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Systelul zur Steuerung des Suchlaufs von Magnetbandij-aschinen Die
Erfindung betrifft ein System zur Steuerung des Suchlaufs von Mngne tbandmaschinen.
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Beim Gebrauch von Magnetbandmaschinen, insbesondere in der Fernseh-
und Tonstudiotechnik, ist es notwendig, besonders markante Stellen des Bandes, beispielsweise
den Beginn einer Szene in möglichst kurzer Zeit exakt wieder einstellen zu können.
Bei den derzeit geforderten und auch erreichten hohen Uinspulgeschwindigkeiten bereitet
die exakte Einstellung einer bestilnniten Bandstelle für die Aufzeichnung oder Wiedergabe
von Signalen erhebliche Schwierigkeiten, da der Bremsvorgang je nach Spulengröße
und Wickelzustand in der Dauer erheblich von einem anderen gleichartigen Bremsvorgang
abweichen kann. So wird bei kleinem Schwungmoment der Vorratsspulen der Bremsvorgang
wesentlich früher beendet sein, als bei vorhandenem großen Schwungmoment der Vorratsspulen,
so daß die gesuchte Bandstelle dann entweder durch wiederholtes Beschleunigen und
Verzögern der Wickelmotore angestrebt werden muß, oder die gesuchte Stelle istl
langsamen Suchlauf angefahren wird.
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Im ersteren Falle erfordert die Bedienung außerordentliche Aufmerksamkeit,
im zweiten erfordert die Suche des gewünschten Bandabschnittes zu viel Zeit.
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Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Systeni zur Steuerung des
Suchlaufs von Magnetbandmaschinen anzugeben, das unter Vermeidung der beschriebenen
Nachteile eine exakte, reproduzierbare und zeitsparende Suche einer vorgegebenen
Band~ stelle ermöglicht.
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Dieses Ziel der Erfindung wird bei einem System zur Steuerung des
Suchlaufs von agnetbandaschinen dadurch erreicht, daß die Iststellung des }:agnctbandes
und die Sollstellung ues Magnetbandes durch Zählimpulse charakterisiert sind, daß
die Iststellung des Magnetbandes mit der Sollstellung verglichen wird und das Ergebnis
dieses Vergleichs in der Weise zur Steuerung der Antriebsmotore des Magnetbandes
ausgewertet wird, daß das Magnetband bis zu einer, eine vorgegebene Impulszahl von
der Sollstellung liegenden Stelle mit erhöhter Umspulgeschwindigkeit transportiert
und danach entsprechend einer definierten mathematischen Beziehung verzögert wird.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert.
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Von diesen zeigt Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 ein Geschwindigkeits-Weg-Diagramm zur Veranschaulichung der Bewegungsvorgänge
des Magnetbandes und Fig. 3 eine detailliertere Darstellung eines Teils der Anordnung
nach Figur 1.
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Bei der Anordnung nach Figur 1 wird das Blagnetband 1 von einer Vorratsspule
2 über verschiedene Rollen, die der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind,
und an entsprechenden Magnetköpfen vorbei einer Zähirolle 3 und einer Aufwickelspule
4 zugeführt. Die Zähirolle 3 gibt Impulse ab, welche in einem festen Verhältnis
zur Bandlänge stehen. Diese Impulse werden dem Bandlängenzähler 5 zugeführt. Die
Geschwindigkeit des Magnetbandes wird von der Drehzahl des Kapstanniotors 6 bestimut.
Den Spulen 2 und 4 ist je ein weiterer, nicht dargestellter Motor zugeordnet, welcher
bezüglich seines Drehmomentes derart geregelt wird,
daß die Spulen
der durch den Kapstanrnotor vorgegebenen Bandgeschwindigkeit folgen. Dem Kapstanmotor
6 ist eine Stromversorgungseinheit 7 zugeordnet, deren Ausgangsspannung durch zugeführte
Steuerspannungen steuerbar ist.
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Der Inhalt des Bandlängenzählers wird einerseits dem Steuergerät 8
und andererseits einem Frequenzspannungswandler 9 zugeführt. Dew Steuergerät 8 wird
von einer Eingabeeinheit 10 die gewünschte Bandstellung in codierter Form zugeführt.
In dem Steuergerät werden der tatsächliche Stand des Bandes und der gewünschte miteinander
verglichen. Weitere Einzelheiten des Steuergerätes werden später im Zusammenhang
mit Fig. 3 beschrieben. Das Steuergerät verfügt über vier Ausgänge 11, 12, 13, 14,
an welchen je nach Differenz des Istwertes und des Sollwertes des Bandstandes Signale
zur Steuerun des Kapstanmotors 6 anstehen. Werden die Ausgänge 11 oder 12 mit entsprechenden
Signalen beaufschlagt, so erfolgt ein Vor- oder Rücklauf des Bandes mit hoher Geschwindigkeit.
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Treten jedoch an den Ausgängen 13 oder 14 Signale auf, so wird in
dem Rampengenerator 15 eine etwa zeitlinear abfallende Spannung erzeugt, welche
der Vergleichsschaltung 16 zugeführt wird Dieser Vergleichsschaltdng 16 wird ebenfalls
die Ausgangsspannung des Spannungsfrequenzwandlers 9 zugeführt.
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Der durch die Zahnrolle 3, den Bandlängenzähler 5, den Spannungsfrequenzwandler
9, die Vergleichsschaltung 16, die Stromversorgungseinheit 17 und den Kapstaniuotor
6 gebildete Regelkreis bewirkt, daß sich die Drehzahl des Kapstaninotors weitgehend
an die vom Rampengenerator erzeugte und dem Regelkreis als Führungsgröße zugeführte
Spannung anpaßt, daß also das SiAgnetband etwa zeitlinear verzögert wird.
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Die Bewegungsvorgänge des I.agnetbandes sind in Form eines Diagranmes
in Fig. 2 dargestellt. Es ist auf der Ordinate
der Absolutwert der
Bandgeschwindigkeiten und auf der Abszisse die Stellung des Bandes aufgetragen.
Der Init 20 bezeichnete Punkt stellt diejenige Bandstellung dar, bei der das Band
zuin Stillstand kommell soll. Ist die tatsächliche Bandstellung relativ wei;t-von
dieser Bandstellung entfernt, so wird das Band mit der Geschwindigkeit V2 in Richtung
auf die Bandstellung 20 bewegt. Etwa fünf Sekunden vor Erreichen dieser Bandstellung
wird in einer im Zusamilenhang mit Fig. 3 näher beschriebenen Weise der schnelle
Vorlauf des Magnetbandes abgeschaltet und das Band etwa zeitlinear verzögert. Die
Verzögerung und damit die Steigung der vom Rampengenerator erzeugten Ausgangs spannung
ist derart ausgelegt, daß eine gegenüber der Geschwindigkeit v2 geringe Geschwindigkeit
v1 erreicht wird, bevor das Magnetband an der Stelle 20 ankommt. Die eben beschriebenen
Vorgänge ergeben sich, wenn die gewünschte Bandstellung zeitlich hinter der tatsächlich
vorhandenen Bandstellung liegt. Liegt die gewünschte Bandstelle jedoch vor der Iststellung
des Magnetbandes, so wird zunächst der schnelle Rücklauf und dann eine zeitlineare
Verzögerung in entsprechender Richtung eingeschaltet.
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Fig. 3 stellt das Steuergerät 8 in detaillierterer Form dar. Von der
Eingabe 10 wird die gewünschte Bandstellung, vorzugsweise in binär- codierter Form,
dem Sollwert-Eingabespeicher 31 zugeführt. In einem ersten Digitalkomparator 36
wird der Inhalt dieses Sollwert-Eingabespeichers mit dem.
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im Istwertspeicher 5 vorhandenen Wert für die tatsächliche Bandstellung
verglichen Soll nun der Sucflauf vorgenommen werden, so wird nach Betätigen der
Starttaste 32 der Inhalt des Solluert-Eingabespeichers 31 in einen Vorwärts- Rückwartszähler
33 eingeschrieben. Um eine durch das Verzögerungs glied 34 vorgegebene Zeit verzögert,
wird ein Start-Stop-Oszillator 35 gestartet. Dieser Start-Stop-Oszillator erzeugt
eine Impulsreihe. Die Anzahl der Impulse entspricht
derjenigen Bandlänge,
welche beim Übergang vom schnellen Lauf bis zum Stillstand erforderlich ist, Je
nachdem, ob der Sollwert oder der Istwert der größere von beiden ist, gibt der erste
Digitalkomparator 36 ein Signal an den Umschalter 37 ab. Ist der Sollwert größer
als der Istwert, so wird von dem in den Zähler 33 eingeschriebenen Wert die vorgegebene
Anzahl von Impulsen abgezogen, während eine Vorwärtszählung dann erfolgt, wenn:der
Istwert größer als der Sollwert ist. Mit Hilfe des Verzögerungsgliedes 38 wird eine
weitere Verzögerung des Start impulses durchgeführt, so daß nach Ablauf der vom
Oszillator 35 abgegebenen Impuls reihe der zweite Digitalkomparator 39 in Tätigkeit
tritt.
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Ist der nunmehr im Zähler 33 gespeicherte Wert größer als der Istwert,
so gibt der Digitalkomparator 39 Signale ab, welche über die Koinzidenzauswertung
40 und die elektronische Schalter 41 den schnellen Vorlauf des agnetbandes veranlassen.
Die elektronischen Schalter 41 werden über ein weiteres Verzögerungsglied 42 parallel
angesteuert und dienen dazu, Ausgangssignale des Steuergerätes 8 erst dann zu den
Ausgängen 11, 12, 13, 14 zu leiten, wenn die Operationen innerhalb des Steuergerätes
abgeschlossen sind. Ist jedoch der Inhalt des Zählers 33 kleiner als der Istwert,
so wird vor Digitalkomparator 39 ein Signal abgegeben, welches einen schnellen Rücklauf
zur Folge hat.
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Hat durch die Bewegung des Bandes der Inhalt des Istwertspeichers
5 den Wert des Inhaltes des Zählers 33 erreicht, so zeigt der Digitalkomparator
39 iCoinzidenz an, was dann zur Folge hat, daß die schnelle Bandbewegung abgeschaltet
wird. Anschließend wird entweder über den Ausgang 13 oder über den Ausgang 14 je
nach Laufrichtung ein Signal zum Rampengenerator 15 (Fig. 1) geführt, welches die
zeitlineare Verzögerung des Magnetbandes verursacht, die nach einer vorgegebenen
Zeit in, die geringe konstante Geschwindigkeit vl (Fig. 2) übergeht. Ist das Magnetband
schließlich an
der gewünschten Stelle angelangt, so zeigt der erste
Digitalkomparator 36 Koinzidenz an, worauf das Magnetband angehalten wird.
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Ist zu Beginn eines Programmablaufes der in den Istwertspeicher 5
eingeschriebene Inhalt und der über die Eingabe 10 in den Sollwert-Eingabespeicher
31 eingeschriebene Inhalt um eine Anzahl Impulse unterschiedlich, die geringer ist,
als die vom Start-Stop-Oszillator 35 ausgehende Impulsreihe, so wird der erste Digitalkomparator
36 den Umschalter 37 zur Addition bzw. Subtraktion der durch den Start-Stop-Oszillator
35 erzeugten Impulsreihe betätigen, jedoch der zweite Digitalkomparator 39 nach
Vergleich des Istwertes und des Inhaltes des Zählers 33 über die Koinzidenzauswertung
40 an einen der Ausgänge 13 oder 14 der Schalter 41 ein Signal geben, das den schnellen
Lauf des Bandes bewirkt. Durch das unterschiedliche Vorzeichen des aus dem ersten
Digitalkomparator 36 und dem zweiten Digitalkomparator 39 wird sich das Band jedoch
zunächst von der gesuchten Bandstelle weg bewegen, und zwar so lange, bis der zweite
Digitalkomparator 39 Koinzidenz anzeigt. Dies ist am Schnittpunkt der Raupe mit
der Geschwindigkeit v2 der Fall (Fig. 2). Die dem beginnenden Bremsvorgang folgende
weitere Änderung des. Istwertes bewirkt eine Vorzeichenänderung des im zweiten Digitalkomparator
39 durchgeführten Vergleiches. Der weitere Programmablauf entspricht dann dem bereits
beschriebenen Steuerprogramm bei verhältnismäßig großer Differenz zwischen Istwert
und Sollwert.