DE10129885C1 - Verfahren zur Regelung der Heizleistung eines Backofens - Google Patents
Verfahren zur Regelung der Heizleistung eines BackofensInfo
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Abstract
Verfahren zur Regelung der Heizleistung eines Backofens in Abhängigkeit von einer insbesondere für einen vorgegebenen Backvorgang mit mindestens einem Backabschnitt vorgebbaren Soll-Temperatur (T¶soll¶) und einer im Innenraum des Backofens erfassten Ist-Temperatur (T¶ist¶), deren Differenz über die Backzeit (t) integriert wird. Die Soll-Temperatur (T¶soll¶) wird zu mindestens einem Zeitpunkt im Verlauf des Backvorganges in Abhängigkeit vom Wert des Integrals (S) der Differenz zwischen der Soll-Temepratur (T¶soll¶) und der Ist-Temperatur (T¶ist¶) über der Backzeit (t) korrigiert.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Heiz
leistung eines Backofens entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
In industriell genutzten Backöfen werden Teigwaren anhand
von jeweils individuell an das Backgut angepassten Tempera
turverläufen gebacken, so dass während eines typischen
Backvorgangs verschiedene Temperaturen im Backraum erreicht
werden. Um das Backergebnis positiv zu beeinflussen werden
ausserdem während des Backvorgangs Wasserdampfschwaden in
den Backraum eingeleitet.
Für das Be- und Entladen industriell genutzter Backöfen
werden unterschiedliche Methoden verwendet. So werden in
Etagenbacköfen die Bleche mit dem Backgut in separate und
übereinander liegende Öfen geschoben. In Stikkenöfen werden
Stikkenwagen, in denen eine Vielzahl von Blechen mit Teig
rohlingen untergebracht werden können, als Ganzes in den
Backofen gerollt. Weiterhin sind kleinere Backöfen für die
Verwendung in Bäckereifilialen bekannt, in die mehrere Ble
che mit Backgut von Hand in eine einzige Backofenkammer
eingeschoben werden.
Einfache Backofensteuerungen regeln die Temperatur eines
Backofens nach einem Soll-Temperaturverlauf, der z. B. empi
risch für einen vollen Backofen und ein bestimmtes Backgut
festgelegt wurde. Die folgenden Backzyklen werden dann nach
diesem Soll-Temperaturverlauf dergestalt gesteuert, dass
kontinuierlich oder in kurzen Zeitabständen die Ist-Tempe
ratur im Backraum mit der jeweiligen Soll-Temperatur ver
glichen wird. Liegt die Ist-Temperatur unterhalb der Soll-
Temperatur, wird die Heizquelle in Betrieb genommen oder
weiter in Betrieb gehalten; liegt die Ist-Temperatur hinge
gen auf oder überhalb der Soll-Temperatur, wird die Heiz
quelle abgeschaltet.
Aus der DE 195 11 621 C1 ist eine Backofensteuerung be
kannt, bei der ein vollbelegter Ofen zunächst nach einem
Soll-Temperaturverlauf gesteuert wird und dabei der Ist-
Temperaturverlauf im Backraum gemessen und gespeichert
wird. Für alle auf diese "Lernphase" folgenden Backzyklen,
insbesondere auch für solche mit geringerer Belegung des
Ofens, wird der gespeicherte Ist-Temperaturverlauf als neu
er Soll-Temperaturverlauf zugrunde gelegt.
Aus der DE 198 39 008 C2 ist eine Backofensteuerung be
kannt, bei der ein vollbelegter Ofen zunächst nach einem
Soll-Temperaturverlauf gesteuert wird und dabei der Ist-
Temperaturverlauf gemessen und gespeichert wird. Nach Ab
schluss dieser "Lernphase" wird der gespeicherte Ist-Tempe
raturverlauf über die Backzeit integriert und als Soll-In
tegralwert gespeichert. Für alle auf diese "Lernphase" fol
genden Backzyklen, insbesondere auch für solche mit gerin
gerer Belegung des Ofens, wird laufend das Integral der
Ist-Temperatur über die bereits vergangene Backzeit gebil
det und mit dem Soll-Integralwert verglichen. Der Backvor
gang wird abgebrochen, sobald der Ist-Integralwert den
Soll-Integralwert überschreitet.
Nachteilig an den vorgenannten Verfahren ist, dass sie
nicht oder nur unzureichend auf Änderungen der äusseren Be
dingungen des Ofens reagieren. Schwankungen in der Schwa
denzufuhr, unterschiedliche Temperaturen der Teigrohlinge
beim Einschiessen, eine unterschiedliche Belegung des
Ofens, ein Austausch des Stikkenwagens oder ein Nachlassen
der Türdichtung führen zu veränderten Verhältnissen im
Backraum und damit auch zu unterschiedlichen Backergebnis
sen. Die oben genannten statischen Verfahren berücksichti
gen diese Veränderungen entweder nicht, oder nur in einem
geringen Masse anhand eines Referenzbackvorgangs. Dieser
Referenzbackvorgang benötigt in einer "Lernphase" einen
vollbeladenen Ofen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen
den Erfindung daher die Aufgabenstellung zugrunde, ein Ver
fahren der eingangs genannten Gattung anzugeben, das auch
bei unterschiedlicher Auslastung des Ofens ein gleichmässi
ges Backergebnis ermöglicht und unabhängig von den äusseren
Bedingungen und ohne eine "Lernphase" einen zuverlässigen
Betrieb gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemässe Verfahren gewährleistet ein von der
Belegung des Ofens unabhängiges Backergebnis. Das Verfahren
liefert weiterhin auch bei sich ändernden äusseren Bedin
gungen z. B. bei einem unterschiedlichen Wartungszustand der
Türdichtungen oder einer verschieden starken Schwadenzufuhr
ein gleichmässiges Backergebnis. Darüber hinaus ist eine
"Lernphase" des Backofens mit voller oder teilweiser Bele
gung wegen des adaptiv an die jeweiligen Bedingungen ange
passten Backvorgangs nicht notwendige.
Dementsprechend wird der Backofen anhand einer vorgegebenen
Soll-Temperaturkurve geregelt und dabei gleichzeitig die
Ist-Temperatur im Backraum gemessen. Die Abweichung der
Ist-Temperatur von der Soll-Temperatur wird fortlaufend
über den Zeitverlauf des Backvorgangs integriert. Das Inte
gral der Abweichung der Ist-Temperatur von der Soll-Tempe
ratur kann als ein Mass der Energiedifferenz zwischen der
durch den Soll-Temperaturverlauf vorgegebenen Energie und
der real dem Backgut zugeführten Energie des Ist-Tempera
turverlaufs angesehen werden. Die Soll-Temperatur wird dann
zu einem festgelegten Zeitpunkt abhängig vom Wert des Inte
grals korrigiert. Nach dieser neuen Soll-Temperatur wird
dann die Heizquelle im weiteren Verlauf des Backvorgangs
gesteuert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Soll-Tempe
ratur so korrigiert, dass der Betrag des Integrals nach der
Korrektur kleiner wird oder zumindest langsamer anwächst
als ohne die Korrektur. Dadurch wird erreicht, dass die
Differenz zwischen dem Soll-Temperaturverlauf und dem Ist-
Temperaturverlauf im Mittel bei Null liegt. Damit ist dann
auch die Energie, die in das Backgut eingebracht wird,
gleich der Energie, die durch den Soll-Temperaturverlauf
vorgegeben wird.
Die Korrektur der Soll-Temperatur kann in festen Zeitab
ständen durchgeführt werden. Die Zeitabstände können kurz
gegenüber der gesamten Backdauer sein und beispielsweise
auch 30 Sekunden betragen. Durch die daraus folgende häu
fige Korrektur der Soll-Temperatur wird einem übermässigen
Ansteigen des Integrals und damit einem übermässigen An
steigen der Abweichung zwischen der zuzuführenden Soll-E
nergie und der zugeführten Ist-Energie entgegengewirkt. Die
Korrektur der zugeführten Energie wird durch ein kurzes
Korrekturintervall zeitnah am Soll-Energieverlauf vorgenom
men. Dadurch bleibt die Abfolge der jeweiligen Back
abschnitte erhalten, was einen positiven Einfluss auf das
Backergebnis hat.
Mit Vorteil wird die Korrektur der Soll-Temperatur nach
einem Backabschnitt durchgeführt. Durch dieses Vorgehen
werden weniger Regelvorgänge als bei dem vorhergehenden
Ausführungsbeispiel notwendig. Der zusätzliche Energieein
trag in die Backwaren findet dennoch relativ zeitnah je
weils nach einem einzelnen Backabschnitt statt.
Vorzugsweise wird die korrigierte Soll-Temperatur nach dem
Durchlaufen des letzten Backabschnitts so lange gehalten,
bis der Betrag des weiterhin gebildeten Integrals bei Null
liegt. Mit dieser Ausführungsform wird sichergestellt, dass
die zugeführte Ist-Energie mit der geforderten Soll-Energie
auch dann übereinstimmt, wenn nach dem Durchlaufen des
letzten Backabschnitts noch eine Differenz zwischen der
Soll-Energie und der Ist-Energie bestand.
Weiterhin kann die Korrektur der Soll-Temperatur durch Ad
dition eines positiven oder negativen Korrekturwerts durch
geführt werden. Das Vorzeichen und der Betrag des Korrek
turwerts hängen vom Wert des Integrals ab. Die Korrektur
der Soll-Temperatur lässt sich so technisch einfach durch
führen.
Vorteilhaft ist, den Betrag des Korrekturwerts proportional
zum Betrag des Integrals zu bestimmen. So wird bei kleinen
Abweichungen ein kleiner Korrekturwert und bei grossen Ab
weichungen ein grosser Korrekturwert zur Steuerung einge
setzt. Einerseits werden dadurch zu extreme Regelschritte
und damit ein Überschwingen oder Einschwingen der Steuerung
vermieden, andererseits werden aber grosse Energiedifferen
zen schnell ausgeregelt.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Betrag des Kor
rekturwerts durch einen maximalen Wert begrenzt. Dadurch
wird verhindert, dass bei einem grossen Integralwert das
Backgut durch eine extreme Temperaturkorrektur verbrannt
wird oder einer das endgültige Backergebnis beeinträch
tigenden Temperatur ausgesetzt wird.
Mit Vorteil liegen die Korrekturwerte in diskreten Werten
vor. Die Regelvorgänge können so an die jeweiligen techni
schen Bedingungen des Ofens und der Heizquelle angepasst
werden. Auf eine stufenlose Steuerung der Heizquelle kann
so verzichtet werden.
Die Korrektur der Soll-Temperatur kann weiterhin durch eine
Multiplikation der Soll-Temperatur mit einem Korrekturfak
tor vorgenommen werden. Der Wert des Korrekturfaktors hängt
von Betrag und Vorzeichen des Integrals ab. Die Korrektur
des Soll-Werts kann so einfach durchgeführt werden.
Vorzugsweise hat der Korrekturfaktor entweder den Wert 1,
oder einen Wert kleiner oder grösser als 1. Liegt die Dif
ferenz zwischen Soll-Energie und Ist-Energie bei Null, so
wird der Korrekturfaktor gleich 1 gesetzt. Ist das Integral
ungleich Null, so kann der Korrekturfaktor in der Weise
angepasst werden, dass der Betrag des Integrals entweder
kleiner wird oder zumindest langsamer ansteigt, als ohne
Korrekturaktor. Dadurch wird das Ausregeln der Differenzen
zwischen Soll-Energie und Ist-Energie einfach möglich.
Der Korrekturfaktor wird insbesondere proportional zum Be
trag des Integrals bestimmt. Dadurch wird zum einen gewähr
leistet, dass grosse Abweichungen zwischen Soll-Energie und
Ist-Energie schnell ausgeregelt werden können, zum anderen
wird ein Überschwingen oder ein Einschwingen der Steuerung
durch extreme Korrekturen der Soll-Temperatur vermieden.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Betrag des Kor
rekturfaktors durch einen maximalen und einen minimalen
Wert begrenzt. Durch diese Begrenzungen werden extreme Temperaturkorrekturen
verhindert, die zu einem Verbrennen des
Backguts führen könnten. Durch die Begrenzungen wird au
sserdem ein Überschwingen oder Einschwingen des Systems
vermieden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der
nachfolgenden Beschreibung anhand einiger beispielhafter
Temperaturverläufe verdeutlicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Soll-Tempera
turverlaufs eines typischen Backzyklus und eines
daraus resultierenden Ist-Temperaturverlaufs ohne
Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verlaufs der
über die Zeit integrierten Differenzen zwischen der
Soll- und Ist-Temperatur aus Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Soll-Temperatur
verlaufs aus Fig. 1 mit vorgegebenen und in fest
gelegten Zeitabständen zu dem Soll-Temperaturver
lauf hinzu addierten Korrekturwerten,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Verlaufs der
über die Zeit integrierten Differenzen zwischen
Soll- und Ist-Temperaturen aus Fig. 3,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der vorgegebenen Kor
rekturwerte aus Fig. 3,
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Soll-Temperatur
verlaufs aus Fig. 1 mit vorgegebenen und nach jedem
Backabschnitt hinzu addierten Korrekturwerten und
einer schematischen Darstellung der über die Zeit
integrierten Differenzen zwischen Soll- und Ist-
Temperatur,
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Soll-Temperatur
verlaufs aus Fig. 1 mit einem vorgegebenen und nach
dem Ende des Backzyklus angefügten Korrekturwert
und einer schematischen Darstellung der über die
Zeit integrierten Differenzen zwischen Soll- und
Ist-Temperaturen.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Soll-Temperaturverlauf Tsoll
und einen dazugehörigen Ist-Temperaturverlauf Tist eines
gattungsgemässen Backofens. Der Soll-Temperaturverlauf Tsoll
stellt einen typischen Backzyklus dar, der aus verschiede
nen Backabschnitten BA1 bis BA5 besteht, in denen jeweils
unterschiedliche Soll-Temperaturen Tsoll vorgegeben sind.
Nach Durchlaufen des letzten Backabschnitts BA5 wird der
Backzyklus durch Öffnen der Backofentür beendet.
Die im Backraum des Backofens gemessene Ist-Temperatur Tist
zeigt einen charakteristischen Verlauf. Zu Beginn des Back
zyklus werden die Teigrohlinge in den Ofen eingeschossen,
die entweder Zimmertemperatur haben oder gekühlt oder ge
froren sind. In diesem ersten Backabschnitt BA1 werden aus
serdem Wasserdampfschwaden in den Backraum eingeleitet.
Weiterhin steht während des Einschiessens die Tür des Back
ofens für eine gewisse Zeit offen. Durch diese Umstände zu
Beginn des Backzyklus sinkt die Temperatur T im Backraum
rapide ab. Der Soll-Temperaturverlauf Tsoll kann nicht ein
gehalten werden und wird regelmässig unterschritten.
Auch im weiteren Verlauf des Backzyklus zeigt sich ein cha
rakteristisches Temperaturverhalten. Die Ist-Temperaturen
Tist verhalten sich gegenüber den im Soll-Temperaturverlauf
Tsoll vorgegebenen Aufheiz- und Abkühlabschnitten träge.
Grund dafür sind unter anderem die beteiligten Luft-, Teig-
und Metallmassen im Innenraum des Backofens, die alle eine
eigene Wärmekapazität haben. Der Ist-Temperaturverlauf Tist
folgt daher dem Soll-Temperaturverlauf Tsoll mit einer ge
wissen Verzögerung, die in den Abkühlabschnitten aufgrund
von isolationsbedingten Wärmeverlusten des Backofens typi
scher Weise geringer ist, als in den Aufheizabschnitten.
Die Trägheit des Backofens variiert unter anderem auch mit
der Belegung, da hier insbesondere unterschiedliche Teig
massen am Backvorgang teilnehmen.
Als Folge aus den oben genannten Abweichungen des Ist-Tem
peraturverlaufs Tist vom Soll-Temperaturverlauf Tsoll ergibt
sich, dass dem Backgut regelmässig weniger Energie zuge
führt wird, als durch den Soll-Temperaturverlauf Tsoll vor
gegeben wurde. Diese Differenz zwischen Soll-Energie und
Ist-Energie hängt aus den oben geschilderten Gründen zu
einem guten Teil auch von der Belegung des Backofens ab, so
dass bei unterschiedlicher Belegung unterschiedliche Bac
kergebnisse erzielt werden.
Die Fläche S zwischen dem Soll-Temperaturverlauf Tsoll und
dem Ist-Temperaturverlauf Tist, die man durch Integration
der Differenz der beiden Temperaturverläufe erhält, kann
als ein Mass für die Energiedifferenz zwischen der mit den
Ist-Temperaturen Tist zugeführten Ist-Energie und der durch
den Soll-Temperaturverlauf Tsoll vorgegebenen Soll-Energie
betrachtet werden.
In Fig. 2 wird das Integral S der Differenzen zwischen der
Soll- und der Ist-Temperatur über die Zeit, also über den
Verlauf des Backvorgangs dargestellt. Die vorgenannten Ab
weichungen der Ist-Temperatur Tist von der Soll-Temperatur
Tsoll sind hier deutlich auszumachen. Auffällig ist, dass
sich die Flächen S zwischen dem Soll-Temperaturverlauf Tsoll
und dem Ist-Temperaturverlauf Tist am Ende des Backzyklus
nicht zu Null addieren. Die zugeführte Energie ist in die
sem Beispiel niedriger als die Energie, die durch den Soll-
Temperaturverlauf Tsoll vorgegeben war.
In Fig. 3 ist der schematische Soll-Temperaturverlauf Tsoll
aus Fig. 1 dargestellt. Zu diesem Soll-Temperaturverlauf
Tsoll werden Korrekturwerte KW addiert, die mit Hilfe des
erfindungsgemässen Verfahrens bestimmt werden. Daraus er
gibt sich der dargestellte neue Soll-Temperaturverlauf
Tsoll, nach dem die Heizquelle des Backofens geregelt wird.
Mit diesem neuen Soll-Temperaturverlauf Tsoll ergibt sich der
schematisch dargestellte Ist-Temperaturverlauf Tist.
Zur Ermittlung der Korrekturwerte KW wird die Differenz
zwischen der Soll-Temperatur Tsoll und der Ist-Temperatur
Tist laufend über die Zeit integriert und der Wert des Inte
grals S zu einem bestimmten Zeitpunkt wie folgt bewertet.
Ist der Wert des Integrals S gleich Null, so ist der Kor
rekturwert KW gleich Null. Ist der Wert des Integrals S
kleiner als Null, so wird ein negativer Korrekturwert KW zu
der Soll-Temperatur Tsoll addiert. Ist der Wert des Integrals
S grösser als Null, wird ein positiver Korrekturwert
KW zu der Soll-Temperatur Tsoll addiert.
Der Betrag des Korrekturwerts KW kann auf unterschiedliche
Weise bestimmt werden. In Fig. 3 wurden zwei konstante Be
träge (5° und 10°) für den Korrekturwert KW festgelegt, um
auf der einen Seite die Steuervorgänge an die möglichen
Regelschritte der Heizquelle anzupassen und auf der anderen
Seite das Backgut nicht durch zu extreme Temperaturverände
rungen zu verbrennen.
Bei einer feiner abgestuften Steuerung der Heizquelle ist
jedoch auch denkbar, die Korrekturwerte KW direkt propor
tional zu dem Wert des Integrals S zu bestimmen. Eine Be
grenzung des Korrekturwerts KW auf einen maximalen Wert
KWmax ist dabei sinnvoll, um eine Zerstörung des Backguts zu
vermeiden. Die erreichbare Höchsttemperatur des Backofens
ist bei der Bestimmung aller Korrekturwerte KW immer als
Limit in Betracht zu ziehen.
Auch nach der Addition des Korrekturwerts KW zu der Soll-
Temperatur Tsoll wird dann weiterhin laufend die Differenz
zwischen der ursprünglichen Soll-Temperatur Tsoll und der
Ist-Temperatur Tist integriert, ohne dabei den vorhergehen
den Wert zu löschen. Durch Vorzeichen und Betrag des Kor
rekturwerts KW wird erreicht, dass der Wert des Integrals S
im weiteren Verlauf des Backzyklus kleiner wird oder zumin
dest langsamer anwächst als ohne Korrekturwert KW.
Dieser Prozess der Emittlung und der folgenden Addition von
Korrekturwerten KW zu festgelegten Zeitpunkten wird bis zum
Ende des Backvorgangs fortgesetzt.
In der Fig. 4 wird das Integral S der Differenzen zwischen
der Soll-Temperatur Tsoll und der Ist-Temperatur Tist über den
Verlauf des Backvorgangs bei Anwendung des erfindungsgemä
ssen Verfahrens aus Fig. 3 dargestellt. Bei Vergleich mit
der Fig. 2 ergibt sich, dass die Differenzfläche zwischen
dem Ist-Temperaturverlauf Tist und dem Soll-
Temperaturverlauf Tsoll am Ende des Backzyklus verschwindet.
Damit ist die aus dem ursprünglichen Soll-Temperaturverlauf
Tsoll vorgegebene Energie gleich der dem Backgut zugeführten
Energie aus dem Ist-Temperaturverlauf Tist. Die Mittelwerte
der Energien entsprechen sich am Ende des Backvorgangs.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird ein gleichmässi
ges Backergebnis unabhängig von der Belegung des Ofens, un
abhängig von Schwankungen in der Schwadenzufuhr und unab
hängig von dem Wartungsgrad der Türisolierungen erzielt.
Ein spezieller "Lernvorgang" des Steuerungsverfahrens, z. B.
mit einem vollen Ofen, ist nicht erforderlich.
In Fig. 5 sind die Korrekturwerte KW über den Backzyklus
hinweg dargestellt. Die Höhe des Korrekturwerts KW wurde
hier auf die beiden Werte 5° und 10° festgelegt. Eine grö
ssere Anzahl von diskreten Werten als die in Fig. 5 einge
tragenen kann bei bestimmten Ofentypen sinnvoll sein. Ein
dem Wert des Integrals S direkt proportionaler Wert ist
ebenso denkbar wenn die Steuerung der Heizquelle dies un
terstützt.
Fig. 6 zeigt wiederum den schematischen Soll-Temperaturver
lauf Tsoll aus Fig. 1. Die Differenzen zwischen dem Soll-
Temperaturverlauf Tsoll und dem Ist-Temperaturverlauf Tist
werden integriert. Hier wird das Integral S, im Gegensatz
zu Fig. 3, erst nach dem Ende eines jeden Backabschnitts
BA1 bis BA5 bewertet. Hierzu wird ein Korrekturwert KW pro
portional zum Wert des Integrals S bestimmt und zu der
Soll-Temperatur Tsoll des folgenden Backabschnitts addiert,
wobei der Betrag des Korrekturwerts KW auf einen maximalen
Wert KWmax begrenzt ist. Diese neue Soll-Temperatur Tsoll
wird so lange gehalten bis der Betrag des Integrals S auf
Null abgesunken ist. Daran anschliessend wird der Wert der
Soll-Temperatur Tsoll wieder auf die alte Soll-Temperatur
Tsoll gesetzt. Die auftretenden Differenzen zwischen Soll-
Temperaturverlauf Tsoll und Ist-Temperaturverlauf Tist werden
weiterhin fortlaufend integriert.
Nach Beendigung eines Backabschnitts wird der nächste Kor
rekturwert KW berechnet. Am Ende des Soll-Backzyklus wird
zusätzlich bei einer Temperatur T, die dem Korrekturwert KW
entspricht, solange weiter gebacken bis der Betrag des In
tegrals S auf Null abgesunken ist. Dann wird der Backvor
gang durch Öffnen des Ofens abgebrochen.
Fig. 7 zeigt wieder den schematischen Verlauf der Soll-Tem
peratur Tsoll aus Fig. 1. Die Differenzen zwischen dem Soll-
Temperaturverlauf Tsoll und dem Ist-Temperaturverlauf Tist
werden integriert. Am Ende des Soll-Backzyklus nach dem
Durchlaufen des Backabschnitts BA5 wird proportional zum
Wert des Integrals S ein Korrekturwert KW bestimmt, der als
neue Soll-Temperatur Tsoll gesetzt wird. Der Ofen wird dann
solange weiter betrieben, bis der Betrag des Integrals S
auf Null abgesunken ist. Dann wird der Backvorgang durch
Öffnen der Tür abgebrochen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorgenannten
beispielhaften Temperaturverläufe. Wesentlich für die Er
findung ist allein, dass ein Backofen über eine Differenz
messung von Soll- und Ist-Temperatur gesteuert wird, wobei
die Differenz zeitlich aufintegriert wird und das daraus
resultierende Integral am Ende des Backvorganges sehr klein
ist.
Claims (13)
1. Verfahren zur Regelung der Heizleistung eines Back
ofens in Abhängigkeit von einer insbesondere für
einen vorgegebenen Backvorgang mit mindestens einem
Backabschnitt vorgebbaren Soll-Temperatur und einer
im Innenraum des Backofens erfassten Ist-Tempera
tur,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Differenz zwischen der Soll-Temperatur
(Tsoll) und der Ist-Temperatur (Tist) über die Back
zeit (t) integriert und die Soll-Temperatur (Tsoll)
zu mindestens einem Zeitpunkt im Verlauf des Back
vorganges in Abhängigkeit vom Wert des Integrals
(S) der Differenz zwischen der Soll-Temperatur
(Tsoll) und der Ist-Temperatur (Tist) über der Back
zeit (t) korrigiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Soll-Temperatur (Tsoll) in der Weise korri
giert wird, dass der Betrag des Integrals (S) im
weiteren Verlauf des Backvorgangs kleiner wird oder
langsamer anwächst, als ohne Korrektur.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, dass die Soll-Temperatur
(Tsoll) in festen Zeitabständen, insbesondere alle
30 Sekunden, korrigiert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, dass die Soll-Temperatur
(Tsoll) jeweils nach einem Backabschnitt korrigiert
wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die korrigierte Soll-
Temperatur (Tsoll) nach dem Ende des letzten Backab
schnitts so lange gehalten wird, bis der Betrag des
Integrals (S) den Wert Null erreicht hat.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur der
Soll-Temperatur (Tsoll) ein positiver oder negativer
Korrekturwert (KW) zu der Soll-Temperatur (Tsoll)
addiert wird, wobei Betrag und Vorzeichen des Kor
rekturwerts (KW) vom Wert des Integrals (S) abhän
gig sind.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des Korrek
turwerts (KW) proportional zum Betrag des Werts des
Integrals (S) ist.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des Korrek
turwerts (KW) durch einen maximalen Wert (KWmax) be
grenzt wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert (KW)
in diskreten Schritten ansteigt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass zur Korrektur der Soll-
Temperatur (Tsoll) die Soll-Temperatur (Tsoll) mit ei
nem Korrekturfaktor (KF) multipliziert wird, wobei
der Wert des Korrekturfaktors (KF) von Betrag und
Vorzeichen des Integrals (S) abhängt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass der Korrekturfaktor (KF) entweder den Wert 1
annimmt, oder einen Wert, der größer oder kleiner
als 1 ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, da
durch gekennzeichnet, dass der Betrag des Korrek
turfaktors (KF) proportional zum Betrag des Inte
grals (S) ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da
durch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor
(KF) durch einen maximalen Wert (KFmax) und einen
minimalen Wert (KFmin) begrenzt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001129885 DE10129885C1 (de) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | Verfahren zur Regelung der Heizleistung eines Backofens |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2001129885 DE10129885C1 (de) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | Verfahren zur Regelung der Heizleistung eines Backofens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2001129885 Expired - Fee Related DE10129885C1 (de) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | Verfahren zur Regelung der Heizleistung eines Backofens |
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