DE2611618A1

DE2611618A1 - Error display circuit for control unit - has voltage feedback signal as input to amplifier and threshold value discriminator and display lamp

Info

Publication number: DE2611618A1
Application number: DE19762611618
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing Grad Braeuning
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1976-03-19
Publication date: 1977-09-22

Abstract

The unit is designed to display errors in a control system and comprises the control circuit (1) and the detection circuit (2). The control circuit is based on known principles and includes a potentiometer (3), connected to a reference potential (U.Ref.), a scale drive unit (4) and setting motor (5). The motor is driven via a distributor (7) and amplifier (6). A feedback signal (UR) from the control unit, along with the input voltage (UE) are connected with a second amplifier (8) and threshold value discriminator (9) to a signal unit (12). The latter contains a pulse frequency generator (11), an AND gate (10) and a display lamp (17). A thermoelement (13) is also connected to the second amplifier.

Description

Schaltungsanordnung zur Fehleranzeige bei Regelkreisen"Circuit arrangement for displaying errors in control loops "

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Fehleranzeige bei Regelkreisen, wobei der Regelkreis enthält einen Regelverstärker, einen Stellmotor und eine Einrichtung zur Rückmeldung der Lage des Stellmotors. Derartige Regelkreise sind vielfach bekannt. Dabei entspricht die Lage des Stellmotors im ausgeregelten Zustand der Größe der Eingangsspannung des Regelkreises. Am Eingang des Regelverstärkers entsteht aus dem Vergleich der Eingangsspannung mit der Rückfrspannung aus der Einrichtung zur Rückmeldung der Lage des Stellmotors eine Differenzspannung, die den Regelverstärker aussteuert. Dessen Ausgangsspannung treibt den Stellmotor in der richtigen, von der Polarität der Differenz spannung abhängigen Richtung solange, bis die Differenzspannung zu Null geworden ist. In diesem Zustand ist dann die Lage des Stellmotors ein analoges Paß für die angelegte Eingangsspannung.The invention relates to a circuit arrangement for displaying errors in control loops, where the control loop contains a control amplifier, a servomotor and a device for reporting back the position of the servomotor. Such control loops are well known. The position of the servomotor corresponds to the regulated State of the magnitude of the input voltage of the control loop. At the input of the control amplifier arises from the comparison of the input voltage with the reverse voltage from the device for feedback of the position of the servomotor, a differential voltage that the control amplifier controls. Its output voltage drives the servomotor in the correct polarity the difference voltage dependent direction until the difference voltage to Has become zero. In this state, the position of the servomotor is then analog Suitable for the applied input voltage.

Dabei kann die Größe der Eingangsspannung z.B. in an sich bekannter Weise auf einer Skala angezeigt oder auf einem Aufzeichnungsträger registriert werden.The size of the input voltage can be known per se, for example Way to be displayed on a scale or recorded on a recording medium.

Infolge mechanischen Verschleißes oder plötzlichen Ausfalls des Regelverstärkers oder der Rückführspannung kann jedoch dem geregelten Prozeß ein schwerer Schaden entstehen. Wird z.B. die Größe der analogen Eingangsspannung mit einem Zeiger, der mit dem Stellmotor gekuppelt ist, auf einer Skala abgebildet, dann kann ein Blockieren des Motors nicht sofort erkannt werden, sondern es wird ständig diejenige Höhe der Eingangsspannung vorgetäuscht, die vor dem Auftreten des Fehlers bestanden hat, d.h., eine Regelung findet nicht mehr statt.As a result of mechanical wear or sudden failure of the control amplifier or the feedback voltage can severely damage the process being controlled develop. If, for example, the size of the analog input voltage is shown with a pointer that is coupled to the servomotor, shown on a scale, then blocking can occur of the engine can not be recognized immediately, but it is constantly the amount of Simulated input voltage that existed before the error occurred, i.e. there is no longer any regulation.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung zur Anzeige derartiger Fehler zu schaffen.The object of the present invention is therefore to provide a circuit arrangement to display such errors.

Eine solche Schaltungsanordnung besteht erfindungsgemäß darin, daß sowohl die Eingangsspannung als auch die von der Lage des Stellmotors abgeleitete Rückführspannung den Eingängen eines zweiten Verstärkers zugeführt werden, dessen Ausgangsspannung einem Fensterdiskriminator zugeführt' ist, dessen Ausgangsspannung wiederum dem Eingang einer Signaleinrichtung zugeführt ist.According to the invention, such a circuit arrangement consists in that both the input voltage and that derived from the position of the servomotor Feedback voltage are fed to the inputs of a second amplifier whose Output voltage a window discriminator is supplied ', the output voltage of which in turn Input of a signaling device is supplied.

Dabei kann der Fensterdiskriminator mit einer Zeitverzögerung versehen sein. Die SignaIeinrichtung kann eine optische oder akustische Einrichtung sein.The window discriminator can provide a time delay be. The signaling device can be an optical or acoustic device.

Auch läßt sich die Schaltungsanordnung dahingehend erweitern, daß auch ein Bruch der die Eingangsspannung führenden Leitung angezeigt wird.The circuit arrangement can also be expanded to the effect that a break in the line carrying the input voltage is also displayed.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführung sbei spiel der Erfindung näher beschrieben.With reference to the drawing, an embodiment is sbei game of the invention described in more detail.

Ein an sich bekannter Regelkreis 1 enthält ein Potentiometer 3, dessen Abgriff mit einem längs einer Skala geführten Zeiger verbunden ist und, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines mechanischen Getriebes 4, von einem Stellmotor 5 betätigt wird. Dieser Stellmotor 5 wird angesteuert von einem Regelverstärker 6, dem über eine Vergleichsschaltung 7 sowohl eine Eingangsspannung UE über eine Leitung 16 als auch eine der Stellung des Abgriffs am Potentiometer 3 entsprechende Rückfi hrspanrlung zugeführt werden. Sind beide Spannungen gleich groß jedoch von entgegengesetzter Polarität, dann ist die Eingangs spannung am Verstärker 6 Null und der Motor 5 bleibt stehen.A known control circuit 1 contains a potentiometer 3, the Tap is connected to a pointer guided along a scale and, if necessary with the interposition of a mechanical gear 4, actuated by a servomotor 5 will. This servomotor 5 is controlled by a control amplifier 6, the over a comparison circuit 7 and an input voltage UE via a line 16 as well as a backfi corresponding to the position of the tap on potentiometer 3 irrigation can be supplied. If both voltages are the same, but opposite Polarity, then the input voltage at the amplifier 6 is zero and the motor 5 remains stand.

Zur Überwachung wird nun erfindungsgemäß die Eingangsspannung UE über eine weitere Leitung 14 einem ersten Eingang eines zweiten Verstärkers 8 zugeführt, auf dessen zweiten 13ingaxlg die genannte Rückführspannung über eine Leitung 15 gelangt.According to the invention, the input voltage UE is now used for monitoring purposes another line 14 is fed to a first input of a second amplifier 8, on its second 13ingaxlg the mentioned feedback voltage via a line 15 got.

Die am Ausgang des zweiten Verstärkers 8 auftretende Spannung entspricht der verstärkten Differenz der beiden zugeführ-ten Spannungen und steuert einen Fernsterdiskriminator 9. Unter einem Fensterdiskriminator versteht man einen Doppelschwellwertschalter, der auf einen bestimmten Betrag seiner Eingangsspannung mit einer sprunghaften Änderung seiner Ausgangsspannung reagiert, z.B. von "L" auf "0" oder umgekehrt.The voltage occurring at the output of the second amplifier 8 corresponds the increased difference between the two voltages supplied and controls a remote window discriminator 9. A window discriminator is a double threshold switch, to a certain amount of its input voltage with a sudden change reacts to its output voltage, e.g. from "L" to "0" or vice versa.

Eine solche Zustandsänderung anl Ausgallg des Diskriminators 9 steuert eine Signaleinrichtung 12, die in diesem Aun,führungsbeispiel aus einem UND-Gatter 10, auf dessen zweitem Eingang ständig eine von einem Generator 11 erzeugte Taktfrequenz liegt, dein Generator 11 selbst und einer Lampe oder LED 17 besteht.Such a change in state based on the output of the discriminator 9 controls a signaling device 12, which in this Aun, management example from an AND gate 10, a clock frequency generated by a generator 11 constantly on the second input is, your generator 11 itself and a lamp or LED 17 consists.

Demzufolge wird die im Ausgangskreis des UtOD-Ga-tters 10 liegende Lampe 17 im Takt der Frequenz des Generators 11 blinken, sobald die Differenz zwischen der Eingangsspctnnung UE und der Ausgangsspannung UR ein zulässiges Maß überschreitet.As a result, the one in the output circuit of the UtOD gate 10 becomes Lamp 17 flashing in time with the frequency of the generator 11 as soon as the difference between the input voltage UE and the output voltage UR exceeds a permissible level.

Der Diskriminator 9 kann mit einer Zeitverzögerung versehen sein, um einem verzögerten Abgleich des Regelkreises bei sprunghaften Änderungen der Eingangs spannung UE infolge der endlichen Stellgeschalindigkeit des Motors Rechnung zu tragen.The discriminator 9 can be provided with a time delay, a delayed adjustment of the control loop in the event of sudden changes in the input voltage UE due to the finite control speed of the motor.

Die Schweilwerte des Fensterdiskriminators 9 sind so eingestellt, daß bei ordnungsgemäßem Betrieb kein Fehlersignal auftritt.The threshold values of the window discriminator 9 are set so that that no error signal occurs during normal operation.

Um auch einen Bruch der die Eingangsspannung UE führenden Leitung 16 anzeigen zu können, kann die Schaltungsanordnung noch mit einer Einrichtung 13 versehen sein, wie sie z.B.There is also a break in the line carrying the input voltage UE 16, the circuit arrangement can also be provided with a device 13 be provided, as e.g.

zur Überwachung von Thermoelementen gegen Bruch bekannt ist, so z.B. aus der Z-OS 19 56 125 oder DT-PS 20 62 788. Eine solche Schaltung steuert den Verstärker 8 in eine Grenzlage, wenn die Leitung 16 unterbrochen is-t, und löst damit ebenfalls ein Fehlersignal aus. Dabei ist allerdings vorausgesetzt, daß die Eingangsspannung UE aus einer niederohmigen Quelle stammt.for monitoring thermocouples against breakage is known, e.g. from Z-OS 19 56 125 or DT-PS 20 62 788. Such a circuit controls the amplifier 8 in a limit position when the line 16 is interrupted, and thus also triggers an error signal. It is assumed that the input voltage UE comes from a low-resistance source.

Mi t der el'findungsgemäßen Schalbllngsanordnung lassen sich somit auf die beschriebene Weise Fehler im Regelsystem sofort erkennen, bevor Schaden auftreten.With the formwork arrangement according to the invention, it is thus possible to Detect errors in the control system immediately before damage occurs in the manner described appear.

PATENTANSPRÜCHE : PATENT CLAIMS:

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Circuit arrangement for displaying errors in control loops, the control circuit containing a control amplifier, a servomotor and a device for feedback of the position of the servomotor, characterized in that both the Input voltage (UE) as well as that derived from the position of the servomotor (5) Feedback voltage (UR) are fed to the inputs of a second amplifier (8), whose output voltage is fed to a window discriminator (9); whose output voltage is in turn fed to the input of a signal device (12).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the signaling device (12) consists of a generator (11), an AND gate (10) and a lamp (17).

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the window discriminator (9) is provided with a time delay.

4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that a device (13) for controlling the input voltage (UE) leading line (16) is provided.