DD301546A7 - Verfahren zum Steuern von Einrichtungen zum automatischen Herstellen vonBrennstoffelementen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von Einrichtungen zum automatischen Herstellen von Brennstoffelementen, bei denen an einer mit einer Steuereinrichtung versehenen Fördereinrichtung mehrere, starr miteinander verkettete Bearbeitungseinrichtungen mit eigener, als Taktfolgesteuerung arbeitender Steuereinheit angeordnet sind. Die Erfindung stellt sich das Ziel, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem der Aufwand für die Steuerung und Schaltung vereinfacht und verringert und die Störanfälligkeit reduziert wird. Gemäß Aufgabe der Erfindung soll mit dem Verfahren der steuerungstechnische Ablauf einer vollautomatischen Einrichtung zum Herstellen von Brennstoffelementen bei geringstem Aufwand und höchstmöglicher Zuverlässigkeit ermöglicht werden. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Einführung und Anwendung eines sogenannten Meldetaktes, der ,lose' mit der Steuerung der Fördereinrichtung gekoppelt ist, immer meldet, aber selbst keine Stellhandlungen ausführt. Erst durch die Bildung des Produktes aller Meldungen aller Meldetakte aller an der Fördereinrichtung starr verketteten Bearbeitungseinrichtungen wird das Weitergeben des zu bearbeitenden Hüllrohres bzw. Brennstoffelementes durch die Fördereinrichtung bewirkt. Figur

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von Einrichtungen zum automatischen Herstellen von Brennstoffelementen für Kernkraftwerke, bei denen an einer mit einer Steuereinrichtung versehenen Fördereinrichtung mehrere, starr miteinander verkettete Bearbeitungseinrichtungen mit eigener, als Taktfolgesteuerung arbeitender Steuereinheit angeordnet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Verfahren zum Steuern von starr miteinander verketteten Bearbeitungseinrichtungen in Form von Maschinenfließreihen sind bekannt. So wird z.B. in der DD-PS 93317 ein Verfahren zur Synchronisierung von zeitlich gebundenen Handfließreihen mit elektronisch gesteuerter Signaleinrichtung beschrieben, bei dem die Soll-Takt-Zeit von einer zentralen elektronischen Steuereinheit vorgegeben und der Ablauf dor Soll-Takt-Zeit durch Zwischen- und Endsignal an den einzelnen Taktplätzen angezeigt wird. Von jedem Taktplatz erfolgt bei Beendigung der Arbeit des Taktes eine Rückmeldung an die zentrale Steuereinheit, und der Ablauf dpr neuen Soll-Takt-Zeit beginnt jeweils nach Eingang der Rückmeldungen aller Taktplätze. Bei dieser Handfließreihe wild nach Beendigung der Arbeit an einem Taktplatz das zu bearbeitende Werkstück auf einem Schienonschiebeband zum folgenden Taktplatz weitergeschoben und dabei ein Schalter betätigt, der an eine Zentraleinheit eine Fertigmeldung gibt.

In der DE-OS 2632123 ist eine elektronisch gesteuerte Werkzeugmaschine oder Transferstraße dargestellt, bei der für mehrere Bearbeitungseinheiten nur ein einziges Steuerteil erforderlich ist. Die Bearbeitungseinheiten sind mit Meßwertgebern, beispielsweise Endschaltern, Druckwächtern oder dgl. versehen. Der Ausgang eines jeden Meßwertgebers ist mit einer Abfrageschaltung verbunden, welche die Meßwertgeber einzeln oder in Meßwortgeber-Gruppen nacheinander abfragt und die Meßwertsignale dem Steuerteil zuführt. Der Eingang jedes Stellgliedes ist mit einer Verteile.-schaltung verbunden, welcher die Stellwertsignale von dem Steuerteil einzeln oder als Stellwertsignal-Gruppen nacheinander zugeführt werden, wobei die Verteilerschaltung die Stellwertsignale oder Stellwertsignal-Gruppen nacheinander auf die zugeordneten Stellglieder oder Stellglied-Gruppen verteilt. Die Abfrageschaltung und die Verteilerschaltung werden von dem Steuerteil synchron entsprechend einem seriellen Adressenprogramm gesteuert.

Die in der DE-OS 2620779 beschriebene, berührungslose Vorrichtung zum Steuern von längs eines Förderweges hintereinander angeordneten Maschinen zur Bearbeitung eines Werkstückes ist gekennzeichnet durch einen Impulsgeber zur Abgabe eines Impulses pro einer bestimmten durchlaufenden Partiallängo des Förderweges und durch je einen, einer Bearbeitungsmaschine zugeordneten Speicher mit einer Schaltungslogik, der eine einer vorgegebenen Bearbeitungswegstrecke des Förderweges entsprechende Anzahl an nacheinander durch die Impulse vom Impulsgeber beaufschlagbare Speicherplätze enthält. Zwischen jedem der Speicher sind Zwischenspeicher in Form von Schieberegistern vorgesehen, mit denen elektronisch die bearbeitungsfreien Wegstrecken längs des Förderweges überbrückt werden.

Bei der vollautomatischen Herstellung von Brennstoffelementen ist im Hinblick auf den späteren Einsatz der Brennstoffelemente im Kernreaktor und die Auswertung evtl. Havarien zwecks Vermeidung ähnlicher Schadensfälle die Einhaltung der Reihenfolge der in den H srstellungsprozeß eingegebenen, diesen durchlaufenden und verlassenden Hüllrohre bzw. Brennstoffelemente unbedingt er'irderlich. Dies betrifft insbesondere auch die Gewährleistung der Einhaltung der Chargenreinheit der den Prozeß durchlaufenden !Hüllrohre, der in Teilsäulen einzufüllenden Pellets und der fertigen Brennstoffelemente. Diese Forderungen sind zwar mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen an sich realisierbar, erfordern aber, bedingt durch steuerungs- und schaltungstechnisch notwendige Einheiten, wie beispielsweise Rückmeldeeinheiten, Kommandoeinheiten, zentrale Steuereinheiten zur Kopplung, Soll-Zeit-Vorgabeeinheiten, Abfrageeinheiten i;nd Einrichtungen zur Simuliersignalbildung, einen hohen Aufwand und sind dadurch auch störanfälliger. Sehr aufwendig sind auch die dafür erforderlichen Kontroll- bzw. Bedienoperationen.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung stellt sich das Ziel, ein Verfahren zum Steuern von Einrichtungen zum automatischen Herstellen von Brennstoffelementen zu entwickeln, mit dem der Aufwand für die Steuerung unii Schaltung vereinfacht und verringert und die Störanfälligkeit reduziert wird.

Wesen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren, das den steuerungstechnischen Ablauf einer vollautomatischen Einrichtung zum Herstellen von Brennstoffelementen bei geringstom Aufwand und höchstmöglichster Zuverlässigkeit ermöglicht.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß jede der Bearbeitungseinrichtungen steuerungstechnisch „lose" mittels eines Meldetaktes (Takt 1) mit der Steuerung der Fördereinrichtung verknüpft ist, wobei jeder Meldstakt (Takt 1) nur den Beginn und das Ende der eigentlichen technologischen Bearbeitung der jeweiligen Bearbeitungseinrichtung meldet, aber keine Stellhandlungen ausführt, während die dem Meldetakt (Takt 1) nachfolgenden Takte (Takt 2 bis Takt n) der Steuereinheit der Searbeitungseinrichtung die eigentliche technologische Bearbeitung des Hüllrohres bzw. Brennstoffelementes im automatischen Prozeß beginnen und beenden und erst durch die Bildung des Produktes aller Meldungen aller Meldetakte (Takte 1) aller Bearbeitungseinrichtungen das Weitergeben des zu bearbeitenden Hüllrohres bzw. Brennstoffelementes durch die Fördereinrichtung bewirkt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden durch prozeßtechnologische Gründe, z. B. Wechsel von Chargen oder das Auftreten von Ausschuß und dessen automatische Abführung im Werkstückfluß entstehende Lücken durch den Meldetakt (Takt 1) der Steuereinheit der Fördereinrichtung gemeldet und durch den gesamten Bearbeitungskomplex gefördert, ohne daß die betreffende Bearbeitungssinrichtung, an der die Lücken auftreten, Stellhandlungen vornimmt.

Gemäß einem anderen Erfindungsmerkmal passieren bei prozeßtechnologisch bedingter Abschaltung einzelner Bearbeitungseinrichtungen die Hüllrohre bzw. Brennstoffelemente durch Weitermeldung der Takte 1 diese Be -beitungseinrichtungen, ohne daß eine Bearbeitung erfolgt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere durch die Einführung eines sogenannten Meldetaktes ur j u'e damit erreichte „lose" Kopplung der Bearbeitungseinrichtungen mit der Fördereinrichtung entfallen sämtliche Simuliersignale und die dazu erforderlichen stouerungstechnischen Einrichtungen, wie Schieberegister, Abfrageschaltungen usw. Ebenso entfällt eine zentrale S'suoreinrichtung zur Kopplung. Der Bedienaufwand zur Prozeßüberwachung verringert sich erheblich, weil alle Arten von Sonderprogrammen automatisch erfaßt und behandelt werden.

Die Einführung des Meldetaktes und die daraus resultierende Struktur der Steuerung des Komplexes gewährleistet einen einfachen, übersichtlichen Aufbau der Steuerungstechnik und der Handhabung des Prozesses.

Der Umfang der Steuerung verringert sich damit wesentlich. Das Steuersystem (z. B. speicherprogrammiert) selbst ist ohne Einfluß.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an der schematischen Struktur der Steuerung näher erläutert. Es wird eine Fördereinrichtung 1 mit dazugehöriger Steuereinheit gezeigt, an der Bearbeitungseinrichtungen B1 bis Bn zu einem technologischen Komplex starr miteinander verkettet sind. Ein Schrittsignal bewirkt das Weitergeben der Hüllrohre bzw. Brennstoffelemente von einer Bearbeitungseinrichtung zur nächsten.

Jede dieser Bearbeitungseinrichtungen ist mit einer gesonderten Steuereinheit versehen und mittels eines sogenannten Meldetaktes „lose" mit der Steuereinheit der Fördereinrichtung 1 verknüpft. Der Meldetakt (Takt 1) löst keine Stellhandlungen aus, er meldet lediglich das Ende der Bearbeitung (fertig) und zugleich die Bereitschaft für die nächste Bearbeitung (bereit). Die eigentliche Bearbeitung der {Hüllrohre bzw. Brennstoffelemente beginnt mit dem Takt 2 und endet mit dem Takt n. Das logische Produkt aller Fertigmeldungen aller Takte 1 bewirkt als Schrittsignal das Weitergeben aller Hüllrohre bzw. Brennstoffelemente von den Bearbeitungseinrichtungen B1 bis Bn. Die „lose" Kopplung, durch die die Fördereinrichtung 1 ungeachtet technologischer Einflüsse immer arbeitet, weil technologisch beeinflußte Bearbeitungseinrichtungen auch immer melden, gestattet ohne Eingriffe des Bodieners, also vollautomatisch, das Verarbeiten von Sonderprogrammen und technologisch bedingten Programmen. Neben normalen Arbeitsprogrammen können weitere Programme abgefahren werden. Beim Anfahren (Arbeitsbeginn) des technologischen Komplexes melden nach dem Start der Fördereinrichtung 1 alle Bearbeitungseinrichtungen B1 bis Bn sofort ihre Bereitschaft, und das erste Hüllrohr bzw. Brennstoffelement wird zur ersten Bearbeitungseinrichtung B1 gefördert. Nach der Bearbeitung an dieser erfolgt die Meldung „fertig". Alle Meldungen der anderen Bearbeitungseinrichtungen B2bis Bn liegen über diese Zeit an, und das erste und ein weiteres, zweites Hüllrohr bzw.

Brennstoffelement werden mittels der Fördereinrichtung 1 weiterbefördert. Auf diese Weise werden nacheinander alle Hüllrohre bzw. Brennstoffelemente in den Komplex eingegeben und weiterbefördert, bis alle Bearbeitungseinrichtungen B1 bis B η belegt sind und gleichzeitig arbeiten.

Beim Abfahren (Arbeitsende) wird das Eingeben neuer Hüllrohre bzw. Brennsiuifelemente gestoppt und die im Komplex noch vorhandenen durchlaufen diesen, indem die Bearbeitungseinrichtungen B1 bis B η ihre Arbeit nacheinander mit der Meldung „fertig" beenden, bis das letzte Hüllrohr bzw. Brennstoffelement den Komplex verlassen hat und die Fördereinrichtung 1 leer weiterarbeitet und anschließend gestoppt wird. Aus prozeßtechnologischen Gründen, durch das Auftreten von Ausschuß und dessen automatische Abführung entstehen in der Kette Lücken (Leerstellen). Diese Lücken werden durch den Komplex gefördert, indem die Bearbeitungseinrichtung, an der sich gerade die Lücke befindet, mit dem Meldetakt (Takt 1) weitermeldet, aber keine Bearbeitung ausführt. Die Anzahl und die Lage der Lücken im Komplex ist ohne Einfluß. Es kann sich auch erforderlich machen, einzelne Bearbeitungseinrichtungen abzuschalten. Die Hüllrohre bzw. Brennstoffelemente passieren solche Bearbeitungseinrichtungen, ohne daß ein Bearbeiten erfolgt. Die Abschaltung der Bearbeitungseinrichtung erfolgt mit Takt 2; Takt 1 (Meldetakt) meldet weiter. Damit können auch Teilproduktivitäten des Komplexes gewährleistet werden, wenn parallel arbeitende Bearbeitungseinrichtungen vorhanden sind. Im laufenden Prozeß treten auch Chargengrenzen auf. Zwecks Erkennung dieser Grenzen werden im Bearbeitungsfluß Lücken gebildet, die durch den Komplex gefördert werden und damit den Bedienaufwand erheblich senken.

Claims (3)

1. Verfahren zum Steuern von Einrichtungen zum automatischen Herstellen von Brennstoffelementen für Kernkraftwerke, bei denen an einer mit einer Steuereinrichtung versehenen Fördereinrichtung mehrere, starr miteinander verkettete Bearbeitungseinrichtungen mit eigener, als Taktfolgesteuerung arbeitenden Steuereinheit angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß jede der Bearbeitungseinrichtungei ι (B 1-B n) steuerungstechnisch „lose" mittels eines Meldetaktes (Takt 1) mit der Steuerung der Fördereinrchtung (1) verküpft ist, wobei jeder Meldetakt (Takti) nur den Beginn und das Ende der eigentlichen technologischen Bearbeitung der jeweiligen Bearbeitungseinrichtung meldet, aber keine Stellhandlungen ausführt, während die dem Meldetakt (Takt 1) nachfolgenden Takte (Takt 2 bis Takt η) der Steuereinheit der Btarbeitungseinrichtung die eigentliche technologische Bearbeitung des Hüllrohres bzw. Brennstoffelementes im automatischen Prozeß beginnen und beenden und erst durch die Bildung des Produktes aller Meldungen aller Meldetakte (Takte 1) aller Bearbeitungseinrichtungen (BI-Bn) das Weitergeben des zu bearbeitenden Hüllrohres bzw. Brennstoffelementes durch die Fördereinrichtung (1) bewirkt wird.

2. Verfahren zum Steuern nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch prozeßtechnologische Gründe, z. B. Wechsel von Chargen oder das Auftreten von Ausschuß und dessen automatische Abführung im Werkstückfluß entstehende Lücken durch den Meldetakt (Takt 1) der Steuereinheit der Fördereinrichtung (1) gemeldet und durch den gesamten Bearbeitungskomplex gefördert werden, ohne daß die betreffende Bearbeitungseinrichtung, an der die Lücken auftreten, Stellhandlungen vornimmt.

3. Verfahren zum Steuern nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß bei prozeßtechnologisch bedingter Abschaltung einzelner Bearbeitungseinrichtungen die Hüllrohre bzw. Brennstoffelemente durch Weitermeldung der Takte 1 diese Bearbeitungseinrichtunqen passieren, ohne daß eine Bearbeitung erfolgt.