DE2316081A1

DE2316081A1 - Steueranordnung fuer einen antrieb mit regelbarer geschwindigkeit

Info

Publication number: DE2316081A1
Application number: DE2316081A
Authority: DE
Inventors: Gerald Francis O'callaghan; Donald Dennis Woelz
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1972-03-31
Filing date: 1973-03-30
Publication date: 1973-10-11
Also published as: US3828168A; FR2179412A5; JPS5616208A; CA1019422A; ES413168A1; IT981757B; JPS497688A; BR7207560D0; GB1431660A

Description

Patentanwälte DfpL-Ing. V Scfte.rmunn l'r.-lng. R. Rötp-

73 Esslingen (Neckar), Fabriksirene 9, Postfach 348

30. März 1973 _τ.ι·ι·_α 2316081

PA ßl «SS* " Stuttgart (0711) 3565J9

^{Λ 6} _Κ9619

Telegramme Patenuchutz Etillngennedcar

Eaton Corporation, 100 Erieview Plaza, Cleveland, Ohio,

44114, USA

Steueranordnung für einen Antrieb mit regelbarer Geschwindigkeit

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung für einen Antrieb mit regelbarer Geschwindigkeit mit einer oder mehreren getriebenen Lasten und bezieht sich im einzelnen auf eine Steueranordnung, bei der ein die Geschwindigkeit der Last einsteifender Bezugsimpulszug erzeugt wird und die durchschnittliche Abweichung der Geschwindigkeit der Last; die sich aus dem Unterschied zwischen der gewünschten Geschwindigkeit und der tatsächlichen Geschwindigkeit innerhalb einer bestimmten Zeitdauer ergibt, Null ist. Steueranordnungen zur überwachung der Drehzahl oder der Geschwindigkeit einer angetriebenen Last, sind bekannt, beispielsweise aus der US-PS 3 629 633. Bei diesen bekannten Anordnungen sind allgemein Einrichtungen vorgesehen, um eine Analogbezugsspannung zu erzeugen, die im System eingeführt wird und zur Einstellung der erwünschten Lastgeschwindigkeit dient.

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Die Einstellung einer Geschwindigkeitssteueranordnung durch ein analoges Bezugsspannungssignal hat insofern Nachteile, als Analogspannungen nicht besonders stabil sind* Wenn daher die analoge Bezugsspannung auch nur leicht variiert, ergibt sich eine entsprechende Änderung der Ausgangsgeschwindigkeit des gesteuerten Antriebes. Darüber hinaus verwenden die bekannten Steueranordnungen analoge Rtiekführungssignale, die ebenfalls schwanken und in der Steuerung Instabilitäten verursachen« Wegen der Schwankungen des Bezugssignals und der Rückkopplungssignale sind die bekannten Anordnungen nicht stabil.

Eine Steueranordnung für einen Antrieb, mit regelbarer Geschwindigkeit mit einer oder mehreren getriebenen Lasten, die die Geschwindigkeit der Last so steuert, daß der durchschnittliche Geschwindigkeitsfehler Null ist, kann auf den verschiedensten technischen Gebieten Anwendung finden. Beispielsweise besteht ein Anwendungsfall in der Steuerung des Antriebes einer Papiermaschine, wo die Geschwindigkeit der Papierbahn bei ihrem Lauf durch die Maschine deshalb besonders zu beachten ist, weil bei einer Geschwindigkeitsänderung eines Abschnittes der Papierbahn bezüglich eines anderen Abschnittes das Papier reißt„ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde^ eine Steueranordnung anzugeben, die eine genaue Regelung der Geschwindigkeit von getriebenen Lasten ermöglichte

Eine Steueranordnung zur Lösung dieser Aufgabe enthält. einen Generator zur Erzeugung eines Bezugsimpulssuges _β der jeweils kennzeMinend ist für ein© erwünschte Schritteteilung der Last, während die.Frequenz der Impulse die erwünschte Geschwindigkeit der Last kennzeichnet«, Eine erste Abfühleinrichtun g ermittelt die tatsächliche Position und Geschwindigkeit der Last und erzeugt einen zweiten Impulszug, in dem jeder Impuls für eine tatsächliche Schritt- »teilung der· Last kennzeichnend ist^ während die Frequenz

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der Impulse die tatsächliche Geschwindigkeit der Last angibt. Ferner ist ein Auf-Ab-Zähler zur digitalen Summierung der Impulse des Bezugsimpulszuges und der Impulse des zweiten Impulszuges und zur Erzeugung eines Positionsfehlersignals vorgesehen. Die Steueranordnung enthält auch eine Einrichtung zur Umwandlung des Bezugsimpulszuges in ein Analogsignal für die Basisgeschwindigkeit, dessen Größe für die erwünschte Geschwindigkeit der Last kennzeichnend ist, und eine zweite Abfühleinrichtung um die wirkliche Geschwindigkeit der Last zu ermitteln und ein Analogsignal für diese Geschwindigkeit zu erzeugen. Eine Kompensationsschaltung spricht auf das Analogsignal für die Geschwindigkeit und das Analogsignal für die Basisgeschwindigkeit an, um ein Kompensationssignal zu erzeugen, das zur Erzeugung eines Analogsteuersignals mit dem Basisgeschwindigkeitssignal und dem Positbnsfehlersignal summiert wird. DiesesSteuersignal wird einer Analoggeschwindigkeitssteuerung eingegeben, um die Geschwindigkeit der Last so zu beeinflussen, daß deren tatsächliche Geschwindigkeit genau der gewünschten Geschwindigkeit folgt und damit der durchschnittliche Fehler Null ist.

Die Erfindung ist nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm der STeueranordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steueranordnung mit zusätzlichen Einzelheiten bezüglich bestimmter Bausteine,

Fig. 3 eine schematische Obersicht über eine der Impulsrecheneinheiten der Antivalenzschaltung,

Fig. 4 eine Wertetabelle der Flip-Flops der Antivalenzschaltung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung für die Betriebsart-STeuerung,

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Fig, 6 ein Blockdiagramm der Einrichtungen zur Erzeugung der Bezugsfrequenzen für mehrere zueinander parallel

geschaltete Antriebseinheiten und Fig. 7 ein Blockdiagranun der Einrichtungen zur Erzeugung von Bezugsfrequenzen für mehrere miteinander in Reihe geschaltete Antriebseinheiten.

Nach Fig. 1 enthält die Steueranordnung einen Analoggeschwindigkeitsregler entsprechend der eingangs genannten ÜS-PS 3 629 633, Der Analoggeschwindigkeitsregler wird durch ein Eingangssignal über die Leitung 12 gesteuert, der die erwünschte Geschwindigkeit einer Last 14 einstellt, die schematisch als Ausgangswelle eines Motors 16 angedeutet ist. Ein Bezugsfrequenzgenerator 18 dient zur Erzeugung eines Bezugsimpulszuges auf der Ausgangsleitung 20. Die Frequenz dieses Impulszuges ist für die erwünschte Geschwindigkeit der Last 14 kennzeichnend, während jeder einzelne Impuls für eine gewünschte Schrittstellung der Last 14 kennzeichnend ist. Der Bezugsimpulszug gelangt über die Leitung 20 in einen seriellen Digital-Analog-Umsetzer 22, der den Bezugsimpulszug in ein analoges Basisgeschwindigkeitssignal umwandelt, das der erwünschten Geschwindigkeit der Last 14 entspricht. Dieses Basisgeschwindigkeitssignal wird über eine Leitung einem Operationsverstärker 42 zugeführt. Ein nicht gezeigtes Codiergerät, vorzugsweise ein Impulsgenerator,ist mit der Last 14 verbunden und erzeugt einen zweiten Impulszug auf der Leitung 30, in dem jeder Impuls eine tatsächliche Schritfrstellung der Last wiedergibt, während die Frequenz der Impulse die tatsächliche Geschwindigkeit der Last kennzeichnet. Da^ Codiergerät kann aus einem mit der Last 14 rotierenden Zahnrad und einem dem Zahnrad zugeordneten Impulsabtaster bestehen. Der Abtaster erzeugt jedesmal dann einen einzelnen Impuls, wenn ein Zahn vorbeiläult. Das Codiergerät erzeugt somit pro Umdrehung eine bestimmte Anzahl von Impulsen, wobei

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diese An ζ alii durch die Zähnezahl des Zahnrads bestimmt ist. Darüber hinaus ist die Frequenz der Impulse von der Drehzahl der Last abhängig. Der Bezugsimpulszug liegt auch über eine Leitung 26 einem Auf-Ab-Zähler und einem Parallel-Digital-Analog-Umsetzer 28 an. Die Impulse des Bezugsimpulszuges auf der Leitung 26 und die Impulse dt=s zweiten Impulszuges auf der Leitung 30 gelangen in den AUF-AB-Zähler und Parallel-Digital-Analog-Umsetzer 28, der als Digitalsummierer wirkt und die Impulse des Bezugsimpulszuges und des zweiten Impulszuges summiert, um ein analoges Positionsfehlersignal zu erzeugen. Der Digitalsummierer wirkt als Integrator, indem er die Schrittstellungsimpulse summiert und ein Positonsfehlersignal erzeugt. Da die Frequenz der Impulse für die Geschwindigkeit kennzeichnend ist, integriert der Summierer die Geschwindigkeit und leitet davon das Positionsfehlersignal ab. Die Frequenz der Impulse des Bazugsimpulszuges und des zweiten Impulszuges sind normiert, so daß zwischen dem Impulsen beider Impulszüge eine Übereinstimmung besteht, sofern die tatsächliche Geschwindigkeit der Last mit der erwünschten Geschwindigkeit übereinstimmt. Im allgemeinen kann diese Übereinstimmung einem l:l-Verhältnis entsprechen, so daß bei mit der erwünschten Drehzahl umlaufenden Last auch die Impulsfrequenz im zweiten Impulszug mit der Impulsfrequenz des Bezugsimpulszuges übereinstimmt* Unterscheiden sich die Impulsfrequenzen, so fühlt dies der Auf-Ab-Zähler und der Parallel-Digital-Analog-ümsetzer 28 ab, so daß auf der Leitung 32 ein Fehlersignal entsteht, das den Stellungsfehler anzeigt. Der Stellungsfehler entspricht der Differenz zwischen der erwünschten Stellung der Last, die durch den Bezugsimpulszug angegeben ist, und der tatsächlichen Stellung der Last, die durch den zweiten Impulszug angegeben ist«

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Eine Ausgleichsschaltung 34 dient zur Erzeugung eines Kompensationssignals auf der Leitung 36, um die Steuer— anordnung zu stabilisieren. Zu diesem Zweck ist ein nicht gezeigter Tachometergenerator an die Last 14 angeschlossen und erzeugt auf der Leitung 38 eine Analogspannung , die der tatsächlichen Drehzahl der Last 14 entspricht. Dieses Betriebsdrehzahlsignal gelangt über die Leitung 38 in die Ausgleichsschaltung 34. Auch der Ausgang des seriellen Digital-Analog-Umsetzers 22, der die erwünschte Lastgeschwindigkeit oder -drehzahl wiedergibt, wird über eine Leitung 40 der Ausgleichsschaltung 34 zugeführt« Die Ausgleichsschaltung kombiniert dann die beiden Signale und erzeugt ein analoges Kompensationssignal auf der Leitung 36.

Die Bezugsspannung auf der Leitung 24, das Positionsfehlersignal auf der Leitung 32 und das Ausgleichssignal auf der Leitung 36 werden in einem Operationsverstärker 42 kombiniert, der dann auf der Leitung 12 ein Analogsteuersignal abgibt, das zur Regelung der Geschwindigkeit cer Last 14 dem Analog-Geschwindigkeitsregler 10 zugeführt wird. Dastiber die Leitung 14 ankommende Signal regelt die Geschwindigkeit der Last so, daß innerhalb einer bestimmten Zeitdauer der durchschnittliche Geschwindigkeitsfiilev Null ist.

Der Bezugsfrequenzgenerator 18 besteht aus einem Kristalloszillator 48 und aus einem Synthesierer 46„ die näher in Fig. 2 erläutert sind_e Der Kristalloszillator 4B erzeugt und normisrt den Bezugsimpulszug, während der Bezugsfrequenzsynthesierer 46 den erzeugten Impulszug normiert und ihn auf eine genau gesteuerte Frequenz verriegelt«, Der Bezugsoszillator 48 enthält einen Kristalloszillator 50# der e^ besonders stabilen und genauen JEmpulsgug liefert« Dieser Impulsausgang gelangt übe^ ein Puffergatter 52 in ein®

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programmietbare Divisionsschaltung 54* Das Puffergatter 52 dient zur Beseitigung der Einwirkung der Schaltkreisbelastung auf die Frequenz, und die Divisionsschaltung 54 hat die Aufgabe, die vom Kristalloszillator 50 erzeugte Frequenz zu normieren. Der Ausgang der Divisionsschaltung 54 ist ein Impulszug mit einer niedrigeren Frequenz als diejenige des Impulszuges aus dem Kristalloszillator 50 und wird dem Bezugsfrequenzsynthesierer 46 zugeführt.

Der Frequenzsynthesierer 46 enthält eine digitale Phasenfrequenz-Vergleichseinrichtung 56, einen Tiefpaßfilter 58, einen sparnungsgesteuerten Oszillator 60 und eine programmierbare Divisionsschaltung 62, um gemeinsam eine Phasenfrequenz-'Verriegelungsschleife zu bilden. Der Ausgang der Divisfonsschaltung 54 gelangt an einen Eingang des Phasenkomparator 56. Der andere Eingang des digitalen Phasenkomparator 56 ist ein Rückkopplungssignal aus der programmierbaren Divisionsschaltung 62. Der Ausgang des Phasenkomparators ist ein Kennzeichen für die Phasendifferenz zwischen dem Ausgang der Divisionsschaltung 54 und dem Ausgang der Divisionsschaltung 62. Das Phasenfehlersignal aus dem Phasenkomparator 56 wird durch den Tiefpaßfilter 58 dem spannungsgesteuerten Oszillator 60 zugeführt, der einen Impulszug ",erzeugt, dessen Frequenz von der Eingangs spannung des Oszillators 60 abhängig ist«

Der Phasenkomparator 56 vergleicht die Phasenlage der Frequenz aus der Divisionsschaltung 54 des Kristalloszilla- tois 48 mit der Phase der Rückkopplungsfrequenz aus der Divisionsschaltung 62. Wenn die Phasenlage der Frequenz der Divisionsschaltung 54 der Phasenlage der Frequenz der Divisionsschaltung 62 voreilt, so ist der direkte Phasenfehler positiv? er ist negativ, wenn die Phasenlage der Divisionsschaltung 62 größer als diejenige der

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Divisionsschaltung 54 ist. Das Phasenfehlersignal wird dem Tiefpaßfilter 58 zugeführt, der das digitale Phasenfehlersignal in eine dem Phasenfehler proportionale Analogspannung umsetzt. Die Analogspannung aus dem Tiefpaßfilter 58 treibt den Spannungsregelosζillatbr 60 an, dessen Ausgang den programmierbaren Divisionsschaltungsn 62 und 64 zugeführtwird, Die Divisionsschaltung 62 bildet die Rückkopplung für die Phasenverriegelungsschleife und enthält mehrere Flügelschalter zur Einstellung des Normierungsfaktors der Divisionsschaltung 62 und damit zur Steuerung der Ausgangsfrequenz der Phasenverriegelungsschleife. Diese Schleife verriegelt die Phase der Ausgangsfrequenz mit der Phasenfrequenz des Kristalloszillators, so daß die von dem spannungsgesteuerten Oszillator 60 erzeugte Frequenz dem Frequenzausgang aus der Divisions- _# schaltung 54 mal dem Normierungsfaktor der Divisionsschaltung 62 entspricht. Der Ausgang des Oszillators 60 liegt der programmierbaren Divisionsschaltung 6A an, die den Bezugsimpülszug weiterhin normiert und die Bezugsfrequenz für die Steueranordnung auf der Leitung 20 erzeugt. Der Bezugsimpulszug auf der Leitung 20 läuft mit einer Frequenz, die die erwünschte Geschwindigkeit der Last kennzeichnet, während jeder Impuls daraus die erwünschte Schrittstellung der Last kennzeichnet. .

Die Bezugsfrequenz auf der Leitung 20 wird über ein UND-Gatter 70 dem seriellen Digital-Analog-Umsetzer 22 zugeführt. Das UND-Gatter 70 wird durch die nachfolgend beschriebene Logik gesteuert. Der Bozugsimpulszng wird durch den Umsetzer 22 in eine Analogspannung umgewandelt, deren Größe der Frequenz des Bezugsimpulszuges proportional und dar.it der erwünschten Geschwindigkeit oder Drehzahl der Last proportional ist« Die Ausgangsgröße aus dem Umsetzer

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gelangt über ein Geschwindigkeitsabgleichpotentiometer 72 zu einer Leitung 24 und zum Verstärker 42. Das Gleichlaufpotentiometer 72 hat die Aufgabe, die Analogausgangsspannung aus dem Umsetzer 22 so zu bemessen, daß sie mit der erwünschten Bezugsspannung der analogen Geschwindigkeitsregelung IO übereinstimmt. Das Analogsignal auf der Leitung 24 besitzt eine Größe, die der erwünschten Geschwindigkeit der Last 14.proportional ist und von der Frequenz des Bezugsimpulszuges abhängig ist. Das Analogsignal auf der Leitung 24 kann man auch als Bezugssignal für die Basisgeschwindigkeit bezeichnen.

Die Bezugsfrequenz auf der Leitung 20 gelangt außerdem in einen Digitalrechner 81, dessen Ausgangssignal auf der Leitung 32 für den Positonsfehler zwischen der erwünschten Position der Last 14 und der tatsächlichen Position kennzeichnend ist. Der Digitalrechner umfaßt eine Antivalenzlogik 80 und einen binären Auf-Ab-Zähler 82, dessen Ausgang einem Digital-Analog-Umsetzer 84 anliegt, der den digitalen Ausgang des Zählers 82 in ein Analogbezugssignal umwandelt, dessen Größe dem Positions fehler proportional ist. Die Bezugsfrequenz gelangt von der Leitung 20 zur Leitung 26 über eine Normierschaltung 74, die die Bezugsfasquenz in eine Frequenz normiert, die sich mit der Ausgangsfrequenz des Codiergerätes verträgt. Der Ausgang des Normiergerätes 74 gelangt an ein UND^xGatter 76, das durch eine weiter unten beschriebene Betriebsartenlogik gesteuert wird, ferner durch ein ODER-Gatter 78 zur Antivalenzlogik 80. Das ODER-Gatter 78 dient zur Verarbeitung von Negativen oder Umkehrimpulsen, falls sich die Last in der entgegengesetzten Richtung bewegt.

Die Antivalenzlogik 80 enthält zwei Impulsrechner 86 und 88, die aus dem Bezugsimpulszug bzw. aus dem Codiergerät Impulse empfangen. Wie erwähnt, ist das Codiergerät mit

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Last 14 verbunden und erzeugt einen Impulszug, in der jede einzelne Impuls eine tatsächliche Schrittstellung der Last wiedergibt und in der die Frequenz der Impulse die tatsächliche Geschwindigkeit der Last wiedergibt. Im allgemeinen ist es erwünscht, daß bei einer mit der erwünschten Geschwindigkeit fahrenden bzw. rotierender Last das Codiergerät jeweils einen Ausgangsimpuls für jeden Impuls des Bezugsimpulszuges erzeugt. Der Normierungsfaktor des Normierungsgerätes 74 wird daher durch die Anzahl der Ausgangsimpulse bestimmt, die das Codiergerät bei einer bestimmten Lastbewegung erzeugt.

Der Impulszug aus dem Codiergerät gelangt über die Leitung 30 dem Impulsrechner 88 der Antivalenzschaltung. Der Bezugsimpulszug wird nach seiner Normierung dem UND-Gatter 76 und dem ODER-Gatter 78 zugeleitet und von dort dem Impulsrechner 86. Die Impulsrechner 86 und arbeiten mit UND-Gattern 90 und 92 zusammen und bilden eine Antivalenzlogik, die verhindert, daß zwei Impulse aus dem Codiergerät und dem Bezugsimpulszug gleichzeitig in den Auf-Ab-Zähler 82 gelangen. Die Antivalenzlogik enthält ferner einen Zweiphasen-Taktgeber und eine Decodierlogik. Der Zweiphasen-Taktgeber 94 besteht vorzugsweise aus einem Johnson-Zähler, der von dem Kristalloszillator über eine Divisionsschaltung 98 und ein Puffergatter angetrieben ist. Der Eingang auf der Leitung 100 zum Johnson-Zähler besteht somit aus einem Impulszug mit konstanter Frequenz, die dem Ausgang des Kristalloszillators 50 proportional ist.

Die aus Taktgeber und Codiergerät bestehende Schaltung stellt sicher, daß keine Taktphase irgend eine?andere Taktphase überlappt und sorgt für aufeinanderfolgende Signale zur Verarbeitung der Impulse in dem Zähler 82. Die Schaltungseinheit 94 «sendet eine Gruppe von Impulsen

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aufeinanderfolgend über die Ausgänge 102, 104, 106 und 1O8. Der Ausgang 102 ist an den Impulsrechner 86 angeschlossen, und der Ausgang 104 ist an eine Klemme des UND-Gatters 9O angeschlossen. Ein Ausgangesignal auf der Leitung 1O2 des Zweiphasen-Taktgebers und Decoders 94 setzt den Impulsverarbeiter 86 in einen Zustand, in dem er einen Impuls aus dem Bezugsimpulszug zu empfangen und zu verarbeiten, während ein Signal auf der Leitung 104 das UND-Glied 90 setzt, so daß der Impulsrechner 86 freigegeben wird und einen Impuls durch das UND-Glied zur Auf währtszählklemme des Zählers 82 schickt.

Die Ausgangsklemme 106 der Zweiphasentaktgeber- und Decoderschaltung 94 ist an den Impulsrechner 88 und die- Ausgangsklemme 108 an das UND-Glied 92 angeschlossen. Ein an der Ausgangsklemme 106 auftretender Ausgangsimpuls bringt den Impulsrechner 88 in einen Zustand, in dem er einen Impuls aus dem vom Codiergerät erzeugten zweiten Impulszug empfängt und verarbeitet, während ein Impuls an der Ausgangsklemme 108 das UND-Glied 92 in einen Zustand versetzt, bei dem der Impulsrechner 88 einen Impuls durch das UND-Glied 92 zur Abwärtszählklemme 112 des Zählers 82 richtet. Die Ausgangsimpulse an den Klemmen 102 und 106 der Schaltung erzeugen somit die Impulse in den Impulsrechnern 86 bzw, 88, und die Impulse an den Ausgangsklemmen 104 und 108 setzen die UND-Glieder 90 bzw. 92, so daß die Impulse durch diese UND-Glieder hindurchgehen und an die Aufwärts- und Abvrertszählklemmen 110 bzw. 112 des Zählers 82 gelangen. Die Ar- · beitswei.5« der Impulsrechner 86 und 88 ist weiter unten im einzelnen beschrieben, wobei schon an dieser Stelle zu bemerken ist, daß die Impulsrechner 86 und 88 einen Teil cer Antivalenzlogik 80 bilden, um das gleichzeitige Auftrete^ von Aufwärts- und Abwärtszählbeträgen an den Klemmen des Zählers 82 zu vermeiden.

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Der Aufwärts-/Abwärts-Zähler 82 enthält eine Digitalzahl, die dem Zeitintegral der Differenz zwischen den Frequenzen des Bezugs- und des zweiten Impulszuges. Das Zeitintegral der Differenz zwischen den Frequenzen der beiden Impulszüge, das das Integral des Geschwindigkeitsfehlers ist, ist ein normiertes Positionsfehlersignal und kennzeichnet die Differenz zwischen der erwünschten Stellung der Last 14, wie sie durch den Bezugsimpulszug wiedergegeben ist und der tatsächlichen Stellung der Last 14 eltsprechend der Anzeige durch den zweiten Impulszug. Der Digital-Ausgang des Zählers 82 wird einem Digital-Analog-Umsetzer 84 zugeführt, der die Digitaldaten aus dem Zähler 82 in eine Analogspannung umsetzt, die dem Positonsfehler zwischen der erwünschten Stellung der Last und der tatsächlichen Stellung der Last proportional ist. Diese Ausgangsspannung wird über ein Trimmerpotentiometer 114 normiert und wird einem Eingang des Verstärkers 42 zugeführt.

Dem Aufwärts-/Abwärts-Zähler 82 ist eine überlauf-Bit-Decodierschaltung 116 zugeordnet, um zu verhindern, daß der Zähler dann in seine Null-Schaltung zurückgesetzt wird, wenn er hinzuzählt und seinen Grenzwert überschreitet. Wenn es sich beim Zähler 82 um einen achtstelligen Wähler handelt, überwacht die Überlaufschaltung den Zählerausgang und verhindert das Hinzuzählen in der Stellung 01111111 und verhindert das Wegzählen bei der Stellung 1000000. Die überlaufdecodierlogik 116 enthält einen Wegzählsperranschluß 118 ₀ der an den Sperranschluß des UND-Gatters 92 angeschlossen ist„ sowie einen Znzähl— Sperranschluß 120, der an die Sperrklemme des UND-Gatters 90 angeschlossen ist. Wenn der Z-ähler 82 seinen maximalen Zuzählbetrag erreicht„ wird von der Ausgangsklemme 120 der Überlauf-Bit-Decodierlogik ein Signal der Sperrklemme des UND-Gatters 90 angelegt, um ein weiteres Aufwärts-

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zählen des Zählers 82 zu verhindern, solange der Zähl-Betrag im Zähler 82 auf seinem Maximum verbleibt. Er- , reicht der Zähler 82 seinen maximalen Wegzählbetrag, so wird von der Ausgangsklemme der tlberlauf-Bit-Decodierlogikder Eingangsklemme des UND-Gatters 92 ein Signal zugeführt, um weitere Wegzähleingänge in den Zähler 82 solange zu verhindern, als sich der Zählbetrag weiterhin auf seinem Maximalbetrag befindet.

Der Zählbetrag im Zähler 82 kennzeichnet den Positionsfehler zwischen der tatsächlichen Lastposition und der erwünschten Laststellung, die dursh den Bezugsimpuls angezeigt wird. Dementsprechend kennzeichnet das Zählersignal auf dem Aufwärts-/Abwärts-Zähler den Positionsfehler, der durch Geschwindigkeitsfehler hervorgerufen worden ist. Dementsprechend führt eine Korrektur des Geschwindigkeitsfehlers nicht notwendigerweise zu einer Korrektur des Positionsfehlers. Wenn die Last 14 eine rotierende Welle ist, deren Drehzahl soweit abnimmt, daß sich die Drehstellung der Welle 20° hinter der erforderlichen Drehstellung befindet und daß dann die ,Drehzahl der Welle auf die erforderliche Drehzahl erhöht wird, so eilt die Welle weiterhin mit 20° hinter der erforderlichen Drehstellung nach, die durch den Bezugsimpulszug bestimmt ist. Dementsprechend isc der Zählbetrag im Zähler 82 für diese Nacheilstellung kennzeichnend, obwohl die Geschwindigkeit inzwischen der gewünschten Geschwindigkeit angeglichen sein kann. Der Zähler 82 wirkt somit als Speicher für die Steueranordnung und gibt die verlorengegangene Stellung durch den Zählbetrag im Zähler 82 an. Somit kann das System kurzzeitig beschleunigt werden, um in der tatsächlichen Drehstellung der Welle um 20° aufzuholen und somit die Übereinstimmung mit der erwünschten Stellung zu erreichen,

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die durch den Bezugsimpulszug definiert ist.

Dem Aufwärts-/Abwärts-Zähler 82 ist eine logische Rückstellschaltung zugeordnet, um den Zähler beim Beginn in seine Null-STellung zu bringen. Die Rückstellschaltung enthält ein erstes Rückstell-Flipflop 91 und einen Schalter 92, bei dessen Betätigung das Flipflop 91 geschaltet wird. Beim Umschalten des.Flipflops 91 wird der Zähler auf Null gestellt, indem sämtliche Dateneingänge zum Zähler 82 geerdet werden. Die Rückstellschaltung wird im allgemeinen beim Anlaufen der Steueranordnung erregt und kann, falls erforderlich, von der Betriebszustandslogik automatisch gesteuert werden, die nachfolgend näher beschrieben ist.

Die Impulsrechner 86 und 88.sind schematisch in Fig. 3 gezeigt. Zur vereinfachten Darstellung ist nur einer der Impulsrechner, nämlich der Impulsrechner 86 dargestellt und im einzelnen beschrieben, da der andere Rechner 88 ihm vollständig identisch ist. Für die Erklärung der Arbeitsweise des Impulsrechners 86 ist die Definitionstabelle entsprechend Fig. 4 wichtig, die den Zustand der Flipflops des Impulsrechners 86 bei verschiedenen Eingängen zeigt. Die Zifferndarstellung Q_n ⁺I in der Definitionstabelle bezeichnet den Zustand der Q-Ausgangskiemme des Flipflops am Ende des nächsten Taktsignals.

Der Impulsrechner 86 umfaßt zwei Flipflops 122 und 124, Des Flipflop 122 empfängt Taktsign^le von der Ausgangsklemme 1O2 des Zweiphaseiv-Taktgebers 94 an der Eingangsklemme Cl sowie Impulse vom Ausgang des ODER-Gatters 78, wobei es sich um Impulse des Bezugsimpulszuges an der Eingangsklemme Jl handelt. Um eine sachgemäße Arbeits-

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weise sicherzustellen, ist die Impulsdauer in dem Bezugsimpulszug wesentlich langer als die Dauer der Taktsignale an der Klemme Cl. Daher ist die Frequenz der Taktimpulse wesentlich größer als die Frequenz de Bezugsimpulszuges. Die Ausgangsklemme Ql des Flipflops 122 ist zusammen mit dem Ausgang 104 des Taktgebers 94 an eine Eingangsklemme des UND-Gatters 90 angeschlossen. Die Eingangsklemme 120 des UND-Gatters 90 ist ein Sperranschluß, den die überlauf-Bit-Decodierlogik 116 zugeordnet ist. Wenn Ql oben ist und ein Taktsignal über die Klemme 104 ankommt und auf der Klemme 120 kein Sperrsignal erscheint, gibt das UND-Gatter 90 über die Klemme 110 einen Ausgang ab, der im Zähler 82 ein Aufwärtszählen veranlaßt.

Nimmtnan. an, daß sämtliche Eingänge und Ausgänge der Flipflops 122 und 124 bei Betriebsbeginn in ihrem unteren Zustand sind, so ergibt sich folgende Arbeitsweise. Zur Zeit T-. sind Q 1, Q2 und Jl in ihrem unteren Zustand, so daß auch Kl sich in seinem unteren Zustand befindet. Darüber hinaus ist zur Zeit T_Q ^ oben ist. Zur Zeit T. gelangt ein Impuls zum Anschluß Jl, so daß Jl oben ist. Kl, Q₁ und Q₂ bleiben jedoch unten, während Q„ oben bleibt. Der der Klemme Jl zugeführte Impuls gelangt auch zur Klemme CL2 des Flip-Flops 124, um dessen gelöschten Zustand zu beseitigen. Zur Zeit T₂ wird der Klemme C des Flip-Flops ein Taktsignal zugeführt. Durch Zuführung eines Taktsignals der Klemme C geht Q₁ nach oben. Dies geht aus der Defini-r tionstat.elle gemäß Fig. 4 hervor, wobei zu diesem speziellen Zeitpunkt Jl hoch ist, Kl unten ist und Cl bei Anlegen des Taktimpulaes nach oben geht. Geht Ql nach eben, so gelangt ein hoher Eingang an den Eingang des UND-Gatters 90. De\ nächste auf dem Impulsrechner 86 einwirkende Taktimpuls kommt aus der Ausgangsklemme 104 des Taktgebers 94, um das UND-Gatter 90 zu setzen und einen Impuls zum Auscang

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des UND-Gatters 90 zuzuführen, da dessen Ql-Eingang hoch ist und an der Klemme 120 keine Sperrimpulse anliegen. Ein Hochzustand auf der Klemme Ql des Flip-Flops 122 bewirkt keinen Tiefzustand auf der Klemme Q2 und keinen Hochzustand von ~Q2. Zur Zeit T₃ wird ein weiterer Taktimpuls der Klemme Cl angelegt* Da Kl hoch od-er oben ist, geht Q. in Abhängigkeit von dem Taktimpuls an der Klemme Cl nach unten und verhindert, daß weitere Impulse über das UND-Gatter 90 ankommen. Wenn Ql nach unten geht, geht auch Kl nach unten, womit der Klemme C2 des Flip-Flops 124 ein Impuls zugeführt wird. Mit diesem Impuls an der Klemme C2 des Flip-Flops 124 geht Q2 nach oben, da J2 aufgrund der vorangehenden Höhe der Q2-Klemme oben ist. Wenn Q2 nach . oben geht, geht auch K2 nach oben, so daß Q2 nach unten geht und somit den Klemmen CLl des Flip—Flops 122 einen Niedrigzustand anlegt, um das Flip-Flop 122 freizugeben. Die Impulsrechner oder die auf den Flip-Flops 122 und bestehende Antivalenzlogik gibt einen Impuls frei zur Zuführung zur Aufwärtszählklemme 110 des Zählers 82 nur in Übereinstimmung mit den Steuerimpulsen, die dem Impulsrechner von dem Taktgeber 94 angelegt werden. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß das Flip-Flop 124 als Rückstell-Flip-Flop für das Flip-Flop 122 wirkt. Die Antivalenzlogik 86 liegt somit vor dem Aufwärts-/Äbwärts-Zähler 82, um einen mehrdeutigen Zustand zu beseitigen, der dann auftritt, wenn gleichzeitig Aufwärts- oder Abwärts-Sählimpulse auftreten. Der Impulsrechner erzeugt zu diesen Zweck für jeden Eingangsimpuls einen synchronisierten Impuls. ⁿamit wird sichergestellt _g daß Aufwärts- urd Abwärts-lmpulse nicht zusammenfallen _f da nur ein Impuls für jeden Eingangsimpuls abgegeben wird₀

Die in Fig. 2 näher gezeigte Kompensationsschaltung 34 enthält eine Absöluflchaltung 132 und einen Operationsverstärker 134. Die analoge Geschwindigkeitsrückkopplung wird vom Tachometergenerator über die Leitung 38 über

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ein Tririimerpotentiometer zu einer Absolutwertschaltung 132 geführt. Die Schaltung 132 wandelt das Wechselstromsignal aus dem Tachometergenerator in ein· Gleichstromsignal, das der tatsächlichen Geschwindigkeit der Last 14 proportional ist. Dieses Signal wird dem Invertereingang des Operationsverstärkers 134 zugeführt. Das Basisgeschwindigkeitssianal von der Leitung 24 wird der positiven Eingangsklemme des Operationsverstärkers 134 über die Leitung 40 zugeführt. Das am Ausgang des Verstärkers 134 erscheinende Kompensationssignal ist ein Geschwindigkeitsfehlersignal, das den Unterschied zwischen der tatsächlichen Geschwindigkeit, wie sie vom Tachometergenerator abgefühlt wird, und der erwünschten Geschwindigkeit wiedergibt, die von dem Basisgeschwindigkeitssignal auf der Leitung 24 ermittelt wird. Das Geschwindigkeitsfehlersignal wird über einen Dämpfuhgskreis mit dem Potentiometer 36 uid dem Kondensator 38 angelegt. Der Kondensator 138 und das Potentiometer 136 des Dämpfungskreises dienen zur Differenzierung des Geschwindigkeitsfehlers, um ein Beschleunigungssignal über die Leitung 36 abzugeben. Das Beschleunigungssignal auf der Leitung 36 gelangt zum Operationsverstärker 42 und bewirkt dessen Stabilisierung.

Der Operationsverstärker 142 erhält drei Signale zugeführt. Die Signale sind ein Ausgleichssignal, das die Ableitung des Geschwindigkeitsfehlers zwischen der tatsächlichen Geschwindigkeit der Last und der erwünschten Lastgeschwindigkeit ist, ferner ein Basisgeschwindigkeitssignal, das für die erwünschte Lastgeschwindigkeit kennzeichnend ist, und ein Positionsfehlersignal, das für den Unterschied zwischen der tatsächlichen Laststellung unddsr erwünschten Laststellung kennzeichnend ist. Der Operationsverstärker 142 verarbeitet die Signale und erzeugt auf der Leitung 12 eine Analogspannung, die der Analoggeschwindigkeitssteuerung 10 zugeführt wird, um die Last 14 entsprechend dem Signal auf der Leitung 12 anzutreiben.

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Das auf der Leitung 1.2 auftretende Signal, das der Analog-" geschwindigkeitssteuerung 10 zugeführt wird, regelt die Geschwindigkeit der Last 14 so, daß in der Geschwindigkeit ein Abweichungsfehler vom Wert Null entsteht. Die Steueranordnung gewährleistet eine vollständige Geschwindigkeitregelung, so daß in der Geschwindigkeit eine Null-Abweichung aufrechterhalten werden kann. Die dynamischen Geschwindigkeits- und Positionsfehler der Anordnung sind Funktionen mechanischer Beschränkungen, wie z.B. das .Verhältnis von Drehmoment zu Trägheitsmasse und Lastmomentanwendungen. Die Anordnung kann auch als Positoniersystem angewendet werden, da das der Analoggeschwinaigkeitssteuerung zugeführte Signal dahingehend wirkt, den Positionsfehler auf einen Kleinstwert zu bringen, aber keinen durchschnittlichen Positions-Null-Fehler gewährleistet. Die Positonssteuerung, die mit dieser Anordnung durchgeführt werden kann, ist vom Wirkungsgrad der Anordnung abhängig. Je größer der Wirkungsgrad bzw. die Verstärkung, desto besser kann die Positionsüberwachung durchgeführt werden. Würde in der Anordnung die Verstärkung unendlich, so ließe sich ein Positions-Null-Fehlersignal erreichen. Eine unendliche Verstärkung würde jedoch zu einem instabilen System führen. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit kann man die Steueranordnung auf vielen verschiedenen Gebieten als Positionierungseystem oder als Drehzahlregelsystem anwenden. Ein Anwendungsbeispiel besteht z.B. in Verbindung mit einem Wirbelstromantrieb, wie er in der eingangs genannten US-Patentschrift gezeigt ist. Die Anordnung kann mit einem Gleichstromantrieb, mit einem Antrieb veränderlicher oder einstellbarer Frequenz oder anderen Arten von analoger Geschwindigkeitssteuerung bei nur geringen Abänderungen benutzt werden, um eine angemessene Kompensation zur Stabilisierung zu erhalten.

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Die Betriebsartsteuerung nach Fig. 5 stellt eine Hilfsfunktion dar, die die Betriebsweise der Anordnung festlegt. Wie weiter oben erklärt, sind bestimmte Gatter, die die UND-Glieder 70 und 76 je nach der Betriebsweise durch die Betriebsartsteuerung programmiert. Die Betriebsartsteuerung kann in die Anordnung Operationen wie Anhalten, Laufen, Beschleunigen usw. einführen. Die Betriebsartsteuerung nach Fig. 5 enthält einen Betriebsarttaktgeber 140 mit Betätigungsknöpfen für eine der jeweils erwünschten Betriebsarten. Der Ausgang aus dem Taktgeber ist über mehrere Binärschalter 141, 143 und 145 angeschlossen, die jeweils die Betriebsdrehzahl, die Schleppdrehzahl und die Stoppdrehzahl der Maschine einstellen. Der Ausgang der Schalter ist über Diodenmatritzen 147 an den Bezugsfrequenzsynthesierer angeschlossen, um den Synthesierer so zu programmieren, daß er eine genaue Bezugsfrequenz während der unterschiedlichen Betriebsarten der Maschine erzeugt. Die Betriebsartsteuerung ist ferner in der Lage, die Bezugsfrequenz ein- und auszuschalten und besitzt eine Einrichtung zur Verarbeitung von Umkehrimpulsen aus einem auf die Richtung ansprechenden Aufnehmer, so daß der Aufwärts-/Abwärts-Zähler 82 auch relative Antriebsstellungen in dem Fall festhalten kann, daß eine Umkehr in der Antriebsrichtung stattfindet.

Fig. 6 und 7 sind Übersichten über den Aufbau der Bezugsfrequenzsynthesierer, wenn der gesteuerte Geschwindigke.ltsantrieb bei einer Mehrzahl von Antriebseinheiten Anwendung findet. Gemäß Fig. 6 sind die Antriebseinheiten 15C, 152 und 156 zueinander parallel angeordnet und Bezugsfrequenzsynthesierern 58, 160 bzw. 162 zugeordnet. Bei Anwendung der Parallelanschlüsse ergibt sich, daß die gleiche Bezugsfrequenz aus einem Hauptzugssynthesierer 46 den einzelnen Synthesierern angelegt wird. Somit laufen alle Synthesierer

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mit der gleichen Frequenz. Die Bezugssynthesierer 158, und 162 normieren dann die Hauptfrequenz aus dem Synthesierer 46 so,daß sie für die jeweiligen Antriebseinheiten 150, 152 und 156 stimmen. Auf diese Weise erhält jede Antriebseinheit eine Frequenz zugeführt, die von dem Hauptbezugssynthesierer 46 ,und den der jeweiligen Antriebseinheit zugeordneten Bezugssynthesierer abhängig ist..

Entsprechend Fig. 7 sind die Bezugssynthesierer 158, und 162 in Reihe geschaltet. Bei dieser Ausführungsform sendet der Hauptbezugssynthesierer 46 eine Frequenz zum Bezugssynthesierer 158, der diese Frequenz normiert und dem gesteuerten Antrieb 150 zuführt. Die dem gesteuerten Antrieb zugeführte Frequenz gelangt auch zum Bezugssynthesierer 160. Der iTynthesierer 160 normiert dann die angelegte Frequenz und gibt sie an einen frequenzverriegelten Geschwindigkeitsantrieb 152 weiter. Die dem Antrieb 152 zugeführte Frequenz wird auch dem Bezugssynthesierer 162 zugeführt. Auch dieser Synthesierer normiert diese Frequenz und führt sie dem gesteuerten /antrieb 156 zu. Die Frequenz, die gemäß Fig. 7 dem gesteuerten Antrieb 152 zugeführt wird, hängt von dem Normierungsfaktor des Bezugssynthesierers 158 und dem Normierungsfaktor des Bezugssynthesierers 160 ab. Darüber hinaus ist die dem gesteuerten Antrieb 156 zugeführte Frequenz von den Normierungsfaktoren der Synthesierer 158, 160 und 162 abhängig. Diese Serienschaltung der Bezugssynthesierer führt zu einer Betriebsweise, bei der, falls das Verhältnis in einem der Synthesierer geändert wird, die einem der gesteuerten Antriebe angelegte Frequenz, die diesem Synthesierer folgt, ebenfal^ geändert wird.

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Gemäß der Erfindung wird somit ein verbesserter gesteuerter Geschwindigkeitsantrieb vorgeschlagen, mit dem die Geschwindigkeit einer getriebenen Last so geregelt werden kann, daß der durchschnittliche Geschwindigkeitsfehler Null ist. Es wird ein Bezugsfjsquenzgenerator angewendet, der eine stabile Bezugsfrequenz in Form eines Impulszuges erzeugt, der so normiert oder normalisiert werden kann, daß jeder Einzelimpuls für eine erwünschte Laststellung kennzeichnend ist, während die Frequenz der Impulse für die erwünschte Lastgeschwindigkeit kennzeichnend ist. Der Bezugsimpulszug wird einem seriellen Digital-Analog-Umsetzer zugeführt, der den digitalen Bezugsimpulszug aufnimmt und eine Analogbezugsspannung erzeugt, deren Größe die erwünschte Lastgeschwindigkeit kennzeichnet. Der Bezugsimpulszug gelangt außerdem an einen Aufwärts-/ Abwärts-Zähler über eine Antivalenzlogik. Dem Zähler ist eine Rückkopplungsschleife zugeordnet, auf der ein Impulszug von einem Codiergerät erzeugt wird, das auf der Last befestigt ist, wobei die Impulse des von dem Codiergerät erzeugten Impulszuges für die tatsächliche Laststellung kennzeichnend sind und wobei die Frequenz des Impulszages für die tatsächliche Lastgeschwindigkeit kennzeichnend ist. Der Aufwärts-/Abwärts-Zähler wirkt als Digitalsummierer und erzeugt ein Positionsfehlersignal, das den Unterschied zwischen dar tatsächlichen Stellung der Last und der erwünschten Stellung der Last anzeigt. Außerdem ist eine Ausgleichsschaltung vorgesehen, die den Unterschied zwischen der erwünschten Laststellung , die durch den Bezugsimpulszug vorgegeben ist, und der tatsächlichen Laststellung, die von einem Tachometergenerator abgefühlt wird, ermittelt und ein analoges Geschwindigkeitsfehlersignal erzeugt, das differenziert wird, um ein zur STabilisierurg der Steueranordnung verwendetes Beschleunigungssignal zu erzeugen. Das analoge Geschwindigkeitsfehlersignal, das Basisgeschwindigkeitssignal, und das Positionsfehlersignal

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werden in einem Operationsverstärker summiert und einer Analoggeschwindigkeitssteuerung zugeführt, um die Geschwindigkeit und die Position der Last in Abhängigkeit von dem analogen Steuersignal zu regeln. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine äußerst genaue Regelung eines Geschwindigkeitsantriebes möglich, bei der der durchschnittliche Nettofehler der Geschwindigkeit gleich Null ist, wobei die Anordnung auch als Positionsabftihlsystem verwendbar ist, wenn der Ausgang des Aufwärts-/ Abwärts-Zählers als kennzeichnend für den Positionsfehler ist und dazu beiträgt, die tatsächliche Stellung der Last mit der erwünschten Laststellung in übereinst-immung zu halten·

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Claims

Patentansprüche

1·) Steueranordnung für einen Antrieb mit regelbarer Geschwindigkeit mit einer getriebene« Last, gekennzeichnet durch einen Generator (18) zur Erzeugung eines Bezugs-. impulszuges, in dem jeder Einzelimpuls für eine erwünschte Schrittstellung der Last kennzeichnend ist und in dem die Frequenz für eine gewünschte Lastgeschwindigkeit kennzeichnend ist, durch eine Abfülleinrichtung zur Ermittlung der tatsächlichen Stellung und Geschwindigkeit der Last und zur Erzeugung eines zweiten Impulszuges, in der jeder Einzelimpuls für eine tatsächliche Stellung der Last und die Frequenz der Impulse für die tatsächliche Lastgeschwindigkeit kennzeichnend sind, durch eine digitale Summiereinrichtung zum Summieren von Impulsen des Bezugs— impulszuges und der Impulse des zweiten Impulszuges sur Frzeugung eines Positionsfehlersignals, das für d«?n Positionsfehler zwischen der tatsächlichen Laststellung und der erwünschten Laststellung kennzeichnend ist, und durch eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung (10), die auf das Fehlersignal anspricht, um die Lastgeschwindigkeit so zu ändern, daß die Last im wesentlichen mit dar erwünschten Geschwindigkeit angetrieben wird.

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2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kristalloszillator (50) vorgesehen ist, um einen Impulszug mit konstanter Frequenz zu erzeugen, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die Impulse des Impulszuges zu normieren oder zu normalisieren»
3. Steueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung außerdem einen digitalen Phasenkomparator (56) aufweist, der auf den normierten Impulszug konstanter Frequenz anspricht, einen spannungs- . gesteuerten Oszillator (60) zur Erzeugung des Bezugsimpulszuges, und eine Rückkopplungsschleife vom Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators zum digitalen Phasenkomparator, wobei die Rückkopplungsschleife eine programmierbare Divisionsschaltung zur Normierung des Rückkopplungssignals enthält, wobei der digitale Phasenkomparator (56) die Phase des normierten Impulszuges konstanter Frequenz mit der Phase des Rückkopplungssignals, auf dem spannungsgesteuerten Oszillator vergleicht und ein Phasenfehlersignal erzeugt, das für die Abweichung zwischen der Phasenlage des Impulszuges konstanter Frequenz und des Rückkopplungsignals kennzeichnend ist, und wobei das Phasenfehlersignal den spannungsgesteuerten Oszillator zur Erzeugung* des Bezugsimpulszvges antreibt.
4. Steueranordnung nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet _f daß die Generatoreinrichtung außerdem eine weitere programmierbare Divisionsschaltung enthält,, ,die an den Ausgang des spani'iungsgesteuerten Oszillators angeschlossen isty um den Bezugsimpulszug zu normleren.

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5. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 4aß die digitale Summiereinrichtung einen Aufwärts-/ Abwärts-Zähler (82) mit einem Aufwärtszähleingang und einem AbwärtsZähleingang aufweist, daß einer der Zählereingänge mit Impulsen beaufschlagt ist, die für die Frequenz des Bezugsimpulszuges kennzeichnend sind, während die anderen Klemmen mit Impulsen beaufschlagt sind, die für die Frequenz des zweiten Impulszuges kennzeichnend sind, und daß der in" dem Zähler aufgelaufende Zählbetrag für den Positionsfehler zwischen der tatsächlichen Stellung der Last (14) und der erwünschten Stellung der Last kennzeichnend ist und das Positionsfehlersignal erzeugt.
6. Steueranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufwärts-/Abwärtszähler (82) eine Antivalenzlogik (Anticoincidenc-Logik) zugeordnet ist, um das gleichzeitige Auftreten von Aufwärts- und Abwärtszählimpulsen an den Klemmen des Zählers zu vermeiden.
7. Steueranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antivalenzlogik (80) einen ersten Impulsrechner (86) aufweist, dessen Eingang der Bezugsimpulszug zugeführt wird, dem ein erstes Gatter zugeordnet ist und dessen Ausgang an eine der Eingangsklemmen des Aufwärts-/ Abwärts-Zählers 82 angeschlossen ist, daß ferner ein zweiter Impulsrechner (88) vorgesehen ist,dessen Eingang dem zweiten Impulszug zugeordnet ist, dem eine zweite Gattereinrichtung zugeordnet ist und dessen Eingang an die andere Eingangsklemme des Zählers angeschlossen ist, und daß ein Taktgeber (94) vorgesehen ist, um der Reihenfolge nach die ersten und zweiten Inpulsrechner (86, 88) und die ersten und zweiten Gattereinrichtungen (76, 78) zu aktivieren und damit die Aufwärts- und Abwärtsbeträge dem Zähler der Reihenfolge nach zuzuführen und eine

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gleichzeitige Zuführung zusammenfallender Impulse zum Zähler zu verhindern.
8. Steueranordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Überfluß-Bit-Decodierlogik (116) zur Sperrung der Zuführung von Impulse an die Eingangsklemmen des Zählers (82), wenn der Zähler einen vorbestimmten Maximal- oder Minimalwert erreicht.
9. Steueranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufwärts-/Abwärtszähler (82) eine Uberlauf-Bit-Decodierlogik (116) zugeordnet ist, die mit einem Abwärtszähl-Sperranschluß an einem Gatter .(92) und mit einem Aufwärtszähl-rSperranschluß (120) an dem anderen Gatter (90) anliegt, um den überlauf des Zählers (82) und dessen Rückstellung auf Null zu vermeiden«
10« Steueranordnung nach Anspruch l_t dadurchgekennzeicnnet„ daß eine Kompensationsschaltung (116) zur Erzeugung eines Ausgleichssignals vorgesehen ist sowie eine Einrichtung (42) zur Zuführung des Ausgleichssignals zur Geschwindigkeitssteuereinrichtung (1O)₀
11. Steueranordnung nach Anspruch 1O^ dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Abfühleinrichtung zur Ermittlung der tatsächlichen Geschwindigkeit der Last (14) vorgesehen ist, und daß die Ausgleichsschaltung (34) eine Einrichtuno enthält, um die erwünschte Lastgeschwindigkeit entsprechend dem Bezugsimpulszug mit der tatsächlichen Lastgesciiwindigkeit entsprechend der Ermittlung der zweiten Abfühleinrichtung zu vergleichen und ein Geschwindigkeitsfehlerslgnal zu erzeugen, das für den Unterschied zwischen dec tatsächlichen Geschwindigkeit und der erwünschten Geschwindigkeit kennzeichnend ist.

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12. Steueranordnung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsschaltung (34) außerdem eine Einrichtung zum Differenzieren des Geschwindigkeitsfehlerssignals und zur Erzeugung eines Beschleunigungskompensationssignals enthält, das zur Stabilisierung der Anordnung der Geschwindigkeitssteuereinrichtung (10) zugeführt wird.
13. Steueranordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine auf den Bezugsimpulszug ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines Geschwindigkeitsbezugssignals, das für die erwünschte Geschwindigkeit der Last kennzeichnend ist und der Geschwindigkeitssteuereinrichtung (10) zugeführt wird.
14. Steueranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühleinrichtung ein der Last (14) zugeordnetes Codiergerät enthält, das den zweiten Impulszug erzeugt, in dem jeder Impuls für eine vorbestimmte Bewegungsgröße der Last kennzeichnend ist und dadurch eine vorbestimmte Schrittstellung der Last kennzeichnet_? während die Frequenz der Impulse der Geschwindigkeit der Last proportional ist.
15. Steueranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abfühleinrichtung einen Tachometergenerator in Zuordnung zur Last (14) aufweist.
16. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Umwandlung des Bezugsimpulszuges in ein analoges Geschwindigkeitsspannungs~ signal entsprechend der erwünschten Lastgeschwindigkeit, durch einen Komparator zum Vergleich des für die erwünschte Geschwindigkeit kennzeichnenden Geschwindigkeitssignal mit einem die tatsächliche Lastgesc.hwindigkeit kennzeichnenden Analogsignal und zur Erzeugung eines analogen Geschwindigkeitsfehlersignals, eine Einrichtung zum Differenzieren des Geschwindigkeitsfehlersignals zur Erzeugung eines

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Beschleunigungskompensationssignales, und durch eine Einrichtung zum Kombinieren des Kompensationssignals vnd des für die erwünschte Geschwindigkeit kennzeichnenden Analogsignal, um ein Analogsteuersignal zu erzeugen, auf das die Geschwindigkeitssteuereinrichtung (10) anspricht.
17. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Summiereinrichtung einen Aufwärts-/Abwärts-Zähler (82) mit einem Aufwärtszähleingang (110) und einem Abwärts-Zähleingang(112) aufweist, wobei über den einen Eingang für die Frequenz des Bezugsimpulszuges kennzeichnende Impulse und über den anderen Eingang'für die Frequenz des zweiten Impulszuges kennzeichnende Impulse ankommen, und wobei der Zählerbetrag für einen Positionsfehler zwischen der tatsächlichen Stellung der Last und der erwünschten Stellung der Last kennzeichnend ist.
18. Logische Antivalenzschaltung für eine Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verarbeitung erster und zweiter Impulszüge und zur Verhinderung, daß Impulse der ersten und zweiten Impulszüge gleichzeitig am Auf wärts-/Abwärtszähler eintreffen, gekennzeichnet durch einen Taktgeber mit mindestens vier Ausgangsklemmen, über die der Taktgeber nacheinander Impulse abgibt, durch ein erstes Flip-Flop (122), das sich normalerweise in einem Anfangs- oder Ruhezustand befindet und erste, zweite und dritte Eingangsklemmen (Jl, Cl, Kl) und wenigstens eine Ausgangsklemme (Ql) aufweist, wobei die erste Eingangsklerome Taktimpulse von der ersten Taktgeberausgangsklemme

empfängt, die zweite Eingangsklemme Impulse aus dem ersten Impulszug empfängt, über die das flip-Flop (122) in seinen zweiten Zustand gelangt, ferner durch ein zweites Flip-Flop (124), das sich normalerweise in seiner Ruhe- oder Anfangsstellung befindet und erste, zweite Und dritte Eir.gangs-

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klemmen (J2, C2, K2) und mindestens eine Ausgangsklemme (Q2) aufweist, wobei der ersten Eingangsklemme Taktimpulse aus der dritten Taktgeberausgangsklemme zugeführt werden und die zweite Eingangsklemme Impulse des zweiten Impulszuges empfängt, die das Flip-Flop (124) in seine zweite Stellung überführen, durch ein drittes Flip-Flop, das an die Ausgangsklemme des ersten Flipflops angeschlossen ist, durch ein viertes Flip-Flop, das an die Ausgangsklemme d2s zweiten Flip-Flops angeschlossen ist, durch eine ersta Gattereinrichtung, die an die Ausgangsklemme des ersten Flipflops und an den zweiten Ausgang der Taktgebereinrichtung angeschlossen ist, durch eine zweite Gattereinrichtung, die an die Ausgangsklemme des zweiten Flip-Flops und an die vierte Ausgangsklemme des Taktgebers angeschlossen ist, wobei der erste Taktgeber über seinen Ausgang einen ersten Impuls erzeugt, wenn er sich in seiner zweiten Stellung befindet und seiner Eingangsklemme ein Taktimpuls zugeführt wird, wobei der erste Impuls der ersten Gattereinrichtung und dem dritten Flip-Flop zu dessen Umschaltung zugeführt wird, wobei das dritte Flip-Flop mit einem Ausgang an den dritten Eingang des ersten Flip-Flops angeschlossen ist, um das erste Flip-Flop in seine Ausgang-sstellung zurückzuführen, wenn das dritte Flip-Flop kippt, wobei das dritte Flip-Flop in seine Ausgangsstellunc zurückkehrt, wenn das erste Flip-Flop in seine Ausgangsstellung gelangt, wobei das zweite Flip-Flop einen zweiten Impulsen seinem Ausgang erzeugt, wenn es sich in dem zweiten Zustand befindet und seiner ersten Klemme ein Taktimpuls angelegt wird, wobei der zweite Impuls der zweiten Gattereinrichtung und der zweiten Einrichtung zum Empfang der Impulse angelegt wird, wenn die zweite Gattereinrichtung einen Taktimpuls von der vierten Ausgangsklemme des Taktgebers zugeführt erhält und soweiter.

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