CN100437400C - 装置和控制该装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明包括用于锅炉的控制器和检测锅炉的短循环状态的方法。所述控制器包括用户接口模块、短循环检测模块和调整模块。所述方法包括检测锅炉何时处于短循环状态并在整个加热过程的各个操作点处引入延迟的行为。

Description

装置和控制该装置的方法
相关申请
本申请要求2004年1月23日提交、申请号为60/538,808的美国专利申请的优先权。申请号为60/538,808的美国专利申请的内容结合在此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种例如锅炉的装置和控制该装置的方法。
背景技术
在许多场合使用锅炉以提供热量和/或动力。一种示例锅炉是用于给一幢或多幢建筑供热的燃气锅炉。
发明内容
本发明的一个实施例包括用锅炉加热封闭物的方法。该方法包括：产生用于所述锅炉的运行状态的阈值；产生用于所述锅炉的停止状态的阈值；根据在所述停止状态和运行状态之间的转变的数量，确定所述锅炉是否处于短循环情况；以及如果所述锅炉处于短循环情况，自动将下一次运行状态延迟预定的时期。
在另一个实施例中，本发明包括用锅炉加热封闭物的方法。该方法包括：产生用于所述锅炉的运行状态的阈值；产生用于所述锅炉的停止状态的阈值；根据在所述停止状态和运行状态之间的转变的数量，检测所述锅炉处于短循环情况；确定其中检测到短循环情况的级；以及自动将下一加热级延迟预定的时期。
在又一个实施例中，本发明包括一种用于锅炉的控制器。该控制器包括：用户接口模块，可操作的接收输入；短循环检测模块，可操作的检测所述锅炉何时处于短循环状态；调整模块，可操作的调整所述锅炉的至少一个操作参数，以校正短循环情况。
在另一个实施例中，本发明包括一种锅炉，其包括：具有多个级的燃烧器和可操作的向所述燃烧器发送命令的控制器，所述命令可操作的指示所述燃烧器以所述级中的至少一级来运行。所述控制器包括：检测模块，可操作的检测所述锅炉何时处于短循环状态以及其中出现短循环状态的级；调整模块，可操作的延迟其中出现短循环状态的级的下一级的开始。
尽管结合锅炉说明了上述方面，但这些方面中的一个或多个可以应用到其他装置，例如其他的燃气装置(如燃气热水器)。
附图说明
图1是锅炉的示意图示。
图2是能够和图1的锅炉一起实施的控制系统的一种结构的示意图示。
图3是能够和图2的控制系统一起实施的控制器的一种结构的示意图示。
图4是能够控制图1中所示气阀的气阀控制电路的局部电子示意图/框图。
图5是能够检测图1中所示点火器的点火器检测电路的局部电子示意图/框图。
具体实施方式
在详细阐述本发明的任何实施例之前，应该理解，本发明在其应用中不限于在下面的说明书中提出的或在下面的附图中示出的构造和组件配置的细节。本发明能够具有其他实施例，并能以各种方式来应用和实施。另外，应该理解，这里所用的措词和术语是为了说明目的，不应该认为是限制。在这里使用“包括”、“包含”或“具有”及其变体意味着涵盖后面所列出的项目及其等效物，还涵盖另外的项目。除非明确指出或有其他限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变体被广泛使用并涵盖直接和间接安装、连接、支撑和耦合。而且，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。
图1示意显示了独立式燃气锅炉100。锅炉100包括入口管和出口管105和110，它们分别接收和排出流体。尽管只示出了一个入口管和一个出口管，管105和110的数量可以改变。流体流经热交换器115时能够被加热。泵120被用于促进流体经过热交换器115的移动。尽管只示出了一个泵120，泵的数量可以改变。热交换器115被布置在燃烧室125中的一个或多个燃烧器130直接或间接加热。除非另外指明，锅炉100将在下面被描述为仅具有一个燃烧器130或燃烧器的一级(stage)。燃烧室125从进风口135接收空气(或类似流体)，并通过烟道140或排气管排出加热的空气。鼓风机145和/或动力排风装置(powered vent)150可以被用于促进和/或限制气流通过燃烧室125。鼓风机和排风装置的数量可以根据应用而变化。
对于图1所示的锅炉，一个或多个点火器155对一个或多个燃烧器130点火。然而，在其他结构中，可以使用火源(pilot light)来对一个或多个燃烧器130点火。锅炉100还包括一个或多个气阀160，气阀160可控制地从进气管165向燃烧器130提供可燃气体。
如图2所示，控制系统200提供对锅炉100的控制。控制系统200包括控制器205、一个或多个用户/工厂输入装置210、一个或多个传感器、鼓风机145(或控制该鼓风机的电路或控制器)、动力排风装置150(或控制该动力排风装置的电路或控制器)、泵120(或控制该泵的电路或控制器)、点火器155(或控制该点火器的电路或控制器)、气阀160(或控制该气阀的电路或控制器)、一个或多个用户/工厂输出装置215。当然，控制系统200可以包括其他的控制元件，而且并非所有这些控制元件都是需要的。另外，控制系统200的这些元件中的一些可以在耦合至锅炉的其他系统中实现。
一个或多个用户/工厂输入装置210提供要(例如从用户)传递给控制器205的数据或信息的接口。示例的输入装置210包括一个或多个开关(例如双列直插式开关、按钮等)、一个或多个拨号盘或旋钮、键盘或键区、触摸屏、指示设备(例如鼠标、轨迹球)、存储装置(例如磁盘驱动器、读/写CD-ROM等)、服务器或与控制器205通信的其他处理单元等。特定实例的用户输入装置是用户接口模块220，具有键区(例如触摸开关)，用于输入信息或数据(例如设定点温度、窗口等)。一个或多个用户/工厂输出装置提供从控制器205传递(例如给用户)的数据或信息的接口。示例的输出装置215包括显示器、存储装置(例如磁盘驱动器、读/写CD-ROM等)、服务器或与控制器205通信的其他处理单元、扬声器、打印机等。具体示例的用户输出装置220是用户接口模块220，具有LCD显示器、多个LED、扬声器。当然，其他的输入和输出装置210和215可以添加或附加，并且/或者输入和输出装置210和215中的一个或多个可以被合并为一个装置。还应该理解，输入和/或输出装置210和/或215可以与其他外部电路结合，该外部电路可以是或不是控制系统100的一部分。例如，如下面进一步讨论的，用户接口模块(UIM)220能够接收来自用户的输入、传递输出给用户，并包括其他电路，例如用于感测周围温度(例如一个或多个恒温器温度)的温度传感器。
传感器耦合至锅炉100并响应信号或激励(stimuli)向控制器205提供信息。传感器包括一个或多个温度传感器或探测器225(例如进气温度、出气温度、内缸温度、恒温器输入等)、应急断路器(ECO)温度探测器230、一个或多个压力传感器235(例如闭塞烟道传感器、动力排风装置传感器、鼓风机校准装置(blower-prover)传感器、低气压传感器、高气压传感器)、一个或多个水位传感器240、一个或多个水流传感器245、一个或多个气阀传感器250、一个或多个点火器电流传感器255、一个或多个火焰传感器260、交流极性传感器270等。可以添加附加的传感器，而且并非在所有结构中都需要所有上述传感器。而且，传感器可以与控制系统200的其他元件直接耦合，以便提供单个通信路径，用于控制该元件和从耦合的传感器获得信息。还应该理解，通信可以是有线通信和/或无线通信。
ECO 230是恒温器开关，并且位于布置在出口管110内或附近的探测器内部。ECO 230是通常闭合的开关，如果探测器暴露于高于该探测器的断路点的温度则断开。如下面将论述的，用于气阀继电器160的电能通过ECO 230。当ECO 230断开时，继电器将断开，并接下来切断气体供应。
通常，控制器接收来自一个或多个传感器225-265和一个或多个输入装置(例如用户/工厂输入装置210、UIM 220等)的输入(数据、信号、信息等)；处理和/或分析信号；响应处理或分析的信号，传递处理的信号和/或输出控制信号给一个或多个输出装置(例如用户/工厂输出装置215、泵120、鼓风机145、气阀160、点火器155、动力排风装置150和/或UIM220)。图3示出了控制器的一种结构的更详细的示意图。
控制器205包括中央控制板(CCB)300，其与多个二级板通信，这些二级板可以是或不是控制器205的一部分。示例的二级板包括用户接口板(UIB)305、配电板(PDB)310、触摸传感器板(TSB)315，以及一个或多个火焰控制板(ECB2-FCB4)320、325、330。
CCB300是控制系统200的中央控制器，并且包含调节电路、驱动器或控制电路、用于存储数据的长期存储电路、直流电源、内部通信电路和两个通信端口。CCB300包括主控制段(MCS)335和火焰控制段(FCB1)340。MCS335包括MCS微控制器，FCB1段包括FCB1微控制器和氮化硅(Si3N4)微控制器。在一种结构中，MCS微控制器是Microchip品牌的PIC18F6620-I/PT微控制器，FCB1微控制器是Atmel品牌的AT89C55WD-24JI微控制器，Si3N4微控制器是Microchip品牌的PIC16F876-20I/SO微控制器。Si3N4微控制器连接至Si3N4点火器(下面进一步论述)以便操作该Si3N4点火器。每一个微控制器包括模拟至数字转换器、处理单元(例如微处理器)和存储器。存储器包括一个或多个具有指令的软件模块(其在这里还可以称为软件块)。处理单元获取、解释并执行指令以执行处理。
每一个调节电路接收来自一个或多个输入装置(例如传感器)的输入信号，并为了另外的微控制器(例如MCS微控制器、FCB1微控制器等)而将该输入信号调节至适当的电压和/或电流范围。每一个驱动器或控制电路接收来自一个或多个微控制器的输出，并使用接收到的输出信号控制连接的输出装置(例如泵、鼓风机等)。板通信电路和内部与外部端口分别支持内部和外部的通信。内部通信端口使用RS-485连接总线连接至其他控制模块(例如，UIM 220，FCB 320，325和330)的内部通信端口，从而提供内部通信网络。外部通信端口(也称为网络端口)可以被用于将控制系统200连接至个人计算机、楼宇自动化系统、局域网、互联网、调制解调器等等。
MCS微控制器控制锅炉的全部操作。这包括控制加热处理，包括步骤：接收来自一个和多个传感器的输入、向FCB微控制器发送加热呼叫、一旦热量已经满足则向FCB微控制器发送空闲(idle)呼叫。MCS微控制器还控制动力排风装置和泵，并提供对于气阀的安全控制。
响应来自MCS微控制器的控制信号，FCB微控制器执行产生火焰控制的软件程序。FCB控制鼓风机、气阀和点火器。对于Si3N4点火器，当启动该点火器时FCB提供输出给Si3N4微控制器。一旦该点火器点着，则Si3N4微控制器向FCB微控制器返回信号，将该操作通知该FCB。从Si3N4微控制器到FCB微控制器的其他通信包括错误代码。
FCB 1340具有燃烧和火焰安全控制的一级，并包括鼓风机控制、点火器控制和火焰检测电路。作为附加的安全检查，气体继电器输出、点火器电流和鼓风机输出受到监测。对于多级锅炉，为每一级使用单独的火焰控制板(例如FCB2、FCB3或FCB4)。每一个火焰控制板包括FCB微控制器、调节电路、控制或驱动器电路、内部通信电路和Si3N4微控制器。每一个FCB控制相应的鼓风机、气阀和点火器，并包括用于与MCS 335通信的内部通信端口。
多个板和微控制器的使用使得能够实现如图3中所示的结构的模块化。然而，其他的结构是可能的。例如，单独的火焰控制板320、325和330的功能可以与FCB1 340结合，产生控制燃烧的所有级的单个FCB微控制器。作为另一个实例，单个处理单元可用于控制器205。
UIM 220允许锅炉的全部设置和操作。UIM220包括外壳，其支撑UIB 305、TSB 315、LCD显示器、LED指示器和触摸开关。UIB 305提供用于向用户发送信息和从用户接收信息的装置。UIB 305与CCB300通信并控制LCD的操作。UIB 305还接收来自触摸开关的输入，并根据由CCB 300提供的信号启动LED。TSB 315包括用于UIM 220的开关按键(switch pads)，并向UIB 305提供输入。LED指示锅炉的状态(例如运行(绿)、待机(黄)、检修(红)等)。
PDB 310将120VAC和24VAC电力配给CCB 300和FCB 320、325、330。PDB 310还为控制系统200提供熔断(fusing)，并提供测试电路用于确定线路电力是否被正确地应用给系统。
硬件由嵌入微控制器的软件控制。对于图3所示的结构，四个不同的软件程序提供系统控制：用于CCB微控制器的主控制软件程序、用于FCB微控制器的火焰控制软件程序、用于UIB微控制器的用户接口软件程序、用于Si3N4微控制器的Si3N4软件程序。这些微控制器经内部网络彼此相互通信。
如前所述，ECO 230是恒温器开关，其位于布置在出口管110内或附近的探测器内部。ECO 230是通常闭合的开关，如果探测器暴露于高于该探测器的断路点的温度则断开。用于气阀继电器160的电能通过由流经ECO 230的电流控制的继电器。当ECO 230断开时，ECO控制的继电器将随后断开，从而使气阀160断电。ECO 230和ECO控制的继电器执行安全功能。如果水温太热，ECO 230的断开将自动忽略所有其他电路而使气阀160断电。软件无法对这一物理动作进行防回跳(de-bounce)，并且ECO 230的状态也被传送给MCS微控制器。
在控制系统200的一些结构中，可以添加附加的继电器以控制气阀160的操作。继电器的冗余降低了组件故障在不适当的时间打开气阀160的可能性。图4示出了用于控制气阀160的操作的电路400的一个示例结构。
参考图4示出的气阀控制电路400的结构，气阀动力通过三个单独的继电器触点来传递(route)。三个继电器K1、K2、K3通常都是断开的，并且为了向阀160传递动力必须同时闭合。继电器K1是ECO控制的继电器，它是继电器串中的第一继电器。与前面所论述的类似，当ECO(应急断路器开关)闭合时继电器K1的触点闭合。如果当微控制器405试图打开气阀160时ECO 230仍然是断开的，那么由于缺乏来自信号调节器410的反馈，微控制器405识别出有问题。然后控制器205能够宣告故障，并将该问题经UIM 230通知给用户。如果当微控制器405试图打开气阀160时ECO触点闭合，那么继电器控制电路415和420控制阀160是否打开。
继电器控制电路415和420连接至微控制器405，并分别用于启动继电器K2和K3，微控制器405对于图3所示的控制器是FCB微控制器中的一个。微控制器405包括多个输出GAS1和GAS2，以防止一个输出或端口的问题影响到继电器K2和K3两者。由于图4中所示继电器控制电路415和420是相同的，将只详细论述继电器控制电路415。
参考图4，继电器控制电路415包括单冲多谐振荡器U1A、晶体管Q1、电阻器R1和R3、电容器C1。输出信号GAS1在激活时是脉冲信号。脉冲信号是以设定频率脉冲振动的，以控制单冲多谐振荡器U1A。为了激活单冲多谐振荡器U1A，脉冲信号应该具有在比电路R1、C1的有效脉冲宽度大致更短的时间内的从高到低的重复跳变，其被施加给单冲多谐振荡器U1A。如果该跳变快于电路R1、C1的有效脉冲宽度，那么多谐振荡器U1A的Q输出升高并接通晶体管Q1。晶体管Q1的激活会激活继电器K2。如果跳变慢于电路R1、C1的脉冲宽度或者一些脉冲丢失，多谐振荡器U1A的Q输出降低并断开开关Q1。晶体管Q1的去激活会关闭继电器K2。电阻器R3限制通过开关Q1的电流，并且二极管D1降低了当继电器K2去激活时在该继电器的线圈上的“反冲(kick-back)”电压。除了提供适当的脉冲信号GAS1和GAS2，微控制器405还将ENABLE(使能)信号驱动为低，以接通继电器K2和K3。
为了使气阀160打开，全部三个继电器K1、K2和K3需要同时闭合。电就是说，流出水温必须低于ECO 230的设定点，微控制器405必须以近似适当的速率使信号GAS1和GAS2脉动，并且ENABLE(使能)线被拉低以闭合继电器K2和K3。如果这些条件中有任何条件没有满足，则气阀160将不工作。
而且，即使继电器K2或K3之一短路，也可以存在对气阀160的控制。例如，如果继电器K3短路，继电器K2仍将提供对气阀160的控制，包括关闭气阀160。
再参考图4，微控制器405还监控FEEDBACK(反馈)信号，以便知道动力在何时被施加给气阀160。通过将FEEDBACK(反馈)信号与所需的输出对比，如果微控制器405检测到问题，微控制器405可以宣告故障。例如，如果当命令时动力没有正确地施加给气阀160，或者当没有命令时动力被施加给气阀160，可以宣告故障。对于具体示例，如果继电器K2和K3的触点都短路，则不管阀160是要打开还是关闭，动力都能施加给气阀160。微控制器405通过FEEDBACK(反馈)信号检测是否动力被错误地提供给气阀160，并向用户宣告故障。如果用户不响应该故障，则气阀160保持打开直到流出水达到ECO恒温器温度。这会将继电器K1去激活，从而关闭气阀160。
在继续论述之前，应该注意，尽管控制电路400被描述为控制气阀160，电路400还可以控制其他阀或装置。另外，尽管该电路是用继电器控制电路415和420来描述的，但其他的电路也可用于控制继电器K2和K3。
如前面参考图1所述，锅炉100包括点火器155，用于对燃烧器130点火。在一种结构中，点火器155包括碳化硅(SiC)材料，而在另一种结构中，点火器155包括氮化硅(Si3N4)材料。在控制系统200的一些结构中，系统200允许这两种材料中的任何一种用于点火器155。而且，对于这些结构，控制器205能够自动地确定连接至控制器205的点火器155的类型。图5示出了用于检测连接至控制器205的点火器的类型的电路500的一种示例结构。
参考图5，SiC点火器505或Si3N4点火器510连接至控制器515并用于对燃烧器130点火。点火器505或510可以在工厂安装或由技术服务人员“现场”安装。微控制器515可以是结合图3所述的FCB微控制器之一。
如图5所示，当IGNITER(点火器)信号使继电器K1闭合时，SiC点火器505点燃燃烧器130。传统的电流校验电路520监控通过点火器505的电流，以保证点火器505具有充足的电流来产生点火温度。当电流超过设定值时，电路520向微控制器515提供信号指示点火器打开。设定点可以使用跳线来设置并可取决于SiC点火器505的制造商。
再参考图5，Si3N4微控制器和控制电路525控制Si3N4点火器510。一种示例的Si3N4微控制器525由怀特一罗杰斯(White-Rodgers)在http://www.white-rodgers.com配销的，零件编号为21D64-100E1。专利号为6,521,869的美国专利中公开了用于控制Si3N4点火器的一种示例控制电路，该专利在这里结合作为参考。当启动Si3N4点火器时，IGNITER(点火器)信号被驱动为低，以接通K1并施加动力给三端双向可控硅开关元件(triac)Q1。短时间之后，“GO(进行)”信号传递给Si3N4微控制器525。Si3N4微控制器和控制电路525响应该“GO(进行)”信号，通过启动三端双向可控硅开关元件Q1，点燃Si3N4点火器510。如果点火成功，则成功结果从Si3N4微控制器525传递给(在“PROVEN(证实)”线上)微控制器515。如果出现故障，则该故障从Si3N4微控制器525传递给微控制器515。FAULT(故障)信号向微控制器515提供故障信息，并允许微控制器515清除该故障情况。在一种不同的结构中，三端双向可控硅开关元件Q1直接连接至线路电力，从而不需要继电器K1。
当通电后第一次试图启动点火器时，控制器515自动确定安装在锅炉100的每一级(如果多于一级)上的点火器的类型。当然，可以在不同的时间进行该确定。可以为每一级类似地进行该确定，所以这里将只明确地论述一级。
在一种方法中，微控制器515首先尝试如上所述启动SiC点火器。然后微控制器515监控来自电流感测电路520的FEEDBACK(反馈)信号，以确定是否在任何时间出现肯定结果，直到Si3N4返回肯定的“PROVEN(证实)”反馈。如果结果是肯定的，则微控制器515将该结果存储在存储器中。短时期之后，微控制器515向Si3N4微控制器和控制电路525提供“GO(进行)”信号。微控制器515然后监控在一个时期之内是否从Si3N4微控制器525提供回肯定应答。如果在接收到肯定的“PROVEN(证实)”反馈之前的任何时刻接收到来自电流感测电路520的肯定反馈，则取消“GO(进行)”信号以停止Si3N4处理。如果结果是肯定的，则微控制器515将该结果存储在存储器中。如果没有接收到肯定反馈，则控制器205停止点火器处理并宣告出错。检测的点火器类型存储在存储器中，并且所有的后续操作将只启动所检测的类型，直到周期性电力清除该存储器。当然，刚刚论述的方法的步骤的顺序可以改变，并且其他的方法也是可能的。
作为替代方法，微控制器515基本上同时向SiC点火器控制电路和Si3N4点火器控制电路提供启动信号。微控制器515通过使能输出线IGNITER(点火器)来启动SiC电路，并通过允许输出线GO(进行)来启动Si3N4电路。然后监控来自电流感测电路510和Si3N4微控制器的反馈信号，以确定安装了哪种点火器。如果从电流感测电路接收到肯定结果，则微控制器515知道该级具有SiC点火器505，并且不再需要启动Si3N4点火器510。然后系统将取消到Si3N4控制电路的“GO(进行)”命令。如果在一时期之内没有发现电流反馈，则微控制器515等待来自Si3N4微控制器的反馈。如果Si3N4微控制器515完成了其点火序列(sequence)并返回肯定结果，则Si3N4点火器510耦合至控制器205。检测的点火器类型存储在存储器中，并且所有的后续操作将只启动所检测的类型，直到周期性电力清除该存储器。如果反馈指示这两种点火器都没有连接，则宣告故障。如果两种类型的点火器都安装了，则微控制器可以使用一种类型的点火器用于所有后续操作而忽略另一种。
在另一种方法中，微控制器515首先尝试如上所述启动Si3N4点火器。然后微控制器515监控来自电流感测电路520的FEEDBACK(反馈)信号，以确定是否在一个时期之内出现肯定结果。如果结果是肯定的，则微控制器515将该结果存储在存储器中。否则，微控制器515向Si3N4微控制器和控制电路525提供“GO(进行)”信号。微控制器525然后监控在一个时期之内是否从Si3N4微控制器525提供回肯定应答。如果结果是肯定的，则微控制器515将该结果存储在存储器中。否则，控制器205指示发生错误。检测的点火器类型存储在存储器中，并且所有的后续操作将只启动所检测的类型，直到周期性电力清除该存储器。当然，刚刚论述的方法的步骤的顺序可以改变(例如，微控制器首先测试Si3N4点火器)，并且其他的方法也是可能的。
如前面参考图2所论述的，控制系统200可以包括从用户接收输入的用户接口模块(UIM)220。尤其是，UIM 220允许对锅炉100进行完全的设置和操作。所述设置可以包括一个或多个温度设定点(如操作设定点、高限设定点等)以及一个或多个温度偏差(如对设定点的一摄氏度的温度偏差)。控制器205使用这些设定点、温度偏差和感测到的温度信息来控制锅炉100。
在一种操作方法中，控制器205以至少两种状态(常规状态和防止短循环状态)之一操作，并且每种状态具有至少两种模式(运行模式，其中加热序列是激活的，以及待机模式，其中不需要加热)。在常规状态下，锅炉100按照用户设置或编程的方式来操作。在短循环防止状态，锅炉100调整锅炉100的操作，以便控制器205不严格遵循用户建立的设置(即修改该常规状态)。当然，还可以添加其他的状态和模式(如，错误状态、闲置(vacation)或睡眠状态)，用于每个状态和模式(如“常规”状态、“运行”状态等)的描述方式意图只是作为示例性的描述方式(如，“常规”状态可以被替换地称作“标准”状态或其变形)。还应该理解，不仅是如上面讨论的常规状态，短循环防止状态还可以修改其他状态。
术语“短循环情况”在这里是指这样的情况，其中锅炉100以快速的循环速率执行，每个循环包括燃烧器130的启动和关闭。例如，在一种结构中，当锅炉100的一个或多个级在一个小时内执行三十次循环时，锅炉100处于短循环情况。例如，当温度偏差被设置得太密，则可能发生短循环情况。短循环增加了锅炉100执行的循环数，并且可能导致锅炉100的一个或多个部件的过早失效。
防止短循环状态影响待机和/或运行模式的操作。例如，防止短循环状态可以将一个或多个设置值调整为默认值(如，自动将温度偏差改变成三摄氏度，改变温度设定点等)，可以调整设置值(如，将常规状态的温度偏差增加1摄氏度/小时，直到短循环情况消失)，和/或可以强制规定在允许循环发生之前要经过的一个最小时间量(如，在上一次加热呼叫之后，将加热呼叫延迟至少180秒)。短循环防止状态的一个结果是一个或多个循环的延迟，因而降低了在一个时间周期内的循环数。
对于一种结构，当控制器205进入短循环防止状态时，控制器205发出警报，告知用户发生短循环情况息。对这种结构，在用户确认这种情况之前，控制器205保持在短循环防止状态。在另一种结构中，一旦检测到短循环情况，则控制器205在短循环防止状态下操作一段时期。经过了该时期后，控制器205返回常规状态(或其他可应用状态)，以确定引起短循环的情况是否已经自己解决。如果没有得到解决，控制器205要重新进入短循环防止状态并且将发生报警。其他的变型也是可以预见的。
应该注意，可以为每个加热级独立地确定和控制该防止短循环状态。作为替换，用于每一加热级的短循环防止状态可以是相关的。例如，在一种方法中，如果在系统空闲时进入短循环状态，则向用于级1的加热序列的下一次转变将不允许到180秒。然后，当该序列到达级1的加热序列的结尾时，控制器205将在进入级2加热序列之前等待180秒，依此类推。
尽管结合独立式燃气锅炉说明了本发明，但本发明还可用于其他类型的锅炉。另外，本发明的目标是还可以用于其他设备(如热水器的燃气设备)。
本发明的各种特征和优点在权利要求书中说明。

Claims (24)

1.一种用锅炉加热封闭物的方法，该方法包括：
产生用于所述锅炉的运行状态的阈值；
产生用于所述锅炉的停止状态的阈值；
根据在所述停止状态和运行状态之间的转变的数量，确定所述锅炉是否处于短循环情况；以及
如果所述锅炉处于短循环情况，自动将下一次运行状态延迟一个预定的时期。
2.如权利要求1所述的方法，其中，当所述锅炉在一小时内从停止状态向运行状态转变至少三十次时，所述锅炉处于短循环情况。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述锅炉的用户执行产生用于所述锅炉的运行状态和停止状态的阈值的行为。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定的时期在约100秒至约200秒的范围内。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定的时期在约165秒至约185秒的范围内。
6.一种用锅炉加热封闭物的方法，该方法包括：
产生用于所述锅炉的每一级的运行状态的阈值；
产生用于所述级的每一级的停止状态的阈值；
根据所述级中的一级在所述停止状态和运行状态之间的转变的数量，检测该级处于短循环情况；
确定哪一级处于短循环情况；以及
自动将在其中检测到短循环情况的级的下一级延迟一个预定的时期。
7.如权利要求6所述的方法，其中，当所述级中的一级在一小时内从停止状态向运行状态转变至少三十次时，所述锅炉处于短循环情况。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述锅炉的用户执行产生用于所述级的运行状态和停止状态的阈值的行为。
9.如权利要求6所述的方法，其中，所述预定的时期在约10秒至约185秒的范围内。
10.如权利要求6所述的方法，其中，所述预定的时期在约186秒至约500秒的范围内。
11.一种用于锅炉的控制器，该控制器包括：
用户接口模块，可操作的接收输入；
短循环检测模块，可操作的检测所述锅炉何时处于短循环状态，其中短循环状态基于所述锅炉的停止状态和运行状态之间的转变的数量；
调整模块，可操作的调整所述锅炉的至少一个操作参数，以纠正短循环情况。
12.如权利要求11所述的控制器，其中，所述输入包括温度值。
13.如权利要求11所述的控制器，其中，所述至少一个操作参数与时间有关。
14.如权利要求11所述的控制器，其中，所述至少一个操作参数与温度有关。
15.如权利要求11所述的控制器，其中，所述短循环检测模块可操作的确定其中出现短循环状态的锅炉的级。
16.如权利要求15所述的控制器，其中，所述调整模块可操作的延迟其中出现短循环状态的级的下一级的开始。
17.如权利要求11所述的控制器，其中，当所述锅炉在一小时内从预定的停止状态向预定的运行状态转变至少三十次时，所述锅炉处于短循环状态。
18.一种锅炉，其包括：
燃烧器，具有多个级；和
控制器，可操作的向所述燃烧器发送命令，所述命令可操作的指示所述燃烧器在所述级中的至少一级运行，所述控制器包括：
检测模块，可操作的检测所述锅炉何时处于短循环状态以及其中出现短循环状态的级，其中根据所述锅炉的停止状态和运行状态之间的转变的数量确定所述短循环状态，和
调整模块，可操作的延迟在其中出现短循环状态的任何级的下一级的开始。
19.如权利要求18所述的锅炉，其中，所述控制器进一步包括用户接口模块，所述用户接口模块可操作的接收用于所述锅炉的运行状态和停止状态的温度阈值。
20.如权利要求19所述的锅炉，其中，当所述锅炉在一小时内从停止状态向运行状态转变至少三十次时，所述锅炉处于短循环状态。
21.如权利要求18所述的锅炉，其中，每一级包括多个加热序列。
22.如权利要求21所述的锅炉，其中，所述检测模块可操作的确定其中出现短循环状态的加热序列，并且所述调整模块可操作的延迟其中出现短循环状态的加热序列的下一个加热序列的开始。
23.如权利要求18所述的锅炉，其中，所述对其中出现短循环状态的级的下一级的开始的延迟在约10秒至约185秒的范围内。
24.如权利要求18所述的锅炉，其中，所述对其中出现短循环状态的级的下一级的开始的延迟在约186秒至约500秒的范围内。
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