DE2031575C3 - Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Anzeige des Sollwertes, des Istwertes und der Regelabweichung bei elektronischen Reglern - Google Patents
Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Anzeige des Sollwertes, des Istwertes und der Regelabweichung bei elektronischen ReglernInfo
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B1/01—Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric
- G05B1/02—Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric for comparing analogue signals
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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 Summationswider ;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 Regiereingane 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 (5)
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.
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Family Applications (1)
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1970
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- 1970-09-25 PL PL14343970A patent/PL81781B1/pl unknown
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |