DE2444434C3

DE2444434C3 - Steuerungsanordnung für eine Anzahl von Aluminiumoxidreduktionstiegeln

Info

Publication number: DE2444434C3
Application number: DE2444434A
Authority: DE
Inventors: James Simmons Savannah Tenn. Berry Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Reynolds Metals Co
Current assignee: Reynolds Metals Co
Priority date: 1973-09-17
Filing date: 1974-09-17
Publication date: 1978-10-19
Also published as: FR2244019B1; US3871984A; SE7411652L; PH11277A; GB1483087A; FR2244019A1; CA1054238A; DE2444434A1; JPS5077205A; DE2444434B2; NO743334L; BR7407743D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Stcucrungsanordnung für eine Anzahl von Aluminiumoxidredukiionsiiegcln, bei der zur Abtastung von Spannungen an den Tiegeln zwischen diesen und einer Datenverarbeitungseinrichtung Multiplexer eingefügt sind.

Aus der US-PS 36 60 256 ist zwar die Verwendung von Multiplexern in Verbindung mit der Steuerung von Aluminiumreduktionstiegeln bekannt, doch fällt bei dieser Anordnung die Messung der einzelnen Zapfen spannungen; auch sind die Multiplexer nicht adressier bar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in wirtschaftlicher Weise eine Fehleinstellung der ein/cl nen Anoden festzustellen, und /war unter Vermeidung getrennter Überwachungssysteme für jede eine sehr großen Anzahl von Anoden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ausbildung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Palentanspruchs I. Vorteilhafte Ausbildungen sind in den Wnteranspruchen beschrieben. Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. I eine Seitenansicht (teilweise im Schnitt) eines Reduklionstiegels mit Mehrfachanode für Aluminiumoxid nach dem Stande der Technik,

Fig. 2 ein Blockschaltbild für eine Schaltung zum Nachweis einer geerdeten oder falsch eingestellten Anode,

Fig. 3 gibt schematisch den Aufbau eines Impulsformers wieder, wie er in der Schaltung nach F iß. 2

verwendet wird,

Fig.4 als Blockschaltbild ein Datenverarbeitungsund Multiplexersystem zum Steuern einer Mehrzahl von Tiegelreihen,

Fig.5 ein Logik-Schaltbild der Schaltungen, die in dem einer Tiegelreihe zugeordneten Gruppenschaltkasten enthalten sind;

Fig.6A bis 6C sind Logikschaltbilder mit den Schaltungen eines Multiplexers zum Steuern eines einzelnen Reduktionstiegels;

F i g. 7 zeigt ein Kurvenbild der Beziehungen zwischen dem Anodenstrom und den Schwankungen der Anodenspannung eines typischen eingestellten Tiegels.

Nachstehend wird eine mögliche Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Der Reduktionstiegel

In Fig. 1 ist zur Erläuterung der Erfindung ein Reduktionstiegel für Aluminiumoxid nach dem Stande der Technik gezeichnet; derartige Tiegel sind unter den Bezeichnungen »prebake«, »Niagara« usw. bekanntgeworden. Aus der folgenden Beschreibung der hrfindung ergibt sich jedoch ganz klar, daß die Erfindung sich nicht auf die Verwendung von Tiegeln der in Fig. 1 dargestellten Bauart beschränkt. Der Tiegel nach F i g. 1 enthält eine Mehrzahl, und zwar N Anodenblöcke 11 aus Kohlenstoff, die jeweils mit einem in den Kohlenstoff-Anodenblock eingegossenen Metallzapfen

14 an einen Anodenstab 12 aus Kupfer angeschlossen sind. Jeder Stab 12 ist mit einer handbetätigten Klemme 18 an eine Anodensammelschiene 16 geklammert. Die Klemmen erlauben der Bedienungsperson, mittels einer industrieüblichen Handwinde einen Anodenblock 11 relativ zu den anderen anzuheben oder abzusenken. Eine motorbetriebene Brückenwinde 19, die an einem Tiegelrahmen 21 angebracht ist, bewegt die Anodensammelschiene 16, so daß alle Anodenblöcke gemeinsam gehoben oder gesenkt werden können.

Der Pluspol einer (nicht gezeichneten) Niederspannungs-Starkstromquelle ist mit der Anodensammelschiene 16 verbunden, während ihr Minuspol an eine Katodensammelschiene 23 angeschlossen ist. Stromkollektoren 24 verbinden die Katodensammelschiene mit einer Kohlenstoffkatode 26. Während des Betriebs des Tiegels berührt die Unterseite jedes Kohlenstoffblocks

15 eine Schicht 28 von geschmolzenem Kryolith. Wenn der Reduktionsvorgang abläuft, bildet sich eine Schicht 30 von geschmolzenem Aluminium an der Katoae 26, während der Sauerstoff sich mit den Kohlenstoffblökken Il verbindet und Gasblasen (Kohlenstoffoxide) an den Unterseiten der Kohlenstoffblöcke entstehen läßt.

In Fig. 1 stellt 32 eine Gasblase dar. die gerade an der Unterseite des ganz rechts stehenden Kohlenstoffblocks 111 entsteht. Je nach dem an der Unterseite jedes Kohlenstoffblocks herrschenden hydrostatischen Drucks erreichen die Blasen eine bestimmte Größe (mit Grenzen), bevor sie um die Kohlenstoffblöcke herum zum oberen Rande des Tiegels hin entweichen. Eine Gasblase 33 ist in dem Augenblick gezeigt, in dem sie t>0 sich von der Unterseite eines Kohlenstoffblocks löst und ihren Aufstieg in die Umgebungsluft oberhalb des Tiegels beginnt. In der weiteren Beschreibung wird ein Kohlenstoffblock 11 einfach als Anode bezeichnet.

An jeden Anodenzapfen 12 ist eine Einrichtung zum hl Messen des Anodenstroms angeschlossen, um eine Spannung abzuleiten, die !proportional dem den Zapfen durchfließenden Strom ist, Diese Strommeßeinrichtung weist zwei elektrische Leiter 38 und 40 auf, die an voneinander getrennten Punkten des Zapfens angeschlossen sind. Wegen des elektrischen Widerstand^, der dem den Zapfen durchfließenden Strom entgegengesetzt wird, entsteht eine manchmal als Zapfenspannung bezeichnete Spannungsdifferenz zwischen den beiden Punkten an dem Zapfen, und diese Spannung erscheint in den Leitern 38 und 40. Diese Methode zur Messung von Stromflüssen in der Anode ist an sich bekannt

Es hat sich herausgestellt, daß, solange eine bestimmte Anode 11 richtig eingestellt ist, bei einem bestimmten, die Anode durchfließenden Strom Gasblasen 32 mit ziemlich konstanter Geschwindigkeit erzeugt und abgegeben werden. Wenn eine Gasblase wächst, verkleinert sich gleichzeitig die Kontaktfläche zwischen der Unterseite der Anode 11 und der Schicht 28 von geschmolzenem Kryolith. Das hat eine allmähliche Zunahme des Anodenwiderstands zur Folge, dem eine entsprechende Abnahme des die Anode durchfließenden Stroms entspricht. Wenn jeweil; ine Gasblase sich ablost, nimmt die Große der Berührungsfläche zwischen der Anode und dem Kryolith wieder zu, so daß auch der Betrag des die Anode durchfließenden Stroms wieder anwächst. Während des normalen Betriebs des Tiegels hat dahor die an den Leitern 38 und 40 auftretende Zapfenspannung das Aussehen einer Gleichspannung, die langsam etwa sinusartig schwankt mit einer Frequenz, die der Frequenz entspricht, mit der an der Anode Blasen gebildet und abgegeben werden.

Wenn eine Anode geerdet ist, d. h. in elektrischer Verbindung mit der Schicht 30 von schmelzflüssigem Aluminium steht, oder in solchem Maße falsch eingestellt ist, daß die Erdung gerade einsetzt, ergibt sich ein leitender Strompfad von der Anodensammelschiene 16 über den Anodenzapfen 12, die Anode 11, die Aluminiumschicht 30 und die Stromleiter 24 zu der Katodensammelschiene 23. Dieser Leitungsstrom geht verloren und trägt zu dem Reduktionsvorgang nichts bei. Da der Leitungsstrom zu dem Reduktionsvorgang nichts beiträgt, werden bei einem vorgegebenen, die Anode durchfließenden Strom weniger Gasblasen 32 an der Anode 11 gebildet. Infolgedessen schwankt bei einem gegebenen Anodenstrom die Zapfenspannung an den Leitern 38 und 40 mit niedriger Freouenz, wenn die Anode geerdet oder falsch eingestellt ist, verglichen mit den normalen Betriebsbedingungen.

Aus der obenstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Auftreten einer geerdeten Anode, einer Anode, bei der die Erdung gerade eingesetzt oder einer Anode, die in vertikaler Richtung bezüglich der flüssigen Katode eingestellt werden muß, nach einer Methode ermitteU werden kann, die folgende Schritte umfaßt: Bestimmen d^r Frequenz der zwischen den Leitern 38 und 40 auftretenden Spannungsschwankungen und Vergleichen dieser Frequenz mit einem Frequenzwei t, mit dem die Schwankungen auftreten sollten, wenn eine normale Stärke des Stromflusses durch die Anode herrscht. Wenn die Anode geerdet ist oder in der vertikalen Richtung so fehlerhaft eingestellt ist, daß ein elektronisch leitender Strompfad von der Anode zu der flüssigen Katode entsteht, ist die Frequenz bei einer vorgegebenen Stromstärke deutlich niedriger als beim Betrieb mit nicht geerdeter oder normaler Anode bei dem gleichen Stromf'uß.

Die Schaltungen zur Feststellung von Erdungen
Die nachstehend zu beschreibenden Schaltungen sind

als Schaltungen zur Feststellung von Erdungen bezeichnet, und es ist offensichtlich möglich, diese Schaltungen EU benutzen, um eine geerdete Anode, eine Anode mit gerade einsetzender Erdung oder allgemein einen elektronisch leitenden Strompfad zwischen einer Anode und einer flüssigen Katode ih einem Reduktionsliegel nachzuweisen, in einem Niagara-Tiegel zur Reduktion von Aluminiumoxid mit einer Anode, die eine Vertikaleinstellung benötigt, ändert sich die gemessene Rate der Zapfenspannungsschwankung um 0,8 bis 1,2 Standardabweichungen gegenüber der normalen Beziehung zwischen dem Anodenstrom und der Spannungsschwankung.

Fig. 2 stellt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung für die Feststellung von geerdeten Anoden nach der oben beschriebenen Methode dar, wie sie im einzelnen in der DE-OS 24 44 393 beschrieben ist. Wie nachstehend beschrieben

erscheinenden Zapfenspannungssignale im Multiplexverfahren verarbeitet, so daß jeweils ein Signal zur Zeit an die Eingangsleiter 201 und 202 in Fi g. 2 gelangt. Für die vorliegende Beschreibung wird jedoch angenommen, daß die Leiter 38i bzw. 4O₁ aus F i g. 1 unmittelbar mit den Leitern 201 bzw. 202 verbunden sind. Die einen durch die ganz rechts stehende Anode Πι (Fig. 1) fließenden Strom repräsentierenden Zapfenspannung wird somit über die Leiter 201 und 202 einem Differentialverstärker 208 zugeführt. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 208 wird auf die Eingänge eines Impulsformers 203 und eines Spannungs/Frequenz-Umsetzers 205 gegeben.

Der Impulsformer wird weiter unten noch im einzelnen beschrieben, allgemein gesagt filtert er aber das Rauschen des einlaufenden Signals aus und erzeugt auf einer Ausgangsleitung 207 eine Folge von Impulsen, von denen jeder der Bildung und Ablösung einer Gasblase an der am weitesten rechts stehenden Anode 111 entspricht. Die Ausgangsimpulse aus dem Impulsformer 203 werden über die Leitung 207 einem Zähler 213 zugeführt, der eine Zählung speichert, die der tatsächlichen Zahl von Gasblasen entspricht, die während eines gegebenen Zeitintervalls geliefert wurden.

Der Spannungs/Frequenz-Umsetzer 205 ist so ausgebildet, daß er während eines vorgegebenen Zeitintervalls aus einer Ausgangsleitung 209 eine Anzahl Impulse erzeugt, deren Zahl der Anzahl der Gasblasen entspricht, die an einer Anode U gebildet und von ihr abgelöst worden sein sollten, wenn die Anode nicht geerdet ist Der L'Tiwandlungsfaktor kann sich je nach der Art des überwachten Tiegels ändern, er muß daher entsprechend eingestellt werden, wenn die Vorrichtung zur Erdungsanzeige in Gebrauch genommen wird. Die Impulse auf der Leitung 209 werden einem Zähler 211 zugeführt und liefern einen zahlenmäßigen Standardwert der Gasblasenzählung, mit dem eine betriebsmäßige Blasenzählung verglichen werden kann.

Die Schaltung nach F i g. 2 arbeitet folgendermaßen: Ober eine Leitung 215 wird ein Löschimpuls gegeben, der die beiden Zähler 221 und 213 löscht Nach Beendigung des Löschimpulses wird über eine Leitung auf beide Zähler ein Auftastimpuls gegeben. Dieser Impuls kann eine erhebliche Zeitdauer haben, beispielsweise 30 see. und während dieses 30-sec-Intervalls bereitet er die beiden Zähler 2ίί bzw. 2i3 derart vor, daß sie die ihnen über die Leitungen 209 bzw. 207 zugeführten Impulse aufnehmen. Am Ende des 30-sec-Intervails wird der Äuftaslimpuls auf der Leitung 217 beendet. Zu diesem Zeitpunkt hat der Zähler 211 einen Zählerstand, der der Zahl der Gasblasen entspricht, die von der Unterseite der Anode Hi während des 30-sec-Intefvälls sich hätten lösen sollen, und der Zähler 213 weist einen Stand auf, der der Zahl der Gasblasen entspricht, die während des Zeitintervalls tatsächlich abgelöst sind. Die Ausgänge der Zähler 211 und 213 sind an einen Digitalkomparator 219 geführt, der die beiden Zählbeträge vergleicht und feststellt, ob sie einander gleich sind oder ob der eine größer ist als der andere. Wenn die Zählung im Zähler 213 einen niedrigeren Betrag ergibt als diejenige im Zähler 211, so erzeugt der Komparator 219 ein Signal in der Leitung 221, um einen Ausgangspegelselektor 223 anzuregen. Wenn die Zählung des Zählers 211 gleich derjenigen oder größer als diejenige des Zählers 213 ist, so erzeugt der komparator 219 ein Signal auf der Leitung 225 bzw. 227.

Λ A 1 1 1 ι

Der Ausgangspegelselektor 223 enthält eine übliche Torschaltung, um auf eine Ausgangsleitung 229 eines der drei Spannungsniveaus - 5 V bzw. 0 V bis + 5 V zu schalten, je nachdem der Selektor von einem Signal auf der Leitung 221 bzw. 225 bzw. 227 gesteuert worden ist.

In der einfachsten Ausführungsform der Erfindung könnte die in der Leitung 229 auftretende Spannung benutzt werden, um einem Bedienungsmann den Erdungsi »'stand der Anode visuell oder akustisch bemerkbar zu machen. Jedoch werden, wie weiter unten hoch beschrieben wird, die Spannungspegel auf der Ausgangsleitung 229 einer Datenvsrarbeitungseinrichtung zugeführt, die eine Anzahl Tiegelgruppen steuert, die alle mit einer Meßzahl von Anoden 11 ausgestattet sind, und die Datenverarbeitungseinrichtung verwendet die Signale, um verschiedene an den Tiegeln vorzunehmende Vorgänge zu überprüfen und zu überwachen.

Das Multiplexer-System

Wie bereits erwähnt, könnten Schaltungen zur

AO Feststellung von Erdungen nach Art der Schaltungen in den F i g. 2 und 3 für jede Anode in jedem Tiegel vorgesehen werden, um den Betrieb der Tiegel zu überwachen und geerdete Anoden zu ermitteln. In einem üblichen Reduktionswerk können sich aber beispielsweise drei Tiegelreihen mit jeweils 30 Tiegeln befinden, von denen jede achtzehn Kohlenstoffanodenblöcke enthält. Das bedeutet, daß für die gesamte Anlage 1620 Schaltungen nach Art der Schaltungen in den F i g. 2 und 3 erforderlich wären. Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist eine Multiplexeinrichtung vorgesehen, die wahlweise die Spannungsablesur.j" an den Anodenzapfen 12 mit einem Erdungsdetektor verbindet, so daß eine Erdungsdetektorschaltung die Nachweisfunktion für alle Anoden in allen Tiegeln einer Tiegelreihe auszuüben vermag. Für die obenerwähnte Anlage wären daher nur drei Detektorschaltungen erforderlich an Stelle von 1620. Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf die spezielle Zahl von Tiegelreihen, Tiegel je Tiegelreihe oder Anodenblöcke je Tiegel beschränkt, wie sie oben angegeben ist, sondern kann in einer Anlage benutzt werden, die von allen genannten Elementen eine größere oder kleinere Anzahl aufweisen kann.

Fig.4 ist ein Blockschaltbild des Multiplexers. Eine

6S Digitaldatenverarbeitungsanlage 400 steuert drei Tiegeireihen (von denen nur zwei gezeichnet sind), wobei jede Tiegelreihe dreißig Tiegel oder Aluminiumoxid-Reduktionsöfen 402 aufweist Für jeden Tiegel ist ein

Tiegelmultiplcxer 404 vorgesehen, und ein einzelnes ABschniUsschaltpult 406 ist jeder Tiegelreihe zugeordnet. Jedes Abschnittsschaltpult enthält einen Erdungsdetektor 408, einen Trennschalter 410 und eifie Eichstfofnquelle412.

Wie weiter unten ausführlicher erläutert werden soll, werden öie von einem Tiegel 402 herrührenden Daten über eine Sammelschiene 414 dem zugehörigen Multiplexer 404 zugeführt, und die Steuersignale von der Datenverarbeitungsanlage werden durch den Multiplexer und die Sammelschiene 414 geleitet, damit sie verschiedene Steuerfunktionen in dem Tiegel ausüben können. Alle Multiplexer für eine Tiegelreihe werden parallel zu einer Datenschiene 416 geführt, und diese Dalenschiene steht in Verbindung mit dem is Abschnitlsschaltpult 406. Die Tiegelmultiplexer einer gegebenen Tiegelreihe werden ferner parallel einer

LlUUIIgaUVlLMUI^IIIbllV TIU £.ugl*lt-ll\<l, UIlU uiwji.

Schiene steht in Verbindung mit dem Erdungsdetektor 408 in dem Abschnittsschaltpult. Der Erdungsdetektor 408 ist an die Datensammelschiene 416 angeschlossen, so daß entweder die Daten auf der Schiene 416 oder die Ausgangsgröße des Erdungsdetektors 408 über den Trennschalter 410 und eine verbindende Datensammelschiene 420 den Kopplungsschaltungen 422 der Rechenanlage zugeführt werden können. Jeder Tiegelmultiplexer 404 steht außerdem in Parallelschaltung in Verbindung mit einer Steuerschiene 424, die durch das Abschnittsschaltpult 406 hindurch in die Kopplungsschaltu.igen 422 der Rechenanlage führt. Wie weiter unten zu erläutern sein wird, sind auch bestimmte Leitungen innerhalb der Steuerschiene 424 mit Schaltungen in dem Abschnittsschaltpult 406 verbunden.

Die Steuerschiene 424 umfaßt achtundzwanzig Leitungspaare. Ein Leitungspaar dient dazu, einen Binärbit, der ein Unterbrechungssignal darstellt, von den Tiegelmultiplexern in die Rechenanlage zu übertragen. Die restlichen dreizehn Leitungspaare dienen der Übermittlung eines 13-Bit-Befehls- oder Steuerwortes mit Adressen-, Funktions- und Steuersignalen von der Datenverarbeitungsanlage auf die Multiplexer und das Abschnittsschaltpult. In der Schiene 424 befinden sich fünf Adreßleitungspaare, über die die Rechenanlage jedes der Abschnittsschaltpulte 406 für eine Tiegelreihe oder jeden Tiegelmultiplexer in der Tiegelreihe ansprechen kann. Zu beachten ist, daß mit nur fünf Paaren Adreßleitungen nur einunddreißig Adressen angesprochen werden können. Mit fünf Paaren Adreßleitungen können somit dreißig Multiplexer und das Abschnittsschaitpult in jeder Tiegelreihe angesprochen werden. Die Auswahl der Tiegelreihe wird bestimmt durch das Programm der Rechenanlage, das festlegt, -i welche der Kopplungsleitungen 422 angeregt wird, um die Adreßsignale auszugeben. Wenn der Rechner beispielsweise mit dem Teil des Programms arbeitet, daß die Tiegelreihe 1 betrifft, und die Binäradresse 00001 erzeugt worden ist, so würde diese Adresse durch die Kupplungsschaltung 422] hindurchlaufen und den Multiplexer 404 für den Tiegel 1 in der ersten Tiegelreihe ansprechen. Wenn dagegen der Rechner mit eo dem Programmteil arbeitet, der die dritte Tiegelreihe betrifft, und die Adresse 00001 erzeugt, so würde diese Adresse durch die Kopplungsschaltung 4223 laufen und den Multiplexer 404 für den Tiegel 61 ansprechen.

Abschnittsschaltpult

Die Abschnittsschaltpulte 406 sind untereinander Bleich, und die Einzelheiten eines üblichen Abschnittsschaltpults sind in Fig.5 gezeichnet. Im Unteren Teil dieser Zeichnung ist die Steuerschiene 424 als aus mehreren Schienen bestehend, je nach den Funktionen, die vofi den über die Leitungen laufenden Signale ausgeübt werden, gezeichnet. Die Schiene 424c/besitzt zwei Leitungen für die Weitergabe eines Löschungsfunktions-Signals, die Schiene 424e umfaßt zehn Leitungen für die Weiterleitung des 5^Digit-Binärcodes, der die auszuübende Funktion übermittelt, und die Schiene 424/weisl zwei Leitungen für die Weiterleitung eines Unterbrechungs-Signals auf. Diese Leitungen passieren lediglich das Abschnittsschaltpult auf ihrem Wege zwischen den Multiplexern und der Rechenanlage und sind mit keiner der Schaltungen in dem Abschnittsschaltpult verbunden.

Die Steuerschiene weist auch eine Adreßschiene 424a auf, die zehn Leitungen für die Weiterleitung von SJTislcn die cine 5 Bit Binärsdresse darstellen, enthält ferner eine Schiene 424£> mit zwei Leitungen für die Weiterleitung eines Freigabesignals und eine Schiene 424c mit zwei Leitungen für die Weiterleitung eines Freigabesignals für die Erdungsfeststellung. An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß bei dem vorliegenden System zwei Leitungen erforderlich sind, um ein einen Binärbit darstellendes Signal zu übertragen. Eine binäre 1 wird durch ein Spannungssignal mit hohem Pegel auf der einen Leitung in Verbindung mit einem Spannungssignal mit niedrigem Pegel auf der zweiten der beiden Leitungen wiedergegeben. Eine binäre 0 wird durch ein Spannungssignal mit niedrigem Pegel auf der einen Leitung in Verbindung mit einem Spannungssignal mit hohem Pegel auf der zweiten der beiden Leitungen wiedergegeben.

Jedem Abschnittsschaltpult ist die Adresse 31 zugewiesen. Fünf Differentialempfänger 502 sind an die fünf Paare Adreßleitungen in der Steuerscheine 424a angeschlossen, und wenn auf der Steuerschiene die Adresse 31 erscheint, so erzeugen alle fünf Differentialempfänger ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel. Die Differentialempfänger stellen als Komparatoren geschaltete Rechenverstärker dar. Die Ausgangsgröße jedes Differentialempfängers wird über einen Inverter 504 an den Eingang eines— NAND-Gatters 506 geführt. Wenn die Adresse 41 auf der Steuerschiene erscheint, erzeugt das NAND-Gatters 506 ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel, das von einer Inverterschaltung 508 auf den einen Eingang zweier NAND-Gatter 510 und 512 gegeben wird. Die Eingänge eines Differentialempfängers 514 sind an dasjenige Paar von Leitungen in der Steuerschiene 4246 angeschlossen, das die Freigabesignale weitergibt. Wenn das Signal auf diesen Leitungen die Freigabe anzeigt, erzeugt der Differentialempfänger ;514 ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel, das das NAND-Gatter 512 abschaltet Gleichzeitig wird die Ausgangsgröße des Differentialempfängers von einer Inverterschaltung 516 umgekehrt, um den zweiten Eingang des NAND-Gatters 510 zu beeinflussen. Das NAND-Gatter liefert ein Ausgangssignal, das ein Festkörperrelais 518 erregt Im vorliegenden Falle kann es sich bei dem Festkörperrelais um einen Transistor oder eine beliebige Kombination von Transistoren handeln, die eine spezielle Schaltfunktion ausüben. Zum leichteren Verständnis der vorliegenden Beschreibung wird ein Festkörperrelais als elektromechanisches Relais aufgefaßt und in den Zeichnungen auch in dieser Weise beschrieben.

Das Relais 518 weist eine Gruppe von normalerweise geöffneten Relaiskontakten 518a auf, die in Reihe mit

einem Festkörperrelais 520 an den Stromzuführungsleitungen 522 und 524 liegen. Wenn die Kontakte 5I8a geschlossen werden, wird das Relais 520 erregt und öffnet die normalerweise geschlossenen Kontakte 520a lind 5206, während die normalerweise geschlossenen Kontakte 520cund 520c/gcöffnct werden. Durch öffnen der Kontakte 5?fla und 520i werden die Datenschiene 416 und der Ausgang des Erdungsdetektors 408 von dem Eingang des Isolators 410 getrennt, während durch das Schließen der Kontakte 520cund 520c/der Ausgang der Eichstromquelle 412 an den Eingang des Trennschalters angeschlossen wird.

Das Abschnittsschaltpull erhält Energie von zwei Quellen. Die Logik-Stromquelle 526 liefert die Energie für den Betrieb der verschiedenen Logikschaltungen in dem Abschnittsschaltpult. Die Eichstromquelle 412 stellt eine hochstabilisierte Stromquelle dar, die für die Steuerung des Trennschalters 410 verwendet wird. Durch Zuführen eines die Adresse 31 enthaltenden

schaltpult in der oben beschriebenen Weise kann die Eichstromquelle mit dem Trennschalter verbunden werden, so daß eine Spannung bekannter Höhe an den Eingang des Trennschalters gelegt wird. Die Ausgangsgröße des Trennschalters wird der Datenverarbeitungsanlage über die Schiene 420 zugeführt, und aus dem Wert der an der Datenverarbeitungsanlage aufgenommenen Spannung kann diese feststellen, ob der Trennschalter 410 einwandfrei arbeitet. Wenn das Steuerwort auf der Steuerleitung 424 durchgelaufen ist, kehren die Schaltungen, die die Eichstromquelle an den Trennschalter legen, in die Normalstellung zurück.

Das Abschnittsschaltpult wird auch veranlaßt, die Ausgangsgröße des Erdungsdetektors 408 zur Datenverarbeitungsanlage auszulesen. Der Befehl »Erdungsdetektor auslesen« enthält die Adresse 31 ohne Freigabe-Bit. Die Adresse 31 veranlaßt die Ausgangsgröße des NAND-Gatters 506 zur Vorbereitung eines Eingangs der NAND-Gatter 510 und 512. Beim Ausbleiben eines Freigabe-Bits erzeugt jedoch der Differentialempfänger 514 ein Ausgangssignal mit hohem Pegel. Dieses Signal bereitet den zweiten Eingang des NAND-Gat'crs 512 im gleichen Augenblick vor, in dem das Signal bei 516 umgekehrt wird und das NAND-Gatter 510 blockiert. Das NAND-Gatter 512 erzeugt ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel, das ein Festkörperrelais 528 erregt. Das Relais 528 besitzt eine Gruppe von normalerweise geöffneten Kontakten 528a, die in Reihe mit einem weiteren Festkörperrelais 530 an die Stromquellenleitungen 522 und 524 angeschlossen ist Wenn das Relais 530 erregt wird, werden die normalerweise geschlossenen Kontakte 530a und 5306 geöffnet und die Kontakte 530c und 53Od geschlossen. Dadurch wird die Datenschiene 416 von dem Trennschalter 410 abgenommen und die Ausgangsgröße des Erdungsdetektors 408 an den Trennschalter gelegt, so daß die Ausgangsgröße des Erdungsdetektors durch den Trennschalter hindurch und über die Schiene 420 zu der Datenverarbeitungsanlage gelangen kann.

Sobald der Befehl »Auslesen des Erdungsdetektors« auf der Steuerschiene übertragen ist, schaltet die Ausgangsgröße des NAND-Gatters 506 das NAND-Gatter 512 ab, und die Schaltungen für das Auslesen der Ausgangsgröße des Erdungsdetektors kehren sämtlich in die Normalstellung zurück.

Wie schon in Verbindung mit Fig.2 festgestellt, müssen die Zähler des Erdungsdetektors zu Besinn des Meßintervalls gelöscht werden, und dann müssen die Eingangsgrößen der Zähler während einer Zeitspanne freigegeben werden, urn die Zähler zum Aufsummen einer Zählung 2U veranlassen. Die Schaltungen für die Erzeugung des Zählerlöschimpulses und des Zählerauftastimpulses sind in F i g. 5 dargestellt. Wie nachstehend erläutert werden soll, führt der Befehl »Zustandsbestinv mung« dazu, daß der Zapfcnspanriungsabfall an einer Anode eines Tiegels in der Tiegelreihe über die Schiene 418 dem Erdungsdetektor 408 für die betreffende

ίο Tiegelreihe zugeführt wird. Der Befehl »Zustandsbestimmung« umfaßt den Erdungsdetektor-Freigabe-Bit mit einer Adresse, die den Multiplexer angibt, der die Tiegelanode überwacht, deren Zustand bestimmt werden soll. Zwei Leitungen in der Steuerschiene 424c nehmen die Spannungspegel auf, die den Erdungsdetektor-Freigabe-Bit darstellen. Dieser Bit wird einem Differentialempfänger 532 zugeführt, und der Ausgang des Empfängers 532 fällt auf einen niedrigen Pegel in dem Zeitpunkt ab, mit dem ein Meßintervall beginnen

iinrl fin ρ 5 prpjcjahp-Ritc 2U!T! A.bschnittS" soll Dip Ausgangsgröße des Differep.iialempfängsrs 532 löst einen 15-msec-monostabilen-Multivibrator 534 und einen 30-sec-Zeitgeber 536 aus. Während eines Zeitraums von 15 msec sendet der Multivibrator 534 ein Signal über die Leitung 215 an den Erdungsdetektor, um die Zähler in dem Detektor zu löschen. Während dieses 15-msec-lntervalls wird die Ausgangsgröße des Multivibrators 534 von einem Inverter 538 umgekehrt, um einen Eingang eines NAND-Gatters 540 zu sperren. Das NAND-Gatter 540 besitzt einen zweiten Eingang, der von dem Ausgang des 30-sec-Zeitgebers 536 vorbereitet wird, sobald der Zeitgeber ausgelöst wird. Am Ende des 15-msec-Löschintervalls klettert die Ausgangsgröße des Verstärkers 538 auf einen hohen Wert, um das NAND-Gatter 540 vorzubereiten. Der Ausgang des NAND-Gatters 540 wird über die Leitung 217 an die Auftasteingänge der Zähler in dem Erdungsdetektor 408 geführt. Am Ende des 30-sec-Intervalls fällt die Ausgangsgröße des Zeitgebers 536 auf einen niedrigen Wert, sperrt dadurch das NAND-Gatter 540 und schließt den Auftastimpuls ab.

Multiplex-Einrichtung
Adressierung und Funktionsdekodierung

Alle Multiplexer stimmen untereinander überein, und die Schaltungen für einen typischen Multiplexer sind in den Fig.6a bis 6c dargestellt. Gemäß Fig.6a sind die Leitungen der Funktionsschiene 424e an fünf Differentialempfänger 601 geführt, die auf die Kombination von Spannungspegeln an den Leitungen ansprechen und die fünf Funktions-Binärsignale Fi bis F 5 erzeugen. Das Signal F5 wird von einem Inverter 602 umgekehrt und erzeugt das Funktionssignal F5. Die Funktionssignale F 1 bis F4 werden einem ersten Funktionsdekoder 603 (F i g. 6b) zugeleitet und einem zweiten Funktionsdekoder 604, von dem ein Teil in Fig.6b und ein Teil in Fi g. 6c erscheint Bei beiden Dekodern handelt es sich um4-zu-6-Bit-Dekoder,und die Funktionssignale Fl bis F 4 sind zum Erregen der Dekoder bestimmt, um einen der 16 möglichen Ausgänge jedes Dekoders zu wählen. Das Funktionssignal F5 wird dem Dekoder 604 zugeführt, während das Funktionssignal F5 dem Funktionsdekoder 693 zugeleitet wird. Wenn das Funktionssignal F5 anliegt, können somit die Signale (Fl bis F4 den Dekoder 604 beaufschlagen, während Beim Anliegen des Signals F5 die Signale den Dekoder 603 beaufschlagen können. Da aber die auf der

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Funk<ionsschiene 424e erscheinenden Funktionssignale gleichzeitig allen Multiplexerii auf der Tiegelreihe zugeführt werden, ist es erforderlich, den Vorgang der Funktionsclekodierung auf diejenigen Funktionen zu begrenzen, die für den angesprochenen speziellen Multiplexer vorgesehen sind. Das wird in der nachfolgend beschriebenen Weise bewerkstelligt.

In F i g. 6a werden die Signale auf der Adreß-Schiene 424a fünf Differentialempfängern 605 zugeführt, deren Ausgänge mit Eingangsklemmen einer Hand-Stecktafel 606 verbunden sind. Die NAND-Gatter 607 und 608 weisen Mehrfacheingänge auf, die ebenfalls an die Ausgangsklemmen der Stecktafel 606 angeschlossen sind. Der Ausgang des NAND-Gatters 608 ist mittels einer Leitung 609 mit einem Eingang des NAND-Gatters in an sich bekannter Weise verbunden. Von Hand eingesteckte Stöpseldrähte 610 werden benutzt, um die Ausgänge der Differentialempfänger 605 wahlweise mit den Eingängen der NAND-Gatter 607 und 608 verbinden zu können, jedem Multiplexer utr Tiegeireihe ist eine besondere Adresse zugeordnet, und die Stopselleitungen 610 werden so verwendet, daß, wenn die Kombination der Adreßsignale auf der Adreßschiene 424a der Adresse des Multiplexers entspricht, ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel am Ausgang des NAND-Gatters 607 erzeugt wird. Der Ausgang des NAND-Gatters 607 wird über einen Inverter 611 und über die Leitungen 612 und 613 mit den Gattern 614 und 615 (Fig.6b) verbunden. Wenn somit der Multiplexer adressiert wird, kann einer der beiden Funktionsdekod?r 603 oder 604 beaufschlagt werden, so daß er ein Ausgangssignal auf einer seiner sechzehn Ausgangsleitungen erzeugt. Wenn das Funktionssignal F5 anliegt, se erzeugt der Dekoder 604 ein Ausgangssignal auf einer seiner sechzehn Ausgangsleitungen, wobei die jeweilige Ausgangsleitung durch die Kombination der Signale Fl bis F4 bestimmt wird. Wenn andererseits das Signal F5 anliegt, so erzeugt der Dekoder 603 ein Ausgangssignal auf einer seiner sechzehn Ausgangsleitungen, wobei die jeweilige beaufschlagte Ausgangsleitung durch die Kombination der Signale Fl bis F4 bestimmt wird.

Jede Ausgangsgröße der Dekoder 603 und 604 steuert einen der Flipflops (FF)aus der Flipflop-Gruppe 616 bis 624, und jeder Flipflop steuert eine Funktion. Ein weiterer Flipflop 625 dient zur Steuerung der Anlegung der verschiedenen Anodenzapfenspannungen an die Datenschiene 416 oder die Erdungsdetektorschiene 418.

Alle Flipflops werden in die Ausgangslage gebracht, wenn bestimmte Befehle von dem Multiplexer ausgeführt werden müssen. Die Befehle enthalten einen Freigabe-Bit, der auf der Schiene 424b erscheint. Dieser Bit bereitet einen Differentialempfänger 626 (F i g. 6a) vor, der ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel hervorruft- Dieses Signal wird in einem Inverter 627 umgekehrt und einem Eingang eines NAND-Gatters 628 zugeführt Die dem Differentialempfänger 605 zugeführte Adresse läßt den Ausgangswert des NAND-Gatters 607 auf einen niedrigen Pegel sinken. Die Ausgangsgröße des NAND-Gatters 607 wird bei 611 umgekehrt und bereitet den zweiten Eingang des Nand-Gatters 628 vor. Dieses Gatter erzeugt ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel, das von dem Inverter 629 umgekehrt wird, bevor es einem NOR-Glied 630 zugeleitet wird. Das NOR-Glied erzeugt ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel, sobald eine beliebige Eingangsgröße einen hohen Pegel aufweist. Die Ausgangsgröße mit niedrigem Pegel aus dem NOR-Glied 630 wird über eine Leitung 631 an die Löscheingänge der Funktions-Flipflops 616 bis 625 (Fig.6b und 6c) geführt. Unmittelbar danach erzeugt einer der Dekoder ein Ausgangssignal — wie oben beschrieben — und stellt damit einen der Flipflops 616 bis 624 ein.

Anschließend werden die von einem Multiplexer auf Grund der unterschiedlichen Befehle ausgeführten Funktionen beschrieben.

Auslesen der Zapfenspannung

Auf Grund dieses Befehls verbindet der Multiplexer die Spannungsabtastleitungen 38 und 40 (Fig. 1) eines Anodenzapfens mit der Datenschiene 416, so daß die Spannung in der Datenverarbeitungsanlage abgefragt werden kann. Der Befehl schließt die Adresse des Multiplexers ein, den Funktionscode, und der Freigabe-Bit stellt eine binäre 1 dar. Der Funktionscode identifiziert die spezielle Anode des angesteuerten Tiegeis, deren Spannungsabfall am Anodenzaplen aul die Datenschiene ausgelesen werden soll. Der Funktionscode kann jede Zahl zwischen eins und achtzehn darstellen, wenn man annimmt, daß der Tiegel achtzehn Anoden 11 besitzt. Die Adressen- und Freigabe-Bus stellen die Funktionsflipflops 616 bis 625 zurück und erregen die Dekoder 603 und 604, wie bereits oben beschrieben. Es sei angenommen, daß die Funktion 00001 laute, so daß der Dekoder 603 ein Ausgangssignal auf der Leitung 632 erzeugt. Dieses Signal startet den Funktionsflipflop 616. Zwei Festkörperrelais 634 bzw. 636 mit normalerweise geöffneten Kontakten 634a bzw. 636a sind an den Ausgang von Funktionsflipflop 616 angeschlossen. Der Ausgang des Flipflops erregt die Relais 634 und 636, so daß die Kontakte 634a und 636a

J5 geschlossen werden. Eine Seite der Kontakte 634a bzw. 636a ist an die Leitungen 38 bzw. 40 angeschlossen, die zu dem Anodenzapfen des Anodenblocks Hi in Fig. 1 führen. Wenn daher der Flipflop 616 beaufschlagt wird, so wird die an diesem Anodenzapfen anliegende Spannung über die Kontakte 634a und 636a an die beiden Leitungen 638 und 640 geführt.

Von den Leitungen 638 und 640 gelangt die gemessene Zapfenspannung auf die Datenschiene 416 über zwei Kontakte 650a und 6506. Diese Konts'- 'e sind in diesem Augenblick geschlossen, weil der Flipflop 625 zurückgestellt ist. Das Ausgangssignal mit hohem Pegel auf der Ausgangsleitung 641 aus dem Flipflop wird auf den einen Eingang eines NAND-Gatters 642 (Fig.6a) gegeben. Wenn der Multiplexer adressiert ist und das NAND-Gatter 607 ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel erzeugt, so wird dieses Signal von dem Inverter 611 umgekehrt und bereitet den zweiten Eingang des NAND-Gatters 642 vor. Wenn also der Flipflop 625 zurückgestellt ist, erzeugt das Gatter 642 ein Ausgangs-'55**signal mit niedrigem Pegel, das von einem Invei-ter 644 Umgekehrt wird und über eine Leitung 646 in den Schaltungsteil in Fig. 6b überführt wird, wo es ein Festkörperrelais 648 erregt. Das Relais besitzt einen einzigen Satz normalerweise offener Kontakte 648a, die in Reihe mit einem Quecksilberrelais 650 an der Energiequelle liegen. Das Quecksilberrelais besitzt zwei Sätze normalerweise offener Kontakte 650a und 6506, die die Leitungen 638 und 640 mit der Datenschiene 416 verbinden. Der Zapfenspannungsabfall an dem Zapfen der Anode 111 wird auf diese Weise an die Datenschiene gelegt, von der er über das Abschnittsschakpult in die Datenverarbeitungsanlage gelangen kann. Wenn die Adresse auf der Schiene 424a fihertratrfin ist opht rW

Ausgang des NAND-Gatters 642 auf hohen Pegel über Dadurch wird das Relais 648 (Fig.6b) ausgelöst, das seinerseits das Relais 650 und seine zugehörigen Kontakte 650a und ΕοΟώ auslöst. Wenn diese Kontakte geöffnet sind, ist die Zapfenspannung von der Datenschiene 416 genommen. Der Funktionsflipflop 616 bleibt jedoch angeregt und wird erst dann zurückgestellt, wenn dem Multiplexer wieder eine Adresse mit einem den Freigabe-Bit enthaltenden Befehl zugeführt wird.

Der Befehl für das Auslesen der Zapfenspannungsabfälle an den Zapfen 2 bis 18 unterscheiden sich von dem Bef *hl für das Auslesen des Zapfenspannungsabfalls am Zapfen 1 lediglich durch den Funktionscode. Beispielsweise würde beim Auftreten eines Funktionscodes 000IO des Spannungsabfall an dem Zapfen 2 an die Datenschiene gelegt werden usw.. und würde der Funktionscode 18 gegeben, so würde der Spannungsabfali am Zapfen 18 auf die Datenschiene übertragen werden Daz·.· Sind (Γ; g &b) achtzehn Funkticnsflipflops der Art 616 erforderlich, wobei jeder Flipflop zwei Festkörperrelais nach Art der Relais 634 und b36 steuert, welche Relais mit Kontakten nach Art der Kontakte 634a und 636j ausgestattet sind. Sechzehn der Flipflops werden von dem Dekoder 603 gesteuert, in der 2s Zeichnung ist aber nur ein einziger Flipflop 616 angegeben. Zwei der Flipflops werden von dem Dekoder 604 gesteuert, und von diesen ist auch nur einer, namlichder Flipflop 617. gezeichnet.

Feststellen des Zustands

Dieser Befehl umfaßt eine Adresse und einen Binär-1 Bit auf der Erdungsnachweis-Freigabe-Schiene 424c Ein Funktionscode oder e>n Freigabe·Bit sind nicht erforderlich Dem Befehl muß jedoch ein Befehl «Auslesen der Zapfenspannung« vorausgehen, durch den der Zapfenspannungsabfall an derjenigen Anode ausgelesen wird, von der festgestellt werden soll, ob sie geerdet ist oder nicht Der Befehl »Auslesen der Zapfenspannung« belaßt den Funktionsflipflop. etwa den Funktionsflipflop 616 fur den Zapfen 1. eingestellt, so daß der Z.apfenspannungsabfall an den Leitungen 638 und 640 erscheint. Anschließend beaufschlagt der Befehl »Feststellen des Zustands« den Differentialempfänger 652 (F 1 g. 6b). und die Ausgangsgröße des Empfängers wird über eine Leitung 654 zum Einstellen des Flipflops 625 benutzt In diesem Augenblick beaufschlagt das Ausgangssignal des Flipflops mit niedrigem Pegel das Festkörperrelais 655. und das Relais schließt seine Kontakte 655a.

Die Kontakte 655a liegen in Reihe mit einem Quecksilberrelais 656. das zwei Gruppen normalerweise geöffneter Kontakte 656a und 6566 besitzt. Wenn die Kontakte 655a geschlossen werden, wird das Relais 656 erregt, so daß dessen Kontakte 656a und 6566 geschlossen werden. Dadurch wird die Zapfenspannung für die angewählte Anode, welche Spannung nun auf den Leitungen 638 und 640 erscheint, auf die Leitungen 201 und 202 der Erdungsnachweisschiene 418 gegeben. Die Spannung wird dem Erdungsdetektor 408 in dem Multiplexer zugeordneten Abschnittsschaltpult zugeführt. Wie schon oben erwähnt, wird der Erdungsdetektor durch den Erdungsdetektor-Freigabe-Bit auf der Schiene 424c freigegeben, so daß dessen Zähler gelöscht Und die Eingangsgatter der Zähler geöffnet werden, um die beiden Folgen von Impulsen aufzunehmen, die aus der Zapfenspannung gebildet werden.

Der Befehl »Feststellen des Zustands« enthält nur eine Acresse zum Zurückstellen eines Flipflops 750 (F i g. 6a); die Begründung hierfür wird weiter unten gegeben.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß drei unterschiedliche Befehle erforderlich sind, um der Rechenanlage eine Anzeige über den geerdeten oder nicht geerdeten Zustand einer Anode zukommen zu lassen. Ein Befehl »Auslesen der Zapfenspanmm^« stellt ein Funktionsrelais ein, um die Zapfenspannung der ausgewählten Anode auf die Leitungen 638 und 640 zu bringen. Ein Befehl »Feststellen des Zustands« bereitet den Erdungsdetektor 408 vor, daß er eine 30-sec-Messung ausführt und leitet die Zapfenspannung auf den Leitungen 639 und 640 auf die Erdungsdetektor-Schiene. Schließlich wird nach Abschluß der Messung ein Befehl »Auslesen des Erdungsdetektors« gegeben, der auf die Datenschiene 416 aus dem Erdungsdetektor 408 einen Binär-Bit ausliest, welcher anzeigt, ob die Anode geerdet oder ungeerdet ist.

Auslesen der Tiegelspannung

Dieser Befehl dient dazu, den Spannungsabfall zwischei der Anodenschiene 12 und der Kathodenschiene 23 (Fig. 1) auszulesen und die Spannung über die Datenschiene 416 und die Datenschiene 420 der Datenverarbeitungsanlage zuzuführen. Der Befehl umfaßt die Adresse des Multiplexers, der dem Tiegel zugeordnet ist. dessen Spannung bestimmt werden soll, einen Funktionscode, der die auszuführende Operation kennzeichnet, und einen Freigabe-Bit.

Der Freigabe-Bit und die Adresse stellen die FunKtionsflipflops 616 bis 625 zurück, und der Funktionscode mit der Adresse beaufschlagt den Dekoder 604 in der weiter vorne beschriebenen Weise. Der Dekoder erzeugt ein Ausgangssignal, durch das der Funktionsflipflop 620 eingestellt wird. Der Ausgang des Funktionsflipflops 620 beaufschlagt zwei Festkörperrelais 658 und 659. zu denen Kontakte 658a und 659a gehören. Wenn der Funktionsflipflop 620 gesetzt ist. schließen die Kontakte 658a und 659a.

Die Kontakte 658a und 659a liegen mit ihrer einen Seite an den Leitungen 638 und 640. Mit ihrer anderen Seite sind die Kontakte über Leitungen 42 und 44 an die Anodenschiene 12 und die Katodenschiene 23 angeschlossen. Sind die Kontakte 658a und 659a geschlossen, so erscheint der an dem Tiegel auftretende Spannungsabfall auf den Leitungen 638 und 640. Der Funktionsflipflop 625 für die Erdungsdetektorschiene wird zurückgestellt, so daß die Kontakte 650a und 6506. wie oben erwähnt, schließen. Der Spannungsabfall an dem Tiegel wird somit auf die Datenschiene 416 gegeben, von wo er durch das Abschnittsschaltpult zur Datenverarbeitungsanlage gelangt.

Brechender Kruste

Während des Reduktionsvorgangs muß die sich auf der Tiegeloberfläche bildende Kruste aufgebrochen werden, damit weiteres Aluminiumoxid in den Tiegel gegeben werden kann. Bei einem typischen Tiegel kann eine motorbetriebene Einrichtung vorgesehen Werden, die die Kruste an dem einem, an dem anderen oder an beiden Enden des Tiegels aufbricht. Zum Steuern des Krustenbrechens sind daher drei Befehle erforderlich, die sich nur in ihren Funktionscodes unterscheiden. Jeder Befehl umfaßt die Adresse, den Funktionscode und eineri Freigabe-Bit, wodurch, wie oben beschrieben, alle Funktionsflipflops 616 bis 625 zurückgestellt werden, der Dekoder beaufschlagt wird und einer der

Flipflops gestartet wird. Insbesondere wird, wenn der Befehl zum Aufbrechen der Kruste am Ende 1 gegeben wird, der Funktionsflipflop 623 (F i g. 6c) gestartet. Soll die Kruste am Ende 2 aufgebrochen werden, so wird der Funktionsflipflop 622 gestartet, und soll die Kruste an beiden Enden aufgebrochen werden, so wird der Funktionsriipflop621 gestartet.

In Fig. 6c ist die Logik-Energiequelle 670 für den Multiplexer gezeichnet sowie eine zusätzliche Energiequelle 67Z Beide Energiequellen sind über einen Transformator 674 an ein Versorgungsnetz angeschlossen. Die Leitungen 676 und 678 der Sekundärseite des Transformators sind über zwei normalerweise geschlossene Kontakle 774eund 774/"an zwei Leitungen 682 und 684 angeschlossen. An die Leitung 682 sind eine Anzahl π Triacs 686, 688 und 690 geschaltet, die außerdem in Reihe mit einem Relais aus einer Gruppe elektromechanischer Relais 692,694 und 696 liegen. Die Relais sind in einem Relaisschaltpult, entfernt von den Multiplexern angeordnet, und jedes Relais weist zwei normalerweise offene Kontakte aul, die paraiiel zu handbetätigten Schaltern liegen können. Die Relaiskontakte oder die handbetätigten Schalter können Motoren speisen, die das Heben und Senken der Anodenbrücke. Einschütten an jeweils einem der beiden Enden des ^Tiegels, oder Aufbrechen der Kruste an dem einen, dem anderen oder an beiden Enden des Tiegels, oder ähnliche Vorgänge bewirken.

Die Triacs werden von dem Ausgang des Funktionsdekoiiers 604 gesteuert. Wenn der von dem Multiplexer jo auszuführende Befehl »Aufbrechen der Kruste am Ende 1« lautet, veranlassen die Funktionssignale den Dekoder 604. ein Ausgangssignal auf der Leitung 698 zu erzeugen und den Funktionsflipflop 623 zu starten. Der Ausgang des Funktionsflipflops 623 erregt ein Festkörperrelais 702. Das Relais 702 weist eine Gruppe von normalerweise offenen Kontakten 702a auf. die zwischen der Steuerelektrode des Triacs 688 und der Leitung 704 liegen. Die Leitung 704 ist mit der einen Seite eines Satzes Kontakte 706a an einem halbautomatischen Sieuerschalter 706 verbunden, der entfernt von dem Multiplexer angeordnet ist. Die andere Seite der Schalterkontakte 706a ist mit der Leitung 684 verbunden. Wenn der Schalter 706 sich in der Stellung für automatischen Betrieb befindet, wodurch angezeigt wird, daß die Abläufe von der Datenverarbeitungsanlage gesteuert werden, wird durch Schließen der Schaltcrkontakle 702a der Triac 688 leitend, und das Relais 694 wird erregt. Die Relaiskontakte 694a werden geschlossen und speisen einen (nicht gezeichneten) so Motor, der die Kruste an dem bezeichneten Ende des Tiegels aufbricht.

Der Funi-.tionsdekoder 604 erzeugt ein Ausgangssignal auf einer Leilung 707. durch <lis der Funktionsflipflop 622 gestartet wird, wenn de iszuführende Befehl γ, »Aufbrechen der Kruste am l.nde 2« lautet Der Funklionsfhpflop 622 steuert ein Festkörperrelais 704. das Koniakte 604a aufweist, die ihrerseits den Triac 690 steuern, damit das elektromechanische Relais 696 gcsptisl Wird und seme Kontakte 696a geschlossen mi werden.

Wenn der auszuführende Befehl »Aufbrechen der Kruste an beiden Enden« lautet, erzeugt der Funkliönsdekodcr 604 ein Ausgangssignal auf der Leitung 7 i0, so daß der Funktionsflipflop 62) gestartet wird. An dem μ Ausgang dieses Flipflops liegen zwei Festkörperrelais 714 und 716. Zu dem Relais 714 gehört eine Gruppe Kontakte 714a, die parallel zu dem Kontakt 704ä liegen, und das Relais weist eine Gruppe normalerweise geschlossener Kontakte 716,3 auf, die parallel zu den Kontakten 702a liegen. Wenn der Funktionsflipflop 612 beaufschlagt wird, werden somit die beiden Triacs 688 und 690 in den leitenden Zustand versetzt, und die beiden Relais 694 und 6% werden erregt, so daß die Kontakte 694a und 696a geschlosen werden. Dadurch wird der (nicht gezeichnete) Motor gespeist, der die Vorrichtungen zum Aufbrechen der Kruste an den beiden Tiegelenden antreibt.

Die Befehle zum Krustenaufbrechen werden, nachdem sie einmal eingeleitet sind, fortgesetzt, bis der Funktionsflipflop 621,622 oder 623 zurückgestellt wird. Die Bedingungen für die Rückstellung der Fmiktionsflipflops werden weiter unten erörtert.

Anheben der Brücke

Wenn der auszuführende Befehl »Anheben der Brücke« lautet, erzeugt der Funktionsdekoder 604 ein Ausgangssignal auf der Leitung, wodurch der Funklionsfiipfiop 624 gestartet wird. Der Ausgang dieses Flipflops erregt ein Festkörperrelais 722, zu dem eine Gruppe von normalerweise geöffneten Kontakten 724a gehört, die im Steuerkreis des Triacs 686 liegen. Wenn der Triac leitend geworden ist. erregt er das elektromagnetische Relais 692, wodurch die Kontakte 692a in einem Schaltkreis geschlossen werden, der die Spannung für den Antrieb des Motors einer Brückenhe- _; bewinde liefert. Diese Spannung kann über die Leitungen 20 und 22 an die Brückenwinde 19 (Fig. I) geliefert werden, damit die Anodenbrücke angehoben wird.

Um weitere Wiederholungen zu vermeiden, werden die auf die Befehle zum Absenken der Anodenbriicke oder zum Einwerfen von Aluminiumoxid in das eine oder das andere Ende des Tiegels ansprechenden Schaltkreise nicht gezeigt. Jeder dieser Kreise wird über einen Ausgangsleiter aus dem Dekoder 604 gespeist und weist einen Flipflop 624, ein Festkörperrelais wie das Relais 722, einen Triac wie den Triac 686 und ein elektromechanisches Relais nach Art des Relais 692 auf.

Schalterzustand

Dieser Befehl wird ausgegeben, um der Datenverarbeitungsanlage die Feststellung zu ermöglichen, ob der Schalter 706 sich in der Stellung für automatischen oder in der Stellung für Handbetrieb befindet Die Ausgangsleitungen 730 und 732 der zusätzlichen Energiequelle 672 sind über die Schalterkontakte 706/) "nd 706c an zwei Leitungen 734 und 736 angeschlossen. Diese Leitungpn führen in die F i g. 6b hinüber, wo sie gemäß der Zeichnung über normalerweise offene Kontakte 742a und 744a an die Leitungen 638 und 640 angeschlossen sind. Wenn die Datenverarbcitungsanla ge den Zustand des dem Multiplexer zugeordneten Schalters 70f> festzustellen sucht, gibt sie den Befehl »Feststellen des Schalterzustands« mit einer Adresse, einem Funklionscode und einem Freigabe Bit an den Multiplexer Die Funklionsflipflops werden, wie bei den oben beschriebenen Befehlen, gestartet, und der Dekoder 706 erzeugt dann ein Ausgangssignal auf der Leitung 738, wodurch der Funktionsflipflop 618 gestartet wird. Der Ausgang dieses Flipflops erregt zwei Festkörpcrrelais 742 und 744, so daß die Kontakte 742a und 744a geschlossen werden. Wenn der Schalter 706 die Stellung für automatische Steuerung einnimmt, sind die Schalterkontakt 706b und 706c· geschlossen, und die Ausgangsspannung der zusätzlichen Energiequelle 672

wird den Leitungen 638 und 640 über die Kontakte 742a und 744a zugeführt, von wo sie über die Kontakte 650a und 6506 (die geschlossen sind, weil der Funktionsflipflop 625 zurückgestellt ist) auf die Datenschiene 416 und schließlich in die Datenverarbeitungsanlage gelangen. Wenn der Schalter 706 sich demgegenüber in der Stellung für Handbetätigung befindet, sind die Kontakte 7066 und 706c offen, und es kann keine Spannung von der Energiequelle auf die Leitungen 638 und 640 gelangen. Dieser Zustand wird der Datenverarbeitungsanlage über die Datenschiene mitgeteilt, um anzudeuten, daß sich der Schalter in der Stellung für Handbetätigung befindet

Rückstellungs- und Fehlerkontrolle

An jedem Multiplexer sind Schaltungen für die Feststellung verschiedener anomaler Zustände vorgesehen, die sich aus Regelwidrigkeiten an einem Tiegel, aus Schaltungsstörungen oder Programmfehlern ergeben. Beim Feststellen eines derartigen Zustands erzeugt der Multiplexer ein Ur.terbrechungssignal, das auf die Datenverarbeitungsanlage übertragen wird. Nach dem Eintreffen eines Unterbrechungssignals kann die Datenverarbeitungsanlage eine Untersuchungsroutine einleiten, um zu ermitteln, welcher Art der anomale Zustand ist, und kann je nach den Umständen möglicherweise Befehle an den Multiplexer geben, die den fehlerhaften Zustand beseitigen.

Die Schaltkreise, die ein Unterbrechungssignal erzeugen, sind in Fig.6a gezeichnet und enthalten danach einen Flirilop 750. Dieser Flipflop ist über eine Leitung 751 an den Ausgang des NAND-Gatters 607 angeschlossen, so daß der Funktionsflipflop 750 seinen Zustand immer dann wechselt wenn der Multiplexer angesprochen wird. Das heißt, beim ersten Ansprechen des Multiplexers wird der Funktionsflipflop 750 gestartet und beim nächsten Ansprechen wird er zurückgestellt Ein Ausgang des Funktionsflipflops 750 liegt an einem NAND-Gatter 752, und der andere Ausgang ist mit einer Zeitgeberschaltung 753 verbunden, deren Ausgang als zweiter Eingang für das NAND-Gatter 752 geschaltet ist.

Normalerweise ist der Funktionsflipflop 750 in einem solchen Zustand, daß ein Ausgang das NAND-Gatter 752 blockiert. Wenn der Multiplexer zum ersten Male angesteuert wird, bringt die Adresse den Ausgang des NAND-Gatters 607 auf einen niedrigen Pegel, wodurch der Zustand des Funktionsflipflops 750 verändert wird. Das Signal auf der Leitung 754 bereitet einen Eingang des NAND-Gatters 752 vor, und das Signal auf der Leitung 755 löst den Zeitgeber 753 aus. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, z. B. nach 45 see, bereitet der Ausgang des Zeitgebers 753 den zweiten Eingang des NAND-Gatters 752 vor, wenn der Funktionsflipflop 750 seinen Zustand nicht geändert hat infolge einer zweiten Adresse, die den Ausgang des NAND-Gatters 607 zum zweiten Male senkt.

Normalerweise sollte die Datenverarbeitungsanlage so programmiert sein, daß der Multiplexer innerhalb von 45 see, nachdem er zum ersten Male adressiert worden ist, zum zweiten Male adressiert wird. Der Grund hierfür ist, daß die erste Adresse von einem Befehl begleitet sein könnte, etwa »Anheben der Brücke«. Wie oben erwähnt, werden dadurch Schaltkreise in Tätigkeit gesetzt, die einen Motor speise^ der die Anodenbrücke anhebt. Wenn dieser Befehl nicht widerrufen wird, körinte die Anodenbrücke so weit angehoben werden, daß eine Anode öder mehrere Anoden aus dem Elektrolyten herausgehoben werden könnten. Da der die Anoden durchfließende Strom in der Größenordnung von einigen zehntausend Ampere liegt, wäre eine öffnung des Stromkreises auf diese Art und Weise sicherlich unzweckmäßig.

Nimmt man an, daß die zweite Adressierung des Multiplexers nicht innerhalb von 45 see nach der ersten Adressierung erfolgt, so wird ein Unterbrechungssignal erzeugt. Nach 45 see bereitet der Ausgang des Zeitgebers 753 das NAND-Gatter 752 vor, und da der Funktionsflipflop 750 nur einmal ausgelöst worden ist, fährt er fort, das NAND-Gatter 752 zu beaufschlagen. Das Gatter gibt ein Ausgangssignal ab, das bei 756 umgekehrt wird, noch einmal von einem NOR-Glied 757 umgekehrt wird und dann einem monostabilen Multivibrator 758 zugeführt wird.

Wenn der Multivibrator 758 an seinem Eingang ein Signal empfängt, triggert er einen Zeitgeber ⁷59 und liefert ein Signal an einen Dreizustands-Logikkreis, der NOR-Glieder 760 und 761, einen Inverter 762 und ein NAND-Gatter 763 aufweist. Ein derartiger Dreizustands-Logikkreis ist beispielsweise als Modell DM 8831 bei der Firma National Semiconductor Co. erhältlich. Der Dreizustands-Logikkreis erzeugt an beiden Leitungen in der Unterbrechungssteuerschiene 424fein Spannungsdifferential, das ein Unterbrechungssignal darstellt. Dieses Signal bleibt bestehen, bis der Zeitgeber die Zeitsperre wirksam werden läßt, und es wird über die Schiene 424/^dUrCh das Abschnittsschaltpult auf die Datenverarbeitungsanlage geführt.

Der Zeitgeber 759 hat den Zweck, zu verhindern, daß der Dreizustands-Logikkreis mehrere Unterbrechungssignale innerhalb eines kurzen Zeitabschnitts wegen eines einzigen fehlerhaften Zustands aussendet und den Multivibrator 758 mehrere Male triggert. Das könnte der Fall sein, wenn Schwankungen der Tiegelspannung auftreten, die den Multivibrator mehrfach auslösen könnten, wenn Störungen in dem Tiegel auftreten, wie weiter unten noch beschrieben --vird. Wenn der

•to Multivibrator 758 ausgelöst wird, schaltet er den Zeitgeber 759 ein. Die Ausgangsgröße des Zeitgebers 759, die durch das NOR-Glied 760 wirksam wird, hält eine hohe Impedanz am Ausgang des Dreizustands-Logikkreises während eines vorbestimmten Zeitintervalls nach dem ersten Auslösen des Multivibrators aufrecht.

Auf diese Weise erzeugt der Dreizustands-Logikkreis nur ein einziges Unterbrechungssignal, selbst wenn der Multivibrator mehrere Male durch ein Ausgangssignal aus dem NOR-Glied 756 getriggert werden sollte, dann die Zeitsperre wirksam werden und der Multivibrator in seinen Ausgangszustand zurückkehren und darauf innerhalb sehr kurzer Zeit wiederum getriggert werden sollte. Wenn der Multivibrator zum zweiten Male getriggert wird, wird der Dreizustands-Logikkreis von der Zeitgeberschaltung 759 gesperrt, so daß ein zweites Unterbrechungssignal nicht erzeugt wird.

Wenn ein Unterbrechungssignal erzeugt wird, weil der Funktionsflipflop 750 nicht während eines vorgegebenen Zeitintervalls nach dem Starten zurückgestellt worden ist, werden die Funktionsfhpflops 616 bis 625 zurückgestellt, und es ertönt ein Alarmzeichen, das die Bedienungsperson auf den betreffenden Tiegel hinweist. Das Ausgangssignal des NAND-Gatters 752 wird bei 756 Umgekehrt und über die Leitung dem NOR-Glied 630 zugeführt. Das in dem NOR-Glied 630 entstehende Ausgangssignar wird über die Leitung 631 in die in Fig.6b und Fig.6c gezeichneten Schaltungsteile geführt und stellt die Funktionsflipflops 616 bis 625

zurück.

Die Ausgangsgröße des Inverters 756 wird ebenfalls über eine Leitung 771 nach Fig.6c geleitet und erregt ein Festkörperrelais 77Z Das Relais 772 weist eine Gruppe normalerweise offener Kontakte 772a auf, die ■> in Reihe mit einer Gruppe normalerweise geschlossener Kontakte 773a und einem Festkörperrelais 774 liegt Die Reihenschaltung liegt unmittelbar an der Sekundärseite des Transformators 674, so daß, wenn die Kontakte 772a geschlossen werden, das Relais 774 erregt wird.

Das Relais 774 weist einen Gruppe normalerweise offenei Kontakte 774a auf, die parallel zu den Kontakten 772a liegen.

Die Kontakte 774a werden geschlossen und bilden einen Haltekreis zum Aufrechterhalten der Erregung ^ für das Relais 774, nachdem das Relais 772 in den entregten Zustand zurückgekehrt ist. Parallel zu dem Relais 774 ist eine Anzeigelampe 775 gelegt, und solange das Relais erregt wird, leuchtet die Lampe auf, um den Bedienungsmann darauf aufmerksam zu machen, daß ein Unterbrechungsziistand vorliegt, weil eine befohlene Funktion nicht rückgängig gemacht worden ist oder mit anderen Worten: Weil der Funktionsflipflop 750 nicht innerhalb der erforderlichen Zeit zurückgestellt worden ist.

Das Relais 774 steuert die normalerweise geschlossenen Kontakte 774eund 774£ so daß bei erregtem Relais die Kontakte geöffnet werden. Dadurch wird die Spannung von den Triacs genommen, so daß iede von den Triacs gesteuerte Funktion augenblicklich beendet i(> wird.

Das Relais 774 weist eine Gruppe normalerweise offener Kontakte 7746 auf, die in Reihe mit den Kontakten 706c/ des handbetätigten Schalters und einem Lautsprecher, einer Glocke oder einer sonstigen J5 akustischen Alarmvorrichtung 776 geschaltet sind. Die Serienschaltung liegt an der Sekundärseite des Transformators 674. so daß bei erregtem Relais 774 die Alarmvorrichtung 776 hörbar wird, wenn der Schalter 706 sich in di - Lage für automatischen Betrieb befindet, -»o

Das Relais 774 weist zwei weitere Gruppen normalerweise offener Kontakte 774c und 774c/auf, die an die Ausgangsleiter 730 und 732 der zusätzlichen Energiequelle 672 und zwei weitere Leiter 777 und 778 geschaltet sind. «

Nebenbei; sei bemerkt, daß eir> Multiplexer ein Unterbrechungssignal auf eine Datenverarbeitungsanlage geben kann, weil, wie oben erwähnt, der Funktionsflipflop 750 innerhalb der erforderlichen Zeit nicht zurückgestellt wenden ist, oder infolge einer Überspannung an dem Tiegel, wie nachstehend erläutert «,erden soll. Durch Nichtzurückstellen des Funktionsflipflops 750 wird das Relais 774 in der oben beschriebenen Weise erregt, während bei Überspannung ein Unterbrechungssignal herbeigeführt wird. « ohne daß Erregung des Relais 774 erfolgt. Die Verhaltensweise der Datenverarbeitungsanlage wird durch die Unterbrechungsursache bestimmt, daher muß eine Einrichtung vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Datenverarbeitungsanlage die Ursache zu ermitteln vermag. Dazu sendet die Datenverarbeitungsanlage einen als »Fehlerbestimmung« bezeichneten Befehl aus, der den Zustand des Relais 774 prüft.

Der »Fehlerbestimmüngs«-Befeh! umfaßt eine Adres* se, einen Funktionscode und einen Freigabe-Bit, Diese Signale haben zur Folge, daß die Funktionssteuer-Flipflops 616 bis 625 in dj!.* oben beschriebenen Weise zurückgestellt Werden und danach der Dekoder 604 veranlaßt wird (Fig.6b), den Funktionsflipflop 619 zu starten. Dieser Flipflop steuert zwei Festkörperrelais 779 und 780 mit normalerweise offenen Kontakten 779,7 und 780;?. Wenn der Funktionsflipflop 619 eingestellt wird, werden die Kontakte geschlossen, wodurch die Leitungen 777 und 778 mit den Leitungen 638 und 640 verbunden v/erden. Da der Funktionsflipflop 625 zurückgestellt ist, sind die Kontakte 650a und 650Z? geschlossen, so daß der Befehl »Fehlerbestimmung« die an den Leitungen 777 und 778 anliegende Spannung auf die Datensclhiene 416 weitergibt In Fig. 6c ist erkennbar, daß bei erregtem Relais 774 die Kontakte 774c und 774c/ die Ausgangsgröße der zusätzlichen Energiequelle 672 auf die Leitungen 777 und 778 gelangen lassen. Wenn andererseits die Unterbrechung durch eine Überspannung hervorgerufen ist, wird das Relais 774 nicht erregt, so daß an den Leitungen 777 und 778 keine Spannung liegt Die Datenverarbeitungsanlage erhält somit über die Datenschiene entweder ein Spannungsdifferential, das erkenne" läßt daß die Unterbrechung durch Nicht/urücks-ellen des Funktionsflipflops 750 hervorgerufen ist, oder ein Spannungsdifferential, das anzeigt, daß die Unterbrechung von einer Überspannung an dem Tiegel verursacht wurde.

Allerdings kann die Datenverarbeitungsanlage beim Empfang eines Unterbrechungssignals aus dem Signal allein nicht erkennen, welcher Tiegel in der Tiegelreihe die Unterbrechung hervorgerufen hat. Wenn die Datenverarbeitungsanlage ein Unterbrechungssignal aufnimmt, muß sie also einen Befehl »Fehlerbestimmung« für jeden Tiegel der Tiegelreihe aussenden. Diese Befehle unterscheiden sich nur im Adressenteil voneinander, so daß die Multiplexer der Tiegelreihe nacheinander angesprochen werden. Aus dem Antwortsignal das die Datenverarbeitungsanlage über die Datenschiene 416 erreicht, kann ermittelt werden, ob ein Multiplexer, und wenn ja, welcher Multiplexer ein Unterbrechungssignal wegen Nichtrückstellung eines Funktionsflipflops 750 erzeugt hat. Wenn die Datenver arb^itungsanlage nach dem Abfragen jedes Multiplexers kein Signal über die Datenschiene 416 infolge Erregung eines Relais 774 erhalten hat, so zeigt das an. daß die Unterbrechung auf eine Überspannung an einem Tiegel zurückzuführen war. Die Datenverarbeitungsanlage kann dann so programmiert werden, daß sie eine Folge von Befehlen »Auslesen der Tiegelspannung« abgibt, um den Tiegel zu lokalisieren, der die Unterbrechung verursacht hat.

Wenn die Datenverarbeitungsanlage festgestellt hat, daß das Unterbrechungssignal auf das Nichtzurückstellen eines Funktionsflipflops 750zurückzuführen ist. wild der Befehl zur Fehlerbeseitigung gegeben. Dieser Befehl umfaßt einen einzigen Binär-Bit auf der Schiene 424c/und wird an alle Multiplexer für die Tiegelleihe abgegeben. Nach F i g. 6a wird der Fehlerbeseitigungs-Befehl einem Differentialempfänger 781 zugeleitet. Die Ausgangsgröße des Differentialempfängers wird über eine Leitung 782 zur Rückstellung des Funktionsflipflops 750 verwendet. Die Ausgangsgröße des Differentialempfängers wird von einem Inverter 783 umgekehrt und auf einer Leitung 784 dem NOR-Glied 630 zugeführt. Der Ausgang des NOR-Glieds 630 geht in die Schaltung nach den Fig.6b und 6c, wenn er die Funktionsflipfiops6i5bis 625 zurückstellt.

Die Ausgangsgröße des Inverters 783 wird von einem Inverter 785 umgekehrt und über eine Leitung 786 in die Schaltung Fig.6c geführt, wo sie in Festkörperrelais

773 erregt. Dieses Relais steuert normalerweise Kontakte 773a derart, daß die Kontakte bei erregtem Relais offen sind. Dadurch wird der Kreis zum Relais

774 und der Lampe 775 geöffnet. Das Relais 774 fällt ab, und seine Kontakte leiten daher. Dadurch wird die akustische Alarmvorrichtung 766 abgestellt, wird die zusätzliche Energiequelle 672 von den Leitungen 777 und 778 getrennt und wird wieder Spannung an die Triacs gegeben. Sobald der Fehlerbeseitigungsbefehl abgeschlossen ist, kehrt das Relais 773 in seinen !Normalzustand zurück. In dem Schaltkreis bestehen nun keine Voraussetzungen für eine Fehleranzeige mehr.

' Wie erwähnt* wird der Spannungsabfall an dem Tiegel ständig überwacht, und es wird ein Unterbrechungssignal erzeugt, wenn der Spannungsabfall zu j> groß wird. Ein anomal hoher Spannungsabfall kennzeichnet im allgemeinen einen Fehlzustand in dem

Tiegel, uef ucaciuBi "SVCruCiT fTfÜMi

Nach Fig. 1 ist der Spannungsabfall an dem Tiegel auf den Leitungen 42 und 44 erkennbar, die an die Anodenschiene 12 und die Kathodenschiene 23 geführt sind. Die Leitung 42 (F ig. 6b) führt zu einer

Parallelschaltung aus einer Zener-Diode 765 und einem Festkörperrelais 766. Die Leitung 44 isl über einen Widerstand 767 und eine Zener-Diode 768 an die andere Seite der Diode 765 und des Relais 766 geführt, Solange sich der Spannungsabfall an dem Tiegel in normalem Grenzen hält, also beispielsweise 4,5 V beträgt, leitet die Diode 768 nicht und wird das Relais 766 nicht erregt. Wenn jedoch der Spannungsabfall an dem Tiegel über den Normalwert hinaus aus irgendeinem, an sich bekannten Grunde wächst, wird die Sperrspannung der Diode überschritten, und die Diode wird durchlässig, wodurch das Relais 766 erregt wird. Das Relais schließt seine Kontakte 766a, so daß das Signal über die Leitung 790 an das NOR-Glied 757 (Fig.6a) gelangt. Die Ausgangsgröße des NOR-Glieds 757 triggert den Muitivibfätöf 758, so daß, wie oben beschrieben, auf der Schiene 424 ein Ünterbrechungssignal erscheint. Die Diods 765 Ue¹⁷I ⁿara!!e! zu dem Fes^f.körⁿsrr?!?.'^s 76fi und schützt das Relais, indem es die an dem Relais anliegende Spannung auf die Durchbruchsspannung der Diode begrenzt.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuerungsanordnung für eine Anzahl von Aluminiumoxidreduküonstiegeln, bei der zur Abiastung von Spannungen an den Tiegeln zwischen diesen und einer Datenverarbeitungseinrichtung Multiplexer eingefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastung der Einstellung jeder Anode (11) in jedem Tiegel ein Zapfenspannungsfühler (38,40) mit jeder Anode (11) verbunden ist, daB mehrere adressierbare Multiplexer (404) einer für jeden Tiegel vorgesehen sind, daß die Datenverarbeitungseinrichtung (400) Adreß- und Funktionscodes abgibt und jeder Multiplexer (404) auf einen bestimmten ihm zugeordneten einzigen Adreßcode sowie auf einen der Funktionscode anspricht, um einen ausgewählten Zapfenspannungsfühler (38, 40) mit einer Detektorsammelleitung (418) zu verbinden, die mit einem Detektor (408) zur Feststellung einer Anodenfehleinstellung verbunden ist.

2. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detektorsammelleitung (418) eine Datensammelleitung (416) parallel läuft und Vorrichtungen (406) vorgesehen sind, die auf ein Signal der Datenverarbeitungseinrichtung (400) ansprechen und den gewählten Zapfenspannungsfühler (38, 40) mit der Datensammelleitung (416) und nicht mit der Detektorsammelleitung (418) jo verbinden.

3. Steuerungsdnordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß de Detektor (408) auf ein Freigabesignal von de." Datenverarbeitungseinrichtung (400) anspricht, um ι'-n Zustand der Einstellung derjenigen Anode zu bestimmen, deren Zapfenspannungsfühler (38, 40) mit der Detektorsammelleitung (418) verbunden ist und um eine Anzeige dieses Zustands zu speichern.

4. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (408) Vorrichtungen zum Speichern einer Anzeige des Zustands der Einstellung einer Anode besitzt, deren Zapfenspannungsfühler (38, 40) mit der Detektorsammelleitung (418) verbunden ist und daß Schaltvorrichtungen (410) vorgesehen sind, die auf eine weitere Adresse und ein Freigabesignal von der Datenverarbeitungseinrichtung (400) ansprechen, um wahlweise die gespeicherte Zustandsanzeige oder die Zapfenspannung auf der Datensammelleitung (416) an die Datenverarbeitungseinrichtung (400) anzulegen.

5. Steueranordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Tiegel Fühler (42,44) zum Abtasten der Tiegelspannung sowie eine Datensammelleitung (416) vorgesehen sind, die mit der Datenverarbeitungseinrichtung (400) und den Multiplexern (404) verbunden sind, wobei jeder Multiplexer (404) auf einen entsprechenden Funktionscode anspricht, um die Tiegelspanniingsfühler (42, 44) mit der Datensammelleitung (416) zu ω verbinden,

6. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Multiplexer (404) eine Vorrichtung (406) zum Erzeugen eines Fehlersignals besitzt sobald die abgetastete Tiegelspannung einen μ vorbestimmten Grenzwert überschreitet.

7. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Tiegel Steuervorrichtungen (686, 690) fur Ausübung einer Steuerfunktion vorgesehen sind und daß jeder Multiplexern (404) auf den ihm zugeordneten Adressencode und einen zweiten Funktionscode anspricht, um die zugeordneten Steuervorrichtungen (686,690) zu betätigen.

8 Steueranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Adressen- und J-'unklionssammelleitung (424) mit der Daienverarbeituugseinrichtung (400) verbunden und parallel /u den Multiplexern (404) geschaltet ist und daß jeder Multiplexer (404) Funktionsdecodiervorrichtungen (604) besitzt, die auf die Funktionscode ansprechen, um die auszuführende Abtast- oder Steuerfunktion zu bestimmen, und daß Adressendecodiervorrichtungen (616—625) vorgesehen sind, die auf den zugeordneten Adreßcode ansprechen und die Funktionsdecodiervorrichtungen (604) freigehen.

9. Steueranordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen erste Vorrichtungen (688) /um Durchbrechen der Kruste an der Oberfläche des Tiegels und zweite Vorrichtungen (686) zum Bewegen einer Anodenhrücke besitzen.

10. Steueranordnung nach Anspruch 7. 8 oder 9. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Multiplexer (404) Vorrichtungen (7^0 —763) zum Erzeugen eines Fehlersignals besitzt, wenn der Multiplexer (404), nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeil nach einer ersten Ansteuerung ein zweites Mal angesteuert wird.

11. Steueranordnung nach Anspruch 10. gekennzeichnet durch zu allen Muliiplcxern (404) parallel geschaltete Vorrichtungen (774). die ein erzeugtes Fehlersignal an die Dalenverarbeitungseinrichtung (400) anlegen.