DE1523549A1 - Regeleinrichtung fuer eine Anlage,die an aufeinanderfolgenden einzelnen Gegenstaenden eine physikalische Groesse auf einen vorgegebenen Wert einstellt - Google Patents
Regeleinrichtung fuer eine Anlage,die an aufeinanderfolgenden einzelnen Gegenstaenden eine physikalische Groesse auf einen vorgegebenen Wert einstelltInfo
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- DE1523549A1 DE1523549A1 DE19631523549 DE1523549A DE1523549A1 DE 1523549 A1 DE1523549 A1 DE 1523549A1 DE 19631523549 DE19631523549 DE 19631523549 DE 1523549 A DE1523549 A DE 1523549A DE 1523549 A1 DE1523549 A1 DE 1523549A1
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Description
Die Erfindung betrifft eine rtegeleinrichtung für eine
Anlage, die an aufeinanderfolgenden einzelnen Gegenständen
eine physikalische Größe auf einen vorgegebenen ^ert einstellt,
mit einer Meßeinrichtung, die die eingestellten Werte der physikalischen Größe der Gegenstände erfasst und entsprechende
Meßsignale an eine Gruppe vonSpeichergliedem liefert, von denen jedes zur Speicherung von in einem vorgegebenen Bereich
_i liegenden Meßsignalen vorgesehen ist und bei Erreichung eines
einer vorgegebenen Anzahl von Meßsignalen entsprechenden Speicherinhaltes die Erzeugung einer Stellgröße veranlasst, die einem
Stellglied oder Stellantrieb zur Beeinflussung der Anlage im Sinne einer Angleichung der physikalischen Größe an den Sollwert zugeführt wird.
• MÖNCHEN 2, THERESIfNSTRASSi 33 · Ttitfoni 281203 · Tdagramm-AtfrMMi LipaHI/MendMn
■ayw. Yffvintbaftk MOndim, Zweig»». Otkar-von-MillecKing, Kfo.-Nr. M3495 · Pothdwcfc-Konioi MOnchen Nr. 163397
Neue Unterlagen (Art.7siAh«,2Nr.isat23*·Andvongw*v.4,f.;lifli
Aus der USA-Patentschrift 2 897 638 ist bereits eine Regeleinrichtung
für eine Anlage bekannt, die an aufeinanderfolgenden
einzelnen Gegenstanden eine physikalische Größe auf einen vorgegebenen
Wert einstellt. Die Regeleinrichtung enthält eine Meßeinrichtung, die die eingestellten Werte der physikalischen
Größe der Gegenstände erfasst und entsprechende Meßsignale an eine Gruppe von Speichergliedern liefert, von denen jedes zur
Speicherung von in einen vorgegebenen Bereich liegenden Meß-Signalen
vorgesehen ist und bei Erreichung ei^es einer vorgegebenen Anzahl von Speichersignalen entsprechenden Speicherinhaltes
die Erzeugung einer Stellgröße veranlasst, die einem Stellglied oder einem Stellantrieb zur Beeinflussung der Anlage
im Sinne einer Angleichung der physikalischen Größe an
den Sollwert zugeführt wird.
Bei dieser bekannten Regeleinrichtung werden von den Speichergliedern
nur unmittelbar aufeinanderfolgende Meßsignale gespeichert.
Falls beispielsweise einem Speicherglied ein Meßsignal zugeführt worden ist und das nächstfolgende Meßsignal einem anderen Speicherglied
zugeführt wird, erfolgt eine Löschung des Speichergliedes, dem das vorhergehende Meßsignal zugeführt worden ist. Eine
Stellgröße wird dabei nur erzeugt, wenn in einem Speicherglied eine vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Meßsignalen
gespeichert wird. Die bekannte regeleinrichtung arbeitet nach keinem einwandfreien statistischen Verfahren, da die Löschung
eines Speichergliedes von einer gegebenen Meßsignalfolge abhängig gemacht wird. Mit zunehmender Länge der Signalfolge
bekommt jedes neue Signal eine grössere Bedeutung, da jedes
&09811/099Q bad
folgende Signal, falls es eine andere Größe aufweist als das
vorhergehende Signal die Löschung einer größeren Anzahl von solchen vorhergehenden Signalen bewirken kann.
Zur Erzeugung einer nach den Gesetzen dei~ Statistik arbeitenden
Regeleinrichtung wird nun erfindungsgeiaäß vorgeschlagen,
die Speicherglieder voneinander derart zu isolieren, daß ihr Speicherinhalt unabhängig von der wertmässigen Reihenfolge der
Meßsignale ist, sowie den Inhalt aller Speicherglieder jeweils bei Erzeugung einer Stellgröße zu löschen.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Speicherglieder voneinander derart isoliert sind, daß ihr Speicherinhalt unabhängig von der wertmässigen Reihenfolge
der Meßsignale ist, und eine Einrichtung zur Löschung des Inhaltes
aller Speicherglieder jeweiLs bei Erzeugung einer Stellgröße
vorgesehen ist.
Bei der Regeleinrichtung nach der Erfindung hängt also die Bedeutung eines Meßsignales einzig und allein von der Größe
ab und nicht vom Zeitpunkt des Auftretens in bezug auf andere Signale. Es werden also die Meßsignale in bezug auf den Zeltpunkt
ihres Auftretens und daher den statistischen Gesetzen entsprechend bewertet.
Die Erfindung wird nun näher anhand von Zeichnungen erläutert,
in denen zeigen: · BAD OfiiälNAL "
909811/0990 ·
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
der Erfindung und
Figur 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Figur 1.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der Regeleinrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einer Präzisionsschneidmaschine,
bei der das Bandmaterial 10 mit Hilfe von Treibwalzen 11 und 12 zu Schneidwalzen 13 und lh transportiert wird.
Die Schneidwalzen haben von ihrem Umfang abstehende Schneidmesser 15, die das Bandmaterial 10 bei jeder vollen Umdrehung
abschneiden. Die Länge der abgetrennten Stücke hängt von der Strecke ab, um die das Bandmaterial 10 zwischen aufeinanderfolgenden
Arbeitsspielen der Messer an den Schneidwalzen vorgeschoben wird. Dies wiederum hängt von dem Verhältnis ab, das
zwischen der Lineargeschwindigkeit des Bandmaterials 10 und der Umlaufgeschwindigkeit der Schneidwalzen IJ und lh aufrechterhalten
wird.
Die Treibwalzen 11 und 12 werden von einem Motor 16 mit
konstanter Drehzahl angetrieben. Die Schneidwalzen 13 und lh werden mit Hilfe eines drehzahlveränderlichen Motors 17 an
getrieben, dessen Drehzahl mit Hilfe einer Motordrehsahlsteuervorrlchtung 18 verändert werden kann.- Zwischen den
Treib- und Schneidwalzen let auch eine vom Bandmaterial 10 angetriebene Walze 9 vorgesehen. Man sieht, daß die abgeschnittene' Länge jedes Stückes von dem Drehzahlverhältnis
der Schneidwalzen 13 und lh einerseits und der Walze 9. anderer- % j
809611/0990
BAD 0RK3INAL - ;
seits abhängt. Dieses Verhältnis lässt sich mit Hilfe der
Kotordrehzahlsteuerungsvorrichtung 18 einstellen. JJs sind
Mittel vorgesehen, um die Gchriittlänge für aufeinanderfölgeade
Arbeitsspiele der Schneidmesser abzutasten und dann aufgrund der wahrscheintlichste-i statistischen mittleren
Abweichimg dieser Längen vor einem Sollwert die IlotordrehzalilsteuerungsvorrichtuiiE
13 so einzustellen, daß dieser Mittelwert mit dem Sollwert übereinstimnt.
Ein erster Impulsgenerator 19 erzeugt eine gegebene Anzahl
von Spannungsimpuls en i'lir jede vollständige Umdrehung der vom
Uai^ünaterial 10 angetriebenen Valze 9· Die i*»- irgendeinem
Zeitabschnitt erzeugte Impuls zahl ist proportional dem Vorschub des Bandmaterials 10 in diesem Zeitabschnitt. Ei:.·, zweiter
Impulsgenerator 20 erzeugt jeweils einen einzelnen L-panrmngsimpuls
bei jeder vollständigen Umdrehung der Schneidwalζen 15
und lh. Dies tritt ein, wenn die Messer 15 zusammenkommen, um
dati Bandmaterial 10 zu trennen. Die Zahl der Spannungsinipulse,
die durch den ersten Impulsgenerator 19 zwischen aufeinanderfolgei.de
Impulsen des zweiten Impulsgenerator^ 20 erzeugt wird,
eine Anzeige für die Länge des Raiidmaterials liefert, das zuletzt
abgeschnitten worden ist.
Die Ausgangsimpulse aus dem ersten Impulsgenerator 19
werden dem Eingang eines Ilauptzählerregisters 21 zugeführt.
Das liauptzälilerregister enthält eine Anzahl von Ausgangsklemmen,
diemit 22 bezeichnet sind und deiteii verschiedene
909811/0990 BAD original
Zählwerte zugeordnet sind. Die Ausgangskleiume, an der eine
endliche Spannung zu irgendeiner gegebenen Zeit auftritt, zeigt
uie Inipulszahl an, die zu dieser Zeit im Zähler angesammelt ist. Bei einer bevorzugten Anordnung lässt sich die Kapazität des
Zählers einstellen, so daß das Abschneiden verschiedener Länge .α gesteuert werden kann. Da Zähler mit verschiedener
Kapazität an. sich bekannt sind, ist der Zähler lediglich
in Blockform veranschaulicht und bei V unterbrochen dargestellt,
iiin seinen veränderlichen Zahloereich anzudeuten. Die Ausgangsimpulse
des zweiten Impulsgenerators 20 werden über Irapulsverzogerungsmittel
23 su ei^er -.Uickstellklemme 2k des Zählerregisters
2i geleitet. Dadurch kann dfer Zähler nach jedem Schnitt
gelöscht werden. Die Länge jedes abgeschnittenen Stückes entspricht
der Impulswahl, die iti Zähler zwischen aufeinanderfolgenden
Löschimpulsen aus dem zweiten Impulsgenerator 20 gespeichert ist.
Obwohl hohe Genauigkeit bei der Längenmessung jedes
einzelnen Schnittes eine grössere Korrekturgenauigkeit sichert, hat es sich vom Standpunkt sowohl der Wirtschaftlichkeit
wie der Zuverlässigkeit als ratsam herausgestellt, lediglich jede Messung nach Maßgabe ihrer Zugehörigkeit zu
einer von mehreren wenigen Längenzonen einzuordnen. Die Längen, zoneii können dadurch festgesetzt werden, daß man von dem Betrag
der linearen Strecke ausgeht, die vom Bandmaterial bei jedem durch den ersten Impulsgenerator 19 hervorgebrachten Impuls
zurückgelegt wird. Wenn also jeder Impuls eine Einheit des
«09811/0990 BAD ORDINAL
Bandmaterxalvorsehubes darstellt, ist der vierten Klenime
ein Vorschub oder eine Schnittlänge irgendwo zwischen iver und fünf Einheiten zugeordnet. Die Längenzonen können auf
verschiedene Bereiche durch Zwis eisenverbindungen von Ausgangsklemmengruppen
eingestellt werden, wie man in Figur 1 sieht.
Bei der dargestellten Aus führung s form sind fünf Läiigenzonen
vorgesehen, die jeweils als die 2S-, IS, OK-, IL- und
2L-Zonen bezeichnet sind. Eine in irgendeiner soHien Zone auf- j|
tretende Schnittlänge ruft eine Spannung an einer entsprechenden Ausgangsleitung 25-29 hervor. Indem man den Zahlbereich
des Hauptzählerregisters 21 so einstellt, daß eine Längenmessung für eine verlangte Schnittlänge eine Spannung an der
Impulsausgangsleitung 27 der OK-Zone hervorbringt, ist die
Zonenanordnung so getroffen, daß sie Abweichungen der Schnittlängen von den verlangten Werten liefert.
Um das Auftreten von SpannungsSignalen an den Ausgängen
der Ausgangsleitungen während des Zählungsaufbaues im Haupt-Zählerregister
21 zwischen aufeinanderfolgenden Schnitten zu verhindern, sind eine Anzahl von UND-Gattern 30^-3^ vorgesehen,
von denen ein Eingang mit einer entsprechenden Ausgangsleitung
verbunden ist. Die andere Eingangsklemme jedes UND-Gatters ist über eine gemeinsame Leitung 30 so angeschlossen, daß sie
Signale von dem zweiten Impulsgenerator 20 beim Auftreten jedes Schnittes erhält. Die UND-Gatter liefern ein Ausgangβsignal
• BAD ORIGINAL
"909811/0990. <
nur bei Koinzidenz endlicher Signale an beiden Eingängen. Deshalb erscheinen Ausgangssignale nur bei einem Schnittvorgang
und nur an dem UND-Gatter, das an die Ausgangsleitung angeschlossen ist, die die Längenabweichungszone repräsentiert,
in welcher die Schnittlänge anfällt.
Zur Speichemmg der Ausgangssignale der UND-Gatter sind
Signalspeieherelementen 36-40 vorgesehen. Jedes Signalspeicher-
P element hat eine Ausgangsklemme 46, an der immer dann eine Ausgangsspannung
erscheint, wenn die dem Element zugeführte Anzahl von Signalen eine festgesetzte Endsumme erreicht. Die
Ausgangsklemmen sind mit zugehörigen Korrekturverstärkern 41-44 verbunden, die, wenn sie durch Signale auf den Ausgangsklemmen
in Tätigkeit versetzt werden, Korrekturspannungen von vorgeschriebener Größe und Polarität erzeugen. Die Korrekturspannungen
werden über zugehörige Rückkoppelleitungen 45 verwendet,
um die Motordrehzahlsteuervorrichtung 18 gegensinnig einzu-
fc stellen. Dadurch wird wiederum die Drehzahl der Schneidwalzen
in solcher Weise geändert, daß die Schnittlänge sich ändert.
Die Signalspeicherelemente können herkömmliche Impulszählvorrichtungen
sein. Ihre Zählkapazitäten werden, nach Maßgabe der Geschwindigkeit und Genauigkeit der verlangten
Korrektur, der Zonenzahl und der Toleranzeigenschaften der
Schnittvorrichtung festgelegt» Im allgemeinen kann man je-
BAD OFIiGlNAL
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doch sagen, daß die relativen Zählkapazitäten so verteilt
werden sollten, daß sie einer uiu die OK-Zone zentrierten
Normalabweichunsskurve entsprechen. Die Zählkapazität der
Speicherelemente 37» 38 tmd 39 in den IS-, OK- bzw. IL-Zoneu
sollten größer sein als die Zählkapazität fder Speicherelemente 36 und 4:0 in der 2o- niid 2L-Zonen. Bei der dargestellter.
Aus führung s fön·! erwies sich eine Zählkapazität von
vier für die Speicherelemente i:* de;i lo-, OK- und 1L-Zoneii
und eine Zählkapazität vo:i zwei füi· die Speicherelenente in ^|
den 2;J- und 2L-Zonen zur Erzielung guter Ergebnisse geeignet.
Eine zusätzliche Verfeinerung ist an gewissen Signalspeicherelementen
vorgesehen, nämlich an denen,'die die innerhalb der 2S-, OK- und 2L-Zonen anfallenden Signale aufnehmen. Dieser
Verfeinerung entsprechend fahren diese speziellen Speicherelemente nur dann fort, Signale zu speichern, wenn bei aufeinanderfolgenden
Messungen Gigruile anfallen, die in der besonderen,
durch das Element präsentierten Zone auftreten. Sollte eine M
Messung ein Signal in einer abweichenden Zone liefern, so wird das erste Speicherelement gelöscht. Dies wird dadurch erreicht,
daß man im entsprechenden Zusauiueiihang mit jedem dieser drei
Speicherelemente Sperrgatter 47» 4t 8 und ^9 einrichtet. Die
Sperrgatter besitzen je eine erste Eingangsklerame 50, der
Signale aus dem zweiten Impulsgenerator 20 zugeführt werden und eine Sperrklemme !51, der Signale aus dem dem zugehörigen
Speieherelement zugeordneten UND-Gatter zugeführt werden. Sperrgatter sind ähnlich den UEO-ßattern aufgebaut, liefern
jedoch nur ein Ausgangssignal, wenn ein Eingangssignal an der
BAD ÖniC
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ersten Eiugangskleiniao'erscheint, jedoch nicht, wenn ein Signal
an der Sperrkleiiime vorhander ist. Solche Gatter sind auf dem
Gebiet der Digitalrechner an sich bekannt, und typische Beispiele, sind auf den Seiten 401-403 des Buches "Pulse und Digital
Circuits" von Jacob Millman und Herbert Taub beschrieben. Die Ausgangs signale vor. den Sperrgattern werden an Rückstellklemmen
52 der zugehörigen Inipulsspeiehereler.ien.te 36, 38 und
40 angelegt. Jedes dieser Ijapulsspeieherelemente speichert
Signale, so lange diese in der durch das Element repräsentierten Zone liegen. Sollte jedoch eine Schnittlänge auftreten, die
ein Signal in einer anderen Zone hervorruft, so würde dann kein Signal an der Sperrklemme 51 des Sperrgatters zur Verfügung
stehen, so daß das Speicherelement dann durch das ein seiner Ruckstellklemine 52 angelegte Signal gelöscht
oder zurückgestellt wird.
Der Ausgang jedes Signalspeicherelementes mit Ausnahme desjenigen, das die OK-Zone repräsentiert, ist weiterhin
über zugehörige ODER-Gatter 62-64 mit einer Rückstellklemme
53 an den Speicherelementen der IS- und 1L-Zone verbunden.
Jedesmal also, wenn durch das Auftreten eines Signals an der Ausgangsklamme eines Speicherelements 'eine Korrektor
hervorgebracht ist, wird jedes der anderen Speicherelemente mit Ausnahme des OK-Speicherelements 38 auf Null gelöscht.
Das spezielle Speicherelement jedoch, das überlastet wird, , ist nicht gelöscht und fährt fort, Korrektursignale so lange
hervorzubringen, bis Meßabweichungen in seiner speziellen Zone auftreten.
909811/0990 bad
Die bis hierher beschriebene Anordnung ermöglicht mit
vernünftiger Genauigkeit die wahrscheinlichste Lage der
statistischen mittleren Abweichung einer kleinen Anzahl von Messungen zu ermitteln. Sehr oft jedoch kann dieses
Mittel selbst während der Meßzeitspanne sich über annehmbare Grenzen hinaus verschieben. Es hat sich herausgestellt,
daß, wenn Signale in einer der 2S- oder IS-Zonen innerhalb einer bestimmten Zahl von Messungen auftreten,nachdem sie
in einer der 2L- oder IL-Zonen aufgetreten waren, oder um- M
gekehrt, die Wahrscheinlichkeit, daß die mittlere Abweichung
sich verschiebt, hoch genug ist, um die unverzügliche Korrektur zu rechtfertigen.
Die Feststellung dieser wahrscheinlichen Verschiebung wird erreicht, indem man ein Paar von bistabilen Schaltelementen
wie z.B. Flip-Flop-Schaltungen *jk und 55 vorsieht. Jede
Flip-Flop-Schaltung weist eine Setzeingangsklemme 56, eine
Rüeksetzeingangsklemme 57 und mindestens eine Ausgangsklemme
58 auf. Der Spannungspegel an der Ausgangsklemme hängt zu einer beliebigen Zeit davon ab, welche der Eingangsklemmen
zuletzt einen Spannungsimpuls aufgenommen hat. Die Schaltung wird als "gesetzt" jedesmal dann angesehen, wenn die Ausgangsspannung
endlich ist, was der Fall ist, wenn der zuletzt angelegte Impuls an der Setzeingangsklemme 56 auftrat. Die
Schaltung wird als zurückgesetzt jedesmal dann angesehen, wenn die Ausgangsspannung Null ist, was der Fall ist, wenn der
zuletzt angelegte Impuls an der Rüeksetzeingangsklemme 57 auftrat.
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Die erste Flip-Flop-Schaltung 5k ist über ein ODEü-Gatter
65 abgeschlossen und wird daher von Eingangssigiialen
gesetzt, die entweder dem 2S-Signalspeicherelement 36 oder
dem lS-Signalspeicherelement 37 zugeführt werden. Diese Signale
werden auch an die Setzeingangsklemme 56 des ersten Flip-Flop-Kreises
54 angelegt. In ähnlicher Weise ist die zweite
Flip-Flop-Schaltung 55 an ein ODEft-Gatter 66 angeschlossen und
wird durch Signale gesetzt, die entweder dem Signalspeicherfe
Element 39 der 1L-Zone oder dem Signalspeiclierelement 40 der 2L-Zone zugeführt werden. Jede der Flip-Flop-Schaltungeu wird
durch ein Ausgangssignal des Signalspeicherelements 38 der
OK-Zone zurückgesetzt. Dies tritt jedesmal dann ein, wenn mindestens vier aufeinanderfolgende Messungen Signale in
dieser Zone liefern.
Dies Ausgangsklemme der ersten Flip-Flop-Schaltung 54
ist mit der einen Eingangsklemme eines L-Zonen-UND-Gatters
59 verbunden, während die Ausgangsklemme der zweiten Flip-Flop-Schaltung
55 mit der ei.en Eingaiigskletnme eines S-Zonen-UND-Gatters
60 verbunden ist. Außerdem ist der Setzeingang der zweiten.Flip-Flop-Schaltung 55 auch mit der anderen Eingangsklemme
des L-Zonen-UND-Gatters 59 verbunden, während der Setzeingang der ersten Flip-Flop-Schaltüng $k mit der
anderen Eingangsklemme des S-Zonen-UND-Gat.ters 60 verbunden ist. Die Ausgangsklemmen der S-Zonen- und L-Zonen-UND-Gatter
sind mit den lS-bzw. lL-Korrekturverstärkern 42 bzw. 43 verbunden.
. ■ BAD CRK
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Bein Betrieb wird das bandmaterial 10 ununterbrochen mittels
der Treibwalzen 11 und 12 an den Schneidwalzen 13 und 14 vorbeibewegt,
wo es periodisch durch die Schneidmesser 15 in Einzellängen geschnitten wird.
Ivährend dieser Zeit werden jeder abgetrennten Länge proportionale
Meßsignale erzeugt. Diese Signale werden aufgrund der angezeigten Länge den verschiedenen Speicherelementen
36-40 zugeteilt. Korrektursignale werden von den Speicherele- ^
nieiiten je nach der Verteilung der Meßsignale in den Speicherelementen
geliefert. Diese Korrektursignale repräsentieren die wahrscheinlichste statistische mittlere Abweichung vom
Sollwert der verschiedenen fe,;ieü seilen Längen oder in einigen
Fällen die wahrscheinlichste Verschiebung von dieser Mittleren Abweichung. Die Korrektursignale werden dann benutzt, um
die Einstellung der Moto-'drehzahlsteiierungsvorriehtung 18 zu
verändern, die ihrerseits die Drehgeschwindigkeit der Schneidwalzen 13 und 14 ändert. ä
Die verschiedenen Längenmeßsignale werden in digitaler Form
erzeugt, um ihre auf die gemessene Länge gegründete Zuteilung an die Speicherelemente zu erleichtern, die die verschiedenen
Längenabweichungszonen repräsentieren. Jedesmal, wenn das Bandmaterial 10 durch die Schneidmesser 15 abgetrennt wird, entsteht
eine Vorder- oder Leitkante einer Einzellänge,Wenn dies eintritt, liefert der zweite Impulsgenerator 20 üb<B|öie Verzögerungsmittel
23 an die Rückstellklemme 24 einen impuls,
der das Hauptzählerregister 21 löscht. Während das !Bandmaterial
90 9811/0990 bad original
10 an den Schneidwalzeii 13 mid 14 vorbeiläuft, wird an dem
Eingang des Eauptzählerregisters 21 eine durch den ersten Impulsgenerator 19 erzeugte Impulsfolge geliefert. Je nach
oer Eichung des ersten Impul&generators zeigt die Anzahl dieser
Impulse die Entfernung an, in welcher sich die Leitkante an den Schneidnessern 15 vorbeibewegt. Die spezielle Zahl der
Eingangsimpulse, die seit dem letzten vorhergehenden üückstellimpuls
am Zähler angelegt wurde, ist an derjenige Ausgangs- W klemme 22 zu ersehen, die sich auf einer endlichen Spannung
befindet. Da jede der Ausgangsklemmen über eine Ausgangsleitung
23-29 mit einem entsprechende2i UrfD-Gatter 30-34 verbunden
ist, kann jedes UND-Gatter eir. Signal an ein zugehöriges Signalspeicherelement
36-40 liefern.
Die nächstfolgende Betätigung der Schneidmesser 15 ergibt
die Hinterkante der Einzellänge. Der in diesem Augenblick durch den zweiten Impulsgenerator 20 hervorgebrachte Impulse wird
^ unverzüglich an die anderen Singangsklemmen jedes der UND-Gatter
angelegt. Dadurch kann das UND-Gatter, an welchem im gleichen Augenblick eine endliche Spannung am anderen Eingang
anliegt, ein Impulssignal an sein zugehöriges Speicherelement abgeben. Um dem UND-Gatter die Abgabe dieses Signals zu gestatten,
verhindern die Verzögerungsmittel 23 für eine kurze Zeit nach dem Auftreten des Ausgangsimpulces des zweiten
Impulsgenerators 20 die Löschung des Hauptzählerregisters..
Welches Signalspeicherelement ein Impulssignal erhält, hängt . von der Anzahl der Zählimpulse ab, die sich im Hauptaähler-
Ö098 1 1/09 90 BAD ORIGINAL
register zwischen dem Schnitt der Vorder— und der Hinter—■
kante einer Länge angesammelt hüben.
Während aufeinanderfolgende Längen geschnitten und entsprechende
Messungen in der beschriebenen Weise gemacht werden, sammeln sich in den verschiedenen Speicherelementen 36-40
verschiedene viele Signale. Venn die Zählung in irgendeinem Speicherelement den Kapazitätswert des Elementes erreicht,
wird ein Ausgangssignal erzeugt, das einen entsprechenden %
Korrekturverstärker 41-44 Detätigt, wodurch eine Spannung geeigneter
Größe und Polarität der Motordrehzahlsteuervorrichtung 18 zugeführt wird.
Die Kapazitätswerte der Speicherelemente sind in ein solches gegenseitiges Verhältnis gebracht, so daß mehr Messungen
in den Zonen massiger Abweichung (lS und IL) als in den
Zonen äusserster Abweichung (25 und 2L) eintreten müssen, um
—-«"in Korrektur signal hervorzubringen. Für irgendeine gegebene d
Einstellung der Motordrehzahlsteuervorrichtung 18 haben über eine lange Zeitspanne die resultierenden Signale die Tendenz,
zwischen den Signalspeicherelementen eine Gaußsehe Verteilung anzunehmen. Das Speicherelement, daa die grösste Anzahl von
angelegten Signalen empfängt, stellt den Mittelwert dieser Verteilung dar. Wenn die Motordrehzahlsteuervorrichtung richtig
eingestellt ist, dann sollte eine derartige Verteilung zwischen
. den Speicherelementen eintreten, daß sehr wenig Korrektur entsteht,
let jedoch die Mqtorctehzahlsteuervorrichtung unrichtig
eingestellt, so verschiebt sich die Verteilung. Eine große Ver-
.909811/0990 ' bad original
Schiebung wird schnell aufgedeckt, da die Speicherelemente der äussersten Abweichung eil e geringe Kapazität haben und
gerade in diesen Zonen höchstwahrscheinlich Signale auftreten. Auch bewirkt jedes Ausgai;gssignal dieser Speieherelemente
ein großes Korrektursigi al der 2S- oder 2L-Korrekturverstärker.
Kleinere mittlere Abweichungen erfordern mehr Messungen, bis sie entdeckt v.c den, und liefern kleinere Korrektursignale,
Im Ergebnis tritt keine Überkorrektur auf.
Eine Verfeinerung der obigen üignalverteiluiigslcriterien
ist an den außeuseitigen Zählern 36 und hO vorgesellen, die
die äussersten Abweichungszoiien 2S und 2L repräsentiei~en. Entsprechend
diesel" Verfeinerung !nüssen Signale in der speziellen,
äusseisten Abweichungszone ununterbrochen aufeinanderfolgen,
wenn ihr Speicherelement in der Speicherung fortfahren soll. Irgendein in eiiieia abweichenden Speicherelement hervorgebrachtes
Signal veranlasst die Löschung dieser speziellen Elemente.
Hierdurch gelangen große Korrelctursigiiale gar nicht erst zur
Entwicklung, falls irgendeine ungewöhnliche oder irrtümliche Bedingung eine einzelne Messung auslöst.
Dadurch, daß Mittel euiu Löschen jedes Speicherelementeε nach
dem Auftreten jedes Korrektursignales vox'gesehen Sind, wird
jedes Verteilungsmuster, das die Signale zwischen den verschiedenen Speicherelementen annehmen, streng zu einer Funktion
einer gegebenen Einstellung der Motordrehzahlsteuervorriehtiuig
3AD ORIGINAL
90981 1/0990
gemacht. Dies ermöglicht eine genauere und schnellere Bestimmung
der wahrscheinlichsten mittleren Abweichung und infolgedessen eine wirksamere Regelung.
Obwohl die Verteilung der gespeicherten Signale zwischen den verschiedenen Speicherelementen eine Anzeige der wahrscheinlichsten
mittleren Abweichungen der gemessenen Längen liefert, ist es doch durchaus vorstellbar, daß diese aittlere
Abweichung sieh während der Zeit, in der Messungen erhal- %
ten werde.1, schnell verschieben könnte. Diese Veracliiebung
lässt sich am besten aufdecken, indem man Messungen zur Kenntnis
nimmt, die sieh von der einen Seite der OK-Zone zu der
anderen innerhalb einer gegebenen Sclmittzahl verschieben.
Jedesmal, wenn ein Signal an ein Signalspeieherelement angelegt
wird, das die 2S- oder IS-Zone repräsentiert, wird die erste Flip-Flop-Selialtung 52* gesetzt, so daß an dessen Ausgang
skiemme 58 eine endIidie Spannung erscheint, die an die
eine Eingangsklemme des L-Zoiien-UI-iD-Gatters 59 angelegt wird. ä
Die erste Flip-Flop-Schaltu-ig verbleibt unbegrenzt im gesetzten
Zustand und wird nur durch ein Ausgangesignal auti
dem Signalspeiclierelemei-t 38 in der OK-Zone zurückgesetzt.
Wenn jedoch vox- dem Zurücksetzen.· dex· ersten Flip—Flop-Schaltung
5h ein Meßsignal nachfolgend in einer der IL- oder
2L-Zonen auftritt, so wird eine Signalspannung an die andere
Eingangsklemme des L—Zonen—UND-Gatters 59 angelegt, das dann
ein AuBgungsbignal liefert, das den IL-Korrekturverstärker
betätigt, um ein Korrektursignal unabhängig von der wie auch
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immer gestalteten Verteilung der Signale in den verschiedenen
Speicherelementen zu erzeugen. Eine ähnliche Korrektur tritt ir, der entgegengesetzten dichtung jedesmal dann ein,
wenn auf Signale, die zueret ia den 2L- oder lL-Zonen auftreten,
Signale folgen, die vor dem Auftreten der vier aufeinanderfolgenden
Signale in der* OK-Zone in einer der 2S-
oder IS—Zone erseheinert.
In Figur 2 sino die Längen aufeinanderfolgender Schnitte
als Punkte in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen. Die
Sehnittlängenkoordinatenaehse in der Darstellung ist, wie wan sieht, in fünf Zonen unterteilt, die als die 2S-, IS-,
OK-, IL- bzw. 2L-Zoi.ei- bezeichnet sind. Diese decken sich mit
den verschiedenen Llin£eiiabweichimgszoi*eii, die durch die verschiedenen
Läiigenabweiehungezonen, die durch die verschiedenen
'.tJpeiehereleiaente 3ö-zi0 der Figur 1 repräsentiert werden.
Obwohl, wie das Sehaubild seift, die verschiedenen Schnittlangenirgendwelche
beliebige unter den verschiedenen Werten innerhalb einer Zone annehmen können, arbeitet die üegeleinriehtung
nur auf der Grundlage der Anzahl der Signale innerhalb der verschiedenen Zonen und ist unempfindlich auf die
genaue Lage jedes einzelnen Signals innerhalb einer Zone.
Man sieht auch aus dem Schaubild der Figur 2, daß die Zonen nicht etwa identische Breiten haben. Die jeder Zone
zugeteilte, besondere Breite hängt von den Begleitumständen ab, unter denen die Regeleinrichtung Anwendung findet. Im vorliegenden
Fall hat sich herausgestellt, daß durch das darge-
ΩΔΓ) or:'CKPl.
9 0 9811/0990
stellte Ausdebren der iL-Zoiie eine verbesserte Kompensation
für Schneidergeschwindigkeitsänderungen erhalten wird, die auftreten, wenn das System an- und cägeschaltet wird. Dies
wird dadurch erreicht, daß lediglich die Leitung 28 an eine größere Zahl von Klemmen 22 des Hauptzählerregisters 21 angeschlossen
wird.
Die in der graphischen Darstellung gezeigten Pfeile deuten oj
die verschiedenen Korrekturen an, die durch die Korrekturverstärker
kl-hk bewirkt weiden. Diese vier Verstärker sorgen
für vier verschiedene Korrekturtypen, zwei in der Größe und zwei in der Richtung; jede von ihnen ist in Figur 2 dargestellt.
Die verschiedenen, die Korrektur andeutenden Pfeile sind als A, B, C usw. bezeichnet. Die erste Korrektur A hat die kleine
Größe und ist zu den L-Zonen gerichtet. Diese Korrektur ergibt sich nach vier Schnittlängen, die Signale in dem Speicherelement
37 der IS-Zone hervorbringen. Ist jedoch die Korrektur
einmal geschehen, so wird das Speicherelement der IS- "
Zone gelöscht, und vier weitere Schnittlängen müssen zur
Erzeugung von Signalen in der IS-Zone auftreten, bevor das zweite Korrektursignal B auftritt. Die dritte angedeutete
Korrektur, C, ist auch von der kleinen Größe, jedoch in der von den vorigen Korrekturen entgegengesetzten Richtung. Diese
Korrektur ergibt sich au^ vier Sclmittlärigen, die Signale in
dem lL-Speicherzähler 39 erzeugen. Die nächste Korrektur D
hat den größeren Betrag und ist zu den ü-Zonen gerichtet;
•sie tritt nach zwei aufeinanderfolgenden Sigimleii auf, diesich
in dem" 2Ij-.jpeifiiierel-eiiierit hü angesammelt haben.
909811/0990 · bad oksihal
Die nächste Korrektur E hat die kleine Größe und ist zu den S-Zone'ii gerichtet. Diese Korrektur wird durch Signale
hervorgebracht, die zuerst in der IS-Zone und daiarffolgend
in der IL-Zone auftraten. Wenn Signale sich von einer S-Zone zu einer L-Zone und umgekehrt innerhalb einer
gegebenen Anzahl von Schnitten verschieben, so besteht eine große Wahrscheinlichkeit dafür, daß ihre mittlere Abweichung
sich auch verschiebt, und eine unverzügliche Korrektur ist
unabhängig von der Sahl der Zählungen vorgesehen, die sich
in einem der Speicherelemente angesammelt haben. Uenn jedoch
vier aufeinanderfolgende Signale in der OK-Zone vor Vollendung
dieser Verschiebung auftreten, liefert das Signalspeicherelement 38' der OK-Zone ein Signal an die Flip-Flop-Schaltungen 52i und 55·
Dadurch verschwindet die Spannung von der einen Klemme der L~Zonen- und S-Äonen-UTD-Gatfer 59 und 60, so daß Korrektursignale
daran gehindert werden, durch diese Gatter hindurch zu gelangen, wenn nachfolgend ein Signal eintritt, um die
Verschiebung zu vollenden.
Die übrigen Korrekturen folgen, wie man erkennt, denselben,
oben umrisseiien Kriterien. Diese Kriterien lassen sich z.B.
durch Ändern der Anzahl der Ausgangsklemmen 22 am Zählorregister,
die mit jeder Ausgangsleitung 25-29 verbunden sind, oder durch Änderung der verschiedenen Kapazitätswerte der Speicherelemente
36-40 einstellen. Wenn nun diese Einstellung ii einzelnen
genau durchgeführt wird, um die besten Ergebnisse zu erhalten, hängt natürlich vom jewiligeu Anwendungszweck ab.
'■""'.' '.'.' " . - BAD C^-iMAL
9098 11/0990
Claims (6)
1. Regeleinrichtung für eine Anlage, die an aufeinanderfolgenden
einzelnen Gegenstanden eine physikalische Größe auf einen vorgegebenen Wert einstellt, mit einer Meßeinrichtung,
die die eingestellten \ferte der physikalischen Größe der Gegenstände erfasst und entsprechende Meßsignale
an eine Gruppe von Speichergliedern liefert, von denen jedes zur Speicherung von in eineiii vorgegebenen Bereich liegenden
Meßsignalen vorgesehen i^t und bei Erreichung eines einer ™
vorgegebenen Anzahl von Meßsignalen entsprechenden Speicherinhaltes die Erzeugung einer Stellgröße veranlasst, die einem
Stellglied oder Stellantrieb zur Beeinflussung der Anlage im Sinne einer Angleichung der physikalischen Größe an den
to Sollwert zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
—* Speicherglieder (36, 37, 38, 39, hO) voneinander derart iso-Q
liert sind, daß ihr Speicherinhalt unabhängig von der wert-
to massigen Reihenfolge der Meßsignale ist, und eine Einrichtung
Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipf.-Wirt$ch.-Ing. Axef Hansmann, Dipl.-Phy». Sebastian Herrmann
* MDNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon. 281202 ■ Telegramm-Adressci LipotH/München
Bayer. Vereimbank MOnthen, Zweigt. Oifcar-von-MiHer-Sinfl,Kto.-Nr. W24« · Poifjdieck-Kontai München Nr. 1*3397
(62, 63, 64) zur Löschung des Inhaltes aller Speicherglieder
jeweils bei Erzeugung einer Stellgröße vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß oei jedem Speicherglied (36, 37, 38, 39, 40) die Anzahl
äer Meßsignale, die bis zur Erzeugung einer Stellgröße eingespeichert
werden müssen, umgekehrt proportional zur Größe der Abweichung des dein jeweiligen Speicherglied zugeordneten
Meßsigüalbereiehes vom Sollwert ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Speiehergliedern (36 und 40), die zur
Speicherung der die größte Abweichung vom Sollwert anzeigenden
Meßsignale vorgesehen sind, Löschglieder (47, 49) zugeordnet
sind, die eine Löschung des Speicherinhaltes bewirken, falls keine vorgegebene Anzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden
Meßsignalen zugeführt wird.
4. Einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachweis einer Verschiebung der Meßsignale in positiver oder negativer Richtung eine bistabile
Kippschaltungsanordnung (54-6o) vorgesehen ist, deren Ausgänge mit Schaltungen (42, 43) zur Erzeugung von Stellgrößen
in Verbindung stehen.
BAD ORIGINAL
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5· Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die bistabile Eippschaltungsanordnung zwei bistabile
Kippschaltungen (54, 55) enthält, den beiden Eingängen (56, 57) der einen Kippschaltung (54), die für die Speicherglieder
(36) und (57) vorgesehenen Meßsignale und das Ausgangssignal
des Speichergliedes (38) und den beiden Eingängen (56, 57) der bistabilen Kippschaltung (55)» die für
die Speicherglieder (39) und (40) vorgesehenen Meßsignale
und das Ausgangssignal des Speichergliedes (38) zugeführt werden, der Ausgang (58) der Kippschaltung (54) mit dem
Eingang eines Und-Gliedes (59) verbunden ist, dessen anderer
Eingang mit dem Eingang (56) der Kippschaltung (55) in Verbindung
steht und dessen Ausgang mit dem Eingang der Schaltung (43) zur Erzeugung einer Stellgröße verbunden ist, und
der Ausgang (58) der bistabilen Kippschaltung (55) m^ dem
Eingang eines Und-Gliedes (60) in Verbindung steht, dessen
anderer Eingang mit dein Eingang (56) der bistabilen Kippschaltung
(54) in Verbindung steht und dessen Ausgang mit der Schaltung (42) zur Erzeugung einer Stellgröße verbunden
ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen Impulsgenerator (i9) enthält,
der eine der eingestellten physiM-ischen Größe der Gegenstände
entsprechende Anzahl von Impulsen an ein Zählregister (21) liefert, das nach Messung jedes Gegenstandes durch das
Ausgangssignal eines Impulsgenerators (20) löschbar ist ·
BAD U,''":MAL
.909811/0990'
und dessen Moߣ>igiialausgi--Jj^slcitunge:i (25-29) Etit den
entbprecheju.de::. liingä'urei öer Speiciierglieder (56—ΊΟ) verbunden
sind.
•MD
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