DE3704008A1

DE3704008A1 - Method for controlling a noble-metal smelting and casting installation

Info

Publication number: DE3704008A1
Application number: DE19873704008
Authority: DE
Inventors: Alfons Schultheiss
Original assignee: INRESA SCHULTHEISS GmbH
Current assignee: INRESA SCHULTHEISS GmbH
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1987-02-10
Publication date: 1988-08-18

Abstract

A noble-metal smelting and casting installation is controlled by means of a time signal generator which, taking into account the signals of sensors which detect pressure, temperature or the like, outputs a series of operating instructions in the form of spoken commands to the operating personnel. A certain sequence is specified and, if the operations are not carried out correctly, partial sequences can be repeated if required. A special feature consists in that the spoken command is produced by a speech synthesiser with interchangeable speech modules, allowing the smelting and casting installation to be set easily to the respective country to which the installation is to be exported.

Description

Das Prinzip einer Edelmetall-Schmelz- und Gießanlage ist in Fig. 1 dargestellt, hierbei wird das in einem Tiegel 10 befindliche zu gießende Metall erhitzt und bei Erreichen einer vorbestimmten Tempe ratur der Verschlußstab 11 vertikal hochgezogen, so daß die Öffnung des Tiegels 10 freigegeben wird und das erschmolzene Metall in die in der Vakuumkammer 20 befindliche (in der Zeichnung nicht darge stellte) Küvette einströmen kann.The principle of a precious metal melting and casting system is shown in Fig. 1, here the metal to be cast in a crucible 10 is heated and, when a predetermined temperature is reached, the sealing rod 11 is pulled up vertically, so that the opening of the crucible 10 is released and the molten metal can flow into the cuvette located in the vacuum chamber 20 (not shown in the drawing).

Die Temperatur der Metallschmelze wird hierbei über einen Temperatur sensor 12 ermittelt, der auf elektro-optischem Weg die Temperatur auf eine Ausgangsleitung B abgibt. Das in der Vakuumkammer 20 herr schende Vakuum wird von einem Sensor 13 ermittelt, der den ent sprechenden elektrischen Signalwert auf eine Ausgangsleitung E zur Verfügung stellt.The temperature of the molten metal is determined here via a temperature sensor 12 which emits the temperature to an output line B in an electro-optical way. The prevailing vacuum in the vacuum chamber 20 is determined by a sensor 13 , which provides the corresponding electrical signal value on an output line E.

Ferner sind weitere Meldeleitungen A, C und D vorgesehen, die jeweils die Position von Ventilen melden, also des Ventils 14 zur Einspeisung des Schutzgases in den Tiegel 10, des Vakuumventils 15 und des Ventils 16 zur Einspeisung des Kühlwassers.Furthermore, further signaling lines A, C and D are provided, each of which reports the position of valves, that is, the valve 14 for feeding the protective gas into the crucible 10 , the vacuum valve 15 and the valve 16 for feeding the cooling water.

Die auf den Leitungen A bis E eingehenden Zustandsmeldungen dieser Ventile bzw. der Sensoren geben somit ein vollständiges Bild des jeweiligen Betriebszustandes der Schmelz- und Gießanlage ab und werden einem Steuergerät 30 zur weiteren Verarbeitung zugeführt. The status reports of these valves or the sensors arriving on lines A to E thus provide a complete picture of the respective operating status of the melting and casting system and are fed to a control unit 30 for further processing.

In diesem Steuergerät 30 ist fernerhin ein Zeitgeber (Taktgeber) integriert, der die in einem Sprachsynthesizer befindlichen Instruk tionen an die Bedienungsperson nacheinander abruft, die dann über einen Lautsprecher 33 abgegeben werden. In der zeitlichen Abfolge dieser Instruktionsbefehle sind die jeweiligen Signale auf den Lei tungen A bis E berücksichtigt, so daß beispielsweise der Befehl "Metall einfüllen" erst über den Lautsprecher 33 kommt, wenn der Temperatursensor 12 gemeldet hat, daß beispielsweise die erforder liche Schmelztemperatur von 600° erreicht ist.In this control unit 30 , a timer (clock generator) is also integrated, which calls the instructions in a speech synthesizer to the operator one after the other, which are then output via a loudspeaker 33 . In the chronological order of these instruction commands, the respective signals on the lines A to E are taken into account, so that, for example, the "fill metal" command only comes over the loudspeaker 33 when the temperature sensor 12 has reported that, for example, the required melting temperature of 600 ° is reached.

Auf diese Weise ist es möglich, unter Berücksichtigung des aktuellen Betriebszustandes der Schmelz- und Gießanlage einerseits und der erforderlichen Zeiträume zwischen den einzelnen Bedienungsschritten andererseits der jeweiligen Bedienungsperson die dem jeweiligen Betriebszustand entsprechende Anweisung zur Durchführung des Gieß prozesses zu geben, ohne daß hierbei die Gefahr von Fehlbedienungen besteht.This way it is possible taking into account the current Operating state of the melting and casting plant on the one hand and the required periods between the individual operating steps on the other hand, the operator in question Operating state corresponding instruction to carry out the casting process, without the risk of incorrect operation consists.

Durch entsprechende Verknüpfung in der Steuerlogik des Steuergerätes 30 ist es beispielsweise ohne weiteres möglich, einen Sprachbefehl zu wiederholen, wenn nach einer bestimmten Wartezeit nach dem Befehl "Schutzgasventil 14 öffnen" auf der Rückmeldeleitung A der Vollzug dieser Bedienungsanweisung nicht bestätigt wird.By means of a corresponding link in the control logic of the control device 30 , it is easily possible, for example, to repeat a voice command if, after a certain waiting time after the command “open protective gas valve 14 ” on the feedback line A, the completion of these operating instructions is not confirmed.

Durch Verwendung von austauschbaren Sprachmodulen im Sprachsynthesizer, der in der Steuereinheit 30 integriert ist, läßt sich die gesamte Anlage mit minimalen Aufwand für eine Benutzung im jeweiligen Export land einrichten. Insbesondere in Ländern mit wenig qualifiziertem Fachpersonal ermöglicht die "sprachgesteuerte Führung" den einwand freien Betrieb der Gießanlage.By using interchangeable language modules in the speech synthesizer, which is integrated in the control unit 30 , the entire system can be set up with minimal effort for use in the respective export country. Especially in countries with little qualified personnel, the "voice-controlled guidance" enables the casting plant to operate properly.

Der konkrete Aufbau der Steuereinheit 30 benötigt das übliche fach männische Können, beispielsweise können die Zeitsignale des Takt gebers über logische Und- oder Oder-Schaltungen miteinander ver knüpft werden und dann den Sprachspeicher eines Sprachsynthesizers suksessive adressieren, worauf die in der entsprechenden Zeile des Sprachsynthesizers enthaltene Sprachinformation ausgelesen und an den Lautsprecher 33 abgegeben wird. The specific structure of the control unit 30 requires the usual specialist skill, for example, the time signals of the clock can be linked with each other via logical AND or or circuits and then address the speech memory of a speech synthesizer suksessive, whereupon those contained in the corresponding line of the speech synthesizer Voice information is read out and output to the loudspeaker 33 .

Zur Verdeutlichung eines konkreten Steuerungsablaufes wird der Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Anlage mittels des Flußdiagramms der Fig. 2 am praktischen Beispiel erläutert:To illustrate a specific control sequence, the operation of the system shown in FIG. 1 is explained using the flow diagram of FIG. 2 using the practical example:

Nach der Inbetriebnahme der Anlage ergeht zunächst die Anweisung 1 "Kühlwasserzufluß betätigen", worauf die Bedienungsperson das Ventil 16 betätigen muß. Dies wird über die Leitung D an das Steuer gerät 30 rückgemeldet. Nach fünf Sekunden ergeht dann die Aufforderung "Schutzgasventil öffnen", also muß die Bedienungsperson das Schutz gasventil 14 öffnen, was wiederum über die Rückmeldeleitung A der Steuereinheit 30 mitgeteilt wird. Nach weiteren fünf Sekunden über prüft die Steuereinheit, ob die beiden Ventile ordnungsgemäß betätigt wurden, falls nicht, werden die Befehle 1 und 2 wiederholt, falls diese ausgeführt wurden, ergeht nach weiteren fünf Sekunden die Aufforderung "Netzschalter auf Einstellen", nach weiteren zehn Sekunden hört die Bedienungsperson die Aufforderung "Schmelztemperatur vorwählen", worauf sie die vom zu schmelzenden Metall abhängige Schmelztemperatur vorwählt. Nach weiteren fünf Sekunden ergeht der Befehl 5, nämlich "Heizung anschalten", das heißt, die Bedienungsperson muß die Tiegelheizung 12 anschalten. Daraufhin erwärmt sich das im Tiegel 10 befindliche Metall auf den mit dem Potentiometer 31 vorgegebenen Wert. Wenn dieser Wert er reicht ist, teilt dies der Temperatursensor 12 im Verschlußstab 11 über die Rückmeldeleitung B dem Steuergerät mit. Wenn also im dargestellten Beispiel die Temperatur von 600° erreicht ist, ergeht der Befehl Nr. 6, nämlich "Verschlußstab kontrollieren", das heißt, ob der Verschlußstab 11 die Abflußöffnung des Tiegels 10 ordnungs gemäß verschließt. Ist dies der Fall, ergeht der Befehl Nr. 7 "Metall einfüllen", die Bedienungsperson muß dann also die vorgegebene Menge von zu schmelzendem Metall in den Tiegel 10 von oben durch eine (nicht dargestellte) Öffnung eingeben.After the system has been started up, instruction 1 "actuate cooling water inflow" is issued, whereupon the operator must actuate valve 16 . This is reported via line D to the control device 30 . After five seconds, the prompt "open protective gas valve" is issued, so the operator must open the protective gas valve 14 , which in turn is communicated to the control unit 30 via the feedback line A. After a further five seconds, the control unit checks whether the two valves have been operated correctly, if not, commands 1 and 2 are repeated. If these have been carried out, the request "set power switch to set" is issued after another five seconds, after another ten seconds the operator hears the prompt "preselect melting temperature" whereupon he preselects the melting temperature dependent on the metal to be melted. After a further five seconds, command 5 is issued, namely "switch on heating", that is, the operator must switch on crucible heater 12 . The metal in the crucible 10 then heats up to the value specified by the potentiometer 31 . If this value is sufficient, the temperature sensor 12 in the locking rod 11 communicates this to the control unit via the feedback line B. If, in the example shown, the temperature of 600 ° has been reached, command no. 6 is issued, namely “check the locking rod”, that is to say whether the locking rod 11 closes the drain opening of the crucible 10 properly. If this is the case, the command No. 7 "fill in metal" is issued, so the operator must then enter the predetermined amount of metal to be melted into the crucible 10 from above through an opening (not shown).

Wenn die Temperatur im Tiegel bis auf 50° an die Schmelztemperatur des Metalles herangefahren worden ist, wird der Befehl Nr. 8 ausge geben, nämlich "Küvetten kontrollieren und einsetzen, und Vakuumventil 15 öffnen", danach (Befehlsschritte 9 und 10) wird gewartet, bis sich ein Vakuum von 0,8 eingestellt hat, die Vakuumkammer wird geschlossen (Befehl Nr. 11); nach weiteren 20 Sekunden, wenn die Sensoren 12 und 13 die ordnungsgemäße Temperatur und das ordnungsgemäße Vakuum zurückmelden, ertönt dann der Befehl Nr. 14 "5 Sekunden lang Gieß taste drücken", worauf der Verschlußstab 11 nach oben gezogen wird und das geschmolzene Metall in die Hohlräume der in der Vakuumkammer befindlichen Küvette einströmt.If the temperature in the crucible has reached the melting point of the metal up to 50 °, the command No. 8 will be issued, namely "check and insert the cuvettes and open the vacuum valve 15 ", after which (command steps 9 and 10) wait, until a vacuum of 0.8 has been established, the vacuum chamber is closed (command no. 11); after a further 20 seconds, when the sensors 12 and 13 report the correct temperature and the correct vacuum, the command no. 14 sounds "press pour button for 5 seconds", whereupon the locking rod 11 is pulled up and the molten metal into the Cavities of the cuvette located in the vacuum chamber flows.

Der nächste Befehl lautet dann "Vakuumkammer öffnen", "Verschluß stab drehen", "Vakuumventil schließen und Vakuum entlüften, Küvette entnehmen", wodurch dann ein Gießzyklus zu Ende geführt ist. Als letzter Schritt kommt dann die Anweisung Nr. 18 "neues Metall ein füllen", wodurch das "Programm" wieder an die Position nach dem Befehl Nr. 7 "springt" und ein neuer Gießzyklus beginnen kann.The next command is then "Open vacuum chamber", "Lock Turn the rod "," close the vacuum valve and vent the vacuum, cuvette ", which then completes a casting cycle the last step then comes instruction No. 18 "new metal fill ", bringing the" program "back to the position after the Command No. 7 "jumps" and a new casting cycle can begin.

Es versteht sich von selbst, daß die einzelnen Befehle und Arbeits abläufe je nach konkretem Anwendungsfall modifiziert und in der Reihenfolge abgeändert werden können.It goes without saying that the individual commands and work Processes modified depending on the specific application and in the Order can be changed.

Claims

1. Method for controlling a precious metal melting and casting system using sensors to record process-specific maintenance parameters such as. B. temperature, pressure etc., characterized in that a sequence of operating instructions in the form of voice commands is given by means of a timer with addition of the signals from the sensors.

2. The method according to claim 1, characterized in that the time fixed intervals of the individual operating instructions are given.

3. The method according to claim 1, characterized in that dependent of the signals from the sensors and / or enforcement signals individual Operating instructions or sequences of operating instructions be repeated.

4. The method according to claim 1, characterized in that the time the individual operating instructions from the available defined maintenance reports of the sensors can be determined.

5. The method according to claim 1, characterized by the use a speech synthesizer with interchangeable speech modules.