DE2358796A1 - Vorrichtung zur digitlen ueberwachung von messwertenphysikalischer groessen - Google Patents
Vorrichtung zur digitlen ueberwachung von messwertenphysikalischer groessenInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16528—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values using digital techniques or performing arithmetic operations
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Description
PATENTANWALT DR.-ING. KLAUS DURM
KARLSRUHE FELIX-MOTTL-STRASSE 1 a TELEFON 590455
KARLSRUHE FELIX-MOTTL-STRASSE 1 a TELEFON 590455
2358798
R 1439/73
12. November 1973
ROLO - Electronic '
Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Durmersheim
7552 Durmersheim
Postfach 1244 .
Postfach 1244 .
Vorrichtung zur digitalen Überwachung von Meßwerten
physikalischer Größen
physikalischer Größen
Es handelt sich im Folgenden um eine Vorrichtung zur digitalen Überwachung von Meßwerten physikalischer Größen in
Abhängigkeit von einer vorgebbaren prozentualen Toleranz,' bestehend aus mehreren elektronischen,aus Logikschaltkreisen zusammengesetzten Funktionsgruppen, mit einer die Istwerte der physikalischen Größen aufzählenden dekadischen
Zähleinrichtung, einer Sollwerteingabeeinrichtung, einer
Toleranzeingabeeinrichtung sowie Anzeigeeinrichtungen
und/oder Ausgabespeichern, die an einer gemeinsamen Datensammelschiene liegen.
Abhängigkeit von einer vorgebbaren prozentualen Toleranz,' bestehend aus mehreren elektronischen,aus Logikschaltkreisen zusammengesetzten Funktionsgruppen, mit einer die Istwerte der physikalischen Größen aufzählenden dekadischen
Zähleinrichtung, einer Sollwerteingabeeinrichtung, einer
Toleranzeingabeeinrichtung sowie Anzeigeeinrichtungen
und/oder Ausgabespeichern, die an einer gemeinsamen Datensammelschiene liegen.
Die vorgeschlagene Vorrichtung findet überall dort Anwendung,
wo physikalische Größen wie zum Beispiel elektrische Ströme, Durchflußmengen von Flüssigkeiten oder Gasen, Leistungen,
Temperaturen, Drücke, Drehzahlen usw. laufend gemessen
und auf Einhaltung eines festgelegten Sollwertes
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innerhalb einer vorgegebenen Toleranz überwacht werden müssen. Die Vorrichtung eignet sich zum Einsatz in Fertigungsbetrieben,
in Schaltwerken sowie in Laboratorien.
Die Messung physikalischer Größen mit Hilfe zeitlich gesteuerter Torschaltungen und elektronischen Zählern mit
digitalen Anzeigen gehört seit längerem zum Stand der Techniki, Es sind auch solche Einrichtungen bekannt, welche
die Überwachung eines Meßwertes in Abhängigkeit einer vorgegebenen Toleranz in Beziehung zu einem festgelegten
Sollwert erlauben, die hierzu neben den Meßvorrichtungen mit geeigneten Eingabeeinrichtungen und Vergleicherschaltungen
versehen sind, die beim Erreichen bzw. dem Überoder Unterschreiten der eingegebenen Werte einen-Schalt—
oder Steuerbefehl ausgeben. Bei diesen sogenannten Grenzwertgebern
muß zur Überwachung jeweils sowohl der obere wie der untere Grenzwert getrennt an den Eingabeschaltern
eingestellt werden, dies ist von Nachteil, weil hierbei leicht Einstellfehler gemacht werden können; und.ist ein
vorgegebener Sollwert mit einer in Prozent festgelegten positiven und negativen Toleranz zu überwachen, so müssen
jeweils zuvor noch die an den beiden Eingabeschaltern einzustellenden Grenzwerte ausgerechnet werden. Einstell- und
Rechenfehler können aber unter Umständen schwerwiegende Folgen nach sich ziehen, wenn falsche Grenzwerte oder unzutreffende
Toleranzen vorgegeben werden und die physikalischen Größen deshalb Werte annehmen, denen die technischen
Einrichtungen nicht gewachsen sind; es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, Grenzwertgeber an Rechenanlagen anzuschließen.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Überwachung von physikalischen Meßwerten in Abhängigkeit
von einer vorgebbaren Toleranz zu konzipieren, die in ein Schalttafel-Normgehäuse eingebaut werden kann, die
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preiswert herstellbar und leicht zu bedienen ist und bei der Einstellfehler weitgehend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird an einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art gelöst durch ein an die Datensammelschiene angeschaltetes, die absolute Toleranz des Sollwertes aus
dem eingegebenen Sollwert und der eingegebenen prozentualen Toleranz .errechnendes, die errechnete absolute Toleranz
zum eingegebenen Sollwert addierendes und subtrahierendes Rechenwerk, ein zur Steuerung des Rechenwerkes dienendes
Rechenzyklusεteuerwerk, einen die im Rechenwerk errechnete
absolute Toleranz speichernden Toleranzspeicher sowie einen zum Vergleichen des aufgezählten Istwertes mit
dem um die absolute Toleranz vermehrten bzw. verminderten Sollwertes vorgesehenen Vergleicher. Diese vier vorgeschlagenen
Punktionsgruppen bilden zusammen einen einfachen Rechner, welcher aus der in Prozent eingegebenen Toleranz
und dem eingegebenen Sollwert den oberen und den unteren Grenzwert errechnet und dann mit dem auf bekannte Weise gemessenen
Istwert vergleicht. Dies ermöglicht den Aufbau einer Überwachungsvorrichtung, bei welcher zur Durchführung
der vorgesehenen Überwachungsaufgäbe lediglich der
Sollwert und die prozentuale Toleranz eingegeben werden müssen und das bedeutet einfachste Bedienung, wobei Fehler
nahezu ausgeschlossen sind, weil vom Bedienungspersonal vor der Eingabe keine Berechnungen angestellt werden
müssen und die eingestellten Werte jederzeit durch Ablesung von Sollwert und Toleranz kontrolliert werden
können.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorgeschlagenen
Vorrichtung, welche für die Überwachung von vierstelligen Istwerten in Abhängigkeit von einstelligen prozentualen
Toleranzen vorgesehen ist, besteht das als serieller Dekadenrechner aufgebaute Rechenwerk aus drei vom Rechen-
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zyklussteuerwerk gesteuerte, an der Datensammelschiene
liegenden 4-Bit-Eingangsspeichern, zwei nachfolgenden
4-Bit-Volladdierern, je einem diesen nachgeschalteten 4-Bit-Ergebnisspeicher und je vier nachfolgenden UND-Gattern.
Dieses Rechenwerk besitzt einen sehr einfachen Aufbau. An Stelle einer Multiplikation führt es eine Kettenaddition
aus, wobei der Multiplikator bestimmt, wie oft der Multiplikant addiert wird. Da im vorliegenden
Falle der Multiplikator nur einstellig ist, können die erforderlichen Multiplikationen in vertretbaren Rechenzeiten
durchgeführt werden.
Bevorzugt enthält das Rechenzyklussteuerwerk einen voreinstellbaren
4-Bit-Zähler und einen eine 5-Bit-Eingangsadresse
und 8 Ausgangskanäle aufweisenden Festwertspeicher.
Aus Gründen der Anpassung an das dekadenparallel arbeitende Rechenwerk besteht der Toleranzsspeicher aus vier
in Reihe geschalteten 4-Bit-Speiehern und vier nachfolgenden
UND-Gattern.
Der Vergleicher weist bevorzugt ein zum Vergleich von zwei 4—Bit—Binärzahlen vorgesehenes Vergleicherelement
auf, an dessen beiden Vergleichseingängen die Ausgänge zweier an die Datensammelschiene angeschlossener 4-Bit-Eingangsspeicher
liegen, und dem ein 3-Bit-Zwischenspeicher nachgeschaltet ist, welchem ein zweiter 3-Bit-Zwischenspeicher
sowie zwei zur Anzeigevorrichtung führende, ausgangsseitig mit einem ODER-NICHT—Gatter in Verbindung
stehende I-Bit-Ausgangsspeicher folgen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist als Sollwerteingabeeinrichtung ein vierstelliger Sollwerteingabeschalter
in Gestalt eines von Hand ein — stellbaren Dekaden - Codierschalters vorgesehen, und
als Toleranzeingabeeinrichtung ist ein einstelliger ToIe-
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ranzelngabeschalter in Gestalt eines ebenfalls von Hand
einstellbaren Dekaden—Codierschalters vorgesehen.
Als Anzeigevorrichtung für den Istwert kann eine 7-Segment-Anzeige
dienen.
Nach einem weiteren Merkmal ist bei der Überwachungsvorrichtung als Anzeigevorrichtung für die Einhaltung und
Überschreitung der vorgegebenen Toleranz ein oberer Anzeigekeil, ein unterer Anzeigekeil sowie ein dazwischen angeordneter
Anzeigepunkt vorgesehen. Diese dreiteilige Anzeigevorrichtung ist an den Ausgang des Vergleichers angeschlossen
und wird vom Vergleicher gesteuert. Sie lässt eine sehr einfache optische Überwachung der Messgröße zu;
der obere und der untere Anzeigekeil dienen zur Signalisierung der Überschreitung bzw. Unterschreitung der Grenzwerte,
der Anzeigepunkt zur Meldung, dass der Istwert innerhalb der Toleranz liegt.
Vorzugsweise sind der Sollwerteingabeschalter und der Toleranzeingabeschalter
sowie die 7-Segment—Anzeige und die beiden Anzeigekeile mit dem Anzeigepunkt dicht nebeneinander
auf ;einer Frontplatte angeordnet. Bei dieser Anordnung lassen sich Sollwert, Istwert, zugelassene Toleranz und
eine signalisierte Überschreitung der Toleranzgrenze mit einem Blick erfassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 die Vorrichtung zur digitalen Überwachung, blockschematisch
dargestellt?
Figur 2 ein Blockschaltbild des Rechenwerkes, des Rechenzyklussteuerwerkes,
des Toleranzspeichers und des Vergleichers;
Figur- 3 die Frontplatte der Vorrichtung mit den Eingabe-
und Anzeigeeinrichtungen.
Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu überwachenden Meßwerte physikalischer Größen werden in Gestalt von mittels
eines externen Impulsgebers 1 (vgl. Figur 1) erzeugter Folgen von Eingangsimpulsen über eine Anpasschaltung 2 einem
Impulsverdoppler 3 zugeführt. Durch den Impulsverdoppler 3 wird die Anzahl der erforderlichen Eingangsimpulise halbiert,
dies erlaubt einen gröberen mechanischen Aufbau des Impuls— gebers 1 - beispielsweise der an einer nicht dargestellten
Maschine zur Überwachung der Drehzahl angeordneten1
Nocken, welche· einem Abtaster gegenüberstehen -,es erniedrigt die bei der Übertragung der Eingangsimpulse zu
berücksichtigende Grenzfrequenz und führt dadurch zu Kosteneinsparungen. Die am Ausgang des Impulsverdopplers 3
anstehenden Impulse werden einer vierstelligen dekadischen Zähleinrichtung 4 zugeführt und dort aufgezählt.
Von einem Grundfrequenzgeber 5 wird entweder die Netzfrequenz oder die Frequenz eines selbständigen Quarzoszillators
einem Frequenzteiler 6 zugeführt. Dieser Frequenzteiler 6 kann entsprechend der Anzahl von Impulsen je physikalischer
Größe, z.B. Umdrehungen, Meter, Liter, entsprechend der geforderten Zeiteinheit, z.B. Sekunden, Minuten, Stunden
sowie der Zeitdauer der Meßzyklen programmiert werden. Am Ende jedes Meßzyklus gibt der Frequenzteiler 6 ein
Signal an einen Steuerimpulserzeuger 7.
Der Steuerimpulserzeuger 7 veranlasst zuerst die Übernahme
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des aktuellen Zählerstandes des Dekadenzählers 4 in einen Anzeigespeicher 8 und zugleich über einen Decoder 9 in
eine Ziffernanzeige .10. Diese Ziffernanzeige 10 besteht aus einer vierstellig ausgebildeten 7-Segment-Anzeige 11,
wie sie in Figur 3 dargestellt ist. Die Ziffernanzeige zeigt mit Hilfe der 7-Segment-Anzeige 11 den Istwert der
zu überwachenden physikalischen Größe an. Nach dieser Übernahme des aktuellen Zählerstandes des Dekadenzählers 4
(des Istwertes) wird mit Hilfe eines vom Steuerimpulserzeuger 7 abgegebenen Steuerimpulses der Dekadenzähler 4
gelöscht, sodaß der Dekadenzähler 4 bereit ist, während des sich nun anschließenden Rechenzyklus die am Ausgang des
Impulsverdopplers 3 anstehenden Impulse eines neuen Meßzyklus aufzuzählen. Durch den gleichen Steuerimpuls wird
ein nachgeschaltetes Rechenzyklussteuerwerk 13 gestartet.
An eine Datensammelschiene 12 sind (vgl. Figur 1) eine Sollwert eingabeeinrichtung 14, eine Toleranzeingabeeinrichtung
15, und ein Rechenwerk 16 angeschlossen. Die Sollwerteingabeeinrichtung 14 besteht aus einem mehrstelligen, von
Hand einstellbaren Sollwerteingabeschalter 17 in Gestalt eines handelsüblichen Dekaden-Codierschalters, und die
Toleranzeingabeeinrichtung 15 besteht aus einem einstelligen, ebenfalls von Hand einstellbaren Toleranzeingabeschalter
18, wiederum in Gestalt eines handelsüblichen Dekaden-Codierschalters, wie in Figur 3 dargestellt. Anstelle
des Sollwerteingabeschalters 17 und des Toleränzeingabeschalters 18 können auch externe, codierte Eingaben
(Schaltglieder) treten; auch eine gemischte Eingabe bei freier Wahl zwischen interner und externer Eingabe von
Dekade zu Dekade ist möglich.
Über die Datensammelschiene 12 wird der mittels der Sollwerteingabeeinrichtung
14 eingegebene Sollwert der zu über-
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wachenden physikalischen Größe sowie die mittels der Toleranzeingabeeinrichtung
15 eingegebene prozentuale Toleranz dem Rechenwerk 16 zugeführt.
Das vom Rechenzyklussteuerwerk 13 gesteuerte und überwachte Rechenwerk 16 errechnet in einem ersten Verarbeitungsschritt
die absolute Toleranz aus dem eingegebenen Sollwert und der eingegebenen prozentualen Toleranz durch Multiplikation
von prozentualer Toleranz und Sollwert und anschließender Division des Ergebnisses durch 100; nach Abschluß dieser
Rechenoperation führt das Rechenwerk 16 die so errechnete, absolute Toleranz des Sollwertes einem Toleranzspeicher 19
zu, welcher ebenfalls an die Datensannnelschiene 12 angeschlossen
ist.
In einem zweiten Verarbeitungsschritt des Rechenwerkes 16 wird im Rechenwerk 16 die im Toleranzspeicher 19 abgespeicherte
absolute Toleranz zum eingegebenen Sollwert addiert. Der so errechnete obere Grenzwert wird nun vom Rechenwerk
16 auf einen an die Datensammelschiene 12 angeschalteten
Vergleicher 20 gegeben. Gleichzeitig wird der in den Anzeigenspeicher
8 übernommene Istwert an den Vergleicher 20 gelegt, welcher den Istwert mit dem oberen Grenzwert (Sollwert zuzüglich absolute Toleranz) vergleicht. Ist der Istwert größer als der obere Grenzwert, so gibt der Vergleicher
20 ein Signal aus, welches in einem Ausgabespeicher 21 abgespeichert wird·
In einem letzten Verarbeitungsschritt wird nun im Rechenwerk
16 die im Toleranzspeicher 19 gespeicherte absolute Toleranz vom eingegebenen Sollwert subtrahiert. Der so errechnete
untere Grenzwert wird; auf den Vergleicher 20 gegeben, wobei gleichzeitig der Istwert vom Anzeigespeicher 8
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an den Vergleicher 20 gelegt wird. Der Vergleicher 20 vergleicht den Istwert mit dem unteren Grenzwert (Sollwert abzüglich
absoluter Toleranz) und gibt ein Signal aus, sofern der Istwert kleiner als der untere Grenzwert ist, welches
ebenfalls im Ausgabespeicher 21 festgehalten wird.
Nachdem der dreiteilige Rechenzyklus (Errechnung der absoluten
Toleranz, Addition bzw. Subtraktion der absoluten Toleranz zum eingegebenen Sollwert) abgeschlossen ist, werden
die im Ausgabespeicher 21 gespeicherten Signale räumlich neben der den Istwert anzeigenden 7-Segment-Anzeige
(vgl. Figur 3) angezeigt. Ist das Signal "Istwert> oberer Grenzwert" eingespeichert, so erscheint ein oberer Anzeigekexl
22, ist das Signal "Istwert < unterer,Grenzwert" gespeichert,
dann erscheint ein unterer Anzeigekexl 23, und liegt der Istwert innerhalb der eingestellten prozentualen
Toleranz, so erscheint ein Anzeigepunkt 24.
Die beiden Anzeigekeile 22, 23 und der Anzeigepunkt 24 bestehen beispielsweise aus entsprechend ausgebildeten Öffnungen,
hinter welchen Glimmlampen oder Glühbirnen angeordnet sind.
Für .eine weitere externe Verarbeitung können neben diesen
drei Signalen während des Rechenzyklus verschiedene Zwischenwerte in einem weiteren, an der Datensammelschiene 12
liegenden Ausgabespeicher 25 abgespeichert werden, welche zwischen den Rechenzyklen durch ein externes Signal und
Adressierung beliebig abrufbar sind.
Alle aufgeführten elektronischen Funktibnsgruppen wie z.B.
der Anzeigespeicher 8, das Rechenzyklussteuerwerk 13 oder der Vergleicher 20 usw. sind aus handelsüblichen TTL-Logikschaltkreisen
(Transistor-Translstor-Logik) zusammengesetzt.
cnoQoo/in'5'5
Das Rechenwerk 16 ist, vergleiche Figur 2, als serieller Dekadenrechner aus einer Reihe solcher Logikschaltkreise
aufgebaut. Es besteht aus drei 4—Bit—Eingangsspeichern 26,
die vom RechenzyklusSteuerwerk 13 gesteuert und an die
4-Bit.-Datensammelschiene 12 angeschlossen sind· Zwei der
4-Bit-Eingangsspeicher 26 sind auf eifien ersten 4-Bit-Volladdierer
27, und der dritte 4-Bit-Eingangsspeicher ist auf einen zweiten 4-Bit-Vo11addierer 28 geschaltet.
Die beiden 4-Bit-Volladdierer 27 und 28 stehen für den Übertrag mit einer Leitung 29 in Verbindung, und jedem
4-Bit-Volladdierer 27 und 28 ist ein-4-Bit-Ergebnisspeicher 3G nachgeschaltet, dem jeweils vier UND-Gatter 31
nachfolgen, die mit der 4-Bit-Datensammelschiene 12 in Verbindung stehen.
Die drei vom RechenzyklusSteuerwerk 13 gesteuerten 4—Bit—
Eingangsspeicher 26 übernehmen die Summanden einer Dekade und erforderlichenfalls den gespeicherten Übertrag aus
der vorhergehenden Dekade. Aus den gespeicherten Werten werden in den beiden 4-Bit-Volladdierern 27 und 28 die
Summen gebildet, die in die beiden 4-Bit-Ergebnisspeicher 30 übernommen und zum entsprechenden Zeitpunkt über die
vier UND-Gatter 31 der 4-Bit-Datensammelschiene 12 zur weiteren Verarbeitung angeboten werden. Das Rechenzyklussteuerwerk
13 bewirkt, daß die Übertragssumme des einen 4-Bit-ErgebnisSpeichers 30 sowohl in den einen wie in den
anderen 4-Bit-Eingangsspeicher 26 übernommen wird. Bei der Addition von zwei mehrstelligen Zahlen ist der Übertrag
jeweils auf den Summanden der folgenden Dekade zu addieren, während die Überträge bei Kettenadditionen innerhalb
einer Dekade getrennt aufsummiert werden. Erst nach dem Abschluß
einer Kette wird dann die Summe der Überträge mit dem ersten Summanden der nächsten Dekade addiert. Durch
diese Art der Kettenaddition können bei kleinem Multi-
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plikator auch Multiplikationen mit durchaus vertretbaren Rechenzeiten durchgeführt werden. Dabei bestimmt der Multiplikator
wie oft der Multiplikant addiert wird.
Das RechenzyklusSteuerwerk 13 (vgl. Figur 2) enthält neben
einem Rechteckgenerator mit nachgeschaltetem Zähler (beide nicht dargestellt) zur Erzeugung von sechs
Grundtäkten sowie einer Anzahl ebenfalls nicht dargsteilter logischer Verknüpfungen zur Erzeugung der erforderlichen
Speicher- und Steuertakte - als wesentliche Bestandteile einen taktgesteuerten Festwertspeicher 32 mit einer 5-Bit-Eingangsadresse
und acht Ausgangskanälen sowie einen voreinstellbaren, ani der 4-Bit-Datensammelschiene 12 liegenden
4-Bit-Zähler 33. Der Festwertspeicher 32 dient zur Erzeugung
von 10 Programmschritten, und der 4-Bit-Zähler 33 zur Steuerung der erforderlichen Zahl von Multiplikationsschritten. Die Grundtakte, welche fest zugeordnete Aufgaben
erfüllen, laufen in gleichmäßiger Reihenfolge ab, und nach jedem der sechsteiligen Taktzyklen beginnt ein neuer
Programmschritt. Die Reihenfolge der Programmschritte wird durch den Festwertspeicher 32 und den 4-Bit-Zähler 33 bestimmt.
Der Toleranzspeicher 19 ist an das dekadenparallel arbeitende Rechenwerk 16 angepasst und besteht (vgl. Figur 2) daher aus
vier in Reihe geschalteten 4-Bit-Speichern 34 mit vier nachfolgenden UND-Gattern 35 (vgl. Figur 2). Nach jedem
Multiplikationsschritt in Gestalt einer Kettenaddition des Rechenwerkes 16 (bei der Multiplikation von der prozentualen
Toleranz mit dem Sollwert) wird der Inhalt des Toleranzspeichers 19 durch Toleranzspeichertakte von
einem der 4-Bit-Speicher 34 zum nächsten weitergeschoben, sodaß nach vier solcher Taktzyklen das vierstellige Produkt
von prozentualer Toleranz und Sollwert im Toleranz-
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speicher 19 steht. Durch zwei weitere Taktzyklen wird das Produkt um zwei Stellenwerte nach rechts verschoben
und somit durch 100 dividiert, sodaß dann im Toleranzspeicher 19 die absolute Toleranz steht, die im weiteren Programmablauf
der Vorrichtung über die vier UND-Gatter zur 4-Bit-Datensammelschiene 12 ausgegeben werden.
Der Vergleicher 20 weist (vgl. Figur 2) ein Vergleicherelement 36 auf, welches zum Vergleich von zwei 4-Bit-Binärzahlen
vorgesehen ist, nämlich zum Vergleich des gemessenen Istwertes mit dem oberen und dem unteren Grenzwert.
An den beiden Vergleichseingängen des Vergleicher— elementes 36 liegen die Ausgänge zweier an die 4-Bit-Datensammelschiene
12 angeschlossener 4—Bit—Eingangsspei— «
eher 37. Dem Vergleicherelement 36 ist ein 3-Bit-Zwischenspeicher
38 nachgeschaltet, diesem folgen ein zweiter 3-Bit-Zwischenspeicher 39 sowie zwei ausgangsseitig mit
einem ODER-NICHT-Gatter 40 in Verbindung stehende 1-Bit-Ausgangsspeicher
41· Der Ausgang des zweiten 3-Bit-Zwischenspeichers 39 steht mit dem Eingang des Vergleicher—
elementes 36 über eine Leitung 42 in Verbindung, der Ausgang
des einen 1-Bit-AusgangεSpeichers 41 führt zum oberen
Anzeigekeil 22 (vgl. auch Figur 3), der Ausgang des anderen I-Bit-Ausgangsspeichers 41 zum unteren Anzeigekeil 23,
und der Ausgang des ODER-NICHT-Gatters 40 zum Anzeigepunkt
24. Die beiden 4-Bit-Eingangsspeicher 37 übernehmen die beiden miteinander zu vergleichenden Ziffern (des
Istwertes und des oberen bzw. des unteren Grenzwertes) zu bestimmten Zeiten von der 4-Bit-Datensammelschiene
Da die Ausgänge dieser beiden 4-Bit-Eingangsspeicher an den beiden Vergleichseingängen des Vergleicherelementes
36 liegen, stehen an dessen Ausgang die drei Signale "gleich", "größer" und "kleiner" zur Verfügung, die von
dem 3-Bit-Zwischenspeicher 38 abgespeichert werden. Durch
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einen besonderen Vergleichertakt übernimmt auch der zweite S-Bit-Zwischenspeicher 39 diese Signale und stellt sie
dem Vergleicherelement 36 als Übertrag für die nächste
Dekade zur Verfügung. Nach erfolgtem Vergleich der höchsten Dekade wird das Ergebnis des Gesamtvergleiches der beiden mehrstelligen Zahlen in einen der beiden 1-Bit-Ausgangsspeicher 41 übernommen und zur Ausgabe gebracht.
Dekade zur Verfügung. Nach erfolgtem Vergleich der höchsten Dekade wird das Ergebnis des Gesamtvergleiches der beiden mehrstelligen Zahlen in einen der beiden 1-Bit-Ausgangsspeicher 41 übernommen und zur Ausgabe gebracht.
Die Figur 3 zeigt die Frontplatte 43 der vorgeschlagenen
Vorrichtung. Auf dieser sind in einer Reihe nebeneinander angeordnet die 7-Segment-Anzeige 11, dahinter jeweils
übereinander gesetzt der untere Anzeigekeil 23, der Anzeigepunkt 24 und der obere Anzeigekeil 22, sodann der
vierstellige Sollwerteingabeschalter 17 und der einstellige Toleranzeingabeschalter 18, dazwischen ist das Symbol "±%" angebracht. Unter der 7-Segment-Anzeige 11 steht die mit der Vorrichtung zu überwachende physikalische
Größe, als Beispiel die pro Stunde durch eine Rohrleitung fließende Menge einer Flüssigkeit.
Vorrichtung. Auf dieser sind in einer Reihe nebeneinander angeordnet die 7-Segment-Anzeige 11, dahinter jeweils
übereinander gesetzt der untere Anzeigekeil 23, der Anzeigepunkt 24 und der obere Anzeigekeil 22, sodann der
vierstellige Sollwerteingabeschalter 17 und der einstellige Toleranzeingabeschalter 18, dazwischen ist das Symbol "±%" angebracht. Unter der 7-Segment-Anzeige 11 steht die mit der Vorrichtung zu überwachende physikalische
Größe, als Beispiel die pro Stunde durch eine Rohrleitung fließende Menge einer Flüssigkeit.
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Claims (1)
12. November 1973
Patentansprüche
f 1.)Vorrichtung zur digitalen Überwachung von Meßwerten
physikalischer Größen in Abhängigkeit von einer vorgebbaren prozentualen Toleranz, bestehend aus mehreren elektronischen,
aus Logikschaltkreisen zusammengesetzten Funk— tionsgruppen, mit einer die Istwerte der physikalischen
Größen aufzählenden dekadischen Zähleinrichtung,einer Soll—
Werteingabeeinrichtung, einer Toleranzeingabeeinrichtung sowie Anzeigeeinrichtungen und/oder Ausgabespeichern, die
an einer geraeinsamen Datensammelschiene liegen, gekennzeichnet durch ein an die Daten—
sammelschiene (12) angeschaltetes, die absolute Toleranz des Sollwertes aus dem eingegebenen Sollwert und der eingegebenen
prozentualen Toleranz errechnendes, die errechnete absolute Toleranz zum eingegebenen Sollwert addierendes
und subtrahierendes Rechenwerk (16), ein zur Steuerung des Rechenwerkes (16) dienendes RechenzyklusSteuerwerk (13),
einen die im Rechenwerk (16) errechnete absolute Toleranz speichernden Toleranzspeicher (19), sowie einen zum Vergleichen
des aufgezählten Istwertes mit dem um die absolute Toleranz vermehrten bzw. verminderten Sollwert vorgesehenen
Vergleicher (20).
2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das als serieller Dekadenrechner
aufgebaute Rechenwerk (16) aus drei vom Rechenzyklussteuerwerk (13) gesteuerte, an der Datensammelschiene
(12) liegenden 4—Bit-Eingangsspeichern (26), zwei nachfolgenden
4—Bit—Volladdierern (27,28), je einem diesen
nachgeschalteten 4-Bit-Ergebnisspeicher (30) und je vier
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nachfolgenden UND-Gattern (31) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das RechenzyklusSteuerwerk
(13) einen voreinstellbaren 4-Bit-Zähler (33) und eine 5-Bit-Eingangsadresse und acht Ausgangskanäle aufweisenden
Festwertspeicher (32) enthält.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Toleranzspeicher
(19) aus vier in Reihe geschalteten 4-Bit— Speichern (34) und vier nachfolgenden UND-Gattern (35)
besteht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher
(20) ein zum Vergleich von zwei 4-Bit-Binärzahlen vorgesehenes Vergleicherelement (36) aufweist,
an dessen beiden Vergleichseingängen die Ausgänge zweier an die Datensammelschiene (12) angeschlossener
4-Bit-Eingangsspeicher (37) liegen, und dem ein 3-Bit-f
Zwischenspeicher (38) nachgeschaltet ist, welchem ein zweiter 3-Bit-Zwischenspeicher (39) sowie zwei zur
Anzeigeeinrichtung führende, ausgangsseitig mit einem
ODER-NICHT-Gatter (40) in Verbindung stehende 1-Bit-Ausgangsspeicher
(41) folgen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
Sollwerteingabeeinrichtung (14) ein vierstelliger Sollwerteingabeschalter (17) in Gestalt eines von Hand einstellbaren
Dekaden-Codierschalters vorgesehen ist.
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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als
Toleranzeingabeeinrichtung (15) ein einstelliger Tole— ranzeingabeschalter (18) in Gestalt eines von Hand einstellbaren
Dekaden-Codierschalters vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigevorrichtung
für den Istwert eine 7-Segment-Anzeige (11) dient.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigevorrichtung
für die Einhaltung und Überschreitung der vorgegebenen Toleranz ein oberer Anzeigekeil (22),
ein unterer Anzeigekeil (23) sowie ein dazwischen angeordneter Anzeigepunkt (24) vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche- 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Sollwerteingabeschalter (17) und der Toleranzeingabeschalter (18) sowie die 7-Segraent-Anzeige (11) und die
beiden Anzeigekeile (22,23) mit dem Anzeigepunkt (24) dicht nebeneinander auf einer Frontplatte (42) angeordnet
sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2358796A DE2358796A1 (de) | 1973-11-26 | 1973-11-26 | Vorrichtung zur digitlen ueberwachung von messwertenphysikalischer groessen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2358796A DE2358796A1 (de) | 1973-11-26 | 1973-11-26 | Vorrichtung zur digitlen ueberwachung von messwertenphysikalischer groessen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2358796A1 true DE2358796A1 (de) | 1975-05-28 |
Family
ID=5899071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2358796A Pending DE2358796A1 (de) | 1973-11-26 | 1973-11-26 | Vorrichtung zur digitlen ueberwachung von messwertenphysikalischer groessen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2358796A1 (de) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2832999A1 (de) * | 1977-07-29 | 1979-02-15 | Sharp Kk | Elektrochrome anzeigeeinrichtung |
| DE2829085A1 (de) * | 1977-08-26 | 1979-03-08 | Mettler Instrumente Ag | Messgeraet mit multi-segment-anzeige sowie verfahren zu deren betrieb |
| DE2811368A1 (de) * | 1978-03-16 | 1979-09-27 | Felix Von Rueling | Verfahren und geraet zur anzeige von messwerten, insbesondere der schichtdicke |
| DE3410572A1 (de) * | 1983-03-22 | 1984-09-27 | Rockwell-Rimoldi S.p.A., Olcella, Mailand/Milano | Geraet fuer die verarbeitung von produktstichprobedaten |
| DE3611772A1 (de) * | 1986-04-08 | 1987-10-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zum fixieren eines momentanen messwertes |
| DE3620723A1 (de) * | 1986-06-20 | 1987-12-23 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren und vorrichtung zum anzeigen eines sich zeitlich aendernden messwertes |
| EP0786652A1 (de) * | 1996-01-29 | 1997-07-30 | Scharco Elektronik GmbH & Co KG | Elektronischer Drucksensor |
-
1973
- 1973-11-26 DE DE2358796A patent/DE2358796A1/de active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2832999A1 (de) * | 1977-07-29 | 1979-02-15 | Sharp Kk | Elektrochrome anzeigeeinrichtung |
| DE2829085A1 (de) * | 1977-08-26 | 1979-03-08 | Mettler Instrumente Ag | Messgeraet mit multi-segment-anzeige sowie verfahren zu deren betrieb |
| DE2811368A1 (de) * | 1978-03-16 | 1979-09-27 | Felix Von Rueling | Verfahren und geraet zur anzeige von messwerten, insbesondere der schichtdicke |
| DE3410572A1 (de) * | 1983-03-22 | 1984-09-27 | Rockwell-Rimoldi S.p.A., Olcella, Mailand/Milano | Geraet fuer die verarbeitung von produktstichprobedaten |
| DE3611772A1 (de) * | 1986-04-08 | 1987-10-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zum fixieren eines momentanen messwertes |
| US4858153A (en) * | 1986-04-08 | 1989-08-15 | Brown, Boveri & Cie Ag | Method and apparatus for fixing an instantaneous measured value |
| DE3620723A1 (de) * | 1986-06-20 | 1987-12-23 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren und vorrichtung zum anzeigen eines sich zeitlich aendernden messwertes |
| EP0786652A1 (de) * | 1996-01-29 | 1997-07-30 | Scharco Elektronik GmbH & Co KG | Elektronischer Drucksensor |
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