DE1815977B2 - Schaltungsanordnung fuer digitale steuerungen insbesondere von spritzgiessmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für digitale Steuerungen, insbesondere von Spritzgießmaschinen, mit einem zwei Transistoren aufweisenden bistabilen Multivibrator, wobei die liasis eines jeden Transistors am Abgriff eines Widerstandes aufweisenden Spannungsteilers liegt. tier am Kollektor des jeweils anderen Transistors angeschlossen ist.

Derartige Scbaltungsanordnuhgen weisen eine gewisse Empfindlichkeit gegen StörimpuKe. die von gleicher oder größerer Dauer als die Steuerimpulse sind, auf, wodurch unerwünschte Steuerungen ausgelöst werden können. Es ist daher das Bestreben, die Schaltzeit des bistabilen Multivibrators ^r.o zu verlängern, daß sie jedenfalls größer ist als die maximale Dauer der Störimpulse.

Es ist bekannt, die beiden Eingänge des bistabilen Multivibrators mit Widerständen und Kondensatoren in Gestalt von /fC-Glicdcrn zu versehen, durch die die Impulse, also auch die Storimpulse, gedämpft werden. Diese Lösung ist jedoch dann nicht mehr vertretbar, wenn — wie dies bei Maschinensteuerungen vielfach ffer Fall ist — der bistabile Multivibrator mehrere Steuersignale (Oder-Bedingungen) an einem einzigen Hingang verarbeiten muß. Die dann notwendige Anzahl von Widerständen und Kondensatoren ergibt einen erheblichen Kosten- und Platzaulwand.

Hs ist eine Lösung denkbar, bei der ein einziger, parallel zur Basis des jeweiligen Transist Jis des bistabilen Multivibrators liegender Dämplungsknndcn sator vorgesehen wird. Da dieser Kondensator «tuen der geringen Basisspannung von weniger als I V nur im untersten Teil seiner exponentiell verlaufenden Ladekurve benutzt wird und zudem die Verzögerungszeit für das EintrelTen der Steuerimpule am Kondensator auf Clriind der bestehenden Anzahl der Oder-Bedingungen stark schwankt, muß seine Kapazuiii und damit sein Volumen entsprechend groß sein, so daß auch diese Lösung nicht annehmbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Verzögerungsglied einen solchen Ort zu finden, der eine einfache und platzsparende Ausführung — selbst hei zahlreichen Oder-Bedingungen — gestattet.

Dies wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der zwischen der Basis des einen Transistors und dem Kollektor des anderen Transistors liegende Widerstand in zwei Teilwiderständc aufgeteilt wird, deren Verbindungsstelle über einen Kondensator an den mit den Emittern der Transistoren verbundenen Pol der Betriebsspannungsciuelle angeschlossen wird.

D'cse Maßnahme benötigt lediglich einfache, kleine und koslensparendc Einbauteile. Das Verzögerungsglied ist nunmehr in den bistabilen Multivibrator hineinverlegt. Dabei kann die erfindurigsgemäße Maßnahme lediglich bei einem der Transistoren des bistabilen Multivibrators oder — was üblich sein dürfte — bei beiden Transistoren angewendet werden.

Der zwischen der Verbindungsstelle und dem Kollektor liegende Teilwiderstand muß nicht unbedingt als ohmscher Widerstand ausgebildet sein, sondern kann vorteilhafterweise als Diode ausgebildet werden, wodurch das Zeitvcrhalten des bistabilen Multivibrators verbessert wird. Wenn beispielsweise nach etwa 15 msec infolge der beabsichligien Schaltverzögerung der bistabile Multivibrator an seinem Ausgang eine positive Spannung abgibt, bedarf es normalerweise, d. h. ohne Diode, noch weiterer 5 msec, um ein sicheres Kippen des bistabilen Multivibrators zu erreichen, so daß für den Steuerimpuls eine Dauer von etwa 20 msec notwendig ist. Bei Verwendung einer Diode —- wie angegeben — kann die Zeit von 5 iiiscc erheblich vermindert werden, /. B. um eine Zehnerpotenz,

Die Erfindung ist in den Zeichnungen an vier Ausfiilmmgsbeispielen dargestellt. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung in der Grundausfiihrung mit zwei ohmschcn Widerständen,

Fig. 2 und 3 zwei mögliche Ausbildungen der Steucrcingängc, und zwar über ohmsche Widerstände und über Dioden,

F i g. 4 eine Variante mit drei ohmschen Widerständen,

Fig. 5 eine Schaltungsanordnung mit einer Diode an Stelle eines ohmschcn Widerstandes und

Fig. 6 eine Schaltungsanordnung unter Vorschaltung eines monostabilen Multivibrators ohne Riickkopphmgsglied.

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I 815 977

I iü. I enthält die tiriuulschallimg eines bistabilen angeschlossenen Verbindungsstelle 21 Ivw. 22 nun Multivibrators mil upn-Transisloien 1 uiul 2, Wider- in zwei Ein/.clwideiMande 55 und 56 Ivw. 57 und 58 Münden 3 liis 8, Eingängen 9 und 10, Einslell- und aufgeteilt, wobei deren \'cihiiKlunjjspiinl-i 50 li/w. 60 Rückstclleingang für ilie Steuerimpulse, Ausgängen im Gegensatz zur Schaltung nach Fig. I den Steller-Il und 12 und Anschlüssen 13 uik\ 14 für eine Be- ~> impiilseinuanu 61 hzw. 62 darstellt, der nach Mu.-J triebsspannungsi.|uelle. EiTu.duiigsgemüß sind die über einen Transistor 63 bzw. 64 crloigl und der Widcisiände -I und 6 am Abgrill der Spannungsiciler über einen Widerstand 65 bzw. 66 mit dein negativen 3/4 und 5/6 in zwei Teiluideisiänden 15 und 16 BetricbsspaniHingspol 13 verhuiulen ist.
bzw. 18 und I¹J unterteilt, deren VerhindungsMelk Die Vorschaltiing der Transistoren 63 und 64 \or 21 h/v.. 22 über einen Kuiuleiisator 17 bzw. 20 an kj die Sieucreingäi.ge des bistabilen Multivibrators erden Minuspol 13 der Beiriebsspannungs<.|uelle a:ige- nvigliclu eine Erhöhung der Oder-Bedingungen unter schlossen im. Vei Wendung von normalen Widerständen (\gl.

Die Steuerung arbeitet folgendermaßen: Die Fig. 2).

(!-Stellung des bislabilen Multivibrators sei so fest- Die !'-Stellung des bistabilen Multivibrators sei so

gelegt, daß der Transistor I stromlos und der i rar- 15 festgelegt, daß der Transistor 1 über die Wider-

sistoi 2 durchgesteuert ist. Damit der bistabile Multi- stände 8, 56, 55 und 15 durchgesleiiert ist, wahrend

vibrator beim Einschalten die delinierte Schaustellung der andere Transistor des bistabilen Multivibrators,

einnimmt, werden die Widerstände 3, 5, 15, 16, 18 der Transistor 2, gesperrt ist. Auch die Transistoren

und 19 sowie die Kondensatoren 17 und 20 so aus- 63 und 64 sind stromlos.

gelegt, daß die Basisspannimg des Transistors 2 20 Sobald der Transistor C eine bestimmte Zeit über

schneller ansteigt als die des Transistors'. den Einstelleingang 72 angesteuert wird, kippt der

Die Schaltung ist ferner so ausgelugt, daß, sobald bistabile Multivibrator in seine »Ein«-Stellung. Mit

tier Transistor 2 durchgesteuert ist, der Kondensator einem positiven Impuls von entsprechender Dauer

17 über die Widerstände 15 und 16 entladen, aber wird er über den Rückstelleingang 73 wieder in seine

der Kondensator 20 über die Widerstände 7 und 19 25 0-Stellimg gebracht.

auf seinen Endwert aufgeladen wird. Die Spannung Auch die F i g. 5 zeigt im wesentlichen die Grund-

am Ausgang 11 beträgt fast 0 Volt. Am Ausgang 12 schaltung nach Fig. 1 mit den Transistoren 1 und 2,

liegt etwa die Betriebsspannung, d.h. ungefähr die wobei jedoch die in F i g. 1 dargestellten ohmschen

Spannung an den Anschlüssen 13/14, an. Widerstände 16 und 19 hier als Dioden 51 und 52

Wenn nun der Eingang 9 einen Steuerimpuls er- 30 ausgebildet sind, die zusammen mit den ohmschen hält, wird der Ausgang 12 sofort spannungslos, wobei Widerständen 15 und 18 die Widerstände 4 und 6 der Kondensator 20 über die Widerstände 19 und 18 ergeben. Diese gestatten bei Verwendung der Konentladen wild. Nach einer bestimmten Zeit wird da- densatoreu 17 und 20 mit der gleichen Kapazität wie durch der Transistor 2 stromlos; der Ausgang 11 nach F i g. 1 eine längere Verzögerungszeit für das liefert eine positive Spannung. Über die Widerstände 35 Kippen des bistabilen Multivibrators sowie eine 15 und 16 Hießt zum weiteren Ansteuern des Tran- schnelle Wiederbereitschaft. Es ist somit möglich, ',istors 1 ein Steuerstrom, wobei zugleich der Kon- längere Slörimpulse als Gefahrenquelle für FeIiI-(iensator 17 aufgeladen wird. schaltungen auszuscheiden.

Die Rückstellung des bistabilen Multivibrators in Den beiden Steuereingängen des bislabilen Multivi-

seire :vAus«-Stellung erfolgt sinngemäß über einen 40 brators nach Fi g. 5 sind ein Kondensator 75 bzw. 76,

Steuerimpuls auf den Rückslelleingan» 10. ein Spannungsteiler mit den Widerständen 77 und 78

Bei der Schaltungsanordnung nach F-Mg. 1 ist die bzw. 79 und HO und eine Dioci? 81 bzw. 82 vorge-Anzahl der auf die Eingänge 9 und 10 wirkenden schaltet. Bei dieser Schaltung genügt bereits ein ge-Oder-Bcdingungen bei Verwendung von normalen ringer Potcntialansticg am Einstcllcingang 83 oder Eingangswiderständen begrenzt, z. B. auf fünl Oder- 45 am Rückstellcingang 84, um einen Basisstrom über Bedingungen, wie F i g. 2 zeigt, wobei die Steuer- die Diode 81 bzw. 82 zu erzeugen. Da am Widerimpulse über Leitungen 23 bis 27 und über Ein- stand 78 bzw. 80 eine Spannung anliegt, die fast die gangswiderstände 28 bis 32 auf den bistabilen Multi- Durchlaßspannung der Diode 81 bzw. 82 erreicht, vibrator BM nach F i g. 1 einwirken, und zwar über ergibt schon eine geringe Kapazität des Kondensators die r.ingänge 9 und 10. 50 75 bzw. 76 eine lange Ansteuerzeit der Transistoren I

Bei einer größeren Anzahl von Eingangswider- und 2.

ständen wird das Zeitverhaltcn des bistabilen Multi- Die Schaltungsanordnung nach F i g. 5 spricht auf

vibrators so uiiierschiedlich, daß es für einige An- eine Spannungsänderung an den Eingängen 83 und

wendungsfälle nicht mehr tragbar ist. In diesem 84 an: es liegt somit eine sogenannte dynamische

!•'alle hilft man sich dadurch, da 1.1 man statt der nor- 55 Ansteuerung vor, bei der das Löschsignal auch wäh-

malen Eingangswiderstände Dioden mit einem ge- rend des Anstchcns des Ansteuersignals die Sleue-

meinsamen normalen Widerstand vorsieht. Eine rungsänderung bewirkt. Demgegenüber zeigen die

solche Anordnung zeigt F i g. 3. In jeder der Steuer- Fig. 1 und 4 Anordnungen, die normale Anslcuc-

leitungen 35 bis 42 ist eine der Dioden 43 bis 50 mit rungen voraussetzen (d. h. Löschsignal erst nach An-

cinem nachgcschaltcten gemeinsamen Widerstand 51 60 steuersignal).

bzw. 52 vorgesehen. Der bistabile Multivibrator BM Die Schaltungsanordnung nach Fig. 6 gestattet

und die Eingänge 9 und 10 entsprechen der Schal- ebenfalls .ine dynamische Ansteuerung der Einslcll-

tungsanordnung nach Fig. 1. In dieser Ausführung cingänge und normaler Ansteuerung der Rückstcll-

ist die Anzahl J^r Steuerleitungen praktisch unbc- eingänge, aber auch eine große Anzahl von über

grenzt; es ergibt sich ein konstantes Zcitverhalten. 65 Widerstände einlaufende Oder-Bedingungen. Rechts

F i g. 4 zeigt im Prinzip dieselbe Schaltung wie der mit 85 bezeichneten gestrichelten Linie ist die

Fig. 1. Jedoch is< der Widerstand 16 bzw. 19 nach Grundschaltung nach Fig. 1 mit den Transistoren 1

Fig. 1 oberhalb der an den Kondensator 17 bzw. 20 und 2 dargestellt. Links dieser Linie ist ein mono-

stabiler Multivibrator 93, jedoch ohne Rückkoppkingsglied, gezeichnet.

Die Transistoren 86 und 87 des monostabilen Multivibrators 93 bilden ein weiteres Zeitglied. Wird der Transistor 86 über den Einstelleingang 88 dynamisch angesteuert, läuft eine von einem Kondensator 89 und einem Widerstand 90 bestimmte Ansteuerzeit für den rechts der Linie 85 befindlichen bistabilen Multivibrator, während der der Transistor 87 gesperrt ist. Vor Ablauf dieser Zeit, aber noch währcnci der Sperrzeit des Transistors 87 kippt der bistabile Multivibrator in seine »Ein«-Stcllung, da der Transistor 1 über Widerstände 92 und 94 unmittelbar angesteuert wird. Wenn die Ansteuerung über den Einstcllcingang 88 kürzer als die Kippzeit des bistabilen Multivibrators ist, erfolgt keine Änderung des Schaltzustandes.

Der Vorteil der Vorschaltiing des monostabilen Multivibrators 93 ohne Rückkopplungsglied vor den bistabilen Multivibrator besteht darin, daß dii Wiederbereitschaftszeit, d. h. die friiheste Möglichkei für eine Rückstellung auf Grund eines Rückstell signals, auf die Zeitspanne herabgesetzt wird, die durch den verzögerten bistabilen Multivibrator gegeben ist. Falls diese z. B. 20 msec und die Verzögerungszeit auf Grund des monostabilen Multivibrator« ebenfalls 20 msec ist, Ia(U sich die Rückstellung bereits nach 20 msec vollziehen, selbst wenn der Fin

ίο stcllimpuls eine Dauer von 50 msec aufweist. wa< bei einer Vielzahl von Oder-Bedingungen, die iibei unterschiedliche F.ingangswiderstände eingegeber werden (vgl. Fig. 2), obre weiteres möglich ist. Ohne den monostabilen Multivibrator 93 könnte das Rück-Stellsignal erst nach 50 msec wirksam werden. Odei anders ausgedrückt: Der monostabile Multivibratoi 93 gestattet selbst bei Verwendung einer Vielzahl von Steuereingängen über Eingangswiderstände nach Fig. 2 eine große Stcucrimpulsfolge.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

der I Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für digitale SleuerLiii;jcn, insbesondere \on Spiitzüieümaschinen, mil einem zwei Transistoren aufweisenden bislahilcii Mulii\ ibraior, wobei die Basis eines jeden Transistors am Abgrilf L-ines Widerstände aufweisendeii Spannunusteilers liegt, der am Kollektor des jeweils anderen Transistors angeschlossen in ist, ti a d Li r e h g e k e η η ζ e i e h net, daß der /wischen der Basis des einen Transistors (1 bzw. 2) und dem Kollektor des anderen Transistors (2 bzw. 1) Heuende Widerstand (4; 6) in zwei Teilwiderstände (15 und 16; 18 und 19; 15 und 51; 18 und 52: 15 und 55 56; 18 und 57 58) aufgeleiii isi, deren Verbindungsstelle (21; 22) über einen Kondensator (17; 20) an den mit den Gmittern der j ;;msistoren verbundenen Pol (13) der ßetriebsspannungsqiielle angeschlossen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Verbindungsstelle (21; 22) und dem Kollektor des jeweils anderen Transistors (2 bzw. 1) liegende Teilwiderstand als Diode (51. 52) ausgebildet ist (F ig. 5).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der '.'crbindungsstelle (21; 22) und dem Kollektor des jeweils anderen Transistors (2 bzw. 1) liegende Teilwiderstand in zwei weitere Eiuzeluiderstände (55 und 5'; 57 und 58) aufgeteilt ist, zwischen denen der Kollektor eines im Impulseingang (72: 73) liegenden Transistors (63; 64) angeschlossen ist (F i g. 4).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß dem Impulseingang (88) zur Basis des einen Transistors (1) des bistabilen Multivibrators ein monostabiler Multivibrator (93), jedoch ohne Rückkoppliingsglied, vorgeschaltet ist (Fig.fi).