DE2741211A1 - Elektronische steuervorrichtung fuer hydraulikzylinder - Google Patents

Elektronische steuervorrichtung fuer hydraulikzylinder

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DE2741211A1 DE19772741211 DE2741211A DE2741211A1 DE 2741211 A1 DE2741211 A1 DE 2741211A1 DE 19772741211 DE19772741211 DE 19772741211 DE 2741211 A DE2741211 A DE 2741211A DE 2741211 A1 DE2741211 A1 DE 2741211A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Steuervorrichtung zur Steuerung der Stellung und des gemeinsamen Betriebs insbesondere von Hydraulikzylindern für periodisch arbeitende Maschinen oder Anlagen.
Bei einer Maschine mit mehreren Hydraulikzylindern ist es häufig notwendig, einen Elektrogeräteschrank mit einer elektromechanischen Relaisanlage oder eine verkabelten Logik oder einen programmierbaren Automaten zu verwenden. Letzteres Gerät/ das moderner als die vorherigen ist, hat jedoch zahlreiche Nachteile. Z.B. muß die Programmierung von Elektrikern durchgeführt werden, die die Logik genau kennen. Außerdem sind keine Stellungs- und Geschwindigkeitskontrolleinrichtungen vorgesehen. Des weiteren kann die Änderung des Bewegungsprogramms während der Entwicklung nur von Datenverarbeitungsfachleuten durchgeführt werden. Letzterer Nachteil ist erheblich und behindert die Entwicklung der Technik programmierbarer Automaten beträchtlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Kontroll- und Steuervorrichtung zu schaffen, die übliche komplizierte elektrische Untersuchungen beseitigt und eine programmierbare Steuereinheit mit einem Programmbedienungspult schafft, das ein System zur allgemeinen Anwendung der numerischen Steuerung zur Anzeige in einer direkten Sprache, d.h. in Ziffern oder Buchstaben im Gegensatz zu der auf einer verkabelten Logik beruhenden allgemeinen logischen Sprache aufweist.
Gemäß der Erfindung wird jedem Hydraulikzylinder ein Impulsgenerator durch eine geeignete Schaltung unter Verwendung eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers, einer Impulsbreitenkontrolleinrichtung, einer Toleranzbreitenkontrolleinrichtung, eines Programmschrittwählers und einer
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Spannungskontrolleinrichtung, derart zugeordnet, daß nach Analyse der Impulse festgestellt werden kann, ob die Stellung und Geschwindigkeit jedes Hydraulikzylinders mit dem eingestellten Programm übereinstimmen, sowie derart, daß auf ein Steuerorgan jedes Hydraulikzylinders eine stufenweise veränderbare Spannung entsprechend dem voreingestellten Programm und unter Berücksichtigung deren Geschwindigkeit und deren zuvor kontrollierter Stellung gegeben wird.
Die Anzeige der Daten für jede Maschine und die Anzeige des Programms erfolgt in einer direkten Sprache auf der Grundlage einer numerischen Anzeigetastatur, Leuchtanzeigen zur Darstellung der Daten der Maschine und des eingestellten Programms ebenso wie von Steuertasten für Steuer-, Wähl-, Anzeige- und Anlaufsteuervorgängen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 und 2 beispielsweise erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung der jedem Hydraulikzylinder zugeordneten elektronischen Vorrichtung, und
Figur 2 eine Außenansicht einer Ausführungsform einer programmierbaren Steuereinheit mit einer cedezimalen Tastatur.
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Wie Fig. 1 zeigt, hat der Hydraulikzylinder 1 eine Kolbenstange 10, deren Ende durch eine Pleuelstange 11 mit einem Antriebszahnriemen 12 eines Impulsgenerators 13 verbunden ist, der mit einer Zahnscheibe versehen ist. Der Hydraulikzylinder wird durch ein Elektroventil 14 mit einem Druckst römungsmittel gespeist. Fig. 1 zeigt schematisch zwei weitere Hydraulikzylinder, wobei selbstverständlich η Hydraulikzylinder zu einer einzigen Maschine gehören können, die den gleichen, später beschriebenen Aufbau haben können.
Ein Vorwärt-Rückwärts-Zähler 2, der.mit einem Generator verbunden ist, zählt die Impulse des Generators. Da die Anzahl der abgegebenen Impulse eine Funktion der Anzahl der Umdrehungen bzw. eines Teils der Umdrehungen des Impulsgenerators ist, kann zu jedem Zeitpunkt die genaue Stellung jedes Hydraulikzylinders mit der gewünschten Genauigkeit bestimmt werden. An dem Generator 13 ist auch mit einer Kontrolleinrichtung 3 zur Kontrolle der Breite der von dem Generator abgegebenen Impulse angeschlossen .Die Kontrolleinrichtung 3 ist mit einer Impulszähl-Toleranzkontrolleinrichtung 4 verbunden, die auch die Zählung der Impulse überwacht, da er mit dem Zähler verbunden ist. Die Kontrolleinrichtung 3 ermöglicht es, festzustellen, ob die Geschwindigkeit jedes Hydraulikzylinders mit dem angegebenen Wert übereinstimmt und bewirkt entweder bei Zustimmung durch die Kontrolleinrichtung 4 den übergang zum nächsten Schritt, wenn die Zählung der Impulse zwischen dem voreingestellten Minimal- oder Maximalwert für jeden Hydraulikzylinder angehalten wird und die Breite der Impulse über der für jeden Hydraulikzylinder eingestellten Toleranzbreite liegt, oder die Unterbrechung, wenn die Impulsbreite während eines Hubes z.B. innerhalb eines unzulässigen Bereiches überschreitet. Die Kontrolleinrichtung 4 ist mit einem Schrittwähler 5
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-Jf-
verbunden, der mit einer Spannungskontrolleinrichtung 6 verbunden ist. Diese gibt auf das Magnetventil 14 eine stufenweise veränderbare Spannung in Abhängigkeit von dem Vor- und Rückhub jedes Hydraulikzylinders. Der Schrittwähler 5 ist mit irgendeiner programmierten Stufe des Programms verkettet.
Fig. 2 zeigt die Außenansicht einer Ausführungsform. Ein lösbares Bedienungspult 7, das alle elektronischen Elemente enthält, ist innerhalb einer programmierbaren Steuereinheit 8 angeordnet, die als vorgefertigtes Gehäuse ausgebildet ist, die Programmkarten und die notwendigen elektronischen Bauteile enthält.
In folgendem werden beispielsweise eine programmierbare Steuereinheit, ihr Bedienungspult und ihre Eigenschaften beschrieben. Eine Eingabetastatur 9 hat vier Reihen mit vier Spalten Tasten, d.h. 16 Spalten von 0 bis 9 und von A bis F. Selbstverständlich kann die Tastatur auch 25 Tasten oder mehr entsprechend den Anforderungen des Programmes aufweisen. Außerdem sind am oberen Teil Leuchtanzeigen für die Darstellung geeigneter Daten der Maschine und des eingestellten Programms vorgesehen.
Von den Programmleuchtanzeigen Pr gibt die Anzeige a die Nummer des Programmschrittes, die Anzeige b die Adresse der Daten, die Anzeige c den Bewegungsbefehl und die Anzeige d den Schrittsprung an. Der auf die Maschine gegebene Befehl kann durch zwei Ziffern oder Buchstaben angezeigt werden, die z.B. folgende Bedeutung haben:
Zehner-Z iffern Einer-Ziffern
1 - Vorwärtslauf 1 - Kontaktbereitschaft
2 - Rücklauf 2 - Bewegungsunterbrechungs-
3 - Verzögerung bereitschaft
4 - Sofortvorschub 3 - Schrittsprung bei ge-
7 - Unterbrechung schlossenem Kontakt
8 - Schrittsprung
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Von den Datenleuchtanzeigen Do gibt die Anzeige e die Impulsbreite/ die Anzeige f die Zahl der Impulse, die Anzeige g die Toleranz der Anzahl der Impulse, die Anzeige h die Geschwindigkeit und die Anzeige i die Bewegungszahl an, wobei die Anzeige j für die Zählung der Impulse jedes Impulsgenerators bei Inbetriebnahe vorgesehen ist.
Steuertasten A bis E ermöglichen es, die Kontrolle, die Wahl, die Anzeige, die Inbetriebnahme und die Rückstellung auf Null der Vorrichtung z^B. entsprechend den nachstehenden Definitionen durchzuführen, wobei die Tasten A und B mehrere Stellungen haben und die Tasten C, D, E einfache Berührungstasten sind.
A1 - Daten und Programm der Einheit 8 A2 - Daten der Einheit 8 und Programm des Bedienungspults
A3 - Daten des Bedienungspults 7 und Programm des Bedienungspults 7
B1 - Betrieb
B2 - überprüfung des Programms B3 - Schriftdarstellung des Programms B4 - überprüfung der Daten B5 - Schriftdarstellung der Daten C - Löschen des Zählers des Bedienungspults 7 D - schrittweises Vorrücken des Programms
E - Löschen der Anzeigeschrift des Bedienungspults 7 des Impulsgeneratorzählers j
Die programmierbare Steuereinheit ermöglicht daher durch eine direkte Sprache eine einfache Schrift und eine sofortige Darstellung des Programms. Sie bietet auch folgende Möglichkeiten:
- 16 gleichzeitige und übereinandergreifende Befehle
- mehrere Geschwindigkeiten pro Bewegung
- mehrere Haltestellungen pro Bewegung
- Entwurf vor der Verkettung
- Rückkehr zu einem bestimmten Programmschritt
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Außerdem ermöglicht die Programmsteuereinheit die getrennte Speicherung von Daten und des an den Leuchtanzeigen Do und Pr dargestellten Programms.
Es ist somit ersichtlich,daß das voreingestellte Programm der Maschine sofort geschrieben und dargestellt werden kann, und zwar auch durch Mechaniker, wobei die Instruktionszeit sehr kurz ist. Nach der Eingabe des gesamten Programms oder eines Teils des Programms ermöglicht es die Funktionsprüfung der Maschine, das Programm zu beurteilen und ggf. einen oder mehrere Schritte des Programms sozusagen sofort zu korrigieren.
Das lösbare Bedienungspult 7, das mit aktiven Speichern versehen ist, ermöglicht die Eingabe und Zwischenspeicherung des Programms. Nach der Korrektur und Bestätigung des Programms ist es möglich, dieses zu der Einheit 8 zu übertragen und die Festspeicher m1 der Einheit 8 mit üblichen Geräten z.u bedrucken.
Nach der Funktionsüberprüfung der Maschine durch das Programm der Festspeicher der Einheit 8 und Vergleich mit dem Programm der aktiven Speicher des Bedienungspults 7 und nach den notwendigen Änderungen kann das lösbare Bedienungspult 7 von der Einheit 8 entfernt und an anderen Einheiter, die der Einheit 8 gleich sind, verwendet werden.
Die Festspeicher m1, die sich auf Programm p1 beziehen, befinden sich alle auf einer herausnehmbaren Karte C1. Die programmierbare Steuereinheit kann mit so vielen Programmen wie nötig ausgestattet werden, wobei die Programmänderungszeit diejenige ist, die zum Austausch der herausnehmbaren Karte C1 erforderlich ist.
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Claims (10)

  1. HWiM, «X» Mündien 40,
    F„lllflram,tr.e, 1» nin'lrnPHRflhr Elsenacfcer StraBe
    Dip. -irig. R. H. Banr p.t.-An·.β·μ«
    Dipl.-Phys. Eduard Betzier f.«·*«*·« »»11
    Fernsprecher: 51013 ~ * 30X12
    51014 Dipl.-Inq. W. Herrmann-Trentepohl
    TelegrammanschrHt: „»,..-...,..,,„*..,,- Telegrammanschrift:
    Bahrpatente Heme PATENTANWÄLTE Babetzpat München
    Telex OS 229 853 Telex 5215380
    ρ 1 Bankkonten: Z / H I C. I I
    Bayerische Vereinsbank München 952 Dresdner Bank AQ Heme 7-520 Postscheckkonto Dortmund 558 68-467
    Ref: MO 6013
    in der Antwort bitte angeben
    Zuschritt bitte nach:
    München Abholfach
    JEAN LEON MISSIOUX
    SANNOIS / FRANKREICH
    Elektronische Steuervorrichtung für Hydraulikzylinder
    Ansprüche
    M.]Elektronische Steuervorrichtung zur Steuerung der Stellung und des gemeinsamen Betriebs von Hydraulikzylindern oder Motoren für periodisch arbeitende Maschinen oder Anlagen, mit einem Impulsgenerator mit einem Vorwärts-Rückwärts-Zähler, dadurch gekennzeichnet, daß für die Analyse der Impulse eine Impulsbreitenkontrolleinrichtung (3), eine Toleranzkontrolleinrichtung (4), ein Programmschrittwähler (5) und eine Spannungssteuereinrichtung (6) zur stufenweisen Spannungssteuerung vorgesehen sind, und daß die Daten der Maschinen und das Funktionsprogramm in direkter codierter, jedem Mechaniker zugänglicher Sprache und nicht in einer üblichen, auf einer verdrahteten Logik beruhenden logischen Sprache angezeigt werden.
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  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (2) zu jedem Zeitpunkt und mit der gewünschten Genauigkeit die genaue Stellung jedes Hydraulikzylinders angibt, wobei die Anzahl der empfangenen Impulse eine Funktion der Anzahl der Umdrehungen des Impulsgenerators (13) ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Impulsbreitenkontrolleinrichtung (3) zur Kontrolle der von dem Generator (13) abgegebenen Impulse anzeigt, wenn die Impulsbreite über dem angegebenen Wert liegt, und bei Zustimmung durch die Toleranzkontrolleinrichtung (4) den übergang zum nächsten Schritt oder die Unterbrechung bewirkt, wenn die Impulsbreite den Maximalwert während der Bewegung überschreitet.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Toleranzkontrolleinrichtung Steuerkreise auslöst, dadurch gekennzeichnet , daß die Auslösung im Sinne eines Übergangs zum nächsten Schritt unter der besonderen Bedingung ermöglicht, daß die Rückwärtszählung der Impulse zwischen dem für jeden Hydraulikzylinder eingestellten Minimal- und Maximalwert bei einer Impulsbreite über dem vorgesehenen Maximalwert unterbrochen wird.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmschrittwähler (5) den Übergang zum nächsten Schritt oder zu irgendeinem Schritt entsprechend den für jeden Anwendungsfall programmierten Zyklen ermöglicht.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungskontrolleinrichtung (6) die Beaufschlagung des Steuerelements jedes
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    Hydraulikzylinders mit einer stufenweise veränderbaren Spannung in Abhängigkeit vom Vor- oder Rückhub jedes Hydraulikzylinders ermöglicht.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Daten mittels Schaltern mit Anzeige der manuellen Einstellung eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstelltastatur (16) mit von 0 bis 9 bezifferte und mit den Buchstaben A bis F versehene Tasten aufweist, wobei die Schriftdarstellung an Leuchtanzeigen (a bis j) gleichzeitig erfolgt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein abnehmbares Bedienungspult (7), das mit seinen Bauelementen als Einheit ausgebildet ist und wenigstens eine Tastatur (9) und Leuchtanzeigen (a bis j) sowie die notwendigen Schalter zur Verwendung an programmierbaren Steuereinheiten (8) aufweist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der übergang des Programms auf Festspeicher erfolgt, gekennzeichnet durch eine abnehmbare Karte (C), die an sich bekannte Festspeicher (m1) aufweist und ein bestimmtes Programm darstellt.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie für einen Motor, insbesondere für einen Gleichstrommotor verwendbar ist.
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DE19772741211 1976-09-14 1977-09-13 Elektronische steuervorrichtung fuer hydraulikzylinder Withdrawn DE2741211A1 (de)

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FR7627532A FR2364348A1 (fr) 1976-09-14 1976-09-14 Dispositif electronique de controle de position et d'enchainement pour verins hydrauliques et pour moteurs

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DE19772741211 Withdrawn DE2741211A1 (de) 1976-09-14 1977-09-13 Elektronische steuervorrichtung fuer hydraulikzylinder

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ES (1) ES462211A1 (de)
FR (1) FR2364348A1 (de)
GB (1) GB1587435A (de)

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FR2364348B1 (de) 1980-05-16
ES462211A1 (es) 1978-05-16
GB1587435A (en) 1981-04-01
FR2364348A1 (fr) 1978-04-07
BE858503A (fr) 1978-01-02
JPS5352881A (en) 1978-05-13

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