DE1199857B - Arrangement for the arbitrary adjustment of the actuator of an electrical control device temporarily put out of operation - Google Patents
Arrangement for the arbitrary adjustment of the actuator of an electrical control device temporarily put out of operationInfo
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Description
,Anordnung zum willkürlichen Verstellen des Stellgliedes einer vorübergehend außer Betrieb gesetzten elektrischen Regeleinrichtung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur willkürhchen Verstellung des. Stellgliedes einer vorübergehend außer Betrieb gesetzten elektrischen Regeleinrichtung, insbesondere für die Pegelregelung in Trägerfrequenzsystemen, unter Einbeziehung von Teilen der vorhandenen Regeleinrichtung und unter Verwendung eines aus einem Istwertgeber, einer Vergleichseinrichtung mit Sollwertgeber, einem Stellgrößengeber und einem Stellglied bestehenden geschlossenen Regelkreises., Arrangement for the arbitrary adjustment of the actuator of a temporary put out of operation electrical control device The invention relates to a Arrangement for arbitrary adjustment of the. Actuator temporarily except Operation set electrical control device, especially for level control in carrier frequency systems, including parts of the existing control system and using one of an actual value transmitter, a comparison device with Setpoint generator, a manipulated variable generator and an actuator existing closed Control loop.
Bei derartigen elektrischen Regelanordnungen besteht die Aufgabe, unter vornehmlicher oder ausschließlicher Verwendung von elektronischen Bauelementen eine Spannung oder eine der Regelgröße proportionale Spannung konstant zu halten. Mannigfaltige Lösungen dieser Aufgabe sind bekannt. Ihr prinzipieller Aufbau läßt sich durch eine Darstellung nach F i g. 1 beschreiben.In electrical control arrangements of this type, the task is to keep a voltage or a voltage proportional to the controlled variable constant, with the primary or exclusive use of electronic components. Various solutions to this problem are known. Their basic structure can be illustrated by a representation according to FIG. 1 describe.
Auf der Regelstrecke Z-Z, bei der beispielsweise Z' die ungeregelte Eingangsgröße und Z die geregelte Ausgangsgröße eines Abschnittes eines trägerfrequenten übertragungsweges ist, bedeutet 1 ein Stellglied, während ein Istwertgeber 2 die Regelgröße, die z. B. der Pegel einer Pilotfrequenz sein kann, gegebenenfalls in eine proportionale Spannung umwandelt, die einer Vergleichseinrichtung mit Sollwertgeber 3 zugeführt wird, welche wiederum einen Stellgrößengeber 4 steuert. Die Stellgröße kann ein Strom oder eine Spannung sein. Das Stellglied 1 ist beispielsweise ein Dämpfungsglied mit einem oder mehreren indirekt oder direkt geheizten Heißleitern. Der Istwertgeber2 formt beispielsweise eine hochfrequente Wechselspannung in eine proportionale niederfrequente Wechselspannung oder Gleichspannung um.On the controlled system ZZ, in which, for example, Z 'is the unregulated input variable and Z is the controlled output variable of a section of a carrier-frequency transmission path, 1 means an actuator, while an actual value transmitter 2 is the controlled variable that z. B. can be the level of a pilot frequency, optionally converted into a proportional voltage, which is fed to a comparison device with setpoint generator 3 , which in turn controls a manipulated variable generator 4. The manipulated variable can be a current or a voltage. The actuator 1 is, for example, an attenuator with one or more indirectly or directly heated thermistors. The actual value transmitter2 converts, for example, a high-frequency alternating voltage into a proportional low-frequency alternating voltage or direct voltage.
Die Vergleichseinrichtung 3 kann verschieden ausgeführt sein, je nachdem, ob die Regelung proportional oder integral wirkt. Wenn eine stetige, bei beliebig kleinen Abweichungen vom Sollwert ansprechende Regelung gewünscht wird, kann beispielsweise ein Gleichstromverstärker mit unterdrücktem Nullpunkt verwendet werden. Bei unstetiger integral wirkender Regelung werden z. B. Schaltungen mit einem oder mehreren transistorisierten Schmitt-Triggem oder Relais benutzt.The comparison device 3 can be designed differently, depending on whether the regulation acts proportionally or integrally. If a continuous control that responds to any small deviations from the setpoint is required, a direct current amplifier with suppressed zero point can be used, for example. In the case of discontinuous, integral control, z. B. Circuits with one or more transistorized Schmitt triggers or relays are used.
Als Stellgrößengeber können bei stetiger Regelung z. B. wiederum Gleichstromverstärker zur Anwendung kommen, während bei unstetiger Regelung z. B. Schrittschaltwerke mit Potentiometer und Taktgeber oder entsprechende elektronische Anordnungen, welche beispielsweise aus einer Kombination mehrerer bistabiler Multivibratoren bestehen, deren Schaltzustände die Größe des an das Stellglied abgegebenen Stromes bzw. der Spannung bestimmen, verwendet werden können. Die übertragungseigenschaften des Stellgrößengebers brauchen wegen seiner Einfügung in den Regelkreis keineswegs konstant zu sein.As a control variable transmitter z. B. turn DC amplifiers are used, while with unsteady control z. B. stepping mechanisms with potentiometer and clock or corresponding electronic arrangements, which for example consist of a combination of several bistable multivibrators, whose switching states determine the size of the current or voltage delivered to the actuator, can be used. The transmission characteristics of the manipulated variable generator need not be constant because of its insertion into the control loop.
In der Nachrichtentechnik, insbesondere in der Trägerfrequenztechnik, besteht oft die Forderung, daß z. B. zum Zweck der Pegeleinmessung die automatische Regelung in einfacher Weise außer Betrieb gesetzt und durch eine von Hand zu bedienende Einrichtung die Regelgröße auf den Sollwert, gegebenenfalls auch auf einen beliebigen anderen Wert, eingestellt werden kann. In diesem Falle ist es weiter erwünscht, daß der eingestellte Wert der Stellgröße über längere Zeit konstant bleibt und das insbesondere bei Zurückschaltung auf automatischen Betrieb die Regelgröße, keine größere sprunghafte Änderung erfährt. Letzteres ist deshalb nötig, weil bei unstetigen Pegelreglem dein Regelkreis oft noch eine Pegelüberwachung 5 zugeordnet ist, welche bei größeren Ab" weichungen vom Sollpegel, z. B. bei Leitungsfehlem,. eine weitere Veränderung der abgegebenen Stellgröße verhindert und somit den Regler in der vorher eingenommenen Stellung blockiert.In communications technology, especially in carrier frequency technology, there is often the requirement that, for. B. for the purpose of level measurement, the automatic control can be put out of operation in a simple manner and the controlled variable can be set to the setpoint value, possibly also to any other value, by a device that can be operated by hand. In this case, it is also desirable that the set value of the manipulated variable remains constant over a longer period of time and that the controlled variable does not experience any major sudden changes, particularly when switching back to automatic operation. The latter is necessary because in discontinuous Pegelreglem your loop another level monitoring is 5 often associated with which deviations in larger down "from the desired level, eg. As in Leitungsfehlem ,. prevents further change in the output command value and thus the regulator in advance blocked position.
Es genügt also nicht, bei der Einführung einer Vera stellmöglichkeit von Hand die Stellgröße, z. B. den Stellstrom, unabhängig von der Stellung des Stellgrößengebers zu verändern, sondern es muß eine Beeinflussung des SteJ1größengebers selbst erfolgen. Diese kann nicht durch eine unabhängige, auf den Eingang des Stellgrößengebers 4 gegebene Spannung, die der von der Vergleichseinrichtung 3 abgegebenen entspricht, erfolgen, -da, wie vorher erwähnt, die Übertragungseigenschaften des Stellgrößengebers 4 nicht konstant zu sein brauchen. Der gleiche Einwand gilt für das Anlegen einer unabhängigen Fremdspannung an den Eingang der Vergleichseinrichtung 3. So it is not enough to manually adjust the manipulated variable, z. B. to change the control current, regardless of the position of the control variable, but there must be an influence on the control variable itself. This cannot be done by an independent voltage applied to the input of the manipulated variable generator 4, which corresponds to the voltage output by the comparison device 3 , since, as mentioned above, the transmission properties of the manipulated variable generator 4 do not need to be constant. The same objection applies to the application of an independent external voltage to the input of the comparison device 3.
Während bei Regelungen mit elektromechanisch angetriebenem Stellglied -in bekannter Weise über einen Drehknopf leicht ein derartiger mechanischer Eingriff in den- Ste118rößengeber zu bewerkstelligen ist, ist hierzu bei einem elektronischen Regler im allgemeinen ein größerer Aufwand erforderlich.While with controls with an electromechanically driven actuator -In a known manner, such a mechanical intervention can easily be carried out using a rotary knob is to be accomplished in the control encoder, is for this purpose with an electronic Regulators generally require more effort.
Es ist bereits eine Rudersteuerung für Schiffe bekannt, die einen geschlossenen Regelkreis verwendet, der aus einem -Istwertgeber- (Kompaß), einer Vergleichseinrichtung mit Sollwertgeber (Sollwert-Istwert-Vergleich und Sollkurssteller), einem Stellgrößengeber (Ruder ffi aschine) und einem Stellglied (Ruder) besteht. HierÜei wird für die Handeinstellung des Ruders- der'RegelkTeis zwischen der Vergleichseinrichtung und der Rudennaschine aufgetrennt und .durch die Hinzufügung einer zweiten Vergleichseinrichtung ein Hilfsregelkreis gebildetder durch Betätigung einer Handsteuerung verstellbar ist. Die bekannte Rudersteuerung hat den Nachteil, daß sie zwei Soll-Ist-Vergleicbsanordnungen benötigt.It is already known a rudder control for ships that have one closed control loop used, which consists of an -Istwertgeber- (compass), a Comparison device with setpoint generator (setpoint / actual value comparison and setpoint adjuster), a manipulated variable transmitter (rudder ffi aschine) and an actuator (rudder). This is used for the manual adjustment of the rudder control between the comparison device and the male machine and .by adding a second comparison device an auxiliary control loop is formed which can be adjusted by operating a manual control is. The known rudder control has the disadvantage that it has two target / actual comparison arrangements needed.
Dieser Nachteil Wird erfindungsgemäß -dadurch vermieden, daß der geschlossene Regelkreis zwischen dem Istwertgeber und der Vergleichseinrichtung mittels eines ersten Umschaltkontaktes eines Auton matikschalters auftrennbar ist, welcher in einer' Stellung den Ausgang des.Istwertgebers und den Eingang der Vergleichseinrichtung mit dem Ausgang eines Hilfsreglers verbindet, dessen Eingang parallel zum Ausgang des Stellgrößengebers liegt, derart, daß der Hilfsregler, die Vergleichseinrichtung und der Stellgrößengeber einen Hilfsregelkreis bilden, so daß der willkürlich eingestellte Wert der Stellgröße konstant bleibt.This disadvantage is avoided according to the invention by the fact that the closed Control loop between the actual value transmitter and the comparison device by means of a first changeover contact of an automatic switch can be separated, which in a 'position the output des.Istwertgebers and the input of the comparison device connects to the output of an auxiliary controller, the input of which is parallel to the output of the manipulated variable is located in such a way that the auxiliary controller, the comparison device and the manipulated variable generator form an auxiliary control loop, so that the arbitrarily set The value of the manipulated variable remains constant.
Die Erfindung ermöglicht bei elektrischen Reglern, insbesondere solchen für die Pegelregelung in Trägerfrequenzsystemen, mit einfachen Mitteln eine willkürliche Verstellung des Stellgliedes, wobei der eingestellte Wert der Stellgröße konstant bleibt und die Regelgröße bei Zurückschalten auf automatischen Betrieb keine sprunghafte Änderung erfährt, so daß beispielsweise nach Schaltung in F i g. 1 die Pegelüberwachung 5 nicht ansprechen kann.In electrical regulators, in particular those for level control in carrier frequency systems, the invention enables an arbitrary adjustment of the actuator with simple means, the set value of the manipulated variable remaining constant and the controlled variable not experiencing any sudden change when switching back to automatic operation, so that, for example, after switching in Fig. 1 cannot respond to level monitoring 5.
Die Anordnung nach der Erfindung hat noch den Vorteil, daß der Hilfsregler besonders einfach wird und z. B. nur aus einem Potentiometer bestehen kann. Außerdem kann vorteilhafterweise der Stellgrößengeber auch schlecht stabilisierte elektronische Bausteine, wie z. B. Gleichstromverstärker, enthalten.The arrangement according to the invention has the advantage that the auxiliary regulator is particularly simple and z. B. can only consist of a potentiometer. aside from that the manipulated variable transmitter can also advantageously have poorly stabilized electronic ones Building blocks such as B. DC amplifier included.
An Hand der F i g. 2 und 3 wird im folgenden die Wirkungsweise der Anordnung gemäß der Erfindung näher erläutert.On the basis of FIG. 2 and 3 , the mode of operation of the arrangement according to the invention is explained in more detail below.
Nach F i g. 2 wird zur Verstellung des Stellgliedes 4 der bekannte Regelkreis gemäß F i g. 1 durch einen Umschaltekontakt 61 des Automatikschalters unterbrochen und aus der Vergleichseinrichtung mit Sollwertgeber 3, dem Stellgrößengeber 4 und dem Hüfsregler 7 ein neuer geschlossener Regelkreis gebildet. Der Hilfsregler 7 braucht nur aus einem Potentiometer zu bestehen, wenn die Stellgröße und die vom Hilfsregler 7 an die Vergleichseinrichtung 3 gegebene Istwertgröße Gleichspannungen bzw. Wechselspannungen gleicher Frequenz sind. Voraussetzung ist lediglich, daß die von dem Stellgrößengeber 4 an den Hilfsregler 7 abgegebene Spannung höher ist als die für den Eingang der Vergleichseinrichtung 3 erforderliche, um den gewünschten Zustand für die Stellgröße aufrechterhalten zu können, und daß der neu geschlossene - Regelkreis' einem Gleichgewichtszustand zustrebt. Letzteres ist z.-B. gewährleistet #bei einer Zuordnung aller Glieder des Regelkreises nach F i g. 1 in derWeise, daß der vom Stellgrößengeber 4 an das Stellglied 1 abgegebene Strom bei zu hohem Wert der geregelten Ausgangsgröße Z zunimmt, die Spannung an der Ausgangsklemme vom Stellgrößengeber 4 gegen das Bezugspotential jedoch abnimmt; dann kann der Stellgrößengeber 4 auch schlecht stabilisierte Bausteine, wie z. B. Gleichstromverstärker, enthalten. Die vom Stellgrößengeber 4 abgegebene Stellgröße ist dann nur von der Einstellung des Potentiometers 7 a im Hilfsregler 7 abhängig. An einer Skala kann die - Stellung des Potentiometers -und damit auch die des Stellgliedes abgelesen werden, da hier eine feste Zuordnung gegeben ist. Beide Voraussetzungen können, wie aus F i g. 3 ersichtlich, gegebenenfalls durch Einfügen eines Hilfsverstärkers 10 - in den Hilfsregler 7 hinter dem erwähnten Potentiometer 7a geschaffen werden, welcher entweder lediglich eine proportionale oder umgekehrt proportionald Verstärkung der Eingangsspannung vom Hilfsregler 7 bewirkL Up ist der am -Potentiometer 7 a abgegriffene Teil der Eingangsspannung des Hilfsreglers 7, also die Eingangsspannung des Verstärkers _l0, Up' ist die Ausgangsspannung desselben. Die vorerwähnte Pegelüberwachung 5 soll den Hilfsregler nicht blockieren können, was gegebenenfalls durch einen weiteren Schaltkontakt 611 am Schalter 6 erreicht wird.According to FIG. 2, the known control circuit according to FIG. 2 is used to adjust the actuator 4. 1 is interrupted by a changeover contact 61 of the automatic switch and a new closed control loop is formed from the comparison device with setpoint generator 3, the manipulated variable generator 4 and the auxiliary controller 7. The auxiliary controller 7 only needs to consist of a potentiometer if the manipulated variable and the actual value variable given by the auxiliary controller 7 to the comparison device 3 are direct voltages or alternating voltages of the same frequency. The only prerequisite is that the voltage output by the manipulated variable generator 4 to the auxiliary regulator 7 is higher than the voltage required for the input of the comparison device 3 in order to be able to maintain the desired state for the manipulated variable, and that the newly closed - control loop 'strives for a state of equilibrium . The latter is e.g. guaranteed # with an assignment of all members of the control loop according to FIG . 1 in such a way that the current delivered by the manipulated variable generator 4 to the actuator 1 increases when the value of the regulated output variable Z is too high, but the voltage at the output terminal of the manipulated variable generator 4 decreases with respect to the reference potential; then the manipulated variable 4 can also poorly stabilized components, such as. B. DC amplifier included. The manipulated variable output by the manipulated variable generator 4 is then only dependent on the setting of the potentiometer 7 a in the auxiliary controller 7. The - position of the potentiometer - and thus also that of the actuator can be read on a scale, since a fixed assignment is given here. As can be seen from FIG. Are created in the auxiliary controller 7 behind the mentioned potentiometer 7a, which either only a proportional or inversely proportionald amplification of the input voltage from the auxiliary controller 7 bewirkL Up is the most potentiometer 7 a tapped portion of the input voltage of - visible 3, optionally by inserting an auxiliary amplifier 10 Auxiliary regulator 7, so the input voltage of the amplifier _l0, Up ' is the same output voltage. The aforementioned level monitoring 5 should not be able to block the auxiliary regulator, which may be achieved by a further switching contact 611 on the switch 6 .
An Hand von F i9..3 sei die Wirkungsweise noch näher erläutert. Durch Umlegen des Schalters 6 aus der Stellung A in die Stellung B wird der neue Regelkreis, bestehend aus der Vergleichseinrichtung mit Sollwertgeber, 3, dem Stellgrößengeber 4 und dem Hilfsregler 7, gebildet. Das Potentiometer 7a liegt parallel zum Ausgang des Stellgrößengebers 4. Zwischen der Spannung Up am Potentiometerabgriff und dem Stell s-#trom ip besteht eine feste Beziehung, und zwar nimmt die Spannung Up bei der angenommenen Anordnung der Batterie 8 infolge des Spannungsabfalles am Heizerwiderstand in 1 ab, wenn der Strom iR zunimmt. Dadurch wird die erwähnte Stabilisierung des Stromes iR erreicht, während der Absolutwert des Stromes nur von der Stellung des Schleifers am Potentiometer 7a abhängt. Veränderungen im Stellgrößengeber 4 werden automatisch ausgeregelt. Durch Betätigung des Potentiometers 7 a kann die Regelgröße Z des primären Regelkreises nach F i g. 1 auf ihren Sollwert eingestellt werden, wobei der Strom ip einen konstanten Wert beibehält. Auf einer Skala am Potentiometer 7a kann gleichzeitig die Reglersteflung abgelesen werden.The mode of operation will be explained in more detail with reference to F i9..3. By moving the switch 6 from position A to position B, the new control circuit, consisting of the comparison device with setpoint generator, 3, the manipulated variable generator 4 and the auxiliary controller 7, is formed. The potentiometer 7a is parallel to the output of the manipulated variable generator 4. Between the voltage Up the potentiometer tap and the actuating s- # trom ip there is a fixed relationship, namely the voltage of the battery takes up at the assumed assembly 8 due to the voltage drop across the heater resistor in 1 when the current iR increases. As a result, the mentioned stabilization of the current iR is achieved, while the absolute value of the current depends only on the position of the wiper on the potentiometer 7a. Changes in the manipulated variable generator 4 are automatically corrected. By actuating the potentiometer 7 a , the controlled variable Z of the primary control circuit according to FIG. 1 can be adjusted to their setpoint value, the current ip maintaining a constant value. At the same time, the controller setting can be read on a scale on the potentiometer 7a.
Nach Zurückschalten des Schalters 6 wird die automatische Regelung wieder eingeschaltet, und der Istwertgeber 2 gibt nunmehr eine gleich große Spannung auf den Eingang der Vergleichseinrichtung 3 wie vorher das Potentiometer 7 a. After switching back the switch 6 , the automatic control is switched on again, and the actual value transmitter 2 now applies the same voltage to the input of the comparison device 3 as the potentiometer 7 a before.
Die vorliegende Erfindung ist sowohl bei schrittweiser, integral wirkender Regelung als auch bei stetiger, proportional wirkender Regelung anwendbar. Im letzteren Fall ist -noch ein Kondensator 9 parallel zum Eingang der Vergleichseinrichtung 3 vorzusehen, damit bei Betätigung des Schalters 6 kein wesentlicher Spannungssprung am Eingang der Meßeinrichtung 3 auftreten kann.The present invention can be used both in step-by-step, integrally acting regulation and in continuous, proportionally acting regulation. In the latter case, a capacitor 9 is to be provided parallel to the input of the comparison device 3 so that no significant voltage jump can occur at the input of the measuring device 3 when the switch 6 is actuated.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DET24121A DE1199857B (en) | 1963-06-08 | 1963-06-08 | Arrangement for the arbitrary adjustment of the actuator of an electrical control device temporarily put out of operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DET24121A DE1199857B (en) | 1963-06-08 | 1963-06-08 | Arrangement for the arbitrary adjustment of the actuator of an electrical control device temporarily put out of operation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1199857B true DE1199857B (en) | 1965-09-02 |
Family
ID=7551316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DET24121A Pending DE1199857B (en) | 1963-06-08 | 1963-06-08 | Arrangement for the arbitrary adjustment of the actuator of an electrical control device temporarily put out of operation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1199857B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2352997A1 (en) * | 1973-10-23 | 1975-04-30 | Licentia Gmbh | Wideband signal transmission system - with signal level continuously adjustable without resistant potentiometers |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| AT147727B (en) * | 1934-05-30 | 1936-11-10 | Siemens Ag | Circuit arrangement for automatic amplitude control in multiple transmission systems. |
| DE964997C (en) * | 1953-01-17 | 1957-05-29 | Kent Ltd G | Control system with a switch for optional automatic control or manual control using the same servomotor |
| DE1135328B (en) * | 1961-01-04 | 1962-08-23 | Licentia Gmbh | Rudder control for ships |
-
1963
- 1963-06-08 DE DET24121A patent/DE1199857B/en active Pending
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