DE2131021A1

DE2131021A1 - Circuit arrangement for setpoint adjuster

Info

Publication number: DE2131021A1
Application number: DE19712131021
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Ing Hofmann; Karl-Ernst Dipl-Ing Wust
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1971-06-23
Filing date: 1971-06-23
Publication date: 1972-12-28
Also published as: JPS526432B1

Description

Schaltungsanordnung für Sollwertsteller Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Sollwertsteller, insbesondere in Lichtsteueranlagen für Bühnen, Pilm- und Fernselistudios.Circuit arrangement for setpoint adjuster The invention relates on a circuit arrangement for setpoint adjusters, especially in lighting control systems for stages, pilm and television studios.

Es sind sogenannte Hochlaufreglerschaltungen vorgeschlagen worden, welche einen Eingangsspannungssprung mit konstanter Flankensteilheit bis zum Erreichen des Endwertes integrieren.So-called run-up control circuits have been proposed, which causes an input voltage jump with constant edge steepness until it is reached of the final value.

Die Zeit aber, die vergeht, bis dieser Endwert am Integratorausgang erreicht wird, ist abhängig von der Amplitude des Sollwertsprunges. Überdies erhält man bei Hochlaufregelschaltungen oft auch dann unterschiedliche Zeiten, wenn der Eingangsspannungssprung bei gleicher Amplitude in negativer Richtung erfolgt.But the time that elapses before this final value at the integrator output is reached depends on the amplitude of the setpoint jump. Moreover, receives there are often different times in run-up control circuits when the Input voltage jump occurs with the same amplitude in the negative direction.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, die Zeitdauer, welche zum Erreichen den Spannungnendwertes am Ausgang nach erfolgtem Eingangsspannungssprung vergeht, unabhängig davon zu machen, wie groß der Sollwert sprung am Schaltungseingang ist, Die Tötung eines solchen Problems ist bedeutungsvoll bei Drehzahlregelungen-von Mascbinenanlagen, denen häufig wechselnde Sollwerte eingegbcn werden müssen, und überdies beispielsweise bei Lichtsteueranlagen für BiShnenr Film- und Fernsehstudios, wo eine Vielzahl von Sollwertstellern vorgesehen ist, die an ihren Eingängen untereinander mit den unterschiedlichten Sollwertvorgabewterten beaufschlagt werden müssen, um beispielsweis bei einem Szenenwechsel die Beleuchtungsstärken einer Vielzahl von Scheinwerfern mit einem einzigen Stellbefehl in vorgegebener Größe zur Verfügung zu haben. Dabei kommt es darauf an, daß ein für -alle Sollwertsteller gemeinsames Signal hin, unabhängig von der Größe der einzelnen-SpannungenssprVge, alle Stellerausgangsspannungen gleichzeitig ihren jeweiligen Endwert erreichen. Damit wäre gewährleistet,daß die prozentuale Zusammensetzung der Lichtstimmung zu jedem Zeitpunkt den eingespeicherten Sollvorstellungen entspricht.The present invention is concerned with the problem of the time duration, which to reach the final voltage value at the output after the input voltage jump passes, regardless of how large the setpoint jump at the circuit input The killing of such a problem is significant in speed controls Machine systems to which frequently changing setpoints have to be entered, and in addition, for example, with lighting control systems for BiShnenr film and television studios, where a large number of setpoint adjusters are provided, which are connected to one another at their inputs the different setpoint values must be applied in order to For example, when there is a change of scene, the illuminance levels of a large number of Headlights with a single command of a specified size available. It is important that one for -all setpoint adjuster common signal, regardless of the size of the individual voltage jump, all power controller output voltages reach their respective final value at the same time. This would ensure that the percentage composition of the lighting mood increases corresponds to the stored target values at every point in time.

Die Erfindung befaßt sich mit der weiteren Aufgabe, bei geringem schaltungstechnischen Aufwand eine hohe Genauigkeit zu erzielen.The invention is concerned with the further object with little circuitry Effort to achieve a high level of accuracy.

Demgemäß bezieht sich die -Erfindung auf eine Schaltungsanordnung für Sollwertsteller, insbesondere in Lichtsteueranlagen für Bühnen, Film- und Fernsehstudios, und die Er--findung besteht in der Verwendung eines ersten Proportionalverstärkers für die Sollwertdifferenzermittlung, eines zweiten Proportionalverstärkers zur Invertierung der Ausgang spannung des ersten Verstärkers und in der Verwendung einer den Ausgängen der beiden Verstärker zugeordneten Diodenbrücke für die vorzeichenrichtige Ausgabe der Sollwert differenz, welche über Entkopplungsdioden die Ausgangsspannung eines eingangsseitig über einen Schalter an die Sollwert spannungen anschaltbaren bersteuerungsverstärkers - der mit einem nachgeschalteten Integrator einen Hochlaufregler bildet - auf den jeweiligen Differenzwert begrenzt (U* = a Ua), so daß beim ffberschalten von einem Sollwert zum nächsten die Zeit bis zum Erreichen des neuen Sollwerts gleich der Integrationszeitkonstanten ist (t = Ti).Accordingly, the invention relates to a circuit arrangement for setpoint adjuster, especially in lighting control systems for stages, film and television studios, and the invention consists in the use of a first proportional amplifier for determining the setpoint difference, a second proportional amplifier for inversion the output voltage of the first amplifier and in the use of one of the outputs of the diode bridge assigned to both amplifiers for the output with the correct sign the setpoint difference, which decouples the output voltage of a Override amplifier that can be connected to the setpoint voltages on the input side via a switch - which forms a run-up controller with a downstream integrator - to the respective differential value limited (U * = a Ua), so that when switching on one Setpoint to next the time until reaching the new setpoint is equal to the Integration time constant is (t = Ti).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend anhand zweier Figuren näher erläutert, von dellen die Fig. 1 das Schaltbild und die Fig. 2 en Funktionsdiagramm veranschaulicht.An embodiment of the invention is given below with reference to two Figures explained in more detail, of dents the Fig. 1, the circuit diagram and Fig. 2 en Function diagram illustrated.

Die Schaltungsanordnung nach Pig. 1 umfaßt im wesentlichen die Proportionalver3tärker p1 und p2, die Diodenbrücke Dl bis D4, die beiden Entkopplungsdioden D5, D6 und den Hochlaufregler, welcher aus dem Übersteuerverstärker p3 und dem Integrator p4 aufgebaut ist. In der Schaltungsanordnung sind der Sollwerteingang 1 mit Uei und der Sollwerteingang 2 mit Ue2 bezeichnet. Die Sollwerte 1 und 2 stehen über Widerstände R1 bzw. R2 an den Eingängen des Proportionalverstärkers 1 an, dessen Ausgang über den Widerstand R0 auf den den Widerstand R1 enthaltenden Eingang rückgekoppelt ist. Der den Widerstand R2 enthaltende Eingang des Verstärkers p1 liegt überdies über den Widerstand R3 auf Bezugspotential. Der Ausgang des Verstärkers pl ist über den Widerstand R4 mit dem einen Eingang des zweiten Proportionalverstärkers p2 verbunden, dessen zweiter Eingang auf Bezugspotential liegt und dessen Ausgang über, den Widerstand 115 mit dem, den Widerstand R4 enthaltenden Eingang rückverbunden ist. Sowohl der Ausgang des Verstärkers p2 ist über Diodenbrücken D1 bis D4, die paarweise antiparallelgeschaltet sind, über Entkopplungsdioden D5 und D6 auf einen Verbindungspunkt U* geschaltet, wobei die Dioden D1 bis D4 über Widerstände R6 und R7 auf Bezugspotential Mp liegen.The circuit arrangement according to Pig. 1 essentially comprises the proportional amplifiers p1 and p2, the diode bridge Dl to D4, the two decoupling diodes D5, D6 and the run-up controller, which consists of the override amplifier p3 and the integrator p4 is constructed. In the circuit arrangement, the setpoint input 1 is Uei and the setpoint input 2 is designated Ue2. The setpoints 1 and 2 are via resistors R1 and R2 at the inputs of the proportional amplifier 1, the output via the resistor R0 is fed back to the input containing the resistor R1. The input of the amplifier p1 containing the resistor R2 is also connected the resistor R3 to reference potential. The output of the amplifier pl is via the Resistor R4 connected to one input of the second proportional amplifier p2, whose second input is at reference potential and its output via the resistor 115 is connected back to the input containing resistor R4. Both the The output of the amplifier p2 is connected in anti-parallel via diode bridges D1 to D4 are connected to a connection point U * via decoupling diodes D5 and D6, The diodes D1 to D4 are connected to reference potential Mp via resistors R6 and R7.

Der Hochlaufregler besteht aus einem Übersteuerverstärker P3 nebst nachgeschalteten Integrator p4. Der eine Eingang des Ubersteuervrstärkers p3 liegt über den Widerstand R8 an einem Stellschalter S1, der es erlaubt, entweder den Sollwert 1 oder wahlweise den Sollwert 2 diesem Eingang des bersteuerverstärkers p3 zuzuführen, dessen durch den Schalter S1 besetzter Eingang überdies über den Widerstand R10 auf Bezugspotential liegt, an das auch der zweite Eingang des Verstärkers p3 über den Widerstand R11 angeschlossen ist.The run-up controller consists of an override amplifier P3 downstream integrator p4. One input of the overdrive amplifier p3 is located Via the resistor R8 to a setting switch S1, which allows either the setpoint 1 or optionally the setpoint 2 to this input of the override amplifier p3, its input occupied by the switch S1 also via the resistor R10 is at reference potential, to which the second input of the amplifier p3 is also connected the resistor R11 is connected.

Der Ausgang des Überst-euer.rerstärkeJ3 p3 ist über den Widerstand R12 mit dem Verbindungspunkt U* verbunden, der schließlich noch über den Widerstand R13 mit dem einen Eingang des Integrators p4 verbunden ist, dessen zweiter Eingang auf Bezugspotential liegt und dessen Ausgang an die Ausgangsklemme Ua angeschlossen ist, wobei der Ausgang des Integrators zusätzlich über den Kondensator C mit dem den Widerstand R13 enthaltenden Eingang des Integrators P4 und schließlich noch über den Widerstand R9 mit dem zweiten Eingang des Übersteuerverstärkers p3 verbunden ist.The output of Überst-your.rerstrkeJ3 p3 is via the resistor R12 connected to the connection point U *, the finally is connected to one input of the integrator p4 via the resistor R13, whose second input is at reference potential and its output to the output terminal Ua is connected, the output of the integrator also via the capacitor C to the input of the integrator P4 containing the resistor R13 and finally or via the resistor R9 to the second input of the overdrive amplifier p3 connected is.

Für die Ausgangs spannung bzw. für die Spannung Ua am Ausgang des Integrators p4 beim Übergang von einem Sollwert zum nächsten gilt: Hierbei bedeuten Ti die Integrationszeitkonstante (als Produkt der Größen C und R13), U* die Ausgangsspannung des Übersteuerverstärkers p3 und tl die zum Erreichen einer bestirunten Ausgangsspannung Ua erforderliche Zeit.The following applies for the output voltage or for the voltage Ua at the output of the integrator p4 during the transition from one setpoint to the next: Here, Ti is the integration time constant (as the product of the variables C and R13), U * is the output voltage of the override amplifier p3, and tl is the time required to achieve a specified output voltage Ua.

Demnach gilt a Ua t = Ti = const.Accordingly, a Ua t = Ti = const.

Die Forderung, daß die Zeit t für alle möglichen Sollwertänderungen ,5 Ua konstant bleibt, ist dann erfiillt, wenn die Ausgangsspannung U* des Übersteuerverstärkers p3 auf den vorze ichenrichtigen Differenzwert der Eingangssollwerte + e begrenzt wird. Dann wird tUa = U* = nU und t - Ti, d.h.The requirement that the time t for all possible setpoint changes , 5 Ua remains constant, is fulfilled when the output voltage U * of the overdrive amplifier p3 is limited to the correct sign difference value of the input setpoints + e will. Then tUa = U * = nU and t - Ti, i.e.

eine Ausgangssannungsänderung des Hochlaufleglers p3, p4 zwischen beliebigen Sollwerten erfolgt immer mit einer fest zorgebbaren Zeit, welche der Integrationszeitkonstanten Ti entsprlcht.an output voltage change of the run-up regulator p3, p4 between any setpoints always takes place with a fixed procrastinating time, which corresponds to the integration time constant Ti.

Beim Übergang vom Sollwert 1 auf den Sollwert 2 vermittels des Schalters S1 wird zunächst vermittels des Proportionalverstärkers pl die Differenz zwischen dem alten und dem neuen Sollwert ermittelt, wobei durch die gleichartige Bemessung der Widerstände R2 und R3, R2 = R3, erreicht wird, daß auch der zweite Sollwert mit positiver Polarität anstehen kann und ein zusätzlicher Invertierverstärker entbehrlich ist. Die Ausgangsspannung des Proportionalverstärkers p1 wird vermittels des nachgeschalteten Proportionalverstärkers p1 invertiert, damit - über die Diodenbrücke D1 bis D4 hinweg -die Differenz der Eingangs sollwerte Ue1 und Ue2 mit positivem und negativem Vorzeichen zur Verfügung steht. Damit ist - über die Entkopplungadioden D5, D6 - die Außgangsspannung U* des Ubereteuerver3tärkers p3 auf den jeweiligen Difterenswert begrenzt. Beim Umschalten des Schalters S1 vom Sollwert 1 auf den Sollwert 2 integriert dann der Hochlautregler p5, P4 an seinem Ausgang Ua vom Sollwert 1 auf Sollwert 2, wie sich aus dem Diagramm nach Fig. 2 ergibt dabei ist die Zeit t zum Erreichen des neuen Sollwerts immer gleich der Integrationszeitkonstanten Ti.When changing from setpoint 1 to setpoint 2 by means of the switch S1 is initially by means of the proportional amplifier pl the difference between the old and the new target value are determined, whereby by the similar dimensioning of the resistors R2 and R3, R2 = R3, it is achieved that the second setpoint value is also achieved with positive polarity and an additional inverting amplifier is unnecessary is. The output voltage of the proportional amplifier p1 is obtained by means of the downstream Proportional amplifier p1 inverted, so that - across the diode bridge D1 to D4 -The difference between the input setpoints Ue1 and Ue2 with positive and negative signs is available. This is - via the decoupling diodes D5, D6 - the output voltage U * of the overpricing amplifier p3 is limited to the respective differential value. At the Switching the switch S1 from setpoint 1 to setpoint 2 then integrates the High volume controller p5, P4 at its output Ua from setpoint 1 to setpoint 2, as is from the diagram according to FIG. 2, the time t to reach the new one results Setpoint always equal to the integration time constant Ti.

1 Patentanspruch 2 Figuren1 claim 2 figures

Claims

Circuit arrangement for setpoint adjuster, in particular in license control systems for stages, film and television studios, characterized by a first proportional amplifier (p1) for the setpoint difference calculation, one second proportional amplifier (p2) for inverting the output voltage of the first Amplifier (p1), one assigned to the outputs of the two amplifiers (pl, p2) Diode bridge (D1 to D4) for outputting the setpoint difference with the correct sign, the output voltage (U *) of an input side via decoupling diodes (D5, D6) Override amplifiers that can be connected via a switch (S1) to the setpoint voltage (Ue19 Ue2) (p3), which forms a run-up controller with a downstream integrator (p4), limited to the respective difference value (U * = #Ua), so that when switching over from one setpoint and the next the time (t) until the new setpoint is reached is equal to the integration time constant (Ti).