DE2524589B1 - Prozessteuerschaltung fuer metallabscheidende baeder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prozeßsteuer-

schaltung zur Steuerung und Überwachung mindestens eines metallabscheidenden Bades, insbesondere eines Goldbades.

Zum selbsttätigen Analysieren von flüssigen Stoffen ist es bekannt, einen programmgesteuerten Analysers Automat zu verwenden (DT-OS 23 41 149 oder 2113 854), bestehend aus einem Steuergerät, einer Meß- und Regelstufe, sowie einem Zudosierer. Bei einem Analysiergerät für metallabscheidende Bäder ist es erforderlich, daß die nach mehreren Badkomponenten durchzuführende Analyse möglichst schnell und insbesondere bei Goldbädern auch mit hoher Genauigkeit durchführbar ist. So muß z. B. der Goldpegel bei einem Goldbad in einem engen Intervall von einem vorgegebenen Sollwert gehalten werden. Je kleiner dieses Intervall ist, um so gleichmäßiger wird auch der Schichtauftrag, wobei der Verbrauch an Edelmetall dann einer optimalen Größe zustrebt. Hierbei ist es erforderlich, möglichst alle die Funktionen des oder der Bäder beeinflussenden Parameter als Meßgrößen zu erfassen.

Derartige Parameter sind der pH-Wert, die Größen der Metallkomponenten der Badflüssigkeiten, wie auch die Temperatur zum Zeitpunkt der Analyse. Die Meßelektrode bei einem pH-Wertregler entartet im Laufe der Zeit, d. h. sie zeigt eine Abweichung gegenüber einer Eich-Pufferlösung. Fernerhin wurde bei einem Goldbad-Analysegerät mit einer Kolorimeterstufe festgestellt, daß die zur Bestimmung des Goldgehaltes dienende Kolorimeterküvette bzw. die Küvettenfenster, z. B. durch Kondensatbildung, eine Trübung erfahren, wobei diese Trübung bei einer nachfolgenden Messung zu einem Fehlergebnis führt. Sowohl der pH-Wertregler wie auch die die Metallkomponente bestimmende Analysatorsektion, z. B. das Goldbad-Analysegerät, steuert mittelbar den Zufluß von Korrekturflüssigkeit zum Bad. Es ist daher wesentlich daß die Meßwerte — als mittelbare Zustellgrößen — nur eine geringe Abweichung von höchstens ± 1 % von den jeweiligen effektiven Größen aufweisen dürfen. Die einzelnen Analysen müssen mit möglichst hoher Geschwindigkeit durchführbar sein, denn nur eine oftmalige Analyse des oder der Bäder ermöglicht die Einhaltung enger »Pegel-Intervalle« der einzelnen zu messenden und zu regulierenden Badtemperaturen der jeweiligen Badflüssigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prozeßsteuer-Schaltung zur Überwachung sowie zur Steuerung eines oder mehrerer metallabscheidender Bäder, insbesondere aber für ein oder mehrere Goldbäder zu schaffen, wobei diese Schaltung derart eingerichtet sein soll, daß die vorzunehmenden Analysen für die einzelnen Komponenten der Badflüssigkeit gleichzeitig erfolgen und daß vor jeder vorzunehmenden Analyse ein selbsttätiger Abgleich bzw. eine Eichung der Schaltung erfolgt. Fernerhin soll die Schaltung auch derart eingerichtet sein, daß eine Abfrage hinsichtlich der Temperatur des pH-Wertes und des oder der Metallgehalte jederzeit und wahlweise bei einem bestimmten von mehreren Bädern möglich ist. Überschreitet ir-

gendein Meßwert einen vorgegebenen Grenzwert bzw. eine Pegelschwelle, so soll automatisch eine Warnung erfolgen und die Zudosierung zu dem betreffenden Bad gesperrt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Prozeßsteuer-Schaltung mehrere Komponenten-Schaltblöcke aufweist, wobei jeder Komponenten-Schaltblock eine Meßstufe, einen Nullwertabgleicher, einen Sollwertgeber und eine Zudosiererschaltung beinhaltet. Die Schaltblöcke sind von einem Programmgeber schaltbar, derart, daß sie gleichzeitig und unabhängig voneinander arbeiten.

Durch diese erfinderische Ausbildung der Prozeßsteuer-Schaltung wird es ermöglicht, einerseits eine Analyse mit hoher Genauigkeit und auch relativ schnell durchzuführen und andererseits die von der Prozeßsteuer-Schaltung überwachten Bäder hinsichtlich der einzelnen Komponenten der Badflüssigkeiten stets innerhalb des erlaubten Pegels um den Sollwert zu halten. Vor jeder oder nach mehreren Analysen einer Badflüssigkeit, sei es hinsichtlich des pH-Wertes oder des Metallgehaltes, erfolgt ein automatischer Abgleich der jeweiligen Meßstufe. Hierzu dienen Meßwert-Abgleicher. Der Meßstufe ist ein Sollwertgeber zugeordnet, wobei in einem nachgeordneten Differenzermittler die Abweichung (Differenz) zwischen dem Meßwert, nämlich dem möglich kleineren IST-Wert und dem SOLL-Wert ermittelt wird. Zeigt sich eine Abweichung zwischen IST- und SOLL-Wert, so gelangt ein Signal an den Zudosierer, der das ihm zugeordnete Dosierventil zur Zufuhr der spezifischen Korrekturflüssigkeit zu dem der Analyse unterliegenden Bad mittelbar steuert. Wie an sich bekannt, ist der jeweiligen Meßstufenschaltung ein Temperaturkompensator zugeordnet; dieser korrigiert den Meßwert bei einer Abweichung von einer vorgegebenen Normaltemperatur, denn die pH-Wert-Messung und die Extraktion für die Goldgehaltbestimmung sind sehr temperaturabhängig. Nur dieser Meßwert gelangt an den Meßwert-Abgleicher. Die Abgleichung des Nullwertgebers erfolgt somit schon für einen hinsichtlich der Temperatur korrigierten Meßwert.

Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung beinhaltet die Prozeßsteuerschaltung mindestens einen Komponenten-Schaltblock zur Überwachung und Regelung des Metallgehaltes und mindestens einen weiteren Komponenten-Schaltblock zur Überwachung und Regelung des pH-Wertes der Badflüssigkeit eines zu überwachenden metallabscheidenden Bades. Vorzugsweise besitzt der Schaltblock zur Überwachung des Metallgehaltes der Badflüssigkeit in seiner Meßstufe zwei einem Kolorimeter zugehörige Fotowiderstände, einen Verstärker und ein automatisch arbeitendes Potentiometer, dessen Mittelabgriff am Eingang des Verstärkers gelegen ist, wobei einer der Fotowiderstände in einer Rückkopplungsleitung des Verstärkers angeordnet und am Potentiometer angeschlossen ist, dessen gegenüberliegende Anschlußstelle mit dem anderen Fotowiderstand verbunden ist. Der vom Verstärker ausgegebene Meßwert gelangt während eines durch einen Programm-Schalter schaltbaren Betriebszustandes mittelbar an einen den Potentiometer betreibenden Stellmotor, welcher — je nach Richtung der Spannungsgröße — den Potentiometer in eine Soll-Lage stellt, so daß am Ausgang des Verstärkers eine Soll-Spannung anliegt. In diesem Zustand öffnet der vorgenannte Schalter. Die Meßstufe ist nunmehr geeicht und betriebsbereit. Jeder Komponenten-Schaltblock ist in der Prozeßsteuerschaltung nur einmal vorhanden, wohingegen die Meßwertspeicher und Grenzwertüberwacher entsprechend der Anzahl der mit der Prozeßsteuerschaltung zu überwachenden Bäder, multipliziert mit der Anzahl der jeweils zu überwachenden Komponenten der Badflüssigkeiten der einzelnen Bäder in der Prozeßsteuerschaltung enthalten sind. Sowohl die Meßwertspeicher wie auch die Grenzwertmelder für die einzelnen Badkomponenten der verschiedenen Bäder besitzen einen einheitlichen Aufbau, so daß sie in Form gleichartiger Schaltungsplatten in der Prozeßsteuerschaltung einsetzbar sind. Nach einem vorgegebenen Programm erfolgt die Auswahl eines zu analysierenden Bades aus einer Vielzahl von Bädern. Die Badflüssigkeit wird einem, mehrere Analysesektionen beinhaltenden Analysator zugeführt. Die einzelnen Analysesektionen sind je nach Art der zu überwachenden chemischen Zusammensetzung des Bades ausgebildet; soll ein Goldbad überwacht und gesteuert werden, so besitzt der Analysator eine Analysesektion zur Bestimmung des Goldgehaltes, unter anderem bestehend aus einem Kolorimeter und eine weitere Analysesektion mit einem pH-Wertregler sowie aus einer Analysesektion zur Bestimmung des Kobaltgehaltes der Badflüssigkeit. Jeder Analysesektion des Analysators ist ein Komponenten-Schaltblock zugeordnet. Die von den Komponenten-Schaltblöcken ausgegebenen Meßwerte gelangen in die dem zu analysierenden Bad zugehörigen Meßwertspeicher, denen auch die Grenzwertmelder zugeordnet sind.

In den Zeichnungen ist eine gemäß der Erfindung gebildete Prozeßsteuerschaltung dargestellt. Im einzelnen zeigen

F i g. 1 den Komponenten-Schaltblock zur Bestimmung des Goldgehaltes für ein goldabscheidendes Bad, F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Prozeßsteuerschaltung mit zwei Komponenten-Schaltblöcken, und zwar einen zur Bestimmung des Goldgehaltes und einen weiteren zur Bestimmung des pH-Wertes, sowie die Zuordnung der Meßwertspeicher und Grenzwertmelder zu den Komponenten-Schaltblöcken,

F i g. 3 den Komponenten-Schaltblock zur Bestimmung des pH-Wertes,

F i g. 4 einen Meßwertspeicher mit Grenzwertmelder,

F i g. 5 die Zuordnung der Meßwertspeicher und Grenzwertmelder zu den Komponenten-Schaltblöcken. In F i g. 1 ist ein Komponenten-Schaltblock zur Bestimmung des Metallgehaltes, z. B. des Goldgehaltes, eines goldabscheidenden Bades dargestellt. Der Komponenten-Schaltblock beinhaltet eine Meßstufe A, einen Nullwertabgleicher B, einen Sollwertgeber C und einen Zudosierer D. Fernerhin besitzt dieser Schaltblock eine temperaturkompensierte Spannungsquelle E Die Ermittlung des Metallgehaltes der Badflüssigkeit erfolgt im vorliegenden Beispiel kolorimetrisch und zwar mittels eines Zweistrahikolorimeters, der ein Foto-Element 1 für den Meßstrahl und ein Foto-Element 2 für den Referenzstrahl aufweist. Die als Fotowiderstände ausgebildeten Foto-Elemente sind Bestandteil der Meßstufe, die mit einer vorgeschalteten Temperatur-Kompensationsstufe E verbunden ist. Letztere besitzt einen an ein Extraktionsgefäß des Goldbandanalysators anliegenden Heißleiter 4, der im Spannungsteiler-Abgriff 6 einer durch eine Zenerdiode 5 stabilisierten Spannungsstrecke 6' gelegen ist. Die Empfindlichkeit des Heißleiters ist an einem Trimmerpotentiometer 7 einstellbar. Fernerhin ist an einem wei-

teren Trimmerpotentiometer 8 die Meßspannung auf + 0,2 V einstellbar. Bei einer Temperaturänderung am Heißleiter 4 schwankt die Meßspannung proportional dieser Temperatur um +0,2 V herum (z. B. 10 mV/T). Der Potentiometer 7 der Heißleiter 4 und der Widerstand 7' bilden einen Spannungsteiler, wobei diese am Teiler abgegriffene Meßspannung am Eingang 9 eines bei 10 rückgekoppelten Verstärkers 11 liegt, an dessen anderen Eingang 12 die am Potentiometer 8 abgegriffene Spannung gelegen ist.

Sofern ein von einem Programmgeber betätigter Schalter 13 die dargestellte Lage einnimmt, liegt bei 3 am Referenz-Fotowiderstand 2 eine hinsichtlich der Temperatur des Meßobjektes korrigierte Spannung an. Weicht z. B. die Temperatur der einer kolorimetrischen Untersuchung unterworfenen Flüssigkeit um 2° C von der Normaltemperatur (20° C) ab, so entsteht eine Spannungsdifferenz abweichend von +0,2 V (bei 20° C) an den Eingängen 9,12 des Verstärkers 11, so daß auch proportional hierzu eine Spannungsänderung am Fotowiderstand 2 eintritt. Wie ersichtfich, liegt innerhalb der Meßstufe A der Meßstrahl-Widerstand 1 in der Rückkopplung eines Meßwertverstärkers 15, wobei die beiden Fotowiderstände 1 und 2 den Rückkopplungswiderstand bzw. Eingangswiderstand bilden. Weicht die Belichtung am Fotowiderstand 1 gegenüber der Belichtung am Fotowiderstand 2 ab, so ändert sich dadurch auch der Verstärkungsfaktor am Verstärker 15. Die Schaltung ist derart ausgelegt, daß bei gleicher Belichtungsintensität an den beiden Fotowiderständen 1 und 2 die Verstärkung gleich eins ist und dadurch die Ausgangsspannung an Leitung 16 +0,2 V (bei 20° C) beträgt. Bei einer Abweichung der Widerstandswerte wird der Verstärkungsfaktor geändert; die Ausgangsspannung weicht von +0,2 V ab (bei 20°C); über die Leitung 16 gelangt das Signal an einen Verstärker 18, an dessen Ausgang 22 der Meßwert anliegt. Der Ausgang 22 ist auch mit dem Abgleicher B verbunden, der einen Eingangsverstärker 23 aufweist. Ein Potentiometer 39 dient zur Voreinstellung der Abgleich-Sollspannung.

Im nachfolgenden ist der Sollspannungsgeber bzw. die Sollwertabgleichschaltung hinsichtlich ihres Aufbaues und ihrer Funktion näher beschrieben. Wie schon vorbemerkt, kann es vorkommen, daß die Meßküvette bzw. die Meßküvettenfenster der Meßküvette des Kolorimeters — bedingt durch die mit der Küvette in Verbindung stehende Flüssigkeitsleitung — mit Dämpfen oder Kondensat beaufschlagt sind. Dies hat zur Folge, daß sie durch die Meßflüssigkeit bedingte Absorption des Lichtes eine zusätzliche Dämpfung durch den Belag der Küvettenfenster erfährt.

Zur Vermeidung eines dadurch bedingten Meßfehlers erfolgt vor jeder Messung ein Sollspannungs-Abgleich des Kolorimeters. Zum Sollspannungs-Abgleich wird zunächst der Temperaturkompensator E von der Meßstufe A getrennt; dies geschieht mittels des hier nicht dargestellten Programmsteuergerätes durch Umschalten des Programmschalters 13 in die gestrichelt gezeichnete Lage. Am Fotowiderstand 2 liegt jetzt eine definierte Meßspannung von 0,2 V an. Ebenfalls wird durch das Programmsteuergerät in der Sollspannungsabgleichschaltung B der Programmschalter 21 geschlossen. Liegt in diesem Schaltzustand am Verstärker 15 eine von 0,2 Volt abweichende Spannung an, so hat dies zur Folge, daß auch am Ausgang bzw. Knoten 22 des Verstärkers 18 und damit auch am Eingang des Sollspannungsabgleichers B ein Signal anliegt. Ein mit dem Potentiometer 14 verbundener Stellmotor 24 wird von einem Transistorschalter 25 angesteuert, der seine Spannung über den rückgekoppelten Eingangsverstärker 23 erhält. Bedingt dadurch, daß der Schalter 21 geschlossen ist, läuft der Motor in Abhängigkeit vom Anschlußpotential im Rechts- oder Linkslauf an; er stellt den Potentiometer 14, und zwar so lange, bis der Absolutwert der Spannung am Knoten 22 gleich der Abgleichsollspannung ist und er sich somit selbst abschaltet. Der Sollspannungsabgleich ist erfolgt. Vom Programmgeber wird der Schalter 13 zurückgestellt und der Schalter 21 geöffnet; der Motor 24 ist stromlos und die Schaltung ist jetzt meßbereit. Es erfolgt nunmehr das Füllen der Meßküvette — nicht dargestellt — der Kolorimeterstufe mit der Objekt-Flüssigkeit. Dadurch bedingt ändert sich die Spannung an den Klemmen des Meßstrahl-Fotowiderstandes 1. Dies hat zur Folge, daß ein Meßsignal bei 22 und daher auch am Zudosierer D anliegt. Der Zudosierer besteht aus einem Summenverstärker 26, dem ein vom Programmgeber gesteuerter Schalter 27 nachgeordnet ist. Während des Zudosierens steht der Schalter in der gestrichelt dargestellten Lage. Ein Sollwertgeber, bestehend aus einem Spannungsteiler 28, der in Form eines von Hand betätigten Potentiometers gebildet ist, dient zur Einstellung des gewünschten Sollwertes (Gramm Gold pro Liter Badflüssigkeit) und somit zur Sollwerteinstellung am Meßeingang 29 des Summenverstärkers 26. Gleichzeitig mit dem Schließen des Programmschalters 27 schließt auch ein Schalter 30 eines Integrators 31. Am Eingang 32 eines Zudosiererverstärkers 33 liegt die vom Summenverstärker 26 ausgegebene Signalspannung an. Dies hat zur Folge, daß bei geschlossenem (Sicherheits-)Schalter 34 das Zudosierrelais 35 anspricht, sofern die Ausgangsspannung am Summenverstärker 26 negativ ist. Es fließt jetzt Korrekturflüssigkeit zum Bad. Während dieser Zeit steigt am Ausgang 31 des Integrators die Spannung positiv an, derart, daß am Eingang 32 des Verstärkers 33 zu einem gegebenen Zeitpunkt die Spannung Null wird und somit auch der Stromdurchgang zum Schalttransistor 38 unterbrochen wird; das Relais 35 fällt ab. Damit ist der Zudosier-Vorgang beendet.

Fig.2 zeigt ein Blockschaltbild der Prozeßsteuer-, schaltung, wobei im gestrichelt umrandeten Feld I der vorbeschriebene und in F i g. 1 gezeigte Komponenten-Schaltblock zur Überwachung und Regelung des Metallgehaltes sowie im Feld II der Komponenten-Schaltblock zur Überwachung und Regelung des pH-Wertes dargestellt sind. Der Komponenten-Schaltblock I besteht aus der Meßstufe A, beinhaltend die Fotowiderstände 1 und 2 gemäß F i g. 1, den Abgleicher B, der nur beim Abgleich bzw. bei der Eichung des Kolorimeters — hier im allgemeinen mit 40 bezeichnet — in Funktion ist, dem Sollwertgeber C mit dem Einstellpotentiometer 28, der Verstärkerstufe 33 mit dem zugeschalteten Integrator 31 sowie dem Zudosierer 38. Der Komponenten-Schaltblock zur Überwachung und Regelung des pH-Wertes der zu überwachenden Badflüssigkeit besitzt ebenfalls eine Meßstufe A', einen Nullwertabgleicher ff, einen Sollwertgeber 74 und einen Zudosierer 42. Wie ersichtlich, besitzt jeder Komponenten-Schaltblock einen Meßausgang 43 bzw. 43'. Am Meßausgang sind die — hier nicht dargestellten — Registrier-Schreiber und die Analogspeicher 44 angeschlossen. Mit den Analogspeichern steht jeweils ein Grenzwertmelder 45 in Verbindung, die beim Überschreiten des jeweils zulässigen

Grenzwertes einerseits eine Alarmanlage 46 anrufen und andererseits über die Leitungszweige 38' und 42' die jeweiligen ihnen zugeordneten Zudosierer, z. B. 38 oder 42 sperren. Gemäß F i g. 1 erfolgt das Sperren der Zudosierung durch öffnen des Relaisschalters 34. Die Warn- oder Alarmanlage 46 dient auch zur Überwachung des Vorrates an Korrekturflüssigkeiten, Spülflüssigkeiten, Pufferlösungen u.dgl., die zum Betrieb der Prozeßsteueranlage erforderlich sind. Die Vorratskontroll-Einrichtung ist im allgemeinen mit 47 bezeichnet. Fernerhin wird die Alarmanlage in Tätigkeit gesetzt, wenn entweder von der Überwachungsschaltung 48 eines Badkreislaufes — bzw. bei mehreren Bädern der Kreisläufe — oder bei einer Füllung der Abfallkanister der Abfall-Melder 49 ein Signal auslöst. Jede, zur Meßstufe zugehörige Analysatorsektion wird nach einer vorgegebenen Anzahl von Analysen mit destilliertem Wasser gespült. Hierzu dient ein Vorwählzähler 51. Während des Spülvorganges liefert ein Spülmelder 50 ein Signal an die Warnanlage 46, welche den Spülprozeß anzeigt. Der Goldbadanalysator ist derart eingerichtet, daß nach jeder Analyse automatisch ein Spülgang des Kolorimeters mit Aceton erfolgt.

Die Prozeßsteuerschaltung besitzt ein Programmsteuerwerk 52, welches in bekannter Art als Nockenschaltwerk ausgebildet ist, aber auch z. B. als Magnetband mit nachgeordnetem Dekodierer einschließlich einer Prozeßsteuerlogik ausgebildet sein kann. Vom Programmsteuerwerk werden die Analysatorsektionen zur Bestimmung der Größe der Badkomponenten, z. B. bei einer Prozeßsteuerschaltung zur Überwachung und Regelung eines Goldbades, die Analysatorsektionen für Gold I, Kobalt III und des PH-Wertes II angerufen; ferner werden vom Programmsteuerwerk in den entsprechenden Komponenten-Schaltblöcken I, II usw. die dort gezeigten Programmschaltkontakte direkt oder mittelbar betätigt.

Mit dem Analogspeicher 44 steht eine Meßwertabfrage 56 (F i g. 4 und 5) in Verbindung, welche dazu dient, jederzeit, z. B. durch Betätigen eines, einem bestimmten Bad zugehörigen Wählschalters, die Werte bzw. Größen der Komponenten der betreffenden Badflüssigkeit, z. B. des Metallgehaltes, des PH-Wertes, der Temperatur u. dgl. abzufragen. Werden mittels der Prozeßsteuerschaltung mehrere Bäder überwacht und geregelt, so ist die gezeigte und beschriebene Schaltung mittels eines Mehrbad-Umschalters 57 von einem Bad auf ein anderes Bad umschaltbar. Von der Steuerung 57 werden auch die Pumpen zur Aufrechterhaltung des jeweiligen Badkreislaufes der einzelnen Bäder einschließlieh der jeweiligen Zudosierer — wie symbolisch bei 58 und 59 angedeutet — geschaltet.

F i g. 3 zeigt explizit den Komponentenschaltblock II zur Überwachung und Steuerung des PH-Wertes für die Badflüssigkeit eines beliebigen Bades. Die Komponenten-Schaltblöcke I und II... usw. sind im Analysator der Prozeßsteuerschaltung als Analysator-Sektion nur einmal vorhanden, wohingegen die Anzahl der Meßwertspeicher und Grenzwertzähler der Anzahl der zu überwachenden Komponenten der Badflüssigkeiten der einzelnen Bäder entspricht. Die an sich bekannte und handelsübliche Meßstufe A — besteht aus einer pH-Meßelektrode 60, einem Temperatur-Kompensator 61 und einem Meßwertbildner 62. Mit dem Meßwertbildner steht ein automatisch arbeitendes Stellpotentiometer 63 in Verbindung, welches als Nullwertabgleicher dient. Ein Nullwertabgleich erfolgt nach einer bestimmten Anzahl von Messungen des pH-Wertes, und zwar mittels und durch Zuführen einer geeichten Pufferlösung in die hier nicht dargestellte, die pH-Meßelektroden und den Temperatur-Kompensator 61 enthaltenden Meßküvette. Wie bereits zum Komponenten-Schaltblock I beschrieben, kann ein Nullwertabgleich nur bei geschlossenem Schalter 64 des dem Potentiometer-Stellmotor 65 enthaltenden Stromkreis 66 erfolgen. Bei geöffnetem Schalter 64 ist der gesamte, einen rückgekoppelten Verstärker 67 und die Steuertransistoren 68 und 68' (für den Rechts- und Linkslauf des Stellmotors 65) enthaltenden Stromkreis abgeschaltet.

Der vom Meßwertbildner 62 ermittelte Meßwert liegt am Impedanzwandler 69 an, dessen Ausgang 70 über eine Meßwertleitung 43' mit einem — hier nicht dargestellten — Meßwertschreiber verbunden ist. Ferner liegt eine Abzweigung 78 an einen Addierer 71, der über eine Leitung 79 mit dem oder den Meßwertspeichern 44 (F i g. 2, 4 und 5) verbunden ist. Ein dritter Zweig des Meßausganges 70 liegt am Dosier-Verstärker 72, an dessen Eingang 73 ein Einstellpotentiometer

74 zur Einstellung des Soll-Wertes gelegen ist. Durch diese Schaltung wird bewerkstelligt, daß nur beim Überschreiten einer dem Meßwert analogen Spannungsgröße, die dem Soll-Wert entspricht, am Ausgang

75 eine zur öffnung des Schalttransistors 76 erforderliche Spannung anliegt, so daß das Dosier-Relais 77 für die Vorschaltung zur Zufuhr von Korrekturflüssigkeit zum Bad angerufen wird.

F i g. 4 zeigt einen Analog-Speicher nebst Grenzwertmelder 45. Derartige Schaltungen sind in der Prozeßsteuerschaltung in Form von einheitlich aufgebauten Schaltungsplatten in einer Vielzahl vorhanden. Die Anzahl solcher gemäß F i g. 2 ausgelegten Schaltungen entspricht der Anzahl der mit der Prozeßsteuerschaltung zu überwachenden Bäder, multipliziert mit der Anzahl der jeweils für die einzelnen Bäder zu überwachenden und zu regelnden Komponenten der jeweiligen Badflüssigkeiten. Die in F i g. 4 dargestellte Schaltung ist beispielsweise dem Komponenten-Schaltblock II zugehörig. Der vom Meßwert-Addiererverstärker 71 als analoge Spannungsgröße gelieferte Meßwert gelangt über die Leitung 79 an die Schalter 80 und 81, die wahlweise von einem hier nicht dargestellten Badauswahlprogrammschalter betätigbar sind. Vom Badauswahl-Programmschaltwert werden z. B. die Schalter 81 und 82 geschlossen. Dies hat zur Folge, daß sich der Kondensator 83 bis auf die Meßspannung auflädt. Nach erfolgtem Meßvorgang öffnet der Schalter 81 wieder, so daß der Kondensator 83 aufgeladen bleibt. Der Kondensator liegt am Eingang 84 eines Meßwertverstärkers 85, an dessen Ausgang 86 ein Kontakt 87 eines von Hand zu betätigenden Wahlschalters 88 gelegen ist. Steht der Wahlschalter 88 auf dem Kontakt 87, so zeigt das Meßgerät 90 den zum Spannungswert des Kondensators 83 analogen Meßwert, z. B. den pH-Wert der Badflüssigkeit eines der Stellung des Wahlschalters zugehörigen Bades an. Liegt der Wahlschalter 88 auf einem anderen Kontakt, z. B. 89, so zeigt das Meßgerät 90 den pH-Wert der Badflüssigkeit eines anderen Bades an usw. Die Leitungen 91 und 92 führen zu identisch gleichen, auf Schaltungsplatten aufgebrachten Schaltungen gemäß der F i g. 4, jedoch sind diese anderen Bädern zugeordnet. Die Grenzwertmelder — wie im gestrichelt umrandeten Feld bei 45 angedeutet — liegen ebenfalls am Meßausgang 86 des Meßwertverstärkers 85. Mittels des Potentiometers 93 ist ein oberer um mittels des anderen Potentiometers 94 ein unte-

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rer Spannungswert an einem Differenzverstärker 95 bzw. Summenverstärker % einstellbar. Diese Spannungswerte entsprechen analog einem bestimmten, noch zulässigen pH-Wert, der nicht unter- bzw. überschritten werden darf. Über- bzw. unterschreitet die an den jeweiligen Differenzverstärker 95 bzw. Summenverstärker 96 anliegende Spannung die noch zulässige, am jeweiligen Potentiometer eingestellte Spannung, so liegt am Ausgang 97 bzw. 98 des Differenzverstärkers 95 bzw. 96 ein Spannungssignal an, so daß ein Schalttransistor 99 das Alarmrelais 100 einschaltet. Das Alarmrelais löst einen akustischen bzw. optischen Alarm aus; zusätzlich werden in den Steuerzuleitungen zu den Dosierventilen gelegene Schalter geöffnet, so daß keine Zudosierung von Korrekturflüssigkeit, z. B. Goldsalzlösung zum jeweiligen Bad erfolgen kann. Durch diese Maßnahme können Verluste an aufwendigen Betriebsmitteln wirkungsvoll vermieden werden.

F i g. 5 zeigt in einem Blockschaltbild die Meßwertabfrage- und Grenzwertmelder-Einheiten 45a 1 bis 45d3, die alle gemäß der in F i g.4 dargestellten Schaltung aufgebaut sind. Im vorliegenden Beispiel beinhaltet die Prozeßsteuerschaltung jeweils einen komponenten-Schaltblock I, z. B. für die Goldbadanalyse, einen komponenten Schaltblock II für die pH-Wertanalyse und einen komponenten Schaltblock III für Kobalt-Analyse. Von der Prozeßsteuerschaltung werden hier vier gleichartige Bäder, nämlich a bis d (nicht dargestellt) überwacht und geregelt. Jedem Bad sind somit jeweils drei Meßwertabfrage- und Grenzwertmelde-Einheiten gemäß F i g. 4 zugehörig. So ist z. B. die Meßwert-Abfrage- und Grenzwertmelde-Einheit 45a 1 dem Bad a und dem Komponenten-Schaltblock I, hingegen die Meßwertabfrage- und Grenzwertmelde-Einheit 45c/3 dem Bad c/und dem Schaltblock III für eine Kobalt-Analyse der Badflüssigkeit zugehörig. Die Meßwertleitungen (allgemein) 86 (vgl. F i g. 4) der Einheiten (allgemein) 45 liegen über jeweils einem von Hand zu betätigenden Schalter (allgemein) 88 an einem Meßgerät 901 oder 902 bzw. 903 an. Sollen z. B. die Meßwerte für die Badflüssigkeit des Bades b in bezug auf die einzelnen Komponenten, nämlich der Größe des Goldoder Kobalt-Gehaltes sowie des pH-Wertes der Badflüssigkeit abgefragt werden, so wird die Handtaste b' betätigt, so daß nunmehr die Meßinstrumente 901 bis 903 die jeweiligen Größen der Badkomponenten des der Abfrage unterliegenden Bades b anzeigen. Lediglich während eines erfolgenden Meßvorganges ist der spezifische Schalter (allgemein) 81 geschlossen, ansonsten jedoch geöffnet, so daß der in F i g. 4 dargestellte Meßwertspeicher-Kondensator 83 sich nicht entladen kann. Jeder Schaltblock I bis III besitzt ein Alarmrelais 1001 bis 1003; ein Relais wird ausgelöst, wenn in einem zu einem Komponenten-Schaltblock gehörigen Grenzwertmelder 45 der noch zulässige Grenzwert der betreffenden Badkomponente nach oben oder unten überschritten wird. Das jedem Bad und den einzelnen Badkomponenten zugehörige Alarmrelais sperrt bei Überschreiten des Grenzwertes auch den Zustrom von Korrekturflüssigkeit zum betreffenden Bad, wobei die Membranpumpen zum Dosieren der Korrekturflüssigkeit der betreffenden Komponenten abgeschaltet und die Zudosierventile zur Zufuhr von Korrekturflüssigkeiten zum Bad gesperrt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Prozeßsteuerschaltung zur Steuerung und Überwachung mindestens eines metallabscheidenden Bades, insbesondere eines Goldbades, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßsteuerschaltung (Fig.2) mehrere Komponenten-Schaltblöcke (I, II, III ...) aufweist, wobei jeder Komponenten-Schaltblock eine Meßstufe (A), einen Abgleicher (B)₁ einen Sollwertgeber (28, 74) und einen Zudosierer (D) beinhaltet.

2. Prozeßsteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltblöcke (I, II, III ...) von einem Programmgeber (52) schaltbar sind, derart, daß sie gleichzeitig und unabhängig voneinander arbeiten.

3. Prozeßsteuerschaltung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Abgleicher (B) ein Sollwertgeber (28 bzw. 74) zugeordnet ist.

4. Prozeßsteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Komponenten-Schaltblock (I) zur Überwachung und Regelung des Metallgehaltes und mindestens einen weiteren Komponenten-Schaltblock (II) zur Überwachung und Regelung des pH-Wertes einer Badflüssigkeit eines zu überwachenden metallabscheidenden Bades (a, b,...) aufweist.

5. Prozeßsteuerschaltung nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Komponenten-Schaltblock (I) zur Überwachung des Metallgehaltes der Badflüssigkeit in seiner Meßstufe (A) einem Kolorimeter zugehörige Fotowiderstände, nämlich einen Meßstrahl-Fotowiderstand (1) und einen Vergleichsstrahl-Fotowiderstand (2) sowie einen Verstärker (15) und ein automatisch arbeitendes Potentiometer (14) aufweist, dessen Mittelabgriff (14') am Eingang eines Verstärkers (15) gelegen ist, wobei der Meßstrahl-Fotowiderstand (1) in einer Rückkopplungsleitung des Verstärkers (15) angeordnet und am Potentiometer angeschlossen ist, dessen gegenüberliegende Anschlußstelle mit dem Vergleichsstrahl-Fotowiderstand (2) verbunden ist, derart, daß der am Eingang des Verstärkers (15) liegende Mittelabgriff (14') in der Art einer Spannungsteilerschaltung zwischen den beiden Fotowiderständen (1,2) wirksam ist.

6. Prozeßsteuerschaltung nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullwertabgleicher (B) einen Programmschalter (21 bzw. 64) aufweist, derart, daß der den automatischen Nullwertabgleich tätigende Stellmotor (24 bzw. 65) nur in der Schließstellung des Programmschalters wirksam ist.

7. Programmsteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl von Meßwertspeichern (83) und Grenzwertmeldern (45) aufweist, wobei die Anzahl der Meßwertspeicher und der Grenzwertmelder der Anzahl der zu überwachenden Badkomponenten aller Bäder entspricht.

8. Prozeßsteuerschaltung nach Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Grenzwertmelder (45) mit einer Alarmanlage (100) verbunden ist.

9. Prozeßsteuerschaltung nach Ansprüchen 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßwertspeicher (83) über einen Meßwertverstärker (85) an ein Meßgerät (90) anschließbar ist, wobei die Anzahl der mit den Meßwertspeichern verbindbaren Meßgeräte mindestens der Anzahl der Komponenten-Schaltblöcke (I, II, III...) entspricht.