Schaltungsanordnung zur automatischen Mehrkomponenten-Sollwertsteuerung für Dosieranlagen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Mehrkomponenten-Sollwertsteuerung für Dosieranlagen mit einem Istwert-Potentiometer und Sollwertwiderständen in Brückenschaltung, deren Dia gonale einen Nullindikator aufweist, durch welchen bei Brückenabgleich eine Umschaltung der Gutbeschickungs- vorrichtung auf die nächste Komponente auslösbar ist.
Bei Komponentensteuerungen, z.B. für automatische Wiege- bzw. Dosieranlagen, werden in bekannter Weise die einzelnen Komponenten den Schleiferstellungen von Potentiometern zugeordnet. Der Vergleich der Istwert- stellung, die mit der Messeinrichtung (z.B. Waage) ge kuppelt ist, mit den entsprechenden Sollwerten erfolgt über Grenzwert-Indikatoren.
Solange der Istwert kleiner ist als der Sollwert der entsprechenden Komponente, wird diese über ihren Schaltkreis nachgeliefert. Dieser wird erst unterbrochen, wenn der Sollwert erreicht ist. Hiermit erfolgt dann gleichzeitig die Durchschaltung zur nächsten Kompo nente usw.
Es ist bereits eine spezielle Schaltungsanordnung zur Mehrkomponentensteuerung bekannt geworden, bei der die Sollwert-Potentiometer in Serie liegen und die aus Istwert- und Sollwert-Potentiometer gebildete Brücken schaltung bei Erreichen eines Sollwertes so umgeschal tet wird, dass das entsprechende Sollwert-Potentiometer durch Kurzschliessen- aus der Brücke eliminiert wird.
Der wesentliche Gesichtspunkt dieser Schaltung ist die Tatsache, dass die Brücke selbst umgeschaltet wird. Sie ist somit immer vom vorhergehenden Zustand ab hängig.
Diese bekannte Anordnung besitzt somit durch ihre nicht statische Arbeitsweise folgende Nachteile: Da die Anlage am Eingang des Nullindikators um Qeschaltet wird, ist sie anfällig gegen Störungen. Dies gilt im besonderen Masse z.B. gegen kurzzeitigen Ausfall der Netzspannung. Es besteht hierbei keine einfache Um schaltmöglichkeit (ohne Änderung des Schaltungsauf baues) auf eine andere Komponentenzahl.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine statisch wirkende Anordnung diese vorgenannten Nach- teile zu vermeiden und eine einfache und eindeutige Zu ordnung des Schaltzustandes der Servoleitungen zum Verhältnis Ist- zum jeweiligen Sollwert jederzeit repro- duzierbar, auch bei Ausfall der Netzspannung, zu er zielen. Darüberhinaus soll die einfache Umschaltung einer Anlage auf die nächst niedrigere Komponenten zahl lediglich durch Entfernen eines Servo-Relais mög lich sein.
Die eingangs beschriebene Schaltungsanordnung ist zur Lösung der gestellten Aufgabe in der Weise erfin- dungsgemäss ausgebildet, dass das Istwert-Potentiometer mit einer Mehrzahl von parallel dazu an einer gemein samen Spannungsquelle liegender Sollwert-Potentiome- ter Brückenschaltungen bildet, dass für jede Brücke ein gesonderter Nullindikator vorgesehen ist, dass eine Ein gangsklemme aller Nullindikatoren ständig und gemein sam am Schleifer des Istwert-Potentiometers und die andere Eingangsklemme der Nullindikatoren ständig an dem Schleifer je eines Sollwert-Potentiometers liegt,
dass die Ausgänge der Nullindikatoren Relais betätigen, von denen jedes unterhalb des betreffenden Sollwertes in einer ersten und oberhalb dieses Sollwertes in einer zweiten Schaltstellung ist, und dass ein Antriebsmotor für die Gutbeschickungsvorrichtung jeder Komponente über einen Kontakt des Relais in der betreffenden Brük- ke in dessen erster Schaltstellung sowie über Kontakte der Relais in den Brücken der vorher dosierten Kom ponenten in deren zweiten Schaltstellungen an Span nung anlegbar ist.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die prinzipielle Schaltungsanordnung am Beispiel einer Vier-Komponenten-Sollwertsteuerung. Fig.2 zeigt eine zugehörige Decodierschaltung. Verschiedene, den entsprechend Sollwerten additiv zugeordnete Potentiometer S, ... S, sind in eben soviel Brückenschaltungen, die mit einer Spannung U" gespeist werden, gleichzeitig mit dem Istwert-Potentiometer J zu sammengeschaltet.
Im Diagonalzweig jeder Brücke liegt ein Null-Indikator N,...N,, der z.B. ein elektronisches Re lais mit hoher Empfindlichkeit und kleiner Ansprech- zeitkonstante ist. In den Ausgangskreisen der Null-Indikatoren liegen die zugehörigen Servo-Relais Rel, ... Rell, die die ent sprechenden Schaltstromkreise betätigen.
Der Null-Indikator darf naturgemäss die Brücke nicht unzulässig stark belasten, da sonst Rückwirkungen bei den anderen Komponenten auftreten. Da elektrische Relais allgemein die Eigenschaft haben, dass ihr Ein gangswiderstand mit wachsender Entfernung vom Schalt punkt stark zunimmt, sind sie wegen ihrer Rück wirkungsfreiheit hierfür besonders geeignet. Massgebend für die Rückwirkung ist hierbei der Verlauf des Verhält nisses des Gesamtwiderstandes des Istwert- bzw. Soll wert-Potentiometers zum Eingangswiderstand des Indi kators als Funktion des Schaltpunkt-Abstandes.
Die Schaltungszustände der als Null-Indikatoren ar beitenden unipolaren elektronischen Relais ergeben sich somit aus der folgenden Zusammenstellung:
EMI0002.0010
1) <SEP> Istwert <SEP> < <SEP> Sollwert <SEP> 1: <SEP> N1, <SEP> N_, <SEP> N3, <SEP> N., <SEP> Ein
<tb> 2) <SEP> Sollwert <SEP> 1 <SEP> _G <SEP> Istwert <SEP> 2: <SEP> N, <SEP> Aus
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> N=, <SEP> N3, <SEP> N4 <SEP> Ein
<tb> 3) <SEP> Sollwert <SEP> 2 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> 3: <SEP> N,, <SEP> N" <SEP> Aus
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> N3, <SEP> N4 <SEP> Ein
<tb> 4) <SEP> Sollwert <SEP> 3 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> 4: <SEP> N,, <SEP> N2, <SEP> N3 <SEP> Aus
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> N4 <SEP> Ein
<tb> 5) <SEP> Sollwert <SEP> 4 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> :
<SEP> <B><I>Ni,</I></B> <SEP> N2, <SEP> N3, <SEP> N4 <SEP> Aus Entsprechend den Null-Indikatoren haben die in ihren Ausgangskreisen liegenden Servo-Relais Rell... Rel, die gleichen Schaltzustände.
Damit jedoch immer nur der Schaltstromkreis betä tigt wird, der die Zulieferung der jeweiligen Sollwert- Komponente veranlasst, ist zwischen den Null-Indika- toren Ni ... N4 und den geschalteten Servo-Kreisen eine Decodierschaltung erforderlich.
Wenn wir die Servokreise mit Ml, M.2, M3 und M, bezeichnen, so müssen sich folgende Zusammenhänge ergeben:
EMI0002.0027
1) <SEP> Istwert <SEP> < <SEP> Sollwert <SEP> 1: <SEP> Ml <SEP> Ein
<tb> M2, <SEP> M3. <SEP> M, <SEP> Aus
<tb> 2) <SEP> Sollwert <SEP> 1 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> 2: <SEP> M, <SEP> Ein
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> M,, <SEP> M3, <SEP> M., <SEP> Aus
<tb> 3) <SEP> Sollwert <SEP> 2 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> 3 <SEP> : <SEP> M3 <SEP> Ein
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> Ml, <SEP> M" <SEP> M., <SEP> Aus
<tb> 4) <SEP> Sollwert <SEP> 3 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> 4: <SEP> Ml <SEP> Ein
<tb> < <SEP> Sollwert <SEP> Ml, <SEP> M2, <SEP> M3 <SEP> Aus
<tb> 5) <SEP> Sollwert <SEP> 4 <SEP> < <SEP> Istwert <SEP> :
<SEP> M,, <SEP> M2, <SEP> M3, <SEP> M., <SEP> Aus Die sehr einfache Decodierschaltung, die diese Auf gabe löst, ist in Fig. 2 dargestellt. Die gezeichneten Re laisstellungen gelten für den Schaltzustand Istwert < Sollwert 4, d.h. die Servorelais Rell ... Rel, sind uner- regt.
Wenn wir zur besseren Erläuterung den Zustand 3 betrachten, dann sind nach der Zusammenstellung (Soll wert 2 < Istwert < Sollwert 3) die Servo-Relais Rel3 und Re14 geschlossen. Der Schaltstrom fliesst somit vom + -Pol über die Ruhekontakte von Rel, und Rel_ und den Arbeitskontakt von Re13 zum Schaltkreis M3.
M4 ist wegen des offenen Ruhekontaktes von Rel3 stromlos, so dass also nur M3 betätigt wird, wie in der Zusammenstellung unter Punkt 3 gefordert.
Ein besonderer Vorteil dieser Mehrkomponenten- Sollwertsteuerung besteht darin, dass man ihre Kapazität in einfacher Weise verringern kann.
Dies soll am Beispiel 4 Komponenten-Steuerung, wie sie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, näher erläutert wer den.
Will man die 4 Komponentensteuerung z.B. auf 3 Komponenten reduzieren, so braucht man nur das Ser- vo-Relais Rel" das zweckmässigerweise - wie auch die anderen Servo-Relais - mit einem steckbaren Sok- kel versehen ist, zu entfernen.
In entsprechender Weise erhält man die 2 Kompo nenten- bzw. 1 Komponentensteuerung, wenn man Re13 bzw. Re13 und Reh entfernt.
Die nachfolgende Zusammenstellung zeigt den Plan der Bestückung von Servo-Relais in Abhängigkeit von der Zahl der Sollwert-Komponenten.
EMI0002.0062
<U>Zahl <SEP> der <SEP> Sollwert-Komponenten <SEP> Servo-Relais <SEP> Bestückung</U>
<tb> 1 <SEP> Rel,
<tb> 2 <SEP> Rel,+ <SEP> Reh
<tb> 3 <SEP> Rell+ <SEP> Rel., <SEP> +. <SEP> Re13
<tb> 4 <SEP> Rel,+ <SEP> Rel2 <SEP> + <SEP> Re13+Re1, Ein weiterer Vorteil dieser Steuerung ist die relativ grosse Zahl von anschaltbaren Sollwert-Komponenten. Diese Erweiterungsfähigkeit ist praktisch nur begrenzt durch die Belastung der Brückenschaltung durch die Null-Indikatoren.
Wählt man die Widerstände der Istwert- bzw. Soll- wert-Potentiometer entsprechend niederohmig, dann kann man ohne Schwierigkeiten mit hochempfindlichen Transistor-Relais als Null-Indikatoren eine 10-Kompo- nentensteuerung mit hoher Genauigkeit realisieren.