DE2105836A1 - - Google Patents
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- DE2105836A1 DE2105836A1 DE19712105836 DE2105836A DE2105836A1 DE 2105836 A1 DE2105836 A1 DE 2105836A1 DE 19712105836 DE19712105836 DE 19712105836 DE 2105836 A DE2105836 A DE 2105836A DE 2105836 A1 DE2105836 A1 DE 2105836A1
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
- G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
Description
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Berlln-Halensee, KurfUretendamm 130, Konto Nr. 96 716 ^ BERUN 33 (GRUNEWALD). de£ 5. JAN. Telephone: 8 87 72 37 - Wired word: Invention Berlin Postscheckkonto: W. M e I a a η er, Berlin West 12282 Bank account: W. Meissner, Berliner Bank A.-G., Depka 36,
Berlln-Halensee, KurfUretendamm 130, Account No. 96 716 ^ BERUN 33 ( GRUNEWALD) . de £ 5 JAN.
MARATHON OIL QOMPAm:, Findley/Ohio - USA Computer-Einstellpunkt stationMARATHON OIL QOMPAm :, Findley / Ohio - USA Computer set point station
Die Erfindung bezieht sich auf das Verbinden eines Computers mit einem Analog-Steuersystem zum Regeln von Vorgängen. Der steuernde Computer ändert die digitalen Einstellpunktwerte in verschiedenen Steuerstationen durch Adressieren der einzelnen Station, Auf-Mull-Stellen des Einstellpunktwertes und Einführen des neuen Wertes.The invention relates to connecting a computer with an analog control system to regulate operations. The controlling computer changes the digital ones Set point values in different control stations by addressing the individual station, on-mull points the set point value and introduce the new value.
Als Stand der Technik ist nur die amerikanische Patentanmeldung Serial No0 623,o15 vom 14-. März 1967 bekannt geworden.The only prior art is the American patent application Serial No. 0 623, o15 from 14-. March 1967 became known.
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Regeln physikalischer und chemischer Vorgänge, insbesondere durch Digital-Computer, die eine analog arbeitende Vorrichtung steuern, z.B. Ventile durch Betätigen über die Verbindungseinrichtung nach der Erfindung.The invention relates to methods for controlling physical and chemical processes, in particular by digital computers, which operate an analog device control, e.g. valves by actuation via the connecting device according to the invention.
Die allgemein verwendete Einrichtung zum Verbinden eines Digital-Computers mit einer analog arbeitenden Einrichtung, z.B. einem Ventil, ist ein motorbetriebenes Potentiometer, wie es handelsüblich von vielen Herstellern geliefert wird. Beispielsweise zeigt der Spezial-Prospekt 98570-SI, 11-5B der Taylor Instrument Co., Rochester, New York, ein solches Gerät. Diese Potentiometer sind starker Abnutzung unterworfen, weil sie bewegte Teile,The device commonly used to connect a digital computer to an analog device, such as a valve, is a motorized potentiometer such as is commercially available from many manufacturers. For example, special prospectus 98570-SI, 11-5B from Taylor Instrument Co., Rochester, New York, shows such a device. These potentiometers are subject to heavy wear because they contain moving parts,
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insbesondere am Schleifkontakt besitzen. Ferner erfordern diese Potentiometer eine beachtliche Computerzeit, da der Computer das Potentiometer während der ganzen Periode adressieren muß, während der das Potentiometer eingestellt wird.especially on the sliding contact. Furthermore, these potentiometers require considerable computer time as the Computer must address the potentiometer during the whole period during which the potentiometer is adjusted will.
Die Erfindung vermeidet vollständig die Notwendigkeit bewegter Teile, indem sie, bei bevorzugten Ausführungsbeispielen, Einrichtungen ganz im festen Zustand verwendet. Die Erfindung kann als Verbindungsgerät zwischen einem Computer und einem üblichen Analogregelsystem verwendet werden. Bei diesem Verfahren arbeitet der Ausgang des Verbindungsgerätes nach der Erfindung als Einstellpunkt= eingang an einem Analogregler, vorzugsweise einem Aufzeichnungsregler. Andererseits können die Geräte nach der Erfindung auch unmittelbar als "Direkt-Digital-Regel"-Geräte durch Abgeben ihres Ausgangs unmittelbar an das Regelventil oder ein anderes analog zu betätigendes Gerät benutzt werden.The invention completely avoids the need for moving parts by, in preferred embodiments, Facilities used entirely in the solid state. The invention can be used as a connecting device between a Computer and a conventional analog control system can be used. In this procedure, the output of the Connection device according to the invention as a set point = input to an analog controller, preferably a recording controller. On the other hand, the devices according to the invention can also be used directly as "direct digital control" devices by delivering their output directly to the control valve or another device that can be operated analogously to be used.
Die Erfindung hat außerdem noch folgende Vorteile:The invention also has the following advantages:
1.) automatische stoßfreie Übsrtragung von einer Hand-Punkteinstellung zun Computer-Punkteinstellung;1.) automatic bumpless transfer from hand-point setting to computer point setting;
2.) digitale Speicherung, die einen Wert unendlich halten kann;2.) digital storage that can hold a value indefinitely;
3.) paralleler Eingang vom Computer, der Speicher in der Anlage kann in weniger als einer Millisekunde auf den neuesten Stand gebracht werden;3.) parallel input from the computer, the memory in the system can be accessed in less than a millisecond be brought up to date;
4.) die obere und die untere Grenze können so eingestellt werden, daß der Verarbeitungsablauf Sicherheitsgrenzen nicht überschreiten kann;4.) the upper and the lower limit can be set in this way that the processing sequence cannot exceed safety limits;
5.) die maximale Inderungsgeschwindigkeit ist in der An-5.) the maximum rate of change is in the
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lage einstellbar, um eine Schrittfunktion durch ein Umstoßen des Verarbeitungsvorganges zu verhindern;position adjustable to a step function by knocking over to prevent the processing operation;
6.) ausfallfreie Überwachung - wenn die Anlage ausfällt, wird der Sinstellpunkt automatisch zur örtlichen Einstellpunkteinstellung im Analogregler zurückübertragen;6.) Failure-free monitoring - if the system fails, the setting point automatically becomes the local setting point setting transferred back in the analog controller;
7.) die Reglerzustandsanzeigelampe geht nur an, nachdem der Computer die Anlage tatsächlich adressiert hat und die Arbeitsweise eine positive Prüfung ergibt;7.) the controller status indicator lamp only comes on after the computer has actually addressed the system and the mode of operation gives a positive test;
8.) die Computeradresse der Anlage wird in eine Kartenstelle geschaltet, so daß identische Einheiten untereinander austauschbar sind;8.) the computer address of the system is switched to a card position, so that identical units with each other are interchangeable;
9.) die geringsten Computerausgänre, z.3. 21, und die Zeit (1 1.IiIIiSekunde pro Einheit) steuern bis zu 1o24 Einheiten und mehr;9.) the lowest computer outputs, e.g. 3. 21, and the Time (1 1.IiIIiSecond per unit) control up to 1o24 Units and more;
1o.) galvanische Isolierung zwischen dem Computer nach der Erfindung und dem Verarbeitungsablaufregler mit dem zugehörigen Gerät.1o.) Galvanic isolation between the computer according to the invention and the processing flow controller with the associated device.
Zusammengefaßt ergibt sich: Die Erfindung betrifft Verfahren und Gerät zum Umwandeln eines Ausgangs eines Digital-Computers zum Betreiben eines Analogregelsystems durch aufeinanderfolgendes Ändern der digitalen Einstell punktwerte in zwei oder mehrere .-inalogregel Stationen durch zunächst das Adressieren der einzelnen Analogregel station, dann Nullstellen des Einstellpunktwertes der einzelnen adressierten Regelstation und Einführen des neuen digitalen Einstellpunktwertes in die adressierte Kegelstation.In summary: The invention relates to a method and apparatus for converting an output of a digital computer to operate an analog control system by sequentially changing the digital setting point values in two or more. -inalogregel stations by first addressing the individual analog control station, then zeroing the setpoint value of the individually addressed control station and introduction of the new digital setpoint value into the addressed Bowling station.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen. In diesen ist:The drawings serve to explain the invention. In these is:
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Figur 1 eine schematische Darstellung des Hegelsystems nach der Erfindung in Verbindung mit physikalischen Komponenten einer Verarbeitungsanlage;Figure 1 is a schematic representation of the Hegel system according to the invention in connection with physical components of a processing plant;
Figur 2 ein Blockdiagramm der einzelnen Teile der Regelanlage ;Figure 2 is a block diagram of the individual parts of the control system ;
Figur 3 ein Schaltbild der j^instellpunkteingangsventilsteuerung 19 und des Speichers 2o, sowie des Digital -Analog-Umformers 21 nach Figur 2;FIG. 3 is a circuit diagram of the setting point input valve control 19 and the memory 2o, as well as the digital-to-analog converter 21 according to Figure 2;
Figur 4 ein Schaltschema des Gleichstrom-Gleichstrom-Umformers 25, der Einstellvorrichtung für die Geschwindigkeitsänderung 43, des Oszillators 26 und der Einstellung der oberen und unteren Grenze 24, die alle zur Regelanlage nach Figur 2 gehören;FIG. 4 shows a circuit diagram of the direct current-direct current converter 25, the setting device for the speed change 43, the oscillator 26 and the setting of the upper and lower limit 24, all of which belong to the control system according to FIG. 2;
Figur 5 sin. Schaltschema der Endstufe 14 für die veränderbaren Adressen und die Adressenlogik 15 der Regelanlage nach Figur 2;Figure 5 sin. Circuit diagram of the output stage 14 for the changeable Addresses and the address logic 15 of the control system according to FIG. 2;
Figur 6 ein Schaltbild der Regellogik 16 und des Analog-Komparators 18 nach Figur 2; undFIG. 6 shows a circuit diagram of the control logic 16 and the analog comparator 18 of Figure 2; and
Figur 7 ein Schaltbild des Ausfall-Überwachers der Regellogik 16 der Anlage nach Figur 2.Figure 7 e i n diagram of the failure of the supervisor control logic 16 of the system of FIG. 2
Die Regelanlage nach Figur 1 dient zum Regeln einer Verarbeitungsanlage, bei der die Komponenten A und B in einen Reaktor 1 fließen. Die Komponente A fließt durch die Düselplatte 2. Der Differentialdruckübertrager 3 mißt den Differentialdruck (und somit den Fluß) an der Düsenplatte. Der Flußregler 4 ist ein Analog-Strömungsregler mit einem üblichen entfernten Einstellpunkteingang, der mit der Einstellpunktstation 5 des Computers (CSPS) verbunden ist. Der Regler 4 liegt über einem Strom-Druck-Umformer 7 am Strömungsregelventil 6. Eine ähnliche Einstellpunktstation 8 (CoPS) liegt an einem ähnlichen Strom-Druck-Umformer 9 und an dem pneumatisch betätigten Regelventil 1o, die beide an der Komponente B wirken« Der Druckwandler 11 und der Strömungswandler 3 sind zum Computer 12 zurückgeschaltet, der über die Anlage nach derThe control system according to Figure 1 is used to control a processing system, in which the components A and B flow into a reactor 1. The component A flows through the Nozzle plate 2. The differential pressure transmitter 3 measures the differential pressure (and thus the flow) at the nozzle plate. The flow controller 4 is an analog flow controller with a common remote setpoint input that is connected to the setpoint station 5 of the computer (CSPS). The controller 4 is located above a current-pressure converter 7 on flow control valve 6. A similar set point station 8 (CoPS) is due to a similar current-pressure converter 9 and to the pneumatically operated control valve 1o, both of which act on component B. The pressure transducer 11 and the flow transducer 3 are connected to the computer 12 switched back to the system after the
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Erfindung den Ablauf regelt. Der Temperaturwandler 13 liegt ebenfalls am Computer, um die Temperatur des Reaktors 1 zurückzumelden.Invention regulates the process. The temperature converter 13 is also on the computer to measure the temperature of the reactor 1 to report back.
Die Anlage nach Figur 1 läßt die Komponente A durch die Diisenplatte 2 fließen, wodurch am Strömungswandler 3 ein Differential entsteht, das zum Computer 12 zurückgeführt wird..In ähnlicher Weise fließt die Komponente B zum Druckwandler 11, der an den Computer 12 ein Signal zurücküberträgt. Der Temperatuewandler 13 mißt die Temperatur im Reaktor 1 und überträgt das Temperatursignal zum Computer 12 zurück.The system of Figure 1 lets component A through Diisenplatte 2 flow, whereby the flow converter 3 a differential is created which is fed back to the computer 12. The component flows in a similar manner B to the pressure transducer 11, which transmits a signal back to the computer 12. The temperature converter 13 measures the temperature in reactor 1 and transmits the temperature signal to computer 12 back.
Der Computer analysiert diese drei Größen von Strömung, Druck und Temperatur und errechnet nach einem üblichen Verarbeitungsregelprogramm die beste Einstellung des Strömungsregelventils 6. Der Computer adressiert die CSPS 5 digital und nach dem Adressieren und dem Verbinden mit der Einstellpunktstation wird der vorhergehende digitale Einstellpunkt im CSPS 5 auf Null gebracht und dann der neue, wiedererrechnete optimale Einstellpunkt in den Speicher von CSPS 5 übertragen. CSPS 5 ändert dann allmählich den digitalen Einstellpunkt im Analogregler 4-, bis er mit dem neu errechneten optimalen Einstellpunkt übereinstimmt, der sich im Speicher von CSPS 5 befindet. Dieses allmähliche Ändern des Analοgregler-Einsteilpunkts verhindert "Stoße1· oder Unterbrechungen beim Regeln des Ablaufs. Der Analogregler 4 stellt sein elektrisches Ausgangssignal entsprechend ein, das durch den Strom-Druck-Wandler 7 in ein pneumatisches Signal umgewandelt wird, so daß das Ventil 6 allmählich in eine neue Stellung kommt. Gleichzeitig tastet der Analogregler 4 die Strömung aus dem Strömungswandler 3 ab und bewegt das Ventil 6 weiter, bis die Strömung durch die Düsenplatte 2 gleich dem neu errechneten optimalen Einstellpunkt ist.The computer analyzes these three quantities of flow, pressure and temperature and calculates the best setting of the flow control valve 6 according to a standard processing control program brought to zero and then the new, recalculated optimal setpoint is transferred to the memory of CSPS 5. CSPS 5 then gradually changes the digital setting point in the analog controller 4- until it agrees with the newly calculated optimal setting point that is in the memory of CSPS 5. This gradual change the Analοgregler-one Part point prevents "poking 1 · or interruptions in controlling the process. The analogue controller 4 provides its electrical output signal accordingly, the pressure transducer current is converted to e in pneumatic signal 7 by the, so that the valve 6. At the same time, the analog controller 4 samples the flow from the flow converter 3 and moves the valve 6 further until the flow through the nozzle plate 2 is equal to the newly calculated optimal setting point.
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Nachdem der Computer 12 adressiert und auf Null gestellt worden ist und den neuen 3instellpunkt zur Einstellpunktstation 5 übertragen hat, unterbricht er die Verbindung mit GSPo 5 und adressiert die Coiaputereinstellpunktstation 8. Der vorhergehende Einstellpunktwert in CSPS 8 ist auf Null gebracht und ein neuer digitaler Einstellpunktwwrt (errechnet ungefähr gleichzeitig mit dem optimalen Einstellpunktwert für CSPS 5 und kurz im Speicher des Computers 12 gespeichert) wird in CSPS 8 gebracht. Die Computereinstellpunktstation 8 überträgt dann ein Stromsignal, das im Umformer 9 in. Druck umgeformt und zum Ventil 1o übertragen wird. CSPS 8 wirkt somit unmittelbar am Ventil 1o und ändert seine Einstellung. Der Computer empfängt das neue Drucksignal vom Wandler 11, vergleicht es mit dem neu errechneten optimalen Druck, adressiert es wieder, stellt es zurück auf Null und stellt den digitalen Einstellpunkt in der Station 8 wieder.ein, wenn dies notwendig ist, bis das vom Druckwandler 11 aufgenommene Signal gleich dem neu errechneten optimalen Druck ist. Der Einstellpunkt, den der Computer an CSPS 8 überträgt, drückt die Ventilstellung aus und der Computer selbst bestimmt, ob diese Ventilstellung richtig ist, um einen optimalen Druck zu erhalten. Diese "direkte digitale Regelung" steht im Widerspruch zur "Computer-Kaskaden-Analogregelanlage", die durch die Computereinstellpunktstation 5 geregelt wird. CSPS 5 stellt eiiB in anderer Weise unabhängige analoge Regelschleife zurück, um den optimalen Wert zu erzielen, bei dem sie im Ruhezustand der Anlage regelt. Die Station 8 stellt nur das Ventil ein und der Computer selbst prüft, ob diese Stellung einen optimalen Druck ergibt, Während die Regelanlage, die an der Komponente A verwendet wird, den Vorteil besitzt, daß sie bei Ausfall des Computers selbst ausreicht, bietet die direkte digitale Regelung für die Druckregelung an der Komponente B größere wirtschaftliche Vorteile durch Vermeidung zusätzlicher Kosten für die analoge Regelschleife.After the computer 12 has been addressed and zeroed and the new 3setpoint to the setpoint station 5, it interrupts the connection with GSPo 5 and addresses the computer setting point station 8. The previous setpoint value in CSPS 8 is zeroed and a new digital one Setpoint wrt (calculated approximately at the same time as the optimal setpoint value for CSPS 5 and briefly im Memory of computer 12 stored) is brought into CSPS 8. The computer set point station 8 transmits then a current signal which is converted into pressure in the converter 9 and is transmitted to valve 1o. CSPS 8 thus acts directly on valve 1o and changes its setting. The computer receives the new pressure signal from the transducer 11 and compares it with the newly calculated optimum Print, address it again, reset it to zero and set the digital setpoint in the station 8 again, if necessary, until the signal picked up by the pressure transducer 11 equals the newly calculated signal optimal pressure is. The set point that the computer transmits to the CSPS 8 pushes the valve position off and the computer itself determines whether this valve position is correct in order to achieve an optimal pressure obtain. This "direct digital control" is in contradiction to the "computer cascade analog control system", the is controlled by the computer set point station 5. CSPS 5 represents an independent analog in other ways Control loop back to achieve the optimum value at which it controls when the system is idle. The station 8 only adjusts the valve and the computer itself checks whether this position results in an optimal pressure, While the control system that is used on component A has the advantage that it can be used if the Computer itself is sufficient, the direct digital control for the pressure control on component B offers larger economic advantages by avoiding additional costs for the analog control loop.
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Ein einzelnes Vielleiterkabel 29 verbindet den Computer mit den beiden Computereinstellpunktstationen. Die Verwendung dieses einzelnen Kabels, bei dem die CSPo-Anschlüsse parallel geschaltet sind, wird durch das Merkmal des Adressierens nach der Erfindung ermöglicht.A single multi-conductor cable 29 connects the computer to the two computer set point stations. The usage of this single cable, in which the CSPo connections are connected in parallel, is characterized by the feature of addressing according to the invention.
Die Schaltung von CSP3 5 oder 8 (die identisch sind, ausgenommen für die noch zu beschreibenden festen "Adressen") zeigt das Blockdiagramm der Figur 2. Die Schaltungen der Blöcke in Figur 2werden im einzelnen in Figur 3 und den folgenden gezeigt, die noch beschrieben werden.The circuit of CSP3 5 or 8 (which are identical, except for the fixed "addresses" still to be described) is shown in the block diagram of FIG. 2. The circuits of the blocks in Figure 2 are shown in greater detail in Figure 3 and the following, which will be described.
Der Computer 12 in Figur 2 ist mit dem Anschluß 14 für variable Adressen verbunden, der eine "fest-verdrahtete" ä Adresse enthält, die die digitale Adresse der entsprechenden Einstellpunktstation bildet. Die variable Adresse 14 ist über die Adressenlogik 15 mit der Steuerlogik 16 verbunden, die ein "Bereit"-Signal über eine Verriegelung 17 zum Computer zurückführt und auch das Rückstellsignal zum "stoßfreien" Übertragen von der örtlichen (nicht computer-regelten) Arbeitsweise in die computer-geregelte Arbeitsweise empfängt. Die Schaltung der Elemente 14, 15, 16, 17 und 18 wird im einzelnen in den Figuren 5» 6 und 7 gezeigt.The computer 12 in Figure 2 is connected to the terminal 14 for variable addresses containing "hard-wired" ä address a, which forms the digital address of the corresponding Einstellpunktstation. The variable address 14 is connected via the address logic 15 to the control logic 16, which returns a "ready" signal via a lock 17 to the computer and also the reset signal for "bumpless" transfer from the local (not computer-controlled) operating mode to the computer-controlled working method. The circuitry of elements 14, 15, 16, 17 and 18 is shown in detail in FIGS. 5-6 and 7.
Die Steuerlogik 16 liegt am Einstellpunkteingangstor 19, j so daß beim Adressieren des betreffenden CSPS über die "The control logic 16 is at the setting point input gate 19, so that when addressing the relevant CSPS via the "
Elemente 14 und 15 die Steuerlogik 16 beim Anzeigen des Einstellpunkteingangstores 19 anspricht und den CSPS-Speicher 2o zurückstellt. Dadurch kann das von der Leitung 22 ankommende Signal über das Tor 19 in den Speicher 2o eintreten. Da das Signal des Computers sich in digitaler Form befindet, muß man einen Digital-Analog-Umformer 21 vorsehen. Beim Übertragen vom örtlichen Computer-3instellpunkt wird der Analog-Regler-Einstellpunkt zunächst zum Komparator 18 zum Vergleich mit dem Einstellpunkt gegeben, der vorher am Analogregler 4 eingestellt war,Elements 14 and 15 control logic 16 when displaying the Setpoint input gates 19 responds and the CSPS memory 2o resets. As a result, the signal arriving from line 22 can enter memory 2o via gate 19 enter. Since the signal from the computer is in digital form, a digital-to-analog converter 21 must be used provide. When transferring from the local computer set point the analog controller set point first becomes the comparator 18 for comparison with the set point given that was previously set on analog controller 4,
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während er sich in der örtlichen Weise befände Bei normalem Betrieb führt der .ausgang des Digital-Analοg-Umformers 21 über die G-eschwindigkeitsänderungseinstellung 23 j die Einstellung 24 für die obere und untere Grenze und den Gleichstrom-Gleichstromumformer 25 in den entfernten Einstellpunkt im Analogregler 4. Der Oszillator 26 bedingt ein Ansteigen zum Element 2o am Umschalter der örtlichen Computersteuerung, liefert an die Steuerlogik 16 einen Taktimpuls und zerhackt das Gleichstromsignal des Gleichstrom-Gleichstrom-Umformers 25, um den Ausgang von diesem Element zu isolieren,, Der Ausfallsicherheitsüberwacher 27 bringt den Analogregler 4 in die örtliche V/eise bei einem Ausfall in der Computersteuerung zurück. (Dieses Ausfallsicherheitsmerkmal wirkt bei der direkten Digitalregelung nicht.) Die Computeranzeigelampe 28a brennt, wenn der GSPS vom Computer gesteuert wird.while he was in the local mode In normal Operation is carried out by the output of the digital-to-analog converter 21 about the speed change setting 23 j the setting 24 for the upper and lower limit and the DC-DC converter 25 in the remote Set point in the analog controller 4. The oscillator 26 causes a rise to element 2o on the switch the local computer control, supplies the control logic 16 a clock pulse and chops the DC signal of the DC-DC converter 25 to the Isolate output from this element, the failsafe monitor 27 brings the analog regulator 4 into the local mode in the event of a failure in the computer control return. (This fail-safe feature does not work with direct digital control.) The computer indicator lamp 28a burns when the GSPS is controlled by the computer.
Die Schaltungsanordnung des Einstellpunkteingangswerttores 19» des Speichers 2o und des Digital-Analog-Umformers 21 zeigt Figur 3· Die Digitalspeicherschaltungen F-1 hhä bis F-11 sind bistabile Kreise (Flip-Flop), die zwei Arbeitsweisen zulassen. Bei der ersten tritt ein "Eins"-Signal durch die Null-Leitung 31 und die Leitung 32 wird unterbrochen (d.h. seine Spannung fällt für eine kurze Zeit, z.B. 15 Millisekunden von einem hohen auf einen •niedrigen Wert). Diese Unterbrechung öffnet die Nicht-Oder-Tore G1 bis G1o und läßt vom Vielleiterkabel 22 (bestehend aus zehn getrennten Leitungen 22-A bis 22-J) Signale in die entsprechenden Flip-flop Ft1 bis F-1o eintreten. Die Transistoren T-O bis T-1o übertragen dann die eingeführten binären Werte in einen analogen Wert, der durch den Verstärker Δ-1 in die digital-analoge (D/a) Ausgangsleitung 33 übertragen wird, wie die Figuren 2, 4 und 6 erkennen lassen. Ein Spannungsteiler mit den Widerständen 34 und 35 und den Eelais b-6 und b-9 schließt*- die Schleife und liefert ein Rückkopplungssignal zumThe circuit arrangement of the setpoint input value gate 19 »of the memory 2o and the digital-to-analog converter 21 shows Fig. 3. The digital memory circuits F-1 hhä to F-11 are bistable circuits (flip-flops), the two modes of operation allow. In the first, a "one" signal occurs through the zero line 31 and the line 32 becomes interrupted (i.e. its voltage drops for a short time, e.g. 15 milliseconds from a high to a • low value). This interruption opens the no-or-gates G1 to G1o and leaves the multi-conductor cable 22 (consisting of ten separate lines 22-A to 22-J) Signals into the corresponding flip-flops Ft1 to F-1o enter. The transistors T-O to T-1o then transmit the introduced binary values into an analog value, which is converted by the amplifier Δ-1 into the digital-analog (D / a) Output line 33 is transmitted, as can be seen in FIGS. 2, 4 and 6. A voltage divider with the resistors 34 and 35 and the Eelais b-6 and b-9 closes * - the loop and provides a feedback signal to the
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Überwachen des Computers. Der übliche Ausdruck "computergesteuerte Weise" des GSPS bedeutet die normale Arbeitsweise der Regelanlage.Monitor the computer. The common phrase "computer controlled Way "of the GSPS means the normal operation of the control system.
Die zweite Weise des Speicherabschnitts des GSPS dient zum Schalten von der örtlichen Regelung in die Computerregelung und wird "aufsteigende Art" des CSPS-Speichers genannt. Der Speicher wird durch einen Null-Impuls über einen zählenden Leiter 38 ankommenden Impuls und über einen durch den Taktgeberleiter 39 ankommenden "UuIl-Eins-ÜTull" zählenden Impuls in die aufsteigende Art gebracht. Die Flip-flop F-1 bis F-Io beginnen, die Talctgeberimpulse des Leiters 39 zu zählen und zählen weiter, bis der Spannungsausgang vom D/A-Ausgang 33 gleich der Spannung des Reglereinstellpunktes in der Leitung 4o wird. Diese Gleichheit wird durch Zuführen dieser Spannungen an den Komparator 18 festgestellt. Wenn der Korn-, parator 18 feststellt, daß diese beiden Spannungen gleich sind, gibt er über die Leitung 48, die normalerweise an niedriger Spannung liegt, einen hohen Wert, was den Taktimpulseingang von der Leitung 39 abschaltet. Das Signal an der zählenden Leitung 38 wird etwa 15o Millisekunden nach seinem Beginn abgeschaltet. Diese zweite Art gestattet eine "stoßfreie" Übertragung von der örtlichen zur Computersteuerung. Die ganze "ansteigende" Art wird gewöhn!ich in weniger als 1oo Millisekunden ausgeführt.The second way of the memory section of the GSPS is to switch from local control to computer control and is called the "ascending type" of CSPS memory. The memory is over by a zero pulse a counting conductor 38 incoming pulse and via an incoming through the clock conductor 39 "UuIl-Eins-ÜTull" counting impulse in the ascending manner. The flip-flop F-1 to F-Io start the Talctgeberimpulse of conductor 39 to count and continue counting until the voltage output from D / A output 33 equals the Voltage of the controller setting point in line 4o becomes. This equality is achieved by applying these tensions to the comparator 18 detected. If the comparator 18 determines that these two voltages are equal are, it is high on line 48, which is normally at a low voltage, which is the clock pulse input disconnects from line 39. The signal on the counting line 38 is about 150 milliseconds switched off after its start. This second type allows for "bumpless" transmission from the local for computer control. The whole "ascending" type will I run it in less than 100 milliseconds.
Der Flip-flop F11 in Figur 3 ist ein logisches Übermeß-Gerät, das bei der "aufsteigenden Art" ein Übermessen des Einstellpunkturertes über mehr als 2oo % des Einstellpunktwerts ermöglicht, der vom Computer übertragen wird. Er soll eine konstante Wiederkehr verhindern, die sich aus einem kleinen Unterschied zwischen den Werten an den Leitungen 33 und 4o ergeben könnte.The flip-flop F11 in Figure 3 is a logic overmeasuring device which, in the "ascending mode", allows the setpoint value to be overmeasured by more than 200 % of the setpoint value transmitted by the computer. It is intended to prevent a constant return, which could result from a small difference between the values on lines 33 and 4o.
Figur 4 zeigt die Schaltung der Geschwindigkeitsänderungseinstellung 43, der Einstellung 24 der oberen und derFigure 4 shows the circuit of the speed change setting 43, the setting 24 of the top and the
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unteren Grenze, des Gleichstroia-Gleichstrom-ümformers 25 und des Oszillators 26.lower limit, of the DC-DC converter 25 and the oscillator 26.
Der Widerstand 42 und der Kondensator 43 begrenzen die maximale Zunahme der Änderung, bei der der Ausgang von der A/D-Leitung 33 zum Verstärker Ä-2 im Gleichstrom-Gleichstrom-Umformer 25 übertragen wird. Ein Schalter 44 verändert durch die STahl verschiedener abwechselnder Kondensatoren 43-A bis 43-C die maximale Zunahme, bei der das Signal zum Eingang des Verstärkers A2 gegeben wird. Im allgemeinen wird die Eingangsperiodenzunahme im Bereich von einer Sekunde bis zu eintausend Sekunden betragen, aber sie ist nicht sehr kritisch und wird bevorzugt der iinderungsgeschwandigkeit angepaßt, die in dem geregelten Verfahren auftritt. Der Transistor 45 vergleicht die Spannung am Schleifarm 46 eines veränderbaren Potentiometers, das vorher auf die untere Grenze der Computerregelung eingestellt worden ist. Beispielsweise kann die Zunahme des Potentiometers auf einen ;/ert eingestellt sein, der 5o /i des Regelwertes entspricht und der Computer wird das Verfahren nicht regeln, wenn der y/ert dieses Parameters unter 5o % des Regelwertes fällt. Wenn der Computer versucht, an den CSPS einen Regelpunkt zu geben, der niedriger als die untere Grenze liegt, die am Potentiometerschleifarm 46 eingestellt ist, wird der Regelpunkt, der der unteren Grenze entspricht, automatisch an den Regler 4 gegeben. In ähnlicher Weise vergleicht der Transistor 47 die Spannung am Eingang des Verstärkers A-2 mit der Spannung am Schleifarm 48 des Potentiometers und gibt somit eine hohe Grenze im Bereich der Camputerregelung. Normalerweise werden die Werte vom hohen und niedrigen Niveau entsprechend dem Sicherheitsbereich ausgewählt, das der Parameter im Verfahren einnehmen kann.Resistor 42 and capacitor 43 limit the maximum increase in change at which the output from A / D line 33 is transferred to amplifier A-2 in DC-DC converter 25. A switch 44 changes the maximum increase at which the signal is given to the input of the amplifier A2 by the selection of different alternating capacitors 43-A to 43-C. In general, the input period increase will be in the range of one second to one thousand seconds, but it is not very critical and is preferably adapted to the rate of change which occurs in the controlled process. The transistor 45 compares the voltage on the wiper arm 46 of a variable potentiometer which has previously been set to the lower limit of the computer control. For example, the increase in the potentiometer can be set to a value equal to 50% of the control value and the computer will not regulate the process if the value of this parameter falls below 50% of the control value. If the computer tries to give the CSPS a control point that is lower than the lower limit set on the potentiometer slider arm 46, the control point corresponding to the lower limit is automatically given to the controller 4. Similarly, the transistor 47 compares the voltage at the input of the amplifier A-2 with the voltage at the wiper arm 48 of the potentiometer and thus gives a high limit in the area of the camcorder control. Usually, the high and low level values are selected according to the range of safety that the parameter can occupy in the process.
Die Regelstation 4 ist vom CSPS durch einen Transformator 49 (mit den Sekundärwicklungen 49b in Figur 7 und 49a inThe control station 4 is from the CSPS through a transformer 49 (with the secondary windings 49b in Figure 7 and 49a in
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Figur 4) isoliert, um den Regelstationsausgang ohne Erdung halten und die Hegelstation 4 von einem Kurzschluß im GSPS isolieren zu können. Zum galvanischen Isolieren wird das Gleichstromsignal vom Verstärker A-2 durch die Transistoren 5° und 51 in V/echselstrom umgewandelt, die durch den Oszillator 26 "betrieben werden, der in Figur 4 gestrichelt dargestellt ist und auch im Blockdiagramm der Figur 2 gezeigt wird. Im Oszillator bilden der Widerstand 52, der Kondensator 53> der Transistor 5^ und die Grundwiderstände 55 und 56 einen Einverbindungskipposzillator mit einem Ausgang von 2o Hz, der durch zwei geteilt und durch den Flip-Flop F-12 quadriert wird. Der Ausgang des Flip-Flop wird durch die Puffer-Verstärker 57 und 58 verstärkt. Durch die Kondensator-V/iderstandspaare erfolgt I eine Isolierung. Durch die Leitung 63 wird ein unbegrenztes Signal an die Steuerlogik 16 geführt. Die notwendige Gleichrichtung des Signals des Transformators 49 erfolgt durch einen Gleichrichter 64. Das gleichgerichtete Signal v.'ird über die Leitungen 65-A und B an den Regler 4 gegeben. Die Relais B-4 und B-5 bilden den Ausgangsüberwacher für den Computer, ähnlich wie durch die Relais B-6 und B-9 (Figur 3). Alle Gomputeruberwachungsrelais werden gleichzeitig betätigt und können, wenn angebracht, elektrisch kombiniert sein.Figure 4) isolated to keep the control station output without grounding and the control station 4 from a short circuit to be able to isolate in the GSPS. For galvanic isolation, the DC signal from amplifier A-2 is fed through the Transistors 5 ° and 51 converted into V / echselstrom that can be operated by the oscillator 26 ″, which is shown in dashed lines in FIG. 4 and also in the block diagram of Figure 2 is shown. In the oscillator the resistor 52, the capacitor 53> the transistor 5 ^ and the basic resistors 55 and 56 a single-connection oscillating oscillator with an output of 2o Hz divided by two and squared by the flip-flop F-12. The exit of the flip-flop is through the buffer amplifiers 57 and 58 reinforced. The capacitor V / resistor pairs provide insulation. Through the line 63 becomes an unlimited Signal passed to control logic 16. The necessary rectification of the signal from the transformer 49 takes place by a rectifier 64. The rectified signal v. 'is given to the controller 4 via the lines 65-A and B. Relays B-4 and B-5 form the output monitor for the computer, similar to that provided by relays B-6 and B-9 (Figure 3). All computer monitoring relays will operated simultaneously and, if appropriate, can be combined electrically.
Der ITebenschlußwiderstand des Relais B-3 gibt über den λ The I-shunt resistance of relay B-3 gives over the λ
Verstärker A-2 einen schnellen Hingang, wenn sich der CSFS-Speicher in der beschriebenen aufsteigenden Art befindet. Amplifier A-2 a fast entrance when the CSFS storage is located in the ascending manner described.
Figur 5 zeigt die bchaltuiig der variablen Adresse 14 und der Adressenlogik 15. Der Anschlußblock 14 ist mit der einzigen digitalen Adresse des CoFo verdrahtet, die in Figur 5 Eiit »Ήΐ" bezeichnet ist. jJie anschlüsse 1 bis 128 sind über das Vielleiteradressenkabel 125 (ähnlich dem Kabel 126) mit den entsprechenden Anschlüssen des Computers "EGO" (electronic contact operate) verbunden,Figure 5 shows the circuitry of the variable address 14 and the address logic 15. The connection block 14 is wired to the only digital address of the CoFo, which is in Figure 5 is labeled "Ήΐ". JJie connections 1 to 128 are connected to the corresponding connections of the Computers "EGO" (electronic contact operate) connected,
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der eine Reihe von Schaltern enthält, die entsprechend der Programmierung des Computers betätigt werden.which contains a series of switches that are operated according to the programming of the computer.
Es wird zwar das IBM-Computer-Modell 18oo mit der besonderen, hier beschriebenen Regelanlage benutzt, doch kann auch ein digitaler, mit einem geeigneten ECO und einem Speicher ausgerüsteter Speicher zum Regeln der physikalischen Anlage verwendet werden.The IBM computer model 18oo with the special control system described here is used, but it can also a digital memory equipped with a suitable ECO and a memory for regulating the physical one Plant can be used.
Die Adressenlogik 15 in Figur 5 enthält das logische Tor, das zum Dekodieren der Adresse notwendig ist. Die M)R-Tore 67A bis 67D dekodieren die Adresse aus der variablen Adresse 14. Wenn das Adressensignal des Computer-EGO mit der in der variablen Adresse 14 festen Adresse identisch ist, führen die NOR-Tore der Adressenlogik 15 ein Ausgangssignal zur Adressenauswahlleitung 66 (Figur 2). Dieses Signal dauert so lange an, wie der Computer die Adresse überträgt, was im allgemeinen etwa 1o bis 15 Millisekunden ist. Dieser Impuls schließt den Kontakt an den ÜberwaEhungsrelais b-4, b-5, b-6 und b-9, wodurch eine Rückkopplung zum Computer über diese Relais erfolgt. Das Signal in der Leitung 66 wird ebenfalls zur Steuerlogik 16 übertragen, die dadurch auf das Rückstellsignal (wenn es besteht) am Computer 28 anspricht (Figur 6). * Das Signal am Computer 66 läßt auch die Steuerlogik 16 auf einen Einstellpunktwert ansprechen, der während der Erregung des Computers 65 übertragen werden kann. Im Betrieb spricht die Steuerlogik 16 auf einen Rückstellimpuls oder einen neuen Einstellpunkt nicht an, außer diese beiden Signale gehen einem Signal voran, das der festen Adresse in der variablen Adresse 14 entspricht. Nur wenn ein der Adresse der variablen Adresse 14 entsprechendes Signal zuerst empfangen, durch die Adressenlogik 15 dekodiert und vom Computer 66 erregt wird, spricht die Steuerlogik 16 auf die Hückstellsignale an, die über die Leitung 28 oder neue Einstellpunkte übertragen werden,' die über die Leitung 22 kommen. Die Widerstände 68 und 69The address logic 15 in Figure 5 contains the logical gate, necessary to decode the address. The M) R gates 67A to 67D decode the address from the variable Address 14. If the address signal of the computer EGO is identical to the fixed address in variable address 14 the NOR gates introduce the address logic 15 Output to address select line 66 (Figure 2). This signal lasts as long as the computer is transmitting the address, which is generally around 10-15 Milliseconds is. This pulse closes the contact on the monitoring relays b-4, b-5, b-6 and b-9, whereby feedback to the computer takes place via these relays. The signal on line 66 also becomes the control logic 16, which thereby responds to the reset signal (if it exists) on the computer 28 (FIG. 6). * The signal at the computer 66 also causes the control logic 16 to respond to a setpoint value that occurs during the Excitation of the computer 65 can be transmitted. In operation, the control logic 16 responds to a reset pulse or a new set point, unless these two signals precede a signal that is the fixed one Address in the variable address 14 corresponds. Only if one corresponds to the address of the variable address 14 Signal received first, decoded by the address logic 15 and energized by the computer 66, the speaks Control logic 16 to the Hückstellsignale that on the Line 28 or new set points are transmitted, 'which come over the line 22. The resistors 68 and 69
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können 1ooo Ohm oder entsprechende andere Werte aufweisen. can have 1oo ohms or other corresponding values.
Diese Adressiercharakteristik der Schaltung läßt alle CSPS mit dem Computer durch ein einziges Vielleiterkabel parallel schalten.This addressing characteristic of the circuit allows all CSPS to be connected to the computer through a single multi-conductor cable connect in parallel.
Figur 6 beschreibt die Schaltung der Steuerlogik 16 und (gestrichelt) den Komparator 18. Der Haltewiderstand und die NOR-Tore 71 und 72 lassen die Steuerlogik 16 auf ein Rückstellsignal am Computer 28 nur dann -ansprechen, wenn die Adressenauswählleitung 66 erregt ist. Im Betrieb ist die Leitung 66 erregt, wenn eine entsprechende i Adresse durch die variable Adresse 14 und die Adressenlogik 15 empfangen wird. Das NOR-Tor besitzt dann einen Ausgang Null. Das Rückstellsignal der Leitung 28 und das Null-Signal des NOR-Tores 72 werden durch das NOR-Tor empfangen, das durch Erregen der Leitung 73 mit einem Signal anspricht', das durch den Puffer-Verstärker invertiert und auf eine Wert-Tor-Leitung 32 übertragen wird, die das Signal zum Tor 19 des Einstellpunkteingangswert führt (Figuren 2 und 3).Figure 6 describes the circuit of the control logic 16 and (dashed) the comparator 18. The holding resistor and the NOR gates 71 and 72 allow the control logic 16 to respond to a reset signal at the computer 28 only when the address selection line 66 is energized. In operation, the line 66 is energized when a corresponding address by the variable i address 14 and the address logic is received 15th The NOR gate then has a zero output. The reset signal of line 28 and the zero signal of NOR gate 72 are received by the NOR gate which responds by energizing line 73 with a signal which is inverted by the buffer amplifier and onto a value gate line 32 which carries the signal to gate 19 of the setpoint input value (Figures 2 and 3).
Der Kondensator 73, das NOR-Tor 76, der Pufferverstärker 77 und der Widerstand 78 ergeben zusammen einen Einschlagmultivibrator. Bei Srregung der Leitung 73 gibt der * Multivibrator einen kurzen Dauerimpuls (etwa o,1 msek) an die Null-Leitung 31 (Figur 3)· Dieser Impuls stellt den CSPS-Speicher auf Null zurück. Bei einem Ausgangssignal des NOR-Tors 80, das in Verbindung mit dem NOR-Tör 81 als Sperre zum ständigen Erregen der Leitung 82 wirkt, wodurch die Computeranzeigelampe 28 aufleuchtet und anzeigt, daß der entsprechende CSPS adressiert worden ist und computergeregelt wird. Während des Adressierens durch den Computer geht auch das Signal der Leitung 66 zum NOR-Tor 83, das die Leitung 84 erregt, die wiederum die Relaiswicklungen B-4, -5, -6 und -9 erregt,The capacitor 73, the NOR gate 76, the buffer amplifier 77 and the resistor 78 together make up an impact multivibrator. In Srregung line 73 of multivibrator * is a short duration pulse (approximately o, 1 msec) to the zero line 31 (Figure 3) · This pulse represents the CSPS memory to zero. In the event of an output signal from the NOR gate 80, which in conjunction with the NOR gate 81 acts as a block for the constant energization of the line 82, whereby the computer indicator lamp 28 lights up and indicates that the corresponding CSPS has been addressed and is computer-controlled. During addressing by the computer, the signal on line 66 also goes to NOR gate 83 which energizes line 84 which in turn energizes relay windings B-4, -5, -6 and -9,
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die entsprechenden Relais b-4-, -5, -6 und -9 schließt und das Signal, wie beschrieben, zurückkoppelt.the corresponding relays b-4-, -5, -6 and -9 closes and feed back the signal as described.
Die Leitung 85 liegt an einer Seite des NOR-Tores 81 und an einer Seite des NOR-Tores 86, das durch den Widerstand 87 und den Verzögerungskondensator 88 einen Ausgang in eine Seite des NOR-Tores 99 gibt, das selbst einen Ausgang in eine Seite des beschriebenen NOR-Tores 79 gibt. Bei örtlichem Regler in der örtlichen Stellung wird die Leitung 85 bei einem "Eins"-Niveau erregt. Somit verhindert das NOR-Tor 79 das Aufleuchten der Compute ranzeigelampe.The line 85 is on one side of the NOR gate 81 and on one side of the NOR gate 86, which is through the resistor 87 and the delay capacitor 88 output to one side of the NOR gate 99, which itself gives an output to one side of the described NOR gate 79. With local regulator in local position line 85 is energized at a "one" level. Consequently NOR gate 79 prevents the compute indicator light from lighting up.
Das NOR-Tor 9o gibt über den Kondensator 91 und den Widerstand 92 an einer Seite des NOR-Tores 76 einen Ausgang. Die Elemente 91> 92 und 76 ergeben somit einen Einschlagmultivibrator, der ein Signal von o,1 Millisekunde in der Null-Leitung 31 erzeugt, den Speicher der Steuerlogik in dem Zeitpunkt zurükstellt, in dem die Reglerzustandsleitung 85 durch Umschalten des Reglers durch Hand von örtlicher Steuerung auf Computersteuerung abgeschaltet wird.The NOR gate 9o is through the capacitor 91 and the resistor 92 on one side of the NOR gate 76 has an output. The elements 91> 92 and 76 thus result in an impact multivibrator which produces a signal of 0.1 millisecond generated in the zero line 31, the memory of the control logic in the point in time in which the Controller status line 85 by switching the controller is switched off by hand from local control to computer control.
Das NOR-Tor 93, der Kondensator 94- > das NOR-Tor 95 und der Widerstand 96 ergeben einen Einschlagmultivibrator, der einen Impuls von 15o Millisekunden in einer Seite des NOR-Tores 97 in dem Zeitpunkt erzeugt, in dem die Leitung 85 durch Handumschalten in die Computerregelung abgeschaltet wird.The NOR gate 93, the capacitor 94- > the NOR gate 95 and the resistor 96 result in an impact multivibrator, which generates a pulse of 150 milliseconds in one side of the NOR gate 97 at the time the Line 85 is switched off by manual switching to the computer control.
Dieser Impuls geht zum NOR-Tor 97 und zum Pufferverstärker 98 und bringt die zählende Leitung 38 für 15© Millisekunden auf den logischen Nullpegel und läßt dadurch den Steuerlogikspeicher in aufsteigender Art arbeiten. Derselbe Impuls des Pufferverstärkers 98 öffnet auch das NOR-Tor 99. Die NOH-Tore 99 und 1oo liegen parallel, so daß der Impuls am NOR-Tor 99 das NOR-Tor 1oo öffnet undThis pulse goes to the NOR gate 97 and to the buffer amplifier 98 and brings the counting line 38 for 15 milliseconds to the logic zero level and thereby allows the control logic memory to work in an ascending manner. The same pulse of the buffer amplifier 98 also opens the NOR gate 99. The NOH gates 99 and 100 are parallel, see above that the pulse at the NOR gate 99 opens the NOR gate 1oo and
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dadurch das 1o kHz-Signal an die Taktgeberleitung gelangen läßt. Der Impuls des NOR-Tores 97 geht ebenfalls über den '„Viderstand 1o1 und erregt die Relaiswicklungen B-1, 3-2 und B-3 (Figur 7).thereby the 1o kHz signal get to the clock generator line leaves. The pulse of the NOR gate 97 also goes through the resistor 1o1 and excites the relay windings B-1, 3-2 and B-3 (Figure 7).
Die Schaltung des Komparators 18 ist in Figur 6 gestrichelt dargestellt. Bei Erregung der Leitung 1o2 mit einem Eins-Signal betätigen die Relaiswicklungen B-1, B-2 und B-3 (Figur 7) die Übertragerkontakte b-1 und b-2 (Figur 6) und b-3 (Figur 4). Der Verstärker 1o3 empfängt dann vom Kondensator 1o4 einen Spannungsimpuls, der den Einstellpunktwert anzeige, der sich dann im Analogregler befindet, und mit dem Ausgang des Digital-Analog-Umformers 21 verglichen wird, der zum Verstärker gegeben wird, der über die Widerstände 1o5 und 1o6 wirkt. So lange der Spannungsimpuls des Kondensators 1o4 (der Reglereinstellpunktwert) größer als der Ausgang des Difeital-Analog-Umformers an der Leitung 33 ist, wird der Verstärker 1o3 über den V/i der stand 126 einen Ausgang an eine Seite des NOR-Tores 1oo geben, das das 1o kHz-Signal der Leitung 63 zur Taktgeberleitung 39 gelangen läßt. Dadurch steigt der Wert im CSPS-Speicher 2o an. Eine geerdete Zener-Diode 127 begrenzt die Spannung zwischen dem Verstärker 1o3 und dem NOR-Tor 1oo. Wenn sich der Steuerlogikspeicher 2o in der aufsteigenden Art befindet, bewirkt das (schließende) Relais b-3 das schnelle Laden des Kondensators 43 | über den Widerstand 1o9 (Figur 4). Bei der ersten übertragung auf die Cumputerregelart wird dieser den Ausgang des CSPS an den Leitungen 65-a und 65-b rasch dem Örtlichen Einstellpunkt an den Leitungen 4o-a und 4o-b gleich machen und somit eine "stoßfreie" Übertragung von der Art der örtlichen auf die Computerregelung ergeben.The circuit of the comparator 18 is shown in dashed lines in FIG shown. When the line 1o2 is energized with a one signal, the relay windings B-1, B-2 and operate B-3 (Figure 7) the transformer contacts b-1 and b-2 (Figure 6) and b-3 (Figure 4). The amplifier 1o3 then receives a voltage pulse from the capacitor 1o4 which is the setpoint value display, which is then located in the analog controller, and with the output of the digital-analog converter 21 is compared, which is given to the amplifier, which acts via the resistors 1o5 and 1o6. As long as that Voltage pulse of capacitor 1o4 (the regulator set point value) greater than the output of the difeital to analog converter is on the line 33, the amplifier 1o3 via the V / i of the stand 126 an output to one side of the NOR gate 1oo give the 1o kHz signal of the line 63 can get to the clock generator line 39. This increases the value in the CSPS memory 2o. A grounded zener diode 127 limits the voltage between the amplifier 1o3 and the NOR gate 1oo. When the control logic memory 2o is in the ascending manner, the (closing) relay b-3 causes the capacitor 43 | to rapidly charge via the resistor 1o9 (Figure 4). With the first transfer to the computer rule type, this will be the output of the CSPS on lines 65-a and 65-b quickly to the local Make the setting point on lines 4o-a and 4o-b the same and thus a "bumpless" transmission of the kind the local to the computer regulation.
Figur 7 zeigt die Schaltung der Sperre 17 und einen restlichen Teil der Schaltung der Steuerlogik 16.Figure 7 shows the circuit of the lock 17 and a remaining one Part of the control logic circuit 16.
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Eine Warnung eines Ausfalls eines GSPS liefert die Leitung Ίο7ί cLie ^-ie Relaiswicklung B-8 erregt, die ein ständiges, den Ausfall des Heglers anzeigendes Signal gibt und den Regler automatisch in die örtliche Arbeitsweise zurückführt. Bei Jedem Adressieren durch den Computer wird ein Impuls über die Leitung 1o7 zum Computer zurückgeführt. Es können verschiedene Zubehörsehaltungen ein "Bereit"- oder zusätzliches "Ausfall-"Signal an den Computer liefern, der so programmiert sein kann, daß er auf die verschiedenen Notfallverfahrensprogramme anspricht. A warning of a failure of a GSPS is provided by the line Ίο7ί cLi e ^ -i e relay winding B-8 energized, which gives a constant signal indicating the failure of the Hegler and automatically returns the controller to the local operating mode. Each time the computer is addressed, a pulse is returned to the computer via line 107. Various accessory circuits can provide a "ready" or additional "failure" signal to the computer which can be programmed to respond to the various emergency procedure programs.
Bei Erregung der Leitung 1o7 gibt der ITPN-Transistor 11 ο an die Leitung 11 Strom und somit ein "Bereit"-Signal zurück zum Computer. Der Ausgang zum Regler 4 wird durch die zweite Sekundärwicklung 4-9-b des Transformators überwacht (die Primär- und die andere Sekundärwicklung sind in Figur 4 gezeigt). Dieser Ausgang wird durch den Brükkengleichrichter 112 gleichgerichtet und zum Verstärker 113 geführt und mit einer an den Widerständen 114 und 115 gebildeten Bezugsspannung verglichen. Wenn die Ausgangsspannung unter eine durch die Widerstände gegebene Grenze fällt, wird der Verstärker 113 infolge der positiven Rückkopplung über die Diode 116 und den Widerstand 117 in Aufwärtsweise verriegeln und dadurch eine positive Spannung an die Leitung 118 legen und die Relaiswicklung B-8 erregen, die Ausfallüberwachungslampe 119 einschalten und so den Ausfall des betreffenden CSPS anzeigen.When the line 1o7 is excited, the ITPN transistor 11 ο sends current to the line 11 and thus a “ready” signal back to the computer. The output to regulator 4 is monitored by the transformer's second secondary winding 4-9-b (the primary and the other secondary winding are shown in Figure 4). This output is rectified by the bridge rectifier 112 and fed to the amplifier 113 and compared with a reference voltage formed at the resistors 114 and 115. When the output voltage falls below a limit set by the resistors, the amplifier 113 will latch upwards as a result of the positive feedback through diode 116 and resistor 117, thereby applying a positive voltage to line 118 and energizing relay winding B-8, which Switch on failure monitoring lamp 119 to indicate the failure of the CSPS concerned.
Bei der Anordnung nach der Erfindung können handelsübliche Schaltelemente verwendet werden. Beispielsweise kann der Verstärker vom Modell SQ 1OA der Firma Nexus of Canton, Massachusetts sein, das in deren Broschüre· PB 1o3a-9/66 beschrieben ist. NOR-Tore und Flip-flop liefert die Firma Fairchild unter dem Modell 914 bzw. 923, die in deren Druckschrift BR-BR-0015-29-10OM gezeigt werden. Regel-In the arrangement according to the invention, commercially available switching elements can be used. For example, the Model SQ 10A amplifiers from Nexus of Canton, Massachusetts, described in their brochure · PB 1o3a-9/66 is described. The company supplies NOR gates and flip-flops Fairchild under the model 914 and 923, respectively, shown in their document BR-BR-0015-29-10OM. Rule-
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Stationen stellt die Firma Taylor als Modell 94OR her. Im allgemeinen werden die üblichen Techniken der Computerregelung von Einstellpunkten und die direkte Digitalsteuerung durch Computer bei den Anordnungen nach der Erfindung verwendet, wie sie z.B. in "Computer Control of Industrial Process" von E.S. Sauhs, "Computer Process Control" von Lee A. Gaines und "Mathematical Modeling in Chemical Engineering" von R.G.3. Franks beschrieben sind.The Taylor company manufactures stations as model 94OR. In general, the usual techniques of computer control of setpoints and direct digital control are used used by computers in the arrangements of the invention, such as those described in "Computer Control of Industrial Process "by E.S. Sauhs," Computer Process Control "by Lee A. Gaines and" Mathematical Modeling in Chemical Engineering "by R.G.3. Franks are.
Die Anordnung nach der Erfindung erlaubt verschiedene Abänderungen, die dem Fachmann möglich sind. Beispielsweise können alle CSPS parallel zu einem eine Schleife | bildenden fortlaufenden Vielleiterkabel geschaltet sein, das über ein großes durch die Bearbeitungsanlage bedingtes Gebiet verläuft, die kurz "vor der Anschaltung an den Computer zu sich selbst zurückgeführt ist. Eine solche ' Schleife regelt jeden CSPS in der Anlage, auch wenn sie an einem einzelnen Punkt ihrer Länge unterbrochen ist. Ferner kann die Schleife nur dadurch gelegt werden, daß nur die Schleife unterbrochen wird und Abschnitte hinzugefügt werden, wo es ohne Aufnehmen des Service des CSPS erwünscht ist. Der CSPS kann besser zur direkten Digitalrechnung verwendet werden als zum Betreiben über eine der beschriebenen Analogstationen. Anstelle des Vielleiterkabels kann ein Einzelleiterkabel benutzt werden, wenn in f jedem CSPS ein Schieberegister vorgesehen wird. Ein solches Schieberegister empfängt das Adressensignal als eine Reihe von Impulsen aus der Signalleitung und richtet jeden Impuls an eine andere logische Komponente des Registers. Nach dem Empfang aller Impulse werden sie dann gleichzeitig an den CSPS übertragen, die als Vielleiterkabelanlage arbeitet. Durch Verwenden eines Trägersignals, um die Impulse in das Schieberegister zu führen, kann die übliche Schaltung zum Tragen der Signale benutzt werden. Die CSPS können dann in einen normalen Auslaß inThe arrangement according to the invention allows various modifications which are possible for the person skilled in the art. For example can all CSPS parallel to one a loop | continuous multi-conductor cable which runs over a large area caused by the processing system, which is just "before the connection to the Computer is returned to itself. Such a 'loop regulates every CSPS in the plant, even if they is interrupted at a single point in its length. Furthermore, the loop can only be made in that just breaking the loop and adding sections where it is desired without taking up the service of the CSPS. The CSPS is better at direct digital billing can be used as for operation via one of the analog stations described. Instead of the multi-conductor cable A single conductor cable can be used if a shift register is provided in each CSPS. One such Shift register receives the address signal as a series of pulses from the signal line and aligns each Impulse to another logical component of the register. After receiving all the impulses, they will then simultaneously transmitted to the CSPS, which works as a multi-conductor cable system. By using a carrier signal, the usual circuit for carrying the signals can be used to feed the pulses into the shift register. The CSPS can then be fed into a normal outlet
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der Anlage eingesteckt werden, was eine gute Transportfähigkeit ergibt, wenn diese erwünscht ist.the system can be plugged in, which makes it easy to transport results when this is desired.
Eine analoge Konstruktion mit Und—Toren anstelle von NOR-Toren ist möglich. Eine sehr große Vielfalt von Verarbeitungskomponenten, wie Maschinen, können durch die Anordnung nach der Erfindung geregelt werden, die Kollektoren und Emitter der einzelnen Transistoren können in die Schaltung gelegt werden.An analogous construction with and gates instead of NOR gates are possible. A very wide variety of processing components, such as machines, can go through the arrangement according to the invention are regulated, the collectors and emitters of the individual transistors can be placed in the circuit.
19 Patentansprüche
7 Blatt Zeichnungen mit 7 Figuren19 claims
7 sheets of drawings with 7 figures
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