DE3041133C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur adaptiven Steuerung einer Bearbeitungsmaschine, insbesondere Werkzeugmaschine, mit einem Leistungssensor zur Messung der von der Maschine verbrauchten elektrischen Antriebsleistung, mit einer Grenzwerteinstell- vorrichtung zur Abgabe eines ersten Grenzwertes für die Antriebsleistung, mit einer Vergleichsvorrichtung zum Vergleich der Ausgangssignale des Leistungssensors und der Grenzwerteinstellvorrichtung und zur Abgabe eines Ausgangssignals, wenn die Antriebsleistung den Grenzwert überschritten hat, und mit einer ein Totzeitglied enthaltenden Steuervorrichtung zum durch eine vorgegebene Verzögerungszeit verzögerten Erzeugen eines Arbeits- geschwindigkeitsänderungssignals zur Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine in Abhängigkeit vom jeweiligen Wert des Ausgangssignals der Vergleichsvorrichtung.

Damit knüpft die Erfindung an den Stand der Technik von Einrichtungen zur adaptiven Steuerung von Bearbeitungsmaschinen an, wie er beispielsweise aus der Zeitschrift "Steuerungstechnik", 1969, Nr. 6, Seiten 220 und 221 bekannt ist, die u. a. eine Zweipunkt- regelung mit Totzeit, also eine unstetige Regelung der Leistungsaufnahme des Schleifmotors einer Flachschleifmaschine beschreibt. Bei dieser Flachschleifmaschine wird die kontinuierliche Zustellbewegung des Schleifrades unterbrochen, wenn die während der Zustellbewegung ansteigende, vom Schleifmotor aufgenommene Leistung einen festgelegten Grenzwert für eine bestimmte Totzeit überschritten hat. Wenn die Motorleistung dann infolge des Schleifscheibenverschleißes wieder unter den Grenzwert absinkt, wird die Zustellbewegung erneut in Gang gesetzt. Die Motorleistung pendelt dabei wegen der Ab- und Zuschaltung der Zustellung so lange um den Grenzwert, bis der Gesamtbetrag der Zustellung erreicht ist.

Ein Nachteil dieser bekannten adaptiven Schleifmaschinensteuerung besteht darin, daß eine Anpassung an unterschiedliche Einsatzzwecke und Betriebsbedingungen nicht vorgenommen werden kann, da die Regelparameter, nämlich der Grenzwert für die Antriebsleistung und die Totzeit, fest vorgegeben sind. Diese Maschinensteuerung ist daher nur zum Einsatz bei einem bestimmten Maschinentyp geeignet.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten adaptiven Maschinensteuerung ist, daß mit ihr der mit konstanter Geschwindigkeit erfolgende Werkzeugvorschub (Zustellvorgang) lediglich aus- und eingeschaltet werden kann. Dies führt zu einem "Schaukeln" des Maschinenbetriebs, das den natürlichen Maschinenbetrieb und somit die Lebensdauer der Maschine beeinträchtigt.

Zum weiteren Stand der Technik wird beispielsweise auf die US-PS 40 31 368 verwiesen, aus der bereits eine adaptive Werkzeug- maschinensteuerung bekannt ist, mit der die Bearbeitungs- geschwindigkeit optimiert und gleichzeitig ein durch Überlastung bedingter Schaden an der Maschine vermieden werden kann. Bei dieser bekannten daptiven Steuerung werden jedoch eine Vielzahl unterschiedlicher Parameter mittels entsprechender Fühlervorrichtungen laufend überwacht und dazu benutzt, die Maschinenoperationen in komplizierter Abhängigkeit von den verschiedenen Parametern adaptiv zu steuern. Diese bekannte Steuerungseinrichtung erfordert somit einen relativ großen Aufwand.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steuerungseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die bei relativ einfachem Aufbau zur Steuerung unterschiedlicher Maschinentypen von Bearbeitungsmaschinen geeignet ist und einen stabilen Maschinenbetrieb bei großer Regelstabilität ermöglicht.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung nutzt in bekannter Weise als Steuerparameter die von einer Maschine verbrauchte elektrische Antriebsleistung. Diese wird mit dem Leistungssensor gemessen und mit der Vergleichsvorrichtung mit einem von der einstellbaren Grenzwerteinstellvorrichtung gelieferten ersten Grenzwert verglichen. Die Vergleichsvorrichtung gibt ein Ausgangssignal zur Ansteuerung einer Steuervorrichtung ab, wenn die tatsächlich verbrauchte Antriebsleistung den ersten Grenzwert überschreitet. Um eine Anpassung an zu erwartende, jedoch ungefährliche Leistungsschwankungen in der jeweiligen Betriebsart zu ermöglichen, enthält die Steuervorrichtung ein erfindungsgemäß hinsichtlich seiner Verzögerungszeit von einer Bedienungsperson einstellbares Totzeitglied. Dieses bewirkt, daß der Maschinenbetrieb unverändert bleibt, solange die tatsächlich verbrauchte Antriebsleistung den ersten Grenzwert während einer so eingestellten Verzögerungszeit nicht dauernd überschreitet. Die erfindungsgemäße Einstellbarkeit des Totzeitgliedes ermöglicht dabei in vorteilhafter Weise die Anpassung der Maschinensteuerung an unterschiedliche Maschinentypen.

Da erfindungsgemäß die Steuervorrichtung ein sich exponentiell mit der Größe des Unterschieds zwischen der aktuellen Antriebsleistung und den ersten Grenzwert für die Antriebsleistung änderndes Arbeitsgeschwindigkeitsänderungssignal erzeugt, ist der Änderungswert der Maschinenarbeitsgeschwindigkeit, beispielsweise des Werkzeugvorschubs, bei großen Unterschiedswerten wesentlich größer als bei kleinen Werten, so daß in vorteilhafter Weise der Maschinenbetrieb bei einem großen Unterschiedswert schnell beeinflußt wird. Andererseits ist der Änderungswert bei kleinen Unterschiedswerten um einige Größenordnungen kleiner, wodurch ein allmähliches Konvergieren zum gewünschten eingestellten Leistungswert hin eintritt. Auf diese Weise erfolgt eine Stabilisierung des Systems durch Verhindern von Schwingungsvorgängen, wie sie bei der bekannten Schleifmaschinensteuerung auftreten können.

Darüber hinaus zeichnet sich die erfindungsgemäße Bearbeitungs- maschinensteuerung durch ihren relativ einfachen Aufbau aus, da bei ihr zur Erreichung eines stabilen Maschinenbetriebs die Regelung nur eines einzigen Parameters erforderlich ist.

Ausgestaltungen im Rahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 28.

Die Erfindung wir dim folgenden beispielhaft anhand der Figuren erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische vereinfachte Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Prozeßsteuerung bei einer Werkzeugmaschine,

Fig. 2A und B ein Blockdiagramm für die Schaltungsplatinen der Prozeßsteuerung,

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines in der Prozeßsteuerung verwendeten Mikrocomputers,

Fig. 4A und B eine Steuerschaltung für einen Antrieb zur Erzeugung eines Vorschubs,

Fig. 5A bis D eine Funktionsdarstellung des Ausführungsbeispiels,

Fig. 6A bis J ein Ablaufdiagramm des Programms für den Mikrocomputer,

Fig. 7A bis C programmierbare Parameter, die auf einem Sichtgerät zwecks Auswahl darzustellen sind,

Fig. 8 den Aufbau digitaler Worte, bei denen die Auswahl von Parametern gesetzt wird,

Fig. 9 eine graphische Darstellung verschiedener auswählbarer Charakteristiken und

Fig. 10 die graphische Darstellung eines Quadranten einer Vorschubcharakteristik, die in der Prozeßsteuerung erzeugt wird.

In Fig. 1 ist schematisch eine Maschine 10 mit einem Werkzeug 12 zur spangebenden Bearbeitung eines Werkstücks 14 dargestellt. Das Werkzeug 12 wird mit einem Spindelmotor 16 angetrieben, und das Werkstück 14 wird in den Weg des Werkzeugs 12 mit einer Stange 18 unter einem Vorschub hineinbewegt, der durch Steuersignale für einen Vorschubmotor 20 bestimmt ist.

Die Maschine 10 kann natürlich in gleicher Weise auch das Werkzeug 12 bewegen, so daß in der folgenden Beschreibung unter einer Vorschubgeschwindigkeit die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkzeug 12 und Werkstück 14 zu verstehen ist.

Die Erfindung wird besonders günstig in Verbindung mit automatischen Maschinen eingesetzt, bei denen eine interne Maschinensteuerung 22 vorgesehen ist, beispielsweise eine numerische Steuerung oder eine rechnergesteuerte numerische Steuerung. Die Maschinensteuerung 22 stellt den Betriebszustand der Maschine über Eingangsleitungen 23 fest, die beispielsweise mit Grenzschaltern 24 verbunden sind, und erzeugt davon abhängig Ausgangssignale zur Steuerung des Maschinenbetriebs. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Steuerfunktion für den Vorschubmotor 20, die die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks 14 bestimmt. Ein Übersteuerungspotentiometer 26 für den Vorschub ermöglicht eine gewisse manuelle Steuerung zur Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit. Die Maschinensteuerung 22 umfaßt ferner einen Binär-Dezimal-Befehlsbus 28, der mit den Maschinenkomponenten zu deren Steuerung verbunden ist.

Eine Prozeßsteuerung 30 als Steuervorrichtung kann den Betrieb mehrerer unterschiedlicher Maschinen überwachen und steuern. Zum leichteren Verständnis der Erfindugn wird ihr Einsatz im folgenden jedoch nur in Verbindung mit einer Maschine erläutert. Die Prozeßsteuerung 30 ist in einem Gehäuse 32 untergebracht, das ein Sichtgerät 34, eine Tastatur 36 und einen Drucker 38 enthält. Ein Leistungssensor 40 überwacht die von dem Spindelmotor 16 verbrauchte Augenblicksleistung und erzeugt eine Anzeige dieser Leistung für die Prozeßsteuerung 30. (Der Leistungssensor 40 kann beispielsweise gemäß US-PS 40 96 436 ausgeführt sein.) Wie noch erläutert wird, überwacht die Prozeßsteuerung 30 den Leistungsverbrauch der Maschine 10 koninuierlich und liefert Steuersignale für die Maschinensteuerung 22 über Ausgangsleitungen 42, wenn der aktuelle Leistungsverbrauch von einem Optimalwert abweicht. Die Prozeßsteuerung 30 steht auch direkt mit Rücksetzschaltern 44, 46, 48 über Eingangsleitungen 50 in Verbindung. Zu den Eingangsleitungen 50 gehört auch ein Eingang zur Eingabe binär-dezimal codierter Befehle in die Prozeßsteuerung 30, während zu den Ausgangsleitungen 42 ein Quittungsausgang zur Bestätigung des Empfangs der Befehle gehört. Die Prozeßsteuerung 30 ist über eine Ausgangsleitung 52 direkt mit dem Übersteuerungspotentiometer 26 verbunden, das die Vorschub- geschwindigkeit im Adaptivbetrieb steuert.

Fig. 2 zeigt die schematische Anordnung der Schaltungsteile der Prozeßsteuerung 30, wobei jede Rechteckeinheit eine Schaltungs- platine innerhalb des Gehäuses 32 darstellt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind im Gehäuse 32 zwei Gestelle vorgesehen, und zwar ein Steuergestellt und ein Ein- Ausgabegestell, dem Eingangssignale zweier Maschinen zugeführt werden können. Es können auch mehr Maschinen überwacht werden, wozu dann lediglich weitere Ein-Ausgabestelle angebaut werden. Die binär-dezimal codierten Befehle der Maschinensteuerung 20 werden in einer Pufferschaltung einer Eingabeplatine 60 vorübergehend gespeichert. Sie werden einer Mikrocomputerplatine 62 über den Steuerbus 65, über eine Daten/Steuersignalleitung 64 und einen Bus 84 zugeführt, wobei Schnittstellen 66 und 68 für das Ein-Ausgabegestell und das Steuergestell vorgesehen sind. Eine Vorschubplatine 70 mit einer als Totzeitglied wirkenden Vorschubsteuerschaltung und eine Ein-Ausgabeplatine 72 (für die Eingangsleitungen 50 und die Ausgangsleitungen 42) stehen ähnlich mit dem Mikrocomputer 62 in Verbindung. Eine Schnittstelle 74 für das Sichtgerät 34 und die Tastatur 36 verbindet diese beiden Einheiten mit dem Mikrocomputer 62. Der Leistungssensor 40 gibt seine Signale an den Mikrocomputer 62 über eine Signalaufbereitungsplatine 80, einen Analogbus 81 und eine Analog-Digital-Umsetzerplatine 82, deren Ausgangssignale über den Bus 84 dem Mikrocomputer 62 zugeführt werden. Ein wahlweise vorhandener Drucker 38 wird mit einer Digital-Analogschaltung auf der Platine 86 gesteuert. Die einzelnen Schaltungsplatinen werden über Speiseleitungen 88 gespeist. Die Platinen 90 und 92 liefern Vorspannungen für elektrische Komponenten anderer Platinen.

Fig. 3 zeigt deutlicher den Aufbau der Mikrocomputerplatine 62. Eine Mikroprozessoreinheit 100 steht über einen Adressenbus 102 und einen Daten/Steuerbus 104 mit einem Speichermodul 106, einem programmierbaren Zeitgeber 108, einer peripheren Schnittstelle 110 und einer Asynchron-Schnittstelle 112 in Verbindung. Der Speichermodul 106 enthält vorzugsweise einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff, einen lösch- und programmierbaren Festwertspeicher und einen elektrisch veränderbaren Speicher, die individuell mit einem Adressendecodierer 114 angesteuert werden. Das in Fig. 3 gezeigte Blockdiagramm stellt den Aufbau eines integrierten Mikrocomputers üblicher Art dar. Als Schaltungen können beispielsweise für den Mikroprozessor 100 der Typ MC 6802 von Motorola, für den Speichermodul 106 der Typ 2716 als lösch- und programmierbarer Festwertspeicher, der Typ 2114 als Speicher mit wahlfreiem Zugriff und der Typ 3400 als elektrisch veränderbarer Speicher verwendet werden. Diese Schaltungen sind handelsüblich. Der programmierbare Zeitgeber 108 ist eine Schaltung 6840, die periphere Schnittstelle 110 eine Schaltung 6820 und die Asynchron-Schnittstelle 112 vorzugsweise eine Schaltung 6850 von Motorola. Die Asynchronschnittstelle 112 nimmt serielle Datensignale von der Schnittstelle 74 der Tastatur auf und gibt sie über den Daten-Steuerbus 104 parallel auf den Mikroprozessor 100. Sie setzt in ähnlicher Weise die Datensignale des Mikroprozessors 100 in ein Format um, das kompatibel mit der Tastatur 36 und dem Sichtgerät 34 ist. Die periphere Schnittstelle 110 bildet eine Pufferschnittstelle zur vorübergehenden Speicherung von Signalen der Maschine und nachfolgenden Übergabe an den Mikroprozessor 100 sowie zur Speicherung von Datensignalen des Mikroprozessors 100 und Weiterleitung an die Maschine. Das noch zu erläuternde Programm ist in dem Speichermodul 106 gespeichert und dient zur Ablaufsteuerung des Mikroprozessors 100. Das Programm enthält bestimmte Routinen, die innerhalb eines vorgegebenen Zeitrasters einzuleiten sind. Zu diesem Zweck ist der programmierbare Zeitgeber 108 mit einer vorbestimmten Binärzahl geladen. Während des Betriebs wird er dann abgezählt, bis ausgehend von der eingegebenen Binärzahl der Zählschritt 0 erreicht ist. In diesem Moment wird ein Merker gesetzt. Das Programm ist so aufgebaut, daß der Status dieses Merkers geprüft wird, und wenn er gesetzt ist, führt das Programm vorbestimmte Abläufe aus.

Die Arbeitsweise der Vorschubsteuerschaltung 70 wird im folgenden anhand der Fig. 4 erläutert. Der Mikrocomputer 62 erzeugt ein Vorschubsteuersignal in Form eines achtstelligen digitalen Wortes auf den Datenleitungen D 0 bis D 7. Der Inhalt des digitalen Wortes bestimmt die Spannung, die letztlich dem Vorschubmotor 20 zugeführt wird und die Vorschubgeschwindigkeit steuert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Übersteuerungspotentiometer 26 (Fig. 4B) mit Abgriffen X versehen, die der Prozeßsteuerung die Primär- steuerung derVorschubgeschwindigkeit ermöglichen. Wie bereits bekannt, sind solche Übersteuerungspotentiometer 26 als Widerstandsnetzwerke aufgebaut, die der Bedienungsperson die manuelle Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit in Prozentwerten eines Einstellbereichs ermöglichen. Der Ausgang des Potentiometers 26 ist allgemein mit der Maschinensteuerung 22 verbunden, die diese Ausgangsspannung als Basis zur Steuerung der Antriebssignale für den Motor 20 benutzt. Die dem Potentiometer 26 zugeführte Referenzspannung +VR ist die maximale Nennspannung für den Motor 20. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die entsprechende Verbindung mit der Referenzspannung +VR unterbrochen und über eine Leitung 120 mit der Vorschubsteuerschaltung 70 verbunden, an die sie auf diese Weise eine maximale Referenzspannung liefert. Eine andere Leitung 122 ist mit dem anderen Anschluß des Potentiometers 26 verbunden und liefert eine minimale Referenzspannung, im vorliegenden Falle Erdpotential. Die maximale und die minimale Referenzspannung auf den Leitungen 120 und 122 sind mit den Referenzeingängen spannungsgesteuerter Puffer 124 und 126 über Entkopplungsverstärker 128 und 130 verbunden. Widerstände R 17 bis R 20 und R 25 bis R 28 dienen als Vorwiderstände, während Widerstände R 21 bis R 24 und R 29 bis R 32 Strombegrenzungswiderstände für die Puffer 124 und 126 sind. Die maximale und die minimale Referenzspannung an den Puffern 124 und 126 bilden ein Spannungsfenster zur Umsetzung der digitalen Bits des Vorschubsteuerwortes entweder in die maximale oder in die minimale Referenzspannung, was von den Zuständen der Einzelstellen des Steuerwortes abhängt. Beispielsweise werden die Bits mit einem logischen Oben-Wert in Maximalspannung und die Bits mit einem logischen Unten-Wert in die Minimalspannung umgesetzt. Die spannungsgesteuerten Puffer 124 und 126 sind als nicht invertierende CMOS-Puffer des Typs 4050 handelsüblich. Die digitalen, auf die Referenzspannungen bezogenen Ausgangssignale der Puffer 124 und 126 werden einem Digital-Analogumsetzer 132 zugeführt. Dieser setzt das ihm zugeführte Datenwort abhängig von dessen Inhalt in eine analoge Spannung um. Hat das Datenwort beispielsweise den Wert 128 in Binärdarstellung und hat die maximale Referenzspannung +VR einen Wert von +10 V, so hat das Ausgangssignal des Digital-Analogumsetzers 132 einen Wert von etwa +5 V. Dieses Ausgangssignal wird dem Abgriff des Potentiometers 26 über eine Leitung 134 zugeführt, nachdem es im Entkopplungsverstärker 136 gepuffert wurde. Wenn der Abgriff des Potentiometers 26 auf maximale Spannung gestellt wird, so wird die Basis zur Ableitung des Steuersignals für den Vorschubmotor 20 direkt von der Prozeßsteuerung 30 gesteuert. Die Einstellung des Abgriffs ermöglicht es der Bedienungsperson, den Vorschub als Prozentwert des von der Prozeßsteuerung 30 abgegebenen Vorschubgeschwindigkeitswerts einzustellen. Somit kann die Vorschubsteuerung 70 leicht auf mehrere unterschiedliche Motorbetriebsarten automatisch ohne Abänderung eingestellt werden.

Das in Fig. 5 gezeigte Funktionsdiagramm erleichtert das Verständnis der Arbeitsweise der Prozeßsteuerung. Fig. 5 zeigt von links nach rechts fünf Abschnitte, und zwar Eingangs- und Ausgangssignale der Prozeßsteuerung, Eingabe- Ausgabe-Steuerfunktionen, Vergleichsfunktionen zur Leistungsbegrenzung, Verzögerungszeitgeber und von der Bedienungsperson programmierbare Daten.

Fig. 5A zeigt die Funktion für programmierbare Maschinenparameterdaten. Es handelt sich dabei um die Informationen, mit denen Übersteuerungsvorgänge in der Maschine 10 begrenzt werden. Fig. 7A zeigt die visuelle Anzeige zur Programmierung dieser Daten auf dem Sichtgerät 34.

Die OBERGRENZE ist der absolute maximale Leistungswert, der bei normalem Maschinenbetrieb nicht überschritten werden darf.

Die UNTERGRENZE ist der minimale Leistungswert, unter den die Maschinenleistung bei Normalbetrieb nicht abfallen soll. Im Gegensatz zur OBERGRENZE, die nicht unterdrückt werden kann, ist es möglich, die UNTERGRENZE abhängig von dem jeweiligen Einsatzzweck entweder wirksam oder unwirksam zu schalten. Die UNTERGRENZE dient zur Anzeige gerissener Antriebsriemen, von Transportproblemen oder fehlender Werkstücke.

Die ALARMVERZÖGERUNG ist diejenige Zeit, die der Benutzer der Maschine im Fall eines Fehlerzustands (Überschreiten bzw. Unterschreiten von OBERGRENZE oder UNTERGRENZE) vorgibt, ohne daß ein Alarmsignal abgegeben wird.

Die ANLAUFSPITZE ist ein programmierbarer Zeitraum, in dem während einer vorügergehenden Leistungsüberhöhung durch Anlauf der Maschine alle Fehlerzustände ohne Schaltfolgen bleiben.

Beim Maschinenbetrieb wird die von der Maschine verbrauchte absolute Leistung mit der OBERGRENZE und der UNTERGRENZE verglichen. Wenn der Leistungsverbrauch einen dieser Grenzwerte über- bzw. unterschreitet, so wird der die Alarmverzögerung bestimmende Zeitgeber gestartet, und wenn der Fehlerzustand während der Verzögerungszeit fortdauert, wird ein AUSGANG (eine der Ausgangsleitungen 42) aktiviert. Der Zustand des AUSGANGS entspricht normalerweise einer Kontaktschließung, und bei Überschreiten bzw. Unterschreiten der OBERGRENZE bzw. UNTERGRENZE für die ALARMVERZÖGERUNG wird der Zustand eines geöffneten Schalters erzeugt.

Fig. 5B und Fig. 7B zeigen die programmierbaren Abschnitts- grenzwerte des Ausführungsbeispiels. Jede Maschine hat mehrere programmierbare Abschnitte, von denen jeder seine eigenen Parameter hat. Beispielsweise kann die Maschine 10 einen Abschnitt mit Parametern für einen Bohrvorgang und einen weiteren Abschnitt mit Parametern für einen Drehvorgang aufweisen. Ähnlich können unterschiedliche Abschnitte abhängig davon aufgerufen werden, welche Position das Werkstück relativ zum Schneidewerkzeug hat. Wenn das Werkstück 14 beispielsweise gemäß Fig. 1 nacheinander die Grenzschalter 24 betätigt, so kann ein neuer Abschnitt angesteuert werden, mit dem neue Betriebskriterien für die Maschine gesetzt werden. Jeder Abschnitt ist durch eine binär codierte Dezimalzehl gekennzeichnet. Wenn die Parameter dieses jeweiligen Abschnitts in Aktion treten sollen, gibt die interne Maschinensteuerung 22 eine binär codierte Dezimalzahl als Identifikation auf den Bus 28, so daß dadurch die gewünschten Abschnittsparameter ausgewählt werden.

Der GRENZWERT 1 ist eine Leistungsobergrenze für den Abschnittsbetrieb.

Die VERZÖGERUNG 1 ist eine vom Benutzer programmierbare Verzögerungszeit, die diejenige Zeit bestimmt, für die der GRENZWERT 1 überschritten werden kann, bevor das sein Überschreiten kennzeichnende Ausgangssignal gesetzt wird.

Der GRENZWERT 2 ist ein weiterer Leistungsparameter, den der Benutzer zur Anpassung an seinen speziellen Maschinenbetrieb programmieren kann.

Die VERZÖGERUNG 2 gleicht der VERZÖGERUNG 1, entspricht jedoch dem GRENZWERT 2. Die VERZÖGERUNG 1 und die VERZÖGERUNG 2 sind in Zehntelsekunden programmierbar.

Beim Betrieb vergleicht der jeweils aktive Abschnitt laufend den einem automatischen Nullabgleich unterzogenen Leistungspegel (der noch erläutert wird) mit dem GRENZWERT 1 und dem GRENZWERT 2. Wenn einer dieser Grenzwerte für die ihm zugeordnete Verzögerung überschritten wird, so wird das entsprechende Grenzwert-Ausgangssignal gesetzt. Der Zustand des AusgangsGRENZERT 1 (eine der Leitungen 42) entspricht normalerweise dem geschlossenen Schalterzustand und wird bei Anzeige eines Fehlers zum geöffneten Schalterzustand überführt. Umgekehrt ist der Zustand des AusgangsGRENZWERT 2 (auf einer der Leitungen 42) normalerweise offen und wird geschlossen, wenn ein Fehler festgestellt wird. Jeder Abschnitt kann Vorrichtungen zur adaptiven Steuerung des Maschinenbetriebs enthalten. Dies wird im folgenden anhand der Fig. 5D erläutert.

Die Fig. 5C und 7C zeigen programmierbare, durch binär-dezimal codierte Worte gesteuerte Parameter. Diese Parameter sind dadurch bestimmt, daß ein numerischer Code der gewünschten Funktion zugeordnet und dieser Code in das Programm der internen Maschinensteuerung 22 eingegeben wird. Wenn die entsprechende Zahl über den Bus 28 geführt wird, führt die Prozeßsteuerung 30 den Funktionsparameter aus, der dem binär-dezimal codierten Befehlscode entspricht. Der Achtfach-Datenbus 28 wird mit der Prozeßsteuerung 30 laufend auf gültige Programmdaten überwacht. Ein gültiger Programmbefehl wird durch einen Quittungsimpuls von 100 ms Dauer gekennzeichnet. Die binär-dezimal codierten Befehlscodezeichen steuern den Betrieb durch Wirksam- bzw. Unwirksamschaltung verschiedener Funktionen, Aufrufen der entsprechenden Abschnitte usw. Damit die richtigen Parameter während eines jeweiligen Maschinenzyklus aktiviert werden, muß das binär-dezimal codierte Befehlscodezeichen zum Aufrufen des jeweiligen Abschnitts von der internen Maschinensteuerung 22 kurz vor dem Beginn der jeweiligen Maschinenoperation abgegeben werden. Wenn diese Maschinenoperation abläuft, werden die Leistungsgrenzen für den jeweiligen Abschnitt laufend überwacht, bis ein neuer Abschnitt durch entsprechende binär-dezimal codierte Befehlscodezeichen von der Maschinensteuerung 22 aufgerufen wird.

Im folgenden werden die binär-dezimal codierten programmierbaren Parameter erläutert.

UNTERGRENZE EIN/AUS schaltet den zuvor beschriebenen Parameter UNTERGRENZE wahlweise wirksam oder unwirksam, d. h. bei Unwirksamschaltung bleibt der jeweilige AUSGANG unabhängig davon geschlossen, ob der Leistungsverbrauch unter die UNTERGRENZE abgefallen ist.

Wie bereits ausgeführt, hat jeder Abschnitt der Maschine zwei programmierbare Grenzwerte, und zwar den GRENZWERT 1 und den GRENZWERT 2 mit zugeordneten Ausgängen. Der Ausgang GRENZWERT 1 ist normalerweise geschlossen, während der Ausgang GRENZWERT 2 normalerweise offen ist. Gemäß einem Merkmal der Erfindung können diese Grenzwerte durch Anwendung des richtigen Befehlscodes eine Haltefunktion oder eine Nichthaltefunktion (momentan) haben. Bei fehlender Haltefunktion ändern die Ausgänge ihren Zustand nur solange, wie der zugeordnete Grenzwert benötigt wird. Bei einer Haltefunktion wird das Ausgangssignal im entgegengesetzten Zustand gehalten, wenn der Grenzwert überschritten wird, und bleibt gehalten, bis eine Rücksetzung durch manuelle Betätigung des geeigneten Rücksetzschalters, durch Eingabe eines Befehlscodes zur Rücksetzung von der Maschinensteuerung 22 oder durch entsprechende Bedienung auf dem Tastensatz 36 erfolgt.

Der Befehl ZEITGEBER steuert wahlweise einen Zeitgeber an, dessen Verzögerungszeit vorteilhaft mit dem Sichtgerät 34 angezeigt wird.

Der Befehl ZÄHLEN schaltet einen Zählerstand auf dem Sichtgerät 34 um jeweils einen Schritt weiter. Diese Zählung kann als Teilezählung genutzt werden.

Der Befehl A/N (Auto Null) bewirkt, daß die Prozeßsteuerung 30 die bei Empfang dieses Befehls verbrauchte absolute Leistung speichert und dieser Wert von vorhergehenden Leistungswerten subtrahiert wird. Die Abschnittswerte GRENZWERT 1 und GRENZWERT 2 und die noch zu beschreibenden einstellbaren Grenzwerte nutzen diesen so berechneten Wert (AN = Automatisch Null), während die Maschinengrenzwerte (OBERGRENZE und UNTERGRENZE) den dieser Rechnung nicht unterzogenen absoluten Leistungsverbrauch nutzen.

Der Befehl RÜCKSETZEN BCD bewirkt eine Rücksetzung eines jeden gehaltenen Ausgangs, eine Rückführung des in vorstehender Weise berechneten und angezeigten Leistungswertes auf den absoluten Leistungswert und eine Überführung der Maschinensteuerung in einen Nullbetrieb, in dem GRENZWERT 1 und GRENZWERT 2 unwirksam sind.

Der Befehl NULL schaltet alle Abschnittparameter unwirksam (GRENZWERT 1, GRENZWERT 2 und einstellbare Größen).

Der Befehl ADAPTIV BCD schaltet die einstellbaren Parameter für den jweils aktiven Abschnitt der Maschine wirksam oder unwirksam.

Fig. 5D und Teile von Fig. 7B zeigen die programmierbaren Parameter für den adaptiven Steuerbetrieb. Eine adaptive Steuerung bewirkt Leistungskonstanz während der Maschinenbetreibsarten durch Überwachung ein Eingangsleistung und Steuerung des Maschinen- vorschubs, so daß ein per Programm einstellbarer Leistungswert beibehalten wird.

Der adaptive Leistungswert ist der gewünschte Leistungswert eines Maschinenbetriebes, den die Prozeßsteuerung 30 während des Normalbetriebs durch Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit beibehält.

EMPFINDLICHKEIT ist die Geschwindigkeit, mit der die Vorschubgeschwindigkeit geändert wird, damit der adaptive Leistungswert beibehalten wird. Die Empfindlichkeit ist ein prozentualer Anteil einer vorprogrammierten Änderungsfunktion, wie im folgenden noch ausführlicher beschrieben wird. Werte unter 49% bewirken eine Verlangsamung des Ansprechens, während Werte über 49% eine Beschleunigung des Ansprechens bewirken.

Der programmierbare Parameter LEERLAUFLEISTUNG ist allgemein so gewählt, daß er etwas über der von der Maschine normalerweise verbrauchten Leistung liegt, wenn das Werkzeug 12 nicht in Eingriff mit dem Werkstück 14 steht.

LUFTSCHNITT ist die Betriebsart, wenn die Eingangsleistung unter die LEERLAUFLEISTUNG abfällt. Dieser Wert wird als Prozentwert der maximal möglichen Vorschubgeschwindigkeit ausgedrückt.

EINGRIFF ist die Vorschubgeschwindigkeit, die sich bei Anstieg der Eingangsleistung über die LEERLAUFLEISTUNG ergibt. Dieser Wert wird als Prozentwert der maximal möglichen Vorschubgeschwindigkeit ausgedrückt.

HALTEN definiert einen Zeitraum, für den der Vorschub EINGRIFF Beibehalten wird, nachdem die LEERLAUFLEISTUNG überschritten wurde. Dieser Wert wird in Zehntelsekunden programmiert.

Die programmierbaren Werte MAXIMUM und MINIMUM definieren die obere und untere Vorschubgeschwindigkeitsgrenze bei adaptiver Steuerung.

Die Eingangsleistung wird laufend mit den beiden programmierten Leistungsgrenzwerten verglichen, nämlich mit der LEERLAUFLEISTUNG und der einstellbaren VORGABELEISTUNG. Abhängig vom Vergleich wird der die Vorschubgeschwindigkeit bestimmende Steuerausgang so eingestellt, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks 14 auf den Bereich innerhalb der vorgegebenen Grenzen korrigiert wird. Liegt die Eingangsleistung unter der LEERLAUFLEISTUNG, so bewirkt die Prozeßsteuerung 30, daß das Werkstück 14 mit der Vorschubgeschwindigkeit LUFTSCHNITT transportiert wird. Wird die LEERLAUFLEISTUNG überschritten, so wird von der Prozeßsteuerung 30 der Vorschub EINGRIFF so lange erzeugt, wie es durch HALTEN bestimmt ist. Wenn diese Zeit abläuft, wird die Vorschubgeschwindigkeit mit einer Änderungsgeschwindigkeit erhöht oder verringert, die teilweise durch den Wert ANSPRECHEN bestimmt ist, um die von der Maschine verbrauchte Leistung dem Wert VORGABELEISTUNG anzugleichen.

Programmbeschreibung

Fig. 6A bis J zeigen ein Flußdiagramm des Betriebsprogramms der Prozeßsteuerung 30. Die Programmbefehle werden vorzugsweise in dem elektrisch veränderbaren programmierbaren Festwertspeicher gespeichert. Der Mikroprozessor 100 adressiert die Programmbefehle sequentiell über den Adressenbus 102, um die jeweilige Operation durchzuführen, und gibt ggf. Ausgangssignale an die periphere Schnittstelle 110 oder die Asynchron- Schnittstelle 112. Die Befehle werden allgemein zyklisch abgearbeitet, wobei das Programm den Status bestimmter Operationseingänge überprüft und die entsprechend erforderlichen Steuersignale abgibt.

Bei Einschaltung der Prozeßsteuerung 30 beginnt das Programm seinen Zyklus, dargestellt bei 200 in Fig. 6A. Das Programm führt eine Anfangsprüfung durch, um sicherzustellen, daß gültige Programmdaten in dem elektrisch veränderbaren Festwertspeicher des Speichermoduls 106 gespeichert sind. Die programmierten Parameter werden zunächst in den Festwertspeicher und in den elektrisch veränderbaren Festwertspeicher eingegeben, um die Daten für den Fall der Leistungsabschaltung aufzubewahren, so daß die Parameter nach Abschaltung der Prozeßsteuerung 30 nicht neu programmiert werden müssen. Sind die Programmparameter gültig, so werden sie in den Festwertspeicher eingegeben, um sie während des Betriebs verarbeiten zu können. Die oben beschriebenen programmierbaren Parameter werden in den Speichermodul 106 durch die in Fig. 6F bis 6I gezeigte Programmfolge ANZEIGE eingegeben. Die Tastatur 36 enthält Tasten mit den Bezeichnungen MACH PARA, MACH BCD und SCTN, sie bewirken an dem Sichtgerät 34 eine visuelle Anzeige der wählbaren Maschinenparameter gemäß Fig. 7A, der mit benär-dezimal codierten Zeichen gesteuerten Parameter gemäß Fig. 7C und der Abschnittsparameter gemäß Fig. 7B. Das Programm stellt die Betätigung einer jeden Taste fest und bewirkt, daß das Sichtgerät 34 diese programmierbaren Parameter darstellt. Ein Zeiger oder Pfeil wird dargestellt und zeigt auf den ersten dargestellten programmierbaren Grenzwert. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Bedienungsperson die verlangte Information ein. Wird die Taste EINGABE gedrückt (Fig. 6I), so werden die Daten in die Schnittstellenplatine 74 für die Tastatur eingeleitet und in den Speichermodul 106 über die Asynchron-Schnittstelle 112 der Mikrocomputerplatine 62 eingegeben. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis alle erforderlichen Informationen von der Bedienungsperson programmiert sind. Unter Berücksichtigung der Vielzahl der in Fig. 7 gezeigten programmierbaren Parameter wird erkennbar, daß dem Benutzer ein extremer Bereich programmierbarer Parameter zur Verfügung steht, die leicht auf mehrere Maschinenoperationen angewendet werden können. Wenn die binär-dezimal codierten Parameterzeichen programmiert werden, so gibt die Bedienungsperson eine der durchzuführenden Funtkion zugeordnete Zahl ein. Wenn diese Zahl mit der internen Maschinensteuerung 22 auf den Befehlsbus 28 gegeben wird, ordnet die Prozeßsteuerung 30 diese Zahl der programmierten Funktion zu. Beispielsweise zeigt dann der Zeiger auf GRENZWERT 2 (Fig. 6C). Die Bedienungsperson hat zur Definition eines Haltezustandes für den AusgangsGRENZWERT 2 die Zahl 15 und für den Nichthaltezustand die Zahl 16 eingegeben. Die interne Maschinensteuerung 22, die ein bekanntes, durch Computer numerisch gesteuertes System sein kann, gibt die Zahl 15 auf den Bus 28, wenn der Ausgang GRENZWERT 2 zu halten ist, während sie die Zahl 16 ausgibt, wenn dieser Ausgang nicht zu halten ist.

Gemäß Fig. 6A prüft die Prozeßsteuerung 30 den Status des BCD-Eingabebus 28, und wenn eine neue Zahl auf diesen Bus gegeben wurde, so wird sie in den dem jeweiligen Zeitpunkt zugeordneten Programmbetrieb gesteuert. Unter Bezugnahme auf Fig. 7C sei angenommenm, daß die Zahlen 11, 13, 15, 17 und 21 über den Bus 28 empfangen werden. Die Prozeßsteuerung 30 ordnet diese Zahlen den Werten zu, die in einer Tabelle des Speichers 106 gespeichert sind, und setzt Merker an vorbestimmten Speicherplätzen, die anzeigen, daß diese Funktionen in der entsprechenden Zeitfolge durchzuführen sind. Fig. 8 zeigt schematisch zwei Worte mit jeweils acht Bit Länge in dem Speicher zur Speicherung der Merker. Im vorliegenden Beispiel sind dann die Bits 0, 1, 6 und 7 des Wortes 1 und das Bit 2 des Wortes 2 gesetzt. Nachdem die geeigneten Merker für jedes gültige binär-dezimal codierte Eingangszeichen gesetzt sind, erzeugt die Prozeßsteuerung 30 einen Quittungsimpuls für die interne Maschinensteuerung 22.

Die Prozeßsteuerung prüft dann weiter, ob neue Maschinen- oder Abschnittsparameter eingegeben wurden, und wenn dies der Fall ist, werden sie an geeigneten Speicherplätzen gespeichert. Dann werden Programmzähler durch Einspeicherung in vorbestimmte Speicherplätze mit einem Zählerstand gestartet, der eine Funktion der programmierten Zeitverzögerung ist.

Die laufend mit dem Leistungssensor 40 ausgewertete Leistung wird überwacht und für automatische Nullregelung erhalten, falls dies durch einen entsprechenden binär-dezimal codierten Befehl gefordert wird.

Wenn die absolute Maschinenleistung vor dem Start der Maschine Null ist, so wird der Zeitgeber für die Anlaufspitze auf seinen Ausgangszählwert voreingestellt. Nach dem Anlaufen der Maschine beginnt der Zeitgeber die Abwärtszählung und beendet diesen Vorgang, wenn die programmierte Zeit für die ANLAUFSPITZE abgelaufen ist. Bis zu diesem Zeitpunkt werden alle Leistungsvergleiche gesperrt. Auf diese Weise beeinträchtigen zu erwartende Leistungsüberhöhungen beim Anlaufen die Betriebsweise der Prozeßsteuerung nicht, so daß eine entsprechende Leistungsüberhöhung nicht als eine Grenzwertüberschreitung ausgewertet wird.

Nach Ablaufen des Zeitgebers für die ANLAUFSPITZE stellt die Prozeßsteuerung 30 fest, ob ein Maschinenabschnitt durch einen binär-dezimal codierten Befehl aufgerufen wurde. Ist dies der Fall, so werden die programmierbaren Abschnittsparameter zur Steuerung von Teilen des Betriebes genutzt. Ist ein Abschnitt aufgerufen, so wird die einem Automatisch-Null-Vorgang unterzogene Eingangsleistung mit dem GRENZWERT 1 verglichen. Liegt sie über diesem Grenzwert, so wird der zugeordnete Ausgangsschalter nicht sofort umgeschaltet, jedoch nach Ablauf des Zeitgebers für VERZÖGERUNG 1. Bevor dieser Zeitgeber abgelaufen ist, wird das Programm in seinem Zyklus weiter abgearbeitet und prüft den Zustand des Zeitgebers für VERZÖGERUNG 1 im nächsten Zyklus. Wenn der Zeitgeber beispielsweise auf eine Sekunde eingestellt ist, so wird der Ausgangsschalter nicht aktiviert, bevor eine Sekunde abgelaufen ist, während der die der Maschine zugeführte Leistung dauernd den GRENZWERT 1 überschritten hat. Da dies eine programmierbare Zeitverzögerung ist, werden zu erwartende Schwankungen der Maschinenumgebung den Maschinenbetrieb nicht stören. Es sei bemerkt, daß der Ausgangsschalter in verschiedenster Weise verwirklicht werden kann. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um eine bistabile Schaltung auf der Eingabe-Ausgabeplatine 72, deren Ausgang mit einer bestimmten Ausgangsleitung 42 verbunden ist. Der Benutzer kann diese Ausgangsleitung 42 für viele Zwecke nutzen, jedoch dient sie allgemein zur Steuerung von Komponenten der Maschine.

Wenn andererseits die Eingangsleistung unterhalb von GRENZWERT 1 liegt, so wird der Zeitgeber für VERZÖGERUNG 1 wieder auf seinen Startzählwert eingestellt. Somit kann der Zeitgeber nicht ablaufen, da er laufend wieder gestartet wird, solange die Eingangsleistung innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.

Es sei beispielsweise angenommen, daß der dem GRENZWERT 1 zugeordnete Schalter aktiviert wurde (bei Ruhekontakt also Kontaktöffnung), da zuvor eine Grenzwertüberschreitung aufgetreten ist. Die Erfindung zeichnet sich nun dadurch aus, daß der Benutzer wahlweise bestimmen kann, ob der Schalter in diesem Zustand bleibt, wenn die der Maschine zugeführte Leistung nachfolgend wieder innerhalb der Grenzwerte liegt. Die Prozeßsteuerung 30 prüft den Status des in Fig. 8 gezeigten Merkers für Halten/Nichthalten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steuern die binär-dezimal codierten Befehle den Status der Bis 1 und 2 des Wortes 1 in Fig. 8, und die Prozeßsteuerung 30 setzt über den Mikroprozessor 100 die Bits 3 und 4 abhängig vom laufenden Zustand der Schalter Nr. 1 und Nr. 2. Wenn der zugeordnete Schalter zu halten ist, so wird sein Zustand nicht geändert. Wenn er andererseits nicht gehalten wird, so kehrt er in seine Schließstellung zurück, wenn die Maschinenleistung wieder im Bereich zwischen den Grenzwerten liegt. Diese Eigenschaft ermöglicht einen vielseitigen Einsatz der Prozeßsteuerung. Wenn beispielsweise der dem Ausgang für GRENZWERT 1 zugeordnete Schalter die Vorschubsteuerung der Maschien 10 bestimmt, so wird der Vorschub automatisch wieder gestartet, sobald die Maschinenleistung bei nicht gehaltenem Schalter wieder zwischen den Grenzwerten liegt. Ist der Schalter andererseits gehalten, so wird der Vorschub nur wieder gestartet, wenn die Rücksetztaste 46 (Fig. 1) für GRENZWERT 1 betätigt wird oder ein Rücksetzbefehl oben beschriebener Art vorliegt. Hier werden zahlreiche weitere Vorteile der Erfindung dem Fachmann erkennbar.

Die Prozeßsteuerung 30 prüft dann, ob die Eingangsleistung über dem GRENZWERT 2 liegt. Hierzu werden dieselben Schritte wie bei der Prüfung auf GRENZWERT 1 durchgeführt und festgelegt, ob der dem GRENZWERT 2 zugeordnete Schalter zu betätigen ist. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Schalter für GRENZWERT 2 jedoch normalerweise geöffnet, so daß ein Unterschreiten des Grenzwertes den Schalter schließt.

Allgemein sind GRENZWERT 1 und GRENZWERT 2 so gewählt, daß ein Fenster gebildet wird, in dem der jeweilige Maschinenbetrieb eines Maschinenabschnitts gehalten werden sollte. Zum Vergleich ist die OBERGRENZE allgemein der maximale annehmbare Leistungswert der Maschine unabhängig von dem jeweils durchgeführten Arbeitsgang.

Bei einigen Betriebsarten können die Abschnittsparameter nicht aufgerufen werden, so daß dann die OBERGRENZE und UNTERGRENZE die einzigen Leistungsgrenzen vorgeben. Wenn beispielsweise der Zeitgeber für ANLAUFSPITZE abgelaufen ist, so bestimmt die Prozeßsteuerung, ob der absolute Leistungsverbrauch über der OBERGRENZE liegt. Ist dies der Fall und ist der Zeitgeber für ALARMVERZÖGERUNG abgelaufen, so wird ein Alarmsignal der Maschine zugeführt. Dieses Ausgangssignal dient zum Abschalten der Maschine. Ähnlich wird das Alarmsignal auch dann erzeugt, wenn das Signal UNTERGRENZE abgegeben wird und die Leistung unter diesem Grenzwert liegt. Wenn der Zeitgeber für ALARMVERZÖGERUNG abgelaufen ist, wird durch das Alarmsignal dann eine Abschaltung durchgeführt. Es sei daran erinnert, daß das Signal UNTERGRENZE durch einen geeigneten binär-dezimal codierten Befehl gesperrt werden kann. Ferner sei darauf hingeweisen, daß die Ausgangssignale erst dann erzeugt werden, wenn die Grenzwertüberschreitung während der programmierten Alarmverzögerung kontinuierlich aufgetreten ist, was den Ausgangs- signalen für GRENZWERT 1 und GRENZWERT 2 entspricht. Wenn die oben beschriebenen Leistungsvergleiche zeigen, daß die Maschine innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte arbeitet, so wird der Zeitgeber für ALARMVERZÖGERUNG erneut gestartet, und das Programm gelangt dann in den adaptiven Steuerbetrieb, falls entsprechend ausgewählt.

Fig. 6C und 6D zeigen das Flußdiagramm des adaptiven Steuerabschnitts des Programms. Wenn die adaptive Steuerung durch einen entsprechenden binär-dezimal codierten Befehl angefordert ist, prüft die Prozeßsteuerung den Inhalt des Zeitgebers für EINGRIFF. Ist dieser Inhalt Null, so vergleicht sie die Eingangsleistung mit dem Grenzwert LEERLAUFLEISTUNG. Ist die Eingangsleistung geringer als die LEERLAUFLEISTUNG und der Inhalt des Zeitgebers für EINGRIFF HALTEN Null, so "weiß" die Prozeßsteuerung 30, daß das Werkzeug 12 nicht in Eingriff mit dem Werkstück 14 steht. Vom Speicher wird dann die Vorschub- geschwindigkeit für LUFTSCHNITT angefordert und der entsprechende Wert auf die Vorschubsteuerleitung 52 gegeben, um die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine zu steuern. Die Vorschubgeschwindigkeit für LUFTSCHNITT ist allgemein ein relativ hoher Wert, so daß das Werkstück dabei sehr schnell in seine Bearbeitungsposition gebracht wird. Die Prozeßsteuerung setzt dann einen Merker für Luftschnitt, und das Werkstück wird mit der entsprechenden Geschwindigkeit vorgeschoben, bis der aktuelle Leistungsverbrauch den Grenzwert LEERLAUFLEISTUNG überschreitet. Diese Leistungserhöhung ist auf den Eingriff zwischen Werkzeug 12 und Werkstück 14 zurückzuführen. Dadurch beginnt die Prozeßsteuerung 30 das Abzählen des Zeitgebers für EINGRIFF HALTEN. Die Vorschub- geschwindigkeit wird auch auf den geringeren Wert für EINGRIFF geändert. Sie wird auf diesem Wert gehalten, bis der Zeitgeber für EINGRIFF HALTEN abgelaufen ist. Die Nutzung des Eingriffsvorschubs für eine wählbare Zeit ermöglicht es der Maschine, den Betrieb ausgehend von der normalerweise hohen Vorschubgeschwindigkeit für LUFTSCHNITT zu stabilisieren, bevor der normale adaptive Bearbeitungsbetrieb durchgeführt wird. Da die Vorschubgeschwindigkeit für EINGRIFF und die Haltezeit für diesen Betrieb wahlweise programmierbar sind, kann die Prozeßsteuerung dem jeweiligen Anwendungszweck des Benutzers angepaßt werden.

Nachem der Zeitgeber für EINGRIFF HALTEN abgelaufen ist, läuft die Prozeßsteuerung 30 in den normalen adaptiven Vorschubbetrieb bzw. in den diesen einleitenden Programmabschnitt. Die entsprechende Routine wird mit einem konstanten Zeitbezug eingeleitet, der durch die Zeit des programmierbaren Zeitgebers 108 bestimmt ist. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt diese programmierbare Zeit 0,1 s. Das Programm bewirkt laufend einen Vergleich der aktuellen Maschinenleistung mit der nach Wunsch einstellbaren VORGABELEISTUNG, die zuvor programmiert wurde. Der Unterschied zwischen beiden Werten wird als positiver oder negativer Fehler ausgewertet. Die Prozeßsteuerunbg 30 setzt zunächst einen positiven Fehlermerker. Wenn der tatsächliche Fehler negativ ist, so erfolgt eine Multiplikation mit -1, und der Status des Fehlermerkers wird umgekehrt, um den negativen Fehler anzuzeigen. Unabhängig von einem negativen oder positiven Fehler ist somit die Eingabe für die Routine VORSCHUBÄNDERUNG eine positive Zahl, obwohl der Status des Fehlermerkers, der später wieder aufgefunden wird, zur Erhaltung des ursprünglichen Vergleichs- vorzeichens dient.

Zu diesem Zeitpunkt startet das Programm eine Routine VORSCHUBÄNDERUNG; die in Fig. 6E gezeigt ist. Eine Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß ein "reaktionsloses" Fenster vorgesehen ist, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, bei dem keine Vorschubänderung erzeugt wird, wenn der Fehler innerhalb der Grenzen dieses Fensters liegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das maximale "reaktionslose" Fenster einen Wert von 120. Es ist jedoch möglich, dieses Fenster unterschiedlichen Anforderungen des Benutzers anzupassen. Es ist wünschenswert, dieses Fenster proportional dem gewählten VORGABELEISTUNGSWERT zu bemessen, da bei höheren Leistungswerten mehr Störsignale zu erwarten sind. Entsprechend liest das Programm den gewählten Wert VORGABELEISTUNG und erzeugt einen vorprogrammierten prozentualen Anteil dieses Leistungswertes. Dieser Anteil ist zwar vom Benutzer bei diesem Ausführungsbeispiel nicht programmierbar, jedoch kann er leicht vom Hersteller zur Anpassung an verschiedene Einsatzfälle geändert werden. Der prozentuale Anteil der VORGABELEISTUNG wird von der maximalen Zahl subtrahiert, die das reaktionslose Fester bestimmt, wodurch dann ein STABILISIERUNGSFAKTOR erzeugt wird. Dieser wird zu dem FEHLER addiert, um das reaktionslose Fenster einzustellen. Somit wird die in Fig. 10 gezeigte Kurve abhängig von der Größe des STABILISIERUNGSFAKTORS nach links verschoben, wobei dieser Faktor wiederum von dem Wert der VORGABELEISTUNG abhängt.

Bei der Erfindung wird vorteilhaft eine nichtlineare exponentielle Funktion für die Änderung der Vorschubgeschwindigkeit angewendet, mit der die Vorschubgeschwindigkeitsänderung berechnet wird, wenn ein FEHLER zwischen der aktuellen Maschinenleistung und der gewünschten VORGABELEISTUNG auftritt. Auf diese Weise ist der jeweils erzeugte Betrag der Vorschubgeschwindigkeitsänderung um ein mehrfaches größer bei hohen Fehlerwerten als bei niedrigeren Fehlerwerten. Diese nichtlineare Charakteristik ist sehr wirksam bei der Stabilisierung des Maschinenbetriebs. Die Vorteile der Ausnutzung einer Exponentialfunktion werden bei einem Vergleich mit bekannten linearen oder geradlinigen Funktionen erkennbar. In Fig. 10 zeigt die gestrichelte Linie A eine bekannte lineare Kurve. Es ist zu erkennen, daß bei Fehlerwerten von 1024 die Vorschubgeschwindigkeitsänderung einen Wert von etwa 100 hat. Dieser Änderungswert kann vom Benutzer bestimmt werden und verursacht dann Systemschwingungen bei der jeweiligen Anwendung. Um jedoch die Vorschubgeschwindigkeitsänderung auf einen niedrigeren Wert von beispielsweise etwa 10 zu bringen, werden bei bekannten Prozeßsteuerungen Dämpfungsschaltungen verwendet, die den erwünschten Wert verwirklichen, wie es die Kurve B zeigt. Diese Dämpfung beeinflußt jedoch auch die Vorschubgeschwindigkeitsänderung bei höheren Fehlerwerten, wodurch dann die Empfindlichkeit des Systems verringert wird. Zum Vergleich gibt eine exponentielle Änderungsfunktion nach der Erfindung dem Benutzer die besten Möglichkeiten, denn es werden große Vorschubgeschwindigkeitsänderungen bei großen Fehlerwerten erzeugt, ohne daß die Möglichkeit beeinträchtigt wird, wesentlich kleinere Vorschubgeschwindigkeitsänderungen bei kleineren Fehlerwerten zu erzeugen, um Systemschwingungen zu vermeiden und eine Stabilität beizubehalten.

Bei einer Prozeßsteuerung nach der Erfindung wird die Vorschub- geschwindigkeitsänderung als eine digitale Annäherung einer Exponentialfunktion des Fehlers F entsprechend folgender Formel erzeugt:

VGA = 2 ^F/N

Hierbei ist N eine positive ganze Zahl. Diese bestimmt einen Maßstabsfaktor und hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel den Wert 256, was die Berechnung des Änderungswertes erleichtert.

Die nach der vorstehenden Formel erzeugte Kurve wird durch mehrere diskrete Vorschubgeschwindigkeitsänderungswerte angenähert. Diese Werte können bei der Darstellung gemäß Fig. 10 eine schrittweise lineare Annäherung bewirken. Jedes Segment (Vorschubgeschwindigkeitssegmentwert) der linearen Annäherung hat einen durch die folgende Gleichung gegebenen Anfangswert:

VGS = 2 ^{INT (F/N)}

Ein interpolierter Wert innerhalb eines gegebenen Segments kann dann nach folgender Beziehung bestimmt werden:

Hierbei kennzeichnet INT jeweils den ganzzahligen Teil des nachfolgenden Ausdrucks.

Die Vorschubgeschwindigkeitsänderung für einen gegebenen Fehler ist somit die Summe des vorstehnd beschriebenen Segmentwertes und des interpolierten Wertes.

Das Programm berechnet alle 0,1 s einen neuen Geschwindigkeits- änderungswert auf der Zeitbasis des programmierbaren Zeitgebers 108.

Anhand eines speziellen Beispiels und unter Bezugnahme auf Fig. 6E und 10 sei ein Fehler F von 1500 angenommen. Der Segmentwert ist dann

VGS = 2 ^INT(F/N)
VGS = 2 ^{INT (1500/256)}
VGS = 2 ^{INT 5,86}
VGS = 2⁵
VGS = 32

Der Mikroprozessor 100 berechnet diesen Wert entsprechend der vorstehenden Gleichung nach bekanntem Verfahren und speichert ihn zum weiteren Gebrauch im Speicher 106. Unter Bezugnahme auf Fig. 10 ist zu erkennen, daß der Wert 32 den Startpunkt für das Segment darstellt, in das der Fehler F gleich 1500 fällt.

Der Mikroprozessor 100 bestimmt dann den Interpolationswert der Vorschubgeschwindigkeit innerhalb dieses Segments nach einem linearen Interpolationsverfahren entsprechend der Formel:

Somit ist der anfängliche Vorschubgeschwindigkeitsänderungswert

VGA = VGS + VGI
VGA = 32 + 27
VGA = 59

Der Sonderfall eines Fehlers < N ist durch den Entscheidungsblock in Fig. 6E berücksichtigt, der das Programm im Sinne eines Setzens des Segmentwertes auf Null und nicht auf den zu erwartenden Wert 1 verzweigt. Die Interpolation zur Erzeugung des Interpolationswertes ist in diesem Fall vereinfacht auf die ganzzahlige Funktion des Fehlers F dividiert durch 2⁷.

Die in Fig. 10 dargestellte Kurve zeigt das gesamte Spektrum von Vorschubgeschwindigkeitsänderungswerten, die nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise berechnet werden. Alternativ kann der Speichermodul 106 auch eine Tabelle aller Vorschub- geschwindigkeitsänderungen enthalten, wobei der Fehler dann den Speicher adressiert und der entsprechende Änderungswert ausgegeben wird. Dies erfordert jedoch einen großen Speicheraufwand, der für das vorliegende Beispiel 2048 × 8 Bits beträgt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der so berechnete Anfangswert der Geschwindigkeitsänderung vom Benutzer so eingestellt werden, daß sich verschiedene Empfindlichkeitsfaktoren ergeben. In Fig. 9 ist die nicht eingestellte oder normale Empfindlichkeitskurve mit "normal" bezeichnet. Diese Normalkurve kann jedoch abhängig von dem jeweiligen Einsatzzweck durch Einprogrammieren des gewünschten Empfindlichkeitsfaktors eingestellt werden, der ein abschnittweise programmierbarer Parameter (Fig. 7B) ist. Ein Empfindlichkeitsfaktor von 50% führt zu der in Fig. 9 gezeigten Normalkurve. Empfindlichkeitsfaktoren über 50% führen zu einer Zunahme der Empfindlichkeit entsprechend der mit <50% bezeichneten Kurve in Fig. 9. Entsprechend führen Empfindlichkeitsfaktoren unter 50% zu einer Abnahme der Empfindlichkeit gemäß der Kurve, die in Fig. 9 mit <50% bezeichnet ist. Wie Fig. 6E zeigt, liest das Programm den gewählten Empfindlichkeitsfaktor aus dem Speicher 106 aus. Ist er kleiner oder gleich 49%, so wird der zuvor erzeugte Geschwindigkeitsänderungswert durch 50 abzüglich des Empfindlichkeitsprozentsatzes geteilt. Ist der prozentuale Empfindlichkeitsfaktor über dem Wert von 49%, so wird die Geschwindigkeitsänderung mit der Differenz zwischen dem prozentualen Empfindlichkeitsfaktor und dem Wert 49% multipliziert. Der Wert von 49% ist lediglich als Beispiel für einen günstigen Wert gewählt, da die Differenz den Wert Null hätte, wenn ein Wert von 50% gewählt würde.

Nachdem die neue Vorschubgeschwindigkeitsänderung erzeugt ist, bestimmt das Programm das Vorzeichen des Fehlers. Ist es negativ, so wird der Änderungswert von der laufenden Vorschubgeschwindigkeit subtrahiert. Ist der Merker für negatives Fehlervorzeichen nicht gesetzt, so wird der Änderungswert zu der laufenden Vorschubgeschwindigkeit addiert. Ist also die jeweils aktuelle Leistung kleiner als die VORGABELEISTUNG, so wird die Vorschubgeschwindigkeit erhöht, während sie verringert wird, wenn die aktuelle Leistung über der VORGABELEISTUNG liegt. Die neue Vorschubgeschwindigkeit wird mit dem von der Bedienungsperson ausgewählten MAXIMUM und MINIMUM verglichen. Ist die neue Vorschubgeschwindigkeit größer als das MAXIMUM, so setzt die Prozeßsteuerung 30 die Vorschubgeschwindigkeit auf MAXIMUM. Ist die neue Vorschubgeschwindigkeit kleiner als das MINIMUM, so bewirkt das MINIMUM eine Übersteuerung und wird als neue Vorschubgeschwindigkeit der Maschine über die in Fig. 4 gezeigte Übersteuerungsschaltungsplatine zugeführt.

Nach Durchführung der Grenzwertüberwachung und der Vorschub- geschwindigkeitsänderung läuft das Programm durch die in Fig. 6F bis 6H gezeigte Befehlsfolge, wobei die Tastatureingabe überwacht wird und die dargestellten Funktionen ausgeführt werden. Diese betreffen die Steuerung der Anzeige auf dem Sichtgerät 34.

Die in Fig. 6J gezeigte Routine dient der Prüfung des Zustandes des programmierbaren Zeitgebers 108. Wie bereits ausgeführt, wird dieser so eingestellt, daß er nach jeweils 0,1 s abläuft. Ist er abgelaufen, so werden die Zustände der folgenden Zeitgeber gerüft: Zeitgeber für ALARMVERZÖGERUNG, Zeitgeber für ANLAUFSPITZE, Zeitgeber für GRENZWERT-1-VERZÖGERUNG und Zeitgeber für GRENZWERT-2-VERZÖGERUNG. Ist einer dieser Zeitgeber abgelaufen, so wird ein ihm zugeordneter Merker gesetzt. Diejenigen Zeitgeber, die nicht abgelaufen sind, werden um einen Zählschritt abwärts gezählt. Somit wird also in diese Zeitgeber ein vorbestimmter Zählerwert eingegeben, der eine Funktion ihrer programmierten Zeit ist, und dann innerhalb einer Zeit abwärts gezählt, die durch den programmierbaren Zeitgeber 108 bestimmt ist. Wie bereits in Verbindung mit Fig. 6A und 6B erläutert wurde, werden diese Zeitgeber jedoch laufend neu gestartet oder in sie der Anfangszählerstand eingegeben, solange die ihnen zugeordneten Grenzwerte nicht überschritten werden. Die einzige Möglichkeit, daß diese Zeitgeber ablaufen, besteht darin, daß die ihnen zugeordneten Grenzwerte für eine durch sie jeweils bestimmte Zeit überschritten wurden.

Wenn der Maschinenzeitgeber durch entsprechende programmierbare Parameterauswahl wirksam geschaltet wurde, so wird er weiter gezählt und liefert eine sichtbare Anzeige der Maschinenlaufzeit.

Es ist nun zu erkennen, daß die Erfindung zu einer Prozeßsteuerung mit gegenüber bisherigen Systemen dieser Art erheblich größerer Vielseitigkeit führt. Da der Benutzer bestimmen kann, ob die Ausgangssignale bei Grenzwertüberschreitung gehalten oder nicht gehalten werden sollen, ist eine Anpassung an unterschiedlichste Anwendungen möglich. Die programmierbaren Zeitverzögerungen ermöglichen einen ununterbrochenen Maschinenbetrieb, wodurch zu erwartende Schwankungen der Leistungswerte aufgefangen werden können. Außerdem kann der Benutzer individuell die Bedingungen für seine Maschine festlegen, unter denen der Maschinenbetrieb geändert wird. Die adaptive Steuerung der Maschine gewährleistet eine Systemstabilität und ermöglicht dem Benutzer gleichzeitig die Auswahl unterschiedlicher, jedoch vergleichsweise besser stabilisierender Empfindlichkeitswerte für unterschiedliche Einsatzzwecke. Die Übersteuerungsschaltung für die Vorschubgeschwindigkeit ist ähnlich automatisch an verschiedene Motorleistungen unterschiedlicher Maschinen anpaßbar. Allgemein verwendet die Prozeßsteuerung relativ geläufige und billige Auswerteverfahren für ein einziges Maschinenkriterium, sie optimiert aber die Ausnutzung dieses Kriteriums und stellt eine universelle Möglichkeit zur Steuerung einer großen Anzahl unterschiedlicher Werkzeuge bzw. Werkzeugmaschinen dar.

Die beschriebenen Steuerfunktionen können auf unterschiedlichste Weise verwirklicht werden. Die vorstehende Erläuterung zeigt, wie die Erfindung im Rahmen von Programmroutinen bzw. der Programmierung eines Mikroprozessors angewendet werden kann und die erfindungsgemäß vorgesehenen Funktionen durchgeführt werden. Solche Funktionsabläufe können in unterschiedlichster Schaltungstechnik verwirklicht werden, beispielsweise mit integrierten Schaltungen, die Basiselemente enthalten, welche nur vorübergehend durch den Mikroprozessor abhängig von der Programmsteuerung genutzt werden.

Claims (28)

1. Einrichtung zur adaptiven Steuerung einer Bearbeitungsmaschine, insbesondere Werkzeugmaschine, mit einem Leistungssensor zur Messung der von der Maschine verbrauchten elektrischen Antriebsleistung, mit einer Grenzwerteinstellvorrichtung zur Abgabe eines ersten Grenzwertes für die Antriebsleistung, mit einer Vergleichsvorrichtung zum Vergleich der Ausgangssignale des Leistungssensors und der Grenzwerteinstellvorrichtung und zur Abgabe eines Ausgangssignals, wenn die Antriebsleistung den Grenzwert überschritten hat, und mit einer ein Totzeitglied enthaltenden Steuervorrichtung zum durch eine vorgegebene Verzögerungszeit verzögerten Erzeugen eines Arbeitsgeschwindigkeitsänderungssignals zur Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine in Abhängigkeit vom jeweiligen Wert des Ausgangssignals der Vergleichsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Totzeitglied (70) hinsichtlich seiner Verzögerungszeit einstellbar ist und daß die Steuervorrichtung (30) ein sich exponentiell mit der Größe des Unterschieds zwischen der aktuellen Antriebsleistung und dem ersten Grenzwert für die Antriebsleistung änderndes Arbeitsgeschwindigkeitsänderungssignal (VGA) erzeugt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Totzeitglied (70) mittels eines ersten programmierbaren Zeitgebers (108) einstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwerteinstellvorrichtung (124, 126) zur Erzeugung eines Betriebsleistungsfensters einen zweiten, zum ersten unterschiedlichen Grenzwert abgibt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Speichervorrichtung (106), in die der erste und der zweite Grenzwert einspeicherbar sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsvorrichtung ein Mikroprozessor (100) ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speichervorrichtung (106) eine Tastatur (36) zugeordnet ist, mit der ein durch den Zeitgeber (108) zu erzeugender Zeitwert einspeicherbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur periodischen Abzählung des Zeitwertes, wenn die Antriebsleistung den vorgegebenen ersten Grenzwert überschritten hat, und durch eine Vorrichtung zur periodischen Neueinspeicherung des Zeitwertes, wenn die Antriebsleistung unterhalb des ersten Grenzwertes liegt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen programmierbaren Zeitgeber (108) zur Sperrung der Vergleichsvorrichtung innerhalb einer vorgegebenen Zeit nach dem Start der Maschine.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (30) Steuerleitungen (42) für Steuerausgangssignale aufweist, die mit Halteschaltungen verbunden sind, durch die die Steuerausgangssignale nach Überschreiten des vorgegebenen ersten Grenzwertes durch die Antriebsleistung für eine vorgegebene Zeit haltbar sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitungen (42) mit einem Alarmsignalgeber verbunden sind und daß die Halteschaltungen für die Steuerausgangssignale wahlweise betätigbar sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Zeitgeber zur Verzögerung des Alarmsignals für eine vorgegebene Zeit nach Überschreiten des ersten Grenzwertes durch die Antriebsleistung.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine manuell betätigbare Vorrichtung zur wahlweisen Änderung der vorgegebenen Zeit.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (30) als ein die jeweilige Arbeitsgeschwindigkeitsänderung angebendes Korrektursignal VGA ein digitales Wort erzeugt, daß der Ausgang der Steuervorrichtung (30) mit einem Digital-Analog- Umsetzer (132) verbunden ist und daß dieser Umsetzer (132) mit einer Arbeitsgeschwindigkeitseinstellvorrichtung (22) der Maschine (10) verbunden ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal VGA entsprechend der Beziehung VGA = 2 ^F/N erzeugt wird, wobei F der Unterschiedsbetrag zwischen der aktuellen Antriebsleistung und dem ersten Grenzwert für die Antriebsleistung und N eine positive ganze Zahl ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal VGA durch eine digitale Annäherung in zwei Schritten erzeugt wird, wozu eine Summierung eines Arbeitsgeschwindigkeitssegmentwertes VGS, der einem Startpunkt in einem Segment von Einzelwerten zugeordnet ist, und eines interpolierten Arbeits- geschwindigkeitswertes VGI erfolgt.

16. Einrichtung nach den Ansprüchenb 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsgeschwindigkeitssegmentwert VGS nach der folgenden Beziehung erzeugt wird: VGS = 2 ^INT(F/N) ,wobei INT den ganzzahligen Teil des nachfolgenden Ausdrucks kennzeichnet.

17. Einrichtung nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der interpolierte Arbeitsgeschwindigkeitswert VGI nach folgender Beziehung erzeugt wird:

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine bis zum Überschreiten eines vorbestimmten Wertes des Unterschieds zwischen der aktuellen Antriebsleistung und dem ersten Grenzwert für die Antriebsleistung zur Definition eines reaktionslosen Fensters beibehalten wird.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Unterschiedswert eine Funktion des eingestellten ersten Grenzwertes für die Antriebsleistung (VORGABELEISTUNGSWERT) ist.

20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das reaktionslose Fenster gemäß den folgenden Schritten erzeugt wird:
Lesen des eingestellten VORGABELEISTUNGSWERTES,
Erzeugen eines programmierten prozentualen Anteils des VORGABELEISTUNGSWERTES,
Subtrahieren des prozentualen Anteilswertes von einem maximal möglichen Wert für das reaktionslose Fenster, wordurch sich ein Stabilisierungsfaktor ergibt, und
Addieren des Stabilisierungsfaktors zu dem Unterschiedssignal.

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, gekennzeichnet durch eine individuell programmierbare Vorrichtung (106) zur Einstellung der Empfindlichkeit der Steuervorrichtung (30).

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Empfindlichkeitsfaktor durch ihm entsprechende Befehlssignale gespeichert wird und daß der Wert des Korrektursignals VGA zur Erzeugung des Arbeitsgeschwindigkeitsänderungssignals entsprechend dem gespeicherten Empfindlichkeitsfaktor geändert wird.

23. Einrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (30) eine Schaltung zur Multiplikation des Wertes des Korrektursignals VGA mit einer ersten Zahl, die eine Funktion des jeweiligen Empfindlichkeitsfaktors ist, und eine Vorrichtung zur Division des Wertes des Korrektursignals VGA durch eine zweite Zahl, die eine Funktion des Empfindlichkeitsfaktors ist, umfaßt.

24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Korrektursignals VGA bei zu verringernder Empfindlichkeit durch die zweite Zahl geteilt wird und bei zu erhöhender Empfindlichkeit mit der ersten Zahl multipliziert wird.

25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (70) zur Erzeugung eines digitalen Ausgangssignals, das eine Funktion der vorgegebenen Arbeitsgeschwindigkeit ist, durch eine Vorrichtung (120, 122) zur Feststellung der maximalen und der minimalen Betriebsspannung eines Antriebsmotors (20) der Maschine, durch eine Puffervorrichtung (124, 126) mit mehreren Eingängen zur Aufnahme des digitalen Ausgangssignals und mit mehreren Ausgängen zur Abgabe von Signalen mit Spannungswerten, die eine Funktion des Inhalts des digitalen Ausgangssignals und der Betriebsspannungswerte des Antriebsmotors (20) sind, und durch eine Vorrichtung (26) zur automatischen Verknüpfung der von der Puffervorrichtung (124, 126) abgegebenen Signale mit den Betriebsspannungswerten des Antriebsmotors (20) zu dessen Steuerung auf eine vorgegebene Arbeitsgeschwindigkeit.

26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungssensor (40) mit den Referenzeingängen der Puffervorrichtung (124, 126) verbunden ist, um die Ausgangsspannungswerte der Puffervorrichtung (124, 126) zu bestimmen.

27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (120, 122) zur Feststellung der maximalen und der minimalen Betriebsspannung des Antriebsmotors (20) mit einem Übersteuerungspotentiometer (26) verbunden ist, das an die maximale Nennspannung (+VR) des Antriebsmotors (20) angeschaltet ist.

28. Einrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch einen Digital-Analog-Umsetzer (132), der mit den Ausgängen der Puffervorrichtung (124, 126) verbunden ist und der ein analoges Ausgangssignal für das Übersteuerungspotentiometer (26) abgibt.