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Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gesellschaft mit besehränkter
Haftung Anordnung zur digitalen Steuerung einer Zeichenmaschine Die Erfindung betrifft
eine Anordnung zur digitalen Steuerung einer Ziechenmaschine mit einem digitaken
Plotterkopf, der durch Signale eines eine Referenzstelle zur Schrittefassung aufweisenden
digitalen Rechners steuerbar ist.
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Für die grafische darstellung von Daten werden häufig steuerbare Zeichengeräte
verwendet, mit denen es bei entsprechender Steuerung möglich ist, genügend Darstellungen
zu erhalten. Derartige Zeichengeräte sind zu diesem Zweck mit einem Plotterkopf
ausgerüstet, der je nach gewählter Steuerungsart enttreder analog oder digital durch
einen entsprechenden Rechner gesteuert wird.
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Bei einer Zeichenmaschine mit einem Analogplotter werden die darzustellenden
Daten als analoge Spannungen einem entsprechenden Gerät der Zeichenmaschine zugeführt.
Dieses Gerät vergleicht diese Spannungen mit Referenzspannungen und leitet die auftretende
Spannungsdifferenz Verschiebungsmotoren zu, die den Plotterkopf entsprechend der
Zielkoordinaten versetzen. Jeder darzustellende flatenwert wird damit auf einen
festen analogen Referenzpunkt der Zeichenmaschine bezogen.
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Bei Zeichenmaschinen, bei denen ein digitaler Plotterkopf vorgesehen
ist, kann dieser Plotterkopf in verschiedene Richtungen, meistens in acht Richtungen,
durch entsprechende Befehle eines Rechners versetzt werden. Ein bestimmter Datenwert,
der mi' der Zeicheniiiaschine dargestellt werden soll, wird hierbei durch eine auf
einander folgende Reihe von Schritten angesteuert. Das bedeutet, daß bei einem digitalen
Plotterkopf nur der jeweils unmittelbar davorliegende Schritt als Referenzpunkt
benutzt werden kann, im Gegensatz zu einem Tisch-Referenzpunkt bei einem Analogplotter.
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Das ist aber ein schwerwiegender Nachteil, denn bei einer manuellen
Verschiebung des digitalen Plotterkopfes oder bei Informationsverlust, z.B. bei
einer längeren Zeichendauer, tritt bei einem Digitalplotter ein Versatz auf, den
ein Analogplotter automatisch korrigieren würde.
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Es ist zwar bekannt, im Rechner eine Referenzstelle zur Schritterfassung
vorzusehen, so daß es grundsätzlich möglich ist, durch Zählung der Schritte den
jeweiligen Standpunkt des Plotterkopfes bezüglich eines Referenzpunktes unabhängig
von den darzustellenden Daten zu ermitteln; dennoch kann der Standort des Plotterkopfes
vom Referenzpunkt aus gesehen nicht: irmer festgestellt werden, da - wie bereits
erwähnt - bei Datenausfall und beim manuellen Verschieben des Kopfes zum Justieren
oder Kontrollieren aufgezeichneter Daten keine Schrittbefehle erscheinen. Obwohl
Digitalplotter mit diesem Mangel behaftet sind, werden diese aus wirtschaftlichen
Gründen Analogplottern vorgezogen, da der Preisaufwand für einen Analogplotter -
ein mehrfaches eines Digitalplotters ausmacht.
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Der Erfindung liegt somit die Auf gab zugrunde, dte Geschilderten
Nachteile einer mit einem Digitalplotter ausgerüsteten Zeichenmaschine zu vermeiden
und eine Anordnung vorzusehen, mit der die Lage des Digitalplotters in Bezug auf
einen Referenzpunkt im Rechner und somit auf einen Tisch-Referenzpunkt stets ermittelbar
ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Auf gabe dadurch gelöst, daß der Rechner
über eine Unterbrecheranordnung mit einem Steuergerät verbunden ist, das bei entsprechender
Einstellung Zusatzinformationen zum Verschieben des digitalen Plotterkopfes liefert.
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Durch dicse Maßnahmes ist es möglich, Verschiebungen des digitalen
Plotterkopfes zum Justieren, Kontrollieren oder zn beliebigen anderen Zwecken über
den Rechner vorzunehmen, so daß.die hierbei benötigten Schrittbefehle zur Lagebestimmung
des Plotterkopfes immer zur Verfügung stehen. Der Rechner benötigt hierzu vom Steuergerät
e-rstens inforniationen zur Berechnung der Schrittbefehle für das gewünschte Verschiebungsprogramm
und zweitens weitere Informationen, um Naßstabeinstellungen und Justierungen auf
dem Zeichentisch vornehmen zu können.
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Zur Einstellung dieser Information, die im wesentlichen Schrittrichtungsanweisungen
und Geschwindigkeitanweisungen für die Verschiebung der Plotterkopfes bedeuten,
ist es notwendig, das Steuergerät mit entsprechenden Einstellvorrichtungen zu versehen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild
für das Steuersystem einer Zeichenmaschine u n d Figur 2 eine Plotterzeichenfläche
Das in Figur 1 dargestellte Steuersystem zeigt ein Steuergerät 10, das über Signalleitungen
17, 18 mit einer Unetrbrecheranordnung 14 verbunden ist. An die Unterbrecheranordnung
14 ist ein Rechner 15 angeschlossen, dessen Ausgangssignale über ein Ausgabesystem
16 zum nicht näher dargestellten Plotterkopf führt. Das Steuergerät 10 enthält einen
Mehrfachkanalschalter lZs eine Auslösetaste 13 und mehrere
Signalpotentiometer
11.
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Der Mehrfachkanalschalter 12 dient zur Einstellung von Richtungsinformationen
für die Verschiebung des Plotterkopfes.Dieser Mehrfachkanalschalter 12, mit dem
Richtungsanweisungen für acht verschiedene Richtungen eintsellbar sind kann auch
durch ein analoges Signalsystem ersetzt werden, mit dem eingeprägte Verschiebsrichtungen,
z.B. mit Hilfe von Potentiometern, in entsprechende Winkelinformationen umsetzbar
sind. Mit der Auslösetaste 13 wird die Unterbrecheranordnung 14 angesteuert, so
daß durch entsprechende Vorwahl mit Hilfe der Signalpotentiometer 11 entsprechende
Programme im Rechner 15 abgeruf en lrerden.
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-Die Signaipotentiometer 11 können auch durch einen Hebdrehwähler
oder durch ein Direktor-Programm ersetzt werden. Beim Einsatz eines Hebdrehwählers
können dann dessen Stufen bestimmten im Rechner gespeicherten Programmen zugeordnet
sein, Figur 2 zeigt eine Plotterzeichenfläche, und Möglichkeiten für die Anwendung
der erfindungsgemäßen Anordnung. Für die Aufzeichnung des dargestellten Diagrammas
auf entsprechendem Diagrammpapier wird der Plotterkopf vom Tisch-Referenzpunkt mit
Hilfe des in Figur 1 dargestellten Steuersystems bis zum Diagramm-Nullpunkt verschoben.
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Die Standortkoordinaten erden hierbei im Rechner 15 mitgezählt und
als Diagramm-Nullpunktkoordinaten durch Drücken der Auslösetaste 13 dem Rechner
eingegeben. Gleichzeitig werden durch 11erschieben des Plotterkopfes mit Hilfe des
Mehrfachkanalschalters 12 in x- und y-Richtung über eine vorher festgelegte Diagrammlänge
und durch Eintasten mit Hilfe der Auslösetaste 3 die Maßstäbe für die x- und y-Richtung
des Diagramms dem Rechner mitgeteilt.
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Hiermit wird ein Verzug des Diagrammpapiers automatisch korrigiert.
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Das Arbeiten mit normalem Diagrammpapier und einem Digitalplotter
wird durch die erfindungsgemäße Anordnung überhaupt erst möglich, da jeder Plotterschritt
systemeigentümlich ist- und nicht zur Korrektur von Papierverzerrungen vergrößert
oder verkleinert werden muß.
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Dadurch ist es je nach Speicherplat-z im Rechner möglich, mehrere
Diagramme auf demselben Plottertisch anzuordnen und nacheinander vom Rechner zu
bedienen.
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Beispielsweise kann eine Druckverteilungskurve, wie sie in Figur 2
auch angedeutet ist, über einem angeströmten Profil so aufgezeichnet werden, daß
auf der Oberfläche senkrechte Skalen angeordnet sind. Die Nullpunkte der Skalen
und der Skalenmaßstab können dann nach dci' vorher beschriebenen Methode dem Rechner
mitgeteilt werden.
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Die Daten können hierbei als Zeichenpunkte, die anschließend interpolierbar
sind, in diese Skalenschar eingezeichnet werden.
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Das Steuersystem gestattet es, die Beschriftung nachträglich an beliebigen
Stellen der Diagrammfläche einzuschreiben und zwar ent;-weder durch Aufruf eines
entsprechenden Schreibprogramms mit vorher festgelegtem Text über die Auslösetaste
3 oder durch direktes Einschreiben der Zeichen mit Hilfe eines Schreibgerätes. Der
Beschriftungsort kann hierbei, ohne daß ein Versatz der Zeichnung Du befürchten
ist, zwischenzeitlich über den Mehrfachkanalschalter 12 angesteuert werden. Durch
Drücken der Auslösetaste 13 un.d entsprechender Einstellung mit Hilfe der Signalspannungspotentiometer
können dann entsprechende Verarbeitungsprogramme aufgerufen werden.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist wegen ihrer sehr guten Flex:ibilität
besonders zur Meßwertaufnahme in Versuchsanlagen geeignet.
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Bei aerodynamischen Messungen können hiermit Strömungslinien aufgenommen
und Zustandsfelder ausgemessen werden.
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Ein weiterer Anwendungsbereich der Erfindung ist in der Möglichkeit
gegeben, das System zur synchronen Steuerung von einer Sonde und einem Darstellungsgerät
auf militärisehen Gebiet zu verwenden, insbesondere beim Einsatz von unbemannten
Flugkörpern. Die Koribination von Rechner, Steuersystem und Zeichengerät gestattet
eine direkte Steuerung des Flugkörpers bei gleichzeitiger Eahndarstellung mit Hilfedes
Plotterkopfes-
Bei diesen; Anwendungsfall können normale General
stabskarten verwendet werden, die sich durch verhältnismäßig günstige Preise.
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auszeichnen und damit weit unter den Preisen von elektronischen Anzeigegeräten
liegen.
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- Patentansprüche -