EP3382277A1 - Detection of a cover - Google Patents

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EP3382277A1
EP3382277A1 EP18159377.3A EP18159377A EP3382277A1 EP 3382277 A1 EP3382277 A1 EP 3382277A1 EP 18159377 A EP18159377 A EP 18159377A EP 3382277 A1 EP3382277 A1 EP 3382277A1
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EP
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fuel
control device
control
setpoint
value
Prior art date
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EP18159377.3A
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Bernd Schmiederer
Holger HOLFELDER
Rainer Lochschmied
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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    • F23N2900/05005Mounting arrangements for sensing, detecting or measuring devices

Definitions

  • the present disclosure is concerned with the detection of a blockage in the supply air duct or exhaust duct of a burner device.
  • the present disclosure is concerned with blockages in the form of covers and with fossil fuel burning combustors.
  • the air ratio during combustion can be determined and / or adjusted by means of an ionization current through an ionization electrode.
  • An alternating voltage is first applied to the ionization electrode. Due to the rectifier effect of a flame, an ionization current flows as a direct current in only one direction.
  • the setpoint value for the ionization current detected at the ionization electrode is plotted against the speed of the fan of a gas burner.
  • the ionization current is typically measured in microamps.
  • the speed of the fan of a gas burner is typically measured in revolutions per minute.
  • the speed of the fan of a gas burner is also a measure of the air volume flow and the performance of the burner system, that is, for a quantity of heat per time.
  • the speed detection detects the change in the flow due to the Zu povertykanal- / exhaust duct change practically not. Therefore, if there is no further indicator of the air flow rate, the ionization current setpoint will not be adjusted due to the functional relationship between ionization current setpoint and fan speed. This is controlled with respect to the actual air flow with a wrong ionisationsstrom setpoint.
  • the drift can occur by bending the ionization electrode and / or deposit formation and / or damaging the ionization electrode. Tests that correct for this drift usually need to be done at specific, fixed speed points. If these points are not achieved because, for example, the heat can not be dissipated, the burner system would have to be switched off and / or locked. Because without shutdown and / or locking is not guaranteed that no critical emissions occur.
  • EP3045816A1 Burner System Control System
  • EP3045816A1 discloses and claims a device for controlling a burner system, which allows the estimation of an ionization current even if a measurement thereof fails. For this purpose, an estimation of the ionization current to an air volume flow, which belongs to a burner power, at which under certain circumstances no measurement was possible made.
  • EP2466204B1 discloses and claims a control device for a burner system.
  • a control device carries out a test procedure in several steps.
  • EP1293727B1 Control device for a burner and setting procedure, issued on 23 November 2005.
  • EP1293727B1 describes how the ionization current setpoint is increased in the closed loop.
  • the change in the gas valve position or an equivalent such as a coulter parameter is measured.
  • this method can only be used at defined burner power points.
  • the specimen scattering of the valves significantly affects the result. This limits the applicability of the method described there.
  • EP0806610A2 The European patent application EP0806610A2 , Method and apparatus for operating a gas burner, was filed on April 9, 1997 and published on November 12, 1997.
  • EP0806610A2 deals with the shutdown of a gas burner, if an ionisation signal leaves a permissible control range for more than a predetermined period of time.
  • the permissible control range comprises an upper maximum value of the ionization signal and a lower limit value.
  • the lower limit is above a threshold at which combustion is no longer low in emissions.
  • the subject of the present disclosure is a method and / or a controller for detecting blockages in the supply air duct and / or exhaust duct, whereby the aforementioned disadvantages are at least partially overcome.
  • a further subject matter of the present disclosure is a method and / or a controller for detecting drift of the ionization signal due to deposit formation and / or bending of the ionization electrode without having to achieve specific, defined rotational speeds within a predetermined period of time.
  • the present disclosure teaches a method and / or a control device for a burner device with the goal of detecting covers and / or blockages. This is accompanied by the avoidance of unwanted emissions of carbon monoxide (CO emissions).
  • the method is based on a technical study of the control limits of an ionization current control loop after the ionization current setpoint has been changed from the normal control operation. From a cover and / or blocking of the supply air duct and / or exhaust duct of a burner device is assumed, if the control circuit operates outside its control limits.
  • the present disclosure teaches a method of detecting unwanted emissions by drift due to deposit formation and / or bending of the ionization electrode.
  • the method can be carried out at each speed point, without special characteristics for individual speed points must be stored.
  • the speed of a fan in the supply air duct and / or in the exhaust duct of a burner device is first determined. From the rotational speed of the blower, a desired value of an ionization current of an ionization electrode is preferably determined by using a characteristic curve. The determined ionization current setpoint is then increased by one increment. An attempt is then made to control the fuel actuator of the combustor at a constant fan speed using the increased ionization current. If the control loop fails in this test, combustion is inferred with and / or near undesirable emissions. Such combustion is caused for example due to covering and / or blocking and / or due to deposit formation and / or bending. Accordingly, an error is issued.
  • the method described here will be referred to testing for steady state control with increased ionization current setpoint and / or test for steady state control.
  • the burner device is switched off and / or locked by closing a fuel actuator.
  • the current position of a fuel actuator and a speed of the blower are determined. From the speed of the fan, a low calorie position of the fuel actuator is determined using a low calorie characteristic, which belongs to the low calorie characteristic. From the speed of the fan, a high-calorific position of the fuel actuator is further determined using a high-caloric characteristic, which belongs to the high-caloric characteristic.
  • the current position is compared with the low calorie position and the high calorific position of the fuel actuator.
  • a relative position, preferably in percent, is determined, which indicates the position of the current position relative to the low calorie and the high caloric position of the fuel actuator.
  • temporal fluctuation of the relative position is averaged on the basis of a second low-pass filter having a second time constant to a second mean value.
  • the first and the second mean become one with each other compared. If the first and the second mean value deviate from one another by a predetermined threshold value, the setpoint value of the ionization current is increased by a predetermined increment.
  • the system for detecting a cover and / or blocking need not be taken out of service.
  • the present disclosure teaches a method and / or apparatus for a combustor wherein the controller divides the adjustable speed range into individual bands, wherein a steady state control with increased ionization current at any speed within a band is representative of steady state speed tests at any speed within the band is.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a burner system consisting of burner 1 and a combustion chamber 2 with heat exchanger.
  • a motor-driven fan 3 promotes the Verbrennungszu Kunststoff 4 to the burner 1 out.
  • the fuel 6 preferably a fuel gas
  • the amount of the mixed fuel 6 is adjusted via a motor-adjustable fuel valve 5.
  • the amount of fuel is transmitted via the control signal 13 from the control, control and / or monitoring unit 10 to the fuel valve 5. This can be done with an analog signal, as a pulse width modulated signal or but also done digitally, for example via a bus system.
  • the amount of air is transmitted via the signal 11 from the control, control and / or monitoring unit 10 to the blower 3.
  • the value 11 can equally be transmitted as an analog signal, as a pulse-width-modulated signal or else digitally, for example via a bus system.
  • the blower then adjusts the amount of air according to the transmitted signal.
  • the reason for this is that the blower does not react sufficiently reproducibly to the control signal 11, for example because of the friction of the bearing from the fan due to different operating conditions such as temperature and / or starting behavior. Therefore, the amount of air can be adjusted only via the speed 12 of the control, control and / or monitoring unit 10, for example via a closed speed control loop (reproducible).
  • an ionization electrode 7 is not only monitored whether a flame is present on the burner 1 or not. It is also possible on the basis of the ionization signal 14, which is read by means of the electrode 7 in the control, control and / or monitoring unit 10, the fuel-air ratio can be determined. This happens because an alternating voltage is applied to the ionization electrode 7. In this case, the mean DC component of the current through the ionization electrode 7 is measured.
  • An ionization electrode 7 detects an ionization current.
  • the ionization electrode 7 is typically an AC voltage in the range 110 V ... 240 V at. Due to the diode effect of the flame in the current between the ionization electrode 7 and the counter electrode, usually the burner 1, flows through the ionization a direct current superimposed with an alternating current. This DC increases with increasing ionization of the gas in the flame area. On the other hand, the direct current decreases with increasing excess air of combustion.
  • the occurring direct current is typically in the range of less than 150 microamps, often even significantly below this value.
  • a device for separating direct current and alternating current of an ionization electrode is, for example, in EP1154203B1 .
  • FIG. 1 shown and explained inter alia in section 12 of the description. On the relevant parts of the disclosure of EP1154203B1 is referred to here.
  • Ionization electrodes 7 as used herein are commercially available.
  • the material of the ionization electrodes 7 is often KANTHAL®, e.g. APM® or A-1®.
  • Nikrothal® electrodes are also contemplated by those skilled in the art.
  • the generated by the combustion process and cooled in the heat exchanger 2 exhaust 9 is passed through an exhaust duct 8 to the outside, the length of which may vary from plant to plant.
  • the exhaust duct 8 may further be completely or partially closed and / or blocked by external influences.
  • a partial closure and / or a partial blockage of the exhaust duct 8 is a first section of the exhaust passage 8 open and a second portion of the exhaust passage 8 closed and / or blocked.
  • Such external influences are, for example, a faulty narrowing and / or covering of the exhaust path 8 by craftsmen, by malfunction of an exhaust gas flap and / or icing of the exhaust gas path 8 in winter. Due to the same reasons, the cross-section for the air supply 4 can be narrowed erroneously.
  • the supply air duct 4 is thus assigned to the exhaust duct 8 in effect. Due to the constriction in Zu Kunststoff- or exhaust path 8, the measured speed signal 12 is assigned to a different air flow 4, as in the adjustment of the characteristic after FIG. 2 the case was.
  • the measured speed 12 is assigned a ionisationsstrom-desired value 15 via a characteristic curve 16.
  • the speed 12 corresponds to an air flow rate 4 corresponding to the flow resistance of the supply / exhaust path 8 as in the recording of the characteristic curve 16. Changes in the length, in cross section, bends, etc. of the supply air exhaust path 8 within a predetermined tolerance of the flow resistance only affect slightly on the assignment of speed 12 to air flow 4 off. Thus, an air flow rate 4 is set sufficiently accurately over a predetermined speed 12.
  • Characteristic curve 16 sets an ionization current desired value.
  • the amount of fuel 6 is controlled via a closed loop so that the measured ionization current 14 is equal to the predetermined value from the characteristic curve 16. So within the given tolerances, the amount of air is allocated to the fuel quantity.
  • characteristic curve 16 of the ionisationsstrom-desired value 15 above the measured fan speed 12 is obtained via the closed loop, a dependence of the fuel flow rate 6 over the speed 12.
  • the closed loop controls the amount of fuel 6 such that the ionization current value 14 is equal to the target value 15 .
  • the fuel throughput 6 is represented by the fuel valve driver 13, since control 13 and fuel flow rate 6 can be reversibly unambiguously assigned to each other. This is at least as long as that the amount of air is kept constant.
  • the fuel flow rate 6 could be determined directly, for example by a flow measuring device.
  • the dependence of the fuel-actuator control 13 as a measure of the fuel flow rate 6 of the fan speed 12 as a measure of the air flow rate 4 is in FIG. 3 recorded. Since the characteristic in addition to the valve characteristics of external conditions such as fuel and / or fuel inlet pressure depends, two characteristics 17 and 18 are initially stored in the burner control 10. The two characteristics 17 and 18 correspond to fixed, but different external conditions. Thus, the characteristic curve 17 was determined, for example, with a low-calorie fuel and / or a low fuel input pressure. Characteristic 18, however, was determined with a high calorific fuel and / or a high fuel input pressure. The currently valid characteristic curve 19 is determined from the determined by the control device 10 current, stationary fuel position 13 for equality of setpoint 15 and 14 actual value of the ionization.
  • All other characteristic points of the characteristic 19 are then determined from this point and the two characteristic curves 17 and 18 as weighted by a factor R (geometric and / or arithmetic) mean.
  • R can be determined from the position point 13 of the fuel valve at a given speed 12 and the two lying on the curves 17 and 18 points to the same speed 12.
  • the ratio of the distance between the characteristic curves 19 and 17 to the distance between the characteristic curves 19 and 18 is the same.
  • the weighting factor R is averaged in two ways.
  • the weighting factor R is averaged over a period of, for example, 10 seconds, 15 seconds or 20 seconds.
  • the weighting factor R is averaged over a longer time of, for example, 30 seconds, 45 seconds or 60 seconds.
  • the averaging makes it possible to even better dampen fluctuations in the system. For example, moving average filters and / or low-pass filters are used as averaging.
  • the threshold for the normalized difference may be 5% of the lower value, or 20% of the lower value, or even 100% of the lower value.
  • the test procedure for coverage is through FIG. 4 clarified.
  • the ionisationsstrom-desired value 15 is shown on the air ratio ⁇ 20.
  • the rotational speed 12 For each power, represented by the rotational speed 12, there results a characteristic curve 21 which is determined by the burner electrode system 1, 7 and the supply air / exhaust gas path 8. If you are In normal operation, so the setpoint current 22 from the characteristic curve 16 in.
  • the currently specified speed 12 FIG. 2 determined.
  • the measured ionization current 14 is then regulated equal to the desired value 15 via the closed ionization control loop.
  • the desired value 15 is identical to the reference current 22 for this rotational speed.
  • the desired ⁇ value 23 for the current rotational speed value 12 is obtained via the characteristic curve 21.
  • the current rotational speed 12 is recorded. It is checked whether speed 12 and ionization current 14 are stationary at the desired set point, so that the generation of a test request for steady-state control is not corrupted by the influence of rapid changes in the output of the burner device.
  • no sampled measured value may be outside the band.
  • rotational speed measured values 12 are compared with one another at regular intervals.
  • a stationary condition also prevails here when the last measured speed 12 deviates by less than 1 percent, less than 10 percent, or further by less than 50 percent from the previously measured speed value 12.
  • Typical regular intervals for comparison are speed values 12 of at least 2 seconds, at least 10 seconds or at least 20 seconds.
  • the next test step is initiated, in which the ionisationsstrom setpoint 15 is increased to a value 24 with the closed loop.
  • increasing the loop closed loop ionization current setpoint to a value 24 is an increase of 5 percent, 20 percent, or 100 percent measured from the previously adjusted ionization current set point.
  • the speed 12 is kept constant.
  • the characteristic curve 21 is not changed, because there is no cover, the actual value 14 is likewise regulated to the desired value 24 after a short time.
  • the short time is, for example, 3 seconds or 10 seconds or 20 seconds.
  • the ⁇ value is 25.
  • the ionization current control loop delivers a stable result. How to get in FIG. 4 In this case, value 23 is still sufficiently far away from the critical ⁇ range 26 in which CO emissions occur.
  • the critical ⁇ range includes, for example, air ratios ⁇ less than 1.15, in particular less than 1.10, less than 1.05 or even less than 1.00.
  • the setpoint is reset to the operating value 22.
  • the freezing of the speed 12 is released.
  • the short waiting time until the control loop settles is, for example, 1 second or 5 seconds or 10 seconds.
  • the speed specification and thus the power setting can again be made by higher-level units, for example a temperature control.
  • test is passed as in the case presented, further tests can be carried out at short intervals of, for example, more than one minute. Further tests continue until a specified number of tests, for example 5 tests or 10 tests or 15 tests, have been passed. Furthermore, a test can also be requested and / or carried out after a power change, that is to say after a burner modulation, and / or after a burner start.
  • test request For example, a test for a speed change may be requested by a certain amount when the speed 12 is sufficiently stable at a condition. A test can also be requested cyclically at certain specified time intervals. In another case, a test request is cyclically and / or after speed changes after predetermined time intervals. The possibilities mentioned are useful if, for example, another control algorithm without a weighting factor is used.
  • FIG. 5 the behavior of the test procedure is shown when a cover and / or blocking is present so that just no critical combustion values occur in normal operation.
  • the characteristic curve 21 dependent on the burner system is changed and shows a course as represented by characteristic curve 27.
  • the state with CO emissions preferably lasts less than 15 seconds, more preferably less than 10 seconds, more preferably less than 5 seconds.
  • FIG. 6 the behavior of the test procedure is shown when there is coverage and / or jamming that produces critical combustion values.
  • the value 22 of the ionization current setpoint is again determined by characteristic curve 16 at a stable speed 12.
  • a ⁇ value 31 results for the operating case.
  • the ⁇ value 31 is already in the critical combustion range with too high CO emissions. If the test sequence described above is now carried out, no point on the characteristic curve 30 can be found for the set ionization current desired value 24.
  • the ionisationsstrom-control circuit seeks a corresponding value by ⁇ by ever increasing the amount of fuel, in particular the amount of gas reduced.
  • the control loop breaks. By the decrease of the ionization current with the air ratio ⁇ 20 in characteristic curve 30 for ⁇ ⁇ 1, the effect even increases.
  • the fuel valve 5 comes to its maximum possible open position. It drives to the stop or it is already before a flame break.
  • the control circuit outputs a signal to a fuel valve taking into account a set value of the ionization current.
  • the ionization current control loop for a given ionization current setpoint thus no longer has a suitable air ratio ⁇ and no suitable stationary position of the fuel valve. Consequently, at least one nominal value of the ionization current exists in the critical combustion region, for which a stationary mathematical transfer function does not remain finite.
  • the mathematical transfer function describes the output of the control loop to the fuel valve in response to a finite measurement of the ionization current. In particular, the mathematical transfer function describes the output of the control loop without consideration of technical limits for the output signal of an electrical control loop.
  • Stationary control means that with constant (changes in) the input quantities (in) of the transfer function after finite time and after settling of transients no change of the output quantity to the fuel actuator occurs any more.
  • Input variables in this context are, for example, the ionization current setpoint and / or external disturbances.
  • ionization current setpoint and / or disturbances all system variables are at a fixed, unchanged value. This applies in particular to the output size of the control loop to the fuel valve. Accordingly, this also applies to the actuating signal 13 to the fuel valve 5.
  • the transfer function is the transfer function of the closed loop including the transfer function of the control and measurement path (as sub-functions).
  • the measured variable actual ionization current, but also the valve control to the controlled system, are internal system variables for the transfer function of the control loop.
  • Further control loop functions are the setpoint-actual value comparison and the controller as well as possible drivers for the valve control.
  • the control loop is, for example, a proportional / integral control loop and / or a proportional / integral / derivative control loop.
  • the breaking of the control loop is detected when the drive signal 13 has exceeded the value for the maximum possible open position of the fuel valve 5. In some cases, the maximum possible control 13 of the fuel valve is limited and / or the stroke of the maximum opening of the fuel valve 5 is measured. A break-up of the control loop is then detected when a predetermined period of time is exceeded in which the fuel valve 5 is in its maximum position.
  • a third possibility of detecting a broken loop is to detect the exceeding of a time duration in which the ionization current actual signal 14 during the test phase with increased ionization current setpoint 24 outside of a defined in the control, control and / or monitoring unit 10 band to the ionization current setpoint 24 is located. According to another possibility for detecting the breaking of the control loop, the flame separation during the test is to be regarded as break-up of the control loop.
  • the difference between the ionisationsstrom setpoint in the operating case 22 and the ionization current setpoint in test case 24 determines the point by which the critical region 26 is defined. This difference determines the maximum CO value without safety shutdown including a possible safety distance. In a particularly preferred embodiment, only one difference is defined for all speed values 12 in the control, control and / or monitoring unit 10. Then, the difference is to be chosen so that of all possible fan speeds 12, for a cover with an associated change of the curve 21, the highest value must be selected. The blower speeds 12 corresponding to all possible burner powers with associated critical areas 26.
  • the significant speed values include the maximum and minimum modulation depth of the plant. Those skilled in the art will recognize that the significant speed values are not limited to the maximum and minimum modulation levels.
  • the system may continue operating with or without safety shutdown, with multiple tests being repeated shortly after the failed test. Only after a predetermined number of failed tests and / or after a given relative frequency of failed tests then takes place an imposition.
  • This approach has the advantage that short-term covers and / or very strong influences that simulate a cover of the supply air / exhaust system 8, do not bring the system out of action. High availability is guaranteed. As short-term covers and / or very strong influences come, for example, strong wind into consideration.
  • reaction Another possibility of the reaction is the displacement of the ionisation current desired value 14 by a predetermined increment until the test repeated at short intervals is passed successfully.
  • this increased availability is offset by a period of operation during the test sequence where the device can produce critical emissions.
  • this reaction is therefore less preferred.
  • a very large (significant) correction can be selected. It is also possible to accurately correct the characteristic 16 via other known drift corrections at the corresponding speed points.
  • the test is representative of a particular speed band of speed 12. Such a validation band is typically ⁇ 300 revolutions per minute, ⁇ 400 revolutions per minute or ⁇ 800 revolutions per minute depending on the blower type. Therefore, once a test is requested, another test must be performed after each adjustment of the power (modulation) over the fan speed 12, which is greater than the specified band. Equally, a new test is then requested after each startup. Tests are carried out after changing the speed 12 (power adjustment) and / or after each start-up until a specified number of tests have been passed. According to a specific embodiment tests are carried out until a predetermined percentage of tests is passed. Preferably, at least 50 percent, more preferably at least 80 percent, more preferably at least 95 percent of the tests are passed.
  • the bands 32 are thus advantageous if a test has been requested and passed. It can thus be ensured that follow-up tests are actually only carried out at another rotational speed 12 from another band 32. The test sequence will be terminated if the tests were successful at sufficiently wide rotational speeds 12.
  • Typical bandwidths are typically ⁇ 300 revolutions per minute, ⁇ 400 revolutions per minute or ⁇ 800 revolutions per minute depending on the blower type.
  • the person skilled in the art recognizes that the bands 32 can also overlap so that a test can be assigned to two bands 32. You could as well instead set less bands and a higher bandwidth. This measure can reduce the number of tests. The distance between the rotational speeds 12 for follow-up tests is thus increased.
  • the drift of a burner-electrode system must be determined by deposits and / or by bending the ionization electrode at regular time intervals at specific rotational speed points. For execution, the respective specified speed point must be reached for the drift test. The heat must be dissipated there for a short while. Especially at very low speeds corresponding to small burner performance such tests are difficult to perform due to wind influences. If the drift test points at higher speeds can not be achieved because the heat can not be dissipated, the system must shut down before the drift test point is reached. The drift test can not be performed.
  • a test disclosed herein is then requested and executed when the predefined time period for drift correction has expired and drift correction could not be performed.
  • All speed bands 32 are initially marked as not tested. In the band 32, in which currently the speed 12 is sufficiently stationary, then the test is performed. This tape 32 is marked as tested if the test was successful. Upon reaching another belt 32 with sufficient stationary speed 12, a test is then performed in this other belt 32. This other band 32 is also marked as tested in the case of a successful test procedure. In all bands 32 marked as tested, a test is no longer performed when the rotational speed 12 reaches one of those bands 32 again. In bands 32 marked as untested, the test is performed. The respective speed band 32 is marked after successful completion of the test as tested.
  • the alternative tests are performed including resetting the band marks until a speed of 12 is reached, and there drift correction has been successfully performed according to a known method.
  • a safety shutdown with fault occurs only if a test is not passed, ie a critical condition has occurred and / or threatens to occur.
  • the respective speed band 32 remain marked as untested. The tests can be repeated several times until a fault is generated after the number of failed tests. This further improves availability.
  • a fault occurs when no test has been carried out during the predetermined time, that is to say that no steady-state condition is reached even for a short time. For this very unlikely case, a safety shutdown with fault position is recommended, as the burner output is unstable over a longer period of time.
  • the above-described measure can significantly increase the availability of the burner system.
  • an increase in the availability of non-feasible drift tests and a recognition of spontaneous coverage and / or spontaneous blocking can be combined with one another.
  • the neural network has a series of input neurons, which together form the input layer.
  • the input neurons are set with input data such as fuel valve position 13, ionization current 14, fan speed 12.
  • the input data is normalized before the input neurons are set.
  • the neural network also has at least one output neuron.
  • the entirety of the output neurons forms the output layer.
  • the at least one output neuron outputs a number between 0 and 1, or between 0% and 100%, indicating the degree of coverage and / or blocking.
  • the output neuron of the particular embodiment can be implemented, for example, by a sigmoid or tan hyperbolic (tanh) activation function.
  • the at least one output neuron outputs a number, such as 0 or 1, which in the case of 0 indicates that there is no coverage and / or blocking. In the case of an output of 1, however, there is a cover and / or blocking.
  • the output neuron The simplified embodiment can be realized for example by means of a step function.
  • the neural network has at least two output neurons.
  • a first output neuron corresponds to the specific embodiment from above, that is, a coverage degree is output.
  • a second output neuron corresponds to the aforementioned simplified embodiment. So there is 0 or 1 corresponding to no coverage or existing coverage.
  • the neural network also has at least one hidden layer of neurons.
  • the at least one hidden layer of neurons has 7, 8 or 9 neurons.
  • the at least one hidden layer of neurons has 3, 4 or 5 neurons.
  • the hidden layer neurons are typically perceptron neurons that operate according to a sigmoid or a tangent hyperbolic (tanh) activation function.
  • each neuron of the at least one hidden layer is associated with each neuron of the input layer.
  • each neuron of the at least one hidden layer is connected to each neuron of the output layer.
  • each neuron may have a distortion connection and / or a distortion parameter which determines the activation function of the respective neuron.
  • the connections of the neural network have weights which are determined by training the neural network.
  • the neural network is trained via error feedback. For this purpose, a set of input and output values determined under test conditions is used. At the same time an error function is defined. The error function is then minimized using a method such as error feedback under the given input and output values.
  • an evolutionary algorithm such as a genetic algorithm, is used to minimize the error function.
  • the learning methods for minimizing the error function can be combined with each other. For example, using a genetic algorithm, a set of weights can be determined that is close to the global minimum. Subsequently, the global minimum of the error function is determined via error feedback and / or via a gradient descent method.
  • the combined use of learning methods has the advantage that it is more likely that a global minimum and not just a local minimum of the error function will be determined.
  • the neural network can be trained so that covers and / or blocks are detected with high probability. At the same time there is the possibility of a false report of a cover and / or blocking in this case.
  • the neural network can be selected by choosing a Error function are trained so that an interruption-free operation is largely guaranteed. In that case, it may happen that a cover and / or blocking is not recognized. It is also possible for this case that a cover and / or blocking is not recognized until it has progressed far.
  • the neural network disclosed here can also be used to detect the drift of an ionization electrode and / or other states of a burner system.
  • the neural network can be practically implemented on the control device 10 by the structure of the network is stored in the control device 10.
  • the structure of the network includes, for example, the number and type of neurons per layer and the connections between the neurons.
  • an optimal set of weightings of the connections is deposited.
  • the control device loads to evaluate a present situation of the neural network according to the deposited structure.
  • the weightings of the connections are set according to the stored record.
  • the input parameters such as fuel supply 13, fan speed 12 and signal of the ionization electrode 14 are possibly normalized and set as input values.
  • the neural network By activating the neural network, it generates one or more output values that indicate coverage and / or blocking and / or the degree thereof.
  • the output value or the output values are processed as usual. For example, interlocks and / or error messages can be initiated by the output values.
  • a cover and / or blocking is output by the neural network, a previously described test is carried out by the control device 10 for steady-state operation.
  • Portions of a controller or method according to the present disclosure may be implemented as hardware, as a software module executed by a computing unit, or a cloud computer, or as a combination of the foregoing.
  • the software may include firmware, a hardware driver running within an operating system, or an application program.
  • the present disclosure also relates to a computer program product that incorporates the features of this disclosure or performs the necessary steps.
  • the functions described may be stored as one or more instructions on a computer-readable medium.
  • RAM random access memory
  • MRAM magnetic random access memory
  • ROM read only memory
  • EPROM electronically programmable ROM
  • EEPROM electronically programmable and erasable ROM
  • register Hard disk a removable storage device
  • optical storage any suitable medium that can be accessed by a computer or other IT devices and applications.
  • the present disclosure teaches a control device for controlling combustion through a burner system as a function of a setpoint ionization current value, the burner system comprising a flame region (2) and at least one ionization electrode (7) arranged in a flame region (2) of the burner system an air actuator (3) configured to influence a supply amount of air in response to an air adjusting signal (11); and a fuel actuator (5) configured to supply a supply amount of fuel depending on one To influence fuel control signal (13), wherein the control device (10) is designed to receive signals (14) from the at least one ionization electrode (7) and process them to actual values of an ionization current, wherein the control device (10) is adapted to generate a first air control signal (11) and to output to the air actuator (3) and by controlling the actual values of the ionization current to the ionisationsstrom setpoint a fuel control signal (13) to generate and output to the fuel actuator (5), to generate from the ionisationsstrom setpoint increased by a predetermined amount setpoint (24) and at
  • the control device (10) is preferably designed to generate a fuel control signal (13) by controlling the actual values of the ionization current to the increased desired value, wherein the control comprises comparing the actual values of the ionization current with the increased desired value, the generating an error signal from the comparing and generating a fuel control signal (13) from the error signal.
  • the generated, modified fuel control signal (13) is also output to the fuel actuator (5).
  • the air actuator (3) is preferably designed to influence a supply amount of air to the flame region (2) in response to an air-control signal (11).
  • the fuel actuator (5) is preferably designed to influence a supply amount of fuel to the flame region (2) in dependence on a fuel control signal (13).
  • the increased set point (24) is preferably an increased one ionization current setpoint (24).
  • the predetermined amount is preferably stored in (a memory) of the control device.
  • the first air control signal (11) is preferably constant over time.
  • the first air control signal (11) is preferably unaffected by the control to the increased set point (24).
  • the air actuator (3) is adapted to influence supply amounts of air in response to air control signals (11) and to report an air quantity signal (12) to the control device (10).
  • the transients preferably preferably decay within no more than 5 seconds, no more than 15 seconds, no more than 60 seconds, or no more than 5 minutes.
  • the control device (10) is preferably designed to generate a modified fuel control signal (13) in the first air control signal (11) by regulating the actual values of the ionization current to the increased setpoint value (24), the control comprising a comparison the actual values of the ionization current with the increased setpoint value (24), the generation of an error signal from the comparison, and the generation of an altered fuel adjustment signal (13) from the error signal.
  • the predetermined amount is at least 5 percent, at least 20 percent, or even at least 100 percent of the ionization current setpoint.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to evaluate the air control signal (11) and / or the actual values of the ionization current (14) and to check for the presence of a steady state a stationary state is present when the air control signal (11) and / or the actual values of the ionization current (14) fluctuate within respectively predetermined bands.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the air actuator (3) is adapted to influence supply quantities of air in dependence on air control signals (11) and an air quantity signal (12) to the control device (10) report, and wherein the control device (10) is adapted to evaluate the air control signal (11) and / or the reported air flow signal (12) and / or the actual values of the ionization current (14) and the presence of a steady state wherein a stationary state is present when the air control signal (11) and / or the reported air flow signal (12) and / or the actual values of the ionization flow (14) fluctuate within respectively predetermined bands.
  • the generated air control signals (11) and the actual values of the ionization flow preferably fluctuate within respective given bands by deviations of at most ⁇ 1 percent, of at most ⁇ 10 percent or even of at most ⁇ 50 percent about the respective mean values.
  • arithmetic or geometric mean values are possible as average values.
  • these may be adaptively formed mean values.
  • the control device (10) comprises an (adaptive) low-pass filter which performs the formation of average values. The averages are averaged, for example, for at least 2 seconds, at least 10 seconds or at least 20 seconds.
  • the distances between the respective maximum and minimum values from the mean value are provided as a measure of the deviations. Furthermore, deviations from the standard deviation of the mean and its multiples as well as the variance come into consideration.
  • the generated air control signals (11) and / or rotational speed signals (12) are compared with each other at regular intervals.
  • a steady state also prevails here when the last generated air control signal (11) and / or speed signal (12) by less than 1 percent, less than 10 percent, or further by less than 50 percent of the previously used Beerstellsignal (11) and / or speed signal (12) deviates.
  • Typical regular intervals for the comparison of the aerial control signals (11) and / or rotational speed signals (12) are at least 2 seconds, at least 10 seconds or at least 20 seconds.
  • the processing of the signals (14) from the at least one ionization electrode (7) to actual values of the ionization current preferably comprises processing in an analog-to-digital converter.
  • the control device (10) comprises the analog-to-digital converter.
  • the person skilled in the art selects an analog-to-digital converter with suitable resolution and speed.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint to generate a steady state fuel actuation signal (13) which, within a steady state control range, allows stationary control of combustion by the combustor and to output the steady state fuel actuation signal (13) thus generated to the fuel actuator (5).
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed based on the evaluation to determine that the control device (10) using the elevated setpoint (24) outside the control range for a stationary control of combustion by the Burner system controls, if the basis of the increased setpoint (24) generated fuel control signal (13) exceeds a predetermined maximum value.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed based on the evaluation to determine that the control device (10) using the elevated setpoint (24) outside the control range for a stationary control of combustion by the Burner system controls, if the fuel control signal (13) generated based on the increased setpoint (24) exceeds a predetermined maximum value during a predetermined period of time.
  • the predetermined maximum value is preferably stored as a value (matched to the burner system) in the control device (10).
  • the predetermined period of time is preferably stored as a value (matched to the burner system) in the control device (10).
  • the predetermined period of time is less than 1 second, less than 10 seconds or less than 60 seconds according to a particular embodiment.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the predetermined maximum value corresponds to a maximum open position of the fuel actuator (5).
  • the maximum opening position of the fuel actuator (5) is preferably stored (as a value) in (a memory) of the control direction.
  • the fuel actuator (5) is adjustable and / or in the maximum open position of the fuel actuator (5), the throughput (6) of fuel can not be increased by adjusting the fuel actuator (5).
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint generate steady state fuel actuation signal (13) which, within a steady state control range, allows stationary control of combustion by the combustor and to store the steady state fuel actuation signal (13) thus generated; wherein the control device (10) is designed to form a difference from the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value and the stored stationary fuel control signal (13).
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to determine, by evaluating the fuel control signal (13) generated from the increased setpoint, that the control device (10) is operated using the increased setpoint (24). controls outside of a control range for a stationary control of combustion by the burner system, if the difference formed exceeds a predetermined threshold.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to be a value as a function of a difference, which is determined from the basis of increased setpoint generated fuel actuating signal (13) and the stored stationary fuel control signal (13) was formed, wherein the control device (10) is designed to determine, by evaluating the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value, that the control device (10) uses the increased setpoint value (24) outside of a control range for stationary control of combustion the burner system controls, if the value generated as a function of the difference exceeds a predetermined threshold.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint generate stationary fuel control signal (13), which allows within a control range for a stationary control to control stationary combustion by the burner system, and the stationary fuel actuating signal (13) thus generated is stored, wherein the regulating device (10) is designed to generate an amount of a difference from the fuel actuating signal (13) generated on the basis of the increased setpoint (24) and the stored stationary fuel actuating signal ( 13) to form, and determine on the basis of the evaluation that the control device (10) regulates using the increased setpoint value (24) outside the control range for stationary control of the combustion by the burner system, if the amount formed exceeds a predetermined threshold value over an entire predetermined period of time (continuous and / or continuous).
  • the entire predetermined period of time is less than 1 second, less than 10 seconds or less than 60 seconds.
  • the above-mentioned function is the identity function or the magnitude function.
  • the function is a time derivative.
  • the function is a quotient of difference and time or a quotient of the amount of difference and time. For example, the time span between two actual values of the ionization current processed directly one after the other is considered as time. Furthermore, the period of time between two immediately successively received signals (14) of the ionization electrode (7), for example, comes into consideration.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint stationary fuel control signal (13) to produce, which within a Steady state control range allows stationary control of combustion by the burner plant, and the stationary fuel actuating signal (13) thus generated is stored, wherein the regulating device (10) is designed to generate an amount of a difference from the fuel actuating signal (13) generated on the basis of the increased setpoint (24) and the stored stationary fuel actuating signal ( 13) to form, and determine on the basis of the evaluation that the control device (10) regulates using the increased setpoint value (24) outside the control range for stationary control of the combustion by the burner system, If the amount formed continues to exceed a predetermined threshold after a predetermined period of time.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) has a communication interface for sending error messages and is designed to generate an error message if it is determined based on the evaluation that the control device (10) using the increased Set point (24) outside a control range for a stationary control of combustion by the burner system, wherein the control device (10) is designed to send the generated error message based on the communication interface.
  • the communication interface is a wireless interface and / or an interface of a CAN bus according to ISO 11898-1: 2015.
  • the interface is preferably compatible with a protocol, preferably a protocol of a CAN bus according to ISO 11898-1: 2015.
  • the error message is preferably sent using the protocol.
  • the error message is sent using the communication interface, for example, to a user interface such as a graphical user interface.
  • the sending of the error message on the basis of the communication interface can continue, for example, to a further unit such as a further control device (10) and / or a mobile terminal.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is adapted to generate a shutdown fuel control signal (13) for reducing the supply amount of fuel to zero and output to the fuel actuator (5), if based is determined on the evaluation that the control device (10) using the increased set point (24) outside a control range for a steady-state control of combustion by the burner system controls.
  • the fuel actuator (5) is lockable.
  • the output of the shutdown fuel control signal (13) to the fuel actuator (5) causes a locking of the Fuel actuator (5).
  • no fuel (6) can flow through the fuel actuator (5).
  • the burner system is in a safe condition during combustion without combustion.
  • the burner system and / or the fuel actuator (5) can go into faulty position.
  • the abovementioned output of the switching-off fuel actuating signal (13) takes place to the burner system, in particular to the fuel actuator (5). It causes a fault position of the burner system and / or the fuel actuator (5).
  • the fuel actuator (5) In fault position, the fuel actuator (5) is permanently locked. The fault position and thus the permanent locking is (exclusively) via a manual intervention, in particular a manual input, cancels.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device is designed to generate, store and output an air control signal (11) to the air actuator (3), wherein the control device (10) is adapted to generate from the ionisationsstrom setpoint increased by a predetermined amount setpoint and by regulation to the increased setpoint to generate a fuel control signal (13) and output to the fuel actuator (5) and simultaneously or substantially simultaneously, the stored air control signal (11) to the air actuator (3) output.
  • the generated and stored air control signal (11) enables a stationary control of the combustion by the burner system.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to generate a further desired value (24) following the evaluation, by controlling the actual values of the ionization current to the further setpoint (24) to produce a further, modified fuel control signal (13), which allows within a control range for a stationary control, stationary control of combustion by the burner system, and to issue the further modified fuel control signal (13) to the fuel actuator (5).
  • the control device (10) is designed to generate a further desired value (24) following the evaluation, by controlling the actual values of the ionization current to the further setpoint (24) to produce a further, modified fuel control signal (13), which allows within a control range for a stationary control, stationary control of combustion by the burner system, and to issue the further modified fuel control signal (13) to the fuel actuator (5).
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) has a settable register value for initiating a check for steady-state control using the increased setpoint (24) and is designed to form pairs of an air control signal (11 ) and to generate a fuel actuating signal (13), wherein the control device (10) is adapted to calculate a characteristic value (19) from the fuel control signal (13) and the air control signal (11) from each of the pairs generated, so that for each pair generated a calculated characteristic value (19) is present wherein the control device (10) is designed to average the calculated characteristic values (19) to a first mean value based on a first predetermined time constant, wherein the control device (10) is designed to average the calculated characteristic values (19) based on a second predetermined time constant to a second average value, wherein the controller (10) is adapted to calculate a difference between the first average and the second average and to compare the calculated difference with a predetermined threshold, and set the register value to initiate a steady state check using the increased setpoint (24) if the
  • control device (10) is designed to calculate from each of the generated pairs a characteristic value (19) as a function of the fuel control signal (13), stored characteristic values (17, 18) and the air control signal (11) such that a calculated characteristic value (19) is present for each pair produced.
  • the control device (10) is formed from each of the generated pairs a characteristic value (19) as a quotient of the difference between the fuel control signal (13) and a determined using the air control signal (11) value of a characteristic (17 ) or (18) and the difference of values of the two characteristic curves (17) and (18) determined with the aid of the air adjusting signal (11) such that a calculated characteristic value (19) is present for each pair produced.
  • control device comprises one or more low-pass filters for performing the averaging on the first and / or the second mean value.
  • the first and / or the second mean value are geometric and / or arithmetic mean values.
  • the threshold for a (normalized) difference of the two means is 5 percent, 20 percent or even 100 percent.
  • the threshold value is preferably stored in the control device (10) (value matched to the burner system).
  • the first time constant is 10, 15 or 20 seconds.
  • the second time constant is different from the first time constant and 30, 45 or 60 seconds.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the air actuator (3) is adapted to influence a supply amount of air in response to an air control signal (11) by setting a rotational speed (12) within an adjustable rotational speed range, wherein the control device (10) is designed to subdivide the adjustable speed range into at least two speed bands (32), select one of the at least two speed bands (32), to generate within the selected speed band (32) a second air control signal (11), to generate a desired value (24) increased by a predetermined amount from the ionization current desired value, in the second air control signal (11) by controlling the actual values of the ionization current to the increased set point (24) to produce a modified fuel control signal (13), to evaluate the changed fuel control signal (13) generated from the increased setpoint (24) to determine whether the controller (10) controls using the increased setpoint (24) outside a control range for stationary control of combustion by the burner plant, wherein the controller (10) has settable register values for each of the at least two speed bands (32) and is configured to set the register value
  • the second air control signal (11) is preferably constant over time.
  • the second air control signal (11) is preferably unaffected by the control to the increased set point (24).
  • the second air control signal (11) is equal to the first air control signal (11).
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the controller (10) divides the adjustable speed range of the speed (12) into individual speed bands (32), and wherein a steady state control with increased ionization current setpoint at a speed within a speed range (32) provides a representative result for all other speeds (12) in relation to whether the current air ratio in operation ⁇ (20) is within or outside a ⁇ range (26).
  • control device (10) is designed to re-regulate the actual values of the ionization current for air control signals (11) within a speed band (32) for which the settable register value is set to the increased set point (24).
  • the ⁇ region (26) is defined by increased or critical emissions occurring during operation within the ⁇ region (26).
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the register values that can be set for each of the at least two speed bands (32) are erasable and the control device (10) is designed to erase all of the register values that can be set for each of the at least two speed bands (32).
  • the present disclosure further teaches the aforesaid control device having the speed range of the speed (12) divided into markable speed bands (32), the control means being arranged to cancel and / or undo the marks for each speed band (32) after a predetermined period of time and / or reset.
  • the control device is designed, as a result of the canceled and / or reversed and / or reset markings for each speed band (32) within each speed band (32) with canceled and / or undone and / or reset mark testing for stationary behavior under increased ionisationsstrom Setpoint. Typical values of the given period of time are 10 hours or 30 hours or 100 hours.
  • the present disclosure further teaches the above-mentioned controller with the speed range (12) divided into speed bands (32). wherein the control device is designed to carry out other monitoring and / or correction mechanisms effectively, wherein the control device is designed to perform a test on stationary behavior under increased ionisationsstrom setpoint when a stored in the control device (10) predetermined time threshold value is exceeded since the effective implementation of other monitoring and / or correction mechanisms, and to prevent a test for steady-state behavior under increased ionization current setpoint, if the other monitoring and / or correction mechanisms can be effectively performed.
  • the present disclosure further teaches a burner assembly comprising a flame section (2) and at least one ionization electrode (7) disposed in the flame section (2) of the burner system and an air actuator (3) which supplies a supply of air in response to an air control signal (11), and a fuel actuator (5) which influences a supply amount of fuel in response to a fuel adjusting signal (13), the burner system additionally comprising one of the aforementioned control devices (10), wherein the control device (10) communicatively (11-14) is connected to the at least one ionization electrode (7), the air actuator (3) and the fuel actuator (5).
  • the present disclosure further teaches a control device for controlling combustion through a burner system as a function of an ionization current setpoint, the burner system comprising a flame region (2) and at least one ionization electrode (7) arranged in the flame region (2) of the burner system and an air An actuator (3) configured to affect a supply amount of air in response to an air-adjusting signal (11), and a fuel actuator (5) configured to supply a supply of fuel in response to a fuel-adjusting signal (13) influence wherein the control device (10) is designed to receive signals (14) from the at least one ionization electrode (7) and process them to actual values of an ionization current, wherein the control device (10) is designed to generate a first air control signal (11) and to output it to the air actuator (3) and to regulate the actual values of the ionization current to the ionization current desired value, a fuel control signal (13).
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to evaluate the air control signal (11) and / or the actual values of the ionization current (14) and to check for a lack of blocking Blocking is missing when the air control signal (11) and / or the actual values of the ionization current (14) fluctuate within respectively predetermined bands.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the combustor includes an exhaust path, preferably an exhaust path in (direct) fluid communication with the flame section (2) of the combustor, and the blockage is blockage of the exhaust path.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation if the fuel control signal generated based on the increased setpoint (24) (13) exceeds the predetermined maximum value during a predetermined period of time.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the predetermined maximum value corresponds to a maximum open position of the fuel actuator (5).
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint generate stationary fuel control signal (13), which allows, within a control range for a steady-state control, stable combustion, that is to say stationary, regulation by the burner system, and to store the stationary fuel control signal (13) thus generated, wherein the control device (10) is adapted to form a difference from the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint (24) and the stored stationary fuel control signal (13), and wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation of the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24), if the difference formed or a value generated as a function of the difference formed exceeds a predetermined threshold value.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint generate stationary fuel control signal (13), which allows, within a control range for a steady-state control, stable combustion, that is to say stationary, regulation by the burner system, and to store the stationary fuel control signal (13) thus generated, wherein the control device (10) is adapted to form an amount of a difference from the fuel control signal (13) and the stored stationary fuel control signal (13) generated from the increased setpoint (24), and wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation of the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24), if the amount formed exceeds a predetermined threshold over a whole predetermined time period.
  • control device (10) has a communication interface for sending error messages and is designed to generate an error message if, based on the evaluation, the blocking is detected, wherein the control device (10) is designed to send the generated error message based on the communication interface.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is adapted to generate a shutdown fuel control signal (13) for reducing the supply amount of fuel to zero and output to the fuel actuator (5), if based on the evaluation the blocking is detected.
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to generate a further desired value (24) following the evaluation, by controlling the actual values of the ionization current to the further setpoint (24) to produce a further, modified fuel control signal (13), which allows within a control range for a stationary control to stably control a combustion by the burner system, and to issue the further modified fuel control signal (13) to the fuel actuator (5).
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) has a settable register value for causing a check for the presence of the blockage using the increased setpoint value (24) and is designed to form pairs of an air control signal ( 11) and to generate a respective fuel actuating signal (13), wherein the control device (10) is adapted to calculate a characteristic value (19) from the fuel control signal (13) and the air control signal (11) from each of the pairs generated, so that for each pair generated a calculated characteristic value (19) is present wherein the control device (10) is designed to average the calculated characteristic values (19) to a first mean value based on a first predetermined time constant, wherein the control device (10) is designed to average the calculated characteristic values (19) based on a second predetermined time constant to a second average value, wherein the controller (10) is adapted to calculate a difference between the first average and the second average and to compare the calculated difference with a predetermined threshold, and set the register value to cause a check for the presence of the lock using the increased
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the air actuator (3) is adapted to influence a supply amount of air in response to an air control signal (11) by setting a rotational speed (12) within an adjustable rotational speed range.
  • the control device (10) is designed to subdivide the adjustable speed range into at least two speed bands (32), select one of the at least two speed bands (32), to generate within the selected speed band (32) a second air control signal (11), to generate a desired value (24) increased by a predetermined amount from the ionization current desired value,
  • the controller (10) has settable register values for each of the at least two speed bands (32) and is configured to set the register value for the selected speed band (32) based on the detected stall.
  • control device (10) is designed to re-regulate the actual values of the ionization current for air control signals (11) within a speed band (32) for which the settable register value is set to the increased set point (24).
  • the present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the register values that can be set for each of the at least two speed bands (32) are erasable and the control device (10) is designed to erase all of the register values that can be set for each of the at least two speed bands (32).
  • the present disclosure further teaches a burner assembly comprising a flame section (2) and at least one ionization electrode (7) disposed in a flame section (2) of the burner system and an air actuator (3) which supplies a supply of air in response to an air control signal (11), and a fuel actuator (5) which influences a supply amount of fuel in response to a fuel adjusting signal (13), the burner system additionally comprising one of the aforementioned control devices (10), wherein the control device (10) communicatively (11-14) is connected to the at least one ionization electrode (7), the air actuator (3) and the fuel actuator (5).

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Abstract

Regeleinrichtung zur Regelung einer Brenneranlage in Abhängigkeit von einem lonisationsstrom-Sollwert, die Brenneranlage umfassend einen Flammenbereich (2) und zumindest eine in einem Flammenbereich (2) des Brenners angeordnete lonisationselektrode (7) und ein Luft-Stellglied (3) und ein Brennstoff-Stellglied (5), wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem zu einem Ist-Wert des lonisationsstromes verarbeiteten Signal (14) der mindestens einen lonisationselektrode (7) und in Abhängigkeit vom lonisationsstrom-Sollwert ein Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, aus dem lonisationsstrom-Sollwert einen um einen vorgegebenen Betrag erhöhten Sollwert (24) zu erzeugen und basierend auf dem erhöhten Sollwert ein geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf einer Auswertung des anhand des erhöhten Sollwerts erzeugten geänderten Brennstoff-Stellsignals (13) festzustellen, ob die Regeleinrichtung unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) ausserhalb eines Bereichs für eine stationäre Regelung einer Verbrennung durch die Brenneranlage regelt.Control device for controlling a burner system as a function of an ionisationsstrom setpoint, the burner system comprising a flame region (2) and at least one arranged in a flame region (2) of the burner ionization electrode (7) and an air actuator (3) and a fuel actuator (5), wherein the control device (10) is formed, depending on the processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint, a fuel control signal (13) wherein the control device (10) is designed to generate from the ionisationsstrom setpoint increased by a predetermined amount setpoint (24) and based on the increased setpoint to generate a modified fuel control signal (13), wherein the control device ( 10) is formed, based on an evaluation of the changed fuel generated by the increased setpoint. Control signal (13) determine whether the control device using the elevated setpoint (24) outside a range for a stationary control of combustion by the burner system controls.

Description

Hintergrundbackground

Die vorliegende Offenbarung befasst sich mit der Erkennung einer Blockierung im Zuluftkanal oder Abgaskanal einer Brennereinrichtung. Insbesondere befasst sich die vorliegende Offenbarung mit Blockierungen in Form von Abdeckungen und mit Brennereinrichtungen zur Verbrennung fossiler Brennstoffe.The present disclosure is concerned with the detection of a blockage in the supply air duct or exhaust duct of a burner device. In particular, the present disclosure is concerned with blockages in the form of covers and with fossil fuel burning combustors.

In Brenneranlagen lässt sich die Luftzahl während der Verbrennung anhand eines Ionisationsstromes durch eine Ionisationselektrode ermitteln und / oder einregeln. An die Ionisationselektrode wird zunächst eine Wechselspannung angelegt. Aufgrund der Gleichrichterwirkung einer Flamme fliesst ein Ionisationsstrom als Gleichstrom in nur einer Richtung.In burner systems, the air ratio during combustion can be determined and / or adjusted by means of an ionization current through an ionization electrode. An alternating voltage is first applied to the ionization electrode. Due to the rectifier effect of a flame, an ionization current flows as a direct current in only one direction.

In einer Regelsollwertkurve wird der Sollwert für den an der Ionisationselektrode erfassten Ionisationsstrom über der Drehzahl des Gebläses eines Gasbrenners aufgetragen. Der Ionisationsstrom wird typisch in Mikroampere gemessen. Die Drehzahl des Gebläses eines Gasbrenners wird typisch in Umdrehungen pro Minute gemessen. Die Drehzahl des Gebläses eines Gasbrenners ist zugleich ein Mass für den Luftvolumenstrom und für die Leistung der Brenneranlage, das heisst für eine Wärmemenge pro Zeit.In a control setpoint curve, the setpoint value for the ionization current detected at the ionization electrode is plotted against the speed of the fan of a gas burner. The ionization current is typically measured in microamps. The speed of the fan of a gas burner is typically measured in revolutions per minute. The speed of the fan of a gas burner is also a measure of the air volume flow and the performance of the burner system, that is, for a quantity of heat per time.

Wird der Zuluftkanal / Abgaskanal abgedeckt und / oder blockiert, kommt es zu einer deutlichen Verringerung des Luftvolumenstromes. Dabei detektiert die Drehzahl-Erfassung die Änderung des Volumenstroms aufgrund der Zuluftkanal- / Abgaskanal-Änderung praktisch nicht. Wenn kein weiterer Indikator für den Luftvolumenstrom vorhanden ist, wird daher aufgrund der funktionalen Beziehung zwischen Ionisationsstrom Sollwert und Gebläsedrehzahl der Sollwert des Ionisationsstromes nicht angepasst. Damit wird bezüglich des tatsächlichen Luftvolumenstroms mit einem falschen lonisationsstrom-Sollwert geregelt.If the supply air duct / exhaust duct is covered and / or blocked, there is a significant reduction in the air volume flow. In this case, the speed detection detects the change in the flow due to the Zuluftkanal- / exhaust duct change practically not. Therefore, if there is no further indicator of the air flow rate, the ionization current setpoint will not be adjusted due to the functional relationship between ionization current setpoint and fan speed. This is controlled with respect to the actual air flow with a wrong ionisationsstrom setpoint.

Insbesondere bei mittleren und kleinen Brennerleistungen erfolgt dadurch typisch eine Verschiebung zu kleineren Werten der Luftzahl λ. Der Grund dafür liegt in der Form der lonisationsstrom-Kennlinie über der Drehzahl. Bei stärkeren Änderungen des Zuluftkanals / Abgaskanals, insbesondere bei starken Abdeckungen und / oder Blockierungen, kann es in Grenzfällen zu erhöhten CO-Werten kommen.In the case of medium and small burner outputs, this typically leads to a shift to smaller values of the air ratio λ. The reason for this lies in the form of the lonisationsstrom characteristic over the speed. Increased changes in the supply air duct / exhaust duct, especially in the case of heavy covers and / or blockages, can lead to increased CO values in borderline cases.

Neben der Abdeckung des Zuluftkanals / Abgaskanals gibt es weitere Bedingungen, die in einer vergleichbaren Situation münden können. Darunter fällt unter anderem Abgas in der Zuluft durch fehlerhafte Abgas-Rezirkulation.In addition to the cover of the supply air duct / exhaust duct, there are other conditions that may result in a comparable situation. This includes, inter alia, exhaust gas in the supply air due to faulty exhaust gas recirculation.

Weiter kann, ähnlich wie durch eine Abdeckung des Zuluftkanals / Abgaskanals, eine Drift des Ionisationssignals die Luftzahl λ so verstellen, dass λ nahe an λ=1 rückt. Auch dann kann eine kritische Verbrennung mit erhöhten CO-Werten auftreten. Die Drift kann durch Verbiegen der Ionisationselektrode und / oder Belagbildung und / oder Beschädigung der Ionisationselektrode auftreten. Tests, welche diese Drift korrigieren, müssen üblicherweise an bestimmten, festgelegten Drehzahlpunkten durchgeführt werden. Werden diese Punkte nicht erreicht, weil beispielsweise die Wärme nicht abgeführt werden kann, müsste die Brenneranlage abgeschaltet und / oder verriegelt werden. Denn ohne Abschaltung und / oder Verriegelung ist nicht sichergestellt, dass keine kritische Emissionen auftreten.Further, similar to a cover of the Zuluftkanals / exhaust duct, a drift of the ionization signal the air ratio λ adjust so that λ moves close to λ = 1. Even then, a critical Combustion with elevated CO levels occur. The drift can occur by bending the ionization electrode and / or deposit formation and / or damaging the ionization electrode. Tests that correct for this drift usually need to be done at specific, fixed speed points. If these points are not achieved because, for example, the heat can not be dissipated, the burner system would have to be switched off and / or locked. Because without shutdown and / or locking is not guaranteed that no critical emissions occur.

Die europäische Patentanmeldung EP3045816A1 , Einrichtung zur Regelung einer Brenneranlage, wurde am 19. Januar 2015 angemeldet und am 20. Juli 2016 veröffentlicht. EP3045816A1 offenbart und beansprucht eine Einrichtung zur Regelung einer Brenneranlage, welche die Abschätzung eines Ionisationsstromes selbst dann erlaubt, wenn eine Messung desselben scheitert. Dazu wird eine Abschätzung des Ionisationsstromes zu einem Luftvolumenstrom, der zu einer Brennerleistung gehört, an welcher unter Umständen keine Messung möglich war, vorgenommen.The European patent application EP3045816A1 , Burner System Control System, was filed on 19 January 2015 and published on 20 July 2016. EP3045816A1 discloses and claims a device for controlling a burner system, which allows the estimation of an ionization current even if a measurement thereof fails. For this purpose, an estimation of the ionization current to an air volume flow, which belongs to a burner power, at which under certain circumstances no measurement was possible made.

Das europäische Patent EP2466204B1 ist angemeldet am 16. Dezember 2010 und erteilt am 13. November 2013. EP2466204B1 offenbart und beansprucht eine Regeleinrichtung für eine Brenneranlage. Dabei führt eine Regeleinrichtung ein Testverfahren in mehreren Schritten aus. In einem zweiten Schritt werden die Aktoren einer Brennereinrichtung auf ein Zufuhrverhältnis gesteuert, welches einer Luftzahl über dem stöchiometrischen Wert λ=1 liegt.The European patent EP2466204B1 is registered on December 16, 2010 and issued on November 13, 2013. EP2466204B1 discloses and claims a control device for a burner system. In this case, a control device carries out a test procedure in several steps. In a second step, the actuators of a burner device are controlled to a feed ratio which is an air ratio above the stoichiometric value λ = 1.

Das europäische Patent EP1293727B1 , Regeleinrichtung für einen Brenner und Einstellverfahren, ist erteilt am 23. November 2005. EP1293727B1 beschreibt, wie im geschlossenen Regelkreis der lonisationsstrom-Sollwert erhöht wird. Als Reaktion wird die Veränderung der Gasventil-Stellung oder eines Äquivalents wie beispielsweise eines Scharparameters gemessen. Mit dem in EP1293727B1 beschriebenen Verfahren kann zwar eine Änderung der Abdeckung ermittelt werden. Allerdings kann dieses Verfahren aufgrund festgelegter Referenzpunkte und aufgrund der Stabilität des Ionisationssignals nur an definierten Brenner-Leistungspunkten angewandt werden. Ausserdem beeinflusst die Exemplar-Streuung der Ventile das Ergebnis deutlich. Dadurch wird die Anwendbarkeit des dort beschriebenen Verfahrens eingeschränkt.The European patent EP1293727B1 , Control device for a burner and setting procedure, issued on 23 November 2005. EP1293727B1 describes how the ionization current setpoint is increased in the closed loop. In response, the change in the gas valve position or an equivalent such as a coulter parameter is measured. With the in EP1293727B1 Although described a change in coverage can be determined. However, due to fixed reference points and due to the stability of the ionization signal, this method can only be used at defined burner power points. In addition, the specimen scattering of the valves significantly affects the result. This limits the applicability of the method described there.

Die europäische Patentanmeldung EP0806610A2 , Verfahren und Einrichtung zum Betrieb eines Gasbrenners, wurde am 9. April 1997 angemeldet und am 12. November 1997 veröffentlicht. EP0806610A2 befasst sich mit dem Abschalten eines Gasbrenners, falls ein lonisationssignal länger als eine vorgegebene Zeitdauer einen zulässigen Regelbereich verlässt. Der zulässige Regelbereich umfasst dabei einen oberen Maximalwert des Ionisationssignals und einen unteren Grenzwert. Der untere Grenzwert liegt über einem Grenzwert, bei dem die Verbrennung nicht mehr emissionsarm ist.The European patent application EP0806610A2 , Method and apparatus for operating a gas burner, was filed on April 9, 1997 and published on November 12, 1997. EP0806610A2 deals with the shutdown of a gas burner, if an ionisation signal leaves a permissible control range for more than a predetermined period of time. The permissible control range comprises an upper maximum value of the ionization signal and a lower limit value. The lower limit is above a threshold at which combustion is no longer low in emissions.

Die europäische Patentanmeldung EP0770824A2 , Verfahren und Schaltung zur Regelung eines Gasbrenners, wurde am 1. Oktober 1996 angemeldet und am 2. Mai 1997 veröffentlicht. Nach dem in EP0770824A2 offenbarten Verfahren wird ein Ionisationssignal gemessen und dessen Maximalwert gespeichert. Mit jenem Maximalwert wird ein elektrischer Sollwert einer Regelschaltung nachgestellt. Ziel ist, dass die Regelschaltung auf den gleichen Lambda-Sollwert regelt.The European patent application EP0770824A2 , Method and circuit for controlling a gas burner, was filed on 1 October 1996 and published on 2 May 1997. After the in EP0770824A2 disclosed method, an ionization signal is measured and stored its maximum value. With that Maximum value is adjusted an electrical setpoint of a control circuit. The aim is that the control circuit regulates to the same lambda setpoint.

Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren und / oder ein Regler zur Detektion von Blockierungen im Zuluftkanal und / oder Abgaskanal, womit die vorgenannten Nachteile zumindest teilweise überwunden werden.The subject of the present disclosure is a method and / or a controller for detecting blockages in the supply air duct and / or exhaust duct, whereby the aforementioned disadvantages are at least partially overcome.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren und / oder ein Regler zur Detektion von Drift des Ionisationssignals aufgrund von Belagbildung und / oder Verbiegen der Ionisationselektrode ohne dass bestimmte, festgelegte Drehzahlen innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne erreicht werden müssen.A further subject matter of the present disclosure is a method and / or a controller for detecting drift of the ionization signal due to deposit formation and / or bending of the ionization electrode without having to achieve specific, defined rotational speeds within a predetermined period of time.

ZusammenfassungSummary

Die vorliegende Offenbarung lehrt ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung für eine Brennereinrichtung mit dem Ziel der Erkennung von Abdeckungen und / oder Blockierungen. Damit einher geht die Vermeidung unerwünschter Emissionen an Kohlenstoffmonoxid (CO-Emissionen). Das Verfahren basiert auf einer technischen Untersuchung der Regelgrenzen eines lonisationsstrom-Regelkreises, nachdem der lonisationsstrom-Sollwert gegenüber dem normalen Regelbetrieb verändert wurde. Von einer Abdeckung und / oder Blockierung des Zuluftkanals und / oder Abgaskanals einer Brennereinrichtung wird ausgegangen, wenn der Regelkreis ausserhalb seiner Regelgrenzen arbeitet.The present disclosure teaches a method and / or a control device for a burner device with the goal of detecting covers and / or blockages. This is accompanied by the avoidance of unwanted emissions of carbon monoxide (CO emissions). The method is based on a technical study of the control limits of an ionization current control loop after the ionization current setpoint has been changed from the normal control operation. From a cover and / or blocking of the supply air duct and / or exhaust duct of a burner device is assumed, if the control circuit operates outside its control limits.

Weiterhin lehrt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren, mit dem unerwünschte Emissionen durch Drift aufgrund von Belagbildung und / oder Verbiegen der Ionisationselektrode aufgedeckt werden. Vorteilhaft kann das Verfahren an jedem Drehzahlpunkt durchgeführt werden, ohne dass spezielle Kennwerte für einzelne Drehzahlpunkte hinterlegt sein müssen.Further, the present disclosure teaches a method of detecting unwanted emissions by drift due to deposit formation and / or bending of the ionization electrode. Advantageously, the method can be carried out at each speed point, without special characteristics for individual speed points must be stored.

Konkret wird dabei zunächst die Drehzahl eines Gebläses im Zuluftkanal und / oder im Abgaskanal einer Brennereinrichtung bestimmt. Aus der Drehzahl des Gebläses wird vorzugsweise unter Verwendung einer Kennlinie ein Sollwert eines Ionisationsstromes einer Ionisationselektrode bestimmt. Der bestimmte lonisationsstrom-Sollwert wird anschliessend um ein Inkrement erhöht. Daraufhin wird versucht, den Brennstoffaktor der Brennereinrichtung bei konstanter Gebläsedrehzahl unter Verwendung des erhöhten Ionisationsstromes zu regeln. Falls der Regelkreis bei diesem Versuch ausfällt, wird auf eine Verbrennung mit und / oder nahe von unerwünschten Emissionen geschlossen. Eine solche Verbrennung wird beispielsweise aufgrund von Abdeckung und / oder Blockierung und / oder aufgrund von Belagbildung und / oder Verbiegen verursacht. Entsprechend wird ein Fehler ausgegeben.Specifically, the speed of a fan in the supply air duct and / or in the exhaust duct of a burner device is first determined. From the rotational speed of the blower, a desired value of an ionization current of an ionization electrode is preferably determined by using a characteristic curve. The determined ionization current setpoint is then increased by one increment. An attempt is then made to control the fuel actuator of the combustor at a constant fan speed using the increased ionization current. If the control loop fails in this test, combustion is inferred with and / or near undesirable emissions. Such combustion is caused for example due to covering and / or blocking and / or due to deposit formation and / or bending. Accordingly, an error is issued.

Das beschriebene Verfahren soll hier Prüfung auf stationäre Regelung mit erhöhtem lonisationsstrom-Sollwert und / oder Prüfung auf stationäre Regelung bezeichnet werden.The method described here will be referred to testing for steady state control with increased ionization current setpoint and / or test for steady state control.

Das genannte Problem Erkennung von Abdeckungen und / oder Blockierungen im Zuluftkanal und / oder im Abgaskanal sowie Erkennen von Drift aufgrund von Belägen und / oder Verbiegen bei beliebigen Drehzahlen wird anhand der Hauptansprüche der vorliegenden Offenbarung angegangen. Besondere Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen behandelt.The above problem detection of covers and / or blockages in the supply air duct and / or in the exhaust duct and detection of drift due to pads and / or bending at any speed is addressed by the main claims of the present disclosure. Particular embodiments are dealt with in the dependent claims.

Es ist ein verwandtes Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung für eine Brennereinrichtung bereitzustellen, wobei als Reaktion auf den Ausfall des Regelkreises die Brennereinrichtung abgeschaltet und / oder verriegelt wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Brennereinrichtung durch Schliessen eines Brennstoff-Aktors abgeschaltet und / oder verriegelt wird.It is a related object of the present disclosure to provide a method and / or apparatus for a combustor wherein the combustor is turned off and / or locked in response to the failure of the control loop. In particular, it is provided that the burner device is switched off and / or locked by closing a fuel actuator.

Es ist ein weiteres verwandtes Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung für eine Brennereinrichtung bereitzustellen, wobei versucht wird, den Brennstoff-Aktor der Brennereinrichtung bei konstanter Gebläsedrehzahl unter Verwendung des erhöhten lonisationsstrom-Sollwerts gemäss einer proportionalen und integralen oder gemäss einer proportionalen und integralen und derivativen Regelung zu regeln.It is another related object of the present disclosure to provide a method and / or apparatus for a combustor wherein it is attempted to operate the combustor at a constant fan speed using the increased ionization current setpoint in accordance with a proportional and integral or constant flow rate proportional and integral and derivative regulation.

Es ist auch ein verwandtes Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung für eine Brennereinrichtung bereitzustellen, wobei vor der Erhöhung des Sollwerts des Ionisationsstromes versucht wird, die Brennereinrichtung so zu regeln, dass Gebläsedrehzahl und Ionisationsstrom innerhalb vorgegebener Grenzen stabil gehalten werden. Falls dies möglich ist, kommt es zu einer Erhöhung des Sollwerts des Ionisationsstromes um ein vorgegebenes Inkrement.It is also a related object of the present disclosure to provide a method and / or apparatus for a combustor wherein prior to increasing the setpoint ionization current, the burner apparatus is controlled to maintain fan speed and ionization current stable within predetermined limits. If this is possible, the setpoint value of the ionization current is increased by a predetermined increment.

Es ist auch ein verwandtes Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung für eine Brennereinrichtung bereitzustellen, wobei vor der Erhöhung des Sollwerts des Ionisationsstromes das Verhalten der Stellung eines Brennstoff-Aktors in Bezug auf die Gebläsedrehzahl auf Veränderungen und / oder Stabilität untersucht wird. Dazu werden die aktuelle Stellung eines Brennstoff-Aktors und eine Drehzahl des Gebläses ermittelt. Aus der Drehzahl des Gebläses wird unter Verwendung einer niederkalorischen Kennlinie eine niederkalorische Stellung des Brennstoff-Aktors bestimmt, welche zu der niederkalorischen Kennlinie gehört. Aus der Drehzahl des Gebläses wird weiterhin unter Verwendung einer hochkalorischen Kennlinie eine hochkalorische Stellung des Brennstoff-Aktors bestimmt, welche zu der hochkalorischen Kennlinie gehört. Die aktuelle Stellung wird mit der niederkalorischen Stellung und mit der hochkalorischen Stellung des Brennstoff-Aktors verglichen. Es wird eine relative Lage, vorzugsweise in Prozent, ermittelt, welche die Lage der aktuellen Stellung relativ zur niederkalorischen und zur hochkalorischen Stellung des Brennstoff-Aktors angibt.It is also a related object of the present disclosure to provide a method and / or apparatus for a combustor wherein prior to increasing the setpoint of the ionization current, the behavior of the position of a fuel actuator relative to the fan speed is examined for changes and / or stability becomes. For this purpose, the current position of a fuel actuator and a speed of the blower are determined. From the speed of the fan, a low calorie position of the fuel actuator is determined using a low calorie characteristic, which belongs to the low calorie characteristic. From the speed of the fan, a high-calorific position of the fuel actuator is further determined using a high-caloric characteristic, which belongs to the high-caloric characteristic. The current position is compared with the low calorie position and the high calorific position of the fuel actuator. A relative position, preferably in percent, is determined, which indicates the position of the current position relative to the low calorie and the high caloric position of the fuel actuator.

Insbesondere ist vorgesehen, die zeitliche Änderung und / oder zeitliche Schwankung der relativen Lage anhand eines ersten Tiefpassfilters mit einer ersten Zeitkonstanten zu einem ersten Mittelwert zu mitteln. Weiterhin wird zeitliche Schwankung der relativen Lage anhand eines zweiten Tiefpassfilters mit einer zweiten Zeitkonstanten zu einem zweiten Mittelwert gemittelt. Der erste und der zweite Mittelwert werden miteinander verglichen. Falls der erste und der zweite Mittelwert um einen vorgegebenen Schwellwert voneinander abweichen, kommt es zu einer Erhöhung des Sollwerts des Ionisationsstromes um ein vorgegebenes Inkrement.In particular, it is provided to average the temporal change and / or temporal fluctuation of the relative position based on a first low-pass filter having a first time constant to a first average value. Furthermore, temporal fluctuation of the relative position is averaged on the basis of a second low-pass filter having a second time constant to a second mean value. The first and the second mean become one with each other compared. If the first and the second mean value deviate from one another by a predetermined threshold value, the setpoint value of the ionization current is increased by a predetermined increment.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung für eine Brennereinrichtung bereitzustellen, wobei die Erkennung einer Abdeckung und / oder Blockierung auch dann möglich ist, wenn der Fluidstrom im Zuluftkanal und / oder Abgaskanal anhand einer Gebläsedrehzahl eingestellt und nicht anhand eines Sensors erkannt wird.It is a further object of the present disclosure to provide a method and / or a control device for a burner device, wherein the detection of a cover and / or blocking is also possible if the fluid flow in the supply air duct and / or exhaust duct adjusted by a blower speed and not is detected by a sensor.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung für eine Brennereinrichtung bereitzustellen, wobei mindestens ein Aktor anhand eines Pulsweiten-modulierten Signals gesteuert und / oder geregelt ist.It is a further object of the present disclosure to provide a method and / or a control device for a burner device, wherein at least one actuator is controlled and / or regulated on the basis of a pulse width-modulated signal.

Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung für eine Brennereinrichtung bereitzustellen, wobei mindestens ein Aktor anhand eines Umrichters gesteuert und / oder geregelt ist.It is yet another object of the present disclosure to provide a method and / or a controller for a burner apparatus wherein at least one actuator is controlled and / or regulated by means of an inverter.

Es ist ein weiteres verwandtes Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung für eine Brennereinrichtung bereitzustellen, anhand dessen eine Abdeckung und / oder Blockierung des Zuluftkanals und / oder Abgaskanals während des Betriebs einer Brenneranlage erkannt werden kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Anlage zur Erkennung einer Abdeckung und / oder Blockierung nicht ausser Betrieb genommen werden muss.It is another related object of the present disclosure to provide a method and / or apparatus for a combustor that can detect and / or block the supply air duct and / or exhaust duct during operation of a combustor. In particular, it is provided that the system for detecting a cover and / or blocking need not be taken out of service.

Weiterhin lehrt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung für eine Brennereinrichtung bereitzustellen, bei dem die Regeleinrichtung den einstellbaren Drehzahlbereich in einzelne Bänder unterteilt, wobei eine Prüfung auf stationäre Regelung mit erhöhtem Ionisationsstrom bei irgendeiner Drehzahl innerhalb eines Bandes repräsentativ für Prüfungen auf stationäre Drehzahl bei jeder Drehzahl innerhalb des Bandes ist.Further, the present disclosure teaches a method and / or apparatus for a combustor wherein the controller divides the adjustable speed range into individual bands, wherein a steady state control with increased ionization current at any speed within a band is representative of steady state speed tests at any speed within the band is.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Drehzahlband, in dem eine Prüfung auf stationäre Regelung mit erhöhtem Ionisationsstrom erfolgreich durchgeführt wurde, zu markieren und während eines Betriebs innerhalb eines markierten Bandes keine Prüfung auf stationäre Regelung mehr durchzuführen und / oder bei einem Betrieb innerhalb eines nicht markierten Bandes eine Prüfung auf stationäre Regelung anzufordern und / oder durchzuführen.It is a further object of the present disclosure to mark a speed band in which a steady state control with increased ionization current has been successfully performed and no longer perform a steady state check during operation within a marked band and / or operation within to request and / or perform a test on stationary control of an unmarked belt.

Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung bereitzustellen, wobei in festgelegten Zeitabschnitten die Markierungen oder alle Markierungen gleichzeitig gelöscht / zurückgesetzt werden.It is still a further object of the present disclosure to provide a method and / or a controller wherein at fixed periods of time the tags or all tags are simultaneously cleared / reset.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren und / oder eine Regeleinrichtung bereitzustellen, wobei eine Prüfung auf stationäre Regelung gestartet wird, wenn andere Methoden der Überwachung einer Drift der Ionisationselektrode eine vorgegebene Zeitdauer nicht durchgeführt werden können, weil die vorgegebenen Drehzahlpunkte nicht erreicht werden können.It is a further object of the present disclosure to provide a method and / or a controller wherein a steady state check is started when other methods of monitoring drift of the ionizer electrode for a predetermined period of time can not be performed because the predetermined speed points are not reached can be.

Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, eine Brennereinrichtung mit einem Verfahren und / oder mit einer Regeleinrichtung gemäss der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen.It is also an object of the present disclosure to provide a burner apparatus with a method and / or with a controller according to the present disclosure.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Verschiedene Details werden dem Fachmann anhand der folgenden detaillierten Beschreibung zugänglich. Die einzelnen Ausführungsformen sind dabei nicht einschränkend. Die Zeichnungen, welche der Beschreibung beigefügt sind, lassen sich wie folgt beschreiben:

  • FIG 1 zeigt schematisch eine Brennereinrichtung mit Luftzufuhrkanal und Brennstoffzufuhrkanal.
  • FIG 2 zeigt eine Kennlinie eines Ionisationsstromes über einer Gebläsedrehzahl.
  • FIG 3 zeigt einen niederkalorischen, einen aktuell verwendeten und einen hochkalorischen Verlauf der Brennstoffzufuhr über der Gebläsedrehzahl.
  • FIG 4 zeigt den Verlauf eines lonisationsstrom-Sollwerts über einer Luftzahl bei nicht vorhandener Blockierung.
  • FIG 5 zeigt den Verlauf eines lonisationsstrom-Sollwerts über einer Luftzahl bei teilweise vorhandener Blockierung.
  • FIG 6 zeigt den Verlauf eines lonisationsstrom-Sollwerts über einer Luftzahl bei fortgeschrittener Blockierung.
  • FIG 7 zeigt eine Kennlinie eines Ionisationsstromes über einer Gebläsedrehzahl mit segmentierter Unterteilung in Drehzahlbereiche.
Various details will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description. The individual embodiments are not restrictive. The drawings which are attached to the description can be described as follows:
  • FIG. 1 schematically shows a burner device with air supply channel and fuel supply channel.
  • FIG. 2 shows a characteristic of an ionization current over a fan speed.
  • FIG. 3 shows a low calorie, a currently used and a high calorie course of the fuel supply above the fan speed.
  • FIG. 4 shows the course of a lonisationsstrom-setpoint over a number of air in the absence of blocking.
  • FIG. 5 shows the course of a lonisationsstrom-setpoint over a number of air at partially existing blocking.
  • FIG. 6 shows the course of a lonisationsstrom setpoint over a number of air at advanced blocking.
  • FIG. 7 shows a characteristic of an ionization over a fan speed with segmented division into speed ranges.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

FIG 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Brennersystems bestehend aus Brenner 1 und einem Feuerraum 2 mit Wärmetauscher. Ein motorisch angetriebenes Gebläse 3 fördert die Verbrennungszuluft 4 zum Brenner 1 hin. Vor dem Brenner 1 wird der Brennstoff 6, vorzugsweise ein Brenngas, zur Verbrennungsluft zugemischt. Die Menge des zugemischten Brennstoffs 6 wird über ein motorisch verstellbares Brennstoffventil 5 eingestellt. Die Brennstoffmenge wird über das Stellsignal 13 von der Regel-, Steuer- und / oder Überwachungseinheit 10 an das Brennstoffventil 5 übermittelt. Dies kann mit einem Analog-Signal, als Pulsweiten-moduliertes Signal oder aber auch digital, beispielsweise über ein Bussystem erfolgen. Die Luftmenge wird über das Signal 11 von der Regel-, Steuer- und / oder Überwachungseinheit 10 an das Gebläse 3 übermittelt. Der Wert 11 kann gleichermassen als Analog-Signal, als Pulsweiten-moduliertes Signal oder aber auch digital, zum Beispiel über ein Bussystem übermittelt werden. Das Gebläse stellt dann die Luftmenge gemäss dem übermittelten Signal ein. Es gibt ein Drehzahlsignal 12, das der Drehzahl des Lüfterrades entspricht, an die Regel-, Steuer und Überwachungseinheit 10 zurück. Grund hierfür ist, dass das Gebläse nicht ausreichend reproduzierbar auf das Steuersignal 11 reagiert, zum Beispiel wegen der Reibung des Lagers vom Lüfterrad aufgrund unterschiedlicher Betriebsbedingungen wie Temperatur und / oder Startverhalten. Daher kann die Luftmenge erst über die Drehzahl 12 von der Regel-, Steuer- und / oder Überwachungseinheit 10 zum Beispiel über einen geschlossenen Drehzahlregelkreis (reproduzierbar) eingestellt werden. FIG. 1 shows a block diagram of a burner system consisting of burner 1 and a combustion chamber 2 with heat exchanger. A motor-driven fan 3 promotes the Verbrennungszuluft 4 to the burner 1 out. Before the burner 1, the fuel 6, preferably a fuel gas, is added to the combustion air. The amount of the mixed fuel 6 is adjusted via a motor-adjustable fuel valve 5. The amount of fuel is transmitted via the control signal 13 from the control, control and / or monitoring unit 10 to the fuel valve 5. This can be done with an analog signal, as a pulse width modulated signal or but also done digitally, for example via a bus system. The amount of air is transmitted via the signal 11 from the control, control and / or monitoring unit 10 to the blower 3. The value 11 can equally be transmitted as an analog signal, as a pulse-width-modulated signal or else digitally, for example via a bus system. The blower then adjusts the amount of air according to the transmitted signal. There is a speed signal 12, which corresponds to the speed of the fan wheel, back to the control, monitoring and control unit 10. The reason for this is that the blower does not react sufficiently reproducibly to the control signal 11, for example because of the friction of the bearing from the fan due to different operating conditions such as temperature and / or starting behavior. Therefore, the amount of air can be adjusted only via the speed 12 of the control, control and / or monitoring unit 10, for example via a closed speed control loop (reproducible).

Mit Hilfe einer Ionisationselektrode 7 wird nicht nur überwacht, ob eine Flamme am Brenner 1 vorhanden ist oder nicht. Es kann auch anhand des Ionisationssignals 14, das mit Hilfe der Elektrode 7 in die Regel-, Steuer- und / oder Überwachungseinheit 10 eingelesen wird, das Brennstoff-Luft-Verhältnis ermittelt werden. Dies geschieht dadurch, dass eine Wechselspannung an die Ionisationselektrode 7 gelegt wird. Gemessen wird dabei der mittlere Gleichstromanteil des Stromes durch die Ionisationselektrode 7.With the help of an ionization electrode 7 is not only monitored whether a flame is present on the burner 1 or not. It is also possible on the basis of the ionization signal 14, which is read by means of the electrode 7 in the control, control and / or monitoring unit 10, the fuel-air ratio can be determined. This happens because an alternating voltage is applied to the ionization electrode 7. In this case, the mean DC component of the current through the ionization electrode 7 is measured.

Eine Ionisationselektrode 7 erfasst einen Ionisationsstrom. An der Ionisationselektrode 7 liegt typisch eine Wechselspannung im Bereich 110 V ... 240 V an. Durch die Diodenwirkung der Flamme im Stromkries zwischen der Ionisationselektrode 7 und der Gegenelektrode, üblicherweise dem Brenner 1, fliesst durch den Ionisationskreis ein Gleichstrom überlagert mit einem Wechselstrom. Dieser Gleichstrom steigt mit zunehmender Ionisation des Gases im Flammenbereich. Der Gleichstrom sinkt andererseits mit zunehmendem Luftüberschuss der Verbrennung. Zur Weiterverarbeitung des Signals der Ionisationselektrode ist es gängig, ein Tiefpass zu verwenden, sodass aus dem gefilterten Ionisationssignal der Ionisationsstrom entsteht. Der auftretende Gleichstrom liegt typisch im Bereich kleiner 150 Mikroampere, häufig sogar deutlich unterhalb dieses Wertes.An ionization electrode 7 detects an ionization current. At the ionization electrode 7 is typically an AC voltage in the range 110 V ... 240 V at. Due to the diode effect of the flame in the current between the ionization electrode 7 and the counter electrode, usually the burner 1, flows through the ionization a direct current superimposed with an alternating current. This DC increases with increasing ionization of the gas in the flame area. On the other hand, the direct current decreases with increasing excess air of combustion. For further processing of the signal of the ionization electrode, it is common to use a low-pass filter, so that the ionization current is produced from the filtered ionization signal. The occurring direct current is typically in the range of less than 150 microamps, often even significantly below this value.

Eine Vorrichtung zur Trennung von Gleichstrom und Wechselstrom einer Ionisationselektrode ist beispielsweise in EP1154203B1 , FIG 1, gezeigt und unter anderem in Abschnitt 12 der Beschreibung erklärt. Auf die relevanten Teile der Offenbarung von EP1154203B1 wird hier Bezug genommen.A device for separating direct current and alternating current of an ionization electrode is, for example, in EP1154203B1 . FIG. 1 , shown and explained inter alia in section 12 of the description. On the relevant parts of the disclosure of EP1154203B1 is referred to here.

Ionisationselektroden 7 wie hier eingesetzt sind kommerziell erhältlich. Als Material der Ionisationselektroden 7 kommt vielfach KANTHAL®, z.B. APM® oder A-1®, zum Einsatz. Auch Elektroden aus Nikrothal® werden vom Fachmann in Betracht gezogen.Ionization electrodes 7 as used herein are commercially available. The material of the ionization electrodes 7 is often KANTHAL®, e.g. APM® or A-1®. Nikrothal® electrodes are also contemplated by those skilled in the art.

Das vom Verbrennungsprozess erzeugte und im Wärmetauscher 2 abgekühlte Abgas 9 wird durch einen Abgaskanal 8 nach aussen geführt, dessen Länge von Anlage zu Anlage unterschiedlich sein kann. Der Abgaskanal 8 kann weiterhin durch äussere Einflüsse ganz oder teilweise verschlossen und / oder blockiert sein. Im Fall eines teilweisen Verschlusses und / oder einer teilweisen Blockierung des Abgaskanals 8 ist ein erster Abschnitt des Abgaskanals 8 offen und ein zweiter Abschnitt des Abgaskanals 8 verschlossen und / oder blockiert. Solche äusseren Einflüsse sind zum Beispiel ein fehlerhaftes Verengen und / oder eine Abdeckung des Abgasweges 8 durch Handwerker, durch Fehlfunktion einer Abgasklappe und / oder ein Vereisen des Abgasweges 8 im Winter. Durch gleiche Ursachen kann der Querschnitt für die Luftzufuhr 4 fehlerhaft verengt sein Der Zuluftkanal 4 ist somit in der Wirkung dem Abgaskanal 8 zugeordnet. Durch die Verengung im Zuluft- oder Abgasweg 8 wird das gemessene Drehzahlsignal 12 einem anderen Luftdurchsatz 4 zugeordnet, als dies bei der Einstellung der Kennlinie nach FIG 2 der Fall war.The generated by the combustion process and cooled in the heat exchanger 2 exhaust 9 is passed through an exhaust duct 8 to the outside, the length of which may vary from plant to plant. The exhaust duct 8 may further be completely or partially closed and / or blocked by external influences. In the case of a partial closure and / or a partial blockage of the exhaust duct 8 is a first section of the exhaust passage 8 open and a second portion of the exhaust passage 8 closed and / or blocked. Such external influences are, for example, a faulty narrowing and / or covering of the exhaust path 8 by craftsmen, by malfunction of an exhaust gas flap and / or icing of the exhaust gas path 8 in winter. Due to the same reasons, the cross-section for the air supply 4 can be narrowed erroneously. The supply air duct 4 is thus assigned to the exhaust duct 8 in effect. Due to the constriction in Zuluft- or exhaust path 8, the measured speed signal 12 is assigned to a different air flow 4, as in the adjustment of the characteristic after FIG. 2 the case was.

In FIG 2 wird der gemessenen Drehzahl 12 über eine Kennlinie 16 ein lonisationsstrom-Sollwert 15 zugeordnet. Die Drehzahl 12 entspricht dabei einem Luftdurchsatz 4 entsprechend dem Strömungswiderstand des Zuluft- / Abgaswegs 8 wie bei der Aufnahme der Kennlinie 16. Änderungen in der Länge, im Querschnitt, Biegungen etc. des Zuluft-Abgasweges 8 innerhalb einer vorgegebenen Toleranz des Strömungswiderstands wirken sich nur geringfügig auf die Zuordnung von Drehzahl 12 zu Luftdurchsatz 4 aus. Somit wird ausreichend genau über eine vorgegebene Drehzahl 12 ein Luftdurchsatz 4 vorgegeben. Über die Kennlinie 16 wird ein lonisationsstrom-Sollwert eingestellt. Damit wird die Brennstoffmenge 6 über einen geschlossenen Regelkreis so geregelt, dass der gemessene Ionisationsstrom 14 gleich dem vorgegebenen Sollwert aus der Kennlinie 16 ist. Also wird innerhalb der vorgegebenen Toleranzen die Luftmenge der Brennstoffmenge zugeordnet.In FIG. 2 the measured speed 12 is assigned a ionisationsstrom-desired value 15 via a characteristic curve 16. The speed 12 corresponds to an air flow rate 4 corresponding to the flow resistance of the supply / exhaust path 8 as in the recording of the characteristic curve 16. Changes in the length, in cross section, bends, etc. of the supply air exhaust path 8 within a predetermined tolerance of the flow resistance only affect slightly on the assignment of speed 12 to air flow 4 off. Thus, an air flow rate 4 is set sufficiently accurately over a predetermined speed 12. Characteristic curve 16 sets an ionization current desired value. Thus, the amount of fuel 6 is controlled via a closed loop so that the measured ionization current 14 is equal to the predetermined value from the characteristic curve 16. So within the given tolerances, the amount of air is allocated to the fuel quantity.

Ändert sich der Strömungswiderstand infolge einer Abdeckung, so kann sich die lineare Zuordnung der Drehzahl 12 zum Luftdurchsatz 4 ändern. Es wird dann für eine vorgegebene Drehzahl 12 nicht mehr der korrekte Luftdurchsatz 4 zur Brennstoffmenge 6, die über Kennlinie 16 und Regelkreis und Ionisationsstrom 14 eingestellt wird, zugeordnet. Dieser Fehler kann so stark sein, dass die Luftzahl λ näher Richtung λ=1 rückt. Die Folgen sind schlechte Verbrennungswerte mit hohem CO-Gehalt.If the flow resistance changes as a result of a cover, the linear assignment of the rotational speed 12 to the air flow rate 4 may change. It is then no longer the correct air flow 4 for fuel quantity 6, which is set via characteristic curve 16 and control loop and ionization 14 for a given speed 12. This error can be so strong that the air ratio λ moves closer to λ = 1. The consequences are poor combustion values with high CO content.

Mit dem im Folgenden beschriebenen Verfahren wird dieser Zustand aufgedeckt.This condition is revealed by the procedure described below.

Für die in FIG 2 dargestellte Kennlinie 16 des lonisationsstrom-Sollwerts 15 über der gemessenen Gebläsedrehzahl 12 ergibt sich über den geschlossenen Regelkreis eine Abhängigkeit des Brennstoffdurchsatzes 6 über der Drehzahl 12. Der geschlossene Regelkreis regelt die Brennstoffmenge 6 derart aus, dass der Ionisationsstrom-Istwert 14 gleich dem Sollwert 15 wird. Der Brennstoffdurchsatz 6 wird durch die Brennstoffventil-Ansteuerung 13 repräsentiert, da Ansteuerung 13 und Brennstoffdurchsatz 6 einander umkehrbar eindeutig zugeordnet werden können. Dies gilt zumindest solange, als dass die Luftmenge konstant gehalten wird. Alternativ könnte der Brennstoffdurchsatz 6 direkt beispielsweise durch eine Strömungsmesseinrichtung ermittelt werden.For the in FIG. 2 shown characteristic curve 16 of the ionisationsstrom-desired value 15 above the measured fan speed 12 is obtained via the closed loop, a dependence of the fuel flow rate 6 over the speed 12. The closed loop controls the amount of fuel 6 such that the ionization current value 14 is equal to the target value 15 , The fuel throughput 6 is represented by the fuel valve driver 13, since control 13 and fuel flow rate 6 can be reversibly unambiguously assigned to each other. This is at least as long as that the amount of air is kept constant. Alternatively, the fuel flow rate 6 could be determined directly, for example by a flow measuring device.

Die Abhängigkeit der Brennstoff-Aktor-Ansteuerung 13 als Mass für den Brennstoffdurchsatz 6 von der Gebläsedrehzahl 12 als Mass für den Luftdurchsatz 4 ist in FIG 3 aufgezeichnet. Da die Kennlinie neben der Ventilcharakteristik von äusseren Gegebenheiten wie Brennstoff und / oder Brennstoff-Eingangsdruck abhängt, sind zunächst zwei Kennlinien 17 und 18 in der Brennersteuerung 10 hinterlegt. Die beiden Kennlinien 17 und 18 entsprechen festen, aber unterschiedlichen äusseren Gegebenheiten. So wurde die Kennlinie 17 beispielsweise mit einem niederkalorischen Brennstoff und / oder einem geringen Brennstoff-Eingangsdruck ermittelt. Kennlinie 18 hingegen wurde mit einem höherkalorischen Brennstoff und / oder einem hohen Brennstoff-Eingangsdruck ermittelt. Die aktuell gültige Kennlinie 19 wird aus der durch die Regeleinrichtung 10 ermittelten aktuellen, stationären Brennstoffstellung 13 bei Gleichheit von Sollwert 15 und Istwert 14 des Ionisationsstromes ermittelt. Alle anderen Kennlinienpunkte der Kennlinie 19 sind dann aus diesem Punkt und den beiden Kennlinien 17 und 18 als mit einem Faktor R gewichteten (geometrischen und / oder arithmetischen) Mittelwert bestimmt. R kann aus dem Positionspunkt 13 des Brennstoffventils bei gegebener Drehzahl 12 und den beiden auf den Kennlinien 17 und 18 liegenden Punkten zur gleichen Drehzahl 12 ermittelt werden. Mit anderen Worten: Bei jeder Drehzahl 12 ist das Verhältnis des Abstandes zwischen den Kennlinien 19 und 17 zum Abstand zwischen den Kennlinien 19 und 18 gleich. Durch diese Massnahme kann die Leistung schnell verändert werden. Man liegt also schon sehr dicht an dem Zielpunkt, ohne dass die Regeleinrichtung 10 bei der Leistungsveränderung stark eingreifen muss.The dependence of the fuel-actuator control 13 as a measure of the fuel flow rate 6 of the fan speed 12 as a measure of the air flow rate 4 is in FIG. 3 recorded. Since the characteristic in addition to the valve characteristics of external conditions such as fuel and / or fuel inlet pressure depends, two characteristics 17 and 18 are initially stored in the burner control 10. The two characteristics 17 and 18 correspond to fixed, but different external conditions. Thus, the characteristic curve 17 was determined, for example, with a low-calorie fuel and / or a low fuel input pressure. Characteristic 18, however, was determined with a high calorific fuel and / or a high fuel input pressure. The currently valid characteristic curve 19 is determined from the determined by the control device 10 current, stationary fuel position 13 for equality of setpoint 15 and 14 actual value of the ionization. All other characteristic points of the characteristic 19 are then determined from this point and the two characteristic curves 17 and 18 as weighted by a factor R (geometric and / or arithmetic) mean. R can be determined from the position point 13 of the fuel valve at a given speed 12 and the two lying on the curves 17 and 18 points to the same speed 12. In other words, at each rotational speed 12, the ratio of the distance between the characteristic curves 19 and 17 to the distance between the characteristic curves 19 and 18 is the same. By this measure, the power can be changed quickly. So you are already very close to the target point, without the controller 10 must intervene in the power change strong.

Durch Überwachen des Gewichtungsfaktors R kann eine potentielle Abdeckung und / oder Blockierung des Zuluft- / Abgasweges 8 aufgedeckt werden. Bei einer Abdeckung rückt aufgrund der falschen Zuordnung zwischen Drehzahl und Luftdurchsatz die Kennlinie 19 näher an die Kennlinie 17 für niederkalorisches Gas, was sich durch eine Änderung des Gewichtungsfaktors R bemerkbar macht. Um dies zu erkennen, wird der Gewichtungsfaktor R auf zwei Arten gemittelt. Der Gewichtungsfaktor R wird zum einen über eine Zeit von beispielsweise 10 Sekunden, 15 Sekunden oder 20 Sekunden gemittelt. Der Gewichtsfaktor R wird zum anderen über eine längere Zeit von beispielsweise 30 Sekunden, 45 Sekunden oder 60 Sekunden gemittelt. Durch die Mittelungen lassen sich Schwankungen im System noch besser dämpfen. Als Mittelung kommen beispielsweise gleitende Mittelwert-Filter und / oder Tiefpass-Filter zum Einsatz.By monitoring the weighting factor R, a potential cover and / or blockage of the supply air / exhaust gas path 8 can be revealed. In a cover moves due to the wrong association between speed and air flow, the characteristic 19 closer to the characteristic curve 17 for low calorific gas, which is noticeable by a change in the weighting factor R. To recognize this, the weighting factor R is averaged in two ways. The weighting factor R is averaged over a period of, for example, 10 seconds, 15 seconds or 20 seconds. The weighting factor R is averaged over a longer time of, for example, 30 seconds, 45 seconds or 60 seconds. The averaging makes it possible to even better dampen fluctuations in the system. For example, moving average filters and / or low-pass filters are used as averaging.

Weicht die normalisierte Differenz zwischen kürzerem Mittelwert und längerem Mittelwert um einen vorgegebenen Schwellwert ab, so könnte eine weitgehende, vorzugsweise vollständige oder im Wesentlichen vollständige, Abdeckung und / oder Teilabdeckung aufgetreten sein. Infolge der Teilabdeckung könnte die Verbrennung kritisch werden. Als Schwellwert für die normalisierte Differenz kommt beispielsweise ein Wert von 5 Prozent des geringeren Wertes, oder von 20 Prozent des geringeren Wertes, oder sogar von 100 Prozent des geringeren Wertes in Betracht.If the normalized difference between the shorter average value and the longer average value deviates by a predetermined threshold value, extensive, preferably complete or essentially complete coverage and / or partial coverage could have occurred. As a result of the partial coverage, the combustion could become critical. For example, the threshold for the normalized difference may be 5% of the lower value, or 20% of the lower value, or even 100% of the lower value.

Es muss dann mit einem gesonderten Testablauf geprüft werden, ob tatsächlich eine Abdeckung und / oder eine Blockierung vorliegt. Die besondere Prüfung ist erforderlich, da auch andere Ursachen für eine Änderung des Gewichtungsfaktors R in Frage kommen, insbesondere eine Änderung des Brennstoffs und / oder des Brennstoft-Eingangsdrucks.It must then be checked with a separate test procedure, whether actually a cover and / or blocking exists. The special test is necessary since other causes for a change in the weighting factor R come into question, in particular a change in the fuel and / or the fuel inlet pressure.

Der Testablauf auf Abdeckung wird durch FIG 4 verdeutlicht. Darin ist der lonisationsstrom-Sollwert 15 über der Luftzahl λ 20 dargestellt. Für jede Leistung, repräsentiert durch die Drehzahl 12, ergibt sich eine Kennlinie 21, die vom Brenner- Elektroden-System 1, 7 und dem Zuluft- / Abgasweg 8 bestimmt wird. Befindet man sich im Normalbetrieb, so wird für die aktuell vorgegebene Drehzahl 12 der Sollwertstrom 22 aus der Kennlinie 16 in FIG 2 ermittelt. Über den geschlossenen Ionisations-Regelkreis wird dann der gemessene Ionisationsstrom 14 gleich dem Sollwert 15 eingeregelt. Der Sollwert 15 ist für diese Drehzahl identisch mit Sollwertstrom 22. Über die Kennlinie 21 ergibt sich der gewünschte λ-Wert 23 für den aktuellen Drehzahlwert 12. Bei Durchführung des Tests auf Abdeckung wird die aktuelle Drehzahl 12 festgehalten. Es wird geprüft, ob Drehzahl 12 und Ionisationsstrom 14 stationär auf dem gewünschten Sollwert liegen, damit die Erzeugung einer Testanforderung auf stationäre Regelung nicht durch den Einfluss von schnellen Leistungsänderungen der Brennereinrichtung verfälscht wird. Gemäss einer speziellen Ausführungsform liegt ein ausreichend stationärer Zustand vor, wenn die Drehzahl 12 und der Ionisationsstrom 14 jeweils um weniger als 1 Prozent, bevorzugt weniger als 10 Prozent, weiter bevorzugt um weniger als 50 Prozent, um ihren Mittelwert fluktuieren. Als Mass für die Abweichung um den Mittelwert kommen dabei insbesondere Varianz und Standardabweichung in Betracht. Gemäss einer speziellen Ausführungsform darf über eine vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise mindestens 2 Sekunden, mindestens 10 Sekunden oder mindestens 20 Sekunden, kein abgetasteter Messwert ausserhalb des Bandes liegen. Alternativ werden Drehzahl-Messwerte 12 in regelmässigen Abständen miteinander verglichen. Ein stationärer Zustand herrscht auch hier, wenn die zuletzt gemessene Drehzahl 12 um weniger als 1 Prozent, weniger als 10 Prozent, oder weiter um weniger als 50 Prozent von dem davor gemessenen Drehzahlwert 12 abweicht. Typische regelmässige Abstände zum Vergleich sind Drehzahlwerte 12 von mindestens 2 Sekunden, mindestens 10 Sekunden oder mindestens 20 Sekunden.The test procedure for coverage is through FIG. 4 clarified. Therein, the ionisationsstrom-desired value 15 is shown on the air ratio λ 20. For each power, represented by the rotational speed 12, there results a characteristic curve 21 which is determined by the burner electrode system 1, 7 and the supply air / exhaust gas path 8. If you are In normal operation, so the setpoint current 22 from the characteristic curve 16 in. For the currently specified speed 12 FIG. 2 determined. The measured ionization current 14 is then regulated equal to the desired value 15 via the closed ionization control loop. The desired value 15 is identical to the reference current 22 for this rotational speed. The desired λ value 23 for the current rotational speed value 12 is obtained via the characteristic curve 21. When the test for coverage is carried out, the current rotational speed 12 is recorded. It is checked whether speed 12 and ionization current 14 are stationary at the desired set point, so that the generation of a test request for steady-state control is not corrupted by the influence of rapid changes in the output of the burner device. According to a specific embodiment, there is a sufficiently stationary state when the rotational speed 12 and the ionization current 14 each fluctuate by their mean value by less than 1 percent, preferably less than 10 percent, more preferably by less than 50 percent. Variance and standard deviation can be considered as measures for the deviation around the mean value. According to a special embodiment, over a predetermined period of time, for example at least 2 seconds, at least 10 seconds or at least 20 seconds, no sampled measured value may be outside the band. Alternatively, rotational speed measured values 12 are compared with one another at regular intervals. A stationary condition also prevails here when the last measured speed 12 deviates by less than 1 percent, less than 10 percent, or further by less than 50 percent from the previously measured speed value 12. Typical regular intervals for comparison are speed values 12 of at least 2 seconds, at least 10 seconds or at least 20 seconds.

Erst wenn ein ausreichender stationärer Zustand und / oder Stabilität gegeben ist, wird der nächste Testschritt eingeleitet, bei dem der lonisationsstrom-Sollwert 15 bei geschlossenem Regelkreis auf einen Wert 24 erhöht wird. Die Erhöhung des lonisationsstrom-Sollwerts bei geschlossenem Regelkreis auf einen Wert 24 ist beispielsweise eine Erhöhung um 5 Prozent, um 20 Prozent oder um 100 Prozent gemessen an dem zuvor eingeregelten lonisationsstrom-Sollwert.Only when a sufficient stationary state and / or stability is given, the next test step is initiated, in which the ionisationsstrom setpoint 15 is increased to a value 24 with the closed loop. For example, increasing the loop closed loop ionization current setpoint to a value 24 is an increase of 5 percent, 20 percent, or 100 percent measured from the previously adjusted ionization current set point.

Dabei wird die Drehzahl 12 konstant gehalten. Hat sich wie in FIG 4 die Kennlinie 21 nicht geändert, weil keine Abdeckung vorhanden ist, so wird nach kurzer Zeit der Istwert 14 ebenfalls auf den Sollwert 24 geregelt. Die kurze Zeit ist beispielsweise 3 Sekunden oder 10 Sekunden oder 20 Sekunden. Es ergibt sich gemäss Kennlinie 21 der λ-Wert 25. Der lonisationsstrom-Regelkreis liefert ein stabiles Ergebnis. Wie man in FIG 4 sieht, ist Wert 23 für diesen Fall noch ausreichend weit vom kritischen λ-Bereich 26 weg, in dem CO-Emissionen auftreten. Der kritische λ-Bereich umfasst beispielsweise Luftzahlen λ kleiner als 1.15, insbesondere kleiner als 1.10, kleiner als 1.05 oder gar kleiner als 1.00.The speed 12 is kept constant. Has become like in FIG. 4 the characteristic curve 21 is not changed, because there is no cover, the actual value 14 is likewise regulated to the desired value 24 after a short time. The short time is, for example, 3 seconds or 10 seconds or 20 seconds. According to characteristic curve 21, the λ value is 25. The ionization current control loop delivers a stable result. How to get in FIG. 4 In this case, value 23 is still sufficiently far away from the critical λ range 26 in which CO emissions occur. The critical λ range includes, for example, air ratios λ less than 1.15, in particular less than 1.10, less than 1.05 or even less than 1.00.

Nach Beenden des Tests, wenn der Regelkreis stabil bleibt, wird der Sollwert wieder auf den Betriebswert 22 gesetzt. Nach kurzer Wartezeit zum Einschwingen des Regelkreises wird das Einfrieren der Drehzahl 12 aufgehoben. Die kurze Wartezeit bis zum Einschwingen des Regelkreises ist beispielsweise 1 Sekunde oder 5 Sekunden oder 10 Sekunden. Die Drehzahlvorgabe und damit die Leistungseinstellung kann wieder von übergeordneten Einheiten, zum Beispiel einer Temperaturregelung, vorgenommen werden.After completion of the test, if the control loop remains stable, the setpoint is reset to the operating value 22. After a short wait to settle the control loop, the freezing of the speed 12 is released. The short waiting time until the control loop settles is, for example, 1 second or 5 seconds or 10 seconds. The speed specification and thus the power setting can again be made by higher-level units, for example a temperature control.

Wird der Test wie im vorgestellten Fall bestanden, so können in kurzen Zeitabständen von beispielsweise mehr als einer Minute weitere Tests erfolgen. Die weiteren Tests erfolgen solange, bis eine festgelegte Anzahl an Tests, zum Beispiel 5 Tests oder 10 Tests oder 15 Tests, bestanden wurden. Weiterhin kann ein Test auch nach einer Leistungsänderung, das heisst nach einer Brennermodulation, und / oder nach einem Brennerstart angefordert und / oder durchgeführt werden.If the test is passed as in the case presented, further tests can be carried out at short intervals of, for example, more than one minute. Further tests continue until a specified number of tests, for example 5 tests or 10 tests or 15 tests, have been passed. Furthermore, a test can also be requested and / or carried out after a power change, that is to say after a burner modulation, and / or after a burner start.

Der Fachmann erkennt weitere Möglichkeiten für eine Testanforderung. So kann beispielsweise ein Test nach einer Drehzahländerung um einen bestimmten Wert angefordert werden, wenn die Drehzahl 12 ausreichend stabil an einem Zustand ist. Ein Test kann ebenfalls zyklisch in bestimmten vorgegebenen Zeitabständen angefordert werden. In einem anderen Fall liegt eine Testanforderung nach vorgegebenen Zeitintervallen zyklisch und / oder nach Drehzahländerungen an. Die genannten Möglichkeiten bieten sich an, wenn etwa ein anderer Regelalgorithmus ohne Gewichtungsfaktor verwendet wird.The person skilled in the art recognizes further possibilities for a test request. For example, a test for a speed change may be requested by a certain amount when the speed 12 is sufficiently stable at a condition. A test can also be requested cyclically at certain specified time intervals. In another case, a test request is cyclically and / or after speed changes after predetermined time intervals. The possibilities mentioned are useful if, for example, another control algorithm without a weighting factor is used.

In FIG 5 ist das Verhalten des Testablaufs dargestellt, wenn eine Abdeckung und / oder Blockierung so vorhanden ist, dass gerade noch keine kritischen Verbrennungswerte im Normalbetrieb auftreten. Für diesen Fall ist die vom Brennersystem abhängige Kennlinie 21 verändert und zeigt einen Verlauf wie durch Kennlinie 27 dargestellt.In FIG. 5 the behavior of the test procedure is shown when a cover and / or blocking is present so that just no critical combustion values occur in normal operation. In this case, the characteristic curve 21 dependent on the burner system is changed and shows a course as represented by characteristic curve 27.

Für die gegebene Drehzahl 12 ergibt sich wieder aus Kennlinie 16 aus FIG 2 der gleiche lonisationsstrom-Sollwert 22. Durch den geänderten Verlauf der Kennlinie 27 gegenüber Kennlinie 21 verschiebt sich der resultierende λ-Wert 28 für den Betriebsfall zu einem kleineren Wert gegenüber dem Wert 23. Wird der oben beschriebene Testablauf durchgeführt, so kann bei Anheben des lonisationsstrom-Sollwerts 15 bei geschlossenem Regelkreis auf den Wert 24 an der Kennlinie 27 gerade noch ein Punkt gefunden werden. Jener Punkt erlaubt eine stabile Einregelung des lonisationsstrom-Regelkreises auf Wert 24. Es ergibt sich für den Testfall ein λ-Wert 29, bei dem bereits CO-Emissionen erzeugt werden. Dies ist jedoch nicht kritisch, da dieser Zustand nur sehr kurz dauert, denn nach bestandenem Test wird der Ionisationsstrom 15 wieder auf den Betriebswert 22 gesetzt. Weiterhin wird nach bestandenem Test die Drehzahl 12 freigegeben. Der Zustand mit CO-Emissionen dauert vorzugsweise weniger als 15 Sekunden, besonders bevorzugt weniger als 10 Sekunden, weiter bevorzugt weniger als 5 Sekunden.For the given speed 12 results from curve 16 again FIG. 2 the same ionization current setpoint 22. Due to the changed course of the characteristic curve 27 with respect to characteristic curve 21, the resulting λ value 28 for the operating case shifts to a smaller value compared to the value 23. If the test sequence described above is carried out, then when the ionization current is increased Setpoint value 15 with the control loop closed to the value 24 on the characteristic curve 27 just one more point can be found. This point permits stable adjustment of the ionization current control loop to a value of 24. For the test case, this results in a λ value of 29 at which CO emissions are already generated. However, this is not critical since this state only takes a very short time, because after passing the test, the ionization current 15 is again set to the operating value 22. Furthermore, the speed 12 is released after passing the test. The state with CO emissions preferably lasts less than 15 seconds, more preferably less than 10 seconds, more preferably less than 5 seconds.

In FIG 6 ist das Verhalten des Testablaufs dargestellt, wenn eine Abdeckung und / oder Blockierung vorhanden ist, die kritische Verbrennungswerte erzeugt. Im Betriebsfall wird bei stabiler Drehzahl 12 wiederum der Wert 22 des lonisationsstrom-Sollwerts durch Kennlinie 16 ermittelt. Für die durch Abdeckung des Zuluft- / Abgasweges 8 noch weiter gegenüber der richtigen Kennlinie 21 veränderten Kennlinie 30 ergibt sich für den Betriebsfall ein λ-Wert 31. Der λ-Wert 31 liegt bereits im kritischen Verbrennungsbereich mit zu hohen CO-Emissionen. Wird jetzt der oben beschriebene Testablauf durchgeführt, so kann für den eingestellten lonisationsstrom-Sollwert 24 kein Punkt auf der Kennlinie 30 gefunden werden. Der lonisationsstrom-Regelkreis sucht einen entsprechenden Wert, indem er λ durch immer weitere Erhöhung der Brennstoffmenge, insbesondere der Gasmenge, verringert. Der Regelkreis bricht auf. Durch die Abnahme des Ionisationsstromes mit der Luftzahl λ 20 in Kennlinie 30 für λ < 1 verstärkt sich der Effekt sogar. Das Brennstoffventil 5 kommt an seine maximal mögliche Öffnungsstellung. Es fährt an den Anschlag oder es kommt bereits vorher zu einem Flammenabriss.In FIG. 6 the behavior of the test procedure is shown when there is coverage and / or jamming that produces critical combustion values. In the operating case, the value 22 of the ionization current setpoint is again determined by characteristic curve 16 at a stable speed 12. For the characteristic curve 30 which has been changed even further by comparison of the supply air / exhaust gas path 8 with respect to the correct characteristic curve 21, a λ value 31 results for the operating case. The λ value 31 is already in the critical combustion range with too high CO emissions. If the test sequence described above is now carried out, no point on the characteristic curve 30 can be found for the set ionization current desired value 24. The ionisationsstrom-control circuit seeks a corresponding value by λ by ever increasing the amount of fuel, in particular the amount of gas reduced. The control loop breaks. By the decrease of the ionization current with the air ratio λ 20 in characteristic curve 30 for λ <1, the effect even increases. The fuel valve 5 comes to its maximum possible open position. It drives to the stop or it is already before a flame break.

Im vorliegenden Fall gibt der Regelkreis unter Berücksichtigung eines Sollwerts des Ionisationsstromes ein Signal an ein Brennstoff-Ventil aus. Bei einem Ausfall des Regelkreises findet der lonisationsstrom-Regelkreis zu einem gegebenen lonisationsstrom-Sollwert also keine passende Luftzahl λ und keine passende stationäre Stellung des Brennstoff-Ventils mehr. Folglich existiert im kritischen Verbrennungsbereich mindestens ein Sollwert des Ionisationsstromes, für den eine stationäre mathematische Übertragungsfunktion nicht endlich bleibt. Dabei beschreibt die mathematische Übertragungsfunktion die Ausgabe des Regelkreises an das Brennstoff-Ventil als Antwort auf einen endlichen Messwert des Ionisationsstromes. Insbesondere beschreibt die mathematische Übertragungsfunktion die Ausgabe des Regelkreises ohne Berücksichtigung technischer Grenzen für das Ausgabesignal eines elektrischen Regelkreises.In the present case, the control circuit outputs a signal to a fuel valve taking into account a set value of the ionization current. In the event of a failure of the control loop, the ionization current control loop for a given ionization current setpoint thus no longer has a suitable air ratio λ and no suitable stationary position of the fuel valve. Consequently, at least one nominal value of the ionization current exists in the critical combustion region, for which a stationary mathematical transfer function does not remain finite. The mathematical transfer function describes the output of the control loop to the fuel valve in response to a finite measurement of the ionization current. In particular, the mathematical transfer function describes the output of the control loop without consideration of technical limits for the output signal of an electrical control loop.

Stationäre Regelung (einer Verbrennung durch die Brenneranlage) bedeutet, dass bei konstanten (Änderungen der) Eingangsgrössen (in die) der Übertragungsfunktion nach endlicher Zeit und nach Abklingen von Einschwingvorgängen keine Änderung der Ausgangsgrösse an das Brennstoff-Stellglied mehr auftritt. Eingangsgrössen sind in diesem Zusammenhang beispielsweise der lonisationsstrom-Sollwert und / oder externe Störungen. Insgesamt sind im stationären Zustand bei festen Eingangsgrössen wie lonisationsstrom-Sollwert und / oder Störgrössen alle Systemgrössen auf einem festen, unveränderten Wert. Dies gilt insbesondere für die Ausgabegrösse des Regelkreises an das Brennstoffventil. Solches gilt dementsprechend auch für das Stellsignal 13 an das Brennstoffventil 5.Stationary control (combustion by the burner system) means that with constant (changes in) the input quantities (in) of the transfer function after finite time and after settling of transients no change of the output quantity to the fuel actuator occurs any more. Input variables in this context are, for example, the ionization current setpoint and / or external disturbances. Overall, in the stationary state at fixed input variables such as ionization current setpoint and / or disturbances all system variables are at a fixed, unchanged value. This applies in particular to the output size of the control loop to the fuel valve. Accordingly, this also applies to the actuating signal 13 to the fuel valve 5.

Die Übertragungsfunktion ist im Übrigen die Übertragungsfunktion des geschlossenen Regelkreises einschliesslich der Übertragungsfunktion der Regel- und Messstrecke (als Unterfunktionen). Die Messgrösse Ionisationsstrom-Istwert, aber auch die Ventilansteuerung an die Regelstrecke, sind für die Übertragungsfunktion des Regelkreises interne Systemgrössen. Weitere Regelkreis-Funktionen sind der Soll-Istwert-Vergleich und der Regler sowie eventuelle Treiber für die Ventilansteuerung.Incidentally, the transfer function is the transfer function of the closed loop including the transfer function of the control and measurement path (as sub-functions). The measured variable actual ionization current, but also the valve control to the controlled system, are internal system variables for the transfer function of the control loop. Further control loop functions are the setpoint-actual value comparison and the controller as well as possible drivers for the valve control.

Der Regelkreis ist beispielsweise ein proportionaler / integraler Regelkreis und / oder ein proportionaler / integraler / derivativer Regelkreis.The control loop is, for example, a proportional / integral control loop and / or a proportional / integral / derivative control loop.

Das Aufbrechen des Regelkreises wird detektiert, wenn das Ansteuersignal 13 den Wert für die maximal mögliche Öffnungsstellung des Brennstoffventils 5 überschritten hat. In einigen Fällen ist die maximal mögliche Ansteuerung 13 des Brennstoffventils begrenzt und / oder es wird der Hub der maximalen Öffnung des Brennstoffventils 5 gemessen. Es wird dann ein Aufbrechen des Regelkreises detektiert, wenn eine vorgegebene Zeitdauer überschritten wird, in der sich das Brennstoffventil 5 in seiner Maximalstellung befindet. Eine dritte Möglichkeit der Detektion eines aufgebrochenen Regelkreises besteht darin, das Überschreiten einer Zeitdauer zu detektieren, in der sich das Ionisationsstrom-Ist-Signal 14 während der Prüfphase mit erhöhtem lonisationsstrom-Sollwert 24 ausserhalb eines in der Regel-, Steuer- und / oder Überwachungseinheit 10 definierten Bandes um den Ionisationsstrom Sollwert 24 befindet. Gemäss einer weiteren Möglichkeit zur Detektion des Aufbrechens des Regelkreises ist der Flammenabriss während des Tests als Aufbrechen des Regelkreises zu werten.The breaking of the control loop is detected when the drive signal 13 has exceeded the value for the maximum possible open position of the fuel valve 5. In some cases, the maximum possible control 13 of the fuel valve is limited and / or the stroke of the maximum opening of the fuel valve 5 is measured. A break-up of the control loop is then detected when a predetermined period of time is exceeded in which the fuel valve 5 is in its maximum position. A third possibility of detecting a broken loop is to detect the exceeding of a time duration in which the ionization current actual signal 14 during the test phase with increased ionization current setpoint 24 outside of a defined in the control, control and / or monitoring unit 10 band to the ionization current setpoint 24 is located. According to another possibility for detecting the breaking of the control loop, the flame separation during the test is to be regarded as break-up of the control loop.

Die Differenz zwischen dem lonisationsstrom-Sollwert im Betriebsfall 22 und dem lonisationsstrom-Sollwert im Testfall 24 bestimmt denjenigen Punkt, anhand dessen der kritische Bereich 26 definiert wird. Durch diese Differenz wird damit der maximale CO-Wert ohne Sicherheitsabschaltung einschliesslich eines eventuellen Sicherheitsabstands bestimmt. In einer besonders bevorzugten Ausführung wird nur eine Differenz für alle Drehzahlwerte 12 in der Regel-, Steuer- und / oder Überwachungseinheit 10 definiert. Dann ist die Differenz so zu wählen, dass von allen möglichen Gebläsedrehzahlen 12, für eine Abdeckung mit einer zugehörigen Änderung der Kurve 21 der höchste Wert ausgewählt werden muss. Die Gebläsedrehzahlen 12 entsprechend dabei allen möglichen Brenner-Leistungen mit zugehörigen kritischen Bereichen 26.The difference between the ionisationsstrom setpoint in the operating case 22 and the ionization current setpoint in test case 24 determines the point by which the critical region 26 is defined. This difference determines the maximum CO value without safety shutdown including a possible safety distance. In a particularly preferred embodiment, only one difference is defined for all speed values 12 in the control, control and / or monitoring unit 10. Then, the difference is to be chosen so that of all possible fan speeds 12, for a cover with an associated change of the curve 21, the highest value must be selected. The blower speeds 12 corresponding to all possible burner powers with associated critical areas 26.

Eine weitere mögliche Ausführung besteht darin, für mehrere signifikante Drehzahlen je eine Differenz zu wählen. Für die Drehzahlen wird zwischen diesen signifikanten Drehzahlen anhand der unterschiedlichen Differenzwerte interpoliert. Vorzugsweise wird linear interpoliert. Gemäss einer weiteren Ausführungsform wird anhand sogenannter kubischer Splines interpoliert. Vorteilhafter Weise beinhalten die signifikanten Drehzahlwerte den maximalen und den minimalen Modulationsgrad der Anlage. Der Fachmann erkennt, dass die signifikanten Drehzahlwerte nicht auf die maximalen und minimalen Modulationsgrade beschränkt sind.Another possible embodiment is to choose a difference for several significant speeds. For the speeds is interpolated between these significant speeds based on the different difference values. Preferably, linear interpolation is used. According to a further embodiment, interpolation is carried out on the basis of so-called cubic splines. Advantageously, the significant speed values include the maximum and minimum modulation depth of the plant. Those skilled in the art will recognize that the significant speed values are not limited to the maximum and minimum modulation levels.

Wird ein Aufbrechen des Regelkreises detektiert, so kann von einer kritischen Verbrennung im Betriebsfall oder einer Verbrennung nahe den kritischen Werten ausgegangen werden. Als Reaktion ist eine Sicherheitsabschaltung des Brennersystems mit anschliessender Störstellung vorgesehen. Damit kann das System gewartet werden.If a break-up of the control loop is detected, it can be assumed that a critical combustion during operation or a combustion near the critical values. As a reaction, a safety shutdown of the burner system with subsequent imposition is provided. This allows the system to be maintained.

Alternativ kann das System mit oder ohne Sicherheitsabschaltung weiter in Betrieb bleiben, wobei dann mehrere Tests kurz nach dem nicht bestandenen Test wiederholt werden. Erst nach einer vorgegebenen Anzahl nicht bestander Tests und / oder nach einer vorgegebenen relativen Häufigkeit nicht bestandener Tests erfolgt dann eine Störstellung. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass kurzzeitige Abdeckungen und / oder sehr starke Einflüsse, die eine Abdeckung des Zuluft- / Abgassystems 8 simulieren, das System nicht ausser Funktion bringen. Eine hohe Verfügbarkeit ist damit gewährleistet. Als kurzzeitige Abdeckungen und / oder sehr starke Einflüsse kommen zum Beispiel starker Wind in Betracht.Alternatively, the system may continue operating with or without safety shutdown, with multiple tests being repeated shortly after the failed test. Only after a predetermined number of failed tests and / or after a given relative frequency of failed tests then takes place an imposition. This approach has the advantage that short-term covers and / or very strong influences that simulate a cover of the supply air / exhaust system 8, do not bring the system out of action. High availability is guaranteed. As short-term covers and / or very strong influences come, for example, strong wind into consideration.

Eine weitere Möglichkeit der Reaktion ist die Verschiebung des lonisationsstrom-Sollwerts 14 um ein vorgegebenes Inkrement solange, bis der in kurzen Abständen wiederholte Test positiv bestanden wird. Der erhöhten Verfügbarkeit steht hier allerdings eine Zeitdauer des Betriebs während der Testfolge gegenüber, bei der das Gerät kritische Emissionen erzeugen kann. Für potentiell schnell ablaufende Abdeckungen und / oder Blockierungen ist diese Reaktion also weniger präferiert. In diesem Fall sollte bevorzugt eine sehr grosse (deutliche) Korrektur gewählt werden. Es kann auch über andere bekannte Driftkorrekturen an den entsprechenden Drehzahlpunkten die Kennlinie 16 genau korrigiert werden.Another possibility of the reaction is the displacement of the ionisation current desired value 14 by a predetermined increment until the test repeated at short intervals is passed successfully. However, this increased availability is offset by a period of operation during the test sequence where the device can produce critical emissions. For potentially fast draining covers and / or blockages, this reaction is therefore less preferred. In this case, preferably a very large (significant) correction can be selected. It is also possible to accurately correct the characteristic 16 via other known drift corrections at the corresponding speed points.

Grundsätzlich können mit dem beschriebenen Testablauf auch andere Fehler aufgedeckt werden, die das Brenner- Elektrodesystem 1, 7 beeinflussen. So kann natürlich auch eine Drift der Ionisationselektrode 7 durch Beläge und / oder Verbiegen aufgedeckt werden. Gegenüber den anderen genannten Verfahren ist eine Korrektur des lonisationsstrom-Sollwerts 14 eher schwierig und / oder ungenau durchzuführen. Dafür hat das Verfahren den Vorteil, eine rasche Änderung der Kennlinie 21 sofort aufzudecken. Das Verfahren hat weiterhin den Vorteil, dass infolge der Aufdeckung einer raschen Änderung unverzüglich reagiert werden kann. Mithin ergänzen sich die verschiedenen Verfahren.In principle, other errors that affect the burner electrode system 1, 7 can also be detected with the described test sequence. Thus, of course, a drift of the ionization electrode 7 can be revealed by deposits and / or bending. Compared with the other methods mentioned, a correction of the setpoint ionization current value 14 is rather difficult and / or inaccurate. For this, the method has the advantage of immediately detecting a rapid change in the characteristic curve 21. The method further has the advantage that it can respond immediately as a result of detecting a rapid change. Thus, the various procedures complement each other.

Der Test ist repräsentativ um ein bestimmtes Drehzahlband der Drehzahl 12. So ein Gültigkeitsband beträgt typisch ±300 Umdrehungen pro Minute, ±400 Umdrehungen pro Minute oder ± 800 Umdrehungen pro Minute je nach Gebläse-Typ. Sobald ein Test angefordert wird, muss daher nach jeder Verstellung der Leistung (Modulation) über die Gebläsedrehzahl 12, die grösser als das vorgegebene Band ist, ein weiterer Test durchgeführt werden. Gleichermassen wird dann nach jeder Inbetriebsetzung ein neuer Test angefordert. Tests werden solange nach Änderung der Drehzahl 12 (Leistungsverstellung) und / oder nach jeder Inbetriebsetzung durchgeführt, bis eine vorgegebene Anzahl an Tests bestanden wird. Gemäss einer speziellen Ausführungsform werden Tests solange durchgeführt, bis ein vorgegebener prozentualer Anteil an Tests bestanden wird. Bevorzugt werden mindestens 50 Prozent, weiter bevorzugt mindestens 80 Prozent, besonders bevorzugt mindestens 95 Prozent der Tests bestanden.The test is representative of a particular speed band of speed 12. Such a validation band is typically ± 300 revolutions per minute, ± 400 revolutions per minute or ± 800 revolutions per minute depending on the blower type. Therefore, once a test is requested, another test must be performed after each adjustment of the power (modulation) over the fan speed 12, which is greater than the specified band. Equally, a new test is then requested after each startup. Tests are carried out after changing the speed 12 (power adjustment) and / or after each start-up until a specified number of tests have been passed. According to a specific embodiment tests are carried out until a predetermined percentage of tests is passed. Preferably, at least 50 percent, more preferably at least 80 percent, more preferably at least 95 percent of the tests are passed.

Es ist daher vorteilhaft, den Drehzahlbereich, in welchem das Brennersystem arbeitet, in feste Bänder aufzuteilen. Dieser Fall ist für die Regel-Sollwert-Kennlinie in FIG 7 dargestellt. Wird ein Testablauf bei einer Drehzahl 12 innerhalb eines Bandes 32 durchgeführt, kann davon ausgegangen werden, dass für alle Drehzahlen 12 im Band 32 dieser Test ausreichend Gültigkeit hat. Mithin liegt man noch ausreichend weit weg von kritischen Verbrennungswerten für alle Drehzahlen 12 im Band. Das Band 32 kann somit als getestet markiert werden. Ein Betrieb im markierten Drehzahlband ist unkritisch, bis zum Beispiel eine ausreichend starke Änderung des Gewichtungsfaktors für das getestete markierte Band 32 festgestellt wird.It is therefore advantageous to divide the speed range in which the burner system works into solid bands. This case is for the control setpoint characteristic in FIG. 7 shown. If a test procedure is carried out at a speed 12 within a belt 32, it can be assumed that for all speeds 12 in the belt 32 this test has sufficient validity. Therefore, you are still sufficiently far away from critical combustion values for all speeds 12 in the band. The tape 32 can thus be marked as tested. Operation in the marked speed band is not critical until, for example, a sufficiently large change in the weighting factor for the tested marked band 32 is detected.

Die Bänder 32 sind also von Vorteil, wenn ein Test angefordert wurde und bestanden wurde. So kann gewährleistet werden, dass Folgetests auch wirklich nur bei einer anderen Drehzahl 12 aus einem anderen Band 32 durchgeführt werden. Die Testfolge wird beendet, wenn die Tests bei ausreichend weit auseinander liegenden Drehzahlen 12 erfolgreich waren.The bands 32 are thus advantageous if a test has been requested and passed. It can thus be ensured that follow-up tests are actually only carried out at another rotational speed 12 from another band 32. The test sequence will be terminated if the tests were successful at sufficiently wide rotational speeds 12.

Typische Bandbreiten betragen typisch ±300 Umdrehungen pro Minute, ±400 Umdrehungen pro Minute oder± 800 Umdrehungen pro Minute je nach Gebläse-Typ. Der Fachmann erkennt, dass sich die Bänder 32 auch überlappen können, so dass ein Test zwei Bändern 32 zugeordnet werden kann. Man könnte stattdessen auch weniger Bänder und dafür eine höhere Bandbreite festlegen. Durch diese Massnahme kann die Anzahl der Tests reduziert werden. Der Abstand der Drehzahlen 12 für Folgetests wird damit vergrössert.Typical bandwidths are typically ± 300 revolutions per minute, ± 400 revolutions per minute or ± 800 revolutions per minute depending on the blower type. The person skilled in the art recognizes that the bands 32 can also overlap so that a test can be assigned to two bands 32. You could as well instead set less bands and a higher bandwidth. This measure can reduce the number of tests. The distance between the rotational speeds 12 for follow-up tests is thus increased.

Als weitere, wichtige Anwendung kommt der vorgestellte Testablauf innerhalb der definierten Drehzahlbänder 32 zum Tragen, wenn andere Drifttest-Mechanismen nicht angewandt werden können.Another important application is the presented test procedure within the defined speed bands 32, if other drift test mechanisms can not be used.

Bekanntermassen muss die Drift eines Brenner-Elektrode-Systems durch Beläge und / oder durch Verbiegen der Ionisationselektrode in regelmässigen Zeit-Intervallen an bestimmten Drehzahlpunkten ermittelt werden. Für die Durchführung muss für den Drifttest der jeweilige festgelegte Drehzahlpunkt erreicht werden. Die Wärme muss dort für eine wenn auch kurze Zeit abgeführt werden. Insbesondere bei sehr kleinen Drehzahlen entsprechend kleinen Brennerleistungen sind solche Tests aufgrund von Windeinflüssen nur schwer durchzuführen. Können die bei grösseren Drehzahlen liegenden Drifttestpunkte nicht erreicht werden, weil die Wärme nicht abgeführt werden kann, muss das System eine Abschaltung durchführen bevor der Drifttestpunkt erreicht wird. Der Drifttest kann also nicht ausgeführt werden.As is known, the drift of a burner-electrode system must be determined by deposits and / or by bending the ionization electrode at regular time intervals at specific rotational speed points. For execution, the respective specified speed point must be reached for the drift test. The heat must be dissipated there for a short while. Especially at very low speeds corresponding to small burner performance such tests are difficult to perform due to wind influences. If the drift test points at higher speeds can not be achieved because the heat can not be dissipated, the system must shut down before the drift test point is reached. The drift test can not be performed.

Können so ein Drifttest und eine folgende Korrektur des Ionisationsstrom Sollwerts 15 über eine vordefinierte Zeitdauer hinweg nicht durchgeführt werden, so müsste normalerweise das Brennersystem abgeschaltet und verriegelt werden. In einem solchen Fall kann eine Drift aufgrund von Belägen auf der Ionisationselektrode und / oder Verbiegen der Ionisationselektrode nicht mehr ausgeschlossen werden. In der Folge könnten kritische Emissionen auftreten. Durch Ausführen der alternativen, hier offenbarten Tests kann die Verfügbarkeit (deutlich) erhöht werden. Schliesslich können die Tests praktisch bei jeder stabilen Drehzahl 12 durchgeführt werden. Zudem ist die Testdauer ausgesprochen kurz, beispielsweise typisch 5 Sekunden oder 10 Sekunden. Mithin kann die Wärme auf jeden Fall abgeführt werden.If such a drift test and a subsequent correction of the ionization current setpoint value 15 can not be carried out over a predefined period of time, then normally the burner system would have to be switched off and locked. In such a case, drift due to deposits on the ionization electrode and / or bending of the ionization electrode can no longer be ruled out. As a result, critical emissions could occur. By performing the alternative tests disclosed herein, availability can be (significantly) increased. Finally, the tests can be performed virtually at any stable speed 12. In addition, the test duration is extremely short, for example typically 5 seconds or 10 seconds. Thus, the heat can be dissipated in any case.

Ein hier offenbarter Test wird dann angefordert und ausgeführt, wenn die vordefinierte Zeitdauer für eine Drift-Korrektur abgelaufen ist und eine Drift-Korrektur nicht durchgeführt werden konnte. Alle Drehzahlbänder 32 werden zunächst als nicht getestet markiert. Im Band 32, in dem sich aktuell die Drehzahl 12 ausreichend stationär befindet, wird dann der Test durchgeführt. Dieses Band 32 wird als getestet markiert, wenn der Test erfolgreich war. Bei Erreichen eines anderen Bandes 32 mit ausreichend stationärer Drehzahl 12 wird dann in diesem anderen Band 32 ein Test durchgeführt. Dieses andere Band 32 wird im Falle eines erfolgreichen Testablaufs ebenfalls als getestet markiert. In allen Bändern 32, die als getestet markiert sind, wird kein Test mehr durchgeführt, wenn die Drehzahl 12 eines jener Bänder 32 wieder erreicht. In Bändern 32, die als nicht getestet markiert sind, wird der Test durchgeführt. Das jeweilige Drehzahlband 32 wird nach erfolgreicher Testdurchführung im Anschluss als getestet markiert.A test disclosed herein is then requested and executed when the predefined time period for drift correction has expired and drift correction could not be performed. All speed bands 32 are initially marked as not tested. In the band 32, in which currently the speed 12 is sufficiently stationary, then the test is performed. This tape 32 is marked as tested if the test was successful. Upon reaching another belt 32 with sufficient stationary speed 12, a test is then performed in this other belt 32. This other band 32 is also marked as tested in the case of a successful test procedure. In all bands 32 marked as tested, a test is no longer performed when the rotational speed 12 reaches one of those bands 32 again. In bands 32 marked as untested, the test is performed. The respective speed band 32 is marked after successful completion of the test as tested.

Dieser Vorgang läuft solange ab, bis eine vorgegebene Zeit abgelaufen ist, in der eine kritische Drift auftreten könnte. Dann werden alle Markierungen zurückgesetzt und die Tests für jedes neue, nicht markierte Band 32 angefordert und durchgeführt.This process continues until a predetermined time has passed in which a critical drift could occur. Then all flags are reset and the tests are requested and performed for each new, unmarked tape 32.

Die alternativen Tests werden einschliesslich Rücksetzten der Bändermarkierungen durchgeführt, bis eine Drehzahl 12 erreicht wird, und dort eine Drift-Korrektur gemäss einem bekannten Verfahren erfolgreich durchgeführt wurde.The alternative tests are performed including resetting the band marks until a speed of 12 is reached, and there drift correction has been successfully performed according to a known method.

Eine Sicherheitsabschaltung mit Störstellung erfolgt nur dann, wenn ein Test nicht bestanden wird, also ein kritischer Zustand aufgetreten ist und / oder aufzutreten droht. Darüber hinaus kann für diesen Fall das jeweilige Drehzahlband 32 als nicht getestet markiert bleiben. Die Tests können mehrfach wiederholt werden, bis nach erfolgter Anzahl nicht bestandener Tests eine Störstellung erzeugt wird. Damit wird die Verfügbarkeit weiter verbessert.A safety shutdown with fault occurs only if a test is not passed, ie a critical condition has occurred and / or threatens to occur. In addition, in this case, the respective speed band 32 remain marked as untested. The tests can be repeated several times until a fault is generated after the number of failed tests. This further improves availability.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform erfolgt eine Störstellung dann, wenn während der vorgegebenen Zeit gar kein Test durchgeführt wurde, also kein auch nur kurzzeitig stationärer Zustand erreicht wird. Für diesen sehr unwahrscheinlichen Fall empfiehlt sich auch eine Sicherheitsabschaltung mit Störstellung, da die Brennerleistung über einen längeren Zeitraum instabil ist.According to a further embodiment, a fault occurs when no test has been carried out during the predetermined time, that is to say that no steady-state condition is reached even for a short time. For this very unlikely case, a safety shutdown with fault position is recommended, as the burner output is unstable over a longer period of time.

Durch die oben geschilderte Massnahme kann die Verfügbarkeit des Brenner-Systems deutlich erhöht werden. In einer besonders bevorzugten Variante können eine Erhöhung der Verfügbarkeit bei nicht durchführbaren Drifttests und eine Erkennung einer spontanen Abdeckung und / oder spontanen Blockierung miteinander kombiniert werden.The above-described measure can significantly increase the availability of the burner system. In a particularly preferred variant, an increase in the availability of non-feasible drift tests and a recognition of spontaneous coverage and / or spontaneous blocking can be combined with one another.

Ebenfalls ist vorgesehen, die Detektion von Blockierungen und / oder Abdeckungen anhand eines neuronalen Netzes durchzuführen. Das neuronale Netz verfügt dabei über eine Reihe von Eingabe-Neuronen, welche gemeinsam die Eingabeschicht bilden. Die Eingabe-Neuronen werden mit Eingabedaten wie Brennstoffventil-Stellung 13, Ionisationsstrom 14, Gebläsedrehzahl 12 gesetzt. Vorzugsweise werden die Eingabedaten normalisiert, bevor die Eingabe-Neuronen gesetzt werden. Insbesondere ist vorgesehen, die Eingabedaten x jeweils nach einem Verfahren nach Gauss unter Berücksichtigung von Mittelwert µ und Standardabweichung σ der jeweiligen Eingabedaten zu normalisieren. Damit ergibt sich ein normalisierter Wert xnorm gemäss: x norm = x µ σ

Figure imgb0001
It is likewise provided to carry out the detection of blockages and / or covers on the basis of a neural network. The neural network has a series of input neurons, which together form the input layer. The input neurons are set with input data such as fuel valve position 13, ionization current 14, fan speed 12. Preferably, the input data is normalized before the input neurons are set. In particular, it is provided to normalize the input data x in each case by a method according to Gauss, taking into account the mean value μ and the standard deviation σ of the respective input data. This results in a normalized value x norm according to: x standard = x - μ σ
Figure imgb0001

Das neuronale Netz verfügt weiterhin über mindestens ein Ausgabe-Neuron. Die Gesamtheit der Ausgabe-Neuronen bildet die Ausgabeschicht. In einer speziellen Ausführungsform gibt das mindestens eine Ausgabe-Neuron eine Zahl zwischen 0 und 1 oder zwischen 0% und 100% aus, welche den Grad einer Abdeckung und / oder Blockierung angibt. Das Ausgabe-Neuron der speziellen Ausführungsform lässt sich beispielsweise anhand einer sigmoiden oder einer Tangens Hyperbolicus (tanh) Aktivierungsfunktion verwirklichen.The neural network also has at least one output neuron. The entirety of the output neurons forms the output layer. In a specific embodiment, the at least one output neuron outputs a number between 0 and 1, or between 0% and 100%, indicating the degree of coverage and / or blocking. The output neuron of the particular embodiment can be implemented, for example, by a sigmoid or tan hyperbolic (tanh) activation function.

In einer vereinfachten Ausführungsform gibt das mindestens eine Ausgabe-Neuron eine Zahl wie beispielsweise 0 oder 1 aus, welche im Fall von 0 angibt, dass keine Abdeckung und / oder Blockierung vorliegt. Im Fall einer Ausgabe von 1 liegt hingegen eine Abdeckung und / oder Blockierung vor. Das Ausgabe-Neuron der vereinfachten Ausführungsform lässt sich beispielsweise anhand einer Stufen-Funktion verwirklichen.In a simplified embodiment, the at least one output neuron outputs a number, such as 0 or 1, which in the case of 0 indicates that there is no coverage and / or blocking. In the case of an output of 1, however, there is a cover and / or blocking. The output neuron The simplified embodiment can be realized for example by means of a step function.

In einer erweiterten Ausführungsform verfügt das neuronale Netz über mindestens zwei Ausgabe-Neuronen. Darunter entspricht ein erstes Ausgabe-Neuron der speziellen Ausführungsform von oben, das heisst es wird ein Abdeckungsgrad ausgegeben. Ein zweites Ausgabe-Neuron entspricht der genannten vereinfachten Ausführungsform. Es gibt also 0 oder 1 entsprechend keiner Abdeckung oder einer vorhandenen Abdeckung aus.In an extended embodiment, the neural network has at least two output neurons. Below, a first output neuron corresponds to the specific embodiment from above, that is, a coverage degree is output. A second output neuron corresponds to the aforementioned simplified embodiment. So there is 0 or 1 corresponding to no coverage or existing coverage.

Das neuronale Netz verfügt weiterhin über mindestens eine versteckte Schicht an Neuronen. Vorzugsweise verfügt die mindestens eine versteckte Schicht an Neuronen über 7, 8 oder 9 Neuronen. Gemäss einer anderen Ausführungsform verfügt die mindestens eine versteckte Schicht an Neuronen über 3, 4 oder 5 Neuronen. Die Neuronen der versteckten Schicht sind typisch Perzeptron-Neuronen, welche gemäss einer sigmoiden oder einer Tangens Hyperbolicus (tanh) Aktivierungsfunktion arbeiten.The neural network also has at least one hidden layer of neurons. Preferably, the at least one hidden layer of neurons has 7, 8 or 9 neurons. According to another embodiment, the at least one hidden layer of neurons has 3, 4 or 5 neurons. The hidden layer neurons are typically perceptron neurons that operate according to a sigmoid or a tangent hyperbolic (tanh) activation function.

Idealerweise ist jedes Neuron der mindestens einen versteckten Schicht mit jedem Neuron der Eingabeschicht verbunden. Ebenso ist idealerweise jedes Neuron der mindestens einen versteckten Schicht mit jedem Neuron der Ausgabeschicht verbunden. Zusätzlich kann jedes Neuron über eine Verzerr-Verbindung und / oder über einen Verzerr-Parameter verfügen, welche(r) die Aktivierungsfunktion des jeweiligen Neurons mitbestimmt.Ideally, each neuron of the at least one hidden layer is associated with each neuron of the input layer. Likewise, ideally, each neuron of the at least one hidden layer is connected to each neuron of the output layer. In addition, each neuron may have a distortion connection and / or a distortion parameter which determines the activation function of the respective neuron.

Die Verbindungen des neuronalen Netzes weisen Gewichtungen auf, welche durch Anlernen des neuronalen Netzes bestimmt werden. In einem speziellen Fall wird das neuronale Netz über Fehlerrückführung angelernt. Dazu wird ein Satz von unter Testbedingungen ermittelten Eingabe- und Ausgabewerten verwendet. Zugleich wird eine Fehlerfunktion definiert. Die Fehlerfunktion wird anschliessend über ein Verfahren wie Fehlerrückführung unter den gegebenen Eingabe- und Ausgabewerten minimiert. Gemäss einer weiteren Ausführungsform kommt ein evolutionärer Algorithmus, beispielsweise ein genetischer Algorithmus, zur Minimierung der Fehlerfunktion zum Einsatz.The connections of the neural network have weights which are determined by training the neural network. In a special case, the neural network is trained via error feedback. For this purpose, a set of input and output values determined under test conditions is used. At the same time an error function is defined. The error function is then minimized using a method such as error feedback under the given input and output values. According to another embodiment, an evolutionary algorithm, such as a genetic algorithm, is used to minimize the error function.

Ferner können die Lernverfahren zur Minimierung der Fehlerfunktion untereinander kombiniert werden. So kann beispielsweise anhand eines genetischen Algorithmus ein Satz an Gewichtungen bestimmt werden, welcher nahe am globalen Minimum liegt. Anschliessend wird über Fehlerrückführung und / oder über ein Gradientenabstiegsverfahren das globale Minimum der Fehlerfunktion bestimmt. Der kombinierte Einsatz von Lernverfahren weist den Vorteil auf, dass mit grösserer Wahrscheinlichkeit ein globales Minimum und nicht lediglich ein lokales Minimum der Fehlerfunktion ermittelt wird.Furthermore, the learning methods for minimizing the error function can be combined with each other. For example, using a genetic algorithm, a set of weights can be determined that is close to the global minimum. Subsequently, the global minimum of the error function is determined via error feedback and / or via a gradient descent method. The combined use of learning methods has the advantage that it is more likely that a global minimum and not just a local minimum of the error function will be determined.

Ferner kann bei der Fehlerfunktion zwischen Fehlern erster und zweiter Art unterschieden werden. So kann das neuronale Netz derart angelernt werden, dass Abdeckungen und / oder Blockierungen mit hoher Wahrscheinlichkeit erkannt werden. Zugleich besteht in diesem Fall die Möglichkeit einer Falschmeldung einer Abdeckung und / oder Blockierung. In einem anderen Fall kann das neuronale Netz durch Wahl einer Fehlerfunktion so angelernt werden, dass ein unterbrechungsfreier Betrieb weitestgehend gewährleistet ist. In jenem Fall kann es vorkommen, dass eine Abdeckung und / oder Blockierung nicht erkannt wird. Es ist für diesen Fall auch möglich, dass eine Abdeckung und / oder Blockierung erst erkannt wird, wenn diese weit fortgeschritten ist.Further, in the error function, a distinction can be made between first and second type errors. Thus, the neural network can be trained so that covers and / or blocks are detected with high probability. At the same time there is the possibility of a false report of a cover and / or blocking in this case. In another case, the neural network can be selected by choosing a Error function are trained so that an interruption-free operation is largely guaranteed. In that case, it may happen that a cover and / or blocking is not recognized. It is also possible for this case that a cover and / or blocking is not recognized until it has progressed far.

Der Fachmann erkennt, dass das hier offenbarte neuronale Netz auch zur Erkennung der Drift einer Ionisationselektrode und / oder anderer Zustände einer Brenneranlage genutzt werden kann.The person skilled in the art recognizes that the neural network disclosed here can also be used to detect the drift of an ionization electrode and / or other states of a burner system.

Das neuronale Netz lässt sich praktisch auf der Regeleinrichtung 10 implementieren, indem die Struktur des Netzes in der Regeleinrichtung 10 hinterlegt wird. Zur Struktur des Netzes gehören beispielsweise die Anzahl und Art der Neuronen pro Schicht und die Verbindungen zwischen den Neuronen. Zugleich wird ein optimaler Satz an Gewichtungen der Verbindungen hinterlegt. Die Regeleinrichtung lädt zur Bewertung einer vorliegenden Situation des neuronale Netzes gemäss der hinterlegten Struktur. Weiterhin werden die Gewichtungen der Verbindungen gemäss dem hinterlegten Satz gesetzt. Anschliessend werden die Eingabeparameter wie Brennstoffzufuhr 13, Gebläsedrehzahl 12 und Signal der Ionisationselektrode 14 allenfalls normalisiert und als Eingabe-Werte gesetzt. Durch Aktivierung des neuronalen Netzes erzeugt dieses einen oder mehrere Ausgabewerte, der oder die eine Abdeckung und / oder Blockierung und / oder den Grad derselben angeben.The neural network can be practically implemented on the control device 10 by the structure of the network is stored in the control device 10. The structure of the network includes, for example, the number and type of neurons per layer and the connections between the neurons. At the same time an optimal set of weightings of the connections is deposited. The control device loads to evaluate a present situation of the neural network according to the deposited structure. Furthermore, the weightings of the connections are set according to the stored record. Subsequently, the input parameters such as fuel supply 13, fan speed 12 and signal of the ionization electrode 14 are possibly normalized and set as input values. By activating the neural network, it generates one or more output values that indicate coverage and / or blocking and / or the degree thereof.

Mit dem Ausgabewert oder den Ausgabewerten wird verfahren wie gehabt. Es können beispielsweise durch die Ausgabewerte Verriegelungen und / oder Fehlermeldungen veranlasst werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird bei Ausgabe einer Abdeckung und / oder Blockierung durch das neuronale Netz ein zuvor beschriebener Test durch die Regeleinrichtung 10 auf stationären Betrieb durchgeführt.The output value or the output values are processed as usual. For example, interlocks and / or error messages can be initiated by the output values. In an advantageous embodiment, when a cover and / or blocking is output by the neural network, a previously described test is carried out by the control device 10 for steady-state operation.

Teile einer Regeleinrichtung oder eines Verfahrens gemäss der vorliegenden Offenbarung können als Hardware, als Softwaremodul, welches von einer Recheneinheit ausgeführt wird, oder anhand eines Cloud-Rechners, oder anhand einer Kombination der vorgenannten Möglichkeiten realisiert werden. Die Software mag eine Firmware, einen Hardware-Treiber, der innerhalb eines Betriebssystems ausgeführt wird, oder ein Anwendungsprogramm umfassen. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich also auch auf ein Rechnerprogramm-Produkt, welches die Merkmale dieser Offenbarung enthält bzw die erforderlichen Schritte ausführt. Bei Realisierung als Software können die beschriebenen Funktionen gespeichert werden als einer oder mehrere Befehle auf einem Rechner-lesbaren Medium. Einige Beispiele Rechner-lesbarer Medien schliessen Arbeitsspeicher (RAM), magnetischen Arbeitsspeicher (MRAM), ausschliesslich lesbaren Speicher (ROM), Flash-Speicher, elektronisch programmierbares ROM (EPROM), elektronisch programmierbares und löschbares ROM (EEPROM), Register einer Recheneinheit, eine Festplatte, eine auswechselbare Speichereinheit, einen optischen Speicher, oder jegliches geeignete Medium ein, auf welches durch einen Rechner oder durch andere IT-Vorrichtungen und Anwendungen zugegriffen werden kann.Portions of a controller or method according to the present disclosure may be implemented as hardware, as a software module executed by a computing unit, or a cloud computer, or as a combination of the foregoing. The software may include firmware, a hardware driver running within an operating system, or an application program. Thus, the present disclosure also relates to a computer program product that incorporates the features of this disclosure or performs the necessary steps. When implemented as software, the functions described may be stored as one or more instructions on a computer-readable medium. Some examples of computer-readable media include random access memory (RAM), magnetic random access memory (MRAM), read only memory (ROM), flash memory, electronically programmable ROM (EPROM), electronically programmable and erasable ROM (EEPROM), arithmetic unit, register Hard disk, a removable storage device, optical storage, or any suitable medium that can be accessed by a computer or other IT devices and applications.

Mit anderen Worten, die vorliegende Offenbarung lehrt eine Regeleinrichtung zur Regelung einer Verbrennung durch eine Brenneranlage in Abhängigkeit von einem lonisationsstrom-Sollwert, die Brenneranlage umfassend einen Flammenbereich (2) und zumindest eine in einem Flammenbereich (2) der Brenneranlage angeordnete Ionisationselektrode (7) und ein Luft-Stellglied (3), welches ausgebildet ist, eine Zufuhrmenge an Luft in Abhängigkeit von einem Luft-Stellsignal (11) zu beeinflussen, und ein Brennstoff-Stellglied (5), welches ausgebildet ist, eine Zufuhrmenge an Brennstoff in Abhängigkeit von einem Brennstoff-Stellsignal (13) zu beeinflussen,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, Signale (14) von der zumindest einen Ionisationselektrode (7) zu empfangen und zu Ist-Werten eines Ionisationsstromes zu verarbeiten,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, ein erstes Luft-Stellsignal (11) zu erzeugen und an das Luft-Stellglied (3) auszugeben und durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den lonisationsstrom-Sollwert ein Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen und an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben,
aus dem lonisationsstrom-Sollwert einen um einen vorgegebenen Betrag erhöhten Sollwert (24) zu erzeugen und
bei dem ersten Luft-Stellsignal (11) durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert (24) ein geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen,
das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte, geänderte Brennstoff-Stellsignal (13) darauf auszuwerten, ob die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) ausserhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung einer Verbrennung durch die Brenneranlage regelt und
basierend auf der Auswertung festzustellen, ob (oder dass) die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) ausserhalb des Regelbereichs für eine stationäre Regelung der Verbrennung durch die Brenneranlage regelt,
wobei die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) ausserhalb des Regelbereichs für eine stationäre Regelung der Verbrennung durch die Brenneranlage regelt, falls bei konstanten Eingangsgrössen (wie beispielsweise dem erhöhten Sollwert (24) und / oder dem Luft-Stellsignal (11)) und nach Abklingen von Einschwingvorgängen weiterhin zeitliche Änderungen, insbesondere zeitliche Änderungen ausserhalb eines vorgegebenen und in der Regeleinrichtung (10) hinterlegten Bandes, des durch die Regeleinrichtung (10) erzeugten, geänderten Brennstoff-Stellsignals (13) auftreten.
In other words, the present disclosure teaches a control device for controlling combustion through a burner system as a function of a setpoint ionization current value, the burner system comprising a flame region (2) and at least one ionization electrode (7) arranged in a flame region (2) of the burner system an air actuator (3) configured to influence a supply amount of air in response to an air adjusting signal (11); and a fuel actuator (5) configured to supply a supply amount of fuel depending on one To influence fuel control signal (13),
wherein the control device (10) is designed to receive signals (14) from the at least one ionization electrode (7) and process them to actual values of an ionization current,
wherein the control device (10) is adapted to generate a first air control signal (11) and to output to the air actuator (3) and by controlling the actual values of the ionization current to the ionisationsstrom setpoint a fuel control signal (13) to generate and output to the fuel actuator (5),
to generate from the ionisationsstrom setpoint increased by a predetermined amount setpoint (24) and
at the first air control signal (11) to generate a modified fuel control signal (13) by controlling the actual values of the ionization current to the increased set point (24),
the modified fuel-adjusting signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24) evaluates whether the control device (10) regulates combustion by the burner installation using the increased setpoint value (24) outside a control range for stationary control;
determine, based on the evaluation, whether (or that) controls the control device (10) using the increased setpoint (24) outside the control range for stationary control of combustion by the burner system,
wherein the control means (10) using the increased set point (24) outside the control range for a stationary control of combustion by the burner system controls, if at constant input variables (such as the increased set point (24) and / or the air control signal (11 )) and after subsidence of transients further temporal changes, in particular temporal changes outside a predetermined and in the control device (10) deposited band of the control device (10) generated, modified fuel-adjusting signal (13) occur.

Die Regeleinrichtung (10) ist vorzugsweise ausgebildet, durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert ein Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, wobei die Regelung umfasst ein Vergleichen der Ist-Werte des Ionisationsstromes mit dem erhöhten Sollwert, das Erzeugen eines Fehlersignals aus dem Vergleichen und das Erzeugen eines Brennstoff-Stellsignals (13) aus dem Fehlersignal. Besonders bevorzugt wird das erzeugte, geänderte Brennstoff-Stellsignal (13) auch an das Brennstoff-Stellglied (5) ausgegeben. Das Luft-Stellglied (3) ist vorzugsweise ausgebildet, eine Zufuhrmenge an Luft zum Flammenbereich (2) in Abhängigkeit von einem Luft-Stellsignal (11) zu beeinflussen. Das Brennstoff-Stellglied (5) ist vorzugsweise ausgebildet, eine Zufuhrmenge an Brennstoff zum Flammenbereich (2) in Abhängigkeit von einem Brennstoff-Stellsignal (13) zu beeinflussen. Der erhöhte Sollwert (24) ist vorzugsweise ein erhöhter lonisationsstrom-Sollwert (24). Der vorgegebene Betrag ist vorzugsweise in (einem Speicher) der Regeleinrichtung hinterlegt. Das erste Luft-Stellsignal (11) ist vorzugsweise konstant über der Zeit. Das erste Luft-Stellsignal (11) ist vorzugsweise durch die Regelung auf den erhöhten Sollwert (24) unbeeinflusst. Vorzugsweise ist das Luft-Stellglied (3) ausgebildet, Zufuhrmengen an Luft in Abhängigkeit von Luft-Stellsignalen (11) zu beeinflussen und ein Luftmengen-Signal (12) an die Regeleinrichtung (10) zu melden. Die Einschwingvorgänge klingen vorzugsweise vorzugsweise innerhalb höchstens 5 Sekunden, höchstens 15 Sekunden, höchstens 60 Sekunden oder höchstens 5 Minuten ab. Der Einschwingvorgang ist abgeklungen, wenn der oszillierende Anteil der Amplituden der Ausgangsgrössen, insbesondere des Brennstoff-Stellsignals (13), auf den 1/e-ten Teil, e = 2.7173, abgenommen hat oder aber auf einen noch geringeren Anteil wie kleiner 10% oder sogar 1 % abgenommen hat.The control device (10) is preferably designed to generate a fuel control signal (13) by controlling the actual values of the ionization current to the increased desired value, wherein the control comprises comparing the actual values of the ionization current with the increased desired value, the generating an error signal from the comparing and generating a fuel control signal (13) from the error signal. Particularly preferably, the generated, modified fuel control signal (13) is also output to the fuel actuator (5). The air actuator (3) is preferably designed to influence a supply amount of air to the flame region (2) in response to an air-control signal (11). The fuel actuator (5) is preferably designed to influence a supply amount of fuel to the flame region (2) in dependence on a fuel control signal (13). The increased set point (24) is preferably an increased one ionization current setpoint (24). The predetermined amount is preferably stored in (a memory) of the control device. The first air control signal (11) is preferably constant over time. The first air control signal (11) is preferably unaffected by the control to the increased set point (24). Preferably, the air actuator (3) is adapted to influence supply amounts of air in response to air control signals (11) and to report an air quantity signal (12) to the control device (10). The transients preferably preferably decay within no more than 5 seconds, no more than 15 seconds, no more than 60 seconds, or no more than 5 minutes. The transient process has subsided when the oscillating component of the amplitudes of the output variables, in particular of the fuel control signal (13), has decreased to the 1 / e-th part, e = 2.7173, or to an even smaller proportion, such as less than 10% or even 1% has decreased.

Der Fachmann erkennt, dass eine Regelung auf einen erhöhten Sollwert (24) auch unter Regelung der Luftzufuhr (11) möglich ist, wobei die Brennstoff-Zufuhr konstant bleibt. Anschliessend wird anhand des Luft-Stellsignals (11) durch Auswertung festgestellt, ob die Regelung in einem Bereich für eine stationäre Regelung der Verbrennung durch die Brenneranlage regelt.The person skilled in the art recognizes that a regulation to an increased desired value (24) is also possible under control of the air supply (11), the fuel supply remaining constant. Subsequently, it is determined by evaluation on the basis of the air control signal (11) whether the control regulates combustion in an area for steady-state control by the burner system.

Die Regeleinrichtung (10) ist vorzugsweise ausgebildet, bei dem ersten Luft-Stellsignal (11) durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert (24) ein geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, wobei die Regelung umfasst ein Vergleichen der Ist-Werte des Ionisationsstromes mit dem erhöhten Sollwert (24), das Erzeugen eines Fehlersignals aus dem Vergleichen und das Erzeugen eines geänderten Brennstoff-Stellsignals (13) aus dem Fehlersignal.The control device (10) is preferably designed to generate a modified fuel control signal (13) in the first air control signal (11) by regulating the actual values of the ionization current to the increased setpoint value (24), the control comprising a comparison the actual values of the ionization current with the increased setpoint value (24), the generation of an error signal from the comparison, and the generation of an altered fuel adjustment signal (13) from the error signal.

Vorzugsweise ist der vorgegebene Betrag mindestens 5 Prozent, mindestens 20 Prozent oder sogar mindestens 100 Prozent des lonisationsstrom-Sollwerts.Preferably, the predetermined amount is at least 5 percent, at least 20 percent, or even at least 100 percent of the ionization current setpoint.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, das Luft-Stellsignal (11) und / oder die Ist-Werte des Ionisationsstromes (14) auszuwerten und auf das Vorliegen eines stationären Zustands zu prüfen, wobei ein stationärer Zustand vorliegt, wenn das Luft-Stellsignal (11) und / oder die Ist-Werte des Ionisationsstromes (14) innerhalb jeweils vorgegebener Bänder fluktuieren.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to evaluate the air control signal (11) and / or the actual values of the ionization current (14) and to check for the presence of a steady state a stationary state is present when the air control signal (11) and / or the actual values of the ionization current (14) fluctuate within respectively predetermined bands.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei das Luft-Stellglied (3) ausgebildet ist, Zufuhrmengen an Luft in Abhängigkeit von Luft-Stellsignalen (11) zu beeinflussen und ein Luftmengen-Signal (12) an die Regeleinrichtung (10) zu melden, und wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, das Luft-Stellsignal (11) und / oder das gemeldete Luftmengen-Signal (12) und / oder die Ist-Werte des Ionisationsstromes (14) auszuwerten und auf das Vorliegen eines stationären Zustands zu prüfen, wobei ein stationärer Zustand vorliegt, wenn das Luft-Stellsignal (11) und / oder das gemeldete Luftmengen-Signal (12) und / oder die Ist-Werte des Ionisationsstromes (14) innerhalb jeweils vorgegebener Bänder fluktuieren.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the air actuator (3) is adapted to influence supply quantities of air in dependence on air control signals (11) and an air quantity signal (12) to the control device (10) report, and wherein the control device (10) is adapted to evaluate the air control signal (11) and / or the reported air flow signal (12) and / or the actual values of the ionization current (14) and the presence of a steady state wherein a stationary state is present when the air control signal (11) and / or the reported air flow signal (12) and / or the actual values of the ionization flow (14) fluctuate within respectively predetermined bands.

Die erzeugten Luft-Stellsignale (11) und die Ist-Werte des Ionisationsstromes fluktuieren vorzugsweise innerhalb jeweils vorgegebener Bänder um Abweichungen von höchstens ±1 Prozent, von höchstens ±10 Prozent oder sogar von höchstens ±50 Prozent um die jeweiligen Mittelwerte. Als Mittelwerte kommen beispielsweise arithmetische oder geometrische Mittelwerte in Betracht. Ferner kann es sich um adaptiv gebildete Mittelwerte handeln. Gemäss einer speziellen Ausführungsform umfasst die Regeleinrichtung (10) einen (adaptiven) Tiefpass, der die Bildung von Mittelwerten durchführt. Die Mittelwerte werden beispielsweise über mindestens 2 Sekunden, mindestens 10 Sekunden oder mindestens 20 Sekunden gemittelt.The generated air control signals (11) and the actual values of the ionization flow preferably fluctuate within respective given bands by deviations of at most ± 1 percent, of at most ± 10 percent or even of at most ± 50 percent about the respective mean values. By way of example, arithmetic or geometric mean values are possible as average values. Furthermore, these may be adaptively formed mean values. According to a specific embodiment, the control device (10) comprises an (adaptive) low-pass filter which performs the formation of average values. The averages are averaged, for example, for at least 2 seconds, at least 10 seconds or at least 20 seconds.

Als Mass für die Abweichungen sind unter anderem die Abstände der jeweiligen Maximal- und Minimal-Werte vom Mittelwert vorgesehen. Ferner kommen als Abweichungen die Standardabweichung vom Mittelwert und deren Vielfache sowie die Varianz in Betracht.Among other things, the distances between the respective maximum and minimum values from the mean value are provided as a measure of the deviations. Furthermore, deviations from the standard deviation of the mean and its multiples as well as the variance come into consideration.

In einem alternativen Verfahren werden die erzeugten Luft-Stellsignale (11) und / oder Drehzahlsignale (12) in regelmässigen Abständen miteinander verglichen. Ein stationärer Zustand herrscht auch hier, wenn das zuletzt erzeugte Luft-Stellsignal (11) und / oder Drehzahlsignal (12) um weniger als 1 Prozent, weniger als 10 Prozent, oder weiter um weniger als 50 Prozent von dem zuvor herangezogenen Luftstellsignal (11) und / oder Drehzahlsignal (12) abweicht. Typische regelmässige Abstände für den Vergleich der Luftstellsignale (11) und / oder Drehzahlsignale (12) sind mindestens 2 Sekunden, mindestens 10 Sekunden oder mindestens 20 Sekunden.In an alternative method, the generated air control signals (11) and / or rotational speed signals (12) are compared with each other at regular intervals. A steady state also prevails here when the last generated air control signal (11) and / or speed signal (12) by less than 1 percent, less than 10 percent, or further by less than 50 percent of the previously used Luftstellsignal (11) and / or speed signal (12) deviates. Typical regular intervals for the comparison of the aerial control signals (11) and / or rotational speed signals (12) are at least 2 seconds, at least 10 seconds or at least 20 seconds.

Die Verarbeitung der Signale (14) von der zumindest einen Ionisationselektrode (7) zu Ist-Werten des Ionisationsstromes umfasst vorzugsweise eine Verarbeitung in einem Analog-Digital Wandler. Vorzugsweise umfasst die Regeleinrichtung (10) den Analog-Digital Wandler. Der Fachmann wählt einen Analog-Digital Wandler mit geeigneter Auflösung und Geschwindigkeit.The processing of the signals (14) from the at least one ionization electrode (7) to actual values of the ionization current preferably comprises processing in an analog-to-digital converter. Preferably, the control device (10) comprises the analog-to-digital converter. The person skilled in the art selects an analog-to-digital converter with suitable resolution and speed.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem zu einem Ist-Wert des Ionisationsstromes verarbeiteten Signal (14) der zumindest einen Ionisationselektrode (7) und in Abhängigkeit vom lonisationsstrom-Sollwert ein stationäres Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stationär zu regeln, und das so erzeugte stationäre Brennstoff-Stellsignal (13) an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint to generate a steady state fuel actuation signal (13) which, within a steady state control range, allows stationary control of combustion by the combustor and to output the steady state fuel actuation signal (13) thus generated to the fuel actuator (5).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf der Auswertung festzustellen, dass die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) ausserhalb des Regelbereichs für eine stationäre Regelung der Verbrennung durch die Brenneranlage regelt, falls das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte Brennstoff-Stellsignal (13) einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed based on the evaluation to determine that the control device (10) using the elevated setpoint (24) outside the control range for a stationary control of combustion by the Burner system controls, if the basis of the increased setpoint (24) generated fuel control signal (13) exceeds a predetermined maximum value.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf der Auswertung festzustellen, dass die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) ausserhalb des Regelbereichs für eine stationäre Regelung der Verbrennung durch die Brenneranlage regelt, falls das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte Brennstoff-Stellsignal (13) einen vorgegebenen Maximalwert während einer vorgegebenen Zeitdauer überschreitet.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed based on the evaluation to determine that the control device (10) using the elevated setpoint (24) outside the control range for a stationary control of combustion by the Burner system controls, if the fuel control signal (13) generated based on the increased setpoint (24) exceeds a predetermined maximum value during a predetermined period of time.

Der vorgegebene Maximalwert ist vorzugsweise als (auf die Brenneranlage abgestimmter) Wert in der Regeleinrichtung (10) hinterlegt. Die vorgegebene Zeitdauer ist vorzugsweise als (auf die Brenneranlage abgestimmter) Wert in der Regeleinrichtung (10) hinterlegt. Die vorgegebene Zeitdauer beträgt gemäss einer speziellen Ausführungsform weniger als 1 Sekunde, weniger als 10 Sekunden oder weniger als 60 Sekunden.The predetermined maximum value is preferably stored as a value (matched to the burner system) in the control device (10). The predetermined period of time is preferably stored as a value (matched to the burner system) in the control device (10). The predetermined period of time is less than 1 second, less than 10 seconds or less than 60 seconds according to a particular embodiment.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei der vorgegebene Maximalwert einer maximalen Öffnungsstellung des Brennstoff-Stellgliedes (5) entspricht. Die maximale Öffnungsstellung des Brennstoff-Stellgliedes (5) ist vorzugsweise (als Wert) in (einem Speicher) der Regelrichtung hinterlegt.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the predetermined maximum value corresponds to a maximum open position of the fuel actuator (5). The maximum opening position of the fuel actuator (5) is preferably stored (as a value) in (a memory) of the control direction.

Dabei ist das Brennstoff-Stellglied (5) verstellbar und / oder in der maximalen Öffnungsstellung des Brennstoff-Stellgliedes (5) lässt sich der Durchsatz (6) an Brennstoff nicht durch Verstellen des Brennstoff-Stellgliedes (5) steigern.In this case, the fuel actuator (5) is adjustable and / or in the maximum open position of the fuel actuator (5), the throughput (6) of fuel can not be increased by adjusting the fuel actuator (5).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem zu einem Ist-Wert des Ionisationsstromes verarbeiteten Signal (14) der zumindest einen Ionisationselektrode (7) und in Abhängigkeit vom lonisationsstrom-Sollwert ein stationäres Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stationär zu regeln, und das so erzeugte stationäre Brennstoff-Stellsignal (13) zu speichern,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, eine Differenz zu bilden aus dem anhand des erhöhten Sollwerts erzeugten Brennstoff-Stellsignal (13) und dem gespeicherten stationären Brennstoff-Stellsignal (13).
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint generate steady state fuel actuation signal (13) which, within a steady state control range, allows stationary control of combustion by the combustor and to store the steady state fuel actuation signal (13) thus generated;
wherein the control device (10) is designed to form a difference from the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value and the stored stationary fuel control signal (13).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, durch Auswertung des anhand des erhöhten Sollwerts erzeugten Brennstoff-Stellsignals (13) zu bestimmen, dass die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwertes (24) ausserhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung einer Verbrennung durch die Brenneranlage regelt, falls die gebildete Differenz einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to determine, by evaluating the fuel control signal (13) generated from the increased setpoint, that the control device (10) is operated using the increased setpoint (24). controls outside of a control range for a stationary control of combustion by the burner system, if the difference formed exceeds a predetermined threshold.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, einen Wert als Funktion einer Differenz, welche aus dem anhand des erhöhten Sollwerts erzeugten Brennstoff-Stellsignal (13) und dem gespeicherten stationären Brennstoff-Stellsignal (13) gebildet wurde, zu erzeugen,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, durch Auswertung des anhand des erhöhten Sollwerts erzeugten Brennstoff-Stellsignals (13) zu bestimmen, dass die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwertes (24) ausserhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung einer Verbrennung durch die Brenneranlage regelt, falls der als Funktion der Differenz erzeugte Wert einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to be a value as a function of a difference, which is determined from the basis of increased setpoint generated fuel actuating signal (13) and the stored stationary fuel control signal (13) was formed,
wherein the control device (10) is designed to determine, by evaluating the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value, that the control device (10) uses the increased setpoint value (24) outside of a control range for stationary control of combustion the burner system controls, if the value generated as a function of the difference exceeds a predetermined threshold.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem zu einem Ist-Wert des Ionisationsstromes verarbeiteten Signal (14) der zumindest einen Ionisationselektrode (7) und in Abhängigkeit vom lonisationsstrom-Sollwert ein stationäres Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stationär zu regeln, und
das so erzeugte stationäre Brennstoff-Stellsignal (13) zu speichern, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, einen Betrag einer Differenz aus dem anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugten Brennstoff-Stellsignal (13) und dem gespeicherten stationären Brennstoff-Stellsignal (13) zu bilden, und
basierend auf der Auswertung festzustellen, dass die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) ausserhalb des Regelbereichs für eine stationäre Regelung der Verbrennung durch die Brenneranlage regelt,
falls der gebildete Betrag einen vorgegebenen Schwellwert über eine gesamte vorgegebene Zeitspanne (fortwährend und / oder andauernd) überschreitet.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint generate stationary fuel control signal (13), which allows within a control range for a stationary control to control stationary combustion by the burner system, and
the stationary fuel actuating signal (13) thus generated is stored, wherein the regulating device (10) is designed to generate an amount of a difference from the fuel actuating signal (13) generated on the basis of the increased setpoint (24) and the stored stationary fuel actuating signal ( 13) to form, and
determine on the basis of the evaluation that the control device (10) regulates using the increased setpoint value (24) outside the control range for stationary control of the combustion by the burner system,
if the amount formed exceeds a predetermined threshold value over an entire predetermined period of time (continuous and / or continuous).

Die gesamte vorgegebene Zeitspanne beträgt gemäss einer speziellen Ausführungsform weniger als 1 Sekunde, weniger als 10 Sekunden oder weniger als 60 Sekunden.The entire predetermined period of time according to a specific embodiment is less than 1 second, less than 10 seconds or less than 60 seconds.

Gemäss einer speziellen Ausführungsform ist die oben genannte Funktion die Identitäts-Funktion oder die Betrags-Funktion. Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Funktion eine zeitliche Ableitung. Gemäss noch einer weiteren Ausführungsform ist die Funktion ein Quotient aus Differenz und Zeit oder ein Quotient aus Betrag der Differenz und Zeit. Als Zeit kommt beispielsweise die Zeitspanne zwischen zwei unmittelbar nacheinander verarbeiteten Ist-Werten des Ionisationsstromes in Betracht. Weiterhin kommt als Zeit beispielsweise die Zeitspanne zwischen zwei unmittelbar nacheinander empfangenen Signalen (14) der Ionisationselektrode (7) in Betracht.According to a specific embodiment, the above-mentioned function is the identity function or the magnitude function. According to another embodiment, the function is a time derivative. According to yet another embodiment, the function is a quotient of difference and time or a quotient of the amount of difference and time. For example, the time span between two actual values of the ionization current processed directly one after the other is considered as time. Furthermore, the period of time between two immediately successively received signals (14) of the ionization electrode (7), for example, comes into consideration.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem zu einem Ist-Wert des Ionisationsstromes verarbeiteten Signal (14) der zumindest einen Ionisationselektrode (7) und in Abhängigkeit vom lonisationsstrom-Sollwert ein stationäres Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stationär zu regeln, und
das so erzeugte stationäre Brennstoff-Stellsignal (13) zu speichern, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, einen Betrag einer Differenz aus dem anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugten Brennstoff-Stellsignal (13) und dem gespeicherten stationären Brennstoff-Stellsignal (13) zu bilden, und
basierend auf der Auswertung festzustellen, dass die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) ausserhalb des Regelbereichs für eine stationäre Regelung der Verbrennung durch die Brenneranlage regelt,
falls der gebildete Betrag einen vorgegebenen Schwellwert nach Ablauf einer vorgegebene Zeitspanne weiterhin überschreitet.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint stationary fuel control signal (13) to produce, which within a Steady state control range allows stationary control of combustion by the burner plant, and
the stationary fuel actuating signal (13) thus generated is stored, wherein the regulating device (10) is designed to generate an amount of a difference from the fuel actuating signal (13) generated on the basis of the increased setpoint (24) and the stored stationary fuel actuating signal ( 13) to form, and
determine on the basis of the evaluation that the control device (10) regulates using the increased setpoint value (24) outside the control range for stationary control of the combustion by the burner system,
If the amount formed continues to exceed a predetermined threshold after a predetermined period of time.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) eine Kommunikationsschnittstelle zum Versand von Fehlermeldungen aufweist und ausgebildet ist, eine Fehlermeldung zu erzeugen, falls basierend auf der Auswertung festgestellt wird, dass die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwertes (24) ausserhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung einer Verbrennung durch die Brenneranlage regelt,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, die erzeugte Fehlermeldung anhand der Kommunikationsschnittstelle zu versenden.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) has a communication interface for sending error messages and is designed to generate an error message if it is determined based on the evaluation that the control device (10) using the increased Set point (24) outside a control range for a stationary control of combustion by the burner system,
wherein the control device (10) is designed to send the generated error message based on the communication interface.

Gemäss einer speziellen Ausführungsform ist die Kommunikationsschnittstelle eine drahtlose Schnittstelle und / oder eine Schnittstelle eines CAN-Busses nach ISO 11898-1:2015. Die Schnittstelle ist vorzugsweise kompatibel mit einem Protokoll, vorzugsweise ein Protokoll eines CAN-Busses nach ISO 11898-1:2015. Die Fehlermeldung wird vorzugsweise unter Verwendung des Protokolls versendet.According to a specific embodiment, the communication interface is a wireless interface and / or an interface of a CAN bus according to ISO 11898-1: 2015. The interface is preferably compatible with a protocol, preferably a protocol of a CAN bus according to ISO 11898-1: 2015. The error message is preferably sent using the protocol.

Der Versand der Fehlermeldung anhand der Kommunikationsschnittstelle erfolgt beispielsweise an eine Benutzerschnittstelle wie beispielsweise eine grafische Benutzeroberfläche. Der Versand der Fehlermeldung anhand der Kommunikationsschnittstelle kann weiterhin beispielsweise an eine weitere Einheit wie beispielsweise eine weitere Regeleinrichtung (10) und / oder ein mobiles Endgerät erfolgen.The error message is sent using the communication interface, for example, to a user interface such as a graphical user interface. The sending of the error message on the basis of the communication interface can continue, for example, to a further unit such as a further control device (10) and / or a mobile terminal.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, ein abschaltendes Brennstoff-Stellsignal (13) zur Reduktion der Zufuhrmenge an Brennstoff auf null zu erzeugen und an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben, falls basierend auf der Auswertung festgestellt wird, dass die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwertes (24) ausserhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung einer Verbrennung durch die Brenneranlage regelt.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is adapted to generate a shutdown fuel control signal (13) for reducing the supply amount of fuel to zero and output to the fuel actuator (5), if based is determined on the evaluation that the control device (10) using the increased set point (24) outside a control range for a steady-state control of combustion by the burner system controls.

Gemäss einer speziellen Ausführungsform ist das Brennstoff-Stellglied (5) verriegelbar. Die Ausgabe des abschaltenden Brennstoff-Stellsignals (13) an das Brennstoff-Stellglied (5) bewirkt eine Verriegelung des Brennstoff-Stellgliedes (5). Im verriegelten Zustand kann kein Brennstoff (6) durch das Brennstoff-Stellglied (5) fliessen. Die Brenneranlage ist während der Verriegelung in einem sicheren Zustand ohne Verbrennung.According to a special embodiment, the fuel actuator (5) is lockable. The output of the shutdown fuel control signal (13) to the fuel actuator (5) causes a locking of the Fuel actuator (5). In the locked state, no fuel (6) can flow through the fuel actuator (5). The burner system is in a safe condition during combustion without combustion.

Gemäss einer speziellen Ausführungsform kann die Brenneranlage und / oder das Brennstoff-Stellglied (5) in Störstellung übergehen. Die oben genannte Ausgabe des abschaltenden Brennstoff-Stellsignals (13) erfolgt an die Brenneranlage, insbesondere an das Brennstoff-Stellglied (5). Sie bewirkt eine Störstellung der Brenneranlage und / oder des Brennstoff-Stellgliedes (5). In Störstellung ist das Brennstoff-Stellglied (5) dauerhaft verriegelt. Die Störstellung und damit die dauerhafte Verriegelung ist (ausschliesslich) über einen manuellen Eingriff, insbesondere eine manuelle Eingabe, aufhebbar.According to a special embodiment, the burner system and / or the fuel actuator (5) can go into faulty position. The abovementioned output of the switching-off fuel actuating signal (13) takes place to the burner system, in particular to the fuel actuator (5). It causes a fault position of the burner system and / or the fuel actuator (5). In fault position, the fuel actuator (5) is permanently locked. The fault position and thus the permanent locking is (exclusively) via a manual intervention, in particular a manual input, cancels.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung ausgebildet ist, ein Luft-Stellsignal (11) zu erzeugen, zu speichern und an das Luft-Stellglied (3) auszugeben,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, aus dem lonisationsstrom-Sollwert einen um einen vorgegebenen Betrag erhöhten Sollwert zu erzeugen und
durch Regelung auf den erhöhten Sollwert ein Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen und an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben und
gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig das gespeicherte Luft-Stellsignal (11) an das Luft-Stellglied (3) auszugeben.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device is designed to generate, store and output an air control signal (11) to the air actuator (3),
wherein the control device (10) is adapted to generate from the ionisationsstrom setpoint increased by a predetermined amount setpoint and
by regulation to the increased setpoint to generate a fuel control signal (13) and output to the fuel actuator (5) and
simultaneously or substantially simultaneously, the stored air control signal (11) to the air actuator (3) output.

Gemäss einer speziellen Ausführungsform beinhaltet im Wesentlichen gleichzeitig innerhalb von weniger als 2 Sekunden, bevorzugt innerhalb von weniger als 0.2 Sekunden, weiter bevorzugt innerhalb von weniger als 0.05 Sekunden.According to a specific embodiment, substantially simultaneously within less than 2 seconds, preferably within less than 0.2 seconds, more preferably within less than 0.05 seconds.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ermöglicht das erzeugte und gespeicherte Luft-Stellsignal (11) eine stationäre Regelung der Verbrennung durch die Brenneranlage.According to a preferred embodiment, the generated and stored air control signal (11) enables a stationary control of the combustion by the burner system.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, im Anschluss an die Auswertung einen weiteren Sollwert (24) zu erzeugen,
durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den weiteren Sollwert (24) ein weiteres, geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stationär zu regeln, und
das weitere, geänderte Brennstoff-Stellsignal (13) an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to generate a further desired value (24) following the evaluation,
by controlling the actual values of the ionization current to the further setpoint (24) to produce a further, modified fuel control signal (13), which allows within a control range for a stationary control, stationary control of combustion by the burner system, and
to issue the further modified fuel control signal (13) to the fuel actuator (5).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) einen setzbaren Register-Wert zur Veranlassung einer Prüfung auf stationäre Regelung unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) aufweist und ausgebildet ist, Paare aus je einem Luft-Stellsignal (11) und je einem Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, aus jedem der erzeugten Paare einen Kennlinien-Wert (19) aus dem Brennstoff-Stellsignal (13) und dem Luft-Stellsignal (11) zu berechnen, sodass zu jedem erzeugten Paar ein berechneter Kennlinien-Wert (19) vorliegt,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, die berechneten Kennlinien-Werte (19) anhand einer ersten vorgegebenen Zeitkonstanten zu einem ersten Mittelwert zu mitteln,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, die berechneten Kennlinien-Werte (19) anhand einer zweiten vorgegebenen Zeitkonstanten zu einem zweiten Mittelwert zu mitteln,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, eine Differenz aus dem ersten Mittelwert und dem zweiten Mittelwert zu berechnen und die berechnete Differenz mit einem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen, und
den Register-Wert zur Veranlassung einer Prüfung auf stationäre Regelung unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) zu setzen, falls die berechnete Differenz den vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) has a settable register value for initiating a check for steady-state control using the increased setpoint (24) and is designed to form pairs of an air control signal (11 ) and to generate a fuel actuating signal (13),
wherein the control device (10) is adapted to calculate a characteristic value (19) from the fuel control signal (13) and the air control signal (11) from each of the pairs generated, so that for each pair generated a calculated characteristic value (19) is present
wherein the control device (10) is designed to average the calculated characteristic values (19) to a first mean value based on a first predetermined time constant,
wherein the control device (10) is designed to average the calculated characteristic values (19) based on a second predetermined time constant to a second average value,
wherein the controller (10) is adapted to calculate a difference between the first average and the second average and to compare the calculated difference with a predetermined threshold, and
set the register value to initiate a steady state check using the increased setpoint (24) if the calculated difference exceeds the predetermined threshold.

Vorzugsweise ist die Regeleinrichtung (10) ausgebildet, aus jedem der erzeugten Paare einen Kennlinien-Wert (19) als Funktion aus dem Brennstoff-Stellsignal (13), aus hinterlegten Kennlinienwerten (17, 18) und dem Luft-Stellsignal (11) zu berechnen, sodass zu jedem erzeugten Paar ein berechneter Kennlinien-Wert (19) vorliegt.Preferably, the control device (10) is designed to calculate from each of the generated pairs a characteristic value (19) as a function of the fuel control signal (13), stored characteristic values (17, 18) and the air control signal (11) such that a calculated characteristic value (19) is present for each pair produced.

Vorzugsweise ist die Regeleinrichtung (10) ausgebildet, aus jedem der erzeugten Paare einen Kennlinien-Wert (19) als Quotient aus der Differenz von Brennstoff-Stellsignal (13) und einem mit Hilfe des Luft-Stellsignals (11) bestimmten Wertes einer Kennlinie (17) oder (18) und der Differenz von mit Hilfe des Luft-Stellsignals (11) bestimmten Werten der beiden Kennlinien (17) und (18) zu berechnen, sodass zu jedem erzeugten Paar ein berechneter Kennlinien-Wert (19) vorliegt.Preferably, the control device (10) is formed from each of the generated pairs a characteristic value (19) as a quotient of the difference between the fuel control signal (13) and a determined using the air control signal (11) value of a characteristic (17 ) or (18) and the difference of values of the two characteristic curves (17) and (18) determined with the aid of the air adjusting signal (11) such that a calculated characteristic value (19) is present for each pair produced.

Vorzugsweise umfasst die Regeleinrichtung einen oder mehrere Tiefpassfilter zur Durchführung der Mittelungen auf den ersten und / oder den zweiten Mittelwert.Preferably, the control device comprises one or more low-pass filters for performing the averaging on the first and / or the second mean value.

Vorzugsweise sind der erste und / oder der zweite Mittelwert geometrische und / oder arithmetische Mittelwerte.Preferably, the first and / or the second mean value are geometric and / or arithmetic mean values.

Vorzugsweise ist der Schwellwert für eine (normalisierte) Differenz der beiden Mittelwerte 5 Prozent, 20 Prozent oder sogar 100 Prozent. Vorzugsweise ist der Schwellwert als (auf die Brenneranlage abgestimmter Wert) in der Regeleinrichtung (10) hinterlegt.Preferably, the threshold for a (normalized) difference of the two means is 5 percent, 20 percent or even 100 percent. The threshold value is preferably stored in the control device (10) (value matched to the burner system).

Vorzugsweise ist die erste Zeitkonstante 10, 15 oder 20 Sekunden. Vorzugsweise ist die zweite Zeitkonstante verschieden von der ersten Zeitkonstanten und 30, 45 oder 60 Sekunden.Preferably, the first time constant is 10, 15 or 20 seconds. Preferably, the second time constant is different from the first time constant and 30, 45 or 60 seconds.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen,
wobei das Luft-Stellglied (3) ausgebildet ist, durch Einstellen einer Drehzahl (12) innerhalb eines einstellbaren Drehzahlbereichs eine Zufuhrmenge an Luft in Abhängigkeit von einem Luft-Stellsignal (11) zu beeinflussen,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, den einstellbaren Drehzahlbereich in mindestens zwei Drehzahlbänder (32) zu unterteilen,
eines der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) auszuwählen,
innerhalb des ausgewählten Drehzahlbandes (32) ein zweites Luft-Stellsignal (11) zu erzeugen,
aus dem lonisationsstrom-Sollwert einen um einen vorgegebenen Betrag erhöhten Sollwert (24) zu erzeugen,
bei dem zweiten Luft-Stellsignal (11) durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert (24) ein geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen,
das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte, geänderte Brennstoff-Stellsignal (13) darauf auszuwerten, ob die Regeleinrichtung (10) unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) ausserhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung einer Verbrennung durch die Brenneranlage regelt,
wobei die Regeleinrichtung (10) setzbare Registerwerte für jedes der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) aufweist und ausgebildet ist, auf Basis der Auswertung auf stationäre Regelung einer Verbrennung durch die Brenneranlage den Registerwert für das ausgewählte Drehzahlband (32) zu setzen.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices,
wherein the air actuator (3) is adapted to influence a supply amount of air in response to an air control signal (11) by setting a rotational speed (12) within an adjustable rotational speed range,
wherein the control device (10) is designed to subdivide the adjustable speed range into at least two speed bands (32),
select one of the at least two speed bands (32),
to generate within the selected speed band (32) a second air control signal (11),
to generate a desired value (24) increased by a predetermined amount from the ionization current desired value,
in the second air control signal (11) by controlling the actual values of the ionization current to the increased set point (24) to produce a modified fuel control signal (13),
to evaluate the changed fuel control signal (13) generated from the increased setpoint (24) to determine whether the controller (10) controls using the increased setpoint (24) outside a control range for stationary control of combustion by the burner plant,
wherein the controller (10) has settable register values for each of the at least two speed bands (32) and is configured to set the register value for the selected speed band (32) based on the evaluation of stationary combustion control by the burner system.

Das zweite Luft-Stellsignal (11) ist vorzugsweise konstant über der Zeit. Das zweite Luft-Stellsignal (11) ist vorzugsweise durch die Regelung auf den erhöhten Sollwert (24) unbeeinflusst. Gemäss einer speziellen Ausführungsform ist das zweite Luft-Stellsignal (11) gleich dem ersten Luft-Stellsignal (11). Mit anderen Worten, es ist einerseits möglich, den Test in einem ersten Drehzahlband (32) zu einem ersten Luftstell-Signal (11) durchzuführen und anschliessend in einem zweiten Drehzahlband (32) zu einem zweiten Luftstell-Signal (11) zu wiederholen. Es ist andererseits möglich, den Test in einem ersten Drehzahlband (32) zu einem ersten Luftstell-Signal (11) durchzuführen und den Registerwert für das Drehzahlband (32) zum ersten Luftstell-Signal (11) zu setzen.The second air control signal (11) is preferably constant over time. The second air control signal (11) is preferably unaffected by the control to the increased set point (24). According to a special embodiment, the second air control signal (11) is equal to the first air control signal (11). In other words, it is on the one hand possible to carry out the test in a first speed band (32) to a first air adjustment signal (11) and then in a second speed band (32) to repeat a second air adjustment signal (11). On the other hand, it is possible to perform the test in a first speed band (32) to a first pitch signal (11) and to set the register value for the speed band (32) to the first pitch signal (11).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) den einstellbaren Drehzahlbereich der Drehzahl (12) in einzelne Drehzahlbänder (32) unterteilt, und wobei eine Prüfung auf stationäre Regelung mit erhöhtem lonisationsstrom-Sollwert bei einer Drehzahl innerhalb eines Drehzahlbandes (32) ein repräsentatives Ergebnis für alle anderen Drehzahlen (12) liefert in Bezug darauf, ob die aktuelle Luftzahl im Betrieb λ (20) innerhalb oder ausserhalb eines λ-Bereiches (26) liegt.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the controller (10) divides the adjustable speed range of the speed (12) into individual speed bands (32), and wherein a steady state control with increased ionization current setpoint at a speed within a speed range (32) provides a representative result for all other speeds (12) in relation to whether the current air ratio in operation λ (20) is within or outside a λ range (26).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, bei Luft-Stellsignalen (11) innerhalb eines Drehzahlbandes (32), für welches der setzbare Registerwert gesetzt ist, ein erneutes Regeln der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert (24) zu unterbinden.The present disclosure further teaches one of the aforesaid control devices, wherein the control device (10) is designed to re-regulate the actual values of the ionization current for air control signals (11) within a speed band (32) for which the settable register value is set to the increased set point (24).

Vorzugsweise wird der λ-Bereich (26) dadurch definiert, dass bei einem Betrieb innerhalb des λ-Bereichs (26) erhöhte oder kritische Emissionen auftreten.Preferably, the λ region (26) is defined by increased or critical emissions occurring during operation within the λ region (26).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die für jedes der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) setzbaren Registerwerte löschbar sind und die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, alle der für jedes der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) setzbaren Registerwerte zu löschen.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the register values that can be set for each of the at least two speed bands (32) are erasable and the control device (10) is designed to erase all of the register values that can be set for each of the at least two speed bands (32).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin die vorgenannte Regeleinrichtung mit dem in markierbare Drehzahlbänder (32) unterteilten Drehzahlbereich der Drehzahl (12), wobei die Regeleinrichtung ausgebildet ist, die Markierungen für jedes Drehzahlband (32) nach einer vorgegebenen Zeitspanne aufzuheben und / oder rückgängig zu machen und / oder zurückzusetzen. Die Regeleinrichtung ist ausgebildet, infolge der aufgehobenen und / oder rückgängig gemachten und / oder zurückgesetzten Markierungen für jedes Drehzahlband (32) innerhalb jedes Drehzahlbandes (32) mit aufgehobener und / oder rückgängig gemachter und / oder zurückgesetzter Markierung eine Prüfung auf stationäres Verhalten unter erhöhtem lonisationsstrom-Sollwert durchzuführen. Typische Werte der vorgegebenen Zeitspanne sind 10 Stunden oder 30 Stunden oder 100 Stunden.The present disclosure further teaches the aforesaid control device having the speed range of the speed (12) divided into markable speed bands (32), the control means being arranged to cancel and / or undo the marks for each speed band (32) after a predetermined period of time and / or reset. The control device is designed, as a result of the canceled and / or reversed and / or reset markings for each speed band (32) within each speed band (32) with canceled and / or undone and / or reset mark testing for stationary behavior under increased ionisationsstrom Setpoint. Typical values of the given period of time are 10 hours or 30 hours or 100 hours.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin die vorvorgenannte Regeleinrichtung mit dem in Drehzahlbänder (32) unterteilten Drehzahlbereich der Drehzahl (12),
wobei die Regeleinrichtung ausgebildet ist, andere Überwachungs- und / oder Korrekturmechanismen wirksam durchzuführen,
wobei die Regeleinrichtung ausgebildet ist, eine Prüfung auf stationäres Verhalten unter erhöhtem lonisationsstrom-Sollwert durchzuführen, wenn eine in der Regeleinrichtung (10) hinterlegter vorgegebener zeitlicher Schwellwert seit der wirksamen Durchführung anderer Überwachungs- und / oder Korrekturmechanismen überschritten wird, und
eine Prüfung auf stationäres Verhalten unter erhöhtem lonisationsstrom-Sollwert zu unterbinden, wenn die anderen Überwachungs- und / oder Korrekturmechanismen wirksam durchgeführt werden können.
The present disclosure further teaches the above-mentioned controller with the speed range (12) divided into speed bands (32).
wherein the control device is designed to carry out other monitoring and / or correction mechanisms effectively,
wherein the control device is designed to perform a test on stationary behavior under increased ionisationsstrom setpoint when a stored in the control device (10) predetermined time threshold value is exceeded since the effective implementation of other monitoring and / or correction mechanisms, and
to prevent a test for steady-state behavior under increased ionization current setpoint, if the other monitoring and / or correction mechanisms can be effectively performed.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine Brenneranlage umfassend einen Flammenbereich (2) und zumindest eine in dem Flammenbereich (2) der Brenneranlage angeordnete Ionisationselektrode (7) und ein Luft-Stellglied (3), welches eine Zufuhrmenge an Luft in Abhängigkeit von einem Luft-Stellsignal (11) beeinflusst, und ein Brennstoff-Stellglied (5), welches eine Zufuhrmenge an Brennstoff in Abhängigkeit von einem Brennstoff-Stellsignal (13) beeinflusst,
die Brenneranlage zusätzlich umfassend eine der vorgenannten Regeleinrichtungen (10),
wobei die Regeleinrichtung (10) kommunikativ (11 - 14) verbunden ist mit der zumindest einen Ionisationselektrode (7), dem Luft-Stellglied (3) und dem Brennstoff-Stellglied (5).
The present disclosure further teaches a burner assembly comprising a flame section (2) and at least one ionization electrode (7) disposed in the flame section (2) of the burner system and an air actuator (3) which supplies a supply of air in response to an air control signal (11), and a fuel actuator (5) which influences a supply amount of fuel in response to a fuel adjusting signal (13),
the burner system additionally comprising one of the aforementioned control devices (10),
wherein the control device (10) communicatively (11-14) is connected to the at least one ionization electrode (7), the air actuator (3) and the fuel actuator (5).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine Regeleinrichtung zur Regelung einer Verbrennung durch eine Brenneranlage in Abhängigkeit von einem lonisationsstrom-Sollwert, die Brenneranlage umfassend einen Flammenbereich (2) und zumindest eine in dem Flammenbereich (2) der Brenneranlage angeordnete Ionisationselektrode (7) und ein Luft-Stellglied (3), welches ausgebildet ist, eine Zufuhrmenge an Luft in Abhängigkeit von einem Luft-Stellsignal (11) zu beeinflussen, und ein Brennstoff-Stellglied (5), welches ausgebildet ist, eine Zufuhrmenge an Brennstoff in Abhängigkeit von einem Brennstoff-Stellsignal (13) zu beeinflussen,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, Signale (14) von der zumindest einen Ionisationselektrode (7) zu empfangen und zu Ist-Werten eines Ionisationsstromes zu verarbeiten,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, ein erstes Luft-Stellsignal (11) zu erzeugen und an das Luft-Stellglied (3) auszugeben sowie durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den lonisationsstrom-Sollwert ein Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen und an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben, und
aus dem lonisationsstrom-Sollwert einen um einen vorgegebenen Betrag erhöhten Sollwert (24) zu erzeugen und
bei dem ersten Luft-Stellsignal (11) durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert (24) ein geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, und
das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte, geänderte Brennstoff-Stellsignal (13) durch Vergleich mit einem vorgegebenen Maximalwert auszuwerten
und basierend auf der Auswertung eine Blockierung zu erkennen,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf der Auswertung die Blockierung zu erkennen, falls das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte Brennstoff-Stellsignal (13) den vorgegebenen Maximalwert überschreitet.
The present disclosure further teaches a control device for controlling combustion through a burner system as a function of an ionization current setpoint, the burner system comprising a flame region (2) and at least one ionization electrode (7) arranged in the flame region (2) of the burner system and an air An actuator (3) configured to affect a supply amount of air in response to an air-adjusting signal (11), and a fuel actuator (5) configured to supply a supply of fuel in response to a fuel-adjusting signal (13) influence
wherein the control device (10) is designed to receive signals (14) from the at least one ionization electrode (7) and process them to actual values of an ionization current,
wherein the control device (10) is designed to generate a first air control signal (11) and to output it to the air actuator (3) and to regulate the actual values of the ionization current to the ionization current desired value, a fuel control signal (13). and to output to the fuel actuator (5), and
to generate from the ionisationsstrom setpoint increased by a predetermined amount setpoint (24) and
to generate a modified fuel control signal (13) at the first air control signal (11) by controlling the actual values of the ionization current to the increased set point (24), and
to evaluate the changed fuel-adjusting signal (13) generated on the basis of the increased setpoint (24) by comparison with a predetermined maximum value
and to detect a blockage based on the evaluation
wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation, if the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24) exceeds the predetermined maximum value.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, das Luft-Stellsignal (11) und / oder die Ist-Werte des Ionisationsstromes (14) auszuwerten und auf ein Fehlen einer Blockierung zu prüfen, wobei die Blockierung fehlt, wenn das Luft-Stellsignal (11) und / oder die Ist-Werte des Ionisationsstromes (14) innerhalb jeweils vorgegebener Bänder fluktuieren.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to evaluate the air control signal (11) and / or the actual values of the ionization current (14) and to check for a lack of blocking Blocking is missing when the air control signal (11) and / or the actual values of the ionization current (14) fluctuate within respectively predetermined bands.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Brenneranlage einen Abgasweg umfasst, vorzugsweise einen mit dem Flammenbereich (2) der Brennereinrichtung in (direkter) Fluidverbindung stehenden Abgasweg, und die Blockierung eine Blockierung des Abgasweges ist.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the combustor includes an exhaust path, preferably an exhaust path in (direct) fluid communication with the flame section (2) of the combustor, and the blockage is blockage of the exhaust path.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf der Auswertung die Blockierung zu erkennen, falls das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte Brennstoff-Stellsignal (13) den vorgegebenen Maximalwert während einer vorgegebenen Zeitdauer überschreitet.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation if the fuel control signal generated based on the increased setpoint (24) (13) exceeds the predetermined maximum value during a predetermined period of time.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei der vorgegebene Maximalwert einer maximalen Öffnungsstellung des Brennstoff-Stellgliedes (5) entspricht.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the predetermined maximum value corresponds to a maximum open position of the fuel actuator (5).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem zu einem Ist-Wert des Ionisationsstromes verarbeiteten Signal (14) der zumindest einen Ionisationselektrode (7) und in Abhängigkeit vom lonisationsstrom-Sollwert ein stationäres Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stabil, das heisst stationär, zu regeln, und das so erzeugte stationäre Brennstoff-Stellsignal (13) zu speichern,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, eine Differenz zu bilden aus dem anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugten Brennstoff-Stellsignal (13) und dem gespeicherten stationären Brennstoff-Stellsignal (13), und
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf der Auswertung des anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugten Brennstoff-Stellsignals (13) die Blockierung zu erkennen,
falls die gebildete Differenz oder ein als Funktion der gebildeten Differenz erzeugter Wert einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint generate stationary fuel control signal (13), which allows, within a control range for a steady-state control, stable combustion, that is to say stationary, regulation by the burner system, and to store the stationary fuel control signal (13) thus generated,
wherein the control device (10) is adapted to form a difference from the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint (24) and the stored stationary fuel control signal (13), and
wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation of the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24),
if the difference formed or a value generated as a function of the difference formed exceeds a predetermined threshold value.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem zu einem Ist-Wert des Ionisationsstromes verarbeiteten Signal (14) der zumindest einen Ionisationselektrode (7) und in Abhängigkeit vom lonisationsstrom-Sollwert ein stationäres Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stabil, das heisst stationär, zu regeln, und das so erzeugte stationäre Brennstoff-Stellsignal (13) zu speichern,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, einen Betrag einer Differenz aus dem anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugten Brennstoff-Stellsignal (13) und dem gespeicherten stationären Brennstoff-Stellsignal (13) zu bilden, und
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf der Auswertung des anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugten Brennstoff-Stellsignals (13) die Blockierung zu erkennen,
falls der gebildete Betrag einen vorgegebenen Schwellwert über eine gesamte vorgegebene Zeitspanne überschreitet.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionization current setpoint generate stationary fuel control signal (13), which allows, within a control range for a steady-state control, stable combustion, that is to say stationary, regulation by the burner system, and to store the stationary fuel control signal (13) thus generated,
wherein the control device (10) is adapted to form an amount of a difference from the fuel control signal (13) and the stored stationary fuel control signal (13) generated from the increased setpoint (24), and
wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation of the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24),
if the amount formed exceeds a predetermined threshold over a whole predetermined time period.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) eine Kommunikationsschnittstelle zum Versand von Fehlermeldungen aufweist und ausgebildet ist, eine Fehlermeldung zu erzeugen, falls basierend auf der Auswertung die Blockierung erkannt wird,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, die erzeugte Fehlermeldung anhand der Kommunikationsschnittstelle zu versenden.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) has a communication interface for sending error messages and is designed to generate an error message if, based on the evaluation, the blocking is detected,
wherein the control device (10) is designed to send the generated error message based on the communication interface.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, ein abschaltendes Brennstoff-Stellsignal (13) zur Reduktion der Zufuhrmenge an Brennstoff auf null zu erzeugen und an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben, falls basierend auf der Auswertung die Blockierung erkannt wird.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is adapted to generate a shutdown fuel control signal (13) for reducing the supply amount of fuel to zero and output to the fuel actuator (5), if based on the evaluation the blocking is detected.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, im Anschluss an die Auswertung einen weiteren Sollwert (24) zu erzeugen,
durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den weiteren Sollwert (24) ein weiteres, geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stabil zu regeln, und
das weitere, geänderte Brennstoff-Stellsignal (13) an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) is designed to generate a further desired value (24) following the evaluation,
by controlling the actual values of the ionization current to the further setpoint (24) to produce a further, modified fuel control signal (13), which allows within a control range for a stationary control to stably control a combustion by the burner system, and
to issue the further modified fuel control signal (13) to the fuel actuator (5).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) einen setzbaren Register-Wert zur Veranlassung einer Prüfung auf Vorliegen der Blockierung unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) aufweist und ausgebildet ist, Paare aus je einem Luft-Stellsignal (11) und je einem Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, aus jedem der erzeugten Paare einen Kennlinien-Wert (19) aus dem Brennstoff-Stellsignal (13) und dem Luft-Stellsignal (11) zu berechnen, sodass zu jedem erzeugten Paar ein berechneter Kennlinien-Wert (19) vorliegt,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, die berechneten Kennlinien-Werte (19) anhand einer ersten vorgegebenen Zeitkonstanten zu einem ersten Mittelwert zu mitteln,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, die berechneten Kennlinien-Werte (19) anhand einer zweiten vorgegebenen Zeitkonstanten zu einem zweiten Mittelwert zu mitteln,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, eine Differenz aus dem ersten Mittelwert und dem zweiten Mittelwert zu berechnen und die berechnete Differenz mit einem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen, und
den Register-Wert zur Veranlassung einer Prüfung auf Vorliegen der Blockierung unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) zu setzen, falls die berechnete Differenz den vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the control device (10) has a settable register value for causing a check for the presence of the blockage using the increased setpoint value (24) and is designed to form pairs of an air control signal ( 11) and to generate a respective fuel actuating signal (13),
wherein the control device (10) is adapted to calculate a characteristic value (19) from the fuel control signal (13) and the air control signal (11) from each of the pairs generated, so that for each pair generated a calculated characteristic value (19) is present
wherein the control device (10) is designed to average the calculated characteristic values (19) to a first mean value based on a first predetermined time constant,
wherein the control device (10) is designed to average the calculated characteristic values (19) based on a second predetermined time constant to a second average value,
wherein the controller (10) is adapted to calculate a difference between the first average and the second average and to compare the calculated difference with a predetermined threshold, and
set the register value to cause a check for the presence of the lock using the increased setpoint (24) if the calculated difference exceeds the predetermined threshold.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei das Luft-Stellglied (3) ausgebildet ist, durch Einstellen einer Drehzahl (12) innerhalb eines einstellbaren Drehzahlbereichs eine Zufuhrmenge an Luft in Abhängigkeit von einem Luft-Stellsignal (11) zu beeinflussen,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, den einstellbaren Drehzahlbereich in mindestens zwei Drehzahlbänder (32) zu unterteilen,
eines der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) auszuwählen,
innerhalb des ausgewählten Drehzahlbandes (32) ein zweites Luft-Stellsignal (11) zu erzeugen,
aus dem lonisationsstrom-Sollwert einen um einen vorgegebenen Betrag erhöhten Sollwert (24) zu erzeugen,
The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the air actuator (3) is adapted to influence a supply amount of air in response to an air control signal (11) by setting a rotational speed (12) within an adjustable rotational speed range.
wherein the control device (10) is designed to subdivide the adjustable speed range into at least two speed bands (32),
select one of the at least two speed bands (32),
to generate within the selected speed band (32) a second air control signal (11),
to generate a desired value (24) increased by a predetermined amount from the ionization current desired value,

bei dem zweiten Luft-Stellsignal (11) durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert (24) ein geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen,
das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte, geänderte Brennstoff-Stellsignal (13) auszuwerten
und basierend auf der Auswertung die Blockierung zu erkennen,
wobei die Regeleinrichtung (10) setzbare Registerwerte für jedes der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) aufweist und ausgebildet ist, auf Basis der erkannten Blockierung den Registerwert für das ausgewählte Drehzahlband (32) zu setzen.
in the second air control signal (11) by controlling the actual values of the ionization current to the increased set point (24) to produce a modified fuel control signal (13),
to evaluate the modified fuel-adjusting signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24)
and to detect the blockage based on the evaluation,
wherein the controller (10) has settable register values for each of the at least two speed bands (32) and is configured to set the register value for the selected speed band (32) based on the detected stall.

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, bei Luft-Stellsignalen (11) innerhalb eines Drehzahlbandes (32), für welches der setzbare Registerwert gesetzt ist, ein erneutes Regeln der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert (24) zu unterbinden.The present disclosure further teaches one of the aforesaid control devices, wherein the control device (10) is designed to re-regulate the actual values of the ionization current for air control signals (11) within a speed band (32) for which the settable register value is set to the increased set point (24).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Regeleinrichtungen, wobei die für jedes der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) setzbaren Registerwerte löschbar sind und die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, alle der für jedes der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) setzbaren Registerwerte zu löschen.The present disclosure further teaches one of the aforementioned control devices, wherein the register values that can be set for each of the at least two speed bands (32) are erasable and the control device (10) is designed to erase all of the register values that can be set for each of the at least two speed bands (32).

Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine Brenneranlage umfassend einen Flammenbereich (2) und zumindest eine in einem Flammenbereich (2) der Brenneranlage angeordnete Ionisationselektrode (7) und ein Luft-Stellglied (3), welches eine Zufuhrmenge an Luft in Abhängigkeit von einem Luft-Stellsignal (11) beeinflusst, und ein Brennstoff-Stellglied (5), welches eine Zufuhrmenge an Brennstoff in Abhängigkeit von einem Brennstoff-Stellsignal (13) beeinflusst,
die Brenneranlage zusätzlich umfassend eine der vorgenannten Regeleinrichtungen (10),
wobei die Regeleinrichtung (10) kommunikativ (11 - 14) verbunden ist mit der zumindest einen Ionisationselektrode (7), dem Luft-Stellglied (3) und dem Brennstoff-Stellglied (5).
The present disclosure further teaches a burner assembly comprising a flame section (2) and at least one ionization electrode (7) disposed in a flame section (2) of the burner system and an air actuator (3) which supplies a supply of air in response to an air control signal (11), and a fuel actuator (5) which influences a supply amount of fuel in response to a fuel adjusting signal (13),
the burner system additionally comprising one of the aforementioned control devices (10),
wherein the control device (10) communicatively (11-14) is connected to the at least one ionization electrode (7), the air actuator (3) and the fuel actuator (5).

Das Genannte bezieht sich auf einzelne Ausführungsformen der Offenbarung. Verschiedene Änderungen an den Ausführungsformen können vorgenommen werden ohne von der zu Grunde liegenden Idee abzuweichen und ohne den Rahmen dieser Offenbarung zu verlassen. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist definiert über deren Ansprüche. Es können verschiedenste Änderungen vorgenommen werden ohne den Schutzbereich der folgenden Ansprüche zu verlassen.The above refers to individual embodiments of the disclosure. Various changes may be made to the embodiments without departing from the basic idea and without departing from the scope of this disclosure. The subject matter of the present disclosure is defined by its claims. Various changes can be made without departing from the scope of the following claims.

Bezugszeichenreference numeral

  1. 1 Brenner1 burner
  2. 2 Feuerraum2 firebox
  3. 3 Gebläse3 blowers
  4. 4 Luftdurchsatz4 air flow
  5. 5 Brennstoftventil5 fuel valve
  6. 6 Fluidfluss eines brennbaren Fluids (Brennstoffdurchsatz)6 fluid flow of a combustible fluid (fuel flow rate)
  7. 7 Ionisationselektrode7 ionization electrode
  8. 8 Abgasweg8 exhaust path
  9. 9 abgekühltes Abgas9 cooled exhaust gas
  10. 10 Regel-, Steuer- und / oder Überwachungseinheit10 control, monitoring and / or monitoring unit
  11. 11 Luftdurchsatz-Signal aus 1011 Air flow signal from 10
  12. 12 Drehzahlsignal (des Gebläses 3)12 speed signal (of blower 3)
  13. 13 Brennstoffdurchsatz-Signal aus 1013 Fuel flow rate signal from 10
  14. 14 Signal aus Ionisationselektrode 714 Signal from ionization electrode 7
  15. 15 lonisationsstrom-Sollwert15 ionization current setpoint
  16. 16 Kennlinie lonisationsstrom-Sollwert / Drehzahlsignal16 Characteristic curve ionization current setpoint / speed signal
  17. 17 niederkalorische Kennlinie Brennstoffdurchsatz / Drehzahlsignal17 low-calorie characteristic curve fuel throughput / speed signal
  18. 18 höherkalorische Kennlinie Brennstoffdurchsatz / Drehzahlsignal18 higher-calorific characteristic curve fuel throughput / speed signal
  19. 19 aktuell gültige Kennlinie Brennstoffdurchsatz / Drehzahlsignal19 Currently valid fuel-efficiency / speed signal curve
  20. 20 Luftzahl λ20 air ratio λ
  21. 21 Kennlinie lonisationsstrom-Sollwert / Luftzahl21 Characteristic curve ionization current setpoint / air ratio
  22. 22 lonisationsstrom-Sollwert für gegebenes Drehzahlsignal22 ionization current setpoint for given speed signal
  23. 23 Luftzahl für aktuellen lonisationsstrom-Sollwert23 Air ratio for current ionization current setpoint
  24. 24 bei konstanter Drehzahl erhöhter lonisationsstrom-Sollwert24 Increased ionization current setpoint at constant speed
  25. 25 Luftzahl zu erhöhtem lonisationsstrom-Sollwert25 air ratio to increased ionization current setpoint
  26. 26 kritischer Bereich der Luftzahl26 critical range of air ratio
  27. 27 Kennlinie lonisationsstrom-Sollwert / Luftzahl bei teilweiser Abdeckung / Blockierung27 Characteristic curve ionization current setpoint / air ratio with partial cover / blocking
  28. 28 Luftzahl für aktuellen lonisationsstrom-Sollwert bei teilweiser Abdeckung / Blockierung28 Air ratio for current ionization current setpoint with partial coverage / blockage
  29. 29 Luftzahl zu erhöhtem lonisationsstrom-Sollwert bei teilweiser Abdeckung / Blockierung29 Air ratio to increased ionization current setpoint with partial coverage / blockage
  30. 30 Kennlinie lonisationsstrom-Sollwert / Luftzahl bei fortgeschrittener Abdeckung / Blockierung30 Characteristic curve ionization current setpoint / air ratio with advanced coverage / blocking
  31. 31 Luftzahl für aktuellen lonisationsstrom-Sollwert bei fortgeschrittener Abdeckung / Blockierung31 Air ratio for current ionization current setpoint with advanced coverage / stall
  32. 32 Bänder oder einzelnes Band (der Drehzahl 12) in die der Drehzahlbereich unterteilt ist32 bands or single band (the speed 12) into which the speed range is divided

Claims (15)

Regeleinrichtung zur Regelung einer Verbrennung durch eine Brenneranlage in Abhängigkeit von einem lonisationsstrom-Sollwert, die Brenneranlage umfassend einen Flammenbereich (2) und zumindest eine in dem Flammenbereich (2) der Brenneranlage angeordnete Ionisationselektrode (7) und ein Luft-Stellglied (3), welches ausgebildet ist, eine Zufuhrmenge an Luft in Abhängigkeit von einem Luft-Stellsignal (11) zu beeinflussen, und ein Brennstoff-Stellglied (5), welches ausgebildet ist, eine Zufuhrmenge an Brennstoff in Abhängigkeit von einem Brennstoff-Stellsignal (13) zu beeinflussen;
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, Signale (14) von der zumindest einen Ionisationselektrode (7) zu empfangen und zu Ist-Werten eines Ionisationsstromes zu verarbeiten;
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, ein erstes Luft-Stellsignal (11) zu erzeugen und an das Luft-Stellglied (3) auszugeben sowie durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den lonisationsstrom-Sollwert ein Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen und an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben; und
aus dem lonisationsstrom-Sollwert einen um einen vorgegebenen Betrag erhöhten Sollwert (24) zu erzeugen und
bei dem ersten Luft-Stellsignal (11) durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert (24) ein geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen; und
das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte, geänderte Brennstoff-Stellsignal (13) durch Vergleich mit einem vorgegebenen Maximalwert auszuwerten
und basierend auf der Auswertung eine Blockierung zu erkennen,
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf der Auswertung die Blockierung zu erkennen, falls das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte Brennstoff-Stellsignal (13) den vorgegebenen Maximalwert überschreitet.
Control device for controlling combustion by a burner system as a function of an ionisationsstrom setpoint, the burner system comprising a flame area (2) and at least one arranged in the flame area (2) of the burner system ionization electrode (7) and an air actuator (3), which is configured to influence a supply amount of air in response to an air adjusting signal (11), and a fuel actuator (5) configured to influence a supply amount of fuel in response to a fuel adjusting signal (13);
wherein the control device (10) is adapted to receive signals (14) from the at least one ionization electrode (7) and to process them to actual values of an ionization current;
wherein the control device (10) is designed to generate a first air control signal (11) and to output it to the air actuator (3) and to regulate the actual values of the ionization current to the ionization current desired value, a fuel control signal (13). to generate and output to the fuel actuator (5); and
to generate from the ionisationsstrom setpoint increased by a predetermined amount setpoint (24) and
at the first air control signal (11) to generate a modified fuel control signal (13) by controlling the actual values of the ionization current to the increased set point (24); and
to evaluate the changed fuel-adjusting signal (13) generated on the basis of the increased setpoint (24) by comparison with a predetermined maximum value
and to detect a blockage based on the evaluation
wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation, if the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24) exceeds the predetermined maximum value.
Die Regeleinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, das Luft-Stellsignal (11) und / oder die Ist-Werte des Ionisationsstromes (14) auszuwerten und auf ein Fehlen einer Blockierung zu prüfen, wobei die Blockierung fehlt, wenn das Luft-Stellsignal (11) und / oder die Ist-Werte des Ionisationsstromes (14) innerhalb jeweils vorgegebener Bänder fluktuieren.The control device of claim 1, wherein the control device (10) is adapted to evaluate the air actuation signal (11) and / or the actual values of the ionization current (14) and to check for a lack of blocking, wherein the blocking is absent, if the air control signal (11) and / or the actual values of the ionization current (14) fluctuate within respectively predetermined bands. Die Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Brenneranlage einen Abgasweg umfasst, vorzugsweise einen mit dem Flammenbereich (2) der Brennereinrichtung in Fluidverbindung stehenden Abgasweg, und die Blockierung eine Blockierung des Abgasweges ist.The control device according to one of claims 1 or 2, wherein the burner system comprises an exhaust path, preferably an exhaust path in fluid communication with the flame section (2) of the burner device, and the blockage is a blockage of the exhaust path. Die Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf der Auswertung die Blockierung zu erkennen, falls das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte Brennstoff-Stellsignal (13) den vorgegebenen Maximalwert während einer vorgegebenen Zeitdauer überschreitet.The control device according to one of claims 1 to 3, wherein the control device (10) is formed, wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation if the fuel control signal generated based on the increased setpoint (24) (13) exceeds the predetermined maximum value during a predetermined period of time. Die Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei der vorgegebene Maximalwert einer maximalen Öffnungsstellung des Brennstoff-Stellgliedes (5) entspricht.The control device according to one of claims 3 or 4, wherein the predetermined maximum value corresponds to a maximum open position of the fuel actuator (5). Die Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem zu einem Ist-Wert des Ionisationsstromes verarbeiteten Signal (14) der zumindest einen Ionisationselektrode (7) und in Abhängigkeit vom lonisationsstrom-Sollwert ein stationäres Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stabil zu regeln, und das so erzeugte stationäre Brennstoff-Stellsignal (13) zu speichern;
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, eine Differenz zu bilden aus dem anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugten Brennstoff-Stellsignal (13) und dem gespeicherten stationären Brennstoff-Stellsignal (13); und
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf der Auswertung des anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugten Brennstoff-Stellsignals (13) die Blockierung zu erkennen,
falls die gebildete Differenz oder ein als Funktion der gebildeten Differenz erzeugter Wert einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
The control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionisationsstrom setpoint generating steady state fuel control signal (13) which, within a steady state control range, stably controls combustion by the burner plant and stores the steady state fuel actuation signal (13) thus generated;
wherein the control device (10) is adapted to form a difference from the fuel control signal (13) generated based on the increased setpoint (24) and the stored stationary fuel control signal (13); and
wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation of the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24),
if the difference formed or a value generated as a function of the difference formed exceeds a predetermined threshold value.
Die Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem zu einem Ist-Wert des Ionisationsstromes verarbeiteten Signal (14) der zumindest einen Ionisationselektrode (7) und in Abhängigkeit vom lonisationsstrom-Sollwert ein stationäres Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stabil zu regeln, und das so erzeugte stationäre Brennstoff-Stellsignal (13) zu speichern;
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, einen Betrag einer Differenz aus dem anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugten Brennstoff-Stellsignal (13) und dem gespeicherten stationären Brennstoff-Stellsignal (13) zu bilden; und
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, basierend auf der Auswertung des anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugten Brennstoff-Stellsignals (13) die Blockierung zu erkennen,
falls der gebildete Betrag einen vorgegebenen Schwellwert über eine gesamte vorgegebene Zeitspanne überschreitet.
The control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control device (10) is formed, depending on a processed to an actual value of the ionization current signal (14) of the at least one ionization electrode (7) and in dependence on the ionisationsstrom setpoint generating steady state fuel control signal (13) which, within a steady state control range, stably controls combustion by the burner plant and stores the steady state fuel actuation signal (13) thus generated;
wherein the control means (10) is adapted to form an amount of a difference from the fuel control signal (13) generated from the increased set point (24) and the stored stationary fuel control signal (13); and
wherein the control device (10) is designed to detect the blockage based on the evaluation of the fuel control signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24),
if the amount formed exceeds a predetermined threshold over a whole predetermined time period.
Die Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Regeleinrichtung (10) eine Kommunikationsschnittstelle zum Versand von Fehlermeldungen aufweist und ausgebildet ist, eine Fehlermeldung zu erzeugen, falls basierend auf der Auswertung die Blockierung erkannt wird;
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, die erzeugte Fehlermeldung anhand der Kommunikationsschnittstelle zu versenden.
The control device according to one of claims 1 to 7, wherein the control device (10) has a communication interface for sending error messages and is designed to generate an error message if the blockage is detected based on the evaluation;
wherein the control device (10) is designed to send the generated error message based on the communication interface.
Die Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, ein abschaltendes Brennstoff-Stellsignal (13) zur Reduktion der Zufuhrmenge an Brennstoff auf null zu erzeugen und an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben, falls basierend auf der Auswertung die Blockierung erkannt wird.The control device according to any one of claims 1 to 8, wherein the control means (10) is adapted to zero a fuel cut-off signal (13) for reducing the supply amount of fuel and output to the fuel actuator (5) if the blockage is detected based on the evaluation. Die Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, im Anschluss an die Auswertung einen weiteren Sollwert (24) zu erzeugen;
durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den weiteren Sollwert (24) ein weiteres, geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen, welches innerhalb eines Regelbereichs für eine stationäre Regelung ermöglicht, eine Verbrennung durch die Brenneranlage stabil zu regeln; und
das weitere, geänderte Brennstoff-Stellsignal (13) an das Brennstoff-Stellglied (5) auszugeben.
The control device according to one of claims 1 to 9, wherein the control device (10) is designed to generate a further desired value (24) following the evaluation;
by controlling the actual values of the ionization current to the further setpoint (24) to produce a further, modified fuel control signal (13), which allows within a control range for a steady-state control to stably control a combustion by the burner system; and
to issue the further modified fuel control signal (13) to the fuel actuator (5).
Die Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Regeleinrichtung (10) einen setzbaren Register-Wert zur Veranlassung einer Prüfung auf Vorliegen der Blockierung unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) aufweist und ausgebildet ist, Paare aus je einem Luft-Stellsignal (11) und je einem Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen;
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, aus jedem der erzeugten Paare einen Kennlinien-Wert (19) aus dem Brennstoff-Stellsignal (13) und dem Luft-Stellsignal (11) zu berechnen, sodass zu jedem erzeugten Paar ein berechneter Kennlinien-Wert (19) vorliegt;
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, die berechneten Kennlinien-Werte (19) anhand einer ersten vorgegebenen Zeitkonstanten zu einem ersten Mittelwert zu mitteln;
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, die berechneten Kennlinien-Werte (19) anhand einer zweiten vorgegebenen Zeitkonstanten zu einem zweiten Mittelwert zu mitteln;
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, eine Differenz aus dem ersten Mittelwert und dem zweiten Mittelwert zu berechnen und die berechnete Differenz mit einem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen; und
den Register-Wert zur Veranlassung einer Prüfung auf Vorliegen der Blockierung unter Verwendung des erhöhten Sollwerts (24) zu setzen, falls die berechnete Differenz den vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
The controller of any one of claims 1 to 10, wherein the controller (10) has a settable register value for causing a check for the presence of the blockage using the incremented setpoint (24) and is configured to receive pairs of each air actuator signal (Fig. 11) and each to generate a fuel control signal (13);
wherein the control device (10) is adapted to calculate a characteristic value (19) from the fuel control signal (13) and the air control signal (11) from each of the pairs generated, so that for each pair generated a calculated characteristic value (19) is available;
wherein the control device (10) is adapted to average the calculated characteristic values (19) based on a first predetermined time constant to a first average value;
wherein the control device (10) is adapted to average the calculated characteristic values (19) based on a second predetermined time constant to a second average value;
wherein the controller (10) is adapted to calculate a difference between the first average and the second average and to compare the calculated difference with a predetermined threshold; and
set the register value to cause a check for the presence of the lock using the increased setpoint (24) if the calculated difference exceeds the predetermined threshold.
Die Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei das Luft-Stellglied (3) ausgebildet ist, durch Einstellen einer Drehzahl (12) innerhalb eines einstellbaren Drehzahlbereichs eine Zufuhrmenge an Luft in Abhängigkeit von einem Luft-Stellsignal (11) zu beeinflussen;
wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, den einstellbaren Drehzahlbereich in mindestens zwei Drehzahlbänder (32) zu unterteilen;
eines der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) auszuwählen;
innerhalb des ausgewählten Drehzahlbandes (32) ein zweites Luft-Stellsignal (11) zu erzeugen;
aus dem lonisationsstrom-Sollwert einen um einen vorgegebenen Betrag erhöhten Sollwert (24) zu erzeugen;
bei dem zweiten Luft-Stellsignal (11) durch Regelung der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert (24) ein geändertes Brennstoff-Stellsignal (13) zu erzeugen;
das anhand des erhöhten Sollwerts (24) erzeugte, geänderte Brennstoff-Stellsignal (13) auszuwerten und basierend auf der Auswertung die Blockierung zu erkennen;
wobei die Regeleinrichtung (10) setzbare Registerwerte für jedes der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) aufweist und ausgebildet ist, auf Basis der erkannten Blockierung den Registerwert für das ausgewählte Drehzahlband (32) zu setzen.
The control device according to one of claims 1 to 11,
wherein the air actuator (3) is adapted to influence a supply amount of air in response to an air control signal (11) by setting a rotational speed (12) within an adjustable rotational speed range;
wherein the control device (10) is adapted to divide the adjustable speed range into at least two speed bands (32);
select one of the at least two speed bands (32);
to generate within the selected speed band (32) a second air control signal (11);
to generate from the ionization current setpoint a desired value (24) increased by a predetermined amount;
in the second air control signal (11) by controlling the actual values of the ionization current to the increased set point (24) to produce a modified fuel control signal (13);
to evaluate the modified fuel-adjusting signal (13) generated on the basis of the increased setpoint value (24) and to detect the blockage based on the evaluation;
wherein the controller (10) has settable register values for each of the at least two speed bands (32) and is configured to set the register value for the selected speed band (32) based on the detected stall.
Die Regeleinrichtung nach Anspruch 12, wobei die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, bei Luft-Stellsignalen (11) innerhalb eines Drehzahlbandes (32), für welches der setzbare Registerwert gesetzt ist, ein erneutes Regeln der Ist-Werte des Ionisationsstromes auf den erhöhten Sollwert (24) zu unterbinden.The control device according to claim 12, wherein the control device (10) is designed to re-regulate the actual values of the ionization current to the increased setpoint value for air control signals (11) within a speed band (32) for which the settable register value is set (24) to prevent. Die Regeleinrichtung nach Anspruch 12, wobei die für jedes der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) setzbaren Registerwerte löschbar sind und die Regeleinrichtung (10) ausgebildet ist, alle der für jedes der mindestens zwei Drehzahlbänder (32) setzbaren Registerwerte zu löschen.The controller of claim 12, wherein the register values settable for each of the at least two speed bands (32) are erasable and the controller (10) is arranged to clear all of the register values settable for each of the at least two speed bands (32). Brenneranlage umfassend einen Flammenbereich (2) und zumindest eine in einem Flammenbereich (2) der Brenneranlage angeordnete Ionisationselektrode (7) und ein Luft-Stellglied (3), welches eine Zufuhrmenge an Luft in Abhängigkeit von einem Luft-Stellsignal (11) beeinflusst, und ein Brennstoff-Stellglied (5), welches eine Zufuhrmenge an Brennstoff in Abhängigkeit von einem Brennstoff-Stellsignal (13) beeinflusst;
die Brenneranlage zusätzlich umfassend eine Regeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14;
wobei die Regeleinrichtung (10) kommunikativ (11 - 14) verbunden ist mit der zumindest einen Ionisationselektrode (7), dem Luft-Stellglied (3) und dem Brennstoff-Stellglied (5).
Burner system comprising a flame region (2) and at least one arranged in a flame region (2) of the burner system ionization electrode (7) and an air actuator (3), which influences a supply amount of air in response to an air control signal (11), and a fuel actuator (5) that influences a supply amount of fuel in response to a fuel adjusting signal (13);
the burner system additionally comprising a control device (10) according to one of claims 1 to 14;
wherein the control device (10) communicatively (11-14) is connected to the at least one ionization electrode (7), the air actuator (3) and the fuel actuator (5).
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