DE2217383C3 - Antriebsanordnung für den Anforderungsbetrieb von Lochstreifenlesegeräten - Google Patents
Antriebsanordnung für den Anforderungsbetrieb von LochstreifenlesegerätenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung
für den Anforderungsbetrieb von Lochstreifenlesegeräten, bei der der Antrieb für die Antriebswalze
über ein bistabiles Schaltelement durch einen Anforderungsimpuls gestartet und durch einen
von der Winkelstellung der Antriebswelle abhängigen, .-s ist DeKanu., *«-. Antrieb eines Lochstreifens
in tinem Lochstreifenlesegerät einen Schrittmotor zu verwenden. Elektrische Schrittmotoren lassen sich
erfahrungsgemäß infolge der relativ großen Massen· Seit de! Läufers nur bis zu einer Schnttgeschwindkkeh
von 200 Schritten pro Sekunde einsetzen. Außerdem neigen sie bei höherer Schnttgeschwindigkeli
zum Überschwingen ihrer Schnttstellung, was
in vielen Fällen unerwünscht ist.
Ferner ist bekannt, als Antriebsmotor einen dauernd
laufenden Motor zu verwenden, an dem das Band
ζ B mit Hilfe einer Andrückvorrichtung zum Weitertransport angekuppelt wird. Schwierigkeiten bereitet
Ebä die Einhaltung genauer Schnttstelungen insbesondere bei hohen Schrittgeschwindigkeiten Schwierigkeiten
bereitet aber auch das reibungslose Zusammenwirken des Streifenantnebs mit dem Antrieb
deXreivornchtungdesLochstr^fenlesegerätesAus
diesem Grunde muß zwischen der Auf- undI Abwickelwalze ein Vorratsweg, beispielsweise durch
Einbau einer oder mehrerer Schleifen, vorgesehen sein.
Es ist ferner eine Antriebsanordnung der eingangs beschriebenen Art bekanntgeworden (DT-OS
19 54 532X bei der als Antrieb für die Antriebswaize
ein'dauernd laufender Motor verwendet wird der mit dieser über ein elektromagnetische Kupplung in
Antriebsverbindung steht. Die elektromagnetische Kupplung wird durch elektrische Signale erregt,
wobei das Einrücken der Kupplung über ein bistabiles
Schaltelement durch einen Anforderungsimpuls erfolgt während das Ausrücken durch einen von der
Winkelstellung der Antriebswelle abhängigen, durch pinen Winkelstellungsgeber ausgelösten Stopimpuls
gesteuert wird. Auch bei dieser bekannten Antriebsvorrichtung bereitet die Einhaltung genauer Schnttstellungen
infolge des unvermeidlichen Nachlaufes insbesondere bei hohen Schrittgeschwindigkeiten erhebliche
Schwierigkeiten. Der Nachlauf hangt von den jeweiligen Reibungsverhältnissen ab, die verschiedenen
Einflüssen unterliegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugi nde, eine
Antriebsanordnung für den Anforderungsbetrieb von Lochstreifenlesegcräten zu schaffen, mit der nicht nur
hohe Bandgeschwindigkeiten erzielbar sind, sondern auch die einzelnen Schrittstellungen exakt eingehalten
werden können. Außerdem sollen die Vorratsspeichcr vor den Auf- und Abwickelrollen möglichst klein
gehalten werden können.
Die Antriebsanordnung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb ein in der
Drehzahl regelbarer Gleichstrommotor vorgesehen ist dem ein Regelkreis Tür die Winkelstellung und ein
Regelkreis für die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswaize zugeordnet ist und daß der Regelkreis Tür die
Winkelgeschwindigkeitdurchden Anforderungsimpuls
und der Regelkreis für die Winkelstellung durch den gleichzeitig als Stopsignal dienenden Leseimpuls wirksam
wird.
Für den Anforderungsbetrieb ist es besonders vorteilhaft, daß eine Grenzwertstufe vorgesehen ist, die
veranlaßt, daß der Regelkreis für die Winkelstellung erst wirksam wird, wenn der Betrag des Geschwindigkeits-Sollwertes
einen bestimmten Grenzwert unterschreitet und umgekehrt, wenn der Betrag des Geschwindigkeits-Sollwertes
einen bestimmten Grenzwert überschreitet, wird der Regelkreis Pur die Winkel-
ellung unwirksam und der Regelkreis für die Winkelgeschwindigkeit
wirksam. Mit einer solchen Antriebsanordnung lassen sich Schrittzahlen von etwa 500
Schritten/Sek. erreichen.
Eine besonders exakte Winkelsteiiungserfassung w'rd mit einem Winkelstellungsgeber erzielt, welcher
die Sienale sin -^ und - cos "^- abgibt, aus denen ein
Signal der Funktion sin ~- ■ sign {- cos ~j gebildet
wird, wobei α die Winkelposition und η die
Anzahl der Raststellungen pro Umdrehung der Antriebswalze bedeuten.
An Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F j 2. 1 eine Antriebsanordnung für den Anforderunesbetrieb
eines Lochstreifenlesegerätes bei Verwendung sowohl eines Regelkreises für die Winkelstellung
als auch eines Regelkreises für die Winkelgeschwindigkeit,
F i g· 2 einen besonders gunstigen Signalverlauf
für den Winkel-Funktionsgebcr.
F i g. 2a und F i g. 2b die Signale zur Bildung des Signals "gemäß F i g. 2, Fi g. 2c winkelstellungsabhänsiige
Leseimpulse und
f"j ε. 3 ein Schaltungsbeispiel zur Bildung der
Funktion gemäß F i g. 2.
Mit Λί ist in F i g. 1 ein in der Drehzahl regelbarer
Gleichstrommotor bezeichnet, und zwar ein solcher, der eine sehr geringe Massenträgheit des Läufers
besitzt. Die Welle des Motors treibt eine in der Zeichnung nicht dargestellte Stachelwalze an zum
Antrieb eines Lochstreifens. Ferner werden von der Welle des Gleichstrommotors M eine Tachomaschine
T zur Bildung des Drehzahl-Istwertes und ein Funktionsgeber FG zur Bildung des Winkelsiellungs-lslwertes
angetrieben. Der Funktionsgeber FG gibt beispielsweise Signale gemäß F i g. 2a und 2b ab. Mit
Hilfe einer Funktionsstufe FS (F i g. 3) wird aus diesen beiden Signalen die in F i g. 2 darsgestelltc Funktion
gebildet, was weiter unten noch näher erläutert wird. Diese Funktion wird einem Winkelstellungsregler P
zugeführt. Der Winkelstellungsregler P beeinflußt über einen Schalter Sl und eine Steuerschaltung ST den
Gleichstrommotor M. Ferner ist ein Winkelgeschwindigkeitsregler V vorgesehen, der über einen Schalter
S2 ebenfalls auf die Steuerschaltung ST einwirkt. Der Winkelgeschwindigkeitsregler V crhä!t seinen
Istwert von der Tachomaschinen T über einen Widerstand K1. Der Geschwindigkeitssollwert v* des K-Reglers
kann mit Hilfe der beiden Schalter S3 und S4 wahlweise entweder auf einen bestimmten Wert us
oder auf den Wert Null gesetzt werden. Die Schalter S1
bis S4 sind vorzugsweise kontaktlos ausgebildet. Die Ansteuerung der Schalter S3 und S4 erfolgt über
eine bistabile Kippstufe K, wobei über die obere Lösung ein Anforderungssignal A und über die untere
Leitung ein Leseimpuls L eingegeben werden kann. Mit G ist eine Grenzwertstufe bezeichnet, die in Abhängigkeit
von der Höhe des Geschwindigkeitssollwertes ρ* entweder den Schalter S1 oder den Schalter
S2 einschaltet. Damit wird bezweckt, daß bei Unterschreiten eines bestimmten oberen Grenzwertes des
Gcschwindigkeits-Sollwertes der Winkelgeschwindigkeitsregler V wirkungslos gemacht und der Winkelstelluniisreulcr
P zur Wirkung gebracht wird, über-
schreitet dagegen der Betrag des Geschwindigkeitssollwertes v* wieder den genannten Grenzwert, dann
wird der Winkelstellungsregler P wirkungslos und der Winkclgeschwindigkeitsregler V im Eingriff sein.
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 ist wie folgt: Das Stachelrad möge in der
Position k · — T- (k = 1, 2.. .n) stehen. Soll nun das
Stachelrad um eine Position weitergeschaltet wer-
den, wird ein Anforderungsimpuls A auf die bistabile Kippstufe K gegeben. Diese setzt den Geschwindigkeitssollwert
v* über den Schalter S3 auf den Wert us. Da dieser Wert über dem Grenzwert der
Grenzwertstufe liegt, schließt ein Signal der Grenz-
wertstufe G den Schalter S 2 und öffnet den Schalter S1,
so daß nur der Winkelgeschwindigkeitsregler V zur Wirkung kommt. Der Winkelgeschwindigkeitsregler V
sucht nun diese Sollgeschwindigkeit einzuregeln. In der Position (k + 1/2) 2π/η wird durch einen Lese-
impuls L die bistabile Kippstufe K umgestoßen, wodurch über den Schalter S4 der Geschwindigkeitssollwert v* auf Null gesetzt wird. Beim Unterschreiten
des oberen Grenzwertes spricht die Grenzwertstufe G erneut an und öffnet Schalter S2, während der SchalterSl
schließt. Damit wird der Winkelstellungsregler P wirksam, und dieser sucht den Motor in die
neue Position (k 4 1)2.τ/η einzustellen. Falls nach der
Übernahme der Information sofort ein neuer Anforderungsimpuls A auf die Kippstufe gegeben wird,
wird der Geschwindigkeitssollwert v* wieder auf den Wert us gesetzt, und der Leser liest praktisch mit der
konstanten Geschwindigkeit v*. Wenn von der Übernahme der Information an bis zur Anforderung einer
neuen eine mehr oder weniger kurze Zeit vergeht, wird durch den Winkelstellungsregler P die Geschwindigkeit
des Motors reduziert oder in den Raststellungen auf Null gebracht, bis eben wiederum eine
neue Information durch einen Anforderungsimpuls A angefordert wird.
F i g. 2 zeigt einen besonders günstigen Signalverlauf für den Winkelfunktionsgeber; er entspricht
der Funktion sin · J' sign ( — cos · -," J, wobei α die
Winkelstellung des Stachelrades und η die Anzahl der Stacheln am Umfang bedeutet. Wird ein solches
Signal einem Regler für die Winkelstellung als Sollwert zugeführt, so sind die Winkelstellungen nk = k ■
(k = 1, 2.. . n) stabile Stellungen. Der Phasen-
sprung bei ( k + i) n kann dann zur Erzeugung
der winkelstellungsabhängigen Leseimpulse gemäß Fig. 2c benutzt werden.
Zur Realisierungdes Signals sin ""■ sign(-cos "y
kann mit der den Lochstreifen antreibenden Stachelwalze eine periodisch magnetisierte Magnetscheibe
mit ., Magnetisierungsperioden verbunden sein.
Zwu räumlich feststehende und gegeneinander justierte
Hallgeneratoren liefern die Signale sin -y- bzw.
— cos y gemäß F i g. 2a und 2b. Das erste Signal
sin j wird verstärkt (Faktor V) und invertiert, das
zweite Signal -cos "~ einem bistabilen Kippverstärker K 2 zugeführt, so daß ein binäres Signa! B
entsteht, das den Zustand H hat für solche Winkcl-
bcreiche, in denen -cos —■ größer als Null ist und
den Zustand L für Bereiche, in denen
cos j kleiner
als Null ist. Nun wird mit Hilfe zweier Schalter 55
und S6, die beispielsweise Feldeffekttransistoren sein
können, und Ansteuerstufen An für B = H das Signal V ■ sin ■ I' zum Ausgang des Winkelfunktionsgebers FS
durchgeschaltet, für B = L das Signal - V- sin · "" .
Die eriindungsgemäßc Antriebsanordnung ist auch als Schrittantrieb für Positionssteuerungen verwendbar.
Der Winkelfunktionsgeber kann auch anders ausgebildet sein; auch kann ein ähnlich verlaufendes
Signal Verwendung finden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Antriebsanordnung für den Anforderungsbetrieb von Lochstreifenlesegeräten, bei der der
Antrieb für die Antriebswalze über ein bistabiles Schaltelement durch einen Anforderungsimpuls
gestartet und durch einen von der Winkelstellung der Antriebswelle abhängigen, durch einen Winkelstellungsgeber
ausgelösten Stopimpuls angehalten \o wird, dadurch gekennzeichnet, daß als
Antrieb ein in der Drehzahl regelbarer Gleichstrommotor (M) vorgesehen ist, dem ein Regelkreis
für die Winkelstellung (FG, FS, P, S1) und ein
Regelkreis für die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswaize (T, V, S2) zugeordnet ist und daß
der Regelkreis für die Winkelgeschwindigkeit (T, V, S2) durch den Anforderungsimpuls (A) und
der Regelkreis für die Winkelstellung (FG, FS, P,
S1) durch den gleichzeitig als Stopsignal dienenden
Leseimpuls (L) wirksam wird.
2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grenzwertstufe (G)
vorgesehen ist, die veranlaßt, daß der Regelkreis (FG, FS, P, S1) für die Winkelstellung erst wirksam
wird, wenn der Betrag des Geschwindigkeits-Sollwertes (v*) einen bestimmten Grenzwert unterschreitet
und umgekehrt, wenn der Betrag des Geschwindigkeits-Sollwertes (v*) einen bestimmten
Grenzwert überschreitet, wird der Regelkreis für die Winkelstellung (FG, FS, P, S1) unwirksam und
der Regelkreis für die Winkelgeschwindigkeit (T, V, S2) wirksam.
3. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Winkelstellung der Antriebswalze mit Hilfe eines Winkelstellungsgebers (FG) erfaßt wird,
welcher die Signale sin "~ und - cos '—■ abgibt,
aus denen ein Signal der Funktion sin -y ■ sign
f- cos "ί1-J gebildet wird, wobei « die Winkelposition
und μ die Anzahl der Raststellungen pro Umdrehung der Antriebswalze bedeutet.
4. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der
Winkelstellung eine periodisch magnetisierte Magnetscheibe mit \ Magnetisierungsperioden verbunden
ist, an welcher zwei feststehende, um 90° el gegeneinander versetzte Hallgeneratoren
derart angeordnet sind, daß sie die Signale sin 2"
bzw. -cos "" abgeben.
Priority Applications (6)
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FR7312714A FR2180335A5 (de) | 1972-04-11 | 1973-04-09 | |
IT22785/73A IT983732B (it) | 1972-04-11 | 1973-04-10 | Dispositivo di azionamento per l esercizio di interrogazione di apparecchi per la lettura di zone forate |
US00349699A US3855513A (en) | 1972-04-11 | 1973-04-10 | Perforated-tape reader drive system |
JP48040524A JPS4911232A (de) | 1972-04-11 | 1973-04-11 |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19722217383 DE2217383C3 (de) | 1972-04-11 | Antriebsanordnung für den Anforderungsbetrieb von Lochstreifenlesegeräten |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2217383A1 DE2217383A1 (de) | 1973-11-08 |
DE2217383B2 DE2217383B2 (de) | 1976-01-29 |
DE2217383C3 true DE2217383C3 (de) | 1976-09-23 |
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