DE3010147C2 - - Google Patents
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/08—Microprocessor; Microcomputer
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Description
Die Erfindung betrifft eine digitale Steuerung gemäß dem Oberbegriff des
ersten Anspruchs.
Bei einer bekannten digitalen Steuerung dieser Art (DE-OS 29 20 343)
wird fortwährend mit einem Meßorgan der Verbrennungsvorgang eines
Brenners überwacht und ein entssprechend digitalisiertes Signal mittels
eines Mikroprozessors zunächst mit fest in einem Binärspeicher abgelegten
Digitalworten verglichen und bei Abweichungen kann sowohl das Stellglied
für Gas wie für Luft nachgeregelt werden. Die Brennerleistung und die
dafür erforderlichen Ventilstellungen sowie die Flammenart sind als
Datenblock abgelegt. Werden im Steuerungsprozeß dabei bessere Parameterwerte
vom Meßorgan ermittelt, als im Datenblock für den Flammenparameter
abgelegt sind, dann werden die gespeicherten Werte aktualisiert.
Im praktischen Betrieb zeigt es sich, daß durch Beschlagen, Verrußen
oder elektrische Beeinträchtigung des Meßorgans erhebliche Verfälschungen
des Meßwertes auftreten, die zu einer entsprechend falschen
Einstellung der Stellglieder für Luft und Gas und zusätzlich zu einer
falschen Flammenart führen, wenn dennoch die augenblicklich geforderte
Brennerleistung erbracht werden muß. Zudem tritt eine ständige Verstellung
der Stellglieder mit ihren Stellmotoren und Stellungspotentiometern
ein, wodurch ein erhöhter mechanischer Verschleiß erfolgt. Außerdem
kann die Steuerung instabil werden, wenn der auf einen optimalen
Wert erhöhte Parameterwert für die Flamme nur einmal während der
Brenndauer zu erreichen ist, weil dann die Stellorgane nicht mehr
kontrolliert zu steuern sind. Erst nach einer Unterbrechung des Brennvorgangs
bei trotzdem erreichter Boilertemperatur wird dann der Flammparameter
wieder durch den im Speicher fest abgelegten Wert ersetzt.
Es ist auch eine analoge Steuerung bekannt (DE-AS 11 70 102), bei der
ein von der erforderlichen Einstellung eines Öl-Stellgliedes abhängig
einstellbares Stellungspotentiometer einen Brückenzweig einer Brückenschaltung
bildet, deren zweiter Brückenzweig durch das Stellungspotentiometer
eines Luft-Stellgliedes gebildet ist. Die Schleifer beider
Potentiometer sind über einen Strommeßwiderstand elektrisch verbunden,
dessen Spannungsabfall einen Stellverstärker für das Luft-Stellglied steuert.
Bei dieser Anordnung ist keine Maßnahme getroffen, durch die selbsttätig
über einen Temperaturregler eine Beeinflussung des Öl-Stellgliedes
erfolgt. Da im übrigen ein direkter Vergleich der Stellungspotentiometer
erfolgt und dabei nur ein linearer Zusammenhang zwischen den Widerstandswerten
zu erzielen ist, muß das Stellungspotentiometer für das
Öl-Stellglied für seine einzelnen Schaltstellen einen dem geforderten,
nichtlinearen Zusammenhang zwischen Öl- und Luftmenge entsprechenden,
nichtlinearen Widerstandsverlauf aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine digitale Steuerung gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit der die Luft-Gas-Verhältnisse
einfach und zuverlässig steuerbar sind.
Bei der digitalen Steuerung gemäß der Erfindung
wird das Gas-Stellglied kontinuierlich über ein entsprechendes, vom
Temperaturregler geliefertes Steuersignal der geforderten Brennerleistung
angepaßt, so daß vollkommene Abschaltungen nur in sehr seltenen Fällen
eintreten, nämlich praktisch nur dann, wenn keine Wärme abgenommen
wird. Derartige Abschaltungen sind auch nicht zur Stabilisierung der
Steuerung erforderlich, weil der jeweiligen Gasmenge eine definierte,
nach einem Kurvenverlauf festgelegte Luftmenge zugeordnet ist. Es
braucht daher kein Flammen-Meßorgan zur direkten Beeinflussung des
Mischungsverhältnisses vorgesehen zu werden. Dadurch werden nicht nur
Fehlsteuerungen und Insdtabilitäten bei Störungen an diesem Meßorgan
vermieden, sondern auch ein vereinfachter Schaltungsaufbau erreicht.
Ferner ergibt sich ein ruhigerer Verbrennungsablauf, weil nicht jede
kleinste Störung zu einer Neueinstellung der Gas- und Luftzufuhr und
deren Rückstellung auf den richtigen Wert führt, verbunden mit dem
dabei eintretenden, mechanischen Verschleiß und elektrischem Steuerenergieaufwand
sowie der am Brenner hervorgerufenen Leistungsänderung
und der daraus folgenden Temperaturschwankung am beheizten Objekt.
Dabei ist für die Steuerung des Luftstellgliedes auch nur die als Nachführsteuerung
ausgebildete Servosteuereinrichtung erforderlich, die lediglich
durch das dem Speicher für die Luftmenge entnommene Steuersignal
geführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine prinzipielle Ausbildung der Erfindung,
Fig. 2 eine weitere prinzipielle Ausbildung der Erfindung,
Fig. 3 ein Diagramm mit einer Gas-Luft-Kennlinie,
Fig. 4 eine Ausbildung eines verwendeten digitalen
Interpolators,
Fig. 5 eine Ausbildung zur Einschreibung von Kennliniendaten
in die verwendeten Speicher,
Fig. 6 eine Steueranordnung unter Verwendung eines
Mikroprozessors,
Fig. 7 eine Ausbildung zur Einschreibung von Kennliniendaten
in die Speicher unter Verwendung eines
Mikroprozessors.
In der Fig. 1 sind nur die für das Verständnis der Erfindung
erforderlichen Bauelemente einer Industriebrenneranlage
dargestellt, bei welcher eine automatische Steuerung
der Luftzufuhr erfolgt.
Die Spannung u T eines Temperaturfühlers 1 wird einem
Temperaturregler 2 zugeführt, welcher einen Stellmotor 3
steuert, der über ein Getriebe 4 auf ein beispielsweise
als Drosselklappe ausgebildetes Gas-Stellglied 5 einwirkt,
von welchem Gas zum nicht weiter dargestellten Brenner
geleitet wird; ferner ist ein steuerbares, beispielsweise
ebenfalls als Drosselklappe ausgebildetes Luft-Stellglied
6 vorhanden, über welches Luft zum Brenner geleitet
wird.
Die bisher beschriebene anlagenseitige Ausbildung ist
grundsätzlich bekannt.
Dem Gas-Stellmotor 3 ist ein von diesem angetriebenes,
an eine Gleichspannung gelegtes Stellungspotentiometer 7
zugeordnet, an dessen Schleifer 8 eine elektrische Spannung
u G auftritt, die der Winkelstellung der Gas-Drosselklappe
5 entspricht.
Das Luft-Stellglied 6 wird über ein Getriebe 9 von einem
weiteren Stellmotor 10 verstellt, dem ebenfalls ein an
eine Gleichspannung gelegtes Stellungspotentiometer 11
zugeordnet ist, dessen Schleifer 12 an eine an sich bekannte
Servosteuereinrichtung 13 geführt ist, welche den
Luft-Stellmotor 10 steuert. Die Spannung u I am Schleifer
12 des Potentiometers 11 entspricht der Winkelstellung
der Luft-Drosselklappe 6.
Die Spannung u G am Schleifer 8, die der durch das Gas-
Stellglied 5 vorgegebenen Gasmenge entspricht, ist einem
Analog-Digital-Wandler 14 zugeführt, an dessen Ausgang
der Größe dieser Spannung entsprechende mehrstellige
digitale Wörter PG auftreten.
Es ist ferner ein Binärspeicher 15 mit beispielsweise
sechzehn Speicherplätzen vorgesehen, in die bestimmten
Gasmengen bzw. bestimmten Winkelstellungen des Gas-Stellgliedes
5 zugeordnete digitale Wörter X i eingeschrieben
sind, die einen der jeweiligen Brenneranlage angepaßten
Gasmengenbereich repräsentieren. In einem weiteren Binärspeicher
16 mit ebenfalls sechzehn Speicherplätzen sind
in diese bestimmten Luftmengen bzw. bestimmten Winkelstellungen
des Luft-Stellgliedes 6 zugeordnete digitale
Wörter Y i eingeschrieben, die einen auf den Gasmengenbereich
abgestimmten Luftmengenbereich repräsentieren.
Die der vorgegebenen Gasmenge entsprechenden digitalen
Wörter PG des Analog-Digital-Wandlers 14 werden mit den
im Speicher 15 befindlichen digitalen Wörtern X i mittels
einer digitalen Vergleichseinrichtung 17 verglichen, welche
einen digitalen Wert ermittelt, der als digitales
Wort VD einer weiteren digitalen Vergleichseinrichtung 18
zugeführt ist, welche dieses digitale Wort VD mit den im
Speicher 16 befindlichen digitalen Wörtern Y i vergleicht
und auf der Grundlage dieses Vergleichs ein digitales
Wort YS ausgibt, welches mittels eines Digital-Analog-
Wandlers 19 in ein elektrisches analoges Signal u S umgesetzt
wird, das die Servosteuereinrichtung 13 im Sinne
eines Sollwertes beeinflußt, so daß bei einer Abweichung
zwischen dieser Sollspannung u S und der ebenfalls an der
Servosteuereinrichtung 13 wirkenden Istspannung u I des
Stellungspotentiometers 11 der Stellmotor 10 und damit
das Luft-Stellglied 6 nachgestellt wird.
Die in den Binärspeichern 15, 16 befindlichen digitalen
Wörter X i , Y i sind also Brenner-Kennlinienpunkte; diese
digitalen Wörter brauchen nicht bereits entsprechend dem
Verlauf der erwünschten Kennlinie in aufeinanderfolgenden
Speicherplätzen abgelegt zu sein, wenn die Vergleichseinrichtungen
17, 18 derart ausgebildet sind, daß eine
sehr schnelle Abfrage der in dem Speicher 15 befindlichen,
den Gasmengen zugeordneten digitalen Wörter X i bei Vorliegen
eines der vorgegebenen Gasmenge zugeordneten digitalen
Wortes PG erfolgt, was ebenso für die Abfrage der
im Speicher 16 befindlichen, den Luftmengen zugeordneten
digitalen Wörter Y i bei Vorliegen eines aus dem Vergleich
der digitalen Wörter PG und X i ermittelten digitalen Wortes
VD gilt.
Das digitale Wort VD wird als Adresse der zweiten Vergleichseinrichtung
18 zugeführt, welche aus dem Speicher
16 den zugeordneten Luftwert als digitales Wort Y i ausliest
und als digitales Wort YS dem Digital-Analog-Wandler
19 zuführt.
In der Fig. 2 sind für die Einstellung des Gas-Luftverhältnisses
jeweils zwei den Gasmengen und den Luftmengen
zugeordnete digitale Wörter X o , X u und Y o , Y u herangezogen.
Die Anordnung besteht wieder aus den Binärspeichern 15, 16
mit sechzehn Gas- und Luftstellungen zugeordneten digitalen
Wörtern, einer dem Binärspeicher 15 zugeordneten
Wortauswahlschaltung 20, einer dem Binärspeicher 16 zugeordneten
Wortauswahlschaltung 21, einem digitalen Komparator
22 und einem Interpolator 23.
Im Speicher 15 sind die digitalen Wörter X max bis X min in
einer Reihe mit absinkenden Werten gespeichert und die
Wörter Y max bis Y min im Speicher 16 in gleicher Folge.
Mit X o , X u und Y o , Y u ist jeweils ein Wörterpaar bezeichnet.
Die Wortauswahlschaltungen 20, 21 fragen synchron die
Speicherplätze der Speicher 15, 16 von den höheren zu den
niederen Werten ab und übernehmen jeweils zwei nebeneinander
liegende digitale Wörter X o , X u und Y o , Y u
gleicher Ordnungszahl. Das jeweils dem niedrigeren Wert
zugeordnete digitale Wort X u der Wörterpaare ist dem
Komparator 22 zugeführt, der ferner das von der vorgegebenen
Gasmenge abgeleitete digitale Wort PG erhält; die
digitalen Wörter X o , X u und die digitalen Wörter Y o , Y u
sind dem Interpolator 23 zugeführt, dem außerdem das von
der vorgegebenen Gasmenge abgeleitete digitale Wort PG
und das am Ausgang des Komparators 22 auftretende digitale
Signal zugeführt ist.
Nachstehend wird die Wirkungsweise der Anordnung in Verbindung
mit dem Diagramm nach Fig. 3 näher erläutert.
Das die vorgegebene Gasmenge bzw. die Winkelstellung des
Gas-Stellgliedes 5 repräsentierende digitale Wort PG
steht am Komparator 22 an und möge in seiner Wertigkeit
zwischen dem digitalen Wörterpaar X o , X u des Speichers 15
liegen.
Die Speicherplätze der Speicher 15, 16 werden von X max
an beginnend mittels der Wortauswahlschaltungen 20, 21
abgefragt und die digitalen Wörter gelangen an den Komparator
22; tritt an diesem ein digitales Wort X u mit
einem gegenüber dem digitalen Wort PG kleineren Wert auf,
so gibt der Komparator 22 über die Leitung 24 ein Signal
an die Wortauswahlschaltungen 20, 21, und die weitere Abfrage
der Speicherplätze wird gestoppt. Am Ausgang a der
Wortauswahlschaltung 20 steht damit ein in der Wertigkeit
unter dem digitalen Wort PG liegendes digitales Wort X u
und am Ausgang b ein oberhalb des digitalen Wortes PG
liegendes digitales Wort X o an. Durch die synchrone Abfrage
auch der Speicherplätze des Speichers 16 mittels
der Wortauswahlschaltung 21 steht bei Beendigung der
Abfrage an deren Ausgang a das digitale Wort Y u und an
deren Ausgang b das digitale Wort Y o an.
Wie aus dem Diagramm nach der Fig. 3 ersichtlich, liegt
das die vorgegebene Gasmenge (Winkelstellung des Gas-
Stellgliedes 5) repräsentierende digitale Wort PG innerhalb
der digitalen gespeicherten Wörter X o , X u ; zur Verfügung
stehen ferner die gespeicherten digitalen Wörter
Y o , Y u .
Die durch Vergleich ermittelten digitalen Wörter X o , X u
und Y o , Y u werden dem Interpolator 23 zugeführt, dem auch
das digitale Wort PG zugeführt ist und welcher aus diesen
eingegebenen digitalen Wörtern den digitalen Sollwert YS
für die Stellung des Luft-Stellgliedes 6 ermittelt. Die
Interpolation erfolgt nach der Gleichung:
Nach Fig. 4 besteht der digitale Interpolator 23 aus
einem Subtrahierwerk 40 und einem nachgeschalteten Bruchbildner
41, die aus den angelegten digitalen Wörtern X o
und X u den Term 1/(X o -X u ) bilden, der einem Multiplizierer
42 zugeführt ist, dem außerdem der Wert Y o -Y u
eines weiteren Subtrahierwerkes 43 zugeführt ist, an welches
die digitalen Wörter Y o und Y u gelegt sind; das Ergebnis
(Y o -Y u )/(X o -X u )
des Multiplizierers 42 ist
einem weiteren Multiplizierer 44 zugeführt, welcher
außerdem von einem Subtrahierwerk 45 den Wert PG-X u
erhält und welcher sein Ergebnis
[(Y o -Y u )/(X o -X u )] (PG-X u )
einem Addierwerk 46 zuführt, welches außerdem den Wert
des digitalen Wortes Y u erhält, an dessen Ausgang der
Sollwert YS für die erforderliche, mittels des Stellmotors
10 und Luft-Stellgliedes 6 einstellbare Luftmenge
auftritt.
Die Erfindung ist nicht auf eine lineare Interpolation
beschränkt. Es kann beispielsweise auch eine parabelförmige
Interpolation unter Heranziehung von vier Kurvenpunkten
erfolgen.
Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, sind die im Speicher 16
stehenden digitalen Wörter Y max bis Y o , Y u bis Y min
Funktionswerte der gespeicherten digitalen Wörter X max
bis X o , X u bis X min . Im Speicher 15 ist eine Kurve für
Gas punktweise abgelegt und im Speicher 16 entsprechend
eine Kurve für Luft. Die Zwischenpunkte werden mittels
Interpolation bestimmt.
Nachstehend wird anhand der Fig. 5 die Eingabe der digitalen
Wörter in die Speicher 15, 16 näher erläutert.
Für die Ladung der Speicher 15, 16 mit einem erwünschten
Gas-Luft-Verhältnis entsprechenden digitalen Wörtern X i ,
Y i sind die Stellmotore 3, 10 mit ihren Potentiometern
7, 11, die Luft-Servosteuerung 13 und die beiden Analog-
Digital-Wandler 14, 19 herangezogen.
Weiter ist vorgesehen eine den Verbrennungszustand erfassende
Einrichtung 51, welche über die Leitung 52 ein
Signal von einer nicht weiter dargestellten Abgas-Meßeinrichtung
erhält, durch welche gemeldet wird, daß eine
einwandfreie Verbrennung vorliegt; die Einrichtung 51
sendet über eine Verbindung 53 Steuersignale an den Luft-
Stellmotor 10. Es ist ferner vorgesehen ein von Hand einzustellendes
Potentiometer 54, welches an einer Gleichspannung
liegt; die vom Schleifer 55 abgegriffene Gleichspannung
u L wird einer dem Gas-Stellmotor 3 zugeordneten
Servosteuerung 13′ zugeführt. Weiter ist vorgesehen ein
steuerbarer Durchschalter 56 für die an den Analog-Digital-
Wandlern 14, 19 auftretenden digitalen Wörter X i , Y i ,
ein binärer Zähler 57, dessen Zählstand mittels einer
Anzeige 60 dargestellt wird und der durch seine Zählstandsänderung
den Speichern 15, 16 zugeordnete Speicherplatz-
Schalter 58, 59 von Speicherplatz zu Speicherplatz
schaltet, wobei diese Schalter 58, 59 die Ausgänge
G und L des Durchschalters 56 an die Speicherplätze der
Speicher 15, 16 führen und die an diesen Ausgängen G, L
stehenden digitalen Wörter X i , Y i eingelesen werden.
Mittels des Potentiometers 54 wird der Sollwert für die
Gasmenge eingestellt, worauf sich mittels der Einrichtung
51 eine entsprechende Luftmenge einstellt. Nachdem sich
der Abgleich (beide Motore 3, 10 im Stillstand) eingestellt
hat, wird mittels Betätigung der Taste 63 der
Durchschalter 56 aktiviert, wodurch ein Abspeichern der
an den Ausgängen G, L stehenden digitalen Wörter über die
Speicherplatzschalter 58, 59 in die durch den Zähler 57
vorgegebenen Speicherplätze erfolgt. Anschließend erhöht
sich der Zählstand des Zählers 57 um Eins, wodurch die
Speicherplatzschalter 58, 59 auf den nächsten Speicherplatz
zugreifen, wie durch die Pfeile angedeutet ist.
Danach erfolgt eine Einstellung eines neuen Sollwertes
mittels des Potentiometers 54.
Der Zähler 57 kann über einen Handschalter 61 um einen
Zählschritt rückgestellt werden und mittels eines weiteren
Handschalters 62 kann ein Zählstand übersprungen
werden, wodurch auch die Stellung der Speicherplatzschalter
58, 59 entsprechend verändert wird.
Anstelle der den Verbrennungszustand erfassenden Einrichtung
51 kann zur Einstellung der Luftmenge auch ein
gleichstromgespeistes Potentiometer ähnlich dem Potentiometer
54 vorgesehen sein, dessen Schleifer mit einer
nicht weiter dargestellten, der Servosteuerung 13′ äquivalenten
Servosteuerung verbunden ist. In diesem Falle
wird zuerst das Potentiometer 54 betätigt und das Aussehen
der Brennerflamme beobachtet und danach wird das
weitere Potentiometer auf optimale Flamme eingestellt;
darauf folgt eine Abspeicherung der an den Analog-Digital-
Wandlern 14, 19 stehenden beiden digitalen Wörter
in die Speicher 15, 16. Darauf erfolgt wieder erst eine
andere Einstellung des "Gas"-Potentiometers 54 und
darauf unter Beobachtung der Brennerflamme eine Einstellung
am weiteren "Luft"-Potentiometer, worauf die Abspeicherung
der beiden neuen digitalen Wörter erfolgt
usf.
In der Anordnung nach der Fig. 6 ist ein Mikroprozessor
vorgesehen, der einen wesentlichen Teil der bei den Anordnungen
nach den vorangehenden Figuren verwendeten
Funktionselemente in sich vereinigt.
Es ist wieder ein Temperaturfühler 1 vorgesehen, welcher
die vom Brenner erzeugte Temperatur mißt; das der Temperatur
proportionale Signal des Fühlers 1 ist einem Temperaturregler
2 zugeleitet, welcher den Gas-Stellmotor 3
ansteuert, der über das Getriebe 4 auf das Stellorgan 5
zur Einstellung der Gaszufuhr wirkt. Der Luft-Stellmotor
10 wirkt über das Getriebe 9 auf das Stellorgan 6 für die
Luftzufuhr.
Die Stellungen beider Stellmotore 3, 10 werden durch die
Stellungspotentiometer 7, 11 ermittelt, mittels eines
Analog-Digital-Wandlers 14′ als digitale Wörter dargestellt,
die einem Mikroprozessor 70 zugeführt sind.
Dieser besteht im wesentlichen aus einem Steuerwerk 71,
einem Datenspeicher 72 (RAM) und einem Programmspeicher
73 (ROM); der Datenspeicher 72 besteht aus den Gasmengen
zugeordneten Speicherplätzen 15′, den Luftmengen zugeordneten
Speicherplätzen 16′ und einem Hilfsspeicher 74,
während der Programmspeicher 73 ein Servoprogramm 13′,
ein Vergleicherprogramm 22′, ein Interpolationsprogramm
23′ und ein Auswahlprogramm 75 enthält. Der Mikroprozessor
70 entnimmt mittels des Steuerwerkes 71 und des im
Programmspeicher 73 enthaltenen Auswahlprogramms 75 dem
Datenspeicher 72 der Reihe nach die den auftretenden
Gasmengen zugeordneten digitalen Wörter, die in den Speicherplätzen
15′ stehen und vergleicht diese mittels des
Vergleicherprogramms 22′ mit dem im Hilfsspeicher 74
abgelegten, der momentanen Gaszufuhr entsprechenden digitalen
Wort; sind die diesem digitalen Wort benachbarten,
im Speicherteil 15′ des Datenspeichers 72 befindlichen
digitalen Wörter gefunden, so werden diese zusammen mit
den beiden zugeordneten, im Speicherteil 16′ des Datenspeichers
72 befindlichen digitalen Wörtern für die Luftzufuhr
dem Interpolationsprogramm 23′ zugeführt, welches
mittels des Steuerwerkes 71 daraus den Sollwert für die
Luftzufuhr ermittelt. Das Servoprogramm 13′ vergleicht
mittels des Steuerwerkes 71 den so ermittelten Sollwert
mit dem mittels des Potentiometers 11 des Luft-Stellmotors
10 und des Analog-Digital-Wandlers 14′ in Stellung
b eines vom Mikroprozessor 70 gesteuerten Schalters
76 ermittelten momentanen Wert der Luftzufuhr und leitet
daraus ein Ansteuersignal für den Luft-Stellmotor 10 ab,
welches über einen Verstärker 77 an diesen Motor 10 gelangt,
der die Luftzufuhr auf den Sollwert einstellt.
Die Zuordnung zwischen Gasmenge und Luftmenge wird wieder
mittels Knopfdruck digital abgespeichert, wie anhand
der Fig. 7 näher erläutert wird.
An einem Potentiometer 78 wird von Hand eine dem Sollwert
der Gaszufuhr entsprechende Spannung eingestellt, die
mittels eines Analog-Digital-Wandlers 14″ in ein entsprechendes
digitales Wort umgewandelt und dem Mikroprozessor
70 zugeführt wird. Dieses digitale Wort wird mit
dem dem Istwert der Gaszufuhr entsprechenden digitalen
Wort, welches mittels des Potentiometers 7 des Gas-
Stellmotors 3 und des Analog-Digital-Wandlers 14″ ermittelt
wird, mit Hilfe des Servoprogramms 13′ des Steuerwerks
71 verglichen. Aus dem Ergebnis dieses Vergleichs
werden die Ansteuersignale für den Gas-Stellmotor 3 gebildet,
welche über einen Verstärker 79 auf diesen wirken,
so daß sich der am Potentiometer 78 eingestellte
Sollwert für die Gaszufuhr ergibt.
Der Luft-Stellmotor 10 erhält wieder von der Einrichtung
51, die den Verbrennungszustand erfaßt, Ansteuersignale.
Ist eine einwandfreie Verbrennung eingestellt, so kann
durch Betätigung der Taste 63 "Speichern" ein im Programmspeicher
73 befindliches Abspeicherprogramm 80 aktiviert
werden, welches mittels des Steuerwerkes 71 die
durch die Potentiometer 7, 11 und den Analog-Digital-
Wandler 14″ bereitgestellten digitalen Wörter der Istwerte
der beiden Stellmotore 3, 10 an den durch ein im
Datenspeicheer 72 enthaltenes Zählregister 57′ angezeigte
Platz des Gasspeicherteils 15′ bzw. des Luftspeicherteils
16′ weitergibt und dort ablegt. Anschließend wird
das Zählregister um Eins erhöht, so daß bei der folgenden
Betätigung der Taste 63 auch der folgende Speicherplatz
belegt wird. Eine Betätigung der Taste 62 bewirkt mit
Hilfe eines im Programmspeicher 73 befindlichen Bedienungsprogramms
81 eine Verringerung des in der Anzeige 60
sichtbaren Zählstandes um Eins, während bei Betätigung
der Taste 61 der Zählstand um Eins erhöht wird.
Claims (6)
1. Digitale Steuerung für einen Gasbrenner mit veränderbarer Gas-
und Luftzufuhr, bei der
- a) mit den Stellmotoren für ein Gas- bzw. ein Luft-Stellglied je ein Stellungspotentiometer gekoppelt ist und
- b) der Ausgangswert des Stellungspotentiometers für das Gas-Stellglied digitalisiert und
- c) als Eingangssignal einem digitalen Vergleicher zugeführt ist, in welchem das Eingangssignal mit über den Arbeitsbereich des Gasbrenners verteilten und in einer Speichereinrichtung digital abgelegten Betriebsparametern verglichen wird, bei der
- d) ein aus dem Vergleich gewonnenes Digitalwort als Steuerwort einem Digital-Analog-Wandler mit Analogsteuervorrichtung eingegeben wird, welche den Stellmotor für das Luft-Stellglied ansteuert und
- e) mit einer in den Vergleich einbezogenen Einrichtung zur Erfassung der Brennerleistung
dadurch gekennzeichnet,
- f) daß ein von dem Brenner über einen Temperaturregler (2) abgeleitetes Steuersignal (UT) unmittelbar den Stellmotor (3) für das Gas- Stellglied (5) steuert,
- g) daß der digitalisierte Ausgangswert (UG) des zugehörigen Stellungspotentiometers (7) als einziges Eingangssignal (PG) des Brenners einer Vergleichseinrichtung (17) zugeführt wird, an die ein erster Binärspeicher (15) angeschlossen ist, in welchem den im Arbeitsbereich des Brenners vorgegebenen Gasmengen zugeordnete digitale Wörter (Xi) enthalten sind, die in der Vergleichseinrichtung (17) nacheinander mit dem Eingangssignal (PG) verglichen werden,
- h) daß unter Berücksichtigung des Vergleichs ein dem nächstliegenden Wert zugeordnetes digitales Adreßwort (VD) einer Auslese- und Umsetzeinrichtung (18) zugeführt wird, an die ein weiterer Binärspeicher (16) angeschlossen ist, in dem die der jeweiligen Gasmenge zugeordnete Luftmenge als Digitalwort (Yi) abgelegt ist, das über das Adreßwort (VD) ausgelesen und als digitaler Sollwert (YS) über einen Analog-Digital-Wandler (19) einer Servosteuereinrichtung (13) für den Stellmotor (10) des Luft-Stellgliedes (6) als analoger Sollwert (US) zugeführt wird, und
- i) daß das vom Stellungspotentiometer (11) des Luft-Stellgliedes (6) abgegebene Analogsignal der Servosteuereinrichtung (13) als Istwert (UI) zugeführt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels Wortauswahlschaltungen (20, 21) in Abhängigkeit vom der vorgegebenen Gasmenge zugeordneten digitalen Wort (PG) jeweils mehrere gespeicherte, in der Umgebung dieses Wortes (PG) liegende digitale, den Gasmengen zugeordnete Wörter (X o , X u ) und entsprechende gespeicherte, den Luftmengen zugeordnete digitale Wörter (Y o , Y u ) vergleichbarer Ordnung ausgewählt werden und
daß diese ausgewählten Wörter (X o , X u ; Y o , Y u ) für eine Interpolation mittels eines digitalen Rechenwerkes (23) herangezogen werden, dessen Ergebnis (YS) der Sollwert (u S ) für das Luft-Stellglied (6) ist (Fig. 2).
daß mittels Wortauswahlschaltungen (20, 21) in Abhängigkeit vom der vorgegebenen Gasmenge zugeordneten digitalen Wort (PG) jeweils mehrere gespeicherte, in der Umgebung dieses Wortes (PG) liegende digitale, den Gasmengen zugeordnete Wörter (X o , X u ) und entsprechende gespeicherte, den Luftmengen zugeordnete digitale Wörter (Y o , Y u ) vergleichbarer Ordnung ausgewählt werden und
daß diese ausgewählten Wörter (X o , X u ; Y o , Y u ) für eine Interpolation mittels eines digitalen Rechenwerkes (23) herangezogen werden, dessen Ergebnis (YS) der Sollwert (u S ) für das Luft-Stellglied (6) ist (Fig. 2).
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Mikroprozessor (70) vorgesehen ist, in dessen
Datenspeicher (72) die Informationen (X i , Y i ) für das
Gas-Luft-Gemisch abgelegt sind und in dessen Programmspeicher
(73) ein Programm (23′) für die Interpolation
der jeweils aus dem Datenspeicher (72) ausgewählten
digitalen Wörter (X o , X u ; Y o , Y u ), ein Programm (75)
für die Wortauswahl der im Datenspeicher (72) stehenden
digitalen Wörter (X i , Y i ) und ein Programm (22′)
für den Vergleich des der vorgegebenen Gasmenge zugeordneten
digitalen Wortes (PG) mit den ausgewählten,
den Gasmengen zugeordneten digitalen Wörtern (X o , X u )
abgelegt sind (Fig. 6).
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Einschreiben der digitalen Wörter (X i , Y i ) in die Binärspeicher (15, 16) unter Heranziehung des Verbrennungszustandes der Brennerflamme die Gasmenge verändert, digital umgesetzt und entsprechend die Luftmenge angepaßt und digital umgesetzt wird und
daß die beiden umgesetzten, der jeweils eingestellten Gas- und Luftmenge entsprechenden digitalen Wörter in die Binärspeicher (15, 16) eingeschrieben werden und
daß dieser Vorgang über den Betriebsbereich des Brenners mehrfach wiederholt wird (Fig. 5).
daß zum Einschreiben der digitalen Wörter (X i , Y i ) in die Binärspeicher (15, 16) unter Heranziehung des Verbrennungszustandes der Brennerflamme die Gasmenge verändert, digital umgesetzt und entsprechend die Luftmenge angepaßt und digital umgesetzt wird und
daß die beiden umgesetzten, der jeweils eingestellten Gas- und Luftmenge entsprechenden digitalen Wörter in die Binärspeicher (15, 16) eingeschrieben werden und
daß dieser Vorgang über den Betriebsbereich des Brenners mehrfach wiederholt wird (Fig. 5).
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellmotoren (3, 10) der Stellglieder (5, 6) für Gas und Luft manuell (55) und/oder mittels einer Steuereinrichtung (51) eingestellt werden, und
daß deren Stellung mittels Analog-Digital-Wandlern (14, 19) in digitale Wörter (X i , Y i ) umgesetzt werden, die den Binärspeichern (15, 16) für die Gas- und Luftmengen zugeführt werden.
daß die Stellmotoren (3, 10) der Stellglieder (5, 6) für Gas und Luft manuell (55) und/oder mittels einer Steuereinrichtung (51) eingestellt werden, und
daß deren Stellung mittels Analog-Digital-Wandlern (14, 19) in digitale Wörter (X i , Y i ) umgesetzt werden, die den Binärspeichern (15, 16) für die Gas- und Luftmengen zugeführt werden.
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---|---|---|---|
DE19803010147 DE3010147A1 (de) | 1980-03-15 | 1980-03-15 | Digitale anordnung zur steuerung eines gasbrenners |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803010147 DE3010147A1 (de) | 1980-03-15 | 1980-03-15 | Digitale anordnung zur steuerung eines gasbrenners |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=6097418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19803010147 Granted DE3010147A1 (de) | 1980-03-15 | 1980-03-15 | Digitale anordnung zur steuerung eines gasbrenners |
Country Status (1)
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AT413440B (de) * | 2003-10-08 | 2006-02-15 | Vaillant Gmbh | Verfahren zur anpassung des brenngas-luft- verhältnisses an die gasart bei einem gasbrenner |
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DE2326395C2 (de) * | 1973-05-24 | 1982-08-12 | Karlheinz 7321 Zell Hanzlik | Einrichtung zur Steuerung der einem Brenner zugeführten Mengen eines ersten und eines zweiten Fluidums |
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1980
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