DE2335843B2 - Control device for a burner system - Google Patents

Control device for a burner system

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für eine Brenneranlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten ArtThe invention relates to a control device for a burner system in the preamble of Claim 1 mentioned Art

Steuereinrichtungen für Brenneranlagen müssen bekanntlich extrem eigensicher sein. Eine Inbetriebnahme der Brenneranlage darf nur erfolgen, wenn gewährleistet ist, daß der Flammenwächter richtig arbeitet und ein Ausbleiben der Flamme innerhalb der sogenannten Sicherheitszeit oder einen Flammenabriß zuverlässig anzeigtIt is well known that control devices for burner systems must be extremely intrinsically safe. The burner system may only be commissioned if it is guaranteed that the flame monitor works correctly and that the flame does not occur within the so-called safety time or a flameout reliably indicates

Es ist bereits eine selbstprüfende Flammenüberwachungseinrichtung bekannt (DE-OS 15 26 232), bei der so ein Flammenfühler periodisch einer simulierten Flammenstrahlung ausgesetzt ist Der Flammenfühler wirkt auf zwei Relais, von denen das erste auf die simulierte Flammenstrahlung und das zweite auf die Strahlung der zu überwachenden Flamme anspricht Wenn das erste Relais unerregt bleibt, so deutet dies auf einen Unterbruch im Flammenfühler hin. Ein Kurzschluß im Flammenfühler wird jedoch bei der bekannten Einrichtung mit Hilfe der simulierten Flammenstrahlung nicht erkannt Um auch einen Kurzschluß feststellen zu können, ist eine elektromechanische Blende vorgesehen, welche die Flammenstrahlung beim Ansprechen des zweiten Relais vom Flammenfühler fernhältThere is already a self-checking flame monitoring device known (DE-OS 15 26 232), in which so a flame scanner is periodically exposed to simulated flame radiation The flame scanner works on two relays, the first of which to the simulated flame radiation and the second to the radiation of the flame to be monitored responds If the first relay remains de-energized, this indicates a Interruption in the flame sensor. A short circuit in the flame sensor, however, does not occur in the known device with the aid of the simulated flame radiation recognized In order to be able to determine a short circuit, an electromechanical shutter is provided, which keeps the flame radiation away from the flame sensor when the second relay responds

Ferner ist eine Steuereinrichtung für eine Brenneranlage bekannt (DE-AS 1119 968), bei der zur Funktions- prüfung des Flammenwächters vor jeder Inbetriebsetzung ein Widerstand in den Eingang des Flammenwächters geschaltet und dadurch eine Flamme simuliert wird.Furthermore, a control device for a burner system is known (DE-AS 1119 968), in which the functional Checking the flame monitor before each start-up, a resistor is connected to the input of the flame monitor, thereby simulating a flame.

Bei intaktem Flammenwächter zieht sein Fiammenrelais an und schließt den Erregerstromkreis eines Startrelais. Dieses schaltet den Widerstand wieder ab und hält sich selbst an Spannung. Wenn danach das Flammenrelais ordnungsgemäß wieder abfällt, wird ein Steuerrelais an Spannung gelegt und der weitere Programmablauf freigegeben.If the flame detector is intact, its flame relay picks up and closes the excitation circuit of one Start relay. This switches the resistor off again and keeps itself under tension. If after that If the flame relay drops out again, a Voltage is applied to the control relay and the further program sequence is enabled.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der unter Einsatz einer minimalen Anzahl mechanisch bewegter Bauelemente vor jedem Inbetriebsetzungsvorgang der Brenneranlage eine vollständige Funktionsprüfung des Flammenwächters erfolgtThe invention is based on the object of providing a simple control device of the type mentioned at the beginning to create, using a minimal number of mechanically moved components in front of each Commissioning process of the burner system, a complete functional test of the flame monitor is carried out

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Bei dieser Lösung öffnet der Schaltkontakt des bistabilen Relais, wenn der Flammenwächter auf die Flammensimulation anspricht, und verharrt nach beendeter Flammensimulation in dieser Lage; wenn beim Entstehen einer Flamme das Flammenrelais erneut anzieht wird auch das bistabile Relais erneut betätigt und sein Schaltkontakt schließt, wodurch die Steuerleitung zur Schalteinrichtung an Spannung gelegt wird. Mit einem einzigen bistabilen Relais, das einen einzigen Schaltkontakt aufweist wird eine vollständige Funktionsprüfung des Flammenwächters ermög'ichtAccording to the invention, this object is achieved by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features solved With this solution, the switching contact of the bistable relay opens when the flame monitor responds to the flame simulation, and remains in this position after the end of the flame simulation; if when a flame arises that If the flame relay picks up again, the bistable relay is activated again and its switching contact closes, whereby the control line to the switching device is connected to voltage. With a single bistable Relay, which has a single switching contact, enables a complete functional test of the flame detector

Die in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen Maßnahmen gestatten eine Rückstellung des bistabilen Relais, wenn dieses durch eine Störung außer Tritt gefallen ist.The measures specified in claims 2 and 3 allow the bistable to be reset Relay if this has fallen out of step due to a fault.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Zeichnungsfigur, die ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung zeigt näher erläutertAn exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the single drawing figure which shows a A block diagram of a control device is shown in greater detail

In der Zeichnung bedeutet 1 einen Flammenwächter, der aus einem Flammenfühler 2, einem Verstärker 3 und einem Flammenrelais Fbesteht Speiseleitungen 4,5 des Verstärkers 3 sind an Netzspannungsklemmen 6, 7 angeschlossen. Von der Speiseklemme 6 führt eine Verbindung über einen Temperaturregler 8 zu einem Schaltungspunkt 9. An diesen Schaltungspunkt und die Speiseklemme 7 sind über ein Zeitglied 10 eine Flammensimulationsquelle 11 und über einen Schließkontakt f\ des Flammenrelais F die Erregerwicklung eines bistabilen Relais R angeschlossen. Speiseleitungen 12,13 einer Schalteinrichtung 14 sind ebenfalls mit dem Schaltungspunkt 9 und der Speiseklemme 7 verbunden. Vom Schaltungspunkt 9 führt ein Strompfad über den Schließkontakt f\ des Flammenrelais F, einen Kontakt η des bistabilen Relais R und eine Leitung 15 zur Schalteinrichtung 14. Diese steuert eine Zündeinrichtung 16 und mindestens ein Brennstofffreigabeorgan 17.In the drawing, 1 denotes a flame monitor which consists of a flame sensor 2, an amplifier 3 and a flame relay F. Feed lines 4, 5 of the amplifier 3 are connected to mains voltage terminals 6, 7. A connection leads from the supply terminal 6 via a temperature controller 8 to a switching point 9. A flame simulation source 11 is connected to this switching point and the supply terminal 7 via a timing element 10 and the excitation winding of a bistable relay R is connected via a closing contact f \ of the flame relay F. Feed lines 12, 13 of a switching device 14 are also connected to the circuit point 9 and the feed terminal 7. A current path leads from the switching point 9 via the closing contact f \ of the flame relay F, a contact η of the bistable relay R and a line 15 to the switching device 14. This controls an ignition device 16 and at least one fuel release element 17.

Die beschriebene Steuereinrichtung arbeitet wie folgt:The control device described works as follows:

Wenn der Temperaturregler 8 Wärme verlangt schließt sein Kontakt und die Schalteinrichtung 14 wird an Spannung gelegt Die Schalteinrichtung 14 leitet dann einen Inbetriebsetzungsversuch der Brenneranlage ein und bewirkt in bekannter Weise nach einem vorgegebenen Programmablauf die Einschaltung der Zündeinrichtung 16, des Brennstofffreigabeorgans 17 und allfälliger weiterer Organe. Die Arbeitsweise der Schalteinrichtung 14 ist im einzelnen für das Verständnis der Erfindung ohne Bedeutung und wird daher hier nicht näher erläutert. Erwähnenswert ist lediglich, daß sie den weiteren Programmablauf unterbricht wenn derWhen the temperature controller 8 requires heat, its contact closes and the switching device 14 is connected to voltage The switching device 14 then initiates a commissioning attempt of the burner system and effects in a known manner after a predetermined program sequence, the activation of the ignition device 16, the fuel release element 17 and any other organs. The mode of operation of the switching device 14 is detailed for understanding of the invention is of no importance and is therefore not explained in more detail here. It is only worth mentioning that it interrupts the rest of the program if the

Flammenwächter 1 über die Leitung 15 in einem vorgegebenen Zeitpunkt kein Signal »Flamme brennt« meldetFlame monitor 1 via line 15 in one no signal "Flame is burning" reported at the specified time

Gleichzeitig mit der Schalteinrichtung 14 wird das Zeitglied 10 an Spannung gelegt Dieses Zeitglied schaltet die Flammensimulationsquelle 11 kurzzeitig ein, beispielsweise während einer Dauer in der Größenordnung von etwa einer Sekunde. Die Flammensimulationsquelle 11 - im dargestellten Beispiel eine Lichtquelle wirkt auf den Flammenfühler 2, so daß das Flammenrelais F anzieht und der Schließkontakt f\ schließt Dadurch wird das bistabile Relais R erregt, sein Kontakt Π kippt von der ursprünglich geschlossenen in die geöffnete Lage und verharrt in dieser Lage, wenn nach dem Abklingen des Flammensimulationsimpulses das Flammenrelais Fwieder abfälltAt the same time as the switching device 14, the timing element 10 is connected to voltage. This timing element briefly switches on the flame simulation source 11, for example for a period of the order of magnitude of about one second. The flame simulating source 11 - in the example shown, a light source applied to the flame detector 2, so that the flame relay F attracts and the closed contact f \ closes This causes the bistable relay R energized, its contact Π tilts from the originally closed to the open position and remains in this position when the flame relay F drops out again after the flame simulation pulse has decayed

Wenn im weiteren Programmablauf eine Flamme entsteht und vom Lichtfühler 2 wahrgenommen wird, zieht das Flammenrelais F erneut an. Beim Schließen des Schließkontaktes /j wird das bistabile Relais R erneut betätigt und sein Kontakt r\ kehrt in die ursprüngliche geschlossene Lage zurück. Über die Leitung 15 wird jetzt das Signal »Flamme brennt« gemeldet, so daß eine vollständige Inbetriebnahme der Brenneranlage erfolgen kann. Kommt jedoch keine Flamme zustande, so bleibt das Flammenrelais F unerregt und die Schalteinrichtung 14 bewirkt nach einer vorgegebenen Zeit in bekannter Weise eine Störabschaltung der Brenneranlage. Bei einem Flammenabriß im Betrieb fällt das Flammenrelais F ab und die Schalteinrichtung 14 leitet in bekannter Weise einen Neustart oder eine Störabschaltung ein.If a flame arises in the further course of the program and is detected by light sensor 2, the flame relay F picks up again. When closing contact / j, the bistable relay R is actuated again and its contact r \ returns to the originally closed position. The "Flame is burning" signal is now reported via line 15 so that the burner system can be fully commissioned. However, if there is no flame, the flame relay F remains unexcited and the switching device 14 causes the burner system to shut down in a known manner after a predetermined time. If the flame breaks down during operation, the flame relay F drops out and the switching device 14 initiates a restart or a fault lock-out in a known manner.

Aus dem vorstehend Gesagten ist leicht erkennbar, daß der Flammenwächter 1 bei jedem Startversuch der Brenneranlage einer Funktionsprüfung unterzogen wird, indem eine vollständige Inbetriebnahme nur erfolgen kann, wenn das Flammenrelais F auf die Flammensimulation anspricht, danach wieder abfällt und beim Entstehen einer Flamme erneut anspricht. Ein Fehler im Flammenfühler 2, im Verstärker 3 und im Flammenrelais F wird somit zuverlässig festgestellt. Insbesondere wird auch ein Hängenbleiben des Flammenrelais Fzuverlässig überwacht.From what has been said above, it is easy to see that the flame monitor 1 with every attempt to start the Burner system is subjected to a functional test by a complete commissioning only can take place when the flame relay F responds to the flame simulation, then drops out again and responds again when a flame arises. A fault in the flame sensor 2, in the amplifier 3 and in the Flame relay F is thus reliably determined. In particular, the Flame relay F reliably monitored.

Durch Störimpulse irgendwelcher Art kann das bistabile Relais R in eine falsche Lage kippen. Auch beim Vorliegen einer Flamme wird dann über die Leitung 15 kein Signal »Flamme brennt« gemeldet. Um solche Störimpulse möglichst zu vermeiden, weist der Verstärker 3 vorzugsweise ein Verzögerungsglied auf, das in der Figur durch einen zwischen den Verstärkereingang und den Verstärkerausgang geschalteten Kondensator 18 angedeutet ist. Vorzugsweise ist auch das Zeitglied 10 derart ausgebildet, daß es verzögert anspricht, so daß z. B. Kontaktprellungen des Temperaturreglers 8 keine unerwünschten Flammensimulationsimpulse auslösen können. The bistable relay R can tip into the wrong position due to interference pulses of any kind. Even if a flame is present, no “flame is burning” signal is then reported via line 15. In order to avoid such interference pulses as far as possible, the amplifier 3 preferably has a delay element, which is indicated in the figure by a capacitor 18 connected between the amplifier input and the amplifier output. Preferably, the timing element 10 is designed such that it responds with a delay, so that, for. B. Contact bounces of the temperature controller 8 can not trigger unwanted flame simulation pulses.

Um eiae Inbetriebsetzung der Brenneranlage auch dann zu ermöglichen, wenn das bistabile Relais R durch irgendwelche Störungen außer Tritt gefallen ist, kann dieses Relais manuell rückstellbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann sein Anker derart an denIn order to enable the burner system to be started up even if the bistable relay R has fallen out of step due to any malfunctions, this relay can be designed to be manually resettable. For example, his anchor can be attached to the

ίο sogenannten Entstörknopf der Steuereinrichtung gekoppelt sein, daß bei einer Entstörung der Steuereinrichtung die Grundstellung des bistabilen Relais R erzwungen wird. Das bistabile Relais R kann auch bei der Inbetriebsetzung der Brenneranlage selbsttätig in die Grundstellung zurückgestellt werden. Eine Möglichkeit hierzu ist in der Zeichnung durch einen von der Schalteinrichtung 14 gesteuerten Schalter k und einen Hilfskontakt r-i des bistabilen Relais R angedeutet. Der Schalter k und der Hilfskontakt η sind in Reihe zwischen den Schaltungspunkt 9 und den mit dem Schließkontakt f\ verbundenen Erregerwicklungsanschluß des Relais R geschaltet Der Schalter k ist von der Schalteinrichtung 14 derart gesteuert daß er bei jeder Inbetriebsetzung der Brenneranlage kurzzeitig schließt.ίο be coupled so-called interference suppression button of the control device that the basic position of the bistable relay R is forced in the event of interference suppression of the control device. The bistable relay R can also be automatically reset to the basic position when the burner system is started up. One possibility for this is indicated in the drawing by a switch k controlled by the switching device 14 and an auxiliary contact ri of the bistable relay R. The switch k and the auxiliary contact η are connected in series between the switching point 9 and the field winding connection of the relay R connected to the closing contact f \ . The switch k is controlled by the switching device 14 in such a way that it closes briefly every time the burner system is started.

Das bistabile Relais R wird dann in die Grundstellung zurückgeführt wenn es sich nicht bereits in dieser Stellung befindet. Das Zeitglied 10 ist derart verzögert, daß ein Flammensimulationsimpuls erst nach erfolgter Rückstellung des bistabilen Relais R abgegeben wird.The bistable relay R is then returned to the basic position if it is not already in this position. The timing element 10 is delayed in such a way that a flame simulation pulse is only emitted after the bistable relay R has been reset.

Als Zeitglied 10 kann beispielsweise ein thermischer Schalter bekannter Bauart eingesetzt werden. Eine einfache Möglichkeit besteht auch in der Verwendung eines Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten, der beim Ansprechen des Temperaturreglers 8 vorerst niederohmig ist und danach durch Eigenerwärmung hochohmig wird.A thermal switch of a known type can be used as the timing element 10, for example. One A simple option is to use a resistor with a positive temperature coefficient, which is initially low when the temperature controller 8 responds and then through self-heating becomes high resistance.

An das bistabile Relais R wird die Forderung gestellt, daß sein Kontakt η jeweils auf die ansteigende Flanke eines Erregerimpulses seine Lage wechselt. Hierzu eignen sich bekannte Relaistypen wie Stoßklinkenrelais, Stromstoßrelais, Schrittschaltrelais usw.The bistable relay R is required to have its contact η change its position on the rising edge of an excitation pulse. Well-known relay types such as latch relays, impulse relays, stepping relays, etc. are suitable for this purpose.

Als Flammenfühler 2 kann jedes zur Flammenüberwachung geeignete Bauelement eingesetzt werden, wenn eine diesem Bauelement entsprechende Flam-Any component suitable for flame monitoring can be used as the flame sensor 2, if a flame corresponding to this component

■»5 mensimulationsquelle verwendet wird. Als Flammenfühler fallen vor allem Lichtfühler wie Fotowiderstände, Fotozellen, UV-Röhren usw. und als Flammensimulationsquellen Lichtquellen wie Glühlampen, Gasentladungsröhren, Gallium-Arsenid-Dioden usw. in Betracht.■ »5 simulation source is used. As a flame sensor Light sensors such as photo resistors, photocells, UV tubes, etc. and as flame simulation sources are primarily used Light sources such as incandescent lamps, gas discharge tubes, gallium arsenide diodes, etc. can be considered.

so Der Erfindungsgedanke kann auch bei einem Ionisations-Flammenfühler angewandt werden.The idea of the invention can also be applied to an ionization flame scanner can be applied.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Steuereinrichtung für eine Brenneranlage mit einem aus einem Flammenfühler, einem Verstärker i und einem Flammenrelais bestehenden Flammenwächter, mit einer Schalteinrichtung, welche eine Zündeinrichtung und mindestens ein Brennstofffreigabeorgan sowie im Störungsfall einen Störschalter einschaltet und die über eine Steuerleitung mit einem bei vorhandener Flamme geschlossenen Schaltkontakt des Flammenrelais ansteuerbar ist, und mit einer Flammensimulationsquelle, die zur Funktionsprüfung des Flammenwächters vor jedem Inbetriebsetzungsvorgang der Brenneranlage kurzzeitig einschaltbar ist, wobei ein vollständiger Inbetriebsetzungsvorgang der Brenneranlage nur eingeleitet wird, wenn das Flammenrelais auf die Flammensimulation anspricht und danach wieder abfallt, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zum Schaltkontakt (f\) des Rammenrelais (F) die Erregerwicklung eines bistabilen Relais (R) an Spannung liegt und außerdem in Reihe zum Schaltkontakt (71) des Flammenrelais ein Schaltkontakt (r\) des bistabilen Relais (R) in der Steuerlei- hing (15) zur Schalteinrichtung (14) angeordnet ist1. Control device for a burner system with a flame detector consisting of a flame sensor, an amplifier i and a flame relay, with a switching device which switches on an ignition device and at least one fuel release device and, in the event of a malfunction, a fault switch and which, via a control line, has a switching contact that is closed when the flame is present of the flame relay is controllable, and with a flame simulation source, which can be switched on briefly to test the function of the flame monitor before each commissioning process of the burner system, a complete commissioning process of the burner system is only initiated when the flame relay responds to the flame simulation and then drops out again, characterized in that in series with the switching contact (f \) of the ram relay (F) the excitation winding of a bistable relay (R) is connected to voltage and also a switching contact in series with the switching contact (71) of the flame relay (r \) of the bistable relay (R) is arranged in the control line (15) to the switching device (14) 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Relais (R) manuell rückstellbar ist2. Control device according to claim 1, characterized in that the bistable relay (R) can be reset manually 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß ein von der Schalteinrichtung (14) gesteuerter Schalter (K) zur selbsttätigen Rückstellung des bistabilen Relais (R) vorgesehen ist3. Control device according to claim 1, characterized in that a switch (K) controlled by the switching device (14) is provided for the automatic resetting of the bistable relay (R) 3535
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