专利名称：在数字调节系统中对调节对象进行分析的方法与设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种在数字调节系统中对调节对象进行分析的方法与设备。在已有的德国专利文献P4204859中，为了对数字控制系统进行分析与优化可以通过这一信号分接、标准化并送到输出设备上，这样对在输出设备上显示的标准化的信号变化，操作人员就非常容易判断并且通过一个输入装置很容易优化控制系统，特别是调节回路装置。
这种方法的缺点在于，调节对象的优化，特别是在调节对象中含有至少一个另外的子调节回路，例如转速调节回路时，不总是可能的，因为与额定值给定有关的这一过程，其优化的结果是在无法排除前级调节器反馈的情况下得到的。因此对于这一优化过程来说只需要外部控制的辅助手段，此辅助手段的应用在一般情况中与调节对象的部件和含有调节器的控制的电分离联系在一起。但是，在这种根据传统技术通常的部件分离情况下，装在控制设备中的，对调节量进行监视的所有设备均被断开。在这里为了对操作路径，也就是工作空间进行限位，例如可以有软终端作为位置控制装置。
本发明的任务在于克服现有解决方法的缺点。通过本方法和设备，可以借助于控制本身的，对调节系统的运转来说预先已经考虑到的手段，在引入可驱动的位置控制装置的情况下通过对其参数的分析而对调节对象进行控制或起动。
这一任务可以采用在数字控制系统中对调节对象进行分析的方法而得到解决，其中调节对象对于预先给定的分析工作状况来说是与工作的调节器分离开并且附加上预先给定的校验信号，此间，用检验信号引发的调节对象状态参数的驱动系统的实际值得到显示并且通过过程控制而使分析工作方式得到协调。
在根据本发明，实施本方法的设备中，为了调节器的运转与优化，由调节器控制的调节对象应当与调节器分离开并单独运转，其中，对调节参数进一步处理而无需用分离开之前的调节状况重新考虑再进行调节的问题，并且对调节对象不需要进行调节的时刻可以对调节参数有一个时间上的分析。
下面根据图例对本发明的实施例予以说明，其中
图1，对调节回路进行分析的设备方框图;
图2，指令信号图;
图3，速度-实际值曲线图;
图4，速度-额定值曲线图。
图1示出了对位置调节回路3中的转速调节回路33进行分析的装置。在位置调节器31和转速调节回路33之间有一个转换开关32，利用这个转换开关可以使转速调节回路33与位置调节器31分开并且与一个分析设备连接。
在数字控制的正常运转情况下将Nc-数据引入额定值控制装置2，额定值控制装置2为接在其后的位置调节回路3提供运动额定值。其中，经过所示开关组件32的输出位置，位置调节器31的输出端与含有驱动电机的转速调节回路33的输入端连接。驱动电机在机械上与一个路径测量传感器34连接，其测量信号送到位置调节器31中。
为了对转速调节回路33进行分析，控制单元1通过经输入单元71的对话式数据的输入而发出进行位置调节器31的调节对象的分析或校验的命令。
这些校验的参数例如可以是转速额定值n及其持续时间t。
控制单元1将参数转送到控制设备12和额定值存储器13中，并且将一个起动信号S送到运行控制器10中。因而在时刻T0(图2)从运行控制器10送出最多有4个指令信号序列的第一个指令信号A。用这个信号可以对实际值存储器8进行消除，将“转数额定值”n这一参数存到额定值存储器13中并且使控制设备12受激。
控制设备12根据传送来的参数，在应用轴向比例常数的情况下计算出校验所要求的移动距离并且将这个数值与实际可用的、由瞬间实际位置和已知路径边界值得出的移动距离进行比较。如果所需的距离是在距离Smin，Smax范围内运动，则通过“时间”参数t传输到运行控制器10，在时刻T1(图2)直到第二个指令信号B传送一直在进行，否则这一传输将受阻。在一种特殊的实施方案中这种传输可以通过应答方式经过现有的对话接口71来实现。
在发出指令信号B的情况下，经过或门11，由于调整开关板32，位置调节回路开启并且转数调节回路33接到额定值存储器13和实际值存储器8上。在额定值存储器13存储的速度额定值VS1(图2)被送到转数调节器33中。在其后的传感器34的运转情况下给出的实际值被存储在涉及到其总和的实际值存储器8中以及存储到涉及其现有过程的分析器4中。
在预先给定的时间之后到时刻T2(图2)产生指令信号C，利用这一信号额定值存储器13被清除以结束传动过程，经过或门11，其余配置在指令C期间仍保持接通状态。在一确定的时间之后或依据另外的原则，例如达到运动静止状态，到时刻T3(图2)指令信号C通过开关板32的反接而结束分析方式并且位置调节又可进行。在分析器4中存储的距离-时间信息通过显示控制单元6而进行整理并且送到图象屏幕7或送到距离(S)，速度(S′＝ds/dt)和/或加速过程(S″＝ds2/dt2)的显示单元并且提供涉及调节对象状态的分析。
在实际值存储器8中存储了时刻T1和T3间的传动距离，利用时刻T3给出的指令信号C将这些数值送到额定值发生器9中，因此对于运转的位置可调的反向定位，在时刻T1所处的位置上控制数据可以计算出来并且为了实施而送到额定值控制装置2中(图4中的VS2)。在图3和4中带影线的面积说明了在转数调节中在速度为Vi(图3)情况下所移动的距离S1通过额定值发生器9转换成距离数值相同的控制数据，用于速度为VS2时的距离S2反向定位(图4)。
在一个特殊的结构方案中取消了指令信号D。这样也就去掉了实际值存储器8和额定值发生器9及其连接导线。驱动保持在处于位置调节状态，在时刻T3所达到的位置(图2)。
另外，在图1中从运行控制器10到控制单元1用虚线标出的结构方案中将指令信号D送到控制单元1中，这样(必要时在遵守其他边界条件的情况下，例如来自位置调节器的重合信号)就可自动开始一种新的校验运动。
权利要求
1.在数字调节系统中对调节对象(33)进行分析的方法，其特征在于，1.1对于可预定的分析工作状况调节对象与运转调节器(31)分离开；1.2调节对象附加可预定的校验信号；1.3显示了由校验信号引起的调节对象状态参数(S，S′，S″)驱动系统的实际值；1.4并且其中分析是通过一个运行控制器(10)来协调的。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在非调节分析中所达到的和在调节器正常工作中作为调节参数进行处理的调节对象(33)的状态参数(S)作为分析之初预置的数值。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于自动给定循环序列形式的校验信号。
4.根据前面的任一权利要求之一的方法，其特征在于在校验中变化的并且在正常工作中作为调节参数处理的调节对象(33)的状态参数(S)可依据预定的边界值来进行监视。
5.在数字调节系统中，调节对象(33)的分析设备，其特征在于有5.1调节对象(33)与运转调节器(31)分离的设备;5.2在调节对象(33)上产生与接通校验信号的设备;5.3显示(6，7)通过校验信号产生的调节对象(33)状态参数(S，S′，S″)实际值的设备;5.4以及分析的运行协调的设备。
6.根据权利要求5给出的设备，其特征在于在非调节的分析中所达到的以及在调节器(31)的正常运行中作为调节参数处理的调节对象(33)的状态参数(S)被输送到用于反回到校验之初的预置值的设备上。
7.根据权利要求5或6所给出的设备，其特征在于校验信号以一个循环顺序的形式自动给出。
8.根据上述权利要求之一给出的设备，其特征在于在分析中变化的以及在调节器(31)的正常工作中任可调节参数处理的调节对象(33)的状态参数(S)可根据预定的边界值进行监视。
9.根据上述权利要求之一给出的设备，其特征在于设备是数字控制的组成部分并且调节对象是一台机床，一部机器人或者类似机械的传动系统。
10.根据权利要求8或9的设备，其特征在于调节对象(33)是子调节回路。
11.根据权利要求10的设备，其特征在于在分析中速度(S)是作为调节对象由位置调节器作为调节参数处理的状态参数“距离”的微分量而分析的。
12.根据上述权利要求之一所述设备的特征在于，所需的校验参数以对话方式来预置。
全文摘要
在一个数字调节系统中对于一个可预定的分析运行情况调节对象与一个运转的调节器分离开并且附加给定的校验信号。在含有运行的位置控制设备的情况下可以得到并显示调节对象的参数。
文档编号G05B19/4062GK1077804SQ93103550
公开日1993年10月27日 申请日期1993年4月6日 优先权日1992年4月6日
发明者J·艾伯曼, K·舒尔策, G·永尼克尔 申请人:西门子公司