DE2365237A1 - Automatische steuerungseinrichtung - Google Patents

Description

Dipi.-ing. H. Seiler

81371

PATENTANWÄLTE
Dipi.-ing. J.Pfenning Dipi.-Phys. K. H. Meinig

1 Berün 19

Oldenburgallee 1O Tel. O3O/3O4 55 21 /22

Drahtwort: Seilwehrpatent

Postscheckkonto: Berlin-West 5Q38-1O2

28. Dezember 197 3 Me/Cw

THOMAS RYDER & SON LIMITED
Turner Bridge Works
Bolton, Lancashire,
BLl 2TS, England

Automatische Steuerungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf automatische Steuerungseinrichtungen für zeitliche Folgeschaltungen.

Zeitfolgesteuerungen für Maschinen oder entsprechende Anlagen

ι erfolgen grundsätzlich über eine bestimmte Folge von Ausgangs-

j Signalen einer geeigenten Steuerungseinrichtung zufolge gege-

bener Eingangssignale, die das Ergebnis der von einem Steu-i

; ersystem abgegebenen Informationen sein können und die den

i -.

Zustand der Maschine oder einer Anlage, etwa bezüglich der

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**"" C. ^w=m

Stromzufuhr, bes.timmen. Die Steuerung-von Werkzeugmaschinen erfolgt beispielsweise mittels Eingangssignalen, von denen das erste im allgemeinen'durch Schalter- oder Druckknopfbetätigung gegeben wird, während eine zweite Signalart etwa durch Begrenzungsschalter ausgelöst werden kann«, Die Ausgangssignale werden, falls erforderlich nach Verstärkung, dazu verwendet, Relais, Kontaktgeber, Ventile-oder dgl«, zu schalten, mittels welcher die Maschinenfunktionen ausgeführt werden. Alle in dem Folgesteuersystem vorliegenden j Vorrichtungen sind im wesentlichen so ausgelegt, daß sie i

j entweder ein- oder abgeschaltet werden müssen, wobei die Eingangs- und Ausgangssignale binär und/oder digital sein können und hierbei entweder den jeweils vorliegenden oder den gewünschten Zustand eines bestimmten Eingangs oder Ausganges an Informationsinhalt aufweisen.

Steuereinrichtungen für jeweils spezielle Anlagen und Einrichtungen wurden bisher über Relaisschaltungen verwirklicht, wobei viele derartige Relaisanordnungen in fester, weitgehend unveränderlicher und komplexer Bauweise vorliegen=, Da diese speziellen Schaltungsanordnungen immer nur für einen bestimmten Haschinentyp oder eine entsprech ende Anlage zu verwenden sind und Änderungen im Arbeitsablauf nur möglich sind₃ wann die Verdrahtung umgestellt wird oder t-jenn der gesamte Schaltungsaufbau eine entsprechende Änderung erfährt, sind sie nachteilige

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Für den Fall, daß die Schaltlogik der Anlage besonders •komplex ist, ist es möglich, einen Rechner mit zugehörigem Speicher zu verwenden. Derartige Anordnungen ermöglichen eine flexible Arbeitsweise, auch dann, wenn Relaisschaltungen über den Rechner zu steuern sind, sie sind andererseits jedoch auch relativ teuer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine relativ einfache und vielseitig einsetzbare automatische Steuereinrichtung zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer automatischen Steuerung mit logischen Schaltkreisen ausgegangen, die sich in ihrer elektronischen Arbeitsweise zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen der Boolschen Algebra bedient, wobei EIe- · mente für die Aufnahme der jeweils vorliegenden Eingangsbedingungen in elektrischer Form,, Elemente für die 'Ober—-führung der anfallenden Ausgangssignale in mechanische oder jeweils anderweitig geforderte Form und Organe vorhanden sindj zu denen Leitungsgatter oder Matrixanordnungen für die Impulsverarbeitung gehören, in denen ausgewählte Kreusungs-

punkte für die Programmierung miteinander verbunden sind, j wobei es sich um einpolare Leitungs- und Vorrichtungsalemente handelt, Vorzugsweise bestehen die einpolaren Leitungs- ^>l elemente aus Dioden, welche logische Schaltfunktionen

. ■ i

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übernehmen können. .

Das erfindungsgemäß ausgebildete Steuersystem stellt eine relativ preiswerte, flexibel programmierbare Einrichtung dar, die die bisher bekannten üblichen Relaiseinrichtungen insbesondere dort ersetzt, wo bisher komplexe logische Schaltungsaufbauten, bei denen sich der Einsatz eines Komputer kaum lohnte, erforderlich waren. Wenn man ein bestimmtes Standardprogramm der Folgesteuerung für eine Maschine oder eine entsprechende Anlage bezüglich ihrer Kapazität oder dgl. variieren will, so ist das mit den festverdrahteten Schaltungen nicht möglich, es bedarf vielmehr für die Modifikation physi-

Komputern kalischer Größen bestimmter Programmierungsverfahren, die bei zur "soft-ware" gehören. Die Änderung der Einstellung einer Maschine kann beispielsweise in der Verkürzung der Zuführungszeiten, in geringerer Erreger- und/oder Betätigungszeit pro gesteuerter Maschine, in der Reduzierung der Zusatzmaterialien und.Vereinfachung sowie Beschleunigung der Wartungs- und Ausfallzeiten und schließlich der Störungssuche begründet liegen. Ein System, welches die Einstellung, etwa der genannten oder anderer Parameter, zuläßt, kann dann eine entsprechende Umprogrammierung erfahren, insbesondere auch dann, wenn die erforderliche oder gewünschte Steuereinheit für eine andere, unterschiedliche Maschine Anwendung finden soll.

Steuereinrichtungen der hier interessierenden Art unterteilen

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sich in zwei grundlegende Abschnitte, nämlich einen Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt, von denen jeder eine programmierbare Diodenmatrix enthält. In den EingangsSektionen finden UND-Verknüpfungen Anwendung, die intermittierende Signale vorgeben, die ihrerseits in Wechselwirkung mit ODER—Verknüpfungen im Ausgangsabschnitt treten, in dem die erforderlichen Ausgangssignale erzeugt werden.

So können beispielsweise in Übereinstimmung mit der Erfindung Hilfsmittel vorgegeben werden, deren elektrische Signalbedingur gen logischen Verknüpfungen nach der Boolschen Algebra folgen, und zwar entsprechend der Formel:

R = Q. + Q₀ + Q, . . . + Q I 2 J m

Hierbei kann ein ODER-Element m Bedingungen unterworfen sein, wobei wiederum jeder term Q selbst eine UND-Verknüpfung einer· Mehrzahl von Komponenten darstellt, so daß sich für Q ergibt:

R ist ein Ausgangssignal des Systems und jede P-Komponente ist ein Eingangssignal.

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— b —

Das erfindungsgemäße System kann mit χ Eingangskanälen (P) versehen sein, y UND-Kombinationen (Q) besitzen und sich durch ζ Ausgangskanäle (R) kennzeichnen. Hierbei können χ, γ und z, soweit wünschenswert, unabhängig voneinander gewählt werden.

Bin derartiges Hilfsmittel macht es für eine standardisierte [ Einheit möglich, mit einer gegebenen Kapazität an Bedingungen j für χ, γ und ζ beliebige Variationsmoglichkeiten·für festzusetzende Programme in irgendeiner logischen Verknüpfung

j auszuführen, ohne daß irgendein Umstecken der Verdrahtung oder irgendwelche andere Änderungen physikalischer Art innerhalb der Schaltung notwendig werden. Jede Bedingung Q läßt sich in einer UND-Verknüpfung in irgendeiner Kombination der Impulse P festlegen und jeder Ausgang R kann eine ODER-Verknüpfung in einer Kombination der UND-Bedingungen Q sein. Falls gewünscht, kann darüber hinaus ein Ausgangssignal als Eingangsinformation benutzt werden, und hierdurch weitere Kombinationen erhalten werden oder es kann hierdurch eine Haltebedingung vorgegeben werden, d. h. die Signalinformation entsprechend festgehalten werden, und zwar in Analogie zu der Verwendung eines Dauerkontaktes eines Relais.

Zusammen mit den bekannten Hilfsmitteln zur Vorgabe von Eingangssignalen in elektrischer Form und der Benutzung oder

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Verstärkung elektrischer Ausgangssignale zur Steuerung von mechanischen Bewegungen usw. kann erfindungsgemäß ein System

' zur Anwendung gebracht werden, welches eine Vielzahl von

ι Steuerfunktionen zu übernehmen in der Lage ist, so beispiels— ! weise die Steuerung von Werkzeugmaschinen, Förderorganen und dgl. mehr. ■

Wie oben erwähnt, setzt sich das System grundsätzlich aus zwei Abschnitten, nämlich einem Eingangsteil, in welchem.die Signale P UND-Verknüpfungen unterliegen und intermittierende Signale Q erzeugt werden und einem Ausgangsabschnitt zusam-

men, in welchem die Signale Q ODER-Verknüpfungen unterliegen ■ und die Ausgangssignale R entstehen. ■

Jeder der Abschnitte verwendet eine programmierbare Diodenmatrix, beispielsweise in Verbindung mit einer stöpselbaren Schalttafel mit horizontalen und vertikalen Verdrahtungsrei-

! hen, von denen in den Reihen und Zeilen eine hinter der

anderen liegt, so daß über Stöpselverbindungen jegliche gewünschte Zwischenverbindungen hergestellt werden können. Bekanntlich können bei der Verwendung von Stöpselkontakten, die Dioden beinhalten, verschiedene Reihen.eine Zeile oder umgekehrt mit Informationen speisen, ohne daß eine Verbindung zwischen den Reihen oder Zeilen hergestellt werden muß. Der Vorgang des Stöpseins für die gewünschte, Zwischenverbindung

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stellt die Programmierung der Matrix dar.

Eine andere Möglichkeit für die Realisierung einer programmierbaren Matrix ist ein Gitteraufbau an Leitungselementen mit einem Diodenpaar, wdches in Reihe geschaltet ist, und zwar so, daß ihre Anoden miteinander verbunden sind, für jede Richtung. Wenn ein Strom angelegt wird, kann dieser bei einer derartigen Schaltung nicht fließen, es ist jedoch möglich, Querverbindungen des Leitungsgitteraufbaues so zu programmieren, daß bei Anlegung einer die Sperrspannung übersteigenden Spannung eine gewünschte Arbeitsrichtung vorgebbar ist, wobei über einen Strombegrenzungswiderstand zu der ausgewählten H-V-Verbindung die blockierende Wirkung einer betreffenden Diode aufgehoben werden kann. Bei geeigneter Materialwahl, Spannung und Strom kann das Durchschalten der Diode einen permanenten Kurzschlußstromkreis vorgeben, der dann wiederum zur Ausbildung der gewünschten Arbeitsverbindung führt. Diese Realisierungsmöglichkeit ist besonders für integrierte Schaltkreise geeignet.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen in beispielsweiser Ausführungsform weiter verdeutlicht werden. Es bedeutet:

Fig. 1 ein schematisches Schaltdiagramm eines Teiles der Matrix des Eingangsabschnittes,

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Fig. 2 eine schematische Diagrammwiedergabe eines Abschnittes etwa einer Zwischenfläche des Schaltungsaufbaues für den Eingangsabschnitt von Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltdiagramm zweier dem Eingang zugeordneten

in
Abschnitte der Fig. 2 gezeigten Art zur Vorgabe

en einer Zwxschenverblockung bzw. Verbindung zwischen

zwei Eingangssignalen,

Fig. 4 ein schematisches Diagramm eines Teiles d,er Matrix des Ausgangsabschnittes,

Fig. 5 eine Diagrammdarstellung eines Steuersystems mit Eingangs- und Ausgangsabschnitten, die mittels entsprechender Zwischenabschnitte miteinander verbunden sind,

Fig. 6 die schematische Darstellung eines Schaltdiagramms eines geeigneten eingangsseitigen Zwischenabschnittes

Fig. 7 ein schematisches Schaltdiagramm eines Inverterkanales, der für einen Zwischenabschnitt zwischen den Matrizen geeignet ist,

Fig. 8 einen schematischen Schaltkreis eines Relais-Ausgangskanales als Beispiel für ein Ausgangselement

^und · - 10 -

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Pig. 9 die schematische Darstellung eines Schaltkreises einer Rückkopplungsverbindung. ■

Fig. 1 zeigt den Teil einer Matrix mit reihenweisen Verdrahtungen H , H , . . . usw. und zeilenweisen Verdrahtungen V-, Vp, . . . usw. Fünf der Zwischenabschnitte sind in der dargestellten Weise mit Dioden programmiert, deren Polarisation jeweils von einer Reihe zur Zeile geht. So kann beispielsweise von den Reihen H und H eine Speisung der Zeile V erfolgen. Die Darstellung entspricht dem Eingangsabschnitt der Matrix bzw. der Programmiereinrichtung.

Den Reihen der Matrix des Eingangsabschnittes werden externe Impulssignale über geeignete Zwischenabschnitte des Schaltungsaufbaues, etwa Grenzschichtkreise,zugeführt, wobei diese Signale sich auf einem geeigneten Logikpegel befinden. Die Grenzschicht bzw. ein entsprechender Abschnitt (interface) bewirkt darüber hinaus eine Invertierung der Information bzw. des Signals, so daß für den Fall, daß ein Eingangssignal P tatsächlich in der geeigneten Weise vorliegt, die entsprechende Reihenverdrahtung H sich in positiven Logikbezug auf "low" befindet.

Eine spezielle einzelne Zeile V, befindet' sich jedoch nur dann im Zustand "low", wenn sich alle Reihen, mit' der sie über Dioden verbunden ist, im gleichen Zustand befinden,

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d. h., wenn alle korrespondierenden Eingänge P "true" sind und das Signal V die komplementäre UND-Verknüpfung darstellt oder auch eine NAND-Verknüpfung der Eingänge Pi

Um die Flexibilität des Systems zu vergrößern, ist es angebracht, jeden Eingangsabschnitt (gezeigt bei A in Fig. 2) mit zwei externen Eingangsteilen zu versehen, die so beschaffen sind, daß das Signal H zu der Verdrahtung die Ergänzung, d. h. das Komplement von X. Y ist, wobei dann ein Signal V sich in einer NAND-Verknüpfung der Reihen dieser Terme P = X. Y darstellt.

Wenn ein externes Schaltelement zwischen einen Gleichstromeingang der Zuführung T und den Eingang X geschaltet ist, und zwar ohne Kopplung an den Eingang Y, dann ist P=X, wobei das tatsächliche Vorhandensein yon P (P "true" dem geschlossenen Schalter entspricht. Wenn X mit dem Anschluß T verbunden ist und der Schalter mit Y, dann ergibt sich für P=Y, wobei P =true" dem Offenzustand des Schalters entspricht.

Auf diese Weise können die logischen Betätigungen irgendeines Wahrnehmungsorganes und/oder eines Vorzeichens für jeden normalerweise offenen oder normalerweise geschlossenen Kontakt, wie bei den bekannten Einrichtungen,

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erhalten werden. Des weiteren können sowohl X- als auch •Y-Verbindungen verwendet werden und Zwischenverbindungen von zwei externen Signalen hergestellt werden, ohne daß es erforderlich ist, die Programmierung derartiger Verbindungen aber auch Verblockungen auf der Matrix selbst vorzunehmen. Eine typische Anwendung der Schaltung ist die in Fig. 3 gezeigte für "Auf" und "Ab" Steuerknöpfe, um ein Ansprechen zu verhindern, wenn beide Knöpfe gleichzeitig betätigt werden, d. h. Signale H und H, gegeben werden.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, entspricht die Zahl X der ho—

\ , rizontalen Verdrahtungen H der Anzahl der Eingangskanäle, die vorgesehen sind, und die'Zahl γ der vertikalen Verdrahtungen V der Zahl der NAND-Bedingungen, die möglich sind.

Um das UND-Signal zu erzeugen, ist für jedes Signal V, einer-vertikalen Verdrahtung ein Inverter vorgesehen, wobei der Ausgang durch U dargestellt ist und die UND-Information der P-Signale durch Programmierung der V,

Jc

Zeilen des Eingangsabschnittes ausgewählt sind.

Die.Q Signale werden auf eine Reihe der Verdrahtungen, und zwar im allgemeinen auf den Vertikalen der für den Ausgangsabschnitt zuständigen Matrix, wie Fig. 4 zeigt, gegeben,

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wobei die geforderte Zahl der Verdrahtungen hier γ sein soll. In dieser Matrix gehen die Signale von den Zeilen aus, wobei die Polarisierung der Dioden von den Zeilen zu den Reihen in der dargestellten Weise ausgeführt ist.

Wenn sich irgendein Q Signal im Zustand "high" befindet, dann ruft dieses eine entsprechende Information "high" auf irgendeinem oder jedem horizontalen Draht J. hervor, mit welchem jeweils eine Diode verbunden ist, und zwar unabhängig von dem Zustand der anderen Q Signale, welche mit derselben Verdrahtung J in Verbindung stehen. Somit stellen die J. Signale die ODER-Verknüpfungen der ausgewählten Signale Q dar.

Die Signale J sind somit bezüglich der Logikschaltung äquivalent den jeweils geforderten Ausgangssignalen R, wobei jedes Signal J einem geeigneten Verstärker und, wie aus den Zeichnungen ersichtlich, Zwischenabschnitten, beispielsweise Grenzflächen, zugeführt wird, um es für Steuerzwecke verwendbar zu machen. So kann beispielsweise das J Signal verstärkt werden, um ein Rela-is zu steuern oder auch eine Schaltvorrichtung nach der Festverdrahtungstechnik auslösen.

Fig. 5 zeigt schematisch ein vervollständigtes Steuersystem. Die H Verdrahtungen der Matrix I liegen an Klemmen, denen

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die Eingangssignale von dem Zwischenabschnitt I zugeführt werden, deren Eingänge sowohl die direkten als auch invertierten Signale aufzunehmen in der Lage sind. Die V Verdrahtungen der Matrix I führen die Informationen den Q Verdrahtungen der Matrix II über einen Zwischenabs.chnitt II bzw. eine entsprechende Grenzschicht zu. Die J Verdrahtungeh der Matrix II speisen die Ausgangsleitungen über den Zwischenabschnitt III.

Bei physikalischer bzw. galvanischer Verbindung des Kontaktes eines Ausgangsrelais mit einem Eingang des Systems kann eine relativ komplexe Logikkombination der Eingangssignale als eine Komponente in der Erzeugung einer anderen Kombination vorgegeben werden.. Alternativ hierzu ist es möglich, eine Rückkoppelungsverbindung dazu zu verwenden, den etwa durch einen Knopfdruck gegebenen kurzen Impuls zeitlich festzuhalten,, d_o h., einen Impuls in einen Lang-

zeitimpuls zu überführen, um damit einen Motor zu starten un<j3 für eine bestimmte Zeit in Erregung zu halten und ihn I gleichfalls durch Knopfdruck unmittelbar abzuschalten.

Um die externen Verbindungen auf einem Minimum zu halten, ist es angezeigt, eine Mehrzahl von internen Rückkopplungsverbindungen von den Ausgängen zu den Eingängen herzustellen, welche dann für eine gewünschte Programmierung der

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Matrizen verwendet werden können. So können beispielsweise 30 % der Ausgangskanäle J in dieser Weise angeschlossen werden, wobei die entsprechenden Signale einigen der H Verdrahtungen zugeführt werden, die dann für externe Eingänge nicht verwendbar sind.

Es ist für solche internen' Rückkopplungsverbindungen nicht nö.tig, sie über die normalen Ausgangs— und Eingangszwischenabschnitte laufen zu lassen, wobei jedoch direkte Verbindungen einer J Verdrahtung zu einer H Verdrahtung vorzugsweise zu vermeiden sind. Dieses schon deshalb, weil das Ansprechen eines Haltekreises, der mit derartigen Verbindungen arbeitet, unnötigerweise schnell erfolgen würde und der jeweilige Zustand sich bei Auftreten eines kurzen Interferenzimpulses unerwünscht verändern würde.

Aus diesem Grund werden interne Rückkopplungsverbindungen vorzugsweise über Kreise hergestellt, die Verzögerungen einleiten bzw. denen solche vorgelagert sind. Zusätzlich können derartige Kreise beide Signalvorzeichen liefern, die .dann getrennt auf H Verdrahtungen gegeben werden können, um die Flexibilität der Schaltung zu vergrößern.

Die verwendeten Kreise besitzen einjustierbare Verzögerungen, so daß die Rückschlußverbindungen des weiteren auch für Zeitfunktionszwecke verwendbar sind.

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Es soll hervorgehoben werden, daß die Funktionen der horizontalen und vertikalen Matrixreihen miteinander' vertauscht werden können und daß positive und negative Logikkreise zum Einsatz bringbar sind.

Wenn jedoch ein Schaltbord, welches beispielsweise durch Stopselbetätigung programmierbar ist, zum Einsatz kommt, dann ist es vorteilhaft, die V und Q Signale auf die Zeilen beider Abschnitte zu geben_s da diese so angeordnet sind₅ daß eine über der anderen liegt oder aber auch auf die Reihen, wenn eine gegenseitige seitliche Anordnung vorliegt. j Beide Abschnitt^ können dann physikalisch bzw, galvanisch !

j miteinander verbunden werden« ■

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung J

j sind die V und Q Verdrahtungen in einer Richtung liegend, ! außerhalb der äußeren Abschnitte der H oder J Verdrahtungen angeordnet, so daß die Verbindungen zu Inverterkreisen direkt durch Stöpselung in die äußeren Abschnitte der V und J Verdrahtungen herstellbar sind. Dieser Aufbau ist besonders vorteilhaft, wenn es sich bei den Schaltkreisen um gedruckte Leiterplatten handelt, welche unmittelbar die erforderlichen Stöpselelemente oder entsprechende Organe aufnehmen können. Nachfolgend werden Beispiele für die Schaltkreise angeführt, die zwischen Eingang und Ausgang und jeweiliger Matrix als Inverser- und Rückkopplungsverbindungen Anwendung finden und die oben als Grenzschichten

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oder Abschnitte bezeichnet sind. Diese Schaltkreise verwenden NPN-Transistoren, sie können jedoch auch mit anderen schaltenden Organen oder Vorrichtungen oder auch bei entgegengesetzter Polarität und entsprechender Schaltung betrieben werden.

Fig„ 6 zeigt einen Eingangskanal bzw« einen entsprechenden Zwischenabschnitt, der mit A von Fig. 2 übereinstimmt. Die Zuführung für den Eingang befindet sich bei dem Punkt T. Im Ausführungsbeispiel' findet eine Gleichstromquelle Anwendung!, die direkt an X oder Y liegt, wobei jedoch auch eine Wechsel-i Stromquelle Anwendung finden kann, wenn ein Gleichrichter oder dgl. zwischengeschaltet wird. Die Spannungszuführung ist vorteilhafterweise groß genug, sie liegt im Ausführungsbeispiel etwa bei 24 Volt oder mehr, um bei den Schaltungen auftretende Probleme innerhalb der Eingangsvorrichtungen.zwischen den Punkten T und X oder Y auf ein Minimum herabzusetzen.

Unter der Annahme, daß zunächst keine Eingangsinformation zu Y führt und der Transistor 3 gesperrt ist, stellt sein Kollektorkreis einen offenen Kreis dar. Bei dem Nichtvorliegen einer Einganginformation bei X ist der Transistor 7 in gleich Weise gesperrt und der Anschluß H befindet sich auf dem Wert "high". Wenn nunmehr bei X die Spannung auf T ansteigt, dann wird der Transistor 7 leitend und H geht in den Zustand

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"low" über« Die Widerstandswerte der-Widerstände_4 und 5 sind so gewählt,, daß sich geeignete Betriebsbedingungen für den Transistor 7 einstellen lassen. Der Widerstand 6 gibt einen Strom vor, welcher von H in den Zustand "high" gebracht werden kann, ohne daß es zu einem merklichen Spannungsabfall kommt,, Damit ist eine Vergrößerung der Stromkapazität bei Einschaltung der Emitterstrecke zwischen dem Kollektor des Transistors 7 und dem Anschluß H möglich, do h., es ergibt sich eine entsprechende Verstärkung»

j ;

; Die Widerstände 1 und 2 sind entsprechend den Widerständen '

; 4 und 5 bemessen und ein Eingangssignal von T zu Y erdet | den Transistor 3 und schafft einen Nebenschluß des Basis- : stromes zum Transistor 7, so daß dieser wieder in die

Sperrstellung übergehto Der Transistor 7 wird jedoch leitend, ■ wenn ein Eingang an X und keiner a-n Y liegt, wobei das Signal bei H die Ergänzung zu X₀ Y darstellt, und somit die Verbindung zu einer der H-Verdrahtungen von Fig. 1 ermöglicht«,

Fig* 7 z^eigt einen Inverterkreis_o Die Eingangswiderstände S und 9 sind so ausgewählt, daß sie entsprechende Betriebsbedingungen für den Transistor 11 vorgeben_s wobei sie das Schalten des Transistors sowohl in die Sperrstellung als auch in die leitende Stellung annähernd in der Mitte zwischen den Spannungswerten "high" und "low" bei -V ermöglichen, um

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Interferenzen und dgl. Störungen auf einem Minimum zu halten. Der Widerstand 10 ist entsprechend für 6 von Fig. 6 ausgewählt. Der Ausgang Q ist bezüglich V invertiert und geeignet für die Verbindung zu einer Q Leitung von-Fig. 4.

Fig. 8 zeigt einen Relaisausgangskanalkreis. Die Relaisspule 17 ist mit einer Umkehrdiode 16 in der dargestellten Weise versehen,und sie liegt im Emitterkreis des Transistors 18. Die Basis dieses Transistors liegt wiederum in einem Emitterkreis eines Transistors 13, der von einer Y Verdrahtung in Fig. 4 gespeist wird. Die Widerstände 12 und 15 liegen im Nebenschluß und der Widerstand 14 begrenzt den Basisstrom des Transistors 18. Fig. 8 stellt nur ein Ausfüh rangsbeispiel für einen Ausgangsabschnitt dar.

Fig«, 9 zeigt eine Rückkopp lungs verb indung, die gleichfalls j über eine Verdrahtung Y gespeist wird» Das Rechteck 27 j repräsentiert einen Triggerkreis, etwa einen Schmitt-Trigger!, dessen Ausgang K bei einem vorbestimmten Wert der Eingangs- !

! spannung schaltet, und zwar über den Kondensator 26. Der Kondensator wird über den "Widerstand 2 3 und den Widerstand 24 aufgeladen oder auch entladen über den Widerstand 24,, zufolge Durchschaltens des Transistors 25, wobei dieser

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entweder in der Sperrstellung oder leitend sein kann. 'Der Eingangskreis des Transistors 25 entspricht demjenigen von Fig. 7.

Unter der Annahme, daß J auf "low" liegt, wird der Kondensator 26 aufgeladen und. K befindet sich auf "high". Dann, wenn J auf den Zustand "high" umschaltet, beginnt sich der Kondensator 26 zu entladen, jedoch erst nach einer Verzögerung, wobei der Eingang des "Triggerkreises 27 auf einen Wert abfällt, der nötig ist, um die Schaltung K auf "low" zu bewirken. Eine entsprechende Verzögerung ergibt sich auch zu J nach der wieder auf "high" geschalter wird. Die jeweiligen Verzögerungen werden durch die Kapazität des Kondensators 26 bestimmt sowie auch durch die Werte der Widerstände 23 und 24 und den Schaltpegel des Triggerstromkreises 27 c

In Fig. 9 ist der Ausgang K mit der Verzögerungsmöglichkeit dargestellt, er ist die Invertierung von"J. Der Transistor 30 invertiert dieses Signal wider und erzeugt ein entsprechendes Ausgangssignal. Die Signale K und K stehen im Zusammenhang mit der H Verdrahtung, wobei der Logikausgang J als Eingangssignal Anwendung finden kann.

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Claims (14)

1. Patentansprüche

   ί 1.^Automatische Steuereinrichtung für die Folgeschaltung logischer Schaltvorgänge nach der Boolschen Algebra mit elektrisch verarbeitbaren Eingangs- und Ausgangssignalen, gekennzeichnet durch Mittel für die Vorgabe von Eingangsbedingungen in.elektrischer Form und Mittel für die Überführung der Ausgangssignale in mechanische oder eine andere gewünschte Form, wobei ein Verdrahtungsgitter in 'Matrixanordnung im Eingangs- und Ausgangsabschnitt der logischen Schaltung, in der ausgewählte Punkte der Querverdrahtungen für Programmierungszwecke miteinander verbunden sind, vorgesehen ist und wobei die Verbindung über einpolare Leitungselemente herstellbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einpolaren Leitungselemente Dioden sind, welche logische Schaltfunktionen übernehmen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die

   Anordnung einen Eingangsabschnitt, der einen Ausgangs— I

   ι abschnitt speist, aufweist, und daß jeder Abschnitt eine

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   - 22 programmierbare Diodenmatrix besitzt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsabschnitt UND-Verknüpfungen und der Ausgangsabschnitt ODER-Funktionen aufweist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Eingang und Ausgangsabschnitte miteinander über Zwischenabschnitte mit Inverterkanälen verbunden sind«,
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5_? dadurch gekennzeichnet,

   daß der Eingang zu dem Leitergitter oder der Matrixanordnung durch eine Exngangszv/ischenschicht bzw. einem entsprechenden Zwischenabschnitt führt, der in der Lage ist, direkte oder invertierte Eingangssignale anzunehmen. · ..
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eingangsseitige Zwischenabschnitt eine Querverbindung zwischen einer Mehrzahl von Eingangssignalen schafft.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Leitergitters oder der Matrixanordnung rückgekoppelt als Eingang zu dem Leitergitter oder ^! der Matrix geführt ist_o " ',

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9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkoppelung eine Verbindung vorgibt, die Selbsthaltefunktionen übernimmt bzw. eine Verlängerung der Information darstellt.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkopplungssignal verzögert oder. modifiziert wird, bevor es dem Eingang der Matrix oder dem Leitergitter zugeführt wird.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitergitter oder die Matrix als Stöpselbord ausgebildet ist, bei dem Dioden beaufschlagte Stöpsel oder dgl., mit denen das gewünschte Programm vorgebbar ist, verwendet werden.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß das Leitergitter oder die Matrixanordnung der Verdrahtungen zwei Rücken an Rücken liegende Dioden in jeder Zwischenverbindung besitzt und daß die Programmierung durch Anlegen einer Überspannung in gewünschter Richtung an ausgewählte Z\-iischenverbindungen zur Überwindung der Sperrwirfcung des Diodenpaares und Vorgab© der Leitfähigkeit an jeder derart ausgewählten Zwischenverbindung, erfolgt.

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13. 13. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß. zur Erleichterung des Signalflusses zwischen den Eingangs und Ausgangsabschnitten die Zuleitungsverdrahtungen des Eingangsabschnittes und diejenigen des Ausgangsabschni|ttes wenigstens in einer Richtung über die äußeren Endabschnitte der entsprechenden Querverbindungen hinausgeführt ! · sind, wobei die Verlängerungen als Stöpselverbindungs— elemente dienen.

    j
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 5 und 13, dadurch gekennzeichnet daß die invertierenden Zwischenabschnitte mit den genannten Ver ängerungen sowohl der Eingangs- als auch der Ausgangsübertragungsabschnitte verbunden sind.

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