DE1964555A1

DE1964555A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Ansprechempfindlichkeit eines Servomonitors

Info

Publication number: DE1964555A1
Application number: DE19691964555
Authority: DE
Inventors: Van Der Sluys Peter C; Ellis George E; Louis Levine; Modrowsky Fred P
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1968-12-23
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1970-07-09
Also published as: JPS4726552B1; GB1268409A; DE1964555C3; FR2026910A1; US3588658A; DE1964555B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Ansprechempfindlichkeit eines Servomonitors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Ansprechempfindlichkeit eines Servomonitors.

Bisher konnte die Bestimmung der Ansprechempfindlichkeit eines Servomonitors in Präzlsions-Servosystemen nur in Laborversuchen durchgeführt werden. Daher sind solche Tests kostspielig und zeitraubend. Ein Verfahren zum genauen Testen des Servomonitor-Ansprechniveaus erfordert es, da.3 der Servoverstärker abgeklemmt und das Getriebe verriegelt wird. Die Eingangsvorrichi;un^ wird ausgelenkt, bis der Monitor anspricht, wobei zu diesem Zeitpunkt die Auslenkung der Eingangsvorrichtung gleich dem Ansprechniveau ist. Dieses Verfahren hat drei Schwierii-,keiten zur Pol ge. Zunächst wird durch Abklemmen des Servoveratärkers die Last an der Signalquelle geändert, so daß die

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Amplitude und die Phase des Monitoreingangssignales beeinflußt ' wird. Zweitens wird eine Präzisionsausrüstung benötigt, um die Auslenkung der Eingangsvorrichtung besonders bei solchen Vorrichtungen mit äußerst geringer Bewegung, wie beispielsweise Druckfühlern, zu messen. Drittens muß das Getriebe arretiert werden, wobei das G-etriebe zugänglich sein muß, das gewöhnlich in einem verschlossenen Behälter liegt.

Bei einem anderen Verfahren ist ebenfalls das Abklemmen des Servoverstärkers notwendig, wobei andererseits bei diesem Verfahren das Getriebe von Hand gedreht wird, bis der Servomonitor anspricht. Das Ansprechniveau wird durch Ablesen der Auslenkung der Ausgangs-Anzeige einrichtung gemessen. Dieses Verfahren unterliegt ebenfalls den Schwierigkeiten, die durch Abklemmen des Verstärkers und Zutritt zu dem G-etriebe hervorgerufen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen des Ansprechniveaus eines Ser-P vomonitors anzugeben, bei dem weder der Servoverstärker abgeklemmt werden noch das G-etriebe zugänglich sein muß.

Erfindungsgemäß ist daher ein Verfahren zum Bestimmen des Ansprechniveaus eines Servomonitors, der einen Alarm abgibt, wenn er ein Signal abtastet, das einen dem Ansprechniveau entsprechenden Wert erreicht, wobei dieses Signal zum Steuern eines Servo-3ystems verwendet wird und der Differenz zwischen einem abgetasteten Parameter und der Anzeige des Wertes dieses Parameters

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an einer Anzeigeeinrichtung entspricht, die von dem.'Servo system betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige der Anzeigeeinrichtung abgelesen wird, wenn der Wert des Parameters stabil ist, daß das Differehzsignal von dem Servosystem isoliert wird, daß eine Hilfsspannung an das Servosystem angeschaltet wird, um die Anzeigeeinrichtung zu bewegen und die Differenz zu erhöhen, um das Ansprechniveau zu überschreiten und den Mo- · nitor zur. Abgabe eines Alarmes zu veranlassen, und daß die Anzeige der Anzeigeeinrichtung abgelesen wird, wenn der Monitor den Alarm gibt, wobei durch Subtraktion der ersten Ablesung von der zweiten Ablesung das Ansprechniveau des Monitors bestimmt wird.

Ferner richtet sich die Erfindung auf ein Servosystem mit einem Monitor, wobei eine -Einrichtung zum Testen des Monitor-Ansprechniveaus gemäß dem oben angegebenen Verfahren vorgesehen ist» Dazu ist eine Einrichtung zum Abtasten eines Zustandes, eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Zustandes und eine Servoeinrichtung vorgesehen, die mit einem ian.gang an 'en Fühler und mit einer" . j Ausgang an die Anzeigeeinrichtung angeschaltet ist, um die An-Zeigeeinrichtung so zu betreiben, daß sie eine dem Zustand entsprechende Anzeige liefert«, Ferner ist ein Monitor vorgesehen, der mit dem Fühler und der Anzeigeeinrichtung zum Erfassen einer Differenz zwischen der abgetasteten Bedingung und der angezeigten Bedingung verbunden, der einen Alarm jibt, wenn die Differenz ein Ansprechniveau übersteigt. Die Testeinrichtung zum Testen des An-

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Sprechniveaus des Monitors weist eine Einrichtung auf, um die Servoeinrichtung zu betätigen, bis der Monitor einen Alarm gibt, wobei das Ansprechniveau des Monitors der Änderung in der Ablesung der Anzeigeeinrichtung während des Terstvorganges entspricht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.

„.Das gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dazu verwendet, dafc Ans-nrechriiveau eines Servo-Monitorverstärkers 1. zu tester Ein Meßgerät 6 spricht auf einen Zustand an und ist mechanisch mit einem Rotor 3 eines Resolvers 2 verbunden, der Statorwicklun^en 4 und 5 hat. T)^v Rⁿt or ~*> erfährt eine Winke laus lenkung in Übereinstimmung mit der Meßgröße. ui_e Statorwicklungen- 4 und 5 sind mit Statorwicklungen 7 und 8 verbunden und werden von diesen erregt. Die Statorwicklungen 7 unn 8 gehören zu'einem Resolver 9 mit einem ⁿotor 10, Der Rotor 10 wird durch eine Wechselspannung E erregt. Der ¹¹OtOr i ist-an einem Ende geerdet und am anderen Ende mit einem"Eingangsanschluß 11 des Monitorverstärkers 1 verbunden, der ejn Signal, e. abgibt, das der Differenz zwischen den Stellungen der Rotoren 3 un-3 10 entspricht. Eine Warnlampe 12 ist zwischen dem Ausgangsanschlu" 13 des r-onitorverstärkers- 1 und Erde angeschaltet. Eine Relaiswicklun»; 28 ist zu der Lampe 12 parallelgeschaltet. .

Ein Eingan.jjsanschluß 14 eines Servoverstärkers 15 ist mit dem anderen Ende des Rotors 3 durch einen. Widerstand 6 verbunden. Der

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Eingangsanschluß 14 ist ferner mit einem normalerweise offenen Schalter 17 verbunden, der geerdet ist. Der Servoverstärker 15 hat einen Ausgangsanschluß 18, der an einen Motor 19 zur Erregung des Motors angeschlossen ist» Der Motor 19 ist antriebsmäßig mit einem Generator 20, einer Anzeigeeinrichtung 21 und dem -Rotor 1o verbunden. Der Generator 2o gibt ein Geschwindigkeitssignal e_? ab und ist mit'einem Rückkopplungseingang 22 des Verstärkers 15 durch einen Widerstand 23 und eine Sekundärwicklung 24 eines Transformators 25 verbunden. Der Transformator 25hat eine Primärwicklung 26, deren eines Ende geerdet und deren anderes Ende mit ™ einer wechselspannung E durch einen normalerweise geschlossenen Satz von Relaiskontakten 29 und einen normalerweise offenen Schalter 27 verbunden ist,

Während des normalen Betriebes wird die Bewegung des Rotors 3 durch den Zustandsfühler 6 auf den Rotor 1o durch den Nachlaufbetrieb des Servosystem.es übertragen, und die Stellung des Rotors 1o wird durch die Anzeigeeinrichtung 21 angezeigt„Wenn das System"ordnungsgemäß arbeitet, entsprechen die Stellungen der έ Rotoren 3 und 1o einander und das Signal e. ist normalerweise nahezu gleich Null« Wenn ein Fehlverhalten auftritt und der Rotor 1o nicht dem Rotor 3 folgt, wächst das Signal e^ mit der Differenz zwischen den beiden Rotoren. Wenn das Signal e^ einen Wert erreicht, der dem Ansprechniveau entspricht, erzeugt der Monitorversbarker 1 -eine Ausgangsspannung, die die Lampe 12. aufleuchten läßt, wodurch angezeigt wird, daß die Differenz das Ansprechniveau überschreitet.

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Wenn das Ansprechniveau des Monitorverstärkers getestet wird, werden beide Schalter 17 und 27 gleichzeitig geschlossen. Der Schalter 17 erdet den Eingang 14 des Servoverstärkers 15, während durch den Widerstand 16 eine Last für das Signal e.. geschaffen wird. Der Schalter 27 schaltet die Wechselspannung E auf die Primärwicklung 26 des Transformators 25. Der Transformator 25 \mtersetzt die Wechselspannung und.kuppelt diese als Signal e, an die Sekundärwicklung 24. Der Servoverstärker 15 spricht auf das Signal e, an, um den Motor 19 anzutreiben. Während der Motor den ^Kotor 10 dreht, wächst das Signal e. und entspricht der Differenz zwischen dem ¹¹OtOr 1o und dem Rotor 3» Wenn dieser Fehler dem Änsprechniveau des Monitors entspricht, bewirkt der Monitor das Aufleuchten der Lampe 12 und betätigt die Relaiswicklung 28, die ihrerseits die Kontakte 29 öffnet, um den Motor anzuhalten.

Um das Anspreehniveau zu bestimmen,, wird die Stellung der Anzeigeeinrichtung 21 abgelesen und lie Schalter 17 und 27 werden geschlossen, wenn der Zustand stabil ist. Wenn die Lampe aufleuchtet und der Servo anhält, wird die Stellung der Anzeigeeinrichtung wiederum abgelesen, Das Anspreehniveau wird durch Subtraktion 4er beiden Ablesungen an der Anzeigeeinrichtung bestimmt.

Wenn ein G-eschwindigkeitsgenerator nicht erwünscht ist, kann das Signal e~ direkt auf den Eingang 14 gegeben werden, wenn das Signal e..■ von dem Eingang isoliert ist. Es ist lediglich

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notwendig, eine gewisse Spannung anzulegen», um den Motor zu einer Drehung zu veranlassen,.".wobei- diese Spannung auch direkt an den Motor angeschaltet werden kann.

Die Relaiswicklung 28 und der Relaiskontakt 29 können ebenfalls eliminiert werden-, wenn der Servo mit einer genügend niedrigen Geschwindigkeit angetrieben wird* um eine genaue Ablesung der ' Anzeigeeinrichtung zu gestatten, wenn die Lampe 12 aufleuchtet. Bei dieser Anordnung hält der Motor nicht an, wenn das Anspreeh-

niveau erreicht ist. ~

Eine langsame Drehung kann dadurch erreicht werden, daß eine Spannung angelegt wird, die gerade genügend groß ist, um eine Drehung zu verursachen. Wenn diese Spannung in Reihe mit dem Ausgangssignal des Geschwindigkettsgenerators angelegt wird, dreht sich der Motor mit einer Drehzahl, die ausreicht, um den sl:^!nrrator 2o z\ir Erzeugung eines Signales e₂ zu veranlassen, daß nahezu das Signal e^ aufhebt. Auf diese Weise wird die Drehzahl genau durch das Niveau des Signales e, geregelt. |

Auf diese Weise kann mit der Erfindung das Ansprechniveau des Monitors eines Servosystem^ ohne zusätzliche Testeinrichüung getestet werden. Der Test kann durchgeführt'werden, ohne die Teile abzuklemmen oder den Zutritt zu einem abgeschlossenen Mechanismus zu benötige.ι. Schließlich kann, der Test bei einem einsatzmäßig in einer Anlage verbundenen System durchgeführt werden.

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Claims

Patentansprüche

1«J Verfahren zum Bestimmen des Ansprechniveaus eines Servomonitors, der einen Alarm abgibt, wenn er ein Signal abtastet, das einen dem Ansprechniveau entsprechenden Wert
erreicht, wobei dieses Signal zum Steuern eines Servosystems verwendet wird und der Differenz zwischen einem abgetasteten Parameter und der Anzeige des Viertes dieses Parameters an
einer Anzeigeeinrichtung entspricht, die von dem Servosystem betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige der ■ Anzeigeeinrichtung abgelesen wird, v;enn der Wert des Parameters stabil ist, daß das Differenzsignal von dem Servosystem isoliert wird, daß eine Hilf;jspannun^ an das Servosystem angeschaltet wird, um die Anzeigeeinrichtung zu bewegen und die Differenz zu erhöhen, um das Ansprechniveau zu überschreiten und den Monitor zur Abgabe eines Alarmes zu veranlassen, und daß die Anzeige der Anzeigeeinrichtung abgelesen wird, v/enn

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der Monitor den Alarm gibt, wobei durch Subtraktion der ersten Ablesung von der zweiten Ablesung das Ansprechniveau des .Monitors bestimmt wird. . .. . .
2. Testvorrichtung zum Bestimmen des Ansprechniveäus des Monitors eines Servosystem^ zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei dem das Servosystem mit seinem Eingang an eine algebraische Summiereinriehtung angeschaltet ist, der sowohl mit einem Pühler für den Parameter als auch mit der Anzeigeeinrichtung für den Wert des (Parameters, um das Differenzsignal zu erzeugen, und schließlich durch seinen Ausgang mit der Anzeigeeinrichtung des Parameters verbunden ist, und bei dem ein Monitor dem Servosystem parallelgesehaltet ist, gekennzeichnet durch einen Doppelschalter (17_t 27), der bei Betätigung das Differenzsignal (e.,) von dem Servosystem (15,. 19,2o,24,23) trennt und die Hilfe spannung (E) an den Biotor (19) des Servosystems anlegt.
3. Testvorrichtung nach Anspruch 2, bei dem das Servosystem einen Servoverstärker und den Motor aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsspannung (E) durch Betätigung des Doppelschalters (17, 27") an den Eingang (22) des Servov.erötärkers (15) angelegt wird»
4. Testvorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Servosystem einen Servove^stärker, einen Motor und einen Geschwindigkeitsgenerator in Reihe und einen Rückkopplun^sweg zwischen dem Gresehwin—

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digkeitsgenerator und dem Servoverstärker aufweist-,, gekennzeichnet durch einen Transformator (25) dessen Sekundärwicklung (24) in dem Rückkopplungsweg (e₂, 23, 22) liegt, wobei in der elektrischen Verbindung der Primärwicklung (26) ein Element (27) des Doppelschalters (17,27) und die Hilfsspannun-gs quelle angeordnet ist,
5. Testvorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (24) mit dem Rückkopplungsweg so verbunden ist, daß eine Spannung (e~) gegensinnig zu der von dem G-eschwindigkeitsgenerator (2o) erzeugten Spannung (e₂) angelegt wird. .
6. Testvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der*Servoverstärker ein Funktionsverstärker mit zwei Eingängen ist, wobei der erste der beiden Eingänge mit dem Ausgang der algebraischen Summiereinrichtung zur Aufnahme des Differenzsignales verbunden ist,, dadurch gekennzeichnet,, daß der

W erste Eingang (H) durch die Betätigung des anderen Elementes (17) des -Doppelschalters (17,27) geerdet wird,
7. Testvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Monitor einen Funktionsverstärker (1)

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aufweist _r der auf das Differenzsignal (e..) anspricht und mit einem Ausgangs signal (12) den Alarm auiaBst, wenn das Differenzsignal das Ansprechniveau übersteigt.

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8. Testvorrichtung nach. Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsverstärlter (1) mit seinem Ausgangsanschluß (13) an einer Relaiswicklung (28) angeschlossen ist, die den Betrieb des bewegbaren Armes (29) steuert, der in den Kreis eingeschaltet ist, der die HiIfsspannung (E) lieferte

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