DE1239764B - Einrichtung an Zweipunktreglern zur Anzeige des Stellgrades - Google Patents

Description

• Einrichtung an Zweipunktreglem zur Anzeige des Stellgrades Bei Regelanlagen ist es für Kontrollzwecke sehr von Vorteil, wenn die Stellung des Stellgliedes in bezug auf den gesamten Stellbereich jederzeit ersichtlich ist. Bei Kenntnis dieses Stellgrades läßt sich dann leichter beurteilen, inwieweit der Regler noch imstande ist, auf die Regelanlage einwirkende Störeinflüsse auszuregeln. In Regelanlagen mit stetig wirkenden Reglern oder Schrittreglern mit motorischem Stellglied hat man bereits mit den Stellgliedern ge koppelte Fernanzeige-Einrichtungen vorgesehen, die es gestatten, die Stellgröße unmittelbar oder nach Fernübertragung abzulesen (Schoppe & Faeser - Technische Mitteilungen, Heft 1, September 1961, S. 13, 20 und 31). Bei stetig betätigten elektrischen Stellgliedern kann auch der Speisestrom oder die Spannung zur Anzeige des Stellgrades herangezogen werden.
• Auch bei Zweipunktreglern mit impulsbreitenmodulierter Stellgröße ist eine Anzeige des Stellgrades wünschenswert, um beurteilen zu können, ob der Regler bezüglich seines Stellverhaltens im günstigen Bereich liegt oder ob er schon an der Grenze seiner Leistungsfähigkeit ist. Ist der maximal mögliche Stellgrad praktisch ausgenutzt, so muß bei Störeinwirkungen damit gerechnet werden, daß der Sollwert nicht mehr gehalten wird. Um einen Anhaltspunkt über den Stellgrad eines derartigen Zweipunktreglers zu erhalten, hat man bisher das Schaltspiel über eine gewisse Zeit beobachtet und daraus die entsprechenden Schlüsse gezogen. Diese Methode ist jedoch, zumal wenn mehrere Regelanlagen zu überwachen sind, ungenau und zeitraubend.
• Durch die Erlmdung soll eine Einrichtung geschaffen werden, die eine selbsttätige laufende Anzeige des Stellgrades eines Zweipunktreglers mit impulsbreitenmodulierter Stellgröße ermöglicht. Die Erfindung geht davon aus, daß unter der Voraussetzung von Stellimpulsen konstanter Amplitude im Ausgang des Reglers der Mittelwert der Stellimpulse ein Maß für den Stellgrad ist. Sie schlägt vor, im Ausgang des Reglers ein an sich bekanntes, den Mittelwert der Stellimpulse bildendes Zeitglied vorzusehen und den Mittelwert als Maß für den Stellgrad zur Anzeige zu bringen. Bei elektrischen Zweipunktreglern können als dem Zeitglied nachgeschaltete Anzeigemittel elektrostatische Instrumente, Drehspulinstrumente mit Verstärker oder Glimmanzeigeröhren benutzt werden.
• In der deutschen Auslegeschrift 1192 299 ist ein Steuergerät beschrieben, das einem Verbraucher breitenmodulierte Stromimpulse zuführt.- Maßgebend für die Steuerwirkun- auf den Verbraucher ist der Mittelwert des Stromes. Dieser wird jedoch nicht dazu benutzt, den Stellgrad des Steuergerätes anzuzeigen. Auch ist keine direkte Mittelwertbildung des Stromes vorgesehen, welche erst die einwandfreie Anzeige des Stellgrades mit Hilfe eines Anzeigeinstrumentes ermöglichen würde, da der Verbraucher von sich aus auf den Mittelwert anspricht. Andererseits ist es an sich bekannt, den Mittelwert elektrischer Impulse durch ein Zeitglied zu bilden, welches über die Zeitdauer der Impulse integriert (Elektronische Rundschau, Jg. 1958, Heft 4, S-. 127/128). Die spezielle Anwendung fur die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dieser Literaturstelle aber nicht zu entnehmen.
• Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung be-Im im steht darin, bei Zweipunktreglern mit verzögerter oder verzögert nachgebender elektrischer Rückführung das Ausgangssignal des Zeitgliedes der Rückführung zur Anzeige des Stellgorrades auszunutzen. Erfindungsgemäß kann ferner für den Fall, daß die Amplitude der Stellimpulse nicht ausreichend konstant ist, ein von Hand zu betätigender Schalter vorgesehen werden, durch den das Anzeigeinstrument vor das Zeitglied zur Anzeige des absoluten Wertes der Stellgröße einschaltbar ist. Durch diese Maßnahme kann praktisch ohne Zeitverzögerung ein Vergleich der Instrumentenanzeige in den beiden Schaltg C positionen vorgenommen und der Stellgrad hinreichend genau auch bei nicht vollkommen konstanten Stellamplituden sofort ermittelt werden.
• In F i g. 1 und 2 wird die Erfindung am Beispiel eines elektrischen Zweipunktreglers näher erläutert. F i g. 1 zeigt einige Stellimpulsfolgen. Die Amplitude y der Stellimpulse ist als konstant vorausgesetzt. Entspricht das Zeitintervall zwischen zwei Stellimpulsen der Dauer eines Stellimpulses, so ist der Stellgradys=50%. Dargestellt sind ferner Impulsim folgen entsprechend einem Stellgrad von 20 und 90 %. Der als Maß für den Stellgrad benutzte Mittelwert der Stellimpulse ist durch eine gestrichelte Uinie angedeutet.
• Der Regler in F i g. 2 besteht - schematisch dargestellt - aus einem bistabilen Verstärker 1. An den Eingang ist als Meßwertgeber ein Thermoelement 2 angeschlossen. Der Ausgang 3 des Verstärkers führt die Stellimpulsey, deren Dauer entsprechend dem Stellgrad des Regelverstärkers variiert. Bei Bedarf kann auch noch eine Rückführung4, die hier aus zwei Widerständen und einem Kondensator aufgebaut ist, vorgesehen sein. Erfindungsgemäß wird nun das den Mittelwert der Stellimpulse bildende Zeitglied;-wie strichliniert angedeutet, mit dem Ausgang 3 des bistabilen Regelverstärkers verbunden unter Ein-5#chaltung des. Anzeigeinstrumentes- 5, an dem der Mittelwert bzw. der Stellgrad abgelesen werden kann. Die Anzei-e des Stellgrades kann aber auch, wie an-Credeutet, dadurch erfolgen, daß das Anzeigeinstrument an das Zeitglied der Rückführung 4 angeschaltet wird. Als Anzeigeinstrumente eignen sich besonders solche mit sehr hocholunigem Eingang, d. h. geringem Leistungsverbrauch. Es können aber auch niederohmige Instrumente mit vorgeschaltetem hochohmigem Verstärker benutzt werden.

Claims (2)

1. Patentanspräche: 1. Einrichtung zur Anzeige des Stellgrades bei Zweipunktregglern mit impulsbreitenmodulierter Stellgröße, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgang des Reglers ein an sich bekanntes, den Mittelwert der Stellimpulse bildendes Zeit.orlied vorgesehen ist und der Mittelwert als Maß für den Stellarad- zur Anzeige gelangt.
2. 2. Einrichtuna nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Zweipunktregler mit verzögerter oder verzögert nachgebender elektrischer Rückführung das Ausgangssignal des Zeitgliedes der Rückführung zur Anzeige des Stellgrades dient. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet-, daß bei elektrischen Zweipunktreglern als dem Zeitglied nachgeschaltete Anzei-emittel elektrostatische Instrumente, Drehspulinstrumente mit Verstärker oder Glimmanzeigeröhren benutzt- sind. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein von Hand zu betätigender Schalter vorgesehen ist, durch den das Anzeiaeinstrument vor das Zeitglied zur Anzeige des absoluten Wertes der Stellgröße einschaltbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegesehrift Nr. 1192 299; Zeitschrift »Technische Mitteilungen der Schoppe & Faeser GmbH.«, September 1961, Heft 1, S. 13; Zeitschrift »Elektronische Rundschau«, Jg. 1958, Heft 4, S. 127/128.