WO2010066650A2 - Verfahren zur einstellung und steuerung eines stellantriebes für einen brenner - Google Patents

Verfahren zur einstellung und steuerung eines stellantriebes für einen brenner Download PDF

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Definitions

  • the invention relates according to the preamble of claim 1, a method for setting and controlling an actuator for a burner, wherein certain actuating positions of the actuator are controlled by a firing and monitored.
  • a method of the type mentioned is known for example from EP 1 215 442 Al.
  • four control signals for controlling the open, Zu-, Zündlast- and small load adjustment position of an actuator by means of a diode network and two relays from the burner control via a control line to the actuator, with corresponding feedback signals for position detection of the actuator via a Feedback line to be routed to the burner control.
  • the automatic burner controls the actuator.
  • the automatic burner generates a release signal for a power controller, which then controls or regulates the open or closed position of the actuator during burner operation.
  • the power control signal is set before the start of the burner to the working range of the actuator and in the burner operation takes place in the actuator an analog signal evaluation of the control signal. Consequently, the known method for actuators without appropriate analog signal processing can not be used.
  • the invention has for its object to propose a method which allows easy adjustment of the working range of the actuator and automatic determination of the control parameters for the work area, the adjustment and control of the actuator should be possible with little effort.
  • the object underlying the invention is solved by the features of claim 1.
  • the invention is characterized in that before starting up the burner, a minimum and maximum setting position of the actuator, which define the working range of the actuator by means of
  • Setting elements is set and that the automatic control unit in the control of the actuator monitors the set minimum and maximum control position by corresponding feedback signals while position signals are obtained from a position sensor, which are dependent on the control position reached in the actuator and that the automatic burner in the Feedback of the minimum actuating position of the actuator detected position signal assigns the minimum actuating position and that detected in the feedback of the maximum actuating position of the actuator
  • standard position values are used by the automatic burner control to control the minimum and maximum actuating position, which are stored in the burner control unit before the burner is put into operation. Thereafter, the control parameters determined from the position signals are used to control the minimum and maximum control positions of the automatic burner control.
  • the automatic burner control determines new control parameters from the position signals. Even if no feedback signals are received with the new control parameters, the automatic burner control system generates an error message and / or initiates a
  • the automatic burner control compares the currently obtained position signal with a setpoint signal. Depending on the difference between the position signal and the setpoint signal, the automatic burner control generates an actuating signal for the actuator.
  • a power controller Preferably, a power controller generates the setpoint signal, which is evaluated by the automatic burner control for controlling or regulating the actuator accordingly.
  • the firing automat knows a memory, for example, an EEPROM for storing the standard position values and the control parameters and corresponding signal inputs for the setpoint, feedback, and position signals.
  • the invention has the advantage that a standard actuator without analog signal conditioning can be used. Due to the fact that the burner control unit permanently monitors the minimum and maximum setting position of the actuator during burner operation, a drifting away of the position signal can be detected by the automatic burner control and corrected accordingly. A manual readjustment of the set work area is not required.
  • FIG. 1 shows in a functional block diagram of the invention.
  • the figure shows a schematic representation of an actuator 1, an automatic burner 5 and a
  • the actuator 1 comprises an electric motor 2, adjusting elements 3 and a position sensor. 7
  • the operating range of the actuator 1, d h. set the minimum and maximum setting position, for example by switching cams not shown here.
  • standard position values for actuating the actuator in the automatic burner 5 are stored before the burner is put into operation.
  • the automatic firing unit 5 generates, for example based on the standard position values corresponding control signals 6 for controlling the set minimum and maximum control position of the actuator 1.
  • the control cams actuate the minimum or maximum control position associated switch 3, whereby corresponding feedback signals 4 are obtained.
  • the automatic burner 5 detects the case thereby received from the position sensor 7 position signals 8.
  • the position sensor 7 is z. As a potentiometer, which provides a position signal 8, which changes proportionally with the setting position of the actuator 1.
  • the automatic burner 5 assigns the detected during the feedback of the minimum actuating position of the actuator position signal 8 of the minimum setting position. Accordingly, that detected in the feedback of the maximum setting position position signal 8 of the maximum setting position assigned. From the position signals 8 assigned to the minimum and maximum setting positions, the automatic firing unit 5 determines corresponding control parameters for controlling the minimum and maximum setting positions and stores the control parameters.
  • the determination of the control parameters by the automatic burner control can take place when the burner is put into operation and / or in burner operation, with the automatic burner control unit correspondingly monitoring the switches 3 and the acknowledgment signals 4.
  • the automatic burner control unit 5 controls the actuator 1 independently of a power controller 10.
  • the power controller 10 In burner operation, the power controller 10 generates a setpoint signal 9, which is evaluated by the automatic burner control 5 for controlling or regulating the actuator 1.
  • the automatic burner 5 compares the setpoint signal 9 obtained from the power controller 10 with the currently obtained position signal 8 and generates a corresponding control signal 6 for the actuator 1 as a function of the difference between the position signal 8 and the setpoint signal.
  • the power controller 10 is shown as an independent functional unit. However, the function of the power regulator can also be integrated in the firing automat 5.
  • the automatic firing unit 5 determines the corresponding control parameter and saves it. In the event that even with the corresponding newly determined control parameters no feedback signal 4 is obtained, the automatic burner 5 generates a corresponding error message and / or causes a safety shutdown of the burner.

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Abstract

Verfahren zur Einstellung und Steuerung eines Stellantriebes (1) für einen Brenner, wobei bestimmte Stellpositionen des Stellantriebes (1) durch einen Feuerungsautomaten (5) angesteuert und überwacht werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Inbetriebnahme des Brenners eine minimale und maximale Stellposition des Stellantriebes (1), die den Arbeitsbereich des Stellantriebs (1) definieren, mittels Einstellelementen (3) eingestellt wird und dass der Feuerungsautomat (5) bei der Steuerung des Stellantriebes (1) die eingestellte minimale und maximale Stellposition durch entsprechende Rückmeldesignale (4) überwacht und dabei Positionssignale (8) von einem Positionsgeber (7) erhalten werden, die abhängig von der bei der Steuerung erreichten Stellposition des Stellantriebs (1) sind und dass der Feuerungsautomat (5) das bei der Rückmeldung der minimalen Stellposition des Stellantriebes (1) erfasste Positionssignal (8) der minimalen Stellposition zuordnet und dass bei der Rückmeldung der maximalen Stellposition des Stellantriebes (1) erfasste Positionssignal (8) der maximalen Stellposition des Stellantriebs (1) zuordnet und aus den der minimalen und maximalen Stellposition zugeordneten Positionssignalen (8) entsprechende Steuerparameter zur Ansteuerung der minimalen und maximalen Stellposition bestimmt und diese speichert.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Einstellung und Steuerung eines Stellantriebes für einen Brenner.
Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ein Verfahren zur Einstellung und Steuerung eines Stellantriebes für einen Brenner, wobei bestimmte Stellpositionen des Stellantriebes von einem Feuerungsautomaten angesteuert und überwacht werden.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP 1 215 442 Al bekannt. Bei dem bekannten Verfahren werden vier Steuersignale zur Ansteuerung der Auf-, Zu-, Zündlast- und Kleinlast- Stellposition eines Stellantriebes mittels eines Diodennetzwerks und zweier Relais von dem Feuerungsautomaten über eine Steuerleitung an den Stellantrieb geleitet, wobei entsprechende Rückmeldesignale zur Positionserkennung des Stellantriebes über eine Rückmeldeleitung an den Feuerungsautomaten geleitet werden. Bei der Inbetriebnahme des Brenners steuert der Feuerungsautomat den Stellantrieb. Der Feuerungsautomat erzeugt ein Freigabesignal für einen Leistungsregler, der dann im Brennerbetrieb die Auf- bzw. Zu-Stellposition des Stellantriebes steuert bzw. regelt.
Bei dem bekannten Verfahren wird das Leistungsreglersignal vor der Inbetriebnahme des Brenners auf den Arbeitsbereich des Stellantriebs eingestellt und im Brennerbetrieb erfolgt im Stellantrieb eine Analogsignalauswertung des Reglersignals. Demzufolge ist das bekannte Verfahren für Stellantriebe ohne entsprechende Analogsignalaufbereitung nicht einsetzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren vorzuschlagen, welches eine einfache Einstellung des Arbeitsbereiches des Stellantriebes und eine automatische Bestimmung der Steuerparameter für den Arbeitsbereich ermöglicht, wobei die Einstellung und Steuerung des Stellantriebes mit geringem Aufwand möglich sein soll. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass vor der Inbetriebnahme des Brenners eine minimale und maximale Stellposition des Stellantriebes , die den Arbeitsbereich des Stellantriebs definieren, mittels
Einstellelementen eingestellt wird und dass der Feuerungsautomat bei der Steuerung des Stellantriebes die eingestellte minimale und maximale Stellposition durch entsprechende Rückmeldesignale überwacht und dabei Positionssignale von einem Positionsgeber erhalten werden, die abhängig von der bei der Steuerung erreichten Stellposition des Stellantriebs sind und dass der Feuerungsautomat das bei der Rückmeldung der minimalen Stellposition des Stellantriebes erfasste Positionssignal der minimalen Stellposition zuordnet und dass bei der Rückmeldung der maximalen Stellposition des Stellantriebes erfasste
Positionssignal der maximalen Stellposition des Stellantriebs zuordnet und aus den der minimalen und maximalen Stellposition zugeordneten Positionssignalen entsprechende Steuerparameter zur Ansteuerung der minimalen und maximalen Stellposition bestimmt und diese speichert.
Vorzugsweise werden zur Ansteuerung der minimalen und maximalen Stellposition Standard-Positionswerte vom Feuerungsautomaten verwendet, die vor der Inbetriebnahme des Brenners im Feuerungsautomaten gespeichert werden. Danach werden die aus den Positionssignalen bestimmten Steuerparameter für die Ansteuerung der minimalen und maximalen Stellposition vom Feuerungsautomaten verwendet.
Wenn bei der Steuerung des Stellantriebs mit den Steuerparametern keine entsprechenden Rückmeldesignale erhalten werden, dann bestimmt der Feuerungsautomat aus den Positionssignalen neue Steuerparameter. Wenn auch mit den neuen Steuerparametern keine Rückmeldesignale erhalten werden, erzeugt der Feuerungsautomat eine Fehlermeldung und/oder veranlasst eine
Sicherheitsabschaltung des Brenners. Im Brennerbetrieb vergleicht der Feuerungsautomat das aktuell erhaltene Positionssignal mit einem Sollwertsignal. In Abhängigkeit von der Differenz zwischen Positionssignal und Sollwertsignal erzeugt der Feuerungsautomat ein Stellsignal für den Stellantrieb. Vorzugsweise erzeugt ein Leistungsregler das Sollwertsignal, welches vom Feuerungsautomaten zur Steuerung bzw. Regelung des Stellantriebs entsprechend ausgewertet wird. Der Feuerungsautomat weißt einen Speicher beispielsweise ein EEPROM zur Speicherung der Standard-Positionswerte und der Steuerparameter und entsprechende Signaleingänge für die Sollwert-, Rückmelde-, und Positionssignale auf.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein Standard-Stellantrieb ohne Analogsignalaufbereitung verwendet werden kann. Dadurch, dass der Feuerungsautomat im Brennerbetrieb die minimale und maximale Stellposition des Stellantriebes permanent überwacht, kann ein Wegdriften des Positionssignals durch den Feuerungsautomaten erkannt und entsprechend korrigiert werden. Eine manuelle Nachjustierung des eingestellten Arbeitsbereiches ist somit nicht erforderlich.
Vorzugsweise werden für die Einstellung des Arbeitsbereiches des Stellantriebes bereits im Feuerungsautomaten vorhandene Einstell- und Bedienelemente und für die Steuerung des Stellantriebs im Feuerungsautomaten bereits vorhandene Einrichtungen, wie Analog-/Digital-Wandler, Mikroprozessor, etc. verwendet. Dadurch kann die Einstellung und Steuerung des Stellantriebs mit geringem Aufwand realisiert werden. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand der Figur näher erläutert. Diese zeigt in einem Funktionsblockschaltbild die Erfindung.
Die Figur zeigt in einer schematischen Darstellung einen Stellantrieb 1, einen Feuerungsautomaten 5 und einen
Leistungsregler 10. Der Stellantrieb 1 umfasst einen elektrischen Motor 2, Einstellelemente 3 und einen Positionsgeber 7. Vor der Inbetriebnahme des Brenners wird der Arbeitsbereich des Stellantriebs 1, d h. die minimale und maximale Stellposition beispielsweise durch hier nicht dargestellte Schaltnocken eingestellt. Vorzugsweise werden vor der Inbetriebnahme des Brenners Standard-Positionswerte zur Ansteuerung des Stellantriebs im Feuerungsautomaten 5 gespeichert. Der Feuerungsautomat 5 generiert beispielsweise anhand der Standard-Positionswerte entsprechende Stellsignale 6 zur Ansteuerung der eingestellten minimalen und maximalen Stellposition des Stellantriebs 1. Bei Erreichen der minimalen bzw. maximalen Stellposition betätigen die Schaltnocken die der minimalen bzw. maximalen Stellposition zugeordneten Schalter 3, wodurch entsprechende Rückmeldesignale 4 erhalten werden. Während der Steuerung des Stellantriebes 1 erfasst der Feuerungsautomat 5 die dabei vom Positionsgeber 7 erhaltenen Positionssignale 8. Der Positionsgeber 7 ist z. B. ein Potentiometer, welches ein Positionssignal 8 liefert, das sich proportional mit der Stellposition des Stellantriebs 1 ändert.
Der Feuerungsautomat 5 ordnet das bei der Rückmeldung der minimalen Stellposition des Stellantriebes erfasste Positionssignal 8 der minimalen Stellposition zu. Entsprechend wird dass bei der Rückmeldung der maximalen Stellposition erfasste Positionssignal 8 der maximalen Stellposition zugeordnet. Aus den der minimalen und maximalen Stellposition zugeordneten Positionssignalen 8 bestimmt der Feuerungsautomat 5 entsprechende Steuerparameter zur Ansteuerung der minimalen und maximalen Stellposition und speichert die Steuerparameter.
Die Bestimmung der Steuerparameter durch den Feuerungsautomaten kann bei der Inbetriebnahme des Brenners und /oder im Brennerbetrieb erfolgen, wobei der Feuerungsautomat die Schalter 3 bzw. die Rückmeldesignale 4 entsprechend überwacht. Bei der Inbetriebnahme des Brenners steuert der Feuerungsautomat 5 den Stellantrieb 1 unabhängig von einem Leistungsregler 10. Im Brennerbetrieb erzeugt der Leistungsregler 10 ein Sollwertsignal 9, welches vom Feuerungsautomaten 5 zur Steuerung bzw. Regelung des Stellantriebes 1 ausgewertet wird. Der Feuerungsautomat 5 vergleicht das vom Leistungsregler 10 erhaltene Sollwertsignal 9 mit dem aktuell erhaltenen Positionssignal 8 und erzeugt in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Positionssignal 8 und dem Sollwertsignal ein entsprechendes Stellsignal 6 für den Stellantrieb 1.
Im Ausführungsbeispiel ist der Leistungsregler 10 als eigenständige Funktionseinheit dargestellt. Die Funktion des Leistungsreglers kann jedoch auch in den Feuerungsautomaten 5 integriert werden.
Wenn bei der Ansteuerung des Stellantriebs mit dem für die minimale bzw. maximale Stellposition bestimmten Steuerparameter kein entsprechendes Rückmeldesignal 4 erhalten wird, bestimmt der Feuerungsautomat 5 den entsprechenden Steuerparameter neu und speichert diesen. Im dem Fall, dass auch mit dem entsprechend neu bestimmten Steuerparameter kein Rückmeldesignal 4 erhalten wird, erzeugt der Feuerungsautomat 5 eine entsprechende Fehlermeldung und / oder veranlasst eine Sicherheitsabschaltung des Brenners.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Einstellung und Steuerung eines Stellantriebes
(1) für einen Brenner, wobei bestimmte Stellpositionen des Stellantriebes (1) durch einen Feuerungsautomaten (5) angesteuert und überwacht werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Inbetriebnahme des Brenners eine minimale und maximale Stellposition des Stellantriebes (1), die den Arbeitsbereich des Stellantriebs (1) definieren, mittels Einstellelementen (3) eingestellt wird und dass der Feuerungsautomat (5) bei der Steuerung des Stellantriebes (1) die eingestellte minimale und maximale Stellposition durch entsprechende Rückmeldesignale (4) überwacht und dabei Positionssignale (8) von einem Positionsgeber (7) erhalten werden, die abhängig von der bei der Steuerung erreichten Stellposition des Stellantriebs (1) sind und dass der Feuerungsautomat (5) das bei der Rückmeldung der minimalen Stellposition des Stellantriebes (1) erfasste Positionssignal (8) der minimalen Stellposition zuordnet und dass bei der Rückmeldung der maximalen Stellposition des Stellantriebes (1) erfasste Positionssignal (8) der maximalen Stellposition des Stellantriebs (1) zuordnet und aus den der minimalen und maximalen Stellposition zugeordneten Positionssignalen (8) entsprechende Steuerparameter zur Ansteuerung der minimalen und maximalen Stellposition bestimmt und diese speichert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Inbetriebnahme des Brenners Standard-Positionswerte für die Ansteuerung der minimalen und maximalen Stellposition im Feuerungsautomaten 5 gespeichert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerungsautomat (5) die Steuerparameter neu bestimmt, wenn bei der Ansteuerung des Stellantriebs (1) mittels der gespeicherten Steuerparameter keine entsprechenden Rückmeldesignale (4) erhalten werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerungsautomat (5) eine Fehlermeldung erzeugt und / oder eine Sicherheitsabschaltung des Brenners veranlasst, wenn mit den neu bestimmten Steuerparametern bei der Ansteuerung des Stellantriebs kein Rückmeldesignale (4) erhalten werden .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerungsautomat (5) das im Brennerbetrieb aktuell erhaltene Positionssignal (8) mit einem Sollwertsignal (9) vergleicht und in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Positions- (8) und Sollwertsignal (9) ein Stellsignal (6) für den Stellantrieb (1) erzeugt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollwertsignal (9) von einem Leistungsregler (10) erzeugt wird und vom Feuerungsautomaten (5) ausgewertet wird.
7. Feuerungsautomat zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerungsautomat (5) Signaleingänge für Rückmelde- (4),
Positions- (8) und Sollwertsignale (9) und einen Speicher für die Standard- Positionswerte und für die aus den Positionssignalen (8) bestimmten Steuerparameter aufweist und dass der Feuerungsautomat (5) das im Brennerbetrieb aktuell erhaltene Positionssignal (8) mit dem Sollwertsignal (9) vergleicht und in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Positionssignal (8) und Sollwertsignal (9) ein Stellsignal (6) für den Stellantrieb (1) erzeugt.
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