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Einrichtung zur programmgemäßen Steuerung einer Folge von Arbeitsvorgängen
Es ist eine Einrichtung zur Steuerung einer Folge von Arbeitsvorgängen bekannt,
die auf einfachste Weise gewährleistet, daß die Arbeitsvorgänge in der programmgemäßen
Reihenfolge ablaufen. Die Steuerung besteht im wesentlichen aus einzelnen Stufen,
den Taktstufen, die jeweils einem Arbeitsvorgang (Takt) zugeordnet sind. Die Taktstufen
sind zu einer Taktkette verknüpft, die fortschreitend im Arbeitstakt durch aus den
Vorgängen abgeleitete Signale unter Berücksichtigung von Verriegelungsbedingungen
(Sicherheitsverriegelungssignale) schrittweise selbsttätig weitergeschaltet wird.
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Für viele Zwecke, z. B. beim Einrichten, ist es erwünscht, die einzelnen
Vorgänge auch von »Hand« durch Betätigung einer Taste einleiten zu können. Es muß
daher neben der Betriebsart »Automatik« auch die Betriebsart »Hand« möglich sein.
Dabei soll zwischen zwei Möglichkeiten unterschieden werden: 1. Das Stellglied läßt
sich durch die Taste erregen, obwohl die Sicherheitsverriegelungsbedingungen nicht
erfüllt zu sein brauchen (Einrichtbetrieb = »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen«);
2. Das Stellglied läßt sich durch die Taste nur dann erregen, wenn gleichzeitig
die Sicherheitsverriegelungsbedingungen erfüllt sind (»Hand mit Sicherheitsverriegelungen«).
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Es ist bekannt, diese Betriebsarten im Taktteil zu berücksichtigen.
Es sind dazu Verknüpfungen vorgesehen, die gewährleisten, daß die Speicher der Taktstufen
außerhalb der selbsttätigen Fortschaltung der Taktkette jeweils durch eine Handtaste
einzeln in Speicherstellung gebracht werden können (Oberbrückung).
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Von diesen Betriebsarten zu unterscheiden ist eine weitere Betriebsart,
bei der die einzelnen Vorgänge nur in der richtigen Reihenfolge durch Tastendruck
eingeleitet werden können (Halbautomatischer Betrieb). Die Taktkette schaltet bei
dieser Betriebsart nicht selbsttätig durch, sondern durch »Hand«, d. h. jeder Vorgang
wird in der richtigen Reihenfolge durch Tastendruck eingeleitet.
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Es ist bekannt, daß bei einer transistorisierten Steuerung der vorstehenden
Art die Stellglieder aus Leistungsgründen zweckmäßig jeweils über eine Ausgabestufe
von den Taktstufen ausgesteuert werden. Diese Ausgabestufen enthalten jeweils- einen
Schaltverstärker mit mehreren Eingängen (ODER-Verhalten). Sie haben die Aufgabe,
die von der Taktkette oder über die Handtasten eingegebenen Befehle an das Stellglied
zu übertragen. Die Ausgabestufen sind damit den Stellgliedern fest zugeordnet und
kommen von allen Steuerungsteilen den Stellgliedern wirkungsmäßig am nächsten. Es
ist daher wünschenswert, die von den Handtasten kommenden Signale der Betriebsarten
»Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« und »Hand mit Sicherheitsverriegelungen« nicht
im Taktteil der Steuerung, sondern in den nachgeschalteten Ausgabestufen zu verknüpfen.
Da der Taktteil für den programmgemäßen selbsttätigen Ablauf sorgen und bei »Handbetrieb«
dieser selbsttätige Ablauf überbrückt werden soll, erscheint die Herausnahme des
Taktteiles bei »Handbetrieb« vernünftig. Dabei ergibt sich auch der wichtige Vorteil,
daß bei einem Defekt in den den Ausgabestufen vorgeschalteten Steuerungsteilen die
beiden öbengenannten Handbetriebsarten ohne Störung aufrechterhalten werden können.
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Die Erfindung bezweckt, möglichst wenige Steuerungsteile zwischen
Handtasten und Stellglieder zu schalten. Ihr liegt die Aufgabe. zugrunde, die Steuerung
bezüglich der Ausgabestufen so auszubilden, daß die Verknüpfungen der, Handtastensignale
zur Gewährleistung der Betriesarten »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« und »Hand
mit Sicherheitsverriegelungen« in der Ausgabestufe durchgeführt werden können. Die
Lösung dieser Aufgabe erfolgt ausgehend von einer Einrichtung zur programmgemäßen
Steuerung einer Folge von Arbeitsvorgängen mittels einer die Folge bestimmenden
und die Stellglieder für die Vorgänge über eine Verstärkerausgabestufe betätigenden
Taktkette, die aus hintereinandergeschalteten, jeweils einem Vorgang zugeordneten
Taktstufe besteht und die fortschreitend im Arbeitstakt durch aus den Vorgängen
abgeleitete Signale unter Berücksichtigung von Verriegelungsbedingungen (Sicherheitsverriegelungssignale)
schrittweise selbsttätig weitergeschaltet wird, wobei zur Betätigung der Stellglieder
von »Hand« Tasten vorgesehen sind, die jeweils über logische Verknüpfungen
auf
das zugeordnete Stellglied einwirken, gemäß der Erfindung dadurch, daß dem Verstärker
der Ausgabestufe über eine ODER-Verknüpfung zwei UND-Glieder vorgeschaltet sind,
von denen das eine durch das Signal der zugeordneten Handtaste und ein Signal, das
nur bei der Betriebsart »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« ansteht, das andere
durch die Sicherheitsverriegelungssignale und das Ausgangssignal mindestens einer
Taktstufe bzw. das zugeordnete Handtastensignal ausgesteuert werden.
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Dadurch, daß man die Sicherheitsverriegelungsbedingungen in den Ausgabestufen
berücksichtigt, hat man die Möglichkeit, auch die Betriebsart »Hand mit Sicherheitsverriegelungen«
in den Ausgabestufen zu berücksichtigen. Dadurch ist der Weg von der Handtaste zum
Stellglied wirkungsmäßig relativ kurz.
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An Hand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
der Ausgabestufe soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 die
Ausgabestufe für ein Stellglied mit Speicherverhalten, F i g. 2 die Ausgabestufe
für ein Stellglied ohne Speicherverhalten.
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Die F i g. 1 zeigt ein Stellglied, das Speicherverhalten besitzt,
d. h. das auf Grund eines gegebenenfalls nur kurzzeitigen Signals (Befehl »Ein«)
in die eine Lage und auf Grund eines weiteren Signals (Befehl »Aus«) in die andere
Lage übergeht. Diese Befehle werden über die Ausgabestufe an das Stellglied übertragen.
Für jede Lage des Stellgliedes ist eine solche Ausgabestufe vorgesehen, die in gleicher
Weise aufgebaut sind.
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Die Ausgabestufen, die zunächst in bekannter Weise aus einem Schaltverstärker
bestehen, übertragen bei der bekannten Steuerung lediglich die Befehle, die aus
der Taktkette kommen, an das Stellglied. Gemäß der Erfindung sollen jedoch die Ausgabestufen
so aufgebaut werden, daß in diesen Stufen auch die Handtastensignale verknüpft werden
können. Dem Schaltverstärker, der im allgemeinen mehrere voneinander unabhängige
Eingänge besitzt (ODER-Verhalten, entspricht einem vorgeschalteten ODER-Glied V.,),
sind dazu zwei UND-Glieder vorgeschaltet. Das eine UND-Glied &i besitzt zwei
Eingänge, von denen der eine mit der zugeordneten Handtaste in Verbindung steht
und der andere mit einem Signal x beaufschlagt wird, das nur dann ansteht, wenn
die Betriebsart »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« mittels eines Schalters, des
Betriebsschalters, eingestellt wird. Das andere UND-Glied &z besitzt in diesem
Ausführungsbeispiel vier Eingänge. Drei Eingänge werden benötigt, um die Sicherheitsverriegelungsbedingungen
zu berücksichtigen. Der vierte Eingang wird von einem ODER-Glied V, ausgesteuert,
das Steuereingänge h, j, k besitzt. Diese Steuereingänge stehen dabei je nach Programm
mit einem oder mehreren Takteinheiten in Verbindung. Soll das Stellglied innerhalb
eines Arbeitsablaufes z. B. zweimal erregt werden, beispielsweise zur Einleitung
des Vorganges 4 und des Vorganges 8, so ist der Eingang h mit dem Ausgang der Taktstufe
4 und der Eingang j mit dem Ausgang der achten Taktstufe verbunden. Der Eingang
k des ODER-Gliedes V, ist dabei mit der Handtaste verbunden. Grundsätzlich kann
diesbezüglich auch der Ausgang des ODER-Gliedes V, mit dem Eingang des UND-Gliedes
&i, der mit der Handtaste in Verbindung steht, galvanisch verbunden werden.
Die Wirkungsweise ist folgende: Steht der Betriebswahlschalter (nicht dargestellt)
auf der Betriebsart »Automatik«, d. h. soll die Taktkette selbsttätig durchschalten,
so sind die Handtasten unwirksam, d. h. der Stromkreis zu den diesbezüglichen Eingängen
in den Ausgabestufen ist unterbrochen. Die Ausgangssignale der Taktstufen gelangen
über das eingangsseitige ODER-Glied Vi auf das UND-Glied &.,. Sind die Sicherheitsverriegelungsbedingungen
erfüllt, so erzeugt dieses UND-Glied ein Ausgangssignal und steuert den Verstärker
aus. Das Stellglied geht in die Arbeitslage und löst einen Vorgang aus. Dieser Vorgang
wird beendet, wenn von einer Taktstufe auf einen der Steuereingänge n, j
oder
k des ODER-Gliedes Vi, in der rechten Ausgabestufe der Befehl »Aus<< gegeben
wird. Das Stellglied nimmt dann seine andere Lage ein, wodurch ein weiterer Vorgang
ausgelöst werden kann. Neben dieser Betriebsart »Automatik« sind auch die Betriebsarten
»Hand mit Sicherheitsverriegelungen« und »Hand ohne Sicherheitsverriegelungen« möglich.
Steht der Betriebswahlschalter auf einer dieser Betriebsarten, so sind die Handtasten
wirksam, d. h. sie stehen mit den diesbezüglichen Eingängen in den Ausgabestufen
in leitender Verbindung. Außerdem liegt beim Anwählen der Betriebsart »Hand ohne
Sicherheitsverriegelungen« am Eingang x des UND-Gliedes &i das Signal »L«, z.
B. ---12 Volt. Wird dann die Handtaste gedrückt, so ist für das UND-Glied &i
die UND-Bedingung erfüllt, und das Stellglied wird ausgesteuert. Das Stellglied
kann damit von »Hand« erregt werden, ohne daß die Sicherheitsverriegelungsbedingungen
erfüllt zu sein brauchen, bzw. unabhängig von der Stellung der Taktkette.
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Steht der Betriebswahlschalter auf der Stellung »Hand mit Sicherheitsverriegelungen«,
so ist am Eingang x kein »L-Signal«. Das Stellglied kann daher nur über die Glieder
Vi bzw. &., ausgesteuert werden, und zwar nur dann, wenn die Handtaste gedrückt
ist; d. h. am Eingang k des ODER-Gliedes Vi »L-Signal« liegt und gleichzeitig die
Sicherheitsverriegelungsbedingungen am UND-Glied &z erfüllt sind. Das Stellglied
kann damit außerhalb des selbsttätigen Ablaufes von »Hand« betätigt werden, wenn
nur die Sicherheitsverriegelungsbedingungen erfüllt sind.
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Damit bei beiden Betriebsarten »Hand« keine Befehle von der Taktkette
kommen können, ist eine Steuerungssperre vorgesehen, die bei der Anwählung dieser
Betriebsarten wirksam wird und jeweils die Verbindung zwischen Taktstufe und Ausgabestufe
unterbricht, z. B. mittels eines zwischengeschalteten UND-Gliedes, dem bei diesen
Betriebsarten ein Eingangssignal fehlt.
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Die F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ausgabestufe
für ein Stellglied ohne Speicherverhalten. Für ein derartiges Stellglied ist die
Ausgabestufe nach F i g. 1 nicht ohne weiteres brauchbar, da bei dieser Schaltung
das Ausgangssignal am Verstärker verschwindet, wenn an den Steuereingängen des ODER-Gliedes
V, die Signale verschwinden, d. h. wenn die zugeordnete Handtaste nicht mehr gedrückt
bzw. die zugeordnete Taktstufe nicht mehr erregt ist.
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Die bekannte Steuerung arbeitet zweckmäßig in der Weise, daß bei Erregung
einer Taktstufe die vorhergehende gelöscht wird. Beim Einleiten eines Vorganges
würde damit der vorhergehende immer beendet
werden, wenn man die
Ausgabestufe nach F i g. 1 für ein Stellglied ohne Speicherverhalten verwenden würde.
Da jedoch auch in der Praxis Fälle vorkommen, bei denen beim Einleiten eines Vorganges
der vorhergehende noch eine Zeitlang weiterlaufen soll, ist in der Ausgabestufe
ein Speichervorsatz vorzusehen. Zu diesem Zweck ist, wie F i g. 2 zeigt, ein weiteres
ODER-Glied V, vorgesehen, das mit dem Schaltverstärker mit eingangsseitigem ODER-Verhalten
zu einem Speicher zusammengeschaltet ist. Dieser Speicher wird gespeichert, d. h.
der Verstärker wird dauernd ausgesteuert und erregt das Stellglied, wenn an einem
der Steuereingänge des ODER-Gliedes V1 unter Umständen nur kurzzeitig »L-Signal«
liegt. Der Speicher wird wieder gelöscht, d. h. das Stellglied wird nicht mehr ausgesteuert
(Vorgang beendet), wenn auf das ODER-Glied Vi, im rechten Kanal unter Umständen
nur kurzzeitig »L-Signal« geschaltet wird.
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Sonst ist die Ausgabestufe nach F i g. 2 analog zur Ausgabestufe nach
F i g. 1 aufgebaut; sie verhält sich von den Eingängen her gesehen wie die Ausgabestufe
nach F i g. 1.