DE641261C

DE641261C - Device for keeping a technical-physical quantity constant

Info

Publication number: DE641261C
Application number: DE1930641261D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gotthold Kraft
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1930-12-17
Filing date: 1930-12-17
Publication date: 1937-01-26

Description

Es ist bereits eine Regelanordnung mit zwei dem Ist- und Sollwert entsprechend sich bewegenden Gliedern vorgeschlagen worden, bei der die Größe der einzelnen Regelschritte derart von den Pausen zwischen den einzelnen Regelschritten abhängig ist, daß größere Werte derselben kürzerer Dauer der Pausen entsprechen. Da ferner diese Pausen ein Maß für die Geschwindigkeitsunterschiede der dem Ist- und Sollwert entsprechend sich bewegenden Glieder darstellen, ist somit die Größe der einzelnen Regelschritte abhängig von der Abweichung des Istwertes vom Sollwert. Diese Abhängigkeit des Regelschrittes It is already a control arrangement with two corresponding to the actual and setpoint values moving members have been proposed in which the size of the individual control steps is so dependent on the pauses between the individual control steps that larger Values correspond to the same shorter duration of the breaks. Since, furthermore, this breaks a Measure of the speed differences between the actual and target values moving Represent elements, the size of the individual control steps is therefore dependent on the deviation of the actual value from the setpoint. This dependence of the control step

>5 hat den Zweck, das Überregeln zu verhüten. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine solche spezielle Anordnung zur Beeinflussung der Größe des Regelschrittes in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Ist- und Sollwert, bei der aber nicht die Pausen zwischen den einzelnen Regelschritten, sondern die Impulse des zur Übertragung des Istwertes dienenden Impulsfrequenzverfahrens zur Bestimmung der Differenz zwischen Ist- und Sollwert herangezogen werden.> 5 has the purpose of preventing overregulation. The subject of the present invention is such a special arrangement for influencing the size of the control step as a function on the difference between the actual and setpoint, but not the breaks between the individual control steps, but rather the impulses for the transmission of the Actual value serving pulse frequency method to determine the difference between Actual and setpoint values are used.

Gemäß der Erfindung wird die Zahl der in einem bestimmten Zeitabschnitt ankommenden, dem Istwert entsprechenden Impulse überwacht, d. h. es wird die Größe des Regel-Schrittes beeinflußt, sofern die Häufigkeit der Impulse von dem Normalwert in dem einen oder anderen Sinne um einen bestimmten Wert abweicht. Dies geschieht beispielsweise durch eine Relaisanordnung, welche bei entsprechenden Abweichungen einen in dem Stromkreis des Verstellmotors für die zu regelnde Größe liegenden Widerstand und damit die Latifdauer oder Laufgeschwindigkeit des Verstellmotors beeinflußt. Wenn beispielsweise der Sollwert der Impulshäufigkeit drei Impulse je Sekunde beträgt, so kann die Relaisanordung derart ausgebildet sein, daß bei Abweichungen von + 1 Impuls je Sekunde der Motor in Gang gesetzt wird.According to the invention, the number of arriving, the pulses corresponding to the actual value are monitored, d. H. it becomes the size of the rule step influenced, provided the frequency of the pulses from the normal value in the one or other senses deviates by a certain value. This happens for example by a relay arrangement which, in the event of corresponding deviations, one in the circuit of the adjusting motor for the regulating variable lying resistance and thus the latif duration or running speed of the adjusting motor influenced. For example, if the nominal value of the pulse frequency is three pulses per second, the relay arrangement can be designed in such a way that if there is a deviation of + 1 pulse per second, the motor is started.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. 1 ist eine Vergleichsanordnung. Der Kontaktarm 2 der Vergleichsanordnung wird von dem Fortschaltwerk 3 angetrieben. Die Kontaktgabel 4 der Vergleichsanordnung ist mit dem Fort-Schaltwerk 5 gekuppelt. Die Umlaufsgeschwindigkeit der Gabel 4 möge dem Sollwert entsprechen. Das Fortschaltwerk 3 wird in Abhängigkeit von den der Wirkung 6 des Relais 7 zugeführten Impulsen, deren Zahl in der Zeiteinheit dem Istwert der zu regelnden Größe, z. B. einer Leistung entspricht, weitergeschaltet. Die Umlaufsgeschwindigkeit des Armes 2 entspricht dann dem Istwert der zu regelnden Größe. Weicht hiervon die Umlaufsgeschwindigkeit der Gabel 4 ab, so wird einer der Kontakte zwischen den beiden Teilen geschlossen und dadurch _ dem Verstellmotor 8 für die zu regelnde Größe StromAn embodiment of the invention is shown in the figure. 1 is a comparison arrangement. The contact arm 2 of the comparison arrangement is driven by the indexing mechanism 3. The contact fork 4 the comparison arrangement is coupled to the forward switching mechanism 5. The speed of rotation the fork 4 may correspond to the nominal value. The indexing mechanism 3 is dependent on the effect 6 of the Relay 7 pulses supplied, the number of which in the unit of time corresponds to the actual value of the Size, e.g. B. corresponds to a performance, switched on. The speed of rotation of the Arm 2 then corresponds to the actual value of the variable to be controlled. The speed of rotation deviates from this the fork 4 off, one of the contacts between the two parts becomes closed and thereby _ the adjusting motor 8 for the variable to be regulated current

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.'Ing. Gotthold Kraft in Berlin-Siemensstadt,Dipl.'Ing. Gotthold Kraft in Berlin-Siemensstadt,

zugeführt. Bei praktischen Ausführungen wird man, wie im Hauptpatent dargestellt und beschrieben ist, durch den Kontaktarm 2 und die Kontaktgabel 4 weitere Relais beeinflussen sowie eine Rückstellvorrichtung etwa in Form einer magnetischen Kupplung vorsehen. Der Übersichtlichkeit halber jedoch ist beim vorliegenden Ausführungbeispiel nur ein vereinfachtes Schaltschema dargestellt. fed. In the case of practical designs, one becomes, as shown in the main patent and is described, through the contact arm 2 and the contact fork 4 influence further relays and provide a reset device, for example in the form of a magnetic clutch. For the sake of clarity, however only a simplified circuit diagram is shown in the present exemplary embodiment.

Es sei angenommen, daß der Wicklung 6 des Relais 7 drei Impulse je Zeiteinheit zugeführt werden, wenn der Istwert der zu regelnden Größe dem Sollwert entspricht. Um bei größeren Abweichungen von diesem Sollwert den Regelschritt bzw. die Regelgeschwindigkeit zu erhöhen, ist erfindungsgemäß die Relaisanordnung 9 vorgesehen, welche beim Überschreiten und Unterschreiten einer bestimmten Impulszahl den im Stromkreis des Motors 8 liegenden Widerstand 10 kurzschließt, so daß dieser Motor beim Ansprechen der Vergleichsanordnung 1 rascher umläuft. Es sei angenommen, daß man bei zwei bzw. vier Impulsen je Sekunde den Widerstand 10 kurzschließen will. Um dies zu erreichen, wird durch den Kontakt 11 des Relais 7 bei jedem Impuls ein Stromstoß durch die parallel geschalteten Verzögerungsrelais 12 und 13 geschickt. Die Abfallzeiten dieser Relais sind so bemessen, daß das Relais 12 oberhalb einer Impulszahl von vier je Sekunde seinen Anker anzieht und damit den Stromkreis der Erregerwicklung des Relais 14 unterbricht. Das Relais 13 ist so ausgebildet, daß es oberhalb einer Impulszahl von zwei Impulsen je Sekunde ebenfalls seinen Anker anzieht und damit den Stromkreis des Relais 15 unterbricht. Die Relais 14 und 15 sind ebenfalls als Verzögerungsrelais ausgebildet. Ihre Kontakte sind parallel geschaltet und mit den Enden des Widerstandes 10 verbunden. Die Verzögerungszeiten dieser Relais sind so gewählt, daß ihre Anker nur mit großer Verzögerung abfallen, d. h. die Anker fallen nicht ab, wenn die Erregerstromkreise innerhalb kürzerer Zeitabstände etwa im Rhythmus der das Relais 6 treffenden Impulse geöffnet werden. Das, Relais 14 ist mit einem Ruhekontakt, das Relais 15 mit einem Arbeitskontakt versehen. Die Anordnung arbeitet nun in folgender Weise.It is assumed that the winding 6 of the relay 7 is supplied with three pulses per unit of time when the actual value of the variable to be controlled corresponds to the setpoint. In case of major deviations from this According to the invention, increasing the setpoint value of the control step or the control speed the relay arrangement 9 is provided, which when exceeding and falling below a certain number of pulses the im Circuit of the motor 8 lying resistor 10 shorts, so that this motor when the comparison arrangement 1 responds, revolves more rapidly. Assume that you want to short-circuit the resistor 10 with two or four pulses per second. Around To achieve this, a current surge is generated by the contact 11 of the relay 7 with each pulse sent through the delay relays 12 and 13 connected in parallel. The fall times these relays are dimensioned so that the relay 12 above a pulse number of four every second its armature attracts and thus the circuit of the excitation winding of the relay 14 interrupts. The relay 13 is designed so that it is above a number of pulses of two impulses per second also attracts its armature and thus the circuit of relay 15 interrupts. The relays 14 and 15 are also used as delay relays educated. Their contacts are connected in parallel and connected to the ends of the resistor 10. The delay times these relays are chosen so that their armatures drop out only with a long delay, i. H. the anchors don't drop if the excitation circuits within shorter time intervals approximately in the rhythm of the Relay 6 impacting pulses are opened. The, relay 14 is with a normally closed contact, the relay 15 is provided with a normally open contact. The arrangement now works as follows Way.

Stimmt der Sollwert mit dem Istwert überein, so werden drei Impulse je Sekunde durch die Wicklung des Relais 6 geschickt. Der Kontakt schließt daher dreimal in jeder Sekunde den Stromkreis der Relais 12 und 13. Das Relais 12 öffnet im Rhythmus der Impulse den Stromkreis des Relais 14, da die Impulszahl noch nicht so groß ist, daß es dauernd seinen Anker anziehen kann. Da der Stromkreis des Relais 14 aber periodisch geschlossen wird, so kann dieses Relais seinen Anker noch nicht fallen lassen. Sein Kontakt bleibt daher geöffnet. Da gleichzeitig auch durch das Relais 13 in jeder Sekunde drei Impulse geleitet werden, so ist dieses Relais bereits in der Lage, seinen Anker anzuziehen. Sein Kontakt unterbricht daher den Stromkreis des Relais 15. Dieses Relais öffnet daher seinen Kontakt. Der Widerstand 10 wird weder durch das Relais 14 noch das Relais 15 kurzgeschlossen, und die Umlaufsgeschwindigkeit des Motors 8 entspricht dem Normalwert.If the setpoint corresponds to the actual value, three pulses per second are transmitted the winding of the relay 6 sent. The contact therefore closes three times every second the circuit of the relays 12 and 13. The relay 12 opens in the rhythm of the impulses the circuit of the relay 14, since the number of pulses is not yet so large that it is permanent can attract its anchor. Since the circuit of the relay 14 is closed periodically is, this relay cannot yet drop its anchor. His contact remains therefore open. Since at the same time also by the relay 13 in every second three impulses are conducted, this relay is already able to attract its armature. being Contact therefore interrupts the circuit of relay 15. This relay therefore opens his contact. The resistor 10 is neither through the relay 14 nor the relay 15 short-circuited, and the rotational speed of the motor 8 corresponds to the normal value.

Steigt aber die Impulszahl auf vier Impulse je Sekunde, so zieht das Relais 12 dauernd seinen Anker an. Es unterbricht damit den Stromkreis des Relais 14 während längerer Zeit, so daß dieses seinen Anker fallen läßt und dadurch den Widerstand 10 kurzschließt. Wenn nun die Vergleichsanordnung ι anspricht, läuft der Verstellmotor 8 mit erhöhter Geschwindigkeit. An der Arbeitsweise der Relais 13 und 15 wird dabei nichts geändert, da die Impulszahl größer als zwei ist.But if the number of pulses increases to four pulses per second, the relay 12 pulls continuously to anchor. It interrupts the circuit of the relay 14 for a long time Time so that it drops its anchor and thereby short-circuits the resistor 10. When the comparison arrangement ι responds, the adjusting motor 8 runs at increased speed. The operation of the relays 13 and 15 is thereby nothing changed because the number of pulses is greater than two.

Sinkt dagegen die Impulszahl unter zwei je Sekunde, so wird gegenüber der Arbeitsweise bei drei Impulsen nur die Arbeitsweise der Relais 13 und 15 verändert. Das Relais 13 läßt dann periodisch seinen Anker fallen und schließt damit ebenfalls periodisch die Erregerwicklung des Relais 15. Dieses Relais zieht seinen Anker an und schließt den Widerstand 10 kurz. Wenn nun die Vergleichsanordnung ι im Sinne einer Vergrößerung der zu regelnden Größe ihre Kontakte schließt, so läuft der Motor 8 ebenfalls mit erhöhter Drehzahl.If, on the other hand, the number of impulses falls below two per second, the operating mode will be opposite with three pulses only the operation of the relays 13 and 15 changed. The relay 13 then periodically drops its armature and thus also periodically closes the excitation winding of relay 15. This relay picks up its armature and closes the resistor 10 short. If now the comparison arrangement ι in the sense of an enlargement of the to be controlled variable closes their contacts, so the motor 8 also runs with increased Rotational speed.

Anstatt nur zwei Stufen vorzusehen, kann man durch Anwendung einer größeren Anzahl von Relais die Regelgeschwindigkeit beliebig fein Unterstufen und in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Ist- und Sollwert auf die vorbeschriebene Art und Weise bringen.Instead of only having two stages, one can use a larger number of relay, the control speed can be finely subdivided as required and as a function of the difference between the actual and target value in the manner described above bring.

Wie bereits angedeutet, kann man, anstatt die Laufgeschwindigkeit des Motors 8 zu erhöhen, auch die Lauf dauer des Motors be- einflussen, etwa in der Weise, daß man durch die Kontakte der Relais 14 und 15 die Magnetspule eines Verzögerungsrelais, dessen Verzögerung die Laufdauer des Motors 8 bestimmt, mit einem kleinen oder größeren Widerstand überbrückt.As already indicated, instead of increasing the running speed of the motor 8, you can also adjust the running time of the motor influence, for example in such a way that the solenoid coil through the contacts of the relays 14 and 15 a delay relay, the delay of which determines the running time of motor 8, bridged with a small or large resistance.

Claims

Claim:

Device for keeping a technical-physical quantity constant, in which at least the actual value of the to be controlled

The size is transmitted using the pulse frequency method according to the comparison arrangement for the actual and setpoint values; and the size of the control step of the. '. Deviation of the actual value from SoU'weivt depends, characterized, .that, for the purpose of determining the difference between the actual value and the setpoint value, the number of pulses corresponding to the actual value arriving in a certain period of time, e.g. B. is monitored by a relay arrangement which, when exceeding or falling below a certain pulse frequency, influences the running time or running speed of the motor, which changes the variable to be controlled.

1 sheet of drawings