DE2704387A1

DE2704387A1 - Einrichtung zur voreinstellung von gas- oder fluessigkeitsmengen

Info

Publication number: DE2704387A1
Application number: DE19772704387
Authority: DE
Inventors: Hans Richter
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1977-01-31
Filing date: 1977-01-31
Publication date: 1978-08-03
Also published as: JPS5396869A

Description

Einrichtung zur Voreinstellung von Cas- oder Flüssigkeitsmengen
Vcr allem in der chemischen Industrie stellt sich die Aufgabe, häufig wiederkehrende Abfüllvorgänge gleicher Menge automatisch zu steuern. Dabei sDll der Abfüllvorgang so ablaufen, daß kurz vor seiner Beedigung eine Drosselung der Abgabe erfolgt damit die Jeweils abgegebene Nebge möglicht genau zu bemessen ist und schädliche Flüssigkeitsschlänge vermieden werden, die bei einer abrupten Beendigung des Abfüllvorganges bei vol1.cr Durchflußstärke auftreten können.
Einrichtungen, die diese Aufgabe lösen, sind seit langem bekannt (z.B. "Siemens-Zeitschrift" 26(19524, Seiten 200 bis 204 und DT-OS 19 40 112); bei diesen bekannten Einrichtungen erfolgt die Ermittlung der Drosselstellung und die Abschaltung bei insgesamt abgegebener Menge unter Verwandung von Schalteinrichtungen die nach Art von Drehwahlern aufgebaut sind.
Ferner ist eine Einrichtung zur Voreinstellung von Flüssigkeiten bekannt ("Siemens-Zeitschrift" 50(1976)6, Seiten 408 bis 411), die aus elektronischen Baugruppe. aufgebaut ist. Die bekannte Einrichtung enthält uz!ter anderem einen voreinstellbaren, elektrcnischen Zähler der über einen Impulsformer mit Impulsen eines Flüssigkeitsmengenmeßgerätes beaufschlöagt ist. An den Zähler sind außerdem Wahlschalter angeschlossen, mit denen die jeweils abzugebende Menge eingestellt werden kann. Ausgangsseitig ist an den zähler eine Vergleichseinrichtung angeschlossen, die zwei Komparatoren enthält. Jeweils ein Ei rgang der beiden S.omparatoren ist mit dem Ausgang des elektronischen Zählers verbunden; der jeweils andere Eingang der beiden Komparatoren ist an eine Blockierschaltung angeschlossen, deren einer Eingang an einen mit den Wahlschaltern verbundenen Speicher und deren anderer Eingang an weitere Schaiter zur Voreinstellung eines Drosselwertes angeschlossen ist. Ausgangsseitig ist Jeder der beiden Komparatoren an Jeweils eine Steuereinrichtung angeschlossen, die auf ein Stellglied einwirken.
Die Erfindung geht von dieser bekannten Einrichtung aus und bezieht sich demzufolge auf eine Einrichtung zur Voreinstellung von Gas- oder Flüssigkeitsmengen mit einem der jeweils abgegebenen Menge mittels Wahlschaltern entsprechend voreinstellbaren elektronischen Zähler, der eingangsseitig mit mengenproportionalen elektrischen Signale einer Mengenmeßeinrichtung beaufschlagt und ausgangsseitig mit einer elektronischen Vergleichseinrichtung verbunden ist, wobei ein Komparator der Vergleichseinrichtung derart an mindestens einen weiteren Wahlschalter zu. Voreinstellung eines Drosselwertes angeschlossen ist, daß bei einer den Dr. osselwe rt erreichenden Mengerabgabe eine dem Komparator nachgeordnete Steuereinrichtung ein Stellglied in eine Drosselstellung bringt, während eine an die Vergleichseinrichtung angeschlossene weitere Steuereinrichtung bei vollständiger Abgabe der Gas- oder Flüssigkeitsmenge das Stellglied in seine Schließstellung bringt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Sinwichtung derart fortzubilden, daß sie mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe enthält beieiner solchen Einrichtung die Vergleichseirichtung erfindungsgemäß eine Logikschaltung, die mit ihrem Eingang an den Ausgang des elektronischen Zählers und mit ihrem einen Ausgang an einen Eingang des Komparators und mit ihrem anderen Ausgang an die weitere S.'euercinriWhtung angescElossen ist, wobei die Logikschaltung an ihrem einen Aus- gang ein Signal abgibt, wenn die Mengenabgabe den Drosselwert erreicht hat und an ihrem anderen Ausgang ein Signal erzeugt, wenn der elektronische Zähler auf Null zurückgelaufen ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht vor allen darin, daß auf einen zweiten Komparator in der Vergleichseinrichtung und auf eine Blockierschaltung verzichtet werden kann. Es ist nämlich bei der erfindungsgemäßen Einrichtung in der Vergleichseinrichtung dem einen Komparator eine Logikschaltung zugeordnet, die dafür sorgt, daß bei einem dem Drosselwert entsprechenden Stand des elektronischen Zählers im Komparator ein Ausgangssignal erzeugt wird, das die nachgeordnete Steuereinrichtung zur Betätigung des Stellgliedes veranlaßt und bei einem Zählerstand Null des elektronischen Zählers die der Logikschaltung unmittelbar nachgeordnete weitere Steuereinrichtung zur Steuerung des Stellgliedes in seine Schließstellung beeinflußt. Eine Blokkierschaltung, die dafür sorgt, daß in jedem Falle vor der Schließstellung des Stellgliedes die Drosselstellung erreicht wird, ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht erforderlich, weil bei der Einrichtung nach der Erfindung Drosselwerte nur einer einzigen Dekade einstellbar sind. Die erfindungsgemäße Einrichtung benötigt auch keinen mit den Wahlschaltern verbundenen Speicher, um in Verbindung mit der Blockierschaltung und den beiden Komparatoren die Forderung zu erfüllen, daß auf Jeden Falle vor der Schließstellung des Stellgliedes eine Drosselstellung erreicht wird. Für die Funktion der Einrichtung im Hinblick auf den Ablauf der Steuerung des Stellgliedes über eine Drosselstellung in eine Schließstellung hat ein solcher Speicher bei der erfindungsgemäßen Einrichtung keine Bedeutung.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausftthrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung wiedergegeben.
Die dargestellte Einrichtung enthält einen Impulsteiler 1, dessen Eingang an einen nicht dargestellten Impulsgeber eines Mengenmeßgerätes angeschlossen ist; der Impulsteiler 1 dient zur Erzielung einer bestimmten Impulswertigkeit. Dem Impulsteiler 1 ist ein elektronischer Zähler 2 nachgeordnet, der voreinstellbar und so ausgelegt ist, daß er auf ihm zugeführte Impulse hin rückwärts zählend auf Null läuft. Der elektronische Zähler 2 ist über Leitungen 3 mit Wahlschaltern 4, 5 und 6 verbunden, mit denen beliebige Werte (mit drei Dekaden) für eine Abgabemenge eingestellt werden können.
Dem elektronischen Zähler 2 ist eine Vergleichseinrichtung 7 nachgeordnet, die eine Logikschaltung 8 und einen Komparator 9 enthält. Die Logikschaltung 8 ist mit ihrem Eingang 10 unmittelbar an den Ausgang des elektronischen Zählers 2 angeschlossen.
Ein Ausgang 11 der Logikschaltung 8 ist mit einem Eingang 12 des Komparators 9 verbunden, dessen anderer Eingang 13 an einen weiteren Wahlschalter 14 zur Voreinstellung eines Drosselwertes in einer Dekade angeschlossen ist.
Dem Komparator 9 ist eine Steuereinrichtung 15 nachgeordnet, die eine Kippstufe 16, eine Treiberstufe 17 und ein Relais 18 enthält. Ein Arbeitskontakt 19 des Relais 18 kann in einem Stromkreis eines Stellgliedes beispielsweise eines Magnetventils liegen, so daß bei einen Abfallen des Relais 16 mit einem damit verbundenen Öffnen des Kontaktes 19 das Stellglied in eine Drosselstellung gebracht wird und damit der Durchfluß durch das Magnetventil verringert wird, wenn der Stand des elektronischen Zählers 2 dem mittels des weiteren Wahlschalters 14 voreingestellten Wert entspricht. Bis zum Erreichen dieses Wertes bleibt das Relais 18 erregt und sein Arbeitskontakt 19 geschlossen.
Ein weiterer Ausgang 20 der Logikschaltung 8 ist an eine weitere Steuereinrichtung 21 angeschlossen, die ähnlich wie die Steuereinrichtung 15 aufgebaut ist, also auch eine Kippstufe 22, eine Treiberstufe 23 und ein Relais 24 mit einem Arbeitskontakt 25 enthält. Durch den Arbeitskontakt 25 wird in seiner Schließstellung ein weiterer Stromkreis zur Betätigung des Stellgliedes geschlossen, so daß dieses in seine Öffnungsstellung gebracht wird.
Das beispielsweise vorhandene Magnetventil ist dann vollständig geöffnet und wird erst dann geschlossen, wenn das Relais 24 beim Zählerstand Null des elektronischen Zählers 2 aberregt ist.
An die Kippstufen 16 und 22 ist ein Gatter 25 angeschlossen, das über eine Starttaste 27 oder eie Stopptaste 28 an eine Steuerspannung gelegt werden kann.
Die dargestellte Einrichtung arbeitet in folgender Weise: Zunächst wird mittels der Wahlschalter 4 bis 6 die Jeweils abzugebende Menge voreingestellt. Außerdem wird mittels des weiteren Wahlschalters 14 festgelegt, wann während der Abgabe der Menge ein Stellglied und damit ein nachgeordnet es Ventil in eine Drosselstellung gebracht werden soll. Danach kann durch Betätigung der Starttaste 27 über das Gatter 26 sowohl die Kippstufe 16 als auch die Kippstufe 22 in ihre Arbeitslage gebracht werden. Dadurch werden die Kontakte 19 und 25 geschlossen und damit auch das Stellglied mit nachgeordnetem Ventil in seine Öffnungsstellung gebracht. Während der nun folgenden Mengenabgabe werden die von einer Mengenmeßeinrichtung abgegebenen Impulse nach Bewertung im Impulsteiler 1 im elektronischen Zähler 2 gezählt, wobei dieser gegen Null zurückäuft. Entspricht der Stand des elektronischen Zählers 2 dem mittels des weiteren Wahlschalters 14 voreingestellten Drosselwert, dann wird von der Logikschaltung 8 ein Signal an den Komparator 9 abgegeben, wodurch von diesem die Kippstufe 16 der Steuereinrichtung 15 in ihre Ruhelage gebracht wird. Der Kontakt 19 öffnet sich, und das Stellglied gelangt in seine Drosselstellung, wodurch auch das nachgeordnete Ventil teilweise geschlossen wird. Ist der elektronische Zähler 2 im weiteren Verlauf der Mengenabgabe auf den Wert Null belaufen, dann wird am Ausgang 20 der Logikschaltung 8 ein Signal erzeugt und damit die Kippstufe 22 in ihre Ruhelage gebracht. Dies führt zu einem Öffnen des Kontaktes 25 und zu einem vollständigen Schließen des Magnetventils. Es ist damit die voreingestellte Menge abgegeben.
Durch Betätigung der Stopptaste 28 kann während einer Mengenabgabe eingegriffen werden, um im Notfall den Abgabevorgang schlagartig abbrechen zu können. Nach Freigabe der Stopptaste 28 kann die noch nicht abgegebene Menge nachträglich abgegeben werden.
Mit der Erfindung wird eine Einrichtung zur Voreinstellung von Gas- oder Flüssigkeitsmengen vorgeschlagen, die mit verhältnismäßig wenigen elektronischen Baugruppen auskommt und daher verhältnismäßig kostengünstig herstellbar ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn der elektronische Zähler mit der Vergleichseinrichtung zu'einer integrierten Schaltung zusammengefaßt wird, die gegebenenfalls auch den Impulsteiler aufweisen kann. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist einer derartigen Integration elektronischer Baugruppen besonders gut zugänglich.
1 Figur 1 Patentanspruch L e e r s e i t e

Claims

Patentanspruch Einrichtung zur Voreistellung von Gas- oder Flüssigkeitsmengen mit einem der jeweils abzugebenden Menge mittels Wahl schaltern entsprechend voreinstellbaren elektronischen Zähler, der eingangsseitig mit mengenproportionalen elektrischen Signalen einer Mengenmeßeinrichtung beaufschlagt und ausgangsseitig mit einer elektronischen Vergleichseinrichtung verbunden ist, wobei ein Komparator der Vergieichseinrichtrng derart an mindestens einen weiteren Wahlschalter zur Voreinstellung eines Drosselwertes angeschlossen ist, daß bei einer den Drosselwert erreichenden Mengenabgabe eine dem Komparator nachgeordnete Steuereinrichtung ein Stellglied in eine Drosselstellung bringt, während eine an die Vergleichseinrichtung angeschlossene weitere Steuereinrichtung bei vollstvandiger Abgabe der Gas- oder Flüssigkeitsmenge das Stellglied in seine Schlioßstellung bringt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vergleichseinrichtung (7) eine Logikschaltung (8) enthält, die mit ihrem Eingang (10) an den Ausgang des elektronischen Zählers (2) und mit'ihrem einen Ausgang (11) an einen Eingang (12) des Komparators (9) und mit ihrem anderen Ausgang (20) an die weitere Steuereinrichtung (21) angeschlossen ist, wobei die Logikschaltung (8) an ihrem einen Ausgang (11) ein Signal abgibt, wenn die Mengenabgate den Drosselwert erreicht hat tind an ihrem anderen Ausgang (20) ein Signal erzeugt, wenn der elektronische Zähler auf Null zurUckgelaufen ist.