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Einrichtung zur Steuerung der Arbeitsvorgänge bei der Ermitt-
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lung von Meßreihen und/oder der Durchführung wiederholter Messungen
sowie zur Registrierung der ermittelten Meßwerte Die Erfindung bezieht sich auf
eine Einrichtung zur Steuerung der Arbeitsvorgänge bei der Ermittlung von Meßreihen
und/oder der Durchführung wiederholter Messungen sowie zur Registrierung der ermittelten
Meßwerte.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung soll eine automatisierte programmierte
Steuerung einer Vielzahl gleicher Messungen oder Messungen nach derselben Kombination
der Meßvorgänge sowie eine Steuerung von wiederholt und regelmäßig durchgeführten
Meßvorgängen gleichen Charakters ermöglichen, wobei die ermittelten Meßwerte automatisch
registriert und zwecks weiterer Verarbeitung der ermittelten Daten mittels einer
Rechenmaschine auf einem Datenträger gespeichert werden.
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In der Grundlagenforschung und der angewandten Forschung sowie
bei
der Produktionsentwicklung und bei Gütekontrollen taucht häufig die Notwendigkeit
auf, Messungen gleichen Charakters, Messungen durch dieselbe Kombination der Vorgänge
oder Messungen ähnlicher Meßvorgänge durchzuführen. Die ermittelten Meßwerte werden
später oft durch völlig gleiche Rechenprogramme ausgewertet. Natürlich ist es am
allerzweckmäßigsten, solche Rechenaufgaben von einer Rechenanlage durchführen zu
lassen.
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Bei den herkömmlichen Methoden müssen in diesem Falle die Meßergebnisse,
die zumeist in Form von Handaufzeichnungen der Daten der Meßinstrumentskalen vorliegen,
nachträglich mit Sonderarbeitsaufwand auf einem Datenträger gespeichert werden,
damit die Daten in einer für Rechenanlagen eingebbaren Form zur Verfügung stehen.
Nur auf diese Weise ist es möglich, die Meßergebnisse aufgrund eines vorher ausgearbeiteten
Rechenprogramms mit der Rechenanlage weiter zu verarbeiten. Es ist nachteilig, daß
die Handsteuerung der Ausgangsparameter bei den Meßverfahren und die Kontrolle der
eingestellten Meßwerte in den Meßgeräten einen erheblichen Sonderarbeitsaufwand
beanspruchen.
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Dieser Arbeitsaufwand ist besonders auffällig, wenn entweder eine
Vielzahl von Messungen vorgenommen oder eine Meßreihe durch eine Kombination von
Meßvorgängen durchgeführt werden muß, besonders in dem Fall, wenn die Ausgangsparameter
und die Grenzbedingungen verschieden sind. Die Steuerung dieser Meßvorgänge ist
eine sehr mechanische Arbeit, besonders wenn z.B. bei der Gütekontrolle der Produktion
die einzelnen Meßvorgänge wiederholt und periodisch durchgeführt werden müssen.
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Ein besonderer Nachteil über den hohen Arbeitsaufwand der bisherigen
Meßverfahren hinaus liegt darin, daß beim Ablesen und Daten aufzeichnen eine sehr
große Fehlerwahrscheinlichkeit vorhanden ist. Das ist der Fall auch bei Verwendung
digitaler Meßgeräte, besonders bei einer Vielzahl von mechanisch durchgeführten
Meßvorgänge, weil wegen der monotonen Arbeit und der psychischen
Belastung
des Meßpersonals die Aufmerksamkeit mit der Zeit nachläßt, wodurch Fehleraufzeichnungen
vorkommen, die die Verwendbarkeit und Zuverlässigkeit der Meßergebnisse der ganzen
Meßreihe gefährden.
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Diese Nachteile sind besonders bei solchen Meßvorgängen unbegründet,
wo zur Abtastung sämtlicher Parameter und zur Umwandlung der Meßergebnisse zu elektrischen
Zeichen an sich bekannte genaue und gut bewährte Einrichtungen zur Verfügung stehen,
oder aber die Messung mittelbar eben durch solche Meßanlagen vorgenommen werden
kann.
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Ziel der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, mit welchem eine Vielzahl von Messungen automatisch
bzw. nach einem einstellbaren Programm bis zur rechnergerechten Aufzeichnung durchgeführt
werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Steuereinheit,
die eine Indikationseinheit enthält, einerseits mit einer Anschlußeinheit verbunden
ist und andererseits mit einer Registriereinheit, einer Aufzeichnungseinheit, einer
oder mehreren Anzeigeeinheiten und mit einer Bedienungseinheit verbunden ist, und
daß die Bedienungseinheit mit den Anzeigeeinheiten, mit der Registriereinheit, mit
der Aufzeichnungseinheit und mit einem im Meßraum angeordneten Zeichenumsetzer und
Stellorgan verbunden ist.
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Zweckmäßig ist die Anschlußeinheit über eine Leitung mit einem Rechner
verbunden.
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Durch die Einrichtung gemäß der Erfindung wird einerseits die
Steuerung
der Wiederholung der Messungen mit veränderten (programmierten) Ausgangsparametern
und die Steuerung der Registrierung der ermittelten Meßdaten auf einen Datenträger,
andererseits die Durchführung von einer Kombination von Messungen bzw.
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Meßreihen mit konstanten oder veränderlichen Ausgangsparametern und
die Steuerung der Registrierung der Meßdaten auf einen Datenträger ermöglicht. Es
ist auch weiter möglich, die Meßvorgänge kontinuierlich zu beobachten und zwischendurch
mit Handsteuerung einzugreifen.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann wunschgemäß mit einem Rechner
verbunden betrieben werden. In diesem Fall arbeitet die Einrichtung von dem Rechner
gesteuert. Die Meßdaten werden dann kontinuierlich an den Rechner weitergeleitet.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann aber auch ohne Verbindung mit einem Rechner
betrieben werden. In diesem Fall wird das Programm durch eine eigene Steuereinheit
geliefert und die Meßergebnisse werden auf einem Datenträger gespeichert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der
Zeichnung näher erläutert.
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Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Einrichtung.
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Die Einrichtung ist über eineLeitung 12 und mittels einer Anschlußeinheit
1 an einen an sich bekannten Rechner angeschlossen. Die Anschlußeinheit 1 enthält
überdies die erforderlichen Speiseanschlüsse. Eine zentrale Steuereinheit 2, die
zur Steuerung der Einrichtung dient, enthält einen an sich bekannten Datenträger,
z.B. eine Magnetband-Speichereinheit und die Diensteinheiten von ;##ige geräten
oder -einheiten 7 oder 6. Die zentrale Steuereinheit 2 ist auf die Anschlußeinheit
1 geschaltet. An die zentrale Steuereinheit 2 ist eine Indikationseinheit 3 angeschlossen,
die zur Überwachung der Funktion der Einrichtung mit
den erforderlichen
Indikatoren versehen ist. Die zentrale Steuereinheit 2 ist weiter mit einer Registereinheit
4, einer Aufzeichnungseinheit 5 und mit den Anzeigeeinheiten 6 und 7, die auch mit
einer Bedienungseinheit 8 verbunden sind, zusammengeschaltet.
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Die Übersichtlichkeit der Anschlüsse wird durch eine in der Zeichnung
nicht dargestellte Verteilungseinheit, in welcher die Anschlüsse der Meßpunkte angeordnet
sind, erleichtert.
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Zeichenumsetzer 10, die in einem Meßraum 9 angeordnet sind, sind mit
der Bedienungseinheit 8 verbunden. Die Zeichenumsetzer 10 setzen die zu messenden
physikalischen Größen und Parameter in elektrische Signale um, so daß diese Zeichenumsetzer
mit den für die Messungen erforderlichen Fühlern, eventuell notwendigen zeichenbearbeitenden
Einheiten und mit Verstärkerelementen versehen sind.
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Stellorgane 11 dienen zur Einstellung der Ausgangsparameter der Messung.
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Die Wirkungsweise der wie oben beschrieben aufgebauten Einrichtung
wird im folgenden anhand von Beispielen erläutert: Beispiel 1 Falls die Aufgabe
eine wiederholte Messung mit veränderten Ausgangsdaten ist und wenn die ermittelten
Meßwerte auf einem Datenträger registriert werden sollen sowie die Verarbeitung
der Meßwerte in einem separaten Vorgang vorgenommen werden soll, werden das Meßgrogramm
und die Ausgangsparameter der einzelnen Messungen in den Datenspeicher, z.B. Magnetband-
oder Plattenspeicher, der in der zentralen Steuereinheit 2 angeordnet ist, eingegeben.
Im Meßraum 9 wird die zur Messung erforderliche Schaltung derart zustandegebracht,
daß die Zeichenumsetzer auf die entsprechenden Pole geschaltet werden. Danach wird
das Programm gestartet. Aufgrund der Steuersignale der zentralen Steuereinheit 2
werden Stellsignale den Stellgliedern 11 von der Bedienungseinheit
8
Stellsignale zugeführt, die durch das Programm die vorgeschriebenen Parameter sichern.
Die Zeichen der Zeichenumsetzer 10 gelangen durch die Bedienungseinheit 8 mittels
eines in der zentralen Steuereinheit 2 angeordneten Datenspeichers entsprechend
adressiert auf den Datenträger, wobei der Ablauf der Vorgänge in Funktion der Zeit
durch die Registriereinheit 4 und Aufzeichnungseinheit 5 registrierbar bzw. an dem
Anzeigegerät 6, z.B. an einem Oszilloskop veranschaulicht ist. Die auf dem Datenträger
registrierten Meßwerte können in einem beliebigen Zeitpunkt durch einen an sich
bekannten Rechner weiterverarbeitet werden.
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Beispiel 2 Im Falle der Wiederholung von Meßvorgängen, die durch Kombinationender
Messungen durchgeführt werden, oder im Falle von Messungen, die mit veränderlichen,
programmierten Parametern durchgeführt werden, und im Falle der kontinuierlichen
Bearbeitung der Meßwerte, werden das Programm und die Ausgangsparameter in den Programmteil
des Rechners eingegeben. Die Steuersignale zur Steuerung einzelner Teilmeßvorgänge
kommen über die Leitung 12 und durch die Anschlußeinheit 1 von dem Rechner. Die
entsprechend kodierten Zeichen der Zeichenumsetzer 10 gelangen durch die Leitung
12 zu dem Rechner. Die Weiterverarbeitung der Daten wird dann programmgemäß vollzogen.
Die Veranschaulichung der verarbeiteten Daten geschieht an den Peripherien des Rechners.
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Beispiel 3 Zwecks Kontrollmessungen und zur Durchführung von einer
Meßaufgabe kann die beschriebene Einrichtung durch die Bedienungseinheit 8 auch
mit Handsteuerung betrieben werden. In diesem Falle werden die Meßergebnisse durch
die Registriereinheit 4 und die Aufzeichnungseinheit 5 registriert. Die Auslesung
kann durch die Anzeigeeinheit 7 erfolgen. Die Möglichkeit dieser Betriebsart bedeutet,
daß im Falle von weniger Messungen, wo eine Programmierung
nicht
wirtschaftlicht ist, keine Sondermeßstelle gebildet werden muß.
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Die oben beschriebene Einrichtung kann mit gleichem Erfolg für die
Erkennung von statischen oder dynamischen Eigenschaften von elektrischen, pneumatischen
und mechanischen Einrichtungen verwendet werden. Die Einrichtung ist zu einzelner
und systematischer Gütekontrolle, zur Untersuchung von Übergangserscheinungen oder
zur Durchführung beliebiger Aufgaben äußerst geeignet, wo die Zielsetzung das Erfahren
gewisser Kenntnisse und Informationen ist, oder die Erkennung von gegebenen Meßdaten
und deren Zusammenhang, falls sämtliche Kenndaten mit genügender Zuverlässigkeit
und Genauigkeit in elektrische Signale umgewandelt werden können Kurz umrissen umfaßt
die Erfindung eine Einrichtung, die für solche Messungen geeignet ist, bei denen
die einzustellenden Ausgangsparameter und die Meßergebnisse durch solche Zeichenumsetzer
meßbar sind, deren Ausgangssignale elektrische Signale sind. Der Datenträger in
der zentralen Steuereinheit ist zur Durchführung und Steuerung der Meßvorgänge und
zur Speicherung der Meßergebnisse auf dem Datenträger geeignet. Mit einem an sich
bekannten Rechner zusammengeschaltet ist die Einrichtung gemäß der Erfindung zur
Durchführung von Meßvorgängen geeignet, bei denen die Einrichtung durch das Programm
der Rechenmaschine gesteuert ist. Die Meßergebnisse können in diesem Fall zur Weiterverarbeitung
an den Rechner weitergeleitet werden. Zwecks Vermeidung der Notwendigkeit einer
Sondermeßstelle ist die Einrichtung gemäß der Erfindung geeignet, die Meßwerte unter
Handsteuerung abzulesen.