DE2214938A1

DE2214938A1 - Device for regulating a process

Info

Publication number: DE2214938A1
Application number: DE19722214938
Authority: DE
Inventors: Klaas; Rijnsdorp Johannes Everhardus; Amsterdam. G05b 17-02 Spaargaren
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1971-03-29
Filing date: 1972-03-27
Publication date: 1972-10-12
Also published as: NL7104211A; JPS4735483A; FR2131663A5; GB1388027A; BE780971A; IT958723B

Description

betreffend
Einrichtung zum Regeln eines Prozessesconcerning
Device for regulating a process

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln eines Prozesses, mit einer Anzahl Regelstrecken mit Meßeinrichtungen zum Erfassen von Prozeßvariablen und Stelleinrichtungen zur Beeinflussung von Prozeßbedingungen, sowie, für wenigstens einen Teil der Regelstrecken, mit Analogreglern, wobei die Regelstrecken Signalverbindungen für den Istwert der Prozeßvariablen und die Stellung der Stelleinrichtungen besitzen und die an Regler gekoppelten Regelstrecken ebenfalls eine Signalv erbindung für die Aufgabengröße der geregelten Bedingung aufweisen.The invention relates to a device for controlling a process, having a number of controlled systems with measuring devices for the acquisition of process variables and control devices for Influencing process conditions and, for at least some of the controlled systems, with analog controllers, the Controlled systems have signal connections for the actual value of the process variables and the position of the actuating devices and the controlled systems coupled to the controller also have a signal connection for the task size of the controlled Have condition.

Derartige Regeleinrichtungen bzw. Regelkreise können weiterhin mit Signalverbindungen für den gemassenen bzw. Istwert solcher Prozeßvariablen ausgestattet sein, denen keine Regelstrecke zugeordnet ist. Als Analogregler können sowohl elektronische als auch pneumatische Regler eingesetzt sein, wobei die letzteren Umsetzer zum Umsetzen elektrischer Signale in pneumatische Signale und umgekehrt besitzen.Such control devices or control loops can also have signal connections for the measured or actual value of such Process variables to which no controlled system is assigned. Both electronic as well as pneumatic regulators, the latter being the case Have converters for converting electrical signals into pneumatic signals and vice versa.

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An eine automatische Prozeßregelung sind häufig zahlreiche Regelstrecken angeschlossen. Beispielsweise verwendet man zur Regelung des Prozeßablaufes in einer kleinen Ölraffinerie mehrere Hundert solcher Regelstrecken. In diesem Falle beläuft sich die Zahl der Meßstellen auf etwa eintausend.Numerous control systems are often connected to an automatic process control. For example, one uses for Control of the process sequence in a small oil refinery several hundred such control systems. In this case it amounts to the number of measuring points increases to about one thousand.

Es ist üblich, die Regler mit den zugehörigen Bedienorganen und Anzeigegeräten in großen Wandtafeln unterzubringen, um sie für das Überwachungspersonal zugänglich zu machen. Da hierbei jedoch eine sehr große Anzahl von Geräten zu überwachen ist, wird es für das Überwachungspersonal schwierig, alle in der Wandtafel untergebrachten Einrichtungen zu übersehen, da die Länge derartiger Wandtafeln bis zu 100 Metern betragen kann.It is customary to accommodate the controller with the associated control elements and display devices in large blackboards around them to make it accessible to the monitoring staff. However, since a very large number of devices have to be monitored here, it becomes difficult for the monitoring staff to overlook all the facilities housed in the blackboard because the Length of such wall panels can be up to 100 meters.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine wirtschaftlich herstellbare Regeleinrichtung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau die gestellten Forderungen in besonders zuverlässiger Weise erfüllt.It is the object of the invention to create an economically producible control device which, with a simple structure, has the Fulfilled demands made in a particularly reliable manner.

Eine Regeleinrichtung der eingangs erwähnten Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß ein Leitpult und eine Schaltergruppe mit einer Anzahl Schaltern vorgesehen sind, daß die Schalter sowohl an die Signalverbindungen als auch an das Leitpult angeschlossen sind, und daß im Leitpult Einrichtungen angeordnet sind, mittels deren durch Betätigung eines oder weniger vorwählbarer Schalter die Verbindung zwischen vorwählbaren Signalverbindungen, beispielsweise einer speziellen Regelstrecke, und im oder nahe dem Leitpult angeordneten Geräten zur Darstellung und/oder Aufzeichnung der vorgewählten Signale herstellbar ist.A control device of the type mentioned at the beginning is characterized according to the invention in that a control desk and a switch group with a number of switches are provided that the switches to both the signal connections and the control desk are connected, and that devices are arranged in the control desk, by means of which by actuating one or fewer preselectable switches the connection between preselectable signal connections, for example a special one Controlled system, and in or near the control desk arranged devices for displaying and / or recording the preselected Signals can be produced.

Bei der Lösung der gestellten Aufgabe geht die Erfindung von der Annahme aus, daß das Bedienungspersonal bei der regelmäßigen Überwachung des Prozesses die Wandtafel im Leitstand nur jeweils im Bereich von wenigen Metern gleichzeitig überblicken kann. Nach der erfindungsgemäßen Ausbildung der Ein- ·__ richtung ist es jedoch möglich, zur Überprüfung eine spezielleIn solving the problem, the invention is based on the assumption that the operating personnel in the regular Monitoring the process, view the blackboard in the control room only for a few meters at a time can. After the inventive training of the in- direction, however, it is possible to check a special

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Regelstrecke auszuwählen und die einzelnen Prüfungen in schneller Aufeinanderfolge vorzunehmen, wobei die Reihenfolge, immer vom gleichen Standort aus, beliebig wählbar ist. Das Bedienungspersonal braucht also zum Ablesen und/oder Betätigen der Anzeigegeräte bzw. der Bedienorgane nicht mehr endlos lange Wege entlang der großen Wandtafel zurückzulegen.Select the controlled system and carry out the individual tests in quick succession, whereby the sequence, always from the same location , can be selected as desired. The operating personnel no longer needs to cover endless distances along the large blackboard in order to read and / or operate the display devices or the operating elements.

Die Analogregler sind Halteverstärker ohne Anzeigegeräte und mit einer Schaltung , die das proportionale und integrierende und/oder differenzierende Verhalten des Reglers bestimmt. Außerdem ist eine Einrichtung zum Speichern der Aufgabengröße der geregelten Bedingung vorgesehen. Die in Festkörper-Technik ausgebildeten Regler dieses Typs können daher zweckmäßig zu einer raumsparenden Einheit zusammengefaßt und an einem beliebigen Ort, beispielsweise in einem getrennten Raum oder in einem Kellerraum untergebracht werden. Da alle Ablesungen am Leitpult durch Wahl der gewünschten Regelstrecke vom leitpult aus vorgenommen werden, kann auf große Wandt afein zur Aufnahme der Regler und der zugehörigen Geräte verzichtet werden. Die der Darstellung der ausgewählten bzw. gewählten Signale dienenden Geräte sind zweckmäßigerweise ein Anzeigegerät für den gemessenen bzw. Istwert der geregelten Bedingung, ein Anzeigegerät für die Aufgabengröße der geregelten Bedingung sowie ein Anzeigegerät für die Stellung des Stellgliedes. Diese Geräte können für analoge Anzeige ausgebildet sein. Die Zeiger des ersten und des zweiten genannten Anzeigegerätes sind sich gegenüberliegend an einer gemeinsamen Anzeigeskala angeordnet, so daß man sofort feststellen kann, ob der Istwert mit dem Aufgabenwert bzw. dem Sollwert übereinstimmt. Außerdem kann ein Anzeigegerät vorgesehen sein, welches den Istwert der geregelten Bedingung in technischen Einheiten angibt. Es kann z.B. gewünscht sein, die Größe eines Flüssigkeitsstromes in Tonnen/Tag abzulesen. Das Anzeigegerät ist so ausgebildet, daß nicht nur der numerische Wert der gemessenen Größe, sondern auch die diesem entsprechende technische Einheit angegeben wird. Um diese Aufgabe zu erfüllen,The analog regulators are hold amplifiers without display devices and with a circuit that determines the proportional, integrating and / or differentiating behavior of the regulator. Means for storing the task size of the regulated condition is also provided. The solid-state controllers of this type can therefore be conveniently combined to form a space-saving unit and placed anywhere, for example in a separate room or in a basement. Since all readings on the control desk are made by selecting the desired controlled system from the control desk, there is no need for a large wall panel to accommodate the controller and the associated devices. The devices used to display the selected or selected signals are expediently a display device for the measured or actual value of the controlled condition, a display device for the task variable of the controlled condition and a display device for the position of the actuator. These devices can be designed for analog display. The pointers of the first and the second indicated display device are arranged opposite one another on a common display scale, so that one can immediately determine whether the actual value corresponds to the task value or the target value. In addition, a display device can be provided which indicates the actual value of the regulated condition in technical units. For example, you may want to read off the size of a liquid flow in tons / day. The display device is designed in such a way that not only the numerical value of the measured variable but also the technical unit corresponding to it is indicated. To accomplish this task,

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ist nahe dem entsprechenden elektronischen Regler ein Rechenwerk vorgesehen, das das dem Istwert entsprechende Signal in ein den Wert in technischen Einheiten darstellendes Signal umformt.an arithmetic unit is provided near the corresponding electronic controller, which the signal corresponding to the actual value in converts a signal representing the value in engineering units.

Die Arbeitselemente der Schalter sind Kontaktstücke, welche Druckknöpfen am Leitpult entsprechen und nach dem Gruppenwahl-System angeordnet sind. Weitere Einzelheiten des Gruppenwahl-Systems sind der speziellen Beschreibung der Zeichnung zu entnehmen. The working elements of the switches are contact pieces, which correspond to push buttons on the control desk and according to the group selection system are arranged. Further details of the group selection system can be found in the special description of the drawing.

Die Schalter sind zweckmäßig so ausgebildet, daß sie mit den ihnen zugeordneten elektronischen Reglern eine Einheit bilden. In dieser Weise ist ein einfacher Aufbau des Leitpultes und eine geringere Anzahl von Verbindungen zwischen dem Leitpult und den Reglern erzielbar.The switches are expediently designed so that they form a unit with the electronic controllers assigned to them. In this way there is a simple structure of the control desk and a smaller number of connections between the control desk and the controllers.

Am Leitpult können weiterhin Einrichtungen zur Beeinflussung der Aufgabengröße der geregelten Bedingung oder, falls der Regelstrecke kein Regler zugeordnet ist, der Ventilstellung der Regelstrecke vorgesehen sein. Derartige Beeinflussungsbzw. Eingrifss-Einrichtungen sind zweckmäßig als Druckknöpfe ausgebildet, mittels deren entweder Spannungs- oder Stromquellen mit positivem oder negativem Potential an die Signalverbindung der Aufgabengröße oder an die Signalverbindung der Ventilstellung der durch Schalterbetätigung gewählten Regelstrecke anschließbar sind. Die Schaltvorrichtung ist so ausgelegt, daß bei Wahl einer Regelstrecke durch Drücken eines der genannten Eingriffs-Druckknöpfe nur die Aufgabengröße dieser speziellen Regelstrecke beeinflußt wird. Bei elektronischen Reglern besteht die Speichereinrichtung für die Aufgabengröße der geregelten Bedingung aus einem Kondensator, dessen Ladungsstärke durch Drücken eines der Eingriffs-Druckknöpfe vergrößerbar oder verringerbar ist. Da das Anzeigegerät für die Aufgabengröße gleichzeitig mit der entsprechenden RegelstreckeAt the control desk, facilities for influencing the task size of the regulated condition or, if the No controller is assigned to the controlled system, the valve position of the controlled system can be provided. Such influencing or Engagement devices are useful as push buttons formed, by means of which either voltage or current sources with positive or negative potential to the signal connection the task size or the signal connection of the valve position of the controlled system selected by actuating the switch are connectable. The switching device is designed so that when a controlled system is selected by pressing one of the called intervention pushbuttons only the task size of this special control system is influenced. With electronic Controllers, the storage device for the task size of the controlled condition consists of a capacitor, the charge strength of which can be increased by pressing one of the intervention pushbuttons or can be reduced. Since the display device for the task size simultaneously with the corresponding controlled system

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verbunden wird, wird die Wirkung sofort sichtbar. Es kann zweckmäßig sein, die erwähnten Druckknöpfe doppelt "bzw. paarweise vorzusehen und die Leitungen zwischen Spannungs- oder Stromquelle und Kondensator mit unterschiedlichen Widerständen auszustatten, so daß sowohl schnelle Grobeinstellungen als auch langsame Peineinstellungen möglich sind. Neben Druckknöpfen können auch Potentiometer vorgesehen sein. Da diese Einstellungen vom Leitpult aus vorgenommen werden können, sind an den elektronischen Reglern keine Einstellknöpfe und dgl. erforderlich. Aus diesem Grund, und auch weil, wie bereits erwähnt, keine Anzeigegeräte an den Reglern angeordnet sind, · brauchen diese während des Betriebes nicht zugänglich zu sein.is connected, the effect is immediately visible. It can be useful to double the mentioned push buttons or in pairs to be provided and the lines between voltage or current source and capacitor with different resistances to equip, so that both fast coarse adjustments and slow Peineeinstellungen are possible. In addition to snaps potentiometers can also be provided. Since these settings can be made from the control desk, No adjustment buttons and the like are required on the electronic controllers. For this reason, and also because, as before mentioned that no display devices are arranged on the controllers, · they do not need to be accessible during operation.

Bei großen Regeleinrichtungen, wie sie beispielsweise bei Ölraffinerien angewandt werden, ist eine große Anzahl von Regelstrecken nicht an die automatische Regelung angeschlossen. Dabei kann es sich z.B. um Betriebsanlagenabschnitte handeln, in welchen Ventile in nicht-kritische Ströme eingebaut sind und daher nur selten oder überhaupt keine Nachstellungen erfordern. Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß diese Ventile mittels der gleichen Verrichtungen vom Leitpult aus überwacht und beeinflußt werden können. Gewöhnlich ist auch eine Anzahl Meßstellen vorhanden, die nicht einer Regelstrecke zugeordnet sind. Dennoch kann es wichtig sein, die Istwerte auch solcher Anlagenabschnitte zu kennen. Im Fall der nicht an die automatische Regelung angeschlossenen Regelstrecken ist die Stellung des Stellgliedes über die bereits erwähnten Druckknöpfe unmittelbar beeinflußbar. Der gemessene Wert bzw. Istwert bleibt dabei ohne jeglichen Einfluß, kann jedoch gleichzeitig mit der durch den Eingriff hervorgerufenen Wirkung abgelesen werden. Wählt man eine derartige, nicht an die automatische Regelung angeschlossene Regelstrecke, so erscheint am Anzeigegerät für die Aufgabengröße kein Signal. Jedoch wird durch ein Lichtsignal angegeben, daß eine von Hand geregelte Regelstrecke gewählt ist. Wählt man dagegen eine an einen Regler angeschlossene Regelstrecke und ist der Regler in Betrieb,In large control devices, such as those used in oil refineries, a large number of Controlled systems not connected to the automatic control. This can be, for example, operating plant sections, in which valves are installed in non-critical flows and therefore require only seldom or no readjustments at all. It is an advantage of the invention that these valves are monitored by means of the same operations from the control desk and can be influenced. Usually there are also a number of measuring points that are not part of a controlled system assigned. Nevertheless, it can be important to know the actual values of such plant sections as well. In the case of not The control systems connected to the automatic control are the position of the actuator above the ones already mentioned Push buttons can be influenced directly. The measured value or actual value remains without any influence, but can be done at the same time can be read with the effect caused by the intervention. If you choose one of these, not the automatic one Control system connected, no signal appears on the display device for the task size. However, will indicated by a light signal that a manually controlled controlled system has been selected. On the other hand, if you choose one on a controller connected controlled system and the controller is in operation,

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so wird durch eine Anzeigelampe angegeben, daß es sich um eine automatisch geregelte Regelstrecke handelt. Jeder Regelstrecke kann ein Schalter zugeordnet sein, der den Regler in einen Halteverstärker verwandelt. Ist die Regelstrecke dabei vom Leitpult aus gewählt worden, so ist auch dieser Schalter von dort aus betätigbar. Die Regelstrecke kann dann auf Handregelung umgeschaltet werden, beispielsweise, wenn zu Änderungen spezieller Art in den Prozeß eingegriffen werden muß. Die obenerwähnten Lichtsignale entsprechen der jeweils gewählten Regelungsart. Die Schaltung der Anzeigelampen ist so ausgebildet, daß die Lampen gleichzeitig mit Betätigung der Schaltvorrichtung, mittels deren der Regler in einen Halteverstärker umschaltbar ist, aufleuchten. Gleichzeitig wird der Eingang des Halteverstärkers mit den bereits erwähnten Eingriffs-Druckknöpfen verbunden. a display lamp indicates that it is an automatically regulated controlled system. Every controlled system a switch can be assigned that converts the controller into a hold amplifier. Is the controlled system included has been selected from the control desk, this switch can also be operated from there. The controlled system can then be set to manual control be switched over, for example, if changes of a special kind have to be intervened in the process. the The above-mentioned light signals correspond to the type of control selected in each case. The switching of the indicator lamps is designed in such a way that that the lamps simultaneously with actuation of the switching device, by means of which the controller can be switched into a hold amplifier is to light up. At the same time, the input of the holding amplifier is connected to the already mentioned engagement push buttons.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung sind zweckmäßig Warnvorrichtungen, Schreibgeräte zur Aufzeichnung von Daten sowie Geräte zur kontinuierlichen grafischen Darstellung spezieller Prozeßbedingungen vorgesehen. Es ist auch möglich, zwei oder mehrere Leitpulte mit gleicher Punktion unabhängig voneinander und, bei Bedarf, gleichzeitig zu benutzen. Dies verringert die Gefahr von Schwierigkeiten bei auftretenden Störungen. Es besteht auch die Möglichkeit, zwei oder mehrere Bedienungsleute gleichzeitig Dienst tun zu lassen, wobei jeder, beispielsweise, einen Teil des Prozesses überwacht. Alle Leitpulte können in der gleichen Weise mit der Regeleinrichtung verbunden sein. Es ist selbstverständlich auch möglich, Regelstrecken gruppenweise an verschiectaae Leitpulte anzuschließen.In a further embodiment of the device according to the invention, warning devices, writing implements for recording are expedient of data as well as devices for the continuous graphic representation of special process conditions are provided. It is It is also possible to use two or more control panels with the same puncture independently of one another and, if necessary, at the same time. This reduces the risk of difficulties in the event of malfunctions. There is also the option of two or have several operators on duty at the same time, each with, for example, part of the process supervised. All control consoles can be connected to the control device in the same way. It goes without saying also possible, controlled systems in groups at different control consoles to connect.

Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, einen Digitalrechner vorzusehen, dessen ausgangsseitige Schaltvorrichtung an eine Anzahl Sollwert-Eingänge von Regelstrecken anschließbar ist und der für die jeweiligen Regelstrecken Sollwerte berechnet und ^k Another embodiment of the device according to the invention consists in providing a digital computer whose output-side switching device can be connected to a number of setpoint inputs of controlled systems and which calculates setpoint values for the respective controlled systems and ^k

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entsprechende Signale abgibt. In diesem !"alle kann der Beehner für die jeweiligen Regelstrecken eine Vielzahl von Daten verarbeiten, die bei dem endgültigen abzugebenden Sollwert bzw. bei der endgültigen Aufgabengröße berücksichtigt werden können. Diese Aufgabengröße ersetzt dann eine von Hand einzugebende· Größe. Bei Wahl der betreffenden Regelstrecke ist die Aufgabengröße, falls sie vom Rechner berechnet und geliefert wurde, am Leitpult ablesbar.emits appropriate signals. In this! "Everything can be done by the Beehner Process a large number of data for the respective controlled systems, which are used for the final setpoint or can be taken into account in the final task size. This task size then replaces a manually entered one Size. When selecting the relevant controlled system, the task size, if it was calculated and delivered by the computer, is on Control desk readable.

im
Die Erfindung wird/folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeipiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:in the
The invention is explained with further details on the basis of schematic drawings of an exemplary embodiment. In the drawing shows:

Pig. 1 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Hegeleinrichtung insgesamt,Pig. 1 shows a representation of the Hegel device according to the invention as a whole,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines elektronischen Reglers,Fig. 2 is a block diagram of an electronic controller,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer nicht-automatisch geregelten Regelstrecke,3 shows a block diagram of a non-automatically regulated controlled system,

Fig. 4 ein Blockschaltbild der Wirkungsweise eines elektronischen Reglers und4 shows a block diagram of the mode of operation of an electronic controller and

Fig. 5 eine Schaltungsanordnung für das Gruppenwahl-SjBbem.5 shows a circuit arrangement for the group selection SjBbem.

Entsprechend Fig. 1 sind die Meßeinrichtungen zum Erfassen von Prozeßvariablen, beispielsweise Thermometer, Durchflußmesser, Druckmesser, Qualitätsmeßinstrumente, mit Anschlußpunkten 1 und mit der (nicht gezeichneten) Anlage verbunden, in welcher der Prozeß abläuft. Die Zahl der Anschlußpunkte kann mehrere Hundert betragen. Über die Leitung 2, von der dementsprechend eine große Anzahl vorgesehen ist, werden die gemessenen Signale bzw. Istwerte elektronischen Reglern 3 zugeführt. Die Ausgangssignale dieser Regler werden den in derAccording to FIG. 1, the measuring devices for detecting process variables, for example thermometers, flow meters, Pressure gauges, quality measuring instruments, with connection points 1 and connected to the system (not shown), in which the process is running. The number of connection points can be several hundred. Via line 2, from which accordingly If a large number is provided, the measured signals or actual values are fed to electronic controllers 3. The output signals of these controllers are the ones in the

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Betriebsanlage angeordneten Stelleinrichtungen bzw. Stellgliedern 4 zugeführt. An einem Leitpult 5 ist eine Schaltvorrichtung 6 betätigter, welche dazu dient, die Verbindungen zwischen verschiedenen Einrichtungen und Anzeigegeräten am Leitpult 5 und den Reglern 3 herzustellen. Die hierzu erforderlichen Leitungen sind mit 7 und 8 bezeichnet. Die Leitungen 8 sind an die Signalverbindi.mgen für den Istwert bzw. für die Regelgröße, die Stellung des Stellgliedes und die Aufgabengröße der Hegelstrecke, welcher der ."jeweilige Regler λ zugeordnet ist, angeschlossen, ivlit Hilfe von Druckknöpfen 9, die nachstehend mit v/eiteren Einzelheiten beschrieben seien, ist über die Schaltvorrichtung 6 eine regelstrecke wählbar. Sodann werden die Signalverbindungen der gewählten Regelstrecke entsprechend dem Anzeigegerät KV (für die Regelgröße), dem Anzeigegerät SV (für die Aufgabengröße), und dem Anzeigegerät VP (für die Ventilstellung) zugeschaltet. Zusätzlich wird an einem Anzeigegerät EU der gemessene VYert bzw. die Regelgröße in technischen Einheiten dargestellt.Operating system arranged adjusting devices or actuators 4 supplied. A switching device 6 is actuated on a control desk 5 and serves to establish the connections between various devices and display devices on the control desk 5 and the controllers 3. The lines required for this are labeled 7 and 8. The lines 8 are connected to the Signalverbindi.mgen for the actual value or for the controlled variable, the position of the actuator and the task variable of the Hegel, to which the / further details are described, a control path can be selected via the switching device 6. The signal connections of the selected control path are then corresponding to the display device KV (for the controlled variable), the display device SV (for the task variable), and the display device VP (for the valve position) In addition, the measured VYert or the controlled variable is displayed in technical units on an EU display unit.

Außer an Regler ? angeschlossenen Regelstrecken können Regelstrecken vorhanden sein, die keinem Regler zugeordnet sind, sondern mit einem Halteverstärker für das Stellglied ausgerüstet sind. Wählt man eine Regelstrecke dieses Typs, erscheint am Anzeigegerät für die Aufgabengröße SV keine Anzeige. In diesem Falle leuchtet eine Meldeleuchte "NUR HAND" auf, welche angibt, daß die gewählte Regelstrecke nicht an einen Regler angeschlossen und nur von Hand regelbar ist. Diese Handregelung ist mit Hilfe der Druckknöpfe "-" und "+" bewirkbar, welche' unmittelbar in die Stellung des Stellgliedes eingreifen.Except for regulators? Connected controlled systems can be controlled systems be available that are not assigned to any controller, but rather equipped with a hold amplifier for the actuator are. If you select a controlled system of this type, no display appears on the display device for the task variable SV. In In this case, a signal lamp "ONLY MANUAL" lights up, which indicates that the selected controlled system is not connected to a controller connected and can only be adjusted manually. This manual control can be brought about with the help of the push buttons "-" and "+", which ' intervene directly in the position of the actuator.

Ist der gewählten Regelstrecke hingegen ein Regler zugeordnet, dann leuchtet bei Wahl dieser Regelstrecke ein Meldeleuchte "AUTO" auf, welche angibt, daß diese Regelstrecke automatisch geregelt wird. Außerdem kann der Regler jeder Regelstrecke in einen Halteverstärker umgeschaltet werden dadurch, daß manIf, on the other hand, a controller is assigned to the selected controlled system, a signal lamp lights up when this controlled system is selected "AUTO", which indicates that this controlled system is controlled automatically. In addition, the controller can control any controlled system are switched into a hold amplifier by the fact that

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die Druckknöpfe "HAHD" und "AUTO" nacheinander drückt. In diesem Falle leuchtet die Meldeleuchte "HAHD" oder "AUTO" auf. Die Aufgabengröße ist immer mit Hilfe der Druckknöpfe "-" und "+" beeinflußbar. Schließlich sei noch auf die Meßstellen hingewiesen, die nicht einer Regelstrecke zugeordnet sind. Für diese erscheint nur am Anzeigegerät MV (für die Regelgröße) und vielleicht am Anzeigegerät EU eine Anzeige. In diesem Falle leuchtet eine Anzeigelampe "IHD" ( INDEPENDENT für "unabhängige Meßstelle") auf.presses the "HAHD" and "AUTO" buttons one after the other. In this case the "HAHD" or "AUTO" indicator lights up. the The size of the task can always be influenced using the "-" and "+" buttons. Finally, the measuring points should be pointed out, which are not assigned to a controlled system. For this only appears on the display device MV (for the controlled variable) and maybe a display on the display device EU. In this case an indicator lamp "IHD" (INDEPENDENT for "independent Measuring point ").

Die Hegler 3 sind zusammen mit den Halteverstärkern und, wenn vorhanden, mit den ihnen zugeordneten Rechenwerken, welche die am Anzeigegerät BU dargestellten Werte liefern, zu einer raumsparenden Einheit zusammenfaßbar und an jedem beliebigen Ort aufstellbar. Es kann beispielsweise zweckmäßig und geboten erscheinen, einen vor Feuer oder Explosion geschützten Aufstellungsort zu wählen. Die Schaltvorrichtung 6 kann mit den Reglern und den Halteverstärkern kombiniert sein.The Hegler 3 are together with the holding amplifiers and, if available, with the arithmetic units assigned to them, which deliver the values shown on the display unit BU, can be combined into a space-saving unit and can be used on any Place to be set up. For example, it may seem appropriate and advisable to have a location that is protected from fire or explosion to choose. The switching device 6 can be combined with the regulators and the holding amplifiers.

Am Leitpult 5 sind zweckmäßig weiterhin Warnvorrichtungen 10 sowie Aufzeichnungsgeräte oder Bildschirmgeräte 11 zur kontinuierlichen grafischen Darstellung spezieller Proseßbedingungen vorgesehen. Außerdem können im Leitpult 5 Schreibgeräte 12 angeordnet sein.Warning devices 10 are also expediently provided on the control desk 5 and recording devices or display devices 11 for continuous graphic representation of special process conditions intended. In addition, writing implements 12 can be arranged in the control desk 5.

Fig. 2 zeigt einen zur Verwendung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung geeigneten elektronischen Regler.Fig. 2 shows an electronic device suitable for use in connection with the control device according to the invention Regulator.

Der gemessene Wert bzw. die Regelgröße wird bei 20 eingegeben und geht über einen rückgekoppelten Operations- bzw. Funktions-Verstärker 21 zu den Eingängen eines Differential-Verstärkers 22. Die Aufgabengröße ist in einem Halteverstärker 23 gespeichert, der mit einem Kondensator 24 ausgerüstet ist. Mit Hilfe eines Teil der Schaltvorrichtung bildenden Schalters 25 ist derThe measured value or the controlled variable is entered at 20 and goes through a feedback operational or functional amplifier 21 to the inputs of a differential amplifier 22. The task variable is stored in a hold amplifier 23, which is equipped with a capacitor 24. With the help of a part of the switching device forming switch 25 is the

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Kondensator 24 über einen Punkt 26 an die üingriffc-Druckknöpfe "-" und "+" am Leitpult 5 anschließbar. Der Ausgang des Halteverstärkers 23 ist mit dem anderen Eingang des Differential-Verstärkers 22 verbunden. Das Differenzsignal geht einem rückgekoppelten Verstärker 27 zu, der aufgrund seiner Schaltanordnung 28 bei geschlossenem Schalter 29 Oroportional und integrierend wirkt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 27 wird einem Stellglied 30 in der Betriebsanlage zugeführt. Eine Signalverbindung 31 für die Regelgröße ist in geschlossener Stellung eines Schalters 32 mit dem Leitpult, insbesondere mit dem Anzeigegerät MV, verbunden. Eine Signalverbindung 33 für die Aufgabengröße ist über einen Schalter mit dem Anzeigegerät SV, eine Signalverbindung °5 über einen Schalter 36 mit dem Anzeigegerät VP verbindbar. Die Schalter 32, 34 und 36 gehören zur Schaltvorrichtung 6. Der Schalter ist über die Druckknöpfe "AUTO" und "HAND" betätigbar. Bei geöffnetem Schalter 29 arbeitet der Verstärker 27 als Halteverstärker, die Ladungsstärke eines Kondensators 39a ist mittels der Druckknöpfe "-" und "+" veränderbar. In diesem Falle ist der Schalter 37 an Masse angeschlossen und der Schalter 38 geschlossen. In die Stellung des Ventils 30 kann dann unmittelbar eingegriffen werden. In der Stellung "AUTO" ist sowohl der Schalter 37 als auch der Schalter 33 geschlossen. Soll jedoch der Schalter 38 geöffnet sein, dann muß die Signalverbindung 39 die Signalverbindung für die Aufgabengröße sein. Die kleinen, unbezeichneten Rechtecke in dieser und in den nachfolgend beschriebenen Figuren stellen V/iderstände dar.Capacitor 24 can be connected via a point 26 to the interlocking pushbuttons "-" and "+" on the control desk 5 . The output of the hold amplifier 23 is connected to the other input of the differential amplifier 22. The difference signal goes to a feedback amplifier 27 which, due to its switching arrangement 28, has an proportional and integrating effect when the switch 29 is closed. The output signal of the amplifier 27 is fed to an actuator 30 in the plant. A signal connection 31 for the controlled variable is connected to the control desk, in particular to the display device MV, when a switch 32 is in the closed position. A signal connection 33 for the task size can be connected to the display device SV via a switch, and a signal connection ° 5 via a switch 36 to the display device VP. The switches 32, 34 and 36 belong to the switching device 6. The switch can be operated using the "AUTO" and "HAND" buttons. When the switch 29 is open, the amplifier 27 operates as a hold amplifier, and the charge level of a capacitor 39a can be changed by means of the "-" and "+" buttons. In this case the switch 37 is connected to ground and the switch 38 is closed. It is then possible to intervene directly in the position of the valve 30. In the "AUTO" position, both switch 37 and switch 33 are closed. However, if the switch 38 is to be open, then the signal connection 39 must be the signal connection for the task size. The small, unmarked rectangles in this figure and in the figures described below represent resistances.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel eines nicht-automatisch gesteuerten Regelkreises.3 shows a further example of a non-automatically controlled control loop.

Ein Halteverstärker 40 ist mit einem Stellglied 41 verbunden. Die Ladungsstärke eines Kondensators 42 bestimmt unmittelbar die Stellung des Stellgliedes und ist des weiteren über einenA hold amplifier 40 is connected to an actuator 41. The charge strength of a capacitor 42 is determined directly the position of the actuator and is also about a

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Schalter 43 mit Hilfe äer Druckknöpfe "-" und "+" beeinflußbar. Die 3ignalver"bindung 44 für die Yentilstellung ist über einen Schalter 45 an das Anzeigegerät VT anschließbar. Die Hegelgröße geht bei 46 ein und gelangt zu einer Signalverbindung 47, die über einen Schalter 48 mit dem Anzejgsgerät MV verbindbar ist. Die Schalter 43» 45 und 48 gehören zur Schaltvorrichtung Die Regelgröße beeinflußt die Yentilstellung nicht.Switch 43 can be influenced with the aid of the push buttons "-" and "+". The 3ignalver "connection 44 for the valve position is via a Switch 45 can be connected to the display unit VT. The Hegel size enters at 46 and arrives at a signal connection 47, which can be connected to the display device MV via a switch 48 is. The switches 43 »45 and 48 belong to the switching device. The controlled variable does not influence the Y-valve position.

Die Wirkungsweise eines elektronischen Reglers in erfindungsremäßer Ausbildung ist in i'ig. 4 mit weiteren Einzelheiten dargestellt. Lit 50 ist ein Regler bezeichnet, welcher in der im Zusammenhang mit Pig. 2 beschriebenen Weise in einen Halteverstärker umschaltbar ist. iine Decoderschaltung 51 liefert ein Signal, sobald von Hand mittels der Druckknöpfe 9 eine spezielle Regelstrecke gewählt wurde. Die Schaltung 51 führt darm dem entsprechenden Regler ein Signal zu, welches über ein Relais 56 Schalter 52_? 53? 54 und 55 betätigt. Diese Schaltanordnung kann vollständig in !"estkörper-Technik ausgeführt sein. Gleichzeitig wird ein Schalter 57 über ein Relais 50 betätigt. Alle bisher erwähnten Schalter gehören zu der Schaltvorrichtung 6. Der Schalter 52 stellt die Verbindung her zwischen dem Anzeigegerät MV und der entsprechenden Signalverbindung im Regler, die Schalter 53 und 54 analog die Verbindungen mit dem Anzeigegerät SV bzw. VP, während der Schalter 55 den Regler an die Druckknöpfe "-" und "+" anschließt. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, die an der entsprechenden Regelstrecke herrschenden Bedingungen abzulesen und die Aufgabengröße zu beeinflussen. Auch bei dieser Regelstrecke rilt dann, daß man bei eingeschalteter Schaltanordnung 51 über diese das Signal "AUTO" oder "HAKD" dem Regler zuführen kann. Dies geschieht über einen Speicher ¹¹AuTG-HAKD" 59, da die gewünschte Stellung auch dann beibehalten werden soll, wenn über die Schaltung 51 kein Signal mehr zugeführt wird, d.h. wenn die Regelstrecke nicht mehr gewählt ist.The mode of operation of an electronic controller in the training according to the invention is in i'ig. 4 shown in more detail. Lit 50 refers to a regulator which is used in connection with Pig. 2 described manner can be switched into a hold amplifier. A decoder circuit 51 supplies a signal as soon as a special controlled system has been selected manually by means of the push buttons 9. The circuit 51 then supplies the corresponding controller with a signal which, via a relay 56, switches 52 _? 53? 54 and 55 actuated. This switching arrangement can be designed entirely in "est body technology". At the same time, a switch 57 is actuated via a relay 50. All the switches mentioned so far belong to the switching device 6. The switch 52 establishes the connection between the display device MV and the corresponding signal connection in the The controller, the switches 53 and 54, analogously, the connections to the display unit SV or VP, while the switch 55 connects the controller to the pushbuttons "-" and "+" and to influence the feed size. also in this controlled system then rilt that one of these, the "AUTO" or "HAKD" signal may supply the controller is switched on switching device 51. this is done via a memory ¹¹ AuTG-HAKD "59, since the desired Position is to be maintained even if no more signal is supplied via the circuit 51, ie if the controlled system is not me hr is selected.

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Die Regelgröße bzw. der gemessene Wert geht bei 60 ein und wird nicht nur dem Regler 50, sondern auch einem Rechenwerk zugeleitet, welches die Umwandlung in technische Einheiten vornimmt. Der schalter 57 schließt die entsprechende Signalverbindung an das Anzeigegerät EU an. Das Ausgangssignal des Reglers 50 geht einem Stellglied 62 in der Betriebsanlage zu.The controlled variable or the measured value is entered at 60 and is sent not only to the controller 50, but also to an arithmetic unit which carries out the conversion into technical units. The switch 57 closes the corresponding signal connection to the EU display device. The output signal of the Controller 50 goes to an actuator 62 in the plant.

Das über die Druckknöpfe 9 betätigbare Gruppenwahl-System ist in Pig. 5 dargestellt. Es sind in drei Reihen angeordnete Kontaktelemente 70, 71 und 72 vorhanden, welche in der Ruhestellung geschlossen sind und bei Drücken der ihnen zugeordneten Druckknöpfe öffnen. Im Punkt 73 ist eine Gleichstrom-Spannungsquelle angeschlossen. Zwischen Spannungsquelle und Masse ist ein Relais 74 zwischengeschaltet, welches von dem durchfließenden Strom aus 73 erregt wird. An die Kontaktelemente 70, 71 und 72 ist jeweils eine Leitung 75, 76 bzw. 77 geführt. In diese Leitungen sind Dioden 78 eingebaut, welche ein Durchsickern des von 73 her fließenden Stromes durch die geschlossenen Kontaktelemente bzw. Kontakte 70, 71 und 72 zulassen. In diesem Zustand ist das Relais 74 nicht rregt. Werden nun durch Drücken der entsprechenden Druckknöpfe die mit den Leitungen 75, 76 und 77 verbundenen Kontaktelemente 70, 71 und 72 geöffnet, co liegt die Spannung a.us 73 parallel am Relais 74 an, das damit erregt wird, da ein Durchsickern des Stromes durch die Dioden 78 nicht mehr möglich ist. Pur jede der mit den Kontaktelementen 70, 71 und 72 herstellbaren Kombi nationalist ein Heiais des Typs 74 vorgehen. Ein Relais des gleichen Typs ist bei 79 angeordnet. Die Relais 74 stellen die Verbindung zu jeweils einer speziellen Regelstrecke durch Erregung der jeweiligen Schalter der Schaltergruppe 6 her. Mit Hilfe von drei Reihen zu je 10 Druckknöpfen sind insgesamt 1000 Regelstrecken wählbar. Die Druckknöpfe können jeweils mit einer Zahl gekennzeichnet sein und in Gruppen entsprechend Betriebsanlagenabschnitten angeordnet werden. Dann kann mit Hilfe der ersten Druckknopfreihe eine große Betriebsanlage,The group selection system that can be activated via the push buttons 9 is in Pig. 5 shown. They are arranged in three rows Contact elements 70, 71 and 72 are present, which are closed in the rest position and, when pressed, the associated with them Open press studs. A direct current voltage source is connected at point 73. Is between the voltage source and the ground a relay 74 is interposed, which is excited by the current from 73 flowing through. To the contact elements 70, 71 and 72 a line 75, 76 and 77 is guided in each case. Diodes 78 are built into these lines to prevent leakage of the current flowing from 73 through the closed contact elements or contacts 70, 71 and 72. In In this state, the relay 74 is not excited. Are now the lines 75, 76 and 77 connected contact elements 70, 71 and 72 open, co the voltage a.us 73 is parallel to the relay 74, the is thus excited, since leakage of the current through the diodes 78 is no longer possible. Pure each of the with the contact elements 70, 71 and 72 manufacturable station wagon nationalist a Proceed as a Type 74 Heiais. A relay of the same type is located at 79. The relays 74 provide the connection to a special controlled system by excitation the respective switch of switch group 6. With the help of three rows of 10 snaps each, there are a total of 1000 Selectable controlled systems. The push buttons can each be marked with a number and in groups accordingly Plant sections are arranged. Then, with the help of the first row of pushbuttons, a large plant,

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beispielsweise eine Rohöl-Destillieranlage, mittels der zweiten Druckknopfreihe eine spezielle Kolonne aus dieser Anlage und schließlich mittels der dritten Reihe eine spezielle Meßstelle in dieser Kolonne angewählt werden.For example, a crude oil distillation plant, using the second row of push buttons, a special column from this Plant and finally a special measuring point in this column can be selected by means of the third row.

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Claims

PATENT CLAIMS

1.J Facility for regulating a process with a Number of controlled systems with measuring devices for recording process variables and control devices for influencing Process conditions and, for at least some of the controlled systems, with analog controllers, the controlled systems Have signal connections for the actual value of the process variables and the position of the actuating devices and the Regulator-coupled control systems also have a signal connection for the task size of the controlled condition, characterized in that a control desk (5) and a switch group (6) with a number of switches it is provided that the switches are connected to the signal connections (31> 33 »35) as well as to the control desk (5) are, and that in the control desk (5) devices (9) are arranged, by means of which one or less by means of actuation preselectable switch the connection between preselectable signal connections, for example a special controlled system, and in or near the control desk (5) arranged devices (MV, SV, VP, 11, 12) for displaying and / or recording the preselected signals can be produced.

2. Device according to claim 1, characterized in that the analog controller (

3) hold amplifier without display devices and with a circuit that is proportional and integrating and / or differentiating Behavior of the controller (3) determined, as well as with a device (23) for storing the task size of the regulated Condition are equipped.

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? .. Device according to claim 2, characterized in that the solid-state technology Controller (3) are combined to form a space-saving unit.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that g e k e η η, that to the display of the selected signals serving devices a display device (MV) for the measured or actual value of the regulated condition, a display device (SV) for the task size of the regulated condition as well as a display device (VP) for the position of the actuator.

5. Device according to claim 4, characterized in that the display devices (MV, SV, VP) for analog Display are formed and that the pointers of the first and second mentioned display device (MV, SV) are opposite one another are arranged on a common display scale.

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that to indicate the actual value of the regulated Condition in technical units an additional display device (EU) is provided.

7. Device according to claim 6, characterized in that near a controller (3) an arithmetic unit (61) it is provided which converts the signal corresponding to the actual value into a signal representing the Y / ert in technical units reshaped.

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8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the devices for Actuation of the switch are contact elements (70,71,72) which correspond to push buttons (9) on the control desk (5).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the switches with them associated controllers (3) form a unit.

10. Device according to one of claims 1 to 9 »marked eichnet that the control desk (5) 'facilities (Push buttons "-" and "+") to influence the size of the task the controlled condition or the valve position of a controlled system that is not connected to a controller (3) are.

11. Device according to claim 10, characterized in that the engagement devices as push buttons are formed, by means of their voltage or current sources with positive or negative potentirl to the signal connection the task size or the signal connection of the valve position of the controlled system selected by actuating the switch are connectable.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that each bowler (3) with one Switch (29) is equipped, which is attached to the deck (3) direct digital control switches to a hold amplifier and when the corresponding controlled system is selected from the control desk (5) can also be actuated from this.

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13 · Device according to one of claims 1 Ms 12, characterized characterized in that two or more control panels (5) are provided with the same puncture, which can be used independently of one another and, if necessary, at the same time.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that a digital computer is provided is, the output-side switching device with a number Setpoint inputs of controlled systems is connected and the setpoint values are calculated for the corresponding controlled systems and emits appropriate signals.

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