DE1588240C - Einrichtung zur Regelung der Augenblicksstellungen und geschwin digkeiten verstellbarer Elemente, insbesondere zur Steuerung verstell barer Teile von Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Rege- Um einen "einfachen und zugleich genauen Betrieb

lung der Augenblicksstellungen und -geschwindig- der Einrichtung zu gewährleisten, gibt gemäß einem ketten verstellbarer Elemente, insbesondere zur weiteren Kennzeichen der Erfindung eine den DurchSteuerung verstellbarer Teile von Werkzeugmaschinen lauf der sich ständig wiederholenden Folge von Bedurch den laufenden .Vergleich eines' durch seine 5 zugszahlen überwachende Einrichtung beim jedes-Phasenlage die Sollstellungen des verstellbaren EIe- maligen Erreichen eines bestimmten Zahlenwertes mentes anzeigenden Vergleichssignals mit der Pha- ein einer übertragungsschaltung zugeführtes Bereitsenlage eines durch dessen Phasenlage die tatsäch- Stellungssignal ab, das über diese Schaltung die Belichen Stellungen des,betreffenden Elementes anzei- - reitstellung des die zu diesem Zeitpunkt vorliegende genden Rückkopplungssignals zur ' Bildung eines io Sollstellung des verstellbaren Elementes darstellenphasenmodulierten Führungssignals für das verstell- den Zahlenwertes der Folge von Führungszahlen bebare Element. · ' wirkt.

Da der die einzelnen Verstellbewegungen der ver- Die erwähnte erste Impulssendevorrichtung besteht

stellbaren Elemente steuernde Programmstreifen die zweckmäßig aus einem eine Impulsfolge konstanter jeweiligen Sollstellungen dieser Elemente in Form 15 Frequenz lieferndenPulsgeber und einem mehrstufigen numerischer Steuerungsdaten eingespeichert enthält, Pulszähler, an dessen einem Ausgang eine Wechselist es notwendig, diese numerischen Steuerungsdaten . spannung konstanter, gegenüber der Ρυΐ5&^μεηζ laufend in ein der Regeleinrichtung zuzuführendes des Pulsgebers durch einen bestimmten Teiler geteilte Signal umzusetzen, dessen Phasenlage die jeweilige Frequenz abgenommen wird und an dessen anderen Sollstellung des verstellbaren Elementes anzeigt. Da- 20 Ausgängen der verschiedenen Zählstufen die jeweilige bei ist sicherzustellen, daß dieses phasenanaloge Si- Zählstellung in dekadischer, innerhalb der Dekaden gnal nicht nur Informationen über die Größe, son- binär verschlüsselter Weise erscheint Die Größe, das dem auch über das Vorzeichen und die Geschwindig- Vorzeichen (nach- oder voreilend) und die Ändekeit der jeweils notwendigen Verstellbewegung be- rungsgeschwindigkeit des Phasenwinkels zwischen inhaltet. as dem phasenveränderlichen Führungssignal, das von

Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß durch der erwähnten Zählkette abgegeben wird, und der eine erste Impulssendevorrichtung in zyklisch wieder- Bezugsschwingung entspricht der Differenz zwischen kehrender Folge eine sich in gleichen Zeitabschnitten dem-Wert der sich ändernden Führungszahl und um jeweils gleiche Beträge von einem Anfangswert einem bestimmten willkürlich gewählten, innerhalb bis zu einem Endwert ändernde digitale Folge nume- 30 des von der Bezugszahl zyklisch durchlaufenden rischer Bezugszahlen und durch eine zweite Sende- Zahlenbereiches liegenden Wert,. dem Vorzeichen einrichtung eine an sich in den gleichen oder kleine- dieser Differenz und schließlich der durchschnittren Zeitabschnitten ändernde oder wiederholende liehen Änderungsgeschwindigkeit der Führungszahl. Folge von die augenblicklichen Sollstellungen des Die erfindungsgemäße Einrichtung gibt ferner die

verstellbaren Elementes beinhaltende digitale Folge 35 Möglichkeit, dieselbe Bezugsschwingung auch zur numerischer Führungszahlen abgegeben und beide Erzeugung eines Rückführungssignals zu benutzen, Zahlenfolgen einer Sollwert-Vergleichseinrichtung das sich in seiner Phasenlage gegenüber dieser Bezugeführt werden, die in den Zeitpunkten, in denen zugsschwingung entsprechend der Richtung und gleiche Zahlen beider Zahlenfolgen zusammentreffen, . Größe der Abweichung eines verstellbaren Elementes jeweils ein Sollwert-Vergleichssignal erzeugt, dessen 40 ändert und das mit dem phasenveränderlichen Füh-Phasenlage in bezug auf den zeitlichen Ablauf der rungssignal verglichen wird, um ein polarisiertes Bezugszahlenfolge nach Richtung und Größe der Regelsignal zu erzeugen, das einem Stellmotor zugezeitabhängigen Änderung der die augenblicklichen „führt wird, der mit dem verstellbaren Element gekup-Sollstellungen des verstellbaren Elementes anzeigen- "pelt ist und dieses antreibt. den Folge von Führungszahlen entspricht. 45 Damit auch sehr kleine Phasenfehler ausgewertet

Aus der deutschen Auslegeschrift 1129 592 ist es ■ werden können und andererseits, dann, wenn der zwar bereits bekannt, im Zusammenhang, mit einer Phasenfehler selbst Null ist, ein ungewolltes Ansprenumerischen Steuerung einer Werkzeugmaschine auf chen der Regelvorrichtung unterbleibt, wird weiter-Grund der einem Aufzeichnungsträger entnommenen hin ein in seinem Aufbau sehr einfacher, jedoch sehr numerischen Steuerungsdaten eine Impulssendevor- 50 genauer Phasenvergleicher vorgeschlagen, der drei richtung vorzusehen, die in zyklisch wiederkehrender stabile Schaltzustände einnimmt, von denen der erste Folge eine sich um jeweils gleiche Beträge von einem Schaltzustand keinen, der zweite einen positiven und Anfangswert bis zu einem Endwert ändernde digitale der dritte bei gleicher Amplitude einen negativen Folge numerischer Bezugszahlen abgibt Diese Be- Regelimpuls erzeugt, und zwar in Abhängigkeit zugszahlen dienen aber nicht, wie bei der Erfindung 55 davon, ob der Phasenfehler Null, voreilend oder zur Bildung eines Signals, das durch seine Phasenlage - nacheilend ist ~ . -- '.. die Sollstellungeri eines verstellbaren Elementes an- Da es vorkommen kann, daß beim Vergleich der

zeigt, sondern zur Steuerung des zyklischen Um- Folge von Bezugs- und Führungszahlen in der ange- · Iaufes einer in binären Registern eingespeicherten gebenen Weise kein Vergleichssignal entsteht, da Führungszahl, die dem Aufzeichnungsträger entnom- 60 sich im jeweiligen Vergleichszeitpunkt diese,Zahlen men ist. Die Anzahl dieser Bezugszahlen wird dabei gerade ändern, sind zusätzliche Einrichtungen vorgedurch die Zahl der Stufen der binären Register be- sehen, die ein phasenmoduliertes Kennzeichnungs- -stimmt, damit nacheinander die einzelnen Stufen die- signal immer dann abgeben, wenn' der auf einen ser Register geöffnet werden. Bei diesem vorbekann- bestimmten Vergleichszeitpunkt folgende Zahlenwert ten Impulserzeuger im Zusammenhang mit einer 65 der Folge von Führungszahlen innerhalb des Zahlennumerisch gesteuerten Werkzeugmaschine handelt es bereiches liegt, den die Folge von Bezugszahlen bis sich also um einen Zeitschalter mit einer bestimmten zum folgenden Vergleichszeitpunkt durchläuft, wo-Anzahl nacheinander wirksam werdender Zeitstufen. bei ein durch dieses Kennzeichnungssignal angesteu-

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erter Zeichengeber ein Vergleichsersatzsignal kurz werden dann im Teil 3 beschrieben, und zwar als Teile vor dem nachfolgenden Vergleichszeitpunkt abgibt, eines verbesserten Systembeispiels, in welchem diese dessen Auswertung durch eine sowohl das eigentliche zusätzlichen Merkmale sowie die im Grundsystem-Vergleichssignal als auch das Ersatzvergleichssignal beipiel vorkommenden Merkmale zusammengefaßt aufnehmende Einrichtung erfolgt. · - - 5 sind. _/

Es werden also zweckmäßig noch Mittel vorge- - ' - » ^ --._.''

sehen, um festzustellen, wenn einer der Impulse aus . . .,. 1. Grundsystem.. -." --.'.'

einer Serie phasenveränderücher ^Impulse infolge ^: - a)'Das^Rückführungssignal C > ^

eines fehlenden Vergleiches zwischen einer= weiter- ' . __ ..,.-,.-.. .

geschalteten Führungszahl und emer.sich zyklisch io Fig.X zeigt eine Steuereinrichtung,' mit der ein ändernden Bezugszahl in irgendeinem gegebenen verstellbares Maschinenelement 11. in. Übereinstim-Zyklus der Bezugszahlen nicht' auftritt, um die Ab-' mung mit numerisch definierten. rFührungswerten Wesenheit dieses Impulses durch Einfügen eines fortschreitend bewegt wird. Das Maschinenelement Ersatzimpulses in die betreffende Impulsreihe auszu- U wird dabei über Distanzen und mit Geschwindiggleichen. Dadurch werden Sprünge im Regelvor- 15 keiten bewegt, die den numerisch definierten Fühgang vermieden, wobei durch zusätzliche Einrichten- rungswerten entsprechen, wobei die Verstellbewegung gen dafür gesorgt ist, daß sich die auf diese Weise des Elementes 11 durch entsprechende Erregung erzeugten Ersatzimpulse dann nicht nachteilig aus- eines als Umkehrmotor ausgebildeten Stellmotor 13 wirken, wenn einer der Normalimpulse infolge der erfolgt, der mit einer Leitspindel 15 gekuppelt ist, um phasehveränderlichen Impulsreihe dennoch vornan- ao diese zu drehen. Mit der Leitspindel wirkt eine Mutdenist ter 17 zusammen, die fest mit dem Maschinenelement

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Sy- 11 verbunden ist. Die Verstellbewegung des Maschi-

) stems werden nachstehend an Hand der Zeichnungen nenelementes 11 erfolgt in einer — x-Richtung oder

beschrieben. Es zeigt ' +x-Richtung (d.h. nach links oder rechts,· von

Fig. 1 die aus den an der Verbindungslinie/-/ 35 Fig. 1 aus betrachtet) und mit Geschwindigkeiten, zusammenzusetzenden Teilfiguren la und Ib, wor die der Größe und.dem Vorzeichen einer von einem raus ein Blockschaltbild eines Grundsteuerungs- Leistungsverstärker 19 dem Stellmotor 13 zugeführsystems entsteht, in dem bestimmte, prinzipielle ten Gleichspannung entsprechen. Die Art und Weise, Merkmale der vorliegenden Erfindung enthalten sind, wie das zur Steuerung des Leistungsverstärkers 19

Fig. 2a, 2b und 2c die Zeitbeziehungen der im 30 benutzte Signal abgeleitet wird, stellt einen wesent-System auftretenden Signale, wie sie bei drei ver- liehen Bestandteil der Erfindung dar und wird nachschiedenen Bedingungen gegeben sind, . stehend noch beschrieben. . - .·*·-. ;.-_-*

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Änderung des in Zur Ausführung der Erfindung wird die momen-Fig. 1 dargestellten Systems, tane Iststellung des verstellbaren Maschinenelemen-

Fig.4a und 4b nach Aneinanderfügung entlang 35 tesll mit einem Signal verglichen, das die momender angedeuteten Linie k-k ein Blockschaltbild eines tane und sich dynamisch ändernde Sollstellung des verbesserten Steuerungssystems mit weiteren erfin- Elementes darstellt. Auf Grund dieses Vergleiches dungsgemäßen Merkmalen, wird ein Fehlersignal erzeugt, dessen Polarität und

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Änderung des Größe dem Vorzeichen und Ausmaß der zwischen verbesserten Systems von Fig. 4a und 4b, bei der 40 der augenblicklichen Soll-.und der augenblicklichen an Stelle einer Subtrahierschaltung ein Vergleicher Iststellung bestehenden Abweichung entspricht Auf benutzt wird, diese Weise wird erreicht, daß die Geschwindigkeit

Fig..6 eine graphische Darstellung der Zeitbezie- des Maschinenelementes derjenigen Geschwindigkeit hungen der Signale im Grundsystem von Fig. la entspricht, mit der sich die befohlene oder SoII- und Ib während drei aufeinanderfolgender Perioden 45 momentanstellung ändert. ... , -

und · ■ Hierbei sind Vorkehrungen getroffen, um -ein

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Zeitbezie- Rückführungssignal zu erzeugen, dessen Phasenlage hungen der Signale im verbesserten Steuerungssystem gegenüber einem Bezugssignal bzw. dem periodischen von Fig. 4a und 4b während aufeinanderfolgender Zählerstand eines Zählers die augenblickliche Ist-Perioden, bei denen ähnliche Bedingungen wie in 50 stellung des verstellbaren Maschinenelementes 11 an-Fig. 6 vorliegen. zeigt. Hierzu können verschiedene, spezielle Einrich-

Die detaillierte Darstellung und Beschreibung der tungen benutzt "werden. In dem hier dargestellten Erfindung erfolgt an Hand eines bevorzugten sowie Ausführungsbeispiel ist ein Impulsgenerator 21 voreines weiteren Ausführungsbeispiels. Die Erfindung gesehen, dessen mit einer konstanten, vorbestimmten beschränkt sich jedoch keineswegs auf die aufgezeig- 55 Frequenz auftretende Impulse durch einen Zähler 23 ten und beschriebenen Details, sondern umfaßt viel- in ihrer Impulsfolgefrequenz geteilt werden, um eine_ mehr alle Änderungen, Ersatz- und gleichbedeuten- Bezugsschwingung zu 'erzeugen, die mit einer zwei-" den Lösungen, soweit sie in dem durch-die Patent- ten'niedrigeren Frequenz" auftritt Auf die Bedeutung anspräche abgegrenzten Rahmen der Erfindung des Zählers 23 wird noch nachstehend näher eingeliegen. - 6<j gangen. Bei dem in "Fig. !'dargestellten Ausfüh-

Einzelbeschreibune rungsbeispiel des Systems arbeitet der.Impulsgehera--

mnzeiDescüreibung tor 21 mit einer Frequenz von 500 kHz. Der Zähler

■ Im Teill werden mehrere grundsätzliche Merk- 23 zählt bis Tausend, so daß an seinem letzten male der Erfindung als Teile eines ersten Grund- »Übertrags«-eingang eine mit einer Frequenz von Systembeispiels beschrieben. Eine mögliche Ände- 65 500Hz wiederkehrende . rechteckige Bezugsschwinrung, die in Fig. 5 dargestellt ist, wird im Teil 2 gungA,auftritt .

beschrieben. Weitere Merkmale der Erfindung, die Mit Hilfe eines Sinusschwingungsformers 25 wird

sich mit der Vermeidung von Sprüngen befassen, die rechteckige 500-Hz-Bezugsschwingung A in eine

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wiederkehrende, sinusförmige SOO-Hz-Bezugsschwin- odehmitte des Rückführungssignals C und der Begung B umgeformt, die mit der rechteckigen Bezugs- zugsschwingung B das Vorzeichen und Ausmaß der schwingung A vorzugsweise phasengleich ist. Jedoch Abweichung des Maschinenelementes von dem bewird die Funktionstüchtigkeit des Systems nicht be- treffenden Bezugspunkt wieder (Fig. 2a bis 2c). Die einträchtigt, wenn-sich durch die Schwingungsumfor- S jeweiligen Stellen der Bezugspunkte entlang der Bemung ein konstanter Phasenwinkel zwischen den wegungsbahn, an denen das Rückführungssignal C beiden wiederkehrenden Schwingungen A und B er- mit der Bezugsschwingung B phasengleich ist, lassen gibt. -·■·"."- -^: y -"-■--: sich einstellen, indem der Ständer des Funktions-

Zuni Anzeigen der augenblicklichen Iststellung des gebers 27 gedreht und dann wieder arretiert wird: . verstellbaren Maschinenelementes 11 sind Mittel vor- iö Die soeben beschriebenen Phasenbeziehungen sind gesehen, um ein wiederkehrendes Rückführungs- in Fig.2a bis 2c dargestellt. In Fig.2a eilt das signal zu erzeugen, das durch die Polarität und Rückführungssignal C der Bezugsschwingung 2? um Größe seines Phasenwinkels gegenüber der Bezugs- einen kleinen Winkel^,, nach und deutet damit an, schwingung B das Vorzeichen und Ausmaß der Ab- daß sich das verstellbare Maschinenelement 11 auf weichung des verstellbaren Elementes von einer Be- 15 einer Seite eines der Bezugspunkte, etwa rechts von zugsstellung anzeigt Für diesen Zweck eignen sich diesem, befindet. In Fig. 2b eilt das Rückführungsinsbesondere synchronisierte Induktionsvorrichtun- signal C der Bezugsschwingung B um einen größeren gen mit zwei relativ beweglichen Teilen. Es sind Winkel φ_{2 b} nach und zeigt damit an, daß sich das zahlreiche solcher Induktionsvorrichtungen bekannt. Maschinenelement 11 noch weiter von der Stelle des Sie können als Funktionsgeber (resolver) oder lineare ao Bezugspunktes entfernt hat, an der es sich zu dem »Inductosyn«maßstäbe ausgebildet sein. Für Be- Zeitpunkt befand, für den die Kurvenformen von schreibungszwecke ist die synchronisierte Induktions- Fig. 2a gelten. Fig. 2c zeigt die Phasenbeziehung vorrichtung hier als Funktionsg'eber 27 dargestellt, zwischen dem Rückführungssignal C und der Bezugsder einen Ständer mit zwei Ständerwicklungen 29 und schwingung B, wenn sich das Maschinenelement 11 31 sowie einen Rotor mit einer'Rotorwicklung33 35 auf der der in Fig. 2a und 2b dargestellten Seite aufweist. Der Rotor des Funktionsgebers ist über ein eines Bezugspunktes gegenüberliegenden Seite befingeeignetes (nicht gezeigtes) Zahnräderwerk mit der der. .In einem, solchen Fall eilt das Rückfühnings-Leitspindel 15 mechanisch gekuppelt, so daß sich signale der BezugsschwingungB um einen Winke der Rotor des Funktionsgebers mitdreht, wenn die q>_2c vor. ■ - -

Leitspindel durch den Stellmotor 13 gedreht wird. 30 . ■ . .. . ,_

Die Übersetzung kann dabei beispielsweise so ge- " ^b) ^{Dle sich} dynamisch ändernde, numerische .

wählt sein, daß der Rotor des Funktionsgebers bei ' ' Führungsgröße

einem Vorschub von 2,5 mm (0,1 Zoll) des verstell- Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, das verbaren Maschinenelementes 11 jeweils eine Umdre- stellbare Maschinenelement 11 so zu steuern, daß hung macht. ./ ~ "· / ' 35 Ausmaß, Richtung und Geschwindigkeit seiner Bewe-

Der Funktionsgeber 27 wird durch die seiner Ro- gung mit dem Ausmaß, der Richtung bzw. der Getorwicklung 33 zugeführte," sinusförmige Bezugs- schwindigkeit der Änderung einer sich dynamisch schwingung B erregt Das sich ergebende-pulsierende ändernden, digital dargestellten Führungszahl überMagnetfeld induziert in den Ständerwicklungen 29 einstimmen. Diese Führungszahl zeigt durch ihren und- 31 ein Paar sinusförmige Signale, deren Ampli- 40 Augenblickswert die jeweilige augenblickliche Solitude sich als Sinus- und Kosmusfunktion der Winkel- stellung des Maschinenelementes an. Zur Veranstellung der Ständerwicklungen gegenüber der Rotor- schaulichung einer Anwendungsmöglichkeit der vorwicklung33 ändert. _ - liegenden Erfindung zeigt Fig. 1 eine typische An-

Mit Hilfe eines Phasenschiebers 37 werden die an Ordnung zur Erzeugung und Darstellung einer solden Ständerwicklungen 29 und 31 des Funktions- 45 chen dynamischen Führungszahl mittels elekktrischer .gebers auftretenden sinusförmigen, amplitudenverän-' Digitalsignale. Derartige Führungszahlen lassen sich derlichen Signale in ein einziges sinusförmiges Si- aber auch mittels anderer Geräte und Verfahren ergnalC umgewandelt, dessen Amplitude konstant ist, zeugen und darstellen.·

dessen Phase sich jedoch gegenüber der sinusförmi- Bei numerischen Steuerungen für Werkzeugmaschi-

gen Bezugsschwingung B bei jeder Umdrehung des 50 nen ist.es allgemein üblich, die Verstellbewegungen Rotors des Funktionsgebers um 360° verschiebt einer Anzahl von sich in mehreren Achsen bewegen-Derartige Phasenschieber sind in der Technik be- den Elementen so zu steuern, daß zwischen einem kannt. Ein geeigneter Phasenschieber ist beispiels- ' Werkstück und einem spanabhebenden Werkzeug weise in der USA.-Patentschrift 3 215 915 offenbart Bewegungsschritte gewünschter Länge und unter-Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird 55 "schiedlicher Raumwinkel erzeugt werden.Wie Fig. 1 die Rotorwicklung 33 des Funktionsgebers bei jeder zeigt, ist ein Lochstreifenleser 39 vorgesehen, der von 2,5-mm-Verstellbewegung des Maschinenelementes einem Lochstreifen 39 α die numerisch programmierte 11 um 360° gedreht, so daß bei jeder derartigen Ber Information blockweise abliest und seine Ausgangswegung des Maschinenelementes das Rückführungs- signale einem numerischen Umrißgeber 41 zuführt, signal C gegenüber der Bezugsschwingung B um 60 welcher außerdem über eine Leitung 42 noch Ein-360° in der Phase verschoben wird. Bei der Weiter- gangsimpulse vom Impulsgenerator 21 erhält. Numebewegung des Maschinenelementes 11 wird das rische Mehrachsen-Umrißgeber, wie der bei 41 dar-· Rückführungssignal C mit der Bezugsschwingung B gestellte Umrißgeber, sind in der Technik bekannt an im Abstand von 2,5 mm aufeinanderfolgenden und brauchen daher hier nicht im einzelnen beschrie-Bezugspunkten in Phase gebracht Bewegt sich das 65 ben zu werden. Es sei lediglich erwähnt, daß ein sol-Maschinenelement 11 von einem solchen Bezugs- eher Geber die Aufgabe hat, auf den Leitungen 43, punkt nach links oder rechts, so gibt die Polarität 45 und 47 Führungswerte in Form von Impulsserien und Größe des Phasenwinkels q>₂ zwischen der Peri- für die drei Bewegungsachsen x, y und ζ zu erzeugen.

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Derartige für eine bestimmte Bewegungsachse er- gibt die Einerdekade 49-1 einen Impuls an die Zehzeugte Führungsimpulse stellen jeweils einen be- nerdekade 49-2, und bei dem hundertsten Eingangsstimmten Streckenabschnitt der Sollbewegung dar ' impuls schaltet die Zehnerdekade 49-2 die Hunder-(beispielsweise 0,0025 mm). Ihre Gesamtzahl und terdekade 49-3 um eins weiter. Jede der drei Deka-Frequenz bezeichnen daher Sollausmaß und Sollge- 5 den stellt sich von selbst nach Empfang des. zehnten schwindigkeit einer Verstellbewegung entlang der be- Impulses wieder zurück. Der aus drei Dekaden betreffenden Achse. Durch Koordinieren der Anzähl stehende Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 hat also eine und Frequenz der Führungsimpulse für die x-, y- und Gesamtkapazität von 999, wobei die Gesamtzahl der Z-Achsen ergeben die Distanz- und Geschwindigkeits- gespeicherten Impulse "jeweils durch eine eindeutige komponenten der einzelnen Achsen eine kombinierte io Signalkombination auf "den-zwölf Ausgangsleitungen Bewegung bestimmten Ausmaßes und mit einem be- dargestellt wird. -" 1 " --" · --■
stimmten Winkel im Raum. '· Zur Umschaltung der Zählweise des Vorwärts-

Das in Fig. 1 gezeigte Maschinenelement 11 soll Rückwärts-Zählers 49 wird seine Rückwärtszähl-

entlangderx-Achse verstellbar sein. Die Art, wie die- Steuerklemme aktiviert, wodurch sich die an den

ses Element unter dem Einfluß der vom Umrißgeber is Ausgangsklemmen des Zählers auftretende Zahl mit

41 auf der Leitung 43 erzeugten Führungsimpulse ge- jedem an seinem Eingang eintreffenden Impuls um

steuert wird, wird nachstehend im einzelnen beschrie- eins verringert. -- , .-.-,*-

ben. Da zur Steuerung von Elementen entlang der Die an den Ausgängen des Vorwärts-Rückwärts-

y- und der z-Achseim wesentlichen die gleiche Vor- Zählers 49 auftretende Zahl stellt die augenblickliche

richtung wie die für die x-Achse dargestellte Vorrich- so Sollstellung des verstellbaren Maschinenelementes 11

tung benutzt werden kann, ist nur die Vorrichtung auf der *-Achse dar, und die Geschwindigkeit, mit

für die x-Achse im einzelnen dargestellt. welcher diese signalisierte Zahl sich ändert, stellt die

Der Umrißgeber 41 empfängt die Information vom Sollgeschwindigkeit des Elementes dar. Um das Ma-

Lochstreifenleser 39 und zeigt durch Signale auf der schinenelement 11 in +x-Richtung mit einer vorge-

Leitung 51 oder 53 an, ob die von den Führungs- 35 gebenen Geschwindigkeit zu verstellen, wird die vom

impulsen auf der Leitung 43 bestimmte Bewegung in Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 gemeldete Zahl um

positiver oder negativer Richtung erfolgen soll (+x einen Betrag und mit einer Geschwindigkeit erhöht,

nach rechts und —x nach links, wie neben dem Ma- die der gewünschten Verstellbewegung und Geschwin-

schinenelement 11 angedeutet). Fernet sei angenom- digkeit des Elementes entsprechen. In ähnlicher

men, daß keiner der auf der Leitung 43 auftretenden 30 Weise wird die vom Zähler signalisierte Zahl um

Führungsimpulse mit den vom Impulsgenerator 21 einen entsprechenden Betrag "und mit einer entspre-

erzeugten Impulsen zeitlich zusammenfällt. chenden Geschwindigkeit verringert, wenn das EIe-

Die Führungsimpulse auf der Leitung 43 erschei- ment in der —x-Richtung bewegt werden soll. Wird nen zeitlich nacheinander. Um sie in eine digitale also der numerische Umrißgeber 41 vom Lbchstrei-Führungszahl umzuwandeln, die sich mit einer der 35 fenleser39 unterrichtet, daß das Maschinenelement Führungsimpulsfrequenz proportionalen Geschwin- 11 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in der digkeit ändert, werden diese Impulse dem Eingang +x-Richtung zu bewegen ist, so gibt er über die eines speichernden Vorwärts-Rückwärts-Zählers 49 Vorzeichenleitung 51 ein +x-Signal an die Vorwärtszugeführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat - zähl-Steuerklemme des Vorwärts-Rückwärts-Zählers der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 drei in Kaskade 40 49 ab und führt dem Zähler über die Leitung 43 eine geschaltete Dekaden, und zwar die Einerdekade 49-1, Serie von für die Bewegung entlang der x-Achse vordie Zehnerdekade 49-2 und die Hunderterdekade gesehenen Führungsimpulsen zu, wobei die Anzahl 49-3, welche die Einer-, Zehner bzw. die Hunderter- " der Impuls^ die in der +x-Richtung zurückzulegende stelle einer Zahl speichern. Außerdem ist der Zähler Distanz und die Impulsfolgefrequenz die Geschwinnoch mit Vor- und Rückwärtszählsteuerklemmen ver- 45 digkeit beinhaltet.

sehen, die mit den Vorzeichenleitungen 51 bzw. 53 Nimmt man zum Zwecke der Beschreibung an, daß verbunden sind. Jede Dekade besteht aus vier in jeder Führungsimpuls der x-Achse eine Sollbewegung Kaskade geschalteten und über geeignete Torschal- " von 0,0025 mm darstellt, so werden bei einer mit tungen miteinander verbundenen Flipflops und gibt einer Geschwindigkeit von 50mm/sec in +x-Richihre gespeicherte Ziffer in binär verschlüsselter Dezi- 50 tung durchzuführenden Verstellbewegung von 25 mm malschreibweise auf vier Ausgangsleitungen. Der- 10 000 Führungsimpulse der x-Achse mit einer Freartige Zähldekaden sind in der Technik bekannt und quenz von "20 kHz dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler brauchen daher hier nicht näher beschrieben zu 49 zugeführt. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 werden. Jedes Dekadensignal soll die ür der jeweili- würde also theoretisch den gespeicherten und signaligen Dekade gespeicherte Dezimalziffer im 5421-Code 55 sierten Führungswert um 10000 erhöhen. Da er darstellen. Entsprechend diesem Code sind den vier jedoch nur die untersten drei Stellen signalisiert, wird Ausgangsleitungen einer jeden Dekade die Wertig- die auf den zwölf Ausgangsleitungen des Zählers im keiten 5, 4, 2 und 1 zugeordnet. Die Darstellung der 5421-Code digital dargestellte Führungszahl von 000 Dezimalzahlen I. bis 9 erfolgt dabei durch Signale auf auf 999 erhöht und dieser Zählvbrgang dann noch einer oder mehreren Leitungen, deren Gesamtwertig- 60 neunmal wiederholt, so daß sich am Schluß 000 erkeit gleich der signalisierten Zahl ist. Selbstverständ- gibt. Obwohl also die Gesamtkapazität des Vorwärtslich können auch andere Binärsysteme verwendet Rückwärts-Zählers 49 nur 999 beträgt, kann die Gewerden. Der hier beschriebene 5421-Code ist daher samtzahl der empfangenen Führungsimpulse der lediglich als Beispiel gedacht. x-Achse sehr wohl darüber liegen. Tatsächlich signa-

Ist die Vorwärtszähl-Steuerklemme aktiviert, so 65 lisiert also der Vorwärts-Rückwärts-Zähler beim Darwird die auf den Ausgangsleitungen der Einerdekade stellen einer Führungszahl durch eine Anzahl von

49-1 erscheinende Zahl bei jedem Eingangsimpuls Führungsimpulsen jeweils nur die drei niedrigsten

um eins erhöht. Bei jedem zehnten Eingangsimpuls Stellen der Führungszahl. Wie noch weiter unten er-

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sichtlich wird, reicht dieser Teil der gesamten Füh- sters 57 digital gemeldete Führungszahl wird also im rungszahl jedoch für einen einwandfreien Betrieb des vorliegenden Beispiel in gleichen Zeitabständen geSystems aus. ändert bzw. weitergeschaltet, wobei jedoch Richtung

Bezeichnen die auf der Leitung 43 auftretenden und Durchschnittsgeschwindigkeit der Änderung der

Führungsimpulse eine Bewegung in Minusrichtung 5 vorgegebenen Richtung bzw. der vorgegebenen Ge-'

und liefert die Vorzeichenleitung 53 ein dement- schwindigkeit der Verstellbewegung entsprechen. Die sprechendes Wirksignal an die Rückwärtszähl-Steuer- Weiterschaltung erfolgt so häufig (z. B. fünfhundert-

klemme, so zählt der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 mal pro Sekunde), daß der Betrag, um den sich die einfach in umgekehrter Richtung, so daß sich die adf dargestellte Führungszahl jeweils ändert, nie zu groß

seinen zwölf Ausgangsle/.tungen angezeigte Führungs- io werden kann, und zwar auch dann nicht, wenn die

zahl bei jedem Führungsimpuls um eins verringert. vom Umrißgeber 41 kommenden Führungsimpulse

Der Vorwärts-Rückwsrts-Zähler 49 signalisiert also verlangen, daß das Maschinenelement 11 mit der

in digitaler, binär verschlüsselter Dezimalform eine maximal programmierbaren Geschwindigkeit bewegt

Führungszahl, die sich in einer Richtung und mit wird. " " ■

einer Geschwindigkeit ändert, welche einer für das 15 Die weitergeschaltete, sich dynamisch ändernde

Maschinenelement 11 vorgegebenen Bewegungsrich- Führungszahl'läßt sich von einer beliebigen, geeigne-

tung und -geschwindigkeit entsprechen. ten Quelle ableiten. Der hier dargestellte Umrißgeber

Bei der bis hier beschriebenen Einrichtung ändert 41, der die dem speichernden Vorwärts-Rückwärtssich die vom Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 signali- Zähler 49 zugeführten Führungsimpulse erzeugt, ist sierte Führungszahl in gleich großen Stufen und mit ao also lediglich als Beispiel gedacht,
unterschiedlicher Geschwindigkeit, die von. der Fre- " „ .. , ' . , „ , , '
quenz der empfangenen Führungsimpulse. abhängt. ^c) ^{Die sich} W^h ändernde Bezugszahl
Aus einem noch nachstehend ersichtlich werdenden Erfindungsgemäß sind ferner Vorkehrungen getrof-Grund ist es wünschenswert, die sich ändernde Füh- fen, um Impulse zu erzeugen, welche eine Bezugszahl rungszahl mit einer anderen Art Änderung zu signali- 35 in digitaler Form darstellen, die sich während aufeinsieren, und zwar insbesondere einer solchen, bei der ■ anderfolgender Zeiträume in kleinen, gleich großen die Führungszahl in jeder Periode der Bezugsschwin- Stufen von einem ersten vorgegebenen bis zu einem gung B (d. h. einmal während jedes Zyklus des Zäh- zweiten vorgegebenen Wert zyklisch ändert. Diese lers 23) nicht mehr als einmal periodisch weiter- signalisierte Bezugszahl selbst unterliegt somit aufgeschaltet (updated) wird. Zu diesem Zweck werden 30 einanderf olgenden Änderungszyklen, gegenüber denen die auf den zwölf Ausgangsleitungen des speichern- ein Vergleichssignal seine Phasenlage ändern kann. den Vorwärts-Rückwärts-Zählers 49 auftretenden Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfin-Impulse über Torschaltungen 55 in die entsprechen- dung ändert sich die Bezugszahl während jeder den Binärspeicherelemente eines aus drei Dekaden Periode der Bezugsschwingung B gleichmäßig in bestehenden Speicherregisters 57 periodisch parallel 35 kleinen' Stufen von einem Wert zu einem anderen, eingespeichert. Obwohl solch eine Einspeicherung Die Bezugszahl ändert sich also zyklisch von einem unter dem Einfluß von zeitlich gesteuerten Taktimpul- ersten bis zu, einem zweiten Wert in gleich großen sen erfolgen kann, ist in dem Ausführungsbeispiel Stufen, die während jeder Periode der Bezugsschwingemäß Fig. 1 ein Entschlüssler 61 vorgesehen, der gungB in gleichen, kurzen Zeiträumen und synchron mit dem Zähler 23 verbunden ist und auf einer Lei- 40 zu der Bezugsschwingung (gleiche Periodenintervalle | turig 62 jeweils dann einen Ausgangsimpuls erzeugt, und phasenkonstant) auftreten,
wenn der Zähler 23 einen vorbestimmten Zählerstand Im einzelnen sind Mittel vorgesehen, um binär vererreicht, im vorliegenden Fall 250. Dieser Ausgangs- schlüsselte Dezimalimpulse zu -erzeugen, die sich änimpuls wird einer »öffnungs«klemme der Torschal- dem und dadurch eine Bezugszahl anzeigen, die wäh- Λ tungen 55 zugeführt und bewirkt ein kurzzeitiges 45 rend jeder Periode der Bezugsschwingung S in gleich öffnen dieser Torschaltungen, so daß der Inhalt des großen Schritten und gleichen Zeitabständen linear Vorwärts-Rückwärts-Zählers 49 parallel ins Spei- zu-'oder abnimmt. Beispielsweise steigt die Bezugscherregister 57 übertragen wird. Signalisiert also der zahl zyklisch von einem Mindestwert (z. B. 000) auf Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 in dem Augenblick, " einen Höchstwert (beispielsweise 999) an und wiederda die Torschaltungen 55 öffnen, beispielsweise die 50 holt sich dann synchron zur'Bezugsschwingung B. Dezimalzahl 467, so wird das Speicherregister 57 so Die einzelnen Stufen der Bezugszahl entsprechen also eingestellt, daß es die Zahl 467 speichert und diese tatsächlich jeweils einem Zeitabschnitt einer Periode Zahl durch Impulse auf seinen zwölf Ausgangsleitun- der Bezugsschwingung, wobei diese in viele kleine gen in binär verschlüsselter Dezimalschreibweise dar- Zeitabschnitte unterteilt ist, deren Anzahl gleich der stellt. 55 Anzahl der bei der Änderung der Bezugszahl auf-

Die auf den Ausgangsleitungen des Speicherregi- tretenden Stufen ist. " .

sters digital dargestellte Führungszahl ändert sich In der hier dargestellten bevorzugten und vorteil-

also dynamisch, wobei jedoch der Abstand zwischen haften Ausführungsform der Erfindung wird die sich ·

den Zeitpunkten, zu denen sie sich ändert, nicht klei- zyklisch ändernde und mit der Bezugsschwingung B

ner ist als die Periodendauer der Bezugsschwin- 60 synchronisierte Bezugszahl digital signalisiert, und

gung5. Anders ausgedrückt, die Führungszahl ändert ■ zwar durch denselben'Zähler23, der auch die Im-

sich fünfhundertmal pro Sekunde, und zwar jeweils pulse des Impulsgenerators 21 aufteilt; um die Be-

in dem Augenblick, da der Zähler 23 den Zählerstand zugsschwingung zu erzeugen. Da der aus drei Deka-

250 durchläuft. Wie weit sich die Führungszahl bei den bestehende Zähler 23 500-kHz-Impulse vom Im-

jeder »Weiterschaltung« ändert, hängt davon ab, um 65 pulsgenerator 21 empfängt, zählt· er somit zyklisch

wieviel sich der Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts- von der Dezimalzahl 000 bis 999, und zwar fünf-

Zählers49 seit der voraufgegangenen Weiterschaltung hundertmal pro Sekunde. Der Zähler 23 besteht aus

geändert hat. Die vom Ausgang des Speicherregi- einer Einerdekade 23-1, einer Zehnerdekade 23-2

15 16

und einer Hunderterdekade 23-3, die in Reihe ge- Bezugsmittelpunktswert bezeichnet), den die vom

schaltet sind und jeweils" vier Flip-flops enthalten, Zähler signalisierte Bezugszahl in dem Augenblick welche über (nicht gezeigte) Torschaltungen zusam- hat, in welchem die Bezugsschwingung den Mittelmengeschaltet sind. Jede Dekade zählt also periodisch punktß₀ ihrer Periode erreicht, beliebig sein kann, von 0 bis 9 und gibt ihren Inhalt im 5421-Binärcode 5 Die hier zwischen der rechteckigen"JSezugsschwin-

aüf vier Ausgangsleitungen bekannt. Der Zähler 23 gungvi, der sinusförmigen Bezugsschwingung B und arbeitet also in der gleichen Weise wie der Vor-Rück- der vom Zähler 23 signalisierten Bezugszahl - an—

wärtszähler 49, wenn dieser »vorwärts« zählt. ' genommene Phasenbeziehung ist in Figf2a "durch

Mit jeder Serie von tausend Impulsen des Impuls- den positiv verlaufenden Anstieg ZT(Bezugsz'ahl) dar- '■-generators 21 durchläuft der Zähler 23 nacheinander io gestellt. Die- links vom Anstieg D befindliche, senk-.

tausend verschiedene Stellungen von 000 bis 999, rechte Maßeinteilung zeigt, daß die vom Zähler 23 ~

wobei er in jeder Stellung auf seinen zwölf Ausgangs- gemeldete Bezugszahl (Anstieg D) während einer-

leitungen im 5421-Binärcode die Anzahl der "Impulse ganzen Periode der rechteckigen Bezugsschwingung^i

anzeigt, die er empfangen hat. Der tausendste Impuls gleichmäßig von 000 auf 999 zunimmt und daß die

stellt den Zähler 23 wieder auf 000 zurück, so daß 15 Bezugsschwingung ihren Mittelpunkt in dem Augen- ■

er an seinem Ausgang mit dem Anzeigen einer neuen blick erreicht, da der Zähler 23 gerade auf 500, der -_

Serie von sich erhöhenden Zahlen beginnen kann. . Mitte seines Gesamtzählbereiches, stehL'-Die gleichen .".

Während jeder Periode der Bezugsschwingung B Beziehungen gelten auch für die BezugsschwingungB, " durchläuft der Zähler 23 seinen Zyklus einmal voll- da hier angenommen ist, daß sich diese Schwingung ständig. Welche Phasenlage der sich periodisch wie- 20 mit der Bezugsschwingung A in Phase befindet, derholende Zählerstand und die Bezugsschwingung B Sollte die Bezugsschwingung B jedoch möglicherzueinander einnehmen, ist unwesentlich, solange diese weise der Bezugsschwingung A um einen konstanten Phasenlage konstant bleibt; d. h., der Zähler 23, des- Phasenwinkel von 90° nacheilen, so lautet der Besen Zählkapazität 1000 beträgt, kann beispielsweise zugsmittelpunktswert der signalisierten, sich ändernin dem Augenblick den Zählerstand 150 erreichen, 05 den Zahl 750. . ' ;. . '. ." in dem eine Periode der BezugsschwingungS beginnt. . An Stelle eines Zählers, der im Turnus aufwärts Den Zählerstand 650 erreicht der Zähler dann in der zählt, um Signale zur Darstellung einer sich zyklisch Mitte dieser Periode (d. h., wenn der negativ verlau- . erhöhenden Bezugszahl zu erzeugen, kann natürlich fende Nulldurchgang erfolgt). Zu Beginn der nach- auch ein ähnlicher Zähler verwendet werden, "der im , sten Periode der Bezugsschwingung lautet sein Zäh- 30 Turnus abwärts zählt und somit eine sich, zyklisch !erstand dann wieder 150. Bei dem dargestellten verringernde Bezugszahl anzeigt. -"' - ' System ist zur Vereinfachung der Beschreibung an- * .

genommen, daß die rechteckige Bezugsschwingung A P) °» ^durch. digitalen Vergleich erzeugte, ^ vom »Übertrags«-ausgang des letzten Flipflops der zeitbesümmte Vergleichsimpuls ^ Hunderterdekade 23-1 des Zählers 23 abgenommen 35 Erfindungsgemäß sind Vorrichtungen getroffen, um wird und daß die rechteckige Bezugsschwingung A stets dann einen Vergleichsimpuls zu erzeugen, wenn und die sinusförmige Bezugsschwingung B in Phase die sich zyklisch ändernde und digital angezeigte Besind, so daß der Zähler zu Beginn einer Periode der zugszahl gleich der sich periodisch ändernden Füh-Bezugsschwingung B jeweils auf' 000 steht und dann rungszahl ist Auf diese Weise ändert sich der Phabis zum Ende der ersten Halbperiode (d. h. bis zum 40 senwinkel oder die Phasenmodulation des Vergleichs-Augenblick des Nulldurchganges S₀) bis 500 zählt impulses in Vorzeichen und Größe (bezogen auf die und zu Beginn der nächsten Periode der Bezugs- zyklischen Intervalle der vom Zähler 23 gemeldeten , schwingung B wieder in seine Ausgangsstellung 000 Bezugszahl). entsprechend der Richtung und Größe {) zurückkehrt. Durch Ableitung der Bezugszahlimpulse der Änderungen in der Führungszahl.. Der Ver- und der Bezugsschwingung B vom selben Zähler 23 45 gleichsimpuls wird erzeugt, indem die sich zyklisch wird also eine Synchronisierung der Frequenzen so- ändernde Bezugszahl und die * sich dynamisch änwie eine feste Zeitbeziehung zwischen den Perioden dernde Führungszahl miteinander verglichen werden, der signalisierten Bezugszahl und der Bezugsschwin- so daß ach der Phasenwinkel des Vergleichsimpulses gungß erreicht. - in Vorzeichen und Größe"~(bezogen.auf die wieder- _·-

Wie bei der Einerdekade23-1 dargestellt, besteht 50 kehrende BezugsschwingungA, die gegenüber den-

jede der drei Dekaden des Zählers aus vier Flipflops. zyklischen Intervallen der Bezugszahl eine feste Pha-

Um eine im 5421-Binärcode verschlüsselte Dezimal- senlage hat), entsprechend dem Vorzeichen und der

zahl zu erzeugen, sind diese Flipflops durch Tor- Größe der Differenz· zwischen dem Mittelpunktswert ^

schaltungen in an sich bekannter und. daher nicht der sich zyklisch ändernden Bezugszahl (der hier bei- ^

dargestellter Weise so zusammengeschaltet, daß das 55 spielsweise. 500 beträgt) und dem Aügenblickswert

letzte Flipflop jeder Dekade seinen Zustand nach der * weitergeschalteten« "Führungszahl -ändert. Die -

dem fünften und zehnten von der Dekade empfan- digitale Aussage der.sich dynamisch ändernden.Füh-..^:

genen Impuls ändert. Das letzte Flipflop der Hunder- rungszahl wird also in eine-entsprechende phasen- ^

terdekade 23-1 ändert also seinen Zustand, nachdem analoge Änderung umgewandelt, da sich der.Phasen-, "-;

der Zähler 23 den fünfhundertsten und tausendsten 60 winkel zwischen dem Vergleichsimpuls und der .Be- ?;

Impuls erhalten hat und nachdem dem Zähler jeweils zugsschwingung in Größe, Vorzeichen und mit einer

fünfhundert aufeinanderfolgende Impulse zugeführt Durchschnittsgeschwindigkeit ändert, die der Größe,

worden sind. Auf diese Weise fällt die Mitte einer dem Vorzeichen bzw. der Durchschnittsgeschwindig-

jeden Periode der Bezugsschwingung B (hier als keit der Änderung in der Führungszahl entsprechen,

negativ verlaufender Nulldurchgang B₀ dargestellt) 65 Wie Fig. 1 zeigt, erfolgt dieser Vergleich der bei-

mit dem Mittelwert (hier 500) des Zahlenbereiches, den digital dargestellten, sich jedoch ändernden Zah-

den die Bezugszahl durchläuft, zeitlich zusammen. Es len, indem die zwölf Ausgangsleitungen des Zählers

versteht sich jedoch, daß der Wert (nachstehend mit 23 und die zwölf Ausgangsleitungen des weiter-

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geschalteten Speicherregisters 57 mit den' betreffen- Mittenwert (hier 500) der Bezugszahl D entsprechen, den Eingängen eines schnell arbeitenden, mehrstelli- Bei einem sich von 000 bis 999 erstreckenden Gegen Vergleichers 59 verbunden werden. Vergleicher, samtbereich der Bezugszahl D.ist also der Vergleichsdie mit binär verschlüsselten Dezimalzahlen arbeiten, impuls F mit dem nach Minus verlaufenden Nullsind dem Fachmann bekannt, so daß der Vergleicher 5 durchgang B₀ ' der Bezugsschwingung B genau in 59 hier nicht näher dargestellt oder beschrieben wer- Phase, und der Phasenwinkel φ_ί ist Null, wenn die den muß. Es ist jedoch "nützlich zu wissen, daß der Führungszahl E den Wert 500 hat Bei Führungswer-Vergleicher ein Vergleichssignal F in.' Form eines ten unterhalb 500 eilt der Vergleichsimpuls F dem kurzen Impulses auf seiner Ausgangsleitung 59 a nur Nulldurchgang B₀ vor. Liegen die Führungsweite dann erzeugt, wenn die auf den Ausgangsleitungen io über 500, so eilt er dem Nulldurchgang B₀ nach. Hat des Zählers 23 im 5421-Binärcode digital dargestellte die Führungszahl den Wert 400, so eilt der Ver-Bezugszahl gleich der weitergeschalteten, auf den - gleichsimpuls dem Nulldurchgang B₀ um (400 bis Ausgangsleitungen des Speicherregisters 57 im 5421- <-_nfV. _v 360° _α ,_o , ,. „.:. ,,

Binärcode digital dargestellte Führungszahl ist Zur - ⁵⁰⁰) ^X lööö = ~ ^{36 νΟΓ}· ^{Lwäet ώβ} Fuhnmgszahl Vermeidung ungewollter Vergleichsimpulse, die 15 dagegen 510, so eilt der Vergleichsimpuls dem NuIldurch »Pulsieren« (ripple) im Zähler entstehen kön- ^_mnu-„_a^_n » „^ /^m κ·* κηπ\ ν 360° _ , ~ _ήΟ nen, kann der Vergleicher normalerweise abgeschaltet *"«*&*& B₀ um (510 bis 500) X _w - + 3,6
und durch Anlegen, eines Impulses an eine Steuer- nach. Dieser Phasenwinkel φ₁ stellt die Augenblicksklemme 59 & jeweils kurz nach dem Auftreten eines Sollstellung des verstellbaren Maschinenelementes 11 Impulses vom Impulsgenerator 21 eingeschaltet wer- ao zum nächstgelegenen Bezugspunkt des Funktionsden. Derartige Takt- oder Zeitgebervorrichtungen gebers 27 dar. Im weiteren Rahmen der vorliegenden zum Anschalten des Vergleichers sind an sich be- Erfindung läßt sich die relativ zur Bezugsschwingung kannt und werden daher hier nicht näher beschrie- auftretende Phasenvariation der Vergleichsimpulse F ben. direkt in einem offenen Regelsystem — ohne Rück-

Wie ersichtlich, wird die Bezugszahl in jedem as führung — verwenden. Die Phasenlage der Ver-Zählzyklus (von 000.bis 999) irgendwann während gleichsimpulse F läßt sich dabei "direkt in eine des Zyklus gleich der digital dargestellten Führungs- variable Gleichspannung umwandeln, die einem Stellzahl, da diese als dreistellige Dezimalzahl stets inner- glied zugeführt wird. Gemäß einem anderen Aspekt halb des Bereiches liegt, der von der sich zyklisch der Erfindung ist jedoch vorgesehen, den Vergleichsändernden Bezugszahr durchlaufen wird. In jedem 30 impuls in einem geschlossenen Phasenfehler-Regel-Zyklus des Zählers 23 wird also zu irgendeinem Zeit- system anzuwenden, wie es nachstehend beschneben punkt ein Vergleichssignal erzeugt, das einen phasen- wird. ■

veränderlichen Führungsimpuls darstel.lt. Natürlich _{e) WeiterschaIten der} Führungszahl

kann die digital signalisierte Bezugszahl auch einen ■ · · .

anderen Mindest-Höchstwertbereich als den hier bei- -35 Um die Stellung und Geschwindigkeit des verstellspielsweise angegebenen Bereich von 000 bis 999 ■ baren Maschinenelementes 11 mit der vom Umrißdurchlaufen. In diesem Fall würde die sich dynamisch geber 41 vorgegebenen Stellung und Geschwindigkeit ändernde Führungszahl jedoch zu oft in solch einen , in Übereinstimmung zu halten, wird die im Speicheranderen Mindest-Höchstwertbereich fallen. register 57 befindliche Information periodisch er-Fig. 2a, b und c. zeigen; wie sich das Vergleichs- 40 neuert, wie bereits beschrieben, so daß der Vergleich signal F, d.h. der. phasenveränderliche Führungs- zwischen der FührungszahlE und der BezugszahlD impuls, in seiner Phasenlage gegenüber der Bezugs- auf der Grundlage neuer Information erfolgen kann, schwingungB ändert In diesen Figuren ist die- im Obwohl es an und für sich wünschenswert ist, den Speicherregister 57. befindliche Führungszahl durch Inhalt des Speicherregisters 57 häufig weiterzuschaldie waagerechte Linie £ dargestellt und der Augen-^ 45 ten, darf dies jedoch nicht öfter als einmal in jeder blick, in dem Gleichheit vorliegt, durch den Schnitt- ^Periode der:Bezugsschwingung erfolgen^ da andernpunkt zwischen der LinieE und dem Anstieg!) an- falls unter Umständen zwei miteinander kollidiegedeutet. ■ '- - · ."■>:.-. rende Vergleichsimpulse F.in. ein und derselben - ,-. Da sich die Bezugszahl~(Anstieg D) während jeder Periode der Bezugsschwingung B erzeugt werden. Die Periode der Bezugsschwingung B vom Mindest- bis 50 parallelen Torschaltungen 55 erhalten daher nicht ,auf den Maximalwert erhöht, wird der Augenblick öfter als einmal je Periode der BezugsschwingungB .■&

. oder die Phase, in welchem das Vergleichssignal F ■■ ein Öffnungssignal über die Leitung 62, um die im ..während^der Periode der Bezugsschwingung B auf- . Speicherregister 57 befindliche Information auf den

stritt, eindeutig durch, den Betrag bestimmt, auf den- im· Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 - aufbewahrten \ sich die Bezugszahl D erhöht hat, wenn sie gleich der 55 Führungswert weiterzuschalten. Das Öffnungssignal

^r» /Führungszahl E ist:Die-Phasenlage, die der Ver- ~~~, kann durch eine geeignete Takt- öder Zeitgeberschal-

J gleichsimpuls F in bezug auf die Phasenlage der Be- . tung erzeugt werden: Bei der hier dargestellten An-'-;-g

-zugsschwingung B einnimmt,, wird daher, von der. : Ordnung wild das .Öffnungssignal einfach vom Zäh-; -fc

Größe der Führungszahl E bestimmt," so daß der .'1er 23 mittels des Entschlüßlers 61 abgeleitet Dieser}'

■ Vergleichsimpuls F selbst ein zeitbestimmtes Füh- .60 Entschlüßler besteht aus einer Anzahl von Koinzi- _?

- rungssignal ist Nimmt man an, daß die Bezugs-- denzschaltungen, deren Eingänge mit den Ausgangs--~i£ schwingung B während ihrer ersten Halbperiode posi- leitungen, des. Zählers 23 verbunden sind. Diese ν tiv ist, so wird die Phase des Vergleichsimpulses F in Koinzidenzschalrungen erzeugen ein Öffnungssignal, \r bezug auf den nach Minus verlaufenden Nulldurch- wenn die Bezugszahl D eine bestimmte Größe er- ^:. gang der Bezugsschwingung B (in F i g. 2 a als B₀ dar- 65 reicht, bei welcher der Inhalt des Speicherregisters 57 ; gestellt) durch einen Winkel φ_χ bestimmt, dessen Vor- weitergeschaltet werden soll,
zeichen und Größe dem Vorzeichen und der Größe Bei dem in Fig. 1 dargestellten System wird der

der Differenz zwischen der Führungszahl E und dem Inhalt des Speicherregisters 57 weitergeschaltet, wenn

19 V ²⁰

die Bezugszahl D den Wert 250 hat. Mit den als Ent- seinem 1-Ausgang ein Binärsignal mit dem Pegel 1 schlüßler 61 dienenden Koinzidenzschaltungen wird ab. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeider Inhalt des Speicherregisters 57 während'jeder · spiel der Erfindung ist das Binärsignal 0 gegenübet Periode der Bezugsschwingung B weitergeschaltet. · dem Binärsignal 1 positiv./Wird das Flipflop in seinen Dies muß jedoch nicht unbedingt so sein. So kann die 5 O-Zustand zurückgestellt, so werden die an seinen Informationserneuerung auch weniger häufig vor- Ausgängen auftretenden Binärsignale umgekehrt," so - genommen werden, indem man zwischen dem Ent- daß an seinem O-Ausgang eine binäre »1« und an 'schlüßler61 und den Torschaltungen55, einen Im- seinem 1-Ausgang eine binäre »0« erscheint.,'. '' pulsfrequenzteiler einschaltet, so daß die Information ^: An einer zweiten Ausgangsklemme 66 erzeugt der im Speicherregister 57 in jeder zweiten oder dritten io Rechteckimpulsformer" 65 "'das Komplement zum " Periode der Bezugsschwingung oder noch .seltener Rechteckimpuls G, das mit Ό bezeichnet ist. Der erneuert wird. - - ." ■ - Rechteckimpulsformer erzeugt also an seinen beiden

In F i g. 2 b und c sind zwei Beispiele der Informa- Ausgängen stets ein Paar Binärsignale mit zwei Wertionsweiterschaltung dargestellt, die beide zum glei- ten, wobei das eine Signal, d.h. der Rechteckimchen Zeitpunkt t_a der Periode der Bezugsschwin- 15 puls G, sich jeweils während der positiven HaIb- gungB erfolgen. Beim Beispiel gemäß Fig. 2b wird periode des RückführungssignalsC auf einem relativ die Führungszahl E durch, das Weiterschalten ver- niedrigen, einer binären »1« entsprechenden Tegel kleinert, beim Beispiel gemäß Fig.2c dagegen er- und während der negativen Halbperiode des Rückhöht. Wesentlich ist, zu beachten, daß~der Zeitpunkt führungssignals auf einem einer binären »0« entdes Auftretens des Vergleichsimpulses F von der ao sprechenden Pegel befindet:* Der andere Rechteck-Größe der weitergeschalteten Führungszahl E be- impuls, also G, befindet sich jeweils während der stimmt wird. negativen Halbperiode auf einem niedrigen, einer

|J . . , binären »1« entsprechenden Pegel und während, der

f) Das Phasenfehlersignal - positiven Halbperiode des Rückführungssignals auf

35 einem einer binären »0« entsprechenden Pegel (vgl..

Erfindungsgemäß werden der zeitbestimmte Ver- Fig. 2a).

gleichsimpulsF und das phasenveränderMche Rück-. Um ein polarisiertes Gleichstromsignal zu erzeuführungssignal C zum Betätigen einer einzigen bistabi- gen, das Vorzeichen und Größe des Phasenfehlerlen Vorrichtung benutzt, deren Ausgangssignale Winkels zwischen dem Rückführungssignal C und dann zur Erzeugung eines polarisierten Fehlersignals 30 dem Vergleichsimpuls F anzeigt, wird, der Impuls TJ dienen, das die Größe und das Vorzeichen des Pha- - des Rechteckimpulsformers 65 und das »1«-Aussenfehlerwinkels zwischen dem zeitbestimmten Ver- gangssignal H des Flipflops 63 einem ersten UND-gleichsimpuls und dem Ruckführungssignal anzeigt. Glied 69 und der Impuls G des. Rechteckimpulsfor-Die als Flipflop 63 dargestellte bistabile Vorrichtung niers 65 sowie das »O«-Ausgangssignal 27 des Flip/. hat zwei stabile Zustände, die mit 0- und 1-Zustand 35 flops 63 einem zweiten UND-Glied 71 zugeführt, bezeichnet sind. Das Flipflop 63 wird in dem Augen- Die Ausgänge der UND-Glieder 69 und 71 sind

blick in den 1-Zustand gestellt, in welchem die Be- mit der Steuerklemme 72 bzw. 74 zweier- Stromzugszahl D gleich/der FührungszahlE wird, wobei · erzeuger 73, 75 verbunden. Beide Stromerzeuger diese Einstellung· durch den Vergleichsimpuls F er- arbeiten auf einen gemeinsamen Lastwiderstand 77, folgt, der vom Ausgang des Vergleichers 59 an die 40 haben jedoch, entgegengesetzte Polarität, so daß beim Einstelleingangsklemme S angelegt wird. Einschalten des negativen Stromerzeugers 73 Strom

Des weiteren sind Mittel vorgesehen, um das Flip- von Masse über den Lastwiderstand 77 und über den flop 63 jeweils dann auf seinen O-Zustand zurück- Stromerzeuger 73 zu.einer Minusklemme -79 fließt I) zuführen, wenn das Rückführungssignal C den posi- und sich am Widerstand eine negative Spannung ertiv verlaufenden Nulldurchgang durchläuft Das zur 45 gibt. Wird dagegen der positive Stromerzeuger 75 Rückstellung des Flipflops dienende Nulldurchgangs- ■ eingeschaltet, so fließt Strom von einer Plusklemme signal (positiv verlaufender Nulldurchgang) wird vom 81 über den Stromerzeuger75 und den Lastwiderstand Rückführungssignal C abgeleitet, und zwar mit Hilfe 77 nach Masse, wodurch am. Lastwiderstand eine eines RechteckimpulsformersoS. Der Rechteckimpuls- positive Spannung auftritt. .Die Größe des am Last-, former 65 gibt an einer ersten Ausgangsklemme 64 50 widerstand 77 auftretenden Signals-wird durch eine .einen ersten Rechteckimpuls. C ab, der mit dem bipolare Zenerdiode 83, die parallel zum Widerstand . Rückfübrungssignal C phasengleich ist Dieser Recht- . geschaltet ist, auf einen vorbestimmten ,Wert gehaleckimpuls G wird, einem unipolaren Differenzierglied ten, gleichgültig, welcher: der beiden Stromerzeuger 67 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Rückstellein- eingeschaltet wird. .;...,..„:-ΐ^--—" -,.

gang Ä des Flipflops 63.verbunden ist Das Differen- 55 Die beiden Stromerzeuger 73 und 75, der "Lastzierglied 67 erzeugt unter dem Einfluß, jeder positiv:;...widerstand 77 und die bipolare Zenerdiode 83 bilden 1 verlaufenden Anstiegsflanke des Rechteckimpulses G, -_" also zusammen einen Signalgenerator, der drei Zu-. also beim positiv verlaufenden Nulldurchgang des stände einnehmen kann.. Befindet sich dieser Signal-Rückführungssignals C, einen Triggenmpuls, durch generator, ;^-der allgemein %iit-85 ^,bezeichnet ist, in den .das Flipflop 63 zurückgestellt wird. Selbstver- 60 seinem ersten" Zustand, so sind beide Stromerzeuger . ständlich hat die Ankopplung eines Impulses an den " 73, 75 abgeschaltet, und am Lastwiderstand 77 tritt* Einstellemgang S oder den RückstelleingangÄ keinen keine Spannung auf. Soll der Signalgenerator 85 in Einfluß auf das Flipflop 63, wenn sich dieses bereits seinen zweiten oder »positiven EIN«-Zustand gein seinem Einstell- oder Rückstellzustand befindet bracht werden, so wird der positive Stromerzeuger 75

Das Flipflop 63 hat ein Paar Ausgangsklemmen, 65 eingeschaltet, wodurch ein positives Signal am Lastdie mit 1 bzw. 0 bezeichnet sind. Befindet sich das . widerstand 77 erzeugt wird. Soll der Signalgenerator Flipflop in seinem 1-Zustand, so gibt es an seinem 87 in semen dritten oder »negativen EIN«-Zustand 0-Ausgang ein Binärsignal mit dem Pegel 0 und an gebracht werden, so wird der negative Stromerzeuger

21 . · 22

73 eingeschaltet, so daß sich am Lastwiderstand 77' Zunächst sei auf Fig. 2a Bezug genommen, in

ein negatives Signal ergibt. welcher der Vergleichsimpuls F mit dem Rückfüh-

Wie zu ersehen ist, stellt das Flipflop 63 zusammen rungssignal C in Phase ist, d. h. mit dem negativ vermit dem die Ausgangssignafe if und Ό erhaltenden laufenden Nulldurchgang C₀ zeitlich zusammenfällt. UND-Glied 69 die Einrichtung, dar, durch die der 5 Durchläuft das Rückführungssignal C den Nullwert Signalgenerator unter dem Einfluß eines" Vergleichs- in positiver Richtung, so wird das Signal G positiv impulses F, der vor einem negativ verlaufenden Null- und steigt auf den Binärpegel 0 an. Gleichzeitig wird durchgang in jeder Periode des Rückführungssignals der Flipflop 63 rückgestellt, so daß sein Ausgangsauftritt, in seinen dritten-(negativ EIN-)Zustand ge- signal H auf den .Binärpegel 0 ansteigt. Da das bracht wird und durch die er wieder in seinen ersten io Signal G am UND-Glied 71 und das Signal if am Zustand (Ausgangssignal Null) zurückgestellt wird, UND-Glied 69 anliegt; sind beide Torschaltungen sobald ein solcher Nulldurchgang erfolgt. Diese Ar- geschlossen, obwohl, ihr jeweils anderer Eingang beitsweise ergibt sich, wenn die Führungphase (Ver-* durch Ό (UND-Glied 69) bzw. Ή (UND-Glied 71) gleichsimpuls F) dem Rückführungssignal C des »vorbereitet« ist Sobald der Vergleichsimpuls F auf-Funktionsgebers 27 voreilt. Andererseits stellt der 15 tritt (der dem Nulldurchgang B₀ der Bezugsschwin-Flipflop .63 zusammen mit dem die. Ausgangs- gung B um einen Winkel φ_{1 a} nacheilt) stellt er den signale G und Ή erhaltenden UND-Glied 71 die Ein- Flipflop 63 ein, so daß H=I und 77=0 wird. Bei richtung dar, durch die der .Signalgenerator 85 unter den in Fig. 2 a dargestellten Signalverhältnissen ist dem Einfluß eines vor dem-Vergleichsimpuls F auf-.· jedoch angenommen, daß auch das Rückführungstretenden, negativ verlaufenden Nulldurchganges in 20 signal C der Bezugsschwingung B um einen gleichen jeder Periode des Rückführungssignals C in-seinen Winkel φ_2α nacheilt, die momentane Sollstellung des zweiten (positiv EIN-) Zustand gebracht wird, und Maschinenelementes 11 (Fig. 1) also gleich der Istdurch die er wieder in seinen ersten Zustand (Aus- stellung ist. Der Sollstellungsphasenwinkel Cp_{1 a} und gangssignal Null) zurückgestellt wird, sobald solch der Iststellungsphasenwinkel <p_2a sind also gleich, ein Vergleichsimpuls auftritt. Diese Arbeitsweise er- 25 Unter diesen Bedingungen, also bei einem Phasengibt sich, wenn die Führungsphase (Vergleichsim- fehler Null (^_{1 a}—q>_{2 a}=Ö) wird das Flipflop 63 unter puls F) der. Iststellungsphase des Rückführungs- dem Einfluß eines "Vergleichsimpulses F eingestellt, signals C nacheilt. In beiden Fällen ist die Zeitdauer, Gleichzeitig beginnt das Rückführungssignal C eine während -der sich der drei Zustande, einnehmende negative Halbperiode, und das Ausgangssignal des Signalgenerator in seinem zweiten oder dritten Zu- 30 Rechteckimpulsformers 65 macht .G=I und ü=0. stand (positiv EIN oder negativ EIN) befindet, pro- Keines der beiden UND-Glieder 69, 71 wird also portional dem Phasenfehlerwinkel zwischen dem geöffnet, und der Signalgenerator 85 bleibt somit in Vergleichsimpuls F und dem Rückführungssignal C. seinem AUS-Zustand. Das Signal am Lastwiderstand

Anders ausgedrückt: Der tristabile Signalgenerator 77 bleibt Null, wie P zeigt. Dieser Zustand bleibt

85 bildet zusammen mit den ihn steuernden UND- 35 so lange bestehen, wie kein-Phasenfehler auftritt.

Gliedern 69 und 71 die Einrichtung, mit der einer- Es sei nunmehr angenommen, daß der Vergleichs-

seits ein Fehlersignal der ersten Art (negative Span- impuls F dem negativ verlaufenden Nulldurchgang

nung am Lastwiderstand77) erzeugt wird, wenn sich C₀ des Rückführungssignals C voreilt. Fig. 2b zeigt

das Flipflop 63 im 1-Zustand befindet und das Füh- diesen Zustand, wobei C₀ einem entsprechenden,

rungssignal C gleichzeitig eine positive Halbperiode 40 negativ verlaufenden Nulldurchgang S₀ der Bezugs-

durchläuft, und mit der andererseits ein Fehlersignal schwingungB um einen Winkel q>_2b nacheilt und der

der zweiten Art (positive Spannung am'Lastwider- VergleichsimpulsF dem NulldurchgangS₀ um einen

stand 77) erzeugt wird, wenn sich das Flipflop 63 im kleineren Winkel ^_{1 ö} nacheilt. Der Vergleichs-

O-Zustand befindet und das Rückführungssignal impuls F eilt also dem negativ verlaufenden Null-

gleichzeitig eine negative Halbperiode durchläuft. 45 durchgang C₀ des Rückführungssignals C um

Eilt der VergleichsimpulsF dem negativ, verlau- + φ₁ύ ~ <p₂b ~ ~Δφ,,νοτ. - .'"■"" fenden Nulldurchgang C₀ des Rückführungssignals C Eilt der Vergleichsimpuls F dem Nulldurchgang C₀ vor, so wird der Signalgenerator 85 durch das erste des Rückführungssignals C vor, so stellt er das Flip-UND-Glied 69, das von den Ausgangssignalen £7 flop 63 zu. einem Zeitpunkt, bevor das Ausgangsund H des Rechteckimpulsformers 65 bzw. des Flip- 50 signal U auf den Binärpegel 0 ansteigt, in seinen 1-Zuflops63 gesteuert wird, in seinen »negativen EIN«- stand und veranlaßt dadurch, daß dessen dem UND-Zustand gebracht, um am Lastwiderstand 77 ein . Glied 69 zugeführtes Ausgangssignal H auf den negatives Signal zu erzeugen, dessen Dauer dem Be- Binärpegel 1 abfällt. Da sich das andere Eingangstrag der Phasenvoreilung direkt proportional ist. signal U auf den Binärpegel 0 ansteigt, in seinen 1-Zu-. Eilt dagegen der Vergleichsimpuls F -dem Null- 55 pegel 1 befindet; öffnet dieses UND-Glied somit und durchgangG₀ nach,-so wird der Signalgenerator85 in 'erzeugt ein Signal/, durch das der negative Stromähnlicher Weise durch das von den Ausgangssigna- erzeuger 73 eingeschaltet wird. Dies stellt den dritten len G und Ή gesteuerte zweite UND-Glied 71 in Zustand des Signalgenerators 85 dar, in welchem der seinen »positiven EIN«-Zustand gebracht, und zwar Generator ein negatives Signal K am Lastwiderstand wiederum für eine Zeitdauer, die-dem Betrag der 60 77 erzeugt. .·-_-.;--.. - . »- Phasennacheilung-direkt proportional ist. " Das UND-Glied 69 bleibt so lange geöffnet, und

Die Art, wie der Rechteckimpulsformer 65, das der Signalgenerator 85 erzeugt so lange ein Signal am

Flipflop 63, die UND-Glieder 69 und 71 sowie der Lastwiderstand 77_r wie die Signale G und H auf

tristabile Signalgenerator 85 bei der Erzeugung der ihrem Binärpegel 1 bleiben, d. h., während sich das

soeben beschriebenen bipolaren Signale zusammen- 65 Rückführungssignal C in einer positiven Halbperiode

wirken, läßt sich am besten an Hand des in Fig. 2a und der Flipflop 63 gleichzeitig im 1-Zustand befin-

bis 2c dargestellten Zeitdiagramms der verschie- det. Dieser Zustand endet mit dem negativ verlaufen-

denen Signale erklären. den Nulldurchgang C₀ des Rückführungssignals C,

durch den das Signal Ό wieder auf seinen Binärpegel O ansteigt.

Eilt also der Vergleichsimpuls F dem negativ verlaufenden Nulldurchgang C₀ des Rückführungssignals C vor, so wird während einer Zeitdauer, die mit dem Vergleichsimpuls F beginnt und mit dem negativ verlaufenden Nulldurchgang des Rückführungssignals C endet, d. h., während das Flipflop 63 - sich im 1-Zustand und das Rückführungssignal C gleichzeitig in einer positiven Halbperiode befindet, ein negatives Signal erzeugt, das in Fig.2b als Signal K dargestellt ist. Der Zeitraum, in welchem dieses negative Signal K während jeder Periode der Bezugsschwingung auftritt, steht somit in direkter Beziehung zur Größe des Phasenfehlerwinkels Δ cp_b.

Als nächstes sei angenommen, daß der Vergleichsimpuls F dem gleichen, willkürlich gewählten Nulldurchgang C₀ des Rückführungssignals C nacheilt. Diesen Zustand zeigt Fig. 2c, in welcher der negativ verlaufende Nulldurchgang C₀ des Rückführungssignals C dem negativ verlaufenden Nulldurchgang B₀

)der Bezugsschwingung B um einen Winkel φ.-, _c voreilt und in der der Vergleichsimpuls F dem Nulldurchgang B₀ um einen Winkel q>_lc nacheilt. Die Gesamtphasendifferenz Δ q>_c zwischen dem Nulldurchgang C₀ des Rückführungssignals und dem Vergleichsimpuls F ist somit (P_{1 c} + q>_{2 c}. Mit anderen Worten: Der Phasenfehler ist

wobei die Führungsphase der Iststellungspha'se nacheilt.

Zunächst gelten in der positiven Halbperiode des Rückführungssignals C für die beiden UND-Glieder 69 und 71 die gleichen Bedingungen wie in Fig. 2b, d. h., das UND-Glied 69 ist geschlossen, da das Ausgangssignal H des Flipflops 0 ist, und das UND-Glied 71 ist ebenfalls geschlossen, da das Ausgangssignal C des Rechteckimpulsformers 0 ist. Da der negativ verlaufende Nulldurchgang C₀ des Rückführungssignals dem Vergleichsimpuls F um einen Winkel Δ cp_c voreilt, werden durch das Rückführungssignal C die Binärpegel der beiden Ausgangssignale G / und Ό des Rechteckimpulsformers vor dem Auftreten des Vergleichsimpulses F umgekehrt, und zwar fällt das Signal G in dem Moment auf den Binärpegel 1 ab, in dem das Rückführungssignal durch Null geht. Da das Ausgangssignal Ti des Flipflops, das dem anderen Eingang des UND-Gliedes 71 zugeführt wird, sich bereits auf dem Binärpegel 1 befindet (das Flipflop wurde ja beim Auftreten des positiv verlaufenden Nulldurchganges des Rückführungssignals C zurückgestellt), wird somit das UND-Glied 71 geöffnet. Hierdurch wiederum wird am Ausgang des UND-Gliedes71 ein Signal/ erzeugt, das seinerseits den positiven Stromerzeuger 75 einschaltet und ein positives Signal L' am Lastwiderstand 77 erzeugt. · · -

Das UND-Glied bleibt so lange geöffnet, und der Stromerzeuger 75 erzeugt so lange am Lastwiderstand 77 ein positives Signal, wie die Signale G und Ή auf ihrem Binärpegel 1 bleiben, d. h., während sich das Rückführungssignal C in der negativen Halbperiode und das Flipflop gleichzeitig im 0-Zustand befinden. Dieser Zustand endet mit dem Auftreten des Vergleichsimpulses F, der das Flipflop 63 in den 1-Zustand überführt, wodurch das Signal 77 wieder auf seinen Binärpegel 0 abfällt und das UND-Glied 71 geschlossen wird. Während der Zeitdauer, die mit dem negativ verlaufenden Nulldurchgang des Rückführungssignals C beginnt und mit dem Auftreten des Vergleichsimpulses F endet, wird also ein .positives Signal erzeugt, das in Fig. 2 als ImpulsL dargestellt ist. Wie ersichtlich, entspricht die zeitliche Dauer dieses Impulses L der Größe des Phasen- fehlersΔφ₀. . . . '. . ,- , - -

" Zu beachten ist", daß das Nichtvörhandensein eines vom Ausgang des Signalgenerators "85 erzeugten Fehlersignals währen'd der Phasengleichheit erreicht wird, indem man lediglich sowohl den negativen Stromerzeuger 73,als auch den positiven Stromerzeuger 75 abschaltet. Fallen also der Vergleichsimpuls F und der negativ verlaufende Nulldurchgang .C₀. (Fig. 2a) zeitlich zusammen, so erscheint als einziges Signal. am Lastwiderstand 77 lediglich das ' durch die sehr kurze Laufzeit im Flipflop bewirkte Signal. Infolge dieser" Laufzeit kann das Flipflop seinen Zustand unter Umständen einige Nanosekunden später als die Binärpegel der Ausgangssignale Ό und G des Rechteckimpulsformers ändern, wodurch" am Lastwiderstand 77 eine positive Störspitze von" einigen Nanosekunden Dauer auftreten kann,'wenn das Rückführungssignal C seinen Nullwert in negativer Richtung durchläuft. In ähnlicher Weise kann am Lastwiderstand 77 eine negative Störspitze einige Nanosekunden lang auftreten, wenn das Rückführungssignal C in positiver Richtung durch Null'läuft. Abgesehen von diesen winzigen Störspitzen, die unter. Umständen durch die Laufzeit hervorgerufen werden und durchschnittlich bei Null liegen, .werden" die gefährlicheren, ungewollten Fehlersignale, die bei zwischen dem Vergleichsimpuls F und dem Rückführungssignal .C vorhandener Phasengleichheit unter Umständen durch einen unausgeglichenen Stromfluß von beiden Stromerzeugern 79, 81 erzeugt werden, durch Ausfiltern beseitigt.

Bei der Verstellbewegung des Maschinenelementes 11 eilt der die Sollstellung sowie die Geschwindigkeit der Stellungsänderung des Maschinenelementes 11 darstellende Vergleichsimpuls F dem negativ" verlaufenden Nulldurchgang C₀ des Rückführungssignals über mehrere Perioden hindurch vor oder nach, je nachdem, ob das Element in +X- oder —AT-Ricntung angetrieben,wird. Zur Umformung der in ihrer Breite veränderlichen, amplitudenkonstanten Impulse K oder L in ein sich gleitend änderndes Steuersignal, beispielsweise eine polarisierte,' variable Gleichspannung, die sich zum Anlegen an einen Leistungsverstärker 19 eignet und. von dort dem. Stellmotor 13 zugeführt wird, werden diese Impulse, in einem Integrator 87, der einfach ein Tiefpaß sein kann, gemittelt. Das Ausgangssignal des Tiefpasses ist somit ein polarisiertes Gleichstromsignal, welches das Vorzeichen und'die Größe des durchschnitt- \ liehen Phasenfehlerwinkels zwischen dem Vergleichs- impuls F und dem negativ verlaufenden Nulldurch- ' gang C₀ des Rückführungssignals C über mehrere Perioden darstellt. Nach Verstärkung im Leistungsverstärker 19 wird dieses Gleichstromfehlersignal dem Stellmotor 13 zugeführt,"wodurch das Maschinen-element 11 in einer Richtung und mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die der Richtung und der Geschwindigkeit, mit der sich die Phase des Vergleichsimpulses F ändert, entsprechen, d. h. in einer Richtung und mit einer Geschwindigkeit, wie sie vom Umrißgeber 41 vorgegeben werden. Natürlich be-

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ginnt der Stellmotor 13 zu laufen, sobald sich der vertauschen. Es liegt also im freien Ermessen, ob Phasenwinkel des Vergleichsimpulses F zu ändern man den negativ oder positiv verlaufenden Nullbeginnt und der Phasenfehlerwinkel größer als Null durchgang als Bezugsaugenblick benutzt,
wird, so daß die Phase des Rückführungssignals C Als letztes Beispiel sei erwähnt,' daß bei einer vom Funktionsgeber 27 in eine Richtung verschoben 5 Ausbildung des Zählers 23 als Rückwärtszähler (und wird, um den Phasenfehlerwinkel wieder auf Null - nicht als Vorwärtszähler, wie oben beschrieben) zu bringen. Der Momentanstellungsfehler kann also der Führungsphasenwinkel ψ₁ der - Vergleichsimnicht größer als 1,2 mm (0,05 Zoll) werden^ und der pulse F dem Uulldurchgang B₀ der Bezugsschwineinzige als Feingeber arbeitende Funktionsgeber 27 gung nach-oder voreilt, je nachdem, ob die Führungsreicht aus, um zu gewährleisten, daß · das System io zahl kleiner oder größer als der Mittelpunktswert ständig der sich dynamisch ändernden Sollstellung (beispielsweise 500) der Bezugszahl ist. Zur Berückfolgt. Aus diesem Grunde brauchen .von der Füh- sichtigung dieser Umkehrung können die Eingangsrungszahl auch nur die letzten drei Stellen signalisiert anschlüsse der Rotorwicklung 33 des Funktionszu werden (d.h. durch das aus _: drei Dekaden be- gebers umgepolt werden. Die Funktion des Systems stehende Speicherregister 57), obwohl die Führungs-. 15 bleibt dabei gleich. . .
zahl in Wirklichkeit größer als 999 sein kann. Bei dem an Hand von Fig. 1 beschriebenen,

In der vorstehenden Beschreibung wurde von -ge- bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der einzige wissen Annahmen ausgegangen und das'System aus Zähler 23 die doppelte Aufgabe, a) die periodisch Gründen der Vereinfachung auf der Grundlage dieser wiederkehrende rechteckige Bezugsschwingung A zu Annahmen beschrieben. Einige dieser Annahmen 30 erzeugen (von der die sinusförmige Bezugsschwinsind willkürlich, und es versteht sich, daß sich die gung S abgeleitet wird, um den Funktionsgeber 27 Schaltverbindungen oder Signalpolaritäten umkehren zu erregen) und b) die Signale zu erzeugen, welche _Λ lassen und die Arbeitsweise des Systems sich dann die sich zyklisch und synchron zur Bezugsschwin- f entsprechend ändert, ohne deswegen von der Er- gung ändernde Bezugszahl im 5421-Binärcode digital findung abzuweichen. So wurde beispielsweise be- 35 darstellen. Die Anwendung des 5421-Codes wird schrieben, daß das Flipflop 63 vom Rückführungs- deshalb bevorzugt, weil die von der letzten Stufe der signal C im Moment des positiv verlaufenden Null- Hunderterdekade 23-3 kommende Rechteckschwindurchgangs des Rückführungssignals rückgestellt und gung ihren Pegel nach Empfang von jeweils 500 Imunter dem Einfluß des Vergleichsimpulses F einge- pulsen des Impulsgenerators 21 ändert und weil die stellt wird. Wie ersichtlich, arbeitet das Phasenfehler- 30 aufeinanderfolgenden Halbperioden dieser Recht-Meldesystem aber auch dann ebenso einwandfrei, eckschwingung symmetrisch sind,
wenn das Flipflop beim positiv verläufenden Null- Die Erfindung läßt sich aber auch dann realisieren, durchgang des Rückführungssignals C nicht rück- wenn man zur Erzeugung der wiederkehrenden Begestellt, sondern eingestellt, und unter dem Einfluß zugsschwingung und der digitalen Anzeige einer sich des Vergleichsimpulses F nicht eingestellt, sondern 35 zyklisch ändernden Bezugszahl getrennte Vorrichtunrückgestellt wird. Um die damit verbundene Um- gen benutzt. Darüber hinaus kann die digitale Ankehrung der Binärpegel der Ausgangssignale des zeige der Bezugs- und Führungszahlen auch in direk-Flipflops zu berücksichtigen, müßten dann auch die ter Binärschreibweise oder nach anderen Binärcodes Anschlüsse der Ausgangsklemmen 1 und 0 des Flip- für Dezimalziffern als dem 5421-Code erfolgen, flops miteinander vertauscht werden, so daß'das 40 Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Vari-. Ausgangssignal H dem UND-Glied 71 und das Aus- ante zu einem Teil des in F i g. 1 gezeigten Systems gangssignal Ή dem UND-Glied 69 zugeführt wird. und veranschaulicht diese Abwandlung.

Des weiteren wurde. bei der Beschreibung des. - Wie F i g. 3 zeigt, liefert ein Impulsgenerator 21' Systems angenommen, daß die Bezugsschwingung B Impulse mit einer konstanten Frequenz von 500 kHz % eine solche Phasenlage hat, daß ihre· positive Halb- 45 sowohl zu einem als Frequenzteiler arbeitenden periode während der ersten Hälfte des Zählzyklus Zähler 97 als auch zu einem Impulszähler 91. Beide j des Zählers 23 und ihre negative Halbperiode wäh- Zähler haben eine Zählkapazität von 1000 (d. h. von rend der zweiten Zyklushälfte des Zählers auftritt. 000 bis 999), so daß beide unter dem Einfluß von · Man kann diese Verhältnisse jedoch auch umkehren 1000 Impulsen des Impulsgenerators 2Γ jeweils einen ' und das Rückführungssignal C in seiner Phasenlage 50 vollständigen Zählzyklus im gleichen Zeitraum (relativ zu dieser Bezugsschwingung) um 180° gegen- durchlaufen. Bei dieser Anordnung enthält der als über der in Fig. 2a bis 2c dargestellten Phasenlage Frequenzteiler arbeitende Zähler97 zwei in Reihe verschieben, indem man den Anschluß des Sinus- liegende und in geeigneter Weise aufgebaute Umschwingungsformers 25 an der Rotorwicklung 33 des setzerstufen 99, 101, die durch 500 bzw. 2 teilen, so Funktionsgebers umpolt. Das System arbeitet, dann 55 daß der Gesamtfrequenzteilungsfaktor 1000 ist. Das in der gleichen Weise wie zuvor beschrieben. . am Ausgang der letzten Untersetzerstufe des Zählers Nimmt man dagegen nur am Rückführungssignal C 97 regelmäßig wiederkehrende Signal stellt also eine eine Phasenumkehrung' gegenüber seiner Phasenlage Rechteckimpulsschwingung A dar, die mit einer Imgemäß Fig. 2a bis 2c vor (beispielsweise durch Um- pulsfolgefrequenz von 500 Hz auftritt. Diese*Rechtpolung der Eingangsanschlüsse der Rotorwicklung 60 eckimpulsschwingung wird im Sinusschwingungs-33 des Funktionsgebers), so erhält man den Phasen- former 25' in die sinusförmige Bezugsschwingung B fehlerzustand Null, wenn die Vergleichsimpulse F umgeformt, die dann in der im Zusammenhang mit mit den positiv verlaufenden (und nicht mit den F i g. 1 beschriebenen Weise benutzt wird,
negativ verlaufenden) Nulldurchgängen des Rück- Der Impulszähler 91 kann ein Dreidekadenführungssignals C zusammenfallen. Zur Berücksichti- 65 zähler sein, der auf seinen verschiedenen Ausgangsgung einer solchen Phasenumkehrung sind dann leitungen eine Bezugszahl digital anzeigt, die sich lediglich die Anschlüsse der Ausgangssignale G unter dem Einfluß der Impulse des Impulsgenerators und Ό des Rechteckimpulsformers 65 miteinander zu 21' zyklisch von 000 bis 999 erhöht. In diesem Fall

sind jedoch die vier Flipflops, aus denen jede Dekade .besteht, so zusammengeschaltet, daß sie unter dem Einfluß von jeweils zehn empfangenen Impulsen ■ die Dezimalzahlen 0 bis 9 im 8421-Binärcode darstellen. Derartige Mehrdekadenzähler, die mit dem 8421-Binärcode arbeiten, sind in der Technik an sich bekannt.

Die Zähler 97 und 91 zählen vorzugsweise im gleichen Takt, d. h., sie durchlaufen beide den Zählerstand 000 beim selben Impuls des Impulsgenerators 21'. In diesem Fall lautet der vom Impulszähler 91 signalisierte Bezugsmittelpunktswert für die Bezugszahl 500, so wie oben beschrieben. Die Zählzyklen der Zähler 91 und 97 können aber auch gegeneinander versetzt sein, so daß beispielsweise der Zählerstand des Impulszählers 91 gerade 100 lautet, wenn sich der Zähler 97 auf dem Zählerstand 000 befindet. Im letzteren Fall lautet der Mittelpunktswert für die signalisierte Bezugszahl dann 600, unter der Annahme, daß die beiden Be- so Zugsschwingungen A und B gleichphasig sind. In λ beiden Fällen ist die vom Impulszähler 91 gemeldete, J sich zyklisch ändernde Bezugszahl mit einer vorbestimmten Zeitbeziehung zu der vom Zähler 97 abgeleiteten Bezugsschwingung B synchronisiert.

Da der Zähler 91 die sich ändernde Bezugszahl im 8421-Code darstellt, kann das Speicherregister 95 die sich ändernde Führungszahl im 8421-Code speichern und signalisieren. Die periodische Übertragung der weitergeschalteten Führungszahlinformation in dieses Register kann von einer geeigneten Quelle aus erfolgen, wie an Hand von Fig. 1 beschrieben wurde. Die vom Impulszähler 91 gemeldete Bezugszahl und die vom Speicherregister 95 gemeldete Führungszahl werden einem mehrstelligen Vergleicher 93 zugeführt, der stets dann einen phasenveränderlichen Vergleichsimpuls F erzeugt, wenn die Bezugszahl einen Wert durchläuft, der gleich der zu diesem Zeitpunkt gespeicherten Führungszahl ist. Der übrige Teil des modifizierten Systems kann wie in Fig. 1 aufgebaut sein und ist daher in Fig. 3 nicht dargestellt.

Wie ein Vergleich der Fig. 1 und 3 zeigt, läßt sich also die hier beschriebene Erfindung gleich gut ' in einem System verwenden, in welchem entweder getrennte Vorrichtungen zur Erzeugung der Bezugsschwingung und zur Signalisierung der sich zyklisch ändernden Bezugszahl vorgesehen sind, oder in welchem eine einzige Vorrichtung vorgesehen ist, die beide Aufgaben erfüllt und tatsächlich zwei getrennte Vorrichtungen darstellt

3. Ausführungsbeispiel eines verbesserten Systems

a) Ursachen und Wirkungen von »Sprüngen«

im Grundsystem

55

Bei dem in Fig. la und Ib dargestellten System ist es möglich, daß der Vergleichsimpuls F unter Umständen einfach nicht erscheint, d.h., während einiger Perioden der Bezugsschwingung B und des Zählers 23 »fehlt«. Dies kann passieren, wenn die Führungszahl durch das Weiterschalten veranlaßt wird, von einem ersten Wert, den die Bezugszahl nach einer solchen Weiterschaltung erreicht, auf einen zweiten Wert »springt«, den die Bezugszahl vor dem Weiterschalten in irgendeinem gegebenen Zählerzyklus durchlaufen hat.

F i g. 6 veranschaulicht, wie das System arbeitet, wenn sich die Führungszahl im Vorwärts-Rückwärts-Zähler49 ständig verringert, so daß die im Speicherregister 57 befindliche Führungszahl E zu den Weiterschaltzeitpunkten t_u während jeder Periode der Bezugsschwingung B und jedes Zyklus der Bezugszahl D auf sich progressiv verringernde Werte weitergeschaltet wird. Wie oben beschrieben, ist dabei angenommen, daß die Weiterschaltzeitpunkte /„ jeweils dann auftreten, wenn die Bezugszahl den Wert 250 durchläuft.-- '-"-■.- '.'■■ *-

Wie aus dem in F i g. 6 als Fall I dargestellten ersten Zyklus ersichtlich ist, wird — wenn die Führungszahl E sowohl vor als auch nach dem Weiterschaltzeitpunkt t_a größer als 250 ist (d. h. den Wert 270 bzw. -260 hat) — die Bezugszahl D vor dem Weiterschalten nicht gleich der Führungszahl E, sondern beide werden nach dem. Weiterschalten gleich. Unter diesen Umständen wird ein Vergleichsimpuls mit der entsprechenden -Phasenlage zu einem nach dem Weiterschaltzeitpunkt liegenden Zeitpunkt innerhalb des dargestellten Zyklus der Bezugszahl erzeugt. Wie hier lediglich beispielsweise dargestellt, erscheint der Vergleichsimpuls F zu dem durch den SchnittpunktZ₁ angedeuteten Zeitpunkt. Wie dieser-. Schnittpunkt zeigt, haben die weitergeschaltete Führungszahl und die Bezugszahl beiden Wert 260. .

Als nächstes soll betrachtet werden, welche Verhältnisse bei dem in Fig. 6dargestellten Fall II vorliegen. In diesem Zyklus der Bezugszahl hat die Führungszahl E einen ersten Wert (beispielsweise 260), der größer ist als der Wert (250) der Bezugszahl D zum Weiterschaltzeitpunkt, dagegen einen zweiten Wert (etwa 240), der kleiner ist als der Wert (250) der Bezugszahl zum Weiterschaltzeitpunkt. Die beiden Zahlen werden also weder vor noch nach dem Weiterschaltzeitpunkt /„ gleich; so daß der Vergleicher 57 (Fig. la) keinen VergleichsimpulsF abgibt. Der »weggebliebene« oder fehlende Vergleichsimpuls F ist gestrichelt angedeutet, und sein Fehlen ergibt sich aus der Tatsache, daß beim Weiterschalten die Führungszahl von einem ersten Wert, der. größer ist als der zum Weiterschaltzeitpunkt t_a auftretende Wert (250) der Bezugszahl, auf einen zweiten Wert »springt«, der kleiner ist als der zum Weiterschaltzeitpunkt t_a auftretende Wert (250) der Bezugszahl.

Im Gegensatz hierzu fehlt bei den Verhältnissen, wie sie bei dem in F i g. 6 dargestellten Fall III vorliegen, kein Vergleichsimpuls, da in diesem Fall kein »Sprung« erfolgt.,,Wird die Führungszahl von einem ersten Wert (etwa 240) auf einen zweiten Wert (etwa 230) weitergeschaltet, die beide kleiner sind als der zum Weiterschaltzeitpunkt t_a auftretende Wert (etwa 250) der Bezugszahl, so liegt Gleichheit zu einem Zeitpunkt I₁, der vor dem Weiterschaltzeitpunkt t_u liegt, vor, so daß ein Vergleichsimpuls F mit der entsprechenden Phasenlage erzeugt wird.

Die. in Fig. 6 dargestellten drei Fälle brauchen nicht direkt hintereinander aufzutreten, wie dort aufgezeigt, und die. verschiedenen Signalbeziehungen sind in dieser Figur absichtlich übertrieben dargestellt, um die Beschreibung zu erleichtern. Wie jedoch ersichtlich, werden—wenn die Führungszahl £ durch Weiterschalten ständig verringert wird — vom System gemäß "Fig. la und Ib normalerweise Fehlerspannungsimpulse K mit negativem Vorzeichen am Lastwiderstand 77 erzeugt, und wenn das Rückführungssignal C nicht rasch »mitgeht«, so werden diese Impulse zunehmend breiter. Die sich

aus »Sprüngen« ergebenden Nachteile sind also aus dem Fall II in F i g. 6 zu ersehen, da hier infolge der Abwesenheit des VergleichsimpulsesF der Flipflop 63 in seinem Rückstellzustand bleibt, das Ausgangssignal Ή fälschlicherweise auf seinem Binärpegel 1 bleibt und der Stromerzeuger 75 einen Fehlerspannungsimpuls L erzeugt, der sowohl zu lang ist als auch falsche, nämlich positive Polarität -.hat. Die geglättete Ausgangsspannung vom Tiefpaß 87 enthält somit einen kurzzeitigen positiven Hocker, durch den sich die Geschwindigkeit, mit welcher der Stellmotor das Maschinenlement 11 nach links' bewegt, kurzzeitig verringert. Durch diesen »Stoß« im Servoantrieb wird das Zusammenwirken zwischen den Geschwindigkeiten der verschiedenen Werkzeugmaschinenelemente entlang ihrer jeweiligen Achse für einen Moment unterbrochen. Obwohl solch ein »Stoß« im Servoantrieb in vielen Fällen nicht unzulässig zu sein braucht, kann er doch zu einer unerwünschten Beschädigung oder Deformierung der gewünschten Oberfläche eines auf einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine hergestellten Arbeitsstückes führen.

Bei dem der nachstehend zu beschreibenden Verbesserung zugrunde liegenden Prinzip . wird davon ausgegangen, daß Sprünge in jedem Zyklus der Bezugszahl möglich sind, wenn die Führungszahl durch das Weiterschalten sich von einem ersten Wert, der außerhalb des von "der Bezugszahl vor dem Weiterschaltzeitpunkt durchlaufenen Zahlenbereiches liegt, auf einen zweiten Wert übergeht, der innerhalb dieses Bereiches liegt. Beim Beispiel des Falles II in Fig."6 durchläuft die Bezugszahl vor dem Weiterschaltzeitpunkt /„ den Bereich 000 bis 250, und die Führungszahl wird von einem ersten auf einen zweiten Wert (von 260 nach 240) weitergeschaltet, von denen der erste außerhalb, der zweite innerhalb dieses Bereiches liegt. Fällt der zweite Wert außerhalb dieses Bereiches, so bleibt der Vergleichsimpuls nicht weg (Fall I). Aber selbst wenn der zweite Wert inner-"halb dieses Bereiches fällt, bleibt der Vergleichsimpuls ebenfalls nicht weg, sofern auch der erste Wert in diesem Bereich liegt (Fall III).

Diese Erkenntnisse gelten, gleichgültig, welcher bestimmte Wert der Bezugszahl auch zur Signalisierung des Weiterschaltzeitpunktes benutzt wird. Beispielsweise wurde dieser Wert hier mit 250 angenommen. Es kann aber auch jeder andere Wert dazu benutzt werden. Darüber hinaus gelten diese Erkenntnisse, gleichgültig, in welcher Richtung der Zählzyklus des Zählers 23 verläuft, d. h., gleichgültig, ob der Zähler zyklisch vor- oder rückwärts zählt. Ist der Zähler beispielsweise so ausgeführt, daß er vom Beginn bis zum Ende einer Periode der Bezugsschwingung jeweils von 999 bis 000 abwärts zählt, und soll das Weiterschalten in dem Augenblick erfolgen, in welchem die Bezugszahl den Wert 300 hat, so wird in keinem Zyklus, in welchem die Führungszahl durch Erhöhen ihres Wertes von unterhalb 300 auf oberhalb 300 weitergeschaltet wird, ein Vergleichsimpuls erzeugt. Zu beachten ist also, daß die Bezugszahl zum Weiterschaltzeitpunkt einen beliebigen Wert haben kann und daß die Richtung, in der die Führungszahl zyklisch weitergeschaltet wird (nach oben oder unten) im freien Ermessen liegt. »Sprünge«, Nichtvorhandcnscin von Vergleichsimpulsen und zeitweilige »Stöße« oder Ungenauigkcilen in der Stellgcschwindigkcit können jedoch stets dann auftreten, wenn die Führungszahl zum Weiterschaltzeitpunkt von einem ersten auf .einen zweiten Wert gebracht wird, die außerhalb bzw. innerhalb des Zahlenbereiches liegen, der von der Bezugszahl in einem gegebenen Zyklus vor 'dem Weiterschaltzeitpunkt durchlaufen wird.

»Sprünge« können nicht auftreten, wenn die Führungszahl zu einem gegebenen Weiterschaltzeitpunkt in derselben Richtung geändert wird, in der sich die Bezugszahl kontinuierlich ändert, d. h., wird die Bezugszahl zyklisch erhöht'(da der Zähler 23 von 000 bis 999 aufwärts zählt, wie oben beschrieben), und ist die Führungszahl vor dem Weiterschaltzeitpunkt kleiner als der Wert (beispielsweise 250), den die Bezugszahl zum Weiterschaltzeitpunkt hat, so erscheint vor diesem Zeitpunkt ein Vergleichsimpuls, gleichgültig, ob die Führungszahl durch das Weiterschalten erhöht oder verringert wird. Ist dagegen die Führungszahl vor dem Weiterschaltzeitpunkt größer als der Wert, den die Bezugszahl zum Weiterschaltzeitpunkt hat, und wird die Führungszahl durch das Weiterschalten noch weiter erhöht, so erscheint der Vergleichsimpuls in dem betreffenden Zyklus nach dem Weiterschaltzeitpunkt. Zählt, also der Zähler 23 beim Signalisieren der umlaufenden Bezugszahl aufwärts und wird die Führungszahl durch das Weiterschalten in einem Zyklus erhöht, so können keine Sprünge auftreten. Zählt der Zähler 23 zum Signalisieren der umlaufenden Bezugszahl aufwärts, und wird die Führungszahl durch das Weiterschalten in einem Zyklus verringert, so treten ebenfalls keine Sprünge auf." ,_..

b) Beschreibung des verbesserten Systems

Gemäß der Erfindung werden die mit dem Fehlen von Impulsen in der phasenveränderlichen Kette von Vergleichsimpulsen verbundenen nachteiligen Auswirkungen dadurch vermieden, daß in die Impulskette an die Stelle des fehlenden Impulses ein Ersatzimpuls zur annähernd richtigen Zeit eingefügt wird. Zu diesem Zweck sind Mittel vorgesehen, um die Tatsache festzustellen und zu melden, daß in einem bestimmten Zyklus der Bezugszahl die Führungszahl nach dem Weiterschalten einen Wert hat, der innerhalb des von der Bezugszahl vor dem Weiterschalt-Zeitpunkt durchlaufenen Zahlenbereiches liegt. Des weiteren sind Mittel vorgesehen, die unter dem Einfluß einer solchen Meldung einen Ersatzimpuls annähernd zum Zeitpunkt der in diesem Zyklus erfolgenden Weiterschaltung erzeugen und die veranlassen, daß das System auf den Ersatzimpuls in der gleichen Weise reagiert wie auf einen regulären Vergleichsimpuls. Des weiteren ist das System so ausgebildet, daß, falls in irgendeinem Zyklus der Bezugszahl sowohl ein Normalvergleichsimpuls als auch ein Ersatzvergleichsimpuls auftreten, der Ersatzvergleichsimpuls als überflüssig behandelt wird und kein gesondertes Ansprechen auslöst

Das verbesserte System, welches die vorliegende Erfindung verkörpert, ist in Fig. 4a und 4b dargestellt, wobei diejenigen Teile, die gleichen Teilen in Fig. 1 .a und 1 b entsprechen, gleiche Bezugszeichen tragen, denen zum Unterschied jedoch ein »α« angefügt ist. Wie eine Betrachtung der Zeichnung zeigt, werden viele der im Grundsystem von F i g. 1 und 1 b verwendeten Bauteile auch in dem verbesserten Ausführungsbeispiel der Erfindung benutzt, das in Fig. 4a und 4 b dargestellt ist.. Diese gemeinsamen Bau-

31 32

elemente und ihre grundsätzliche Arbeitsweise wer- Vorsprung ergibt, welcher der Zeit entspricht, die die den daher nicht noch einmal beschrieben. Bezugszahl D benötigt, um sich um 50 zu erhöhen.

Aus noch nachstehend zu beschreibenden Gründen Die Zwischenspeicherung der Führungszahl dient

ist es bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der dem Zweck, einer Rechenvorrichtung die Möglichkeit Erfindung wünschenswert, die Ersatzvergleichsimpulse 5 zu geben, vor dem Weiterschaltzeitpunkt in jedem zu den Weiterschaltzeitpunkten auftreten zu lassen. Zyklus festzustellen, ob ein_ErsatzvergleichsimpuIs Um für den zeitlichen Vorsprung zu sorgen, der er- . erzeugt werden muß oder nicht. Der vorbestimmte forderlich ist, um festzustellen, ob in einem bestimm- Wert (beispielsweise 200) der Bezugszahl D, bei dem ten Zyklus ein Ersatzvergleichsimpuls benötigt wird, das Öffnungssignal für die parallelen Torschaltungen ■ wird die im Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 a befind- io 111 auftritt, ist daher so gewählt, daß der zeitliche liehe Führungszahl (die als nächster, weitergeschalte- Vorsprung gleich oder größer als die Zeit ist, welche ter Führungswert in das Speicherregister 57a zu über- die Schnellrechenvorrichtung benötigt, um eine solche führen ist), kurz vor dem Weiterschaltzeitpunkt aus Feststellung zu treffen. Der Zeitpunkt, zu dem der dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler entnommen. Zwi- Öffnungsimpuls für die Torschaltungen 1.11 ausgelöst sehen dem »Abtast«Zeitpunkt, zu dem die Führungs- 15 wird, kann also gegenüber dem Zeitpunkt der Weizahl aus dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 a abge- terleitung der Führungszahl vor- oder auch rückverrufen wird, und dem »Weiterschaltzeitpunkt, zu dem legt werden, je nachdem, ob die Rechenvorrichtung die Führungszahl in das Speicherregister 57a trans- ■ zu ihrer Feststellung mehr oder weniger Zeit benötigt, portiert wird, wird die abgetastete Führungszahl zwi- Des weiteren ist zu beachten, daß keiner der bei-

schengespeichert. Die Mittel, mit denen die im Vor- ao den auf den Leitungen 62 a und 115 auftretenden wärts-Rückwärts-Zähler 49 a befindliche Führungs- Öffnungsimpulse unbedingt von einem mit dem Zähzahl zu einem bestimmten Abtastzeitpunkt abgetastet ler 23 α verbundenen Entschlüssler abgeleitet werden \J und zwischengespeichert wird, sind in F i g. 4 als eine muß, da ebenso auch ein getrennter, mit dem Impuls-Gruppe von parallelen Torschaltungen 111 .und als generator 21 α synchron betriebener Zähler benutzt Aufnahmeregister 113 dargestellt, die zwecks Verein- 25 werden kann. Dennoch gehört es zum Bestandteil des fachung der Beschreibung genauso wie die parallelen bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, Torschaltungen 55 a bzw. das die »weitergeschaltete« vom Zähler 23 a erzeugte Signale zur Steuerung des Führungszahl aufnehmende Speicherregister 57 aus- Entschlüs.slers 61 α und somit zur Steuerung der gebildet sein können. Die Torschaltungen 111 sind Überführung von Daten in die Register 113 und 57a zwischen den Ausgangsklemmen des Vorwärts-Rück- 30 zu benutzen. In dieser Hinsicht bildet der Entwärts-Zählers 49 a und den Eingangsklemmen des schlüssler 61 α zusammen mit den Torschaltungen 111 Aufnahmeregisters 113 eingeschaltet. Die Ausgangs- unter Berücksichtigung der Tatsache, daß sich die Beklemmen des Aufnahmeregisters 113 sind ihrerseits zugszahl zyklisch von einem .ersten vorbestimmten mit den Eingängen der Torschaltungen 55 a ver- auf einen zweiten vorbestimmten' Wert (hier von bunden. - 35 000 bis 999) ändert, unter mehreren Alternativen eine.

Zur Durchführung der Erfindung wird vor jeder bevorzugte Ausführungsform zur Überführung des Weiterschaltung des Inhaltes des Speicherregisters Inhaltes des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 49 a in das. 57α ein Öffnungssignal über die Leitung 115 an die Aufnahmeregister 113 zu den Zeitpunkten, zu denen parallelen Torschaltungen 111 angelegt, um die an die Bezugszahl einen dritten vorbestimmten Wert den Ausgängen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 49 α 40 (hier 200) durchläuft. In ähnlicher Weise steht der gemeldete Führungszahl in das Aufnahmeregister 113 Entschlüssler 61 α in Verbindung mit den Torschalzu überführen. Das Öffnungssignal läßt sich ohne tungen55a stellvertretend für'verschiedene gleichweiteres vom Entschlüßler. 61 α ableiten, der zu die- wertige Mittel zur Übertragung der weitergeschalte-) sem Zweck Koinzidenzschaltungen enthalten kann, ten, im Aufnahmeregister 113 aufbewahrten Fühderen Eingänge mit den Ausgangsleitungen des Zäh- 45 rungszahl zu den Zeitpunkten, zu denen die Bezugslers 23 so verbunden sind, daß ein Öffnungssignal er- zahl einen vierten vorbestimmten Wert, (hier 250) zeugt wird, sobald die Bezugszahl D einen vorbe- durchläuft. " ' . , ., .

stimmten Wert erreicht, der in den einzelnen Zyklen Zur Durchführung der Erfindung sind ferner Mittel

jeweils vor dem Weiterschaltzeitpunkt auftritt. - vorgesehen, um festzustellen, ob die nächste Füh-

Wie beim System gemäß Fig. la und Ib, so ist 50 rungszahl, die zwecks Weiterschaltung in das Speiauch beim verbesserten System gemäß Fig. 4a und cherregister57a zu transportieren ist, innerhalb des 4 b nur beispielsweise angenommen, daß die Weiter- Zahlenbereiches liegt, der von der Bezugszahl in schaltung des Speicherregisters 57a erfolgt, wenn die jedem ihrer Zyklen vor dem Weiterschaltzeitpunkt Bezugszahl D den vorbestimmten Wert 250 durch- durchlaufen wird. Da der neue Wert der Führungsläuft. Das Weiterschalten erfolgt, indem über die Lei- 55 zahl, der zum Weiterschaltzeitpunkt in das Speichertung 62 a ein öffnungssignal an die parallelen Tor- register 57 α gebracht wird, auf den Ausgangsleitunschaltungen 55a angelegt wird. Da zwischen dem gen des Aufnahmeregisters 113 in dem zwischen der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 49 a und den Torschal- Abtastung des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 49 a und' tungen SSa jedoch das Aufnahmeregister 113 liegt, der Weiterschaltung der Führungszahl im Speicherist der Wert, auf den die Führungszahl im Speicher- 60 register 57 a liegenden Zeitraum erscheint, werden die register 57a weitergeschaltet wird, die zuvor und vor- . Ausgangssignale des Aufnahmeregisters 113 während übergehend im Aufnahmeregister 113 aufbewahrte dieser Zeitspanne dazu benutzt, die Entscheidung zu Zahl. Da das Weiterschalten im Speicherregister 57 a treffen.

erfolgt, wenn die Bezugszahl den Wert 250 hat, er- Bei den in F i g. 1 a und b sowie 4 a und b dargefolgt die Abtastung des Vorwärts-Rückwärts-Zählers ⁵ stellten Ausführungsbeispielen ist angenommen, daß mittels der parallelen Torschaltungen 111 beispiels- sich die Bezugszahl in jedem ihrer aufeinanderfolgenweise in dem Augenblick, in welchem die Bezugs- den Zyklen von einem Mindestwert (000) auf einen zahl D den Wert 200 hat, wodurch sich ein zeitlicher Höchstwert (999) erhöht. Da weiterhin angenommen

33 .34,

ist, daß das Weiterschalten der Führungszahl im Spei- pegel »1«. Gemäß, einem weiteren Merkmal des becherregister57a erfolgt, wenn die Bezugszahl gleich vorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sind 250 ist, besteht die während der Aufbewahrung der Mittel vorgesehen, die unter 'dem Einfluß eines· vom Führungszahl im Aufnahmeregister 113 zu treffende Subtrahierer 117 erzeugten und im Flipflop 121 aufEntscheidung — einfacher ausgedrückt — darin, fest- 5 bewahrten Impulses einen Ersatzvergleichsimpuls zustellen, ob der ,Wert derl Führungszahl kleiner ist zum Weiterschaltzeitpunkt erzeugen, d.h. zu dem als' 250, da die Bezugszahl ja in jedem ihrer Zyklen Zeitpunkt, in welchem die Bezugszahl den vierten vor dem Weiterschaltzeitpunkt den Bereich 000 bis vorbestimmten Wert (hier 250) durchläuft. .:.'. * -.

249 durchläufL; ^; _;y .- "-; - Γ·--.-\. ■- . -Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal des"

Bei der hier dargestellten Anordnung erfolgt dies io Flipflops 121 einem Eingang eines UND-Gliedes 123

mit Hilfe einer Vorrichtung, die von dem Wert, den zugeführt, dessen anderer Eingang mit der Leitung die Führungszahl nach der in jedem Zyklus erfolgen- '62 a verbunden ist, auf der zum Weiterschaltzeitpunkt den Weiterschaltung hat, 250 abzieht und ein Schalt- ein Öffnungsimpuls vom Entschlüssler 61 α auftritt signal erzeugt, wenn der Rest negativ ist Durch eine In den Zyklen der Bezugszahl D, in denen der Wert solche Meldung eines negativen Restes wird ange- 15 der im Aufnahmeregister 113 befindlichen Führungszeigt, daß die Führungszahl, der Minuend, kleiner ist zahl innerhalb des Bereiches liegt, der die Erzeugung als 250, der Subtrahend. Eine Vorrichtung zur Durch- eines Ersatzvergleichsimpulses verlangt, erscheint soführung einer solchen Subtraktion ist als Subtrahierer mit am Ausgang des UND-Gliedes 123 ein Impuls F', 117 in Blockform dargestellt und hat eine Anzahl und zwar zu dem Zeitpunkt, in welchem der Inhalt Eingangsleitungen, die jeweils mit einer der Aus- ao des Speicherregisters 57 a weitergeschaltet wird, d.h. gangsleitungen des Aufnahmeregisters 113 verbunden zu dem Zeitpunkt da die Führungszahl den Wert sind, um die Signale zu empfangen, weiche den Wert 250 hat.

der neuen, im Aufnahmeregister aufbewahrten Füh- Außerdem sind Mittel vorgesehen, um das Flipflop

rungszahl darstellen. " 121 wieder rückzustellen, nachdem sein Ausgangs-

Der in Fig.4b als »250-Subtrahierschaltung« dar- 35 signal das UND-Glied 123 durchlaufen hat. Bei dem gestellte Subtrahierer 117 kann entweder eine Spezial- dargestellten Ausführungsbeispiel geschieht dies mit rechenvorrichtung sein, deren einzige Aufgabe darin Hilfe eines Impulses, der vom Entschlüssler 61a in besteht, von der im -.Aufnahmeregister 113 aufbe- dem Moment erzeugt wird, in welchem die Zahl im wahrten Führungszahl den Wert 250 abzuziehen,, oder Zähler 23 a den Wert 251 hat Dieser zuletztgenannte er kann eine Zeitmultiplex-Allzweckrechenmaschine 30 Ausgangsimpuls des Entschlüsslers wird dem Rücksein, die unter anderem die Aufgabe hat, diese Sub- Stelleingang R des Flipflops 121 über die Leitung 125 traktion auszuführen, die darüber hinaus aber auch zugeführt. Obwohl hier zur vorübergehenden Aufbenoch andere Rechenfunktionen ausübt Im letzteren Währung des vom Subtrahierer 117 erzeugten Signals Fall können auch die eigentlichen Speicherbänke der ein Flipflop dargestellt ist, können auch andere, Rechenmaschine oder der Rechenanlage die im vor- 35 gleichwertige, bekannte Speichervorrichtungen dazu liegenden Fall dem Aufnahmeregister 113 übertragene' benutzt werden. Des weiteren braucht der zum öffnen Aufgabe übernehmen. Da Anlagen dieser Art dem des UND-Gliedes 123 benutzte Impuls auch! nicht unFachmann bekannt sind, werden sie hier nicht näher bedingt vom Zähler 23 a abgeleitet zu werden, obwohl beschrieben. Es sei lediglich erwähnt, daß das Er- sich mit dieser Anordnung am einfachsten sicherstelgebnis der Subtraktion durch ein vom Subtrahierer 40 len läßt, daß der Öffnungsimpuls in einer festen Pha-117 auf seiner Ausgangsleitung 119 erzeugtes Signal senbeziehung zu der sich zyklisch ändernden Bezugsangezeigt wird, das jedoch nur dann erzeugt wird, zahl D steht. Soll der Ersatzvergleichsimpuls zu wenn die abgetastete Führungszahl kleiner als einem anderen als dem Weiterschaltzeitpunkt erzeugt

250 ist. werden, so kann die öffnung des UND-Gliedes erfol-Handelt es sich beim Subtrahierer 117 um eine Zeit- 45 .gen, wenn die im Zähler 23a befindliche Zahl einen

multiplex-AIIzweckrechenmaschine, so wird sie durch anderen Wert als 250 hat. Das Flipflop 121, das UND-(nicht gezeigte) Mittel geräumt — nachdem sie von Glied 123 und der Entschlüssler 61a stellen also zuder Führungszahl den Wert 250 abgezogen hat — sammen lediglich ein Beispiel für eine Vorrichtung damit sie weitere Rechenoperationen ausführen kann. dar, mit der unter dem Einfluß eines vom Subtrahierer Ein auf der Ausgangsleitung 119 des Subtrahierers 50 117 erzeugten Signals ein Ersatzvergleichsimpuls F' 117 erscheinender Ausgangsimpuls wird daher in zu diesem gewünschten Zeitpunkt während des Zyklus einer geeigneten Speichervorrichtung aufbewahrt, die einer Bezugszahl erzeugt wird, wobei dieser Zeitpunkt hier als bistabile.Flipflop 121 dargestellt ist, dessen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel so gewählt Einstelleingang mit der Ausgangsleitung 119 verbun- ist, daß er mit dem Augenblick, in welchem der Inhalt den ist. Das Flipflop 121 befindet sich normalerweise 55 des Speicherregisters 57 a weitergeschaltet wird, zeitin .seinem Rückstellzustand, in welchem sich sein Hch zusammenfällt

1-Ausgang auf dem. Binärpegel »0« befindet. Unter Als geeignete Anordnung zum Eindrücken oder

dem Einfluß eines Signals vom Subtrahierer 117, das Einfügen der während eines gegebenen Zyklus der erzeugt wird, wenn die Führungszahl im Aufnahme- Bezugszahl D erzeugten Ersatzvergleichsimpulse F' register 113 kleiner als 250 ist, wird das Flipflop in 60 ist ein ODER-Glied 127 vorgesehen, dem die Verseinen Einstellzustand überführt, so daß sein 1-Aus- gleichsimpulse F, die normalerweise auf der Ausgang den Binärpegel »1« annimmt. Je nachdem, wie- gangsleitung 59 aa des Vergleichers 59 a erzeugt werviel Zeit der Subtrahierer 117 benötigt, um festzustel- den, wenn keine »Sprünge« auftreten, und die über len, ob die. abgetastete, im Aufnahmeregister 113 auf- das UND-Glied 123 geleiteten Ersatzvergleichsimbewahrte Führungszahl kleiner als 250 ist, erzeugt 65 pulse F' zugeführt werden. Die Ausgangsleitung diedas Flipflop 121 zu einem bestimmten Zeitpunkt vor ser ODER-Schaltung führt zur Einstelleingangsder Weiterschaltung des Inhaltes des Speicherregisters klemme des Flipflops 63 a, der sowohl auf die Ver-57 a an seinem 1-Ausgang ein Signal mit dem Binär- gleichsimpulse F als auch auf die Ersatzvergleichs-

35 36

impulse F' anspricht, wie noch nachstehend beschrie- Eingang dieses UND-Gliedes über eine Leitung 137

ben wird. mit einem Ausgang des Entschlüsslers 61a zu verbinden, von dem ein Zeitimpuls auf die Leitung 137 c) Modifizierte Ausführungsform des verbesserten gegeben wird, wenn die Bezugszahl im Zähler 23 α

Systems 5 den Wert 249 hat.

' Fig-. 5 zeigt ein weiteres, modifiziertes'Ausfüh- Wie zu ersehen ist, wird zwischen dem Ausgang des

rungsbeispiel der Erfindung. Sie veranschaulicht, daß Vergleichers 129 und dem UND-Glied 123 keine Speizum Feststellen, ob die weitergeschaltete- Führungs- . chervorrichtung, wie etwa ein "Flipflop, benötigt, da

zahl kleiner ist als der Wert (hier 250), den die Be- das Signal auf der Ausgangsleitung 133 des Vergleizugszahl zum Weiterschaltzeitpunkt hat, beispiels- i° chers vom Abtastzeitpunkt (bei dem die Bezugszahl

weise" auch ein »kleiner-als«-VergIeicher verwendet den Wert 200 hat) bis zum Weiterschaltzeitpunkt (bei

werden kann. Diese Art Vergleicher, die an sich be- dem die Bezugszahl 250 lautet) auftritt, so daß dieses

kannt ist, erzeugt ein Ausgangssignal, wenn eine be- Signal — wenn es erzeugt wird — zu dem Zeitpunkt,

stimmte von zwei digital dargestellten Zahlen kleiner da die Bezugszahl den Wert 249 hat? vorhanden ist.

istjils die andere. An Stelle des Subtrahierers 117 15 Der über das UND-Glied 123 weitergeleitete Impuls,

kann ein solcher Vergleicher 129 (F i g. 5) vorgesehen der nunmehr den Ersatzvergleichsimpuls F' darstellt,

sein, dessen erster Satz Eingangsklemmen'l29-1 mit wird dann dem ODER-Glied 127 zugeführt, und zwar

den Ausgangsleitungen des Aufnahmeregisters 113 . genauso wie der Ausgangsimpuls des UND-Gliedes

und dessen zweiter Satz Eingangsklemmen 129-2 mit 123 in Fig. 4b.

einem »250«-Signalgenerator 131 verbunden ist. Der so - . . ._.'
Signalgenerator 131 erzeugt eine die Zahl 250 dar- ^d) Zusammenfassung der Arbeitsweise (Fig. 6,
stellende Signalkombination, und zwar im gleichen . \ 2· ' >
Digitalcode, nach welchem der Vorwärts-Rückwärts- Die vom verbesserten System gemäß F i g. 4 a und b Zähler arbeitet. Diese Signale können an den Ein- erzeugte Kette von phasenveränderlichen Impulsen gangsklemmen 129-2 des Vergleichers ständig an- *5' ist in F i g. 7 dargestellt und enthält die normalerliegen. · weise vom Vergleicher 59 a erzeugten Vergleichs-

In jedem Zyklus der Bezugszahl D, in welchem im impulse F sowie die gemäß der vorliegenden Erfin-Aufnahmeregister 113 eine Führungszahl aufbewahrt dung erzeugten Ersatzvergleichsimpulse F'. Unter den wird, die kleiner ist als 250, erscheint ein diese Tat- im Fall I gegebenen Verhältnissen, in. welchem die sache meldendes Signal auf der Ausgangsleitung 133 30 gemeldete Führungszahl einen ersten vor dem Weiterdes Vergleichers. Ferner sei darauf hingewiesen, daß schaltzeitpunkt liegenden Wert (270) und einen zwei-Vorrichtungen der zur Verwendung als Vergleicher ten nach dem Weiterschaltzeitpunkt liegenden Wert 129 vorgesehenen Art häufig noch einen weiteren (260) hat, die beide größer als der vierte vorbe-Ausgang haben, der anzeigt, wenn eine gegebene, stimmte Wert (250) der BezugszahL sind, erfolgt die am einen Satz Eingangsklemmen auftretende Zahl 35 Erzeugung eines Vergleichsimpulses F auf normale größer ist als eine andere, am zweiten Satz Eingangs- Art. Bei den für den Fall I geltenden Verhältnissen klemmen auftretende Zahl. Dieser Ausgang ist in (die für F i g. 6 und 7 gleich sind), ergibt sich also Fig. 5 als Ausgangsleitung 135 des Vergleichen an- beim Grundsystem von Fig. la und b und dem vergedeutet. Hat also eine im Aufnahmeregister 113 auf- besserten System von Fig. 4a und b das gleiche bebewahrte Führungszahl einen höheren Wert als 250, 40 triebsmäßige Resultat.

so wird diese Tatsache durch ein Ausgangssignal auf Bei den im Fall II der F i g. 6 dargestellten Verder Ausgangsleitung 135 des Vergleichers angezeigt. hältnissen wird dagegen— wenn die Bezugszahl zu Auf die Nützlichkeit dieser zweiten Ausgangsleitung einem Abtastzeitpunkt s_a den' Abtastwert (200) erwird gegen Ende dieser Beschreibung noch hinge- reicht, der nächste Wert (240) der Führungszahl in wiesen. 45 das Aufnahmeregister 113 transportiert. Da dieser

Befindet "sich im Aufnahmeregister 113 eine klei- Wert kleiner ist als 250, wird vom Subtrahierer 117 nere Zahl als 250, so liegt das diese Tatsache anzei- auf der Ausgangsleitung 119 ein diese Tatsache angende Signal zumindest so lange *auf der Ausgangs- zeigendes Signal erzeugt, das das Flipflop 121 einleitung 133 des Vergleichers, bis der Inhalt des Auf- stellt. Zum Weiterschaltzeitpunkt t_u (d. h., wenn die nahmeregisters 113 zum Weiterschaltzeitpunkt her- 50 Bezugszahl den Wert 250 erreicht) wird dann die im ausgelesen wird. Bei dem dargestellten Ausführungs- Speicherregister 57 a befindliche Führungszahl weibeispiel tritt dieser Zeitpunkt auf, wenn die Bezugs- tergeschaltet und auf 240 verringert. Gleichzeitig wird zahl den Wert 250 hat. Die Erzeugung des Ersatz- aber auch ein vom Entschlüssler auf die Leitung 62 a Vergleichsimpulses kann entweder zum Weiterschalt- gegebenes Signal dem UND-Glied 123 zugeführt. Da Zeitpunkt oder kurz davor erfolgen. So kann der Er- 55 an diesem UND-Glied auch das Ausgangssignal vom satzvergleichsimpuls beispielsweise erzeugt werden, Flipflop 121 anliegt, durchläuft somit ein Ersatzverwenn die Bezugszahl 245, 246 oder 247 lautet. Bei gleichsimpuls F' das ODER-Glied 127. Obwohl also der bevorzugten, hier dargestellten Ausführungsform der reguläre Vergleichsimpuls F infolge eines »Spruntritt der Impuls jedoch zu dem unmittelbar dem Wei- ges« nicht erzeugt wurde, wird das Flipflop 63 a denterschaltzeitpunkt vorangegangenen Zeitpunkt bzw. 60 noch durch den Ersatzvergleichsimpuls F* eingestellt. Zählerstand auf. Bei dem modifizierten Ausführungs- Wie zu ersehen ist, tritt vom bevorzugten Ausfühbeispiel gemäß Fig. 5 (bei dem angenommen ist, daß rungsbeispiel des verbesserten Systems erzeugte Erder Weiterschaltzeitpunkt auftritt, wenn die Bezugs- satzvergleichsimpuls F' in dem dargestellten Zyklus zahl 250 lautet), erscheint somit der Ersatzvergleichs- der Bezugszahl D zum Weiterschaltzeitpunkt t_u auf, impuls in dem Augenblick, in welchem die Bezugs- 65 wobei die Führungszahl E in diesem Zyklus beim zahl den Wert 249 hat Hierzu braucht man lediglich Weiterschalten von einem ersten Wert (260) auf einen die Ausgangsleitung 133 des Vergleichers mit dem zweiten Wert (240) gebracht wird, der innerhalb des einen Eingang des UND-Gliedes 123 und den anderen von der Bezugszahl vor dem Weiterschaltzeitpunkt t_a

37 · 38

durchlaufenen Zahlenbereiches liegt. Der Phasen- den entsprechenden Kurvenformen von F i g. 6. Wie fehler Δ F zwischen dem Zeitpunkt des Auftretens des noch aus der früheren Beschreibung dieser Kurven-. Ersatzvergleichsimpulses F' und dem Zeitpunkt, zu formen erinnerlich, wird infolge des nicht durch einen dem der fehlende Vergleichsimpuls F hätte auftreten Vergleichsimpuls F auf seinen Binärpegel-»Ο« zurücksollen, ist nur klein und entspricht der'Zeit, die die 5 geführten Ausgangssignals Ή des Flipflops 63 Bezugszahl benötigt, um von dem neuen Wert (240), (Fig. Ib) ein Fehlerimpuls mit dem falschen Vor-, den die Führungszahl E nach dem Weiterschalten hat, zeichen erzeugt, da während des zweiten, in Fig. 6 den Wert (250) erreichen, also den Wert, den die dargestellten Zyklus solch ein Vergleichsimpuls nicht Bezugszahl zum Weiterschaltzeitpunkt t_u hai. In den erzeugt wurde. Durch diese nicht erfolgte Rückkehr meisten Fällen liegt der Wert der Führungszahl E, io des Ausgangssignals 77 auf den Binärpegel »0« wird. den diese nach einem »Überspringen« des Wertes das UND-Glied 71 durch die beiden Signale G und H (250). der Bezugszahl D zum Weiterschaltzeitpunkt t_u geöffnet, die während eines beträchtlichen Teils des einnimmt, sehr dicht bei dem zuletztgenannten Wert, zweiten Zyklus beide gleichzeitig auf ihrem Binär- . so daß der Phasenfehler Δ F zwischen dem richtigen pegel »1« bleiben. Durch das Öffnen des UND-Glie-Auftrittszeitpunkt eines Vergleichsimpulses F und 15 des 71 wird der Stromerzeuger 75 für eine dementdem tatsächlichen Auftrittszeitpunkt des Ersatzver- sprechend lange Zeitspanne eingeschaltet, so daß-ein gleichsimpulses F'· nur sehr gering ist. Auf jeden Fehlerimpuls mit positiver Polarität erzeugt wird, an Fall macht sich solch ein kleiner Fehler im Betrieb Stelle eines negativen Fehlerimpulses K, der erzeugt des Stellmotors 13 nicht bemerkbar, da sich das Aus- worden wäre, wenn das System keinen Vergleichsgangssignal vom Tiefpaß 87 a gleichförmig, also ao impuls »versäumt« hätte.

»stoßfrei«, ändert. In dem in F i g. 7 dargestellten Unter den gleichen Umständen, die zu dem in Fall III wird ein Vergleichsimpuls F erzeugt, d. h., es F i g. 6 dargestellten falschen Fehlerimpuls L führten; geht kein Impuls verloren. Zwar wird dabei auch der erzeugt das verbesserte, in Fig. 4a und b dargestellte Ersatzvergleichsimpuls F'erzeugt, doch tritt dieser Er- System einen Fehlerinipuls K, der die richtige PoIasatzimpuls nach dem normalen Vergleichsimpuls F 25 rität hat und dessen Dauer sich nur .wenig von der auf und hat auf das übrige System keinen Einfluß, wie Dauer unterscheidet, die dieser Impuls bei Erzeugung noch unten beschrieben wird. Der verbesserte Digital- eines normalen Vergleichsimpulses F gehabt hätte. Phasenanalog-Signalwandler von Fig. 4a und b er- Dies ergibt sich aus der in Fig. 7 dargestellten Kurzeugt also eine Kette von Vergleichsimpulsen und venform des Ausgangssignals Ή im zweiten Zyklus an die Stelle von »fehlenden« Vergleichsimpulsen ein- 30 der Bezugszahl D. Das Ausgangssignal 77 bleibt nicht gefügten Ersatzvergleichsimpulsen, wobei durch die —wie in Fig. 6 — auf seinem Binärpegel »1«, son-Phasenlage, welche diese Impulse gegenüber. der dem kehrt gleichzeitig mit dem Auftreten des den Bezugsschwingung B einnehmen, eine digital signali- Flipflop 63 α einstellenden Ersatzvergleichsimpulsierte, sich dynamisch ändernde Führungszahl unab- ses F' auf seinen Binärpegel »0« zurück. Anstatt hängig von irgendwelchen »Sprüngen« genau darge- 35 durch die Abwesenheit eines Vergleichsimpulses F stellt wird. . zurückgestellt zu bleiben, wird das Flipflop somit

Da die in F i g. 1 b dargestellte Anordnung mit dem durch den Ersatzvergleichsimpuls F' eingestellt, entsprechenden Teil von F i g. 4 a identisch ist, wird Außerdem geht das Ausgangssignal H des Flipflops der Betrieb des verbesserten Systems, wie er unter 63a (Fig.4a)-— während sich der vom Rechteckdem Einfluß der Bezugsschwingung B, des Rückfüh- 40 impulsformer 65 erzeugte Impuls U noch auf seinem rungssignals C und der Vergleichsimpulse F abläuft, Binärpegel »1« befindet—von »0« auf »1«. Da beide nicht noch einmal beschrieben. Statt dessen soll der Signale U und H gleichzeitig auf ihrem Binärpegel Unterschied im Betrieb des Systems, der durch die »1« sind, wird somit das UND-Glied 69 a geöffnet, Anwesenheit eines gemäß der vorliegenden Erfindung und zwar so lange, bis das Signal Ό zum Zeitpunkt erzeugten Ersatzvergleichsimpulses F' hervorgerufen 45 des nächsten Nulldurchganges des Rückführungswird, an Hand eines Vergleiches der Fig. 6 und 7 signals C wieder auf seinen Binärpegel ».0« zurückaufgezeigt werden. In beiden Figuren liegen in den kehrt. Durch das geöffnete UND-Glied 69 a wird also Fällen I, II und III jeweils die gleichen Verhältnisse ein Wirksignal I erzeugt, welches den Stromerzeuger vor. So treten in den in Fig. 7 dargestellten drei 73 a einschaltet, um am Lastwiderstand 77 α einen ne-Zyklen die gleiche Bezugsschwingung B sowie die 50 gativen Fehlerimpuls K zu erzeugen. Durch den Er-' gleiche Bezugszahl D und Führungszahl E auf wie in satzvergleichsimpuls F' ist also nicht nur die zeitlich F i g. 6. F i g. 7 unterscheidet sich von F i g. 6 ledig- falsche öffnung des UND-Gliedes und die damit verlieh durch einen dort dargestellten Ersatzvergleichs; bundene Einschaltung des Stromerzeugers 75 a verimpuls F' (Fall II und III) sowie durch die Impulse, hindert worden, sondern darüber hinaus das UND-die von dem geschlossenen Steuerungssystem gemäß 55 Glied 69 a, das infolge der Abwesenheit eines nor-F i g. 4 als Ergebnis des Ersatzvergleichsimpulses F' malen Vergleichsimpulses F geschlossen blieb, geöfferzeugt werden. Der Ablauf im ersten, in Fig. 7 als net und somit der Stromerzeuger 73α eingeschaltet Fall I dargestellten Zyklus ist der gleiche wie in worden. -

Fig. 6, einschließlich der Impulse G, U, H, 77, I Die Kurvenformen für den FaIlIII in Fig.'7 zei- und K, da bei dem in Fi g. 6 und 7 dargestellten er- 60 gen, wie das verbesserte erfindungsgemäße System sten Zyklus die Führungszahl E zum Weiterschaltzeit- arbeitet, wenn in einem Zyklus der Bezugszahl sopunkt/_u keinen unter dem Wert der Bezugszahl D wohl ein normaler Vergleichsimpuls F als auch ein liegenden Wert erreicht hat. Es wird also ein normaler Ersatzvergleichsimpuls F' erzeugt werden. Im dritten Vergleichsimpuls F erzeugt, und ein Ersatzvergleichs- dargestellten Zyklus erscheint der Vergleichsimpuls F, impuls F' tritt nicht auf. Man betrachte nunmehr die 65 da der Wert der Führungszahl E vor dem Weiter-Kurvenformen der Impulse, die vom verbesserten schaltzeitpunkt kleiner ist als der Wert, den die BeSystem im zweiten Zyklus (Fall II) der Bezugszahl D zugszahl D zum Weiterschaltzeitpunkt hat. Da sich in F i g. 7 erzeugt werden, und vergleiche diese mit die Bezugszahl D während ihres Zyklus erhöht, wer-

39 40

den beide Zahlen zum Zeitpunkt L₁ und vor dem Wei- dem Moment auftreten, in welchem die Bezugszahl terschaltzeitpunkt /„ gleich, wodurch ein normaler ihren unmittelbar vor dem Weiterschaltzeitpunkt He-Vergieichsimpuls F vom Vergleicher 59 α abgegeben genden Wert erreicht, oder in dem Moment, in welwird. Entsprechend seiner normalen Arbeitsweise chem die Bezugszahl ihren zum Weiterschaltzeitpunkt wird das Flipflop 63 a daher durch den Vergleichs- 5 auftretenden Wert hat. In den hier beschriebenen impuls F eingestellt, so daß die Ausgangssignale H Beispielen erscheinen die Ersatzvergleichsimpulse F' und Ή auf ihren Binärpegel »1« bzw. »0« gehen. in dem Augenblick, in welchem die Bezugszahl den Durch diese Änderung des Binärpegels des Ausgangs- Wert 249 (Fig. 5) oder 250 (Fig. 4a und b) hat, wosignals H öffnet das UND-Glied 69 a und erzeugt ein bei ihr Wert zum Weiterschaltzeitpunkt 250 lautet. Wirksignal I, durch das dann der Stromerzeuger 73a io Obwohl.das Auftreten der Ersatzvergleichsimpulse eingeschaltet wird und einen negativen Fehlerim- vorzugsweise zeitlich so abgestimmt ist, daß diese Impuls K in der im Zusammenhang mit dem zweiten pulse nicht früher auftreten als der vor dem Weiter-Zyklus von F i g. 7 beschriebenen Weise erzeugt. schaltzeitpunkt eines gegebenen Zyklus spätest mög-

Obwohl in dem in Fig. 7 als FaIlIII dargestellten liehe normale Vergleichsimpuls, ist es nicht unbe-Zyklus der Bezugszahl D ein normaler Vergleichs- *5 dingt erforderlich, daß die Ersatzvergleichsimpulse impuls F erzeugt wird, wird trotzdem noch ein Ersatz- genau zum Weiterschaltzeitpunkt auftreten. Beispielsvergleichsimpuls F' in dem Augenblick erzeugt, in weise könnte das UND-Glied 123 bei der Anordnung welchem die Führungszahl £ weitergeschaltet wird. gemäß Fig. 4a und 4b durch ein Signal vom Ent-Der Ersatzvergleichsimpuls F' folgt jedoch zeitlich schlüßler auch dann geöffnet werden, wenn die Benach dem normalen Vergleichimpuls F, da letzterer =o zugszahl den Wert 255 oder 256 erreicht, also fünf ja aus einer vor dem Weiterschaltzeitpunkt /„ liegen- oder sechs Werte nach dem Wert 250, bei dem die den Gleichheit zwischen der Führungszahl E und der Weiterschaltung erfolgt. Die Rückstellung des FHp-Bezugszahl D resultiert. Der Ersatzvergleichsimpuls F' flops erfolgt dann anschließend. Trotzdem wird jehat unter diesen Umständen keine Wirkung auf eines doch bevorzugt, die Ersatzvergleichsimpulse F' so zu der Signale, da das Flipflop 63 α nach seiner durch 25 steuern, daß ihr Auftreten mit dem Weiterschaltzeitden normalen Vergleichsimpuls F erfolgten Einstel- punkt entweder Zusammenfällt oder annähernd mit lung durch einen anschließenden, an seinem Einstell- diesem übereinstimmt, da hierdurch der kleine Fehler eingang auftretenden Ersatzvergleichsimpuls F' ledig- Δ F auf ein Minimum begrenzt bleibt.
Hch in seinem Einstellzustand belassen wird. Die τ: c ui au * u*.

Rückstellung des Flipflops erfolgt im Augenblick des 30 ^E· Schlußbetrachtungen

positiv verlaufenden Nulldurchganges des Rückfüh- Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung er-

rungssignals C, wodurch das Ausgangssignal C auf gibt, wird die Technik durch die Grundausführungsden Binärpegel »0« geht. Anders ausgedrückt: Das form der vorliegenden Erfindung mit einem vorteil-Flipflop 63 a spricht nur auf den zeitlich zuerst ein- haften System zur Steuerung der Augenblicksstellung treffenden der Vergleichs- und Ersatzvergleichsim- 35 eines verstellbaren Elementes in Übereinstimmung pulse an. Fallen beide Impulse zusammen, so treten mit dem Augenblickswert einer sich ändernden, in in bezug auf den Flipflop natürlich beide »zeitlich Form von binären Digitalsignalen dargestellten Fühzuerst« auf, so daß das Flipflop auf beide Impulse rungszahl bereichert. Dabei ist es nicht erforderlich, zum Zeitpunkt ihres Auftretens anspricht. In diesem daß auf jede Änderungseinheit der sich ändernden Sinn wird auch der Begriff »zeitlich zuerst« in den 40 Führungszahl reagiert werden muß, da die Führungs-Patentansprüchen benutzt. zahl sehr häufig (z. B. fünfhundertmal pro Sekunde) Da das Flipflop 63 a nur auf den zeitlich zuerst weitergeschaltet und benutzt wird. Vielmehr «wird auftretenden der Impulse F und F' anspricht und da eine, periodisch weitergeschaltete und digital dargeder Impuls F' in denjenigen Zyklen der Bezugszahl, stellte Führungszahl, die sich bei jeder Weiterschalin denen beide Impulse erzeugt werden, entweder mit 45 tung um unterschiedliche Werte ändern kann, dazu dem Impuls F zusammenfällt oder diesem zeitlich . benutzt, einen genauen »Nachlauf« eines verstellfolgt, ergibt sich somit, daß der Ersatzvergleichsim- baren Elementes-zu bewirken, so daß Richtung und puls F^r in diesen Zyklen keine Wirkung auf das Flip- Geschwindigkeit der Verstellbewegung des Elementes flop 63 a hat und den Zeitpunkt, zu dem dieser ge- mit der Richtung und der Durchschnittsgeschwindigtriggert wird, nicht ändern kann. 50 keit, in bzw. mit der sich die Führungszahl ändert, in

Wie sich aus Vorstehendem ergibt, kann also bei Übereinstimmung gehalten werden,
den im Fall II vorliegenden Verhältnissen sowohl ein Außerdem wurde auch ein verbessertes System der

normaler Vergleichsimpuls F als auch ein Ersatzver- oben beschriebenen Art beschrieben. Mit diesem Sygleichsimpuls F' auftreten, wenn in einem gege- stern ist es möglich, das »Fehlen« eines Vergleichsbenen Zyklus die Führungszahl von einem ersten auf 55 impulses vorauszusehen und zu kompensieren, indem einen zweiten Wert (beispielsweise von 240 auf 230) eine weitergeschaltete Führungszahl ermittelt wird, weitergeschaltet wird, die beide in dem von der Be- deren Wert kleiner ist als der Wert, den die Bezugszugszahl vor dem Weiterschaltzeitpunkt durchlau- zahl zum Weiterschaltzeitpunkt hat. Hierzu wird einfcnen Bereich liegen. Solange der normale Ver- fach der Wert, den'die Bezugszahl zum Weiterschaltglcichsimpuls F vor dem Ersatzvergleichsimpuls F' 60 Zeitpunkt hat, vom weitergeschalteten Wert der Fühauftritt oder mit diesem zusammenfällt^ übt nur der _ rungszahl abgezogen. Dies erfolgt im breiteren Rahnormale Vergleichsimpuls eine Wirkung aus. Der men der Erfindung, indem an die Stelle eines fehlenspätestc Zeitpunkt, zu dem unter diesen Umständen den Vergleichsimpulses ein Ersatzvergleichsimpuls ein normaler Vergleichsimpuls F auftreten kann, ist eingefügt wird, wenn die digital gemeldete Führungsdcr Zeitpunkt, in welchem die Bezugszahl den Wert 65 zahl nach ihrer Weiterschaltung in einem Zahlen-249 durchläuft. Bei den bevorzugten Ausführungs- bereich liegt, der von der Bezugszahl vor dem Weiterformen der Hrfindung werden die Ersatzvergleichs- schaltzeitpunkt in einem gegebenen Zyklus durchimpulse /·" daher so gesteuert, daß sie entweder in laufen wird.

Wird andererseits im System eine sich zyklisch verringernde Bezugszahl verwendet, so wird die erste, zu einem »fehlenden« Vergleichsimpuls führende Bedingung (nämlich, daß der Wert der weitergeschalteten Führungszahl innerhalb des von der Bezugszahl vor dem Weiterschaltzeitpunkt durchlaufenen Bereiches liegt) von einer Führungszahl erfüllt, deren weitergeschalteter Wert größer ist als der zum Weiterschaltzeitpunkt auftretende Wert der Bezugszahl. Wird also der Zähler 23a von Fig. 4a so modifiziert, daß er eine sich zyklisch verringernde Zahl erzeugt, so wird auch die durch den Subtrahierer 117 beispielsweise dargestellte Rechenvorrichtung so umgeändert, daß sie im Aufnahmeregister 113 die Anwesenheit einer abgetasteten Führungszahl feststellt, deren Wert nicht mehr als um einen vorbestimmten Betrag größer ist als der Wert, den die.Bezugszahl zum Weiterschaltzeitpunkt hat. Benutzt man in einem solchen System einen Subtrahierer, so zieht dieser den Wert der abgetasteten, im Aufnahmeregister 113 befindlichen Führungszahl von dem Wert ab, den die Bezugszahl zum Weiterschaltzeitpunkt hat, und erzeugt ein Signal, wenn der Rest negativ ist.

Benutzt man dagegen zur Ermittlung der Größe der weitergeschalteten Führungszahl im Vergleich zur Größe der Bezugszahl, die diese zum Weiterschaltzeitpunkt hat, einen Vergleicher, so wie es in F i g. 5 dargestellt und im Zusammenhang mit dieser Figur beschrieben wurde, so wird an Stelle der Leitung 133 die Leitung 135 des Vergleichers mit dem UND-Glied 123 verbunden, so daß das UND-Glied durch ein auf der Leitung 137 auftretendes öffnuhgssignal in jedem Zyklus des Zählers geöffnet wird, in welchem die weitergeschaltete Führungszahl nicht mehr

ίο als um einen vorbestimmten Betrag größer ist als der Wert, den die Bezugszahl zum Weiterschaltzeitpunkt hat.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, erzeugt das hier offenbarte, verbesserte System ein phasenveränderliches Ausgangssignal, das den . Wert der vorgegebenen, sich ändernden, digitalen Führungsgröße darstellt, gleichgültig, weichen Wert die digitale Führungsgröße hat und in welcher Richtung sie sich ändert. Durch die Beseitigung der Aus-

ao wirkung fehlender Vergleichsimpulse wird außerdem erreicht, daß das System gleichmäßig genau und stoßfrei arbeitet, gleichgültig, in welcher Richtung und mit welcher Geschwindigkeit das .verstellbare Maschicnenelement 17 die befohlenen Bewegungen ausführt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung der Augenblicksstellungen und -geschwindigkeiten verstellbarer Elemente, insbesondere zur Steuerung verstellbarer Teile von Werkzeugmaschinen durch den laufenden Vergleich eines durch seine Phasenlage die Sollstellungen des verstellbaren Elementes anzeigenden Vergleichssignals mit der Phasenlage eines durch dessen'Phasenlage die tatsächlichen Stellungen des betreffenden Elementes anzeigenden Rückkopplungssignals zur Bildung eines phasenmodulierten Führungssignals für das

- verstellbare Element, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine erste Impulssendevorrichtung (21, 23) in zyklisch wiederkehrender Folge eine sich in gleichen Zeitabschnitten um jeweils gleiche Beträge von einem Anfangswert (000) bis zu einem Endwert (999) ändernde digitale Folge numerischer Bezugszahlen (D) und durch eine zweite Sendeeinrichtung (49, 55, 57) eine sich in den gleichen oder kleineren Zeitabschnitten ändernde oder wiederholende Folge von die augenblicklichen Sollstellungen des verstellbaren Elementes (11) beinhaltende digitale Folge numerischer Führungszahlen (E) abgegeben und beide Zahlenfolgen (D, E) einer Sollwert-Vergleichseinrichtung (59) zugeführt werden, die in den Zeitpunkten, in denen gleiche Zahlen beider Zahlenfolgen (D, E) zusammentreffen, jeweils ein Sollwert-Vergleichssignal (F) erzeugt, dessen Phasenlage in bezug auf den zeitlichen Ablauf der Bezugszahlenfolge (D) nach Richtung. und Größe der zeitabhängigen

■ Änderung der die augenblicklichen Sollstellungen des verstellbaren Elementes (11) anzeigenden Folge von Führungszahlen (E) entspricht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zahlenwerte der die augenblicklichen Sollstellungen des verstellbaren Elementes (11) darstellenden Folge von Führungszahlen (E) zwischen den Anfangs- und Endwerten der sich zwischen diesen Werten stetig ändernden Folge von festen Bezugszahlen (D) liegen.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, · dadurch gekennzeichnet, 'daß eine den Durchlauf der sich ständig wiederholenden Folge von Bezugszahlen (D) überwachende Einrichtung (61) beim jedesmaligen Erreichen eines bestimmten Zahlenwertes (250) ein einer Übertragungsschaltung (55) zugeführtes Bereitstellungssignal abgibt, das über diese Schaltung (55) die Bereitstellung des die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Sollstellung des verstellbaren Elementes. (11) darstellenden Zahlenwertes der Folge von Führungszahlen bewirkt.

4. Einrichtung nach Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Impulssendevorrichtung aus einem eine Impulsfolge konstanter Frequenz liefernden Pulsgeber (21) und einem, mehrstufigen Pulszähler (23) besteht, an dessen einem Ausgang eine Wechselspannung konstanter gegenüber der Pulsfrequenz des Pulsgebers (21) durch einen bestimmten Teiler geteilten Frequenz abgenommen wird und an dessen anderen Ausgängen der verschiedenen Zählstufen (23-1,23-2,23-3) die jeweilige Zählstellimg in dekadischer innerhalb der Dekaden binär verschlüsselter Weise erscheint.

5. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Pulsgeber (21) mit konstanter Pulsfrequenz kommenden Pulse den Pulszähler (23) schrittweise von einer Anfangsstellung in eine Endstellung bringen und daß der Zähler (23) beim jedesmaligen Erreichen der Endstellung selbsttätig in seine Anfangsstellung zurückkehrt, aus der heraus er durch die weiter einlaufenden Pulse erneut fortgeschaltet wird.

6. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen mit dem verstellbaren Element (11) gekuppelten Signalgeber (27) dem die vom Pulszähler (23) abgenommene Frequenz nach Umformung (25) zugeführt wird, ein bei einer Verstellung -des Elementes (11) seine Phasenlage gegenüber dem zeitlichen Ablauf der Folge von Bezugszahlen entsprechend dem Ausmaß der jeweiligen Verstellung änderndes Rückführungssignal (C) abgegeben wird und daß eine dieses Signal (C) sowie das von der die Folgen der Bezugs- und Führungszahlen (D, F) vergleichenden Einrichtung (59) abgegebene Vergleichssignal (F) aufnehmende Einrichtung (63, 85) einer Servo-Steuer- und -Antriebseinrichtung (87, 19, 13) amplitudengleiche Korrektursignale (L, K) zuführt, deren Polarität der Richtung und deren Dauer der Größe der Phasenabweichung zwischen dem jeweiligen Steuersignal (C) des. mit dem verstellbaren. Element (11) gekuppelten Ge-

- bers (27) und dem Vergieichssignal (F) der Vergleichseinrichtung (59) entsprechen.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch jedes Vergleichssignal (F) der Vergleichseinrichtung (59) eine bistabile Schalteinrichtung (63) in den einen der beiden möglichen Schaltzuständen und beim Null-Durchgang des Rückführungssignals (C) wieder in den anderen dieser Schaltzustände gebracht wird, daß mittels logischer Verknüpfungsschaltungen (69, 71) der jeweilige Schaltzustand der erwähnten bistabilen Einrichtung (63) sowie die Richtung des jeweiligen Polaritätswech'sels des einem Impulsformer (65) zugeführten Steuersignals zur Bildung von Regelimpulsen ausgewertet wird, die bei gleicher Amplitude durch ihre jeweilige Polarität die Richtung der Bewegungssteuerung für das verstellbare Element (11) kennzeichnen. ' ;

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Regelimpulse erzeugende Einrichtung (85) drei.stabile Schaltzustände annehmen kann, von denen der erste keinen, der zweite einen positiven und der dritte bei gleicher Amplitude-einen negativen Regelimpuls erzeugt, daß vermittels einer logischen Verknüpfungsschaltung mit Speichereffekt (63, 69) der dritte Schaltzustand eingestellt wird, wenn ein Vergleichssignal (F) der die Folge der Bezugs- und Führungszahlen (D, F) vergleichenden Einrichtung vor einem diesem Signal zeitlich zugeordneten, von Plus nach Minus gehenden Nulldurchgang einer Periode des die Stellung des verstellbaren Elementes (11) kennzeichnenden Rückführungssignals (C) einläuft, während die Einstellung des zweiten Schaltzustandes bei einem

Null-Durchgang des betreffenden Signals (C) vor dem Einlaufen eines zeitlich zugeordneten Vergleichssignals (F) erfolgt, und daß die Rückstel- ■ lung vom dritten in den ersten Schaltzustand beim Nulldurchgang des Steuersignals und vom zweiten'in den ersten Schaltzustand beim Einlaufen des Vergleichssignals (F) bewirkt wird.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der tristabilen Einrichtung ein Integrator (87) zur Umwandlung der in der Breite veränderlichen amplitudenkonstanten Regelimpulse (K, L) in ein polarisiertes amplitudenmäßig sich gleitend änderndes Steuersignal nachgeschaltet ist.

10. Einrichtung nach Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Polarität und Amplitude der Regelsignale (L, K) die Drehrichtung und -geschwindigkeit des Stellmotors (13) des verstellbaren Elementes (11) beeinflußt werden.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch zusätzliche Einrichtungen (111,113, 117) ein phasenmoduliertes Kennzeichnungssignal (F') immer dann abgegeben wird, wenn-der auf einen bestimmten Vergleichs-Zeitpunkt folgende Zahlenwert der Folge von Führungszahlen (E) innerhalb des Zahlenbereiches liegt, den die Folge von Bezugszahlen bis zum folgenden Vergleichszeitpunkt durchläuft, und daß ein durch dieses Vergleichszeichen angesteuerter Zeichengeber (123) ein Vergleichsersatzsignal (F') kurz vor dem nachfolgenden Vergleichszeitpunkt abgibt, dessen Auswertung durch eine sowohl das eigentliche Vergleichssignal (F) als auch das Ersatzvcrgleichssignal (F') aufnehmende Einrichtung (127) erfolgt.

12. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 11, gekennzeichnet durch eine ein Vergleichssignal (F') immer dann abgehende Verknüpfungs- und Vergleichsschaltung (111, 113, 117), wenn der Zahlenwert der Folge von Führungszahlen in einer auf einen Vergleichszeitpunkt folgenden Zeitspanne in denjenigen Zahlenbereichen fällt, den die entsprechende Folge von Bezugszahlen· innerhalb dieser Zeitspanne durchläuft, eine auf dieses Vergleichssignal ansprechende Vorrichtung (61a, 123) zur Bildung eines Ersatzsignals (F") am Ende der erwähnten Zeitspanne, die unmittelbar vor dem nachfolgenden Vergleichszeitpunkt endet sowie eine Verknüpfungsschaltung (127) zur Auswertung des -eigentlichen Vergleichssignals (F) und des Ersatzsignals (F') in der Weise, daß durch das Ersatzsignal ein etwa ausfallendes Vergleichsignal (F) dargestellt wird.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Führungszahlen aus der Folge von Führungszahlen (F) in einem durch die Durchlauffrequenz der die einzelnen Bezugszahlen (D) zyklisch bereitstellenden Zähleinrichtung (23 a) festgelegten Takt in eine erste Speichereinrichtung (113) gegeben werden, daß der Inhalt des ersten Speichers (113) mit einer gegenüber dem vorstehenden Takt etwas verschobenen Taktfolge in einen zweiten Speicher (57«) übertragen werden und daß durch einen Impulsgeber (117) immer dann ein Ausgangsimptils als Ersatzvergleichssignal (F') abgegeben wird, wenn die im zweiten Speicher (57«) eingespeicherte Führungszahl innerhalb des Zahlenbereiches liegt, den die einzelnen Folgen der Bezugszahlen (D) vor dem jeweiligen Vergleichs-. Zeitpunkt durchlaufen.

14. Einrichtung nach Ansprüchen 12 und 13, ■dadurch gekennzeichnet, daß durch eine die Wechselfrequenz der einzelnen " Bezugszahlen überwachende Einrichtung (61a) in den kurz hinter den einzelnen Vergleichszeitpunkten (250) liegenden Zeitpunkten (251) jeweils ein Zeitimpuls abgegeben und einer Koinzidenzschaltung (123) zugeführt werden, die beim Zusammentref- . fen jeweils eines dieser Zeitimpulse mit einem Ausgangssignal des den Zahlenwert der Führungszahlen überwachenden Impulsgebers (117) ein Ersatzvergleichssignal (F') liefert, das . an -. Stelle eines etwa ausfallenden eigentlichen Vergleichssignals (F) tritt. .

15. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 3 bis 10, gekennzeichnet durch eine die einzelnen veränderlichen Führungszahlen in digitaler Form_ bereitstellenden Zahlengeber (49 a), erste und zweite Speicherorgane (113, 57 a) für diese Zahlen, eine die Weitergabe der Einstellung des Zahlengebers in die ersten Speicherorgane (113) bei Vorliegen eines einen bestimmten ersten Zahlenwert (200) in der Folge der Bezügszahlen (D) darstellenden Öffnungssignals bewirkende erste Torschaltung (111), eine die Weitergabe der Einstellung der ersten Speicherorgane (113) in die zweiten Speicherorgane (57 a) beim Vorliegen eines einen bestimmten zweiten Zahlenwert (250) in der Folge der Bezugszahlen darstellenden Öffnungssignals bewirkende zweite "Torschaltung -(55 a), eine durch den jeweiligen Inhalt der ersten Speicherorgane (113) beeinflußte logische Verknüpfungsschaltung (117), die immer dann ein " Ausgangssignal liefert, wenn der Inhalt der ersten Speicherorgane (113) unterhalb des zweiten Zahlenwertes (250) in der Folae der Bezugszahlen- (E) liegt, eine dieses Ausgangssignal speichernde bistabile Vorrichtung (121), eine durch einen das Erreichen eines dritten Zahlenwertes (251) in der zyklischen Folge der Bezugszahlen anzeigenden Zeitimpulse geöffnete, das Ausgangssignal weitergebende Torschaltung (123), wobei der dritte Zahlenwert dem zweiten Zahlenwert unmittelbar benachbart ist sowie schließlich-eine Verknüp-. fungsschaltung (127), durch die die eigentlichen Vergleichssignale (F) und etwaige Ersatzvergleichssignale (F') zu jeweils einem einzigen Vergleichssignal zusammengefaßt werden.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Verknüpfungsschaltung (117) als Subtrahieranordnung ausgebildet ist, die von dem jeweiligen Inhalt der ersten Speicherorgane (113) den zweiten Zahlen-* wert (250) in der Folge der Bezugszahlen abzieht und beim Vorliegen eines den Minuend übersteigenden Subtrahenden ein Ausgangssignal erzeugt, wobei die Weitergabe dieses Ausgangssignals als ein das eigentliche Vergleichssignal ersetzendes Signal (F') entweder dann erfolgt, wenn die Bezugszahlenfolge den zweiten ,Zahlenwert oder einen unmittelbar auf diesen zweiten Zahlenwert folgenden dritten Zahlenwert einnimmt.