DE2031575C3

DE2031575C3 - Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Anzeige des Sollwertes, des Istwertes und der Regelabweichung bei elektronischen Reglern

Info

Publication number: DE2031575C3
Application number: DE19702031575
Authority: DE
Inventors: Jerzy Dipl.-Ing. Grzywnowicz; Edgar Dipl.-Ing. Salbert
Original assignee: VEB KOMBINAT MESS- und REGELUNGSTECHNIK X 4500 DESSAU
Current assignee: VEB KOMBINAT MESS- und REGELUNGSTECHNIK X 4500 DESSAU
Priority date: 1970-02-23
Filing date: 1970-06-26
Publication date: 1973-09-27
Also published as: DE2031575B2; PL81781B1; HU165597B; SE377853B; FR2096721A1; DE2031575A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Anzeige des Sollwertes, des Istwertes und der Regelabweichung bei elektronischen Reglern zum Anschluß von Meßumrormeni mit eingeprägtem Ausgangsstrom, bei welcher die Meßumformer Festwiderstände speisen, der Sollwen mit Hilfe eines Spannungsteilers gebildet ist, dessci.· Abgriff mit der beweglichen Skala eines Drehspui Zeigermeßwerkes mechanisch gekoppelt ist, und bei welcher die Festwiderstand!.- und die Sollwertquelle einen gemeinsamen Bezugspunkt besitzen und die dem Regel verstärket zugeführte Regelabweichuni; durch Summation der vom jeweiligen Meßumformerausgang und vom Spannungsteilerabgriff abfließenden Ströme mit Hiife einer Brückenschaltung gebi! det wird.

Line solche Schaltungsanordnung ist in der deutschen Auslegeschnft 1 263 143 beschrieben.

Bei der Anwendung elektronischer Regler ist e-> notwendig, Soliwert. Istwert und Regelabweichung mit einem einzigen Blick erfassen zu können. Man bedient sich dazu elektrischer Zeigermeßwerke mit senkrechter, beweglicher Skala, b?^; denen der Nuiipunkt in der Mitte des Skalenfensters liegt. Die bewegliche Skala ist mit dem Abgriff eines mit konstanter Spannung gespeisten Sollwertpotentiometers mechanisch gekoppelt und dient zur Einstellung des Sollwertes nach der Nullpunktmarkierung in der Mitte des Skalenfensters. Dem Zeigermeßwerk kann die aus der Summation von Sollwert- und istwertspannung gebildete Regelabweichungsspannung wegen der kleinen Innenwiderstände der Spannungsquelle direkt zugeführt werden. Die Beschaltung des Zeigermeßwerkes erfolgt allgemein derart, daß bei positive·- Regelabweichung ein Zeigerausschlag n: _h oben criolg·.

Zur Abbildung des Istwertes v/erden aus bekannten Gründen häufig Meßumformer mit eingeprägtem Ausgangsstrom benutzt, so daß die Summation von Stiemen erfolgen muß. Dazu werdendie Spannungsabfälle der vom Soilwertstrom und vom Istwertstrom durchflossenen Festwiderstände verglichen. Die Differenz kann in diesem Falie nur unter Zwischenschaltung eines Verstärkers mit sehr großem Eingangswiderstand dem Zeigermeßwerk zugeführt werden.

Die bekannte Schaltungsanordnung ermöglicht die Stromsummation ohne Verwendung eines zusätzlichen Verstärkers mit Hilfe von Drehspul- oder Dreheisenmeßwerkcn, die mehrere Meßwerkwicklungen besitzen. Hierbei wird eine Meßwerkwicklung aus dem Spannungsteiler der Sollwertspannungsquelle gespeist. Die anderen Meßwerkwicklungen liegen in den Zuführungsleitungen von den Meßumformern zu den Festwiderständen, an welchen die für die Sum-

nation notwendigen, den Istwerten proportionalen Spannungsabfdlle entstehen.

Der Nachteil derartiger Schaltungen besteht darin, daß durch die Belastung des Spannungsteilers der Sollwertspannungsquelle mit einer der Meßwerkwicklungen eine NichtUnearität der Anzeige verursacht wird. Dadurch ist eine gleichzeitige Anzeige des Sollwertes, dss Istwertes und der Regelabweichung mittels eines einzigen Zeigermeßwerkes nicht möglich. Der entstehende Anzeigefehler wird unzulässig hoch und ist je nach Stellung des Sollwertpolentiometers verschieden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Temperaturabhiingigkeit des am Sollwertpotentiometerabgriff entnoi inenen Sollwertstromes durch den großen Temperaturkoeffizienten der Meßwerkwicklung sehr groß wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung für elektronische Regler mit Summation von Strömen zu schaffen, die bei Nichtverwendung eines Verstärkers, bei Ausschüttung Jer Temperaturabhängigkeit und beim Ausgleich der genannten Nichtlinearität die gleichzeitige Anzeige des Sollwertes, des Istwertes und der Regelabweichung mittels eines robusten Drehspul-Zeigermeßwerkes ermöglicht.

Bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art besteht eine erste Lösung dieser Aufgabe darin, daß der Soilwertstrom einen Summationswiderstand, bestehend aus einem Festwiderstand und einer Teilwicklung eines Zeigermeßwerkes, aus einer mittenangezapften Konstantspannungsquelle und einem Sollwertpotentiometer, dessen Abgriff mit der beweglichen Skala des Zeigermeßwerkes mechanisch gekoppelt ist. über einen mechanisch mit dem Abgriff des Sollwertpotentiometers verbundenen veränderlichen Ausgleichswiderstand zugeführt ist, daß weitere Sum..iationswiderstände für wahlweise Istwerteinspeisung aus Festwiderständen und weiteren Teilwicklungen des Zeigermeßwerkes gebildet sind und daß die Teilwicklungen des Zeigermeßwerkes aus temperatiirunabhängigem Spulendraht hergestellt f^;nd.

Eine zweite Lösung der Aufgabenstellung der Erfindung besteht darin, daß der Summationswiderstand für den Sollwertstrom aus einem Festwiderstand und den beiden in der momentanen Summation beteiligten, aus temperaturunabhängigem Spulendraht h-.rgestellten Tsilwicklungen des Zeigermeßwerkes besteht und daß der an der Summation beteiligte Istwertstrom zusätzlich durch eine der Teilwicklungen des Zeigermeßwerkes in entgegengesetzter Richtung fließt.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung, die Gegenstand der Unteransprüche sind, ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausfiihrungsbeispielen.

Fig. 1 zeigt eine vorzugsweise aus zwei Zener-Dioden gleicher Spannung 2;3 bestehende Konsiuntspannungsquelle 1, die den aus den Widerständen 4; 5 und dem Sollwertpotenliometer6 bestehenden Spannungsteiler speist. Der Soilwertstrom wird ίο am Abgriff des SolKvertpotentiometerso entnommen und über den veränderlichen Ausglcichwiderstund 7 über einen Summationswiderstand. bestehend uns dem Festwiderstand 8 und dem ttmperaturunabhängigen Widersland der Teilwicklung9 des ZoigermeU-Werkes 13, zu der zwischen den Zener-Dioden 2; 3 liegenden Mittenanzapfung geführt.

Der Istwertstrom fließt wahlweise, als eingeprü'jk-; Ausgangsjtrom vom Meßumformer kommend, über einen zweiten Summationswide^r ;and, der auv dem Festwiderstand 14 und dem temperp'urunabhängigen Widerstand der Teikvicklung 10 des Zeigermeßwerkes 13 besteht.

Die hochohmigen Widerstände 17; 18 bilden mit dieser Anordnung zusammen die Sumrnationsbrücke. Am gemeinsamen Bezugspunkt der Zener-Dioden 2; 3, der Teilwicklungen 9: 10 des Istwert-Meßumformers und an der Zusammenschaltung der hochohmigen Widerstände 17; 18 wird der Regiereingan_e angeschlossen.

F i g. 2 zeigt die zweite Lösung der Aufgabenstellung. Hierbei ist das Zeigermeüwerk 13 derart in die Summationsbrücke eingeschaltet, daß dei Sollwertstrom beispielsweise dessen Teil\vicklung9; if) durchfließt. Der Istwertstrom fließt zusätzlich in enigegengesetzter Richtung durch die Teilwickiung JO Die Lage des Bezugspunktes bleibt erhallen.

Während nach Fig. 1 die Teilwicklungen 9; '() des Zeigermeßwerkes 13 entgegengesetzten Wi-jklungssinn haben, sind sie nach F i g. 2 gleichsinnig gewickelt

Die Abgriffe des Sollwertpotentiomet;rs ή unJ des Ausgleichwiderstandes 7 sind mit der nicht dargestellten beweglichen Skala des Zeigermeßwerkes 13 mechanisch gekoppelt Es ist üblich, das Zeigermc:'-

werk 13 mit waagerecht liegender Meßwerkachse m einem Flachprofilgehäuse anzuordnen und so auszulegen, daß bei positiver Regelabweichung" ein Ausschlag nach oben zustande kommt. Es versteht sich von selbst, daß das Meßwerk seine Nuilace in Ska-

!eruniUe hat und daß seine Justierung durch Vor und Nebenwiderständc zu den Teilwicklungen'): erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Anzeige des Sollwertes, des Istwertes und der Regelabweichung bei elektronischen Reglern zum Anschluß von Meßumformern mit eingeprägtem Ausgangsstrom, bei welcher die Meßumformer Festwiderstände speisen, der Sollwert mit Hilfe eines Spannungsteilers gebildet ist, dessen Abgriff mit der beweglichen Skala eines Drehspul-Zeigermeßwerkes mechanisch gekoppelt ist, und bei welcher die Festwiderstände und die Sollwertquelle einen gemeinsamen Bezugspunkt besitzen und die dem Regelverstärker zugeführte Regelabweichung durch Summation der vom jeweiligen Meßumformerausgang und vom Spannungsteilerabgriff abfließe;* en Ströme mit Hilfe einer Brükkenschaltung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertstrom einem Summationswiderstand, bestehend aus einem Festwiderstand (8) und einer Teilwicklung (9) eines Zeigermebwerkes (13), aus einer mittenangezapften Konstantspannungsquelle (1) und einem Sollwertpotentiometer (6), dessen Abgriff mit der beweglichen Skala des Zeigermeßwerkes (13) mechanisch gekoppelt ist, über einen mechanisch mit dem A^<?riff des Sollwertpoientiometers (6) verbundenen veränderlichen Ausgleichwiderstand (7) zugeführt ist. daß wehere Summationswiderstände für wahlweise is!*erteinspeisung aus Festwiderständen (14; 15, 16) unü weiteren Teilwicklungen (10; 11; 121 des Zeigermeßwerkcs (13) gebildet sind und daß die T-jüwicklungen (9; 10; 11; 12} des Zeigermeßwerkes (13) aus temperaturunabhängigem Spulendraht hergestellt sind.

2. Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Anzeige des Sollwertes, des Istwertes und der Regelabweichung bei elektronischen Reglern zum Anschluß von Meßumformern mit eingeprägtem Ausgangsstrom, bei welcher die Meßumformer Festwiderstände speisen, der Sollwert fnit Hilfe eines Spannungsteilers gebildet isi, dessen Abipff mit der beweglichen Skala eines Drehspul-Zeigermeßwerkes mechanisch gekoppelt ist, und bei welcher die Festwiderstände und die Sollwen quelle einen gemeinsamen Bezugspunkt besitzen und die dem Regelverstärker zugeführte Regelabweichung durch Summation der vom jeweiligen Meßumformerausgang und vom Spannungsteilerabgriff abfließenden Ströme mit Hilfe einer Brükkenschaltung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Summationswiderstand für den Sollwertstrom aus einem Festwiderstand (8) und den beiden an der momentanen Summation betei- !igten, aus temperaturunabhängigem Spulendraht hergestellten Teil wicklungen (9 und 10; 11; 12) des Zeigermeß Werkes (13) besteht und daß der an der Summation beteiligte Istwertstrom zusätzlich durch eine der Teilwicklungen (10; 11; 12) des Zeigermeßwerkes (13) in entgegengesetzter Richtung fließt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungsquelle (1) aus zwei Zener-Dioden (2; 3) gebildet ist, die vorzugsweise gleiche Zener-Spannung besitzen.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Ausgleichswiderstand (7) eine lineare oder parabolische Charakteristik hat und das Sollwertpotentiometer (6) eine lineare Charakteristik aufweist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Ausgleichwiderstand (7) beim ScMwertstrom NuI! in der Nähe des Wertes Null liegt.