PLC LME21.130C2 LME21130C2 LME21.13OC2

シーメンス LME21.130C2 | 2段バーナー制御ユニット — イオニゼーション / QRA炎検知、t1=7秒、TSA=3秒、AC230V、多色フォルト表示、空気圧監視

主電源電圧: AC230V

プリパージ時間 (t1): 7秒

安全時間 (TSA): 3秒

動作モード: 断続運転 (24時間連続運転後の制御再起動)

安全機能:

• 低電圧検出
• 起動時および運転中の空気圧スイッチの機能チェック付き空気圧監視
• ロックアウト繰り返し回数制限
• 電気的リモートリセット機能

概要

「シーメンス LME21.130C2」は、マイクロプロセッサベースのバーナー制御ユニットです。これは、点火シーケンスを制御し、運転中の炎を監視し、2段強制給排気ガスまたはガス/オイルバーナーの安全なシャットダウンを管理する電子頭脳です。燃焼工学では、このクラスのデバイスは炎安全装置またはバーナープログラマーと呼ばれます。プリパージから点火、そして安定した運転まで、正確にタイミングが設定された一連の操作を実行し、安全な運転パラメータ外の状態を検出すると、バーナーをロックアウトします。つまり、すべての燃料供給を停止し、手動リセットを必要とします。

LME21シリーズは、シーメンスのマイクロプロセッサベースのバーナー制御世代を表し、古い電気機械式カムタイマー設計に取って代わるものです。

機械式プログラマーが回転カムに依存してリレー接点を順次開閉していたのに対し、LME21.130C2は同じシーケンスをデジタルで実行し、タイミング値はファームウェアに固定され、マイクロプロセッサによって内部的に検証されます。

このデジタルアプローチにより、カムベースの制御に固有の機械的摩耗やタイミングドリフトが排除され、多色LEDディスプレイを通じてはるかに詳細な診断情報が生成され、古いシステムでは個別の外部コンポーネントを必要としていた連続空気圧スイッチ監視やロックアウト繰り返し回数カウントなどの機能が可能になります。

2段指定は、バーナーの出力容量制御を指します。単一のオン/オフバーナー（1段）ではなく、2段バーナーは低火段と高火段を備えています。

LME21.130C2は、これらの段間の遷移を管理します。バーナーは最初の段で起動し、需要に応じて2番目の段を有効にしますが、アクチュエータ制御なしで、つまり段切り替えは比例変調ではなく、オン/オフスイッチング（2段ガスバルブまたはエアダンパーへのリレー接点閉鎖）です。

これは、2つの熱出力レベルが十分な負荷追従能力を提供するほとんどの商業用および小規模産業用バーナーに適しています。

主な仕様

起動シーケンス — 熱要求から安定炎までの流れ

LME21.130C2は、熱要求信号がサーモスタットまたはコントローラー入力に到達するたびに、定義されたシーケンスに従います。

プリパージ (t1 = 7秒): バーナーファンは、点火または燃料供給の前に7秒間全速で運転します。

このプリパージは、以前のシャットダウンからの残留未燃ガスを燃焼室と煙道から除去します。これにより、オフ期間中に蓄積された燃料空気混合気を点火することによって生じる爆発の危険性が排除されます。プリパージ中、LME21.130C2は空気圧スイッチをチェックして、適切な燃焼空気流量を確認します。

点火と燃料供給 (安全時間 TSA = 3秒): プリパージ後、点火トランスが作動し、同時に一段階目の燃料バルブが開きます。

イオニゼーションプローブまたはQRA検出器が燃焼室を監視して炎信号を検出します。3秒の安全時間は、炎が確立するために許容される時間枠です。3秒以内に有効な炎信号が検出されない場合、LME21.130C2はすべての燃料バルブを閉じ、ロックアウトします。

炎監視: 安定した炎が確立されると、LME21.130C2は炎検出器信号を継続的に監視します。運転中にいつでも炎が失われると、即座に燃料バルブが閉じられ、ロックアウトされます。2段切り替え（2段バルブまたはダンパー接点の通電）は、需要に応じて発生し、コントローラーは段切り替えの前後に炎の存在を確認します。

シャットダウンと断続的な再起動: 24時間の連続運転後（無人運転の無期限化を防ぐための安全要件）、LME21.130C2は制御されたシャットダウンを強制し、点火シーケンスを再起動します。

この制御された断続運転により、バーナーが無期限に監視付き再起動なしで運転されることを防ぎ、プリパージと点火の安全チェックが定期的に繰り返されることが保証されます。

炎検知 — イオニゼーションとQRAオプション

LME21.130C2は、燃料タイプと炎の特性に合わせて選択される、2つの根本的に異なる炎検知技術をサポートしています。

イオニゼーションプローブ: 炎ゾーンに挿入された金属ロッドで、炎のイオン雲を介して少量の交流電流をアースに流します。

活性炎のみがこの電流を流すのに十分なイオン化を生成するため、電流の流れは炎の存在を確認します。

イオニゼーションプローブはシンプルで安価で非常に信頼性が高いですが、オイル炎はプローブ先端の周りに非導電性のすすゾーンを生成するため、ガス炎にしか機能しません。

ガス専用バーナーの場合、イオニゼーションが標準的な最初の選択肢です。

QRA...シリーズUV炎検出器 (AGQ3...A27付き): 炭化水素燃焼によって生成されるUV放射を検出する紫外線光電セルセンサーです。イオニゼーションとは異なり、UV検出はガス炎とオイル炎の両方で機能し、炎の喪失に対してより速い応答を提供します。

補助ユニットAGQ3...A27は、QRA検出器の出力をLME21.130C2の炎信号入力にインターフェースします。ブルーフレーム検出器（QRCシリーズ）は、純粋な水素や非常に希薄なガス燃焼など、顕著なUVを放出しない青色でほぼ見えない炎を伴う特定のアプリケーションをカバーします。

空気圧監視 — スイッチ以上のもの

標準的な空気圧スイッチは、燃焼空気ファンが始動し、最小しきい値以上の空気流量を供給していることを確認します。

LME21.130C2の空気圧監視はさらに進んでいます。各起動シーケンス中に空気圧スイッチ自体の機能チェックを実行し、スイッチが一方の位置に固着していないことを確認して、正しく開閉するかどうかを検証します。

ファン故障を検出できない固着したクローズ状態の圧力スイッチは、適切な燃焼空気なしで燃料供給を許可する可能性があり、これは非常に危険な状態です。機能チェックは、初期設置時だけでなく、各起動前にこの故障モードを検出します。

FAQ

Q1: LME21.130C2シーケンスにおけるt1とTSAの違いは何ですか？

t1（7秒）はプリパージ時間です。これは、点火試行の前にファンが運転する時間で、燃焼室から残留ガスをクリアします。TSA（3秒）は安全時間です。これは、燃料バルブが開いて点火トランスが作動した後、炎が検出されるまでに許容される最大時間です。

TSA内に炎信号が現れない場合、制御はロックアウトします。

2つのタイミングは異なる安全機能を果たします。t1は、既存のガスポケットが爆発的に点火されるのを防ぎ、TSAはロックアウトがシーケンスを停止する前に燃焼室に入ることができる未燃燃料の総量を制限します。

Q2: LME21.130C2は「アクチュエータ制御なし」と説明されています。この文脈でのアクチュエータ制御とはどういう意味ですか？

アクチュエータ制御とは、サーボモーター駆動のエアダンパーまたは燃料バルブの変調制御を指します。これは、固定された段の間をステップするのではなく、正確な熱需要に合わせて燃料と空気を連続的に変化させる完全変調バーナーで使用されます。

LME21.130C2は、サーボアクチュエータを駆動するアナログまたはデジタル出力信号なしで、リレー接点のみを介して2段運転（2つの離散出力レベル）を処理します。

比例変調を必要とするバーナーは、アクチュエータ位置制御出力を備えたLME22またはLME71シリーズなどの別の制御ユニットが必要です。

Q3: 制御は「24時間連続運転後の断続運転」を指定しています。これは必須ですか、そして何がそれをトリガーしますか？

はい、必須です。これはLME21のファームウェアのプログラムされた機能であり、無効にすることはできません。制御が24時間連続運転（バーナー運転中）した後、制御されたシャットダウンを開始し、プリパージから起動シーケンスを再起動します。

これは、バーナーが連続運転するアプリケーション（定温温水システムなど）でも、点火シーケンスと炎検出器が少なくとも毎日テストされることを保証する、欧州ガス機器規格の規制上の安全要件です。

24時間タイマーは、日中に通常のサーモスタットによってコマンドされたオフ/オンサイクルが発生するたびにリセットされます。

Q4: 多色LED診断ディスプレイは何を示し、どのように読み取りますか？

LME21.130C2の多色LEDは、異なる色（通常の運転フェーズは緑、ロックアウトとフォルト状態は赤または点滅赤）とフラッシュパターンを使用して、制御シーケンスの現在のフェーズとフォルトコードを表示します。

各色とフラッシュの組み合わせは、LME21データシートに文書化されている特定の操作状態またはフォルトタイプに対応します。運転中は連続緑、特定のシーケンスフェーズ中は点滅緑、ロックアウトは赤、そして特定のフォルトタイプ（炎喪失、空気圧フォルト、内部フォルト）を示す組み合わせです。

このオンデバイスディスプレイにより、サービスエンジニアは個別の診断ツールを必要とせずにフォルトの原因を診断できます。LEDが直接状況を伝えます。

Q5: LME21.130C2は、古いLGBまたはLMGシリーズ制御ユニットを直接置き換えることができますか？

シーメンスは、LME21ハウジングを古いLGBおよびLMGシリーズ制御と物理的に同一になるように設計しました。これは、ドロップイン交換を可能にするためです。

取り付けフットプリント、配線端子レイアウト、およびプラグコネクタは互換性があるため、LME21.130C2は、最小限または配線変更なしで、以前にLGBまたはLMG制御を使用していたバーナーに取り付けることができます。

機能的な違い（電気機械式タイマーに代わるデジタル処理、追加の診断機能）は、同じ物理的形状で実現されます。

ただし、制御シーケンスのタイミング（t1、TSA）と承認された検出器タイプは、バーナーの承認が特定の制御ユニットタイプに関連付けられているため、LME21をLGB/LMGに置き換える前に、特定のバーナーメーカーの要件と一致することを確認する必要があります。