CS265383B1 - Zapojení cyklického ovladače hořáků s mikropočítačem pro pece vytápěné plynem - Google Patents

Abstract

je řešeno obvodové jednoduché a spolehlivé zapojení, zvyšující životnost hořáků. Je tvořeno mikropočítačem se vstupy dekrementaoe a inkrementace a výstupy signalizace chlazení a topení, střadačem napojeným na nadřazený regulátor a propojený první sběrnicí s mikropočítačem s pamětí a přes budič sběrnic s jejími adresními vstupy a s maskovacím a řídicím obvodem přerušení, který má ovládací vstupy a je s mikropočítačem propojen třetí, pátou, desátou a jedenáctou sběrnicí a druhou řídicí sběrnicí se střadačem, který je šestou sběrnicí napojen na mikropočítač. Druhá sběrnice propojuje pamět a tří expandéry po řadě napojené na hořáky, chladicí trysky a poslední na zobrazovací jednotku a přepínač. Expandéry jsou zároveň s mikropočítačem spojeny třetí řídicí sběrnicí a po řadě sedmou až devátou sběrnicí. Konečně mikropočítač spojuje pátou sběrnicí s budičem, čtvrtou sběrnicí se střadačem a první řídicí sběrnicí s pamětí.

Description

Vynález se týká zapojení cyklického ovladače hořáků s mikro počítačem pro palivové pece vytápěné plynem vysokorychlostními hořáky.

V současné době se využívá pro realizaci ovládačů hořáků obvodů malé a střední integrace. K jejich nevýhodám patří složité zapojení, velká cena, nízká spolehlivost, velké rozměry a hlavně nemožnost přizpůsobit algoritmus zapínání hořáků režimu v peci.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zapojení cyklického ovladače hořáků s mikropočítačem pro pece vytápěné plynem, podle vynálezu. Jeho podstatou je, že jednočipový mikropočítač je propojen první sběrnicí jednak se střadačem, jednak s pamětí, jednak přes budič sběrnic s adresními vstupy této paměti a jednak s maskovacím a řídícím obvodem. Dále je mikropočítač propojen druhou sběrnicí jednak s pamětí a jednak s prvním až třetím expandérem. Šestou sběrnicí je mikropočítač propojen se vstupem střadače, sedmou sběrnici s řadícím vstupem prvního expanderu, osmou sběrnicí s řídícím vstupem druhého expanderu a devátou sběrnicí s řídícím vstupem třetího expanderu. Expandery jsou zároveň propojeny s mikropočítačem třetí řídící sběrnicí. Třetí sběrnice propojuje mikropočítač s maskovacím a řídícím obvodem přerušení, který má tři ovládací vstupy a je propojen s mikropočítačem pátou, desátou a jedenáctou sběrnicí, přičemž pátá sběrnice je ještě propojena s řídícím vstupem budiče sběrnic.

Na maskovací a řídící obvod je přiveden výstup signalizace chlazení, signalizace topení, dekrementace a inkrementace. Střadač je propojen datovou a čtvrtou řídící sběrnicí s nadřazeným regulátorem, dále pak čtvrtou sběrnicí s mikropočítačem a druhou ří- 2 265 383 dici sběrnicí β maskovacím a řídícím obvodem přerušení. První řídící sběrnice mikropočítače je propojena s pamětí a pátá sběrnice s řídícím vstupem budiče sběrnic. Výstupy prvního expanderu jsou propojeny s jednotlivými hořáky, výstupy druhého expanderu β jednotlivými chladícími tryskami a na výstupy třetího expandéru je připojena zobrazovací jednotka a přepínač.

Toto řešení přináší snížení ceny zařízení, je obvodově jednoduchý a tím má vyšší spolehlivost. Déle zařízení má malé rozměry a hmotnost. Dovoluje různé režimy řízení přepínání hořáků, čímž se zvyšuje životnost hořáků, snižuje se hodinová spotřeba plynu a dochází k lepším poměrům při hoření hořáký a tím se zlepšuje životní prostředí.

příklad zapojení cyklického ovladače hořáků je blokově uveden na obr. 1. obr. 2 znázorňuje realizaci řízení hořáků.

Mikropočítač 1 má port 0, to znamená vývody DBO až DB7, propojen první sběrnicí Sl, které je osmibitová, jednak se střadačem 2, který je propojen datovou sběrnicí £ a čtvrtou řídící sběrnicí M s nadřazeným regulátorem, jednak se špičkami 0 paměti 2 a jednak přes budič 10 sběrnic s adresními vstupy téže paměti \ 2· Dále jsou čtyři bity této první sběrnice Sl propojeny s maskovacím a řídícím obvodem 2 přerušení. Čtyři bity portu 2 mikropočítače 1 jsou druhou sběrnicí S2. která je čtyřbitové, propojeny s pamětí 2 a po řadě s prvním až třetím expanderem 2» £· Zbývající čtyři bity portu 2 mikropočítače 3L, slouží jako řídící signály šesté, sedmé, osmé a deváté sběrnice S7. S9, SlO a Sil. Šestou sběrnicí S7 je propojen mikropočítač 1 se vstupem DSl střadače 2, sedmou sběrnicí S9 se špičkou CS prvního expanderu J., osmou sběrnicí SlO se špičkou CS druhého expanderu 2 ® devátou sběrnicí SU se špičkou CS třetího expanderu 2· Špička PROB” mikropočítače 1 je propojena třetí řídící sběrnicí S12 se vstupy prog,prvního až třetího expanderu 2, 6. Výstupy g prvního expanderu J. jsou propojeny s jednotlivými hořáky. Výstupy I druhého expanderu 2 jsou propojeny s jednotlivými chladicími tryskami. Výstupy J třetího expanderu 2 jsou napojeny na zobrazovací jednotku F a výstupy K na přepínač 8. Port 1 mikropočítače 1 je

- 3 265 383 propojen třetí sběrnicí S5, která je čtyřbitová, s maskovacím a řídícím obvodem 2· Zbývající čtyři bity portu 1 jsou pro vstupní a výstupní signály mikropočítače 1. první výstup A je signalizace chlazení, druhý výstup B je signalizace topení, první vstup C je dekrementace a druhý vstup D je inkrementace. Dále mé maskovací a řídicí obvod 2 přerušení vstup E přerušení od tlačítka AUT, vstup P přerušení od tlačítka •'Strobe'· a vstup S přerušení od tlačítka ^Μτψ . Maskovací a řídící obvod 2 Přerušení je propojen z mikropočítače 1 pátou sběrnicí S5 - jedná se o propojení špičky ALE·' mikropočítače 1 se špičkou CLK^M maskovacího a řídícího obvodu 2 přerušení. Jedenácté sběrnice Sl4 propojuje špičku WR mikropočítače 1 se špičkou EGS maskovacího a řídícího obvodu 2 přerušení a desáté sběrnice Sl3 špičku INT mikropočítače 1 se špičkou INT maskovacího a řídícího obvodu 2 přerušení. Svorka DS2 střadače 2 je propojena se svorkou HD mikropočítače 1 čtvrtou sběrnicí S4. Svorka INT střadače 2 j® propojena druhou řídící sběrnicí S8 s maskovacím a řídícím obvodem 2 přerušení» První řídící sběrnice S6 propojuje špičku PSEN mikropočítače 1 se špičkou OE paměti 2· Páté sběrnice S5 je též zavedena z mikropočítače 1 na svorku STB budiče IQ sběrnic.

Mikropočítač 1 je ovládán z nadřazené úrovné řízení regulátorem zóny, od nějž přejímá 8-bitový číslicový signál, odpovídající požadovanému tepelnému výkonu hořáků. Tento signál je na vstup mikropočítače 1 přiváděn přes střadač 2 a zapisuje jej do střadače 2 signálem STB ovládaným z regulátor*»*» Tím se dále aktivuje signál INT, který způsobí přerušení činnosti mikropočítače 1 a ten generuje signály DSI a DS2· Tyto signály slouží k obsloužení střadače 2 a přivedení dat do mikropočítače 1.

Déle může být mikropočítač 1 ovládán tlačítky pro ruční řízení. Ke zpracování těchto signálů je využito neprogramovatelného řadiče přerušení, přerušení se vede jednak od střadače 2» jed nak od tlačítek zvyšování a snižování ručně nastavené hodnoty, od tlačítek opětného přepnutí cyklického ovladače hořáku od automatického režimu a nakonec od tlačítka zavedení ručně nastavené hodnoty požadovaného výkonu STROBE. protože je ovšem třeba v průběhu programu všechna přerušení různě maskovat, je použit

265 383 maskovací a řídící obvod 2 přerušení, sestávající zde ze Čtyř klopných obvodů D a čtyř členů NAND.

K rozšíření počtu vstupů a výstupů je použit první, druhý a třetí expandér 4, 6. prvním expanderem £ se ovládají hořáky jedné zóny, kterých může být 2 až 8 nebo 8 až 16.

Druhým expanderem «> se ovládají chladící trysky, kterých je opět stejný počet jako hořáků.

Třetí expander 6 přivádí signál na zobrazovací jednotku 2·

V zobrazovací jednotce jsou dekodéry z BCD kódu do kódu sedmisegmentového displeje, který zobrazuje hodnotu požadovaného výkonu od 0 do + 100 % pro hořáky a od O do -100 % pro chladící trysky. Znaménko je nejvyšší bit informace o výkonu předávané z regulátoru teploty. Dále je tento třetí expandér & využíván pro čtení informace o skutečném počtu hořáků na peci, která se nastavuje přepínačem 8 či propojkami.

Toto zapojení mikropočítače 1 dovoluje realizovat řízení přepínání hořáků podle obr. 2, kde Th je doba hoření, Ty je doba vypnutí a T_c je doba cyklu.

Hořák při zapálení a krátce po něm nehoří se stacionárním složením spalin z důvodu přechodového děje v proudu paliva i vzduchu. Během této krátké, ale nezanedbatelné doby vznikají škodlivé látky, které vedou ke zhoršování životního prostředí. Doby hoření hořáků by neměly být kratší než 15 sec. Hořáky dále potřebují určitou nejmenší dobu vypnutí k zajištění životnosti ovládacích ventilů. Proto se jeví nejvýhodnější řízení, kdy při nízkých požadovaných výkonech se udržuje konstantní doba hoření Th a mění se doba vypnutí T_v, pro oblast třídních výkonů je udržována konstantní doba cyklu T_c a pro nejvyšší výkony konstantní doba vypnutí T_v« Při požadovaném výkonu nad 95 % maximálního výkonu se přechází skokově na trvalé zapáleni všech hořáků zóny.

- 5 265 383

Vynález lze využít u všech typů plynových pecí s větším počtem hořáků 2 až 16, u pecí, které kromě hořáků mají i chladicí trysky. Je výhodný zvláště tam, kde není zabezpečen stálý tlak topného plynu i při jeho maximální spotřebě, tedy při zapálení všech hořáků. Navrhované řešení dovoluje snížit cenu přepínačů hořáků, zmenšit jejich rozměry a spolehlivost. Změnou algoritmu řízení přepínání hořáků se dosahuje zvýšení životnosti hořáků, zlepšení životního prostředí a snížení spotřeby plynu.

Claims (1)

1. Zapojení cyklického ovladače hořáků s mikropočítačem pro pece vytápěné plynem,vyznačující se tím, že mikropočítač /1/ je propojen první sběrnicí /Sl/ jednak se střadačem /2/, propojeným datovou sběrnicí /L/ a čtvrtou řídicí sběrnicí /M/ s nadřazeným regulátorem, jednak s pamětí /3/ přímo a přes budič /10/ sběrnic s jejími adresními vstupy a jednak s maskovacím a řídícím obvodem /9/ přerušení, který má tři ovládací vstupy /E, F, G/ a je zároveň propojen třetí, pátou, desátou a jedenáctou sběrnicí /S3, S5, S13, Sl4/ s mikropočítačem /1/, druhou řídicí sběrnicí /S8/ se střadačem /2/, déle je mikropočítač /1/ propojen druhou sběrnicí /S2/ s paměti /3/, s prvním expanderem /4/, propojeným výstupem /H/ s jednotlivými hořáky, β druhým expanderem /5/ propojeným výstupem /1/ s jednotlivými chladícími tryskami a se třetím expanderem /6/ propojeným výstupy /3/ se zobrazovací jednotkou /7/ a výstupy /K/ s přepínačem /8/, šestou sběrnicí /S7/ se vstupem střadače /2/, sedmou sběrnicí /S9/ s řídicím vstupem prvního expandéru /4/, osmou sběrnicí /SlO/ s řídícím vstupem druhého expandéru /5/, devátou sběrnicí /Sil/ s řídícím vstupem třetího expandéru /6/, třetí řídicí sběrnicí /S12/ se všemi expandéry /4, 5» 6/, čtvrtou sběrnicí /S4/ se střadačem /2/, první řídicí sběrnicí /56/ s pamětí /3/, pátou sběrnicí /S5/ s řídicím vstupem budiče flQ/ sběrnic, přičemž mikropočítač A/ mé první výstup /A/ signalizace chlazení, druhý výstup /B/ signalizace topení, první vstup /0/ dekreméntace a druhý vstup /D/ inkrementace·