus hat, einer Vergleichsstufe zugeführt, 30 dem Sollwertspeicher 50 entnommen und mit zwei so-

Die Umwandlung der binär kodierten Information wie mit acht multipliziert. Die dabei erhaltenen Erdes Lochstreifens in die rein binäre Form wird fol- gebnisse werden addiert, und die Summe wird über gendermaßen bewirkt: die wichtigste Ziffer wird vom die Befehlsspeicher-Eingangstore 48 in den Sollwert-Lochstreifen abgelesen und gespeichert. Dann wird speicher 50 eingeführt. Im nächstfolgenden Zyklus diese erste Ziffer mit zehn multipliziert und erneut ge- 35 wird diese Summe entnommen, über die Leitung 58 speichert. Während des nächstfolgenden Wiederho- zum Volladdierwerk 56 übertragen und zu der nächlungsschrittes wird sie zu der nächsten auf dem Loch- s,ten vom Lochstreifen abgelesenen Ziffer addiert. Die streifen aufgezeichneten Ziffer addiert. Man wieder- Summe wird in den richtigen Abschnitt des Sollwertholt diesen Vorgang so lange, wie noch Ziffern der ab- Speichers 50 eingeführt. Der Vorgang wird wiederholt, gelesenen Zahl auf dem Lochstreifen vorhanden sind. 40 bis sämtliche Ziffern einer Zahl addiert worden sind. Die Multiplikation einer Ziffer mit zehn wird dadurch Sobald alle in einem gegebenen Informationsblock des bewirkt, daß man die Ziffer durch zwei Schieberegisterr Lochstreifens enthaltenen Zahlen in gewöhnliche stufen leitet, die Verzögerungen um die Dauer einer Binärzahlen umgewandelt und in passende Abschnitte Binärziffer bzw. dreier Binärziffern hervorrufen- Eine des Sollwertspeichers 50 eingespeist worden sind, Verzögerung, die einer Binärziffer entspricht, ist im 45 wird durch ein von den Zeichendekodiertoren 28 abbinären System einer Multiplikation mit zwei äqui- gegebenes Block-Endsignal die Hauptsteuereinheit 24 valent, und eine drei Binärziffern entsprechende Ver- veranlaßt, den Übergang zum Vergleichzyklus zu bezögerung ist einer Multiplikation mit acht äquivalent. fehlen.

Durch Addition der Ausgangssignale dieser beiden Die im Vergleichszyklus verwendeten Schaltungen Verzögerungsvorrichtungen erhält man eine Ziffer, die 50 sind in F i g. 2 dargestellt. Während des Vergleichsgleich dem Produkt der ursprünglichen Ziffer mit zehn zyklus bestimmen die Schaltungen der F i g. 2 die ist. Vorteilhafterweise verwendet man für die Ver- Differenz zwischen dem Inhalt des Sollwertspeichers zögerung um eine Binärziffer einen VerzQgerungskreis 50 und dem Inhalt des Istwertspeichers 80,
52 und für die Verzögerung um drei Binärziffern einen Diese Schaltungen, liefern Signale an einen das Verzögerungskreis 54, deren Ausgänge an ein Voll- 55 Werkzeug antreibenden elektrischen Antrieb und beaddierwerk 56 angeschlossen sind, das außerdem über wirken eine Bewegung in der Richtung, in der Übereine Leitung 58 direkt mit dem Ausgang des Sollwert- einstimmung zwischen Soll- und IststeUung herbeispeichers 50 verbunden ist. Das Volladdierwerk 56 geführt wird. Diejenigen Schaltelemente, die die Inempfängt ferner noch die vom Lochstreifen 18 abgele- formation für die IststeUung erzeugen, sind sowohl senen Ziffern, nachdem diese den Zweierkomplement- 60 während des Einspeisungszyklus als auch während des Erzeuger 36 passiert haben, Der Ausgang des Voll- Vergleichszyklus in Tätigkeit, Die Verschiebungen des Addierwerks 56 ist über eine Leitung 60 an die Befehls- (nicht dargestellten) Werkzeuges werden, in Richtung speicher-Eingangstore 48 angeschlossen. Diese Be- der X-Achse von einem Wandler 82 und in Richtung fehlsspeicher-Eingangstore empfangen ferner die der F-Achse von einem Wandler 84 erfaßt, Vorteil-Adresse X oder Y der gerade abgelesenen Zahl aus 65 hafterweise sind die Wandler 82 und 84 so ausgeführt, dem Adressen- und Vorzeichen-Speicher 32 über eine daß sie für je ein Bewegungsinkrement einen Impuls Leitung 62. erzeugen. Jeder Wandler gibt zwei Rechteckirnpuls-

Die Multiplikation und die Einspeisung der Befehls- züge ab. Das Niveau eines Rechteckimpulses im Au-

genblick des zweiten Zustandwechsels zeigt die Richtung der Bewegung an. Der Wandler 82 speist seine zwei Impulszüge in zwei Leitungen 86 und der Wandler 84 in zwei Leitungen 88. Die Phasenbeziehung zwischen den beiden Impulszügen, welche die Bewegungsrichtung des angetriebenen Werkzeuges darstellt, wird von Koppeleinheiten 90 bzw. 92 dekodiert. Die beiden Koppeleinheiten 90 und 92 liefern Impulse zu einem Zwischenspeicher 94. Die Koppeleinheit 90 überträgt die negativen Impulse über eine Leitung 96 und die positiven Impulse über eine Leitung 98 zum Zwischenspeicher 94. In analoger Weise überträgt die Koppeleinheit 92 positive Impulse über eine Leitung IQO und negative Impulse über eine Leitung 102. Der Zwischenspeicher 94 empfängt diese Impulse und gibt sie an ein Halbaddier-Subtrahierwerk 104 über zwei Leitungen weiter, nämlich die Leitung 106 für die der X-Achse entsprechenden Impulse und die Leitung 108 für die der y-Achse entsprechenden Impulse.

Das Halbaddier-Subtrahierwerk 104 ist in der Umlaufleitung 110 des Istwertspeichers 80 angeordnet. Es addiert die positiven Impulse zu den im Istwertspeicher 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 Speicher enthalten sind.

Der Ausgang des Istwertspeichers 80 ist an einen Komplementerzeuger 112 angeschlossen. Dieser ist dem |n F i g. 1 dargestellten Zweierkomplementerzeuger 3G₁ der während des Einspeisungszyklus benutzt wird, ähnlich und verwendet die Grundelemente des Zweierkomplementerzeugers 36 auf der Basis eines Zeitmultiplexverfahrens mit. Seine Funktion besteht darin, entweder das Einerkomplement oder das Zweierkomplement der gespeicherten Information zu erzeugen, je nach dem Vorzeichen des Fehlers, das sich während des vorausgegangenen Vergleichszyklus ergeben hat. Die Art und Weise, wie der Fehler ermittelt wird, wird weiter unten beschrieben werden. An dieser Stelle genügt die Angabe, daß der Komplementerzeuge,]; 112 das Zweierkomplement bildet, falls sich im vorausgegangenen Vergleichszyklus ein positiver Fehler ergeben hat,, und das Einerkomplement, falls sich iin. vorausgegangenen Vergleichzyklus ein negativer Fehler ergeben hat.

Der Komplementerzeuger H? ist mit einem Eingang an, einen Fehlervorzeichenfühler 120 angeschlossen. Grundsätzlich erzeugt der Komplementerzeuger 112 immer das. Einerkomplement der in den Istwertspeicher 80. gespeicherten Information und fügt dann zum Ergebnis eine Eins hinzu,, um so das Zweierkomplement zu erhalten;, falls der Fehlervorzeichenfühler 120 einen pQ.sitiv.en Fehler meldet, Man beachte, daß dieser Vorgang in stets gleicher Weise abläuft, sei die in dem Istwertspeicher 80 gespeicherte Information eine negative. Zahl, die schon in Form ihres Zweierkomplements vorliegt, oder eine positive Zahl,, die von vornherein in einfacher Binärf prm vorliegt. Anders ausgedrückt, hat die, Farm,, in. 4er die. Information in dem Istwertspeicher 8.0 gespeichert ist, keinen Einfluß auf das Ergebnis, des Komplementerzeugers 112. Nur das vom Fehlervo.rzeichenfühler 120 übertragene Vorzeichen istvoij Bedeutung,

Der Vorgang der Komprementerzeugung wird in der Weise, realisiert, d^ß die die. Iststellung angebende Information voii der die Sollstellung angebenden Information, mit Hilfe, eines Voltaddierwerks 114 subtrahiert wird. 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 das Volladdierwerk 114 angeschlossen, das gleich dem während des Einspeisungszyklus auf der Basis eines Zeitmultiplexverfahrens verwendeten Volladdierwerks 56 ist, Das Volladdierwerk 114 ist über eine

ίο zweite Eingangsleitung 116 an den Ausgang des Sollwertspeichers 50 angeschlossen. Das Ausgangssignal des Volladdierwerks 114 stellt die Summe der Ausgangssignale des Sollwertspeichers 50 und des Komplementerzeugers 112 dar.

Folgender Zusammenhang besteht zwischen den Vorzeichen dem Sollwert- und Istwertspeicher und den Fehlervorzeichen:

Vor- 20 zeichen des Soll wert speichers	Vor zeichen des Ist wert speichers	Vor zeichen des Fehlers	Die Summe im Voll addierwerk 114 entspricht
25 30 -ί- 35	⁺	+	: dem absoluten Betrag des Fehlers dem Einerkomple ment des Fehlers dem Einerkomple ment des Fehlers dem absoluten Betrag des Fehlers dem absoluten Betrag des Fehlers dem Einerkomple ment des Fehlers

E& folgen nun einige Beispiele, aus denen die Natur des. Vergleichsvorganges und die damit erzielbaren Ergebnisse genauer hervorgehen.

Zunächst sei angenommen, daß sowohl die auf die Spllsteiiung als auch die auf die Iststellung bezügliche Information positiv ist und daß auch der Fehler positiv ist, d, h„_; daß die Sollstellung größer als die Iststellung ist. In diesem Fall wird die binäre Darstellung der Sollstellung dem Zweierkomplement der Darstellung der Iststellung hinzugefügt. Dies ist dasselbe wie die Subtraktion der Darstellung der Iststellung von der Darstellung der Sollstellung, und das Ausgangssignal des Vplladdierwerks 114 stellt den wahren Fehler in gewöhnlicher Binärform darin den Beispielen sind die auf die wichtigsten Ziffern der Zahlen folgenden Ziffern nicht angegeben. Diese 5.5 Ziffern sind sämtlich entweder Eins oder Null und sind den. angegebenen Ziffern von höchstem Stellenwert gleich..

Angenommen, die Sollstellung sei -f- 6 und die Iststellung sei +2. Das Zweierkomplement der Iststellung fio ist dann 1110:.

0110.
1110,

(MO©

Auf Grund dieses Fehlers, wird ein Signal erzeugt, das den. Antrieb erregt, welcher dann das Werkzeug so antreibt,, cfai} sich das auf die Iststellung bezogene Signal de* tJbereihstimmung mit dem Signal der Soll-

stellung nähert. Sobald diese Übereinstimmung erreicht ist, hat das die Iststellung angebende Signal den binären Wert 0110; sein Zweierkomplement ist 1010 und der Fehler beträgt 0000.

Als nächstes sei angenommen, daß die die Iststellung und die Sollstellung angebenden Zahlen beide negativ sind, und zwar sei die Sollstellung —4 und die Iststellung —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. 1111. Im Vergleichsvorgang wird das Einerkomplement der gespeicherten Iststellung, also der Wert 0000, zu der gespeicherten Zahl addiert, die die Sollstellung angibt:

1100
0000

1100

Diese Zahl 1100 stellt das Einerkomplement des Fehlers dar. Die Schaltungen erzeugen also ein Signal, das den Antrieb so erregt, daß das Werkzeug sich in Richtung auf die Sollstellung bewegt. Sobald Übereinstimmung zwischen Iststellung und Sollstellung eintritt, hat das Einerkomplement des auf die Iststellung bezüglichen Signals den Wert 0011. Die Addition von Ist- und Sollstellung ergibt:

1100
0011

1111

Man beachte, daß das vom Volladdierwerk 114 gelieferte Signal ausschließlich aus Einsen besteht, wenn sich das Werkzeug in der richtigen Stellung befindet.

Hierin liegt die wesentliche Eigenschaft des Aufbaues der Vergleichsstufe. Die Zahlen, die die SoIl- und Iststellung 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 Volladdierwerks 114 entweder Null oder Eins sind. Je nach dem Vorzeichen des vorhergegangenen Signals am Ausgang des Volladdierwerks wird die Vergleichsstufe einfach so konditioniert, daß sie lediglich die Anwesenheit von Nullen oder Einsen feststellen und ein entsprechendes Übereinstimmungssignal abgeben kann; denn sämtliche Ziffern sind gleich. In analoger Weise sind Mittel vorgesehen, die den höchsten Stellenwert identifizieren, in dem je nach dem Vorzeichen des Ausgangssignals des Volladdierwerks entweder eine Eins oder eine Null erscheint, um zu bestimmen, ob der Fehler groß oder klein ist und ob infolgedessen ein schnellaufender Antrieb oder ein schrittweise arbeitender Antrieb in Tätigkeit gesetzt werden soll.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist der Ausgang des Volladdierwerks 114 an einen Kongruenzdetektor 118 angeschlossen, der das Ausgangssignal des Volladdierwerks daraufhin überprüft, ob Gleichheit zwischen den Signalen der Ist- und Sollstellung vorliegt. Der Ausgang des Kongruenzdetektors 118 ist an die Hauptsteuereinheit 24 angeschlossen und bewirkt die Umschaltung der Anlage in den nächsten Einspeisungszyklus, wenn diese Gleichheit festgestellt worden ist. Der Ausgang des Volladdierwerks 114 ist ferner an den Fehlervorzeichenfühler 120 angeschlossen, der den Komplementerzeuger 112, den Kongruenzdetektor 118, und einen Grob-Fein-Fehlerspeicher 122 konditioniert.

Die Arbeitsweise dieser drei Vorrichtungen hängt von der Natur des Fehlersignals ab. Der Grob-Fein-Fehlerspeicher 122 überprüft das Ausgangssignal des Volladdierwerks 114, um entweder, falls das Vorzeichen des Fehlers positiv ist, festzustellen, an welcher Stelle des Zyklus zum letztenmal eine Eins im Ausgang des Addierers 114 erscheint, oder, falls das Fehlervorzeichen negativ ist, festzustellen, an welcher Stelle des Zyklus zum erstenmal eine Null erscheint. Die Ziffern ίο erscheinen am Ausgang des Volladdierwerks in Zeitabschnitten, die durch den Taktgenerator 12 bestimmt sind, und infolgedessen ist der Stellenwert eines bestimmten binären Zeichens durch den Zeitabschnitt gegeben, in dem es am Ausgang des Volladdierwerks auftritt. Infolgedessen stellt der Grob-Fein-Fehlerspeicher 122 fest, ob der Fehler größer oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist, bei welchem im Antrieb eine Umschaltung zwischen dem schnellaufenden Antrieb und dem schrittweisen Antrieb mit kleiner Geschwindigkeit bewirkt wird. In gleicherweise liefert der Fehlervorzeichenfühler 120 ein Signal zum Antrieb, um die Richtung der erforderlichen Verschiebung anzugeben.

In F i g. 3 ist der Abschnitt der Hauptsteuereinheit 24 dargestellt, der die Umschaltung zwischen dem Einspeisungs- und dem Vergleichzyklus steuert. Er besteht im wesentlichen aus einer einzigen Kippstufe 150, die vom Taktgenerator angesteuert wird, wie schon ausgeführt wurde. Die Kippstufe 150 liefert im gekippten Zustand ein Ausgangssignal zur Verbindung »Vergleichszyklus« und im rückgesetzten Zustand ein Ausgangssignal zur Verbindung »Einspeisungszyklus«. Es sei angenommen, daß die Kippstufe in ihren Anfangszustand rückgesetzt ist. Dann wird sie gekippt, sobald ein von den Zeichen-Dekodiertoren 28 kommendes Block-Endsignal und ein von der Paritätskontrolleinheit 40 kommendes Signal, das eine korrekte Parität anzeigt, erscheinen. Diese beiden Eingangssignale werden einem UND-Tor 152 zugeführt und bewirken ein Umschalten der Kippstufe, so daß diese ein Signal zur Verbindung »Vergleichzyklus« abgibt. Das Ende des Vergleichszyklus wird durch' den Empfang eines Signals aus dem Kongruenzdetektor 118 angezeigt. Dieses Signal leitet den Einspeisungszyklus ein, der bis zum Empfang des nächsten Block-Endsignals dauert.

In F i g. 4 ist die Steuereinheit 64 für den Einspeisungszyklus dargestellt, die zwei Kippstufen 154 und 156 umfaßt. Die Ausgänge dieser Kippstufen sind an zwei UND-Tore 158 und 160 angeschlossen. Das UND-Tor 158 wird dadurch aktiviert, daß die Kippstufe 154 gekippt und die Kippstufe 156 rückgestellt ist. Sobald diese beiden Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind, gibt das UND-Tor 158 ein Signal ab, das den Beginn des Multiplikationsteiles des Zyklus anzeigt. Das UND-Tor 160 wird dadurch aktiviert, daß beide Kippstufen 154 und 156 gleichzeitig gekippt sind. Das abgegebene Ausgangssignal zeigt dann den Beginn des Additionsteiles des Zyklus an.
Angenommen, das Startsignal wird empfangen, wenn beide Kippstufen 154 und 156 sich im rückgesetzten Zustand befinden. Die Kippstufe 154 wird beim Erscheinen folgender Signale gekippt: ein Impuls auf der Ausgangsleitung T₀, ein Signal vom Lesegerät 20, das die Bereitschaft zum Beginn des Ablesens anzeigt, und ein Einspeisungszyklus-Signal von der Hauptsteuereinheit 24. Diese drei Signale sowie die Tatsache, daß die Kippstufe 156 sich am rückgestellten

15 16

Zustand befindet, aktivieren ein UND-Tor 162, das Tore 188 oder 192 ein der Arbeitsweise des Volladdier-

die Kippstufe 154 in den gekippten Zustand umsteuert werks 114 entsprechendes Signal zu einer Zeit liefert,

und das UND-Tor 158 in die Lage versetzt, ein Signal die zwischen den Impulsen auf den Ausgangsleitungen

abzugeben, daß die Multiplikation einleitet. Wenn der T₂ und T₉ liegt, wird die Kippstufe 180 gekippt und ein

folgende Impuls auf Ausgangsleitung T₀ eintrifft, wird 5 Signal abgegeben, das den schrittweise arbeitenden

die Kippstufe 156 durch ein Signal gekippt, das über Antrieb einschaltet. Dagegen wird die Kippstufe 180

ein UND-Tor 164 herangeführt wird. Die Steuereinheit rückgesetzt, wenn in dem Zeitabschnitt zwischen den

64 wird in den Zustand »Addition« umgeschaltet. Beim Impulsen auf den Ausgangsleitungen T₁₀ bis T₁₉ ein

Eintreffen des folgenden Impulses auf der Ausgangs- Signal über eines der UND-Tore 188 oder 192 geleitet

leitung T₀ wird die Kippstufe 154 durch ein Signal von io wird. Dieses Signal wird gleichzeitig zu einem UND-

einem UND-Tor 166 rückgesetzt. Dadurch verschwin- Tor 194 übertragen, das ein ODER-Tor 196 speist,

den die Signale in den beiden Verbindungen »Multi- Das ODER-Tor 196 leitet ein Signal zum Rücksetz-

plikation« und »Addition«. Beim Auftreten eines Si- Eingang der Kippstufe 180, sobald sie ein Signal aus

gnals »Lochstreifenablesung nicht möglich« stellt ein dem UND-Tor 194 oder aus dem UND-Tor 202 oder

UND-Tor 168 die Kippstufe 156 zurück und versetzt 15 einen Impuls auf der Ausgangsleitung T₁ empfängt,

die Steuereinheit 64 wieder in ihren Ausgangszustand. Das Ausgangssignal des UND-Tores 194 kippt ferner

Während dieser Zeit transportiert das Lesegerät den die Kippstufe 182. Die Kippstufe 182 wird entweder

Lochstreifen zur nächsten Lochreihe, die abgelesen durch einen Impuls auf der Ausgangsleitung T₁ oder

werden soll. Sobald das Lesegerät zur Ablesung der durch ein Signal aus einem der UND-Tore 188 oder

folgenden Reihe bereit ist, wird die Kippstufe 154 aufs 20 192 während eines Impulses auf der Ausgangsleitung

neue gekippt, und ein neuer Zyklus beginnt. T₂₀ rückgesetzt. Diese Signale werden zu einem ODER-

F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform des Zweier- Tor 200 geleitet, das die Kippstufe 182 zurückstellt, komplementerzeugers 36. Dieser empfängt die deko- Falls von einem der UND-Tore 188 oder 192 während dierten Zeichen der Zeichen-Dekodiertore 28 und leitet eines Impulses auf der Ausgangsleitung T₂₀ ein Signal sie zu zwei UND-Toren 170 und 172. Das UND-Tor 25 abgegeben wird, wird von einem UND-Tor 202 ein 170 wird durch Empfang eines positiven Vorzeichen- Ausgangssignal geliefert. Da nun ein zur Zeit des Imsignals aus dem Adressen- und Vorzeichenspeicher 32 pulses auf der Ausgangsleitung T₂₀ auftretendes Ausaktiviert. Das UND-Tor 172 wird in analoger Weise gangssignal des Volladdierwerks 114 ein negatives durch das Erscheinen eines negativen Vorzeichen- Vorzeichen anzeigt, soll weder das UND-Tor 188 noch signals aus dem Adressen- und Vorzeichenspeicher 32 30 das UND-Tor 192 zur Zeit des Impulses auf der Ausaktiviert. Falls ein positives Vorzeichen empfangen gangsleitung T₂₀ ein Signal abgeben. Das Auftreten wird, leitet das UND-Tor 170 die positiven Ziffern zu eines Ausgangssignals zur Zeit des Impulses auf der den Befehlsspeicher-Eingangstoren 48 und zum Voll- Ausgangsleitung T₂₀ zeigt infolgedessen ein unrichtiges addierwerk 56. Falls ein negatives Vorzeichen emp- Fehlervorzeichen an und stellt die Kippstufen 180 fangen wird, leitet das UND-Tor 172 die Ziffern zu 35 und 182 zurück, soweit sie sich im gekippten Zustand einer Umkehrstufe 174, die von jeder dieser Ziffern befinden.

das Einerkomplement bildet und es zu den Befehls- Im Betrieb wird die Kippstufe 180 gekippt, falls wähspeicher-Eingangstoren 48 und zu dem Volladdierwerk rend des Zeitabschnittes von Impulsen auf den Aus- 56 leitet. Das Auftreten eines negativen Vorzeichens gangsleitungen T₂ bis T₉ ein Signal empfangen wird, aktiviert ebenfalls ein UND-Tor 176, das einen Impuls 40 Ein Zustand, bei dem die Kippstufe 180 gekippt ist zum Volladdierwerk 56 überträgt, wenn es einen Im- und im Zeitabschnitt der Impulse auf den Ausgangspuls auf der Ausgangsleitung T₁ empfängt. Dieser leitungen T₁₀ bis T₁₉ keinerlei Signal empfangen wird, Einzelimpuls und die invertierten Ziffern werden im zeigt einen kleinen Fehler an. Im Gegensatz dazu wird Volladdierwerk 56 addiert, um so das Zweierkomple- ein grober Fehler dadurch angezeigt, daß im Zeitment einer negativen Befehlszahl zu erhalten. 45 abschnitt der Impulse auf den Ausgangsleitungen T₁₀

F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform der Schaltung bis T₁₉ ein Signal empfangen wird. Dieses Signal stellt des Grob-Fein-Fehlerspeichers 122. Sie besteht im die Kippstufe 180 zurück und kippt die Kippstufe 182, wesentlichen aus zwei Kippstuf en 180 und 182. Wenn so daß am Ausgang für den groben Fehler ein Signal die Kippstufe 180 gekippt wird, wird ein Signal für den abgegeben wird. Im folgenden Zeitelement entspreschrittweisen Antrieb abgegeben. Wenn die Kippstufe 50 chend einem Impuls auf der Ausgangsleitung T₁ wird 182 gekippt wird, erhält der schnellaufende Antrieb jede im gekippten Zustand befindliche Kippstufe zuein Signal. Die Kippstufe 180 wird durch das Ausgangs- rückgestellt. Die Fehlersignale für kleine und grobe signal eines UND-Tores 184 gekippt. Dieses UND-Tor Fehler werden der Steuerschaltung des Antriebes überempfängt das Ausgangssignal des Volladdierwerks 114 tragen, die sie dekodiert, um das jeweils richtige Signal und ein Signal von der Hauptsteuereinheit 24, das den 55 für den Antrieb zu erzeugen.

Ablauf des Vergleichszyklus anzeigt, sowie das Aus- F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform des Kongruenzgangssignal eines ODER-Tores 186, das an den Ein- detektors 118, der eine einzige Kippstufe 210 enthält, gangen Impulse von den Ausgangsleitungen T₂ bis T₉ der das Ausgangssignal des Volladdierwerks 114 über empfängt. Die Arbeitsweise des Grob-Fein-Fehler- eine Umkehrstufe 212 zugeführt wird. Das Ausgangsspeichers hängt von der Natur des Fehlervorzeichens 60 signal des Volladdierwerks wird über die UND-Tore während des vorausgegangenen Vergleichzyklus ab. 188 und 192 des Grob-Fein-Fehlerspeichers entnom-Deshalb ist der Ausgang des Volladdierwerks 114 men, der infolgedessen schon das Fehlervorzeichen direkt an ein UND-Tor 188 und über ein ODER-Tor berücksichtigt hat. Die Kippstufe 210 wird durch einen 190 an ein anderes UND-Tor 192 angeschlossen. Das Impuls auf der Ausgangsleitung T₁ rückgestellt, und UND-Tor 188 wird durch ein positives Fehlervor- 65 falls sie kein Fehlersignal des Volladdierwerks empzeichen und das UND-Tor 192 durch ein negatives fängt, wird sie außerdem zur Zeit des Impulses auf der Fehlervorzeichen aktiviert. Die Ausgänge sind an das Ausgangsleitung T₂₀ rückgesetzt, und ein Ausgangs-UND-Tor 184 angeschlossen. Falls eines der UND- impuls wird über ein UND-Tor 214 abgegeben, um zu

melden, daß sich die Schaltung in der gewünschten Stellung befindet.

Der Zwischenspeicher 94 dient als Speicher für einen Zyklus von Rückkopplungsimpulsen der Achsen X und Y. Er ist so ausgelegt, daß ein positiver Impuls und ein negativer Impuls, die in demselben Umlaufzyklus auftreten und somit eine Vibration des angetriebenen Werkzeuges anzeigen, gelöscht werden, so daß kein Ausgangsimpuls zum Istwertspeicher übertragen wird. Der Zwischenspeicher ist ferner so ausgelegt, daß ein gespeicherter Impuls in dem Augenblick entnommen werden kann, in dem ein neu ankommender Impuls gespeichert wird.

Der zur X-Achse gehörige Abschnitt und der zur Γ-Achse gehörige Abschnitt des Zwischenspeichers 94 sind gleich; deshalb ist in F i g. 8 nur der zur X-Achse gehörige Abschnitt dargestellt. Er besteht aus zwei Kippstufen 230 und 234, die Impulse über die Leitungen 86 (F i g. 2) empfangen; diese Impulse zeigen entweder eine positive oder eine negative Ortsveränderung des angetriebenen Werkzeuges entlang der X-Achse an. Die Kippstufe 230 wird durch einen eine positive Verschiebung anzeigenden Impuls gekippt, und die Kippstufe 234 wird durch einen eine negative Verschiebung anzeigenden Impuls gekippt. Die Ausgangsimpulse für den Istwert-Speicher 80 werden vom Zwischenspeicher bei Empfang eines Impulses auf der Ausgangsleitung T₁ für W₁ erzeugt, der die Synchronisation mit der Adresse der entsprechenden Information sicherstellt.

Vier Zustände können beim Empfang eines Impulses auf der Ausgangsleitung T₁ für W₁ vorliegen. Falls die Kippstufe 230 gekippt und die Kippstufe 234 rückgesetzt ist, entsteht am Ausgang eines UND-Tores 236 ein Signal »Zähle positiv«. Falls die Kippstufe 230 rückgesetzt und die Kippstufe 234 gekippt ist, entsteht am Ausgang eines UND-Tores 242 ein Signal »Zähle negativ«. Falls beide Kippstufen 230 und 234 rückgesetzt sind, entsteht überhaupt kein Impuls. Das gleiche gilt für den Fall, daß beide Kippstufen sich im gekippten Zustand befinden. Dieser letztgenannte Fall liegt beispielsweise dann vor, wenn ein positiver Impuls und ein negativer Impuls während des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen auf der Ausgangsleitung T₁ empfangen werden. In diesem Fall kippt der positive Impuls die Kippstufe 230 und der negative Impuls die Kippstufe 234. Da nun aber die beiden UND-Tore 236 und 242 gesperrt sind, wenn sich die beiden Kippstufen 230 und 234 im gekippten Zustand befinden, heben sich der positive Impuls und der negative Impuls in ihrer Wirkung gegenseitig auf. Die Abgabe eines positiven Impulses stellt die Kippstufe 230 über ein zwischengeschaltetes ODER-Tor 238 zurück, und die Abgabe eines negativen Impulses stellt 234 über ein ODER-Tor 244 zurück. Infolgedessen werden die beiden Kippstufen nach der Aussendung eines Ausgangsimpulses rückgestellt. Falls beide Kippstufen gekippt sind, wird kein Ausgangsimpuls erzeugt und keine der Kippstufen rückgestellt. Falls ein negativer Impuls erscheint, wenn beide Kippstufen gekippt sind, erzeugt das UND-Tor 240 ein Signal, das die Kippstufe 230 über ein zwischengeschaltetes ODER-Tor 238 zurückstellt. Der Zustand, bei dem die Kippstufe 230 rückgesetzt und die Kippstufe 234 gekippt ist, ist wie schon gesagt der für die Erzeugung eines Signals »Zähle negativ« erforderliche Zustand. Falls ein positiver Impuls auftritt, wenn die beiden Kippstufen sich in gekipptem Zustand befinden, liefert das UND-Tor 246 ein Ausgangssignal, das die Kippstufe 234 über ein zwischengeschaltetes ODER-Tor 244 zurückstellt. Der Zustand, der sich ergibt, wenn die Kippstufe 230 gekippt und die Kippstufe 234 rückgesetzt ist, ist wie schon gesagt der für die Erzeugung eines Signals »Zähle positiv« erforderliche Zustand. Diese logische Schaltung ermöglicht somit die Ausschaltung aufeinanderfolgender positiver und negativer Impulse und ferner die Entnahme eines synchronisierten Ausgangsimpulses während des Wiederholungszyklus, in welchem der Rückkopplungsimpuls empfangen worden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Numerisch arbeitende Programmsteuerung zum Steuern der Stellung eines elektrischen Antriebes, insbesondere zum Antrieb des Werkzeuges einer Werkzeugmaschine, bei der die auf einem Informationsträger aufgezeichneten Sollwerte für die Sollstellung des elektrischen Antriebes abgelesen und über Zeichendekodiertore zur Umwandlung in digitale Werte einem Sollwertspeicher zugeführt werden, bei der ferner die Istwerte der tatsächlichen Stellung des elektrischen Antriebes fortlaufend gemessen und als digitale Werte einem Istwertspeicher zugeführt werden und bei der der Istwert- und Sollwert-Speicher mit einer Vergleichsstufe verbunden ist, in der bei Soll-Ist-Differenzen ein Fehlersignal gebildet wird, das einem an die Vergleichsstufe angeschlossenen Fehlerspeicher und einer bistabilen Einrichtung zur Steuerung des elektrischen Antriebes zugeführt wird, und bei der eine mit den Speichern und der Vergleichsstufe verbundene Hauptsteuereinheit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsanschlüsse der als Volladdierwerk (56, 114) ausgebildeten Vergleichsstufe mit dem Ausgang des Sollwertspeichers (50), mit den Zeichendekodiertoren (28) und mit der Hauptsteuereinheit (24) verbunden sind und daß dessen Ausgangsanschluß mit dem Eingang des Sollwertspeichers (50) verbunden ist, solange die abgelesenen Sollwerte in den Sollwertspeicher (50) übertragen werden (Einspeisungszyklus); daß dessen Eingangsanschlüsse mit dem Ausgang des Sollwertspeichers (50) und dem Ausgang des Istwertspeichers (80) und dessen Ausgangsanschluß mit dem Fehlerspeicher (122) und der Hauptsteuereinheit (24) verbunden ist, solange die tatsächliche Stellung des Ausgangsgliedes vom Sollwert abweicht (Vergleichszyklus), und daß während des Vergleichszyklus mit dem Ausgang des Volladdierwerks (56, 114) ein Kongruenzdetektor (118) verbunden ist, der mit der Hauptsteuereinheit (24) derart verbunden ist, daß der Einspeisungszyklus nur bei einer Kongruenzmeldung durch den Kongruenzdetektor (118) ansteuerbar ist.

2. Programmsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Einspeisungszyklus der Sollwertspeicher (50) mit dem Volladdierwerk (56) über zwei Verzögerungskreise (52, 54) mit verschiedenen Verzögerungswerten verbunden ist.

3. Programmsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Volladdierwerk (56, 114) während des Einspeisungszyklus in einen Speicherkreis eingeschaltet ist, der Zeichendekodiertore (28) für die von dem Informationsträger abgelesenen Programmelemente und einen Zweier-Komplementerzeuger (36) enthält, die beide mit dem Volladdierwerk (56) und den Befehlsspeicher-Eingangstoren (48) verbunden sind.

4. Programmsteuerung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Adressen- und Vorzeichenspeicher (32), der mit den Zeichendekodiertoren (28), mit dem Zweier-Komplementerzeuger (36) und mit den Befehlsspeicher-Eingangstoren (48) verbunden ist.

5. Programmsteuerung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweier-Komplementerzeuger (36) von der Hauptsteuereinheit (24) im Zeitmultiplexverfahren geschaltet ist, wobei der Zweier-Komplementerzeuger (36) während des Einspeisungszyklus in den Speicherkreis eingeschaltet und während des Vergleichszyklus zwischen einen Istwertspeicher (80) und das Volladdierwerk (56, 114) geschaltet ist.

6. Programmsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einem Grob-Fein-Fehlerspeicher (122) ein Fehlervorzeichenfühler (120) zugeordnet ist, der mit dem Ausgang des Volladdierwerks (56, 114) verbunden ist, und daß der Fehlervorzeichenfühler (120) während des Vergleichszyklus als Eingang für einen Komplementerzeuger (112) geschaltet ist.

7. Programmsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kongruenzdetektor (118) eine bistabile Einrichtung, insbesondere eine Kippstufe (210) enthält, die an ihrem Stelleingang eine Umkehrstufe (212) aufweist, und mit dem Grob-Fein-Fehlerspeicher (122) verbunden ist.

8. Programmsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenspeicher (94) für die Speicherung der Istwerte des Ausgangsgliedes vorgesehen ist, der zwei in entgegengesetztem Sinn arbeitende Kippstufen (230, 234), UND- (240, 246) und ODER-Tore (238, 244), die mit dem Stelleingang jeder Kippstufe verbunden sind, und erste (236) und zweite (242) UND-Tore aufweist, die jeweils mit dem Stellausgang jeder Kippstufe (230, 234) und mit jeweils einem zweiten Eingang dieser ODER-Tore (238, 244) verbunden sind.

9. Programmsteuerung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptsteuereinrichtung (24) eine bistabile Einrichtung, insbesondere eine Kippstufe (150), aufweist, deren Stelleingang mit einem UND-Tor (152) verbunden ist, das mit den Zeichendekodiertoren (28) und einer Paritätskontrolleinheit (40) verbunden ist, die selbst mit diesen Zeichendekodiertoren (28) verbunden ist, während ihr Rückstelleingang mit dem Kongruenzdetektor (118) verbunden ist, und die zwei Ausgänge aufweist, von denen der eine einen Ausgang für den Vergleichszyklus und der andere einen Ausgang für den Einspeisungszyklus darstellt, die mit allen taktgesteuerten logischen Kreisen verbunden sind.

10. Programmsteuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Hauptsteuereinheit (24) eine Steuereinheit (64) für den Einspeisungszyklus vorgesehen ist, die zwei bistabile Einrichtungen, insbesondere zwei Kippstufen (154, 156) enthält, deren Ausgänge mit zwei UND-Toren (158, 160) verbunden sind, von denen das erste UND-Tor (160) mit den Stellausgängen der beiden Kippstufen verbunden ist, während das zweite UND-Tor (158) mit dem Stellausgang eines der Kippstufen (154) und mit dem Rückstellausgang der anderen Kippstufe (156) verbunden ist.

11. Programmsteuerung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplementerzeuger (112) zwei UND-Tore (170, 172) enthält, die beide mit je einem ihrer Eingänge mit den Zeichendekodiertoren (28) und mit ihren anderen Eingängen mit dem Adressen- und Vorzeichenspeicher (32) verbunden sind, wobei an

3 4

dem Ausgang eines dieser UND-Tore (172) eine einer solchen Dekodierstufe im einzelnen ist ebenfalls Umkehrstufe (174) vorgesehen ist. bekannt (USA.-Patentschrift 2 685 054).

Abhängig 12.

Programmsteuerung nach einem der An- von der Bearbeitungsgenauigkeit werden für das Prosprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der gramm verhältnismäßig viele Ziffern benötigt und muß Grob-Fein-Fehlerspeicher (122) zwei bistabile Ein- 5 die Vergleichs- und Dekodierstufe eine entsprechend richtungen, insbesondere zwei Kippstufen (180, große Anzahl von Schaltungselementen aufweisen.

So 182) enthält, wobei jeder Stelleingang dieser Kipp- sind schon bei einem zehnziffrigen binären Signal, mit stufen ein UND-Tor (184, 194) aufweist, die unter dem nur eine verhältnismäßig grobe Auflösung in etwa anderem mit den Ausgängen zweier anderer UND- 1000 Positionen möglich ist, 20 bis 30 Kippstufen erTore (188, 192) verbunden sind, von denen ein Tor io forderlich.

(188) direkt und das zweite UND-Tor (192) über Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zueine Umkehrstufe (190) mit dem Ausgang des Voll- gründe, die numerisch arbeitende Programmsteuerung addierwerks (56, 114) verbunden ist, wobei diese der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß zur letzteren UND-Tore (188, 192) gleichfalls mit Einspeisung der Sollwerte vom Informationsträger in ihren anderen Eingängen mit dem Fehlervorzeichen- 15 den Sollwertspeicher sowie zum Vergleich der Sollfühler (120) verbunden sind. werte und Istwerte teilweise die gleichen Bauelemente

verwendet werden und daß der Aufbau der Vergleichsstufe wesentlich vereinfacht ist.

Diese Aufgabe ist bei der eingangs genannten Pro-

20 grammsteuerung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Eingangsanschlüsse der als Volladdierwerk aus-

Die Erfindung bezieht sich auf eine numerisch arbei- gebildeten Vergleichsstufe mit dem Ausgang des SoIltende Programmsteuerung zum Steuern der Stellung wertspeichers, mit den Zeichendekodiertoren und mit eines elektrischen Antriebes, insbesondere zum Antrieb der Hauptsteuereinheit verbunden sind und daß dessen des Werkzeuges einer Werkzeugmaschine, bei der die 25 Ausgangsanschluß mit dem Eingang des Sollwertauf einem Informationsträger aufgezeichneten Soll- Speichers verbunden ist, solange die abgelesenen Sollwerte für die Sollstellung des elektrischen Antriebes ab- werte in den Sollwertspeicher übertragen werden (Eingelesen und über Zeichendekodiertore zur Umwand- speisungszyklus); daß dessen Eingangsanschlüsse mit lung in digitale Werte einem Sollwertspeicher zugeführt dem Ausgang des Sollwertspeichers und dem Ausgang werden, bei der ferner die Istwerte der tatsächlichen 30 des Istwertspeichers und dessen Ausgangsanschluß Stellung des elektrischen Antriebes fortlaufend ge- mit dem Fehlerspeicher und der Hauptsteuereinheit messen und als digitale Werte einem Istwertspeicher verbunden ist, solange die tatsächliche Stellung des zugeführt werden und bei der der Istwert- und Soll- Ausgangsgliedes vom Sollwert abweicht (Vergleichswertspeicher mit einer Vergleichsstufe verbunden ist, zyklus), und daß während des Vergleichszyklus mit dem in der bei Soll-Ist-Differenzen ein Fehlersignal gebildet 35 Ausgang des Volladdienverks ein Kongruenzdetektor wird, das einem an die Vergleichsstufe angeschlossenen verbunden ist, der mit der Hauptsteuereinheit derart Fehlerspeicher und einer bistabilen Einrichtung zur verbunden ist, daß der Einspeisungszyklus nur bei Steuerung des elektrischen Antriebes zugeführt wird, einer Kongruenzmeldung durch den Kongruenzdetek- und bei der eine mit den Speichern und der Vergleichs- tor ansteuerbar ist.

stufe verbundene Hauptsteuereinheit vorgesehen ist. 40 So werden während des Einspeisungszyklus ein oder Bei der bekannten Programmsteuerung (USA.-Pa- mehrere Befehlswörter vom Informationsträger abtentschrift 3 099 781), von der die Erfindung ausgeht, gelesen, die dezimalkodierte Information in eine binäre wird das Werkzeug längs zweier Achsen gesteuert. Die Form umgewandelt und als Sollwert in den Sollwert-Bewegung des Werkzeuges in jeder Achse wird durch speicher eingespeichert. Nach dem Einspeisungszyklus Impulszüge dargestellt, die in einem als Zähler aus- 45 schaltet die Hauptsteuereinheit in den Vergleichzyklus gebildeten Istwertspeicher eingespeichert werden. um, in dem ein Fehlersignal gebildet wird, das den elek-Ebenso werden aus den von dem Informationsträger irischen Antrieben zugeführt wird. Dieser Vorgang abgelesenen Befehlen für die Sollstellung des Werk- wird fortgesetzt, bis die Sollstellung und die Iststellung, zeuges Impulszüge gebildet. Die der Iststellung und d. h. die entsprechenden Signale, gleich sind. Dies wird der Sollstellung des Werkzeuges entsprechenden Im- 50 durch den Kongruenzdetektor festgestellt, und die pulszüge werden der als Subtrahierwerk ausgebildeten Hauptsteuereinheit schaltet auf den nächsten Einspei-Vergleichsstufe zugeführt, in welcher ein Differenz- sungszyklus zurück.

signal gebildet wird, das den Abstand des Werkzeuges Auf diese Weise können mehrere Bauelemente für vom Istwert zum Sollwert darstellt. Die zunächst für verschiedene Zwecke sowohl für den Einspeisungs- als beide Achsen getrennt erzeugten Differenzsignale wer- 55 auch für den Vergleichszyklus verwendet werden. Das den dann miteinander kombiniert und das entstehende Volladdierwerk wird im Einspeisungszyklus verwendet, Fehlersignal beiden Antrieben derart zugeführt, daß in dem die Umwandlung der binärkodierten dezimalen die Drehzahl des einen Antriebs erhöht und die des Informationen in die binäre Form erfolgt. Während anderen erniedrigt wird, um das Werkzeug auf die ge- des Vergleichszyklus bildet das gleiche Volladdierwünschte Bewegungsbahn zurückzuführen. 60 werk die Summe der Sollwert- und der Istwertsignale, Bei einer anderen bekannten numerischenProgramm- um den Vergleich durchzuführen. Durch die Ausbilsteuerung (USA.-Patentschrift 2 927 258) werden die dung der Vergleichsstufe als Volladdierwerk besteht ein in einem Subtrahierwerk aus den Impulszügen für den weiterer Vorteil darin, daß der im Vergleichszyklus erSollwert und den Istwert erzeugten, das Fehlersignal zeugte Ausgang des Volladdienverks einen sehr eindarstellenden Impulse einer Dekodierstufe zugeführt, 65 fachen Aufbau der mit dem Ausgang verbundenen in der eine der Impulszahl und damit der Größe des Schaltungen ermöglicht.

Fehlersignals proportionale Spannung zur Steuerung Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist während

des elektrischen Antriebes erzeugt wird. Der Aufbau des Einspeisungszyklus der Sollwertspeicher mit dem