Prozessoren gibt es für Tiegel-, Rinnenschmelz-, Warmhalteöfen und Gießeinrichtungen. Die umfangreichsten Aufgaben werden von einem Schmelzprozessor erfüllt. Bei Tiegelschmelzöfen besteht dieser Prozessor aus einem Computer mit Farbmonitor zur Information des Personals, einer Funktionstastatur zur Bedienung der Anlage sowie einem Drucker zur Protokollierung der Betriebsdaten.
Über entsprechende Schnittstellen sind angeschlossen:
- das Wiegesystem des auf Druckmeßdosen/Wägebalken stehenden
Tiegelofens - das Tauchtemperaturmessssystem
- die zur Verriegelung notwendige SPS
- das zur Analysenermittlung benutzte Spektrometer
- ein für Ferndiagnose oder Servicezwecke notwendiges Modem
- ein übergeordnetes betriebliches Prozess-Leitsystem
Der Prozessor steuert in Abhängigkeit von den eintreffenden Signalen die Ofenleistung und Energiezufuhr. Entsprechend dem Ofeninhalt und der schon aufgenommenen Energie ermittelt der Schmelzprozessor die mittlere Temperatur der Charge. Während das Schmelzprogramm abläuft, werden auf dem Monitor angezeigt:
- Gewicht des Schmelzgutes
- Berechnete mittlere Temperatur des Schmelzgutes
- Gesamter chargenbezogener Energieverbrauch
- Spezifischer chargenbezogener Energieverbrauch
- Restliche freigegebene Energiemenge
Über erweiterte Anschlüsse können die Kühlwassertemperaturen in den einzelnen Wasserkreisen sowie die Vorlauftemperatur angezeigt und überwacht werden. Nach Abschluss des Schmelzprozesses wird ein imaginärer Deckel auf das System gesetzt, der alle bis dahin erfaßten Werte verarbeitet und auf dem Monitor sichtbar macht. Mit der Temperaturmessung und der Analyse der Schmelze wird die Korrekturmenge der einzelnen Werkstoffe ermittelt. Nach der Zugabe der Korrekturstoffe wird die Schmelze bei gleichzeitigem Einrühren der Korrekturstoffe auf die voreingestellte Abgußtemperatur und Sollanalyse gebracht. Danach schaltet der Schmelzprozessor den Ofen auf 153
Warmhalten und fordert den Bediener zum Abguß auf. Nach dem Entleeren/Abguß der max. Menge, unter Berücksichtigung eines Restsumpfes, kann der nächste Schmelzablauf gestartet werden. Außer der Steuerung des eigentlichen Schmelzablaufes verfügt ein Schmelzprozessor noch über mehrere Programme, die abgerufen werden können. Der Prozessor verfügt über ein Programm für das Anfahren eines kalten Tiegels nach längerem Stillstand, z. B. nach dem Wochenende oder längeren Betriebsstillstandzeiten. Das Programm ermöglicht das gefahrlose induktive Aufheizen des kalten mit Chargiergut gefüllten Tiegels, so dass der Normal-Schmelzbetrieb bei Schichtbeginn wieder anlaufen kann.
Ein weiteres Programm ist für das Sintern des neu zugestellten Tiegels enthalten. Über zeitabhängige Temperaturprofile steuert der Prozess den Sintervorgang nach der Neuzustellung. Auf Grund der sich mit der Verringerung der Wandstärke verändernden Parameter für Wirk- und Blindleistung, Frequenz und Tiegelinhalt, wird der Tiegelverschleiß über- wacht. Er berechnet aus den elektrischen Daten des Ofens die Auswaschung des Ofentiegels. Auf dem Bildschirm wird dann der zeitliche Verlauf der Wanddicke währende der Tiegelreise sowie der jeweils aktuellen Tiegelzustand während des Betriebes dargestellt. Sämtliche analogbezogenen Ereignisse, die über entsprechende Schnittstellen verfügbar sind, einschließlich aufgetretener Störungen, werden erfasst und zeitgerecht ausgedruckt. Alle relevanten Betriebsdaten werden regelmäßig über das Chargenprotokoll zur Verfügung gestellt und bei Bedarf, oder mit Start der nächsten Charge, automatisch für die abgelaufene Charge ausgedruckt. Bei einem mit Induktor beheizten Rinnenofen oder Gießofen werden von dem Prozessor die nachstehenden Daten gespeichert:
- Induktorspannung und -strom
- Wirk- und Blindleistung
- Isolationswiderstände zwischen dem Induktorkühlmantel und dem
Metall in der Induktorrinne sowie den spannungsführenden Teilen
und der Betriebserde - Kühlwassertemperaturen der einzelnen Kreise und des Zulaufs
- Temperaturen an 5 Stellen des Kessels
Der Prozessor für diese Anwendung speichert alle Messwerte. Er kann
wahlweise ein oder mehrere Größen zeitabhängig auf dem Monitor darstellen und ggf. vom Drucker ausdrucken lassen. Für die Anwendung kann zwischen mehreren Zeiträumen zwischen Start des Induktors und den letzten vier Stunden gewählt werden.
Um die Störsicherheit zu garantieren, müssen die Ein- und Ausgänge des Rechners über eine SPS an den Ofen gekoppelt sein. Über ein Modem
154 können alle erfassten und gespeicherten Daten übermittelt und über Fernwartung bearbeitet werden. Mit Hilfe der erfaßten Werte kann das Induktordiagramm berechnet und dargestellt werden. Treten während des Betriebes kritische Situationen auf, löst der Prozessor Alarm aus. Die integrale Aussage über die Verhältnisse von Wirk- und Blindleistung können durch die Darstellung der Verluste in den wassergekühlten Bauteilen des Gehäuses gestützt werden. Damit erfährt man auch, ob der Induktor z. B. im Bereich des Unterteils des Induktors auswäscht und im Oberteil zuwächst.