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DE1243769B - Circuit arrangement for controlling a rotatable part in an even number of dual-coded positions - Google Patents

Circuit arrangement for controlling a rotatable part in an even number of dual-coded positions

Info

Publication number
DE1243769B
DE1243769B DE1966V0030538 DEV0030538A DE1243769B DE 1243769 B DE1243769 B DE 1243769B DE 1966V0030538 DE1966V0030538 DE 1966V0030538 DE V0030538 A DEV0030538 A DE V0030538A DE 1243769 B DE1243769 B DE 1243769B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
difference
output
positions
servomotor
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1966V0030538
Other languages
German (de)
Inventor
Hartmut Hennig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAGDEBURG WERKZEUGMASCH
Original Assignee
MAGDEBURG WERKZEUGMASCH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAGDEBURG WERKZEUGMASCH filed Critical MAGDEBURG WERKZEUGMASCH
Priority to DE1966V0030538 priority Critical patent/DE1243769B/en
Publication of DE1243769B publication Critical patent/DE1243769B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/27—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device
    • G05B19/29—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device for point-to-point control
    • G05B19/291—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude

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  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

GOSbGOSb

G05fG05f

Deutsche Kl.: 21 c - 46/54 German class: 21 c - 46/54

V 30538 Vin b/21 cV 30538 Vin b / 21 c

3. März 1966March 3, 1966

6. Juli 1967July 6, 1967

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Einsteuerung eines drehbaren Teiles, insbesondere eines schwenkbaren Mehrfachwerkzeugträgers an Werkzeugmaschinen, in eine gerade Anzahl dual kodierter Stellungen unter Auswahl der Drehrichtung mit dem" kleinsten Drehwinkel von der Ist- in die Sollstellung und unter Verwendung eines Differenzrechners zum Vergleich der den Stellungen entsprechenden Ist- und Sollwerte und zur Festlegung der Drehriehtung eines Stellmotors für das drehbare Teil. Es sMEdMchtungen bekanntgeworden, bei denen insbesondere für eine geringe Anzahl von Stellungen die möglichen Schaltvarianten des drehbaren Teiles den entgegengesetzten Drehrichtungen derart untergeordnet sind, daß der jeweils kleinere Drehwinkel entsteht. Hierbei wurden alle vorhandenen Möglichkeiten mit Hilfe der Schaltalgebra rechnerisch erfaßt und eine logische Verknüpfung ermittelt, die die gestellte Aufgabe erfüllt. Selbstverständlich ist die Ausführung als kontaktbehaftete oder als kontaktlose Steuerung gleichermaßen ausführbar.The invention relates to a circuit arrangement for controlling a rotatable part, in particular of a swiveling multiple tool carrier on machine tools, in an even number dual Coded positions with selection of the direction of rotation with the "smallest angle of rotation from the actual to the Debit position and using a difference calculator to compare the actual and setpoint values corresponding to the positions and to determine the Direction of rotation of a servomotor for the rotatable part. It became known in which the possible switching variants of the rotatable part, especially for a small number of positions are subordinate to the opposite directions of rotation in such a way that the respective smaller angle of rotation arises. All available possibilities were computed with the help of switching algebra and determines a logical connection that fulfills the task at hand. The execution is self-evident equally executable as a contact-based or as a contactless control.

Erfahrungsgemäß ergibt solche Anordnung eine unübersichtliche Schaltung mit ganz verschiedener Anzahl von Verknüpfungen, z. B. Kontakte, für die einzelnen Veränderlichen, wie sie durch Soll- und Iststellungen gegeben sind. Für ehe größere Anzahl von Stellungen ergibt eine solche Anordnung einen nicht mehr vertretbaren Aufwand.Experience has shown that such an arrangement results in a Confusing circuit with a very different number of links, e.g. B. Contacts for which individual variables, as they are given by target and actual positions. For a larger number of positions, such an arrangement results in an effort that is no longer justifiable.

Weiterhin ist eine Einrichtung vorgeschlagen worden, welche zum Vergleich der die Stellungen angebenden Zahlen Umschalter aufweist, die in Übereinstimmung mit dem Grayschen Binärkode derart zusammengeschaltet sind, daß bei Änderung der Binärzahl um eine Einheit nur ein. einziger Umschalter betätigt wird. Der genannte Vorteil, daß sich zwei benachbarte Stellungen nur in einer Binärstelle unterscheiden, ist jedoch darauf beschränkt, daß die Anzahl der Stellungen Potenzen von 2 entsprechen, z. B. 16, weil sonst der Anschluß der höchsten Binärzahl 0 nicht in gleicherweise erfolgen kann.Darüber hinaus lassen sich bei Anzahlen von Stellungen, die nicht durch 4 teilbar sind, die angestellten Überlegungen, welche sich auf die einzelnen Quadranten beziehen, nicht mehr übernehmen. Bs ist weiterhin naheliegend, für eine Anzahl von Stellungen, die einer Potenz von 2 entsprechen, die duale Kodierung anzuwenden, und es läßt sich dabei zeigen, daß die Differenz der Zahlen, welche Soll- und Istwert entsprechen, den kleineren Drehwinkel der Einsteuerung direkt erkennen läßt. Zum Beispiel ergibt eine Differenzbildung bei vier Stellungen, daß aus der Differenz 1 die Rechtsdrehung und aus der Differenz 3 dieFurthermore, a device has been proposed, which for comparison of the indicating the positions Number switch has, in accordance with the Gray binary code in such a way are interconnected that when changing the Binary number by one unit only one. single switch is operated. The mentioned advantage that two adjacent positions are only in one binary digit differ, but is limited to the fact that the number of positions corresponds to powers of 2, z. B. 16, because otherwise the connection of the highest binary number 0 cannot take place in the same way In addition, in the case of numbers of positions that are not divisible by 4, the considerations made, which refer to the individual quadrants, no longer take over. Bs is still obvious, for a number of positions that correspond to a power of 2, the dual coding apply, and it can be shown that the difference between the numbers, which correspond to the setpoint and actual value, the smaller angle of rotation of the control can be recognized directly. For example, a subtraction results with four positions that from the difference 1 the clockwise rotation and from the difference 3 the

Schaltungsanordnung zur Einsteuerimg eines
drehbaren Teiles in eine gerade Anzahl dual
kodierter StellungenCircuit arrangement for Einsteuerimg a
rotatable part into an even number dual
coded positions

Anmelder:Applicant:

VEB Werkzeugmaschinenfabrik Magdeburg,VEB machine tool factory Magdeburg,

Magdeburg, Mittagstr. 16Magdeburg, Mittagstr. 16

Als Erfinder benannt:
Hartmut Hennig, MagdeburgNamed as inventor:
Hartmut Hennig, Magdeburg

Linksdrehung folgen kann, wenn außerdem für die negativen Differenzen jeweils die Komplementwerte gesetzt werden, die ein Difrerenznechner ohnehin zur Verfügung stellt.It can be turned to the left if, in addition, the complementary values for the negative differences that a differential calculator is used anyway Provides.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, erneThe invention is based on the object erne

Schaltungsanordnung zu schaffen, welche für eine kleine und große Anzahl von Stellungen gleicher-To create a circuit arrangement which is identical for a small and large number of positions

':-' maßen anwendbar ist und deren Aufwand nicht gleichzeitig progressiv mit der Zahl der Schaltvarianten ansteigt, wobei eh Differenzrechner in vereinfachter Form angewendet werden kann. ' : -' is applicable and the effort does not increase progressively with the number of switching variants at the same time, whereby the difference calculator can be used in a simplified form anyway.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Werte der der dualen Kodierung gegenüberliegenden Stellungen des drehbaren Teiles eine gleiche Differenz aufweisen, die dem Wert der höchsten benötigten Rechenstelle des Differenzrechners entspricht, deren zwei Zustände am Differenzausgang jeweils einer der zwei Bewegungsrichtungen zugeordnet sind. In zweckmäßigen Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß bei sechs Stellungen des drehbaren Teiles der Differenzausgang der Rechenstelle mit der Wertigkeit 4 die Bewegungsrichtung festlegt und jeweils die'Kodierung gegenüberliegender Stellungen die Werte 1 und 5, 2 und 6 sowie 3 und 7 besitzen, daß weiterhin zur Festlegung der Drehrichtung und zur Abschaltung des Stellmotors bei Koinzidenz zwischen Soll- und Istwert der Ausgang aus der höchsten Rechenstelle des Differenzrechners und ein disjunktiver Ausgang aus sämtlichen niedrigeren Rechenstellen derart geschaltet sind, daß der disjunktive Ausgang über ein Konjunktionsglied geführt ist, dessen weiterer. Eingang über ein Negationsglied mit dem Ausgang der höchsten Rechenstelle in Verbindung steht und jeder der beiden Ausgänge einer Bewegungsrichtung des Stellmotors zugeordnet ist.According to the invention, this is achieved in that the values are opposite to those of the dual coding Positions of the rotatable part have an equal difference, the value of the highest required computation station of the difference calculator, whose two states at the difference output each assigned to one of the two directions of movement. In appropriate configurations the invention provides that in six positions of the rotatable part of the differential output of the Arithmetic station with the value 4 defines the direction of movement and the coding in each case opposite Positions have the values 1 and 5, 2 and 6 as well as 3 and 7 that continue to be defined the direction of rotation and to switch off the servomotor in the event of a coincidence between the setpoint and actual value the output from the highest computation point of the difference calculator and a disjunctive output from all lower arithmetic stations are connected in such a way that the disjunctive output has a The conjunctive link is led, its further. Input via a negation element with the output of the highest computing center is connected and each of the two outputs a direction of movement of the Servomotor is assigned.

"■ " " 709 609/338"■" "709 609/338

Claims (3)

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine drehbare Welle mit zugehöriger Kodierung, . Fig. 2 eine Kodierungstabelle, F i g. 3 einen Differenzrechner in symbolischer Darstellung mit richtungsbestimmenden Ausgängen und F i g. 4 einen Differenzrechner als Kontaktschalrung mit richtungsbestimmenden Ausgängen. In F i g. 1 ist eine drehbare Welle entsprechend den sechs Stellungen in drei Spuren 2°, 21 und 22 dual kodiert, wobei die gegenüberliegenden Stellungen die Differenz 4 aufweisen. In Fig. 2 ist die zugehörige Kodierungstabelle dargestellt. F i g. 3 zeigt einen Differenzrechner mit drei Rechenstellen 2°, 21 und 22, dem Zahlen entsprechend der Kodierungstabelle getrennt als Soll- und Istwerte zugeführt werden. Der Differenzausgang der höchsten Rechenstelle ist mit einem richtungsbestimmenden Anschluß eines nicht gezeigten Stellmotors verbunden, während die Differenzausgänge aller niedrigeren Rechenstellen über ein gemeinsames Disjunktionsglied auf ein Konjunktionsglied führen, welches gleichzeitig über ein Negationsglied mit dem Differenzausgang der höchsten Rechenstelle in Verbindung steht. Der Ausgang des Konjunktionsgliedes ist mit dem zweiten richtungsbestimmenden Anschluß des nicht gezeigten Stellmotors verbunden. In Fig. 4 sind drei Umschalter 2°, 21 und 22, deren Stellung der gewünschten Sollstellung entsprechen, mit drei Kontaktsätzen verbunden, deren Stellung der jeweiligen Iststellung entspricht. Die Relais A und B greifen in die jeweils nächsthöhere Rechenstelle ein und ein Relais C stellt die Differenz der höchsten Rechenstelle dar. Die Ausgänge der niedrigeren Rechenstellen sind über Gleichrichter mit einem Öffnerkontakt des Relais C verbunden, dessen andere Seite zu einem Anschluß eines nicht gezeigten Stellmotors führt, während der andere Anschluß des Stellmotors mit der Spule des Relais C verbunden ist. Die drehbare Welle signalisiert an den drei Anschlüssen 2°, 21 und 22 die jeweilige Iststellung, welche entweder der symbolischen Schaltung am Eingang / oder der Kontaktschaltung mittels der Kontaktsätze von nicht gezeigten Zwischenrelais zugeführt werden. Die gewünschte Sollstellung wird in die symbolische Schaltung am Eingang S oder in die der Kontaktschaltung mittels der Umschalter eingehen. Die Rechenschaltungen errechnen nun in bekannter Weise die Differenz der eingegebenen Zahlen, die in Fällen negativer Vorzeichen als Komplementwert ausgegeben wird. In der Kontaktschaltung sorgen die Relais A und B für die Fortleitung der Überträge zur nächsthöheren Rechenstelle. Für den nicht gezeigten Fall, daß die drehbare Welle sechs Stellungen aufweist, ergeben sich fünf mal sechs gleich dreißig Schaltvarianten. Davon gibt es je zwölf Fälle für Rechts- und Linksdrehung und sechs Fälle, wobei die Drehrichtung gleichgültig wäre. Diese sechs Fälle werden einer bestimmten Drehrichtung fest zugeordnet. Wie sich leicht nachprüfen läßt, ergeben sich für die Linksdrehung Differenzen von z. B. Sollwert minus Istwert gleich 1, 2 und 3, für die Rechtsdrehung gleich 5, 6 und 7 und für möglicherweise beidseitige Drehung gleich 4. Ordnet man nun die indifferente Drehrichtung der Rechtsdrehung zu, so gibt die vorhandene Differenz in der Rechenstelle 22 das Signal zur Rechtsdrehung, die nicht vorhandene Differenz in der Rechenstelle 22 das Signal zur Linksdrehung. Diese Bedingung wird durch das Negationsglied verwirklicht. Wird die Differenz jedoch gleich 0, was die Übereinstimmung von Ist- und Sollwert kennzeichnet, so werden beide richtungsbestimmende Ausgänge spannungslos, und der Stellmotor kommt zur Ruhe., Patentansprüche:The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawing, Fig. 1 shows a rotatable shaft with associated coding. 2 shows a coding table, FIG. 3 a difference calculator in a symbolic representation with direction-determining outputs and F i g. 4 a differential calculator as a contact circuit with directional outputs. In Fig. 1, a rotatable shaft corresponding to the six positions is dual-coded in three tracks 2 °, 21 and 22, the opposite positions having the difference 4. The associated coding table is shown in FIG. F i g. 3 shows a difference calculator with three arithmetic stations 2 °, 21 and 22, to which numbers are fed separately as setpoint and actual values in accordance with the coding table. The difference output of the highest arithmetic unit is connected to a direction-determining connection of a servomotor, not shown, while the differential outputs of all lower arithmetic units lead via a common disjunction element to a conjunctive element, which is simultaneously connected to the difference output of the highest arithmetic unit via a negation element. The output of the conjuncture element is connected to the second direction-determining connection of the servomotor, not shown. In Fig. 4, three changeover switches 2 °, 21 and 22, the position of which corresponds to the desired target position, are connected to three sets of contacts, the position of which corresponds to the respective actual position. Relays A and B intervene in the next higher arithmetic unit and a relay C represents the difference between the highest arithmetic unit. The outputs of the lower arithmetic units are connected via rectifiers to an NC contact of relay C, the other side of which is connected to a servomotor, not shown while the other terminal of the servomotor is connected to the coil of relay C. The rotatable shaft signals the respective actual position at the three connections 2 °, 21 and 22, which are either fed to the symbolic circuit at the input / or to the contact circuit by means of the contact sets of intermediate relays (not shown). The desired target position is entered in the symbolic circuit at input S or in that of the contact circuit by means of the changeover switch. The computing circuits now calculate in a known manner the difference between the numbers entered, which is output as a complement value in cases of negative signs. In the contact circuit, relays A and B ensure that the transmissions are forwarded to the next higher computing point. For the case, not shown, in which the rotatable shaft has six positions, five times six equal thirty switching variants result. There are twelve cases each for clockwise and counterclockwise rotation and six cases where the direction of rotation would be indifferent. These six cases are assigned to a specific direction of rotation. As can be easily checked, there are differences of z. B. Setpoint minus actual value is 1, 2 and 3, for clockwise rotation is 5, 6 and 7 and for possible rotation on both sides is 4. If the indifferent direction of rotation is now assigned to clockwise rotation, the difference in arithmetic station 22 gives the signal for clockwise rotation, the non-existent difference in arithmetic unit 22 is the signal for counterclockwise rotation. This condition is realized by the negation term. However, if the difference is equal to 0, which indicates that the actual and setpoint values match, both direction-determining outputs are de-energized and the servomotor comes to a standstill., Claims: 1. Anordnung zur Einsteuerung eines drehbaren Teiles, insbesondere eines schwenkbaren Mehrfachwerkzeugträgers an Werkzeugmaschinen, in eine, gerade Anzahl dual kodierter Stellungen unter Auswahl der Drehrichtung mit dem kürzesten Weg von der Ist- in die Sollstellung unter Verwendung eines Differenzrechners zum Vergleich der den Stellungen entsprechenden Ist- und Sollwerte und zur Festlegung der Bewegungsrichtung eines Stellmotors für das drehbare Teil, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der dualen Kodierung gegenüberliegender Stellungen des drehbaren Teiles eine gleiche Differenz- aufweisen, die dem Wert der höchsten benötigten Rechenstelle des Differenzrechners entspricht, deren zwei Zustände am Differenzausgang jeweils einer der zwei Bewegungsrichtungen zugeordnet sind.1. Arrangement for controlling a rotatable part, in particular a pivotable one Multiple tool carriers on machine tools, in an even number of dual-coded positions by selecting the direction of rotation with the shortest path from the actual to the target position using a difference calculator to compare the actual values corresponding to the positions and setpoints and for determining the direction of movement of a servomotor for the rotatable Part, characterized in that the values of the dual coding are opposite Positions of the rotatable part have an equal difference, which is the value of the highest required computation station of the difference calculator, whose two states at the difference output one of the two directions of movement assigned. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei sechs Stellungen des drehbaren Teiles der Differenzausgang der Rechenstelle mit der Wertigkeit 4 die Bewegungsrichtung festlegt und jeweils die Kodierung gegenüberliegender Stellungen die Werte 1 und 5, 2 und 6 sowie 3 und 7 besitzen.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that in six positions of the rotatable Part of the difference output of the arithmetic station with the value 4 the direction of movement and the coding of opposite positions the values 1 and 5, 2 and 6 as well as 3 and 7. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der Bewegungsrichtung und zur Abschaltung des Stellmotors bei Koinzidenz zwischen Soll- und Istwert der Ausgang aus der höchsten Rechenstelle des Differenzrechners und ein disjunktiver Ausgang aus sämtlichen niedrigeren Rechenstellen derart geschaltet und, daß der disjunktive Ausgang über ein Konjunktionsglied geführt ist, dessen zweiter Eingang über ein Negationsglied mit dem Ausgang der höchsten Rechenstelle in Verbindung steht und jeder der beiden Ausgänge einer Be-3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that to determine the direction of movement and to switch off the servomotor in the event of a coincidence between the setpoint and actual value, the output from the highest computing point of the Difference calculator and a disjunctive output from all lower computation points like this switched and that the disjunctive output is passed through a conjuncture, the second Input via a negation element in connection with the output of the highest computing point and each of the two outputs of a loading • wegungsrichtung des Stellmotors zugeordnet ist.• Direction of movement of the servomotor is assigned. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1109 765.Documents considered: German Patent No. 1109 765. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 609/338 6.67 © Bundesdruckerei Berlin709 609/338 6.67 © Bundesdruckerei Berlin
DE1966V0030538 1966-03-03 1966-03-03 Circuit arrangement for controlling a rotatable part in an even number of dual-coded positions Pending DE1243769B (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1109765B (en) 1953-10-02 1961-06-29 Bendix Corp Arrangement for the automatic control of a movable member in digitally predetermined positions

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