DE2652660B2 - Schaltungsanordnung für elektronische Regeleinrichtungen von elektromechanischen Verwiegeeinrichtungen für Schüttgüter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für elektronische Regeleinrichtungen von elektromechanischen Verwiegeeinrichtungen für Schüttgüter, bei denen der Strom des Schüttgutes automatisch abgeschaltet wird, wenn ein als elektrische Spannung dargestelltes, voreingestelltes, unter dem Sollwert liegendes Gewicht, - der Vorsollwert - erreicht ist und dieser in dem einen oder dem anderen Sinne mittels eines Integrators, dem Korrektursignale zugeführt werden, wenn der Istwert des abgewogenen Schüttgutes außerhalb der Toleranzgrenzen liegt, selbsttätig korrigiert wird und dazu der Integrator nach Maßgabe der Überschreitung des Toleranibereiches für den Istwert jeweils in einem oder im anderen Sinne mit einem Strom beaufschlagt wird.

Derartige Schaltungsanordnungen dienen dazu, Regeleinrichtungen zu schaffen, die einerseits schnell arbeiten, andererseits jedoch keine Neigung zu Regelschwingungen haben.

Bei der durch die deutsche Patentschrift 1094519 bekanntgewordenen elektronischen Regeleinrichtung wird der Vorsollwert als eine an einem Potentiometer

abgegriffene elektrische Spannung dargestellt.

Der Vorsollwert wird dabei dadurch korrigiert, daß das Potentiometer mittels eines Getriebemotors, der je nach der erforderlichen Drehrichtung für eine festgelegte Zeit im erforderlichen Drehsinn betrieben wird, verstellt wird. Dadurch wird erreicht, daß der Vorsollwert immer nur um einen festen Betrag in dem einen oder dem anderen Sinn korrigiert wird. Das Potentiometer kann auch in 2 Potentiometer aufgeteilt werden, das eine kann in diesem Falle mittels des Getriebemotors automatisch, das andere von Hand eingestellt werden.

Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß die bewegten Teile Potentiometer und Getriebemotor dem Verschleiß unterliegen. Ferner erlaubt diese Anordnung allein eine Korrektur des Vorsollwerts um vorbestimmbare, feste Beträge. Diese Betriebsweise ist zwar beim Verwiegen von Schüttgütern mit ungleichmäßigem Schüttverhalten vorteilhaft, beim Verwiegen von homogeneren Gütern mit entsprechendem Schüttverhalten, wird die Anzahl der beim Auftreten eines Fehlers notwendigen Korrekturen des Vorsollwertes und somit auch diejenige der fehlerbehafteten Ve-wiegungen groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die keine beweglichen, dem Verschleiß unterliegende Teile aufweist und die eine bessere Anpassung an die Beschaffenheit des jeweiligen Schüttgutes erlaubt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Integrator elektronischer Bauart ist, der ihn beaufschlagende Strom aus einem Differenzverstärker gewonnen wird, dem die dem Sollwert und dem Istwert entsprechenden elektrischen Spannungen zugeführt werden und daß dieser Strom wahlweise unmittelbar oder über einen Vorzeichendiskriminator in den Integrator geleitet wird, dessen Ausgangsspannung zu der an einem Geber eingestellten, den Vorsollwert darstellenden elektrischen Spannung addiert wird, nachdem

1. das monostabile Flipflop mittels eines vom Taktgeber abgegebenen Signals aus dei stabilen Lage geworfen und dadurch ein Schalter geschlossen wurde,

2. der Schüttgutstrom abgeschaltet war,

3. die an der Logik eingestellte Beruhigungszeit abgelaufen ist und

4. das vom Differenzverstärker abgegebene Signal den Fensterdiskriminator nicht passieren kann.

Eine derartige, ohne bewegliche Teile auskommende Schaltungsanordnung hat den Vorteil, nicht justiert werden zu müssen. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß der Vorsollwert auf einfachste Weise wahlweise um gleiche vorgewählte Beträge oder um Beträge korrigiert werden kann, die der Abweichung des Ist- vom Sollwert proportional sind.

Während die erste Betriebsweise beim Verwiegen von Schüttgut besonders vorteilhaft ist, das ungleichmäßiges Schüttverhalten aufweist, ist die zweite Betriebsweise bei homogeneren Gütern mit entsprechendem Schüttverhalten vorteilhafter, weil bei dieser Betriebsweise die Anzahl der beim Auftreten eines Fehlere notwendigen Korrekturen des Vorsollwertes vermindert wird und wegen der dadurch schnelleren Korrektur die Anzahl der fehlerbehafteten Verwiegungen stark herabgesetzt wird.

Die Erfindung ermöglicht auf einfache Weise eine Anpassung der Regelung der selbsttätigen Verwiege-

einrichtung an die jeweiligen Eigenschaften des Schüttgutes.

Fin Ausfiihrungsbeispiel für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Ausgangsspannung des Integrators 1 stellt die Spannung dar, mittels der die an dem Geber 6 eingestellte, den Vorsollwert darstellende Spannung selbsttätig korrigiert wird. Der Istwert und der Sollwert des Schüttgutes im Abfüllbehälter werden als ihnen entsprechende Spannungen an die beiden Eingänge des Differenzverstärkers 2 gelegt. Der Istwertgeber 10 besteht im wesentlichen aus einem Verstärker für die von der Meßzelle der elektromechanischen Verwiegeeinrichtung abgegebenen elektrischen Spannung. Mittels des Sollwertgebers 11 kann von einer Festspannung willkürlich ein beliebiger Bruchteil abgegriffen werden, der dem gewünschten Sollwert des Schüttgutgewichtes im Abfüllbehälter entspricht. Am Ausgang des Differenzverstärkers 2 tritt eine der Gewichtsabweichung, d. h. der Differenz von Ist- und Sollwert entsprechende Spannung auf, die an den Vorzeichendiskriminator 3 gelegt wird. Es gibt eine dem Absolutwert nach konstante, jedoch dem Vorzeichen seiner Eingangsspannung entsprechende Spannung ab. Sie gelangt über den in der Stellung α befindlichen Betriebswahlschalter 22, den elektrisch zu betätigenden Schalter 4 und den einstellbaren Widerstand 5 an d .·η Integrator 1, dessen Ausgangsspannung den am Geber 6 eingestellten Vorsollwert korrigiert. Der Schalter 4 wird von dem monostabilen Flipflop 7 geschlossen, wenn es aus seiner stabilen Lage geworfen wird und nach Ablauf der Kippdauer wieder geöffnet. Der feste Betrag, um den der Vorsollwert selbsttätig geändert werden kann, wird durch die Kippdauer des Flipflop 7 und den am Widerstand 5 eingestellten Strom bestimmt. Der Flipflop 7 schließt den Schalter 4 für die Dauer seiner Kippzeit, wenn:

1. der Schüttgutstrom abgeschaltet wurde,

2. die an der Logik (15) eingestellte Beruhigungszeit abgelaufen ist,

3. das vom Differenzverstärker 2 abgegebene Signal außerhalb des am Fensterkomparator 8 eingestellten Toleranzbereiches liegt und

4. der Taktgeber 9 ein Taktsignal abgegeben hat.

Die am Geber 6 eingestellte, den Vorsollwert darstellende Spannung und die ihrer automatischen Korrektur dienenden Ausgangsspannung des Integrators 1 werden den Eingängen der Addierstufe 12 und ihre, den korrigierenden Vorsollwert darstellende Ausgangsspannung dem einen Eingang des Differenzverstärkers 13 zugeführt, an dessen anderem Eingang die am Istwertgeber 10 vorhandene Spannung liegt.

Wenn im Laufe des Füllvorganges der Istwert den Vorsollwert erreicht, d.h., wenn die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 13 zu Null wird, wird mittels der Abschalteinrichtung 14 der Feinstrom abgeschaltet und die Logik 15 gestartet, die nach einer einstellbaren Zeit ein Signal an die UND-Glieder 16 und 18 gibt. Diese Zeit wird derart eingestellt, daß nach ihrem Ablauf der Füllvorgang beendet ist, die Wägeeinrichtung sich beruhigt hat und sich am Ausgang die Abweichung des Istwertes vom SolJwert als Spannung eingestellt hat. Liegt sie innerhalb des Toleranzbereiches, so gibt der Fensterkomparator 8 ein Η-Signal an das UND-Glied 16 ab, das dann die als Speicher für die Taktsignale des Takgebers 9 dienende bistabile Kippstufe 17 in die R-Lage bringt. Die vom Taktgeber 9 abgegebenen Signale werden dadurch nicht an das UND-Glied 18 weitergegeben, dessen Ausgangssignal den Flipflop 7 aus der stabilen Lage wirft, wenn an beiden Eingängen des UND-Gliedes 18 ein Η-Signal vorhanden ist. Es wird deshalb keine Korrektur des Vorsollwertes vorgenommen und das nächste Verwiegespiel beginnt.

Ergibt die Bewertung des Füllgewichtes dagegen einen außerhalb der Toleranzgrenzen liegenden Istwert, so tritt am Ausgang des Fensterdiskriminators 8 ein L-Signal auf, die bistabile Kippstufe 17 kann die vom Taktgeber 9 kommenden Taktsignale an das UND-Glied 18 weiterleiten und bei Vorliegen eines Η-Signals an der Logik 15 leitet das UND-Glied 18 eine Korrektur des Vorsollwertes ein.

Mittels des Anzeigeinstrumentes 19 wird der jeweilige Wert der Regelabweichung nach Größe und Vorzeichen sichtbar gemacht. Wenn die Gefahr besteht, daß die Regelabweichung größer wird, als der größte von der automatischen Korrektur zu erreichende Wert, kann dies anhand des Anzeigeinstrumentes rechtzeitig erkannt, der Vorsollwert am Geber 6 von Hand nachgestellt und dadurch andernfalls mögliche Verwiegungsfehler vermieden werden.

Zusätzlich zu dem Anzeigeinstrument 18 kann noch eine Warneinrichtung vorgesehen werden, die z. B. aus einer Warnlampe 20 und einem Fensterdiskriminator 21 besteht, der dafür sorgt, daß die Warnlampe 20 aufleuchtet, bevor die Grenzen der automatischen Korrektur des Vorsollwertes erreicht sind.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung hat außer den eingangs genannten Vorteilen, denjenigen, auf einfache Weise auf eine andere Betriebsweise umgeschaltet werden zu können. Wird nämlich der Betriebswahlschalter 22 derart geschaltet, daß die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 2 statt über den Vorzeichendiskriminator 3 unmittelbar zu dem Schalter 4 gelangt, ist die Ladungsmenge, die dem Integrator 1 während der Schließdauer des Schalters 4 zugeführt wird proportional der Abweichung des Istvom Sollwert.

Diese Betriebsart mittels derer Abfüllfehler schneller korrigiert werden, kann beim Verwiegen solcher Schüttgüter vorteilhaft gewählt werden, deren Konsistenz und Schüttverhalten sich erwartungsgemäß nur stetig ändert, d. h. bei denen keine einzelnen groben Abfüllfehler (»Ausreißer«) zu erwarter sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentanspruch: Schaltungsanordnung für elektronische Regeleinrichtungen von elektromechanischen Verwiegeeinrichtungen für Schüttgüter, bei denen der Strom des Schüttgutes automatisch abgeschaltet wird, wenn ein als elektrische Spannung dargestelltes, voreingestelltes, unter dem Sollwert liegendes Gewicht, - der Vorsollwert - erreicht ist und dieser in dem einen oder dem anderen Sinne mittels eines Integrators, dem Korrektursignale zugeführt werden, wenn der Istwert des abgewogenen Schüttgutes außerhalb der Toleranzgrenzen liegt, selbsttätig korrigiert wird und dazu der Integrator nach Maßgabe der Überschreitung des Toleranzbereiches für den Istwert jeweils in einem oder dem anderen Sinne mit einem Strom beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator elektronischer Bauart ist, der ihn beaufschlagende Strom aus einem Differenzverstärker (2) gewonnen wird, dem die dem Sollwert und dem Istwert entsprechenden elektrischen Spannungen zugeführt werden und daß dieser Strom wahlweise unmittelbar oder über einen Vorzeichendiskriminator (3) in den Integrator (1) geleitet wird, dessen Ausgangsspannung zu der an einem Geber (6) eingestellten, den Vorsollwert darstellenden elektrischen Spannung addiert wird, nachdem

1. das monostabile Flipflop (7) mittels eines vom Taktgeber (9) abgegebenen Signals aus der stabilen Lage geworfen und dadurch ein Schalter (4) geschlossen wurde,

2. der Schüttgutstrom abgeschaltet war,

3. die an der Logik (15) eingestellte Beruhigungszeit abgelaufen ist und

4. das vom Differenzverstärker (2) abgegebene Signal den Fensterdiskrimin&tor (8) nicht passieren kann.