DE3719713C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Steuereinrichtung dieser Art ist aus der DE 31 41 953 A1
bekannt. Bei dieser bekannten Steuereinrichtung sind
Wärmedruckelemente eines Thermodruckkopfes mit einer UND-
Glied-Anordnung verbunden, an deren Eingängen jeweils
einerseits die Ausgangssignale eines Zeichengenerators und
andererseits ein Steuersignal einer Ausgabevorrichtung,
welche die zeitliche Dauer der Erregung der
Wärmedruckelemente steuert, anliegen. Zur Steuerung der
Ausgabevorrichtung dient dabei eine Generatoreinrichtung,
welche mehrere Decodiereinrichtungen beinhaltet und
Impulssteuersignale an die Ausgabevorrichtung abgibt.
Üblicherweise sind jedoch bei Bildverarbeitungsgeräten
mehrere zu steuernde Objekte wie beispielsweise Motoren oder
dergleichen vorhanden, für die jeweils eigene
Ausgabevorrichtungen vorgesehen sind. Für die Steuerung
dieser Ausgabevorrichtungen sind normalerweise individuell
aufgebaute vorgeschaltete Steuerungskomponenten erforderlich.
Bei Änderung, z. B. Austausch, der vorhandenen Objekte ist es
dann erforderlich, auch die jeweiligen Steuerungsblöcke
auszutauschen.
Manche bekannte Steuereinrichtungen benutzten Mikrocomputer
oder Mikrosteuereinheiten (mit einem Einzelbaustein-Mikrocom
puter, der einen Speicher und Eingabe/Ausgabe-Einheiten ent
hält). Zum Verbinden des Geräts mit der Steuereinrichtung
sind jedoch mancherlei diskrete Bauteile erforderlich.
Dies ist auf ständige Änderungen
von analogen Größen zurückzuführen. Zur Lösung
dieses Problems wurde ein Einzelbaustein-Mikrocomputer vorge
schlagen, der einen eingebauten Analog/Digital- bzw. A/D-
Wandler oder einen Impulsbreitenmodulator- bzw. PWM-Ausgang
hat. Dieser ist jedoch noch nicht ausreichend für das Erfas
sen von natürlich bedingten Änderungen analoger Größen und
für das Zurückführen eines analogen Signals zum Unterdrücken
der Änderungen, so daß in der Praxis verschiedenerlei geson
derte Steuereinrichtungen extern vorgesehen werden. Dadurch
werden die Kosten erhöht, insbesondere wenn eine
große Anzahl verschiedenartiger analoger Signale zurückzufüh
ren ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
derart weiterzubilden, daß bei einfacher Abänderbarkeit der
Steuerungsgrößen eine genaue Steuerung des zu steuernden
Objekts ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist somit eine
Speichereinrichtung vorhanden, in der mehrere Arten von
Parametern für das Erzeugen des Impulssteuersignals
gespeichert sind. Diese Parameter können durch eine
Einstelleinrichtung aus der Speichereinrichtung ausgelesen
und in der Generatoreinrichtung eingestellt werden, die das
Impulssteuersignal entsprechend den jeweils eingestellten
Parametern erzeugt.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Steuereinrichtung
ermöglicht eine einfache Abänderung der Steuerungsparameter,
indem lediglich geänderte Parameter aus der
Speichereinrichtung ausgelesen und in der
Generatoreinrichtung eingestellt werden. Hierbei ist
keinerlei Eingriff in den konstruktiven Aufbau der
Generatoreinrichtung oder der Ausgabevorrichtung notwendig,
so daß diese Parameterveränderung einfach und rasch
durchführbar ist. Diese Gestaltung ermöglicht zudem auch die
einfache Steuerung einer Vielzahl von Objekten, denen jeweils
eine Ausgabevorrichtung und eine Generatoreinrichtung
zugeordnet wird, wobei die für das jeweilige Objekt
geeigneten Parameter aus der Speichereinrichtung ausgelesen
und in der Einstelleinrichtung eingestellt werden. Damit
zeichnet sich die erfindungsgemäße Steuereinrichtung auch
dadurch aus, daß das System unproblematisch erweiterungsfähig
ist, da bei gewünschter Steuerung eines zusätzlichen Objekts
lediglich für dieses Objekt eine Ausgabevorrichtung und eine
Generatoreinrichtung bereitgestellt werden müssen, die dann
durch die Speichereinrichtung und die Einstelleinrichtung mit
geeigneten Parametern versorgt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie
len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Impulsbreitenmodula
tions-Steuerschaltung der Steuereinrichtung gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 ist eine Darstellung der Hierarchie der Steuerein
richtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer hochintegrierten Schaltung
der Steuereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm eines Impulsbreitenmodulations-
Steuersignals.
Fig. 5 zeigt den Aufbau einer Steuerung unter
Impulsbreitenmodulationssteuerung.
Fig. 6 veranschaulicht die Anwendung der Steuereinrichtung in einem Kopiergerät.
Fig. 7 zeigt Zusammenhänge zwischen Einschaltzeiten und
Periodendauern bei dem Ausführungsbeispiel.
Fig. 8 zeigt Formate von Parametern für die Impulsbreiten
modulations-Steuerung in einem Arbeitsspeicher.
Fig. 9 zeigt eine Abwandlung, mit der eine genauere Span
nungssteuerung erreicht wird.
Fig. 10 ist eine Blockdarstellung der Steuereinrichtung
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Fig. 11A und 11B veranschaulichen eine Drehzahlsteuerung
unter Impulsbreitenmodulationssteuerung bei dem
zweiten Ausführungsbeispiel.
Fig. 12 ist ein Steuerungsablaufdiagramm hiervon.
Fig. 13 zeigt die Gestaltung einer Abwandlungsform.
Fig. 14 zeigt eine Hierarchie nach dem Stand der Technik.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung wird
die Stromversorgung einer Mechatronik-Steuerung ohne Verwen
dung von besonderen diskreten Teilen zur Stromversorgung
gesteuert. Für die Mechatronik-Steuerung wird von der (elek
tronischen) Steuereinrichtung das Erzeugen von Spannungen und
das Zuführen von Strömen zu Leistungsverbrauchern wie Motoren
gesteuert. Bei dem Stand der Technik war ein Nutzungswir
kungsgrad sehr gering, da mindestens zwei Zeitgeber/Zähler
eingesetzt wurden. Erfindungsgemäß wird zur Steuerung der
Stromzufuhr ein veränderbares Impulsbreitenmodulations- bzw.
PWM-Signal erzeugt. Die Mechatronik-Steuerung erfolgt
unter Einsatz der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Mikro
steuereinrichtung mit einem hohen Wirkungsgrad, wobei Span
nungen und Motoren durch das veränderbare PWM-Signal mit
hoher Genauigkeit über einen weiten Steuerbereich gesteuert
werden.
In den Fig. 2 und 3 ist der Aufbau einer Steuereinrichtung
100 dargestellt. Die Fig. 2 zeigt eine Steuerungs-Hierarchie
der Steuereinrichtung, während die Fig. 3 die Schaltungsan
ordnung zeigt. In der Fig. 2 ist eine Schicht a eine Zentral
einheit (CPU) 101, die eine herkömmliche Zentraleinheit mit
der Ausnahme ist, daß sie für höhere Geschwindigkeit und
geringeren Leistungsverbrauch ausgelegt ist. Vorzugsweise
wird eine Hochleistungs-CMOS-Zentraleinheit (HCMOS-Einheit)
eingesetzt die mit 16 bis 30 MHz betrieben werden kann. Eine
Schicht b enthält einen Mikroprogramm-Speicher 103, der für
den Benutzer frei ist. Eine Mikroprogramm-Steuereinheit 102
führt ein in dem Mikroprogramm-Speicher 103 gespeichertes
Programm aus. Der Benutzer kann ein Mikroprogramm zusammen
stellen, um einen Makrobefehl zu bilden, durch den
mehrere Befehlsblöcke ausgeführt werden
können. Auf diese Weise wird die analoge Verarbeitung er
leichtert, die einen Engpaß eines digitalen Computers dar
stellt.
Eine Schicht c ist ein von dem Benutzer einsetzbarer Spei
cher. Der Speicher hat einen Festspeicher (ROM) 104 und einen Arbeits
speicher (RAM) 105 mit für die Steuerung erforderlichen Kapazitäten.
Eine Schicht d, die eine Tochter-Schnittstelle enthält, ist
eine Schnittstellenschicht für die Außenverbindung der
Steuereinrichtung 100. Die Schicht enthält vier Schnittstel
len. Eine von diesen ist eine Schnittstelle zu einer Neben
steuereinheit für eine Mehrfachverarbeitung. Diese Schnitt
stelle hat einen Leitungspuffer zum Erreichen einer gleich
mäßigen Nachrichtenverbindung mit einem Verarbeitungsprozes
sor. Ferner sind mehrere Puffer vorgesehen, um den Anschluß
eines Hochgeschwindigkeits-Verarbeitungsprozessors zu ermög
lichen. Eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 107 ist eine herkömm
liche Einheit. Eine Eingabe/Ausgabe-Erweiterungsschnittstelle
113 ist auf dem Substrat der Mikro-Steuereinheit ausgebildet.
Wenn die Eingabe/Ausgabeeinheit 107 unzureichend ist, werden
über die Erweiterungsschnittstelle 113 extern Eingabe/Ausga
be-Elemente angeschlossen. Durch eine Erweiterungs-Sammellei
tung wird ein Zugriff durch einen einzelnen Befehl wie in dem
Falle ermöglicht, daß die Erweiterungsschnittstelle die
eigentliche Schnittstelle auf dem Substrat ist. Eine Mikro-
Leitungsanschlußeinheit (µ-LAN) 106 bildet eine serielle
Eingabe/Ausgabe-Erweiterung mit einem vorbestimmten Proto
koll. Durch die Verwendung der Einheit 106 für die Außenver
bindung kann ein Multiprozessor mit zwei Leitungen oder im
Falle eines Sternkettensystems mit einer Leitung aufgebaut
werden.
Eine Schicht e dient für intelligente bzw. Nachrichten-Ein
gänge/Ausgänge, die unabhängig voneinander unter Steuerung
durch die Zentraleinheit betrieben werden. Die Zentraleinheit
überwacht lediglich die Nachrichten-Eingänge/Ausgänge und
kann diesen andere Aufgaben zuteilen. Befehle aus der Zen
traleinheit an die Nachrichten-Eingänge/Ausgänge sind Makro
befehle. Dies erlaubt eine kontinuierliche Anwendung der
Impulsbreitenmodulation für das Ändern analoger Größen und
der Rückführung derselben.
Die Steuereinrichtung 100 ist derart ausgelegt, daß sie alle
für die Mechatronik-Steuerung erforderlichen "intelligenten"
bzw. Nachrichten-Eingänge/Ausgänge enthält und keine besonde
ren Teile außerhalb des Halbleitersubstrats erforderlich sind
(wie beispielsweise A/D-Wandler, Vergleicher oder hochinte
grierte Impulsbreitenmodulatoren). Die Nachrichten-Eingän
ge/Ausgänge haben Eigensteuerungsfunktion und sind unabhängig
von der Zentraleinheit betreibbar, wie es aus dem in Fig. 1
gezeigten internen Aufbau ersichtlich ist. Die Schicht e ist
eine Zusammenfassung der Eingänge/Ausgänge, die ein Merkmal
der Steuereinrichtung 100 bilden.
Ein A/D-Wandler 108 hat eine Vielzahl von Kanälen, so daß die
Umsetzungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Anwendungs
fall veränderbar ist. Nach der A/D-Umsetzung werden Daten in
ein vorbestimmtes Register eingegeben, wonach dann die
Zentraleinheit 101 die durch den Makrobefehl bestimmten Daten
abruft. In bestimmten Fällen tritt zur Meldung an die Zen
traleinheit 101 eine interne Unterbrechung auf. Bei einem
nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel dient der A/D-
Wandler 108 zur Überwachung einer Ausgangsspannung.
Ein Überwachungszeitgeber 116 ist ein Diagnosezeitgeber für
die Überwachung der Funktion der Zentraleinheit 101. Wenn die
Zentraleinheit 101 eine Fehlfunktion zeigt oder ihre Funktion
einstellt, wird ein Fehlerverarbeitungsprogramm ausgeführt
oder im Notfall die Stromversorgung abgeschaltet. Eine Zeit
geber/Zähler-Gruppe 112 hat acht Kanäle, die parallel betrie
ben werden können. Die Zentraleinheit 101 stellt anfänglich
die Betriebsart wie das Zählen von Ereignissen, das Erzeugen
einzelner Impulse, das Erzeugen von Rechteckwellen und das
Erzeugen von wiederholten Impulsen ein.
Mit einem Nulldurchgangsdetektor 109 wird eine Änderung eines
Wechselspannungssignals (von beispielsweise 100 V) erfaßt, um
ein Bezugsphasensignal zu erzeugen. Bei einer Leistungsumset
zung durch einen Schaltvorgang wird das Bezugsphasensignal
als Synchronisiersignal herangezogen.
Es wurde nun die grundlegende Gestaltung der Steuereinrich
tung 100 beschrieben. Nachstehend wird eine Impulsbreitenmo
dulations- bzw. PWM-Steuereinheit 111 beschrieben, die ein
Teil der intelligenten Eingänge/Ausgänge ist und ein sehr
bedeutsames Merkmal des Ausführungsbeispiels darstellt.
Die PWM-Steuereinheit 111 hat n Kanäle, an denen jeweils ein
Einschaltfaktor und eine Frequenz veränderbar sind. Daher
können die Kanäle für die Ansteuerung von Schaltreglern oder
Impuls- bzw. Schrittmotoren mit hoher Genauigkeit benutzt
werden. Eine besondere Ausführungsform der PWM-Steuereinheit
wird nachfolgend beschrieben. Zunächst wird der grundlegende
Aufbau der PWM-Steuereinheit erläutert.
Ein Merkmal der PWM-Steuereinheit bei diesem Ausführungsbei
spiel ist deren Variabilität. Durch den Einsatz eines Mikro
programms in Übereinstimmung mit der in den Fig. 2 und 3
gezeigten Gestaltung der Steuereinrichtung ist das Ansprechen
auf eine Änderung einer Außenstrecke verbessert, so daß die
Verarbeitung von Änderungen zu steuernder analoger Größen
verbessert ist.
Die Fig. 1 zeigt den Innenaufbau eines veränderbaren PWM-
Steuersignalsgenerators. Bekanntermaßen wird bei der Anwen
dung der PWM-Steuerung bei der Stromversorgung der Strom bzw.
die Leistung durch Phasensteuerung gesteuert. Im engeren
Sinne ist die Steuerung eine Impulsbreitenmodulation, bei der
ein Tastverhältnis bzw. Einschaltfaktor verändert wird, wäh
rend in breiterem Sinne die Steuerung eine Momentanwertsteue
rung ist, bei der die Impulsbreite und die Frequenz gesteuert
wird. Die PWM-Steuerung bei dem Ausführungsbeispiel ent
spricht der letzteren breiten Definition, nämlich der Momen
tanwert-Steuerung.
Die PWM-Steuerung ist grundlegend durch eine Zeitsteuerung
eines PWM-Steuersignals bestimmt. Die Zeitsteuerung des PWM-
Steuersignals erfolgt durch ein Periodendauer-Register 3
(CYCRG), ein Einschaltdauer-Register 2 (REFRG), das die Dauer
eines Pegels "1" bzw. Einschaltdauer bestimmt und ein
Teilungsverhältnisregister 4 (CLKRG), das ein Frequenzteilungsverhältnis
für ein Taktsignal CLK bestimmt. Die Register 2, 3 und 4 werden in Verbindung mit dem Arbeitsspeicher 105,
dargestellt in Fig. 3, auch als Speichereinrichtung bezeichnet. Mit 5 (REFBUF) ist
ein für die parallele Dateneingabe vorgesehener Puffer bezeichnet. Wenn an einen Anschluß
des Puffers der Pegel "0" gelegt wird, speichert der
Puffer den Inhalt des Registers 2. Mit 6 ist ein Zähler
(abwärts) bezeichnet, der einen Übertragausgang C hat. Wenn an
einen Anschluß des Zählers der Pegel "0" angelegt wird,
nimmt der Zähler aus dem Register 3 einen Anfangswert auf und
zählt diesen entsprechend einem an einen Anschluß CK angeleg
ten Taktsignal rückwärts. Ein Vergleicher 8 vergleicht die
Ausgangssignale des Puffers 5 und des Zählers 6. Wenn das
Ausgangssignal des Vergleichers 8 den Pegel "1" erreicht,
wird ein Flip-Flop 10 gesetzt, während dann, wenn der Zähler
6 ein Übertragssignal erzeugt, das Flip-Flop 10 rückgesetzt
wird und an dem Puffer 5 und dem Zähler 6 die Anfangsvorbe
reitung ausgeführt wird. Der Puffer 5, der Zähler 6, der Frequenzteiler 7, der Vergleicher 8 und das Flip-Flop
10 bzw. die PWM-Steuereinheit 111, dargestellt in Fig. 3, werden
zusammen auch als Generatoreinrichtung bezeichnet.
Es wird nun die gesamte Funktion des PWM-Steuersignalgenera
tors erläutert. Eine Periodendauer T des PWM-Steuersignals
wird durch das Einsetzen einer Zahl in das Periodendauerregi
ster 3 bestimmt, während die Einschaltdauer des PWM-Steuer
signals durch das Einsetzen einer Zahl in das Einschaltdauer
register 2 bestimmt wird. Ein weiterer Faktor zur Bestimmung
der Frequenz ist der Inhalt des Teilungsverhältnisregisters
4, welches ein Frequenzteilungsverhältnis für das Taktsignal
CLK mit der Grundperiode festlegt. Entsprechend dem Inhalt
des Registers 4 erfolgt an dem Taktsignal CLK eine Frequenz
teilung in einem Frequenzteiler 7. Wenn beispielsweise der
Oszillator der Steuereinrichtung auf 16 MHz eingestellt ist,
kann eine Frequenzteilung mit einem Faktor 1/2, 1/4, 1/8 oder
1/16 vorgenommen werden, um ein Signal mit der Frequenz 8
MHz, 4 MHz, 2 MHz oder 1 MHz zu erhalten.
Der Inhalt des Einschaltdauerregisters 2 wird dem Puffer 5
zugeführt. Andererseits wird der Wert zum Festlegen der
Periodendauer dem Zähler 6 zugeführt, welcher das Eingangs
signal mit der entsprechend dem Wert in dem Register 4 ge
teilten Taktfrequenz rückwärts zählt. Der Inhalt des Zählers
6 und der Inhalt des Puffers 5 werden durch den Vergleicher 8
miteinander verglichen, wobei bei Gleichheit, nämlich A=B
das PWM-Flip-Flop 10 gesetzt wird, so daß es den Pegel "1"
abgibt. Zu diesem Zeitpunkt hat der Zähler 6 den gleichen
Inhalt wie das Einschaltdauerregister 2. Das Rückwärtszählen
des Zählers 6 dauert weiter an wonach dann wenn der Inhalt
von (000)H auf (1FF)H (als Unterschreitung) wechselt, an dem
Übertragsausgang ein Signal "1" abgegeben wird, wodurch das
Flip-Flop 10 rückgesetzt wird und dieses das Signal "0"
abgibt. In den Zähler 6 wird wiederum der Inhalt des Perio
dendauer-Registers 3 eingegeben, während in den Puffer 5
wieder der Inhalt des Einschaltdauerregisters 2 eingegeben
wird. Auf diese Weise ist die Ausschaltdauer (mit dem Signal
"0") durch die Zeitdauer vom Beginn des Rückwärtszählens des
Zählers 6 bis zu dem Zeitpunkt bestimmt, an dem der Inhalt
des Zählers 6 den Inhalt des Einschaltdauerregisters 2 er
reicht, während die Einschaltzeit durch die Zeitdauer vom
Beginn des Rückwärtszählens des dem Register 2 entsprechenden
Zählerinhalts des Zählers 6 bis zu dem Zeitpunkt bestimmt
ist, an dem der Übertragsausgang des Zählers 6 das Signal "1"
abgibt. Auf diese Weise wird durch das Register 2 die Ein
schaltdauer bestimmt, während durch das Register 3 die
Periodendauer T bestimmt wird.
Da von der Zentraleinheit 101 durch Mikrobefehle über eine
interne Sammelleitung 1 der Inhalt der Register 2, 3 und 4
verändert werden kann, kann die Impulsbreitenmodulations
steuerung sofort gesteuert werden. Das beschriebene System,
das eine kontinuierliche Änderung der Periodendauer und Fre
quenz zuläßt, ergibt bei der nachfolgend beschriebenen Anwen
dung eine feinere Steuerung als die Impulsbreitenmodulation,
bei der lediglich der Einschaltfaktor verändert wird. Wenn
die Zentraleinheit durch den Mikrobefehl den Inhalt der Regi
ster 2 und 4 während des Modulationsvorgangs verändert, wird
der Inhalt der Register 2, 3 und 4 jeweils am Ende der gerade
ablaufenden Periode neu in den Puffer 5, den Zähler 6 bzw.
den Frequenzteiler 7 eingegeben. Infolgedessen wird während
des Vorgangs die Kurvenform des PWM-Signals nicht gestört.
Das Ausgangssignal des PWM-Flip-Flops 10 wird über eine Aus
gangsstufe 11 ausgegeben.
Gemäß der Darstellung in dem Zeitdiagramm in Fig. 4 ergeben
sich die Periodendauer T des PWM-Signals, eine Ausschaltdauer
TL und eine Einschaltdauer TH folgendermaßen:
T = CLK (2(Inhalt des Registers 3) + 1)
TH = CLK (Inhalt des Registers 2)
TL = CLK (2(Inhalt des Registers 3) + 1 -(Inhalt des Registers 2))
TH = CLK (Inhalt des Registers 2)
TL = CLK (2(Inhalt des Registers 3) + 1 -(Inhalt des Registers 2))
Die Periodendauer T ist doppelt, da die Anzahl der Bits des
Registers 3 um 1 Bit größer als diejenige des Registers 2 ist
(nämlich die Zählung doppelt ist). Dies erfolgt im Hinblick
auf die Natur der Anwendung der Steuerung, jedoch kann die
Anzahl der Bits des Registers 3 gleich derjenigen des Regi
sters 2 sein. Wenn bei der Anordnung nach Fig. 1 in dem
Register 3 der Maximalwert eingestellt wird und in dem Ein
schaltdauerregister 2 die maximale Einschaltdauer eingestellt
wird, ist das Tastverhältnis bzw. der Einschaltfaktor 1/2.
Wenn die Register die gleiche Bitanzahl haben, kann der
Einschaltfaktor bis zu 100% verändert werden. Falls eine
Differenz um 1 Bit zwischen den Taktumsetzungs-Bitanzahlen
des Registers 3, das die Periodendauer T bestimmt, und des
Registers 2 vorgesehen ist, das die Einschaltdauer bestimmt,
kann bei dem Entwurf eines Steuereinrichtungssubstrats wie
einer 8-Bit-Zentraleinheit durch ein geschicktes Verfahren
der Einschaltfaktor verändert werden. Infolgedessen kann bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Periodendauer des
PWM-Signals groß sein, jedoch wird bei einer Frequenz unter
halb eines bestimmten Werts das Einschaltverhältnis unter
(maximal) 1/2 liegen.
Die Fig. 5 veranschaulicht die Zusammenhänge zwischen den
Registern in der Steuereinrichtung 100 und dem in Fig. 1
gezeigten PWM-Steuersignalgenerator. Nach Fig. 5 sind die
PWM-Schaltungen in n Kanälen angeordnet. Jede dieser Schal
tungen PWM 0 bis PWMn entspricht der in Fig. 1 gezeigten
Schaltung. Die Register sind im Arbeitsspeicher 105 gebil
det. Bei dem Einsatz der Steuereinrichtung 100 zur Leistungs
steuerung werden in die Register vorberechnete Werte einge
setzt, falls die Leistung in einfacher offener Steuerung
gesteuert wird; wenn eine bestimmte Spannung gewählt wird,
wird der Inhalt der Register für den entsprechenden Kanal
ausgelesen und in die Register 2, 3 und 4 eingesetzt. Bei
einer Regelung mit geschlossenem Regelkreis wird die Spannung
durch den A/D-Wandler 108 überwacht, um die Register 2, 3 und
4 entsprechend der ermittelten Spannung einzustellen.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel steht mit einem Strom
versorgungssystem in Zusammenhang, bei dem die variable PWM-
Steuerung benutzt wird, und wird hauptsächlich in einem
Kopiergerät eingesetzt. In manchen Mechatronik-Geräten ein
schließlich des Kopiergeräts werden verschiedenerlei Strom
versorgungseinheiten verwendet. Beispielsweise werden in den
meisten Geräten 5 V, ± 12 V und 24 V benötigt. In dem Kopierge
rät werden zusätzlich Koronaentladungs-Hochspannungen 5,5 kV
und 6 kV, eine Wechselspannung von 4,5 kV und eine Sinusspan
nung oder Gleichspannung als Entwicklungsvorspannung mit
einigen hundert Volt benötigt. Früher wurden derartige Strom
versorgungseinheiten gesondert ausgebildet. Daher war selbst
bei einer Verkleinerung der Stromversorgungseinheiten be
trächtlich großer Raum erforderlich. Dies verursacht hohe
Kosten.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jede Stromver
sorgungseinheit grundlegend eine Schalt-Stromversorgungsein
heit. Daher wird durch die Verwendung des variablen PWM-
Generators ein Stromversorgungssystem hoher Genauigkeit ge
schaffen, das preisgünstig und kompakt ist. Als ein Beispiel
ist in Fig. 6 der Aufbau eines Stromversorgungssystems des
Kopiergeräts gezeigt.
Nach Fig. 6 werden fünf Kanäle PWM 0 bis PWM 4 der Steuerein
richtung gemäß Fig. 5 benutzt. In allen Kanälen wird die
veränderbare Impulsbreitenmodulation angewandt. Zu der für
die Spannungsregelung erforderlichen Überwachung der Spannun
gen werden drei Kanäle A/D 0 bis A/D 2 des Analog/Digital-
Wandlers benutzt. Diese Anzahl der Kanäle stimmt nicht mit
der Anzahl der PWM-Kanäle überein, da Spannungen, die nicht
sehr genau sein müssen, in offener Steuerung gesteuert
werden, so daß die Ausgangsspannung nicht überwacht werden
muß.
Es werden nun die in Fig. 6 gezeigten Elemente beschrieben.
Mit CG ist eine Auflageglasplatte als Vorlagentisch bezeich
net, auf den eine Vorlage aufgelegt wird. Mit FL ist eine
Lichtquelle wie eine Fluoreszenzlampe bezeichnet. Mit M 1 bis
M 3 sind Umlenkspiegel bezeichnet. Der Spiegel M 3 ist ein
Halbspiegel. Mit einem Fotosensor MS wird die Vorlagenhellig
keit erfaßt. Mit einer Hochfrequenz-Zündeinheit 25 für die
Fluoreszenzlampe FL wird die Lichtstärke auf einem konstanten
Wert gehalten, um hohe Bildqualität sicherzustellen. Mit Le
ist ein Zoomobjektiv bezeichnet, mit dem das Bild vergrößert
oder verkleinert wird. Mit 30 ist eine fotoleitfähige Trommel
bezeichnet. Auf der Trommel 30 wird das von dem Spiegel M 3
reflektierte Bild fokussiert. Mit 31 ist ein Koronalader
bezeichnet, an den aus einer Hochspannungsquelle 22 eine
Gleichspannung von ungefähr 5,5 kV angelegt wird. Mit 33 ist
ein Koronaentlader für die Tonerübertragung bezeichnet, an
den aus der Hochspannungsquelle 22 ungefähr 6 kV angelegt
werden. Mit 32 ist ein Koronaentlader bezeichnet, an den eine
Wechselspannung mit ungefähr 4,5 kV (Effektivwert) bei unge
fähr 1 kHz angelegt wird.
Mit 34 ist eine Entwicklungseinheit bezeichnet, mit der Toner
auf den Fotoleiter aufgebracht wird. An einen Zylinder der
Entwicklungseinheit wird abhängig von der Bildqualität eine
Vorspannung von ungefähr 300 V bis 1,2 kV angelegt. Wenn
durch den Gebrauch an dem Fotoleiter Ermüdungserscheinungen
auftreten, bleibt auch nach einer Entladung ein hohes Restpo
tential zurück, wodurch der Hintergrund bzw. der Weißbereich
eines Kopierblatts verschmutzt bzw. geschwärzt wird. Daher wird
mit einem an der Trommel 30 angeordneten (nicht gezeigten)
elektrostatischen bzw. Potentialsensor das Potential an einem
hellen Bereich, nämlich einem beleuchteten Bereich mit nied
rigem Potential gemessen, um das Vorspannungspotential und
die Frequenz (von 200 Hz bis 3 kHz) zu steuern. Damit ist die
grundlegende Gestaltung des Kopiersystems beschrieben.
Gemäß Fig. 6 werden fünf Spannungsquellen verwendet. Eine
Gleichspannungsquelle 21 erzeugt 5 V, 12 V und 24 V. Die Speise
spannung von 5 V wird für die Steuereinrichtung und ein An
zeigefeld benutzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Stromversorgung der Steuereinrichtung durch eine
Batterie abgesichert. Wenn das Gerät nicht in Betrieb ist und
die Hauptstromversorgung abgeschaltet ist, wird die Speise
spannung von der Batterie zugeführt. Wenn die Hauptstromver
sorgung eingeschaltet ist, wird an der Steuereinrichtung eine
Unterbrechung herbeigeführt und dann das Schalten unter
veränderbarer PWM-Steuerung begonnen, um die Gleichspannung
von 5 V zu erzeugen. Auf diese Weise wird Strom von der Batte
rie der Gleichspannungsquelle zugeführt, die die Steuerein
richtung speist. Die Gleichspannung von 12 V wird zur Strom
versorgung von Sensoren verwendet, während die Gleichspannung
von 24 V für einen Motor, Solenoide, Reinigungsvorrichtungen,
Gleichstrom-Stellvorrichtungen und zur Stromversorgung der
anderen Spannungsquellen benutzt wird. Die Gleichspannungs
quelle ist eine Schalt-Spannungsquelle, die mit einer Wech
selspannung von 100 V gespeist wird. Bei der 5 V-Speisespannung
für die Steuereinrichtung ist maximale Genauigkeit erforder
lich. Diese Spannung wird zu dem A/D-Wandler (Kanal A/D 0)
zurückgeführt, so daß sie genau geregelt wird. Die Spannungen
12 V und 24 V werden nicht zurückgeführt, sondern mit der
Gleichspannung 5 V als Bezugswert gesteuert. Infolgedessen
sind die Spannungen 12 V und 24 V von den Belastungsbedingungen
unabhängig, aber von der Spannung 5 V abhängig. Dies verur
sacht keinerlei praktische Probleme.
Die Fig. 7 zeigt optimale Werte für die Periodendauer T und
die Einschaltdauer einer Hochspannung bei Belastungsänderun
gen. Für diese Regelung wird von einer Unterbrechungssteuer
einheit 115 periodisch der A/D-Wandler 108 zum Einlesen der
Rückführungsspannung eingeschaltet und es werden aus den
Registern die Periodendauer, die Einschaltdauer und das Fre
quenzteilungsverhältnis für die Differenz zwischen der gele
senen Spannung und der Bezugsspannung ausgelesen, um sie in
die Register 2, 3 und 4 einzusetzen, so daß damit eine Rege
lung mit geschlossenem Regelkreis herbeigeführt wird. Die
Fig. 8 zeigt den Arbeitsspeicher (RAM) 105, in dem der
Bezugswert, die Periodendauer und die Einschaltdauer gespei
chert sind.
Die Gleichhochspannungsquelle 22, die Hochspannungsquelle 23 für
die Wechselspannung, die Vorspannungsquelle 24 und die Hoch
frequenz-Zündeinheit 25 werden aus der in offener Steuerung
gesteuerten 24 V-Spannungsquelle gespeist, die als Primärspan
nungsquelle für das Erzeugen sekundärer Ausgangsspannungen
unter PWM-Steuerung durch die Steuereinrichtung 100 verwendet
wird. Die 24 V-Gleichspannungsquelle wird mit 100 V Wechsel
spannung gespeist und erzeugt mit dem gleichen PWM-Steuersig
nal, das auch für die Regelung der Spannung von 5 V benutzt
wird, die Sekundärspannung 24 V. Infolgedessen entstehen
Schwankungen bei der Steuerung der 24 V-Spannungsquelle und es
ergibt sich eine Verzögerung der Rückführung. Dadurch werden
die nachgeschalteten Spannungsquellen beeinträchtigt, die mit
24 V gespeist werden.
Zum Vermeiden einer solchen Beeinträchtigung wird in einer
weiter vorangehenden Stufe eine kombinierte Zeitkonstante T
am Ausgang größer gewählt (Einstellung des Einschaltdauer-
Registers 2). Nach Fig. 6 ist eine kombinierte Zeitkonstante
T 0 der 24 V-Gleichspannungsquelle größer als eine kombinierte
Zeitkonstante T 1 an dem Ausgang der Hochspannungsquelle.
Infolgedessen wird in der nachfolgenden Stromversorgungsstufe
eine feinere PWM-Steuerung erreicht und die beschriebene
Beeinträchtigung aufgehoben. Da die Hochspannungsquelle für
die Wechselspannung, die Vorspannungsquelle und die Hochfre
quenz-Zündeinheit Wechselspannungen abgeben, wird die Beein
trächtigung durch Bereitstellen einiger Kombinationen von
Zeitkonstanten in der Eingangsstufe verhindert.
Bei dem in dem Kopiergerät verwendeten Ausführungsbeispiel
werden das Ein- und Ausschalten der Stromversorgung und die
Signalerzeugung in einem einzigen Baustein ausgeführt, so daß
durch die Kombination die Kosten für die Stromversorgungsein
heiten verringert sind, der Raumbedarf verringert ist und die
Regelfunktion und die Genauigkeit verbessert sind.
Mit dem hochintegrierten einzelnen Schaltungsbaustein werden
unter Benutzung verschiedener variabler PWM-Einheiten die
niedrigen Gleichspannungen erzeugt, während mit anderen ver
änderbaren PWM-Einheiten des Schaltungsbausteins andere
Spannungen, Hochspannungen, Wechselspannungen und stabili
sierte Hochfrequenz-Spannungen erzeugt werden. Durch die
Kombination von Zeitkonstanten wird erreicht, daß Primärspan
nungsänderungen keine Einwirkung auf die Erzeugung einer
Spannung in einer nächsten Stufe haben. Die Genauigkeit der
niedrigen Ausgangsspannung wird durch das Überwachen des für
die Speisung der Spannungsquellen benutzten Ausgangs aufrechterhalten.
Auf diese Weise werden eine Kombination von Strom
versorgungseinheiten, eine Vereinheitlichung der Steuersig
nalerzeugung, Zuverlässigkeit, Stabilität, eine Leistungsver
besserung und eine Kostenverringerung erreicht.
Wenn unter PWM-Steuerung mit einem Gleichspannung-Gleichspan
nung-Wandler eine Spannung erzeugt werden soll, während als
Quelle eine unter PWM-Steuerung stabilisierte Gleichspan
nungsquelle benutzt wird, ist es erforderlich, eine Differenz
kombinierter Zeitkonstanten zu kompensieren, um eine Erweite
rung sekundärer Regelfehler zu verhindern. Wenn mit fort
schreitender Hochintegrationstechnologie eine hohe Leistungs
fähigkeit und geringe Kosten erreicht werden sollen, wird die
Steuereinrichtung gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
als hochintegrierte Schaltung ausgebildet, um Mehrzweck-
Stromversorgungen zu erhalten. In diesem Fall können die
kombinierten Zeitkonstanten wie bei dem beschriebenen Ausfüh
rungsbeispiel verändert werden, um den Sekundäreffekt zu
vermeiden, oder es wird bei einer Stromversorgung, bei der
höhere Genauigkeit erforderlich ist, eine Rückführung bzw.
Gegenkopplung vorgesehen und die Stromversorgung mit dem A/D-
Wandler überwacht, um die Regelung im geschlossenen Regel
kreis zu erreichen. Falls A/D-Eingänge verfügbar sind, wird
die 24 V-Gleichspannung für die Spannungserzeugung überwacht
und es können durch einen Makrobefehl entsprechend Bela
stungsänderungen Parameter für das Kompensieren verschiedener
Faktoren bei der PWM-Steuerung bereitgestellt werden. Alter
nativ kann an dem Bedienungsfeld ein Schalter für das Steuern
der Bildqualität vorgesehen werden, so daß die Vorspannung
oder deren Frequenz zum Erreichen einer gewünschten Bildqua
lität (einer harten oder weichen Tönung) geändert werden
kann. Dies wird durch die variable PWM-Steuerung erreicht.
Bei einem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel wird
zusätzlich zu der Steuerung bei dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 6 auch ein Schrittmotor 40 unter Impulsbreitenmodulation
gesteuert. Für eine Schrittmotor-Steuereinheit 43 sind eine
logische Phasenumsetzschaltung (von seriell auf parallel) und
eine Leistungstreibereinheit erforderlich, während für eine
Servomotor-Steuereinheit 44 eine Motortreibereinheit zusätz
lich zu der Steuereinrichtung 100 erforderlich ist. Die Aus
gangsfrequenz eines Sinuswellengenerators 45 ändert sich mit
der Ausgangsfrequenz an dem Kanal PWM 4, während sich die
Ausgangsamplitude (Effektivwert) des Generators mit dem Ein
schaltfaktor ändert. Infolgedessen können die Bildqualität
und die Bilddichte von dem Benutzer nach Wunsch durch Ändern
der Vorspannung an der Entwicklungseinheit des Kopiergeräts
geändert werden. Der Sinuswellengenerator 45 entspricht der
Wechselspannungsquelle 23 und der Vorspannungsquelle 24 nach
Fig. 6.
Bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel werden zur
Rückführung bzw. Gegenkopplung der A/D-Wandler und ein Ereig
niszähler benutzt. Eine Änderung wird schnell aufgenommen und
es wird eine Gegenkopplungsregelung auf einen Sollwert ausge
führt. Dies kann schnell mit einem Makrobefehl erreicht
werden.
Die Fig. 11 zeigt Zeitdiagramme für Anwendungen der Steuer
einrichtung an einem Motor. Die Fig. 11A ist ein Zeitdiagramm
für die Anwendung bei dem Schrittmotor 40. Die Drehzahl wird
von einer Anfangsdrehzahl "0" an einem Punkt a0 weg angehoben
und bis zum Erreichen eines Punktes a1 linear beschleunigt
bzw. erhöht. Dann wird die Drehzahl linear verringert, bis
sie an einem Punkt a2 zu "0" wird. Zum Erreichen einer sehr
linearen Steuerung muß die variable PWM-Steuerung einen
breiten Bereich erfassen. Die Drehzahl des Schrittmotors 40
ändert sich mit der Frequenz der eingegebenen Impulse, jedoch
wird die hochlineare Steuerung des Schrittmotors 40 durch
geeignetes Kombinieren des Registers 3 (CYCRG), das die
Periodendauer bestimmt, mit dem Register 4 (CLKRG) erreicht,
das das Frequenzteilungsverhältnis bei der Frequenzteilung
des Taktsignals bestimmt.
Daher werden die Register 3 und 4 derart eingestellt, daß
eine Frequenzcharakteristik erreicht wird, die im wesentli
chen zu der Drehzahlcharakteristik nach Fig. 11A proportional
ist, und zwar deshalb, weil es schwierig ist, allein durch
das Einstellen des Registers 3 den breiten Steuerungsbereich
zu erzielen.
Die Fig. 11B zeigt ein Beispiel für die Drehzahlsteuerung eines
Servomotors 41. Die Drehzahl wird zwischen Punkten a0 und a1
beschleunigt bzw. erhöht, zwischen dem Punkt a1 und einem
Punkt a2 konstant gehalten, zwischen dem Punkt a2 und einem
Punkt a3 umgesteuert, zwischen dem Punkt a3 und einem Punkt
a4 konstant gehalten und zwischen dem Punkt a4 und einem
Punkt a′0 schnell in Vorwärtsrichtung verändert. Zur Dreh
zahlsteuerung wird das Register 2 für das Bestimmen der
Einschaltdauer eingesetzt, während zum Verbessern der An
sprechcharakteristik eine kombinierte Steuerung der Register
3 und 4 herbeigeführt wird.
Die Fig. 12 ist ein vereinfachtes Ablaufdiagramm dieser
Steuerung, bei der ein Makrobefehl verwendet wird. Nach Fig.
12 wird ein Makrobefehl aufgenommen und unter Bezugnahme auf
die Rückführungswerte (Impulse aus dem A/D-Wandler und aus
einem Drehmelder 42) ausgeführt. Es können mehrere verschie
dene Makrobefehle bereitgestellt werden. Beispielsweise kann
für die Steuerung zwischen den Punkten a0 und a1 nach Fig.
11A ein Makrobefehl I herangezogen werden und für die Steue
rung zwischen den Punkten a1 und a2 ein Makrobefehl II einge
setzt werden; für den Schrittmotor 40 können auch einige
verschiedene Makrobefehle für hohe und niedrige Winkelge
schwindigkeit (tan R) bereitgestellt werden. Hohe Beschleuni
gung oder Verlangsamung oder eine "weiche" Drehzahländerung
können durch Nutzung der Parameter der Register erreicht
werden.
Die Fig. 13 zeigt eine Abwandlung des vorstehend beschriebe
nen Ausführungsbeispiels, bei der die PWM-Steuerschaltung in
einem von der Zentraleinheit 101 getrennten Integrations
schaltungsbaustein ausgebildet ist. Dies ist zweckdienlich,
wenn eine hohe Anzahl von Kanälen erforderlich ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Makrobefehl für das
Mikroprogramm zur Steuerung der Einschaltdauer, der Perioden
dauer und des Frequenzteilungsverhältnisses als Parameter
vorgesehen, so daß die veränderbare PWM-Steuerung auf genaue
Weise über einem breiten Bereich ausgeführt wird. Auf diese
Weise ist dieses Ausführungsbeispiel für verschiedenerlei
Mechatronik-Einrichtungen anwendbar.
Die Fig. 14 zeigt die Struktur einer vor verhältnismäßig
kurzer Zeit angekündigten Einzelbaustein-Steuereinrichtung
nach dem Stand der Technik. Mit den dort dargestellten Ele
menten wird die Steuerung der gewöhnlichen Mechatronik-Vor
richtungen herbeigeführt, jedoch entstehen folgende Probleme:
- 1) Wenn mehr Prozeßaufgaben gestellt werden und ein
schnellerer Zugriff erforderlich ist, ist eine einzelne
Steuereinrichtung nicht ausreichend. Die Steuereinrichtung
nach dem Stand der Technik ist in hohem Maße von einem Verar
beitungsrechner abhängig und es bestehen viele Einschränkun
gen hinsichtlich der unabhängigen Funktion der Eingabe/Aus
gabe-Steuerungen (A/D-Umsetzung, Phasenkopplungsregelung,
Impulsbreitenmodulation usw.).
Da andererseits die Steuereinrichtung 100 gemäß dem beschrie benen Ausführungsbeispiel seine eigene Steuerung und systema tische Steuerung hat, ist die Abhängigkeit von dem Verarbei tungsrechner gering. - 2) Zum Erzeugen von PWM-Impulsen und Einzelimpulsen werden häufig Zähler eingesetzt. Wenn die Zähler gleichzeitig be trieben werden, ist die Benutzung einer Zeitgeber/Zähler- Steuerung nach Fig. 14 eingeschränkt. Da die A/D-Umsetzung angewandt wird, wird an der Zentraleinheit häufig eine Unter brechung herbeigeführt und die Ausführung anderer Aufgaben behindert. Nach dem Stand der Technik wurden mehrere Einzel baustein-Steuereinrichtungen eingesetzt. Bei der Verwendung mehrerer Steuereinrichtungen ist jedoch ein Programm des Protokolls für den Informationsaustausch zwischen den Steuer einrichtungen kompliziert und die Belastung des Programms hoch. Es liegt in der Natur der Mechatronik-Steuerung, daß die Zeitgeber-Zähler in vielen Anwendungsfällen eingesetzt werden.
Beispielsweise wird ein Solenoid intermittierend für eine
bestimmte Periode in einem bestimmten Folgezyklus betrieben,
ein Motor für eine bestimmte Periode angetrieben und eine
Kupplung in der Weise betätigt, daß verschiedenerlei Stell
glieder parallel betätigt werden. In einem solchen Fall wird
der Zeitgeber im Mehrkanalbetrieb eingesetzt, um den Erfor
dernissen zu genügen. Bei dem seriellen Betrieb ist die
Zeitsteuerung wichtig. Zu diesem Zweck werden an die Steuer
einrichtung von außen Impulse angelegt und von dem Zähler
gezählt. In Abhängigkeit von dem Anwendungszweck ist für die
Betriebsablauffolge nicht ein Zeitsteuerimpulssignal ausrei
chend, sondern es sind zwei oder mehr Impulssignale erforder
lich. Da die Mechatronik-Steuerung mit Bewegungsvorgängen in
Verbindung steht, werden in vielen Fällen mehrere Motore
gleichzeitig gesteuert. In diesen Fällen werden Drehmelderim
pulse von den Motoren der Steuereinrichtung als Lageinforma
tionen zugeführt, die in der Steuereinrichtung für die Lage
steuerung gezählt werden. Infolgedessen werden in vielen
Fällen die Zeitgeber/Zähler parallel verwendet.
Da bei der in Fig. 14 gezeigten Struktur die Zeitgeber zum
Erzeugen von Bezugsimpulsen zur PWM-Steuerung und Phasenkopp
lungsregelung für einen Servomotor benutzt werden, ist
zwangsläufig die Anzahl von verfügbaren Zeitgeber/Zähler-
Kanälen gering.
Bei der Steuereinrichtung gemäß dem beschriebenen Ausfüh
rungsbeispiel ist infolge der unabhängigen PWM-Steuerung die
Belastung der Zeitgeber/Zähler verhältnismäßig gering.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden in der erfindungs
gemäßen elektronischen Steuereinrichtung die Eingabe/Ausgabe-
Einrichtungen auf genaue Weise und systematisch gesteuert,
wobei eine Erweiterung vorgesehen ist.
Claims (11)
1. Steuereinrichtung für ein Bildverarbeitungsgerät,
mit einer Ausgabevorrichtung für die Erzeugung eines Steuersignals
zum Betreiben eines bei der Bildverarbeitung zu
steuernden Objekts und einer Generatoreinrichtung zum Erzeugen
eines Impulssteuersignals für die Steuerung des Betriebs
der Ausgabevorrichtung, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung
(2 bis 4; 105) zum Speichern mehrerer Arten von
Parametern für das Erzeugen des Impulssteuersignals und eine
Einstelleinrichtung (9; 101) für das Auslesen der mehreren
Arten von Parametern aus der Speichereinrichtung und das
Einstellen der Parameter in der Generatoreinrichtung (5 bis
8, 10; 111), die das Impulssteuersignal entsprechend den
durch die Einstelleinrichtung (9; 101) eingestellten Parametern
erzeugt.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Parameter die Periodendauer, den Einschaltfaktor und
das Frequenzteilungsverhältnis des Impulssteuersignals be
treffen.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Generatoreinrichtung (5 bis 8, 10; 111) eine Periodenbe
stimmungseinrichtung (6) zum Bestimmen der Periode des Im
pulssteuersignals, eine Einschaltfaktor-Bestimmungseinrich
tung (5) zum Bestimmen des Einschaltfaktors des Impulssteuer
signals und eine Frequenzteilereinrichtung (7) zur Frequenz
teilung eines Bezugstaktsignals (CLK) aufweist, in die die
Parameter eingesetzt werden.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Periodenbestimmungseinrichtung (6) für das Festlegen
der Periodendauer des Impulssteuersignals die mittels der
Frequenzteilereinrichtung (7) frequenzgeteilten Taktsignale
zählt.
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge
kennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung für die Eingabe
analoger Daten von einem bei der Bildreproduktion zu steuern
den Objekt und eine Wandlereinrichtung (108, 105) für das
Umsetzen der analogen Daten in digitale Daten, gemäß denen
die Einstelleinrichtung (101) Parameter in die Generatorein
richtung (5 bis 8, 10; 111) einsetzt.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandlereinrichtung (108, 105) ein Register (105) zum
Speichern der umgesetzten digitalen Daten aufweist und daß
die Einstelleinrichtung (101) die digitalen Daten aus dem
Register zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausliest und in die
Generatoreinrichtung (5 bis 8, 10; 111) einen den digitalen Daten entspre
chenden Parameter einsetzt.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandlereinrichtung (108) am Ende der Umsetzung ein
Umsetzendsignal an die Einstelleinrichtung (101) abgibt und
daß die Einstelleinrichtung auf die Eingabe des Umsetzendsig
nals hin die digitalen Daten aus der Wandlereinrichtung auf
nimmt.
8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß mehrere Ausgabevorrichtungen (11)
und mehrere Generatoreinrichtungen vorgesehen sind.
9. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet, durch einen ersten Speicher (104)
zum Speichern eines Programms für eine Bildverarbeitungs-
Ablauffolge, einen zweiten Speicher (105) zum Speichern von
Bildreproduktionsdaten, und eine Steuereinheit (101) zum
Steuern der Datenverarbeitung für die Bildverarbeitungs-
Ablauffolge und der Ausgabe des Steuersignals entsprechend
dem in dem ersten Speicher gespeicherten Programm, wobei die
unabhängig von der Steuereinheit betreibbare Generatoreinrichtung
(5 bis 8, 10; 111) das Impulssteuersignal entsprechend
einem von der Steuereinheit eingestellten Parameter
für die Steuerung des Objekts entsprechend dem Impulssteuersignal
erzeugt, und wobei der erste Speicher, der zweite
Speicher, die Ausgabevorrichtung, die Steuereinheit und die
Generatoreinrichtung auf einem einzigen Substrat ausgebildet
sind.
10. Steuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Parameter in dem zweiten Speicher (105)
gespeichert ist.
11. Steuereinrichtung nach Anspruch 9 in Verbindung
mit Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinheit (101) den den digitalen Daten entsprechenden
Parameter ausliest und in der Generatoreinrichtung (5 bis 8, 10; 111)
einstellt.
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