DE1499936A1

DE1499936A1 - Arrangement for the gradual adjustment or blocking of a transfluxor storage tank

Info

Publication number: DE1499936A1
Application number: DE19661499936
Authority: DE
Inventors: Herkert Dipl-Ing Hans
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-11-28
Filing date: 1966-11-28
Publication date: 1970-04-02
Also published as: DE1499936C3; NL6714914A; DE1499936B2; SE349177B

Description

Anordnung zur stufenweisen Einstellung oder Blockierung eines Transfluxorspeichers Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur stufenweisen Ein- stellung oder Blockierung eines Transfluxors--eichers, bei der eine Kopplung vom .Ausgang de.) Transflixors auf einen Komaarator, dem eLti: @Ier@;Leic;hs:)E@;irinun=zugeführt Ist, be- >)h@;ri@ bunden ist, der bei Aussteuerung eine Impulsreibe mi @ un tL.-er- schiedlichen Impulsen abgibt, die abhängig vz:: elnem von Komparator kommenden Kriterium unterbrochen. ;r-i rd. Bei fortschreitender Automatisierung der Veitverkehrsnach- richtenübertragungstechnik Zierden die Aufgaben der Filo t- technik immer wichtiger. Diese Aufgabcn bestehen in viesent- lichen in der Pegelregelung und Störung5signalisierung. Dic:. hierfür erforderlichen Uberrracliungsgerä te müss.en unter Ver- meidung eines allzu großen Aufwandes immer wartungsfreier und zuverlässiger Zierden. Diese Aufgabe läßt sich dadurch lösen, daß-man anstelle der bisher in der Pegelregelungs- technik üblichen Elektromechanik die Elektronik setzt. Außer- der. erzielt man eine Vereinfachung dadurc, daß eine Abfrage vieler Meßstellen mittels Wähler und eine zentrale Auswer- tung des Pegels erfolgt.- Ferner ist e: vresen blich, daß kleine robuste und verschleißfreie Spezcherairrichtungen . im Regelkreis vorhanden sind. Es :>äi.rizl Jrrschiedene Anordnungen zur Spezchera:ig von Regel- -I r ter1 bela or?r: t:. Eiri e`Lwi:tr oricchz:ns» @.'13er Speicher ist bei- i il T.' )@F tri f alt) EOr '-;t't) ii-i7I3 i, r'°j@t; :1 3i L L:" E.' :1t.' 9 mit IILLL't: :1=::i je-,:pii. i ..@ - 1! iv .ät stellt wird. Der-.Vorteil solcher Speicherelemente liegt darin, daß bei Ausfall der Versorgungespannungen für das Regelungssystem die zuletzt vorhandene Stellgröße bestehen bleibt, so daB das zugehörige Ubertragungssystem auf diesen Wert singe- pegelt-bleibt und die Übertragung ohne allzu große Störun- gen weitergeführt werden kann, wenn die Versorgungssannung wieder eingeschaltet ist. Speicher, bei denen die vorstehenden, den elektromechanischen Systemen eigenen Nachteile vermieden werden, sind z.B. die elektrcixischen Speicher. Bekannte elektronische S:eicner ent- halten einen Teiler mit Transistor-Bein rzähLer. Abgesehen ven. der relativ gro.3en Aufwendigkeit eines derartigen '.Le- lers, verliert der Selcher bei Stro.-sausfa.ll seixr 11Eedächt- nis", d.h. im Gegensatz zu el.ektroreL@a.nichexx. Sre bleibt die zulet_-t vorhandene Stel.lgrö3e für die Bef'-eluxig nicht wirksam, Sondern es stellt sich eine beliebige, also false#e, Stellgröße ein, so daß ein mit einer. derartigen Überwachung ausgerüstetes Übertragungssystem für diesen Fall einen Fehler vortduscht. Ferner wird eine gewisse Zeitspanne benötigt, bis nach Wiedereinsetzen der Ver- sorgungsspanrunger die Regelung wirksam wird, da die Stellgröße erst nach einer gewissen Zeit auf den richtigen Wert konnt. Ein weiterer Nachteil dieser mit Zäblern versehenen Speichereinrichtungen besteht darin, daß sie digital arbeiten, gleichgültig, ob sie Kippschaltungen oder Magnetkerne als bistabil speichernde Elemente enthalten. Sie entsprechen damit letztlich einem Schalter mit gegrenzter Anzahl von Einstellungen. . Ein weiteres für die Pegelregelung häufig vervrendetes Speicherelerient ist der Transfluxor, ein Viellochkern aus Magnetnaterial mit Rechteckhysterese. Der Transfluxor stellt einen Analogspeicher dar. Er wird häufig durch einen Strom eingestellt, dessen Größe den zu speichernden Fluß bestimmt. Arrangement for gradual adjustment or blocking a transfluxor storage tank The invention relates to an arrangement for step-by-step setting or blocking of a transfluxor reservoir, at the one coupling from the output of the Transflixors to one Komaarator, to which eLti: @ Ier @; Leic; hs:) E @; irinun = is supplied, loading >) h @; ri @ is connected, a pulse grater mi @ un tL.- ER in modulation emits different impulses, which depend on vz :: elnem of Comparator coming criterion interrupted. ; ri approx. With increasing automation of the traffic directional transmission technology adorn the tasks of the Filo t- technology more and more important. These tasks consist of in level control and fault signaling. Dic :. the necessary alarm devices must be avoidance of an overly great effort always maintenance-free and reliable ornaments. This task can be done thereby solve that - instead of the level control The usual electromechanics that set the electronics. Except- the. a simplification is achieved by the fact that a query many measuring points by means of a selector and a central evaluation control of the level takes place.- Furthermore it is possible that small, robust and wear-free special directions. are present in the control loop. It:> äi.rizl Jrrr different arrangements for the specchera: ig of rule- -I r ter1 bela or? R: t :. Eiri e`Lwi: tr oricchz: ns »@. '13 memory is both i il T. ' ) @F tri f alt) EOr '-;t't) ii-i7I3 i, r' ° j @ t; : 1 3i L L: "E. ' : 1 t. ' 9 with IILLL't:: 1 = :: i j e - ,: pii. i .. @ - 1! iv .at will provide. The advantage of such memory elements is that Failure of the supply voltages for the control system the manipulated variable last available remains, so that the associated transmission system sing to this value remains level and the transmission without too much interference gen can be continued when the supply voltage is switched on again. Storage where the above, the electromechanical Systems own disadvantages are avoided, for example electric storage. Well-known electronic controllers hold a divider with transistor leg counters. Apart from that ven. the relatively great complexity of such a '.Le- lers, the Selcher loses his 11th memory at Stro.-sausfa.ll nis ", ie in contrast to el.ektroreL@a.nichexx. Sre the maximum size remains for the Bef'-eluxig not effective, but it arises any arbitrary, so false # e, manipulated variable a, so that one with a. such Monitoring equipped transmission system for this Show a mistake. Furthermore, a certain Time required until after the reinsertion of the Sorgungsspanrunger the scheme becomes effective because the Manipulated variable can only reach the correct value after a certain period of time. Another disadvantage of these memory devices provided with counters is that they work digitally, regardless of whether they contain flip-flops or magnetic cores as bistable storage elements. Ultimately, they correspond to a switch with a limited number of settings. . Another storage device often used for level control is the transfluxor, a multi-hole core made of magnetic material with rectangular hysteresis. The Transfluxor is an analog memory. It is often set by a current, the size of which determines the flow to be stored.

Der Transfluxor eignet sich besonders als multifltabilerSpeicher, weil er seine Einstellung über lange Zeit, über einen großen Temperaturbereich und auch bei Spannungsausfall festhält. Er ist sozusagen ein Gedächtnis ohne Energiebedarf. So. ist er z.B, geeignet, die Stehgröße eines geregelten Verstärkers festzuhalten, auch .penn der Regelkreis aufgetrennt wird. Wesentliche Schwierigkeiten bereitet jedoch die definierte Verstellung seinen jeweiligen eingestellten Wertes.The Transfluxor is particularly suitable as a multi-stable storage because he has his setting over a long time, over a wide temperature range and holds even in the event of a power failure. It is, so to speak, a memory with no need for energy. For example, it is suitable for recording the standing size of a regulated amplifier, also when the control loop is disconnected. Causes major difficulties however, the defined adjustment has its respective set value.

In der Zeitschrift "Control Engineering", Nr. 12, auf Seite 127 ist eine Prinzipschaltung angegeben, bei der ein Transfluxor in einen Regelkreis einbezogen ist. Während des Einspeicherns wiederholt sich dauernd der Vorgang: Blockieren, Einschreiben, Abfragen. Die Ausgangsspannung des Transfluxors wird jeweils im Regelkreia ausgewertet und veranlaI3t eine angemessene Änderung der Einschreibamplitude. Nach der Einschwingzeit des Kreises ist der Einspeisevorgang beendet. Der Vorteil des Verfahrens liegt in der weitgehenden Unempfindlichkeit gegen Exemplarstreuungen. Eine Eigenschaft der Transfluxoren stört hier jedoch: Nach .jeder Änderung der Einschreibamplitude zeigt der Scheitelwert der Ausgangsspannung einen Anklingvorgang, der etwa 5 bis 10 Abfrageperioden andauert. Er ist umso ausgeprägter, je größer die Unterschiede in der Verteilung der WQiischen Bezirke aind, die zwischen zwei Abfrageperioden'durch Blockier- und Einstellstrom hervorgerufen werden. Da auch teilweise blockierungen.@schon zu starken Feldveränderungen führen können, ist.: es sinnvoll, nur vor, aber nicht während des Einspeichervorgangs zu blockieren. Deshalb sollte jede Auslegung des Regelkreisen vermieden werden, bei der sich die Auvgangespannung des Transfluxors oszillierend ihrem Solliiert nähert, da sich hierbei`. Teilblockierungen nicht vermeiden lassen. Eine Schaltung, die diese Nachteile vermeidet, int in der -NachriahtentechnisehenZeitschrift, 1961, Heft 8, cuf Seite 411 beschrieben. In Zeitnullpunkt wird die Eingangs(gleich)spannung U.@ an einen Komparator angelegt. Dann beginnt der Speichervorgang mit einer Blockierung des Tranfluxors. Danach werden der Kern in kurzen Abständen aus der Schreibgenerator Einstellimpulse zugeführt, deren Amplituden vom Wert den Schriellenstromes zeitproportional ansteigen: Zwischen je zwei Einstellimpulsen wird dem Transfluxor von einem Lesegenerator ein Abfrageimpulspaar zugeführt. Die an der AusSangswicklung entstehenden Spannungsimpulse wachsen.genüß der Transfluxorkennlinie an. Sie werden auf Spitzem-rert gleichgerichtet und im Komparator mit der Eingangsspannung verglichen. Sobald die Ausgangsspannung aua U1 ist, spricht eine Schwelle an, wodurch die Einstell- und Abfr_zgeimpulse abgeschaltet werden. Zum lesen des Speicherinhalts werden nur die Abfrageiapulee zugeführt und die Ausgangsgleichspannung U2 ausgewertet.In the magazine "Control Engineering", No. 12, on page 127 is a basic circuit is given in which a transfluxor in a Control loop is involved. During the saving process, the repeats itself continuously Process: blocking, registered, polling. The output voltage of the transfluxor is evaluated in each case in the control cycle and causes an appropriate change the writing amplitude. The feed-in process takes place after the loop has settled completed. The advantage of the procedure is that it is largely insensitive against specimen scatter. However, one property of the transfluxors interferes here: After every change in the write-in amplitude, the peak value of the output voltage shows a ringing process that lasts about 5 to 10 polling periods. It is all the more pronounced the greater the differences in the distribution of WQiian districts between two interrogation periods' caused by blocking and setting current. There also partial blockages. @ can lead to strong field changes, is .: it makes sense to block only before, but not during, the saving process. Therefore, any design of the control loop should be avoided in which the The output voltage of the transfluxor approaches its target position in an oscillating manner, since `. Do not allow partial blockages to be avoided. A circuit that avoids these disadvantages, int in the -NachriahtentechnisehenZeitschrift, 1961, issue 8, cuf page 411 described. In At zero point, the input (DC) voltage U. @ is applied to a comparator. Then the storage process begins with a blockage of the tranfluxor. After that will be the core is fed setting pulses at short intervals from the write generator, whose amplitudes increase proportionally to the value of the step current: Between The Transfluxor receives a pair of interrogation pulses from a read generator for every two setting pulses fed. The voltage impulses developing at the output winding grow the transfluxor characteristic. They are rectified on Spitzem-rert and in Comparator compared with the input voltage. As soon as the output voltage is aua U1, responds to a threshold, whereby the setting and Abfr_zgeimpulse switched off will. To read the memory content, only the interrogation bulbs are supplied and the DC output voltage U2 is evaluated.

Ausgehend von einer bestimmten Einstellung des Transfluxors eine definierte Verstellung zu erreichen, kann jedoch mit einer derartigen Anordnung nicht vorgenommen werden.Based on a specific setting of the transfluxor, a defined one To achieve adjustment, however, can not be done with such an arrangement will.

Äufgabe der Erfindung ist es,-eine Anordnung zur Einstellung oder Blockierung eineu Trenefluxorepeiobera zu echaffen, der r allen Anforderungen bei der Verwendung in hochwertigen Regel-3yaterien, insbesondere in der Nachrichtenübertragungetechnik genügt.Äufgabe of the invention is to echaffen -a arrangement for setting or blocking a U Trenefluxorepeiobera, the r all requirements for use in high quality rule 3yaterien, in particular in the Nachrichtenübertragungetechnik is sufficient.

Die Anordnung zur Einstellung oder Blockierung des Cransfluxor speichers wird gemäß der Erfindung daher derart ausgebildet, daß der Impulsgeber eine je nach Ansteuerung mit Einstell- oder Blockierungsimpulsen unterschiedliche, in der Zeitapannungsfläehe veränderliche Inpulereiile solange abgibt, bis der vorgesehene Einstellschritt für den ransfluxorspeicher erreicht ist und daß den Koaparator eine Ysrgleich'sspannung zugeführt ist, die der Spannung für den jeweils vorgegebenen Spannungsschritt entspricht, daß die Änderung der Eingangsspannung des Transfluxors reit der Vergleichsspannung in Komparator verglichen wird und dafl bei 3' Erreichung der Vergleichsspannung die Impulsreihe abgebrochen wird. -.Durch diese Maßnahmen erreicht man, daß der Transfluxor eine Ausgangsspannung abgibt, die in genau definierten Stufen veränderbar ist. Hält man die Vergleichsspannung am Konparator konstant, so ist die Einhüllende der Stufungskurve eine Gerade, d.h. die Ausgangsspannung wird jerteiln in gleich großen Schritten verändert. Erzeugt man jedoch die Vergleichespannung über einen Spannungsteiler aus der jewei- ligen Transfluxorausgangsspannurg, so daß also die Ver- gleichsspannung eine Fünktion"4er Transfluxorausgangsspannung r ist, so kann man je nach der%@Art der Abhängigkeit verschie- dene Kurvenformcn für die :/inhüllende der Stufenfunktion er- reichen. Bei Proportionalität zwischen Ausgangsspannung und Vergleichsspannung verläuft die Einhüllende nach einer e-runk- tion. Durch Änderung "es Spannungsteilers, z.B. mit Hilfe von nichtlinearen Eiengfi/ten, lassen sich andere Einhüllende in einfacher Weise erzeugen. Die einzelnen Ausgangsimpulse der vor< Impulsgebee'ausgesendeten Impulsreihe können eine be- liebig wachsende Spannungszeitfläche aufweisen, d.h. die Impulse können entweder in einer Amplitude oder in ihrer Impulsbreite variieren. Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Amplitude der Einzelimpulse nach einer linearen Funktion ansteigt bzw. abfällt, je nachdem ob der Transfluxor eingestellt oder blockiert werden soll. Das Umsetzen der' Änderung der Ausgangsspannung des Transfluxors in eine Vergleichsspannung läßt sich in einfacher Weise durch Gleichrichtung und Zuführung dieser sich ändernden Gieichspennung über einen Kondensator an den Konparator bevrerkstelligen.The arrangement for setting or blocking the Cransfluxor memory is therefore designed according to the invention in such a way that the pulse generator emits a pulse generator, which varies in the timing area, depending on the control with setting or blocking pulses, until the intended setting step for the ransfluxor memory is reached and that The coaparator is supplied with a DC voltage which corresponds to the voltage for the respective specified voltage step, that the change in the input voltage of the transfluxor is compared with the comparison voltage in the comparator and that the pulse series is terminated when the comparison voltage is reached 3 '. -These measures ensure that the Transfluxor emits an output voltage that can be changed in precisely defined steps. If the comparison voltage on the comparator is kept constant, the envelope of the graduated curve is a straight line, ie the output voltage is changed in equally large steps. However, if the comparison voltage is generated using a voltage divider from the respective ligen transfluxor output voltage, so that the DC voltage one function "4-way transfluxor output voltage r is, then depending on the% @ type of dependency, different different curve shapes for the: / envelope of the step function are sufficient. With proportionality between output voltage and Equivalent stress, the envelope runs according to an e-runk- tion. By changing "the voltage divider, for example with the help of nonlinear properties, other envelopes can be expressed in easily generate. The individual output pulses of the before the impulse series sent out, a show any increasing voltage-time area, ie the impulses can vary either in amplitude or in their impulse width. It is particularly useful if the amplitude of the individual pulses increases or decreases according to a linear function, depending on whether the transfluxor is to be set or blocked. The change in the output voltage of the transfluxor can be converted into a comparison voltage in a simple manner by rectifying and supplying this changing DC voltage to the comparator via a capacitor.

Anhand der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 1 und 2 wird die Erfindung näher erläutert. 'Fig. 1 zeigt die Schaltungsanordnung zum linearen Einstellen oder Blockieren eines Transfluxors. Ein Impulsgeber 19 wird durch einen Steuerimpuls auf der Leitung 1 oder 2 angeregt und gibt eine Impulsreihe ab, deren Impulse von a ausgehend eine stetig wachsende Spannungs-Zeitfläche haben. Die Impulsreihe stellt den Transfluxor ein oder blockiert ihn, wenn der anregende Steuerimpuls auf Zeitung 1 oder 2 ankommt.The invention is explained in more detail using the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2. 'Fig. 1 shows the circuit arrangement for linear setting or blocking of a transfluxor. A pulse generator 19 is excited by a control pulse on line 1 or 2 and emits a series of pulses, the pulses of which, starting from a, have a steadily increasing voltage-time area. The series of pulses stops the Transfluxor or blocks it when the stimulating control pulse arrives at newspaper 1 or 2.

Die durch die Impulsreihe hervorgerufene Veränderung AU, der Ausgangsspannung U, Wird über den Kondensator G in den Komparator K geführt und mit der Vergleichsspannung UV verglichen. Je nach Einstellsituation des Transfluxoro werden auf Grund der Eigenschaften der Magnetisierungskennlini.e gleich große Impulse unterschiedlich bewertet. Es könnte daher geschehen, dafl bereits ein.--Einstellimpuls genügt, um über den geforderten Änderungsschritt 4 U$ hinaus eine Änderung der Ausgangsspannung vorzunehmen. Durch die zeitlich abhängige Änderung der Spannungszeitfläche der Impulse der Impulsreihe wird eine solche unzulässig große Änderung der Ausgangsspannung vermieden. Eine stufenweise Annähertung an den teert 4 Us ist stets garantiert, so lange die größtmögliche Einstellstufe kleiner als der angestrebte Xnderungsschritt L1 Us der Ausgangsspannung U, ist. Erreicht A U9 den Wert UV , also Q Us = Uv dann gibt der Konparator einen Impuls ab, der die Impulsreihe des Impulsgebers beendet. Der Transfluxor kann Mit dieser Anordnung in etwa 100 gleichmäßigen Schritten auf-oder abmagnetisiert vrerden.The change AU caused by the pulse series , in the output voltage U, is fed into the comparator K via the capacitor G and compared with the comparison voltage UV. Depending on the setting of the Transfluxoro, due to the properties of the magnetization characteristics, pulses of the same size are evaluated differently. It could therefore happen that a setting pulse is already sufficient to change the output voltage beyond the required change step 4 U $. The time-dependent change in the voltage-time area of the pulses in the pulse series prevents such an impermissibly large change in the output voltage. A step-by-step approach to the rate of 4 Us is always guaranteed as long as the largest possible setting step is smaller than the desired change step L1 Us of the output voltage U i. If A U9 reaches the value UV, i.e. Q Us = Uv, then the comparator emits a pulse which ends the pulse series of the pulse generator. With this arrangement, the Transfluxor can be magnetized up or down in about 100 even steps.

Auf Eig. 2 wird als Vergleichsspannung die Ausgangsspannung U, verirendet, die über ein lineares Glied k. z.D. einen Spannungsteiler, den Konparator zugeführt wird. Es ist dann Uv = k # U3 und deshalb L! U$ = k # Us.On own. 2 the output voltage U, is used as a comparison voltage, which has a linear term k. z.D. a voltage divider fed to the comparator will. Then Uv = k # U3 and therefore L! U $ = k # Us.

Aus der Formel ist zu erkennen, daß die Stufen der Auzgangsspannung nach einer e-Funktion ansteigen oder fallen.The formula shows that the output voltage levels rise or fall after an e-function.

Claims

P atent claims 1. Arrangement for stepwise adjustment or blocking of an iransfluxor memory, in which there is a coupling of the output of the transfluxor to a comparator, which is supplied with a comparison voltage, and in which the comparator is connected to a pulse generator which, when modulated, has a Emits a series of pulses with different pulses, which is interrupted depending on a criterion coming from Komparztor, characterized in that the pulse generator emits a series of pulses with individual pulses that change in their time-voltage area, depending on the control with setting or blocking pulses, so long as to travel through step Setting or blocking a given setting step for the transfluxor memory is reached and that the comparator is supplied with a comparison voltage which corresponds to the voltage for a given voltage step, that the change in the input voltage of the transfluxor with the comp Calibration voltage compared in comparator_% 7ird-uncI *: - -that the pulse series is aborted when the comparison voltage is reached. 2. Arrangement according to Ansiüruch 1, characterized in that the comparison voltage is a constant value. 3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the comparison voltage is generated via a voltage divider depending on the respective transfluxor output voltage: -4. Arrangement according to Claim 3, characterized in that the voltage divider contains non-linear elements. 5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the Amj, litude of the individual pulses of the pulse series sent by the pulse generator is larger or smaller depending on the time according to a predetermined function . G. Arrangement according to claim 1 or 5, characterized in that the pulse duration of the individual pulses of the pulse series terminated by the pulse generator can be changed as a function of the pitch of the time. 7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the output voltage of the transfluxor is rectified and the results are fed to the komyarator via a capacitor.