DE2816360C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anpassung des Sollwertes von Reglern für Galvano-Gleichrichter an veränderte Aufgaben.

Galvano-Gleichrichter sind im allgemeinen mit einer Regeleinrichtung ausgestattet, die es ermöglicht, den Galvanisierstrom oder die Galvanisierspannung in dem galvanischen Bad automatisch konstant zu halten. Der Istwert des Regelkreises ist also der Badstrom oder die Badspannung. Er wird von der Regeleinrichtung auf den vorgegebenen Sollwert eingeregelt und konstant gehalten.

Der Sollwert ist abhängig von der jeweils zu behandelnden Ware. Um warenabhängige Unterscheidungen vornehmen zu können, ist es üblich, den gesamten Sollwertbereich in mehrere Stufen einzuteilen. Auch die Anwendung einer stufenlosen Einstellung über den gesamten Bereich ist bekannt. Zu unterscheiden sind nach Anwendungsfall die Warenfläche, der Badstrom oder die Badspannung, das heißt also Flächenwerte, Badstromwerte oder Badspannungswerte. Bei Anwendung einer stufenweisen Regelung wird die Auflösung der Unterscheidungsmerkmale mit zunehmender Stufenzahl besser. Bei stufenloser Sollwertvorwahl ist diese Auflösung vergleichbar mit der Ablese- und Einstellungsgenauigkeit.

In der Praxis wird eine große Auflösung verlangt, das heißt, hohe Stufenzahl beziehungsweise große Einstellskalen. Eine Verbeserung der Auflösung erreicht man auch dadurch, daß die zur Verfügung stehenden Stufen beziehungsweise die Verstellmöglichkeit nur auf den in der Praxis benötigten Bereich aufgeteilt werden. Dies erfolgt üblicherweise einmalig bei der Inbetriebnahme der Anlage.

Der Nachteil dieser Maßnahme ist jedoch, daß bei Änderungen des benötigten Arbeitsbereichs wieder alle Stufen neu eingestellt werden müssen. Bei beispielsweise 15 Stufen je Gleichrichter ist dies ein erheblicher Aufwand, insbesondere dann, wenn eine große Genauigkeit benötigt wird.

Aus der DE-OS 26 05 669 ist bereits eine Anlage zur Regelung des Galvanisierstroms beziehungsweise der Galvanisierspannung unter Berücksichtigung der optimalen Stromdichte und der Fläche der zu galvanisierbaren Teile bekannt. Als Regeleinrichtung für Gleichrichter ist diese Anlage jedoch nicht verwendbar.

Die Erfindung hat die Aufgabe, den Aufwand für die Neueinstellung des Arbeitsbereichs auf nur zwei Einstellungen bei gleichzeitiger Beibehaltung der vollen Auflösung, das heißt aller zur Verfügung stehenden Stufen, zu reduzieren.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs gelöst.

Besondere Ausführungsformen der Erfindung bestehen darin, daß die so gebildete Sollwertspannung mittels eines weiteren Potentiometers definiert mit einem Faktor geteilt wird, wobei über die Skala dieses Potentiometers eine geeichte Stromdichteneinstellung für vorgegebene Warenflächen möglich ist,
daß zusätzliche weitere Schaltungen zur gemeinsamen definierten Abschwächung des Sollwertes eingefügt sind, die programmgesteuert wirksam gemacht werden können,
daß alle Einstellpotentiometer mit und ohne geeichter Skala von der Frontplatte der Baugruppe aus während des Betriebs zugänglich sind und
daß der jeweils eingeschaltete Betriebszustand der Vorwahl und der Bewertung durch Signallampen beziehungsweise durch Leuchtdioden angezeigt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die schnelle und reproduzierbare Anpassung der Sollwerte für den Regler des Galvano-Gleichrichters an veränderte Aufgaben. Diese Änderung kann nicht aus der Fläche der zu behandelnden Ware oder aus der für unterschiedliche Ware beziehungsweise deren Behandlung anzuwendenden Stromdichte ergeben.

Sehr vorteilhaft ist hierbei die Möglichkeit, den zum Beispiel einer Stufe der Gleichrichterregelung zugeordneten Sollwert noch um einen Faktor zu ändern. Dies ist erforderlich, wenn die Dicke einer abzuscheidenden galvanischen Schicht über die Stromdichte verändert werden soll.

Die Sollwertspannung wird in diesem Fall mit einem oder mehreren Bewertungs-Potentiometern (B₁, B₂) geteilt. Die Wirksamkeit dieser Spannungsleiter ist entweder immer vorhanden oder sie werden programmabhängig geschaltet.

Wird die beschriebene Sollwerteingabe als Fläche definiert, so kann mit Hilfe der Bewertung durch ein weiterers Potentiometer (β) die Stromdichte, absolut oder relativ geeicht, eingestellt werden.

Die maximal zu galvanisierende Fläche A max und der Gleichrichternennstrom J Nenn eines elektrolytischen Bades sind Kenngrößen einer Galvanoanlage. Damit ist auch die maximale Stromdichte i max dieses Bades bestimmt mit:

Dieser Wert i max entspricht 100% und kann somit relativ und linear geeicht werden. Er gilt also als Bezugsgröße für alle Stromdichten. Die Skala dieses Bewertungspotentiometers (β) zeigt also Werte zwischen 0 und 1 beziehungsweise zwischen 0 und 100%. Sie kann aber auch - nach Eichung - die absoluten Werte für den zugehörigen Gleichrichter anzeigen. Bei den untergeordneten Bewertungspotentiometern (B₁, B₂) ist meist keine Skala erforderlich. Hier genügt die einmalige Eichung bei der Inbetriebnahme.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Fig. I zeigt das vereinfacht dargestellte Schaltbild für die Sollwertbildung. Es zeigt 15 Einstellwiderstände für die Stufenvorwahl. Sie können linear so eingestellt werden, daß bei Stufe 1 der Minimalwert, zum Beispiel 0 V, und bei Stufe 15 der Maximalwert, zum Beispiel 10 V, erreicht wird. Vergleichbar damit ist die 100% analoge stufenlose Vorwahl. Mit dem Wahlschalter b 1 wird die Betriebsart, analoge beziehungsweise digitale Vorwahl, eingestellt. Bei der digitalen Vorwahl schaltet der entsprechende Vorwahlstufenkontakt ein Stufenpotentiometer ein. Alle Schaltkontakte sind zweckmäßigerweise in elektronischer Ausführung (Analogschalter). Die Vorwahlspannung gelangt über V 1 als Impedanzwandler auf die Additionsstufe V 2. Zuvor wird die Vorwahlspannung mit e geteilt (abgesenkt) und danach erfolgt die Addition mit einer Spannung entsprechend der Einstellung a.

Die Einstellungsmöglichkeiten zeigt das Diagramm nach Fig. II. Daraus geht hervor, daß gemäß der erfindungsgemäßen Verbindung alle Sollwertbereiche eingestellt werden können. Der Aussteuerbereich des Verstärkers darf nicht überschritten werden.

Mit dem anschließenden - linear geeichten - Potentiometer (β) wird die gebildete Spannung geteilt. In gleicher Weise wirken die Bewertungen B 1 und B 2, jedoch sind diese bedarfsweise zuschaltbar.

Nach dem Impedanzwandler V 4 steht die Sollwertspannung für den Regler zur Verfügung. Zweckmäßigerweise bilden die Schaltungen für die Sollwertbildung und für den Regler eine Einheit, das heißt, sie befinden sich auf einer elektronischen Flachbaugruppe.

Ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Einstellmöglichkeiten e, a und β müßten jeweils alle Potentiometer 1 bis 15 verstellt werden. Dies stellt, im Gegensatz zu den hier beschriebenen Mitteln einen erheblich größeren Bedienungsaufwand für die Umstellung auf veränderte Aufgaben der Galvanoanlage dar.

Eine Ansicht der Frontplatte (1) der Flachbaugruppe mit den beschriebenen Einstellmöglichkeiten zeigt Fig. III. Da alle für die Regelung eines Gleichrichters erforderlichen Schaltungen in dieser Flachbaugruppe enthalten sind, zeigt die Frontplatte noch weitere Einstell- beziehungsweise Überwachungsmöglichkeiten.

Bei Stufenvorwahl wird die gewählte Stufe durch die Anzeigelampen (1) der Warenträgerinformation (WTI) angezeigt.

Neben jeder Lampe ist dabei die Wertigkeit des zugehörigen Bits angegeben. Durch Addition der Wertigkeiten kann die jeweils gesetzte Stufe errechnet werden.

Die erfindungsgemäße Anpassung des Sollwerts an veränderte Aufgaben erfolgt mit den Potentiometern (2) und (3). Dabei wird mit dem Potentiometer (2) der Anfang und mit (3) das Ende des Sollwertbereichs eingstellt. Dabei kann an den Meßbuchsen (4) und (5), jeweils in Verbindung mit der Meßbuchse (6) die eingestellte Sollwertspannung gemessen werden. Die Buchse (4) dient zur Messung der Spannung bei analoger (stufenloser) Sollwertvorwahl, während an der Buchse (5) die Spannung bei digitaler, das heißt stufenweiser Sollwertvorwahl gemessen wird.

Für die Einstellung der Stromdichte, die beim Galvanisiervorgang am Behandlungsgut vorhanden sein soll, dient das Potentiometer (7) mit seiner großen, feststellbaren Einstellskala. Die maximale spezifische Stromdichte i _max , deren Berechnung in der oben erläuterten Weise erfolgt, wird im Beschriftungsfeld (8) eingetragen.

Die Sollwertbewertungen B 1 und B 2, die wahlweise zugeschaltet werden können, sind mit den Potentiometern (9) und (10) einstellbar. Zur Messung des eingestellten Wertes dient die Meßbuchse (11), zusammen mit der Bezugswertbuchse (6). Die Zuschaltung einer der Bewertungen B 1 oder B 2 wird mit den Lampen (12) und (13) angezeigt.

Der in der Flachbaugruppe enthaltene Regler für den Gleichrichter paßt den Istwert an den vorgegebenen Sollwert an. Mit den Lampen (14) und (15) wird angezeigt, welcher Vorgang vom Regler durchgeführt wird. Dabei zeigt die Lampe (14) an, daß der Istwert höher, die Lampe (15), daß er niedriger geregelt wird. die Lampe (16) signalisiert, daß der Regler gesperrt ist. Dies ist zum Beispiel beim Handbetrieb des Gleichrichters der Fall. Das Verhalten des Reglers kann über die beiden Potentiometer (17) und (18) beeinflußt werden.

Zur Erzielung einer größeren Genauigkeit kann der gesamte Regelbereich des Gleichrichters auf Teilbereiche aufgeteilt werden. Dies ist auf der Flachbaugruppe in der Weise vorgesehen, daß die Regelung entweder über den Gesamtbereich, gekennzeichnet mit Bereich I oder nur über einen kleineren Teilbereich, gekennzeichnet mit Bereich II erfolgt. Die Einstellung des Bereichs II wird mittels des Potentiometers (19) vorgenommen, während die Lampe (20) anzeigt, ob dieser Bereich eingeschaltet ist.

Eine weitere Möglichkeit, den Galvanisierstrom während der Behandlungszeit zu verändern, ist mit der Hochlaufsteuerung gegeben. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, die Stromdichte über zwei Zwischenstufen auf den Endwert zu steigern. Die Werte der Zwischenstufen können an den Potentiometern (21) und (22) eingestellt werden, während die Einstellung der Zeit, nach der jeweils die nächste Stufe eingeschaltet wird, am Potentiometer (23) erfolgt. Die Anzeige der eingeschalteten Stufen erfolgt mit den Lampen (24) und (25).

Bei einigen galvanischen Bädern ist eine Änderung der Polarität des Badstroms in bestimmten Zeitabständen erforderlich. Dafür kann die Flachbaugruppe mit einer Umpolsteuerung als steckbare Baugruppe ausgerüstet werden. Die Einstellung der Zeiten, nach deren Ablauf die Umpolsteuerung beginnt, beziehungsweise der Zeiten für die jeweilige Polung, wird an den Potentiometern (26), (27) und (28) vorgenommen. Die Anzeige des jeweiligen Taktes erfolgt mit den Lampen (29) und (30).

Mit den Lampen (31) und (32) wird der eingeschaltete Zustand des Gleichrichters sowie die Spannungsversorgung der Flachbaugruppe angezeigt.

Die dem Regler zugeführte Istwertspannung kann an der Buchse (33) gemessen und über Spannungsregler auf der Flachbaugruppe erforderlichenfalls angepaßt werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Anpassung des Sollwertes von Reglern für Galvano-Gleichrichter an veränderte Aufgaben, gekennzeichnet durch eine elektronische Schaltung mit zwei einstellbaren Widerständen, mit deren Hilfe jeweils der Anfangs- und Endwert des Sollwertbereichs verändert werden kann, indem die Sollwertspannung definiert geteilt und mit einer festen Spannung addiert wird und der Sollwertbereich somit in den jeweils benötigten Arbeitsbereich gelegt werden kann, wobei die Auflösung des Bereichs, die mit sehr viel mehr Einzeleinstellungen an weiteren Widerständen vorgewählt wird, in ihrem Verhältnis erhalten bleibt und alle Schaltungen und Bauteile gemeinsam mit dem Gleichrichterregler auf einer Baugruppe untergebracht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die so gebildete Sollwertspannung mittels eines weiteren Potentiometers definiert mit einem Faktor geteilt wird, wobei über die Skala dieses Potentiometers eine geeichte Stromdichteneinstellung für vorgegebene Warenflächen möglich ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche weitere Schaltungen zur gemeinsamen definierten Abschwächung des Sollwertes eingefügt sind, die programmgesteuert wirksam gemacht werden können.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Einstellpotentiometer mit und ohne geeichter Skala von der Frontplatte der Baugruppe aus während des Betriebs zugänglich sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils eingeschaltete Betriebszustand der Vorwahl und der Bewertungen durch Leuchtdioden angezeigt wird.