DE2643666B2

DE2643666B2 - Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehgeschwindigkeit des Bandwickels in einem Bandgerät

Info

Publication number: DE2643666B2
Application number: DE19762643666
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef 8080 Emmering Meyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-28
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1980-10-16
Also published as: DE2643666C3; DE2643666A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehgeschwindigkeit des Bandwickels in einem Magnetbandgerät für Datenverarbeitungsanlagen, mit einem Antriebsmotor für jeden Bandwickel, einem mit der Welle des Antriebsmotors gekoppelten Tachogenerator und einem Regelverstärker, der aus der vom Tachogenerator gelieferten, die Istgeschwip.digkeit (ω,\₍) des Bandwickels proportionalen Spannung und der von einem Sollwertgeber gelieferten, die Sollgeschwindigkeit (o),,,/;) proportionalen Spannung die Stellgröße für den Antriebsmotor liefert, und bei dem in die Pufferkammern am oberen und unteren Rand je ein innerer und ein äußerer Sensor zum Abtasten der Bandschlaufe vorgesehen sind.

In Bandgeräten, bei denen eine Bandtransportrolle von den tragen Bandwickeln durch Puffereinrichtungen entkoppelt ist, sollte im Idealfall die Geschwindigkeit des von einem Bandwickel oder auf einen Bandwickel laufenden Teiles des Bandes unabhängig von dem Füllungsgrad der Bandwickel stets gleich der Geschwindigkeit des von der Transportrolle angetriebenen Teiles des Bandes sein, damit sich die Länge der in den Puffereinrichtungen befindlichen Bandschlaufen nicht ändert. Es ist deshalb auch bereits bekannt geworden, jeweils am Ausgang der Puffereinrichtung eine mit einem Tachometer verbundene Umlenkrolle anzuordnen, die von dem in die Puffereinrichiung einlaufenden oder aus dieser Puffereinrichtung auslaufenden Band durch Reibung mitgenommen und entsprechend der tatsächlichen Bandgeschwindigkeit an dieser Stelle bewegt wird. Einrichtungen dieser Art haben aber eine Reihe von Nachteilen. So ist zum einen nicht absolut zu vermeiden, daß zwischen dem Band und den Umlcnkrollen ein gewisser Schlupf auftritt, der zu einer Verfälschung der von den mit den Umlenkrollen verbundenen Tachometern angezeigten Bandgeschwindigkeit führt Zum anderen besitzen die Umlenkrollen und die mit ihnen verbundenen Tachometer eine im Vergleich zu der Masse des mit ihnen unmittelbar in Kontakt stehenden Bandes nicht zu vernachlässigende Masse, so daß sich beim Start-Stop-Betrieb und insbesondere beim Reversieren entweder eine uner-

i» wünschte Verzögerung des mit ihnen in Kontakt befindlichen Bandes oder aber ein erhöhter Schlupf ergeben.

Es ist deshalb auch bereits bekannt geworden, nicht die Geschwindigkeit des Bandes, sondern die Winkelgeschwindigkeit der Bandwickel mit der Winkelgeschwindigkeit der Bandtransportrolle zu vergleichen und durch Nachregeln der Winkelgeschwindigkeit der Wickelmotoren ein bestimmtes Verhältnis derselben einzustellen. Bei der bekanntgewordenen Einrichtung ist das

2(i Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten so gewählt, daß die Geschwindigkeit des von einem Bandwickel oder auf einem Bandwickel laufenden Teiles des Bandes bei einer mittleren Füllung der Bandwickel gleich der Geschwindigkeit des von der Transportrolle angetrie-

2". benen Teiles des Bandes ist. Bei dieser bekannten Einrichtung würde aber die Bandschlaufe in einer Puffereinrichtung, aus der von der Bandtransportrolle Band herausgefördert wird, stets an der unteren Abtajtschranke stehen, wenn der Füllungsgrad des

ι» zugehörigen Wickels größer als der mittlere Füllungsgrad ist und umgekehrt an der oberen Abtastschranke, wenn von der Bandtransportrolle zu der Puffereinrichtung Band zugeführt wird und der Füllungsgrad des zugeordneten Bandwickels wiederum größer als der

r> mittlere Füllungsgrad ist. Dies ist aber äußerst ungünstig, da bei Reversieren die Bandtransportrolle bei der an der unteren Abtastschranke stehenden Bandschlaufe zusätzlich noch Band zuführen und bei der an der oberen Abtastschrankc stehenden Bandschlaufc

■κι zusätzlich noch Band abführen würde. Um dies zu verhindern, wurden bei der bekannten Einrichtung mehrere zusätzliche Abtastschranken vorgesehen, die das Band etwa in der Mitte der Puffereinrichtung halten.

Es ist deshalb auch bereits eine Anordnung zum

i"i Einstellen der Länge der Handschlaufen in einem Bandgerät vorgeschlagen worden, bei der das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit von Bandwickel und Bandtransportrolle so gewählt ist, daß die Geschwindigkeit des von einem Bandwickel oder auf einem

·*>'· Bandwickel laufenden Teiles des Bandes bei allen Fiillungsgraden der Bandwickel kleiner ist als die Geschwindigkeit des von der Transportrolle angetriebenen Teiles des Bandes. Durch eine solche Einstellung des Verhältnisses der Winkelgeschwindigkeiten wird

ν; erreicht, daß sich die Bandschlaufe in derjenigen Puffereinrichtung, aus der die Bandtransportrolle Band abführt, immer an der oberen Abtastschranke und in derjenigen Puffereinrichtung, in die die Bandtransportrolle Band hineinführt, immer an der unteren Abtast-

w) schranke einstellt. Diese Stellung der Bandschlaufe ist für den ungünstigsten Betriebsfall eines Bandgerätes, nämlich das Umkehren der Bandtransportrichtung die günstigst mögliche, da dann in jedem Fall für die hierbei eintretende Änderung der .Schlaufenlänge die gesamte

h^ri Lange der Puffereiririchiung zur Verfügung steht.

Obgleich mit diesen bekannten Einrichtungen in Verbindung mit den in den Pufferkammern befindlichen Abtastschranken oder Sensoren für die Bandschlaufe

erreicht werden kann, daß die Bandschlaufe sich bei allen Füllungsgraden des Bandwickels an einer optimalen Stelle der Pufferkammer verbindet, haben alle diese bekannten Einrichtungen den Nachteil, daß die Bandschlaufe im kontinuierlichen Betr'eb mit einer relativ hohen Frequenz um eine der Abtastschranken pendelt Dies hat zur Folge, daß der Wickel ständig beschleunigt und wieder verzögert wird. Daraus folgt eine hohe Leistungsaufnahme und in Verbindung -iamit eine starke Erwärmung des Gerätes in diesem Betrieb.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehgeschwindigkeit des Bandwickels in einem Magnetbandgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der erreicht werden kann, daß die Bandschlaufe im kontinuierlichen Betrieb sehr viel seltener als bei den bisher bekannten Bandgeräten um eine bestimmte Abtastschranke herum pendelt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Vorwärts-Rückwärtszähler, der so mit den Sensoren verbund :n ist, daß er jeweils dann um eine Stelle vorwärts gezählt wird, wenn die Bandschlaufe von der Mitte der Pufferkammer kommend einen der äußeren Sensoren überläuft, und der jeweils dann um eine Stelle rückwärts gezählt wird, wenn die Bandschlaufe von einem Ende der Pufferkammer kommend den zugeordneten inneren Sensor überläuft, und durch einen zwischen den Zähler und den Sollwertgeber geschalteten Digital/Analog-Wandler, der den digitalen Zählerstand des Zählers in einen Analogwert umwandelt und dem Sollwertgeber zuführt.

Durch dieses Weiterschalten des Zählers wird nicht nur eine kurze Beschleunigung bzw. Verzögerung des Wickelmotors, sondern eine Erhöhung bzw. Erniedrigung seiner Grundgeschwindigkeit erreicht, so daß für eine längere Zeit die Geschwindigkeit des von einem Bandwickel oder auf einen Bandwickel laufenden Teiles des Bandes gleich der Geschwindigkeit des von der Transportrolle angetriebenen Teiles des Bandes ist. Die Folge davon ist, daß die Bandschlaufe mit einer sehr viel niedrigeren Frequenz um die Abtastschranken pendelt und die Leistungsaufnahme des Wickelmotors im kontinuierlichen Betrieb bis zu 80% gesenkt werden kann.

Die Zeichnung zeigt ein Austühningsbeispiel der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung in vereinfachter Prinzipdarstellung. Dabei wird zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich die eine Hälfte eines Magnetbandgerätes näher beschrieben.

Das dargestellte Gerät besteht zunächst aus einem Bandwickel 6 zum Aufnehmen eines Magnetbandes. Da derartige Bandwickel bekanntlich eine große Masse besitzen, müssen sie von der Bandtransportrolle durch Puffereinrichtungen entkoppelt werden. Im dargestellten Fall dienen dazu die Vakuumpufferkammvr 3 bzw. 4. Der Bandwickel 6 wird durch einen Wickclniotor 11 und die Bandtransportrolle I durch einen Transportrollenmotor 2 angetrieben. Mit dem Bandwickelmotor 11 ist ein Tachogenerator 12 verbunden, der an einen z. B. aus einem Operationsverstärker mit entsprechender Beschattung bestehenden Regelverstärker 13 eine der lst™eschwindigkeiten ω«, des Bandwickels 6 proportionale Spannung liefert. An einem zweiten Eingang des Regelverstärkers 13 liegt eine der Sollgeschwindigkeit ω,,,//proportionale Spannung, die von einem Sollwertgeber 14 erzeugt wird. Dieser Sollwertgeber 14 ist mit einer Gerätesteuerung 15 verbunden, die über einen Eingang 16 Befehle für eine Vorwärtsbewegung des Bandes, über einen Eingang 17 Befehle für eine Rückwärtsbewegung des Bandes und über einen Eingang 18 Befehle für den Schnellgang und in entsprechende Signale für den Sollwertgeber 14 umwandelt Der Sollwertgeber 14 ist weiterhin mit ι Abtastschranken bzw. Sensoren 7, 8, 9, 10 verbunden, die in bekannter Weise (DE-OS 25 40 816) jeweils dann, wenn sie von der Magnetbandschlaufe 5 überlaufen werden eine Erhöhung der Sollgeschwindigkeit ω_Βί bzw. eine Erniedrigung derselben -und damit eine

ίο Beschleunigung bzw. Verzögerung des Bandwickels 6 bewirken.

Erfindungsgemäß ist nun bei einem derartigen Magnetbandgerät noch ein Vorwärts-/Rückwärtszähler 19 mit den Sensoren 7,8, 9 und 10 verbunden. Bei dem

r> dargestellten Ausführungsbeispiel dienen dazu noch zwei ODER-Glieder 21,22 mit je zwei Eingängen sowie zwei nachgeschaltete Impulsformer 23 und 24 in der Weise, daß die beiden äußeren Sensoren 7, 10 über das ODER-Glied 22 und den Impulsformer 24 mit dem

_>o Vorwärtseingang des Zählers 19 und die beiden inneren Sensoren 8, 9 über das ODER-Glied 2 J und den Impulsformer 23 mit dem Rückwärtseingang des Zählers 19 verbunden ist. Außerdem ist ein Digital/Analog-Wandler 20 vorgesehen, der zwischen den Zähler 19

_·"> und den Sollwertgeber 14 geschaltet ist.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Ein Start des Gerätes in Pfeilrichtung erzeugt mit Hilfe der Steuerung 15 über den Sollwertgeber 14 einen Sollwert DJ,,,« für den Regel verstärker 13, dereine Drehgeschwin-

j(i digkeit des Bandwickel 6 zur Folge hat, mit der zunächst weniger Band aus der Pufferkammer 3 aufgewickelt wird, als die Transportrolle 1 hineinbefördert. Die Pufferkammer 3 füllt sich somit, bis schließlich der Sensor 7 überlaufen wird und die Bandschlaufe 5

ι·> sich in dem Bereich 1 der Pufferkammer 3 befindet. Hierdurch wird zunächst über den entsprechenden Eingang des Sollwertgebers 14 in bekannter Weise eine Erhöhung des Sollwertes bewirkt, die eine Beschleunigung des Bandwickels 6 zur Folge hat. Gleichzeitig wird

■in aber zusätzlich der Zähler 19 um eine Stelle vorwärtsgeschaltet. Dieser neue Zählerstand hat über den Digital/Analog-Wandler 20 und den Sollwertgeber 14 eine etwas höhere Grundgeschwindigkeit des Bandwickels 6 zur Folge. Durch die Beschleunigung

i) infolge des überlaufenen Sensors 7 und die höhere Grundgeschwindigkeit infolge des weitergeschalteten Zählers 19 kommt die Bandschlaufe wieder in den Bereich Il der Pufferkammer 3, wird aber, da nun der Sensor 7 wieder freigegeben ist, wieder langsamer.

">» Infolgedessen wird der Sensor 7 erneut überschritten, das Band 5 erneut beschleunigt und der Zähler 19 um eine weitere Stelle vorwärtsgeschaltet. Dies wiederholt sich nun so oft, bis die Grundgeschwindigkeit des Bandwickels 6 so groß ist, daß die Bandschlaufe 5 den

ν-, Bereich Il nicht mehr verläßt. Wird nun der Bandwickel 6 zunehmend voller, so wandert die Bandschlaufe 5 in der Pufferkammer 3 langsam aufwärts und überläuft dabei vom Ende der Pufferkammer kommend schließlich den Sensor 8. Durch die direkte Ansteuerung des

bo Sollwertgebers 14 von dem Sensor 8 her wird die Bandschlaufe wieder in den Bereich Il der Pufferkammer 2 befördert. Gleichzeitig wird aber der Zählerstand des Zählers 19 um eine Stelle zurückgeschaltet, was eine kleinere Grundgeschwindigkeit zur Folge hat. Dies

ι¹' wiederholt sich wie oben beschrieben.

Sinngemäß arbeiten die beiden Sensoren 9 und 10 mit dem Zähler 19 und deni Sollwertgeber 14 zusammen, wenn das Magnetband, nicht wie im dargestellten

Alisführungsbeispiel vorwärts, sondern rückwärts, d. h. entgegen der durch die Pfeile dargestellten Richtung bewegt wird. Ein Unterschied zu der oben erläuterten Funktion der Sensoren 7 und 8 besteht nur insofern, als eier Sensor 10 beim »Freiwerden« ein Signal an den Vorwärts-Zähieingang des Zählers 19 und der Sensor 9 beim »Überdecktwerden« ein Signal an den Rückwärts-Zähleingang des Zählers 19 liefern muß. Dies kann in einfacher Weise durch Sensoren mit negierten Ausgangssignalen oder durch Nachschalten negierender Verknüpfungsglieder erreicht werden. Gemeinsam ist aber, daß der Zähler 19 jeweils dann um eine Stelle vorwärts gezählt wird, wenn die Bandschlaufe 5 von der Mitte der Pufferkammer 3 kommend einen der äußeren Sensoren (7, 10) überläuft, und rückwärts gezählt wird, wenn die Bandschlaufe 5 von einem Ende der Pufferkammer 3 kommend den zugeordneten inneren Sensor (8, 9) überläuft, wobei das »Überlaufen« je nach Sensor in einem »Freigeben« oder »Überdecken« besteht. Sinngemäß wirken ferner die Sensoren und eine entsprechende Schaltung für die zweite Pufferkammer des Magnetbandes, die im dargestellten Ausführungsbeispiel der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden sind.

Jedesmal bei einem neuen Laden oder beim Ausschalten des Magnetbandgerätes wird der Zähler 19 auf Null zurückgesetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehgeschwindigkeit des Bandwickels in einem Magnetbandgerät für Datenverarbeitungsanlagen, mit einem Antriebsmotor für jeden Bandwickel, einem mit der Welle des Antriebsmotors gekoppelten Tachogenerator und einem Regelverstärker, der aus der vom Tachogenerator gelieferten, der Istgeschwindigkeit (ω,«) des Bandwickels proportionalen Spannung und der von einem Sollwertgeber gelieferten, der Sollgeschwindigkeit (ω_4Ο//) proportionalen Spannung die Stellgröße für den Antriebsmotor liefert, und bei dem in den Pufferkammern am oberen und unteren Rand je ein innerer und ein äußerer Sensor zum Abtasten der Bandschlaufe vorgesehen sind, gekennzeichnet durch einen Vorwärts-Rückwärtszäl.ler(19),dersomit den Sensoren (7, 8, 9, 10) verbunden ist, daß er jeweils dann um eine Stelle vorwärts gezählt wird, wenn die Bandschlaufe (5) von der Mitte der Pufferkammer (3) kommend einen der äußeren Sensoren (7, 10) überläuft, und der jeweils dann um eine Stelle rückwärts gezählt wird, wenn die Bandschlaufe (5) von einem Ende der Pufferkammer (3) kommend den zugeordneten inneren Sensor (8, 9) überläuft, und durch einen zwischen den Zähler (19) und den Sollwertgeber (14) geschalteten Digital/Analog-Wandler (20), der den digitalen Zählerstand des Zählers (19) in einen Analogwert umwandelt und dem Sollwertgeber (14) zuführt.