DE1523549A1 - Regeleinrichtung fuer eine Anlage,die an aufeinanderfolgenden einzelnen Gegenstaenden eine physikalische Groesse auf einen vorgegebenen Wert einstellt - Google Patents

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.

Potefttonweft· Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirttch.-ing. Axel Hantmann, Dipl.-Phyi. Sebaifian Herrmann

• 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

Opp«KHNr Hfot PATENTANWALT DR. REiNHOLD SCHMIDT

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

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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 "

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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

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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

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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

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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

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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-

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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

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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.

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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.

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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

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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-

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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-

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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

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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-

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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.

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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.

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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 M_eßsignale 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.

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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^ d^em 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 ·

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und dessen Moߣ>igiialausgi--Jj^slcitunge:i (25-29) Etit den entbprecheju.de::. liingä'urei öer Speiciierglieder (56—ΊΟ) verbunden sind.

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