EP3869102B1 - Verfahren und vorrichtung zur fehlerdiagnose an einem feuerungsautomaten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur fehlerdiagnose an einem feuerungsautomaten Download PDF

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EP3869102B1
EP3869102B1 EP21157880.2A EP21157880A EP3869102B1 EP 3869102 B1 EP3869102 B1 EP 3869102B1 EP 21157880 A EP21157880 A EP 21157880A EP 3869102 B1 EP3869102 B1 EP 3869102B1
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EP
European Patent Office
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voltage
power supply
firing
feed line
firing controller
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EP21157880.2A
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French (fr)
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EP3869102C0 (de
EP3869102A1 (de
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Stefan Hucke
Tobias Funke
Jochen Grabe
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Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/26—Details
    • F23N5/265—Details using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00—Ignition or checking
    • F23N2227/18—Applying test signals, e.g. periodic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00—Ignition or checking
    • F23N2227/28—Ignition circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00—Ignition or checking
    • F23N2227/36—Spark ignition, e.g. by means of a high voltage

Definitions

  • the invention is in the field of automatic firing systems for combustion plants in which a mixture of combustion air and liquid or gaseous fuel is burned, in particular it relates to an automatic gas firing system for a burner in a heating device for hot water preparation or heating a building.
  • a combustion control system regulates and monitors the operation of a combustion system that runs on gaseous or liquid fuel.
  • Modern combustion control systems contain a central electronic system to which various sensors are connected, whose measurement signals are processed and evaluated.
  • the electronic system also controls or regulates valves for the intake of combustion air and fuel and ensures that the combustion is ignited by an ignition device.
  • the presence of a flame and the ratio of air to fuel are monitored to ensure that combustion is as environmentally friendly as possible.
  • Other parameters such as temperatures at different locations, can also be monitored.
  • the automatic combustion control ensures a safe shutdown in all operating situations, in particular a shutdown of the fuel supply, and that the combustion system cannot be easily switched back on even after a power failure.
  • Each automatic firing system is also assigned a more or less separately designed ignition module, which is used to generate an ignition spark, which in turn starts the combustion of the fuel-air mixture that is let in.
  • the ignition module requires power from the automatic firing system from a power supply and is therefore connected to this via a power supply line. It is also connected to an ignition electrode in the firing system via a high-voltage line and is controlled, for example, via a signal line. A fault in the ignition module or its wiring can therefore also be the reason for a malfunction in the firing system. If it is a plugged-in module with electrical plug connections, this connection may have come loose, for example, so that an ignition spark could no longer be generated.
  • Gas burner controls have been known for a very long time and are used, for example, in DE 24 26 943 B2 or the EP 2 295 863 B1
  • Such devices are equipped with numerous safety features to ensure safe operation for the user and the environment. Occasional malfunctions, such as when an intended ignition does not take place, will result in a shutdown, but it can be difficult to diagnose the exact cause of the malfunction.
  • the present invention aims to remedy this situation by providing a quick method that can be carried out with little additional equipment expenditure at least for checking the devices required for ignition or their connection.
  • a method according to claim 1, a device according to claim 7 and a computer program product according to claim 10 contribute to solving these problems.
  • Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the respective dependent claims.
  • the method relates to testing the connection of an ignition module to a firing system, wherein the ignition module is designed to generate a high voltage with the aid of at least one capacitor that can be charged by a power supply, wherein the ignition module can be connected to an ignition electrode in a combustion chamber of a firing system and wherein the temporal course of a voltage that builds up when the power supply is switched on is observed continuously or at intervals and the quality of the connection of the ignition module is concluded from this.
  • the power supply is designed in such a way that it delivers a predeterminable voltage and its power is limited to a predeterminable value.
  • the power supply By limiting the power, only a limited current flows to the capacitor, so that a voltage builds up there over a certain time period after the power supply is switched on, which can be measured. It is sensible to measure this voltage in the automatic firing system close to the power supply before the first plug or solder connections are made.
  • the power supply and the ignition module can be arranged in or on the automatic firing system and connected by an electrical supply line, whereby the voltage curve in the supply line is observed after the power supply is switched on and the integrity of the arrangement or faults in it can be determined from this.
  • the supply line can have different lengths depending on the spatial arrangement of the ignition module. A correctly connected, functioning ignition module always leads to a characteristic voltage curve after switching on, so that deviations from this curve can provide an initial indication of possible errors.
  • the exact course of the voltage curve does not necessarily have to be recorded. It is sufficient, for example, if the voltage is measured 3 to 10 times after the power supply is switched on at predefined time intervals of 10 to 100 ms [milliseconds] and the measured values or a temporal course of the voltage interpolated from the measured values is used for diagnosis. Just comparing two consecutive measured values provides information about the temporal course of the voltage, so that the desired information can be obtained with just a few measured values. Preferably with five measured values, a reliable statement can be made as to whether the temporal course corresponds to empirical values or deviates upwards or downwards from them.
  • the ignition module can be excluded or identified as the cause of the error, and even a diagnosis of the possible cause of the error (loose supply line, no ignition module connected, etc.) is possible.
  • the time intervals between individual measurements and their number can be adapted to the characteristics of each system and provide redundant, robust measurement results that are hardly affected by disturbances or Inaccuracies in operation can also be influenced.
  • information about the state of the ignition module, in particular about the charging curve of the capacitor can be obtained from the measured values.
  • a device in particular provided or set up for carrying out the described method, has an ignition module and a power supply which are connected via an electrical supply line and arranged in or on an automatic firing system, wherein the ignition module is designed to generate a high voltage with the aid of a capacitor which can be charged by a power supply, wherein a voltage measuring device is present for measuring the voltage in the supply line and wherein evaluation electronics are present which can diagnose the state of the electrical supply line and possible errors in the system from measured voltage values and/or their temporal progression.
  • the microprocessor can also process the voltage measurement values according to the invention and evaluate them in its other diagnostic functions.
  • the voltage measuring device is arranged at the output of a power supply with a limited output in the automatic firing system. This means that, although it measures the voltage of the capacitor over time during normal operation, it can still carry out voltage measurements and detect deviations from the normal course in the event of faults in the capacitor or the supply line (including contacts).
  • Modern burners typically contain an electronic control which contains at least one programmable microprocessor which can be controlled by such a computer program product (in particular also as part of a more comprehensive computer program product for the entire control of the combustion automation system).
  • FIG. 1 shows schematically an embodiment of a device according to the invention, namely a firing control unit 1 for a firing system 8.
  • the firing control unit 1 is typically connected via signal lines 14 to some sensors (not shown here) that provide information about the state of the firing system 8. It also has, in a manner known per se, control electronics 7 that control actuators (also not shown) on the firing system 8 via control lines 15 in order to set desired parameters for the operation of the firing system 8 and to switch the system on or off as required.
  • the present invention deals with a component that is also typically associated with a firing control unit 1, namely a so-called ignition module 10. This serves to generate an ignition spark by means of an ignition electrode 12 in a combustion chamber 9 of the Firing system 8.
  • the ignition voltage is transmitted to the ignition electrode 12 via a high-voltage line 13.
  • the ignition module 10 is supplied with energy from a power supply 2 in the firing system via a supply line 3 connected to a connection 4.
  • the ignition module 10 contains a capacitor 11 which is charged for ignition and then discharges to generate an ignition spark, for example via an ignition transformer (not shown).
  • the capacitor 11 is charged in a defined manner by the power supply 2.
  • the power supply 2 which is designed in principle to supply a constant, predeterminable voltage, is limited in its output (i.e. provided with a suitable internal resistance, for example). This means that the voltage increase at the connected capacitor 11 occurs in a defined manner after switching on.
  • this can be used to check the functionality of the ignition module 10, at least with regard to the correct connection 4 of the ignition module 10.
  • a voltage measuring device 5 is arranged at the output of the power supply 2, but in any case on the supply line 3 before the first connection points (e.g. connectors), which measures the temporal progression of the voltage quasi continuously or the respective voltage at time intervals.
  • the measured voltages are fed to an evaluation electronics 6, which can also be part of the control electronics 7, and compared there with empirical values (calibration data). If the measured voltage rises too quickly but to a high value, it can be concluded that a supply line 3 is connected, but is not correctly connected to a functioning capacitor 11.
  • the capacitance of the capacitor 11 i.e. its functionality, can also be determined.
  • this information is available and can be taken into account when diagnosing the reason for the shutdown.
  • the information can be made visible via a display device 16 (e.g. a display or signal lights).
  • Fig. 2 shows a schematic diagram to illustrate various voltage curves on the supply line 3 to the capacitor 11.
  • the normal curve A shows the temporal progression of the voltage U within a predeterminable evaluation period (e.g. 0.25 s) after the power supply 2 is switched on at time t0 with the ignition module 10 correctly connected. If the capacitor is not connected, the result is curve B without a capacitor. If supply line 3 is not connected either, the result is curve C without a connected line.
  • a simplified measuring method that is robustly applicable in practice measures the voltage on the supply line 3, for example, at 5 points in time t1, t2, t3, t4, t5 at intervals of around 50 ms each.
  • the first measurement is taken 50 ms after the power supply 2 is switched on at a defined time, and only when the measured voltage is zero.
  • the voltages measured at intervals are then evaluated as follows. Each measured voltage value must exceed a defined positive difference (based on experience) from the previous measured value. The last measured value must not exceed a defined maximum value. If the ignition module is connected correctly, these conditions are met. If only supply line 3 is connected, but no ignition module 10, the voltage increases very quickly up to the first measurement point, but the minimum increases for the following measuring points are not met. If neither supply line 3 nor ignition module 10 are connected, the voltage only increases slightly and very quickly reaches a low final value. The increases in voltage for the later measured values are not met.
  • a diagnosis can be made with little effort as to whether the ignition module is correctly connected or what error is present in the connection.

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Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Feuerungsautomaten für Feuerungsanlagen, in denen ein Gemisch aus Verbrennungsluft und flüssigem oder gasförmigem Brennstoff verbrannt wird, insbesondere betrifft sie einen Gasfeuerungsautomaten für einen Brenner in einem Heizgerät zur Warmwasserbereitung oder Beheizung eines Gebäudes.
  • Ein Feuerungsautomat regelt und überwacht den Betrieb einer Feuerungsanlage, die mit gasförmigem oder flüssigem Brennstoff betrieben wird. Moderne Feuerungsautomaten enthalten eine zentrale Elektronik, an die verschiedene Sensoren angeschlossen sind, deren Messsignale verarbeitet und ausgewertet werden. Weiter steuert oder regelt die Elektronik Ventile für den Einlass von Verbrennungsluft und Brennstoff und sorgt für die Zündung der Verbrennung durch eine Zündeinrichtung.
  • Außerdem wird das Vorhandensein einer Flamme überwacht und das Verhältnis von Luft zu Brennstoff, um eine möglichst umweltfreundliche Verbrennung zu gewährleisten. Weitere Parameter, wie z. B. Temperaturen an unterschiedlichen Stellen, können ebenfalls überwacht werden. Bei einer Störung sorgt der Feuerungsautomat in allen Betriebssituationen für eine sichere Abschaltung, insbesondere eine Abschaltung der Brennstoffzufuhr, und dafür, dass die Feuerungsanlage selbst nach einem Stromausfall nicht ohne Weiteres wieder eingeschaltet werden kann. Da es jedoch viele Ursachen für eine Störung und Abschaltung geben kann, ist es wünschenswert, bei einer anschließenden Überprüfung einen eventuellen Fehler möglichst leicht diagnostizieren zu können.
  • Jedem Feuerungsautomaten ist auch ein mehr oder weniger separat gestalteter Zündbaustein zugeordnet, der zur Erzeugung eines Zündfunkens dient, der wiederum die Verbrennung von eingelassenem Brennstoff-Luft-Gemisch startet. Der Zündbaustein benötigt Strom aus dem Feuerungsautomaten von einer Stromversorgung und ist daher über eine Stromzuleitung mit dieser verbunden. Er ist weiterhin über eine Hochspannungsleitung mit einer Zündelektrode in der Feuerungsanlage verbunden und wird z. B. über eine Signalleitung angesteuert. Grund für eine Störung der Feuerungsanlage kann daher auch ein Fehler in dem Zündbaustein oder dessen Verkabelung sein. Falls es sich um einen aufgesteckten Baustein mit elektrischen Steckverbindungen handelt, kann sich beispielsweise diese Verbindung gelöst haben, so dass kein Zündfunke mehr erzeugt werden konnte.
  • Gasfeuerungsautomaten sind schon sehr lange bekannt und beispielsweise in der DE 24 26 943 B2 oder der EP 2 295 863 B1 beschrieben. Solche Geräte sind mit zahlreichen Sicherheitseinrichtungen ausgestattet, um einen für Benutzer und Umwelt gefahrlosen Betrieb zu gewährleisten. So kommt es bei gelegentlichen Funktionsstörungen, z. B. wenn eine gewollte Zündung nicht stattfindet, zu einer Abschaltung, wobei es aber schwierig sein kann, die genaue Ursache der Funktionsstörung zu diagnostizieren.
  • Aus der WO 2004/081451 A1 ist es auch bekannt, Eingangs- oder Ausgangsstrom einer Zündeinrichtung für Verbrennungsprozesse zu messen, um an dem Vorhandensein eines ausreichenden Stromes zu erkennen, wann eine Zufuhr von Brennstoff eingeschaltet werden kann, um eine sichere Zündung zu ermöglichen. Eine Erkennung oder Analyse von eventuellen Funktionsstörungen ist nicht vorgesehen.
  • Hier will die vorliegende Erfindung Abhilfe schaffen, um eine schnelle mit geringem zusätzlichem apparativem Aufwand durchführbare Methode wenigstens zur Überprüfung der für eine Zündung erforderlichen Einrichtungen oder von deren Anschluss zu ermöglichen.
  • Zur Lösung dieser Aufgaben tragen ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Vorrichtung nach Anspruch 7 sowie ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 10 bei. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das Verfahren betrifft die Prüfung des Anschlusses eines Zündbausteins an einem Feuerungsautomaten, wobei der Zündbaustein zur Erzeugung einer Hochspannung mit Hilfe mindestens eines von einer Stromversorgung aufladbaren Kondensators ausgelegt ist, wobei der Zündbaustein mit einer Zündelektrode in einem Brennraum einer Feuerungsanlage verbindbar ist und wobei der zeitliche Verlauf einer sich beim Zuschalten der Stromversorgung aufbauenden Spannung kontinuierlich oder in Zeitabständen beobachtet und daraus auf die Qualität des Anschlusses des Zündbausteins geschlossen wird.
  • Bevorzugt ist die Stromversorgung so ausgelegt, dass sie eine vorgebbare Spannung liefert und in ihrer Leistung auf einen vorgebbaren Wert begrenzt wird. Durch die Begrenzung der Leistung fließt nur ein begrenzter Strom zu dem Kondensator, so dass sich dort mit einem bestimmten zeitlichen Verlauf nach Einschaltung der Stromversorgung eine Spannung aufbaut, die gemessen werden kann. Sinnvoll ist es, diese Spannung im Feuerungsautomaten nah an der Stromversorgung noch vor ersten Steck- oder Lötverbindungen zu messen.
  • Die Stromversorgung und der Zündbaustein können in oder an dem Feuerungsautomaten angeordnet und durch eine elektrische Zuleitung verbunden sein, wobei der Verlauf der Spannung in der Zuleitung nach Einschalten der Stromversorgung beobachtet und aus deren Verlauf auf die Integrität der Anordnung oder Fehler darin geschlossen wird. Dabei kann die Zuleitung je nach räumlicher Anordnung des Zündbausteins unterschiedliche Länge haben. Ein korrekt angeschlossener funktionstüchtiger Zündbaustein führt immer zu einem charakteristischen Spannungsverlauf nach Einschalten, so dass Abweichungen von diesem Verlauf einen ersten Hinweis auf mögliche Fehler geben können.
  • Insbesondere deutet ein zu schneller Anstieg der Spannung verglichen mit Erfahrungswerten auf eine angeschlossene Zuleitung ohne Zündbaustein hin. Die Kapazität der Zuleitung allein führt zwar auch zu einem Anstieg der Spannung, jedoch ist diese Kapazität so klein, dass der Anstieg sehr schnell erfolgt. Dies kann leicht detektiert und in eine entsprechende Fehlerdiagnose umgesetzt werden.
  • Umgekehrt weist ein zu geringer Anstieg der Spannung verglichen mit Erfahrungswerten auf eine völlig fehlende oder fehlerhafte Zuleitung hin. Es baut sich dann praktisch keine Spannung auf.
  • Um den technischen Aufwand bei Ausführung der Erfindung gering zu halten, muss nicht unbedingt der genaue Verlauf der Spannungskurve aufgezeichnet werden. Es genügt z. B., wenn die Spannung nach einem Einschalten der Stromversorgung in vorgebbaren Zeitabständen von 10 bis 100 ms [Millisekunden] 3- bis 10-mal gemessen und die Messwerte oder ein aus den Messwerten interpolierter zeitlicher Verlauf der Spannung zu einer Diagnose verwendet werden. Schon der Vergleich zweier aufeinander folgender Messwerte liefert eine Information über den zeitlichen Verlauf der Spannung, so dass die gewünschte Information schon mit wenigen Messwerten gewonnen werden kann. Mit vorzugsweise fünf Messwerten kann schon eine zuverlässige Aussage getroffen werden, ob der zeitliche Verlauf Erfahrungswerten entspricht oder davon nach oben oder unten abweicht. So kann der Zündbaustein als Fehlerursache ausgeschlossen oder identifiziert werden, wobei sogar noch eine Diagnose über die mögliche Fehlerursache (gelockerte Zuleitung, kein Zündbaustein angeschlossen, etc.) möglich ist. Die Zeitabstände zwischen einzelnen Messungen und deren Anzahl können an Eigenschaften jeder Anlage angepasst werden und liefern redundante, robuste Messergebnisse, die kaum durch Störungen oder Ungenauigkeiten im Betrieb beeinflusst werden. Nebenbei kann, selbst wenn keinerlei Störung auftritt, aus den Messwerten eine Information über den Zustand des Zündbausteins, insbesondere über die Ladekurve des Kondensators gewonnen werden.
  • Eine Vorrichtung, insbesondere vorgesehen oder eingerichtet zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, weist einen Zündbaustein und eine Stromversorgung auf, die über eine elektrische Zuleitung verbunden und in oder an einem Feuerungsautomaten angeordnet sind, wobei der Zündbaustein zur Erzeugung einer Hochspannung mit Hilfe eines von einer Stromversorgung aufladbaren Kondensators ausgelegt ist, wobei eine Spannungsmesseinrichtung vorhanden ist für eine Spannungsmessung in der Zuleitung und wobei eine Auswerteelektronik vorhanden ist, die aus gemessenen Spannungswerten und/oder deren zeitlichem Verlauf den Zustand der elektrischen Zuleitung und mögliche Fehler im System diagnostizieren kann.
  • Da jeder moderne Feuerungsautomat ohnehin elektronische Bauteile und im Allgemeinen einen Mikroprozessor oder Controller aufweist, ist es vorteilhaft, die Auswerteelektronik in eine Regelelektronik des Feuerungsautomaten zu integrieren. Deren Mikroprozessor kann neben seinen sonstigen Funktionen (er steuert ohnehin den Zündbaustein bei Bedarf an) auch die Spannungsmesswerte erfindungsgemäß verarbeiten und bei seinen sonstigen Diagnosefunktionen mit auswerten.
  • Bevorzugt ist die Spannungsmesseinrichtung am Ausgang einer in ihrer Leistung begrenzten Stromversorgung in dem Feuerungsautomaten angeordnet. So misst sie zwar bei normalem Betrieb den zeitlichen Verlauf der Spannung des Kondensators, kann jedoch bei Fehlern am Kondensator oder der Zuleitung (einschließlich Kontakten) weiterhin Spannungsmessungen durchführen und Abweichungen vom normalen Verlauf feststellen.
  • Weiter wird auch ein Computerprogrammprodukt angegeben, umfassend Befehle, die bewirken, dass die beschriebene Vorrichtung das vorgeschlagene Verfahren ausführt. Moderne Brenner enthalten typischerweise eine elektronische Steuerung, die mindestens einen programmierbaren Mikroprozessor enthält, der durch ein solches Computerprogrammprodukt (insbesondere auch als Teil eines umfassenderen Computerprogrammproduktes für die gesamte Regelung der Feuerungsautomatik) gesteuert werden kann.
  • Ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung, auf das diese jedoch nicht beschränkt ist, und die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nun anhand der Zeichnung detailliert erläutert. Es stellen dar:
    • Fig. 1:
    schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, und
    Fig. 2:
    ein Diagramm zur Veranschaulichung des zeitlichen Verlaufs einer erfindungsgemäß gemessenen Spannung im Normalbetrieb und bei Störungen.
  • Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich einen Feuerungsautomaten 1 für eine Feuerungsanlage 8. Der Feuerungsautomat 1 ist typischerweise über Signalleitungen 14 mit einigen hier nicht dargestellten Sensoren verbunden, die Informationen über den Zustand der Feuerungsanlage 8 liefern. Er weist auch in an sich bekannter Weise eine Regelelektronik 7 auf, die ebenfalls nicht dargestellte Aktoren über Steuerleitungen 15 an der Feuerungsanlage 8 ansteuert, um für den Betrieb der Feuerungsanlage 8 gewünschte Parameter einzustellen und die Anlage bei Bedarf ein- bzw. auszuschalten. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit einem ebenfalls typischerweise einem Feuerungsautomaten 1 zugeordneten Bauteil, nämlich einem sogenannten Zündbaustein 10. Dieser dient zu Erzeugung eines Zündfunkens mittels einer Zündelektrode 12 in einem Brennraum 9 der Feuerungsanlage 8. Über eine Hochspannungsleitung 13 wird die Zündspannung zur Zündelektrode 12 übertragen. Der Zündbaustein 10 wird von einer Stromversorgung 2 im Feuerungsautomaten über eine an einem Anschluss 4 angeschlossene Zuleitung 3 mit Energie versorgt. Der Zündbaustein 10 enthält einen Kondensator 11, der zum Zünden aufgeladen wird und sich dann zur Erzeugung eines Zündfunkens beispielsweise über einen nicht dargestellten Zündtransformator entlädt. Erfindungsgemäß wird der Kondensator 11 von der Stromversorgung 2 definiert aufgeladen. Dazu wird die Stromversorgung 2, die im Prinzip zur Lieferung einer konstanten vorgebbaren Spannung ausgelegt ist, in ihrer Leistung begrenzt (also z. B. mit einem geeigneten Innenwiderstand versehen). Das führt dazu, dass der Spannungsanstieg am angeschlossenen Kondensator 11 nach dem Einschalten in definierter Weise erfolgt. Dies kann erfindungsgemäß dazu genutzt werden, die Funktionsfähigkeit des Zündbausteins 10 zu prüfen, zumindest bezüglich des korrekten Anschlusses 4 des Zündbausteins 10. Dazu wird eine Spannungsmesseinrichtung 5 am Ausgang der Stromversorgung 2, jedenfalls aber an der Zuleitung 3 vor den ersten Verbindungsstellen (z. B. Steckverbindern), angeordnet, die den zeitlichen Verlauf der Spannung quasi kontinuierlich oder die jeweilige Spannung in zeitlichen Abständen misst. Die gemessenen Spannungen werden einer Auswerteelektronik 6, die auch Teil der Regelelektronik 7 sein kann, zugeleitet und dort mit Erfahrungswerten (Kalibrierdaten) verglichen. Steigt die gemessene Spannung zu schnell aber auf einen hohen Wert an, so kann daraus geschlossen werden, dass zwar eine Zuleitung 3 angeschlossen ist, diese aber nicht korrekt mit einem funktionsfähigen Kondensator 11 verbunden ist. Steigt die Spannung zwar schnell, aber nur auf einen geringen Wert an, so kann daraus geschlossen werden, dass keine Zuleitung angeschlossen ist. Aus genaueren Betrachtungen des Spannungsverlaufes kann auch auf die Kapazität des Kondensators 11, also dessen Funktionsfähigkeit geschlossen werden. Bei einer Abschaltung der Feuerungsanlage 8 stehen diese Informationen zur Verfügung und können so bei der Diagnose des Grundes für die Abschaltung berücksichtigt werden. Über eine Anzeigeeinrichtung 16 (z. B. ein Display oder Signalleuchten) kann die Information sichtbar gemacht werden.
  • Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung verschiedener Spannungsverläufe an der Zuleitung 3 zum Kondensator 11. Der Normalverlauf A zeigt dabei den zeitlichen Verlauf der Spannung U innerhalb eines vorgebbaren Bewertungszeitraumes (z. B. 0,25 s) nach dem Einschalten der Stromversorgung 2 zum Zeitpunkt t0 bei korrekt angeschlossenem Zündbaustein 10. Ist der Kondensator nicht angeschlossen, so ergibt sich der Verlauf B ohne Kondensator. Ist auch keine Zuleitung 3 angeschlossen, so ergibt sich der Verlauf C ohne angeschlossene Leitung. Ein vereinfachtes Messverfahren, welches für die Praxis robust einsetzbar ist, misst z. B. zu 5 Zeitpunkten t1, t2, t3, t4, t5 im Abstand von jeweils etwa 50 ms die Spannung an der Zuleitung 3. Die erste Messung erfolgt 50 ms nach einem definierten Einschalten der Stromversorgung 2, die erst erfolgt, wenn die gemessene Spannung Null ist. Anschließend werden die in Abständen gemessenen Spannungen wie folgt bewertet. Jeder gemessene Spannungswert muss eine (auf Erfahrungswerten beruhende) definierte positive Differenz zum vorherigen Messwert überschreiten. Der letzte Messwert darf einen definierten Maximalwert nicht überschreiten. Ist der Zündbaustein korrekt angeschlossen, sind diese Bedingungen erfüllt. Ist nur die Zuleitung 3 angeschlossen, aber kein Zündbaustein 10, so steigt bis zum ersten Messzeitpunkt die Spannung sehr schnell an, jedoch werden die Mindeststeigerungen für die folgenden Messpunkte nicht eingehalten. Sind weder Zuleitung 3 noch Zündbaustein 10 angeschlossen, so steigt die Spannung nur wenig an und erreicht sehr schnell einen niedrigen Endwert. Die Steigerungen der Spannung bei den späteren Messwerten werden nicht erfüllt.
  • Erfindungsgemäß lässt sich mit geringem Aufwand eine Diagnose stellen, ob der Zündbaustein korrekt angeschlossen ist oder welcher Fehler beim Anschluss vorliegt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Feuerungsautomat
    2
    Stromversorgung
    3
    Zuleitung
    4
    Anschluss
    5
    Spannungsmesseinrichtung
    6
    Auswerteelektronik
    7
    Regelelektronik
    8
    Feuerungsanlage
    9
    Brennraum
    10
    Zündbaustein
    11
    Kondensator
    12
    Zündelektrode
    13
    Hochspannungsleitung
    14
    Signalleitungen
    15
    Steuerleitungen
    16
    Anzeigeeinrichtung
    t
    Zeit [ms]
    U
    Spannung[V]
    A
    Normalverlauf
    B
    Verlauf ohne Kondensator
    C
    Verlauf ohne angeschlossene Leitung

Claims (10)

  1. Verfahren zur Prüfung des Anschlusses (4) eines Zündbausteins (10) an einem Feuerungsautomaten (1), wobei der Zündbaustein (10) zur Erzeugung einer Hochspannung mit Hilfe eines von einer Stromversorgung (2) aufladbaren Kondensators (11) ausgelegt ist, wobei der Zündbaustein (10) mit einer Zündelektrode (12) in einem Brennraum (9) einer Feuerungsanlage (8) verbindbar ist und wobei der zeitliche Verlauf einer sich beim Zuschalten der Stromversorgung (2) aufbauenden Spannung (U) kontinuierlich oder in Zeitabständen beobachtet und daraus auf die Qualität des Anschlusses (4) des Zündbausteins (10) geschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stromversorgung (2) eine vorgebbare Spannung liefert und in ihrer Leistung auf einen vorgebbaren Wert begrenzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stromversorgung (2) und der Zündbaustein (10) in oder am Feuerungsautomaten (1) angeordnet und durch eine elektrische Zuleitung (3) verbunden sind und wobei der Verlauf der Spannung in der Zuleitung (3) nach Einschalten der Stromversorgung (2) beobachtet und aus deren Verlauf auf Integrität der Anordnung oder Fehler darin geschlossen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zu schneller oder zu hoher Anstieg der Spannung (U) verglichen mit Erfahrungswerten auf eine angeschlossene Zuleitung (3) ohne Zündbaustein (10) schließen lässt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zu geringer Anstieg der Spannung (U) verglichen mit Erfahrungswerten auf eine fehlende oder fehlerhafte Zuleitung (3) schließen lässt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannung (U) nach einem Einschalten der Stromversorgung (2) in vorgebbaren Zeitabständen von 10 bis 100 ms [Millisekunden] 3- bis 10-mal gemessen und die Messwerte oder ein aus den Messwerten interpolierter zeitlicher Verlauf der Spannung (U) zu einer Diagnose verwendet werden.
  7. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung einen Zündbaustein (10) und eine Stromversorgung (2) aufweist, die über eine elektrische Zuleitung (3) verbunden und in oder an einem Feuerungsautomaten (1) angeordnet sind, wobei der Zündbaustein (10) zur Erzeugung einer Hochspannung mit Hilfe eines von einer Stromversorgung (2) aufladbaren Kondensators (11) ausgelegt ist, wobei eine Spannungsmesseinrichtung (5) vorhanden ist für eine Spannungsmessung in der Zuleitung (3) und wobei eine Auswerteelektronik (6) vorhanden ist, die aus gemessenen Spannungswerten und/oder deren zeitlichem Verlauf den Zustand der elektrischen Zuleitung (3) oder mögliche Fehler im Gesamtsystem diagnostizieren kann.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Auswerteelektronik (6) in eine Regelelektronik (7) des Feuerungsautomaten (1) integriert ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Spannungsmesseinrichtung (5) am Ausgang einer in ihrer Leistung begrenzten Stromversorgung (2) in dem Feuerungsautomaten (1) angeordnet ist.
  10. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022107383A1 (de) 2022-03-29 2023-10-05 Vaillant Gmbh Verfahren zum Überwachen eines elektromagnetischen Ventils, Computerprogramm, Regel- und Steuergerät und Heizgerät

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1388015B1 (de) * 2001-05-08 2005-08-17 Sintef Energiforskning AS Kontaktsteuerung und kontaktüberwachung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2426943B2 (de) 1974-06-01 1980-01-10 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Steuereinrichtung für einen Brenner
AT412419B (de) * 2003-03-13 2005-02-25 Windhager Zentralheizung Ag Verfahren und eine vorrichtung zur überprüfung der zündfunktion einer zündeinrichtung
DE102009036423C5 (de) 2009-08-06 2023-03-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Unterbrechung einer Brennstoffzufuhr sowie deren Verwendung
DE102013014379A1 (de) 2013-08-30 2015-03-05 Kübler Gmbh Verfahren zur Bestimmung des Wartungszustands einer Heizungsanlage
JP6571706B2 (ja) 2017-02-21 2019-09-04 株式会社豊田中央研究所 内燃機関の点火装置
FR3072762B1 (fr) 2017-10-23 2019-11-08 Airbus Operations (S.A.S.) Systeme d'allumage d'une turbomachine d'aeronef

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1388015B1 (de) * 2001-05-08 2005-08-17 Sintef Energiforskning AS Kontaktsteuerung und kontaktüberwachung

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