DE2142848A1 - Schaltungsanordnung zur Regelung der Bewegung eines längs eines Weges laufenden Elementes - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Regelung der Bewegung eines längs eines Weges laufenden ElementesInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
g MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820
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<983921/22>
Schaltungsanordnung zur Regelung der Bewegung eines längs eines Weges laufenden Elementes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Bewegung eines längs eines Weges laufenden
Elementes, mit ihr zugefUhrter Koordinaten-Eingangsinformation, unter deren Einfluß das geregelte Element eine entsprechende Bewegung ausfuhrt, und mit einer Geschwxndigkeits-steueranordnung zur Erzeugung eines Geschwindigkeits-Ausgangssignals, das die Bewegung des geregelten Elementes bestimmt.
Gebräuchliche numerische Regelanordnungen müssen sorgfältig an die spezielle Maschine angepaßt werden, welche geregelt werden soll. Die numerische Regelanordnung darf
keine Ausgangssignale mit einer derartigen Folge und einer derartigen Größe liefern, daß die geregelte Maschine bzw.
das geregelte Element nicht mehr auf diese Signale anspre-
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chen kann. Beispielsweise soll die geregelte Bewegung nicht
durch eine Geschwindigkeit bestimmt sein, welche zu einer unzulässigen Belastung eines Schneidwerkzeuges oder eines
Werkstückes fuhrt, oder welcher lediglich mit einer ins Gewicht fallenden Ungenauigkeit zwischen der geregelten Bewegung und der tatsächlichen Bewegung gefolgt werden kann.
Die Geschwindigkeit bzw. die Vorschubgeschwindigkeit kann als Teil der Eingangsinformation in das numerische Regelsystem einprogrammiert werden. Allerdings sind Eigenschaften,
wie die Beschleunigung auf die Vorschubgeschwindigkeit und das Abbremsen von der Vorschubgeschwindigkeit in den Stillstand wesentliche Merkmale, welche nicht von den Eingangsinformationen abhängig sind. Bei der Bearbeitung eines speziellen Produkts kann ein unzulässig großer Folgefvehler auftreten, wenn das geregelte Element beschleunigt. Während der
Abbremsung kann ein Überschwingfehler auftreten. Daher kann eine numerische Regelanordnung, welche sich zum Betrieb einer
Maschine eignet, zum Betrieb einer anderen Maschine untauglich sein. In einem typischen Fall werden die Beschleunigung
und die Abbremsung durch einen Sägezahngenerator oder durch RC-Zeitkonstantenkreise geregelt, welche in einem vorgegebenen Augenblick voreingestellt werden. Die Beschleunigungsund Abbremseigenschaften in einem gegebenen numerischen Regelsystem können aufgrund zu großer Beschleunigung oder
Abbremsung auf eine bzw. von einer speziellen Geschwindigkeit die mögliche Geschwindigkeitssteuerung begrenzen.
Ein weiterer Nachteil von bekannter numerischen Regelanordnungen ergibt sich im Zusammenhang mit der Prüfung von
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Eingangsdaten. Es ist generell wünschenswert, die in einem
gelochten Papierband oder ähnlichem enthaltenen Eingangsdaten vor der Herstellung eines speziellen zu bearbeitenden
Teils zu prüfen. Bekannte Prüfsysteme sind langsam und aufwendig, so daß durch sie der Gesamtaufwand fUr eine Regelanordnung erhöht wird. Darüber hinaus ist keine kontinuierliche
Anzeige vorhanden, mit der nachweisbar ist, ob die numerische Regelanordnung im Betrieb den vorher geprüften Daten folgt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte digitale Regelanordnung der in Rede stehenden
Art mit vorherbestimmbarem und genau regelbarem Servo-Ansprechvermögen anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch eine auf die Bewegung
des geregelten Elementes ansprechende Rückkopplungsanordnung, eine Anordnung zur Beschleunigung des geregelten Elements
durch Vergrößerung des Geschwindigkeits-Ausgangssignals der Geschwindigkeits-Steueranordnung,
und durch eine auf die Rückkopplungsanordnung ansprechende ,,nordnung in der Beschleunigungsanordnung zur Vergrößerung
des Geschwindigkeits-Ausgangssignals als Funktion des Ansprechens des geregelten Elementes auf das Geschwindigkeits-Ausgangssignal,
gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung handelt es sich um ein numerisches Regelsystem, bei dem eine gerich-
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tete Bewegung des geregelten Elementes auf digitale Vorsciiubgeschwindigkeitsinformation
anspricht, Weiterhin werden die Beschleunigung und die Abbremsung digital so geregelt/
daß bei Beschleunigung Tolgefehler vermieden werden und daß bei Abbremsung des geregelten Elementes eine Einstellung
ohne Überschwingen möglich ist. Sowohl die Beschelunigung als auch die Abbremsung sind "adaptiv", d.h.,
beschleunigung und Abbremsung sind auf die Möglichkeiten
si. - 1
A und die tatsächliche Bewegung der Maschine abgeschirmt, um
solche Regelbefehle so klein wie möglich zu halten, welchen die geregelte Maschine nicht mehr genau folgen kann.
Die digital geregelte Beschleunigung und Abbremsung ist auch mit einem glatten Übergang zwischen Beschleunigung und Vorschubgeschwindigkeit,
zwischen Vorschubgeschwindigkeit und Abbremsung oder verschiedenen Vorschubgeschwindigkeiten
verbunden. Die adaptive Natur der Betriebsweise ermöglicht weiterhin, daß eine höhere Vorschubgeschwindigkeit einregelbar
ist, als dies möglich wäre, wenn Beschleunigungs- und /ibbremsungseigenschaften voreingestellt sind.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung werden Eingangsdaten mittels einer eine Kathodenstrahl-Speicherröbre umfassenden
Anzeigeordnung geprüft. Die numerische Regelanordnung kann schnell betrieben werden, um die Eingangsinformationen
in Form eine? Kurve darzustellen, welche dann zur dauernden
Betrachtung gespeichert wird, wobei mechanische Jiauptmotpren
abgeschaltet sind, Diese gespeicherte Darstellung der Eingangsdaten kann dann zur sichtbaren Überwachung des
Maschinenbetriebs verwendet werden, wenn eine zweite Kurve der ersten überlagert wird, während die Bewegung des geregel-
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ten Elementes stattfindet. Jede Abweichung von den vorher geprüften Daten kann auf diese Weise leicht beobachtet werden.
Gernüß einer weiteren Ausbildung der Erfindung enthält die
numerische Regelanordnung ein Eingangsregister zur Erzeugung von Positionsfehlerinformation in wenigstens zwei Achsen
zwischen der Eingangsinformation und der tatsächlichen Position des geregelten Elementes. Die Geschwindigkeits-Stweueranprdnung,
welche bevorzugt in Form von digitalen Differentialanalysatoren ausgebildet ist, bildet ein Geschwindigkeitssteuerverhältnis
gemäß dem Positionsfehler in den beiden Achsen. Die Geschwindigkeits-Steueranordnung spricht
weiterhin auf Vorschubgeschwindigkeitsinformation an, welche als Funktion des Betriebs des geregelten Elementes
adaptiv variabel ist. Die digitalen Differentialanalysatoren führen eine lineare Interpolation zwischen den tatsächlichen
und den eingeregelten Positionen des geregelten Elementes durch.
Digitale Servomechanismen, welche auf das vorgenannte Geschwindigkeits-Steuersignal
von den digitalen Achsen-Differentialanalysatoren ansprechen, betätigen Positionsmotoren
mit einer von dem Geschwindigkeits-Steuersignal abhängigen Drehzahl, während eine der tatsächlich erreichten Position
entsprechende rückkopplung zur Ergänaung des Eingangsregisters dient.
-O-
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung enthält die Regelanordnung
weiterhin Einrichtung^ welche auf einen vorgegebenen kleinen Fehler ansprechen, um den Betrieb der Geschwindigkeits-Steueranordnung
zu unterbrechen und um durch die digitalen Servomechanismen eine spezielle Position zu
halten. Dadurch wird ein Endpositionsfeiiler in der Anordnung so klein wie möglich gehalten oder eliminiert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung enthält die numerische Regelanordnung einen Konverter zur Überfuhrung von
binärcodierter Dezimalinformation in binäre Information und umgekehrt in Serien-Serien-Uetrieb, um den Aufwand für eine
derartige Informationsüberführung zu reduzieren. Dieser Konverter dient zur Überführung der Information von einem gestanzten
Papierband in eine für die numerische Regelanordnung verwertbrae Form bzw. zur Überführung von Information
aus der Regelanordnung in dezimale Anzeigeanorednungen o.a.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich ^ aus der nachfolgenden Beschreibung von AusfUhrungsformen anhand
der Figuren. Es zeigt:
Fig. 1 ein generelles Blockschaltbild einer numerischen Regelanordnung
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen weiteren Teil der Ano-rdnung nach Fig. 1, und
zwar speziell eine Vorschubgeschwindigkeits-Regelanordnung;
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Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Prüfanordnung für die Eingangsdaten gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine graphische Darstellung des Sekundäremissionsverhältnisses Über dem Potential eines Schirms einer
in der Anordnung nach Fig. 3 verwendeten Kathodenstrahl-Speicherröhre;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Code-Konverter gemäß der Erfindung;
Fig. 6 ein genaueres Blockschaltbild einer Regelstufe, welche einen Teil der Anordnung nach Fig. 2 bildet;
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Auswahlstufe, welche einen Teil der Anordnung nach Fig. 2 bildet;
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Wandlerzwischenstufe, welche einen Teil der Anordnung nach Fig. 1 bildet;
und
Fig. 9 ein Blockschaltbild einer weiteren, in der Anordnung nach der Erfindung verwendeten Regelzwischenstufe.
In den Zeichnungen und speziell inFig. 1 ist eine Anordnung zur geregelten Bewegung eines Elementes längs eines
Weges dargestellt, welcher sich aus einer Anzahl von Seg-
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menten zusammensetzt. Die Anordnung empfängt sukzessiv
Eingangs-Steuerinformation, welche ein Maß für jedes
dieser Segmente ist, um eine entsprechende Bewegung des geregelten Elementes zu bewirken. Bei dem geregelten Element
kann es sich beispielsweise um das Schneidwerkzeug einer Fräsmaschine handeln/ das durch einen X-Hotor 10
in einer ersten Richtung (X-Richtung) und durch einen Y-Motor 12 in einer dazu ortogonalen Richtung (Y-Richtung)
bewegt wird. Die sukzessiven Bewegungsinformationen werden von einemionventionellen Aufnahmeband (nicht dargestellt),
wie beispielsweise ein perforiertes Papierband, geliefert, das durch ein Bandgerät 14 ausgelesen wird. Aufeinanderfolgende
"Blöcke" der Information werden in an sich bekannter Weise aus dem Band ausgelesen, wobei jeder Block die Steuerinformation
enthält, welche ein Haß für die Position ist, in die das Schneidwerkzeug oder ein anderes geregeltes Element
bewegt werden soll. Diese Informtion ist zusammen mit einem Vorschubgeschwindigkeits-Eingangssignal und weiteren
Eingangsinformationen auf dem Band in binärcodierten Dezimalform aufgezeichnet, was weiter unten im einzelnen noch
erläutert wird.
Die vom Bandgerät 14 kommende Eingangsinformation wird aus der binärcodierten Dezimalform in einem Konverter 16 in eine
reine Binärform überführt, um die Informtionsverarbeitung zu vereinfachen. Die X-Koordinate des Ortes, zu dem das
geregelte Element bewegt werden soll, wird auf ein X-Steuerregister 18 gegeben, während die Y-Koordinate in ein Y-Steuerregister
20 eingespeist wird. Diese Register umfassen ebenso
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wie die meisten anderen verwendeten Register 24 Bit-schieberegister,
in denen die gespeicherte Information mit einer Taktfrequenz von 2 Megahertz umlüuft, wie dies durch Leitungen
22 und 24 angedeutet ist.
Das X-3teuerregister 18 bildet zusammen mit einem X-Positionsregiter
26 und einer Subtraktionsstufe 28 eine erste Eingangsregisteranordnung im Sinne der Erfindung. Entsprechend bildet
das Y-Steuerregister 20 zusammen mit einem Y-Positionsregister 30 und einer Subtraktionsstufe 32 eine zweite Eingangsregisteranordnung
im Sinne der Erfindung.
Die Positionsregister 26 und 30 speichern die digitalen Koordinatendarstellungen
der tatsächlichen Position des geregelten Elementes. Diese Positonsregister sind als dynamise!»«
Zähler geschaltet, so daß die auf Leitungen 34 und 3ό zugeführten
Eingangssignale dem Inhalt des Registers um eine Einheit - welche im vorliegenden Fall 5,08 χ 10 cm entsprcht in
einer Koordinatenrichtung vergrößert oder verkleinert. Andererseits läuft die Information in den Positionsregistern
in der gleichen Weise um, wie dies anhand der Steuerregister ausgeführt wurde.
Das Steuerregister 18 und das Positionsregister 26 liefern Eingangssignale für die Subtraktionsstufe 28, welche ein
aus diesen Signalen gebildetes und mit & -X bezeichnetes Differenzsignal liefert. Entsprechend wird aus dem Inhalt
der iiegister 20 und 30 durch die Subtraktionsstufe 32 ein Differenzsignal fa -Y gebildet. Die Subtraktionsstufen
2ü und 32 liefern Positionsfehlern in X- und Y-Koordinaten-
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richtungen in digitaler Darstellung zwischen der gesteuerten Position (Soll-Position) und der tatsächlichen Position des
geregelten Elementes.
Das Differenzsignal Ä X wird als Eingangssignal auf eine
Geschwindigkeits-Steueranordnung gegeben, welche im vorliegendenFal
1 als digitaler Differenüalanalysator ausgebildet
ist. Dieser digitale Differentialanalysator liefert eine Ausgangsimpulf
solge, deren Impulsfolgefrequenz sowohl proportional zu der digitalen Fehlerinformation /\.X als auch proportional
zu einem Vorschubgeschwindigkeits-Steuersignal ist. Der digitale Differentialanalysator umfaßt ein ^l X-"Y"-Register 38,
ein X"R"-Register 40 und eine Additionsstufe 42. Die Fehlerinformation
A X wird zunächst in die Bit-positionen niederer Ordnung des Registers 38 eingegeben und läuft dann um,
wie dies in Verbindung mit dem Register 18 beschrieben wurde. Der Inhalt des Registers 38 wird räch einer im folgenden noch
zu beschreibenden Normierung durch Additionsstufe 42 dem Inhalt des Registers 40 hinzuaddiert, wonach diese Additionsin-
^k formation dirch das Register 40 und die Additionsstufe 42
umläuft. Die Addition wird mit einer vorgegebenen Folge (alle 12,5 Mikrosekunden) wiederholt durchgeführt, und zwar
solange, wie die Additionsstufe 42 Über eine Leitung 44 ein Vorschubgeschwindigkeits-üteuersignal erhält. Wenn eine ausreichende
Anzahl von Additionen stattgefunden hat, so läuft das Register 40 Über, wodurch ein impulsförmiges Ausgangssignal
auf eine Leitung 46 gegeben wird. Danach wird die Addition fortgesetzt. Die Frequenz des impulsförmigen Ausgangssignals
auf der Leitung 46 ist sowohl proportional zum Üif-
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ferenzsignal Δ X, als auch proportional zu einer Vorschubgeschwindigkeits-Eingangsfestlegung,
was im folgenden noch im einzelnen beschrieben wird.
Entsprechend wird die A -Y-Information zunächst in Bit-Speicherplätze
niederer Ordnung eines Δ Y~"YH-Registers
43 eingespeist, aus dem sie wiederholt Über eine Ädditionsstufe 52 dem Inhalt eines Y-"R"-Registers 50 hinzuaddiert
wird. Die Frequenz des Überlaufs auf einer Leitung 54 ist sowohl proportional zu Δ Y als auch zum Vorschubgeschwindigkeits-Steuersignal
auf der Leitung 44. Die Elemente 48, 50 und 52 bilden einen zweiten digitalen üifferentialanalysator.
Da die Additionsfrequenz durch ein gemeinsames Vorschubgeschwindigkeits-Steursignal
bestimmt wird, das fUr jeden digitalen Ldfferentialanalysator das gleiche ist, sind die
Ausgangssignale auf den Leitungen 46 und 54 genau proportional zu Δ X bzw. A Y. Diese Ausgangssignale auf den Leitungen
4ö und 54 können dann als Geschwindigkeits-Steuersignale auf digital betriebene Servomechanismen zur Regelung
der Motoren 10 und 12 gegeben werden, wobei die beiden Geschwindigkeits-Ausgangssignale
auf den Leitungen 46 und 54 das richtige Frequenzverhältnis besitzen, um das gergegelte Element
in einer konstanten Richtung zur Reduzierung der Fehlerwerte üi X und ^ Y auf Null zu bewegen. Die digitalen Differentialanalysatoren
fuhren daher eine lineare Interpolation zwischen einer vorhandenen Position des geregelten Elementes
und seiner Sollposition aus.
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Um unerwünschte Differenzen der Bewegungsgeschwindigkeit des
geregelten Elementes zu vermeiden, wobei die tatsächliche Strecke während einer linearen Bewegung überwschritten würde,
wird der Inhalt der Register 38 und 43 zunächst normiert. Dabei handelt es sich um den Sachverhalt, daß der Inhalt der
beiden Register 38 und 48 gleichzeitig von Bit-Speicherplätzen niederer Ordnung in Bit-Speicherplätze höherer Ordnung gebracht
wird, bis eine Ziffer in einem Register oder dem anderen Register den Bit-Speicherplatz höherer Ordnung erreicht. In diesem
Punkt wird die Verschiebung gestoppt, so daß der Betrieb der digitalen Differentialanalysator beginnen kann. Das Verhältnis
zwischen der Δ X- und Δ Y-Digitalinformation bleibt
erhalten, wobei gleichzeitig eine große Überlauf-Impulsfolgefrequenz
gewährleistet ist, welche von dem Vorschubgeschwindigkeits-Steuersignal auf der Leitung 44 abhängig ist.
Die Geschwindigkeits-Steurinformation auf den Leitungen 46 und 54 wird auf eine X- bzw. Y-Digitalservoanordnung gegeben.
Betreffend die X-Dititalservoanordnung wird das impulsförmige
Ausgangssignal auf der Leitung 46 über ein Und-Gatter 56 auf einen Fehlerzähler 58 gegeben, dessen Ausgangssignal
seinerseits in einen konventionellen Digital-Analogkonverter 60 eingespeist wird. Sowohl der /"ähler 58 als auch ein Zähler
70 sind reversible Zehn-Bit-Binärzähler, welche normalerweise als Puffer verwendet werden, um eine Positions- und Geschwindigkeitsnacheilung
in der gesamten Servoanordnungzulassen zu können. Der Konverter 60 überführt das Fehler-Ausgangssignal
in eine bipolare Analogspannung, um den Vorverstärker einer Servoanordnung 62 zu speisen. Diese Geschwindigkeits-Servo-
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anordnung 62 enthält Leistungsverstärker zur Erzeugung eines
Betriebs-Eingangssignals für den X-Motor 10. Weiterhin erhült
die Analog-Servoanordnung 62 ein Drehgeschwindigkeits-Rückkoppelsignal
vom X-Motor 10 und arbeitet dabei in konventioneller Weise, um den rotierenden Motor 10 mit der Solldrehzahl
anzutreiben.
In einem Fall konstanter Geschwindigkeit ist das Ausgangssignal des Fehlerzählers 58 ein konstantes Geschwindigkeits- ^.
Steuersignal. Nach der Überführung aus der digitalen in die analoge Form wird es verstärkt und analog mit der tatsächlichen
Geschwindigkeit des Gerätes verglichen, welche mit einem Tachometer
festgestellt wird. Das entstehende Üifferenzsignal steuert dabei das Gerät.
Auf der Welle des Motors 10 ist weiterhin ein Wandler 64 vorgesehen,
welcher eine Einrichtung zur Erzeugung eines digitalen Geschwindigkeits- und Positions-RUckkoppelsignals darstellt.
Der Wandler liefert digitale impulsförmige Ausgangssignale als Funktion eines analogen Eingangssignals, deren Phasenlage Mk
auf die Rotationsrichtung bezogen ist. Bei einem speziellen Ausfuhrungsbeie^iel kann der Wandler ein Ualdwin-Wellen-Positionscodierer,
Modell 751-1 sein, das von der Firma Baldwin Electronics Inc. in Little Rock, Ark., erhältlich ist.
Das Ausgangssignal des Wandlers 64 wird über eine X-Wandlerzwischenstufe
66 (im folgenden noch genauer beschrieben) auf einen zweiten Eingang des Fehlerzählers 53 und über die Leitung
34 als Zähl-Eingangssignal auf das Register 26 gegeben.
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Wenn also der X-Motor 10 auf die Servoanordnung 62 anspricht,
so liefert der Wandler 64 Impulse zum Fehlerzähler 58, um
dessen Gesamtzählung auf einen vorgegebenen Uert weiterzuschalten oder zu reduzieren, wobei der Konverter 60 fUr diesen
vorgegebenen Zählwert ein Null-Ausgangssignal liefert. Damit wird Übereinstimmung mit dem Eingangssteuersignal angezeigt.
Die denF-ehlerzähler 58, den Konverter 60, die Servoanordnung
62, den Wandler 64 und die Zwischenstufe 66 enthaltene Schleife
stellt daher eine digitale Geschwindigkeits-Servoanordnung dar, welche bewirkt, daß der X-liotor 10 auf die Geschwindigkeits-Inforna
tion anspricht, welche durch die Frequenz des Äusgangsimpulses des digitalen X-Differentialanylsators auf
der Leitung 46 festgelegt ist. Weiterhin stellt die digitale Information vom Wandler 64 die Position im Register 26 ein,
wobei das Ausgangssignal /J X der üubtraktionsstufe 28 eventuell
auf Null reduziert wird. Es ist jedoch zu bemerken, daß die Δ X-Information von der Subtraktionsstufe 28 bei der
dargestellten Ausführungsform der Erfindung zur Durchfuhrung einer linearen Interpolation als Funktion von Segmenteninformationen
lediglich am Beginn jeder Interpolation in das Register 38 gegeben wird, d.h., wenn neue Inforrartion vom Konverter
16 in das X-Steuerregister 18 gegeben wird, und bevor das Positionsregister 26 anspricht. Zeittaktschaltungen fUr
die erfindungsgemäße Anordnung sind an sich bekannt und werden daher hier nicht beschrieben.
Wenn sich das £ X-Signal dem Viert Null nähert, beispielsweise
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wenn die verbleibende Differenz sich auf einB it reduziert, wodurch eine Positionsdifferenz von weniger als 5,08 χ ΙΟ" cm
angezeigt wird, so liefert die Subtraktionsstufe 28 ein "Nullfeststellll-Ausgangssignal auf einer Leitung 63. Dieses
Signal auf der Leitung 68 sperrt das Gatter 56, wodurch der Zähler 58 keinen Überlaufimpuls mehr Über die Leitung
erhält. Vifeiterhin dient das Signal auch der Leitung 68 als
"Sprung"-5teuersignal fUr den Fehlerzähler 68, wodurch dieser
zu "Servohaltezwecken** auf einen gegebenen Viert eingestellt
wird. Bei einer speziellen Ausführungsform ist dieser vorgegebene Wert die Zählung 512 in Binärform, welche bei Einspeisung
in den Digital-Analog-Konverter ein Null-Eingangssignal an der Analogservoanordnung 62 bewirkt* Vor der Einspeisung
der uSprung"-Information kann der Zähler 58 eine Zählung
enthalten, welche größer oder kleiner als 512 ist; dies hängt von der Richtijjung der gesteuerten Bewegung und von
dem Umstand ab, ob eine Beschleunigung oder eine Abbrensung stattgefunden hat. Aufgrund des nNullfeststell"-Signals auf
der Leitung 63 wird jedoch die Zählung im Fehlerzähler 58
auf 512 geändert, wobei in diesem Fall die digitale Servoanordnung dazu dient, diesen Uert iai Fehlerzähler 58 aufrechtzuerhalten.
Als Folge davon wird der Motor 10 in einer gegebenen Position gehalten. Während des Servohaltens wird
eine dem Positionsfehler proportionale Fehlerkorrekturspannung erzeugt. Um den Servohaltebetrieb zu verbessern, ist die Analog-Servoanordnung
62 für diesenFall im Bereich ihr es Null-Eingangssignalwertes mit einen erhöhten Verstärkungsfaktor
versehen. Daher wird jeder Bewegungstendenz im Kreis des X-liotors
10 durch ein starkes Ausgangssignal der Analog-Servo-
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anordnung 62 entgegengewirkt, weil der Fehlerzühler bu in
jedem Fall den Uert von 512 beibehält. Der Jervohaltebetrieb
ist bei der erfindunc;sgetnäßen Anordnung insofern von Ledeutung,
da Feiiler minimalisiert v/erden und eine größere üenauigkeit
in der gerichteten Einstellung des geregelten Elementes erreicht wird. Es ist jedoch festzuhalten, daß jeder Informationsblock,
der durch das Bandgerät 14 von einem cingangsband abgelesen wird, eine andere üewegung des iiotors 10 herbeiführen
kann. Der Servohcltebetrieb kann dalier von sehr geringer
uauer oder Überhaupt nicht vorhanden sein. Das letztere ist
in einem im folgenden noch zu beschreibenden Antizipationnbetrieb
der Fall, bei dein eine nahezu konstante Vorschubr;esciiuindirjkeit
von einer üegmentenbewegung zur anderen vorhanden
ist.
bie digitale Y-Servoanordnung umfa.Ot entsprechend einen ί'οίι-lerzühler
7ü, einen· von diesem ges;vcicten digitalen /,naloguonverter
72 sowie eine von dieseu gespeiste Analog-Goschwindir-keitsservoanordnung
7A-. Ein i/cindeler VG, welcher mit aeu\
'..'anlder GA identiscii sein kann, liefert ein Eingangssignal
für den Fehlerzähler /0, um diesen in einer Richtung zürn
Zählen zu veranlassen,* eiche derjenigen Zählrichtung entgegengesetzt
ist, die durch das von der Leitung 54 über ein Und-Gatter 80 gelieferte Eingangssigncl hervorgerufen wird.
Normalerweise wird das impulsform!ge Jignal auf der Leitung
54 durch den Fehlerzäbler 70 gezählt, wobei ein entsprechendes Analogsignal Über den Konverter 72 auf die Servoanordnung
74 gegeben wird. Die analoge Servoanordnung 74 liefert das Leistungssignal für den Y-Motor 12, während ein durch die
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BAD ORIGINAt
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Motorwelle betätigter Tachometer das Rückkoppelsignal zur Analog-Jervoanordnung 74 liefert. Der Wandler 76 liefert als
Funktion der iiotordrehung ein impulsförmiges Ausgangssignal,
das über eine Zwischenstufe 78 auf- den Fehlerzähler 70 gegeben
wird, um die Zählung in diesem Zähler auf den Wert 512 zu ändern. Das impulsförmige Ausgangssignal vom Wandler 76
gelangt weiterhin über die Zwischenstufe 73 und die Leitung 36 auf das Y-Positionsregister 30 und veranlaßt dieses zu
zählen, um die durch die Subtraktionsstufe 32 festgestellte Differenz zu reduzieren. Wenn die Subtraktionsstufe 42 eine
Differenz feststellt, welche angibt, daß die Abweichung zwischen
10—3 denkegistern 30 und 20 kleiner als 5,04 χ cm ist, so
sperrt ein Signal auf einer Leitung 82 das Gatter 80, wodurch
bewirkt wird, daß der Zähler auf den V/ert 512 "springt"; danxt erfolgt ein Servohaltebetrieb in der gleichen Weise,
wie dies in Verbindung mit der digitalen X-Servoanordnung beschrieben
wurde.
Die Anordnung gemäß der Erfindungbesitzt zwei generelle Betriebsarten,
welche durch ein Vorbereitungsfunktionsregister 84 nach Fig. 2 ausgewählt werden. Die erste, mit A bezeichnete
Betriebsart, ist der Normalbetrieb, wobei Beschleunigung und A.bbremsung für jeden durch das Bandgerät 14 ausgelesenen Informationsblock
durchgeführt werden. Die zweite, mit B bezeichnete Betriebsart ist ein Antizipationsbetrieb, bei dem
Beschleunigung lediglich im ersten Informtionsblock und Abbremsung lediglich im letzten Informationsblock erfolgt.
Für dazwischenliegende blöcke werdendeschleunigung und Ab-
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bremsung Übersprungen, wobei das handgerät vor der Vervollständigung des vorhergehenden Blockes gestartet wird,
d.h. zu dem Zeitpunkt, in dem im ijormalbetrieb A eine Abbremsung stattfindet.Die Eingangsinformationen sind für beide
Betriebsarten A oder B durch jeden Informationsblock auf dem Band gegeben, welcher vom Bandgerät 14 ausgelesen wird. Diese
Information wird dem Register 84 am Eingang 86 eingespeist. Im Α-Betrieb wird jeder Block ausgelesen, wobei das Servosystem
und die Motoren 10 und 12 in den Servohaltebetrieb gelangen, bevor das Bandgerät 14 zur Auslesung des nächsten Informationsblocks betätigt wird.
Üie Schaltung nach Fig. 2 ist mit der Schaltung nach Fig. 1
Über Leitungen 44 und 46 bis 86 bis 93 verbunden. Die Leitungen 88 und 89 fuhren die & X- und Δ Y~Signale von den
Subtraktionsstufen 23 und 32. Die Leitungen 90 und 91 fuhren die Positions-Rückkoppelimpulse, während die Leitungen 92 und
93 die Überlaufimpulse von den Reigistern 40 und 50 fuhren.
Wie oben schon angegeben, liefert die Leitung 44 das Vorschubgeschwindigkeits-Steuersignal zur Schaltung nach Fig.
Die Leitungen 88 und 89 nach Fig. 2 liefern Eingangssignale für eine Subtraktionsstufe 96, welche an Und-Gatter 98 und
100 angekoppelt ist. Die Subtraktionsstufe 96 erregt das eine oder das andere Gatter 98 bzw. 100, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das 4 X- oder das ^ Y-Signal größer
ist. Der größere Fehler regelt dann den Betrieb des Systems. Ist das Δ X-Signal größer, so wird das Gatter 1Ai durch die
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Jubtraktionsstufe 96 erregt, um das L A-Ausgangssignal
auf eine Leitung Iü2 zu geben, uie üubtraktionsstufe 96
erregt weiternin Paare von Und-Gattern 1047 lÜü und löo,
Uu, so daij i'ositions-idückkoppelinfonncition für die Achse
mit größerem Lx auf eine Leitung 112 und der überlauf
des digitalen uifferentialanalysators für die .Achse mit
grüfiei*em 3 auf eine Leitung 114 gegeben wird.
Am ueyinn jedes Informationsbiocks im A-üetrieb wird ein
"Y"-i<eyister 110 durch eine Voreinstellstufe llu als
Funktion eines üeschleunigungs-bteuersiönals von einer /ius-
\/aiilstufe 132 voreingstellt. uas .ieijister 116 bildet zusammen
mit einer Adclitiönsstute l'.Lü und einem "U'-^ecjister ü;2
einen digitalen i>iiferentiulanalysctor, welcner in der oben
schon beschriebenen ,-.rt arbeitet. Dieser Analysator liefert
ein impulsform!ges Ausgangcsigrial auf eine Leitung
124, dessen i-'requenz proportional zum digitalen Inhalt des
"V'-iiegisters ist. In diesem Falle findet eine wiederholte /.ddition
mit konstanter Folge in der Additionsstui'e 120 statt,
wobei der Inholt des registers 11ό wiederholt dem Inhalt des
registers 112 hinzuaddiert wird. .Jährend der beschleunigung
am üeginn eines ülocks von Eingangsinformation wird eine 1-Äddierstufe 12<3 erregt und erhöht sukzessiv den viert im
Register 116. Zu diesem Zeitpunkt wird weiterhin ein Undoatter
12J erregt, um die normale üUckfUhrung des Impulszuges
durch das Register 116 herbeizufuhren.
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BM) OBlGtNAL
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Bei Beschleunigung bestimmt die anfänglich im Register 116 über die Stufe 118 voreingestellte Zahl die Überlauf-Impulsfolgefrequenz
auf der Leitung 124. Dieser Wert wird auf einer Regelstufe 130 gegeben, welche eine Vergleichsschaltung
enthält. In der Regelstufe 130 wird die Frequenz der Überlauf-Äusgangsimpulsfolge von dem digitalen /.chsen-Differentialanalysator
(Fig. l) für die Achse mit dem größeren Delta (dieses impulsförmige Signal erscheint auf der Leitung
114) mit der Frequenz des Überlaufs vom Register 122 auf der Leitung 124 verglichen. Die Regelstufe 130 liefert
sodann das geeignete Vorschubgeschwindigkeits-Steuersignal auf die Leitung 44, so daß der digitale Achsen-Differentialanalysator
(Fig. l) für die Achse mit dem größeren Delta die gleiche Impulsfolgefrequenz wie die auf der Leit ung
erzeugt. Die Regelstufe 130 bildet einen Teil einer Rückkopplung zur Regelung der Ausgangs-Impulsfolgeelfrequenzen
auf den Leitungen 46 und 54 und bestimmt damit die Geschwindigkeit
mit, mit der die Motoren D und 12 laufen sollen. Das Vorschubgeschwindigkeits-Steuersignal auf der Leitung 44 wird
auf beide Additionsstufen 42 und 52 gegeben, auch wenn das Geschwindigkeitssignal in der Achse mit dem größeren Delta
für die Rückkopplung ausgenutzt wird.
Anfänglich ist die eingeregelte Geschwindigkeit aufgrund des kleinen Wertes, der gewöhnlich durch die Stufe 118 im Register
116 voreingestellt wird, gering. Die eingesteuerte Geschwindigkeit
des Systems bleibt klein, bis das System anspricht, Sodann bewirkt die Positionsrückkopplung von der
Achse mit dem größeren Delta, welche auf der Leitung 112 erscheint, daß die 1-Addierstufe 126 dem Inhalt des Re-
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gisters 116 Impulse hinzuaddiert. Jeder RUckkopplungsimpuls
,bewirkt, daß ein Impuls hinzuaddiert wird. Daher beschleunigt das System. Die Beschleunigung ist adaptiv,
wobei weiter beschleunigt wird, wenn das geregelte Element anspricht. Ist das geregelte Element beispielsweise ein
Schneidwerkzeug, so zeigt das Rückkoppelsignal auf der Leitung 112 an, ob das Schneidwerkzeug anspricht oder nicht
oder bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit ansprechen kann. cine Haschine mit "geringer Bandbreite" wird weniger beschleunigt
als eine solche mit "hoher Bandbreite". Da eine Maschine gemäß ihren Möglichkeiten beschleunigt wird, mUssen
bei einer Änderung der geregelten Maschine, des zu fräsenden Werkstücks oder ähnlichen nicht so viel Daten als notwendig
in die Anordnung gemäß der Erfindung eingegeben werden.
Bei einer konventionellen Maschine wird die Beschleunigung
gewöhnlich durch einen Einstell-^eitkonstanten-Kreis, wie
beispielsweise ein Widerstands-Kapazitätsnetzwerk festgelegt.
Die dadurch gegebenen Beschleunigungscharakteristiken müssen jedoch vorher berechnet werden, damit die Möglichkeiten
der Maschine oder des Bearbeitungsvorgangs nicht Überschritten werden. Uei der vorliegenden Artrdnung schreitet
die Beschleunigung gemäß des festgestellten Ansprechens fort, so daß im vorhinein weniger Information bekannt sein muß.
ilatUrlich soll die maximale Vorschubgeschwindigkeit, auf welche die Motoren eventuell zu beschleunigen sind, in Abhängigkeit
von den Möglichkeiten des geregelten Elementes festgelegt werden; ein zusätzlicher Beschleunigungsfaktor muß Je-
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doch nicht bestimmt werden. Es ist weiterhin zu bemerken,
daß die Beschleunigungssteuerung nicht mit einem analogen Zeitkonstanten-Kreis sondern digital erzeugt wird. Diese
digitale Erzeugung ermöglicht eine vollständig vorhersagbare Beschleunigungssteuerung, welche für verschiedene Anwendungfälle modifiziert werden kann und welche einen weichen Übergang von Beschleunigung auf Vorschubgeschwindigkeit, usw., möglich macht. Dabei ist dieser Sachverhalt
A unabhängig von der speziell verwendeten Vorschubgeschwindigkeit. Weiterhin ist ein weicher Übergang von Beschleunigung auf Abbremsen für kurze schrittförmige Bewegungen
möglich, wie dies im folgenden noch genauer beschrieben wird. Eine Maschine kann von einer grßer Vorwschubgeschwindigkeit
auf eine neue eingesteuerte Vorschubgeschwindigkeit beschleunigt oder abgebremst werden, wobei der Übergang glatt verläuft.
Aufgrund der adaptiven Beschleunigung wird darüber hinaus ein übermäßiger Folgefehler während der Beschleunigung
vermieden, da die Beschleunigung in Übereinstimmung mit der durchgeführten Beschleunigung geregelt wird. Daher
werden Fehler in der Bearbeitung und ähnlichem aufgrund vonFolgefehlern während der Beschleunigung vermieden.
Der Beschleunigungsbereich ist sehr groß; es können beispiels weise Beschleunigung von Null bis zu 6,477 m/min durchgeführt
werden. Ein weiterer Vorteil der adaptiven Beschleunigungseigenschaft besteht darin, daß ein Verlust von PositionsrUckkopplung, beispielsweise auf der Leitung 112, nicht zu
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- 23 einem "Weglaufen" der Maschine führt.
In der Betriebsart A vergleicht die Auswahlstufe 132 die Überlauffrequenz auf der Leitung 124, mit der die Geschwindigkeitssteuerungen
auf den Leitungen 46 und 54 geregelt werden, mit der Ausgangsfrequenz eines Vorschubgeschwindigkeits-Frequenzgenerators
134. Dieser Vorschubgeschwindigkeits-Frequenzgenerabr
134 erhält über die Leitung 87 Information vom Konverter Io in Übereinstimmung mit der
gewünschten Vorschubgeschwindigkeit in einem speziellen Eingangsinformationsblock
und erzeugt auf einer Leitung 136 ein impulsförmiges Ausgangssignal mit der gewünschten Frequenz.
Wenn der Überlauf-Ausgangssignal auf der Leitung 124 die Soll- Vorschubgeschwindigkeitsfrequenz erreicht,
so bewirkt die Auswahlstufe 132, daß die Regelstufe 130 von einem Eingang an der Leitung 124 auf einen Eingang an der
Leitung 136 umschaltet, wodurch die Systemgeschwindigkeit durch die vorgegebene Vorschubgeschwindigkeit bestimmt
wird.
Die Vorschubgeschwindigkeit im System kann für das geregelte Element optimal sein, wobei es sich um die Geschwindigkeit
handelt, die im System möglich ist. Die 'Beschleunigung stellt sich dabei selbst auf die Beschleunigungseigenschaften
des geregelten Elementes ein, wie dies oben beschrieben wurde. Weiter unten wird noch ausgeführt, daß die Abbremsung
adaptiv ist und diese wird so geregelt, daß der gewünschte Endpunkt unabhängig von einer großen Vorschubge-
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schwindigkeit ohne Überschwingen erreicht wird. Normalerweise verläuft sowohl die Beschleunigung als auch die Abbremsung
exponentiell von der Geschwindigkeit Null auf die Vorschubgeschwindigkeit; diese Charakteristiken können jedoch
variiert werden.
Der Betrieb verläuft mit der gewünschten Vorschubgeschwindigkeit, bis die vorgegebene Lage des geregelten Elementes nahezu
erreicht wird. Ein Abbremsbereichsdetektor 138 nimmt das
größere Delta-Signal auf, um es mit einem vorgegebenen v/ert zu verlgeichen, welcher in einer praktischen Ausführungsform
numerisch gleich 1,039 cm (0,4096 inch) ist. "Wenn das größere
Delta-Signal unter diesen Wert fällt, so liefert der Detektor 138 ein Ausgangssignal zur Sperrung des Gatters 120 und zur
Unterbrechung des Informationsuralaufs im Register 116 (wenn nicht Beschleunigung eingesteuert wird und das Gatter 141 gesperrt
ist). Darauf wird die gleiche Detla-Information über
ein Und-Gtatter 140 in das Register lloeingegeben. Der das
Register 116, die Additionsstufe 120 und das Register 122 umfassende Differentialanalysator liefert wiederum ein impulsförmiges
Überlauf-Ausgangssignal auf die Leitung 124, wobei die Auswahlstufe 132 die Überlauffrequenz mit der Vorschubgeschwindigkeitsfrequenz
auf der Leitung 136 vergleicht. Sobald die Überlauffrequenz kleiner als die Vorschubgeschwindigkeitsfrequenz
wird, bewirkt die Ausv/ahlstufe 132, daß
die Regelstufe 130 auf die Überlauffrequenz der Leitung 124 und nicht mehr auf die Vorschubgeschwindigkeitsfrequenz auf
der Leitung 136 anspricht. Der die Elemente 116, 120 und umfassende digitale Differentialanalysator bewirkt nun eine
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- 25 exponentiell Verlangsaniung auf die Position.
Daher nimmt das auf das Register 116 gegebene Delta-Eingangsignal
weiter ab, wodurch auch die Überlauf-Folgefrequenz auf der Leitung 124 weiter abnimmt.Es ergibt sich ein glatter Übergang
von der Vorschubgeschwindigkeit zur Abbremsung, welcher unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit, dem Abstand oder
der Zeit ist. Da der Abbremsbereich lang genug ist und die Endgeschwindigkeiten beim Abbremsen klein sind, ist eine endgültige
Lageeinstellung ohne Überschwingen möglich. Dieser /.bbremsbetrieb vergrößert die mögliche Geschwindigkeit der
Maschine vor der Abbremsung, ohne daß eine genaue Lageeinstellung verloren geht. Da die Abbremsung auch proportional
zur Additionsfrequenz des die Elemente Ho, 120 und 122 umfassenden
digitalen Differentialanalysators ist, kann die Beschleunigung geündert werden, um sie an die verschiedenen
Servo-Abbremsmaölichkeiten der Maschine anzupassen.
Eine Betriebsänderung direkt von Beschleunigung auf Abbremsung ist erforderlich, v/enn das Delta fUr die Bewegung klein
und/oder die vorgegebene Vorschubgeschwindigkeit groß ist. üei Deschleunigung findet ein kontinuierlicher Vergleich
zwischen der Delta-Information auf der Leitung 102 und dem Inhalt des Registers 116 statt. Wenn bei Beschleunigung die
Information in "Y"-Register 116 größer als die Delta-Information
auf der Leitung 102 ist, so ist dies ein Maß dafür, daß mit der Abbremsung unmittelbar begonnen werden muß, wenn das geregelte
Element zeitlich richtig gestoppt werden soll. Eine Vergleichsstufe 142 stellt diese Tatsache fest und liefert ein
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"Sprung"-Signal zur Auswahlstufe 132, wodurch diese unmittelbar
die Einspeisung von Delta-Information in das Register 116 auslöst und damit eine unmittelbare Abbremsung in
der vorbeschriebenen Weise herbeifuhrt. Die Auswahlstufe unterbricht den Beschleunigungsbefehl, so daß der Detektor
138, welcher nunmehr ein kleines Delta feststellt, die Gatter 140 und 128 im vorbeschriebenen Sinne betätigen kann.
In diesem Falle wird natürlich für die speziell betrachtete Segmentenbewegung die Vorschubgeschwindigkeit niemals erreicht.
Diese Betriebsart mit einem Sprung von Beschleunigung auf Abbremsung eliminiert die Möglichkeit, das; ,ein Überschwingen
für kleine Deltas auftritt. Es findet ein glatter Übergang von Beschleunigung auf Abbremsung unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit,
des Abstandes oder der Zeit statt. Es wird weiterhin auch eine optimale Zeitcharakteristik aufrecht
erhalten, da die Beschleunigung bis zu einem Punkt "auf halbem Wege" einer Segmentenbewegung weitergeführt
wird, bevor die Abbremsung beginnt.
Bei der Betriebsart B, welche vom Bandgerät 14 und vom Konverter
16 in das vorbereitete Funktionsregister 84 eingegeben wird, findet eine BeschJe unigung lediglich in dem ersten, eine B-Betriebsartinformation
enthaltenden Inforamationsblock auf dem Band statt, wobei das Bandgerät vor der Vervollständigung
des Blocks zur Einlesung neuer Informationen gestartet wird. Dies geschieht, wenn der Abbremsungsbereich durch den Detektor
138 festgestellt wird. Das Ausgangssignal des Detektors 133 wird jedoch sonst normalerweise bei dieser Betriebsart gesperrt.
Die Auswahlstufe 132 wird durch das Vorbereitungsfunktionsre-
20Ö825/06Ö4 2?
gister 34 so angesteuert, daß mit Vorschubgeschwindigkeit weitergefahren wird. Eine Beschleunigung oder eine Abbremsung
kann ebenfalls eingesteuert werden, wenn eine Änderung inder
vorgegebenen Geschwindigkeit von einem Block zum nächsten vorhanden ist. Im speziellen Fall kann das geregelte Element
dann angepaßt auf die neue Geschwindigkeit beschleunigt oder abgebremst werden, bis die gewünschte Vorschubgeschwindigkeit
erreicht ist.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ist ein schneller Prüfbetrieb zur Prüfung des durch das Bandgerät 14 ausgeesenen
perforierten Papierbandes vorgesehen. Darüber hinaus kann der Prüfbetrieb dazu benutzt werden, um den folgenden
iiaschinenbetrieb sichtbar zu überwachen, um festzustellen,
ob er in Übereinstimmung mit einem vorher geprüften Band abläuft. Das ' rüfsystem ist nicht nur schneller, sondern auch
weniger aufwendig als bisher bekannte Prüfsysteme.
Für den Eingangsprüfbetrieb ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung
eine innere Rückkopplungmit einer geschlossenen Schleife vorgesehen, welche keine mechanischen Servoantriebe und
Positionsrückkopplungen enthält. Der Servoantrieb ist während dieser Zeit abgeschaltet. Gemäß Fig. 1 wird das impulsfö'rmige
Ausgangssignal des Registers 40 direkt als Eingangssignal auf das X-Positionsregister 26 gegeben, was durch eine gestrichelte
Linie 144 angedeutet ist. Weiterhin wird das impulsfö'rmige Ausgangssignal des Registers 50 direkt als Eingangssignal auf
das Y-Positionsregister 30 gegeben, was durch eine gestrichel-
- 28 -
209825/06CU
- 23 -
te Linie 148 angedeutet ist. Das System steuert die entsprechenden
Positions- und Steuerregister um, wobei die Positionsprüfinformation
aus den entsprechenden Positionsregistern genommen wird. Es können auch Eingangsdaten geprüft werden, welche
nicht von einem gestanzten Dana stammen.
Die Ausgangsinformation der Positionsregister wird auf einer Anzeigeanordnung gegeben, welche vorzugsweise als bistabile
Kathodenstrahl-Speicherröhre ausgebildet ist. Der X-Ablenkkreis
dieser Speicherröhre wird über einen Digital-Analog-Konverter 152 vom X-Positionsregister 26 angesteuert, während
der Y-Ablenkkreis der Speicherröhre durch das Y-Positionsregister 30 über einen Digital-Analog-Konverter 154 angesteuert
wird. Eine Z-Achsen-Einschaltinformation wird über den Konverter
Io vom Dand abgeleitet und auf eine Z-Achsen-Einschaltstufe
150 gegeben. Diese Stufe regelt gegebenenfalls die Erzeugung eines Elektronenstrahls um eine Kurve entsprechend
den Segmentbewegungs-Informationen für jeden Informationsblock auf dem Band zu schreiben.
In Fig. 3 ist ein Schaltkreis für den Prüfbetrieb im einzel nen dargestellt. In dieser Figur sind elemente, welche denen
nach Fig. 1 entsprechen, mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Im schaltkreis nach Fig. Z sind jedoch lediglich solche
Komponenten dargestellt, welche für die anfängliche schnelle Prüfung des vorgesehenen Bandes wesentlich sind, uie Information
vom Dand wird auf eine bistabile Kathodenstrahlröhre 15ü gegeben, welche entsprechend oen üand-iiegmentinformationen
die Kontur halb permanent anzeigt, uiese Kontur
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2H?843
ist die gleiche wie sie durch die Motoren 10 und 12 zur Führung eines Schneidwerkzeuges in einer Maschine
oder ähnlichem als Funktion der Eingangsinformatipn vom gleichen Band mit geringerer Geschwindigkeit bewirkt wird.
Die bistabile Kathodenstrahl-Speicherröhre 158 umfaßt ein Gehäuse 160 aus isolierendem Material, das eine Haupt-Elektronenkanone
umschließt. Diese Elektronenkanone umfaßt einen Heizdraht 162, sowie eine Kathode 164, welche auf hoher negativer
Spannung liegt. Weiterhin ist der Elektronenkanone ein Steuergitter 166 und eine Fokussier- und Beschleunigungsstruktur
168 zugeordnet. Ein durch die Haupt-Elektronenkanone gelieferter Elektronenstrahl 170 wird durch horizontale Ablenkplatten
172 horizontal und durch vertikale Ablenkplatten 174 vertikal abgelenkt. Am anderen Ende der Röhre ist der Elektronenstrahl
auf einen Schirm 196 gerichtet. Die Speicherröhre besitzt weiterhin wenigstens eine zusätzliche Flutelektronenkanone
170, mit einer Kathode 178, einem Steuergitter 180 und
einer Anode 182, welche innerhalb des Gehäuses 160 im Bereich des dem Schirm benachbraten Endes der Vertikalablenkplatten
174 angeordnet ist. Die Kathode 178 wird zweckmäßigen/eise auf der Spannung Null gehalten, während das Gitter 180 an
einer Spannung von -25 V liegt. Die von der Flutkanone bzw. von den Flutkanonen emittierten Elektronen divergieren in
einen weiten Strahl, welcher gleichförmig über dem Schirm 196 verteilt ist.
/\n der Innenfläche des Gehäuses 160 werden hinter der Flutkanone
bzw. den Flutkanonen viele Elektronen erzeugt. Eine erste
209825/06(K " 30 "
Elektrode 184, welche an den Mittelabgriff eines aus Widerständen 186 und 188 gebildeten Spannungsteilers angeschaltet
ist, welcher seinerseits zwischen +250 V und Erde liegt, dient zur Erzeugung eines gleichförmigeren elektrischen Feldes
zwecks Kollimation von Elektronen. Eine in der Nähe des Schirms angeordnete Kollektorelektrode 190 liegt am Abgriff
eines durch Widerstände 192 und 194 gebildeten Spannungsteilers, welcher zwischen +500 V und Erde liegt. Diese Elektrode dient
zum Einfang von Sekundärelektronen, was im folgenden noch genauer erläutert wird.
Der Speicherschirm 19ό, welcher an der Innenseite einer Glasabschlußplatte
198 angeordnet, umfaßt eine transparente Schirmelektrode 200, und ein auf dieser angeordnetes Dielektrikum 202,
das aus einer zusammenhängenden Phosphorschicht des Typs P-I besteht. Die Schirmelektrode 200 ist ein dünner, transparenter
leitender Überzug, der beispielsweise aus Zinnoxid bestehen kann.Diese Elektrode liegt am Abgriff eines aus Widerständen
206 und 208 gebildeten Spannungsteilers, welcher zwischen +500 V und Erde geschaltet ist. Die Spannungen fUr
die Röhre sind so gewählt, daß sich eine in Fig. 4 dargestellte Sekundäremissions- !Charakteristik fUr die Röhre ergibt,
wobei inFig. 4 das Sekundäremissionsverhältnis Über dem Schirmpotential
dargestellt ist.
Die Horizontal- und Vertikalablenksignale für die Horizontal-
und Vertikal-Ablenkplatten 172 und 174 werden von einer X-Ablenkstufe
158 und einer Y-Ablenkstufe loO geliefert. DiescAbLEMKSTUFEN
werden durch Digital-Analog-Konverter 152 bzw.
- eil -
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214284a
154 angesteuert, um den Elektronenstrahl 170 der Röhre als Funktion der Ausgangssignale dieser Konverter und
damit als Funktion des Inhalts der Positionsregister 26 und
30 abzulenken. Das Steuergitter 166 der "aupt-Elektronenkanone
ist an die Z-Achsen-Einschaltstufe 150 angeschaltet,
welche eine Z-Signalspannung auf das Gitter 150 gibt,
wenn Informationen angezei-jt und gespeichert werden sollen.
Die Stufe 156 liefert die Z-3ignalspannung zum Gitter
Ιόό, um Informationsladungen durch den Strahl 170 auf den
Speicherschirm 196 aufgrund von Sekundäremission einzuschreiben. DieRöhrenpotentiale sind so gewühlt, daß der Strahl
für das "Schreiben"von Information eine relativ hohe Geschwindigkeit
besitzt. Der Strahl kann sekundäre Elektronen erzeugen, wenn er auf das Speicherdielektrikum 202 auftrifft.
uie Sekundärelektronen werden vom Kollektor 190 gesammelt,
wobei das Potential des Kollektors 190 so eingestellt ist, daß es wenig größer als das Potential deriichirmelektrode
ist. Das Speicherdielektrikurn 202 kann auch ausreichend porös ausgebildet sein, um Sekundärelektronen, welche von der
beschossenen Oberfläche des Dielektrikums 202 emittiert werden, durchzulassen, damitsie an der Schirmelektrode gesammelt
werden können.
Die Urzeugung von Sekundärelektronen an einem Flächenelement des Dielektrikums 202 des Schirms 196 führt dazu, daß dieser
Flüchenbereich relativ positiv wird. Dieser Bereich wird auch aufgrund der Wirkung der Flutkanonen 176 auf positivem
Potential gehalten, wenn der Elektronenstrahl 170 über ihn hinweggelaufen ist. Die rlutkanonen I/o erzeugen relativ
langsame Elektronen, welche zwar auf den Schirm auftreffen,
aber zu langsam sind, um Information in diesen einzuschreiben.
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- ι r-
Wenn die Elementenelektronen von den Flutkanonen 176 auf
Flächenelemente des Schirms auftreffen, in denen keine positive Ladung eingeschrieben ist, so halten sie diese Flächenelemente
auf dem relativ negativen Potential einer Flutkanone von beispielsweise Null Volt. Die Flutelektronen
werden jedoch von den positiven Flüchenelementen angezogen und erhalten in bezug auf diese Flüchenelemente eine hohe
Geschwindigkeit, wodurch die Sekundäremission aufrecht erhalten bleibt, so daß diese Flächenelemente relativ positiv
bzw. in der Nähe des Potentials derSchirmelektrode 200 und der Kollektorelektrode 190 bleiben. Der Schirm
hat daher bistabile Eigenschaften und kann eingeschriebene Information halten, wobei die Flutelektronen die Schirmflächenelemente
in Abhängigkeit von der durch den Strahl 170 eingeschriebenen Information auf einem von zwei stabilen Potentialen
halten.
Gemäß der Kurve nach Fig. 4, welche das Sekundäremiissionsverhältnis
über dem Schirmpotential darstellt, existieren drei Punkte, in denen das SekundüremisGionsveriiültnis gleich 1 ist.
Der erste Punkt ist ein Potential V , = -1, weil der Schirm
und speziell die Innenfläche des Dielektrikums 202 ausreichend viele Elektronen eingesammelt hat, um sich in bezug auf die
Flutelektronenkathode auf eine negative Spannung von einigen Zehntel Volt aufzuladen, wodurch alle elektronen zurückgeworfen
werden. Dei einem Potential V , ist das Beschleunigungspotential für das Material auf der Schinn-Dielektrikumoberfläche
hoch genug, um Sekundärelektronen zu emittieren. Liei
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209825/060
einem Potential V. hat sich die Oberflüche des Schirmdielektrikums
um einige Volt höher als der Kollektor a ufgeladen, so daß alle in bezug auf Primärelektronen überschüssigen
Sekundärelektronen zum Schirm zurückgeführt werdpa.
Die Potentiale V , und Vr sind stabile Potentiale. Wenn
α τ
das Potential des Schirms über den Wert V , steigt, so
sammelt der Schirm Elektronen, wobei die Sekundäremission kleiner als 1 ist; dabei lädt sich das Schirmdielektrikum
negativ auf, wodurch es auf das Potential V , zurückgebracht
wird. Wird der Schirm mit eiern hochenergetischen Elektronenstrahl
170 beschossen und kann er sich durch Sekundäremission auf Potentiale unterhalb des Wertes V aufladen, so wird sein
Potential aufgrund der Wirkung der Flutkanonen auf den Wert
V1 zurückgeführt. Kann der Schirm aufgrund der Wirkung des
a
Strahls 170 positiver als der Wert V werden, so lädt die durch die Flutelektronen hervorgerufene Sekundäremission
das Schirmdielektrikum positiv auf, bis es den Wert V, erreicht,
wobei Information geschrieben wird. Gelangt das Potential über den Wert Vf hinaus, so wird das Sekundäremissionsverhülntis
kleiner als 1, so daß die auftreffenden Elektronen negativ den Jchrj.m aufzuladen versuchen. Der Potentialwert V wird
als erste Durchgangsspannung der Sekundäremissions-Charakteristik bezeichnet. Eine Speicherröhre mit einem Schirm der vorbeschriebenen
Art ist im einzelnen in der US-PS 3 293 473 beschrieben.
Die impulsförmigen /.usgangssignale des X-Registers 40 unddes
Y-Kegisters 50 werden auf die Positionsregister 26 und 30 ge-
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2H2848
geben, um diese für die Prüfung in Bit-Speichereplätze höherer Ordnung fortzuschalten. Dies unterscheidet sich von
dem Fall, in dem die Anordnung zur Bewegung eines Schneidwerkzeugeso,
ä. dient. Mit anderen Worten wird dabei die "Auflösung" der Rückkopplungsimpulse geändert. Bei dem in
Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Podtionsregister
26 und 30 mit binären Bit-Positionen weitergeschaltet, welche 0,075 cm (0,0256 inch) entsprechen; dabei ist
zu bemerken, daß das Vorzeichen der schrittweisen Fortschaltung mit der Bewegungsrichtung bzw. mit dem Vorzeichen
der Differenz zwischen den Steuer- und Positionsregistern übereinstimmt. Da die A- und Y-Äblenkspannungen für die Röhre
158 im Effekt von den Positionsregistern 2ό und 30 abgenommen
werden, schreibt der Elektronenstrahl 170 eine Kurve, welche der linearen Interpolation entspricht, die durch die
digitalen Differentialanalysatoren für jeden Block von üandinformation
erzeugt wird. Die Additionsstufen 42 und 52 werden mit einer Additionsfrequenz betätigt, welche durch einen
Zeittakt-Impulsgenerator 210 bestimmt wird. Hierbei ist das Ausgangssignal der Regelstufe 130 nicht wirksam, wie dies
der Fall ist, wenn ein Schneidwerkzeug o.a. geregelt wird. Der Zeittakt-Impulsgenerator 210 erzeugt eine Additionsfrequenz,
welcher der maximalen Additiionsfrequenz entspricht, die durch die digitalen Üifferentialanalysatoren ermöglicht
werden kann. Der Zeittakt-Impulsgenerator 210 wird über eine Leitung 871 synchronisiert, und in Übereinstimmung mit
den durch das Bandgerät 14 ausgelesenen Blocks von Eingangsinformation arbeitet dieser. Die Ausgangsffewquenz des Zeittakt-Impulsgenerators
210 wird jedoch nicht von der auf dem Band aufgezeichneten Vorschubgeschwindigkeitsinfomiation
bestimmt.
209825/0604 "°5"
Aufgrund der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung
im .'rüfbetrieb wird auf dem Phosphor-Dielektrikum 2102
der Speicherröhre 158 eine Konturkurve der Bandinformationen geschrieben. Aufgrund der bistabilen Eigenschaften der
Röhre, welche durch die im vorstehenden beschriebene Sekundäremission bestimmt wird, kann die Kurve auf dem Schirm
der Kathodenstrahlröhre beliebig lang gehalten werden, ohne daß ein erneutes Nachschreiben erforderlich ist.
Die Prüfung der LSandinforination erfolgt schnell und graphisch,
wobei eine halbpermanente Darstellung gegeben ist, welche auf einer gewissen Länge studiert werden kann. Die Speicherröhre
kann während des regulären Betriebs über die Digital-/.nalog-Konverter
152 und 154 an die erfindungsgemäße Anordnung angekoppelt werden. Daher kann ein Band zunächst schnell geprüft
werden, um die durch das Band gegebene Kontur zu speichern, wonach
das Band zum Betrieb des Schneidwerkzeugs einer Maschine o.a. verwendet werden kann. Der Elektronenstrahl bewegt sich
dann schrittweise mit dem Schneidwerkzeug, wobei der Maschinenbetrieb überwacht wird, um sicherzustellen, daß die durch die
iiasciiine durchgeführte Kontur die gleiche wie die vorher gespeicherte
ist.
In die Leitungen 144 und 148 sind Und-Gatter 212 und 214 eingeschaltet,
welche eine weitere iiinspeicherung in die Positionsregister 25 und 28 unterbrechen, wenn die durch die Subtraktionsstufen
2Ö und 32 festgestellte Differenz kleiner als Ü,u7l5 cn (0,ü25ü inch) ist. Danach wird ein weiterer Inforiiiationsblock
durch das Bandgerät 14 autujelesen, was durch
eine niciit dargestellte Zeittaktschaltuna gesteuert wird.
209825/060A BAD
Obwohl die Schaltung nach Fig. 3 als eine mögliche ausführungsform
der Schaltung nach Fig. 1 beschrieben wurde, kann sie ersichtlich auch als besondere Einheit für Dandprüfzwecke
verv/endet werden.
Der Konverter 16 nach denFig. 1 und 3 dient zur Umv/andlung
der vom Bandgerät 14 gelieferten üinär-codierten Üezimalinformation
in eine reine Binärdarstellang, um die erfindungsgemäße Anordnung zweckmäßig zu betreiben. Diese Umv/andlung dient
für alle Informationen/ gleichgültig, ob sie die X- oder Y-Koordinateri der Position, in die das geregelte Element bewegt
werden soll, die Vorschubgeschwindigkeits-Regelung oder Betriebsartregelungen betrifft. Weiterhin wird dieser Konverter
auch zur Umwandlung von rein binär-codierter Information in Binär-codierte Dezimalinformation benutzt, um die durch
den Inhalt der Register 26 und 30 gegebene Position auszulesen Diese Positionsinformation soll gewöhnlich inDezimalform vorliegen,
um Positionsanzeigeanordnungen, beispielsweise Nixie-Röhren oder ähnliches (nicht dargestellt) zu betreiben. Der in
Fig. 5 als Blockschaltbild dargestellte Konverter Io enthält
zur Durchfürhung der vorgenannten Informationsumwandlungen ein einziges Schieberegister 210 sov/ie ein Minimum von Schaltkomponenten
zur Durchführung der Umv/andlung.
Das Schieberegister 216 ist in sechs Dekaden mit jeweils vier
Ziffern eingeteilt, v/obei jede Dekade eine binär-codierte Dezimalziffer repräsentieren kann.
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Es wird nun zunächst die Umwandlung von binär-codierter Dezimalinformation in binre Information beschrieben. Das
als 24 üit-Register ausgebildete Schieberegister 216 erhält die binär-codiertenDezimalziffern serienmäßig von seiner
linken Seite in Fig. 5. Sobald die binär-codierte Dezimalzahl in das Register eingespeichert ist, kann der Umwand-Jungsvorgang
beginnen. Die im Register eingespeicherte Zahl wird über eine Subtraktionsstufe 218 sowie ein Und-Gatter
226 in das Register zurückgeführt. Allerdings wird der Zustand des Dits höchster Ordnung jeder binär-codierten Dezimalziffer
in jeder Registerdekade durch eine Feststellstufe 220 geprüft. Zunächst wird der Zustand der Bits 4, 8, 12, 16 und
20 geprüft, wenn der Inhalt des Registers nach rechts verschoben wird, wobei die Bezifferung der Dits relativ zu ihrer
ursprUnglichenSpeicherstelle in bezug auf die rechte Seite desSchieberegisters bezeichnet wird. Die Verschiebung erfolgt
durcii die Steuerung einer Zeittakt- und Steuerstufe 228, welche eine Schiebestufe 230 ansteuert. Entsprechend wird die
Feststellstufe 220 durch die Stufe 228 getaktet, um jede vierte
Ziffer zu prüfen, wenn sie in die Ziffer» speicherstelle höchster Ordnung der rechtenDekade im Register 216 geschoben wird.
Jedesmal dann, wenn eine Einer-Ziffer durch die Stufe 220 festgestellt wird, betätigt eine Subtraktionseinschaltstufe
222 die Subtraktionsstufe 21U7 um eine Drei serienmäßig von
der speziellen üinür-codiertenüezimalziffer zu subtrahieren.
i<acnder:i die gesamte Jetjuenz in das Register zurückgeschoben
ist, ist der Kegisterinnalt um eine "zusätzliche" Speichersteile,
d.h. mn eine 25. Verschiebung, nacii rechts verschoben,
beginnt ein veiterer Umwandlun<jszyklus. Dabei wird der
-Jo-
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BAD ORlälNAL
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Zustand der Bits 4, 9, 13, 17 und 21 geprüft, wobei Korrekturen gemäß den binär-codierten Üezimalzahlen durchgeführt '
werden, welche die vorgenanntenBits 5, 9, 13, 17 und 21 als Bits höchster Ordnung enthalten. Jedesmal dann, wenn
ein Bit in den vorgenannten Speicherstellen festgestellt wird, wird eine Drei erneut subtrahiert. Nachdem die Folge
vonBits in das Schieberegister zurückgeschoben ist, wird eine zusätzliche Verschiebung nach rechts vorgenommen; es
werden dann die Bits, 6, 10, 14, 18 und 22 geprüft und eine Subtraktionskorrektur um drei durchgeführt. Jedesmal dann,
wenn die gesamte Folge in das Schieberegister 216 zurückgeschoben ist, erfolgt eine weitere Verschiebung um eins nach
rechts. Die Operationssequenz wird wiederum wiederholt, bis 24 derartige "zusätzliche" Verschiebungen nach rechts durchgeführt sind und alle Kombinationen durch die Feststellstufe
220 geteste-t sind. Nach 24 "zusätzlichen" Verschiebungen ist die Folge von Ziffern in ihre ursprüngliche Speicherstelle im Register zurückgekehrt; das Register enthält jedoch nunmehr anstelle einer binär-codierten Dezimalziffer eine Binärziffer, welche gleich dem Wert der usprünglichen binär-
codierten Dezimalzahl ist.
Ersichtlich entspricht der im vorstehenden beschriebene Vorgang in seiner Funktion einer Umvmdlung von binär-codierten
Üezimalinformationen in binäre Informationen unter Verwendung mehrerer Feststellstufen nach Art der ütufe 220 und mehrerer
Subtraktionsstufen nach Art der Stufe 21o, wobei für jede Dekade des Registers 2oü eine derartige Kombination vorgesehen
ist. Allerding· wird durch die erfindungsgemäß» Anordnung diese
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Funktion in einem Serien-Serienbetrieb durchgeführt, wobei im
Vergleich zu den bisher bekannten üöglichkeiten weniger Schaltungskomponenten erforderlich sind,
liit der Informationsumwandlung muß eine zusätzliche Operation
stattfinden, welche durch eine Korrekturabschaltstufe 234 durchgeführt wird. Nach den ersten vier Umläufen, welche
vier der genannten "zusätzlichen" Verschiebungen nach rechts umfassen, sind die in der linken Dekade des Schieberegisters
216 erscheinenden Ziffern korrigiert. Daher testet die Feststellstufe
220 die Uits Ü, 12, 16 und 20, wobei die Subtraktion für den £4. Bit-Speicherplatz, jedoch durch die Korrekturabschaltstufe
234 abgeschaltet wird. Nach acht Zyklen wird die Subtraktionsstufe 21ö für die letzten beiden ihrer
möglichen Testoperationen abgeschaltet, usw., bis nach 24 Operationszyklen die Subtraktionsstufe 28 vollständig abgeschaltet
und die korrigierte Binärzaiil im Register 216 vorhanden ist.
Es ist zu bemerken, daß die Zeittakt-Steuerstufe 228 nicht nur die Zeitverschiebung irn Register 216 über die Schiebestufe
230 und die zeitgetaktete üetätigung der Feststellstufe 220 bewirkt, sondern auch die /.bschaltstufe 234 zeitlich richtig
betätigt. Darüberhinaus schaltet die Stufe 228 das Und-Gatter 226 für die Informationsrückführung, während der Umwandlung von
binär-codierter Dezimalinformation in reine Binärinformation durch.
Wie oben ausgeführt, kann das Register 216 zusamemen mit seiner
zugehörigen umschaltung auch zur überführung einer reinen
binärform in eine binär-codierte Dezimalform verwendet werden.
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Die Wirkungsweise entspricht dabei der im vorstehenden beschriebenen
Umwandlung, wobei der Prozess jedoch umgekehrt abläuft. Eine umzuwandelnde Zahl wird von rechts nach links
in das Register 216 geschoben und sodann mehrere Male von links nach rechts über ein Und-Gatter 225 in das Register
zurückgeführt. Anfänglich wird die Binärzahl in nicht mehr als die unteren 20 Bit-Speicherplätze des Registers bzw.
in die unteren fünf Dekaden eingespeist. Sodann testet eine Feststellstufe 238 die höchste im Register vorhandene Informationsdekade,
um zu bestimmen, ob die darin befindlichen vier Ziffern die Zahlen 5 bis 9 darstellen. Ist dies der Fall,
so betätigt die Feststeilstufe 238 eine Additionseinschaltstufe 240, um eine Additionsstufe 230 zu veranlassen, der
Vierziffernfolge eine drei hinzuaddieren, wenn diese Folge um eine Ziffernposition nach links verschoben wird. Die Addition
wird parallel durchgeführt. Der Inhalt des Schieberegisters wird insgesamt um vier Speicherpositionen nach links verschoben,
bevor die Feststellstufe 238 wiederum durch die Zeittakt- und Steuerstufe 228 betätigt wird, um vier nachfolgende Ziffern
an den angegebenen Speicherplätzen zu testen. Nachdem vier Gruppen von vier Ziffern geprüft sind und der Inhalt des
Registers über das Und-Gatter 225 in das Register zurückgeführt ist, wird der Registerinhalt um eine "zusätzliche"
Bit-Position nach links verschoben. Sodann wird die Sequenz wiederholt, wobei Gruppen von vier Ziffern getestet und eine
Addition von drei durch die Additionsstufe 236 durchgeführt wird, wenn die vier Ziffern eine Binärfolge umfassen, welche
gleich fünf bis neun ist. Der Vorgang läuft weiter ab,
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bis 24 "zusätzliche" Verschiebungen durchgeführt sind und die digitale Information in ihre ursprüngliche Lage im Schieberegister
zurückgebracht ist. Alledings ist dabei die Information in binär-codierte Dezimalfoxm überführt, wobei jede
(mögliche) binär-codierte Ziffer in einer der Dekaden des Registers 216 liegt.
Wie im Falle der Umwandlung von binär-codierter Dezimalinformation
in rd ne binär-codierte Information werden auf die korrigierte Zahl, welche in das Register zurückgeführt
wird, keine arithmetischen Operationen durchgeführt. Daher wird die Additionsstufe 236 nach vier "zusätzlichen" Verschiebungen
für die unteren vier Bits der rückgeführten Gesamtinformation abgeschaltet. Nach vier weiteren "zus*ätzlichen"
Verschiebungen schaltet eine Korrekturabschaltstufe 242 die Additionsstufe 236 ab, so daß diese für die acht letzten
bedeutsamen Bits nicht arbeitet usw. Auch bei diesem Vorgang taktet die Zeittakt- und Steuerstufe 228 die Korrekturabschaltstufe
242, die Feststellstufe 238 und die Schiebestufe 230 in ionventioneller V/eise. V/eiterhin wird auch das Und-Gatter
225 für die Umwandlung von binärer in binär-codierte Dezimalform durch die Stufe 220 durchgeschaltet.
Uie im Falle der Umwandlung von binär-codierter Dezimalform
in 3inärform entspricht die zuletzt beschriebene Operation der aufeinanderfolgenden Prüfung von vier Bit-Gruppen durch
eine Vielzahl von Detektoren und gleichzeitiger Durchführung der arithmetischen Korrektur dieser Gruppen. Die im vorstehenden beschriebene Schaltung mit Serien-Serienbetrieb er-
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möglicht jedoch die gleiche Korrektur mit einem Minimum an Aufwand.
Die im vorstehenden für die beiden Umwandlungsarten beschriebenen Umwandlungsschritte seien zunöchst ii?4ine Umwandlung
von Binärform in binär-codierte Dezimalform betrachtet. Bei der Überfuhrung einer Binärzahl in eine entsprechende
binär-codierte Dezimalzahl wird jede nEins"-Ziffer in die
Potenz 2 -1 erhoben, worin η die Speicherplatzordnung der Ziffer bezeichnet.Die gewünschte binär-codierte Dezimalzahl
kann durch Aufsummierung dieser Werte erzeugt werden. Bei
Verwendung eines Schieberegisters wird jede Ziffer durch eine Verschiebungsoperation verdoppelt, wobei der vorgenannte Zweck
der Erhebung von zwei in eine Potenz erreicht wird. Wird jedoch ein Bit von der letzten Stufe einer Dekade des Registers
in die erste Stufe der nächsten Dekade verschoben, so nimmt ihr Dezimalwert um 10 zu, während sich ihr tatsächlicher
4
Wert auf 2 verdoppeln sollte. Die Differenz kann durch Addition von sechs korrigiert werden, welche Zahl der Differenz zwischen 2 und 10 entspricht. Wird jedocqdie Zahl 3 addiert, so liefert die nächste Verschiebung eine Verdopplung auf 6. Die Zahl 3 wird jedesmal dann hinzuaddiert, wenn die Dekade die Binärzahl 5 oder eine größere Birtirzahl enthält. Die Umwandlung von binär-codierter Dezimalform in Binärform läuft umgekehrt ab, wobei die Zahl 3 subtrahiert, statt addiert wird.
Wert auf 2 verdoppeln sollte. Die Differenz kann durch Addition von sechs korrigiert werden, welche Zahl der Differenz zwischen 2 und 10 entspricht. Wird jedocqdie Zahl 3 addiert, so liefert die nächste Verschiebung eine Verdopplung auf 6. Die Zahl 3 wird jedesmal dann hinzuaddiert, wenn die Dekade die Binärzahl 5 oder eine größere Birtirzahl enthält. Die Umwandlung von binär-codierter Dezimalform in Binärform läuft umgekehrt ab, wobei die Zahl 3 subtrahiert, statt addiert wird.
Die Äuswahlstufe 132 nach Fig. 2 ist im einzelnen in Fig. 7
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dargestellt. Dieser Schaltkreis erhält Informationen vom Vorbereitungs-Funktionsregister 34, das seinerseits Informationen vom Konverter 16 und vom Eingangsband erhält. Die Informationen vom Vorbereitungsfunktionsregister steuern einen
Programmzähler 284 an, welcher zur Betätigung einer Gesamtsteuer- und Zeittakt-Schaltung (nicht dargestellt) die folgenden
Zählschritte durchführt:
Null stopp, lesen
Eins, Vorzeichenauswahl und Minuspositions-Einsteuerung
Zwei, Einspeisen der Delta-Werte in die Register 38 und 48 Drei, Normierung der Register 38 und 48
Vier, stopp
Fünf, Bescheleunigen,
Sechs, Vorschub,
Sieben, Abbremsen
Acht, möglicher externen Zyklus
Neun, möglicher extserner Zyklus
Nach dem diese Sequenz von Zählschritten ausgeführt ist, wird zur Auslesung jedes weiteren Informationsblocks auf dem Eingangsband wiederholt, worauf die durch sie gegebenen Schaltinformationen ausgeführt werden. 'Während des B-Betriebs bewirkt der Zähler, sobald die Abbremsung im Schritt 7 ausgelöst
würde, das von den Schritten 1, 2 und 3 gefolgte Auslesen des Bands, wobei die Schritte 4 und 5 übersprungen werden, um einen
kontinuierlichen Vorschub aufrecht zu erhalten.
Im Α-Betrieb, bei dem Beschleunigung und Abbremsung für jeden
Block von Eingangsinformation einprogrammiert sind, spricht der Prograramzähier 284 ebenfalls auf die auf den Leitungen
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und 126 vorhandenen Eingangsfrequenzen an, welche im vorstehenden schon erläutert wurden. Die Auswahlstufe nach Fig. 7
stellt fest, ob die Frequenz des Eingangssignals auf der Leitung 124 oder die des Eingangssignals auf der Leitung 13ό größer
ist und veranlaßt den Programmzähler 284 dazu, sein Ausgangssignal
von Beschleunigung auf Vorschub, oder von Vorschub auf Abbremsung zu ändern. Ist die Frequenz auf der Leitung
124 größer, so wird ein Flip-Flop 2όυ durch jeden Impuls
auf dieser Leitung gestellt und liefert ein Ausgangssignal auf eine Leitung 278. Gleichzeitig betätigen die Eingangssignale
über Leitungen 274 und 278 edm Und-Gatter 270, wodurch der Programmzähler 284 die Information erhält, daß das Signal auf
der Leitung 124 hochfrequenter ist. Das Signal auf der Leitung 124 kann den Flip-Flop 268 stellen, wobei es nachfolgend mit
der Ausgangs-Stellbedingungen auf der Leitung 278 zusammenfällt. Das Eingangssignal auf der Leitung 136 kann ein Und-Gatter
über eine Leitung 276 nur dann durchsteuern, wenn seine Frequenz größer als die Frequenz des Signals auf der Leitung 124 ist.
Ist das Eingangssignal auf der Leitung 136 niederfrequenter, so wird der Flip-Flop 268 erneut gestellt, auch wenn er durch
dieses Signal rückgestellt wird, wodurch das Ausgangssignal auf einer Leitung 280 verschwindet, bevor ein weiterer Impuls
auf der Leitung 136 ankommt.Die Schaltung wirkt daher als
Frequenzvergleichsstufe und dient zum Vergleich der Vorschub-Geschwindigkeits-Frequenzinformation
vom Vorwschubgeschwindigkeits-Frequenzgenerator 134 mit dem Überlauf vom Register
122. Der Schaltkreis nach Fig. 7 liefert Ausgangssignale zur Regelstufe 130, und zwar für Beschleunigung, Abbremsung oder
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Vorschub. Weiterhin liefert der Schaltkreis im Deschleunigungsfall
ein mit ACC- bezeichnetes Steuersignal zu anderen Schaltungskomponenten der Gesamtanordnung.
Die Vergleichsstufe 142 liefert über eine Leitung 282 ein
Signal zum Programmzähler 284, unter dessen Wirkung dieser den oben angegebenen Schritt 6 direkt auf Abbremsung überspringt;
dies gilt für den Fall, in dem sehr kurze Segmentenbewegungen auszuführen sind und die Beschleunigung schneller
auftreten muß, um ein Überschwingen zu vermeiden.
Eine Ausführungsform der Regelstufe 130 nach Fig. 2 ist in Fig. ό dargestellt. Dieser Schaltkreis erhalt Eingangssignale vom Programmzähler 284 zur Programmierung auf Beschleunigung,
Abbremsung oder Vorschub. Wenn Beschleunigung oder Abbremsung eingesteuert wird, so gelangen Signale über,
ein Oder-Gatter 254 auf einen Eingang eines Und-Gatters 252, so daß das Überlauf-Signal vom Register 122 auf der Leitung
124 auf ein Antikoinzidenz-Gatter 260 gegeben werden kann. Kommt andererseits Vorschub-Information von der Auswahlstufe,
so wird ein Und-Gatter 250 durchgeschaltet, um das Ausgangssignal des Vorschubgeschwindigkeits-Frequenzgenerators
auf der Leitung 13«S in das Antikoinzidenz-Gatter 260 einzuspeisen.
Das über die Leitung 256 auf das Antikoinzidenz-Gatter 260 gegebene Eingangssignal stellt normalerweise
über eine Leitung 262 einenFlip-Flop 266, wodurch ein Ausgangssignal
auf die Leitung 44 gegeben wird, das die Additionsstufen 42 und 52 nach Fig. 1 mit einer Frequenz von
80 kHz arbeiten läßt* Wenn die digitalen Achsen-Differentialanalysatoren
ansprechen und ein Ausgangssignal liefern, so
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stellt das Signal auf der Leitung 114 den Flip-Flop 266 über
den Eingang 258 des Antikoinzidenz-Gatters und eine Leitung 264 zurück. Das Anti-Koinzidenzgatter 260 verhindert eine Umschaltung
des Flip-Flops 266, wenn gleichzeitig Eingangssignale auf den Leitungen 256 und 258 ankommen. Das Antikoinzidenz-Catter
260 arbeitet nur dann, wenn die Geschwindigkeit des geregelten Elementes hoch ist und vermeidet einen unrichtigen
Systembetrieb, indem es ein unrcihtiges Stellen des Flip-Flops vermeidet.
Ein Ausführungsbeispiel der Wandlerzwischenstufe 66 nach Fig. 1 ist inFig. 8 dargestellt. Der Wandler 64 liefert ein
Paar von impulsförmigen Quadratursignalen, deren "Phase"
ein Maß für die Rotationsrichtung des speziellenWandlers ist. Beispielsweise liefert der Wandler 64 bei Drehung des
Motors 10 zunächst ein impulsförmiges Ausgangssi gnal auf einer Leitung A, dem ein überlappendes impulsförmiges Ausgangssignal
auf der Leitung B folgt. Der Schaltkreis nach Fig. 8 differenziert diese Impulse und taktet sie als Funktion
des Zeittaktes des Systems.
Die Signale an A und B werden über Tiefpaßfilter 286 auf Flip-Flops 288 und 2% gegeben. Das Vorhandensein eines
Impulses stellt einen dieser Flip-Flops, während bei Fehlen eines Impulses dieser Flip-Flop über Inverterverstärker
292 oder 294 zurückgestellt wird. Die Flip-Flops 288 und sind "J K!S-Flip-Flops an sich bekanrter Art und ändern ihr
Ausgangssignal jedesmal dann, wenn ein Takteingangssignal aufgenommen wird. Die Flip-Flops sind weiterhin so ausgelegt,
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daß sie eine Hysterese-Charakteristik von etwa 1 V besitzen, so daß sich die auf sie gegebenen Eingangssignal£um diesen
Wert ändern müssen, um einen Flip-Flop von seinem Stell- in seinen RUckstell-schaltzustand zu schalten. Üiese Charakteristik
verbessert im Zusammenhang mit den Tiefpaßfiltern 286 die Rauscheigenschaften des Schaltkreises wesentlich.
Es sei angenommen, daß der Flip-Flop 283 durch einen gegebenen
Α-Impuls gestellt ist. Liefert dann ein Ausgangssignal zum Stellen eines Flip-Flops 296 und ein Ausgangssignal auf einer
Leitung 300 zu Gattern 308 und 310. Der Flip-Flop 296 wird solange nicht gestellt, bis der auf den den Flip-Flop 288 stellenden
Impuls4olgende Taktimpuls ankommt. Daher liefert der
Flip-Flop 296 ein "Nichf-Ausgangssignal auf eine Leitung
302, bis er durch den nächsten Taktimpuls gestellt wird. Daher werden die beiden Eingänge des Und-Gatters 308 erregt
und ein drittes Ausgangssignal auf eine Leitung 306 geliefert. Das Und-Gatter 308 liefert ein Ausgangssignal, dessen
Dauer gleich der Periode des Taktimpulses ist. Wenn der Flip-Flop 296 durch den nächsten Taktimpuls gestellt wird, so wird
das Ausgangssignal des Gatters 308 abgeschaltet. Das Vorhandensein eines Ausgangssignals am Gatter 308 zeigt weiterhin
eine erste Drehrichtung des Motors 10 an. 'Wird der B-Impuls zuerst aufgenommen, so ist auf der Leitung 306 kein Signal
zur Durchschaltung des Gatters 308 vorhanden.
Läuft der X-Motor 10 andererseits in anderer Richtung um,
so arbeiten Flip-Flops 290 und 298 in gleicher Weise, wie dies oben fUr die Flip-Flops 288 und 296 beschrieben wurde.
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Daher liefert dann der Flip-Flop 298 einen Ausgangsimpuls auf eine Leitung 304 zur Durchsteuerung des Und-Gatters
310, und zwar dann, wenn eingangssignale auf den Leitungen
300 und 302 vorhanden sind. Das resultierende Ausgangssignal des Und-Gatters 310 zeigt die entgegengesetzte Rotationsrichtung
des X-Motors an.
Das von der l/andlerzwischenstufe gelieferte Paar von Ausgangssignalen
schaltet das Register 26 und den Fehlerzähler 58 in eine von dem Vorzeichen abhängige Richtung. Daher schaltet
ein "positives" Ausgangssignal vom Gatter 308 das Register 26 und den Fehlerzähler 58 in eine Positionsrichtung, v/ährend
ein Ausgangssignal vom Und-Gatter 310 das Register 26 und den Fehlerzähler 58 in eine "negative" Richtung schalten. Die
Wandlerzwischenstufe 78 arbeitet in gleicher Weise, v/ie dies fUr die Zwischenstufe 66 beschrieben wurde. In ansich bekann-
ter Weise können auch weitere Gatter 308 und 310 zur Erzeugung von weiteren Kombinationen von Äusgngssignalen der Flip-Flops
290 und 298 verwendet werden, um die durch den Wandler 264
gelieferte Impulsfolgefrequenz wirksam zu erhöhen. Die Wand lerzwischenstufen der beschriebenen Art sind rauscharm undliefern
definierte für eine Zählung geeignete Impulse/ weiterhin erzeugen/richtige Ausgangsimpulsei>hne unerwünschte zusätzliche
Impulse, wie sie manchmal bei sonst verwendeten Schmitt-Triggern oder ähnlichen Schaltungen auftreten.
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Fig. 9 zeigt eine Regelzwischenstufe zur Verwendung in Verbindung mit Eingangsdruckknöpfen u.a.; diese Druckknöpfe
können z.B. zur Auslösung von Bandbetriebsarten oder für andere Steuerzwecke verwendet werden. Ein Druckknopf 330
verbindet eine gewünschte Signalspannung mit dem Eingang eines Tiefpaßfilters 312, das seinerseits ein Steileingangssignal
zu einem Flip-Flop 316 und ein Rückstell-Eingangssignal
über einen Inverterverstärker 314 auf diesen Flip-Flop gibt. Beim nächsten ankommenden Taktimpuls nimmt der Flip-Flop
316 seine Soll-Schaltstellung ein und liefert Stell-
und Rückstellsignale über Leitungen 318 und 320 auf einen Flip-Flop 324. Das Ausgangssignal auf einer Leitung 318 stellt
ein Eingangssignal für ein Und-Gatter 322 dar, dessen Ausgang an den Stelleingang des Flip-Flops 324 angeschaltet ist.
Die gleiche Leitung stellt eine Ausgangsleitung 328 für den Schaltkreis dar. Weitere Signale C., C~ und C3 geben
beispielsweise Synchronisationsbedingungen für den Betrieb der Schaltung an. Das "Nichf'-Ausgangssignal vom Flip-Flop
324 auf der Leitung 326 wird ebenfalls als Eingangssignal auf das Und-Gatter 322 gegeben.
Der Schaltkreis nacli Fig. 9 erzeugt ebenfalls einen definierten
einzigen Impuls als Funktion eines willkürlichen Eingangssignals (durch Druckknopf), die Betätigung des Druckknopfs
stellt den Flip-Flop 316, so daß dieser ein Eingangssignal
über die Leitung 318 auf das Und-Gatter 322 gibt. Der Flip-Flop 324 liefert zu diesem Zeitpunkt ein "Nichf'-Ausgangssignal
auf die Leitung 326, da er noch nicht gestellt ist;
- 50 -
200825/0604
unter der Annahme, daß die Bedingungen C1, C0 und C0 erfüllt
sind, liefert das Und-Gatter 322 ein Stelleingangssignal für den Flip-Flop 324, so daß dieser ein Ausgangssignal für den
Gesamtschaltkreis liefert. Der Flip-Flop 324 ändert seinen
Schaltzustand beim nächsten Taktimpuls, wodurch das Signal auf der Leitung 326 und damit das Ausgangssignal auf der
Leitung 328 abgeschaltet wird. Daher ist das Ausgangssignal auf der Leitung 328 ein definierter Impuls mit einer Dauer,
welche gleich der Taktimpulsperiode ist. Bei Abschalten des Eingangssignals, d.h. bei Lösung der Verbindung durch den
Druckknopf 330, wird der Flip-Flop 316 über den Inverterverstärker
314 zurückgestellt, wobei auch der Flip-Flop 324 über die Leitung 320 zurückgestellt wird.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wurde im vorstehenden für einen Betrieb in zwei Arten beschrieben. Es ist jedoch ersichtlich,
daß mit einer derartigen Schaltungsanordnung auch eine Bewegung in einer dritten Achse geregelt werden kann.
Darüber hinaus körne η statt der linearen Interpolation für jedes Segment einer generellen Kontur auch komplexere oder
gekrümmte Segmente erzeugt werden.
- Patentansprüche -
209825/0604
Claims (1)
- , 51 -PATENTANSPRÜCHE1. Schaltungsanordnung zur Regelung der Bewegung eines längs eines Weges laufenden Elements, mit ihr zugeführter Eingangsinformation, unter deren Einfluß das geregelte Element eine entsprechende Bewegung ausfuhrt, und mit einr Geschwindigkeits-Steueranordnung zur Erzeugung eines Geschwindigkeits-Ausgangssignals, das die Bewegung des geregelten Elementes bestimmt,gekennzeichnet durch eine auf die Bewegung des geregelten Elementes ansprechende RUckkopplu» ngsanordnung, durch eine Anordnung zur Beschleunigung des geregelten Elements durch Vergrößerung des Geschwindigkeits-Ausgangssignals der Geschwindigkeits-Steueranordnung, und durch eine auf die Rückkopplungsanordnung ansprechende Anordnung in der Beschleungigungsanordnung zur Vergrößerung des Geschwindigkeits-Ausgangssignals als Funktion des Ansprechens des geregelten Elementes auf das Geschwindigkeits-Ausgangssignal.2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Vergrößerung des Geschwindigkeits-Ausgangssignals einen digitalen Differentialanalysator enthält, der Information erhält, die von der RUckkopplungsanordnung bezogen auf die tatsächliche Bewegung des geregelten Elementes bestimmt ist, und als Funktion davon eine überlauffrequenz liefert, durch die das Geschwindigkeits-Ausgangssignal zwecks angepaßter Erhöhung bestimmt wird.- 52 ~3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Aufnahme einer einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit entsprechenden Information, eine Anordnung zur Feststellung, wann das Geschwindigkeits-Ausgangssignal dieser Vorschubgeschwindigkeit entspricht und zur Aufrechterhaltung dieser Ge-•chwindigkeits-Ausgangssignale fUr einen vorgegebenen Teil der Bewegung des geregelten Elementes und durch eine Anordnung zur Verminderung des Geschwindigkeits-Ausgangssignals gegen Ende der Bewegung als Funktion des in der Bewegung verbleibenden Positionsfehlers, der durch die Rückkopplungsanordnung in Verbindung mit der Eingangsinformation angegeben wird.4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Verminderung des Geschwindigkeits-Ausgangssignals gegen Ende der Bewegung eine Einrichtung zur Einspeisung von auf den verbleibenden Positionsfehler bezogener Information in einen weiteren digitalen Differentialanalysator (116, 120,122) enthalt, so daß der Differentialanalysator eine sich verringernde Überlauffrequenz liefert, welche das Geschwindigkeits-Ausgangssignal verkleinert.5. Schaltungsanordnung nach ei nem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Feststellanordnung zur Feststellung, ob eine Beschleunigung eine Bewegung erzeugt, die etwa gleich der ist, bei der eine Abbremsung exiorderlich- 53 -209825 /QSOA2U2848■ - 53 -ist, und durch »in· Anordnung zur unmittelbaren Verhinderung der Frequenz des Geschwindigkeits-Steuersignals zwecks Abbreesung.6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Differentialanalysator die Anordnung zur Vergrößerung des Geschwindigkeits-Ausgangssignals uafaßt.7. Schaltungsanordnung nach einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeits-Steueranordnung einen getrennten Differentialanalysator umfaßt.8. Schaltungsanordnung nach eine« der Ansprüche 1 bis 7, ■it einer Anzeige fUr Segraenteneingangsinformationen,welche ein Maß fUr eine Kontur sind, gekennzeichnet durch eine Registeranordnung zur Aufnahae der Eingangsinforaationen in digitaler For« und Speicherung von Positionsinfonation in wenigstens zwei Koordinatenachsen, und durch eine Kathedenstrahl-SpeicherrÖhre »it Ablenkreinrichtungenwelche zur halbpersanenten Anzeige der Kontur «it den WPositionsinfoCTMtionen gespeist sind.9. Schaltungsanordnung nach einen der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeits-Steueranordnung an die Registeranordnung angekoppelt ist, und daß das Ausgangssignal der Geschwindigkeits-Steueranordnung zur Ergänzung der Positionsinformation auf die Registeranordnung gekoppelt ist.- 54 -209825/0l>042U2848- Sk-10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 1J, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlspeicherröhre über Digital-Anal-ogkonverter an der Teilung der Registeranordnung zur Speicherung der Positionsinformation angekoppelt ist.11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis Iu, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeits-Steueranordnung t) r jede Koordinatenachse einen üifferential-cnalysator aufweist, die jweils ein Register enthalten, dem Positionsfehlerinformation wiederholt zugeführt wird, und daß die impulsförmigen Ausgangssignale der Differentialanalysatoren durch den überlauf der Register ge- >en sind.12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahl-Anzeigerühre einen bistabilen Speicherschirm aufweist, daß die Ablenkeinrichtungen zur Ablenkung eines Elektronenstrahls an die digitalen Analogkonverter angekoppelt sind, und daß die Kathodenstrahl-Speicherröhre mit Flut-Elektronenkanonen versehen ist, welche air Aufrechterhaltung der durch den Elektronenstrahl geschriebenen Anzeige von Kontursegmenten auf dem Speicherschirm dienen.13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprßche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Registeranordnung zur Aufnahme der Eingangsinformation und Speicherung von Positionsinformationen an ihrem Ausgang eine digitale Positionsfehlerinformatin in wenigstens zwei Koordinatenachsen zwischen der Eingangsinformation und der tatsäch-209825/060i2H28A8lichen Positiondes geregelten Elementes liefert, Haß die durch die Registeranordnung angesteuerten Dirferentialanalysatoren auf eine Vorschubvorgabe ansprechen und impulsförmige Ausgangssignale in zwei ,--icWsen mit Frequenzen liefern, welche proportional zur Vorschubvorgabe sind und deren Verhältnis durch den Hositionsfehler in den beiden Achsen bestimmt ist, daß die digitale, auf die Ausgangssignale der Differentialanalysatoren ansprechende Servoanordnung und durch diese angesteuerte Positionseinstellnotoren zur geregelten Bewegung des Elementes vorgesehen sind, und daß eine von der Bewegung des geregelten Lieuent.es betätigte Rückkopplungseinrichtung Rückkopplungsinformation liefert, welche zur Ergänzung der Speicherinhalte der Registeranordnung zur Verkleinerung der Fehlerinformation auf die Registeranordnung gegeben wird.14. Schaltungsanordnung nach einen: der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine auf eine vorgegebene kleine Fehlerinformation von der Registeranordnung ansprechende Einrichtung zur Abschaltung der Differentialanalysatoren, und Erhaltung einer erreichten Position durch die digitale A Servoanordnung.15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungscinrichtuncj als mechanischer Wandler ausgebildet ist, der ein impulsform! ge s Ausgangssignal mit einer der Bewegung des geregelten Elementes entsprechenden Frequenz liefert.- 56 -209825/06Oi2U28A816. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere üifferentialanalysator zwecks Vorschubvorgabe auf eine vorgegebene Vorschubinformation anspricht, wobei die Vorschubsteuerung digital gesteuert und als Funktion der gewünschten Beschleunigung und Abbremsung variabel ist.17. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis Ιό, ββ-dv* gekennzeichnet durch einen Konverter zur Überführung von Binärinformation in binär-codierte Dezimalinformation mit folgenden Merkmalen:ein Schieberegister mit mehreren als Vierzifferndekaden ausgelegten Stufen, eine Einrichtung zur Verschiebung von Information durch das Register, einer Einrichtung zur Rückführung von an einem Ende des Registers ausgespeister Information auf das andere Ende des Registers, eine Einrichtung zur zeitlich serienmäßigen Abfragung der Informations -dekaden zur Prüfung der Nichtübereinstimraunj mit der gewünschten Codeform in jeder Dekade, eine Einrich- ^ tuna zur Korrektur oder Information in den Dekaden durch Einspeisung eines Korrekturfaktors im Falle der Nichtübereinstimmung und eine Einrichtung zur zusätzlichen Verschiebung des Inhalts des Schieberegisters fUr eine weitere' Abfragung und Korrektur in bezug auf weitere verschobeno Dekaden-Informationskombinationen.ltf. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung eines Eins-Bits in dem Speicherplatz höchster ürdnung der Dekade geringster Ordnung und durci. eine einrichtung zur Subtraktion der Zahl 3 vom Inhalt dieser Dekade zv.'-icks209825/0S(H2M2848Erzeugung des Korrekturfaktors bei Umwandlung von binärcodierten Deziraalinformation in Binärinformation.19. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 1ΰ, gekennzeichnet durch eine einrichtung zur Feststellung von den Zahlen 5 bis 9 gleichen Informationsinhalts in der Dekade höchster Ordnung des Schieberegisters/ welche binäre Information enthalten kann, und durch eine Einrichtung zur Addition der Zahl 3 in diese Dekade bei Umwandlung von binärer Information in binär-codierte Üeziinalinformation209825/0604
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