DE19611887A1 - Control of baking temperature in grouped, multiple-hearth oven - Google Patents

Abstract

A new method controls baking temperature in a recirculating oven. The hearths (2a-e; 3a-e) are assembled in groups (2, 3). The hot gas circulation unit includes a burner (20), hot gas supply channels (13a-b; 14a-b) for individual groups and fans (23, 24; 23', 24') for circulation. Each channel also has a damper adjusting volumetric flow-rate to each group. To control baking temperature, actual temperature Tist is measured for the respective group under control. The deviation (delta T) between actual and desired (wi) values is established, in accordance with a given time/temperature profile. Control magnitude(s) (Yi) for the burner (20) and/or dampers is established in accordance with a given control program, taking into account the measured thermal state of the other group.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelungsverfahren für die Backtempe­ ratur eines Umluft-Backofens, der gemäß der älteren deutschen Patentan­ meldung No. 195 46 641.1 ausgestaltet ist.The invention relates to a control method for the baking temperature rature of a convection oven, which according to the older German Patentan message No. 195 46 641.1 is designed.

Ein solcher Backofen weist eine Vielzahl etagenartig übereinander ange­ ordneter, in Gruppen zusammengefaßter Herde, eine Heizgas-Umwälz-Ein­ richtung für die Beheizung des Umluft-Backofens sowie eine Regelvorrich­ tung auf, mit deren Hilfe die Backtemperatur in den einzelnen Herdgrup­ pen des Umluftbackofens vorzugsweise entsprechend einem vorgegebenen Backtemperaturverlaufes geregelt wird. Die Regelung von Backöfen mit mehreren Einzelherden nach einem vorgegebenen Temperaturverlauf ist be­ reits aus der EP 0 388 605 A1 bekannt.Such an oven has a plurality of tiers one above the other arranged, grouped stoves, a heating gas circulation unit Direction for heating the convection oven as well as a control device with the help of which the baking temperature in the individual cooker group pen of the convection oven preferably according to a predetermined Baking temperature course is regulated. The regulation of ovens with several individual stoves according to a given temperature curve is Already known from EP 0 388 605 A1.

Die erwähnte Heizgas-Umwälz-Einrichtung ist mit einem Brenner, den ein­ zelnen Herdgruppen zugeordneten Heizgas-Zufuhr-Kanälen und mindestens einem, vorzugsweise mehreren, jeweils den einzelnen Herdgruppen zugeord­ neten Gebläsen zur Heizgas-Umwälzung und jeweils den Heizgas-Zuführka­ nälen zugeordneten Stellklappen zur Einstellung der Heizgas-Volumenströme durch die einzelnen Herdgruppen versehen.The mentioned hot gas circulation device is with a burner, the one individual stove groups assigned to heating gas supply channels and at least one, preferably several, each assigned to the individual stove groups Neten blowers for heating gas circulation and each the Heizgas-Zuführka channels assigned to the flaps for setting the heating gas volume flows provided by the individual stove groups.

Es ist nun grundsätzlich möglich, jede Herdgruppe für sich anhand des ihr zugeordneten Soll-Temperaturverlaufes und der laufend erfaßten Ist-Temperatur in ihren Herden zu regeln. Hierbei beeinflussen die in Backöfen üblichen Störgrößen, wie z. B. die Teigtemperatur des einge­ schossenen Backgutes, die Zuführung von Sattdampf in den Backofen (der sogenannte "Schwaden"), Luftaustausch mit der Umgebung, externe thermi­ sche Einflüsse (z. B. Einbau des Backofens in Nischen und damit verbun­ dene geringere Wärmeableitung oder Temperaturverlust durch die Isolie­ rung) das Regelverhalten, was jedoch als solches mit den herkömmlichen Regelungen grundsätzlich beherrschbar ist.It is now basically possible to use the your assigned target temperature curve and the continuously recorded To regulate the actual temperature in their herds. Here, the in  Ovens usual disturbances, such as. B. the dough temperature of the baked goods, the supply of saturated steam in the oven (the so-called "swaths"), air exchange with the environment, external thermi influences (e.g. installation of the oven in niches and thus connected less heat dissipation or temperature loss through the insulation tion) the control behavior, but what as such with the conventional Regulations are basically manageable.

Bei dem Backofentyp der eingangs genannten Art spielt nun eine weitere "Störgröße" eine entscheidende Rolle, nämlich die gegenseitige Beein­ flussung der zwei oder mehreren Herdgruppen. In diesen Herdgruppen können nämlich sehr unterschiedliche Backkurven gefahren werden, d. h. das der Soll-Temperaturverlauf in der jeweils zu regelnden Herdgruppe stark von dem der anderen Herdgruppe(n) abweicht. Erhebliche Differen­ zen zwischen den Herdgruppen ergeben sich schon allein durch die übli­ che sequenzielle Beschickung der unterschiedlichen Herdgruppen, so daß die Startzeitpunkte der verschiedenen Backkurven, wie sie in den einzel­ nen Herdgruppen zu fahren sind, ebenfalls unterschiedlich liegen. Damit werden die Differenzen zwischen den Soll-Temperaturverläufen in den ein­ zelnen Herdgruppen weiter verstärkt.In the oven type of the type mentioned at the beginning, another one now plays "Disturbance" a crucial role, namely the mutual leg flow of two or more cooker groups. In these groups of stoves very different baking curves can be made, i.e. H. This is the target temperature curve in the stove group to be controlled deviates significantly from that of the other stove group (s). Significant differences zen between the cooker groups result from the usual alone che sequential loading of the different cooker groups, so that the start times of the different baking curves as they are in the individual driving groups of stoves are also different. In order to the differences between the target temperature profiles in the individual cooker groups further strengthened.

Eine saubere individuelle Regelung der einzelnen Herdgruppen dürfte sich also schwierig gestalten.A clean individual regulation of the individual stove groups is likely so make difficult.

Ausgehend von dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Regelungsverfahren für die Backtemperatur eines Umluft-Back­ ofens der eingangs erörterten Art anzugeben, mittels dem die gegenseitige Beeinflussung der nach getrennten Soll-Temperaturverläufen zu regelnden Herdgruppen nicht nur minimiert, sondern durch ein auf beide Herdgrup­ pen abgestimmtes Regelverhalten eine Optimierung hinsichtlich Regelge­ nauigkeit und Energieverbrauch des Backofens erzielt wird.Based on this problem, the invention has the object reasons, a control method for the baking temperature of a fan oven oven of the type discussed above, by means of which the mutual Influencing of the to be regulated according to separate target temperature profiles Cooker groups not only minimized, but by one on both cooker groups a coordinated control behavior an optimization with regard to control accuracy and energy consumption of the oven is achieved.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 an­ gegebenen Regel-Verfahrensschritte gelöst. Neben den regelungstechnisch üblichen Schritten der Erfassung der für die jeweils zu regelnde Herd­ gruppe repräsentativen Ist-Temperatur (Regelgröße) und der Ermittlung der Regelabweichung zwischen der Ist-Temperatur und dem Sollwert nach einem vorgegebenen Soll-Temperaturverlauf (Führungsgröße) in der jeweils zu regelnden Herdgruppe wird als Kern der Erfindung auch der thermische Zustand der jeweils anderen Herdgruppe erfaßt und bei der Ermittlung der Stellgrößen zur Ansteuerung des Brenners, des mindestens einem Ge­ bläses und/oder der Stellklappen des Backofens mit einbezogen.This object is achieved by the in the characterizing part of claim 1 given the given procedural steps. In addition to the control technology usual steps of capturing the for the particular stove to be regulated group of representative actual temperature (controlled variable) and the determination  the control deviation between the actual temperature and the setpoint a predetermined target temperature profile (reference variable) in each the focus of the invention is also the thermal range State of the other group of stoves recorded and during the determination the manipulated variables for controlling the burner, the at least one Ge blown and / or the flaps of the oven included.

Durch diese Einbeziehung fällt nun der Einfluß der jeweils anderen Herd­ gruppe(n) für die Regelung einer bestimmten Herdgruppe nicht als Stör­ größe ins Gewicht, sondern wird für die Ermittlung der Stellgrößen sofort mitverarbeitet. Durch diese Einbeziehung des thermischen Zustandes des "Restofens" kann also mit Hilfe dieser Regelung z. B. Wärme aus einer Herdgruppe in die andere "umgeladen" werden, was zu reduzierten Bren­ nerzeiten und damit einem geringeren Primärenergieverbrauch eines derart geregelten Backofens führt.Through this inclusion, the influence of the other stove falls Group (s) for the regulation of a certain range of stoves not as a sturgeon size in weight, but is used for determining the manipulated variables immediately processed. By including the thermal state of the "Residual furnace" can with the help of this scheme, for. B. heat from a Herd group in the other "reloaded", resulting in reduced brews times and thus a lower primary energy consumption of such controlled oven.

Anspruch 2 betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltung des Regelungsverfah­ rens insofern, als zur Einbeziehung des thermischen Zustandes des soge­ nannten "Restofens" sowohl die dortige Ist-Temperatur als auch der für den "Restofen" vorgegebene Soll-Temperaturverlauf in die Stellgrößener­ mittlung der eigentlich zu regelnden Herdgruppe einbezogen wird. So kann z. B. für den Fall, daß eine Herdgruppe völlig ausgeschaltet bleiben soll und dort noch eine relativ hohe Temperatur herrscht, aus den Registern dieser Herdgruppe Warmluft abgesaugt und für die Beaufschlagung der eigentlich zu regelnden Herdgruppe verwendet werden. Damit muß diese mit weniger Heizleistung des Brenners erhitzt werden, was einen niedrige­ ren Energieeinsatz mit sich bringt.Claim 2 relates to an advantageous embodiment of the regulation process rens insofar as the inclusion of the thermal state of the so-called called "residual furnace" both the actual temperature there and that for the "residual furnace" specified target temperature curve in the manipulated variables averaging the range of stoves that should actually be regulated. So can e.g. B. in the event that a stove group should remain completely switched off and there is still a relatively high temperature from the registers this range of cookers extracted hot air and for the admission of actually to be controlled stove group are used. So that must can be heated with less burner heating power, which is a low entails the use of energy.

Die Ansprüche 3 bis 5 kennzeichnen unterschiedliche Regelungsarten, wo­ bei die zeitabhängigen Veränderungen der Systemumgebung der jeweils zu regelnden Herdgruppe einen Regelbaustein erfordern, dessen Stell­ größen-Ermittlung ständig entsprechend variierbar ist. Dieser Anforderung wird optimalerweise von einem Fuzzy-Regler erfüllt.Claims 3 to 5 characterize different types of regulation, where with the time-dependent changes in the system environment regulating cooker group require a control module, its position size determination is constantly variable accordingly. This requirement will optimally fulfilled by a fuzzy controller.

Alternativ kann die Regelvorschrift auch auf der Basis eines festen Re­ gelalgorithmus oder eine empirisch festgelegten Entscheidungstabelle vor­ gegeben sein. Letzterer Fall ist für eine Regelung auf Mikroprozessor-Ba­ sis denkbar.Alternatively, the regulation can also be based on a fixed Re algorithm or an empirically determined decision table  be given. The latter case is for regulation on microprocessor Ba sis conceivable.

Die Ansprüche 6 bis 8 kennzeichnen unterschiedliche Stellgrößen für das Regelungsverfahren.Claims 6 to 8 characterize different manipulated variables for the Regulatory procedures.

Gemäß den Alternativen nach Anspruch 9 bzw. 10 kann zur Ermittlung des für eine Herdgruppe repräsentativen Ist-Wertes der Backtemperatur die Temperatur in den einzelnen Herden eine Gruppe erfaßt und gemittelt oder die Temperatur im Umluftkreislauf der jeweiligen Gruppe erfaßt und auf Backtemperatur umgerechnet werden.According to the alternatives according to claim 9 or 10 can be used to determine the for a group of stoves representative of the actual value of the baking temperature Temperature in the individual herds a group recorded and averaged or the temperature in the circulating air circuit of the respective group recorded and on Baking temperature can be converted.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nach­ folgenden Beschreibung entnehmbar, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Regelungsverfahrens anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert wird.Further features, details and advantages of the invention are according to following description can be seen in which an embodiment of the Control method according to the invention with reference to the accompanying drawing is explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Um­ luft-Backofens mit zugeordnetem Regelgerät in Blockdiagramm-Darstellung.The drawing shows a schematic perspective view of an order Air oven with assigned control unit in block diagram representation.

Der in der Zeichnung dargestellte Backofen ist als sogenannter Etagenofen ausgebildet. Er weist einen Herdkörper 1 auf, in dem mehrere, im vorlie­ genden Ausführungsbeispiel zehn Herde 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 3a, 3b, 3c, 3d, 3e etagenartig übereinander angeordnet sind. Die Herde 2a bis 2e bilden eine untere erste Herdgruppe 2, während die oberen Herde 3a bis 3e eine obere zweite Herdgruppe 3 bilden. Es ist auch möglich, insgesamt fünf Herdgruppen mit jeweils zwei Herden oder zwei Herdgruppen, von de­ nen die eine vier Herde und die andere sechs Herde aufweist, zu bilden.The oven shown in the drawing is designed as a so-called deck oven. It has a stove body 1 , in which several, in the vorlie exemplary embodiment ten stoves 2 a, 2 b, 2 c, 2 d, 2 e and 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e are arranged one above the other on floors . The cookers 2 a to 2 e form a lower first cooker group 2 , while the upper cookers 3 a to 3 e form an upper second cooker group 3 . It is also possible to form a total of five cooker groups, each with two cookers or two cooker groups, one of which has four cookers and the other six cookers.

Jeder Herd weist einen Backraum 4 auf, der an seiner Oberseite durch eine im wesentlichen nur durch Wärmestrahlung heizende obere, durch ein dünnes Blech gebildete Heizfläche 5 begrenzt ist. Er weist weiterhin eine zur Aufnahme von Backgut dienende untere Backplatte 7 auf, die durch Wärmeleitung direkt auf das Backgut und zwischen Backgutteilen durch Wärmestrahlung heizt. Die unteren Backplatten 7 bestehen bevorzugt aus Stein, können aber auch aus Metall bestehen. Im Gegensatz zu den oberen Heizflächen 5 weisen sie eine beträchtliche Masse und damit eine be­ trächtliche Wärmespeicherkapazität auf, die für den Backprozeß von Be­ deutung ist. An ihrer Vorderseite sind die Herde 2a bis 3e jeweils durch nicht näher dargestellte Klappen verschließbar.Each stove has a baking chamber 4 , which is delimited on its upper side by an upper heating surface 5 , which is heated essentially only by heat radiation and is formed by a thin sheet. It also has a lower baking plate 7 which serves to hold the baked goods and which heats directly onto the baked goods by heat conduction and between the baked goods by heat radiation. The lower baking plates 7 are preferably made of stone, but can also consist of metal. In contrast to the upper heating surfaces 5 , they have a considerable mass and thus a considerable heat storage capacity, which is important for the baking process. On its front side the flock 2 a to 3 e are each closable by means of not shown valves.

Unterhalb der unteren Backplatte 7 des unteren Herdes 2a, oberhalb der oberen Heizfläche 5 des Herdes 2e, unterhalb der unteren Backplatte 7 des Herdes 3a, zwischen allen Herden 2a bis 3e und oberhalb der oberen Heizfläche 5 des oberen Herdes 3e sind Heizgaskanäle 9, ausgebildet, in die Heizgas durch seitliche Eintrittsöffnungen 10 eintritt. Die konstruk­ tiven Begrenzungen der Heizgaskanäle 9 einschließlich der hiermit fest verbundenen Heizflächen 5 bezeichnet man in der Praxis als Register bzw. Heizregister; sie sind allgemein bekannt. Die den beiden segmentierten Seitenwänden 11, 12 des Herdkörpers 1 zugeordneten Eintrittsöffnungen 10 werden über Heizgas-Zuführkanäle 13a, 13b und 14a, 14b mit Heizgas ver­ sorgt, wovon die Heizgas-Zuführkanäle 13a, 13b der unteren Herdgruppe 2 und die Heizgas-Zuführkanäle 14a, 14b der oberen Herdgruppe 3 zugeord­ net und mit den jeweiligen Eintrittsöffnungen 10 verbunden sind. Die Zu­ führkanäle 13a bis 14b sind an den Seitenwänden 11, 12 angebracht und an eine unterhalb der unteren Herdgruppe 2 im Herdkörper 1 angeordnete Energiezelle 15 angeschlossen, die einen Heizgas-Mischraum 16 aufweist. In diesen Heizgas-Mischraum 16 münden ebenfalls zwei an der Rückwand 17 des Herdkörpers 1 angeordnete, voneinander getrennte (nicht darge­ stellte) Heizgas-Rückführkanäle, die jeweils einer der beiden Herdgruppen 2, 3 zugeordnet sind. Näheres hierzu ist der eingangs genannten Patent­ anmeldung No. 195 46 641.1 entnehmbar.Below the lower baking plate 7 of the lower cooker 2 a, above the upper heating surface 5 of the cooker 2 e, below the lower baking plate 7 of the cooker 3 a, between all cookers 2 a to 3 e and above the upper heating surface 5 of the upper cooker 3 e are heating gas channels 9 , into which heating gas enters through lateral inlet openings 10 . The constructive limits of the heating gas channels 9 including the heating surfaces 5 firmly connected to them are referred to in practice as registers or heating registers; they are well known. The two segmented side walls 11 , 12 of the stove body 1 assigned inlet openings 10 are ver via heating gas supply channels 13 a, 13 b and 14 a, 14 b with heating gas, of which the heating gas supply channels 13 a, 13 b of the lower range 2 and the heating gas supply channels 14 a, 14 b of the upper range 3 are assigned net and are connected to the respective inlet openings 10 . To the guide channels 13 a to 14 b are attached to the side walls 11 , 12 and connected to an energy cell 15 arranged below the lower oven group 2 in the oven body 1 and having a heating gas mixing space 16 . In this heating gas mixing chamber 16 also open two arranged on the rear wall 17 of the stove body 1 , separate (not shown) heating gas return channels, each of which is assigned to one of the two stove groups 2 , 3 . Further details can be found in the aforementioned patent application No. 195 46 641.1 removable.

Im Heizgas-Mischraum 16 ist eine zylindrische Brennkammer 19 angeordnet, in die ein Brenner 20 einmündet. Die durch die Verbrennung im Brenner 20 entstehenden heißen Rauchgase strömen aus der Brennkammer 19 in den Heizgas-Mischraum 16. Dort werden sie mit zugeführten abgekühlten Heiz­ gasen gemischt, wodurch Heizgas mit einer entsprechenden Mischtemperatur erzeugt wird. Dieses Heizgas wird durch die Heizgas-Zuführkanäle 13a bis 14b und die Eintrittsöffnungen 10 durch die Heizgaskanäle 9 und von dort in die jeweils nachgeordneten Heizgas-Rückführkanäle gesaugt, wozu dort jeweils ein, insgesamt also zwei Sauggebläse 23, 24 vorgesehen sind, von denen jeweils eines der ersten Herdgruppe 2 und das andere der zweiten Herdgruppe 3 zugeordnet ist. In dem Maße, in dem Heizgas vom Brenner 20 im Mischraum 16 neu zugeführt wird, werden abgekühlte Heizgase durch einen nicht näher dargestellten Kamin abgeführt.A cylindrical combustion chamber 19 , into which a burner 20 opens, is arranged in the heating gas mixing chamber 16 . The hot flue gases resulting from the combustion in the burner 20 flow from the combustion chamber 19 into the heating gas mixing space 16 . There they are mixed with supplied cooled heating gases, whereby heating gas is generated with an appropriate mixing temperature. This heating gas is sucked through the heating gas supply channels 13 a to 14 b and the inlet openings 10 through the heating gas channels 9 and from there into the respective downstream heating gas return channels, for which purpose there is one, in total two suction fans 23 , 24 , of which are provided one of the first range 2 and the other of the second range 3 is assigned. To the extent that the heating gas is newly supplied by the burner 20 in the mixing chamber 16 , cooled heating gases are discharged through a chimney, not shown.

An der dem Mischraum 16 zugeordneten und mit diesem verbundenen Ein­ trittsseite 27, 28 der Zuführkanäle 13a bis 14b ist eine Stellklappe 29, 30 angeordnet, die jeweils um eine Schwenkachse mittels eines Stellmotors verschwenkbar ist. Die Schwenkachse liegt in der jeweiligen Trennwand 33 zwischen den einander zugeordneten Heizgas-Zuführkanälen 13a, 14a bzw. 13b, 14b. Die Stellklappen 29 bzw. 30 sind so ausgebildet, daß mit ihnen jeweils der Eintritt der Zuführkanäle 13a bzw. 13b oder der Eintritt der Zuführkanäle 14a bzw. 14b wahlweise vollständig geschlossen werden kön­ nen. Dazwischen ist jede Zwischenstellung möglich, in der alle Eintritte teilweise bis vollständig geöffnet sind.On the associated with the mixing chamber 16 and connected to a side 27 , 28 of the feed channels 13 a to 14 b, a control flap 29 , 30 is arranged, which is pivotable about a pivot axis by means of a servomotor. The pivot axis lies in the respective partition 33 between the associated heating gas supply channels 13 a, 14 a and 13 b, 14 b. The flaps 29 and 30 are designed so that the entry channels 13 a and 13 b or the inlet channels 14 a and 14 b can either be completely closed with them. In between, any intermediate position is possible in which all entrances are partially or fully open.

In einer in die Zeichnung zusätzlich aufgenommenen Variante sind Saug­ gebläse 23′, 24′ zwischen dem Heizgas-Mischraum 16 und der Eintrittsseite 27, 28 der Zuführkanäle 13a, 14a und 13b, 14b, also auf deren Drucksei­ te, angeordnet.In a variant additionally included in the drawing, suction blowers 23 ', 24 ' are arranged between the heating gas mixing space 16 and the inlet side 27 , 28 of the feed channels 13 a, 14 a and 13 b, 14 b, that is to say on the pressure side thereof.

Wie aus der beigefügten Zeichnung ferner entnehmbar ist, ist der Back­ ofen mit einer als Ganzes mit 34 gekennzeichneten Regeleinrichtung ver­ sehen. Diese weist eine Eingabeeinheit 35 auf, mittels derer ein in der Zeichnung schematisch dargestellter Soll-Temperaturverlauf T = f(t) als zeitabhängige Führungsgröße wi eingebbar ist. Die Führungsgröße w1 ist also der zeitliche Temperaturverlauf für die erste Herdgruppe 2, w2 ist der zeitliche Temperaturverlauf für die zweite Herdgruppe 3. Die Füh­ rungsgrößen w1 und w2 können beispielsweise durch Anwählen eines ent­ sprechenden Backprogramms in die Regeleinrichtung 34 eingegeben werden.As can also be seen from the accompanying drawing, the oven is seen with a control device marked as a whole with 34 ver. This has an input unit 35 , by means of which a target temperature profile T = f (t) shown schematically in the drawing can be input as a time-dependent reference variable wi. The command variable w1 is therefore the temperature profile over time for the first range 2 , w2 is the temperature profile over time for the second range 3 . The guide variables w1 and w2 can be entered into the control device 34 , for example, by selecting an appropriate baking program.

Zur Regeleinrichtung 34 gehören ferner Temperatursensoren 36, die im Be­ reich der Eintrittsöffnungen 10 des untersten und obersten Herdes 2a, 2e, 3a, 3e der beiden Herdgruppen 2, 3 angeordnet sein können. Auch eine zusätzliche oder alternative Anordnung von Temperatursensoren 36′ im Be­ reich der Heizgas-Zuführkanäle 13a, 13b, 14a, 14b ist denkbar. Die Temperatursensoren 36 bzw. 36′ sind mit einer Temperaturerfassungseinheit 37 der Regeleinrichtung 34 durch Meßleitungen 38 verbunden. Bei Einsatz der in den Herden 2a, 2e, 3a, 3e sitzenden Temperatursensoren 36 kann die Temperaturerfassungseinheit 37 durch Auswerten und Mitteln der über die Meßleitungen 38 herangeführten Meßsignale einen für die Backtempera­ tur in der Herdgruppe 2 bzw. 3 repräsentativen Ist-Wert T_ist durch Mit­ telung bestimmen.The control device 34 also includes temperature sensors 36 , which can be arranged in the area of the inlet openings 10 of the lowermost and uppermost cookers 2 a, 2 e, 3 a, 3 e of the two cooker groups 2 , 3 . An additional or alternative arrangement of temperature sensors 36 'in the loading area of the heating gas supply channels 13 a, 13 b, 14 a, 14 b is also conceivable. The temperature sensors 36 and 36 'are connected to a temperature detection unit 37 of the control device 34 by measuring lines 38 . When using the 2 e in the flocks of 2 a, 3 a, 3 e-fitting temperature sensors 36, the temperature detection unit 37 by evaluating and means of zoom performed on the measuring lines 38 measurement signals a tur representative of the baking temperature in the oven group 2 and 3, actual The value T _is determined by averaging.

In einer Komparatoreinheit 39 wird nun die Regelabweichung delta T = T_ist - wi der Regelgröße "Backtemperatur" für die erste und zweite Herdgruppe 2, 3 bestimmt. Dieser Regelabweichung wird vom eigentlichen Regelbaustein, dem Fuzzy-Logik-Baustein 40 der Regeleinrich­ tung 34 in noch näher zu erläuternder Weise weiterverarbeitet, um die Stellgrößen für den die Regelstrecke darstellenden Backofen zu bestimmen. Bei den Stellgrößen handelt es sich um folgende Parameter des Backofens:The control deviation delta T = T _ist - wi the controlled variable "baking temperature" for the first and second cooker groups 2 , 3 is now determined in a comparator unit 39 . This control deviation is further processed by the actual control module, the fuzzy logic module 40 of the control unit 34 in a manner to be explained in more detail in order to determine the manipulated variables for the oven representing the controlled system. The manipulated variables are the following parameters of the oven:

Y1: Drehzahl V1 des Sauggebläses 23
Y2: Drehzahl V2 des Sauggebläses 24
Y1′: Drehzahl V1′ des Sauggebläses 23′
Y2′: Drehzahl V2′ des Sauggebläses 24′
Y3: Grundstellung der Stellklappe 30
Y4: Stellbereich der Stellklappe 30
Y5: Grundstellung der Stellklappe 29
Y6: Stellbereich der Stellklappe 29
Y7: Brennerstufe (bei 2-stufigem Brenner) bzw. Brennerleistung (bei stu­ fenlos regelbarem Brenner 20)Y1: speed V1 of the suction fan 23
Y2: speed V2 of the suction fan 24
Y1 ′: speed V1 ′ of the suction fan 23 ′
Y2 ′: speed V2 ′ of the suction fan 24 ′
Y3: basic position of the valve 30
Y4: adjustment range of the flap 30
Y5: basic position of the butterfly valve 29
Y6: adjustment range of the butterfly valve 29
Y7: burner stage (with 2-stage burner) or burner output (with continuously variable burner 20 )

Die vom Fuzzy-Logik-Regelbaustein 40 anhand der Führungsgrößen wi und Regelgrößen xi (Backtemperatur für die beiden Herdgruppen 2, 3) unter Einbeziehung des thermischen Zustandes der jeweils anderen Herdgruppe 2, 3 ermittelten Werte für die Stellgrößen Yi werden über eine Treiber­ einheit 41 verarbeitet, die die Sauggebläse 23, 24 (bzw. 23′, 24′), die Stellklappen 29, 30 und den Brenner 20 entsprechend ansteuern.The values for the manipulated variables Yi determined by the fuzzy logic control module 40 on the basis of the command variables wi and control variables xi (baking temperature for the two cooker groups 2 , 3 ), including the thermal state of the other cooker groups 2 , 3, are processed via a driver unit 41 , which control the suction fan 23 , 24 (or 23 ', 24 '), the flaps 29 , 30 and the burner 20 accordingly.

Dieses Regelverhalten soll an einem konkreten Beispiel nochmals verdeutlicht werden:
An der Eingabeeinheit 35 des Backofens wird vom Bedienungspersonal z. B. das Backprogramm "Weißbrot" für die erste Herdgruppe 2 (Herde 2a bis 2e) angewählt. Damit liegt die sogenannte "Backkurve", also der zeitliche Verlauf der Backtemperatur und damit der zeitliche Verlauf der Führungs­ größe w1 (1. Herdgruppe) vor.This control behavior is to be illustrated again using a specific example:
At the input unit 35 of the oven, the operating personnel, for. B. selected the baking program "white bread" for the first range 2 (ranges 2 a to 2 e). This is the so-called "baking curve", i.e. the time course of the baking temperature and thus the time course of the command variable w1 (1st stove group).

Das Backprogramm "Weißbrot" zeigt z. B. folgenden Temperaturverlauf:The baking program "white bread" shows z. B. the following temperature profile:

Minute 1 bis 10: 230°C
Minute 11 bis 20: fallen auf 210°C
Minute 21 bis 35: 210°C
Minute 36 bis 45: steigen auf 230°C
Minute 45: Backzeitende.Minute 1 to 10: 230 ° C
Minute 11 to 20: drop to 210 ° C
Minute 21 to 35: 210 ° C
Minute 36 to 45: rise to 230 ° C
Minute 45: End of baking time.

Die Regeleinrichtung 34 erfaßt nun über die Temperaturerfassungseinheit 37 mittels der in den Herden (oder Herdgruppen-Heizgaskanälen) angeord­ neten Temperatursensoren 36 (36′) den thermischen Istzustand sowohl der zu regelnden ersten Herdgruppe 2, also auch den thermischen Istzustand des übrigen Systems, also insbesondere der zweiten Herdgruppe 3.The control device 34 now detects the temperature detection unit 37 by means of the temperature sensors 36 ( 36 ') arranged in the stoves (or stove group heating gas channels), the actual thermal state of both the first stove group 2 to be controlled, and therefore also the actual thermal state of the rest of the system, in particular the second range 3 .

Werden nun für den vorgegebenen Führungsgrößenverlauf der 1. Herdgrup­ pe 2 folgende Istzustände der beiden Herdgruppen festgestellt:If the following actual states of the two cooker groups are determined for the given set of control parameters for 1st cooker group 2 :

• - Ist-Temperatur in 1. Herdgruppe T_ist = 180°C, damit delta T = 50°C, und- actual temperature in the first oven group, _T = 180 ° C, so that delta T = 50 ° C, and
• - Ist-Temperatur in 2. Herdgruppe T_ist = 120°C, kein Backprogramm an­ liegend, Herde leer,- actual temperature in 2nd stove group T _is = 120 ° C, no baking program lying on, stove empty,

so werden mit Hilfe des Fuzzy-Logik-Regelbausteins 40 z. B. folgende Stell­ größen generiert:so with the help of the fuzzy logic control block 40 z. B. generates the following manipulated variables:

Y1: Ventilatordrehzahl V1 = 100%
Y2: Ventilatordrehzahl V2 = 0%
Y3: Grundstellung der Stellklappe 30 = 100% auf 1. Herdgruppe
Y4: Stellbereich der Stellklappe 30 = 0°
Y5: Grundstellung der Stellklappe 29 = 100% auf 1. Herdgruppe
Y6: Stellbereich der Klappe 29 = 0°
Y7: Brenner auf Stufe 1 (niedrigere Stufe) oder Brennerleistung = 50%.Y1: fan speed V1 = 100%
Y2: fan speed V2 = 0%
Y3: Basic position of the butterfly valve 30 = 100% on the 1st stove group
Y4: Adjustment range of the butterfly valve 30 = 0 °
Y5: Basic position of the butterfly valve 29 = 100% on the 1st stove group
Y6: adjustment range of flap 29 = 0 °
Y7: burner at level 1 (lower level) or burner output = 50%.

Aus der vorstehenden Werttabelle der Stellgrößen ist erkennbar, daß bei der Regelung der ersten Herdgruppe die Tatsache in die Stellgrößenbe­ rechnung mit einbezogen wird, daß für die zweite Herdgruppe keinerlei Wärmeenergie notwendig ist. Dies bedeutet, daß alle Stellgrößen zugunsten der ersten Herdgruppe eingestellt werden könne, wodurch praktisch keine Energie verlorengeht und ein besonders schnelles Aufheizen auf die Start­ temperatur des eingestellten Backprogramms bei geringstem Energieeinsatz erfolgen kann.From the above table of values for the manipulated variables it can be seen that at the regulation of the first stove group the fact in the manipulated variable account is taken into account that for the second group of stoves none Thermal energy is necessary. This means that all manipulated variables are in favor the first group of stoves can be set, which practically none Energy is lost and heating up particularly quickly to the start temperature of the set baking program with minimum energy consumption can be done.

Für den Fall, daß statt der beiden Sauggebläse 23, 24 die frontseitigen Gebläse 23′, 24′ eingesetzt werden, werden anstelle der Stellgrößen Y1 und Y2 die alternativen Stellgrößen Y1′ und Y2′ (Ventilatordrehzahl rechts/links) verwendet. Dabei unterscheidet sich die Regelung von der oben dargestellten Variante insofern, als nicht einer der beiden Ventila­ toren auf Drehzahl gleich 0% gestellt werden kann, sondern vielmehr beide Sauggebläse 23′, 24′ gleichmäßig (bzw. entsprechend der links-rechts-Gleichmäßigkeit der Ofentemperaturverteilung gleichmäßig ver­ setzt) in der Drehzahl angehoben oder abgesenkt werden müssen.In the event that the front blowers 23 ', 24 ' are used instead of the two suction fans 23 , 24 , the alternative manipulated variables Y1 'and Y2' (fan speed right / left) are used instead of the manipulated variables Y1 and Y2. The control differs from the variant shown above in that not one of the two fans can be set to a speed equal to 0%, but rather both suction fans 23 ', 24 ' evenly (or according to the left-right uniformity of the furnace temperature distribution evenly set) must be raised or lowered in speed.

Claims (10)

1. Regelungsverfahren für die Backtemperatur eines Umluft-Backofens, der aufweist:

• - eine Vielzahl etagenartig übereinander angeordneter, in Gruppen (2, 3) zusammengefaßter Herde (2a bis 2e; 3a bis 3e),
• - eine Heizgas-Umwälz-Einrichtung mit
• - einem Brenner (20),
• - den einzelnen Herdgruppen zugeordneten Heizgas-Zufuhr-Kanälen (13a, 13b; 14a, 14b),
• - mindestens einem, vorzugsweise mehreren Gebläsen (23, 24; 23′, 24′) zur Heizgas-Umwälzung,
• - jeweils den Heizgas-Zufuhr-Kanälen (13a, 13b; 14a, 14b) zugeordnete Stellklappen (29, 30) zur Einstellung durch die einzelnen Herdgrup­ pen zu führenden Heizgasvolumenströme, sowie
• - eine Regelvorrichtung (38) zur Regelung der Backtemperatur, gekennzeichnet durch folgende Regel-Verfahrensschritte:
• - Erfassung der für die jeweils zu regelnde Herdgruppe (2, 3) repräsen­ tativen Ist-Temperatur (T_ist),
• - Ermittlung der Regelabweichung (delta T) zwischen der Ist-Temperatur (T_ist) und dem Sollwert (wi) gemäß einem vorgegebenen Sollwert-Tempe­ raturverlauf in der jeweils zu regelnden Herdgruppe (2, 3),
• - Erfassung des thermischen Zustandes der anderen Herdgruppe(n) (2, 3), und
• - Ermittlung der Stellgrößen (Yi) zur Ansteuerung des Brenners (20), des mindestens einem Gebläse und/oder der Stellklappen (29, 30) nach einer vorgegebenen Regelvorschrift unter Einbeziehung des thermischen Zu­ standes der anderen Herdgruppe(n) (2, 3).

1. Control method for the baking temperature of a convection oven, which comprises:

• a large number of stoves arranged one above the other in groups ( 2 , 3 ) ( 2 a to 2 e; 3 a to 3 e),
• - A heating gas circulation device with
• - a burner ( 20 ),
• - The heating gas supply channels assigned to the individual cooker groups ( 13 a, 13 b; 14 a, 14 b),
• - At least one, preferably several fans ( 23 , 24 ; 23 ', 24 ') for heating gas circulation,
• - Each of the heating gas supply channels ( 13 a, 13 b; 14 a, 14 b) assigned flaps ( 29 , 30 ) for setting by the individual Herdgrup pen leading heating gas volume flows, and
• - A control device ( 38 ) for controlling the baking temperature, characterized by the following control process steps:
• - Detection of the actual temperature (T _ist ), representative of the range of stoves to be controlled ( 2 , 3 ),
• - Determination of the control deviation (delta T) between the actual temperature (T _ist ) and the setpoint (wi) in accordance with a predetermined setpoint-temperature curve in the stove group to be controlled ( 2 , 3 ),
• - Detection of the thermal condition of the other stove group (s) ( 2 , 3 ), and
• - Determination of the manipulated variables (Yi) for controlling the burner ( 20 ), the at least one fan and / or the control flaps ( 29 , 30 ) according to a predetermined regulation, taking into account the thermal state of the other cooker group (s) ( 2 , 3 ) .

2. Regelungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermischer Zustand der anderen Herdgruppe(n) (2, 3) sowohl die dortige Ist-Temperatur (T_ist) als auch der für die andere(n) Herdgruppe(n) (2, 3) vorgegebene Soll-Temperaturverlauf (wi) in die Stellgrößenermittlung der zu regelnden Herdgruppe (2, 3) einbezogen wird. 2. Control method according to claim 1, characterized in that as the thermal state of the other stove group (s) ( 2 , 3 ) both the actual temperature there (T _ist ) and that for the other (n) stove group (s) ( 2 , 3 ) predetermined target temperature profile (wi) is included in the manipulated variable determination of the stove group to be controlled ( 2 , 3 ). 3. Regelungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Regelvorschrift auf der Basis einer Fuzzy-Logik-Regelung (40).3. Control method according to claim 1 or 2, characterized by a regulation on the basis of a fuzzy logic control ( 40 ). 4. Regelungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Regelvorschrift auf der Basis eines festen Regelalgorithmus.4. Control method according to claim 1 or 2, characterized by a Regulation based on a fixed control algorithm. 5. Regelungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Regelvorschrift auf der Basis einer empirisch festgelegten Entscheidungs­ tabelle.5. Control method according to claim 1 or 2, characterized by a Rule based on an empirically determined decision table. 6. Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Stellgröße (Y7) die Leistung des Brenners (20) herangezogen wird.6. Control method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the output of the burner ( 20 ) is used as the manipulated variable (Y7). 7. Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Stellgröße (Y1, Y2; Y1′, Y2′) die Gebläsedrehzahl (V1, V2; V1′, V2′) des mindestens einen Gebläses (23, 24, 23′, 24′) herangezogen wird.7. Control method according to one of claims 1 to 6, characterized in that as the manipulated variable (Y1, Y2; Y1 ', Y2'), the fan speed (V1, V2; V1 ', V2') of the at least one fan ( 23 , 24th , 23 ', 24 ') is used. 8. Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Stellgröße (Y3 bis Y7) die Positionierung der Stellklappen (29, 30) herangezogen wird.8. Control method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the positioning of the control flaps ( 29 , 30 ) is used as the manipulated variable (Y3 to Y7). 9. Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Ermittlung des für eine Herdgruppe (2, 3) reprä­ sentativen Ist-Wertes (T_ist) der Backtemperatur die Temperaturen in den einzelnen Herden (2a, 2e; 3a, 3e) einer Gruppe (2, 3) erfaßt und gemit­ telt wird.9. Control method according to one of claims 1 to 8, characterized in that for determining the for a range of cookers ( 2 , 3 ) representative value (T _ist ) of the baking temperature, the temperatures in the individual cookers ( 2 a, 2 e ; 3 a, 3 e) a group ( 2 , 3 ) is detected and averaged. 10. Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Ermittlung des für eine Herdgruppe (2, 3) reprä­ sentativen Ist-Wertes (T_ist) der Backtemperatur die Temperatur im Um­ luft-Kreislauf der jeweiligen Herdgruppe (2, 3) erfaßt und auf Back­ temperatur umgerechnet wird.10. Control method according to one of claims 1 to 8, characterized in that to determine the representative value for a stove group ( 2 , 3 ) actual value (T _ist ) of the baking temperature, the temperature in the air circuit of the respective stove group ( 2nd , 3 ) recorded and converted to baking temperature.