DD300003A7 - Method for process control on plasma torches - Google Patents

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DD300003A7 DD33990790A DD33990790A DD300003A7 DD 300003 A7 DD300003 A7 DD 300003A7 DD 33990790 A DD33990790 A DD 33990790A DD 33990790 A DD33990790 A DD 33990790A DD 300003 A7 DD300003 A7 DD 300003A7
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prozeszsteuerung an Plasmabrennern fuer das Schweiszen/Schneiden mit uebertragenem Lichtbogen unter Ausnutzung der elektrischen Spannung des Plasmalichtbogens. Kennzeichnend fuer die Erfindung ist, dasz innerhalb eines hoechstens 20 ms langen Meszzyklus mehrmals die Teilspannungen zwischen Elektrode und Duese und zwischen Duese und Werkstueck und die Gesamtspannung zwischen Elektrode und Werkstueck gemessen und der jeweiligen Stromstaerke des Pilot- und/oder Hauptlichtbogens zugeordnet gespeichert werden, dasz die Prozeszsteuergroeszen "Plasmagasmenge" und/oder "Entladungsraumdruck" sowie "Vorschub" in ihrem Schalt- und Groeszenzustand erfaszt und als logische Groeszen gespeichert werden, dasz die gespeicherten Teilspannungen zwischen Elektrode und Duese sowie zwischen Duese und Werkstueck untereinander und summarisch sowie einzeln mit der Gesamtspannung oder Spannungsgrenzwerten verglichen werden, dasz die Vergleichsergebnisse mehrerer aufeinanderfolgender Meszzyklen miteinander und mit den zugehoerigen gespeicherten logischen Groeszen der Prozeszsteuergroeszen verglichen und die Ausgabegroeszen durch Signalisation oder Steuerbefehle verwertet werden.{Meszzyklus; Teilspannungen; Elektrode; Duese; Werkstueck; Gesamtspannung; Stromstaerke; Pilot-, Hauptlichtbogen; Prozeszsteuergroeszen; Spannungsgrenzwerte; Vergleichsergebnisse; logische Groeszen}The invention relates to a process for Prozeszsteuerung at plasma torches for Schweiszen / cutting with transferred arc taking advantage of the electrical voltage of the plasma arc. Characteristic of the invention is that within a maximum of 20 ms long Meszzyklus the partial voltages between the electrode and Duese and between Duese and workpiece and the total voltage between the electrode and the workpiece measured and stored the respective power levels of the pilot and / or main arc are assigned, z the Prozeszsteuergroeszen "plasma gas quantity" and / or "discharge space pressure" and "feed" in their switching and Groeszenzustand erfaszt and stored as logical Groeszen, dasz the stored partial voltages between the electrode and Duese and between Duese and Werkstueck with each other and summarily and individually with the total voltage or voltage thresholds are compared by comparing the comparison results of a plurality of consecutive measuring cycles with each other and with the associated stored logical magnitudes of the process control vectors, and utilizing the output quantities by signaling or control commands et. {Meszzyklus; Partial voltages; Electrode; Jet; Workpiece; Total voltage; amperage; Pilot, main arc; Prozeszsteuergroeszen; Voltage limits; Comparison results; logical sizes}

Description

Ziel der ErfindungObject of the invention Es ist Ziel der Erfindung, die Effektivität von Plasmabrennern zu erhöhen.It is an object of the invention to increase the effectiveness of plasma torches. Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem unter Ausnutzung der elektrischen Spannung des Plasmalichtbogens die Prozeßsteuerung an Plasmabrennern so gestaltet werden kann, daß neben Veränderungen der Höhe des Plasmabrenners über dem Werkstück andere technologische Störzustände am Plasmabrenner erkannt und korrigiert werden können.The invention has for its object to develop a method by which the process control of plasma torches can be designed so that in addition to changes in the height of the plasma torch above the workpiece other technological disturbances on the plasma torch can be detected and corrected by utilizing the electrical voltage of the plasma arc ,

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe unter Verwendung an sich bekannter Plasmaschneidbrenner für das Schweißen, Schneiden und ahnliche Verfahren mit übertragenem Lichtbogen sowie unter Auswertung der elektrischen Spannung des Plasmalichtbogens mittels elektronischer MeL- und Auswertungsmittel dadurch gelöst, daß innerhalb eines höchstens 20ms langen Meßzvklus' mehrmals die Teilspannungen zwischen Elektrode und Düse und zwischen Düse und Werkstück und die Gesamtspannung zwischen Elektrode und Werkstück gemessen und der jeweiligen Stromstärke des Pilot- und/oder Hauptlichtbogens zugeordnet gespeichert werden, daß die Prozeßsteuergrößen „Plasmagasmenge" und/oder .Entladungsraumdruck" sowie .Vorschub" in ihrem Schalt-und Größenzustand erfaßt und als logische Größen gespeichert werden, daß die gespeicherten Teilspannungen zwischen Elektrode und Düse sowie zwischen Düse und Werkstück untereinander und summarisch sowie einzeln mit der Gesamtspannung oder Spannungsgrenzwerten verglichen werden, daß die Vergleichsergebnisse mehrerer aufeinanderfolgender Meßzyklen miteinander und mit den zugehörigen gespeicherten logischen Größen der Prozeßsteuergrößen verglichen und die Ausgabegrößen durch Signalisation oder Steuerbefehle verwertet weiden.According to the invention, the object was achieved by using plasma cutting torches known per se for welding, cutting and similar methods with transferred arc and evaluation of the electrical voltage of the plasma arc by means of electronic MeL and evaluation means that within a maximum 20ms long measuring cycle 'several times the partial voltages between Electrode and nozzle and between the nozzle and the workpiece and the total voltage between the electrode and workpiece measured and the respective current of the pilot and / or main arc associated stored that the process control variables "plasma gas amount" and / or "Entladungsraumdruck" and .Fort "in their switching and size state detected and stored as logical quantities that the stored partial voltages between the electrode and nozzle and between the nozzle and workpiece with each other and summarily and individually with the total voltage or Spannungsgre nzwerten be compared that the comparison results of several successive measuring cycles compared with each other and with the associated stored logical variables of the process control variables and the output variables used by signaling or control commands.

Der Erfindung liegen die neuen Erkenntnisse zugrunde, daß sichThe invention is based on the new findings that

- das Ein- bzw. Abbrennen der Elektrode in wesentlich stärkerem Maße auf die Teilspannung zwischen Elektrode und Düse als auf die Gesamtspannung zwischen Elektrode und Werkstück auswirkt, wobei ein zeitlich gering negativer Spannungsgradient zu höheren Spannungen hin normales Abbrandverhalten im zulässigen Verschleißbereich und ein zunehmender zeitlich positiver Spannungsgradient zu geringeren Spannungen hin eine Lebensdauergrenze ankündigt infolge zusätzlicher thermischer Elektronenemission aus dem Elektrodengrundwerkstoff bei unveränderter Plasmagasmenge und unveränderten Entladungsraumdruck.- The incineration or burning of the electrode to a much greater extent on the partial voltage between the electrode and nozzle as the total voltage between the electrode and the workpiece affects, with a temporally low negative voltage gradient to higher voltages towards normal burning behavior in the allowable wear range and an increasing time positive Voltage gradient to lower voltages out a life limit announces due to additional thermal electron emission from the electrode base material with unchanged plasma gas volume and unchanged discharge space pressure.

- das Ausbrennen der Düse in wesentlich stärkerem Maße auf die Teilspannung zwischen Elektrode uniKJüse als auf die Gesamtspannung zwischen Elektrode und Werkstück auswirkt, wobei das Ausbrennen der Düse an kurzzeitigen größeren negativen Spannungsgradienten zwischen Elektrode und Düse sowie gleichzeitigen positiven Spannungsgradienten an niedrigeren Spannungen zwischen Elektrode und Werkstück registriert wird und die Verschleißgrenze mit dem Unterschreiten einer Grenzspannung nach dem Auftreten eines solchen Spannungsgradienten registriert werden kann, wobei ein sich verringernder Entladungsraumdruck bei konstanter Plasmagasmenge ein zusätzlicher Hinwels auf den Düsenverschleiß ist.the burning out of the nozzle has a much greater effect on the partial voltage between the electrode and the workpiece than the total voltage between the electrode and the workpiece, whereby the nozzle burns out at short-term larger negative voltage gradients between electrode and nozzle and simultaneous positive voltage gradients at lower voltages between electrode and workpiece is registered and the wear limit can be registered with the falling below a threshold voltage after the occurrence of such a voltage gradient, wherein a decreasing discharge space pressure at a constant plasma gas amount is an additional hinwels on the nozzle wear.

- Änderungen der Höhe des Plasmabrenners in geringen zeitlichen positiven oder negativen Spannungsgradienten der Teilspa'.inung zwischen Düse und Werkstück auswirken, die jedoch relativiert größer sind als die gleichzeitigen gleichsinnigen zeitlichen Spannungsgradienten der Gesamtspannung bei unveränderter Teilspannung zwischen Elektrode und Düse sowie Plasmagasmenge und Entladungsraumdruck.- Changes in the height of the plasma torch in small temporal positive or negative voltage gradients Teilspa'.inung effect between nozzle and workpiece, however, are relatively larger than the simultaneous same directional voltage gradients of the total voltage with unchanged partial voltage between the electrode and nozzle and plasma gas volume and discharge space pressure.

- beim Ansetzen von Metall- und Schlackespritzern in der Nähe der Düsenmündung stochastisch in größerem Umfang zusätzliche Elektronen aus der thermischen Emission aus dem Spritzer am Stromfluß beteiligen, was zu mehreren zeitlich kurzen jedoch starken positiven Spannungsgradienten der Teilspannung zwischen Düse und Werkstück führt bei gleichzeitigen wesentlich geringeren positiven Spannungsgradienten zwischen Elektrode und Düse bei unveränderter Plasmagasmenge und Entladungsraumdruck.- Participate in the preparation of metal and slag splashes near the nozzle mouth stochastic to a greater extent additional electrons from the thermal emission from the splash on the current flow, resulting in several temporally short but strong positive voltage gradient of the partial voltage between the nozzle and workpiece at the same time much lower positive voltage gradient between electrode and nozzle with unchanged plasma gas volume and discharge space pressure.

- beim Auftreten von Doppellichtbögen starke positive Spannungsgradienten zwischen Elektrode und Düse gleichzeitig mit weniger starken positiven Spannungsgradionten zwischen Düse und Werkstück auftreten und ebenfalls weniger stark positiven Spannungsgradienten der Gesamtspannung auftreten bei unveränderter Plasmagasmenge und verringertem Entladungsraumdruck.- When double arcs occur strong positive voltage gradients between the electrode and nozzle occur simultaneously with less strong positive Spannungsgradionten between the nozzle and workpiece and also less strong positive voltage gradients of the total voltage occur with unchanged plasma gas volume and reduced discharge space pressure.

AusführungsbelspielAusführungsbelspiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below on an exemplary embodiment. Mittels an sich bekannten Meßmitteln werden an einem Plasmabrenner mit übertragenem Plasmalichtbogen (direkte Polung)By means of measuring means known per se are applied to a plasma torch with transferred plasma arc (direct polarity)

folgende Meßgrößen ermittelt:the following measured variables are determined:

UG: Gesamtspannung zwischen Elektrode und Werkstück, mit unterer Grenzspannung: XUG: total voltage between electrode and workpiece, with lower limit voltage: X UT2: Teilspannung zwischen Elektrode und DüseUT2: partial voltage between electrode and nozzle UT1: Teilspannung zwischen Düse und WerkstückUT1: Partial tension between nozzle and workpiece V: PlasmagasmengeV: plasma gas amount P: EntladungsraumdruckfDruck des Plasmagases im Raum um das Elektrodenende)P: discharge space pressure of the plasma gas in the space around the electrode end) I: Stromstärke des HauptlichtbogensI: Current of the main arc I0: Stromstarke des PilotlichtbogensI 0 : current intensity of the pilot arc Y: Vorschub des Brenners in SchnittrichtungY: Feed of the burner in the cutting direction

Während des Schneidprozesses werden innerhalb eines 20ms langen Meßzyklus mehrmals dieTeilspannungen UT1 und UT2 sowie die Gesamtspannung UG gemessen und der Stromstärke I zugeordnet gespeichert. Gleichzeitig werden die Prozeßsteuergrößen V, P und Y in ihrem Schalt- und Größenzustand erfaßt und als logische Größen gespeichert. Die gespeicherten Teilspannungen UT1 und UT2 werden untereinander und summarisch sowie einzeln mit der Gesamtspannung UG und deren unterem Grenzwert X verglichen, wobei die Vergleichsergebnisse zweier aufeinanderfolgender Meßzyklen miteinander und mit den gespeicherten logischen Größen der Prozeßsteuergrößen verglichen werden.During the cutting process, the partial voltages UT1 and UT2 as well as the total voltage UG are measured several times within a 20 ms long measuring cycle and stored in accordance with the current intensity I. At the same time, the process control variables V, P and Y are detected in their switching and sizing state and stored as logical quantities. The stored partial voltages UT1 and UT2 are compared with each other and summarily and individually with the total voltage UG and their lower limit X, the comparison results of two successive measurement cycles are compared with each other and with the stored logical variables of the process control variables.

In Boolischer Algebra ausgedrückt werden oabei durch den Prozeßmeß- und -auswertungsrechner die logischen Größen A, B, C, D, E, F, G und H wie folgt ausgegeben und gespeichert.In terms of Boolean algebra, the logical quantities A, B, C, D, E, F, G and H are output and stored as follows by the process measuring and evaluation computer.

(UG > X) λ (AUG(UG> X) λ (AUG

((UG>X)a (AUG «0)-»A-1((UG> X) a (AUG «0) -» A-1

(UG>X)a (AUG >0) -» B- 1(UG> X) a (AUG> 0) - »B- 1

(UG > X) λ (AUG <0) -» S-O(UG> X) λ (AUG <0) - »S-O

AUT2 *0 -♦ C -0AUT2 * 0 - ♦ C -0

AUT2 -0 -> C =1AUT2 -0 -> C = 1

AUT2 >0 -♦ D = 1AUT2> 0 - ♦ D = 1

AUT 2 < 0 -» D - 0AUT 2 <0 - »D - 0

AV = 0 -> E = 1AV = 0 -> E = 1

AV * 0 -♦ E = 0AV * 0 - ♦ E = 0

ΔΡ =0 -» F = 1ΔΡ = 0 - »F = 1

AP *0 -♦ F -0AP * 0 - ♦ F -0

AY - 0 -♦ G - 1AY - 0 - ♦ G - 1

AY *0 -* δ - 1AY * 0 - * δ - 1

AUT1 > 0 -> H - 1AUT1> 0 -> H - 1

AUT1 <0 -♦ R -0AUT1 <0 - ♦ R -0

Die Auswertung der Speichergrößen erfolgt, in Boolischer Algebra ausgedrückt, mit nachgenannten Ausgabegrößen:The evaluation of the memory sizes takes place, expressed in Boolean algebra, with the following output variables:

EaFaAaD -» Elektrodenverschleiß FaEaCaAaB -♦ Düsenverschleiß EaF a_B a_H a C -♦ Düsenabstand wird größer EaFaB_aH_aC —* Düsenabstand wird kleiner EaFaHaDaA-* Spritzer (Schlacke) an Düse EaFaHaDaB -> DoppellichtbogenEaFaAaD - »Electrode wear FaEaCaAaB - ♦ Nozzle wear EaF a_B a_H a C - ♦ Nozzle clearance becomes larger EaFaB_aH_aC - * Nozzle clearance becomes smaller EaFaHaDaA * Splatter (slag) on nozzle EaFaHaDaB -> Double arc

E -» GasversorgungsstörungE - »Gas supply fault

5 -* Vorschubstörung5 - * feed disturbance

Di* *'isgabegrößen werden durch Signalisation oder entsprechende Steuerbefehle verwertet.Di * * 'aregabegöße are utilized by signaling or corresponding control commands.

Claims (1)

Verfahren zur Prozeßsteuerung an Plasmabrennern zum Schweißen, Schneiden und ähnlichen Verfahren mit übertragenem Plasmaüchtbogen unter Auswertung der elektrischen Spannung des Plasmalichtbogens, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines höchstens 20ms langen Meßzyklus' mehrmals die Teilspannungen zwischen Elektrode und Düse und zwischen Düse und Werkstück und die Gesamtspannung zwischen Elektrode und Werkstück gemessen und der jeweiligen Stromstärke des Pilot- und/oder Hauptlichtbogens zugeordnet gespeichert werden, daß die Prozeßsteuergrößen „Plasmagasmenge" und/oder ,,Entladungsraumdruck" sowie „Vorschub" in ihrem Schalt- und Größenzustand erfaßt und als logische Größen gespeichert werden, daß die gespeicherten Teilspannungen zwischen Elektrode und Düse sowie zwischen Düse und Werkstück untereinander und summarisch sowie einzeln mit der Gesamtspannung oder Spannungsgrenzwerten verglichen werden, daß die Vergleichsergebnisse mehrerer aufeinanderfolgender Meßzyklen miteinander und mit den zugehörigen gespeicherten logischen Größen der Prozeßsteuergrößen verglichen und die Ausgabegrößen durch Signalisation oder Steuerbefehle verwertet werden.Method for process control on plasma torches for welding, cutting and similar processes with transferred plasma add sheet under evaluation of the electrical voltage of the plasma arc, characterized in that within a maximum of 20ms long measuring cycle 'times the partial voltages between the electrode and nozzle and between nozzle and workpiece and the total voltage between Measured electrode and workpiece and the respective current strength of the pilot and / or main arc are stored, that the process control variables "plasma gas quantity" and / or "discharge space pressure" and "feed" detected in their switching and sizing state and stored as logical quantities, in that the stored partial voltages between the electrode and the nozzle and between the nozzle and the workpiece are compared with each other and in summary as well as individually with the total voltage or voltage limit values, that the comparison results of several successive the measuring cycles are compared with each other and with the associated stored logical variables of the process control variables and the output variables are utilized by signaling or control commands. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prozeßsteuerung an Plasmabrennern für das Schweißen und Schneiden mit übertragenem Lichtbogen unter Ausnutzung der elektrischen Spannung des Plasmalichtbogens.The invention relates to a method for process control of plasma torches for welding and cutting with transferred arc taking advantage of the electrical voltage of the plasma arc. Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art Es ist bekannt, daß zur Regelung des Abstandes zwischen Brenner und Werkstückoberfläche die Plasmabogenspannung ausgewertet werden kann. Die Abhängigkeit der Plasmabogenspannung von der Brennerhöhe wird dabei durch eine monoton steigende Funktion beschrieben, wobei zum Schweißen und Schneiden hauptsächlich mit übertragenem Lichtbogen und Verbundelektroden gearbeitet wird.It is known that the plasma arc voltage can be evaluated to control the distance between the burner and the workpiece surface. The dependence of the plasma arc voltage on the burner height is described by a monotonically increasing function, being used for welding and cutting mainly with transferred arc and composite electrodes. In DE-OS 26 59188 wird vorgeschlagen, daß in einem Zeitpunkt, in den der Plasmabogen im vorgegebenen Sollabstand brennt, die Größe der Plasmabogenspannung als Sollwert in einen Sezugsspeicher eingegeben wird und daß danach die Bogenspannung weiter gemessen und mit diesem Sollwert verglichen wird. Das durch den Vergleich beider Spannungen erzeugte Signal wird unter Eingabe in eine Brennermotor-Höhenregelschaltung zur Regelung de« Abstandes zwischen Brenner und Werkstückoberfläche, der Brennerhöhe, verwendet.In DE-OS 26 59188 it is proposed that at a time in which the plasma arc burns at the predetermined target distance, the size of the plasma arc voltage is entered as a setpoint in a Sezu storage and that thereafter the arc voltage is further measured and compared with this setpoint. The signal generated by comparing the two voltages is input to a burner motor height control circuit for controlling the distance between the burner and the workpiece surface, the torch height. Ein ähnlicher Vorschlag wird in der DE-OS 2706232 unterbreitet. Hier wird die einzuspeichernde Spannung über einen Analog-Digital-Wandler digitalisiert und in einen entsprechenden Speicher eingegeben. Der Vergleich von Soll· und Istwert erfo'gt in digitaler Form durch einen Mikroprozessor. Unter Verwendung dieses Mikroprozessors als Vergleicher zwischen dem gespeicherten Sollwert und dem momentanen Istwert der Bogenspannung ist es auch möglich, ein Abschaltsignal zu erzeugen, das dann entsteht, wenn der Brenner über das Werkstück hinaus bewegt wird. Dieses Abschaltsignal, welches durch das Verlöschen des Hauptlichtbogens und die damit verbundene große Änderung der Plasmabogenspannung auf Null bzw. das hohe Niveau der Leerlaufspannung ausgelöst wird, bewirkt dann, daß der Brenner In eine vorbestimmte Endstellung hochgefahren wird. Mit dieser Maßnahme wird gewährleistet, daß der Brennersupport bei Überfahren der Werkstückkante nicht nach unten .durchsackt".A similar proposal is made in DE-OS 2706232. Here, the voltage to be stored is digitized via an analog-to-digital converter and entered into a corresponding memory. The comparison of nominal value and actual value is performed in digital form by a microprocessor. Using this microprocessor as a comparator between the stored setpoint value and the instantaneous actual value of the arc voltage, it is also possible to generate a shutdown signal which arises when the burner is moved beyond the workpiece. This shutdown signal, which is triggered by the extinction of the main arc and the associated large change in the plasma arc voltage to zero or the high level of open circuit voltage, then causes the burner is raised to a predetermined end position. This measure ensures that the burner support does not sag down when passing over the edge of the workpiece ". In der DE-OS 2906751 wird gegenüber der vorgenannten Lösung der Analog-Digital-Wandler und der Speicher durch einen Oszillator und einen Zähler ersetzt. In den vorgenannten Lösungen wird ein Vergleich zwischen einem vorgegebenen Sollwert und dem momentanen Istwert der Plasmabogenspannung durchgeführt und mit der gegebenenfalls verstärkten Differenzspannung ein Brennerhöhenyerstellmotor angesteuert.In DE-OS 2906751 is compared to the above solution, the analog-to-digital converter and the memory replaced by an oscillator and a counter. In the aforementioned solutions, a comparison between a predetermined desired value and the instantaneous actual value of the plasma arc voltage is carried out and with the optionally amplified differential voltage a Brennerhöhenyerstellmotor is driven. Um die aus dem hohen technischen Aufwand dieser Lösungen resultierende Ausfallhäufigkeit und technologische Unsicherheit zu verringern, wurde in der DD-PS 244 674 vorgeschlagen, die analoge Bogenspannung in an sich bekannter Weise auf einen Bruchteil ihres Wertes herabzusetzen und diesem Spannungsbruchteil eine konstante Kompensationsspannung entgegenzusetzen, derart, daß eine Differenzspannung fester Polarität mit unterer Grenze nahe Null gebildet wird. Die Kompensationsspannung ist somit etwa genau so groß wie der genannte Spannungsbruchteil einzustellen. Die Differenzspannung nahe Null wird dann verstärkt und danach wird die verstärkte analoge Differenzspannung zu einem Zeitpunkt, bei dem insbesondere Bogenleistung, Brennerabstand, Arbeitsgeschwindigkeit und Schweißgaszufuhr einem Sollwert entsprechen, in eines von wenigen möglichen unterschiedlichen binären Spannungssignalen als Festwert eingespeichert und sofort in eines von wenigen möglichen unterschiedlich großen analogen Signalen zurückverwandelt und dieses in an sich bekannter Weise während des gesamten Schweiß- oder Schneidvorganges mit der momentanen verstärkten analogen Differenzspannung verglichen, und daß mit dem aus dem Vergleich resultierenden Spannungssignal mit bekannten elektrischen und mechanischen Mitteln eine Abstandsregelung zwischen Brenner und Werkstück erfolgt. Mit gleicher Lösung soll auch möglich sein, unter Konstanthaltung dieses Brennerao Standes eine weitere Prozeßgröße, was sich offensichtlich auf die oben genannte Bogenleistung oder die Arbeitsgeschwindigkeit oder die Schweißgaszufuhr bezieht, zu regeln.In order to reduce the resulting from the high technical complexity of these solutions failure frequency and technological uncertainty was proposed in DD-PS 244 674 to reduce the analog arc voltage in a conventional manner to a fraction of its value and oppose this voltage fraction a constant compensation voltage, so in that a difference voltage of fixed polarity with lower limit close to zero is formed. The compensation voltage is thus about the same size as the said voltage fraction. The differential voltage near zero is then amplified, and then the amplified analog differential voltage is stored as a fixed value in one of a few possible different binary voltage signals at a time, in particular sheet performance, burner distance, working speed and welding gas supply a setpoint and immediately in one of the few possible reconverted analogously sized analog signals and compared this in a conventional manner during the entire welding or cutting process with the instantaneous amplified analog differential voltage, and that takes place with the resulting voltage from the comparison voltage signal with known electrical and mechanical means, a distance control between the burner and the workpiece. With the same solution should also be possible, while keeping constant this Brennerao state another process variable, which obviously refers to the above-mentioned sheet performance or the operating speed or the welding gas supply to regulate. Der Nachteil der bekannten Lösung zur automatischen Steuerung von Plasmaschneidanlagen unter Ausnutzung der elektrischen Plasmabogenspannung besteht darin, daß zwar eine ausreichende Steuerung einer Prozeßgröße, insbesondere des Brennerabstandes, möglich ist, daß jedoch technologische Störzustände nicht als solche erkannt werden, sondern deren Auswirkungen auf die Plasmabogenspannung als Abstandänderungen zwischen Brenner und Werkstückoberfläche sensiert und ausgesteuert werden, was einer Fehlinterpretation entspricht und in der Regel zur Zerstörung des Brenners führt. Solche technologischen Störzustände treten ein, wenn z. B. ein sogenannter Doppellichtbogen auftritt, odor Elektrode und/oder Düse über ein bestimmtes Maß hinaus verschleißen, d.h. ausbrennen, wenn die Kühlung von Elektrode und/oder Du se-nachläßt, wenn die Plasmagasmenge unter einen zulässigen Grenzwert abfällt oder wenn sich an der Düse in erhöhtem Metnil-oder Schlackespritzer absetzen.The disadvantage of the known solution for the automatic control of plasma cutting systems utilizing the electric plasma arc voltage is that although a sufficient control of a process variable, in particular the torch distance is possible, however, that technological disturbances are not recognized as such, but their impact on the plasma arc voltage than Changes in distance between the burner and workpiece surface are sensed and controlled, which corresponds to a misinterpretation and usually leads to the destruction of the burner. Such technological disturbances occur when z. B. a so-called double arc occurs, odor electrode and / or nozzle beyond a certain level wear, i. burn out if the cooling of the electrode and / or you-decreases, if the plasma gas volume falls below a permissible limit, or if settle at the nozzle in increased metnil or slag splash.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19756445C2 (en) * 1997-08-08 2002-02-21 Kjellberg Elektroden & Maschin Process for monitoring the state of wear of a plasma torch nozzle
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