DE1788106C3 - Schaltungsanordnung zur Sollwerteinstellung für die frequenzabhängigen Drehzahlen mehrerer in einem festen, einstellbaren Drehzahlverhältnis zueinander stehender über Freuqenzumformer gespeister Wechselstrommotoren. Ausscheidung aus: 1538366 - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für die frequenzabhängigen Drehzahlen mehrerer in einem festen, einstellbaren Drehzahlverhältnis zueinander stehender — insbesondere bei kontinuierlichem Herstellungsverfahren durch das Arbeitsgut miteinander gekoppelter — über Frequenzumformer gespeister Wechselst ommotoren, mit einem Impulsgenerator konstanter Frequenz, dessen Impulsreihe die jedem Frequenzumformer zugeordnete Zählschaltung speist, und mit den Zählschaltungen nachgeschalteten Digital-Analog-Wandlern, deren Ausgangsspannungen Einrichtungen zur Verstellung der Drehzahlverhältnisse zwischen den Wechselstrommotoren zugeführt sind.

Eine Schaltungsanordnung der vorgenannten Art ist in dem deutschen Patent 1 538 366 vorgeschlagen worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine solche Schaltungsanordnung eine schnell arbeitende Zählschaltung zu schaffen, an deren Ausgang nach jedem Eintreffen eines Zählimpulses ein dem Zählcrgebnis entsprechendes analoges Spannungssignal erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Zählschaltung aus einem vom Impulsgenerator gespeisten, Schaltzeitverzögcrung ausgleichcndeVorbereitungsstufen enthaltenden Zählkreis besteht, dessen Zählstufenausgänge einer aus nand-Stufen aufgebauten Gatterschaltung derart zugeführt sind, daß jeweils der im gesetzten Zustand Null aufweisende Ausgang einer jeden Zählstufe einen ersten Eingang einer zugehörigen nand-Stufe beaufschlagt, deren zweiter Eingang von der über eine Verzögerungstufe geleiteten Impulsreihe gespeist ist, und daß die Ausgänge sämtlicher nand-Stufen an die Eingänge des Digital-Analog-Wandlers geführt sind.

Eine solche Zählschaltung erfüllt bei einfachstem Aufbau die an sie zu stellenden Forderungen. Sie zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß bei Zählungen höherer Ordnung die Anhäufung von Schaltzeiten einzelner Stufen vermieden und so die Gesamtschaltzeit der Zählschaltung klein gehalten ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden an Hand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Sollwerteinstellung der Drehzahlen von Wechselstrommotoren.

F i g. 2 ein ausführliches Schaltbild der erfindungsgemäßen Zählschaltung in Fig. 1 und

Fig. 3 das ausführliche Schaltbild der gemäß Fig. 1 mit den Zählschaltungen zusammenarbeitenden Digital-Analog-Wandler.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild von Zählschaltungen nach der Erfindung in einer Schaltungsanordnung zur Sollwerteinstellung von Drehzahlen. In einer solchen Schaltungsanordnung werden über eine Leitung 24 Zählschaltungen 46, 76 ff. zugeführte Impulse, die von einem nicht dargestellten Impulsgenerator erzeugt werden, gezählt. Die Ausgangswerte der Zählschaltungen werden über Digital-Analog-Wandler 51, 63, 81,93 aus der Digitalform in Analogform umgesetzt. Der jeweilige umgeformte Augenblickswert der Zählung, der am Ausgang des Digital-Analog-Wandlers 51, 81 auftritt, wird mit dem jeweiligen gespeicherten Endwert der Zählung der Zählschaltung der vorhergehenden Einheit, die am Digital-Analog-Wandler 63,93 ansteht, in einer Vcrgleichsstufe 41, 71 verglichen. Solange in der Vergleichsstufe keine Gleichheit zwischen den Analogsignalen festgestellt wird, ist die Zählschaltung 46, 76 in der Form wirksam, daß sie die Impulse aufsummiert.

Im folgenden wird zunächst nur die Wirkungsweise der Zählschaltung 46 in Verbindung mit der Vergleichsstufe 41 betrachtet. Die Zählschaltung besteht, wie auch die anderen Zählschaltungen, aus einem Zählkreis 47, einem Vorbereitungskreis 48 und einem Gatterkreis 49. Nach Empfang jedes Impulses in der Zählschaltung 46 und seiner Zählung im Zählkrcis 47 wird die Information über den Gatterkreis 49 zum Digital-Analog-Wandler 51 weitergeleitet, der eine analoge Ausgangsspannung abgibt, deren Amplitude sich somit nach Empfang jedes Impulses über die Leitung 24 in kleinen Stufen erhöht. Die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Wandlers 51 ist somit eine Tmpulsreihe allmählich ansteigender Amplitude, deren Impulsdauer für die Wahrnehmung der Spannnug durch die Vergleichsstufe 41 ausreicht. In Abhängigkeit von der voreingestellten Höhe der Spannung am anderen Eingang42 der Vergleichsstufc 41 wird zu einem bestimmten Zeitpunkt eine ausreichende Anzahl von Eingangsimpulsen über die Leitung 24 empfangen, in dem Digital-Analog-Wandler in eine Analogspannung umgewandelt und an die Widerstände 52, 53 gelegt sein, so daß die Spannung V 2 gleich der Spannung Vl ist. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die Vergleichsstufe 41 einen Aus-

jangsimpuls und führt diesen Impuls über die Leitungen 44 und 45 zum Zählkreis 47 innerhalb der Zählschaltung 46. Die Wirkung dieses Impulses besteht in der Übertragung dieser Information über die Leitung 60 zur Speichereinheit 61, in der je'zt die 5 Gesamtzahl der über die Leitung 24 zum Zählkrcis 47 geführten Impulse gespeichert ist. Der Zählkreis 47 wird auf Null zurückgestellt. Der Augangsimpuis der Vergleichsstufe 41 wird über die Leitung 25 Stellgliedern für den zu steuernden Motor zugeführt, um i_C dessen Drehzahl zu steuern. Der Digital-Analog-Wandler63 gibt beim Empfang eines numerischen von der Speichereinheit 61 an seinem Aus-Ig 62 eine analoge Spannung ab, die der in der eichereinheit 61 gespeicherten Zahl entspricht. So- 15 mit sieht der Digital-Analog-Wandler 63 eine konstante Ausgangsgleiehspannung vor, die zu der Anzahl der in der Zählschaltung 46 im vorhergehenden " Uervall angesammelten Impulse in Beziehung bevor die Vergleichsstufe 41 eine Gleichheit _Jo , den Spannungen Vl und Vl feststellt.

ital-Änalog-Wandler 63. 93 ist über einen erstand 64 an ein Potentiometer 15 angeschlossen, das über einen Widerstand 66 an Masse liegt. Durch Änderung der Einstellung des Abgriffs 65 de¹· Potentiometers 15 kann der Wert der Spannung V 3 ii>e aus der Ausgangsgleichspannung des Digital ■ -\«..ji«„n rocnitipi-t und über eine Lei

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in Fig. 2 bezeichneten Stufen 130 bis 140 ein die 4h gerade unterhalb der Vorbereitungsstufen 111 _den „chtigen Betrieb vorzubereiten. £ * _{daß ungea}chtet des Zu-

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Stromkreis mil einem Transistor 170 ™™«"«»· '" diesem Stromkreis, in dem derart«« Dioden jn, ;,„jV_r („, louisch Null auf

Wtd^nS.tiruninniundn, sowie einen ig«

Empfang über die Leitung 185 jedes noch folgenden Eingangszählimpulses fort. Somit bewirkt bei Veränderung aller Flip-Flop-Stufen 100 bis 109 in den Zustand logisch 1, jedoch bei Verbleib der Stufe 110 in dem Zustand logisch Null, der Empfang des nächsten Impulses über die Leitung 185 die Veränderung des Zustandes eier Stufe 100 und jeder der anderen Stufen 101 bis 109, um demzufolge den Zustand der Stufe 110 zu verändern. Jedoch ist dieser »Raffeauf den Leitungen 200 und 201 auch, daß der Empfang des nächsten Zählimpulses eine Gesamtzählung von 4 registrieren wird, was wieder bedeutet, daß die Stufe 102 in den logisch-1-Zustand geschaltet wer-5 den sollte und die Stufen 100 und 101 auf logisch-Null zurückgeführt werden sollten. Um die Verzögerungszeit, die allgemein für das Schalten der Stufen 100 und 101 benötigt wird, zu umgehen, bewirkt das gleichzeitige Vorhandensein der Signale it- ίο von den Leitungen 200, 201 über die Stufe 111 die

derTiBetrieb "jeder Stufe gehäuft wer- Bildung eines Signals hohen Potentialwertes auf den "um die letzte Zählung in den binären Zählkreis deren Ausgangsleitung 202, welches auf den oberen WO tollO zf registrieren. Demzufolge ist der Eingang der Stufe 112 übertragen wird Der untere vVrbereitunRsstromkreis 48 mit den Stufen 111 bis Eingang der Stufe 112 .st an d.e Erdleitung 195 gey°« Γη F^g f vorsehen, um die »Raff«-Verzöge- ₁₅ koppelt. Beim Empfang des Signals hohen Potent.al-"runficn herabzusetzen oder die Anhäufung von wertes auf der Le.tung /Ja was bedeutet, daß der Schaltzeiten zu vermeiden, um so die Gesamt- nächste Zählunpuls den Zustand der Stufe 102 (die betriebszeit des Stromkreises auf einer Mindestdauer binär-4-Stufe) schalten sollte, wird der Ausgangs-1 lten spannungswert von der Stufe 112 heruntergezogen.

^ZUJede^eder Flip-Flop-Zählstufen 100 bis 110 ist von 20 und diese niedrige Spannung wird über eine Leitung der Art daß sie beim Empfang eines Zählimpulses 203 auf die oberen und unteren Eingangsklemmcn über die Leitune 185, der auf den Auslöseeingang der der Stufe 102 übertragen, um diese Stufe beim Emp-Stufc übertragen wird, von dem Zustand logisch Null fang des nächsten Zeitimpulses über d.e Le.tung auf loeisch 1 verändert wird, vorausgesetzt, daß eine 185 in den Betriebszustand zu versetzen. Es ist zu solche Stufe durch die Übertragung eines Erd- 25 beachten, daß dieses Schaltsignal von der Stufe 112 potentials oder niedrigen Potentials über die oberen auch über eine Leitung 204 auf die anderen Ein- und unteren Eingangsleitungen vorbereitet worden gänge der Stufe 113 übertragen wird, so daß die ist In der Flip-Flop-Stufe 100 werden beispielsweise Stufen 113 und 114, nachdem der nächste (4.) Zahldic oberen und unteren Eingangsleitungen über eine impuls den Zustand der Stufe 102 verändert hat, und Leitung 196 an eine Erdleitung 195 gelegt, um so 30 die Stufen 100 und 101 durch Empfang des 5., 6. und die erste (binär 1) Stufe für den Betrieb vorzuberei- 7. Impulses wieder auf logisch-1 gebracht worden ten Bei jeder Betätigung der ersten (binär 1) Stufe sind, um eine Gesamtzahlung von 7 zu sammeln, in 100 von logisch Null nach logisch 1 geht der obere gleicherweise mit den Stufen 111 und 112 zusammen-Auseane in den 1-Zustand oder den Zustand hohen arbeiten, um die binär-8-Stufe 103 bei Empfang des Potentials und ihr unterer Ausgang geht in den Zu- 35 nächsten oder 8. Zählsignals in den Betriebszustand stand niederen Potentials oder den Nuil-ZuF'and, zu versetzen, ohne während der Zeitverzögerung tu und dieses Signal niedrigen Potentials wird über die warten, die bei dem Folgebetrieb der Stufen 100, Leitune 197 übertragen,"" um die nächste (binär 2) 101.102 auftreten. Aus dieser Erläuterung ist die Stufe 101 für den Betrieb vorzubereiten. Es ist somit Verbindung und die Zusammenarbeit der Vorbercinicht notwendig die zweite Stufe vorher vorzuberei- 40 tungsstufen 111 bis 128 in Verbindung mit den Zahlten da diese immer sofort bei Betrieb der ersten kettenstufen 100 bis 110 leicht verständlich.
<=tu'i<- 1Q0 im vorhinein vorbereitet wird. Jedoch Unmittelbar über der ersten Stufe 150 der Speicher-

würdVdie Binär-4-Stufe 102 eewöhnlich warten müs- einheit sind ein Tor 210 und ein Verstärker 211 gesen bis die Stufen 1 und 2, "nämlich 100 und 101, zeigt. Die über die Leitungen 185 empfangenen Zählabgeschaltet sind und diese Stufe eingeschaltet ist, 45 impulse werden über eine Leitung 212 auf den und somit wird der erste Teil des Vorschaltkreises oberen Eingang der Stufe 210 übertragen, und die mit den Stufen 111 und 112 benutzt, um die Zeit- Erdleitung 195 wird an den anderen Eingang dieser verzögerung für den Betrieb der dritten Zählstufe Stufe sowie an einen Belag eines Kondensators 213 102 zu umgehen angeschlossen, dessen anderer Belag an einer Lei-

Wenn in dem Zähler eine Zählung von 3 angehäuft 5° tung 214 liegt, welcher das Ausgangssignal von der worden ist dann befindet sich jede der Stufen 100 Stufe 210 zur Eingangsseite des Verstärker s 211 und 101 in dem logisch-1-Zustand mit niedrigem führt. Die Ausgangsverbindung des Verstärkers 211 Potential an der unteren rechten Ausgangsklemme. erstreckt sich über eine Leitung 215 zum unterer Das niedrige Potential an der Null-Ausgangsklemme Eingang jeder der Stufen 130 bis 140 in dem Gatter der Stufe 100 wird über Leitungen 197,198 und 200 55 kreis 49 (Fig. 1), welcher Informationen vom Zählei auf die untere Eingangsklemme der Stufe 111 über- 46 zum Digital-Analog-Wandler 51 führt. Der Kon tragen die mit der Stufe 112 zusammen als Dual- densator 213 wirkt beim Herausfiltern von Störungei Bitter 'arbeitet Somit wird die Stufe 111 »benach- aus diesem Stromkreis unterstützend mit. Die Schalt richtiet« daß die Stufe 100 sich in dem logisch- zeiten der Stufen 210 und 211 dienen, obwohl sii 1-Zustand befindet und die Zählung 1 anzeigt. 60 nur gering sind, zur Sicherstellung, daß der Zahl Gleichzeitig wird das Signal logisch-Null oder das kreis 100 bis 110 anspricht, bevor das Ausgangs Sienal niedrigen Potentials von der Stufe 101 über signal über die Leitung 215 übertragen wird. Di₁ eine Leitung 201 auf die obere Eingangsklemme der oberen Eingangsverbindungen in jeder der nand Stufe 111 übertragen Folglich wird die Stufe 111 Stufen 130 bis 140 sind jeweils mit den logisch-Null ebenso »benachrichtigt«, daß die binär-2-Zählstufe 6₅ Verbindungen oder den unteren Ausgangsverbin 101 sich in dem logisch-1-Zustand befindet, so daß düngen der Zahlstufen 100 bis 110 verbunden. Ge die Zählkette die Summe 3 anzeigt. Natürlich be- neuer gesagt, ist der untere Ausgang der Stufe 101 deutet die gleichzeitige Erscheinung von Signalen über die Leitungen 197,198,200 und 216 an de

oberen Eingang der ersten nand-Stufc 130 angeschlossen. Der untere Ausgang der Stufe 101 ist über leitungen 201 U1.1217 an den oberen Eingang der Stufe 131 angeschlossen, und so fort tür den verbleibenden Teil der Zählstufen 102 bis 110 bzw. fur die zugeordneten nand-Gattcr 132 bis 140. Somit wird jedes Mal bei der Bildung eines Signals über die Leitung 215 für alle nand-Gattcr 130 bis 140 ein Siunal über die Leitungen 50A bis50K (in Fig. 1 durch die eine Leitung 50 dargestellt) zu dem zuceordnetcn Digital-Analog-Wandler 51 gc uhr Auf diese Weise bewirkt der Digital-Analog-Wandler 51 immer die Bildung eines Ausgangssigna s mit Bezug auf die in dem Augenblick in den Zahlerstufen 100 bis 110 angehäuften Impulse.

Es ist somit ersichtlich, wie der Zahlkreis 47 der Stufen 100 bis 110 ununterbrochen eine p.gital-Anzeige über die Leitung 50 zum D.g.tal-Analop- \Vandler51 führt, wobei beim Empfang der einzelnen aufeinanderfolgenden Impulse über die Letum.24 jeder über die Leitung 50 geführte Impuls eine Zählung höher bedeutet, bis über die Lcitu. .g45 der Rückstcllimpuls übertragen wird. Obwohl auf diese Weise der Digital-Analog-Wandler 51 eine allmählich steigende »Zählung« empfangt, sei wier'-r dnra-f hingewiesen, daß der Zahlkrcis 47 nicht /Ur Weiterführang irgendwelcher Information über die Leitung 60 zur Speichercinheit 61 wirksam wird, bevor nicht Gleichheit zwischen den Spannungen Vl und Vl am Vergleicher 41 bestätigt wird

Der Speicherkreis61 der Fig. 1 umfaßt die einzelnen Flip-Flop-Stufen 150 bis 160 der F. g 2_und ,de dieser Stufen ist einzeln an eine zugeordnete Stufe der binären Schaltstufen 100 bis 110 g^PP^ beispielsweise ist der obere Ausgang der Zahfctufe 100 über die Lehung60/l an den oberen,Eingang eier Speicherstufe 150 und der untere Ausgang der Zählstufe 100 ist über die Lf'langen 19^7,19*200 und 60Λ' an den unteren Eingang der Siufe ISO beschlossen. Somit ist an den oberer« «nieren Hinc-angsklemmen der Spe.cherstufe 150 standig une Information vorhanden, die den Zustand .kr ,rsUn Zählstufe 100 angibt, jedoch diese η °™^.on w£ nicht zur Ausgangsklemme: der Stufe ^50 werte _

£ 5Ä ^A"^p Die InfomMionsüberttagungs«

den einzelnen blitode" g

Dieses Auslösesignal auf der Leitung 220 führt die Information von dem Zahlkrcis 47 (Fig. 1) durch den Speicherkreis 61 und über die Leitung 62 zum Digital-Analog-Wandler 63. Diese Leitung 62 ist durch die einzelnen Ausgangslciier 62 A bis 62 K dargestellt, die den entsprechenden Speicherkreisen 150 bis 160 in Fig. 3 zugeordnet sind.

Obwohl die Stufen 150 bis 160 als Speichel stufen bezeichnet worden sind, um anzudeuten, daß sie der ίο Speichercinheit 61 in F i g. 1 entsprechen, liegt doch auf der Hand, daß sie eigentlich Flip-FIop-Kreise sind. Die Gesamtzählung von dem letzten Takt ist immer aut den Ausgangsleitungen 62 A bis 62 K der Stufen 150 bis 160 vorhanden. Der Betrieb der Vcrglcichseinhcit 41 bewirkt die Übertragung eines Auslöseimpulses über die Leitung 220, welche die letzte volle Zählung von den Stufen 100 bis 110 auf die Speicherslufen 150 bis 160 und von dem Speicher über die Leitungen 62 A bis 62 K auf den Digital-Analog-Wandler 63 überträgt. Ein solcher Betrieb unterscheidet sich von der Funktion und dem Betrieb der Gatter 130 bis 140, die jedesmal dann betätigt werden, wenn von dem Impulsgenerator ein Zählimpuls abgegeben wird, der auf der Leitung 185 ein Zählsignal erzeugt, das durch die Torstufe 210 und über den Verstärker 211 auf der Leitung 215 als Impuls auftritt und an den Gattern 130 bis 140 wirksam wird.

Für die Auslösung der Speicherkreise 150 bis 160 ist der Betrieb der Flip-Flop-Stufe 178 im unteren linken Abschnitt der Fig. 2 maßgebend. Im Vorhergehenden wurde die Betriebsweise beschrieben, in welcher die Gleichheit zwischen den Spannungen V 1 und V2 einen negativen Impuls erzeugt, der über die Leitung 177 auf den unteren Eingang der Schaltslufe 178 übertragen wird. Nach diesem Zustand wird eine Spannungsgleichheit erreicht und nachdem das Signal über die Leitung 177 übertragen ist, wird der nächste Zeit- oder Einstellimpuls, der über die Leitung 24 empfangen und über die Torstufe 180 geleitet wird, über die Leitung 184 auf die Auslöseeingangsklemme der Flip-Flop-Stufe 178 übertragen und veränderi den Zustand dieser Stufe derart, daß an ihrem unteren Ausgang, der über eine Leitung 221 mit dei oberen Eingangsvcrbindung der nand-Stufe 222 verbunden ist, ein negatives oder niedriges Signal gebildet wird. Der andere Eingang der Stufe 222 ist an die Erdleitung 165 angeschlossen. Demzufolge gehl bei Empfang des Zeitimpulses an dem Auslöseeingang der Stufe 178 und Weitcrführun» desselben zurr nand-Gatter 222 der Spannungswert auf der Aus gangsleitung 223 auf einen hohen Potentialwert. Die ses Signal hohen Potentials wird auf den Eingani eines Verstärkers 224 übertragen, der das entspre chende Signal über seine Ausgangsleitune 225 auf dit gemeinsame Leitung 220 überträgt und dadurch di< Zählung, die dann auf den Eingängen der Speicher Flip-Flops 150 bis 160 erscheint, auf den zugeord neten Digital-Analog-Wandler 63 zu übertragen Dasselbe Ausgangssignal von dem Verstärker 22< wird auch über eine Leitung 226 auf den Auslöse eingang einer Flip-Flop-Auslösestufe 227 übertra gen. Die oberen und unteren Eingänge der Stufe 22' sind über eine Leitung 228 mit der gemein -.amei Erdleitung 165 verbunden. Die Stufe 227 ist so be schaffen, daß sie ihren Zustand mit jedem über dii Leitungen 226 empfangenen Signal ändert und bc wirkt beim Empfang eines solchen Signals die BiI

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dung eines negativen Signals über eine Leitung 230 zu einem Verstai ker 331, dessen Ausgang mit'der Leitung 45 verbunden ist. Es wird somit von dem Verstärker 231 auf der Leitung 45 ein positiver Ausgangsimpuls erzeugt, um die Rückstellung der Zählstufen 100 bis 110 in dem binären Zählkreis 47 zu bewirken.

Alle Zählstufen werden in den logischen Nullzustand zurückgeführt, jedoch zeigen einige Stufen leicht unterschiedliche Schaltzeiten gegenüber anderen Stufen. Einige der Stufen waren wahrscheinlich schon in dem logischen Nullzustand beim Registrieren der Zählung. LJmdie Zeitdauer des Rückstellimpulses herabzusetzen, werden »nand«-Stufcn 187 und 192 benutzt, um den Augenblick wahrzunehmen, wenn alle Flip-Flops 100 bis 110 sich in dem logischen Nuüzustand befinden. Wenn alle Eingänge /u den »nand«-Stufen 187 bis 192 sich in dem logischen Nullzustand befinden, dann wird über die Leitung 193 ein Signal hohen Potentialwcrtes zum Rücksielleingang des Flip-Flops 227 geführt, so daß der Ausgangswert des unteren Ausgangs der Stufe 227 auf den hohen Potentialwert zurückgeführt und damit der Rückstellimpuls von der Leitung 45 entfernt wird.

Gleichzeitig mit der Bildung des Null-Signals an dem unteren Ausgang des Flip-Flops 227 wird auf der Leitung 229 ein positives Signal gebildet und auf den oberen Eingang einer ersten Stufe 232 eines Multivibratorstromkrcises übertragen, der eine zweite Stufe 233 umfaßt. Beide Stufen 232 und 233 werden in bekannter Weise durch Leitungen 234 und 235 über Kreuz verbunden. Der Ausgai <; der Stufe 232 wird nicht nur an die Leitung 235 angeschlossen, sondern auch durch einen Widerstand 236 an die Basis 237 ft eines Transistors 237, der außerdem einen Emitter 237 c sowie einen Kollektor 237 r aufweist, der durch einen Widerstand 238 mit der Leitung 172 verbunden ist. Zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 237 ist ein Kondensator 240 geschaltet. Der Emitter eines Doppelbasistransistors 241 ist mit dem Verbindungspunkt des Wider Standes 238 und des Kondensators 240 verbunden.

Die Basis 2 des Doppelbasistransistors 241 ist durch einen Widerstand 242 mit der Leitung 172 und die Basis 1 ist durch einen Widerstand 243 mit der gemeinsamen Verbindung des Emitters 237 c und des Kondensators 240 verbunden. Dieselbe Basisverbindung ist auch durch einen weiteren Widerst.md 244 und eine Leitung 245 mit der unteren Eirmaiigsverbindung der Schaltstufe 244 in dem Multivibrator Stromkreis verbunden.

Vor dem Empfang des Impulses durch die Stufe 232 ist der Transistor 237 leitend und überbrückt den Kondensator 240 Beim Auftreten eines positiven Impulses auf der Leitung 229 wird der Zustand der Stufe 232 verändert, und es erscheint an ihrem Aus gang ein negatives Signal, das über den Widerstand 236 auf die Basis 237Λ des Transistors 237 ubertra gen wird und diesen Transistor abschaltet, (»leichzeitig wird an dem Ausgang der Stufe 233 ein positives Signal gebildet und über eine Leitung 246 geführt.

Sobald der Transistor 237 in den Nichtlcit/ustand versetzt wird, beginnt sich der Kondensator 240 über den Widerstand 238 aufzuladen, und wenn die entsprechende Spannungshöhe an dem Emitter dei Doppelbasisdiode 241 erreicht ist, wird diese leitend und gibt über den Widerstand 244 und die Leitung 245 ein positives Signal zu dem unteren Eingang dei Stufe 233. Dieses Signal führt den Mullivibratorkreis 232. 233 in seinen ursprünglichen Zustand zurück, läßt den Transistor 237 wieder leitend werden und der Kondensator 240 wird wieder überbrückt.

Bevor auf die Weiterleitung eines Signals über die Leitungen ISA, 25 H zu dem zugeordneten statischer. Frequenzumformer eingegangen wird, wird die Erregung dieses Stromkreises einschließlich der Transistoren 248 und 2(>l beschrieben. Der Kollektor 248 r des Transistors 248 ist über eine Leituug 262 mit der Basis 261 b des Transistors 261 verbunden, über die Leitung 262 und eine Diode 263 mit der gemeinsamen Verbindung zwischen dem Emitter 261c und einem Widerstand 264, und über einen Widerstand 258 und eine Leitung 257 mit der gemeinsamen Verbindung zwischen dem Kollektor 261 c· und dem Kollektor 250 c eines Transistors 250.

Der Emitter 248 c ist mit der Erdleitung 165 verbunden. Der Widerstand 264 ist über einen Kondensator 265 an die Primärwicklung 266 eines Transformators 267 angeschlossen, die mit ihrem anderen Ende mit der Erdleitung 165 verbunden ist. Parallel zu der Ptl·. üirwieklung266 des Transformators 267 ist eine Zenerdiodc 270 geschalte: die Sekundärwicklung isl mit den Ausgaiigsleitungen 25 A, 25 B verbunden.

Der Emitter 250 e ist mit der Leitung 172 verbunden, auf den ein positives Gleichstrompotential an

einer Klemme 25Ϊ anliegt. Die Basis 250/1 ist übe eine Vierschichtdiode 255 und einen Widerstand 253 mit einer Klemme 252 verbunden, an die nach Erregung der Anlage ein negatives Gleichsirompotemk'.i gelegt wird. Ein Widerstand 256 liegt zwischen eine:

;j5 Leitung 272 und der gemeinsamen Verbindung zwischen einer Leitung 272 und der gemeinsamen Vei bindung zwischen der Basis 250 r> und der Diode 255. und ein Kondensator 254 liegt zwischen der Leitung 172 und der gemeinsamen Verbindung zwischen der

Diode 255 und dem Widerstand 253.

Es ist ersichtlich, daß der Transistor 250 zusammen mit den zugeordneten Elementen 253 und 25fi einen Schaltkreis für die Übertragung des auf dei Leitung 172 erscheinenden Einrichtungspotentials au!

die Leitungen 257 und 260 darstellt. Dieser Stromkreis ist zum Betrieb bei Übertragung eines negativen Potentials auf die Anschlußklemme 252 etwa 1,2 bis 1.5 Millisekunden nach Erregung der Anlage vorgesehen, um so den Durchgang unerwünschter Impulse

über die Leitungen 25 A. 25 R zu verhindern, bis du Anlage eingeschaltet und stabilisiert worden ist. So baL· das verzögerte negative Potential auf den An schluL'. 252 übertragen ist, beginnt sich der Kondensator 254 uKr den Widerstand 253 aufzuladen. Wenn die Hohe der Ladung einen vorher festgelegten Wen erreicht, dann bricht die Vierschichtdiode 255 durch steuert die Basis-Emitter-Verbindung des Transistor« 250 in Vorwartsrichtung und schaltet diesen Tran sistor schnell an. Dieser Transistor kann nun prak

lisch als geschlossener Schalter angesehen werden der Energie auf den oberen Teil des Widerstände; 258 und den Kollektor 261 c überträgt und dadurch ilen Stromkreis einschließlich der Transistoren 248 261 für einen Betrieb vorbereitet, wenn ein positive«

Signal auf die Basis des Transistors 248 übertrager winl

Bevor dieses Signal über den Widerstand 24" empfangen und auf die Basis des Transistors 24i

übertrag wird, is, der Transistor 248 abgeschaltet und nichtleitend, und der Transistor 261 vol leuend um ein,,, Ladeweg für den kondcnsamr 265 /u schinen. Beim Empfang eines _Pos,uven Impulses an de, Basis 248/, wird der --;- - - ^ " tcnd und schließt einen -¹^ ^ ^'^ ™ 263 fur den kondensat 2(*. ^Souu '' Kond.ns au,; durchdenStn.m reis Ι-ιιιηαι\Μ<Λ1ππ_ΰΖ(> <> .-in...v.l. ..ι... . ,

wicklung 268 ein Impuls abgegeben und übe, c,e u< ! ,Hingen 25 Λ, 25 ß zum f-requen/umfonner g,-leitet. Die Zencrdiodc 270 ist -'^", ^ Stromkreis an der ^«ug^ng en., Λ^.ι^,μΙν^ entgegengesetzter Polantat u ,, u.n « .ic Anlage in ihren Anfangs/us.aiK /_L>r ckge u r

Danach wird der Kondensaior 26_? er.Kut auigcKhIu

Die Diode begrenzt auch -^™ ^^"ΐ^ über den I ranslormaior /.< >/ μν., _--·.-

impulses. ,, .

i)er in F i g. 3 gezeigte Digital-Analog-Wandler ,st _au —hl als D^eigilal-Ana.og-Wand«er 51 pccjg^ dzw_IsehenderZahlscha!tung46und u Spnntmt

teilen,etz.52,53 angeschaltet ,sU ^k ks d. Sjuk nun, l'2 für die Vcrgle.chsstufe 41 -^ U ais Dinital-Analog-Wandlcr 63. wc Ic hu _ die numui^ s sehe Information, die von der ?P·;^;^";;;^ ;^J empiangen wird in a,c ^f^ delt. um an dem Spannungsteiler 64 I^ ^ ^ zu zeugen und die Spannung I 3 J^ la stui,-71 der nachfolgenden Stufe u lciun. in ,..ία» bev,„deren Beisp.e. werden die ,nga"gs- u^Ausgat^-bezugszeichen benutzt, u.1 d \ rt^ Uung eines solchen Wandlers fur cmc l-unk 1on als )i_citai Analog-WandlerSl in f ig. > /« ^v.aIn. .. Jeder D.gilal-Analüg-Wandl m l 1 " ....

wesentlichen identische Stufen, γ.^du η c .M ₇wei..e und elfte in der Fig. ■ ^^^ ^₁ Urläuterung einer Stufe bikUn d, Gr m d , ^um Verständnis des gesamlcn Wa dkr. D, ^ M umfaBt vier Transistoren 27_?, 27ΐ 277 "d -78 ^u. jeweils Fmittcr, Basis und KoHek ,r, - lh c die mi, Ln Bezüglichen « j> bzj. < t ^ sind. Die Transistoren 277 unc1-78. üi, ζ 1. einer nosiiiven Speiseleitung 273 und unu"_ tra leitung 274 eingeschaltet sind sind so angescniossoK „ daß sie als Umschalter funkuc,,eren ,0 daß Leitung 297 entweder über den TuHIS₁SIO₁-J₇ an die Leitung 273 oder über den Transistor 278 an die Ui

tunp 274 gekoppelt isu Fimianes-

Der Stromkre.s in Stufe 1 sehließt tin, t-'ⁿ^ⁿ£\ leitung 50 JC für die Aufnahme χ on Signalen von ckr Ausweitung ein. die in Fig. 2 emspreche.ul bezeichnet ist. Zwischen der Leitung 50 Λ und d Basis 275 ft ist cm W.derstand 280' y«hju - un wciicrcr Widerstand 281 .st zw,sd«n A^Jj^^ 275r und der positiven Leitung 273 gcsthak Der Emitter des Transistors 275 ist mit der trüieiiunfc 274 verbunden. Die Basis 276 * jst mn ^ |Jjemsamen Verbindung zischen d.m ^.dtrsta und dem Kollektor 275f .und d. Ba>^ ebenso über eine Diode 282 mit dem fcmitt verbunden.

Dieser Emitter ist ^I«^b"

283 und einen Widerstand 284 an, g J _des

Parallel zu der Kollektor-1 ^mitt^^trLLkl. ^ Transistors 276 sind ein W.*^ JM «nd e«.

den"

or ^^_ni -!74 _{c n}.esdu,ltet. Ilinc Diode 292 Li » t "-73, 1 -74 - _{insamcn Vcrbind}

isut . rVn ti, ^ _{und dcm} Kondensator

^ '^₁ ΧΛΙ ihre Kathode ,st nm der gemein_samcn Verbindung /-sehen den, Widerstand 287, 288 und der Basis 277 b verbunden. _{293 isl mit} emcm ,„dc mi, eier der Kondensatuicn 2b6 ^ _{Endc ist zwisdlC}n j ^ J _tcschaU(;,. _r:_{inc wcilorc}

S „dtiÄ miT ihrer Kathode an dem Vcrbin_{zvvischcn dcnl} Kondensator 283 mit dem _Ννίι1;._Γ^_π£, ₂₈₄ angeschaltet und ihre Anode ,st m.t _gL,_nu._m,_:imcn Verbindung /xMsehen der Zener- ^ V,_ci,,,,and 291 und der Basis 278 b

^ ϊηίη dem FImittcr 277 , und der

ι uiturm 297 ist ein Abgleieh-Widersiand 295 und ■ ..,.".:,**.,· λ h.'leiehwidersiand 296 ist zwischen dem ui. / ^v^ ^ ΐ l",u,v 297 eingeschalte,. D,e

-J« ' J^^Verhinduns zu einem Ende t _{)() jn (jcr wjd},_{rslandseinhcit}

^^^ j^ _{dcs widcrstandcs}

,^einsame Le,u,ng 311 und eine Aus_cHl„_m, 3,7 .,η,,,^-hlns^n ist. Jeder der anderen

^lS^de 3θ1 bis 310 innerhalb der Widerstands_cinhci, 2«>8 ist ebenfalls mit einem l-nde m.t der _Lcj;u 3, _{χ vcrbumlcn}. _Di, ,_in/dnen

Widerstandswerte für die Widerstand,-300 bis 310

Binar-Skala uemev.cn. Das heißt der .md an dc^B. ^^ .^^ ^^ ^ _]()no ^^

_{h;U einL}._{n Wcrl von 2()()0} Ohm. der _{widerstand 302 hal cincn Wcrl von} 4OOO Ohm. ussv.

Wideband 310. der einen Wert von 1.1)24 _Es .^ ,.^ ^._{η ?cnaucn} ,_md ^^

^^^^ ^^ _{Wand|crs wichtig}_ _da„ _da. _(;

_samtwiderstand der Leitung 311 über den Widerstand ^^ ^_{97 und dahcr durch}

_wahlweise /ur N'erfügung stehenden . _{nsistorcn 2?7 oder 278 üußcrsl nahc an} lOOOOhm _{Dje Tokrun/ bcträg nur Vl von}

^ _prozeni ^ ^_{n widcrstandswcrt}. _Dcm. _{zur Gewahrlcjslung dicscs} genauen * _{e s}„„„«_{t nr},ui„-h und wirtschaftlich er-

»c,^ ^- ^"^^,,,^ 300 nur auf ^_ ^ ^ _{Abgkichwid ündc}

^^^ _{Siufc xvidcrsUindsdraht /u b}^_{uUcn ln gldchor} Weise wird eine kleine Unterdimensionierum; der Widerslande .MIl. 202 erreicht. _{M d Ab}„i_eich_widcrstände in den reiten und U enso m λ t Erfahrung hat

und dntu.n S.uf.n _t ^ ^ _ichwidci.

/urta ^^ _{vor/uschcn- und}

^ ^I^ ^d _{Tokran/ dcs} Widerstandes

g _{dcr B},_ften s,ufe bis ₊ 10·. betragen.

_Kondcnsatoren 321 bis 324. die parallel zw,-I e.tuneen 273 und 274 acschaltet sind.

_{Normakrwcisc Icitcn in} dem Stromkreis der ersten _Tran>istoren 276 und 278. um den Zustand J»_Oi!i<ich._{NuU an/uzeig}en. In diesem Zustand ist die eemun>ame 1 eitung 311 der Widerstandseinhe.· üJx-r den Widerstand 300. die Lei.ung 297. den Ab-,,_t,_hwidcrs,and 296 und der Emiite. Kn«L-ktor-ξ ._{Λο dcs} , _ransistors 278 geerdet. Rs ist auch S - -^ _{dcr Rondensator 283 küsch w}.

auf d,e Poten,, .,d^cren, die ,wischen den Leitu,

7 α c η

13 14

gen 273, 274 zu diesem Zeitpunkt erscheint, aufge- Emitter-Weg des Transistors 276 zum Leiter 273. Die laden ist. schnelle Entladung des Kondensators 286 gewähr-Es sei nun angenommen, daß über die Eingangs- leistet einen positiven Impuls, welcher durch die leitung 50 K ein positives Signal empfangen wird, das Diode 292 auf die Basis des Transistors 277 überlogisch Ϊ bedeutet, dann wird der NPN-Transistor 5 tragen wird und diesen Transistor abschaltet. Kurz 275 schnell eingeschaltet und treibt das Potential an danach treibt das Potential an dem Widerstand 291 der Basis 276 b des Transistors 276 in Richtung des die Basis 278 b des Transistors 278 zu höherem Erdpotentials. Es fließt ein Strom von der Leitung Potential als den Kollektor 278c. und dieser.Tran-273 über den Widerstand 287, die Zener-Diode 288, sistor wird eingeschaltet, um anzuzeigen, daß die den Widerstand 293, die Diode 282 und die Kollek- io Stufe 1 wieder den Zustand logisch-Null erreicht hat. tor-Emitter-Strecke des Transistors 275 zur Erde. Die inverse Schaltung jedes der Transistoren 277 Der Kondensator 283 entlädt sich schnell über die und 278 ist für den schnellen und genauen Betrieb Diode 282, die Kollektor-Emiticr-Strecke des Tran- des Digital-Analog-Wandlers von Bedeutung. Bei sistors 275, über die Erdleitung 274 und den Wider- dieser Stromkreisanordnung zeigt jeder dieser Transtand 284. Diese schnelle Entladung des Kondensators 15 sistoren beim Einschalten nur eine äußerst niedrige entwickelt an der gemeinsamen Verbindung zwischen Spannungsverschiebung, und zwar in der Grüßendem Kondensator 283 und dem Widerstand 284 einen Ordnung von ] bis 3 mV. Außerdem zeigt im leitennegativen Impuls, und dieser scharfe Impuls wird den Zustand jeder dieser Transistoren einen sehr durch die Diode 294 auf die Basis des Transistors geringen Reihenwider>,tand von weniger als 2 Ohm. 278 übertragen und schaltet diesen Transistor schnell ic Diese Anordnung verzichtet auf die übliche Stromab. Es ist offensichtlich, daß in dem Schaltzvklus der verstärkung des Transiitors zur Erlangung des äußerst eine der Transistoren 277. 280. welcher abgeschaltet niedrigen Spannungsabfalls und des sehr niedrigen ist, sehr schnell abgeschaltet wird, während der Reihenwiderstandes. Es ist somit ersichtlich, daß die andere dieser beiden Transistoren sich langsam ein- Transistoren 277, 278 ganz ähnlich wie ein einpoliger schalten oder langsamer leitend werden kann. Sonst 25 Umschalter betätigt werden und der übrige Teil des würde ein Kurzschluß zwischen den Leitern 273, 274 Stromkreises in der Stufe 1 einschließlich der Tranauftreten und so die Energiezufuhr durch Kurzschluß sistoren 275 und 276 ist analog zu einer Betätigungszum Ausfall kommen, wenn der Transistor 278 zu vorrichtung für den Wechsel der Stellung oder des genau demselben Zeitpunkt oder erst etwas später Zuslandes des Schalters, wenn über die Leitung 50 K abgeschaltet würde, zu dem der Transistor 277 ein- 30 ein Sginal empfangen wird.

geschaltet würde. Die gezeigte Anordnung für den Digital-Analog-Kurz nachdem der Transistor 278 abgeschaltet ist, Wandler hat eine sehr genaue Unterteilung der zwireicht die Amplitude der an dem Widerstand 287 sehen den Leitungen 273 und 274 angclegicn Einauftretenden Spannung aus, so daß die Basis 277 b speisespannung ergeben. In einer Ausführungsform mehr negativ ist als der Kollektor 277 c und der 35 mit einer 20 V-Gleichstromeinspeisung war der Transistor 277 eingeschaltet wird. Der Kondensator gezeigte Stromkreis in der Form wirksam, daß er 286 wird über den Transistor 275, die Diode 282 bei der Umwandlung der über die Eingangsleitungen und den Widerstand 285 zur Leitung 273 aufgeladen. 50 A bis 50 K empfangenen binären Digital-Informa-Da der Impuls auf der Leitung 50 K mit einem tion in eine Analog-Ausgangsspannung Teilgrößen negativen Abschnitt endet, wird der Transistor 275 40 von !OmV bildete. Fs sei darauf hingewiesen, daß wieder abgeschaltet, was zur Folge hat, daß die die Ausgangs-Information von der Zählstufe nicdrig-Basis 276 b leitend wird und den Emitter 276 c auf ster Ordnung in der binären Kette über den Leiter einen Spannungsvvcrt anhebt, der dem der Leitung 50 A auf die Stufe 11 und die binäre Information 273 nahezu gleich ist. Der Kondensator 286 entlädt höchster Ordnung über die Leitung 50 K auf den sich durch den Widerstand 285 und den Kollektor- 45 Eingangskreis der Stufe 1 übertragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zur Sollwerteinstellung für die frequenzabhängigen Drehzahlen mehrerer in einem festen, einstellbaren Drehzahlverhältnis zueinander stehender — insbesondere bei kontinuierlichem Herstellungsverfahren durch das Arbeitsgut miteinander gekoppelter — über Frequenzumformer gespeister Wechselstrommotoren, _Iö mit einem Impulsgenerator konstanter Frequenz, dessen Impulsreihe die jedem Frequenzumformer zugeordnete Zählschaltung speist, und mit den Zählschaltungen nachgeschalteten Digiial-Analog-Wandlera, deren Aussgangsspannungen Ein- ,₅ richtungen zur Verstellung der Drehzahiverhäitnisse zwischen den Wechselstrommotoren zugeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zählschaltung (46; 76) aus einem vom Impulsgenerator gespeisten, Schaltzeitverzöge- _ao runden ausgleichende Vorbereitungsstufen (111 bis 128) enthaltenden Zählkreis (45) besteht, dessen Zählstufenausgänge einer aus nand-Stufen (130 bis 140) aufgebauten Gatterschaltung (49) derart zugeführt sind, daß jeweils der im gesetzten Zustand Null aufweisende Ausgang einer jeden Zählstufe (100 bis 110) einen ersten Eingang einer zugehörigen nand-Stufe beaufschlagt, deren zweiter Eingang von der über eine Verzögerungsstufe (210) geleiteten Impulsreihe gespeist ist, und daß die Ausgänge (50 A bis 50K) sämtlicher nand-Stufen (130 bis 140) an die Eingänge des Dieital-Analog-Wandlers (51) geführt sind.