Steuerung für eine brennstoffbeheizte Wärmequelle

Abstract

 Steuerungsvorrichtung für eine brennstoffbeheizte Wärmequelle zum Begrenzen einer Temperatur mittels eines Mikroprozessors, wobei bei einem zweikanaligen Aufbau des Mikroprozessors zwei Istwertgeber (8, 9) für die Temperatur vorgesehen sind und die Mikroprozessoren die Meßwerte erstens mit einem Sollwert (15) und zum zweiten miteinander über eine Austauschfunktion (20) vergleichen und ein Signal zum Schließen des Magnetven­tils (6, 25) der brennstoffbeheizten Wärmequelle (1) dann ge­ben, wenn der Sollwert erreicht wird oder wenn die Istwerte in den beiden Mikroprozessoren über ein zulässiges Maß hinaus voneinander abweichen oder wenn aufgrund vorgegebener Grenz­werte für den Istwert ein Kurzschluß oder eine Leitungsunter­brechung vorhanden sein muß.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für eine brennstoffbeheizte Wärmequelle gemäß dem Oberbe­griff des Hauptanspruchs.

[0002] Unter brennstoffbeheizter Wärmequelle ist hier jedwedes gas- oder ölbeheizte Gerät zu verstehen, beispielsweise also ein gas- oder ölbeheizter Speicher, Kessel, Umlauf-­Wasserheizer mit und ohne Brauchwasserbereitung oder Durchlauf-Wasserheizer. Bekanntermaßen benötigen all die­se Geräte eine Flammensicherung, die auch als Feuerungs­automat ausgebildet sein kann. Im Zuge der Zeit bildet man solche Feuerungsautomaten heute schon unter Einbezie­hung der Mikroprozessortechnik aus, wobei sich dann die Möglichkeit erschließt, auch andere Funktionen vom Mikro­prozessor überwachen und steuern zu lassen. Anhand eines Beispiels eines Umlauf-Wasserheizers soll nun beschrieben werden, daß ein Temperaturbegrenzer auf der Basis dieser Technik realisiert werden kann. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

[0003] Eine brennstoffbeheizte Wärmequelle 1 besteht im wesent­lichen aus einem Wärmetauscher 2, der an eine Rücklauf­leitung 3 und eine Vorlaufleitung 4 angeschlossen ist und der von einem Brenner 5 beheizt wird, der über eine mit einem Magnetventil 6 versehene Brennstoffzuleitung ge­speist ist. Der Vorlaufleitung 4 sind 2 Temperatur-Ist­wertgeber 8 und 9 zugeordnet, die beispielsweise als temperaturabhängige Widerstände mit NTC- oder PTC-Verhal­ten ausgebildet sind. Auch eine andere Ausgestaltung der Istwertgeber wäre möglich. Auf den zugehörigen Anschluß­leitungen 10 beziehungsweise 11 stehen damit Spannungen an, deren Istwert der Temperatur der Leitung 4 varia­bel ist. Gegebenenfalls könnten die Spannungswerte linea­risiert oder gedämpft sein. Es ist eine Steuerung 12 vorgesehen, die zwei Mikroprozessoren 13 und 14 aufweist, die demgemäß in Zweikanaltechnik aufgebaut ist. Die Lei­tungen 10 und 11 sind beide den Mikroprozessoren zuge­führt. Weiterhin ist ein Sollwertgeber 15 vorgesehen, der über Leitungen 16 und 17 gleichfalls an beide Mikropro­zessoren 13 und 14 angeschlossen ist. Das gleiche gilt für eine Entstörvorrichtung 18, die im wesentlichen aus einem Taster besteht, der über eine Leitung 19 gleich­ falls an beide Prozessoren angeschlossen ist. Die Zu­stände beider Prozessoren können über eine Ausgleichs­leitung 20 auf den jeweils anderen Mikroprozessor über­tragen werden, wobei die Leitung 20 in der Praxis aus einem Leitungsbündel besteht. Je ein Ausgang 21 und 22 beider Prozessoren ist auf ein Sicherheitsabschalt­stufe 23 gegeben, die über eine Leitung 24 mit einer Magnetspule 25 des Magnetventils 6 verbunden ist.

[0004] Die dargestellte Steuerung arbeitet wie folgt. Nachdem der Brenner 5 über einen nicht dargestellten Feuerungs­automaten in Betrieb genommen wurde, beheizt sein Abgas den Wärmetauscher 2, so daß die Temperatur der Vorlauf­leitung 4 steigt. Die Istwerte der Temperatur werden über die NTC-Widerstände 8 und 9 gemessen und stehen an beiden Mikroprozessoren 13 und 14 an. Sie werden in diesen Mi­kroprozessoren fortlaufend mit dem durch 15 vorgegeben Sollwert verglichen. Es ist möglich, daß die Analogwerte der Temperaturen zunächst vor der Verarbeitung und vor dem Vergleich digitalisiert werden. Jeder Rechner 13 oder 14 erfaßt demgemäß eigenständig die Temperatur entweder an der Vorlaufleitung oder auch bei entsprechender Anord­nung der Istwertgeber 8 und 9 direkt am Lamellenblock oder an Gußkörper des Kessels. Der im Mikroprozessor 13 oder 14 jeweils verarbeitete Temperaturwert wird über die Ausgleichsleitung 20 dem jeweils anderen Mikroprozessor zur Verfügung gestellt. Ergeben sich Abweichungen über ein zulässiges Maß hinaus, so wird über die Ausgangslei­tung 21 oder 22 die Sicherheitsabschaltstufe 23 betätigt, so daß das Magnetventil 6/25 geschlossen wird. Das glei­che geschieht, wenn der verarbeitete Istwert eines der Geber 8 oder 9 im Mikroprozessor 13 oder 14 den Sollwert 15 erreicht, dann veranlaßt der zugehörige Mikroprozessor das Ansprechen der Sicherheitsabschaltstufe und damit ein Schließen des Magnetventils. Es ist demgemäß möglich, so­wohl einerseits die Fühler 8 und 9 zu überwachen, ande­rerseits ist es möglich, bei Ausfall eines Mikroprozes­sors über den anderen eine Sicherheitsabschaltung vorzu­nehmen. Durch den Datentausch ist es auch möglich, daß bei einem defekten Meßwertgeber und dem Defekt des ei­gentlich zugehörigen Mikroprozessors über den Datentausch der andere Mikroprozessor die Abschaltung vornehmen kann. Da jeder Mikroprozessor 13 beziehungsweise 14 sowohl ei­nen Sensorikbereich wie auch einen Abschaltbereich auf­weist, ist es möglich, Abschalten zu können, wenn entwe­der beide Teile eines Mikroprozessors in Ordnung sind oder wenn im einen Mikroprozessor die Sensorik und im an­deren Mikroprozessor die Abschaltfunktion gegeben ist, da über die Austauschleitung 20 zum Abschaltbereich immer der Meßwert gelangen kann.

[0005] Weiterhin ist es zweckmäßig vorgesehen, daß in jedem der Mikroprozessoren Geber vorhanden sind, die den ange­schlossenen Meßwertgeber 8 oder 9 daraufhin überwachen, ob eine Leitungsunterbrechung oder ein Kurzschluß des Fühlers vorliegt. Auch dann kann über jeden der beiden Mikroprozessoren eine Abschaltung des Magnetventils vor­genommen werden.

[0006] Wesentlich für die Erfindung ist, daß die dargestellte Funktion der Mikroprozessoren 13 und 14 insbesondere an gasbeheizten Geräten dann vorhanden ist, wenn der ohnehin benötigte Feuerungsautomat für einen automatischen Be­trieb in Mikroprozessortechnik aufgebaut wird. Der zu­sätzliche Investitionsaufwand in die Steuerung des Gerätes ist dann praktisch Null.

Ansprüche

1. Steuerungsvorrichtung für eine brennstoffbeheiz­te Wärmequelle zum Begrenzen einer Temperatur mittels eines Mikroprozessors, dadurch gekenn­zeichnet, daß bei zweikanaligem Aufbau des Mikroprozessors zwei Istwertgeber (8, 9) für die Temperatur vorgesehen sind und daß die Mikropro­zessoren die Meßwerte erstens mit einem Sollwert (15) und zum zweiten miteinander über eine Aus­tauschfunktion (20) vergleichen und ein Signal zum Schließen des Magnetventils (6, 25) der brennstoffbeheizten Wärmequelle (1) dann geben, wenn der Sollwert erreicht wird oder wenn die Istwerte in den beiden Mikroprozessoren über ein zulässiges Maß hinaus voneinander abweichen oder wenn aufgrund vorgegebener Grenzwerte für den Istwert ein Kurzschluß oder eine Leitungsunter­ brechung vorhanden sein muß.

2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekenn­zeichnet durch einen Einsatz des Mikroprozessors zur gleichzeitigen Steuerung, Regelung mittels der gleichen Istwertgeber (8, 9).

Zeichnung