EP0614047B1

EP0614047B1 - Electronic control device for gas burners of heating installations

Info

Publication number: EP0614047B1
Application number: EP93114750A
Authority: EP
Inventors: Anton Dipl.-Ing. Pallek (Fh); Eckhard Dipl.-Ing. Schwendemann (Fh)
Original assignee: Landis and Gyr Technology Innovation AG
Current assignee: Electrowatt Technology Innovation AG
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1993-09-14
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2013-09-14
Also published as: DE59309307D1; DE9310458U1; EP0614047A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Steuereinrichtung für Heizungsanlagen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung.The invention relates to an electronic control device for heating systems in the preamble of the claim 1 genus mentioned.

Derartige Steuereinrichtungen sind als sogenannte Feuerungsautomaten bekannt (Sarkowski, Ölfeuerregelungstechnik, 1964). Dabei wird vor dem eigentlichen Reglerbetrieb, bei dem die Heizleistung in Abhängigkeit vom Wärmebedarf geregelt wird, die Zufuhr von Luft zum Brenner gesteuert, da die Heizkammer zuerst mit Luft durchgespült werden muß. In dieser Vorbereitungsphase sind auch noch bestimmte Prüfaufgaben zu erfüllen. Das Gebläse für die Luft wird bei der bekannten Steuereinrichtung durch einen Motor mit konstanter Drehzahl angetrieben und die Menge der pro Zeiteinheit geförderten Luft wird durch eine Drosselklappe gesteuert, wozu ein Mikrocomputer verwendet werden kann. Für den eigentlichen Heizbetrieb wird ein zusätzlicher Regler verwendet, welcher seinerseits einen Mikrocomputer aufweisen kann. Dabei ist es bekannt, die Menge des dem Brenner während des Reglerbetriebs zugeführten brennbaren Fluidums, wie Öl, durch beispielsweise eine Ölpumpe zu steuern, die ihrerseits in Abhängigkeit von der dem Brenner zugeführten Luft steht. Die Ölpumpe und das Gebläse werden vom gleichen Antriebsmotor angetrieben. Der Aufwand für den Feuerungsautomaten einerseits und den Temperaturregler andererseits ist jedoch verhältnismäßig groß.Such control devices are known as automatic firing devices known (Sarkowski, oil fire control technology, 1964). Before the actual controller operation, in which the Heating output is regulated depending on the heat requirement, the supply of air to the burner is controlled since the heating chamber must first be flushed with air. In this preparatory phase there are also certain test tasks to be performed. The blower for the air is used in the known control device driven by a constant speed motor and the amount of air delivered per unit of time is determined by a Throttle valve controlled, which uses a microcomputer can. An additional one is used for the actual heating operation Regulator used, which in turn a microcomputer can have. It is known the amount of the Burners supplied combustible during controller operation Fluid such as oil through, for example, an oil pump control which in turn depending on the the burner supplied air is. The oil pump and the blower are from same drive motor driven. The effort for the Automatic burner controls and the temperature controller on the other hand, however, is relatively large.

Auch ist es bekannt (DE-OS 2 920 343), die Ventile für die Luft einerseits und für den Brennstoff andererseits durch Motoren zu steuern, welche je eine Schnittstelle zu je einem zugehörigen von zwei logischen Schaltungskreisen aufweisen, die mit einem Mikroprozessor verbunden sind.It is also known (DE-OS 2 920 343), the valves for the Air on the one hand and for the fuel on the other To control motors, each with an interface to one have associated logic circuits of two, which are connected to a microprocessor.

Ferner ist ein gasbetriebener Durchlauferhitzer bekannt (EP-A-73 717), bei dem eine Pilotflamme ständig brennen muß. Dabei wird die Temperatur des durchströmenden Wassers im Rahmen einer Brennersteuerung geregelt, wozu ein zentraler Mikroprozessor Eingangssignale von Temperaturfühlern, Gas- und Wassermengenzählern und einem Drehzahlmesser des Gebläses erhält.A gas-operated instantaneous water heater is also known (EP-A-73 717), in which a pilot flame must burn continuously. Here the temperature of the water flowing through the frame a burner control system, which includes a central microprocessor Input signals from temperature sensors, gas and water flow meters and receives a tachometer of the blower.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Einrichtung zu vereinfachen, ohne daß die Sicherheitsvorschriften außer acht gelassen werden.The invention has for its object such a device to simplify without the safety regulations be disregarded.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beansprucht und in Unteransprüchen sowie in der Figurenbeschreibung sind weitere Ausbildungen der Erfindung beansprucht bzw. beschrieben.The invention is claimed in claim 1 and in Subclaims and in the description of the figures are further Embodiments of the invention claimed or described.

Gemäß der Erfindung werden der Feuerungsautomat und der Temperaturregler und bevorzugt auch der Temperaturwächter zu einer einheitlichen elektronischen Einrichtung bei Anwendung eines Gasbrenners als Brenner zusammengefaßt. Der Mikrocomputer des Feuerungsautomaten übernimmt zusätzliche Aufgaben; seine Steuersignale dienen sowohl zur Steuerung des Brenneranlaufprogramms des Feuerungsautomaten als auch zur Regelung in der Heizphase des Temperaturreglers. Auch Temperaturwächteraufgaben können erfüllt werden von der gleichen Einrichtung: Der Mikrocomputer bzw. die mit dem Mikrocomputer bestückte Einrichtung ist mit einem Signalgenerator versehen, der insbesondere pulsweitenmodulierte, d.h. digitale Steuersignale erzeugt, welche einen Gleichstrommotor des Gebläses sowohl während der Vorbereitungsphase, in der der Feuerungsautomat seine Hauptaufgabe zu erfüllen hat, als auch während des eigentlichen Regelbetriebs, d.h. in der Heizphase, und dadurch die Luftzufuhr zum Brenner steuern. Darüber hinaus empfiehlt es sich, den Mikrocomputer bzw. die mit diesem bestückte Einrichtung mit einem Vergleicher zu versehen, welcher die Drehzahl-Istwerte des Gleichstrommotors bzw. Gebläses mit in einem Speicher gespeicherten, d.h. durch ein Programm vorgegebenen Drehzahl-Grenz- bzw. Sollwerten vergleicht. In Abhängigkeit von Art und/oder Größe der Differenzwerte werden die Steuersignale ausgelöst oder beeinflußt. Darüber hinaus weist der Mikrocomputer bzw. die mit ihm bestückte Einrichtung auch den Regler auf, der den Signalgenerator so beeinflußt, daß während der Betriebszeit des Brenners in Abhängigkeit von die Brennerleistung regelnden Parametern gleichfalls Steuersignale an den Gleichstrommotor des Gebläses abgegeben werden, die wiederum bevorzugt pulsweitenmoduliert sind. Die Drehzahl des Gebläses wird nicht unmittelbar geregelt, weshalb ein eigener Regelkreis für den Antriebsmotor entbehrlich ist. Trotzdem findet eine Korrektur der Drehzahl u.z. mittelbarer Art statt: Gemäß einer bestimmten Leistungsanforderung wird der Gebläsemotor mit einem Steuersignal beaufschlagt, um eine bestimmte Drehzahl zu erreichen. Würde diese aber nicht erreicht, dann würde zwangsläufig auch die betreffende Leistungsanforderung nicht erreicht, so daß wegen der verbleibenden Temperatur-Regeldifferenz die Leistungsanforderung automatisch erhöht wird.According to the invention, the burner control and the Temperature controller and preferably also the temperature monitor a single electronic device when used a gas burner summarized as a burner. The microcomputer the burner control takes on additional tasks; its control signals serve both to control the burner start-up program of the burner control as well as for regulation in the heating phase of the temperature controller. Also temperature monitor tasks can be fulfilled by the same institution: The microcomputer or the one equipped with the microcomputer Device is provided with a signal generator that especially pulse width modulated, i.e. digital control signals generates which both a DC motor of the blower during the preparation phase in which the burner control has to fulfill its main task, as well as during the actual regular operation, i.e. in the heating phase, and thereby control the air supply to the burner. Also recommends the microcomputer or the one equipped with it To provide a facility with a comparator, which the Actual speed values of the DC motor or fan with in stored in memory, i.e. predetermined by a program Speed limit or setpoint values are compared. Dependent on The control signals depend on the type and / or size of the difference values triggered or influenced. In addition, the Microcomputer or the device equipped with it also the Controller that affects the signal generator so that during the operating time of the burner depending on the burner output regulating parameters also control signals to the DC motor of the blower are delivered, which in turn are preferably pulse width modulated. The speed of the fan is not regulated directly, which is why a separate control loop is unnecessary for the drive motor. Still finds one Correction of the speed etc. indirect type instead: According to one The blower motor is equipped with a specific power requirement Control signal applied to achieve a certain speed. If this was not achieved, then inevitably that would also be the case performance requirement in question not reached, so because of the remaining temperature control difference the power requirement is automatically increased.

Hierdurch läßt sich eine erhebliche Vereinfachung erreichen. So kann auf eine doppelte Schnittstelle zugunsten einer einzigen Schnittstelle zwischen dem Mikrocomputer bzw. der mit diesen bestückten Einrichtung und dem Antriebsorgan des Gebläses verzichtet werden.This enables a considerable simplification. So you can have a double interface in favor of a single one Interface between or with the microcomputer equipped device and the drive element of the blower dispensed with become.

Während der Vorbereitungsphase, d.h. während der Funktion des Feuerungsautomaten, wird die Drehzahl des Gebläses durch insbesondere einen Hallsensor als Drehzahlfühler im Antriebsmotor des Gebläses erfaßt. Übersteigt die Gebläsedrehzahl eine Mindestdrehzahl und wird zusätzlich ein Mindest-Luftdruck als Grenz- bzw. Sollwert am Brenner erreicht, was durch einen Druckfühler feststellbar ist, dann kann die Vorspülzeit beginnen, in der der Mikroprozessor dafür sorgt, daß das Gebläse mit hoher Drehzahl läuft, um innerhalb kurzer Zeit den Heizraum und den Kamin gut mit Luft durchzuspülen.During the preparatory phase, i.e. during the function of the Automatic burner control, the speed of the blower is in particular a Hall sensor as a speed sensor in the drive motor of the fan. If the fan speed exceeds a minimum speed and is also a minimum air pressure as a limit or setpoint on the burner, which is achieved by a pressure sensor can be determined, then the pre-rinse time can begin, in which the Microprocessor ensures that the blower runs at high speed runs to the boiler room and the fireplace well within a short time flush with air.

Wird durch einen Vergleich des vom Drehzahlfühler erfaßten Drehzahl-Istwerts mit dem vom Druckfühler (insbesondere einem schalterartigen Kontaktmelder, der bei Erreichen eines bestimmten Luftdrucks ein Signal abgibt) ermittelten Luftdruck festgestellt, daß Drehzahl und Luftdruck in einer vorgegebenen Abhängigkeit voneinander stehen, ist dies bei Feuerungsautomaten eine Bestätigung dafür, daß eine bestimmte Gebläsedrehzahl einen bestimmten Luftdruck am Brenner aufgebaut hat. Diese Bestätigung macht man sich bei der Erfindung dann aber zusätzlich im eigentlichen Heizungsbetrieb, d.h. während der Funktion des Reglers, dadurch zunutze, daß nur noch der Drehzahlfühler die Drehzahl ermittelt und der Luftdruckfühler bzw. -schalter oder -melder außer Funktion bleibt.Is by comparing the speed sensor Actual speed value with that of the pressure sensor (especially one switch-like contact detector, which when a certain Air pressure emits a signal) determined air pressure determined, that speed and air pressure in a predetermined dependency stand apart from each other, this is a confirmation for automatic burner controls that a certain fan speed a certain Has built up air pressure on the burner. This confirmation then you make in the actual with the invention Heating operation, i.e. while the controller is working, by taking advantage of the fact that only the speed sensor keeps the speed determined and the air pressure sensor or switch or detector remains out of function.

Die Erfindung macht im übrigen die Verwendung einer unmittelbaren Drehzahlregelung in Form eines eigenen Regelkreises entbehrlich, wie dies schon vorher ausgeführt wurde. Eine weitere Vereinfachung ermöglicht die Erfindung dadurch, daß die Funktion eines Temperaturwächters zusätzlich mit integriert wird, wodurch sich ein externer Thermostat erübrigt. Der bereits vorhandene Kesselfühler, welcher die Kesselwassertemperatur T_K feststellt, wird nämlich als Istwertgeber für die Wächterfunktion ausgenutzt. Hierdurch werden synergistische Effekte erreicht.The invention also makes the use of direct speed control in the form of a separate control circuit unnecessary, as has already been stated. A further simplification of the invention is made possible by the fact that the function of a temperature monitor is also integrated, which makes an external thermostat unnecessary. The existing boiler sensor, which determines the boiler water temperature T _K , is used as an actual value transmitter for the monitor function. As a result, synergistic effects are achieved.

Darüber hinaus ist es möglich, für bestimmte Aufgaben des Feuerungsautomaten, wie die Einholung von Testergebnissen von Funktionstests und die Ausgabe von Zündsignalen an die Zündelektroden des Brenners, einen weiteren Mikrocomputer zu verwenden, der aufgrund der geringeren Zahl oder des minderen Umfangs der Aufgaben in einer preiswerteren Modifikation gewählt werden kann. Dieser weitere Mikrocomputer wird dann mit dem Haupt-Mikrocomputer durch Datenaustauschleitungen verbunden. Der weitere Mikrocomputer kann mit einer Zeitschaltautomatik versehen sein oder zusammenwirken, um die Abgabe von Steuersignalen für eine bestimmte Zeitdauer zu unterbrechen bzw. freizugeben.In addition, it is possible for certain tasks of the Burner controls, such as obtaining test results from Function tests and the output of ignition signals to the ignition electrodes the burner to use another microcomputer because of the smaller number or the smaller size of the tasks are chosen in a cheaper modification can. This additional microcomputer then becomes the main microcomputer connected by data exchange lines. The other The microcomputer can be provided with an automatic timer or work together to deliver control signals for a to interrupt or release a certain period of time.

Ausführungsbeispiele für die Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1: eine schematische Darstellung der elektronischen Steuereinrichtung, mit der die drei Aufgaben sowohl eines Feuerungsautomaten als auch eines Temperaturreglers sowie eines Temperaturwächters in integrierter Bauweise nach der Erfindung lösbar sind;
Figur 2: ein schematisches Schaubild einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung,
Figur 3: ein zeitabhängiges Ablaufdiagramm von Funktionen von Aggregaten der Steuereinrichtung nämlich in der Vorbereitungsphase als Feuerungsautomat und in der Heizungsphase als Temperaturregler und Feuerungsautomat;
Figur 4: eine schematische Darstellung einer bevorzugten die Sicherheit erhöhenden Ausbildung der Erfindung;
Figur 5: die Lage der Schaltdifferenz in Bezug auf den Einstellwert der Kesselwassersolltemperatur sowie die Begrenzung durch den Temperaturwächter und
Figur 6: eine schematische Darstellung einer Testschaltung für die Funktion des Temperaturwächters.

Exemplary embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Show:

Figure 1: is a schematic representation of the electronic control device with which the three tasks of both an automatic burner control and a temperature controller and a temperature monitor can be solved in an integrated design according to the invention;
Figure 2: 1 shows a schematic diagram of a control device according to the invention,
Figure 3: a time-dependent flowchart of functions of units of the control device namely in the preparation phase as an automatic burner control and in the heating phase as a temperature controller and automatic burner control;
Figure 4: a schematic representation of a preferred security enhancing embodiment of the invention;
Figure 5: the position of the switching difference in relation to the set value of the set boiler water temperature and the limitation by the temperature monitor and
Figure 6: is a schematic representation of a test circuit for the function of the temperature monitor.

Gemäß Figur 1 ist die mit elektronischen Bauelementen bestückte und auf beispielsweise zwei Leiterplatten verteilte Steuereinrichtung mit einem Mikrocomputer MC versehen, der sowohl die Aufgaben des Feuerungsautomaten für den Brenner B erfüllt, als auch die Regelung der Temperatur des Heizkessels HK in Abhängigkeit vom Wärmebedarf übernimmt. Dabei kann mit dem Mikrocomputer MC ein weiterer kleinerer Mikrocomputer MC1 in Datenaustauschbeziehung stehen, der eine Zeitschaltautomatik aufweist, welche die Abgabe von Steuersignalen, beispielsweise eines Zündsignals Z für eine bestimmte Zeitdauer freigibt. Der Flammenfühler F_F gibt Ausgangssignale sowohl an den Mikrocomputer MC als auch den weiteren zu Überwachungszwecken dienenden Mikrocomputer MC1 ab.According to FIG. 1, the control device, which is equipped with electronic components and is distributed, for example, on two printed circuit boards, is provided with a microcomputer MC, which both fulfills the functions of the burner control unit for burner B and also controls the temperature of the heating boiler HK as a function of the heat requirement. A further smaller microcomputer MC1 can have a data exchange relationship with the microcomputer MC, which has an automatic time switch which enables the delivery of control signals, for example an ignition signal Z, for a specific period of time. The flame sensor F _F emits output signals both to the microcomputer MC and to the other microcomputer MC1 used for monitoring purposes.

Eine Einstellvorrichtung "Einst" ermöglicht die Programmierung des Mikrocomputers MC durch Eingabe von Daten in den Speicher SP (EEPROM). Der Mikrocomputer MC veranlaßt die Initiierung von insbesondere pulsweitenmodulierten Steuersignalen S_ST im Signalgenerator SG, während der Vergleicher V_e den Drehzahl-Istwert n mit dem programmierten Drehzahl-Sollwerten n_SOLL vergleicht, um bei Abweichungen bzw. Über- oder Unterschreitungen entsprechende Funktionen zu veranlassen, Störabschaltungen vorzunehmen oder bestimmte Vorgänge gar nicht erst anlaufen zu lassen.A setting device "Settings" enables the programming of the microcomputer MC by entering data into the memory SP (EEPROM). The microcomputer MC initiates, in particular, pulse-width-modulated control signals S _ST in the signal generator SG, while the comparator V _e compares the actual speed value n with the programmed speed setpoint values n _{TARGET in} order to initiate corresponding functions in the event of deviations or undershoots, Carry out lockouts or prevent certain processes from starting.

Zwischen dem Mikrocomputer MC der integrierten Einheit und dem Gebläsemotor M_G befindet sich nur eine einzige Schnittstelle SS. Die Integration der Elektronik des Feuerungsautomaten mit der Elektronik des Temperaturreglers vermindert die Anzahl der erforderlichen Komponenten und vereinfacht auch die Programmierung und Steuerung. So genügt ein einziger Signalgenerator SG zum Erzeugen und Abgeben der pulsweitenmodulierten Steuersignale S_ST, welche sowohl zur Steuerung des Anlaufprogramms, d.h. der Vorbereitungsphase (in der Funktion als Feuerungsautomat) als auch zur Regelung während des Brennerbetriebs (in der Funktion als Temperaturregler), d.h. in der Heizungsphase, dienen.There is only a single interface SS between the microcomputer MC of the integrated unit and the blower motor M _G. The integration of the electronics of the burner control unit with the electronics of the temperature controller reduces the number of components required and also simplifies programming and control. A single signal generator SG is sufficient to generate and deliver the pulse-width-modulated control signals S _ST , which are used both for controlling the start-up program, ie the preparation phase (in the function as an automatic burner control unit) and for regulating during burner operation (in the function as a temperature controller), ie in the heating phase.

Die Steuersignale S_ST werden in beiden Phasen dem Gleichstrommotor M_G des Gebläses G zugeführt, das sich in der Verbindungsleitung VL zum Brenner B befindet und den Druck P_A der zugeführten Luft A am Brenner B aufbaut. Die vom Drehzahlfühler F_n , insbesondere einem Hallsensor, am Gleichstrommotor M_G abgefühlten Drehzahl-Istwerte n_IST werden sowohl in der Funktion als Feuerungsautomat als auch in der Funktion als Regler ausgewertet.The control signals S _ST are supplied in both phases to the direct current motor M _{G of} the fan G, which is located in the connecting line VL to the burner B and builds up the pressure P _{A of} the supplied air A at the burner B. The, sensed by the speed sensor F _n, in particular a Hall sensor on the DC motor M _G actual rotational speed values _N are evaluated both in its function as a burner control as well as in the function as a controller.

Der Brenner B (Figur 2) wird aufgrund der Temperaturwächterfunktion abgeschaltet, sobald die Kesselwassertemperatur T_K einen maximalen Grenzwert TK_max erreicht, wie dies durch den Ausschaltpunkt der Wächterkurve d in Figur 5 schematisch gezeigt ist. Der Temperaturwächter gibt den Betrieb wieder frei, sobald der Freigabepunkt der Wächterkurve c erreicht ist. Auf der Abszisse ist die am Sollwertpotentiometer einstellbare Solltemperatur (Einstellwert) für die Kesselwassertemperatur TK_SOLL aufgetragen, während auf der Ordinate der Schaltpunkt gemäß dem Istwert der Kesselwassertemperatur T_KIST aufgetragen ist. Beim Ansprechen des Temperaturwächters gemäß Wächterkurve d wird die Heizkreispumpe eingeschaltet (Der Brenner B war bei einem Temperaturanstieg zuvor schon durch Überschreiten der Reglerkurve b ausgeschaltet worden.). Die Heizkreispumpe bleibt nun so lange in Betrieb, bis die Wächterkurve c unterschritten ist. Nach Unterschreiten der Wächterkurve c kann der Regler R die Brennersteuerung wieder übernehmen. Der Brennerstart wird nach der Einschaltkurve a unmittelbar ausgelöst. Die Inbetriebsetzung durch einen Zweipunktregler R erfolgt gemäß Kurve a und die Außerbetriebsetzung durch den Zweipunktregler R gemäß der Kurve b. Bei der Inbetriebsetzung durch den Zweipunktregler R gemäß der Reglerkurve a startet der Brenner B mit beispielsweise voller Leistung, weil in dem Moment die Regelabweichung zwischen Soll- und Istwert ihre maximale Größe erreicht. Sobald der Brenner B Wärme erzeugt, verringert sich anschließend diese Regeldifferenz, so daß die Brennerleistung entsprechend der abnehmenden Regeldifferenz reduziert wird. Die Brennerleistung kann dabei vorteilhaft gemäß einem gewählten Modulationsgrad 1:3 bis 1:10 auf 33 bis 10% der Nennleistung zurückgenommen werden. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Brenner B im Moment des durch die Reglerkurve b gegebenen Abschaltens nur noch mit kleiner Leistung brennt, so daß ein Überschwingen der Temperatur auch bei plötzlich abnehmenden Wärmebedarf nur sehr klein ausfällt. Damit wird das Ansprechen eines in solchen Anlagen vorhandenen Sicherheitstemperaturbegrenzers sicher verhindert.The burner B (FIG. 2) is switched off due to the temperature monitor function as soon as the boiler water temperature T _{K reaches} a maximum limit value TK _max , as is shown schematically in FIG. 5 by the switch-off point of the monitor curve d. The temperature monitor releases operation again as soon as the release point of the monitor curve c is reached. The target temperature (setting value) for the boiler water temperature TK _SOLL , which can be set on the setpoint _{potentiometer} , is plotted on the abscissa, while the switching point according to the actual value of the boiler water temperature T _{KIST is} plotted on the ordinate. When the temperature monitor responds in accordance with the monitor curve d, the heating circuit pump is switched on (burner B had already been switched off when the temperature rose before the control curve b was exceeded). The heating circuit pump now remains in operation until the guard curve c is undershot. After falling below the guard curve c, the controller R can take over the burner control again. The burner start is triggered immediately after the switch-on curve a. Commissioning by a two-point controller R takes place according to curve a and the decommissioning by two-point controller R according to curve b. When commissioned by the two-point controller R in accordance with the controller curve a, the burner B starts with full power, for example, because at that moment the control deviation between the setpoint and actual value reaches its maximum size. As soon as the burner B generates heat, this control difference then decreases, so that the burner output is reduced in accordance with the decreasing control difference. The burner output can advantageously be reduced to 33 to 10% of the nominal output according to a selected degree of modulation 1: 3 to 1:10. It is thereby advantageously achieved that the burner B burns only at a low power at the moment of switching off given by the control curve b, so that an overshoot of the temperature turns out to be very small even if the heat requirement suddenly decreases. This reliably prevents the response of a safety temperature limiter present in such systems.

Beim Abschalten des Reglers R läuft die Vorlaufwasserpumpe noch für die eingestellte Zeit nach. Wenn der Temperaturwächter abschaltet, läuft die Pumpe noch solange, bis die Freigabetemperatur (c) erreicht ist. Die Wächterfunktion ist auch bei abgeschaltetem Brenner B aktiv und aktiviert die Pumpe auch aufgrund von "Nachwärme".When the controller R is switched off, the flow water pump runs for the set time. If the temperature monitor switches off, the pump runs until the release temperature (c) is reached. The watchdog function is also at switched off burner B active and also activates the pump due to "residual heat".

Gemäß Figur 2 strömt brennbares Fluidum F, hier Gas, über eine Zuleitung ZL zum Brenner B eines Heizkessels HK. Der Druck des Fluidums F wird durch ein Ventil V insbesondere einen pneumatischen Druckregler in Abhängigkeit vom Luftdruck P_A am Brenner geregelt, m.a.W.: der Gasdruck P_F wird dem Luftdruck P_A nachgeführt, der durch die Gebläsedrehzahl, d.h. die Drehzahl n des Gleichstrommotors M_G gesteuert wird, welcher bei diesem Beispiel mit 39 Volt Gleichspannung antreibbar und bei einer Leistung bis zu 22 VA auf Drehzahlen zwischen etwa 200 und 6000 U/min einstellbar ist. Das Ventil V könnte auch durch einen Verhältnisregler gebildet sein. According to FIG. 2, combustible fluid F, here gas, flows via a feed line ZL to the burner B of a heating boiler HK. The pressure of the fluid F is regulated by a valve V, in particular a pneumatic pressure regulator as a function of the air pressure P _A on the burner, maW: the gas pressure P _F is tracked to the air pressure P _A , which is determined by the fan speed, ie the speed n of the DC motor M _G is controlled, which in this example can be driven with 39 volts DC and can be set at speeds of up to 22 VA at speeds between approximately 200 and 6000 rpm. The valve V could also be formed by a ratio regulator.

Darüber hinaus wird Luft A über die Verbindungsleitung VL zum Brenner B geleitet. Der Luftdruck P_A in der Verbindungsleitung VL wird durch den Luftdruckfühler F_A ermittelt. Dieser gibt hier nicht notwendigerweise analoge (dem tatsächlichen Luftdruck P_A entsprechend) Ausgangssignale an den Vergleicher Ve ab, sondern es genügt ein Luftdruck-Präsent-Signal LP, wenn ein bestimmter Luftdruck Soll- bzw. Grenzwert P_AG in der Verbindungsleitung VL erreicht ist. Ist dieser Grenzwert P noch nicht erreicht, dann tritt auch kein Luftdruck-Präsent-Signal LP auf. Der Luftdruck P_A ist einstellbar durch die Drehzahl des Gebläses G, das z.B. durch einen 39 V-Gleichstrommotor M. angetrieben wird, dessen Drehzahl als Drehzahl-Istwert n_IST mittels eines Drehzahlfühlers F_n , insbesondere des Hallsensors, abfühlbar ist.In addition, air A is conducted to burner B via the connecting line VL. The air pressure P _A in the connecting line VL is determined by the air pressure sensor F _A. This does not necessarily output analog (corresponding to the actual air pressure P _A ) output signals to the comparator Ve, but an air pressure present signal LP is sufficient when a specific air pressure setpoint or limit value P _{AG is reached} in the connecting line VL. If this limit value P has not yet been reached, then no air pressure present signal LP occurs. The air pressure P _A can be adjusted by the speed of the fan G, which is driven, for example, by a 39 V DC motor M. The speed of which can be sensed as the actual speed value n _ACT using a speed sensor F _n , in particular the Hall sensor.

Die Temperaturregelung und die Steuerung der Vorbereitungsphase erfolgen über den Regler R. In der Heizphase steuert dieser z.B. die Luftzufuhr in Abhängigkeit von Temperatur-Istwerten beispielsweise der Raumtemperatur T_R , der Kesseltemperatur T_K, der Außentemperatur T_A und/oder der Vorlauftemperatur T_V , welche über einen Analog- Analog-/Digitalwandler A/D dem Regler R zugeführt und dort mit eingestellten Sollwerten T_RSOLL in Relation gesetzt werden. Bei diesem Beispiel erzeugt der Regler R ein Ausgangssignal, das dem Drehzahl-Sollwert n_SOLL entspricht und im Vergleicher V_e mit dem Drehzahl-Istwert n_IST verglichen wird. In Abhängigkeit von der Art (plus oder minus) und/oder der Größe der Differenz dieser beiden Drehzahlwerte wird das Steueraggregat St_G beeinflußt, das seinerseits entsprechende Steuersignale S_ST erzeugt. Diese sind insbesondere pulsweitenmodulierte Digitalsignale und steuern die Drehzahlen des Gleichstrommotors M_G .The temperature control and the preparation phase are controlled by the controller R. In the heating phase, this controls, for example, the air supply as a function of actual temperature values, for example the room temperature T _R , the boiler temperature T _K , the outside temperature T _A and / or the flow temperature T _V , which are fed to controller R via an analog-to-analog / digital converter A / D, where they are set in relation to setpoint values T _RSOLL . In this example, the controller R generates an output signal which corresponds to the speed setpoint n _SET and is compared in the comparator V _e with the actual speed value n _ACT . Depending on the type (plus or minus) and / or the size of the difference between these two speed values, the control unit St _{G is} influenced, which in turn generates corresponding control signals S _ST . These are, in particular, pulse width modulated digital signals and control the speeds of the direct current motor M _G.

Die Regelung des Drucks P_F für das brennbare Fluidum F erfolgt hier in Abhängigkeit vom Luftdruck P_A durch Steuerung des Reglerantriebs V.The pressure P _F for the combustible fluid F is regulated here as a function of the air pressure P _A by controlling the regulator drive V.

Im Ablaufdiagramm nach Figur 3 sind in den Reihen WA bis Z mit dicken Linien die erforderlichen Signale und mit dünnen Linien unzulässige Signale bezeichnet. Dabei bedeuten:

WA:: die Wärmeanforderung durch den Regler
FS:: Flammensignal
LP:: Luftdruck-Präsent-Signal des externen Luftdruckprüfers (Kontakt) F_A
STB:: Sicherheitstemperaturbegrenzer
V:: Gasventil in der Zuleitung ZL
Z:: Zündsignal zum Zündaggregat
S_ST:: Steuersignal zum Gleichstrommotor des Gebläses
n_IST :: Drehzahl-Istwert abgeleitet vom Halldrehzahlfühler F_n
thl:: Zeit zum Hochlaufen des Gebläses G
tv:: Vorspülzeit
tbre:: Bremszeit für das Gebläse G
tz:: Zündzeit
ts:: Sicherheitszeit
tb:: Betriebszeit der Temperaturregelung
tn:: Nachspülzeit
t:: Zeit
A:: Startbefehl (Reglereinschaltung)
B:: Beginn des Brennerbetriebs
C:: Beginn der Außerbetriebsetzung
D:: Ende der Außerbetriebsetzung und Übergang in die Heimlaufzeit

In the flow diagram according to FIG. 3, the necessary signals are denoted in rows WA to Z with thick lines and impermissible signals with thin lines. Here mean:

WA:: the heat demand from the controller
FS:: Flame signal
LP:: Air pressure present signal from the external air pressure tester (contact) F _A
STB:: Safety temperature limiter
V:: Gas valve in the ZL supply line
Z:: Ignition signal to the ignition unit
S _ST :: Control signal to the fan DC motor
n _IS :: Actual speed value derived from Hall speed sensor F _n
thl:: Time to start up the fan G
tv:: Pre-rinse time
tbre:: Braking time for the fan G
tz:: Ignition time
ts:: Security time
tb:: Operating time of the temperature control
tn:: Rinse time
t:: time
A:: Start command (controller activation)
B:: Start of burner operation
C:: Start of decommissioning
D:: End of decommissioning and transition to home life

Zum Zeitpunkt A gibt der Reglerteil der Steuereinrichtung einen Startbefehl an den Feuerungsautomatenteil derselben durch die Meldung "Wärmeanforderung" WA, wenn die Temperatur T_K im Brauchwasserkreislauf oder im Heizungskreislauf unter einen Mindestwert abgesunken ist. Während der Hochlaufzeit thl wird der Gleichstrommotor M_G des Gebläses G mit insbesondere pulsweitenmodulierten Steuersignalen S beaufschlagt, so daß sich dessen Drehzahl n_IST auf einen Maximalwert erhöht, sobald ein (einstellbarer) Sollwert (Drehzahl-Sollwert n_SOLL ) erreicht ist und der Luftdruckmelder F_A seinen Kontakt schließt und ein Luftdruck-Präsent-Signal LP abgibt. Es beginnt die Vorspülzeit tv. In diesem Zeitpunkt wird in der Verbindungsleitung VL ein bestimmter Luftdruck P_A erreicht. Um die Vorspülzeit gering zu halten, empfiehlt es sich, das Gebläse G während der Vorspülzeit tV auf Vollast laufen zu lassen. Über die Rückmeldung des Drehzahl-Istwerts n_IST und des Luftdruck-Grenzwerts P_AG (LP vorhanden) kann der Feuerungsautomat bei Erreichen der erforderlichen Mindestwerte sein Funktionsprogramm fortsetzen. Haben die Drehzahl und/oder der Luftdruck den vorbestimmten Grenzwert zu Beginn der Vorspülzeit tv nicht erreicht (kein LP vorhanden), erfolgt eine Störabschaltung.At time A, the controller part of the control device issues a start command to the burner control part thereof by the message "heat request" WA when the temperature T _K in the process water circuit or in the heating circuit has dropped below a minimum value. During the run-up time thl, the direct current motor M _{G of} the blower G is acted upon with, in particular, pulse-width-modulated control signals S, so that its speed n _{ACT increases} to a maximum value as soon as an (adjustable) setpoint (speed setpoint n _SET ) is reached and the air pressure detector F _A closes its contact and emits an air pressure present signal LP. The pre-rinse time tv begins. At this time, a certain air pressure P _{A is} reached in the connecting line VL. In order to keep the pre-purge time short, it is advisable to let the fan G run at full load during the pre-purge time tV. Via the feedback of the _actual speed value n ACTUAL and the air pressure limit value P _AG (LP available) the automatic burner control can continue its function program when the required minimum values are reached. If the speed and / or the air pressure have not reached the predetermined limit value at the start of the pre-purge time tv (no LP available), a lockout occurs.

Die Drehzahl n_IST des Gebläses G sollte während der Vorspülzeit tv einen Mindestwert von beispielsweise 2400 U/min überschreiten.The speed n _{IST of} the fan G should exceed a minimum value of, for example, 2400 rpm during the pre-purge time tv.

Während der Bremszeit tbre wird die Drehzahl des Gebläses G entsprechend geringeren pulsweitenmodulierten Steuersignalen S_ST vermindert.During the braking time tbre, the speed of the fan G is reduced in accordance with lower pulse-width-modulated control signals S _ST .

Anschließend wird ein Zündsignal Z während der Zündzeit tz an ein Zündaggregat des Brenners B angelegt beispielsweise an Zündelektroden desselben, während das Gebläse G mit der Drehzahl von beispielsweise 40% der Maximaldrehzahl weiterläuft, jedoch den Maximalwert von bei diesem Beispiel 2900 U/min nicht überschreitet. Im Verlauf der Zündzeit tz öffnet das Ventil in der Zuleitung ZL, d.h. das Einstellaggregat V für das brennbare Fluidum F, wodurch die Sicherheitszeit ts beginnt, innerhalb der durch einen Flammenfühler F_F ein Flammensignal festgestellt werden muß, andernfalls die Störabschaltung erfolgt. Diese Sicherheitszeit ts beträgt beispielsweise bis zu 10 s, während die Vorspülzeit tv beispielsweise bis 50 s betragen kann und sich auch die maximale Bremszeit tbre in dieser Größenordnung befindet.An ignition signal Z is then applied to an ignition unit of the burner B during the ignition time tz, for example to ignition electrodes thereof, while the fan G continues to run at a speed of, for example, 40% of the maximum speed, but does not exceed the maximum value of 2900 rpm in this example. In the course of the ignition time tz, the valve in the supply line ZL opens, ie the adjusting unit V for the combustible fluid F, whereby the safety time ts begins, within which a flame signal must be detected by a flame sensor F _F , otherwise the lockout occurs. This safety time ts is, for example, up to 10 s, while the pre-rinsing time tv can be, for example, up to 50 s and the maximum braking time tbre is also of this order of magnitude.

Liegt am Ende der Sicherzeitszeit ts die Flammenmeldung vor, erfolgt der Übergang in die Betriebsstellung und beginnt die Brennerbetriebszeit tb, während der die Gebläsedrehzahl n_IST in Abhängigkeit von den pulsweitenmodulierten Steuersignalen S_ST und diese wiederum in Abhängigkeit von den vom Regler R vorgegebenen Ausgangssignalen in einem Drehzahlbereich regelbar sind, der sich zwischen etwa 600 und 6000 U/min bewegt, als Maximalwertvorgabe und Plausibilitätsgrenze, während typischerweise die höchste Drehzahl 4000 U/min beträgt. Während der Brennerbetriebszeit tb ist es regelmäßig nicht erforderlich, den Luftdruck zu überwachen, da der Drehzahlfühler Fn mit dessen Ausgangssignalen regelmäßig genügend Sicherheit bietet.If the flame signal is present at the end of the safety time ts, the transition to the operating position takes place and the burner operating time tb begins, during which the fan speed n _ACT in dependence on the pulse-width-modulated control signals S _ST and this in turn in dependence on the output signals specified by controller R in one The speed range can be regulated, which is between approximately 600 and 6000 rpm, as the maximum value specification and plausibility limit, while the maximum speed is typically 4000 rpm. During the burner operating time tb, it is generally not necessary to monitor the air pressure, since the speed sensor Fn with its output signals regularly offers sufficient security.

Ist die Vorlauftemperatur T_V höher als die Ausschaltschwelle, so wird vom Regler R der Brennerbetrieb zum Zeitpunkt C eingestellt, indem die Zufuhr von brennbarem Fluidum F zum Brenner B durch das Einstellorgan V abgestellt wird. Das Gebläse G kann aber in Betrieb bleiben, um Verbrennungsrückstände auszublasen. Während dieser Zeit wird die Gebläsedrehzahl n_IST auf Vollast (programmierbar) hochgefahren, worauf sich dann der Heimlauf als regulärer Übergang in die Standby-Phase anschließt.If the flow temperature T _{V is} higher than the switch-off threshold, the burner operation is set by the controller R at the time C by switching off the supply of combustible fluid F to the burner B by the setting element V. However, the fan G can remain in operation in order to blow off combustion residues. During this time, the fan speed n _{ACT is} ramped up to full load (programmable), whereupon the home run follows as a regular transition to the standby phase.

Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung, die auch eigene erfinderische Bedeutung hat, wird anhand der Figur 4 erläutert:A particularly preferred variant of the invention, which also has its own inventive meaning is shown in FIG. 4 explains:

Der Mikrocomputer MC ist über den Widerstand R an den Flammenfühler F_F angeschlossen. Sofern das vom Flammenfühler F_F an den Mikrocomputer MC abgegebene (oder nicht abgegebene) Signal nicht mit dem im Mikrocomputer MC gespeicherten Wert übereinstimmt, was eine Fehlfunktion zum Ausdruck bringt, gibt der Mikrocomputer MC ein Ausgangssignal an die Steueraggregate SA und SA1 ab, die ihrerseits die Schalter S und S1 in demjenigen Prozeßkreis P schalten und im Falle des Fehlens eines an sich notwendigen Flammenfühlersignals den betreffenden Prozeß, wie das Eingeben von Gas in den Brenner B unterbricht. Das Signal vom Flammenfühler F_F wird aber auch parallel zu dem über den Widerstand R zum Mikrocomputer MC führenden Zweig, nämlich über den weiteren Widerstand R1 zum weiteren Mikrocomputer MC 1 geleitet, der mit dem ersten Mikrocomputer MC in Datenaustauschverbindung stehen kann, aber nicht muß. Stellt dieser weitere Mikrocomputer MC1 ebenfalls ein Fehlverhalten aufgrund des Fehlens (oder Auftretens) von Ausgangssignalen des Flammenfühlers F_F fest, dann gibt er ein Ausgangssignal an die Steueraggregate SA und SA1 ab, die ihrerseits weitere Schalter S und S1 steuern, die sich in Serie zum Prozeßkreis P, hier einem Relais für das Gasventil V, befinden. Normalerweise spricht beim Ansprechen des Schalters S auch der Schalter S1 an. Sofern aber ein Fehler in einem der beiden Abschaltkreise auftritt, erfolgt dennoch eine Abschaltung des Prozeßkreises P und zwar über den zweiten Abschaltkreis mittels des weiteren Schalters S1. Diese Parallelschaltung zweier Überwachungskreise sorgt daher für eine erhöhte Sicherheit.The microcomputer MC is connected via the resistor R to the flame sensor F _F. If the signal emitted (or not emitted) by the flame sensor F _F to the microcomputer MC does not match the value stored in the microcomputer MC, which expresses a malfunction, the microcomputer MC outputs an output signal to the control units SA and SA1, which in turn switch S and S1 in that process circuit P and, in the absence of a flame sensor signal that is necessary per se, the process in question, such as the introduction of gas into burner B, is interrupted. The signal from the flame sensor F _F is also passed in parallel to the branch leading via the resistor R to the microcomputer MC, namely via the further resistor R1 to the further microcomputer MC 1, which can, but does not have to, have a data exchange connection with the first microcomputer MC. If this additional microcomputer MC1 also detects a malfunction due to the absence (or occurrence) of output signals from the flame sensor F _F , then it outputs an output signal to the control units SA and SA1, which in turn control further switches S and S1, which are connected in series Process circuit P, here a relay for the gas valve V, are. Normally, switch S1 also responds when switch S responds. If, however, an error occurs in one of the two shutdown circuits, the process circuit P is nevertheless shut down, specifically via the second shutdown circuit by means of the further switch S1. This parallel connection of two monitoring circuits therefore ensures increased security.

Diese Sicherheit wird nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung dann vergrößert, wenn der weitere Mikrocomputer MC1 anders aufgebaut, beispielsweise mit anderen elektronischen Bauelementen bestückt ist und insbesondere, wenn er auch anders programmiert ist als der erste Mikrocomputer MC. Würden nämlich bestimmte Einflüsse sowohl den ersten Überwachungskreis mit dem Mikrocomputer MC als auch den parallel dazu geschalteten weiteren Überwachungskreis mit dem weiteren Mikrocomputer MC1 aus der üblichen Funktion setzen, wenn beide gleich aufgebaut und gleich programmiert sind, so wird das Risiko bei einem unterschiedlichen Aufbau und/oder unterschiedlichen Programmierung des weiteren Mikrocomputers MC1 zusätzlich weiter vermindert.This security is based on a further embodiment of the invention then enlarged when the further microcomputer MC1 constructed differently, for example with other electronic ones Components is assembled and especially if it is different is programmed as the first microcomputer MC. Would namely certain influences both the first monitoring circuit with the Microcomputer MC as well as the other connected in parallel Monitoring circuit with the other microcomputer MC1 from the usual function set if both are constructed the same and the same are programmed, so the risk is different Structure and / or different programming further Microcomputers MC1 further reduced.

Dabei empfiehlt es sich zum Erreichen eines solchen unterschiedlichen Aufbaus, für den weiteren Mikrocomputer MC1 einen wesentlich einfacheren und daher auch preiswerteren zu verwenden als den ersten Mikrocomputer MC, der ohnehin weitaus umfangreichere Aufgaben sowohl für die Funktion als Feuerungsautomat als auch für die Funktion als Temperaturregler und Wächter zu übernehmen hat, während der weitere Mikrocomputer MC1 vornehmlich der Prozeßüberwachung und der gegenseitigen Funktionskontrolle mit dem Mikrocomputer MC dient. Dieser weitere Mikrocomputer MC1 kann über die dargestellten Datenaustauschverbindungen DAV auch zum gegenseitigen Uberprüfen der beiden Mikrocomputer dienen, um beispielsweise gegenseitig einen ROM-Test-Vergleichswert und einen Schlüsselvergleichswert zu überprüfen.It is recommended to achieve such a different Construction, for the additional MC1 microcomputer a much simpler and therefore also cheaper use as the first microcomputer MC, which is far more anyway more extensive tasks both for the function as a burner control as well as for the function as a temperature controller and monitor has to take over, while the other microcomputer MC1 primarily process monitoring and mutual function control with the microcomputer MC. This other microcomputer MC1 can be shown above Data exchange connections DAV also for mutual checking of the two microcomputers are used to, for example, mutually one ROM test comparison value and a key comparison value check.

Ein Vorteil dieser Integration der elektronischen und insbesondere auf beispielsweise nur zwei bestückten Leiterplatten angeordneten Steuereinrichtung besteht darin, daß es überflüssig ist, einerseits für den Feuerungsautomaten und andererseits für den Temperaturregler eine eigene Steuereinrichtung mit den jeweils zugehörigen Komponenten zu verwenden. So genügt ein einziger Signalgenerator SG zum Erzeugen und Abgeben der insbesondere pulsweitenmodulierten Steuersignale S_ST, welche sowohl zur Steuerung des Anlaufprogramms (in der Funktion als Feuerungsautomat) als auch zur Temperatur-Regelung während des Brennerbetriebs (in der Funktion als Regler) ihre Aufgabe erfüllen. Die vom Hall-Drehzahlfühler F_n abgefühlten Drehzahl-Istwerte n_IST werden nicht nur während des Anlaufprogramms (Funktion als Feuerungsautomat), sondern auch während des geregelten Brennerbetriebs zur Steuerung und Regelung ausgewertet.An advantage of this integration of the electronic control device, which is arranged in particular on, for example, only two printed circuit boards, is that it is unnecessary to use a separate control device with the associated components on the one hand for the burner control and on the other hand for the temperature controller. Thus, a single signal generator SG is sufficient to generate and deliver the pulse-width-modulated control signals S _ST , which perform their task both for controlling the start-up program (in the function as an automatic burner control unit) and for regulating the temperature during burner operation (in the function as a controller). The _n sensed actual rpm values n _IS the Hall speed sensor F are not only evaluated during the start-up program (function as automatic firing), but also during the regular burner operation to control and regulate.

Der Luftdruckwächter bzw. -fühler F_A stellt sicher, daß beim Betrieb der Feuerungsautomaten, d.h. in der "Anlaufphase" stets genügend Luftdruck zum Vorspülen des Brennerraums und Kamins aufgebaut ist. Tritt eine große Wärmeanforderung im Verlauf des Regelbetriebs, z.B. durch Zuschalten zusätzlicher Radiatoren und Brauchwasserabzapfungen auf, was eine große Drehzahl des Gebläses G und - davon abhängig - des Gasdrucks P_F bedingt, dann empfiehlt sich die vorsorgliche Abfrage des Luftdruckfühlers F_A bei Überschreiten eines bestimmten Drehzahl-Sollwerts n_SOLL . Während des Betriebs des Temperaturreglers R, u.z. im modulierenden Betrieb, kann bei geringem Wärmebedarf die Drehzahl des Gebläses G so weit sinken, daß der Luftdruckfühler F_A gar nicht mehr anspricht. Für diesen Fall könnte sich die Verwendung eines weiteren Luftdruckfühlers empfehlen, der auf niedrigeren Luftdruck entsprechend einer geringeren Gebläsedrehzahl anspricht. In Abhängigkeit vom Drehzahlbereich ist dann der eine oder andere Luftdruckfühler anwendbar.The air pressure switch or sensor F _A ensures that when the burner controls are operated, ie in the "start-up phase", sufficient air pressure is always built up for purging the burner chamber and chimney. If there is a great demand for heat during normal operation, e.g. by switching on additional radiators and tap water, which requires a high speed of the fan G and - depending on this - the gas pressure P _F , then it is advisable to check the air pressure sensor F _A if a certain one is exceeded Speed setpoint n _SET . During the operation of the temperature controller R, uz in modulating operation, the speed of the fan G can decrease so much with a low heat requirement that the air pressure sensor F _A no longer responds. In this case, the use of an additional air pressure sensor could be recommended, which responds to lower air pressure corresponding to a lower fan speed. One or the other air pressure sensor can then be used depending on the speed range.

Der Luftdruckfühler F_A spricht auch bei Sicherheitstest an, wonach mindestens einmal in 24 Stunden eine kurzzeitige Ausschaltung und ein Neuanlauf mit Hilfe des Feuerungsautomaten erfolgt. Um einen solchen zweiten Luftdruckfühler einzusparen, ist es vorteilhaft, bei jedem Auftreten eines hohen Wärmebedarfs, der eine so hohe Drehzahl n des Gebläses G nach sich zieht, daß der Luftdruckfühler F_A ansprechen muß, den Schaltzustand des Luftdruckfühlers F_A abzufragen. Spricht der Luftdruckfühler F_A nicht an, so erfolgt eine Abschaltung mit nachfolgender Repetition des Startvorgangs. The air pressure sensor F _{A also} responds to the safety test, according to which there is a brief switch-off and restart at least once every 24 hours using the automatic burner control. In order to save such a second air pressure sensor, it is advantageous to query the switching state of the air pressure sensor F _A each time a high heat requirement occurs, which results in a high speed n of the fan G that the air pressure sensor F _A must respond. If the air pressure sensor F _A does not respond, the system is switched off and the starting procedure is repeated.

Bei der in Figur 6 dargestellten Schaltung ist der Temperaturfühler für die Kesseltemperatur T_K , der in die Temperaturwächterfunktion integriert ist, über eine Schaltung F bestehend aus einem Filter und einem Vorwiderstand und über eine Eingangsschaltung E an den Analog-/Digitalwandler A/D angeschlossen, der am Eingang des Mikrocomputers MC oder in diesem selbst liegt. Darüber hinaus ist die Verbindungsstelle zwischen der Schaltung F aus Filter und Vorwiderstand und der Eingangs schaltung E des Analog-/Digitalwandlers A/D über einen Schalter S4 an Masse einerseits und über einen anderen Schalter S3 an Spannung U mit beispielsweise 5V gelegt. Der Mikrocomputer MC nimmt nun dadurch einen Grobtest der A-/D-Wandlung vor, daß er nacheinander, beispielsweise zuerst den Schalter S3 schließt, um die Spannung U von 5V und anschließend, wenn der Schalter S3 wieder geöffnet ist, den Schalter S4 zu schließen, um Masse über die Eingangsschaltung E an den Analog-/Digitalwandler A/D anzuschließen. Die A-/D-Wandlung bezüglich der richtigen Wahl des A-/D-Kanals und bezüglich des richtigen Ergebnisses muß dazu führen, daß das A-/D-Wandlungsergebnis mit dem bekannten Erwartungswert (FF oder 0) übereinstimmt. Das Auftreten dieses Erwartungswerts setzt voraus, daß die Auflösung des Analog-/Digitalwandlers A/D 8 bit beträgt; dabei entsprechen der Wert "0" der Spannung OV (Eingang liegt an Masse) und der Wert "FF" der Spannung 5V (Eingang an +5V). Darüber hinaus erfolgt das Erkennen von Kurzschluß oder Unterbrechung des Kesselwassertemperaturfühlers (Kesselfühler) mit der Kesselwassertemperatur T_K . Zu diesem Zweck ist die Schaltung so ausgelegt, daß der Spannungswert, der durch den Kesselfühler erzeugt wird, sich in einem bestimmten Spannungsbereich von z.B. zwischen 1 und 4 Volt befindet. Tritt dagegen ein Kurzschluß oder eine Unterbrechung in dieser Leitung zum Kesselfühler auf, so daß die Kesselwassertemperatur T_K nicht mehr zuverlässig in die Temperaturwächterfunktion integriert werden kann, dann stellt sich eine A-/D-Spannung außerhalb des Spannungsbereichs von bei diesem Beispiel zwischen 1 und 4V ein. Die Schalter S3, S4 sind zweckmäßigerweise als Transistoren ausgebildet.In the circuit shown in FIG. 6, the temperature sensor for the boiler temperature T _K , which is integrated in the temperature monitor function, is connected to the analog / digital converter A / D via a circuit F consisting of a filter and a series resistor and via an input circuit E. which is at the entrance of the microcomputer MC or in this itself. In addition, the connection point between the circuit F of filter and series resistor and the input circuit E of the analog / digital converter A / D is connected to ground on the one hand via a switch S4 and to voltage U with, for example, 5 V via another switch S3. The microcomputer MC now carries out a rough test of the A / D conversion in that it closes the switch S3 one after the other, for example first, in order to close the voltage U of 5V and then, when the switch S3 is open again, the switch S4 to connect ground via the input circuit E to the analog / digital converter A / D. The A / D conversion with regard to the correct choice of the A / D channel and with regard to the correct result must result in the A / D conversion result matching the known expected value (FF or 0). The occurrence of this expected value assumes that the resolution of the analog / digital converter A / D is 8 bits; the value "0" corresponds to the voltage OV (input is ground) and the value "FF" corresponds to the voltage 5V (input to + 5V). In addition, the short-circuit or interruption of the boiler water temperature sensor (boiler sensor) with the boiler water temperature T _{K is recognized} . For this purpose, the circuit is designed so that the voltage value generated by the boiler sensor is in a certain voltage range, for example between 1 and 4 volts. If, on the other hand, there is a short circuit or an interruption in this line to the boiler sensor, so that the boiler water temperature T _K can no longer be reliably integrated into the temperature monitor function, then an A / D voltage outside the voltage range of between 1 and in this example 4V on. The switches S3, S4 are expediently designed as transistors.

Abgesehen von der Einsparung von Bauelementen und Schnittstellen bei der Integration eines Feuerungsautomaten, eines Temperaturreglers und eines Temperaturwächters in ein und demselben Gerät mit einem Mikrocomputer, erreicht die Erfindung überraschenderweise auch eine Vereinfachung der Funktion. So erübrigen sich gegenseitige Verriegelungen getrennte Bauaggregate, da der Mikrocomputer keine Befehle des Reglers befolgt, solange der Feuerungsautomat nach einem Startvorgang (Anlaufphase) sein Programm abarbeitet.Apart from saving on components and interfaces with the integration of a burner control, a temperature controller and a temperature monitor in one and the same device with a microcomputer, the invention surprisingly achieves also a simplification of the function. So there is no need mutual interlocking separate construction units, because of Microcomputer does not follow commands from the controller as long as the Automatic burner control after a starting process (start-up phase) Program is running.

Claims

An electronic control and regulating apparatus for heating installations, comprising

a burner (8),

a drive motor (M_G) for an air supply blower (G) to the burner (B),

an ignition device for the burner (B),

an automatic time switch device including an automatic firing device in which at least one predetermined safety time (t_s) for the burner start-up program can be programmed, within which safety time certain burner conditions which can be detected for example by a flame sensor are to be fulfilled,

a signal-producing device for producing drive motor control signals (S_ST) and ignition control signals (Z) in dependence on limit value or reference value data stored in a memory device and in dependence on actual value data detected by sensors, and

a temperature regulator (R) for regulating the boiler water temperature (T_K) and/or the flow temperature (T_V) of the heating installation in the heating phase in dependence on parameters such as room temperature (T_R) and external temperature (T_A),

characterised by

integration of the automatic firing device and the temperature regulator (R) to form a unitary electronic device with the proviso that

when using a gas burner as the burner (B) a signal generator (S_G) of a microcomputer (H_C) linked to the memory device produces control signals (S_ST) both to control the burner start-up program of the automatic firing device and also for regulation in the heating phase by means of the temperature regulator (R), which signals pass by way of one and the same interface (SS) to the drive motor (M_G) of the air supply blower (G).
Apparatus according to claim 1
characterised in that
the drive motor (M_G) is controllable in respect of its power.
Apparatus according to claim 1 or claim 2 comprising a temperature monitor for monitoring the boiler water temperature.
characterised in that
the temperature monitor is also integrated with the automatic firing device and the temperature regulator (R) to form the unitary electronic device.
Apparatus according to claim 3
characterised in that
the output signal of the integrated temperature monitor is derived from the temperature sensor of the boiler water temperature (T_K).
Apparatus according to one of the preceding claims
characterised in that
the microcomputer (M_C) outputs digital pulse width-modulated control signals (S_ST) to the drive motor which is in the form of a dc motor.
Apparatus according to one of the preceding claims
characterised in that
the microcomputer (M_C) exchanges data with a further microcomputer (M_C1) which performs additional monitoring functions of an automatic firing device.
Apparatus according to claim 6
characterised in that
the further microcomputer (M_C1) is also provided with an automatic time switch device which interrupts or enables the output of control signals for a given period of time.
Apparatus according to claim 6 or claim 7
characterised in that
the two computers (M_C and M_C1) are connected in parallel in regard to the monitoring circuits operated by same so that at least one of the microcomputers (M_C, M_C1) controls the heating installation in a safe condition in the event of failure of the other monitoring circuit or microcomputer.
Apparatus according to one of the preceding claims
characterised in that
a pressure regulator (V) regulates in dependence on the air pressure (P_A) the pressure (P_F) of a combustible fluid (F) which flows by way of a feed line (ZL) to the burner (B) of a heating boiler (HK).
Apparatus according to one of the preceding claims
characterised in that
the microcomputer (M_C) has a comparator (V_e) and a regulator (R) and that the comparator (V_e) compares actual rotary speed values (n_IST) of the blower (G), which are produced by a rotary speed sensor (F_n), to limit or reference rotary speed values (n_SOLL) stored in the memory (SP), and triggers or influences control signals (S_ST) in dependence on the kind and/or magnitude of the difference values.
Apparatus according to one of the preceding claims
characterised in that
a Hall sensor serves as the rotary speed sensor (F_n).
Apparatus according to one of the preceding claims
characterised in that
the microcomputer (M_C) compares air pressure values (P_AG, LP) sensed by an air pressure sensor (F_A) in the connecting line (VL) between the blower (G) and the burner (B), to a stored limit air pressure value (P'_AG) and triggers fault shut-down or start prevention in dependence on the kind and/or magnitude of the difference value.
Apparatus according to claim 12
characterised in that
interrogation of the air pressure sensor (F_A) which is operative as an air pressure monitor is effected when the current reference rotary speed value (n_SOLL) is greater for a defined time than a defined predetermined reference rotary speed value (n_SOLL) as an indication of a high heat demand (WA).
Apparatus according to one of claims 6 to 13
characterised in that
the further microcomputer (M_C1) is built and programmed differently from the first microcomputer (M_C) and with the first microcomputer (M_C) performs monitoring functions and controls switches (S, S1) which are switched in series in the process circuitry (P) in question.