DE2509864A1 - Geraet zur ueberwachung der bewegung eines schrittmotors - Google Patents

Geraet zur ueberwachung der bewegung eines schrittmotors

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Description

IHTENWNWflLJE ^BROSEDKa BROSE
D-8023 München-Pullach. Wiener St-. 2; Tel. (ii89) 7 M3>ίθ 7.; Telex 5212147 bros d; Cables: «Patentibus» München
Diplom Ingenieure
Ihr Zeichen: Tag:
f.: 1364 - 451 775 Date: 6. März 1975
CINCINNATI MILACRON INC., 4701 Marburg Avenue, Cincinnati, Ohio 45 209ι USA
Gerät zur Überwachung der Bewegung eines Schrittmotors
Die Erfindung betrifft allgemein die Steuerung von Schrittmotoren und speziell ein billiges und zuverlässiges Gerät zur Überwachung der Bewegung eines Schrittmotors, wobei ein Fehlersignal erzeugt wird, wenn der Schrittmotor nicht auf ein Eingangssignal anspricht.
Es gibt bereits eine Reihe von Steuereinrichtungen für Schrittmotoren. Auch gibt es viele Steuereinrichtungen, bei denen Rückkopplungskreise zur Anwendung gelangen, um die tatsächliche Ansprechzeit eines Motors auf die Eingangssignale zu bestimmen. Die Rückkopplungsschaltungen
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lassen sich dabei in zwei allgemeine Kategorien einteilen.
Die erste Kategorie der Rückkopplungsschaltungen umfaßt ein Gerät zur Feststellung einer Änderung im Wicklungsstrom des Motors, wenn sich der Schrittmotor bewegt. Da jedoch in den Wicklungen des Motors immer Strom fließt, ob sich nun der Motor bewegt oder nicht, muß die Rückkopplungsschaltung die Differenz in den Stromsignaleigenschaften erfassen, wenn sich der Motor dreht. Das Problem wird jedoch bei anderen Steuerschaltungen kompliziert, die beispielsweise dazu verwendet werden können, um das Drehmoment des Schrittmotors zu erhöhen. Schaltungen dieses Typs verändern auch die Stromsignaleigenschaften in der Motorwicklung. Darüber hinaus muß die Rückkopplungsschaltung über den gesamten Geschwindigkeitsbereich des Schrittmotors arbeiten können. Rückkopplungsschaltungen, welche die Bewegung des Schrittmotors feststellen, indem sie den Strom der Motorwicklung erfassen, sind inhärent kompliziert und teuer.
Die zweite allgemeine Kategorie der Rückkopplungssteuerschaltungen sind solche, bei denen eine Positions-Rückkopplungsvor— richtung zur Anwendung gelangt, Eine typische bekannte Rück— kopplungsvorrichtung besteht aus einem optischen Wandler, der ein optisches Signal mit Hilfe einer geschlitzten Scheibe, die an den Schrittmotor gekuppelt ist, moduliert. Die Rückkopplungsschaltung erzeugt elektrische Impulse in Abhängigkeit von Änderungen in der Position des Schrittmotors. Bei der Anwendung der Positionswandler des geschilderten Aufbaus treten eine Reihe von Problemen auf. Um erstens eine bestmögliche Zuverlässigkeit zu erlangen, ist die Kopplung dieser Vorrichtungen an den Schrittmotor sehr kritisch. Zweitens werden diese Rückkopplungsvorrichtungen durch die vom Schrittmotor erzeugte Wärme nachteilig beeinflußt. Drittens fährt der Schrittmotor bei niedrigen Geschwindigkeiten weit über jede Schrittposition hinaus und er fängt an, um die Position unterkritisch gedämpft zu schwingen. Die Rückkopplungsschaltungen müssen demzufolge dazu in der Lage sein, zwischen der tatsächlichen Positionsänderung und einem Darüberhinausschießen oder Überschwingen zu
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unterscheiden. Um die geschilderten Nachteile zu vermeiden, ist eine relativ kostspielige und komplizierte Schaltung erforderlich.
Bei einer Betrachtung des Standes der Technik wird deutlich, daß die dort "beschriebenen Schrittmotor-Rückkopplungsschaltungen den Zweck haben, jede Positionsänderung des Schrittmotors zu erfassen. Es gibt jedoch eine große Anzahl von .Anwendungsfällen, bei denen es nicht erforderlich ist, eine Positionsänderung festzustellen, sondern bei denen es nur erforderlich ist, zu bestimmen, ob sich der Schrittmotor in Bewegung befindet oder nicht. Wenn einmal ein Bewegungsabfall oder —ausfall festgestellt ist, kann eine geeignete Gegenmaßnahme getroffen werden.
Ein Beispiel eines derartigen Anwendungsfalles ist die Schleifmaschinen-Zuführungssteuerung. Ein Schleifzyklus besteht typisch aus mehreren Schritten» Der erste Schritt besteht in einer schnellen Zufuhr der Schleifscheibe zum Werkstück hin bzw. relativ zum Werkstück, worauf eine langsame Bearbeitungszuführung folgt, während welcher sich die Schleifscheibe in Berührung mit dem Werkstück befindet. Nachdem das Teil auf seine Maße geschliffen ist, wird die Schleifscheibe vom Werkstück weggeführt. Bei vielen Schleifmaschinen befindet sieh die schnelle Zufuhr bzw. Hinführung zum Werkstück unter der Steuerung eines Hydraulikmotorsj die langsamere Bearbeitungs-Zufüh— rung wird durch einen Schrittmotor gesteuert. Nachdem das Teil oder der Gegenstand auf seine Maße geschliffen ist, zieht der Schrittmotor schnell die Schleifscheibe vom Werkstück weg, und zwar um eine Strecke, die nahezu gleich ist der Schleif-Zuführung oder Bearbeitungsstrecke. Daraufhin vervollständigt der Hydraulikmotor den Abzieh- oder Wegführzyklus mit einer schnellen Geschwindigkeit.
Bei den langsameren Schleif—Zuführgeschwindigkeiten spricht der Schrittmotor sehr zuverlässig auf seine Eingangssignale an. Während des schnellen Abziehens durch den Schrittmotor, und
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wenn der Schrittmotor nicht auf ein Eingangssignal anspricht, führt dies jedoch zu einem vollständigen Anhalten. Dieses Ansprechverhalten stellt eine inhärente Eigenschaft eines Schrittmotors dar. Da die Bewegungsstrecke der Schleifscheibe, während sie sich unter der Steuerung des Schrittmotors befindet, in der Größenordnung von 0,01 cm (0,040 inch) liegt, ist es für eine Person nahezu unmöglich, festzustellen, ob die Schleifscheibe um die volle Strecke weggezogen wurde oder mitten im Rückziehzyklus angehalten hat. Wenn der Schrittmotor in der Mitte seines schnellen Rückziehzyklusses bzw. Bewegung anhält, und wenn dieser Fehler nicht festgestellt wird, erfolgt der anschließende Bearbeitungs-Zuführungshub in fehlerhafter Weise, so daß dadurch ein nachfolgendes Teil zu Ausschuß wird.
Bei einem Anwendungsfall wie dem zuvor beschriebenen soll durch die vorliegende Erfindung eine einfache und wenig kostspielige Rückkopplungsschaltung geschaffen werden, die ein nicht richtiges Anhalten des Schrittmotors feststellen kann und ein Signal erzeugt, welches den fehlerhaften Zustand anzeigt.
Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung ist das Gerät zum Feststellen des Ausfalls eines Schrittmotors so ausgebildet, daß es auf Eingangsimpulse anspricht, die von einer Steuerschaltung erzeugt werden. An den Schrittmotor ist mechanisch eine erste Einrichtung angeschlossen, um ein Ausgangssignal als Funktion der Umdrehungsgeschwindigkeit des Schrittmotors zu erzeugen. Weiter ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die auf das Ausgangssignal anspricht, um ein Rückkopplungssignal zu erzeugen. Weiter ist eine Detektoreinrichtung vorhanden, die auf die Eingangsimpulse der Steuerschaltung und das Rückkopplungssignal anspricht und in Abhängigkeit vom Fehlen eines Zwischen-Rückkopplungssignals zwischen wenigstens zwei Eingangsimpulsen ein Fehlersignal erzeugt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. Es zeigen:
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Pig. 1 ein allgemeines Blockschaltbild des Gerätes nach, der Erfindung; und
Pig. 2 einen detaillierten Schaltplan der verschiedenen Elemente des Gerätes nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt allgemein das Blockschaltbild des Gerätes nach der Erfindung. Eine Steuerschaltung 10 mit einem Oszillator oder einer ähnlichen Vorrichtung erzeugt eine Anzahl von Eingangs— impulsen für einen Schrittmotor-Treiber 12. Die Eingangsimpulse werden in Abhängigkeit von numerischen Eingabe-Informationen oder durch eine andere Einrichtung, die auf dem vorliegenden Gebiet gut bekannt ist, erzeugt. Die Erzeugung der Eingangsimpulse stellt keinen Teil der Erfindung dar, so daß dieser Abschnitt nicht weiter in Einzelheiten gezeigt ist. Der Schrittmotor-Treiber spricht auf die Eingangsimpulse an, um eine Anzahl von Signalen für die Erregung des Schrittmotors 14 zu erzeugen. Der Schrittmotor ist mechanisch an das gesteuerte Element (nicht gezeigt) angeschlossen, welches als Punktion der Eingangsimpulse zum Schrittmotor-Treiber 12 bewegt wird. Ein Geschwindigkeitswandler 18 ist ebenfalls an den Schrittmotor 14 gekuppelt und erzeugt ein analoges Ausgangssignal als Punktion der Geschwindigkeit des Schrittmotors. Eine Rückkopplungsschaltung 20 spricht auf die Eingangsimpulse der Steuerschaltung 10 und das Ausgangssignal des Geschwindigkeitswandlers 18 an, um einen Ausfall bzw. Nichtansprechen des Schrittmotors auf die Eingangsimpulse festzustellen. In der Rückkopplungsschaltung 20 ist ein Komparator 22 gelegen, der auf das Ausgangssignal des Geschwindigkeitswandlers 18 anspricht und als Punktion davon ein Rückkopplungssignal erzeugt. Eine Detektorschaltung 24 spricht auf das Rückkopplungssignal und die Eingangsimpulse an, um in Abhängigkeit vom Fehlen eines Zwischen-Rückkopplungssignals zwischen zwei aufeinanderfolgenden Eingangsimpulsen ein Fehlersignal zu erzeugen. Ein Fehleranzeigegerät 26 spricht auf das Fehlersignal an, um ein Alarmsignal oder Warnsignal zu erzeugen, daß ein Fehler aufgetreten ist. Dieser Alarm kann durch eine Audio- oder Sichtalarmanzeigevorrichtung, eine Kombination
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derselben oder durch irgendeine andere gut bekannte Alarmeinrichtung vorgesehen werden.
Pig. 2 zeigt einen detaillierten Schaltplan mit den grundlegenden Elementen nach der Erfindung. Die Komparatorschaltung 22 besteht jeweils aus einem ersten und einem zweiten Operationsverstärker 30 und 32. Der Geschwindigkeitswandler 18 kann typisch aus einem im Handel erhältlichen Gleichspannungstachometer bestehen, der relativ billig ist im Vergleich zu einem typischen Positionswandler. Der Tachometer erzeugt ein analoges Ausgangssignal, dessen Spannungsgröße proportional zur Winkelgeschwindigkeit des Schrittmotors ist. Die Polarität der Spannungsgröße ändert sich als Funktion der Drehrichtung. Die Komparatorschaltung 22 muß daher auf unterschiedliche Polaritäten des Ausgangssignals des Tachometers ansprechen können. Die Schaltung muß ferner die Fähigkeit besitzen, das Ausgangssignal bei niedrigen Winkelgeschwindigkeiten von den unvermeidbaren Störsignalen, die in die Schaltung eindringen, zu trennen.
Die Verstärkerschaltung 30 spricht auf ein Ausgangssignal einer Polarität an, um die Größe des Ausgangssignals mit einer vorbestimmten Bezugsgröße zu vergleichen. Die vorbestimmte Bezugsgröße kann mit Hilfe eines Potentiometers 34 verändert werden. Wenn das Ausgangssignal einen Wert überschreitet, der gleich ist dem vorbestimmten Bezugswert, so schaltet die Verstärkerschaltung 30 und erzeugt an ihrem Ausgang ein Signal. In ähnlicher Weise spricht die Verstärkerschaltung 32 auf Ausgangssignale des Tachometers der entgegengesetzten Polarität an. Die Schaltung kann die Größe des Ausgangssignals mit einem vorbestimmten Bezugssignal vergleichen, welches mit Hilfe des Potentiometers 36 verändert werden kann. Wenn das zweite Ausgangssignal die Größe des zweiten Bezugssignals überschreitet, so schaltet der Verstärker 32 durch und erzeugt an einem Ausgang ein Signal. Die Ausgänge der Verstärkerschaltungen 30 und 32 sind über Dioden 38 und 40 zusammengeschaltet und sind an den Eingängen einer Torschaltung 42 miteinander verbunden. Die Torschaltung 42 besteht aus einem NAND-Gatter, welches auf der
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Leitung 43 ein geeignetes Signal erzeugen kann, um die Elemente in der Detektorschaltung 24 zu treiben.
Die Detektorschaltung 24 besteht aus Flip-Flops 44 und 46 und aus einer Torschaltung 48. Der Flip-Flop 44 besitzt einen Taktoder Triggereingang, der auf die Eingangsimpulse auf der Leitung 11 von der Steuerschaltung 10 anspricht. In Abhängigkeit von einem Eingangsimpuls von der Steuerschaltung 10 kippt der Flip—Flop 44 und erzeugt an seinem Ausgang 45 ein Steuersignal. Der Schrittmotor bewegt sich in Abhängigkeit von dem Eingangsimpuls, und der Tachometer erzeugt als Funktion der Geschwindigkeit des Motors ein Ausgangssignal. Die Komparatorschaltung 22 empfängt das Geschwindigkeitssignal und erzeugt auf der Leitung 43 ein entsprechendes Rückkopplungssignal. Das Rückkopplungssignal ist mit dem Rückstelleingang des Flip-Flops 44 verbunden und beendet das Vorhandensein des Steuersignals am Ausgang des Flip-Flops.
Bei hohen Geschwindigkeiten einer der Polaritäten erscheint das Ausgangssignal aus dem NAND-Gatter 42 in Form eines niedrigen konstanten Spannungswertes. Demzufolge hält das Rückkopplungssignal den Flip-Flop 44 dauernd rückgestellt. Wenn eine Fehlerbedingung auftritt, und der Schrittmotor auf einen bestimmten Eingangsimpuls nicht anspricht, so beendet das Rückkopplungssignal das Steuersignal am Ausgang des Flip-Flops 44 nicht. Zu diesem Zeitpunkt tritt am Ausgang des Flip-Flops 46 kein Signal auf, und die Torsteuerschaltung 48, die aus einem zweiten NAND-Gatter besteht, läßt ein Signal zum Ausgang des Flip-Flops 44 hindurch, und zwar zum Eingang des Flip-Flops 46. Nach dem Auftreten eines nachfolgenden Eingangsimpulses, der zum Takt- oder Triggereingang des Flip-Flops 46 gelangt, wird am Ausgang 47 des Flip-Flops 46 ein Fehlersignal erzeugt. Dieses Fehlersignal stellt einen Ausfall oder Verlust der Bewegung des Schrittmotors dar. Der Ausgang 49 des Flip-Flops 46 ist mit dem Torsteuernetzwerk 48 verbunden und kann das Fehlersignal sperren (latch) für den Fall,-.daß der Flip-Flop 44 zurückgestellt ist.
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Das Fehlersignal am Ausgang 47 gelangt als Eingangsgröße zur Fehleranzeigevorrichtung 26. Wie "bereits an früherer Stelle dargelegt wurde, gibt es eine Vielzahl von im Handel erhältlichen Alarmsystemen, und die Verwendung irgendeines speziellen Alarmmechanismus stellt keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung dar. Die Fehleranzeigevorrichtung 26 besteht aus einem astabilen Multivibrator 50, einer Lampen-Treiberstufe 52 und einer Lampe 54. Das Fehlersignal erregt den astabilen Multivibrator 50, der periodisch die Lampen-Treiberstufe über eine Zeitperiode hinweg antreibt. Dieses periodische Antreiben bewirkt, daß die Lampe 54 flackernd oder blinkend betrieben wird. Wenn daher der Schrittmotor auf einen Eingangsimpuls nicht anspricht und physikalisch seine Bewegung beendet, so erzeugt die Detektorschaltung ein Fehlersignal, welches einen Alarmgeber erregt. Für den Fachmann ist auch offensichtlich, daß das Fehlersignal ebenso an andere Elemente in der Steuerschaltung gekoppelt werden kann, um eine nachfolgende Einleitung eines anderen Betriebszyklusses zu verhindern. Nachdem die betreffende Person die erforderliche Gegenmaßnahme getroffen hat, kann sie eine Rückstell-Drucktaste 56 erregen, durch die der Flip-Flop 44 und 46 zurückgestellt wird, wodurch das Fehlersignal beendet wird.
Durch die vorliegende Erfindung wird somit ein Gerät zur Überwachung der Bewegung eines Schrittmotors in Abhängigkeit von Eingangs-Treiberimpulsen einer Steuerschaltung geschaffen. Ein Geschwindigkeitswandler ist an den Schrittmotor gekuppelt und erzeugt ein Geschwindigkeits- und Rückkopplungssignal. Eine logische Schaltung spricht auf die Eingangs-Treiberimpulse und auf das Geschwindigkeits-Rückkopplungssignal an und erzeugt ein Fehlersignal in Abhängigkeit vom Ausfall des Schrittmotors bzw. Nichtansprechen des Schrittmotors auf die Eingangsimpulse.
Obwohl die Erfindung in Einzelheiten anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert wurde, ist die Erfindung nicht auf diese Einzelheiten beschränkt. Es sind andererseits eine Reihe von Abwandlungen und Änderungen und äquivalenten
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Ausführungen denkbar, die in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.
Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in der Zeichnung veranschaulichten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1.)Gerät zur Feststellung des Bewegungsausfalls eines Schrittmotors auf Eingangs impulse, die von einer Steuerschaltung erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät folgende Einrichtungen und Merkmale aufweist:
    (a) eine an den Schrittmotor angeschlossene Einrichtung, um ein Ausgangssignal als Punktion der Bewegung des Schrittmotors zu erzeugen;
    (b) eine an die Einrichtung angeschlossene Vorrichtung zur Erzeugung eines Rückkopplungssignals in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal;
    (c) auf die Eingangsimpulse und das Rückkopplungssignal ansprechende Schaltungsmittel, um in Abhängigkeit von dem Vorhandensein von Eingangs impuls en und dem Fehlen entsprechender Rückkopplungssignale ein Fehlersignal zu erzeugen; und
    (d) eine auf das Fehlersignal ansprechende Einrichtung zum Vorsehen einer Anzeige eines fehlerhaften Zustandes.
    2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Vorsehen eines Ausgangssignals einen Wandler enthält, der mechanisch an den Schrittmotor angeschlossen ist, um in Abhängigkeit von der Drehung des Schrittmotors entsprechend einer Drehrichtung ein erstes analoges Ausgangssignal zu erzeugen und in Abhängigkeit von der Drehung des Schrittmotors in entgegengesetzter Drehrichtung ein zweites analoges Ausgangssignal zu erzeugen.
    3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen des Rückkopplungssignals folgende Merkmale und Einrichtungen aufweist:
    (a) eine an den Wandler angeschlossene Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des ersten und des zweiten analogen Ausgangssignals mit entsprechenden ersten und zweiten Bezugssignalen, um als Funktion des Vergleichs ein erstes und ein zweites Signal zu erzeugen; und
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    (b) eine an die Vergleichseinrichtung angeschlossene Vor-richtung für die tonnäßige Steuerung des ersten und des zweiten Signals zur Erzeugung des Rückkopplungssignals.
    Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen des Fehlersignals folgende Merkmale und Einrichtungen aufweist:
    (a) eine Einrichtung, die in Abhängigkeit vom Auftreten eines Eingangsimpulses ein Steuersignal erzeugt und in Abhängigkeit auf ein nachfolgendes Rückkopplungssignal das Steuersignal beendet; und
    (b) eine auf das Steuersignal ansprechende Einrichtung zum Erzeugen eines Fehlersignals in Abhängigkeit von einem nachfolgenden Auftreten eines Eingangssignals ohne einem zwischenzeitlichen Auftreten des Rückkopplungssignals.
    Gerät zum Feststellen des Ausfalls oder Nichtansprechens eines Schrittmotors auf die von einer Steuerschaltung erzeugten Eingangsimpulse, gekennzeichnet durch folgende Merkmale und Einrichtungen:
    (a) einen an den Schrittmotor angeschlossenen Tachometer zum Erzeugen eines positiven Spannungswertes in Abhängigkeit von der Drehung des Motors in einer Drehrichtung und eines negativen Spannungswertes in Abhängigkeit von der Drehung des Motors in entgegengesetzter Drehrichtung;
    (b) eine an den Wandler angeschlossene erste Verstärkerschaltung zum Erzeugen eines ersten Signals in Abhängigkeit von der Größe des ersten Ausgangssignals, welches die Größe eines ersten Bezugssignals überschreitet;
    (c) eine an den Wandler angeschlossene zweite Verstärkerschaltung zum Erzeugen eines zweiten Signals in Abhängigkeit von der Größe des zweiten Ausgangssignals, welches die Größe eines zweiten Bezugssignals überschreitet;
    (d) ein Torsteuernetzwerk, welches an die Verstärkerschaltungen angeschlossen ist, um in Abhängigkeit von dem jeweiligen Auftreten des ersten und des zweiten Signals ein Rückkopplungssignal zu erzeugen;
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    (e) eine erste logische Schaltung mit einem ersten Eingang, der auf die Eingangsimpulse anspricht, und mit einem Rückstelleingang, der auf die Rückkopplungssignale anspricht, wobei die erste logische Schaltung in Abhängigkeit von jedem Eingangsimpuls ein Steuersignal erzeugt und in Abhängigkeit von den Rückkopplungssignalen das Steuersignal beendet;
    (f) eine zweite logische Schaltung mit einem auf das Steuersignal ansprechenden ersten Eingang und einem auf die Eingangsimpulse und einen Rückstellimpuls ansprechenden zweiten Eingang, wobei die zweite logische Schaltung in Abhängigkeit vom Auftreten eines nicht beendeten Steuersignals und eines Eingangsimpulses ein Fehlersignal erzeugt ; und
    (g) eine auf das Fehlersignal ansprechende Einrichtung zur Erzeugung einer Ausfall-Anzeige entsprechend einem Fehlerzustand, wobei diese Einrichtung an die Rückstelleingänge der logischen Schaltungen angeschlossene Mittel enthält, um von Hand ein Rückstellsignal für die Beendigung des Fehlersignals zu erzeugen.
    6. Gerät zur Feststellung eines Ansprechfehlers oder Ausfalls eines Schrittmotors auf Eingangsimpulse, die von einer Steuerschaltung erzeugt werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale und Einrichtungen:
    (a) einen Geschwindigkeitswandler, der mechanisch mit dem Schrittmotor in Verbindung steht, um ein erstes analoges Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Umdrehung des Schrittmotors in einer Drehrichtung zu erzeugen und um ein zweites analoges Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Drehung des Schrittmotors in entgegengesetzter Drehrichtung zu erzeugen;
    (b) eine an den Geschwindigkeitswandler angeschlossene Einrichtung zum Erzeugen eines analogen Rückkopplungssignals in Abhängigkeit von den analogen AusgangsSignalen;
    (c) eine auf die Eingangsimpulse und das analoge Rückkopp— lungssignal ansprechende Einrichtung zum Erzeugen eines
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    Fehlersignals in Abhängigkeit vom Vorhandensein der Eingangsimpulse und dem Fehlen entsprechender analoger Rückkopplungssignale; und
    (d) eine auf das Fehlersignal ansprechende Einrichtung zum Erzeugen einer Anzeige eines Fehlerzustandes.
    7. Gerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Einrichtungen und Merkmale:
    (a) einen Geschwindigkeitswandler (17), der mechanisch mit dem Schrittmotor verbunden ist, um in Abhängigkeit von einer Drehung des Schrittmotors in einer Richtung ein erstes analoges Ausgangssignal zu erzeugen und um in Abhängigkeit von der Bewegung des Schrittmotors in entgegengesetzter Richtung ein zweites analoges Ausgangssignal zu erzeugen;
    (b) eine Komparatorschaltung (22), die an den Geschwindigkeitswandler angeschlossen ist und in Abhängigkeit von dem analogen Ausgangssignal ein analoges Rückkopplungssignal erzeugt;
    (c) eine auf die Eingangsimpulse und das analoge Rückkopplungssignal ansprechende Detektorschaltung (24), um in Abhängigkeit vom Vorhandensein der Eingangsimpulse und dem Fehlen eines entsprechenden analogen Rückkopplungssignals ein Fehlersignal zu erzeugen; und
    (d) eine Fehleranzeigeschaltung (26), die zum Erzeugen einer Anzeige eines fehlerhaften Zustandes auf das Fehlersignal anspricht.
    8. Gerät nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatorschaltung folgende Einrichtungen enthält:
    (a) eine Verstärkerschaltung (30, 32, 34, 36), die an den Wandler angeschlossen ist, um das erste und das zweite analoge Ausgangssignal mit entsprechenden ersten und zweiten Bezugssignalen zu vergleichen und als Funktion dieses Vergleichs ein erstes und ein zweites Signal zu erzeugen; und
    (b) eine Torsteuerschaltung (38, 40, 42), die an die
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    Verstärkerschaltung angeschlossen ist, um das erste und das zweite Signal zur Erzeugung des analogen Rückkopplungssignals tormäßig zu steuern.
    9. Gerät nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung folgende Merkmale und Einrichtungen enthält:
    (a) eine erste logische Schaltung (44)» um in Abhängigkeit vom Auftreten eines Eingangsimpulses ein Steuersignal zu erzeugen und um in Abhängigkeit von einem nachfolgenden analogen Rückkopplungssignal das Steuersignal zu beenden; und
    (b) eine zweite auf das Steuersignal ansprechende logische Schaltung (46, 48), um in Abhängigkeit vom Auftreten eines nachfolgenden Eingangsimpulses ohne einem zwischenzeitlichen Auftreten des Rückkopplungs signals das Fehlersignal zu erzeugen.
    10. Gerät zum Feststellen eines Ausfalls oder fehlerhaften Ansprechens eines Schrittmotors auf Eingangsimpulse, die von einer Steuerschaltung erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät folgende Einrichtungen enthält:
    (a) einen an den Schrittmotor angeschlossenen Tachometer, um in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Motors einen positiven Spannungswert zu erzeugen und um in Abhängigkeit von der Drehung des Motors in entgegengesetzter Richtung einen negativen Spannungswert zu erzeugen;
    (b) eine an den Tachometer angeschlossene erste Verstärkerschaltung zum Erzeugen eines ersten analogen Signals in Abhängigkeit von der Größe des positiven Spannungswertes, wenn dieser die Größe eines ersten Bezugssignals überschreitet;
    (c) eine an den Tachometer angeschlossene zweite Verstärkerschaltung zum Erzeugen eines zweiten analogen Signals in Abhängigkeit von der Größe des negativen Spannungswertes, wenn dieser die Größe eines zweiten Bezugssignals überschreitet;
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    (d) ein an die Verstärkerschaltungen angeschlossenes Torsteuernetzwerk zum Erzeugen eines analogen Rückkopplungssignals in Abhängigkeit vom jeweiligen Auftreten des ersten und des zweiten analogen Signals;
    (e) eine erste logische Schaltung mit einem ersten Eingang, der auf die Eingangsimpulse anspricht, und mit einem Rückstelleingang, der auf das Rückkopplungssignal anspricht, wobei die logische Schaltung in Abhängigkeit von jedem Eingangsimpuls ein Steuersignal erzeugt und in Abhängigkeit von einem entsprechenden Rückkopplungs— signal das Steuersignal beendet;
    (f) eine zweite logische Schaltung mit einem ersten Eingang, der auf das Steuersignal anspricht, und mit einem zweiten auf die Eingangsimpulse ansprechenden Eingang und · mit einem Rückstelleingang, wobei die zweite logische Schaltung in Abhängigkeit von dem gleichzeitigen Auftreten eines Steuersignals und eines Eingangsimpulses ein Fehlersignal erzeugt; und
    (g) eine auf das Fehlersignal ansprechende Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Ausfallanzeige entsprechend einem Fehlerzustand, wobei diese Einrichtung an die Rückstelleingänge der logischen Schaltungen angeschlossene Mittel enthält, um von Hand ein Rückstellsignal für die Beendigung des Fehlersignals erzeugen zu können.
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    Leerseite
DE19752509864 1974-03-18 1975-03-06 Anordnung zur Feststellung eines Bewegungsausfalls bei einem von einer Steuerschaltung durch Steuerimpulse gesteuerten Schrittmotor Expired DE2509864C3 (de)

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