WO2004085924A1 - Vorrichtung zur temperaturregelung/-begrenzung für eine wärmeerzeugungsanlage - Google Patents

Vorrichtung zur temperaturregelung/-begrenzung für eine wärmeerzeugungsanlage Download PDF

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WO2004085924A1
WO2004085924A1 PCT/EP2004/002834 EP2004002834W WO2004085924A1 WO 2004085924 A1 WO2004085924 A1 WO 2004085924A1 EP 2004002834 W EP2004002834 W EP 2004002834W WO 2004085924 A1 WO2004085924 A1 WO 2004085924A1
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temperature
burner control
sensor
burner
controller
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/002834
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English (en)
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Inventor
Renè JOUBERT
Josef Lelle
Lothar SCHÄFER
Erhard Affolter
Original Assignee
Siemens Building Technologies Ag
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Publication date
Application filed by Siemens Building Technologies Ag filed Critical Siemens Building Technologies Ag
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Priority to US10/550,281 priority patent/US20070175624A1/en
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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
    • F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F23N5/242—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/02—Multiplex transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/04—Memory
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/08—Microprocessor; Microcomputer

Definitions

  • the invention relates to a device for temperature control / limitation for a heat generation system and a method for checking the function, in particular the temperature control / limitation function for a heat generation system.
  • a safety temperature monitor STW
  • STB safety temperature limiter
  • the STB or STW mentioned at the outset are preferably used to monitor the boiler temperature of a boiler.
  • the boiler temperature is recorded by at least one temperature sensor, which can be arranged, for example, on the boiler control panel of the boiler together with the temperature controller.
  • the temperature controller compares the detected temperature of the boiler with a specified setpoint and influences the actual value of the temperature in the sense of an adjustment to its setpoint. If, for example, the temperature limit monitored by the temperature limiter or monitor is reached or an error occurs, e.g. sensor breakage, sensor short circuit, component failure or power failure, the system should be switched off.
  • the shutdown of the system triggered by the response of the STB or STW generally causes an interruption in the energy supply.
  • the control circuit or load circuit of an automatic burner control is usually interrupted, which then shuts off the fuel supply.
  • the burner control unit controls the start-up sequence of the burner with preliminary ventilation, ignition and flame monitoring.
  • the burner control locks, ie it cuts off the fuel supply.
  • the burner control must meet special safety regulations. Representative of this, reference is made, for example, to the DIN EN 298 standard.
  • the use of the standardized interface also has the disadvantage that if, for example, a 230 volt signal transmitted from the burner control to the boiler control panel, which is to be further processed by the controller, has to be additionally converted into a corresponding protective extra-low voltage signal, since the controller in is generally operated with protective extra-low voltage.
  • the safety temperature limiter, temperature controller and automatic burner control are designed separately.
  • Components such as relays or microprocessors are used for the burner control and the safety temperature limiter, which perform the same or similar tasks.
  • the invention is therefore based on the object of proposing a device, in particular for use in a heating system, which, while avoiding the disadvantages of the prior art mentioned, enables reliable and accurate temperature control / limitation with little outlay on equipment, without neglecting safety-related aspects.
  • the object of the invention is to propose a method which enables a reliable and precise check of the function, in particular of a temperature control / limitation function, in particular for a heating system.
  • the device according to the invention or the method according to the invention can be used for all functions relevant to safety in connection with the monitoring of thermal processes, which ensure that the system is put into an operationally safe state when a malfunction or a fault occurs.
  • the device according to the invention is characterized in that the safety temperature limiter or temperature monitor (STB, STW) is distributed with respect to the functionality to the automatic burner control unit and controller.
  • the components of the STB or STW, which are subject to the requirements of enhanced security, are preferably provided in the automatic firing unit.
  • the components that are not subject to the special requirements of enhanced safety are preferably provided in the controller. For example, the temperature comparison of the perceived actual temperature of the boiler with the maximum permissible safety temperature TSTB at which the STB or STW trips is assigned to the burner control.
  • the sensor for recording the actual boiler temperature is preferably assigned to the controller.
  • the recorded actual temperature is transmitted from the controller to the automatic firing unit via a communication interface.
  • the communication interface can be implemented, for example, as a data bus (electrical / optical optical waveguide) or as a radio link.
  • the burner control monitors the boiler temperature and switches off the fuel valves of the burner, for example, when the set safety temperature T S TB is exceeded, as a result of which the fuel supply is interrupted.
  • the inventive distribution of the functionality of the STB or STW to the controller and automatic burner control means that the previously conventional mechanical STB / STW as an independent device which detects, evaluates and monitors the boiler temperature and, if necessary, cuts off the fuel supply, can be dispensed with.
  • the components required for the safety shutdown and preferably also the components required for the locking need only be provided once.
  • the outlay on equipment can be significantly reduced.
  • the integration of the safety-relevant functions of the STB or STW in the burner control also has the advantage that the existing safety structures of the burner control can be used synergistically in an optimal manner.
  • a complete integration of STB or STW in the burner control is also possible. However, this would have the disadvantage that, in this case, the temperature sensors would have to be connected to the automatic firing equipment, as a result of which the standardized automatic firing equipment would be burdened with additional connections for the temperature sensors.
  • the burner control unit preferably transmits a corresponding test request signal to a sensor / test value switchover module, as a result of which it is possible to switch over between the sensor resistor and a corresponding reference resistor.
  • the sensor / test values are preferably transmitted at different times from one another.
  • the requirements for interference immunity in communication must be observed.
  • a data bus is preferably used, which enables a CRC check to determine data transmission errors. No special security measures are required through the use of the data telegrams according to the invention.
  • a data bus that meets the safety-related aspects can be used for data transmission, as described, for example, in document EP 0751 350 A2.
  • the safety function according to the invention for unlocking which, for example, max. 5 unlocks are allowed within a certain time, the locking can be released by an unlock command transmitted via the data bus.
  • the unlock command can be generated by a device that is not safety-related, for example by means of a portable device by the operator.
  • filtering for the received data can also be provided for the burner control. This can, for example, prevent the burner from being switched on / off unintentionally, for example. Since the controller according to the invention does not have to be designed in a safety-relevant manner in accordance with the standard mentioned at the outset, no special safety measures are necessary for the controller.
  • the sensors, the controller and the communication interface are checked according to the invention by the burner control.
  • a galvanic isolation is recommended, which corresponds to the requirements for protective extra-low voltage, since the controller is usually operated with protective extra-low voltage in contrast to the automatic firing system.
  • Galvanic isolation in the form of optocouplers can be provided for the controller or the automatic firing device.
  • the invention also has the advantage that further process signals between the automatic burner control and the controller, for example the type of fuel, etc. can be exchanged via the communication interface. Further advantages of the invention result from the following description.
  • Figure 1 shows schematically the arrangement according to the invention with an electronic safety temperature limiter in connection with a controller and automatic burner control.
  • FIG. 2 shows in a functional block diagram the preferred implementation of the invention, for example using the temperature control / limitation function.
  • FIG. 1 shows the interaction of the automatic burner control unit (FA) and controller with a safety temperature limiter (STB) distributed over the controller and FA.
  • a safety temperature monitor STW
  • the sensor Tk is used, for example, to record the temperature of a boiler (not shown here) and is connected to the controller.
  • the controller's analog / digital converter converts the analog measured value into a digital value, for example into a temperature value T. This is transferred from the controller to the burner control.
  • the burner control includes a safety module.
  • the safety module or STB module monitors, for example, the perceived boiler temperature T and switches off the burner (not shown here) when the reference value (safety temperature TSTB) stored in the STB module is exceeded.
  • the safety temperature or tripping temperature TSTB can be set, for example, by an installer using an operating device (not shown) when the system is started up.
  • the safety temperature T S TB is transmitted to the automatic firing system and stored, for example, in a safety-relevant manner in the STB module.
  • the safety temperature TSTB is preferably transmitted to the automatic firing system in the same format as the actual boiler temperature T.
  • the STB module carries out a corresponding test to check the correct functioning of the measured value acquisition, the controller and the communication interface.
  • the sensor and the path from the sensor connection terminal including further processing in the controller, e.g. Analog / digital conversion and also the transmission of the converted measured value checked by the burner control.
  • it is checked whether the measured value T lies within the permissible range defined by TSTB.
  • Figure 2 shows a preferred embodiment of the implementation of the
  • the controller 20 and the automatic burner control 40 are connected to one another via a communication interface (30) as shown here.
  • a communication interface (30) as shown here.
  • a data bus electrical / optical
  • a wireless radio connection can be used as the communication interface between the controller and the burner control.
  • a sensor value / test value switchover module 10 is preferably controlled by the automatic firing device by means of a test request signal.
  • the temperature sensor resistors 11 and 12 are used, for example, to record the actual temperature of a boiler (not shown here).
  • the reference resistors 13 and 14 are connected in parallel to them via the switches 15 and 16.
  • the elements 11 to 16 assigned to the sensor value / test value switching module 10 can be present in the controller 20 in part or in full, depending on the functionality.
  • the correct mounting of the temperature sensors or a short circuit or a sensor break can be recognized by comparing the temperature sensor resistances or the sensor values.
  • This redundant design of the temperature sensors is therefore a sensible safety measure. Age-related drifting of the sensor values can also be compared with the corresponding ones
  • Reference resistances or reference values are determined. Instead of two separate single sensors, a double sensor or just one temperature sensor can of course also be provided. In this case, only a reference resistor needs to be provided. It must be ensured that a reliable and safe sensor placement and function of the sensor is guaranteed. Of course, this also applies to the reference sensor or reference resistor.
  • the sensor / test values T1 'and T2' or T ⁇ est and T Test 2 ' are fed, for example, from a multiplexer 21 to an analog-to-digital converter 22.
  • the test values can also be used to detect errors in multiplexing or in analog-to-digital conversion.
  • the converted temperature values T1 'and T2' as well as the converted test values T ⁇ est i 'and T ⁇ es t2' are, for example, in hexadecimal form and are supplied to a shift register 23.
  • the sensor and test values temporarily stored in register 23 are then preferably fed to a linearization module 24, which has software for linearizing the characteristic curve, for example.
  • the probe / test values for example in hexadecimal form in register 23, can be converted into a form suitable for evaluation, for example, integer values.
  • the sensor / test values T1, T2, T Te st ⁇ and ⁇ es t 2 obtained by the linearization are supplied to a shift register 25, for example.
  • the shift registers preferably have a ring structure. Because the last value at the
  • a test request signal e.g. transmit a test control sequence, for example every 10 seconds asynchronously from a test request unit (42) of the automatic firing unit to the sensor value / test value switchover module (10).
  • the test request unit 42 can of course also be contained in the security module 41.
  • the sensor resistors are then switched to the reference resistors.
  • the firing automat then evaluates the response signal received within a defined time interval in order to check the function with regard to errors or faults that have occurred in the system.
  • the asynchrony between sensor / test values can also be evaluated by the burner control.
  • the answer to the test request can also be identified by a special attribute. This can make it easier for the burner control to evaluate the answer.
  • a current time specification can be used as an attribute for identifying the response to the test request.
  • a random value generated by the controller and checked by the burner control could also be used.
  • the sensor / test values are preferably transmitted, for example, in accordance with a protocol, for example in the form of a data telegram.
  • a protocol for example in the form of a data telegram.
  • a corresponding send buffer 26 can be provided.
  • one of the four data telegrams Pi to P 4 is provided for transmission to the automatic firing system.
  • the telegrams Pi and P 2 are each preferably transmitted periodically, for example every 5 seconds, automatically to the automatic firing device by the controller.
  • the telegram P1 includes, for example, the sensor values T1, T2 and the test value T Test ⁇ .
  • the telegram P 2 includes, for example, the test value T Tes t2 and the sensor values T1 and the sensor value T2.
  • the telegrams P3, P4 can each be transmitted, for example in response to the test request, preferably asynchronously to the telegrams Pi or P2.
  • the telegram P3 comprises, for example, the two test values T ⁇ est ⁇ , T ⁇ est2 and the sensor value T1.
  • the telegram P 4 includes, for example, the sensor value T2 and the two test values T ⁇ e st ⁇ , T ⁇ est2.
  • the burner control (40) or the safety module (41) can then check the data telegrams Pi, P 2 , P 3 or P 4 received
  • the burner control first tests the correct sequence of telegrams P 1 to P 4 . For example, a restart of the burner is prevented if the correct test sequence is not found.
  • test functions shown in the function block diagram are described below. Of course, a different order than the one shown here can also be used for the test functions.
  • the first test function includes checking the two temperature values T1 and T2, which are compared for this purpose with the tripping temperature of the safety temperature limiter TSTB.
  • T S TB is reached or exceeded, a fault message is generated and the burner is switched off by the burner control. It is also locked if there is a switch-on command from the controller to the burner controls.
  • the sensor values T1 and T2 are each compared with a maximum permissible temperature difference T d i ff . If this temperature difference is exceeded permanently, for example, the burner control locks the burner and generates a corresponding error message. If the temperature difference is exceeded briefly or once, only a safety shutdown can take place. However, if the permissible temperature difference is exceeded again or several times within a certain time, the burner control locks the burner.
  • the third test function includes a comparison of, for example, the
  • the burner control switches the burner off and an error message is generated. If there is no response to the test request, e.g. there is a failure of the reference resistor or the controller or a communication fault. In this case e.g. after a time delay the locking of the test request.
  • the fourth function includes, for example, an overtemperature counter to determine whether the safety temperature T S TB is subsequently exceeded when the burner is switched off due to a reheating effect. If this is the case, a corresponding counter is incremented. If, for example, the counter reading ZA US has reached a predetermined value ZSTB, the device is locked.
  • an overtemperature counter to determine whether the safety temperature T S TB is subsequently exceeded when the burner is switched off due to a reheating effect. If this is the case, a corresponding counter is incremented. If, for example, the counter reading ZA US has reached a predetermined value ZSTB, the device is locked.
  • the burner control or the STB module locks the burner after a lockout, this can be unlocked with an unlock command.
  • the unlock command can also be generated by an operating device that is not designed for safety.
  • the unlocking function is described below. If there is a fault in the automatic burner control with interlock, which was sent as a fault message from the automatic burner control to the data bus and is displayed on the control unit, the operator can select a menu on the control unit for unlocking, for example. The unlocking command is then given by the operator to the data bus via the operating device. The unlocking is then carried out. In order to avoid incorrect operation, the unlocking function is preferably carried out using the handshake method. For example, that Control unit that triggered the unlock command wait a certain time to determine whether the unlock was successful. If there is no information that the unlock was successful, a new attempt to unlock can only be allowed after a time delay, for example.
  • unlocking e.g. three unlocking classes can be distinguished.
  • the first class concerns e.g. internal faults of the automatic firing unit, which can only be reset after unlocking has been unlocked.
  • the lock can be released by unlocking the boiler control panel using a separate data line.
  • Locking and unlocking can be made known to the operator by means of a corresponding display.
  • the second class concerns e.g. Fault in the heating system in which the STB function triggered. Locking can be carried out by the operator using an unlocking command sent via the data bus, e.g. reset only once.
  • the third class relates to other application errors that can be reset, for example, using an operator panel. This is preferably a
  • Security function used, e.g. A maximum of 5 releases are allowed within a defined time.
  • the safety function is only effective when unlocked via the data bus.

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Abstract

Vorrichtung zur Temperaturregelung/-begrenzung für eine Wärmeerzeugungsanlage, welche wenigstens einen Messfühler (Tk) aufweist, der mit einem Regler (20) verbunden ist, der über eine Kommunikationsschnittstelle (30) mit einem Feuerungsautomaten (40) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerungsautomat (40) ein Sicherheits-Modul (41) aufweist, welches die vom Messfühler erfasste Temperatur, die an den Regler weitergeleitet und vom Regler über die Kommunikationsschnittstelle an den Feuerungsautomaten übertragen wird mit einer im Sicherheits-Modul (41) gespeicherten maximal zulässigen Sicherheitstemperatur (TSTB) vergleicht und dass das Sicherheits-Modul (41) bei Erreichen bzw. Überschreiten der Sicherheitstemperatur ein Abschaltsignal generiert, das eine Abschaltung der Anlage durch den Feuerungsautomaten bewirkt.

Description

Vorrichtung zur TemperaturregelunαZ-begrenzung für eine Wärmeerzeuqunqsanlage
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperaturregelung/-begrenzung für eine Wärmeerzeugungsanlage und ein Verfahren zur Überprüfung der Funktion insbesondere derTemperaturregel-/begrenzungsfunktion für eine Wärmeerzeugungsanlage.
Die sicherheitstechnischen Anforderungen hinsichtlich Temperaturregel- und -begrenzungseinrichtungen sind beispielsweise in der Deutschen Norm DIN 3440 festgelegt. Für die Beschreibung der Erfindung wird auf die in dieser Norm verwendete Terminologie zurückgegriffen, ohne dass jedoch die Norm hier im Detail behandelt wird. Gemäss der unter Punkt 2.2 vorgenommenen Definition der Norm ist ein Sicherheitstemperaturwächter (STW) eine Einrichtung, bei der nach dem Ansprechen eine selbsttätige Rückstellung erfolgt, wenn die Fühlertemperatur um den Betrag der Schaltdifferenz unter den eingestellten Grenzwert abgesunken ist, wobei dieser zusätzlich den Anforderungen an die erweiterte Sicherheit nach Punkt 3.12 der Norm DIN 3440 unterliegt. Im Unterschied zum Sicherheitstemperaturwächter erfolgt bei einem Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) nach dem Ansprechen eine Verriegelung. Dabei ist eine Rückstellung von Hand oder mit einem Werkzeug in der Regel nur dann möglich, wenn die Fühlertemperatur um den Betrag der Schaltdifferenz unter den Grenzwert abgesunken ist.
Vorzugsweise werden die eingangs genannten STB bzw. STW zur Überwachung der Kesseltemperatur eines Heizkessels verwendet. Die Kesseltemperatur wird hierbei von wenigstens einem Temperaturfühler erfasst, der z.B. auf dem Kesselschaltfeld des Heizkessels zusammen mit dem Temperaturregler angeordnet sein kann. Der Temperaturregler vergleicht die erfasste Temperatur des Heizkessels mit einem vorgegebenen Sollwert und beeinflusst den Istwert der Temperatur im Sinne einer Angleichung an ihren Sollwert. Wenn beispielsweise die durch den Temperaturbegrenzer bzw. -Wächter überwachte Temperaturgrenze erreicht wird oder ein Fehler, z.B. Fühlerbruch-, Fühlerkurzschluss, Ausfall eines Bauteils oder Netzausfall auftritt, so soll die Anlage abgeschaltet werden. Die durch das Ansprechen des STB bzw. STW ausgelöste Abschaltung der Anlage bewirkt im allgemeinen eine Unterbrechung der Energiezufuhr. Hierzu wird in der Regel der Steuerkreis oder Lastkreis eines Feuerungsautomaten unterbrochen, der dann die Brennstoffzufuhr abriegelt. Im allgemeinen steuert der Feuerungsautomat den Startablauf des Brenners mit Vorlüften, Zünden und Flammenüberwachung. Bei Unregelmässigkeiten, wie z.B. einem Flammenausfall, verriegelt der Feuerungsautomat, d.h. er unterbricht die Brennstoffzufuhr. Der Feuerungsautomat muss dabei besonderen Sicherheitsvorschriften genügen. Stellvertretend hierfür wird beispielsweise auf die Norm DIN EN 298 verwiesen.
Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 297 24 551 U1 ist beispielsweise eine Regelanordnung für einen Brenner bekannt, bei der der zur Erfassung der Wassertemperatur im Heizkessel verwendete Temperaturfühler sowohl für die Temperaturregelung als auch für den Sicherheitstemperaturbegrenzer verwendet wird. Dadurch kann auf einen gesonderten Temperaturfühler für den Sicherheitstemperaturbegrenzer, wie dies bei den herkömmlichen Regelanordnungen der Falll ist, verzichtet werden.
In diesem Zusammenhang wurde bereits auch schon in der Europäischen Patentschrift EP 0 614 047 B1 vorgeschlagen, den Temperaturwächter, den Temperaturregler und den Feuerungsautomaten zu einer elektronischen Einrichtung zusammenzufassen. Dadurch dass die Funktion des Temperaturwächters mit integriert wird, erübrigt sich ein gesondertes Thermostat.
Die Integration des Feuerungsautomaten, Temperaturreglers und Temperaturwächters stellt hierbei eine kostengünstige Lösung dar, da der apparative Aufwand aufgrund der Integration reduziert werden kann.
Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass die Kombination des Brenners mit Feuerungsautomat und des Heizkesselschaltfeldes mit Temperaturregler und Temperaturwächter bekannt ist. Bei den bodenstehenden Heizkesseln stellt dies jedoch eine Ausnahme dar, da für die Kombination von Kessel/ Brenner auch Komponenten von Fremdherstellern eingesetzt werden. Für diese Komponenten wird zum Datenaustausch gemäss dem Stand der Technik eine genormte Schnittstelle (mit 4~/7~poligem Wieland-Stecker) verwendet. Diese sind für die 230 Volt-Versorgungsund Steuerkreise vorgesehen. Diese ermöglichen jedoch nur eine sehr eingeschränkte Kommunikation zwischen den Komponenten. Die Verwendung der genormten Schnittstelle (Wieland-Stecker) hat auch den Nachteil, dass wenn beispielsweise ein vom Feuerungsautomat an das Kesselschaltfeld übertragenes 230 Volt-Signal, welches vom Regler weiterverarbeitet werden soll, zusätzlich in ein entsprechendes Schutzkleinspannungssignal umgewandelt werden muss, da der Regler im allgemeinen mit Schutzkleinspannung betrieben wird.
Aus der EP 0 751 350 A2 ist es bekannt verschiedene Einheiten bei einer Regelvorrichtung für Heizkessel mittels eines Datenbuses zu verbinden, um entsprechende Daten zwischen den Einheiten der Anlage auszutauschen. Dies verbessert die Kapazität der Datenübertragung. Die Einheiten
Sicherheitstemperaturbegrenzer, Temperaturregler und Feuerungsautomat sind jedoch hierbei separat ausgeführt. Dabei werden für den Feuerungsautomaten und für den Sicherheitstemperaturbegrenzer jeweils Bauelemente, wie Relais oder Mikroprozessoren eingesetzt, die gleiche oder ähnliche Aufgaben wahrnehmen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung insbesondere zur Verwendung in einer Heizanlage vorzuschlagen, die unter Vermeidung der genannten Nachteile des Standes der Technik mit geringem apparativem Aufwand eine zuverlässige und genaue Temperaturregelung/-begrenzung ermöglicht, ohne dass sicherheitstechnische Aspekte vernachlässigt werden.
Weiterhin besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren vorzuschlagen, das eine zuverlässige und genaue Überprüfung der Funktion insbesondere einer Temperaturregel-/-begrenzungsfunktion insbesondere für eine Heizanlage ermöglicht.
Die genannte Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und des unabhängigen Verfahrensanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der von diesen abhängigen Patentansprüche.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung oder das erfindungsgemässe Verfahren kann für alle im Zusammenhang mit der Überwachung thermischer Prozesse sicherheitstechnisch relevanten Funktionen zur Anwendung gelangen, die sicherstellen, dass bei Auftreten einer Störung bzw.eines Fehlers die Anlage in einen betriebssicheren Zustand versetzt wird. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Sicherheitstemperaturbegrenzer bzw. - temperaturwächter (STB, STW) hinsichtlich der Funktionalität auf Feuerungsautomat und Regler verteilt wird. Die Komponenten des STB bzw. STW, die den Anforderungen einer erweiterten Sicherheit unterliegen, sind dabei vorzugsweise im Feuerungsautomaten vorgesehen. Die Komponenten die nicht den besonderen Anforderungen einer erweiterten Sicherheit unterliegen, sind vorzugsweise im Regler vorgesehen. Beispielsweise wird der Temperaturvergleich der gefühlten Ist-Temperatur des Kessels mit der maximal zulässigen Sicherheitstemperatur TSTB bei der der STB bzw. STW auslöst dem Feuerungsautomaten zugeordnet. Der Messfühler zur Erfassung der Ist- Kesseltemperatur wird vorzugsweise dem Regler zugeordnet. Die erfasste Ist-Temperatur wird in diesem Fall vom Regler über eine Kommunikationsschnittstelle an den Feuerungsautomaten übertragen. Die Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise als Datenbus (elektrisch-/ optische Lichtwellenleiter) oder als Funkverbindung ausgeführt werden. Der Feuerungsautomat überwacht dabei die Kesseltemperatur und schaltet bei Überschreiten der eingestellten Sicherheitstemperatur TSTB beispielsweise die Brennstoffventile des Brenners spannungslos, wodurch die Brennstoffzufuhr unterbrochen wird.
Durch die erfindungsgemässe Verteilung der Funktionalität des STB bzw. STW auf Regler und Feuerungsautomat kann der bisher übliche mechanische STB/STW als eigenständiges Gerät, welches die Kesseltemperatur erfasst, bewertet, überwacht und gegebenenfalls die Brennstoffzufuhr unterbricht, entfallen. Durch die Zusammenlegung der sicherheitsrelevanten Funktionen des STB bzw. STW im Feuerungsautomaten brauchen die für die Sicherheitsabschaltung und vorzugsweise auch die für die Verriegelung erforderlichen Bauelemente nur einmal vorgesehen werden. Dadurch kann der apparative Aufwand deutlich reduziert werden. Auch hat die Integration der sicherheitsrelevanten Funktionen des STB bzw. STW im Feuerungsautomaten den Vorteil, dass die bereits vorhandenen Sicherheitsstrukturen des Feuerungsautomaten in optimaler Art und Weise synergistisch genutzt werden können. Selbstverständlich ist auch eine vollständige Integration von STB bzw. STW im Feuerungsautomaten möglich. Dies hätte jedoch den Nachteil, dass in diesem Fall der Anschluss der Temperaturfühler an den Feuerungsautomaten erfolgen müsste, wodurch der standardisierte Feuerungsautomat mit zusätzlichen Anschlüssen für die Temperaturfühler belastet werden würde.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Messwerterfassung durch den Messfühler und die Weiterverarbeitung der Messwerte im Regler und die Übertragung der Messwerte vom Regler an den Feuerungsautomaten über eine Kommunikationsschnittstelle erfindungsgemäss vom Feuerungsautomaten getestet bzw. überprüft werden kann. Vorzugsweise wird zur Überprüfung der Temperaturregel- /-begrenzungsfunktion vom Feuerungsautomaten ein entsprechendes Testanforderungssignal an ein Fühler-/Testwert-Umschaltungsmodul übertragen, wodurch zwischen dem Messfühlerwiderstand und einem dazu korrespondierenden Referenzwiderstand umgeschaltet werden kann.
Vorzugsweise erfolgt die Übertragung der Fühler-/Testwerte zeitlich versetzt zueinander. Dabei müssen die Anforderungen an die Störsicherheit der Kommunikation beachtet werden. Vorzugsweise wird ein Datenbus verwendet, der eine CRC-Prüfung zur Feststellung von Datenübertragungsfehlern ermöglicht. Durch die Verwendung der erfindungsgemässen Datentelegramme sind keine besonderen Sicherheitsmassnahmen erforderlich. Beispielsweise kann zur Datenübertragung ein den sicherheitstechnischen Aspekten genügender Datenbus verwendet werden, wie dieser beispielsweise in der Druckschrift EP 0751 350 A2 beschrieben ist.
Wenn der Feuerungsautomat nach einer Störabschaltung einen verriegelten Zustand antrifft, kann mit der erfindungsgemässen Sicherheitsfunktion zur Entriegelung, die z.B. max. 5 Entriegelungen innerhalb einer bestimmten Zeit erlaubt, die Verriegelung durch einen über den Datenbus übertragenen Entriegelungsbefehl wieder aufgehoben werden. Der Entriegelungsbefehl kann hierbei von einem nicht sicherheitsrelevant ausgelegten Gerät, z.B. mittels eines tragbaren Gerätes vom Bediener, erzeugt werden. Um die Sicherheit der Datenkommunikation zu erhöhen, kann beim Feuerungsautomaten zusätzlich eine Filterung für die empfangenen Daten vorgesehen werden. Dadurch kann z.B. verhindert werden, dass der Brenner beispielsweise unbeabsichtigerweise ein-/ausgeschaltet wird. Da der Regler gemäss der Erfindung in Übereinstimmung mit der eingangs genannten Norm nicht sicherheitsrelevant ausgelegt werden muss, sind keine speziellen Sicherheitsmassnahmen für den Regler notwendig. Jedoch erfolgt die Überprüfung der Fühler, des Reglers und der Kommunikationsschnittstelle erfindungungsgemäss durch den Feuerungsautomaten. Empfehlenswert ist dabei eine galvanische Trennung, die den Anforderungen für Schutzkleinspannung entspricht, da der Regler im Unterschied zum Feuerungsautomaten in der Regel mit Schutzkleinspannung betrieben wird. Dabei kann beim Regler oder beim Feuerungsautomaten die galvanische Trennung in Form von Optokopplern vorgesehen werden.
Weiterhin hat die Erfindung auch den Vorteil, dass weitere Prozesssignale zwischen Feuerungsautomat und Regler, beispielsweise die Brennstoffart, etc. über die Kommunikationsschnittstelle ausgetauscht werden können. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung.
Figur 1 zeigt schematisiert die erfindungsgemässe Anordnung mit elektronischem Sicherheitstemperaturbegrenzer in Verbindung mit Regler und Feuerungsautomat.
Figur 2 zeigt in einem Funktionsblockbild die bevorzugte Implementierung der Erfindung beispielsweise anhand der Temperaturregel-/-begrenzungsfunktion.
Figur 1 zeigt das Zusammenwirken von Feuerungsautomat (FA) und Regler mit einem auf Regler und FA verteiltem Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB). Selbstverständlich kann anstelle des elektronischen STB auch die Funktion eines Sicherheitstemperaturwächters (STW) entsprechend implementiert werden. Der Messfühler Tk dient z.B. der Erfassung der Temperatur eines hier nicht dargestellten Heizkessels und ist an den Regler angeschlossen. Der Analog/Digital-Wandler des Reglers wandelt den analogen Messwert in einen digitalen Wert z.B. in einen Temperaturwert T um. Dieser wird vom Regler an den Feuerungsautomaten übertragen. Der Feuerungsautomat umfasst hierbei ein Sicherheitsmodul. Das Sicherheitsmodul bzw. STB-Modul überwacht hierbei z.B. die gefühlte Kesseltemperatur T und schaltet bei Überschreiten des im STB-Modul gespeicherten Referenzwertes (Sicherheitstemperatur TSTB) den hier nicht dargestellten Brenner ab. Die Sicherheitstemperatur bzw. Auslösetemperatur TSTB kann beispielsweise bei der Inbetriebnahme der Anlage von einem Installateur über ein hier nicht dargestelltes Bediengerät eingestellt werden. Die Sicherheitstemperatur TSTB wird dabei an den Feuerungsautomaten übertragen und beispielsweise im STB-Modul sicherheitsrelevant abgespeichert. Die Sicherheitstemperatur TSTB wird vorzugsweise im gleichen Format wie die Kessel-Isttemperatur T an den Feuerungsautomaten übertragen.
Zur Überprüfung der korrekten Funktion der Messwerterfassung, des Reglers und der Kommunikationsschnittstelle führt das STB-Modul erfindungsgemäss einen entsprechenden Test durch. Beispielsweise wird der Messfühler und der Weg von der Fühleranschlussklemme einschliesslich der Weiterverarbeitung im Regler, z.B. Analog- /Digitalwandlung und auch die Übertragung des gewandelten Messwerts von dem Feuerungsautomat überprüft. Ausserdem wird geprüft, ob der Messwert T innerhalb des durch TSTB definierten zulässigen Bereichs liegt.
Bei der Kommunikation zwischen Regler und Feuerungsautomat sind die entsprechenden Anforderungen an die Störsicherheit der Datenübertragung zu beachten, damit die grundsätzliche Sicherheit gewährleistet ist und es nicht zu unnötigen Störabschaltungen kommt. Bei Ausfall des Fühlers oder Fehler im Regler oder bei Störung der Kommunikation erfolgt eine Sicherheitsabschaltung durch den Feuerungsautomaten und zwar solange bis die Störung bzw. der Fehler beseitigt ist. Auf die verschiedenen Modelle zur Behandlung der Fehler bzw. Störungen wird nachfolgend eingegangen.
Figur 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Implementierung des
Verfahrens zur Überprüfung einer Temperaturregel-/-begrenzerfunktion, wobei die sicherheitsrelevanten Funktionen vom Feuerungsautomaten durchgeführt werden. Der Regler 20 und der Feuerungsautomat 40 sind wie hier dargestellt über eine Kommunikationsschnittstelle (30) miteinander verbunden. Als Komunikationsschnittstelle zwischen Regler und Feuerungsautomat kann z.B. ein Datenbus (elektrisch/optisch) oder auch eine drahtlose Funkverbindung eingesetzt werden. Ein Fühlerwert-/Testwert-Umschaltungsmodul 10 wird vorzugsweise vom Feuerungsautomaten durch ein Testanforderungssignal angesteuert. Die Temperaturfühlerwiderstände 11 und 12 dienen z.B. zur Erfassung der Istwert- Temperatur eines hier nicht dargestellten Heizkessels. Die Referenzwiderstände 13 und 14 sind zu diesen über die Schalter 15 und 16 parallel geschaltet. Dadurch ist eine Umschaltung zwischen den Messfühlerwiderständen 11 und 12 und den Referenzwiderständen 13 und 14 möglich, wodurch die Fühlerwerte oder Referenz- /Testwerte erhalten werden. Selbstverständlich können die dem Fühlerwert-/Testwert- Umschaltungsmodul 10 zugeordneten Elemente 11 bis 16 entsprechend der Funktionalität teilweise oder auch vollständig im Regler 20 vorhanden sein.
Durch die zweifache Ausführung der Temperaturfühler, z.B. NTC- Fühler, kann beispielsweise die richtige Befestigung der Temperaturfühler oder ein Kurzschluss oder ein Fühlerbruch durch einen Vergleich der Temperaturfühlerwiderstände bzw. der Fühlerwerte erkannt werden. Diese redundante Ausführung der Temperaturfühler ist somit eine sinnvolle Sicherheitsmassnahme. Auch kann ein altersbedingtes Abdriften der Fühlerwerte durch einen Vergleich mit den dazu korrespondierenden
Referenzwiderständen bzw. Referenzwerten festgestellt werden. Anstelle zweier separater Einzelfühler kann selbstverständlich auch ein Doppelfühler oder auch nur ein Temperaturfühler vorgesehen werden. In diesem Fall braucht dann nur ein Referenzwiderstand vorgesehen werden. Dabei muss sichergestellt werden, dass eine zuverlässige und sichere Fühlerplatzierung und Funktion des Fühlers gewährleistet ist. Dies gilt selbstverständlich auch für den Referenzfühler bzw. Referenzwiderstand.
Funktioniert die Referenzumschaltung nicht fehlerfrei oder tritt ein Kurzschluss oder Unterbruch bei einem Referenzwiderstand auf, so kann dies durch die Referenz- /Testwerte erkannt werden. Die Fühler-/Testwerte T1 ' und T2' bzw. Tτest und TTest 2' werden beispielsweise von einem Multiplexer 21 einem Analog-Digital-Wandler 22 zugeführt. Dabei können durch die Testwerte auch Fehler beim Multiplexen oder bei der Analog-Digital-Wandlung erkannt werden. Die gewandelten Temperaturwerte T1 ' und T2' als auch die gewandelten Testwerte Tτest i' und Tτest2' liegen beispielsweise in hexadezimaler Form vor und werden einem Schieberegister 23 zugeführt. Die in dem Register 23 zwischengespeicherten Fühler- und Testwerte werden dann vorzugsweise einem Linearisierungsmodul 24 zugeführt, welches z.B. über eine Software zur Linearisierung der Kennlinie verfügt. Dabei können die z.B. in hexadezimaler Form im Register 23 vorliegenden Fühler-/ Testwerte in eine für die Auswertung geeignete Form z.B. Integer-Werte überführt werden. Die durch die Linearisierung erhaltenen Fühler-/Testwerte T1 , T2, TTestι und τest2 werden z.B. einem Schieberegister 25 zugeführt. Die Schieberegister weisen hierbei vorzugsweise eine Ringstruktur auf. Dadurch dass der letzte Wert bei der
Zwischenspeicherung der Fühler-/Testwerte in den Schieberegistern verworfen wird, ist sichergestellt, dass sich die Reihenfolge der Fühler-/Testwerte in den entsprechenden Speicherzellen des Schieberegisters ändert.
Vorzugsweise wird ein Testanforderungssignal z.B. eine Testansteuersequenz, beispielsweise alle 10 Sekunden asynchron von einer Testanforderungseinheit (42) des Feuerungsautomaten an das Fühlerwert-/Testwert-Umschaltungungsmodul (10) übertragen. Die Testanforderungseinheit 42 kann selbstverständlich auch im Sicherheitsmodul 41 enthalten sein. Daraufhin wird von den Fühlerwiderständen auf die Referenzwiderstände umgeschaltet. Vom Feuerungsautomaten wird dann das innerhalb eines definierten Zeitintervalles empfangene Antwortsignal zur Überprüfung der Funktion hinsichtlich aufgetretener Fehler bzw. Störungen in der Anlage entsprechend ausgewertet. Beispielsweise kann auch die Asynchronität zwischen Fühler-/Testwerten vom Feuerungsautomaten ausgewertet werden. Die Antwort auf die Testanforderung kann zusätzlich durch ein spezielles Attribut gekennzeichnet werden. Dadurch kann die Auswertung der Antwort durch den Feuerungsautomat erleichtert werden. Als Attribut zur Kennzeichnung der Antwort auf die Testanforderung kann beispielsweise eine aktuelle Zeitangabe verwendet werden. Alternativ könnte auch ein vom Regler generierter Zufallswert, der vom Feuerungsautomaten nachgeprüft wird, verwendet werden.
Vorzugsweise erfolgt die Übertragung der Fühler-/Testwerte z.B. nach einem Protokoll z.B. in Form eines Datentelegramms. Dafür kann z.B. ein entsprechender Sendebuffer 26 vorgesehen werden. Im Sendebuffer ist z.B. eines der vier Datentelegramme Pi bis P4 zur Übertragung an den Feuerungsautomaten vorgesehen. Die Telegramme P-i und P2 werden jeweils vorzugsweise periodisch, z.B. alle 5 Sekunden vom Regler selbsttätig an den Feuerungsautomaten übertragen. Das Telegramm P1 umfasst z.B. die Fühlerwerte T1 , T2 und den Testwert TTestι . Das Telegramm P2 umfasst z.B. den Testwert TTest2 und die Fühlerwerte T1 und den Fühlerwert T2. Die Telegramme P3, P4 können jeweils z.B. als Antwort auf die Testanforderung vorzugsweise asynchron zu den Telegrammen P-i oder P2 übertragen werden. Das Telegramm P3 umfasst z.B. die beiden Testwerte Tτestι , Tτest2 und den Fühlerwert T1. Das Telegramm P4 umfasst z.B. den Fühlerwert T2 und die beiden Testwerte Tτestι , Tτest2.
Der Feuerungsautomat (40) bzw. das Sicherheitsmodul (41) kann dann anhand der empfangenen Datentelegramme Pi, P2, P3 oder P4 die Überprüfung der
Temperaturregel-/-begrenzungsfunktion durchführen. Nachfolgend werden die verschiedenen Testfunktionen beschrieben. Der Feuerungsautomat testet zunächst die korrekte Reihenfolge der Telegramme P1 bis P4. Beispielsweise wird ein Neustart des Brenners verhindert, wenn nicht die richtige Testsequenz festgestellt wird.
Nachfolgend werden die im Funktionsblockbild dargestellten Testfunktionen beschrieben. Selbstverständlich kann für die Testfunktionen auch eine andere Reihenfolge als die hier dargestellte verwendet werden.
Die erste Testfunktion beinhaltet die Überprüfung der beiden Temperaturwerte T1 und T2, die zu diesem Zweck mit der Auslösetemperatur des Sicherheitstemperaturbegrenzers TSTB verglichen werden. Bei Erreichen bzw. Überschreiten von TSTB wird eine Störmeldung generiert und es erfolgt eine Abschaltung des Brenners durch den Feuerungsautomaten. Dabei erfolgt auch eine Verriegelung, falls gleichzeitig ein Einschaltbefehl vom Regler an den Feuerungsautomaten vorliegt.
Bei der zweiten Testfunktion werden die Fühlerwerte T1 und T2 jeweils mit einer maximal zulässigen Temperaturdifferenz Tdiff verglichen. Wenn diese Temperaturdifferenz beispielsweise dauerhaft überschritten wird verriegelt der Feuerungsautomat den Brenner und generiert eine entsprechende Fehlermeldung. Bei einem kurzzeitigen bzw. einmaligen Überschreiten der Temperaturdifferenz kann auch nur eine Sicherheitsabschaltung erfolgen. Tritt das Überschreiten der zulässigen Temperaturdifferenz jedoch innerhalb einer bestimmten Zeit erneut oder auch mehrmals auf, so verriegelt der Feuerungsautomat den Brenner. Die dritte Testfunktion beinhaltet einen Vergleich der z.B. von den
Referenzwiderständen abgeleiteten Referenzwerte TRβfi und TRθf2 mit den Testwerten Tτestι und Tτest2.
Entspricht hierbei das Vergleichsergebnis z.B. nicht einem Erwartungswert, so schaltet der Feuerungsautomat den Brenner ab und es wird eine Fehlermeldung generiert. Bei Ausbleiben einer Antwort auf die Testanforderung kann z.B. ein Ausfall des Referenzwiderstandes oder des Reglers oder eine Kommunikationsstörung vorliegen. In diesem Fall kann z.B. nach einer Zeitverzögerung die Verriegelung des
Brenners durch den Feuerungsautomaten erfolgen.
Die vierte Funktion umfasst z.B. einen Übertemperaturzähler zur Feststellung, ob bei ausgeschaltetem Brenner aufgrund eines Nachwärmeffektes die Sicherheitstemperatur TSTB nachträglich noch überschritten wird. Ist dies der Fall so wird ein entsprechender Zähler inkrementiert. Hat der Zählerstand ZAUS beispielsweise einen vorgegebenen Wert ZSTB erreicht, so erfolgt eine Verriegelung.
Verriegelt der Feuerungsautomat bzw. das STB-Modul nach einer Störabschaltung den Brenner, so kann dieser durch einen Entriegelungsbefehl entriegelt werden. Der Entriegelungsbefehl kann hierbei auch von einem nicht sicherheitsgerichtet ausgelegten Bediengerät erzeugt werden. Dabei muss die fehlerfreie
Datenübertragung des Entriegelungsbefehles über den Datenbus sichergestellt sein. Hierzu kann beispielsweise eine CRC-Fehlerprüfung erfolgen. Darüber hinaus müssen keine weiteren besonderen Sicherheitsmassnahmen bezüglich der Datenübertragung des Entriegelungsbefehles vorgesehen werden.
Im folgenden wird die Entriegelungsfunktion beschrieben. Wenn eine Störung des Feuerungsautomaten mit Verriegelung vorliegt, die als Störmeldung vom Feuerungsautomat auf den Datenbus abgegeben wurde und auf dem Bediengerät angezeigt wird, kann der Bediener beispielsweise ein zur Entriegelung vorgesehenes Menü am Bediengerät anwählen. Der Entriegelungsbefehl wird dann vom Bediener über das Bediengerät an den Datenbus gegeben. Daraufhin erfolgt dann die Entriegelung. Um Fehlbedienungen zu vermeiden wird die Entriegelungsfunktion vorzugsweise im Handshake-Verfahren durchgeführt. Beispielsweise kann das Bediengerät welches den Entriegelungsbefehl ausgelöst hat eine bestimmte Zeit abwarten, ob die Entriegelung erfolgreich durchgeführt worden ist. Bleibt die Information, dass die Entriegelung erfolgreich war aus, so kann z.B. erst nach einer Zeitverzögerung ein erneuter Versuch zur Entriegelung zugelassen werden.
Hinsichtlich der Entriegelung können z.B. drei Entriegelungsklassen unterschieden werden. Die erste Klasse betrifft z.B. interne Fehler des Feuerungsautomaten, die nur nach Aufhebung einer Sperrung der Entriegelung zurückgesetzt werden können. Im Fall, dass die Entriegelung gesperrt ist kann z.B. nur über einen Netz-Ein-Ausschalter oder über eine spezielle Entriegelungstaste z.B. durch eine Entriegelungstaste des Kesselschaltfeldes mittels einer separaten Datenleitung die Sperrung aufgehoben werden. Die Sperrung als auch die Entriegelung kann durch eine entsprechende Anzeige dem Bediener kenntlich gemacht werden.
Die zweite Klasse betrifft z.B. Fehler in der Heizanlage, bei denen die STB-Funktion ausgelöst hat. Die Verriegelung kann hierbei vom Bediener mittels eines über den Datenbus gesendeten Entriegelungsbefehles z.B. nur einmal zurückgesetzt werden.
Die dritte Klasse betrifft sonstige Applikations-Fehler, die beispielsweise über ein Bediengerät zurückgesetzt werden können. Vorzugsweise wird hierzu eine
Sicherheitsfunktion verwendet, die z.B. maximal 5 Entriegelungen innerhalb einer definierten Zeit erlaubt. Die Sicherheitsfunktion ist dabei nur bei einer Entriegelung über den Datenbus wirksam.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Temperaturregelung/-begrenzung für eine Wärmeerzeugungsanlage, welche wenigstens einen Messfühler (Tk) aufweist, der mit einem Regler (20) verbunden ist, der über eine Kommunikationsschnittstelle (30) mit einem
Feuerungsautomaten (40) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerungsautomat (40) ein Sicherheits-Modul (41 ) aufweist, welches die vom Messfühler erfasste Temperatur, die an den Regler weitergeleitet und von diesem über die Kommunikationsschnittstelle an den Feuerungsautomaten übertragen wird mit einer im Sicherheits-Modul (41) gespeicherten maximal zulässigen
Sicherheitstemperatur (TSTB) vergleicht und dass das Sicherheits-Modul (41 ) bei Erreichen bzw. Überschreiten der Sicherheitstemperatur ein Abschaltsignal generiert, welches eine Abschaltung der Anlage durch den Feuerungsautomaten bewirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Messfühler (Tk) vorgesehen ist, der mit dem Regler (20) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fühlerwert- /Testwert-Umschaltungsmodul (10) vorgesehen ist, welches wenigstens einen Schalter (15, 16) aufweist, der einen Referenzwiderstand (13, 14) parallel zu dem Messfühlerwiderstand (11 , 12) schaltet und dass die Umschaltung zwischen Temperaturfühlerwiderstand (11 , 12) und Referenzwiderstand (13, 14) vom Feuerungsautomaten (40) gesteuert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine
Testanforderungseinheit (42) des Feuerungsautomaten ein Testanforderungssignal an das Fühlerwert-/Testwert-Umschaltungsmodul (10) übertragen wird, wodurch wenigstens ein von dem Referenzwiderstand abgeleiteter Testwert (Tτestι, Tτest2) über die Kommunikationsschnittstelle an den Feuerungsautomaten (40) übertragen wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Messfühler- /Referenzwiderstand (11 ,12,13,14) abgeleitete Fühler-/Testwert vom Regler (20) weiterverarbeitet wird, bevor dieser über die Kommunikationsschnittstelle (30) an den Feuerungsautomaten (40) übertragen wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Weiterverarbeitung des Fühler-/Testwertes ein Multiplexer (21 ), ein Analog-Digital-Wandler (22), wenigstens ein Schieberegister (23, 25) und ein Linearisierungsmodul (24) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (30) zur Verbindung des Reglers (20) mit dem Feuerungsautomaten (40) als Datenbus oder als Funkverbindung ausgeführt ist.
8. Verfahren zur Überprüfung der Funktion insbesondere der Temperaturregel- /begrenzungsfunktion für eine Wärmeerzeugungsanlage, die wenigstens einen Messfühler (Tk) einen Regler (20), eine Kommunikationsschnittstelle (30) sowie einen Feuerungsautomaten (40) umfasst, wobei die von wenigstens einem Messfühler abgeleiteten Messwerte (T1 ,T2) an den Regler zur Weiterverarbeitung weitergeleitet und über die Kommunikationsschnittstelle an den Feuerungsautomaten übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerungsautomat die empfangenen Messwerte (T1 ,T2) mit einer maximal zulässigen Sicherheitstemperatur (TSTB) vergleicht und dass bei Erreichen bzw. Überschreiten der Sicherheitstemperatur (TSTB) ein Abschaltsignal generiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Funktionsüberprüfung der Messwerterfassung und/oder der Weiterverarbeitung der Messwerte und/oder der Übertragung der Messwerte vom Feuerungsautomaten ein Testanforderungssignal generiert wird und das innerhalb einer definierten Zeitdauer die Antwort auf die Testanforderung vom Feuerungsautomaten empfangen wird, die dann vom Feuerungsautomaten ausgewertet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antwort auf die Testanforderung mit einem speziellen Attribut versehen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antwort auf das Testanforderungssignal Testwerte (Tτestι, τest2) umfasst, die mit Referenzwerten (TRefi, TRβf2) verglichen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Vergleich zwischen Referenz- und Testwerten nicht einem Erwartungswert entspricht eine Fehlermeldung generiert wird oder dass ein Ausbleiben der Antwort auf die Testanforderung einen Ausfall des Messfühlerwiderstandes/Referenzwiderstandes oder des Reglers oder eine Kommunikationsstörung anzeigt und in diesem Fall nach einer Zeitverzögerung die Verriegelung des Brenners durch den Feuerungsautomaten erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte (T1 ,T2) mit einer maximal zulässigen Temperaturdifferenz Tditr verglichen werden und dass wenn diese Temperaturdifferenz einmal überschritten wird eine Sicherheitsabschaltung durch den Feuerungsautomaten erfolgt und dass wenn die zulässige Temperaturdifferenz innerhalb einer bestimmten Zeit erneut überschritten wird der Feuerungsautomat den Brenner verriegelt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob nach Abschaltung des Brenners aufgrund eines Nachwärmeffektes die Sicherheitstemperatur (TSTB) überschritten wird und dass wenn dies der Fall ist, der Zählerstand (ZAUS) eines Zählers inkrementiert wird und dass wenn der aktuelle Zählerstand (ZAus) einen vorgegebenen zulässigen Grenzwert (ZSTB) erreicht eine Verriegelung des Brenners durch den Feuerungsautomaten erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entriegelung eine Sicherheitsfunktion verwendet wird, die eine maximale Anzahl von Entriegelungen innerhalb einer definierten Zeitdauer erlaubt, wobei diese Funktion nur bei einer Entriegelung über die Kommunikationsschnittstelle wirksam ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühler- und Testwerte als Datentelegramm periodisch und selbstständig vom Regler an den Feuerungsautomaten übertragen werden oder asynchron als Antwort auf eine Anforderung des Feuerungsautomaten an diesen übertragen werden, wobei in beiden Fällen diese dann vom Feuerungsautomaten überprüft werden.
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