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EP0343320A2 - Apparatus for fire-extinguishing installations with an electronically controlled automatic mixing device - Google Patents

Apparatus for fire-extinguishing installations with an electronically controlled automatic mixing device Download PDF

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Publication number
EP0343320A2
EP0343320A2 EP89102495A EP89102495A EP0343320A2 EP 0343320 A2 EP0343320 A2 EP 0343320A2 EP 89102495 A EP89102495 A EP 89102495A EP 89102495 A EP89102495 A EP 89102495A EP 0343320 A2 EP0343320 A2 EP 0343320A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
control valve
foam agent
microprocessor
fire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP89102495A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0343320A3 (en
EP0343320B1 (en
Inventor
Reinhard Dipl.-Ing. Lansche
Ulrich Dobbertin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Total Walther Feuerschutz GmbH
Original Assignee
Total Walther Feuerschutz GmbH
Total Feuerschutz GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Total Walther Feuerschutz GmbH, Total Feuerschutz GmbH filed Critical Total Walther Feuerschutz GmbH
Priority to AT89102495T priority Critical patent/ATE97750T1/en
Publication of EP0343320A2 publication Critical patent/EP0343320A2/en
Publication of EP0343320A3 publication Critical patent/EP0343320A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0343320B1 publication Critical patent/EP0343320B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C5/00—Making of fire-extinguishing materials immediately before use
    • A62C5/02—Making of fire-extinguishing materials immediately before use of foam

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of the main claim.
  • Electronically controlled admixers have already been used in mobile devices.
  • the pure admixing function was carried out by a normal pre-mixer, which works on the principle of the water jet pump.
  • This proportioning device is built into the bypass of a water pump, between the pump outlet (pressure side) and pump inlet (suction side).
  • mixing devices are also known which operate using a foam agent pump based on the differential pressure principle, or with speed-controlled volumetric metering pumps, or in which the signal of the water flow is converted mechanically to control the foam agent flow.
  • the invention is based on DE-0OS 37 26 672 and sets itself the task of creating an electronic admixing system which covers a wide admixing range, which responds quickly and whose electronics can be used in a variety of ways.
  • the system should be easy to use and can be adapted to other tasks with little effort (software change).
  • Another object of the invention is to simplify the line routing so that the admixing performance does not have to be split.
  • the foaming agent is sucked in by a pump 1 from the tank 2 by means of a line 3 and fed to the water line 7 coming from a water tank 6 via a control valve 4 equipped with a control element monitoring and a flow meter 5.
  • a foam agent return line 8 to the foam agent tank 2 is provided via a shut-off element 9 and an overflow valve 10.
  • a bypass 12 is placed parallel to the measuring and controlled system via a shut-off element 11, in which a diaphragm 13 is located.
  • a flow meter 14 In the line 17 carrying the mixture there is a flow meter 14 with which the instantaneous consumption of the foam agent / water mixture is determined and supplied to the basic electronics 15.
  • the pressure line 17 branches behind the pump 25 in lines 18 and 19 for supplying the various consumers 20 and 21 to 23.
  • So 20 can be a foam jet pipe and the consumers 21 to 23 of any kind.
  • a rinsing line 24 is connected to the pressurized water side of the pump 25 and is guided into the suction line 3 of the foam agent pump 1 via a pressure reducer 26 and a shut-off device 27. Shut-off devices 28, 29 and 30 are also provided.
  • the electronic control of the admixing device is divided into basic electronics 15 and an operating terminal 16 and is structured as follows.
  • the components of the basic electronics 15 are housed in a splash-proof housing 15a and are connected by appropriate lines 31 to 39 to the measuring devices 5, 14, the control valve 4, the corresponding shut-off elements 9, 11, 27, 29, 30 and the control panel 16.
  • the control panel 16, which is preferably placed in the driver's cab in the case of mobile fire-fighting vehicles, contains the pushbuttons which are important for foam operation and are described in more detail below, and a control display.
  • a second control panel e.g. be placed near the water pump or elsewhere on the vehicle.
  • the system according to the invention has the following functions.
  • a default value (preselected proportioning rate in percent) is output on the display 16a in the operator terminal.
  • This displayed value can be changed positively and negatively in 0.1% steps within the specified limit values using two buttons.
  • the FOAM pushbutton In the foam operating mode, the FOAM pushbutton must be pressed, which lights up yellow as feedback. With water throughput, an admixture in the amount of the default value is automatically set.
  • the following functions are performed when the FOAM push button is pressed:
  • the valve 30 of the foam agent tank 2 opens, the foam agent pump 1 is activated, the control valve 4 located in a middle position adjusts the foam agent flow according to the selected admixture and the current water consumption.
  • the flow of the foam agent is indicated by the indicator lamp flashing. If the water flow is stopped when a foam is used, for example when working in shots or in a waiting position, the control valve 4 closes and the foam agent is supplied to the foam agent tank 2 via the shut-off element 9 and overflow valve 10. Likewise, if the amount of foam agent required is low, the foam agent that is not required is fed back into the tank 2.
  • the RINSE button After the foam has been used, the RINSE button must be pressed to rinse the line system.
  • the shut-off element 27 of the rinsing line 24 opens, the shut-off element 30 of the foam tank 2 remains closed, the shut-off element 9 of the tank return closes, the shut-off element 11 of the bypass 12 opens, the foam agent pump 1 runs, the control valve 4 opens fully.
  • the water then flows through the pressure reducer 26 into the line 3, so that the latter and the bypass line 12 are flushed.
  • the EMERGENCY push button must be pressed. This ensures that foam can be generated even in the event of a fault.
  • the NOT push button is actuated, the controlled system is closed by the shut-off device 29 and the bypass 12 is opened by a further shut-off device 11.
  • the foam agent pump 1 remains activated, the tank shut-off valve 30 remains open.
  • a constant foam stream is then entered via the bypass 12 through an aperture 13, the aperture being matched to the foam agent used and to the consumption of the thrower or the largest consumer.
  • the interference-free interfaces in the basic electronics are connected to the interfaces of the operator terminal using standard 5-pin cables.
  • a microprocessor system with the components CPU, PIO, ROM and RAM manages and operates inputs and outputs of the control valve 4, as well as those of the flow meters for water 14 and additives 5 and also provides a documentation and expansion interface.
  • the analog signals from the flow meters for water and additives are fed to the microprocessor system via A / D converters. Influencing the resolution accuracy by pump shocks (ripple) are hidden by digital filters.
  • a selectable, measurement range-dependent default value is provided.
  • the preselected TARGET value in percent appears as the default value on the display of the terminal.
  • the measuring range and the default value of the target value are selected by the commissioning group before use.
  • the default values can also be changed again by changing the software.
  • Automatic fault blanking is implemented via a monitoring device (watchdog), which in the event of a fault causes all important data to be stored in RAM.
  • a self-optimizing control algorithm for the control element 4 ensures an admixture that realizes a control difference with an accuracy of ⁇ 1 digit without overshooting with the highest possible adjustment speed.
  • This type of control avoids all disadvantages of the analog control, such as temperatures, viscosity dependency, and damping-related control deviations.
  • the control element is provided with an adjustable starting position (usually a middle position). When the electronics are switched on, this rest position is checked and corrected if necessary.
  • the control unit In order to detect connection and wiring errors when the digital admixing control is started up, the control unit is equipped with rotation direction sensors which output an error code via the display. For logging the current values, such as water flow flow, additive flow, set admixture values, date and time, a documentation interface is provided for connection to external analog and digital recording devices.
  • the digital admixing control is also suitable for use in stationary systems (eg additive admixture in sprinkler systems). Switching on and activating can be triggered by a fire alarm control panel via quiescent current monitoring.
  • An integrated expansion interface allows external operation of all functions that are available on the terminal (remote control by radio).
  • the device according to the invention can be used wherever two fluids have to be mixed in a certain ratio. So e.g. in the production of lemonades from a concentrate, in water softening, etc.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem automatischen, elektronisch geregelten Zumischer, insbesondere für Feuerlösch-­Anlagen, der sowohl für stationäre als auch für mobile Anlagen und Geräte verwendbar ist. Die Verstellung des Regelventils er­folgt über eine digitale Regelung auf Mikroprozessorbasis, wobei die elektronische Regelung in eine Basiselektronik und ein Be­dienungsterminal unterteilt ist.

Figure imgaf001
The invention relates to a device with an automatic, electronically controlled proportioner, in particular for fire extinguishing systems, which can be used both for stationary and for mobile systems and devices. The control valve is adjusted via a digital control based on a microprocessor, the electronic control being subdivided into basic electronics and an operating terminal.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Bei mobilen Einrichtungen wurden bereits elektro­nisch gesteuerte Zumischer eingesetzt. Bei den stationären Anlagen wurde die reine Zumischfunktion von einem normalen Vormischer aus­geführt, der nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitet. Die­ses Zumischgerät ist eingebaut in den Bypass einer Wasserpumpe, zwischen Pumpenausgang (Druckseite) und Pumpeneingang (Saugseite). Außer diesen Pumpenvormischern sind noch Zumischeinrichtungen bekannt, die unter Verwendung einer Schaummittelpumpe nach dem Wirkdruckprinzip, bzw. mit drehzahlgeregelten volumetrischen Dosierpumpen arbeiten, oder bei denen das Signal des Wasser­stromes mechanisch zur Steuerung des Schaummittelflusses umge­setzt wird.The invention relates to a device according to the preamble of the main claim. Electronically controlled admixers have already been used in mobile devices. In the case of the stationary systems, the pure admixing function was carried out by a normal pre-mixer, which works on the principle of the water jet pump. This proportioning device is built into the bypass of a water pump, between the pump outlet (pressure side) and pump inlet (suction side). In addition to these pump premixers, mixing devices are also known which operate using a foam agent pump based on the differential pressure principle, or with speed-controlled volumetric metering pumps, or in which the signal of the water flow is converted mechanically to control the foam agent flow.

Auch bei einem Löschfahrzeug ist es bekannt (DE-OS 30 38 334), eine von einem Steuergerät drehzahlgeregelte volumetrische Dosierpumpe vorzusehen.In a fire truck it is also known (DE-OS 30 38 334) to provide a volumetric metering pump which is speed-controlled by a control unit.

Des weiteren sind elektronisch geregelte Zumischeinrichtungen bekannt, die einem Hauptstrom einen zweiten Strom in einem vor­her wählbarem Verhältnis zumsichen. Siehe hierzu DE-OS 36 34 452, EP-PA 0230860 und DE-OS 30 38 334.Furthermore, electronically controlled admixing devices are known which provide a main flow with a second flow in a preselectable ratio. See DE-OS 36 34 452, EP-PA 0230860 and DE-OS 30 38 334.

Diese Systeme haben den Nachteil, daß Sie zur Realisierung eines großen Durchflußbereiches mit Teilströmen entweder auf der Zu­mischseite und/oder auf der Verbraucherseite arbeiten müssen, da die Meßwertaufnehmer nicht ausreichend genau messen und die Regel­glieder zur Abdeckung größerer Bereiche nicht geeignet sind.These systems have the disadvantage that they have to work with partial flows either on the admixing side and / or on the consumer side in order to realize a large flow range, since the measuring sensors do not measure sufficiently precisely and the control elements are not suitable for covering larger areas.

Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß diese analog arbeitenden Systeme teilweise träge reagieren, zum Überschwingen neigen, was dann durch zusätzlichen elektronischen Aufwand gedämpft werden muß, wodurch die Genauigkeit und Reaktion der Regelung wieder leidet. Des weiteren wird die Regelung durch Temperatur- und Viskositätsänderungen negativ beeinflußt.Another disadvantage is that these analog systems sometimes react sluggishly, tend to overshoot, which then has to be dampened by additional electronic effort, which again affects the accuracy and response of the control. Furthermore, the regulation is negatively influenced by changes in temperature and viscosity.

Die Erfindung geht aus von der DE-0OS 37 26 672 und stellt sich die Aufgabe ein elektronisches Zumischsystem zu schaffen, das einen breiten Zumischbereich abdeckt, schnell reagiert und des­sen Elektronik vielseitig einsetzbar ist. Außerdem soll das System einfach zu bedienen und mit geringem Aufwand (Software-­Änderung) an andere Aufgabenstellungen angepaßt werden können. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, die Leitungsführungen zu vereinfachen, damit die Zumischleistung nicht gesplittet werden muß.The invention is based on DE-0OS 37 26 672 and sets itself the task of creating an electronic admixing system which covers a wide admixing range, which responds quickly and whose electronics can be used in a variety of ways. In addition, the system should be easy to use and can be adapted to other tasks with little effort (software change). Another object of the invention is to simplify the line routing so that the admixing performance does not have to be split.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Kennzeichnungs­teiles nach dem Hauptanspruch.This object is achieved by the features of the marking part according to the main claim.

Das erfindungsgemäße Zumischsystem ist insbesondere für den Auf­bau auf Löschfahrzeuge sowie zum Einsatz bei stationären Löschan­lagen vorgesehen. Es mischt dem Wasserstrom automatisch die einge­stellte Schaummittelmenge, oder ein anderes geeignetes Additiv zu und hält diese prozentual über den gesamten angegebenen Durchfluß­bereich konstant. Hierbei werden der Wasserstrom und der Schaum­mittelstrom elektrisch gemessen und unter Berücksichtigung der vor­gegebenen Zumischung ein SOLL/IST-Wertvergleich durchgeführt und Differenzen durch ein elektrisches Regelorgan solange abgeglichen bis der IST-Wert dem SOLL-Wert entspricht. Weitere Einzelheiten sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Ein Ausführungsbei­spiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nach­folgend näher beschrieben. Es zeigt:

  • Fig. 1 ein Fließschema des Zumischsystems für eine mobile Feuerlöschanlage,
  • Fig. 2 ein Blockschaltschema der Elektronik.
The admixing system according to the invention is intended in particular for mounting on fire engines and for use in stationary fire extinguishing systems. It automatically mixes the set amount of foam agent or another suitable additive into the water flow and keeps it constant as a percentage over the entire specified flow range. Here, the water flow and the foam agent flow are measured electrically and, taking into account the specified admixture, a TARGET / ACTUAL value comparison is carried out and differences are compared by an electrical control unit until the ACTUAL value corresponds to the TARGET value. Further details are marked in the subclaims. An embodiment is shown schematically in the drawing and is described in more detail below. It shows:
  • 1 is a flow diagram of the admixing system for a mobile fire extinguishing system,
  • Fig. 2 is a block diagram of the electronics.

Das Schaummittel wird von einer Pumpe 1 aus dem Tank 2 mittels einer Leitung 3 angesaugt und über ein mit einer Regelorgan-Über­wachung ausgestattetem Regelventil 4 und ein Durchflußmeßgerät 5 der von einem Wassertank 6 kommenden Wasserleitung 7 zugeführt. Zwischen Schaummittelpumpe 1 und Regelventil 4 ist eine Schaum­mittelrücklaufleitung 8 zum Schaummitteltank 2 über ein Absperr­organ 9 und über ein Überströmventil 10 vorgesehen. Des weiteren ist parallel zur Meß- und Regelstrecke über ein Absperrorgan 11 ein Bypass 12 gelegt, in dem sich eine Blende 13 befindet. In der das gemischführenden Leitung 17 befindet sich ein Durchflußmeßgerät 14, mit dem der Momentanverbrauch des Schaummittel-/Wassergemisches ermittelt und der Basiselektronik 15 zugeführt wird. Hinter dem Durchflußmeßgerät 14 verzweigt sich die Druckleitung 17 hinter der Pumpe 25 in Leitungen 18 und 19 zur Versorgung der diversen Ver­braucher 20 und 21 bis 23. So kann 20 ein Schaumstrahlrohr und die Verbraucher 21 bis 23 beliebiger Art sein. An der Druckwasserseite der Pumpe 25 ist eine Spülleitung 24 angeschlossen, die über einen Druckminderer 26 und ein Absperrorgan 27 in die Saugleitung 3 der Schaummittelpumpe 1 geführt wird. Außerdem sind noch Absperrorgane 28, 29 und 30 vorgesehen.The foaming agent is sucked in by a pump 1 from the tank 2 by means of a line 3 and fed to the water line 7 coming from a water tank 6 via a control valve 4 equipped with a control element monitoring and a flow meter 5. Between the foam agent pump 1 and the control valve 4, a foam agent return line 8 to the foam agent tank 2 is provided via a shut-off element 9 and an overflow valve 10. Furthermore a bypass 12 is placed parallel to the measuring and controlled system via a shut-off element 11, in which a diaphragm 13 is located. In the line 17 carrying the mixture there is a flow meter 14 with which the instantaneous consumption of the foam agent / water mixture is determined and supplied to the basic electronics 15. After the flow meter 14, the pressure line 17 branches behind the pump 25 in lines 18 and 19 for supplying the various consumers 20 and 21 to 23. So 20 can be a foam jet pipe and the consumers 21 to 23 of any kind. A rinsing line 24 is connected to the pressurized water side of the pump 25 and is guided into the suction line 3 of the foam agent pump 1 via a pressure reducer 26 and a shut-off device 27. Shut-off devices 28, 29 and 30 are also provided.

Die elektronische Regelung der Zumischeinrichtung ist in eine Basis­elektronik 15 und ein Bedienungsterminal 16 unterteilt und wie folgt aufgebaut.
Die Komponenten der Basiselektronik 15 sind in einem spritzwasser­geschützten Gehäuse 15a untergebracht und durch entsprechende Lei­tungen 31 bis 39 mit den Meßgeräten 5, 14, dem Regelventil 4, den entsprechenden Absperrorganen 9, 11, 27, 29, 30 und dem Bedienungsta­bleau 16 verbunden. Das bei mobilen Feuerlöschfahrzeugen vorzugs­weise im Fahrerhaus plazierte Bedienungstableau 16, enthält die für den Schaumbetrieb wichtigen und nachfolgend noch näher be­schriebenen Drucktaster, sowie eine Kontrollanzeige.The electronic control of the admixing device is divided into basic electronics 15 and an operating terminal 16 and is structured as follows.
The components of the basic electronics 15 are housed in a splash-proof housing 15a and are connected by appropriate lines 31 to 39 to the measuring devices 5, 14, the control valve 4, the corresponding shut-off elements 9, 11, 27, 29, 30 and the control panel 16. The control panel 16, which is preferably placed in the driver's cab in the case of mobile fire-fighting vehicles, contains the pushbuttons which are important for foam operation and are described in more detail below, and a control display.

Bei Bedarf kann auch ein zweites Bedienungstableau, z.B. in Nähe der Wasserpumpe oder an anderer Stelle am Fahrzeug plaziert werden.If necessary, a second control panel, e.g. be placed near the water pump or elsewhere on the vehicle.

Die erfindungsgemäße Anlage hat folgende Funktionen.The system according to the invention has the following functions.

Betriebbusiness

Beim Einschalten der Anlage wird ein Defaultwert (vorgewählte Zumischrate in Prozent) über das Anzeigendisplay 16a im Bediener­terminal ausgegeben. Über zwei Taster läßt sich dieser angezei­te Wert in 0,1 %-Schritten positiv und negativ im Rahmen der vor­gegebenen Grenzwerte verändern.When the system is switched on, a default value (preselected proportioning rate in percent) is output on the display 16a in the operator terminal. This displayed value can be changed positively and negatively in 0.1% steps within the specified limit values using two buttons.

Schaumfoam

Bei der Betriebsart Schaum ist der Drucktaster SCHAUM zu betäti­gen, der als Rückmeldung gelb aufleuchtet. Bei Wasserdurchsatz stellt sich dann automatisch eine Zumischung in Höhe des Default­wertes ein. Beim Betätigen des Drucktasters SCHAUM werden folgen­de Funktionen durchgeführt:
Das Ventil 30 des Schaummitteltanks 2 öffnet, die Schaummittel­pumpe 1 wird aktiviert, das in einer Mittelstellung befindliche Regelventil 4 stellt den Schaummittelstrom entsprechend der ge­wählten Zumischung und dem momentanen Wasserverbrauch ein. Das Fließen des Schaummittels wird durch Blinken der Kontroll-Leuch­te angezeigt. Wird bei einem Schaumeinsatz der Wasserdurchfluß gestoppt, z.B. bei schußweisem Arbeiten oder in Warteposition, fährt das Regelventil 4 zu und das Schaummittel wird über das Absperrorgan 9 und Überströmventil 10 dem Schaummitteltank 2 zugeführt. Ebenso wird bei geringem Schaummittelbedarf das nicht benötigte Schaummittel zurück in den Tank 2 geleitet.In the foam operating mode, the FOAM pushbutton must be pressed, which lights up yellow as feedback. With water throughput, an admixture in the amount of the default value is automatically set. The following functions are performed when the FOAM push button is pressed:
The valve 30 of the foam agent tank 2 opens, the foam agent pump 1 is activated, the control valve 4 located in a middle position adjusts the foam agent flow according to the selected admixture and the current water consumption. The flow of the foam agent is indicated by the indicator lamp flashing. If the water flow is stopped when a foam is used, for example when working in shots or in a waiting position, the control valve 4 closes and the foam agent is supplied to the foam agent tank 2 via the shut-off element 9 and overflow valve 10. Likewise, if the amount of foam agent required is low, the foam agent that is not required is fed back into the tank 2.

Ist der Schaumeinsatz ganz beendet, ist der Drucktaster SCHAUM er­neut zu betätigen. Das Ventil 30 des Schaummitteltanks 2 schließt, die Schaummittelpumpe 1 stoppt, das Regelventil 4 fährt in Ruhe­stellung.When the foam insert is completely finished, press the FOAM pushbutton again. The valve 30 of the foam agent tank 2 closes, the foam agent pump 1 stops, the control valve 4 moves to the rest position.

SpülungFlushing

Nach dem Schaumeinsatz ist zur Spülung des Leitungssystems der Taster SPÜLUNG zu betätigen. Dabei öffnet das Absperrorgan 27 der Spülleitung 24, das Absperrorgan 30 des Schaummitteltanks 2 bleibt geschlossen, das Absperrorgan 9 des Tankrücklaufes schließt, das Absperrorgan 11 des Bypasses 12 öffnet, die Schaummittelpumpe 1 läuft, das Regelventil 4 öffnet voll. Das Wasser strömt dann über den Druckminderer 26 in die Leitung 3 ein, so daß diese und die Bypassleitung 12 gespült werden.After the foam has been used, the RINSE button must be pressed to rinse the line system. The shut-off element 27 of the rinsing line 24 opens, the shut-off element 30 of the foam tank 2 remains closed, the shut-off element 9 of the tank return closes, the shut-off element 11 of the bypass 12 opens, the foam agent pump 1 runs, the control valve 4 opens fully. The water then flows through the pressure reducer 26 into the line 3, so that the latter and the bypass line 12 are flushed.

Ist der Spülvorgang beendet, ist der Drucktaster SPÜLUNG erneut zu betätigen. Die Absperrorgane der Spülung und des Bypasses 12 schließen, die Pumpe 1 stoppt, das Regelventil 4 fährt in Ruhe­stellung.When the rinsing process is finished, press the RINSE push button again. The shut-off devices of the flushing and the bypass 12 close, the pump 1 stops, the control valve 4 moves to the rest position.

NotbetätigungEmergency operation

Wenn beim Schaumbetrieb in der Regelung eine Störung eintritt, ist der Drucktaster NOT zu betätigen. Auf diese Weise ist gewähr­leistet, daß auch im Störfall Schaum erzeugbar ist. Beim Betäti­gen des Drucktasters NOT wird die Regelstrecke durch das Absperr­organ 29 geschlossen und der Bypass 12 durch ein weiteres Absperr­organ 11 geöffnet. Die Schaummittelpumpe 1 bleibt aktiviert, das Tankabsperrventil 30 bleibt geöffnet.If a fault occurs in the control unit during foam operation, the EMERGENCY push button must be pressed. This ensures that foam can be generated even in the event of a fault. When the NOT push button is actuated, the controlled system is closed by the shut-off device 29 and the bypass 12 is opened by a further shut-off device 11. The foam agent pump 1 remains activated, the tank shut-off valve 30 remains open.

Über den Bypass 12 wird dann durch eine Blende 13 ein konstanter Schaummittelstrom eingegeben, wobei die Blende auf das einge­setzte Schaummittel und auf den Verbrauch des Werfers bzw. des größten Verbrauchers abgestimmt ist.A constant foam stream is then entered via the bypass 12 through an aperture 13, the aperture being matched to the foam agent used and to the consumption of the thrower or the largest consumer.

BasiselektronikBasic electronics

Die in der Basiselektronik befindlichen, störsicheren Schnitt­stellen sind über handelsübliche 5-polige Kabel mit den Schnitt­stellen des Bedienerterminals verbunden. Ein Mikroprozessorsystem mit den Komponenten CPU, PIO, ROM und RAM verwaltet und bedient Ein- und Ausgänge des Regelventils 4, sowie die der Durchfluß­meßgeräte für Wasser 14 und Additive 5 und stellt darüberhinaus eine Dokumentations- und Erweiterungsschnittstelle zur Verfügung. Die analogen Signale der Durchflußmengenmesser für Wasser und Additive werden über A/D-Wandler dem Mikroprozessorsystem zuge­führt. Eine Beeinflussung der Auflösegenauigkeit durch Pumpenstöße (Ripple) werden über digitale Filter ausgeblendet.The interference-free interfaces in the basic electronics are connected to the interfaces of the operator terminal using standard 5-pin cables. A microprocessor system with the components CPU, PIO, ROM and RAM manages and operates inputs and outputs of the control valve 4, as well as those of the flow meters for water 14 and additives 5 and also provides a documentation and expansion interface. The analog signals from the flow meters for water and additives are fed to the microprocessor system via A / D converters. Influencing the resolution accuracy by pump shocks (ripple) are hidden by digital filters.

Um die Basiselektronik für den Hersteller universell einsetzbar zu gestalten, sind folgende vier Meßbereiche einstellbar.

  • Erster Meßbereich
    Wasser: 400 l/min bis 4.000 l/min
    Schaummittel: 0,4 l/min bis 20 l/min
  • Zweiter Meßbereich
    Wasser: 400 l/min bis 8.000 l/min
    Schaummittel: 2 l/min bis 80 l/min
  • Dritter Meßbereich
    Wasser: 400 l/min bis 8.000 l/min
    Schaummittel: 4 l/min bis 240 l/min
  • Vierter Meßbereich
    Wasser: 400 l/min bis 8.000 l/min
    Schaummittel: 12 l/min bis 640 l/min
In order to make the basic electronics universally applicable for the manufacturer, the following four measuring ranges can be set.
  • First measuring range
    Water: 400 l / min to 4,000 l / min
    Foaming agent: 0.4 l / min to 20 l / min
  • Second measuring range
    Water: 400 l / min to 8,000 l / min
    Foaming agent: 2 l / min to 80 l / min
  • Third measuring range
    Water: 400 l / min to 8,000 l / min
    Foaming agent: 4 l / min to 240 l / min
  • Fourth measuring range
    Water: 400 l / min to 8,000 l / min
    Foaming agent: 12 l / min to 640 l / min

Durch Software-Änderung können diese Bereiche weiter beliebig va­riiert werden. Um die Bedienung einfacher, schneller und sicherer zu machen, ist ein wählbarer, meßbereichsabhängiger Defaultwert vorgesehen. Mit dem Einschalten der Elektronik erscheint im An­zeigedisplay des Terminals der vorgewählte SOLL-Wert in Prozent als Defaultwert. Über geeignete Programmierfelder wird vor dem Ein­satz durch die Inbetriebnahme-Gruppe der Meßbereich und der Default­wert des Soll-Wertes angewählt.

Figure imgb0001
These areas can be varied as required by changing the software. In order to make operation easier, faster and safer, a selectable, measurement range-dependent default value is provided. When the electronics are switched on, the preselected TARGET value in percent appears as the default value on the display of the terminal. Using suitable programming fields, the measuring range and the default value of the target value are selected by the commissioning group before use.
Figure imgb0001

Beispiel:Example:

Gewünscht zu steckenWanted to be stuck :: Meßbereich 2 - Defaultwert 0,7 %Measuring range 2 - default value 0.7% :: Feld 1: 1 + 2 und 5 + 6Field 1: 1 + 2 and 5 + 6 Feld 2: 2 + 3 und 4 + 5.Field 2: 2 + 3 and 4 + 5.

Die Defaultwerte können auch wieder durch Software-Änderung be­liebig geändert werden.The default values can also be changed again by changing the software.

Über eine Überwachungseinrichtung (Watchdog) ist eine automatische Störaustastung realisiert, die im Störfalle veranlaßt, daß alle wichtigen Daten im RAM abspeichert werden. Ein selbstoptimieren­der Regelalgorithmus für das Regelorgan 4 gewährleistet eine Zumi­schung, die ohne Überschwingen mit höchstmöglicher Verstellgeschwin­digkeit eine Regeldifferenz mit einer Genauigkeit von ± 1 digit re­alisiert. Durch diese Art der Regelung werden alle Nachteile der analogen Regelung, wie Temperaturen, Viskositätsabhängigkeit, sowie dämpfungsbedingte Regelabweichungen vermieden. Um auch bei extre­men Zumischraten sowohl im unteren als auch im oberen Durchflußbe­reich die Reaktionszeiten zu optimieren, ist das Regelorgan mit einer einstellbaren Ausgangsstellung (in der Regel eine Mittelstel­lung) versehen. Beim Einschalten der Elektronik wird diese Ruhe­stellung kontrolliert und erforderlichenfalls korrigiert. Um bei Inbetriebnahme der digitalen Zumischregelung Anschluß- und Ver­drahtungsfehler zu erkennen, ist das Regelorgan mit Drehrich­tungssensoren ausgestattet, die über das Display einen Fehlercode ausgeben. Zur Protokollierung der aktuellen Werte, wie Wasserdurch­ fluß, Additivdurchfluß, eingestellter Zumischwerte, Datum und Zeit, ist zum Anschluß an externe Analog- und Digitalregistriergeräte eine Dokumentationsschnittstelle vorgesehen. Die digitale Zumisch­regelung ist ebenfalls geeignet für den Einsatz bei stationären An­lagen (z.B. Additivzumischung bei Sprinkleranlagen). Von einer Brand­meldezentrale kann über eine Ruhestromüberwachung das Einschalten und Aktivieren ausgelöst werden.Automatic fault blanking is implemented via a monitoring device (watchdog), which in the event of a fault causes all important data to be stored in RAM. A self-optimizing control algorithm for the control element 4 ensures an admixture that realizes a control difference with an accuracy of ± 1 digit without overshooting with the highest possible adjustment speed. This type of control avoids all disadvantages of the analog control, such as temperatures, viscosity dependency, and damping-related control deviations. In order to optimize the reaction times even with extreme admixing rates both in the lower and in the upper flow range, the control element is provided with an adjustable starting position (usually a middle position). When the electronics are switched on, this rest position is checked and corrected if necessary. In order to detect connection and wiring errors when the digital admixing control is started up, the control unit is equipped with rotation direction sensors which output an error code via the display. For logging the current values, such as water flow flow, additive flow, set admixture values, date and time, a documentation interface is provided for connection to external analog and digital recording devices. The digital admixing control is also suitable for use in stationary systems (eg additive admixture in sprinkler systems). Switching on and activating can be triggered by a fire alarm control panel via quiescent current monitoring.

Eine integrierte Erweiterungsschnittstelle erlaubt eine externe Bedienung aller Funktionen, die auf dem Terminal vorhanden sind (Möglichkeit der Fernbedienung durch Funk).An integrated expansion interface allows external operation of all functions that are available on the terminal (remote control by radio).

Außer der Anwendung bei Feuerlösch-Anlagen kann die erfindungsge­mäße Einrichtung überall dort angewendet werden, wo zwei Fluide in einem bestimmten Verhältnis gemischt werden müssen. So z.B. bei der Herstellung von Limonaden aus einem Konzentrat, bei der Was­serenthärtung usw.In addition to use in fire extinguishing systems, the device according to the invention can be used wherever two fluids have to be mixed in a certain ratio. So e.g. in the production of lemonades from a concentrate, in water softening, etc.

Claims (16)

1. Einrichtung mit einem automatischen, elektronisch geregelten Zumischer, insbesondere für Feuerlösch-Anlagen, mit dem Schaum­mittel aus einem Vorratsbehälter angesaugt und unter Druck dem Löschwasser in einer geregelten Menge beigemischt wird, und daß das Löschwasser-Schaummittel-Gemisch und das Schaummittel durch je ein Durchflußmeßgerät quantitativ erfaßt und beide Meßwerte einem Steuergerät zugeführt werden, wobei die Do­sierung des Schaummittels unter Berücksichtigung des momenta­nen Löschwasser-Schaummittel-Gemisch-Durchflusses und des ein­gestellten Dosierwertes durch Ansteuerung des Regelventiles in der Schaummittel-Leitung, resultierend aus einem SOLL/IST-­Vergleich, automatisch erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Regelung in eine Basiselektronik und einem Bedienungsterminal unterteilt ist, wobei die Basiselektro­nik u. a. einen Mikroprozessor für eine digitale Regelung ent­hält.1. Device with an automatic, electronically controlled admixer, especially for fire extinguishing systems, with which the foam agent is sucked out of a storage container and admixed under pressure in a controlled amount with the extinguishing water, and that the extinguishing water-foam agent mixture and the foam agent by one each Flow meter recorded quantitatively and both measured values are fed to a control unit, the dosage of the foam agent taking into account the current extinguishing water / foam agent mixture flow rate and the set dosage value by controlling the control valve in the foam agent line, resulting from a TARGET / ACTUAL comparison, takes place automatically, characterized in that the electronic control system is divided into basic electronics and an operating terminal, the basic electronics u. a. contains a microprocessor for digital control. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiselektronik in mehrere vom Servicepersonal anwählbare Meß­bereiche unterteilt ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the basic electronics are divided into several measuring ranges selectable by the service personnel. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Meßbereiche wählbare Defaultwerte vorgesehen sind.3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that selectable default values are provided for the measuring ranges. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich­net, daß der Mikroprozessor zur Rettung aller Daten mit einem Watchdog versehen ist, der im Störungsfalle veranlaßt, daß alle wichtigen Daten im RAM abgelegt werden.4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the microprocessor is provided with a watchdog to save all data, which causes that in the event of a fault all important data are stored in RAM. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich­net, daß für das Regelventil ein selbstoptimierender Regel­algorithmus vorgesehen ist, so daß kein Überschwingen auftre­ten kann und durch eine digitale Regelung eine hohe Genauig­keit von ± 1 digit für die Regelung des Regelventils (4) gege­ben ist.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that a self-optimizing control algorithm is provided for the control valve so that no overshoot can occur and given a high accuracy of ± 1 digit for the control of the control valve (4) by digital control is. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich­net, daß dem Regelventil (4) Sensoren zugeordnet sind, die über ein vom Mikroprozessor (15a) bedientes Display (16a) Drehrich­tungs- und Verdrahtungsfehler über einen Code ausgeben.6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the control valve (4) are assigned sensors which output a direction of rotation and wiring errors via a code via a display (16a) operated by the microprocessor (15a). 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeich­net, daß zur Protokollierung der aktuellen Meßwerte der Mikro­prozessor mit einer Dokumentations-Schnittstelle ausgerüstet ist, an die externe, analoge und digitale Registriergeräte an­schließbar sind.7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that for logging the current measured values, the microprocessor is equipped with a documentation interface to which external, analog and digital recording devices can be connected. 8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeich­net, daß das Regelventil (4) für eine schnellere Reaktion mit einer Vorrichtung für eine anwählbare Ruhestellung versehen ist.8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that the control valve (4) is provided for a faster reaction with a device for a selectable rest position. 9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeich­net, daß der Mikroprozessor über eine Fernsteuerung bedienbar ist.9. Device according to claims 1 to 8, characterized in that the microprocessor can be operated via a remote control. 10. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeich­net, daß digitale Filter zur Ausblendung von Pumpenstößen (Ripple) vorgesehen sind.10. Device according to claims 1 to 9, characterized in that digital filters for masking pump surges (ripple) are provided. 11. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeich­net, daß das Regelventil (4) mit einem Gleichstromantrieb mit oder ohne Rückmeldung ausgestattet ist.11. Device according to claims 1 to 10, characterized in that the control valve (4) is equipped with a direct current drive with or without feedback. 12. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeich­net, daß das Regelventil (4) durch einen Schrittmotor mit und ohne Rückmeldung ausgestattet ist.12. Device according to claims 1 to 10, characterized in that the control valve (4) is equipped with a stepper motor with and without feedback. 13. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeich­net, daß das Zumischsystem für stationäre Anwendung durch eine Brandmeldezentrale aktivierbar ist.13. Device according to claims 1 to 12, characterized in that the admixing system can be activated for stationary use by a fire alarm control panel. 14. Verwendung nach Anspruch 13 bei Sprinkleranlagen.14. Use according to claim 13 in sprinkler systems. 15. Verwendung nach Anspruch 13 bei Sprühflutanlagen.15. Use according to claim 13 in deluge systems. 16. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 bei Feuerlöschfahr­zeugen.16. Use according to one of claims 1 to 12 in fire-fighting vehicles.
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