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Steuerung für hydraulische Antriebe
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Die Erfindung betrifft eine Steuerung - für hydraulische Antriebe
mit Hydraulikzylindern, einem elektromagnetisch betätigten Durchflußorgang mit spannungsabhängiger
Durchflußmenge und wenigstens einem in einer Arbeitsleitung des Antriebs angeordneten
Volumensensor mit einem Paar runder Zahnräder als Meßwerk, dessen Zahnbewegungen
mittels Detektoren berührungslos abtastbar sind, die jeweils für diskrete Teilmengen
elektrische Impulse abgeben, mit - einem Impulszählwerk für die vom Volumensensor
abgegebenen Impulse, - einem dem Ausgang des Impulszählwerkes nachgeschalteten D/A-Wandler,
dem ein Vergleicher nachgeschaltet ist, - einem eine Spannung abgebenden Sollwertgeber,
dessen Ausgangsspannung gleichfalls dem Vergleicher aufgeschaltet ist,
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einer Schaltanordnung, die über einen vom Vergleicher bei Spannungsgleichheit abgegebenen
Schaltimpuls schaltbar ist, und - einer Rampensteuerung.
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Eine bekannte Anordnung der genannten Art ist als Programmsteuerung
ausgebildet, mit der eine Mehrzahl von Wegabschnitten unabhängig voneinander nach
Größe und Geschwindigkeit einstellbar ist. Die vom Sollwertgeber abgegebene Spannung
bestimmt dabei jeweils in Verbindung mit dem incrementierend arbeitenden Impulszählwerk
den jeweiligen Weg. Die Schaltanordnung ist ein Schrittschaltwerk, über das die
jeweiligen Wegsollwerte geschaltet werden und gleichzeitig jedem Weg eine gesonderte
Geschwindigkeit zugeordnet wird. Am Ausgang der Steuerung ist eine Rampensteuerung
vorgesehen, die in üblicher Weise für ein Proportional-(Servo)-Ventil die Beschleunigungs-
und Verzögerungsrampe bestimmt. Eine Steuerung der gattungsgemägen Art ist Gegenstand
der älteren Anmeldung P 32 09 313.6-32.
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Es ist weiter eine Steuerung für hydraulische Antriebe mit den Zu-
bzw. Ablauf steuernden Proportionalventilen bekannt (DE-OS 31 10 676), bei dem in
wenigstens einer Arbeitsleitung des Antriebes ein Volumensensor mit einem Paar runder
Zahnräder als Meßwerk vorgesehen ist, dessen Zahnbewegungen mittels Detektoren berührungslos
abtastbar sind, die jeweils für diskrete Teilmengen elektrische Impulse abgeben,
wobei die Steuerung ein Impulszählwerk aufweist und die Ventile in Abhängigkeit
von der Impulszahl und/oder Impulsfrequenz steuerbar sind. Mit dieser Steuerung
wird zur Vermeidung von mechanischen Anschlägen, die den Beginn 6r Verzögerungsrampe
bestimmen, im Impulszählwerk zu der vom ';~'u-ensensor abgegebenen Ist-Impulszahl
einer Anzahl von Imsen addiert, ie dem Ölvolumen entspricht, das während des Abfahrens
Jer Verzögerungsrampe in Abhängigkeit von der
Arbeitsgeschwindigkeit
und dem Winkel der Verzögerungsrampe in den Antrieb einzuspeisen ist, wobei nach
Erreichen der dem Gesamtweg entsprechenden Impulszahl der Antrieb auf Verzögerung
umgeschaltet wird. Es handelt sich hier also um eine berührungslose Bremspunktfindung.
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Bei Verwendung der Steuerung nach der DE-OS 31 10 676 bei Antrieben,
für die zwischen dem Ende der Beschleunigungsrampe und dem Beginn der Verzögerungsrampe
ein Konstantgeschwindigkeitsbereich vorgesehen ist, sind Geschwindigkeitsänderungen
im Konstantgeschwindigkeitsbereich ohne Einfluß auf die korrekte Bremspunktfindung,
sofern die Geschwindigkeit bei Erreichen des Bremspunktes der Sollgeschwindigkeit
entspricht. Liegt die Geschwindigkeit höher oder tiefer, wird der Verzögerungsweg
länger oder kürzer als der Sollweg, da die Verzögerungs-rampe lediglich in üblicher
Weise proportional gesteuert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerung zu schaffen, mit der
bei automatischer Bremspunktfindung der vorgegebene Sollweg unabhängig von der Ist-Geschwindigkeit
am Bremspunkt genau eingehalten wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß - das Impulszählwerk
decrementierend arbeitet, - für das Impulszählwerk ein Impulsvorwähler vorgesehen
ist, - dem D/A-Wandler ein Analogverstärker zugeordnet ist, dessen Ausgang zusammen
mit der Sollwertspannung dem Vergleicher aufgeschaltet ist, - dem Sollwertgeber
die Rampensteuerung nachgeschaltet ist, - ein elektrisch betätigter Umschalter vorgesehen
ist, auf dessen ersten Eingang der Ausgang des Analogverstärkers und auf dessen
zweiten Eingang der Ausgang der Rampensteuerung aufgeschaltet
ist,
und dessen Ausgang. auf den elektromagnetischen Antrieb des Durchflußorgans geschaltet
ist, - die über den Ausgang des Vergleichers schaltbare Schaltanordnung als impulsgesteuerter
selbsthaltender Schalter ausgebildet ist, über den der Umschalter bei Gleichheit
der am Vergleicher anliegenden Spannungen vom ersten Eingang auf den zweiten Eingang
geschaltet wird, - dem Vergleicher weiter impulsgesteuerte Schaltmittel nachgeschaltet
sind, über die bei Gleichheit der am Vergleicher anliegt genden Spannungen die Sollwertspannung
abgeschaltet wird und - der selbsthaltende Schalter weiter mit einem Rückstellanschluß
versehen ist, der durch einen vom Impulszählwerk bei der Zählerstellung 0 abgegebenen
Schaltimpuls aktiviert wird.
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Die erfindungsgemäße Lösung hat den zusätzlichen Vorteil, daß inherent
eine hyperbelförmige Verzögerungsrampe erzielt wird und damit eine ideale Abbremsung
des Antriebes.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der Steuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Steuerung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel verapschauliht
und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung5 beschrieben. Es zeigen Fig.
: das Prinzipschaltbild eines hydraulischen Antriebes mit einem dydraulikantrieb
und einer Steuerung gemäß der r:inJung.
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w eln Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Steuerung.
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Fig. 3 in einem Geschwindigkeitszeitdiagramm die Wirkung der Steuerung.
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Fig. 4 in einem weiteren Geschwindigkeitsdiagramm die Wirkung einer
weiteren Ausführung der Steuerung.
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Fig 5 eine weitere Ausführungsform eines Antriebes mit einer Steuerung
gemäß der Erfindung.
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In Fig. 1 ist das Schaltbild eines Hydraulikantriebes mit einer elektronischen
Steuerung. Der Antrieb weist einen Antriebszylinder 2 auf, der mit ein- oder beidseitig
herausgeführter Kolbenstange oder auch als Plungerzylinder ausgebildet sein kann.
Es ist weiter eine Druckölversorgung 4 mit einem Tank 6, einer Pumpe 8 und einem
Überdruckventil 10 vorgesehen. Zur Steuerung des Antriebszylinders ist ein elektrisch
gesteuertes Proportionalventil 12 vorgesehen. In einer der Anschlußleitungen des
Antriebszylinders 2 ist ein Volumensensor 14 vorgesehen, der ein Paar runder Meßräder
als Meßwerk aufweist, dessen Zahnbewegungen mittels Detektoren berührungslos abtastbar
sind, die jeweils für diskrete Teilmengen elektrische Impulse abgegeben. Die Impulse
werden über eine Leitung 16 der elektronischen Steuerung 18 aufgegeben, die über
Leitungen 20, 22 die beiden Elektromagneten des Proportionalventils 12 ansteuert.
Die Steuerung ist weiter mit einer Eingabe 24 versehen, über die der vom Antriebszylinder
zurückzulegende Weg, seine Geschwindigkeit und die Steilheit seiner Verzögerungsrampe
und die Bewegungsrichtung in die Steuerung als Sollwerte eingebbar sind.
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In Fig. 2 ist die Steuerung sowie die Eingabe als Blockschaltbild
dargestellt. In Fig. 2 erscheint weiter der Volumenzähler 14 und das Proportionalventil
12.
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Die in Fig. 2 veranschaulichte Steuerung weist ein Impulszählwerk
26 auf, dem die vom Volumensensor 14 abgegebenen Impulse über die Leitung 16 aufgegeben
werden. Der Volumensensor ist in bekannter Weise mit einem Impulsvervierfacher 28
versehen, so daß für jede Teilmenge, die einem Zahnvolumen entsprechen kann, über
die Leitung 16 vier Impulse auf das Impulszählwerk 26 gegeben werden.
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Das Impulszählwerk arbeitet decrementierend.
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Dem Impulszählwerk 26 ist weiter eine Impulsvorwahl 28 vorgeschaltet.
Dem Impulszählwerk nachgeschaltet ist ein D/A-Wandler 30, dessen Ausgang auf einen
Analogverstärker 32 geschaltet ist.
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Der Ausgang des Analogverstärkers 32 ist auf einen analogen Summierer
34 und auf einen Vergleicher 36 geschaltet. Auf den analogen Summierer ist weiter
ein Sollwertgeber 38 geschaltet, über den auf den analogen Summierer einer gewünschten
Restgeschwindigkeit entsprechende Spannung aufgeschaltet wird.
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Es ist weiter ein Sollwertgeber 40 für die Geschwindigkeit vorgesehen.
Von diesem Sollwertgeber wird wenigstens eine die Sollgeschwindigkeit bestimmende
Spannung abgegeben. Nach der Zeichnung sind vier einstellbare Sollwertgeber für
die Geschwindigkeiten V1.
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bis V4 vorgesehen. Die Ausgänge des Sollwertgebers 40 liegen an einer
Schaltergruppe 42, die von einem Geschwindigkeitswahlschalter 44 über eine Gruppe
46 rücksetzbare selbsthaltende Schalter ansteuerbar sind, die hier als Haltespeicher
dargestellt sind. Der Ausgang der Schaltergruppe 42 (Geschwindigkeits-Sollwert)
ist auf eine Rampensteuerung 48 und deren Ausgang ist auf den Vergleicher 36 geschaltet.
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Qeitr sind die Ausgänge der Rampensteuerung 48 und der Ausgang es
halogen Summierers 34 sind auf die beiden Eingänge 50 bzw.
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eines Umschalters 54 geschaltet, dessen Ausgang 56 in einem
U/I-Verstärker
58 verstärkt über einen zweiten Umschalter 60 jeweils auf eine der Antriebsspulen
des Proportionalventils 12 geschaltet ist. Der zweite Umschalter 60 wird von einem
Richtungswahlschalter 62 angesteuert.
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Der Ausgang des Vergleichers 36 führt über einen Impulsbildner 64
zu einem rücksetzbaren selbsthaltenden Schalter 66. Der Ausgang des Impulsgebers
64 ist weiter den Rücksetzanschlüssen der Speicher der Schaltergruppe 46 aufgeschaltet.
Der Rücksetzanschluß des hier als Speicher dargestellten selbsthaltenden Schalters
66 ist mit dem Impulszählwerk 26 verbunden, so daß beim Zählerstand Null ein Rücksetzimpuls
auf den Schalter 66 gegeben wird. Der Ausgang des Schalters 66 ist auf das Betätigungselement
55, hier dargestellt als Elektromagnet, des Umschalters 54 geschaltet, und zwar
so, daß der Umschalter 54 auf den Eingang 52 geschaltet wird, wenn der Schalters
66 über den vom Impulsgeber 64 abgegebenen Impuls eingeschaltet wird.
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Gestartet wird die Steuerung über einen Taster 68 mit nachgeschaltetem
Impulsbildner 70. Der Schaltimpuls wird einmal den Speichern der Schaltergruppe
46 und zum andern dem Impulszählwerk 26 aufgegeben. Der Taster kann von Hand betätigbar
sein. Der Startimpuls kann aber von einer Programmsteuerung oder dergleichen abgegebenen
werden.
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Im Wegvorwähler 28 ist eine dem Sollweg des Antriebszylinders entsprechende
Sollimpulszahl eingegeben, auf die auch der D/A-Wandler gesetzt oder kodiert ist.
Über den Geschwindigkeitswahlschalter 44 wird eine der vier Geschwindigkeiten V1
bis V4 des Sollwertgebers 40 eingestellt. Mit dem Richtungswahlschalter 62 wird
die Durchlaufrichtung des Proportionalventils und damit die Bewegungsrichtung des
Hydraulikzylinders vorgegeben. Die
Sollimpulszahl ist weiter in
den D/A-Wandler eingegeben, so daß dieser von einer Ausgangsspannung ausgehend beim
Zählerstand Null des Impulszählwerkes 26 die Ausgangsspannung Null hat. Es wird
weiter durch Einstellung des Verstärkungsfaktors des D/A-Wandlers 30 über den Analogverstärker
32 die Spannungsänderung pro Zählerimpuls und damit die Steilheit der Verzögerungsrampe
bestimmt.
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Mit dem Startimpuls wird die am Wegvorwähler 28 eingestellte Impuls
zahl in das Impulszählwerk übernommen. Darüber hinaus wird der Speicher der Schaltergruppe
46 gesetzt, der über den Geschwindigkeitswahlschalter 44 angesteuert ist. Damit
wird in der Schaltergruppe 42 der zugehörige Schalter aktiviert, so daß an der Rampensteuerung
48 die Spannung für diejenige Geschwindigkeit anliegt, die über den Wahlschalter
eingestellt ist. Über die Rampensteuerung 48 wird dem über den Umschalter 60 angesteuerten
Elektromagneten eine nach der in der Rampensteuerung festgelegten Kennlinie steigende
Spannung zugeführt, durch die der Durchlaß des Proportionalventiles nach der Kennlinie
öffnet.
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Die Kennlinie kann dabei geradlinig sein (Fig. 3). Zweckmäßig wird
sie aber zum Bewegungsbeginn in bekannter Weise verzögert, so daß zunächst eine
langsamere Beschleunigung aus der Nullstellung heraus erfolgt (Fig. 4). Auch der
Übergang von der Beschleunigung in den Bereich konstanter Geschwindigkeit kann in
bekannter Weise verzögert und damit stoßarm erfolgen. Bei Erreichen der der Sollgeschwindigkeit
entsprechenden Spannung am Ausgang ber Rampensteuerung wird der Antrieb dann abhängig
von den 3etriebsbedingungen mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit gefahren.
Es steht dann auch am Vergleicher die Sollspannung fUr die Geschwindigkeit an.
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er sscn der antrieb In Bewegung setzt, werden vom Volumensensor -
e nu+' Sas Impulszählwerk aufgegeben, das mit der Soll-J'a. us c'en. ;;egvorwähler
28 gesetzt ist. Das decrementierend
arbeitende Impulszählwerk
26 zählt dabei die vom Volumensensor abgegebenen Impulse von der gespeicherten Sollimpulszahl
ab. Dies führt zu einer entsprechenden Verringerung der Ausgangsspannung des D/A-Wandlers.
Mit sich mindernder Impulszahl nähert sich die Ausgangsspannung des Analogverstärkers
der Geschwindigkeitssollwertspannung, die mit der Ausgangsspannung der Rampensteuerung
am Vergleicher 36 anliegt. Bei Gleichheit der am Vergleicher anliegenden Spannungen
wird über den über den Impulsgeber 36 abgegebenen Impuls der Schalter 66 aktiviert,
über den dann der Umschalter 54 vom Eingang 50 auf den Eingang 52 geschaltet wird.
Gleichzeitig wird der in der Schaltergruppe 46 gesetzte Speicher rückgesetzt, wodurch
der entsprechende Schalter der Schaltergruppe 42 abfällt und der Ausgang der Schaltergruppe
42 spannungslos wird.
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Nachdem der Umschalter 54 auf den Eingang 52 geschaltet hat, liegt
am Elektromagneten des Proportionalventils 12 die Ausgangsspannung des analogen
Summierers 34 an, die zunächst als identisch mit der Ausgangsspannung des Analogverstärkers
angesehen werden soll. Mit weiterem Herabzählen der Impulse sinkt die über den D/A-Wandler
abgegebene- Spannung. Damit nähert sich das Proportionalventil entsprechend der
Schließstellung. Dies bedeutet, daß beginnend mit der Umschaltung des Umschalters
54 eine Verzögerungsrampe gefahren wird. Da die pro Impuls in den Antrieb eingespeiste
Ölmenge konstant ist, der Zeitraum, in dem Impulse abgegeben werden aber größer
wird, ändert sich die Ausgangsspannung und damit die Geschwindigkeit des Antriebs
zylinders hyperbolisch. Sie nähert sich damit asymptotisch der Geschwindigkeit Null.
Um den Antrieb in angemessener Zeit zum Stillstand zu bringen, ist dem analogen
Summierer 34 eine einer gewünschten Restgeschwindigkeit entsprechende Spannung 38
aufgeschaltet.
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Damit erhält der Elektromagnet des Proportionalventils im unteren
Bereich der Verzögerungsrampe eine Spannung; die das Ventil
weiter
geöffnet hält als es der vom D/A-Wandler abgegebenen Spannung entspricht. Über die
Einstellung der Restgschw"indigkeitsspannung 38 kann die Geschwindigkeit des Antriebszylinders,
aus der dieser zum Stillstand gebracht wird, bestimmt werden.
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Wenn der Impulszähler den Zählerstand 0 erreicht hat, wird auf den
Schalter 66 ein Rücksetzimpuls gegeben, so daß der Elektromagnet 55 des Umschalters
54 stromlos wird und damit der Umschalter auf den Eingang 50 zurückschaltet. Da
der Eingang der Rampensteuerung 48 durch das vorher erfolgte Rücksetzen des über
den Geschwindigkeitswahlschalter 44 gesetzten Schalters 46 spannungslos ist, wird
auch der Elektromagnet des Proportionalventiles 12 spannungslos und das Ventil schließt.
Da zu diesem Zeitpunkt genau die Ölmenge in den Arbeitsraum des Antriebszylinders
eingeflossen ist, der dem vorbestimmten Weg entspricht, kommt der Antrieb genau
in der vorgegebenen Endstellung zum Stillstand Durch die rücksetzbaren Schalter
46 wird sichergestellt, daß bei Erreichen des Zählerstandes Null beim Umschalten
des Umschalters 54 über den Schalter 66 dem U/I-Verstärker nicht erneut die Ausgangsspannung
der Rampensteuerung aufgeschaltet wird.
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Ein D/A-Wandler wird so kodiert, daß jeder eingegebene Impuls eine
vorgegebene Spannungsänderung am Ausgang bewirkt. Handelsübliche D/A-Wandler haben
eine effektive Ausgangsspannung von 10 V. Bei einer gegebenen Spannungsänderung
pro Impuls entspricht damit der maximal anzeigbare Analogwert von 10 V einer Gesamtimpulszahl,
die sich aus der Spannung von 10 V dividiert durch die Spannungsänderung pro Impuls
ergibt. Dies gilt sowohl für D/A-Wandler mit incrementierender Eingabe als auch
solche mit decrementierender Eingabe. Ein dem D/A-Wandler aufgegebener Impuls entspricht
bei einem Antrieb mit einem Hydraulikzylindor einem vorgegebenen Ölvolumen. Es ergibt
sich damit für den Ausgang
des D/A-Wandlers im U/t-Diagramm eine
Kennlinie für die Geschwindigkeitsänderung des Hydraulikzylinders. Die Kennlinien
für Wege, die kürzer sind als es dem Faktor 10 V dividiert durch die Spannungsänderung
pro Impuls entspricht, liegen parallel.
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Bei Hydraulikantrieben ist die Zahl der Impulse vielfach groß bei
einer vorgegebenen minimal tragbaren Spannungsänderung pro Impuls. Um bei derartig
großen Impulszahlen zu den Kennlinien der gewünschten Steilheit zu gelangen, ist
dem D/A-Wandler der Analogverstärker nachgeschaltet, mit dem die Anfangsspannung
des D/A-Wandlers bis auf ein Mehrfaches ihres Effektivwertes verstärkt bzw. übersteuert
werden kann. In Verbindung mit dem decrementierend arbeitenden Impulsgeber wird
somit die effektive maximale Spannung des D/A-Wandlers erst nach einer Zeit erreicht,
die sich aus dem Grad der übersteuerung und der Gesamtzahl der Impulse ergibt. Durch
Wahl der übersteuerung läßt sich bei einer gegebenen Impulszahl die Neigung der
Kennlinie bestimmen.
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Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Steuerung soll im nach stehenden
im einzelnen unter Bezug auf das Diagramm nach Fig. 3 beschrieben werden, in der
die die Geschwindigkeit V des Antriebes bestimmende Spannung U über der Zeit t aufgetragen
ist. Der Bewegungsablauf setzt sich ausgehend vom Punkt 0 aus einer Beschleunigungsrampe
O-A, einem Konstantgeschwindigkeitsbereich A-B und einer Verzögerungsrampe B-E zusammen.
Die Fläche unter der Kurve O-A-B-E entspricht dem vom Antrieb zurückgelegten Weg.
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Dieser Weg entspricht seinerseits bei einer gegebenen Querschnittsrläche
des Zylinderraums einem vorbestimmten Ölvolumen und dieses entspricht wiederum einer
vorgegebenen Anzahl von Impulsen, die vom Volumensensor abgegeben werden. Für einen
bestimmten Weg liegt damit die Impulszahl fest, die in die Wegvorwahl 28 einzugeben
ist und auf die der D/A-Wandler einzustellen ist. In der Praxis werden für einen
hydraulischen Antrieb
Startpunkt und Endpunkt festgelegt und als
Sollimpulszahl die Impulszahl ermittelt, die vom Volumensensor bei der Bewegung
des Antriebs zwischen den Endlagen abgegeben wird.
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Die Beschleunigungsrampe O-A wird in bei Propbrtionalventilen üblicher
Weise durch die Rampensteuerung 48 vorgegebenen. Der Antrieb wird beschleunigt,
bis die für eine Sollgeschwindigkeit vorgegebene Sollspannung US erreicht ist. Dieser
Spannung entspricht eine vorbestimmte Öffnungsstellung des Proportionalventils,
das dann eine konstante Ölmenge über den Konstantgeschwindigkeitsbereich A-B durchläßt.
US kann maximal der efektiven Ausgangsspannung des D/A-Wandlers entsprechen.
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Im Diagramm eingetragen sind zwei Kennlinien I und II, die sich durch
Übersteuerung des D/A-Wandlers durch den Analogverstärker ergeben. Diese Kennlinien
haben wie für die Kennlinie I eingetragen, bis zum Zeitpunkt tl, d.h. während der
Beschleunigung des Antriebs einen flacheren Verlauf. Die Kennlinien I und II schneiden
die U = 10 V Linie, die der maximalen effektiven D/A-Wandler-Spannung entspricht,
in den Punkten G bzw. G' Auf der Kennlinie I wird die Spannung Us im Bremspunkt
B zum Zeitpunkt t2 erreicht. Mit Erreichen des Bremspunktes B erfolgt die Umschaltung
des Umschalters 54 und der Antrieb wird verzögert.
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Während der im Bremspunkt B beginnenden Verzögerungsrampe erfolgt
die weitere Spannungsänderung über der Zeit entsprechend einer Hyperbel, bis die
über den Sollwertgeber 38 eingestellte Spannung UR für die Restgeschwindigkeit erreicht
ist. Zum Zeitpunkt t3 wird im Punkt E mit Erreichen des Zählerstandes Null der Schalter
66 rückgesetzt und der Antrieb kommt zum Stillstand. Die Verzögerungshyperbel ergibt
sich automatisch, da mit abnehmender Geschwindigkeit die Zeitabstände der vom Volumensensor
abgegebenen Impulse sich entsprechend vergrößern.
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Damit bei dieser hyperbolischen Verzögerung der Antrieb in angemessener
Zeit zum Stillstand kommt, wird dem analogen Summierer 34 die Spannung UR für eine
Restgeschwindigkeit aufgegeben. Diese Spannung UR entspricht einer Mindestgeschwindigkeit,
aus der der Antrieb ohne Stoß abgebremst werden kann.
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Bei der stärker übersteuerten Kennlinie II wird die Spannung U5 erst
zum Zeitpunkt t4 im Bremspunkt B' erreicht. Die Verzögerungsrampe ist hier wesentlich
steiler und der Endpunkt B' wird bereits zum Zeitpunkt t5 erreicht. Die Flächen
unter der Kurve O-A-B-E-E" einerseits und unter der Kurve O-A-B-B'-E'-E"' andererseits
sind gleich und damit auch die vom Antrieb zurückgelegten Wege.
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In Fig. 3 ist weiter für einen kürzeren Weg eine Kennlinie III dargestellt.
Ist bei einem solchen Antrieb die Sollgeschwindigkeit entsprechen US eingestellt,
schneidet die Beschleunigungsrampe O-A die Kennlinie III bereits im Punkt C, der
hierbei der Bremspunkt ist. An diesem Bremspunkt C wird der Umschalter 54 umgeschaltet
und der Antrieb wird anschließend hyperbolisch verzögert und kommt zum Zeitpunkt
t6 zum Stillstand. Eine solche Arbeitsweise, bei der der Antrieb nur beschleunigt
und verzögert wird, ist so lange möglich, wie die eingestellte Kennlinie die Beschleunigungsrampe
noch unterhalb der maximalen D/A-Wandler-Spannung von 10 V schneidet.
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In Fig. 4 ist ein Bewegungsdiagramm dargestellt, bei dem für die Verzögerungsrampe
an ihrem Fuß eine verzögerte Beschleunigung und an ihrem oberen Ende ein verzögerter
Übergang in die Konstantgeschwindigkeit durch die Rampensteuerung vorgegebenen ist.
Die Steuerung ist weiter so ausgelegt, daß am Beginn der Verzögerungsrampe ein gegenüber
dem gestrichelt eingezeichneten hyperbolischen
Verlauf entsprechend
Fig. 3 ein stoßärmerer Uebergang In die Verzögerungshyperbel erreicht wird.
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Ein solcher verzögerter übergang von der Konstantgeschwindigkeit zur
Verzögerungsrampe ist beispielsweise dadurch erreichbar, daß - während der Antrieb
im Bereich konstanter Geschwindigkeit ist -ein Kondensator mit der die augenblickliche
Geschwindigkeit bestimmenden Spannung aufgeladen wird. Zur Entladung des Kondensators
ist ein einstellbarer Widerstand vorgesehen. Mit dem Erreichen des Bremspunktes
(Betätigung des Umschalters 54) wird der Kondensator nur noch mit der fortschreitend
sinkenden D/A-Wandlerspannung gespeist, so daß die Restspannung des Kondensators
schneller sinkt als sie durch die Aufladung steigt und zumindest vorübergehend eine
Verringerung der Verzögerung entsteht, die spätestens beim Erreichen der Restgeschwindigkeit
aufgehoben ist. Unter Umständen ist die Restgeschwindigkeit niedriger als im Beispiel
nach Fig. 3 beschrieben einzustellen.
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Die Übergänge sind jeweils entsprechend den Anforderungen an den Antrieb
gestaltet und können so ausgebildet werden, daß ein stoßfreier oder stoßarmer Übergang
erzielt wird. Ebenso wird die Spannung für die Restgeschwindigkeit in Abhängigkeit
von dem beim Stillsetzen des Antriebes tolerierbaren Verzögerungsstoß festgelegt.
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Eine andere Ausführungsform eines Antriebes mit einer Steuerung gemäß
der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Das den Durchfluß proportional steuernde
Organ ist hier eine Drossel 72, deren Durchfluß über einen elektromagnetischen Antrieb
74 proportional steuerbar ist. Die Drossel ist hier mit dem Volumensensor 14 in
Reihe geschaltet und könnte beispielsweise mit diesem eine Baueinheit bilden. Der
Drossel 82 nachgeschaltet ist eine Drucleitung
76, an die zwei
hier zwei als 2/3-Wegeventile ausgebildete Schaltventile 78, 80 angeschlossen sind.
An diese Schaltventile 78, 80 ist jeweils ein hydraulischer Antriebszylinder 82,
84 angeschlossen. Die beiden Zylinder sind hier mit um 907 versetzten Achsen dargestellt
und sollen beispielsweise Antriebe sein, die in unterschiedlichen Richtungen wirken.
Die beiden Schaltventile 78 und 80 werden so gesteuert, daß jeweils nur eines der
Ventile eine Durchlaßstellung einnimmt, die Antriebe also alternativ angetrieben
werden. In Verbindung mit einer Programmsteuerung oder einer Mikroprozessorsteuerung
können die Eingaben für die hier nur einmal vorzusehende Steuerung 18 so gewählt
werden, daß die Antriebe jeweils individuell hinsichtlich ihres Weges und ihrer
Geschwindigkeit betrieben werden können. Es ist selbstverständlich möglich, auch
weitere Antriebe in gleicher Weise anzuschließen, solange der Gesamtantrieb so betreibbar
ist, daß jeweils nur ein Antriebszylinder in Bewegung ist. Auf diese Weise lassen
sich mit einem einzigen Volumensensor und einem einzigen proportional ansteuerbaren
Durchflußorgan und einer einzigen Steuerung komplexe Antriebe mit mehreren Antriebszylindern
steuern.
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