Stand der TechnikState of the art
Steuereinrichtung für einen BrennerControl device for a burner
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für einen Brenner mit zwei in Reihe zueinander in einem Zuführzweig für ein Brennmedium angeor-d neten Ventilen und mindestens zwei in Reihe zueinander angeordneten Schal-tern pro Ventil, die von zugeordneten Steuereinheiten zum Schließen und Öffnen angesteuert werden, wobei den beiden Steuereinheiten Daten über einen Schaltzustand der Ventile zugeführt sind .The invention relates to a control device for a burner with two valves arranged in series with one another in a feed branch for a combustion medium and at least two switches arranged in series with one another per valve, which are controlled by associated control units for closing and opening. wherein the two control units are supplied with data about a switching state of the valves.
Eine derartige Steuereinrichtung für einen Brenner ist in der DE 1 95 07 07 1 und der DE 1 95 07 073 A1 angegeben. Bei dem Brenner handelt es sich um einen Gasbrenner, und in dem Gasweg sind in Reihe zwei Ventile angeordnet, die jeweils über zwei Halbleiterschalter verschiedenen Aufbaus angesteuert werden, um jedes der beiden Ventile sowohl mit dem einen als auch mit dem anderen
Halbleiterschalter abschalten, d. h. den Gasweg sperren zu können. Durch den verschiedenen Aufbau der Halbleiterschalter wird die Schaltsicherheit erhöht. Beiden Schaltern des einen Ventils ist eine Steuereinheit zugeordnet und den beiden Schaltern des anderen Ventils ist eine separate zweite Steuereinheit zugeordnet. Die Steuereinheiten empfangen Daten über den Schaltzustand der zugeordneten Ventile und können dadurch feststellen, dass die Schalter auf ein entsprechendes Ansteuersignal hin tatsächlich die Ventile gesperrt haben oder nicht.Such a control device for a burner is specified in DE 1 95 07 07 1 and DE 1 95 07 073 A1. The burner is a gas burner, and two valves are arranged in series in the gas path, each of which is controlled by two semiconductor switches of different designs, around each of the two valves with one and the other Switch off the semiconductor switch, ie to be able to block the gas path. The switching reliability is increased by the different structure of the semiconductor switches. A control unit is assigned to both switches of the one valve and a separate second control unit is assigned to the two switches of the other valve. The control units receive data about the switching status of the assigned valves and can thereby determine that the switches have actually blocked the valves in response to a corresponding control signal or not.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Steuereinrichtung für einen Brenner derart weiterzubilden, dass die Sicherheit zum Erreichen des Sperrzustandes eines Ventils erhöht wird.The invention is based on the object of developing a generic control device for a burner in such a way that the safety for reaching the locked state of a valve is increased.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen, dass die erste Steuereinheit sowohl zur Ansteuerung eines der beiden Schalter des ersten Ventils als auch eines der beiden Schalter des zweiten Ventils und die zweite Steuereinheit zur Ansteuerung des anderen Schalters des ersten Ventils und des anderen Schalters des zweiten Ventils ausgebildet ist und dass den beiden Steuereinheiten Daten über den Schaltzustand sowohl des einen Ventils als auch des anderen Ventils zugeführt sind .This object is achieved with the features of claim 1. According to this, it is provided that the first control unit is designed to control one of the two switches of the first valve and also one of the two switches of the second valve and the second control unit is designed to control the other switch of the first valve and the other switch of the second valve, and that the two control units are supplied with data on the switching status of both the one valve and the other valve.
Mit diesen Maßnahmen können beide Ventile mit beiden Steuereinheiten ge- sperrt werden, da die beiden Schalter jedes Ventils jeweils von getrenntenWith these measures, both valves can be blocked with both control units, since the two switches of each valve are each separated
Steuereinheiten ansteuerbar sind und die Schaltzustände beider Ventile von beiden Steuereinheiten festgestellt werden. Fällt eine Steuereinheit aus, so dass der zugeordnete Schalter nicht betätigt und das zugeordnete Ventil damit nicht gesperrt werden kann, so erkennt die andere Steuereinheit den dann fehlerhaf- ten offenen Zustand dieses Ventils und steuert den anderen Schalter diesesControl units are controllable and the switching states of both valves are determined by both control units. If a control unit fails, so that the assigned switch cannot be actuated and the assigned valve cannot be blocked, the other control unit recognizes the open state of this valve, which is then faulty, and controls the other switch
Ventils an, so dass dieses Ventil in den Sperrzustand versetzt wird. Gleichzeitig
kann eine Fehlerkennung ausgegeben werden, um den Fehler der defekten Steuereinheit zu beheben.Valve on, so that this valve is put into the blocking state. At the same time an error code can be output to correct the fault of the defective control unit.
Die Sicherheit der Steuereinrichtung wird dadurch erhöht, dass die beiden Schalter pro Ventil jeweils unterschiedlich aufgebaute Halbleiterschalter sind, und weiterhin dadurch, dass die beiden Schalter pro Ventil über jeweils verschiedene Ansteuerlogiken angesteuert werden. Aufgrund des unterschiedlichen Aufbaus der Halbleiterschalter und/oder der Ansteuerlogiken wird die Ausfallwahrscheinlichkeit wesentlich verringert.The safety of the control device is increased by the fact that the two switches per valve are semiconductor switches of different designs, and furthermore by the fact that the two switches per valve are controlled via different control logic. Due to the different structure of the semiconductor switches and / or the control logic, the failure probability is significantly reduced.
Die Funktionssicherheit wird weiterhin dadurch erhöht, dass alle Schalter zyklisch auf ihr Schaltverhalten überprüft werden .Functional reliability is further increased by cyclically checking all switches for their switching behavior.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 einen schematischen Schaltplan einer Steuereinrichtung undFig. 1 is a schematic circuit diagram of a control device and
Fig. 2 ein Beispiel für eine Gaszuführung zu einem Brenner.Fig. 2 shows an example of a gas supply to a burner.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird ein Brennmedium z.B. in Form eines Gases über eine Eingangsleitung, in der ein erstes Ventil in Form eines Sicherheitsventils V1 angeordnet ist, zu einer Abzweigstelle geführt, von der eine Leitung zu einem zweiten Ventil in Form eines Heizventils V2 und eine weitere Leitung zu einem zu dem Heizventil V2 parallel geschalteten dritten Ventil in Form eines Brauchwasserventils V3 abzweigt. Hinter dem Heizventil V2 und dem Brauc hwasserventil V3 sind die beiden Zweigleitungen wieder zu einer gemeinsamen Leitung zusammengeführt, die zum Brenner führt. Zu dem Sicherheitsventil V1 liegt also sowohl das Heizventil V2 als auch das Brauchwasserventil V3 in Reihe, wobei
das Gas zum einen über das Heizventil V2 und zum andern über das Brauchwasserventil V3 zum Brenner gelangen kann. Das Sicherheitsventil V1 und das Heizventil V2 werden elektronisch gesteuert, während das BrauchwasserventilAs can be seen from FIG. 2, a combustion medium, for example in the form of a gas, is led via an input line in which a first valve in the form of a safety valve V1 is arranged to a branch point, from which a line to a second valve in the form of a heating valve V2 and branches off a further line to a third valve connected in parallel with the heating valve V2 in the form of a service water valve V3. After the heating valve V2 and the brewing water valve V3, the two branch lines are brought together again to form a common line which leads to the burner. Both the heating valve V2 and the service water valve V3 are in series with the safety valve V1, whereby the gas can reach the burner on the one hand via the heating valve V2 and on the other hand via the service water valve V3. The safety valve V1 and the heating valve V2 are controlled electronically, while the hot water valve
V3 hydraulisch beim Betätigen eines Wasserhahns gesteuert wird. Das Sicherheitsventil V1 und das Heizventil V2 sind beispielsweise entsprechend Fig. 1 über zwei hintereinander angeordnete Schalter, nämlich einen ersten und zweiten Schalter S 1 , ST bzw. einen weiteren ersten und weiteren zweiten Schalter S2, S2' ansteuerbar, um sie in einen Öffnungszustand oder Sperrzustand zu bringen. Durch die jeweils zwei Schalter wird die Sicherheit, den Sperrzustand der Ventile einzustellen, erhöht.V3 is controlled hydraulically when a water tap is operated. The safety valve V1 and the heating valve V2 can be controlled, for example, according to FIG. 1, via two switches arranged one behind the other, namely a first and second switch S 1, ST or a further first and further second switch S2, S2 ', in order to open them or Bring lock state. The two switches in each case increase the security of setting the blocking state of the valves.
Der dem ersten Ventil V1 zugeordnete erste und zweite Schalter S 1 , S T sowie der dem zweiten Ventil V2 zugeordnete weitere erste und weitere zweite Schalter S2, S2' werden mittels zweier getrennter Steuereinheiten 01 , 02 über eine erste und zweite Verbindung L1 , LT bzw. über eine weitere erste und eine weitere zweite Verbindung L2, L2' angesteuert. Der Offnungszustand und der Sperrzustand der beiden Ventile V1 und V2 werden über einen jeweiligen Kom- parator 21 sowohl der ersten Steuereinheit 01 als auch der zweiten Steuereinheit 02 in Form von Daten DV1 , DV2 übermittelt, so dass beide Steuereinheiten 01 , 02 sowohl beide Ventile V1 , V2 betätigen können als auch über deren Zustand informiert sind . Außerdem sind sie über den Sollzustand der Ventile V1 , V2 informiert, so dass auch festgestellt werden kann, wenn ein Sperrzustand nicht eingestellt ist, obwohl dieser eingestellt sein müßte. In diesem Fall stellt die jeweils andere der beiden Steuereinheiten 01 , 02 fest, dass die Steuerung der anderen Steuereinheit fehlerhaft ist und steuert den ihr zugeordneten Schalter dieses in dem fehlerhaften Zustand befindlichen Ventils zum Sperren desselben an. Mit diesen Maßnahmen der Überkreuz-Steuerung der beiden Schalter S 1 , ST bzw. S2, S2' der beiden Ventile V1 , V2 mittels der beiden getrennten
Steuereinheiten C1 , 02 wird eine Art gegenseitiger Überwachung und eine erhöhte Sicherheit erreicht.The first and second switches S 1, ST assigned to the first valve V1 and the further first and further second switches S2, S2 'assigned to the second valve V2 are activated by means of two separate control units 01, 02 via a first and second connection L1, LT or controlled via a further first and a further second connection L2, L2 '. The open state and the blocked state of the two valves V1 and V2 are transmitted via a respective comparator 21 to both the first control unit 01 and the second control unit 02 in the form of data DV1, DV2, so that both control units 01, 02 both both valves V1 , V2 can be pressed as well as their status. In addition, they are informed about the target state of the valves V1, V2, so that it can also be determined if a blocking state is not set, although this should be set. In this case, the other of the two control units 01, 02 determines that the control of the other control unit is faulty and controls the switch assigned to it to block the valve in the faulty state. With these measures of cross-control of the two switches S 1, ST or S2, S2 'of the two valves V1, V2 by means of the two separate ones Control units C1, 02 a kind of mutual monitoring and increased security is achieved.
Der erste und der zweite Schalter S1 , ST des ersten Ventils V1 und der weitere erste und der weitere zweite Schalter S2, S2' des zweiten Ventils V2 sind als Halbleiterschalter unterschiedlicher Bauweise, vorliegend einerseits als Bipolar- Transistor und andererseits als FET-Typ ausgelegt, so dass sich die Störeinflüsse nicht in gleicher Weise auf beide Schalter auswirken und die Störsicherheit erhöht ist. Außerdem sind die Ansteuerlogiken beider Schalter eines Ventils unterschiedlich, wie bei z. B. ein Invertierer 22 in die erste Verbindung L1 geschaltet ist, um auch dadurch die Sicherheit zu erhöhen.The first and the second switch S1, ST of the first valve V1 and the further first and the further second switch S2, S2 'of the second valve V2 are designed as semiconductor switches of different designs, in the present case on the one hand as a bipolar transistor and on the other hand as a FET type, so that the interference does not affect both switches in the same way and the interference immunity is increased. In addition, the control logic of both switches of a valve are different, as with z. B. an inverter 22 is connected to the first connection L1, thereby also increasing security.
In Fig. 1 sind in Verbindung mit der Ansteuerung der beiden Ventile V1 , V2 weiterhin ein Funktionsschalter 19, ein Verbraucher 20 sowie eine Energiequelle 23 angegeben, zu deren Funktion im einzelnen auf die eingangs erwähnten Druckschriften verwiesen wird.In FIG. 1, a function switch 19, a consumer 20 and an energy source 23 are also indicated in connection with the control of the two valves V1, V2, for the function of which reference is made in detail to the publications mentioned at the beginning.
Mit den beschriebenen Maßnahmen ergibt sich bei einer Ventilanordnung gemäßThe measures described result in a valve arrangement according to
Fig. 2 auch hinsichtlich der beiden anderen hintereinander geschalteten Ventile V1 und V3 eine erhöhte Sicherheit, so dass das Sicherheitsventil V1 auch beispielsweise bei einem nicht vollständig geschlossenen Wasserhahn den Gasweg zuverlässig sperren kann.
Fig. 2 also with regard to the two other valves V1 and V3 connected in series, increased safety, so that the safety valve V1 can reliably block the gas path even when the tap is not completely closed.