DE3002835A1 - DEVICE FOR REGULATING AN ELECTRICAL DRIVE UNIT - Google Patents

DEVICE FOR REGULATING AN ELECTRICAL DRIVE UNIT

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DE3002835A1
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register
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DE19803002835
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Walter Fishman
Jun Theron Wade Jenkins
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Leeds and Northrup Co
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Leeds and Northrup Co
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/35Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control
    • G05B19/351Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude

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Description

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LEEDS & NORTHRUP COMPANY, North Wales, Pennsylvania, VStALEEDS & NORTHRUP COMPANY, North Wales, Pennsylvania, VStA

Vorrichtung zum Regeln einer elektrischen Antri ebseinheitDevice for controlling an electric drive unit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln einer elektrischen Antriebseinheit in Abhängigkeit von digitalen Steuersignalen, die den Sollwert von Lageänderungen der Antriebseinheit darstellen.The invention relates to a device for regulating an electric drive unit as a function of digital control signals, which represent the setpoint of changes in position of the drive unit.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Antriebseinheit in Abhängigkeit von digitalen Signalen zu regeln, wobei der Digitalrechner, der die digitalen Signale liefert, auch zum Vergleichen der Istlage der Antriebseinheit mit der Sollage verwendet wird. Diese Lösung hat sich häufig als ungünstig erwiesen, und zwar wegen der periodischen Natur der Rückführung bzw. Messung einer sich schnell ändernden Lage. Bei anderen bekannten Vorrichtungen wird die Lage der Antriebseinheiten häufig nur in Abhängigkeit von der Dauer der Signale geregelt, die der Antriebseinheit zugeführt werden, was eine nichtlineare Abhängigkeit ergibt, weil dabei nicht die nichtlineare Drehzahl des Antriebs berücksichtigt werden kann, die eine Folge der Massenträgheit der Antriebseinheit selbst ist und durch eine veränderbare Belastung der Antriebseinheit bewirkt wird.It has already been proposed to use a drive unit as a function to regulate of digital signals, whereby the digital computer, which supplies the digital signals, also for comparison the actual position of the drive unit is used with the target position. This solution has often proven to be unfavorable, and because of the periodic nature of the feedback or measurement of a rapidly changing position. In other known devices the position of the drive units is often only regulated as a function of the duration of the signals sent by the drive unit are supplied, which results in a non-linear dependency, because it is not the non-linear speed of the drive can be taken into account, which is a consequence of the inertia of the drive unit itself and by a changeable Load on the drive unit is caused.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die genaue Änderungen der Lage der Antriebseinheit ermöglicht, um die Nachteile des veränderlichen Zusammenhangs zwischen der Einschaltdauer der Antriebseinheit und der tatsächlichen Änderung ihrer Lage zu vermeiden.The invention is based on the object of specifying a device of the generic type which allows precise changes in position the drive unit allows the disadvantages of the variable relationship between the duty cycle of the drive unit and to avoid the actual change in their location.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich aus durch ein Register, in das jedes digitale Steuersignal eingegeben wird, eine Schaltung zum Verringerung des Inhalts des Registers, während die Antriebseinheit ihre Lage ändert, und eine für die AntriebseinheitThe solution according to the invention is characterized by a register into which each digital control signal is input, a circuit to decrease the contents of the register while the drive unit changes position and one for the drive unit

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vorgesehene Leistungsversorgungsschaltung, die der Antriebseinheit eine dem Inhalt des Registers proportionale Betriebsleistung zuführt.provided power supply circuit that the drive unit supplies an operating power proportional to the content of the register.

Hierbei können digitale Signale zur Regelung von Lageänderungen großer Antriebseinheiten verwendet werden, die aufgrund ihrer hohen Trägheit eine nichtlineare Beziehung zwischen dem Lauf der Antriebseinheit und der Eins ehalt dauer ihres Betriebsstroms aufweisen.In this case, digital signals can be used to control changes in position of large drive units that, due to their high inertia, there is a non-linear relationship between the running of the drive unit and the downtime of its operating current exhibit.

Vorzugsweise wird die Lage der elektrischen Antriebseinheit in Abhängigkeit von periodisch erzeugten digitalen Steuersignalen geregelt, die jeweils den Sollwert der Lageänderung der Antriebseinheit während der folgenden Periode darstellen. Die Vorrichtung enthält ein erstes Register, das das den Sollwert der Lageänderung darstellende digitale Steuersignal aufnimmt und den darin gespeicherten Wert entsprechend ändert. Es sind Mittel vorgesehen, die der Antriebseinheit eine dem in dem ersten Register gespeicherten Wert proportionale Leistung zuführen, so daß sich die Antriebseinheit nach Richtung und Betrag entsprechend dem Vorzeichen und der Größe des gespeicherten Wertes bewegt. Ferner sind Mittel vorgesehen, die ein analoges Signal erzeugen, das den Istwert der Lage der Antriebseinheit darstellt. Sodann ist ein zweites Register zum Speichern eines die Lage der Antriebseinheit darstellenden Signals vorgesehen. Der Inhalt des zweiten Registers wird durch einen Digital/Analog-Umsetzer in ein analoges Signal umgesetzt, das die Lage der Antriebseinheit darstellt. Das analoge Ausgangssignal des Digital/Analog-Umsetzers wird mit dem Istlagesignal verglichen, und das Ausgangssignal des Vergleichers betätigt eine Torschaltung so, daß sie Taktsignale eines Taktsignalgebers zur schrittweisen Weiterschaltung der beiden Register durchläßt, bis das analoge Signal des Umsetzers dem Istlagesignal entspricht. Auf diese Weise wird der Inhalt der beiden Register laufend so geändert, daß der Inhalt des ersten Registers die Lageänderung darstellt, die noch nicht von der Antriebseinheit beeinflußt worden ist, und der Inhalt des zweiten Registers die augenblickliche Lage der AntriebseinheitThe position of the electric drive unit is preferably dependent on periodically generated digital control signals regulated, which each represent the setpoint of the change in position of the drive unit during the following period. The device contains a first register which receives the digital control signal representing the nominal value of the change in position and changes the value stored in it accordingly. There are means provided that the drive unit one of the in the first register Supply the stored value proportional power, so that the drive unit moves according to direction and amount the sign and the size of the stored value. Means are also provided that generate an analog signal, which represents the actual value of the position of the drive unit. Then a second register for storing one is the location of the Drive unit representing signal provided. The content of the second register is converted into a converted into an analog signal that represents the position of the drive unit. The analog output signal of the digital / analog converter is compared with the actual position signal, and the output signal of the Comparator operates a gate circuit in such a way that it receives clock signals from a clock signal generator for the step-by-step advancement of the passes both registers until the analog signal of the converter corresponds to the actual position signal. That way the content becomes of the two registers are continuously changed so that the content of the first register represents the change in position that has not yet been carried out by the drive unit has been influenced, and the content of the second register the current position of the drive unit

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darstellt. Die ,der Antriebseinheit zugeführte Leistung wird solange geändert, bis der Inhalt des ersten Registers Null geworden ist. Die tatsächliche Änderung der Lage der Antriebseinheit erfolgt daher in Übereinstimmung mit dem empfangenen digitalen Steuersignal.represents. The power supplied to the drive unit is changed until the content of the first register has become zero. The actual change in the position of the drive unit is therefore made in accordance with the received digital control signal.

Die Zeichnung stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Blockschaltbild dar.The drawing represents a preferred embodiment of the device according to the invention as a block diagram.

Wie die Zeichnung zeigt, erhält ein digitaler Prozeßsteuerrechner 10 über eine Leitung 12 ein Eingangssignal aus einem gesteuerten Prozeß, und in Abhängigkeit davon erzeugt er auf einer externen Mehrfachleitung 14 digitale Signale, die den Sollwert der Änderung der Lage einer Antriebseinheit während der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Berechnungen dieses Änderungswertes darstellen. Dem Rechner 10 können über eine Leitung 16 digitale Signale zugeführt werden, die die Istlage der Antriebseinheit darstellen, nämlich der Antriebseinheit 18, die in der Datenbasis benutzt werden können. Die Signale auf der Leitung 16 sind jedoch nicht erforderlich, um die Lage der Antriebseinheit zu bestimmen.As the drawing shows, a digital process control computer 10 receives an input signal from a line 12 controlled process, and in dependence thereon it generates digital signals on an external multiple line 14, which the Setpoint of the change in the position of a drive unit during represent the time between two successive calculations of this change value. The computer 10 can have a line 16 digital signals are supplied which represent the actual position of the drive unit, namely the drive unit 18, the can be used in the database. However, the signals on line 16 are not required to determine the position of the drive unit to determine.

Die Antriebseinheit 18 ist als Elektromotor dargestellt, der über eine mechanische Kupplung 20 die Lage eines Lagefühlers und die Lage eines Ventils 24 einstellt. Das Ventil 24 kann beispielsweise den Durchfluß eines Prozeßfluids in einer Rohrleitung 26 steuern, um die Eingangsgröße des Prozesses zu ändern, der die geregelte und gemessene Veränderliche beeinflußt, d.h. die dem Rechner über die Leitung 12 zugeführte Veränderliche.The drive unit 18 is shown as an electric motor that controls the position of a position sensor via a mechanical coupling 20 and adjusts the position of a valve 24. The valve 24 can, for example, control the flow of a process fluid in a pipeline 26 to change the input of the process affecting the controlled and measured variable, i.e. the variable supplied to the computer via line 12.

Bei dem Lagefühler 22 kann es sich beispielsweise um einen Schleifdraht mit einem Abgriff handeln, dessen Lage relativ zum Schleifdraht durch die Lage (Drehwinkellage) der"Welle 20 der Antriebseinheit 18 bestimmt wird. Dieser Lagefühler erzeugt dann auf der Leitung 28 ein analoges Signal, beispielsweise in Form einer Spannung, das ständig die Istlage der Antriebseinheit darstellt. Bei dem Lagefühler kann es sich auch um irgend-The position sensor 22 can be, for example, a sliding wire with a tap, the position of which is relative to the Slip wire through the position (angle of rotation position) of the "shaft 20 of the Drive unit 18 is determined. This position sensor then generates an analog signal on line 28, for example in Form of a voltage that constantly represents the actual position of the drive unit. The position sensor can also be any

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einen anderen Fühler handeln, je nachdem, welcher Vorgang gerade geregelt wird. ' . act a different sensor, depending on which process is currently being controlled. '.

Der digitale Wert auf der Mehrfachleitung 14, der dem Eingang des Antriebseinheits-Fehlerregisters 30 zugeführt wird, wird zu einem gegebenenfalls in diesem Register vorhandenen Restwert addiert, so daß der gespeicherte Wert dem durch die letzten, über die Leitungen 14 zugeführten Signale dargestellten Lageänderungssollwert zuzüglich einem in diesem Register gespeicherten Restwert von den vorherigen Änderungssignalen entspricht. Das Register liefert daher auf seinen Ausgangsleitungen 32 ein digitales Signal, das die Gesamtänderung der Antriebseinheitslage darstellt, die vom Rechner 10 gefordert, jedoch noch nicht durch eine Änderung der Lage der Antriebseinheit 18 bewirkt worden ist.The digital value on the multiple line 14 applied to the input of the drive unit error register 30 becomes is added to any residual value present in this register so that the stored value corresponds to that of the last, The desired position change value represented via the signals supplied via the lines 14 plus a residual value stored in this register from the previous change signals. The register therefore supplies a digital signal on its output lines 32 which shows the overall change in the position of the drive unit represents that required by the computer 10, but not yet has been caused by a change in the position of the drive unit 18.

Solange wie die der Impulsmodulationslogik 34 über die Leitungen 32 zugeführten digitalen Signale eine andere Eingangsgröße als Null zuführen, wird ein Signal erzeugt, das eine Änderung der Lage der Antriebseinheit in einer Richtung bewirkt, in der die Eingangsgröße auf Null verringert wird. Die Modulationslogik gibt daher entweder auf der Leitung 36 oder auf der Leitung 38 eine Ausgangsgröße an die Ausgabelogik 40 ab, die entweder eine Vergrößerung oder eine Verringerung der Öffnung des Ventils 24 und mithin beispielsweise eine Drehung im Uhrzeigersinne oder Gegenuhrzeigersinne der Antriebseinheit 18 fordert. Die Signale, die entweder auf der Leitung 36 oder 38 auftreten, hängen von der Polarität oder Richtung der Änderung der geforderten Antriebseinheit slage ab und werden in der Ausgabelogik 40 so verarbeitet, daß entweder über die Leitung 42 oder die Leitung 44 Signale an einen Leistungsschalter 48 abgegeben werden, der bewirkt, daß entweder über die Leitung 50 oder die Leitung 52 eine Ausgangsgröße abgegeben wird, die den Antriebsmotor 18 entweder in der einen oder in der anderen Richtung antreibt. So kann ein auf der Leitung 42 auftretendes Signal bewirken, daß.der Leistungsschalter der Antriebseinheit 18 über die Leitung 50 einenAs long as the digital signals fed to the pulse modulation logic 34 via the lines 32 have a different input variable than Feed zero, a signal is generated which causes a change in the position of the drive unit in a direction in which the Input variable is reduced to zero. The modulation logic is therefore either on line 36 or on line 38 outputs an output variable to output logic 40 that either increases or decreases the opening of valve 24 and therefore requires, for example, a clockwise or counterclockwise rotation of the drive unit 18. The signals appearing on either line 36 or 38 depend on the polarity or direction of change in the drive unit required s deposit and are processed in the output logic 40 so that either via the line 42 or the line 44 Signals are output to a circuit breaker 48, which causes either line 50 or line 52 a Output variable is output, which drives the drive motor 18 either in one direction or in the other. So can a the signal appearing on line 42 causes the circuit breaker the drive unit 18 via the line 50 a

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Impuls zuführt, der eine Drehung der Welle 20 der Antriebseinheit 18 im Uhrzeigersinne bewirkt, während ein entsprechendes Signal auf der Leitung 44 anstatt auf der Leitung 42 über den Leistungsschalter 48 bewirkt, daß der Antriebseinheit über die Leitung 42 ein Impuls entsprechender Größe zugeführt wird, der eine gleiche Drehung der Antriebseinheit entgegen dem Uhrzeigersinne bewirkt.Impulse supplies which causes a rotation of the shaft 20 of the drive unit 18 in the clockwise direction, while a corresponding Signal on line 44 instead of on line 42 through circuit breaker 48 causes the drive unit to take over the line 42 is supplied with a pulse of the appropriate size, which causes an equal rotation of the drive unit counterclockwise.

Die Impulsmodulationslogik, der das digitale Signal über die Leitung 32 zugeführt wird und die über die Leitung 36 oder 38 Ausgangsgrößen in Abhängigkeit von der Richtung der geforderten Lageänderung abgibt, kann auf verschiedenste Weise ausgebildet sein. So kann beispielsweise ein Sägezahngenerator verwendet werden, der während der für die Antriebseinheit gewünschten Einschaltdauer ein Sägezahnsignal erzeugt. Die Amplitude des Sägezahnsignals kann mit dem über die Leitungen 32 zugeführten Antriebseinheitsfehler verglichen werden, beispielsweise durch einen digitalen Vergleicher. Zu Beginn des Sägezahns kann ein Impuls ausgelöst werden, der unterbrochen wird, wenn das Sägezahnsignal gleich dem Fehlersignal ist, so daß die Dauer des in jedem Arbeitsspiel erzeugten Impulses proportional der Größe des Fehlersignals auf den Leitungen 32 ist. Während jedes Arbeitsspiels der Antriebseinheit wird daher entweder auf der Leitung 36 oder auf der Leitung 38 ein Impuls mit einer Dauer erzeugt, die der Größe der Lageänderung entspricht, die durch den im Register 30 gespeicherten Wert dargestellt wird. Dieser Impuls löst über die Ausgabelogik einen ähnlichen Impuls auf der entsprechenden Ausgangsleitung 42 oder 44 zur Betätigung des Leistungsschalters 48 aus. Die Ausgabelogik kann auch beispielsweise Begrenzungsschaltungen oder eine manuelle Steuerlogik, je nach Bedarf, aufweisen.The pulse modulation logic to which the digital signal is fed via line 32 and which is supplied via line 36 or 38 Output variables depending on the direction of the required change in position can be designed in the most varied of ways be. For example, a sawtooth generator can be used, which during the time required for the drive unit Duty cycle generates a sawtooth signal. The amplitude of the sawtooth signal can be compared with that supplied via the lines 32 Drive unit errors are compared, for example by a digital comparator. At the beginning of the sawtooth a Pulse are triggered, which is interrupted when the sawtooth signal is equal to the error signal, so that the duration of the in The pulse generated in each working cycle is proportional to the size of the error signal on lines 32. During every work cycle the drive unit is therefore either on the line 36 or on the line 38 a pulse with a duration which corresponds to the size of the change in position, which is represented by the value stored in register 30. This Impulse triggers a similar impulse on the corresponding output line 42 or 44 for actuation via the output logic of circuit breaker 48 off. The output logic can also, for example, limit circuits or manual control logic, as required.

Die Signale auf den Leitungen 42 und 44 lösen, wie bereits erwähnt, die Zuführung der erforderlichen Leistung über die Leitung 50 oder 52 aus. Hierfür kann der Leistungsschalter 48 ein Festkörper-Schaltnetzwerk sein, das von den Signalen auf den Leitungen 42 und 44 gesteuert wird.The signals on lines 42 and 44 release, as already mentioned, the supply of the required power via the line 50 or 52 from. The circuit breaker 48 can switch on for this purpose Solid state switching network controlled by the signals on lines 42 and 44.

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Um das Antriebseinheits-Fehlerregister 30 und das Lageregister 60 auf den neuesten Stand zu bringen, sind auf den Leitungen und 64 Impulse erforderlich, die jeweils ein Lageänderungsinkrement für die Antriebseinheit 18 darstellen, wobei dieses Inkrement der niedrigststelligen Ziffer im Register 30 entspricht.To the drive unit error register 30 and the position register Bringing 60 up to date requires 64 pulses on the lines and each one increment of change in position for the drive unit 18, this increment corresponding to the lowest digit in register 30.

Um die die Register auf den neuesten Stand bringenden Impulse auf den Leitungen 62 und 64 zu erzeugen, wird das analoge Signal, das auf der Leitung 28 erscheint und die Istlage der Antriebseinheit 18 darstellt, in einem Vergleicher 68 mit dem Signal verglichen, das auf der Leitung 70 von einem Digital/ Analog-Umsetzer 72 in Abhängigkeit von dem im Lageregister 60 gespeicherten und dem Umsetzer 72 über Leitungen 74 zugeführten Wert erzeugt wird. Wenn das Signal auf der Leitung 28 von dem Signal auf der Leitung 70 abweicht, führt der Vergleicher 68 der Torschaltung 80 über seine Ausgangsleitung 78 ein Signal zu, das bewirkt, daß das Ausgangssignal eines Taktsignalgebers 82 über die Torschaltung 80 auf die Leitungen 62 und 64 durchgeschaltet wird, so daß durch das auf die Leitung 62 durchgeschaltete Taktsignal eine Verringerung des Inhalts des Registers 30 und durch das auf die Leitung 64 durchgeschaltete Signal entweder eine Erhöhung oder eine Verringerung des Inhalts des Lageregisters 60 in Abhängigkeit von der Richtung der Lageänderung der Antriebseinheit erfolgt. Wenn das auf der Leitung 70 auftretende Signal, das die Lagemessung darstellt, gleich dem Signal auf der Leitung 28 ist, das die Istlage der Antriebseinheit darstellt, wird der Inhalt des Registers 30 weder erhöht noch verringert. Die Anzahl der auf den Leitungen 62 und 64 auftretenden Erhöhungsimpulse stellen daher den Istwert der Änderung der Antriebseinheitslage dar.To generate the register update pulses on lines 62 and 64, the analog signal, which appears on the line 28 and represents the actual position of the drive unit 18 in a comparator 68 with the Signal compared on the line 70 from a digital / analog converter 72 as a function of that in the position register 60 stored and the converter 72 via lines 74 supplied value is generated. When the signal on line 28 from the Signal on the line 70 deviates, the comparator 68 of the gate circuit 80 carries a signal via its output line 78 to, which causes the output signal of a clock signal generator 82 to be switched through to the lines 62 and 64 via the gate circuit 80 so that the clock signal switched through to line 62 reduces the content of the register 30 and by the signal switched through to line 64 either an increase or a decrease in the content of the position register 60 takes place depending on the direction of the change in position of the drive unit. If that occurs on line 70 The signal that represents the position measurement is equal to the signal on line 28 that shows the actual position of the drive unit represents, the content of the register 30 is neither increased nor decreased. The number of occurrences on lines 62 and 64 Increasing pulses therefore represent the actual value of the change in the drive unit position.

Jede durch Betätigung des Leistungsschalters 48 bewirkte Lageänderung der Antriebseinheit 18, die eine Differenz zwischen, der vom Lagefühler 22 gemessenen und der im Lageregister 60 gespeicherten Lage zur Folge hat, bewirkt daher eine schrittweise Verringerung des im Register 30 gespeicherten Wertes und gleichzeitig eine Erhöhung oder Verringerung des im LageregistersAny change in position caused by actuation of the circuit breaker 48 the drive unit 18, which is a difference between, the position measured by the position sensor 22 and the position stored in the position register 60 therefore effects a step-by-step process Reduction of the value stored in register 30 and at the same time an increase or decrease in the value in the position register

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60 gespeicherten Wertes, und zwar so, daß dieser Wert der vom Lagefühler 22 gemessenen Lage entspricht. Das Lageregister 6O kann daher dem digitalen Prozeßsteuerrechner 10 über die Leitungen 16 die Istlage der Antriebseinheit 18 darstellende Signale zuführen, wobei es sich hierbei um digitale Signale handelt, wie sie für den digitalen Rechner benötigt werden. Diese Signale auf der Leitung 16 sind jedoch nicht erforderlich, um die Lageänderung der Antriebseinheit mit der vom Rechner geforderten in Übereinstimmung zubbringen.60 stored value in such a way that this value corresponds to that of Position sensor 22 corresponds to the measured position. The position register 6O can therefore be transferred to the digital process control computer 10 via the lines 16 supply signals representing the actual position of the drive unit 18, these being digital signals, as they are needed for the digital computer. However, these signals on line 16 are not required to bring the change in position of the drive unit in accordance with that required by the computer.

Man sieht daher, daß über die Anzahl der Arbeitszyklen der Antriebseinheit 18, die bei jeder der auf der Leitung 14 periodisch auftretenden Ausgangsgrößen des Rechners stattfinden, der Antriebseinheit 18 ein Eingangsimpuls zugeführt wird, der diese in der richtigen Richtung antreibt, wobei die Größe jedes Impulses der im Register 30 gespeicherten Größe entspricht. Während die Antriebseinheit 18 ihre Lage ändert, was eine entsprechende Verringerung des Inhalts des Registers 30 bewirkt, verringert sich die Dauer der Impulse aufgrund der Abnahme des Wertes im Register 30 solange, bis die Antriebseinheit 18 die Sollage erreicht hat, nämlich wenn der Inhalt des Registers Null ist. Dies hat eine Istlageänderung der Antriebseinheit zur Folge, die der Anzahl der Schritte der Verringerung des Inhalts des Registers 30 und genau der Sollage entspricht, die anfänglich vom Rechner über die Mehrfachleitung 14 ins Register 30 eingegeben wurde.It can therefore be seen that over the number of working cycles of the drive unit 18, which are periodic for each of the on the line 14 Occurring output variables of the computer take place, the drive unit 18 is supplied with an input pulse that this drives in the correct direction, the size of each pulse corresponding to the size stored in register 30. While the drive unit 18 changes its position, which causes a corresponding reduction in the content of the register 30, the duration of the pulses decreases due to the decrease in the value in register 30 until the drive unit 18 the Has reached the target position, namely when the content of the register is zero. This has a change in the actual position of the drive unit Sequence that corresponds to the number of steps of reducing the content of the register 30 and exactly to the target position that initially was entered into register 30 by the computer via multiple line 14.

Zusammenfassend ändert die erfindungsgemäße Vorrichtung die Lage der Antriebseinheit 18 in Übereinstimmung mit den gewünschten Änderungen, die periodisch als digitaler Wert vorgegeben und in das erste Register 30 eingegeben werden, der dann schrittweise durch Auszählen laufender Inkremente von Lageänderungen der Antriebseinheit bis auf Null verringert wird. Die der Antriebseinheit zur Lageänderung zugeführte Leistung ist dem im Register gespeicherten Restwert proportional, wobei keine Leistung zugeführt wird, wenn der Istwert der Änderung gleich der gewünschtenIn summary, the device according to the invention changes the position of the drive unit 18 in accordance with the desired changes, which are periodically specified as a digital value and in the first register 30 can be entered, which is then incrementally counted by counting running increments of changes in position of the drive unit down to zero. The power supplied to the drive unit to change position is in the register stored residual value proportionally, with no power being supplied if the actual value of the change equals the desired one

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- ίο -- ίο -

Änderung geworden ist. Das Zählen der laufenden Änderungsinkremente wird anhand von Taktimpulsen bewirkt, die das zweite Re'-gister 60 auf den neuesten Stand bringen, der die Lage immer dann darstellt, wenn das analoge Äquivalent des Inhalts dieses Registers von einem analogen Signal abweicht, das von einem Lagefühler 22 erzeugt wird und die Istlage darstellt.Change has become. Counting the current change increments is effected on the basis of clock pulses which bring the second register 60 up to date, which always keeps track of the situation then represents when the analog equivalent of the content of this register differs from an analog signal that is from a Position sensor 22 is generated and represents the actual position.

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Nummer: Int. Cl.*: Anmeldetag: Offenlegungstag:Number: Int. Cl. *: Filing date: Disclosure date:

3002 G 05 D 3/003002 G 05 D 3/00

26. Januar 1980 14. August 1980January 26, 1980 August 14, 1980

EINGANGSSIGNAL AUS PROZESSINPUT SIGNAL FROM PROCESS

!G-!G-

DIGITALER PROZESSSTEUERRECHNER DIGITAL PROCESS CONTROL COMPUTER

-

60.60

—14-14

LAGEREGISTERSTORAGE REGISTER

74—74—

72—72—

XZXZ

D/AUMSETZER D / AUMSETZER

70-70-

64^4 ANTRIEBS-EINHEITSFEHLERREGISTER 64 ^ 4 DRIVE UNIT FAULT REGISTER

""62 —30"" 62-30

-32-32

TOR-SCHALTG. GATE SWITCH.

IMPULSMODULATIONSLOGIK PULSE MODULATION LOGIC

-

—40-40

ZUM PROZESSTO THE PROCESS

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Claims (5)

PatentanwältePatent attorneys Reichel u. ReicHelReichel and ReicHel Parksiraße 13Park street 13 6000Frankfurfa.M.l6000Frankfurfa.M.l 95569556 LEEDS & NORTHRUP COMPANY, North Wales, Pennsylvania, VStALEEDS & NORTHRUP COMPANY, North Wales, Pennsylvania, VStA PatentansprücheClaims Vorrichtung zum Regeln einer elektrischen Antriebseinheit in Abhängigkeit von digitalen Steuersignalen, die den Sollwert von Lageänderungen der Antriebseinheit darstellen, gekennzeichnet durch ein Register, in das jedes digitale Steuersignal eingegeben wird, eine Schaltung zum Verringern des Inhalts des Registers, während die Antriebseinheit ihre Lage ändert, und eine für die Antriebseinheit vorgesehene Leistungsversorgungsschaltung, die der Antriebseinheit eine dem Inhalt des Registers pro-' portionale Betriebsleistung zuführt.Device for regulating an electric drive unit as a function of digital control signals that represent the setpoint of changes in position of the drive unit, characterized by a register into which each digital control signal is input one circuit for decreasing the contents of the register while the drive unit changes position, and one for the power supply circuit provided for the drive unit, which provides the drive unit with one of the contents of the register supplies proportional operating performance. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes digitale Steuersignal algebraisch zu einem in dem Register verbleibenden Wert addiert wird, wenn das digitale Steuersignal auftritt.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each digital control signal is algebraic to one in the Register remaining value is added when the digital control signal occurs. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Steuersignale periodisch erzeugt werden.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the digital control signals are generated periodically. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsversorgungsschaltung der Antriebseinheit Impulse mit einer dem Inhalt des Registers proportionalen Dauer zuführt.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the power supply circuit of the drive unit pulses with a proportional to the content of the register Duration supplies. 5. Vorrichtung nach einein der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized, 030033/0G08030033 / 0G08 daß die Verringerungsschaltung eine Nachlaufschaltung mit einem zweiten Register aufweist, dessen Inhalt die Lage der' Antriebseinheit darstellt, und daß Impulse, die dem zweiten Register zugeführt werden, um zu bewirken, daß dessen Inhalt der Lage der Antriebseinheit folgt, auch dem ersten Register zugeführt werden, um dessen Inhalt zu verringern.that the reduction circuit has a follow-up circuit a second register, the content of which represents the position of the 'drive unit, and that pulses that the second Register are fed to cause its content to follow the location of the drive unit, including the first register be fed to reduce its content. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlaufschaltung einen Lagefühler aufweist, der ein die Lage der Antriebseinheit darstellendes analoges Signal erzeugt, daß ein Digital/Analog-Umsetzer an das zweite Register angeschlossen ist und daß eine Vergleicherschaltung vorgesehen ist, die bewirkt, daß Impulse in die Register durchgeschaltet werden, wenn das analoge Signal und das Ausgangssignal des Umsetzers voneinander abweichen.
Device according to claim 5,
characterized in that the follow-up circuit has a position sensor which generates an analog signal representing the position of the drive unit, that a digital / analog converter is connected to the second register and that a comparator circuit is provided which causes pulses to be switched through to the register when the analog signal and the output signal of the converter differ from each other.
930033/060$930 033 / $ 060
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