DE2031575B2 - Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen anzeige des sollwertes, des istwertes und der regelabweichung bei elektronischen reglern - Google Patents

Description

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mation notwendigen, den Istwerten proportionalen Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfin-

Spannungsabfälle entstehen. dung, die Gegenstand der Unteransprüche sind, erge-

Der Nachteil derartiger Schaltungen besteht darin, ben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausfüh-

daß durch die Belastung d^s Spannungsteilers der rungsbeispielen.

Sollwertspannungsquelle mit einer der Meßwerk- 5 F i g. 1 zeigt eine vorzugsweise aus zwei Zewicklungen eine Nichtlinearität der Anzeige verur- ner-Dioden gleicher Spannung 2; 3 bestehende Konsacht wird. Dadurch ist eine gleichzeitige Anzeige stantspannungsqueüe 1, die den aus den Widerstandes Soüwertes, des Istwertes und der Regelabwei- den 4; 5 und dem Sollwertpotentiometer 6 bestehenchung mittels eines einzigen Zeigermeßwerkes nicht den Spannungsteiler speist. Der Sollwertstrom wird möglich. Der entstehende Anzeigefehler wird unzu- io am Abgriff des Sollwertpotentiometers 6 entnommen lässig hoch und ist je nach Stellung des Sollwertpo- und über den veränderlichen Ausgleichwiderstand 7 tentiometers verschieden. Ein weiterer Nachteil be- über einen Summationswiderstand, bestehend aus steht darin, daß die Temperaturabhängigkeit des am dem Festwiderstand 8 und dem temperaturunabhän-Sollwertpotentiometerabgriff entnommenen Sollwert- gigen Widerstand der Teilwicklung 9 des Zeigermeßstromes durch den großen Temperaturkoeffizienten 15 werkes 13, zu der zwischen den Zener-Dioden 2; 3 der Meßwerkwicklung sehr groß wird. liegenden Mittenanzapfung geführt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Der Istwertstrom fließt wahlweise, als eingeprägter

Schaltungsanordnung für elektronische Regler mit Ausgangsstrom vom Meßumformer kommend, über

Summation von Strömen zu schaffen, die bei Nicht- einen zweiten Summationswiderstand, der aus dem

verwendung eines Verstärkers, bei Ausschaltung dci 20 Festwiderstand 14 und dem temperatumnabhängigen

Temperaturabhängigkeit und beim Ausgleich der ge- Widerstand der Teilwicklung 10 des Zeigermeßwet-

nannten Nichtlinearität die gleichzeitige Anzeige des kes 13 besteht.

Sollwertes, des Istwertes und der Regelabweichung Die hochohmigen Widerstände 17; 18 bilden mit

mittels eines robusten Drehspul-Zeigermeßwerkes er- dieser Anordnung zusammen die Summationsbrücke.

möglicht. 25 Am gemeinsamen Bezugspunkt der Zener-Dioden

Bei einer Schaltungsanordnung der eingangs ge- 2; 3, der Teilwicklungen 9; 10 des Istwert-Meßum-

nannten Art besteht eine erste Lösung dieser Auf- formers und an der Zusammenschaltung der hochoh-

gabe darin, daß der Sollwertstrom einen Summa- migen Widerstände 17; 18 wird der Reglereingang

tionswiderstand, bestehend aus einem Festwiderstand angeschlossen.

und einer Teilwicklung eines Zeigermeßwerkes, aus 30 F i g. 2 zeigt die zweite Lösung der Aufgabensteleiner mittenangezapften Konstantspannungsquelle lung. Hierbei ist das Zeigermeßwerk 13 derart in die und einem Siollwertpotentiometer, dessen Abgriff mit Summationsbrücke eingeschaltet, daß der Sollwert der beweglichen Skala des Zeigermeßwerkes media- strom beispielsweise dessen Teilwicklung 9; 10 nisch gekoppelt ist, über einen mechanisch mit dem durchfließt. Der Istwertstrom fließt zusätzlich in entAbgriff des Sollwertpotentiometers verbundenen ver- 35 gegengesetzter Richtung durch die Tsilwicklung Ϊ0. änderlichen Ausgleichswiderstand zugeführt ist, daß Die Lage des Bezugspunktes bleibt erhalten,
weitere Surnmationswiderstände für wahlweise Ist- Während nach Fig. 1 die Teilwicklungen9; 10 werteinspeisung aus Festwiderständen und weiteren des Zeigermeßwerkes 13 entgegengesetzten Wick-Teilwicklungen des Zeigermeßwerkes gebildet sind lungssinn haben, sind sie nach Fig.2 gleichsinnig und daß die Teilwicklungen des Zeigermeßwerkes 40 gewickelt.

aus temperaturunabhängigem Spulendraht hergestellt Die Abgriffe des Sollwertpotentiometers 6 und des

sind. Ausgleichwiderstandes 7 sind mit der nicht darge-

Eine zweite Lösung der Aufgabenstellung der Er- stellten beweglichen Skala des Zeigermeßwerkes 13 findung besteht darin, daß der Summationswider- mechanisch gekoppelt. Es ist üblich, das Zeigermeßstand für den Sollwertstrom aus einem Festwider- 45 werk 13 mit waagerecht liegender Meßwerkachse in stand und den beiden an der momentanen Summa- einem Flachprofiigehäuse anzuordnen und so auszution beteiligten, aus temperaturunabhängigem Spu- legen, daß bei positiver Regelabweichung ein Auslendraht hergestellten Teilwicklungen des Zeiger- schlag nach oben zustande kommt. Es versteht sich meßwerkes besteht und daß der an der Summation von selbst, daß das Meßwerk seine Nullage in Skabeteiligte Istwertstrom zusätzlich durch eine der Teil- 50 lenmitte hat und daß seine Justierung durch Vorwicklungen des Zeigermeßwerkes in entgegengesetz- und Nebenwiderstände zu den Teil wicklungen 9; 10 ter Richtung fließt. erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

durch gekennzeichnet, daß der veränderliche Patentansprüche: Ausgleichswiderstand (7) eine lineare oder parabolische Charakteristik hat und das Sollwert-

1. Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen An- potentiometer (6) eine lineare Charakteristik aufzeige des Sollwertes, des Istwertes und der Regel- 5 weist.

abweichung bei elektronischen Reglern zum An- 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 Schluß von Meßumformern mit eingeprägtem und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verän-Ausgangsstrom, bei welcher die Meßumformer derliche Ausgleichwiderstand (7) beim Sollwert-Festwiderstände speisen, der Sollwert mit Hilfe strom Null in der Nähe des Wertes Null liegt,
eines Spannungsteilers gebildet ist, dessen Abgriff io
mit der beweglichen Skala eines Drehspul-Zeigermeßwerkes mechanisch gekoppelt ist, und bei
welcher die Festwiderstände und die Sollwertquelle einen gemeinsamen Bezugspunkt besitzen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsan- und die dem Regelverstärker zugeführte Regelab- 15 Ordnung zur gleichzeitigen Anzeige des Sollwertes, wejchung durch Summation der vom jeweiligen des Istwertes und der Regelabweichung bei elektroni- Meßumformerausgang und vom Spannungsteiler- sehen Reglern zum Anschluß von Meßumformern abgriff abfließenden Ströme mit Hilfe einer Briik- mit eingeprägtem Ausgangsstrom, bei welcher die kenschaltung gebildet wird, dadurch ge- Meßumformer Festwiderstände speisen, der Sollwert kennzeichnet, daß der Sollwertstrom einem 20 mit Hilfe eines Spannungsteilers gebildet ist. dessen Summationswiderstand, bestehend aus einem Abgriff mit der beweglichen Skala eines Drehspul-Festwiderstand (8) und einer Teilwicklung (9) Zeigermeßwerkes mechanisch gekoppelt isi, und bei eines Zeigermeßwerkes (13), aus einer mittenan- welcher die Festwiderstände und die Sollwertquelle gezapften Konstantspannungsquelle (1) und einen gemeinsamen Bezugspunkt besitzen und die einem Sollwertpotentiometer (6), dessen Abgriff »5 dem Regelverstärker zugeführte Regelabweichung mit der beweglichen Skala des Zeigermeßwerkes durch Summation der vom jeweiligen Meßumformer-(13) mechanisch gekoppelt ist, über einen mecha- ausgang und vom Spannungsteilerabgriff abfließenmisch mit dem Abgriff des Sollwertpotentiometers den Ströme mit Hilfe einer Brückenschaltung gebil-(6) verbundenen veränderlichen Ausgleichwider- detwird.

stand (7) zugeführt ist, daß weitere Summations- 30 Eine solche Schaltungsanordnung ist in der deut-

vriderstände für wahlweise Istwerteinspeisung aus sehen Auslegeschrift 1 263 143 beschrieben.

Festwiderständen (14; 15; 16) und weiteren Teil- Bei der Anwendung elektronischer Regler ist es

wicklungen (10; 11; 12) des Zeigermeßwerkes notwendig, Sollwert, Istwert und Regelabweichung

(13) gebildet sind und daß die Teilwicklungen (9; mit einem einzigen Blick erfassen zu können. Man

10; 11, 12) Jes Zeigermeßiverkes (13) aus tempe- 35 bedient sich dazu elektrischer Zeigermeßwerke mit

raturunabhängigem Spulendraht hergestellt sind. senkrechter, beweglicher Skala, bei denen der NuIl-

2. Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen An- punkt in der Mitte des Skalenfensters liegt. Die bezeige des Sollwertes, des Istwertes und der Regel- wegliche Skala ist mit dem Abgriff eines mit konabweichung bei elektronischen Reglern zum An- stanter Spannung gespeisten Sollwertpotentiometers Schluß von Meßumformern mit eingeprägtem 40 mechanisch gekoppelt und dient zur Einstellung des Ausgangsstrom, bei welcher die Meßumformer Sollwertes nach der Nullpunktmarkierung in der Festwiderstände speisen, der Sollwert mit Hilfe Mitte des Skalenfensters. Dem Zeigermeßwerk kann eines Spannungsteilers gebildet ist, dessen Abgriff die aus der Summation von Sollwert- und Istwertrnit der beweglichen Skala eines Drehspul-Zeiger- spannung gebildete Regelabweichungsspannung wemeßwerkes mechanisch gekoppelt ist, und bei 45 gen der kleinen Innenwiderstände der Spannungsweicher die Festwiderstände und die Sollwert- quelle direkt zugefünrt weiden. Die Beschattung des quelle einen gemeinsamen Bezugspunkt besitzen Zeigermeßwerkes erfolgt allgemein derart, daß bei und die dem Regelverstärker zugeführte Regelab- positiver Regelabweichung ein Zeigerausschlag nach weichung durch Summation der vom jeweiligen oben erfolgt.

Meßumformerausgang und vom Spannungsteiler- 50 Zur Abbildung des Istwertes werden aus bekannabgriff abfließenden Ströme mit Hilfe einer Brük- ten Gründen häufig Meßumformer mit eingeprägtem kenschaltung gebildet wird, dadurch gekenn- Ausgangsstrom benutzt, so daß die Summation von zeichnet, daß der Summationswiderstand für den Strömen erfolgen muß. Dazu werdendie Spannungs-Sollwertstrom aus einem Festwiderstand (8) und abfalle der vom Sollwertstrom und vom Istwertstrom der. beiden an der momentanen Summation betei- 55 durchflossenen Festwiderstände verglichen. Die Difliigten, aus temperaturunabhängigem Spulendraht ferenz kann in diesem Falle nur unter Zwischenhergestellten Teilwicklungen (9 und 10; 11; 12) schaltung eines Verstärkers mit sehr großem Eindes Zeigermeßwerkes (13) besteht und daß der gangswiderstand dem Zeigermeßwerk zugeführt weran der Summation beteiligte Istwertstrom zusatz- den.

lieh durch eine der Teilwicklungen (10; 11; 12) 6o Die bekannte Schaltungsanordnung ermöglicht die

dies Zeigermeßwerkes (13) in entgegengesetzter Stromsummation ohne Verwendung eines zusätzli-

Richtung fließt. chen Verstärkers mit Hilfe von Drehspul- oder Dreh-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- eisenmeßwerken, die mehrere Meßwerkwicklungen durch gekennzeichnet, daß die Konstantspan- besitzen. Hierbei wird eine Meßwerkwicklung aus niungsqudle (1) aus zwei Zener-Dioden (2; 3) ge- 65 dem Spannungsteiler der Sollwertspannungsquelle bildet ist, die vorzugsweise gleiche Zener-Span- gespeist. Die anderen Meßwerkwicklungen liegen in riung besitzen. den Zuführungsleitungen von den Meßumformern zu

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- den Festwiderständen, an welchen die für die Sum-