CH666564A5

CH666564A5 - ELECTRONIC SAFETY TEMPERATURE LIMITER.

Info

Publication number: CH666564A5
Application number: CH339685A
Authority: CH
Inventors: Heinz Boesch
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1985-08-08
Filing date: 1985-08-08
Publication date: 1988-07-29
Also published as: SE8603349L; FR2586115B1; SE8603349D0; FR2586115A1; SE462125B; DE3532229C2; DE3532229A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Sicherheitstemperaturbegrenzer gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. DESCRIPTION The invention relates to an electronic safety temperature limiter according to the preamble of claim 1.

Sicherheitstemperaturbegrenzer werden in Wärmeerzeugern z.B. von Heizungsanlagen eingesetzt, wo als Wärmeträger eine Safety temperature limiters are used in heat generators e.g. used by heating systems, where a

Flüssigkeit z.B. Wasser, vorhanden ist. Der Sicherheitstemperaturbegrenzer ist eine Einrichtung, die ein Signal für die Unterbrechung der Energiezufuhr abgibt, wenn die Flüssigkeit eine Grenztemperatur erreicht. Die Unterbrechung der Energiezufuhr ist dabei verbunden mit einer Schaltungs-Verriegelung, die nur von Hand oder mit einem Werkzeug rückgestellt werden kann. Liquid e.g. Water, is present. The safety temperature limiter is a device which emits a signal to interrupt the energy supply when the liquid reaches a limit temperature. The interruption of the energy supply is connected to a circuit lock that can only be reset by hand or with a tool.

Ein elektronischer Sicherheitstemperaturbegrenzer gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bekannt aus der Druckschrift der Firma M.K. Juchheim, Elektronische selbstüberwachende Feuerraum-Temperaturbegrenzer und Sicherheits-Tem-peraturbegrenzer nach DIN 3440 und TRD 604, I1.82/V. An electronic safety temperature limiter according to the preamble of claim 1 is known from the M.K. Juchheim, electronic self-monitoring furnace temperature limiter and safety temperature limiter according to DIN 3440 and TRD 604, I1.82 / V.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gemäss dem Stand der Technik bekannten elektronischen Sicherheitstemperaturbegrenzer dermassen zu vereinfachen und zu verbessern, dass mindestens der dort verwendete zweite Regler eingespart werden kann. The object of the invention is to simplify and improve the electronic safety temperature limiter known according to the prior art to such an extent that at least the second controller used there can be saved.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. According to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines elektronischen Sicherheitstemperaturbegrenzers , 1 is a block diagram of an electronic safety temperature limiter,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Schwellwertschalters, 2 is a circuit diagram of a threshold switch,

Fig. 3 ein Schaltbild einer Kondensator-Umladeschaltung und Fig. 3 is a circuit diagram of a capacitor recharging circuit and

Fig. 4 ein Schaltbild eines monostabilen Multivibrators. Fig. 4 is a circuit diagram of a monostable multivibrator.

Gleiche Bezugszahlen bezeichnen in allen Figuren der Zeichnung gleiche Teile. The same reference numerals designate the same parts in all figures of the drawing.

Der in Fig. 1 dargestellte elektronische Sicherheitstemperaturbegrenzer besteht aus einem Oszillator 1, zwei Impedanzwandlern 2, die fakultativ vorhanden und daher in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt sind, einem Sollwertgeber 3, einem Istwertgeber 4, einem Schwellwertschalter 5, einer Kondensator-Umladeschaltung 6, einer dem Schwellwertschalter 5 nachgeschalteten Triggerschaltung 7, einer Rückstelltaste 7' und zwei Relais 8 und 9. Die Bauelemente 1 bis 6 bilden dabei einen Regler. Die Rückstelltaste 7' besitzt zwei Umschalter 7' a und 7' b. Das erste Relais 8 ist ein Arbeitsrelais und besitzt eine Relaisspule 8a und einen Schliesskontakt 8b. Das zweite Relais 9 ist ein bistabiles Verriegelungsrelais und besitzt eine Relaisspule 9a und einen Öffungungskontakt 9b. Nachfolgend gilt die Annahme, dass die Masse das Bezugspotential dieser Geräte ist. Ferner ist noch ein Steuergerät 10 einer nicht dargestellten Energiezufuhrquelle vorhanden. Letztere ist z.B. der Brenner einer Heizungsanlage. The electronic safety temperature limiter shown in FIG. 1 consists of an oscillator 1, two impedance converters 2, which are optionally available and are therefore shown in broken lines in FIG. 1, a setpoint generator 3, an actual value generator 4, a threshold switch 5, and a capacitor recharging circuit 6. a trigger circuit 7 connected downstream of the threshold switch 5, a reset button 7 'and two relays 8 and 9. The components 1 to 6 form a controller. The reset button 7 'has two switches 7' a and 7 'b. The first relay 8 is a working relay and has a relay coil 8a and a make contact 8b. The second relay 9 is a bistable locking relay and has a relay coil 9a and an opening contact 9b. In the following, the assumption applies that the ground is the reference potential of these devices. Furthermore, a control unit 10 of an energy supply source, not shown, is also present. The latter is e.g. the burner of a heating system.

Der Ausgang des Oszillators 1 ist über den fakultativ vorhandenden ersten Impedanzwandler 2 mit dem Eingang des Sollwertgebers 3 verbunden, dessen Ausgang seinerseits auf einen ersten Eingang des Schwellwertschalters 5 geführt ist. Der Ausgang des Istwertgebers 4 ist mit einem zweiten Eingang des Schwellwertschalters 5 verbunden, dessen Ausgang seinerseits über den fakultativ vorhandenen zweiten Impedanzwandler 2 auf die parallel geschalteten Eingänge der Kondensator-Umladeschaltung 6 und der Triggerschaltung 7 geführt ist. Der Sollwertgeber 3 ist ein Spannungsleiter, der z.B. aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen Ri und R2 besteht, wobei ein Pol der Reihenschaltung Ri; R2 an Masse liegt. Der Istwertgeber 4 ist ebenfalls ein Spannungsteiler, der einen Temperaturfühler 11 enthält, der in Reihe geschaltet ist mit einer Reihenschaltung, die z.B. mindestens aus einem Widerstand R3 und einer Diode Di besteht. Der Spannungsteiler Di; R3; 11 des Istwertgebers 4 wird von einer Gleichspannung Vcc gespeist, deren Bezugspol an Masse liegt, wobei ein Pol des Temperaturfühlers an Masse liegt und sein anderer, mit der Reihenschaltung R3; Di verbundener Pol den Ausgang des Istwertgebers 4 bildet. Die beiden Impedanzwandler 2 sind in der Regel identisch aufgebaut. Ein The output of the oscillator 1 is connected via the optionally available first impedance converter 2 to the input of the setpoint generator 3, the output of which in turn is connected to a first input of the threshold switch 5. The output of the actual value transmitter 4 is connected to a second input of the threshold switch 5, the output of which in turn is routed via the optionally available second impedance converter 2 to the inputs of the capacitor recharging circuit 6 and the trigger circuit 7 connected in parallel. The setpoint generator 3 is a voltage conductor which e.g. consists of two resistors Ri and R2 connected in series, one pole of the series connection Ri; R2 is at ground. The actual value transmitter 4 is also a voltage divider, which contains a temperature sensor 11, which is connected in series with a series connection, e.g. consists at least of a resistor R3 and a diode Di. The voltage divider Di; R3; 11 of the actual value transmitter 4 is fed by a DC voltage Vcc, the reference pole of which is connected to ground, one pole of the temperature sensor being connected to ground and the other, connected to the series circuit R3; The connected pole forms the output of the actual value transmitter 4. The two impedance converters 2 are generally constructed identically. A

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

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50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

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Pol der Relaisspule 8a ist mit dem Ausgang der Kondensator-Umladeschaltung 6 verbunden, während ihr anderer Pol an Masse liegt. Der Ausgang der Triggerschaltung 7 ist über den Öffnungskontakt des ersten Umschalters 7' a mit einem ersten Pol der Relaisspule 9a und die Speisespannung Vcc über den Öffnungskontakt des zweiten Umschalters 7' b mit dem zweiten Pol der Relaisspule 9a verbunden. Unter der Annahme, dass das zweite Relais 9 ein Remanenzrelais ist, verbindet der Schliesskontakt des ersten Umschalters T a die Gleichspannung Vcc mit dem ersten Pol der Relaisspule 9a und der Schliesskontakt des zweiten Umschalters 7.b die Masse mit dem zweiten Pol der Relaisspule 9a. Eine weitere Speisespannung V' cc, z.B. eine 220 V-Wechselspannung, speist über die in Reihe geschalteten Kontakte 8b und 9b der beiden Relais 8 und 9 das Steuergerät 10. Pole of the relay coil 8a is connected to the output of the capacitor recharging circuit 6, while its other pole is grounded. The output of the trigger circuit 7 is connected via the opening contact of the first switch 7 'a to a first pole of the relay coil 9a and the supply voltage Vcc via the opening contact of the second switch 7' b to the second pole of the relay coil 9a. Assuming that the second relay 9 is a remanence relay, the make contact of the first switch T a connects the DC voltage Vcc to the first pole of the relay coil 9a and the make contact of the second switch 7.b connects the ground to the second pole of the relay coil 9a. Another supply voltage V 'cc, e.g. a 220 V alternating voltage feeds the control unit 10 via the series-connected contacts 8b and 9b of the two relays 8 and 9.

Das Ausgangssignal des Oszillators 1 kann eine beliebige Kennlinienform aufweisen. In einer bevorzugten Ausführung ist es rechteckförmig. In diesem Fall ist der Oszillator 1 ein astabiler Multivibrator und kann z.B. den im Linear Databook, Seite 5-47, National Semiconductor Corporation, dargestellten Aufbau besitzen. Die beiden Impedanzwandler 2, die dem Oszillator 1 bzw. dem Schwellwertschalter 5 nachgeschaltet sind, sind z.B. mittels je eines Operationsverstärkers aufgebaute an sich bekannte Verstärker, die je einen Verstärkungsfaktor Eins besitzen. Der Schwellwertschalter 5 enthält in einer bevorzugten Ausführung einen Komparator und ist dann gemäss Fig. 2 aufgebaut. Die Triggerschaltung 7 ist z.B. ein monostabiler Multivibrator, dessen Schaltbild in der Fig. 4 dargestellt ist. The output signal of the oscillator 1 can have any shape of the characteristic curve. In a preferred embodiment, it is rectangular. In this case the oscillator 1 is an astable multivibrator and can e.g. have the structure shown in the Linear Databook, page 5-47, National Semiconductor Corporation. The two impedance converters 2, which are connected downstream of the oscillator 1 and the threshold switch 5, are e.g. by means of amplifiers known per se, each having an operational amplifier and each having a gain factor of one. In a preferred embodiment, the threshold switch 5 contains a comparator and is then constructed according to FIG. 2. The trigger circuit 7 is e.g. a monostable multivibrator, the circuit diagram of which is shown in FIG. 4.

Der in der Fig. 2 dargestellte Schwellwertschalter 5 enthält einen Komparator 12, der von der Gleichspannung Vcc gespeist ist und dessen Ausgang über einen Widerstand R4 ebenfalls von der Gleichspannung Vcc gespeist wird. Der erste Eingang des Schwellwertschalters 5 ist über einen Widerstand R5 mit dem nichtinvertierenden Eingang und sein zweiter Eingang über einen Widerstand R6 mit dem invertierenden Eingang jeweils des Komparators 12 verbunden, dessen Ausgang gleichzeitig der Ausgang des Schwellwertschalters 5 ist. Der invertierende Eingang des Komparators 12 liegt ausserdem über einen Kondensator Ci an Masse. The threshold switch 5 shown in FIG. 2 contains a comparator 12 which is fed by the DC voltage Vcc and whose output is also fed by the DC voltage Vcc via a resistor R4. The first input of the threshold switch 5 is connected via a resistor R5 to the non-inverting input and its second input via a resistor R6 to the inverting input of the comparator 12, the output of which is also the output of the threshold switch 5. The inverting input of the comparator 12 is also connected to ground via a capacitor Ci.

Die in der Fig. 3 dargestellte Kondensator-Umladeschaltung 6 besteht aus zwei Kondensatoren C2 und C3, drei Transistoren Ti bis T3, drei Dioden D2 bis D4 und drei Widerständen R7 bis R9. Die beiden Transistoren Ti und T2 sind z.B. NPN-Transi-storen und der Transistor T3 ist z.B. ein PNP-Transistor. Die beiden Transistoren T2 und T3 sind in Gegentakt geschaltet und-werden von einem Vorverstärker Ti; R7, der aus einem Transistor Ti und dem Widerstand R7 besteht, angesteuert. Mit andern Worten: Der Kollektor des Transistors Ti ist direkt auf die Basis des Transistors T2 und auf die Basis des Transistors T3 geführt und die Emitter der beiden Transistoren T2 und T3 sind miteinander verbunden. Eine weitere Gleichspannung V" cc, deren Bezugspol an Masse liegt, speist über den Widerstand Rs den Kollektor des Transistors Tj und über den Widerstand R9 den Kollektor des Transistors T2, während der Emitter des Transistors Ti und der Kollektor des Transistors T3 jeweils an Masse liegen. Der Eingang der Kondensator-Umladeschaltung 6 ist über den Widerstand R7 mit der Basis des Transistors Ti verbunden und sein Ausgang ist gebildet durch einen Pol, nämlich die Anode, der ersten Diode D2, der ausserdem noch über eine Parallelschaltung C3; D4, die aus dem Kondensator C3 und der Diode D4 besteht, an Masse hegt. Der andere Pol, nämlich die Kathode, der ersten Diode D2 ist über den Kondensator C2 mit den Emittern der Transistoren T2 und T3, d.h. mit dem Ausgang der Gegentaktschaltung T2; T3, und über die zweite Diode D3 mit Masse verbunden, wobei die Kathode der Diode D2 mit der Anode der Diode D3 verbunden ist. The capacitor recharging circuit 6 shown in FIG. 3 consists of two capacitors C2 and C3, three transistors Ti to T3, three diodes D2 to D4 and three resistors R7 to R9. The two transistors Ti and T2 are e.g. NPN transistors and the transistor T3 is e.g. a PNP transistor. The two transistors T2 and T3 are connected in push-pull mode and are activated by a preamplifier Ti; R7, which consists of a transistor Ti and the resistor R7, is driven. In other words: the collector of the transistor Ti is led directly to the base of the transistor T2 and to the base of the transistor T3 and the emitters of the two transistors T2 and T3 are connected to one another. Another DC voltage V "cc, whose reference pole is connected to ground, feeds the collector of transistor Tj via resistor Rs and the collector of transistor T2 via resistor R9, while the emitter of transistor Ti and the collector of transistor T3 are each connected to ground The input of the capacitor recharging circuit 6 is connected via the resistor R7 to the base of the transistor Ti and its output is formed by a pole, namely the anode, the first diode D2, which is also connected via a parallel circuit C3; D4 the capacitor C3 and the diode D4 is connected to ground The other pole, namely the cathode, of the first diode D2 is connected via the capacitor C2 to the emitters of the transistors T2 and T3, ie to the output of the push-pull circuit T2; T3, and connected to ground via the second diode D3, the cathode of the diode D2 being connected to the anode of the diode D3.

Der in der Fig. 4 dargestellte monostabile Multivibrator besteht aus einem Operationsverstärker 13, der von der Gleichspannung Vcc gespeist ist, einem NPN-Transistor T4, einem PNP-Transistor T5, einer Diode D5, einem Kondensator C4 und sieben Widerständen R10 bis R16. Der Eingang des monostabilen Multivibrators ist über den Widerstand Rio mit der Basis des Transistors T4 und sein Ausgang über den Widerstand Ri6 mit dem Emitter des Transistors T5 verbunden. Der Widerstand R12 und der Kondensator G» bilden einen ersten Spannungsteiler, der ein RC-Glied ist, wobei ein Pol des Kondensators C4 an Masse liegt. Die Widerstände R13 und R14 bilden einen zweiten Spannungsteiler, wobei ein Pol des Widerstandes R14 an Masse liegt. Beide Spannungsteiler R12; C4 und R13; R14 werden von der Gleichspannung VCc gespeist. Der gemeinsame Pol des Widerstandes R12 und des Kondensators C4 ist einerseits über den Widerstand Rh mit dem Kollektor des Transistors T4 und anderseits direkt mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 13 und über eine Dioden-Widerstand-Reihenschal-tung Ds; R15 mit dem Ausgang der Operationsverstärkers 13 verbunden. Die Dioden-Widerstands-Reihenschaltung D5; R15 besteht aus dem Widerstand R15 und der Diode D5, wobei die Kathode der Diode D5 auf der Seite des Ausgangs des Operationsverstärkers 13 liegt. Dieser Ausgang ist ausserdem auf die Basis des Transistors T5 geführt. Der gemeinsame Pol der Widerstände Ri3 und R14 ist mit dem nichtivertierenden Eingang des Operationsverstärkers 13 verbunden. Der Emitter des Transistors T4 und der Kollektor des Transistors T5 liegen an Masse. Die Widerstände Rio und Rn sowie der Transistor T4 bilden einen Eingangsschalter Rio; T4; Tu. Der Transistor T5 und der Widerstand Ri6 stellen einen Ausgangsschalter Ts;Ri6 dar. Der Operationsverstärker 13 ist über die Dioden-Widerstands-Rei-henschaltung Dj; RJ5 rückgekoppelt. The monostable multivibrator shown in FIG. 4 consists of an operational amplifier 13, which is fed by the DC voltage Vcc, an NPN transistor T4, a PNP transistor T5, a diode D5, a capacitor C4 and seven resistors R10 to R16. The input of the monostable multivibrator is connected via resistor Rio to the base of transistor T4 and its output is connected via resistor Ri6 to the emitter of transistor T5. The resistor R12 and the capacitor G »form a first voltage divider, which is an RC element, with one pole of the capacitor C4 being connected to ground. The resistors R13 and R14 form a second voltage divider, one pole of the resistor R14 being connected to ground. Both voltage dividers R12; C4 and R13; R14 are fed by the DC voltage VCc. The common pole of the resistor R12 and the capacitor C4 is on the one hand via the resistor Rh to the collector of the transistor T4 and on the other hand directly to the inverting input of the operational amplifier 13 and via a diode-resistor series circuit Ds; R15 connected to the output of operational amplifier 13. The diode resistor series circuit D5; R15 consists of the resistor R15 and the diode D5, the cathode of the diode D5 being on the side of the output of the operational amplifier 13. This output is also routed to the base of transistor T5. The common pole of the resistors Ri3 and R14 is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 13. The emitter of transistor T4 and the collector of transistor T5 are grounded. The resistors Rio and Rn and the transistor T4 form an input switch Rio; T4; The transistor T5 and the resistor Ri6 represent an output switch Ts; Ri6. The operational amplifier 13 is connected via the diode-resistor series circuit Dj; RJ5 fed back.

Die in der Fig. 1 dargestellte Schaltung enthält einen einzigen, sich selbstüberwachenden Regler, der die beiden Relais 8 und 9 ansteuert und dessen Sollwert das Ausgangssignal des Oszillators 1 ist. Das Arbeitsrelais 8 wird von diesem Regler über die Kondensator-Umladeschaltung 6 und das bistabile Verriegelungsrelais 9 von diesem gleichen Regler über die Triggerschaltung 7 angesteuert. The circuit shown in FIG. 1 contains a single, self-monitoring controller which controls the two relays 8 and 9 and whose setpoint is the output signal of the oscillator 1. The working relay 8 is controlled by this controller via the capacitor recharging circuit 6 and the bistable locking relay 9 by this same controller via the trigger circuit 7.

Selbstüberwachend heisst, dass Bauteilfehler, die sich auf die unsichere Seite hin auswirken , selbsttätig erkannt werden. Um dies zu realisieren, wird ein dynamisches Signal, d.h. ein variables Dauersignal am Ausgang des Oszillators 1, als Sollwert für den Regler verwendet. Damit wird erreicht, dass die Pegel innerhalb des Regelkreises sich im Normalbetrieb ändern, während sie im Fehlerfall konstant bleiben. Dadurch kann der Fehler erkannt werden. Self-monitoring means that component faults that affect the unsafe side are automatically recognized. To achieve this, a dynamic signal, i.e. a variable continuous signal at the output of oscillator 1, used as a setpoint for the controller. This ensures that the levels within the control loop change during normal operation, while they remain constant in the event of an error. This enables the error to be recognized.

Mit Hilfe des Temperaturfühlers 11 , der z.B. ein Ni-1000 Ohm-Fühler ist, wird die Temperatur der Flüssigkeit, z.B. die Kesseltemperatur einer Heizungsanlage, gemessen. Der Fühlerwiderstand ist Bestandteil des Spannungsteilers Di; R3; 11, der den Istwertgeber 4 des Reglers bildet (siehe Fig. 1) und der einen der Flüssigkeitstemperatur entsprechenden Spannungswert Uf am Ausgang des Istwertgebers 4 erzeugt, wobei Uf ein Gleichspannungssignal ist. Ist die zulässige Grenztemperatur der Flüssigkeit z.B. 110°C, dann wird z.B., unter Berücksichtigung der Toleranzwerte des Temperaturfühlers 11 und der Elektronik, der Wert von Uf maximal gleich 5,5 V bei 108°C und minimal gleich einem Kurzschlusswert 4,24 V bei -10°C gewählt. Die Diode Di im Istwertgeber 4 dient der Temperaturkompensation sowie der Reduktion des Einflusses von Spannungsschwankungen, so dass der Sollwert und Istwert des Reglers diesbezüglich parallel verlaufen und gleichgrossen Änderungen unterworfen sind. Der Oszillator 1 erzeugt das dynami-che Signal, das im Sollwertgeber 3 spannungsmässig heruntergeteilt wird durch den Spannungsteiler Ri; R2. Ist das dynamische Signal rechteckförmig, dann ist, wie bereits erwähnt, der Oszillator 1 ein astabiler Multivibrator und seine rechteckförmi-ge Ausgangsspannung Us besitzt während seiner Impulsdauer einen Maximalwert von z.B. 10,5 V, der ein der Grenztempera- With the help of the temperature sensor 11, which e.g. is a Ni-1000 ohm sensor, the temperature of the liquid, e.g. the boiler temperature of a heating system, measured. The sensor resistance is part of the voltage divider Di; R3; 11, which forms the actual value transmitter 4 of the controller (see FIG. 1) and which generates a voltage value Uf corresponding to the liquid temperature at the output of the actual value transmitter 4, Uf being a DC voltage signal. Is the permissible limit temperature of the liquid e.g. 110 ° C, then, taking into account the tolerance values of the temperature sensor 11 and the electronics, the value of Uf is selected to be a maximum of 5.5 V at 108 ° C and a minimum of a short circuit value of 4.24 V at -10 ° C. The diode Di in the actual value transmitter 4 is used for temperature compensation and for reducing the influence of voltage fluctuations, so that the setpoint and actual value of the controller run in parallel in this regard and are subjected to changes of the same size. The oscillator 1 generates the dynamic signal, which is divided in terms of voltage in the setpoint generator 3 by the voltage divider Ri; R2. If the dynamic signal is rectangular, then, as already mentioned, the oscillator 1 is an astable multivibrator and its rectangular output voltage Us has a maximum value of e.g. 10.5 V, which is one of the limit temperatures

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

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tur der Flüssigkeit entsprechender Grenzsollwert ist, und während seiner Impulslücke einen Minimalwert von z.B. 8,1 V, der einem Kurzschluss-Testsollwert entspricht. Die diesen beiden Werten 10,5 V bzw. 8,1 V zugehörigen Extremwerte der recht-eckförmigen Spannung Ur am Ausgang des Sollwertgebers 3 sind dann z.B. 5,5 V bzw. 4,24 V und damit gleich dem vorgegebenen Maximal- bzw. Minimalwert der Spannung Uf am Ausgang des Istwertgebers 4. Aus Gründen der Selbstüberwachung, d.h. der Fehlererkennung, werden die Werte von Uf und Ur so gewählt, dass sie beide immer kleiner Vcc/2 sind, wenn Vcc die Speisespannung des Oszillators 1, des Impedanzwandlers 2 und des Istwertgebers 4 ist. VCc ist z.B. gleich 12 V. is the corresponding limit setpoint for the liquid, and a minimum value of e.g. 8.1 V, which corresponds to a short circuit test setpoint. The extreme values of the rectangular-shaped voltage Ur at the output of the setpoint generator 3 associated with these two values 10.5 V and 8.1 V are then e.g. 5.5 V or 4.24 V and thus equal to the specified maximum or minimum value of the voltage Uf at the output of the actual value transmitter 4. For reasons of self-monitoring, i.e. error detection, the values of Uf and Ur are selected so that they are both always smaller than Vcc / 2 when Vcc is the supply voltage for oscillator 1, impedance converter 2 and actual value transmitter 4. VCc is e.g. equal to 12 V.

Im normalen Betriebszustand liegt der Wert des Istwertes des Reglers d.h. der Wert der Spannung Uf, zwischen dem Maximalwert 5,5 V und dem Minimalwert 4,24 V des rechteckför-migen Sollwertes, d.h. der rechteckförmigen Spannung Ur. Die Ausgangsspannung Uv des Schwellenwertschalters 5 ist dann auch rechteckförmig und besitzt einen Maximalwert, der in der Grössenordnung des Speisespannungswertes Vcc des Schwellwertschalters 5 liegt und z.B. gleich 10,5 V ist, und einen Minimalwert von 0 V. Die rechteckförmige Ausgangsspannung Uv des Schwellwertschalters 5 lädt die in der Kondensator-Umladeschaltung 6 enthaltenen Kondensatoren C2 und C3 dauernd um (siehe Fig. 3). Während der Impulslücken der rechteckförmigen Spannung Uv wird der Kondensator C2 über den Widerstand Rç>, den Transistor T2 und die Diode D3 von der Speisespannung V' ' cc, die z.B. 20 V beträgt, aufgeladen. Die Spule 8a des Arbeitsrelais 8 bezieht dann ihre Energie aus dem Kondensator C3. Während der Impulsdauer der rechteckförmigen Spannung Uv entlädt sich der Kondensator C2 über den Transistor T3, die Diode D2 und den Kondensator C3, so dass der letztere erneut geladen wird. In diesem Fall bezieht die Spule 8a ihre Energie aus den beiden Kondensatoren C2 und C3. Das Arbeitsrelais 8 ist somit dauernd angezogen und die Speisespannung V' cc (siehe Fig. 1) speist dauernd das Steuergerät 10 über den jetzt geschlossenen Schliesskontakt 8b und den Öffnungskontakt 9b. Das Verriegelungsrelais 9 wird nie betätigt, da der Kondensator C4 in der Triggerschaltung 7 (siehe Fig. 4) während der Impulsdauer der rechteckförmigen Spannung Uv immer wieder über den Widerstand Rn und den Transistor T4 entladen wird, bevor seine Spannung einen Wert erreicht, der den nachfolgenden Operationsverstärker 13 zum Umschalten bringt. In the normal operating state, the value of the actual value of the controller is the value of the voltage Uf between the maximum value 5.5 V and the minimum value 4.24 V of the rectangular setpoint, i.e. the rectangular voltage Ur. The output voltage Uv of the threshold switch 5 is then also rectangular and has a maximum value which is in the order of magnitude of the supply voltage value Vcc of the threshold switch 5 and e.g. is equal to 10.5 V, and a minimum value of 0 V. The rectangular output voltage Uv of the threshold switch 5 continuously charges the capacitors C2 and C3 contained in the capacitor recharging circuit 6 (see FIG. 3). During the pulse gaps of the rectangular voltage Uv, the capacitor C2 is supplied by the supply voltage V '' cc via the resistor Rç>, the transistor T2 and the diode D3, e.g. Is 20 V, charged. The coil 8a of the working relay 8 then draws its energy from the capacitor C3. During the pulse duration of the rectangular voltage Uv, the capacitor C2 discharges via the transistor T3, the diode D2 and the capacitor C3, so that the latter is recharged. In this case, the coil 8a draws its energy from the two capacitors C2 and C3. The working relay 8 is thus continuously energized and the supply voltage V 'cc (see FIG. 1) continuously feeds the control device 10 via the now closed make contact 8b and the open contact 9b. The latching relay 9 is never actuated since the capacitor C4 in the trigger circuit 7 (see FIG. 4) is repeatedly discharged through the resistor Rn and the transistor T4 during the pulse duration of the rectangular voltage Uv before its voltage reaches a value which corresponds to the subsequent operational amplifier 13 brings to switch.

Überschreitet die Temperatur der Flüssigkeit deren Grenztemperatur oder hat es einen Unterbruch im Temperaturfühler 11, dann ist die Istwertspannung UF immer grösser als die rechteckförmige Sollwertspannung Ur, so dass die Ausgangsspannung Uv des Schwellwertschalters 5 dauernd gleich 0 V ist. If the temperature of the liquid exceeds its limit temperature or if there is an interruption in the temperature sensor 11, then the actual value voltage UF is always greater than the rectangular setpoint voltage Ur, so that the output voltage Uv of the threshold switch 5 is continuously equal to 0 V.

Dann wird der Kondensator C3 in der Kondensator-Umlade-schaltung 6 (siehe Fig. 3) nicht mehr durch eine Entladung des Kondensators C2 émeut geladen. Das Arbeitsrelais 8 fällt ab und schaltet mit Hilfe des jetzt geöffneten Schliesskontaktes 8b das Steuergerät 10 ab (siehe Fig. 1). Dadurch wird die Energiezufuhr zum Brenner der Heizungsanlage unterbrochen. Gleichzeitig bleibt der Transistor T4 in der Triggerschaltung 7 (siehe Fig. 4) dauernd gesperrt, so dass der Kondensator C4 sich dort nicht mehr über den Widerstand Rn und den Transistor T4 entladen kann. Der Kondensator C4 wird von der Speisespannung Vcc über den Widerstand Ri2 geladen. Erreicht die Kondensatorspannung den am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 13 anliegenden, durch den Spannungsteiler R13; R14 bestimmten Schwellwert, dann kippt die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 13 um, der Transistor Ts wird leitend und legt somit die Spannung Vcc an die Relaisspule 9a des Verriegelungsrelais 9. Dieses zieht an und bleibt angezogen, da es ein Remanenzrelais ist. Der Öffnungskontakt 9b öffnet, so dass das Steuergerät 10 jetzt durch zwei offene Relaiskontakte 8b und 9b von der Speisespannung V' cc getrennt ist. Das Verriegelungsrelais 9 kann nur mit Hilfe der Rückstelltaste 7' von Hand zurückgestellt werden, so dass das Steuergerät 10 und damit auch die Einrichtung nicht nur durch das Arbeitsrelais 8 abgeschaltet, sondern auch durch das Verriegelungsrelais 9 verriegelt ist. Wird nach dem Umschalten des Relais 9 die Rückstelltaste 7' betätigt, dann wird die Relaisspule 9a vom Strom in umgekehrter Richtung durchflössen und das Relais 9 kehrt in seine ursprüngliche Lage zurück. Dank der Dioden-Wider-stands-Reihenschaltung D5; R15 kehrt der Operationsverstärker 13 wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurück, sobald der Transistor T4 wieder leitend wird und der Kondensator C4 sich wieder genügend entladen hat, d.h. er funktioniert in diesem Fall als monostabiler Multivibrator. Then the capacitor C3 in the capacitor recharge circuit 6 (see FIG. 3) is no longer charged again by a discharge of the capacitor C2. The working relay 8 drops out and switches off the control device 10 with the aid of the now open make contact 8b (see FIG. 1). This cuts off the energy supply to the burner of the heating system. At the same time, the transistor T4 in the trigger circuit 7 (see FIG. 4) remains blocked permanently, so that the capacitor C4 can no longer discharge there via the resistor Rn and the transistor T4. The capacitor C4 is charged by the supply voltage Vcc via the resistor Ri2. If the capacitor voltage reaches that at the non-inverting input of the operational amplifier 13, through the voltage divider R13; R14 determined threshold value, then the output voltage of the operational amplifier 13 tilts, the transistor Ts becomes conductive and thus applies the voltage Vcc to the relay coil 9a of the locking relay 9. This picks up and remains energized since it is a remanence relay. The opening contact 9b opens, so that the control device 10 is now separated from the supply voltage V 'cc by two open relay contacts 8b and 9b. The locking relay 9 can only be reset manually with the help of the reset button 7 ', so that the control device 10 and thus also the device is not only switched off by the working relay 8, but is also locked by the locking relay 9. If the reset button 7 'is actuated after the relay 9 has been switched over, then the relay coil 9a is flowed through by the current in the opposite direction and the relay 9 returns to its original position. Thanks to the diode-resistor series connection D5; R15, the operational amplifier 13 returns to its original state as soon as the transistor T4 becomes conductive again and the capacitor C4 has discharged sufficiently again, i.e. in this case it functions as a monostable multivibrator.

Bei einem Kurzschluss im Temperaturfühler 11 sinkt die Istwertspannung Uf auf einen Wert, der dauernd niedriger ist als die rechteckförmige Sollwertspannung Ur, so dass die Aus-gangsspännung Uv des Schwellwertschalters 5 dauernd gleich der Spannung 10,5 V ist. Der Kondensator C2 in der Kondensa-tor-Umladeschaltung 6 (siehe Fig. 3) lädt sich nicht mehr auf, da der Transistor T2 dauernd gesperrt ist, und kann demnach auch nicht mehr den Kondensator C3 durch seine Entladung laden. Das Arbeitsrelais 8 fällt somit ab und schaltet mit seinem jetzt offenen Schliesskontakt 8b das Steuergerät 10 ab (siehe Fig. 1). Es findet jedoch diesmal keine Verriegelung statt, da dank Uv = 10,5 V, der Transistor T4 in der Triggerschaltung 7 (siehe Fig. 4) dauernd leitend ist und deren Kondensator C4 sich somit ganz entlädt. In the event of a short circuit in the temperature sensor 11, the actual value voltage Uf drops to a value which is permanently lower than the rectangular setpoint voltage Ur, so that the output voltage Uv of the threshold switch 5 is continuously equal to the voltage 10.5 V. The capacitor C2 in the capacitor recharging circuit 6 (see FIG. 3) no longer charges because the transistor T2 is permanently blocked and therefore can no longer charge the capacitor C3 due to its discharge. The working relay 8 thus drops out and, with its now open closing contact 8b, switches off the control unit 10 (see FIG. 1). However, there is no locking this time, since, thanks to Uv = 10.5 V, the transistor T4 in the trigger circuit 7 (see FIG. 4) is continuously conductive and its capacitor C4 is therefore completely discharged.

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

v v

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

666 564

1.Electronic safety temperature limiter with a self-monitoring controller and two relays, the contacts of which are connected in series, the controller containing an actual value transmitter containing a temperature sensor, a setpoint transmitter and a threshold switch with a downstream trigger circuit, characterized in that both relays (8, 9) are connected by one only controllers are controlled and that the output signal of an oscillator (1) is the setpoint of the single control loop.

2. Electronic safety temperature limiter according to claim 1, characterized in that one of the two relays (8, 9) is controlled by the controller via a capacitor recharging circuit (6) contained in the controller.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Electronic safety temperature limiter according to claim 2, characterized in that the capacitor recharging circuit (6) contains two transistors (T2, T3) which are connected in push-pull and are controlled by a preamplifier (Ti; R7), the output of the push-pull circuit ( T2; T3) is connected via a capacitor (C2) to a pole of a first diode (D2) which is grounded via a second diode (D3) and the other pole of which is connected to a further capacitor (C3; D4) in parallel (C3; D4) C3) and another diode (D4) is grounded.

4. Electronic safety temperature limiter according to claim 2 or 3, characterized in that the inputs of the trigger circuit (7) and the capacitor recharge circuit (6) are connected in parallel and that the output of the trigger circuit (7) the other of the two relays (8, 9 ) controls.

5. Electronic safety temperature limiter according to claim 4, characterized in that the other relay (9) is a bistable relay.

6. Electronic safety temperature limiter according to claim 5, characterized in that the bistable relay is a remanence relay.

7. Electronic safety temperature limiter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the trigger circuit (7) is a monostable multivibrator.

8. Electronic safety temperature limiter according to claim 7, characterized in that the monostable multivibrator consists of an input switch (Rio; T4; Rh), two voltage dividers (Ri2; C4; and R13; R14), one of which is an RC element, one via one Diode resistor series circuit (D5; Ris) feedback operational amplifier (13) and an output switch (T5; Ri6).

9. Electronic safety temperature limiter according to one of claims 1 to 8, characterized in that the threshold switch (5) contains a comparator (12).

10. Electronic safety temperature limiter according to one of claims 1 to 9, characterized in that the oscillator (1) is an astable multivibrator.

11. Electronic safety temperature limiter according to one of claims 1 to 10, characterized in that the oscillator (1) and / or the threshold switch (5) are each followed by an impedance converter (2).

12. Electronic safety temperature limiter according to claim 11, characterized in that each impedance converter (2) is an amplifier which has a gain factor of one.