DE2929036A1

DE2929036A1 - Schaltungsanordnung zum erzeugen eines bezugswert-signales

Info

Publication number: DE2929036A1
Application number: DE19792929036
Authority: DE
Inventors: Donald Francis Behringer; Thomas Arthur Fancy
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1978-07-26
Filing date: 1979-07-18
Publication date: 1980-02-07
Also published as: YU131779A; CA1160324A; JPS5528198A; DE2929036C2; JPS621201U; US4227072A; ES482770A1; JPH0116161Y2

Description

1^-2682 Fancy et al ₁₇^

US-Ser.No. 928,246 ₁₀₅₇₇

of June 26,1978

General Electric Cpmpany Schenectady, N.Y. (V.St.A.)

Schaltungsanordnung /um Erzeugen eines Bezugswert-Signales

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsoder Drehzahl-Sollwertsignals für ein Steuer- oder Regelsystem, das sich für eine Kraftmaschine oder primäre Antriebsmaschine eignet.

Bei der Regelung einer Kraft- oder Antriebsmaschine, wie einer Dampf- oder Gasturbine, wird ein Drehzahl - Sollwertsignal, das eine bestimmte Solldrehzahl der Kraft- oder Antriebsmaschine darstellt, mit einem Drehzahl-Istwertsignal verglichen, das die momentane, tatsächliche Drehzahl der Maschine darstellt, und es wird dabei ein Fehlersignal erzeugt, das dem Vorzeichen (zu groß oder zu klein) sowie dem Betrag des Unterschiedes zwischen den beiden Signalen entspricht. Dieses Fehlersignal wird dann zur Steuerung eines Korrekturvorganges verwendet, durch den die Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Istdrehzahl so weitgehend wie möglich verringert v/erden soll.

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Ts gibt die verschiedensten Möglichkeiten, einschließlich der Verwendung analoger und dig i t.i !er· Su./ti f.ungeri, um ein Referenz- oiler SoIlwertsignai einzugeben. Eine bekannte analoge Einrichtung zum Eingeben eines Referenzsignals enthalt einfach einen Drehknopf mit einer Skala, durch den mittels eines Potentiometers oder dgl. eine Spannung eingegeben werden kann, deren Wert der gewünschten Solldrehzahl entspricht. In entsprechender Weise kann man ein digitales Referenz- oder Sollwertsignal in ein Regelsystem mit Hilfe einer Oszillators steuerbarer Frequenz eingeben.

Unter gewissen Umständen kann es erforderlich sein, ein Eingangssignal sowohl von einem entfernten Ort, wie einem Kontrollraum, als auch von einer örtlichen Steuereinrichtung, wie einem Steuerpult, das sich bei der betreffenden rotierenden Maschine befindet, eingeben zu können. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine solche Eingabe von zwei verschiedenen Stellen und ein ^spokt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Priori tätsschaltur.g anzugeben, die gewährleistet, daß dem Regelsystem das am besten geeignete Referenz- oder Sollwertsignal zugeführt wird. Das Referenz- oder SoMwert-Eingangssignal wird entweder über eine abgelegene oder eine örtliche Tastatur eingegeben. Das Eingangssignal kann entweder ein AijfwdYtssprung oder -',(JnItJ. oder eine Aufwärtsschräge

oder -rampe, oder ein Abwärtssprung oder eine Abwärtsschräge bzw. -rampe sein. Das Ausgangssignal der Prioritätsschaltung wird als Eingangssignal einem Vorwtirts-Rückwartszähler entweder durch einen Vorwärtsza'hlkanal oder durch einen Rückwärtszählkanal zugeführt. Das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärts-Zählers dient als Eingangssignal für den Drehzahlregler der Kraftmaschine oder dgl.

Es ist im normalen Betrieb wünschenswert, das zugeführte Referenzoder Sollwertsignal auf einen Bereich zwischen der Drehzahl Null (Stillstand) und einer oberen Drehzahlgrerize zu begrenzen. Die Einhaltung dieses Bereiches wird in der vorliegenden Schaltungsanordnung vorteilhafterweise durch eine Sperrschaltung oder -logik im Vorwärts- bzw. Rückwärtszählkanal gewährleistet, die über Signalrückführungsschleifen mit dem Ausgang des Vorwärts-Rückwärtszählers gekoppelt ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Vorkehrungen getroffen, um die Drehzahlbe-

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grenzung nach oben während einer übordehzahlprüfung übersteuern zu können.

Weiterhin ist gemäß einer Ausgesta 1 t.unq der Erfindung eine Rückstellschaltung und -loqik vorgesehen, die die bei der oberen Drehzahl genze wirksam werdende Sperrschaltung zurückstellt, wenn eine überdrehzahl prüfunq aufgegeben wird und es sind ferner vorzugsweise Vorkehrungen getroffen, den Vorwärt-Rückwärts-Zähler zurückzustellen, wenn eine Auslösung stattgefunden hat, z.B. eine Auslösung von SchiieiWentilen in einer Arbeitsmittelleitung einer Turbine.

Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Referenz- oder Sollwertsignals anzugeben, bei der eine manuelle Eingabe von einer abgelegenen und einer örtlichen Station möglich ist.

Die obige Aufgabe wird erfindungsgemiift durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Schaltung gelöst. Gegenstand der Unteransprüche sind Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.

Die Erfindung betrifft also in erster Linie eine elektronische Schaltungsanordnung zum Eingeben eines Referenz- oder Sollwertsiqnals in ein Steuer- oder Regelsystem. Sie ist beispielsweise für die Eingabe eines Geschwindigkeits- oder Drehhai-Sollwertsignales in ein Regelsystem für eine Kraftmaschine oder primäre Antriebsmaschine geeignet. Ein spezielles Merkmal der Erfindung ist eine Prioritätsschaltung oder -logik zur Auswahl eines Referenz- oder Sollwertsignals aus zwei von Hand gleichzeitig eingegebenen Eingangssignalen entsprechend einer vorgegebenen Reihenfolge. Ein anderer neuartiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Sperrstha1tung, die die überschrei hung vorgegebener Grenzen durch das Referenz- oder So 1lwert-Ausgangssigna1s verhindert. Das Ausgangssignal der Prioritätsschaltung hat die Form von Impulsen entweder in Vorwärts- oder Aufwärtszähl richtung oder Rückwärts- oder Abwärtszählrichtung. Das Impulsausgangssign-i 1 wird einem Vorwärts-Rückwärts-

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Zähler, dor ein binäres Ausqanqssiqni I liefert, als Einqanqssiqru"i 1 zugeführt. Das Ausqangssiqn,j! -.!es Vorwärts-Rtfckw'irts-Zahlers kann dann erforderlichen f,! 1 is in ein Sigri.il umqewdndel t worden, das mit den; :.}"e/ioi-I en Regelsystem vertraglich ist.

Im folgenden wird ei;) Atr, f ührunqsbe i spi e 1 upv Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung naher erläutert.

Es zeigen:

Fiq. 1 ein b( ή.*. 11 .t.u Id eiui-r- vo ! Ktaddiijen , manuell steuerbaren litifcrenz- oder 'WiI lwcri ■, i qn,;! ·;: m,i ! t urnj qoiiiaK einer Ausi'iihruriqs f onn der Erfinduno, und

Fiq. ? ein S<..h<i! t!)i Id einer bevorzugten Ausfiihrunqsfonii einer Pri ori tätsscha 1 tunq tür die Sol Iwertsiqnal scha 1 tunq qemä'R Fiq. 1.

In ucr US-PS 4 '.)Z'··. 76?. ist in Fiq. 1 ein Regelsystem für eine Kraftmaschine darqestcl 11. in dom ein Dreh^ah1-SolIwertsiqnaI und ein Drehzahl-Istwertsiqna1 unter Erzeugung eines Fehlersiqnals addiert werden, das (fann einer Vent i Ist.el 1 schal tunq zuqefiihrt wird. Bei dem bekannten Regelsystem kann das Orehzahl-Sollwertsignai entweder ein von Hand einstellbares SnI 1 wer ti- iqna 1 oder ein automatisch erzeugtes Referenzsignal sein, je nachdem wie qoko[>pelte Schalter 67 und 69 in dem bekannten Regelsystem eingestel1t sind. Das Ausqanqssiqnal der Schaltungsanordnunq gemäß dem beschriebenen Ausfuhrun jsboispiel der Erfindung am Stift 1 ist analog dem Einqdnqssiqnal , dos bei der bekannten Schaltung durch den Schalter 67 geliefert wird.

Das in Fiq. 1 dargestellte Ausführunqsheispiel der Erfindung enthalt eine örtliche Tastatur Ί und eine abgelegene, entfernte Tastatur 7, die als Eingabevorrichtung^! zur Eingabe von Information in eine Priori-

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täfsscha1tung '") (Ii tMifMi. Die· lastatui πι ^!> und / sind jeweils in die I unktionen ansteilende Rampe oder Aiif'wärlssi hräge IR, abfallende Rampe? oder Abwärtsschräge, Aufwärtsruck oder Aufwärtssprung IJ sowie Abwärtsruck oder Abwärtssprung DJ unterteilt. Diese Funktionen ergeben in Zusammenwirken mit einem in die Pr i ori ta tr. sch al tung 9 eingegebenen Taktsignal von einer TaktsignalguelIe 11 ein impulsform!ges Ausgangssigna1 entweder in einem Aufwärts- oder Vorwärt.szä'hlkanal 13 oder in einem Abwärts- oder Riickwärtszählkanal 15. Die Priori tätssc.haltung 9 wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 noch näher erläutert.

Die Vorwärts- bzw. Rückwärtszähl-Ausgangssignale der Prioritätsschaltung 9 werden einem Vorwä'rts-Rückwärts-Zäh ler 17 zugeführt. Der Zähler 17 kann ein Zehn-Bit-Zähler sein, z.B. eine Baueinheit des Typs Nr. 74192 der Firma Texas Instrument'. Inc., und dient /um ί r/eugen einer Digitalzahl, we Wie den EinstelIpunkt oder Wert eines Referenz- oder Sollwertsignals darstellt. Die Ausgangs- Digitalzahl wird durdi einen Digita 1/Analog-Umsetzer (D/A - Umsetzer) 19 fortlaufend in einen Analogwert umgewandelt. Das Ausgangssignal des D/A-Umsetzers 19 wird dem Eingang eines Puffer- oder Trennverstärkers 2\ zugeführt, der sich im Signallaufweg unmittelbar vor einem Ausgangsstift I befindet, von dem das Signal abgenommen und z.B. als Drehzahl-So1Iwertspannung verwendet, werden kann. Das Ausgangssignal des D/A-Umsetzers 19 wird ferner dem Eingang eines Signa 1 Verstärkers 23 zugeführt, dessen Ausgang mit einem Anzeigegerät 25 verbunden ist, das den eingestellten Drehzahlsollwert anzeigt.

Es sind drei Rü< k führungsseil Ie i fen vorgesehen, in denen das binäre Ausgangssi giial des Vorwarf. s-Rückwärts-Zählers 1/ Verwendung findet. Die erste Rückführungsschleife enthält, einen Miniina ldrehzahlbegrenzungs-Verrjleicher 31, ik-)' das Ref erenzausgangssigna 1 vom Zähler 17 mit einem Mini ma I oder Mindestwert-Einqangssignal vergleicht, welches in den Vergleicher beispielsweise durch einen einstellbaren Nummernschalter 31a eingegeben v/erden kann. Wenn dos dem Verileir.he·" vom Zähler zugeführte Eingangssignal den eingestellten Minima Iwert in der negativen richtung überschreitet, liefert der Vergleicher ein AusgamissignaI an eine Niedrigsigna 1-Sperrschaltung

909886/0741 ORIGiNAL

Ti. ü i<- N h'ilr iqs iqn.i! -'-'[irf'-¹-! h ι I f uii'i if.f. in I'iq. 1 nur in fann eine'. Blockes dargestellt, sie Mnn z.¹'·, ein NANI)-G I iod mit mehreren Eingängen entha 1 ten. Ninwf mm η hf ι spio !sv/eKe t inqänqe von der Priori tii tsscha i tunq 0 (Riickwar ts/fih ! kan.t 1 } und '·ίηοη iinqinq vom Mi n itn.i 1 drehzahlbegrenzung*,-Veryleicher 31 an, so >,ird dieser ein Ausgangssignal liefern, solange ein Eingangssignal einen niedrigen Wert hat. Wenn jedoch das Ausgangssiqn.il des Niedrigsigna1- oder Mirmv 1drehzahibegrenzunqs-Vergleichers öl seinen hohen Wert annimmt, nimmt ir- Ausqmqsiignal des NAND-Gliedes einen niedrigen Wert an und es lieqt der Suerrzustand vor. Der Vergleicher 31 liefert ferner noch ein zweites Ausnangssiqnal, welches als Alarmsignal für das Bedienungspersonal dient und eine Anzeigelampe 35 über einen Verstärker 37 steuert. Die Niedn qsiqn λ ^]> - oder Mi riima 1 drehzahlbegrenzungs-Rückführungsschleife dient zwei' Zwecken. Erstens zeigt sie einfach an, da'ö der untere Dreh?ahlgrer;zviort oder Referenz^ ignalgrenzwc-rt erreicht ist und sperrt sie ein we:'"■■■'"■■ Rückwart szahl s iqna l· Anderersei tr> verhindert die Minima Idrehzahlbeqrertz'ifiqssciri Itunq, 6λ'> der Vorwarts-Rückwa'rts-Zahler 17 durch den Minima!wert oder Z^hIwerf Null in den hohen Drehzahlen entsprechenden Bereich durchzählt.

Die zweite Rückführung-.schleife enthält einen Oberdrehzahl-Vergleicher 41, der auf einen bestimmten Wert eingestellt werden kann und ein Ausgangssignal an eine AuSwartszahl-Sperrschaltung43 liefert. Der Vergleicher kann durch feste Verdrahtung oder durch einen einstellbaren Nummernschalter 41a eingestellt bzw. einstallbar sein und wird bei Verwendung der vorliegenden Scha Itungsanordnur.g in Verbindung mit einem Turbinenregler im allgemeinen auf etw.i V?^l\ der Turbinen-Nenndrehzahl eingestellt werden. Wenn am Ausgang des Zählers 17 die einem solchen oberen Grenzwert oder einer oberen Grenzd'-eh/:·!] 1 entsprechende Binarzahl auftritt, wird ein weiteres Vorwärtszänlen der. Zahlers verhindert.

Dir? dritte Rüt H Tnrun (\sr.h iei t "e dient /ur Maximaldrehzah !begrenzung und enth.il f. einen >■' ι ■: i;üa i drehzah Ibeqrenzungs-Vergleicher 51, der so einstellbar sein kann, da_: ^J fr ein Ausqanq&siqnal liefert, wenn der ihm zuqefiihrte Referenz- oder Drehz.ii/lvo I Iv-zert etwa 1Π0 der Nenndrehzahl über-

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schreitet. Der obere oder Maximalwert kann in den Vergleicher beispielsweise durch einen verstellbaren Nummernschalter 51a eingegeben werden. Wenn der eingestellte Wert überschritten wird, liefert der Vergleicher 51 ein Ausgangssignal, das eine Anzeigelampe 55 über einen Verstärker 57 einschaltet. Sowohl die Maximaldrehzahlbegrenzung als auch die Minimaldrehzahlbegrenzung durch die Vergleicher 51 bzw. 31 werden also angezeigt.

Ein zweites Ausgangssignal des Maximaldrehzahlbegrenzungs-Vergleichers b1 wird einer überdrehzahlprüfungsschaltung 59 als Eingangssignal zugeführt. Diese Schaltung kann im Prinzip aus einem ODER-Glied bestehen, dem ein Eingangssignal von einem Üboidrehzahlprüfungs-Freigabeknopf 61 und ein zweites Eingangssignal vom Maximdldrehzahlbegrenzungs-Vergleicher 51 zugeführt sind. Ein Ausgangssignal niedrigen Wertes vom ODER-Glied bewirkt eine Sperrung. Normalerweise erhält das ODER-Glied ein Eingangssignal hohen Wertes vom Maximaldrehzahlbegrenzungs-Vergleicher 51 und ei τι Eingangssignal niedrigen Wertes vom FYeigabeknopf 61. Wenn das Ausganyssignal des Maximaldrehzahlbegrenzungs-Vergleichers 51 beim Erreichen dor eingestellten Maximaldrehzahl einen niedrigen Wert annimmt, kann eine Sperrung durch Drücken des Freigabeknopfes 61 verhindert werden. Das der Sperrschaltung 43 vom ODER-Glied zugeführte Ausgangssignal sperrt also den Vorwärtszähl kanal 13, wenn die eingestellte obere Drehzahlgrenze erreicht ist, sofern nicht das Sperrsignal von einem durch Drücken des F-reigabeknopfes 61 erzeugten Übersteuerungssignal übersteuert wird, worauf dann die Sperrung durch das Überdrehzahlsignal vom Vergleicher 41 gesteuert wird. Die überdrehzahlprüfungsschaltung ist mit der Hochsignal- oder Aufwä'rtszäh I-Sperrschaltung 43 verbunden, die wie die Schaltungsanordnung 33 ein NAND-Glied mit mehreren Eingängen enthalten kann.

Außer den beschriebenen Logikschaltwerken ist außerdem ein weiteres Logikschaltwerk in Form einer Rückstellvorrichtung 63 vorgesehen, mit der der Vorwärts- Rückwärts-Zähler 10 auf den oberen Grenzwert oder Maximalwert zurückgestellt werden kann, wenn eine Überdrehzahl prüfung ohne bis zu einer Auslösung zu gehen, aufgegeben wird. Eine zweite Rückstellvorrichtung 65 ist vorgesehen, um den Vorwärts-Rückwärtszähler auf den Stillstandbetrieb zurückzustellen, worin eine Auslösung eingetreten ist.

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In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, die in der Prioritätsschaltung 9 verwendet werden kann, um zu zeigen, wie die jeweiligen Druckknopf- oder Tastensignale in einen Vorwärts- oder Rückwärtszählpuls umgesetzt werden können. Dem Vorwürts-Rückwärts-Zähler kann ein Eingangssignal nur von einem einzigen Druckknopf zugeführt werden und die bei dem dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel gewählte Reihen- oder Prioritätsfolge ist bei der Darstellung gemäß Fig. 2 von unten nach oben. Wenn nämlich einer aer unteren Druckknöpfe betätigt wird, trennt das ihm zugeordnete Relais die weiter oben gelegenen Druckknöpfe durch das Relais des betätigten Druckknopfes und einem diesem zugeordneten Reihensdnlter oder -Kontakt elektrisch ab. Wenn 2.B. die Taste oder der Druckknopf IR für die Aufwärts sch rage im abgelegenen Tastenfeld betätigt wird, so hat dies zur Folge, daß das Relais 12 den Ruhekontakt 72a öffnet und die zugehörige Prellschutzschaltung 72b betätigt. Die Prellschutzschaltunq ir.f. ein bistabiles Fiipflop, das durch das zugehörige Relais betätigt wird. Wenn der Schalter oder Kontakt 72a geöffnet ist, entregt er praktisch den weiter oben gelegenen Teil der Druckknopfanordnung oder des Tastenfeldes. Ein weiter unten gelegener Druckknopf kann also ein Eingangssignal von einem weiter oben gelegenen Druckknopf übersteuern. Der hinter jedem Druckknopfschalter dargestellte Kreis R bedeutet ein Relais und das Kästchen DB bedeutet eine Prellschutzschaltung.

Vor den Rückwärtszählkanal 15 und den Vorwärtszählkanal 13 ist je ein NAND-Glied 75 bzw. 77 geschaltet, denen Eingängssignale von einem vorgeschalteten Takt-NAND-Glied 81 bzw. 85 und einem Monovibrator 87 bzw. 89 zugeführt sind. Den Takt-NAND-Glieder 81 und 85 wird jeweils ein Taktsignal von der Taktsignalquelle 11 zugeführt, um die Rampen- oder S.hrageeingangssignale zu takten, während die Honovibratoren die Stromfunktion (jog function) liefern. In Signallaufrichtung vor den NAND-Gliedern 81 und 85 und den Monovibratoren 87 und 89 sind ODER-Glieder 91, 95, 97 bzw. 99 vorgesehen, die, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, Eingangssignale von den Prellschutzschaltungen der verschiedenen Druckknöpfe erhalten und diese den Funktionen "Abwärtsschräge", "Abwärtssprung", "Aufwärtsschrägo" bzw. Aufwärtssprung" zuordnen.

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- 1 ;* i ^if

Die Einrichtung gemäß der Erfindung arbeitet folgendermaßen: Z'-'ck eici ί-'rfindung ist es ,}<·■·, ein von Harn.! einstellbares Referenz- oder SoIlv.'i.T-t-'. iun.i 1 (Ur ein Rege! system ode;* d.'il. /m erzeugen. Das von Hand bestimmbare Referenz- oder Sol Iwert.signa I Li pm von einer örtlichen odor einer entfernten Konsole e infje-geljon worden und kann entweder ein Rampen- oder Schrägeeingangssignal sein, das eine Reine van Impulsen enthalt, oder ein Stufen- oder Sprungeingangssignal, welches jeweils einen diskreten Impuls enthalt. Es ist eine Priori tatslogik vorgesehen, um gegebenenfalls zwischen zwei gleichzeitigen Hingaben zu eritsdv'iden und um dem Ausgangs signal der Priori tätsscha lt.ung 9 eine Sprungchank teristik ( Stufe, Schritt) oder eine Rampen- bzw. Schrägecharakteristik zu geben. Die Taktsignalquelle 11 liefert den Takt für die Prioritätsschältung. Das Ausgangssignal 6er Prioritatssrhaltung ist entweder ein Vorwärtszählsignal im Vorwärtszählk<in.il 13 oder Rückwärts/äh 1 signal im RiicK.wartszahlkanal 15. Dem Vorwärts-Riickw'irts-Aihler 17 wird ein Signal on f.wf?dcr vmii Vorwartsr'cüilkanal 13 odor virn fvjckviai'tszöhIkana 1 zugeführt und es wird im Zähler dann in ein binares Λ<ι;-qangssignal umgesetzt, das schlieft ich das Referenz- oder Sollwertsignal wird. Das Referenz- oder Sol lwertsigru ] kauri im Digital-Analog-Umsetzer in ein Signal umgesetzt werden, das sich für ein analoges Regelsystem eignet. Das Meß- oder Anzeigegerat ?■· zeigt den Wert; des erzeugten Signales an. r.s sind drei Riickfuhrunqssc.h !e i f ^rTi vorgesohen , die die Einqangssignale für d"ii Vijrwai I ·. l-'ü'kw.i'r Is-/ah I ri /ii I it'<> ϊ π! 1 υ'. si τι venniigen. I)Ut eh die Miniriir; Idrfihzahlijegrenzun'js-i-Üick führungsseil lüi f'e, die den Vergleicher 31 und die Sperrscha!tunq 33 enthalt, wird eine untere Grenze für den Bereich der Signale festgesetzt, die durch" den Vfji-^ärts-Riickwarts-Zahler erzeugt bzw. geliefert werdenkonnen. Hierdurch ..'ird gleichzoi tin verhindert, diß der ZJhler bein: Rur.kwortszahlen in der, Gereich hoher Zarilwerte durchzählt.

Hie 'weile Rui k I iihi Ίΐιΐ'!·.'.ι:ί! Ir-i i ;■■ ist die i'lbt ■. drt !izaii I -P.üel.fürhuügss-.hleife, die den Vergiei clier 41 und die Sperr;,ch'. I t.ung 43 enthalt. Der Oberdrehzahl-Vergleicher 41 wird z.B. auf einen Wert von etwa 125 % des Signairiennwertes der betreffenden Anlage, z.B. der Nenndrehzahl einer Turbine, eingestellt und der Zweck dieser Rückführungsschleife besteht darin, ein die Kontrolle übernehmendes Referenzsignal zu erzeugen, wenn eine öber-

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drehzahlprüfünu durchge Führt: wird. Der Üherdrehzahl-Vergleicher stellt außerdem eine zusätzliche zweite Sicherung rieben ein übermäßiges Hechdreher; de So]Iwortsiqnales dar, d?.s in! Falle einer Turbine ein ü!~er-'.1γγ·^ιη;γ. zur Fi-> I'"ji¹ fiolifn '.'inn':,".

Di·;· d'-it+e RücK*Liiru!,-'^schleife enthält Jen MaximaldrehZahlbevjrenz'irigr,-Vergle icner ^r:l, d~>r cm.-ϊ einen We^v't qlsich 100 Prozent des Nennwertes κ i ;)!'j^i t'j ] 11 wericii kar:n. Der Γ«:γ<ήμ Id ix>h ζ ah !begrenz imgs-Verq] ei eher ^r)1 l'ildt't 'MiiSMi ersten -chutz ,eqen ein zu hohe·; SuI Iwerts igna 1 , i'i den: er da^c, maxiüial zu'i:?führte Vorv;>rtszah!siyndl auf dem Maxiiiialgrenzwert hält. Die Maximr-jidreiu.-ihlbeCjrorizunq k;irifi jedoch durch die überdrehzahl prüfungschaltung ^rii3, die durch einen druckknopf 61 einschaltbar ist, außer Betrieb gesetzt werden, weivi ti'i Uterdrehzahlprüfung durchgeführt werden soll. Die überdrehzaiilprufun'jiSLra Itung verhindert, das Zuführen eines Haximaldi'phzah Ibegrenzcnfj'i-.si'jnalos zur Sperrschaltung 43, während der üherdrehzahlbegrenzungs-Vergleicher Ί1 weiterhin eine obere Grenze für das Aufwärtszählen aufrecht erhält. Die Rückstellschaltung 63 stellt den Vorwa'rts-Rückwärts-Zähler auf de» oberen Grenzwert oder Maximalwert (;'.B. 100 Nennwert) ein, wenn ein ubpnjrehzahltest ohne Auslösung beendet, wird. Wenn eine Auslösung stattfindet, stellt die Rückstellschaltung 65 den Vorwartr.-Riir.kwärtszäh hv- au* den unteren Grenzwert oder Mininnlwt'rt zurück.

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Claims

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17DT-2682 Fancy et al
US-Ser.No. 928,246
Filed: July, 26 1979
10577 Dr.ν.Β/Ε

General Electric Company Schenectady, N.Y. (V.St.A.)

Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Bezugswert-Signa 1 es_ Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines elektrischen Signales, insbesondere eines Bezugswert- oder Sollwert-Signales für eine Regelschaltung, gekennzeichnet durch eine von Hand bedienbare Eingabevorrichtung für mindestens vier Eingabearten (IR, IJ, DJ, DR) einschließlich Aufwä'rtssprung (IJ), Aufwä'rtsschräge (IR), Abwärtssprung (DJ) und Abwärtsschräge (DR); eine mit der Eingabevorrichtung verbundene Prioritätsschaltung (9), die den vier Eingabearten eine bestimmte Prioritätsreihenfolge zuordnet; einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler (17), dem Vorwärts- und Rückwärts-Zählsignale zugeführt sind und der ein binäres Ausgangssignal liefert, das ein gewünschtes Ausgangssignal, insbesondere Bezugswert- oder Sollwertsignal darstellt, und

eine zwischen die Prioritätsschaltung (9) und den Zähler (17) geschaltete Zählersperranordnung (33, 43) zum Festlegen eines unteren und eines oberen Grenzwertes für das Ausgangssignal des Zählers.

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2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Prioritätsreihenfolge: Abwärtsschräge, Abwärtssprung, Aufwärtssprung, Aufwärtsschräge.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet, daß die Zählersperranordnung eine erste Rückführungsschleife, die mit dem Ausgang des Zählers (17) verbunden ist und einen Niedrigsignal-Vergleicher (31) enthält, dessen Ausgangssignal ein Abwärtszähl-Sperrglied (33) steuert, und eine zweite Rückführungsschleife, die mit dem Ausgang des Zählers (17) verbunden ist und einen Hochsignal-Vergleicher (41) enthält, dessen Ausgangssignal ein Aufwärtszähl-Sperrglied (43) steuert, aufweist.

—\
( 4y Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Geschwindigkeits- oder

Drehzahl-Sollwert-Signales für einen Geschwindigkeits- oder Drehzahlregler, gekennzeichnet durch

eine Tastatur (IR, IJ, DJ, DR) zur Eingabe eines gewünschten Geschwindigkeitssignals oder Drehzahl-Sollwert-Signals; eine Prioritätsschaltung (9) zum Bestimmen eines Aufwärtszähl- oder Abwärtszähl-Signals,

einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler, dem Vorwärts- und Rückwärts-Zählsignale zuführbar sind und der ein binäres Ausgangssignal liefert, das ein Geschwindigkeits- oder Drehzahl-Sollwert-Signal darstellt; einen Aufwärtszähl kanal (43) und einen Abwärtszählkanal (33), die zwischen die Prioritätsschaltung (9) und den Zähler (17) geschaltet sind; eine Aufwärtszähl-Sperranordnung (43) im Aufwärts zähLkanal und eine Abwärtszähl-Sperrvorrichtung (33) im Abwärtszählkanal.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwärtszähl-Sperranordnung eineNiedrigsignal-Rückführungsschleife, die an das Ausgangsende des Zählers angeschlossen ist und einen Niedrigsignal-Vergleicher (31 enthält, dem ein vorgebbares unteres Grenzwertsignal zuführbar und der mit dem Ausgang des Zählers verbunden ist, und eine Abwärtszähl-Sperrschal tung (53) enthält, die mit dem Ausgang des Niedrigsignal-Vergleichers verbunden ist, mit den

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Rückwärts-Zähisignalen von der Prioritätsschaltung (9) gespeist ist und das Abwärts zähl en des Zählers (17) verhindert, wenn das Ausgangssignal des Zählers gleich dem eingestellten unteren Grenzwert ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärtszahl-Sperranordnung eine Überdrehzahl-Signalrückflihrungsschleife, die an den Ausgang des Zählers (17) angeschlossen ist und einen Überdrehzahlsignal-Vergleicher (41) enthält, dem eine vorgebbares überdrehzahl- Bezugssignal und das Ausgangssignal des Zählers zuführbar sind, und eine Vorwärtszähl-Sperrschaltung (43) enthält, die an den Ausgang des Überdrehzah1signal-Vergleichers(41) angeschlossen ist, die Vorwärts-Zählsignale von der Prioritätsschaltung (9) erhält und das Aufwärtszählen des Zählers sperrt, wenn das Ausgangssignal des Zählers gleich dem Überdrehzahl-Bezugswert ist, enthält.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärtszähl-Sperranordnung eine Hochdrehzahlsignal-Rückführungsschleife, die an ein Ausgangsende des Vorwarts-Rückwärts-Zählers (17) angeschlossen ist und einen Hochdrehzahlsignal-Vergleicher enthält, welcher einen voreingestellten oberen Grenzbezugswert aufweist und an den Ausgang des Zählers (17) angeschlossen ist, eine Vorwärtszähl-Sperrschaltung (43), welche an den Ausgang des Hochdrehzahl-Signalvergleichers (51) angeschlossen ist, die Vorwärtszähl signale von der Prioritätsschaltung (9) erhält und das Vorwärtszählen des Zählers (17) sperrt, wenn das Ausgangssignal des Zählers (17) gleich dem oberen Grenzbezugswert ist, und

eine Anordnung zum übersteuern des Ausgangssignals des Hochdrehzahlsignal-Vergleichers (51) für die Vorwärtszähl-Sperrschaltung (43) mit einer überdrehzahlprüfschaltung (59, 61), die zwischen den Ausgang des Hochdrehzahl-Signalvergleichers (51) und die Vorwärtszähl-Sperrschaltung (43) geschaltet ist und ein ODER-Glied (59) enthält,
aufweist.

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8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Anordnung (59, 61) zum Prüfen des Drehzahl-Regelsystems mit einem überdrehzahlzustand und einer Anordnung (63) zum Rückstellen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (17) auf einen vorgegebenen hohen Wert, wenn während der Überdrehzahlprüfung keine Auslösung stattfindet.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Anordnung (65) zum Rückstellen des Vorwärts-Rückwärts-Zä'hlers (17) auf einen vorgegebenen niedrigen Wert, wenn eine Auslösung stattfindet.

10. Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Drehzahlbezugswert-Signales entsprechend einer Soll-Drehzahl für einen Drehzahlregler, gekennzeichnet durch

eine Tastatur zum Eingeben des Drehzahl-Sollwertsignals in die Schaltungsanordnung;

eine Prioritätsschaltung (9) zum Bestimmen eines Vorwärtszähl- oder Rückwärtszäh !-Signals ;

einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler (17), dem die Vorwärtszähl- sowie die Rückwärtszählsignale zugeführt sind und der ein Ausgangssignal entsprechend der Solldrehzahl liefert;

einen Vorwärts-Zählkanal (13) und einen Rückwärts-Zählkanal (15), die die Prioritätsschaltung (9) mit dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler (17) verbinden; eine erste Rückführungsschleife, welche einen Ausgang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (17) mit einer Rückwärtszähl-Sperrschaltung (33) im Rückwärtszählkanal verbindet und einen Vergleicher (31) zum Vergleichen des Zählerausgangsignals mit einem vorgegebenen niedrigen Drehzahlwert enthält; eine zweite Rückführungsschleife, die den Ausgang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (17) mit einer Vorwärtszähl-Sperrschaltung (43) im Vorwärts-Zählkanal (13) verbindet und einen Vergleicher (41) zum Vergleichen des Zählerausgangssignals mit einem vorgegebenen Überdrehzahlwert enthält; eine dritte Rückführungsschleife, die den Ausgang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (17) mit der Vorwärtszähl-Sperrschaltung (43) im Vorwärts-Zählkanal (13) verbindet und einen Vergleicher (51) zum Vergleichen des Zählerausgangsignals mit einem vorgegebenen hohen Drehzahlwert enthält und

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eine Hochdrehzahl-öbersteuerungsschaltung (59,61), welche den Hochdrehzahl-Vergleicher (51) mit der Vorwärtszähl-Sperranordnung (43) verbindet und eine Überdrehzhalprüfungs-Eingabevorrichtung (61) enthält, wobei die Rückwärtszähl-Sperrschaltung (33) ein weiteres Rückwärtszählen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (70) bei einem vorgegebenen unteren Drehzahlgrenzwert verhindert, die Vorwärtszähl-Sperrschaltung (43) ein weiteres Vorwärtszählen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (70) bei einem vorgegebenen Oberdrehzahl-Grenzwert verhindert und die Vorwärtszähl-Sperrschaltung (43) außerdem ein weiteres Vorwärtszählen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (17) bei einem vorgegebenen hohen Drehzahlwert, der unter dem überdrehzahl-Grenzwert liegt, verhindert, solange nicht der Obersteuerungsschaltung (59, 61) ein Freigabeeingangssignal zugeführt ist.

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