<Desc/Clms Page number 1>
"Dispositif de commande pour un appareil, destiné au réglaqe et/ou à la commande d'une température"
L'invention se rapporte à un dispositif de commande pour un appareil du genre cité dans le préambule de la revendication 1.
Des dispositifs de commande de ce genre sont utilisés avantageusement dans des appareils de réglage de température de locaux.
On connaît un dispositif de commande du genre cité dans le préambule de la revendication 1
EMI1.1
(Landis et Gyr,"Raumtemperaturregler REV10...", description CEl-2221 D, Août 1990), et par lequel peut être commandé un appareil fonctionnant suivant un programme journalier.
L'invention a pour but d'améliorer un dispositif de commande pour un appareil destiné au réglage et/ou à la commande d'une température dont la valeur de consigne peut être réglée à une température de confort sur plusieurs jours et/ou groupes de jours, avec des périodes de temps de longueurs différentes et adaptées aux jours et/ou groupes de jours, de façon qu'avec des moyens simples soient obtenus un bon guidage de l'utilisateur et un confort de commande supérieur.
L'invention est constituée des particularités indiquées dans la revendication 1. Des développements avantageux découlent des revendications secondaires.
Des exemples de réalisation de l'invention, donnés à titre purement d'illustrations de celleci, sont expliqués par la suite avec plus de détails au moyen des figures.
<Desc/Clms Page number 2>
La figure 1 montre la structure de principe d'un appareil comportant un dispositif de commande et qui peut être utilisé pour régler et/ou commander une température.
La figure 2 est une vue de l'appareil comportant des éléments du dispositif de commande.
La figure 3a est une représentation d'un programme de chauffage. La figure 3b est une représentation d'un programme de refroidissement.
La figure 4 montre un autre élément du dispositif de commande.
La figure 5 est un graphique pour une fonction d'optimisation réglable.
La figure 1 montre à l'aide d'un ordinogramme de données la structure de principe d'un appareil, comportant un dispositif de commande, qui peut être utilisé pour le réglage et/ou la commande d'une température. Dans le genre de représentation choisi et connu par la littérature (D. J. Hatley, I. A. Pirbhai : Stratégies for Real-Time System Specficiation, Dorset House, NY 1988) un cercle signifie une activité (activity), un rectangle signifie un système limitrophe (terminator) ou un sous-ensemble, et une flèche signifie un canal de communication (channel) pour le transfert de données et/ou d'événements, la pointe de la flèche pointant dans le sens principal d'écoulement des données. Une mémoire de données (pool) qui est disponible en général pour plusieurs activités est représentée par deux lignes parallèles de même longueur.
En outre, par exemple un agencement constitué de deux activités reliées par un canal de communication est équivalent à une activité unique qui remplit toute les missions des deux activités.
Des activités sont réalisées sous la forme d'un circuit électronique et/ou sous la forme d'un
<Desc/Clms Page number 3>
processus, d'un morceau de programme ou d'un sous-programme.
A la figure 1, la référence 1 indique un dispositif d'affichage et la référence 2 un dispositif d'entrée qui présente des premiers moyens de commande 3, des seconds moyens de commande 4 et des troisièmes moyens de commande 5. Les premiers moyens de commande 3 sont des éléments d'un premier échelon de commande dans lequel le genre de fonctionnement en vigueur, de l'appareil, peut être choisi par l'utilisateur.
Les seconds moyens de commande 4 sont des éléments d'un second échelon de commande dans lequel peuvent être réglés par l'utilisateur au moins un paramètre de programme de chauffage ou respectivement de refroidissement, tandis que les troisièmes moyens de commande 5 sont des éléments d'un troisième échelon de commande dans lequel peuvent être entrepris en général des réglages uniques, comme par exemple la sélection de la caractéristique de réglage et la sélection d'une fonction d'optimisation.
Des moyens de mémorisation 6 présentent au moins une première mémoire de données 7 pour des paramètres d'état et une seconde mémoire de données 8 pour des paramètres de programme de chauffage ou respectivement de refroidissement ainsi que pour des paramètres de programme de jours fériés, une troisième mémoire de données 9 pour le jour effectif et pour le temps et une quatrième mémoire de données 10 pour la valeur instantanée Thl de la température, la première mémoire de données 7 étant reliée par un premier canal de communication 11 à une première activité 12 et par un second canal de communication 13 à une seconde activité 14, la seconde mémoire de données 8 étant reliée par un troisième canal de communication 15 à la première activité 12 et par un quatrième canal de communication 16 à la seconde activité 14,
la troisième mémoire de données 9 étant reliée
<Desc/Clms Page number 4>
par un cinquième canal de communication 17 à la première activité 12 et par un sixième canal de communication 18 à la seconde activité 14. La quatrième mémoire de données 10 est reliée au moins par un septième canal de communication 19 à la seconde activité 14 et, en cas de besoin, encore par un huitième canal de communication 20 à la première activité 12.
En cas de besoin, les moyens de mémorisation 6 sont réalisés par plusieurs éléments de construction de mémoire connus et de genres différents, comme par exemple une RAM (Ramdom access memory), une NVRAM (non volatile RAM).
Un neuvième canal de communication 21 est agencé entre la première activité 12 et l'unité d'affichage 1. De plus, la seconde activité 14 est reliée au moins par un dixième canal de communication 22 à un dispositif de sortie 23 et, en cas de besoin, en outre par un onzième canal de communication 24 à l'unité d'affichage 1. Un douzième canal de communication 25 relie le dispositif d'entrée 2 à la première activité 12.
A la figure 2, un boîtier de l'appareil est désigné par 26 et un champ d'affichage, du dispositif d'affichage 1 (figure 1), agencé sur le boîtier 26 est désigné par 27. De plus, sur le boîtier 26 est agencé un premier commutateur de sélection 28 à plusieurs positions, un second commutateur de sélection 29 à plusieurs positions, un premier groupe de touches 30 et un second groupe de touches 31, le premier groupe de touches 31 comprenant une première touche 32, une seconde touche 33 ainsi qu'une troisième touche 34 tandis que le second groupe de touches 31 présente une quatrième touche 35, une cinquième touche 36, une sixième touche 37 et une septième touche 38.
Dans l'exemple de réalisation représenté, le premier commutateur de sélection 28 présente sept positions ou états
<Desc/Clms Page number 5>
différents, tandis que le second commutateur de sélection 29 a quatorze positions ou états différents. A chaque état qui peut être sélectionné des deux commutateurs de sélection 28 et 29 est associée une indication correspondant à l'état et constituée d'un premier groupe de symboles 39 et respectivement d'un second groupe de symboles 40, l'indication étant avantageusement un pictogramme ayant force d'information.
Le nombre de touches des deux groupes de touches 30 et 31 ainsi qu'également le nombre de positions ou états des deux commutateurs de sélection 28 et 29 sont à comprendre comme étant un exemple et en conséquence peuvent être adaptés aux nécessités de l'appareil.
Sur le champ d'affichage 27 peuvent être représentés avantageusement des signes alphanumériques, des pictogrammes usuels dans le métier et au moins un graphique de ligne 41 dont le trait de la ligne est réalisé par exemple par points ou de façon continue.
La figure 3 montre un exemple de réalisation avantageux du graphique de ligne 41 qui présente une échelle de temps 42 et qui présente, en fonction du temps, au moins un premier niveau 43 et un second niveau 44. Le graphique de ligne 41 présente en outre une marque (cursor) 45 qui est située sur un des niveaux 43 ou 44, sur le trait de ligne (figure 3a) ou également à côté du trait de ligne (figure 3b). L'échelle de temps 42 est directement appliquée sur le boîtier 26 (figures 3a et 3b) ou est représentée sur le champ d'affichage 27.
A la figure 4, un troisième commutateur de sélection qui est agencé avantageusement dans le boîtier 26 (figure 2) et qui présente au moins quatre états, qui peuvent être sélectionnés, pour le réglage d'une fonction d'optimisation avantageuse est désigné par 46.
<Desc/Clms Page number 6>
Dans une forme de réalisation avantageuse du dispositif de commande, les premiers moyens de commande 3 (figure 1) sont réalisés par le premier commutateur de sélection 28 (figure 2) en combinaison avec le premier groupe de touches 30 tandis que les seconds moyens de commande 4 (figure 1) sont réalisés par la combinaison du second commutateur de sélection (figure 2) et du second groupe de touches 31.
Une manoeuvre d'un des premiers moyens de commande 3 (figure 1) ou également d'un des seconds moyens de commande 4 conduit toujours, de manière avantageuse, à une modification bien visible du champ d'affichage 27 (figure 2), et cela permet un bon guidage de l'utilisateur.
L'actionnement peut être saisi par l'intermédiaire du douzième canal de communication 25 (figure 1) à partir de la première activité 12 qui exécute ou provoque dans les moyens de mémorisation 6 et/ou dans le dispositif d'affichage 1 une modification prédéterminée.
Dans le premier échelon de commande, on peut choisir parmi plusieurs modes de fonctionnement disponibles, au moyen des premiers moyens de commande 3, le mode de fonctionnement effectif, au moins un programme automatique de chauffage ou respectivement de refroidissement qui comprend plusieurs processus journaliers, une température de confort permanente ou une température économe permanente pouvant être choisis.
Le programme de chauffage ou respectivement de refroidissement présente en général des grandeurs de consigne, de confort ou respectivement d'économie, dépendant du temps et il est divisé généralement en plusieurs périodes de temps qui se suivent l'une l'autre, qui peuvent être prédéterminées chaque fois dans leur durée et qui présentent soit une valeur de consigne, constante dans la période de temps, d'une tempéra-
<Desc/Clms Page number 7>
ture de confort soit alors une valeur de consigne, constante dans la période de temps, de température économe. Le programme de chauffage ou respectivement de refroidissement peut être prédéterminé pour une période qui comporte plusieurs jours, de préférence une semaine.
L'exemple, du dispositif de commande, représenté à la figure 2 présente les modes de fonctionnement (états de fonctionnement) suivants qui peuvent être choisis par le premier commutateur de sélection 28 : un programme automatique de chauffage ou respectivement de refroidissement pour sept jours avec chaque fois au maximum trois périodes de temps avec chaque fois une valeur de consigne de température de confort, toutes les périodes de temps étant prédéterminées en général pour chaque jour ou pour des groupes de jours de longueurs différentes et pour différentes valeurs de consigne de température de confort, par exemple au maximum trois valeurs de consigne différentes de température de confort par jour ou par groupe de jours ;
un programme de chauffage ou respectivement de refroidissement pour un jour avec une période de temps et avec une valeur de consigne de température de confort ; un programme de chauffage ou respectivement de refroidissement pour un jour avec deux périodes de temps et avec chaque fois une valeur de consigne de température de confort ; un programme de chauffage ou de refroidissement pour un jour avec trois périodes de temps et avec chaque fois une valeur de consigne de température de confort ; en continu une valeur de consigne de température de confort ; en continu une valeur de consigne de température économe ; et un état de repos avec protection contre le gel.
Chaque période de temps comprenant une consigne de valeur de température de confort commence avec un moment de mise en marche de la valeur de consigne de la température de confort et est terminée par un
<Desc/Clms Page number 8>
moment de temps de mise à l'arrêt. La valeur de consigne de température économe vaut à des moments en dehors des périodes de temps comportant la valeur de consigne de température de confort. En général, la valeur de consigne de température d'économie peut être prédéterminée pour chaque période de temps.
Le mode de fonctionnement peut être sélectionné en positionnant le premier commutateur de sélection 28 sur le signe correspondant du premier groupe de symboles 39, et par cela un paramètre de la première mémoire de données 7 et/ou de la seconde mémoire de données 8 est réglé conformément au mode de fonctionnement choisi et, en dehors de l'état de repos, le graphique de ligne 41 concerné est affiché sur le champ d'affichage 27.
Si un des programmes de chauffage ou respectivement de refroidissement est sélectionné, le graphique de ligne 41 (figure 3a) montre l'allure dans le temps de la valeur de consigne en vigueur, au moins du jour effectif, le premier niveau 43 signifiant avantageusement qu'une valeur de consigne de température d'économie est activée tandis qu'une valeur de consigne de température de confort est donnée au préalable dans le cas du second niveau 44. Les moments du temps de mise en marche ou respectivement les moments du temps de mise à l'arrêt, en vigueur, peuvent être lus de manière avantageuse sur base de l'échelle du temps 42 à partir du graphique de ligne 41.
La marque 45 qui est avantageusement un point lumineux clignotant est située près du temps horaire effectif sur le niveau 43 ou respectivement 44 en vigueur et par cela l'état en vigueur de l'appareil est représenté de façon claire pour l'utilisateur.
De plus, sur le champ d'affichage 27 peuvent être représentés le jour de calendrier, ou le jour de la semaine, effectif, la valeur réelle T de la température, la valeur de consigne de la température, le
<Desc/Clms Page number 9>
moment de la journée en heures et en fractions d'heure.
En outre, l'état du dispositif de sortie 23 (figure 1) et l'état d'une alimentation par batterie présente éventuellement peuvent être représentés.
Avantageusement, le jour de la semaine est représenté sous la forme d'un point, parmi sept points agencés en une rangée, qui se distingue des six points restants par exemple par modulation sombre ou claire.
La valeur de consigne en vigueur peut être augmentée d'une certaine valeur par la première touche 32 et peut être diminuée de la valeur par la deuxième touche 33, la valeur de consigne étant augmentée ou respectivement diminuée par exemple de 0,5 K par pression de touche, la modification étant en vigueur de préférence jusqu'au prochain moment de commutation du programme de chauffage ou respectivement de refroidissement.
Un actionnement de la troisième touche 34 change, jusqu'au moment de commutation prochain, la valeur de consigne en vigueur, selon son état de départ, soit de la valeur de consigne de température de confort à la valeur de consigne de température économe soit alors de la valeur de consigne de température économe à la valeur de consigne de température de confort. Le changement provoque avantageusement un saut correspondant de la marque 45 (figure 3b) depuis le premier niveau 43 jusqu'au second niveau 44 ou respectivement depuis le second niveau 44 jusqu'au premier niveau 43.
La seconde activité 14 (figure 1) prend en charge essentiellement la fonction de réglage et de commande de l'appareil suivant le programme effectif de chauffage ou respectivement de refroidissement ou bien suivant le mode de fonctionnement effectif. Le comportement de l'activité 14 est commandé par le contenu de la mémoire 6. Du fait que le contenu des moyens de mémorisation 6 sont modifiés par la première activité 12
<Desc/Clms Page number 10>
qui interprète les moyens de commande 3,4 et 5, et que le fait que le contenu de la mémoire 6 commande la manière de travailler ou le comportement de l'activité 14, le comportement de l'appareil peut être directement commandé par le dispositif d'entrée 2.
Dans le second échelon de commande peuvent être réglés le jour effectif, l'heure, le paramètre des programmes de chauffage ou respectivement de refroidissement qui peuvent être sélectionnés, ainsi qu'avantageusement également un programme de jours fériés.
Afin que le dispositif de commande soit clair, les seconds moyens de commande 4 (figure 1) qui sont adjoints au second échelon de commande peuvent avantageusement n'être actionnés et visibles que lorsqu'ils doivent être actionnés. A cette fin, les seconds moyens de commande 4 peuvent avantageusement être couverts par un couvercle pivotant agencé sur le boîtier 26 (figure 2).
Essentiellement, une position ou un état du second commutateur de sélection 29 est adjoint à une grandeur modifiable, par exemple l'heure, un moment de mise en marche ou une valeur de consigne de température de confort, une grandeur adjointe à la position ou à l'état étant choisie pour la modification par le positionnement ou respectivement par l'actionnement du commutateur de sélection 29, la modification étant introduite, et cela est indiqué sur le champ d'affichage 27 par exemple par une représentation clignotante du temps modifiable ou de la valeur de consigne de température modifiable.
Par actionnement d'une touche du groupe de touches 31, la grandeur prévue peut être modifiée dans les moyens de mémorisation 6 et peut également être actualisée sur le champ d'affichage 27.
La valeur de la grandeur sélectionnée peut être augmentée d'un certain montant par la sixième tou-
<Desc/Clms Page number 11>
che 37 et peut être diminuée du montant par la septième touche 38.
Dans la forme de réalisation décrite, un jour séparé ou un groupe de jours dans la période du programme de chauffage ou respectivement de refroidissement, pour des modifications de paramètre, peut être choisi avec la quatrième touche 35, le choix concerné étant visible dans le champ d'affichage 27.
Dans la forme de réalisation décrite, le nombre des périodes de temps réglables, avec une valeur de consigne de température de confort, c'est-à-dire soit une période de temps soit deux ou trois périodes de temps, est associé par la cinquième touche 36 au jour choisi ou au groupe de jours choisi et par cela, d'une manière avantageuse, également après chaque actionnement de la touche 36 le graphique de ligne 41 représenté est actualisé sur le champ d'affichage 27.
Dans un état déterminé du second commutateur de sélection 29, on peut régler le programme des jours fériés qui est déterminé par un jour de commencement et par une durée qui vaut à partir du jour de commencement et pendant laquelle la valeur de consigne de température économe vaut comme grandeur de conduite, indépendamment du mode de fonctionnement choisi. Le jour de commencement et la durée sont mémorisés dans les moyens de mémorisation 6, avantageusement dans la seconde mémoire de données 8.
Le jour de commencement du programme des jours fériés est réglé par la quatrième touche 35, le jour de commencement étant avantageusement réglé automatiquement à l'avance sur le jour en vigueur et étant déplacé d'un jour par pression de la touche. La durée est avantageusement prolongée d'un jour par pression sur la touche, sur la sixième touche 37, ou encore est raccourcie d'un jour par pression sur la touche, sur la septième touche 38.
Lors du réglage du programme des
<Desc/Clms Page number 12>
jours fériés, le jour de commencement et la durée sont actualisés dans les moyens de mémorisation 6 par l'intermédiaire de la première activité 12 et sont représentés avantageusement de façon clignotante dans le champ d'affichage 27, le jour de commencement étant avantageusement indiqué sous la forme d'un jour de la semaine et la durée sous la forme d'un nombre en relation avec un pictogramme qui a force d'information, par exemple une valise.
Le programme des jours fériés qui fonctionne est avantageusement indiqué sur le champ d'affichage 27 par le pictogramme utilisé, par exemple par la valise, avec la durée restante sous la forme d'un nombre.
La fonction d'optimisation qui peut être activée par les troisièmes moyens de commande 5 est active pour un programme de chauffage et peut être réglée en plusieurs étapes, de préférence en trois étapes, au moyen des troisièmes moyens de commande 5. Les troisièmes moyens de commande 5 présentent avantageusement le troisième commutateur de sélection 46 (figure 4).
Pour expliquer la manière d'agir de la fonction d'optimisation, il est indiqué à la figure 5, par 47, un tracé réglé de la valeur de consigne, du programme de chauffage, qui change, au moment de mise en marche P, de la valeur de consigne de température économe Tu à la valeur de consigne de température de confort T. La valeur réelle Tide la température réglée ou commandée a un tracé 48.
A une durée de prévision tu, avant le moment de mise en marche P, il y a le moment de décision E à partir duquel est automatiquement calculé un temps de retard tv qui commence au moment de décision E et qui finit au moment de commutation S. Lorsque la fonction d'optimisation est activée, déjà au moment de commuta-
<Desc/Clms Page number 13>
tion S, il y a commutation de la valeur de consigne de température économe To à la valeur de consigne de température de confort T,.
Pendant que fonctionne le programme de chauffage, l'action de la fonction d'optimisation est avantageusement représentée sur le champ d'affichage 27 (figure 2) pour l'utilisateur ; au moment de commutation S, la marque 45 (figure 3b) est réglée automatiquement sur le deuxième niveau 44 dans le graphique de ligne 41 et par cela la marque 45 est située à côté du trait de ligne réglé du programme de chauffage en marche, pendant la durée délimitée par le moment de commutation S et par le moment de mise en marche P.
Le temps de retard tv est calculé avantageusement selon la formule suivante, avec la différence Tu - te (E) formée par la valeur de consigne de température de confort Tl et par la température réelle Te (E) déterminée au moment de décision E, avec un coefficient k et avec une durée de prévision, par l'intermédiaire de l'activité 12 et/ou de l'activité 14 : t, = to- (T.-T (E))/k
Avantageusement, le coefficient k peut être réglé par étapes par les troisièmes moyens de commande 5 alors que le temps de prévision tu est constant ou est réglé par échelons, selon la nécessité, par les moyens de commande 5.
Dans une variante avantageuse de la fonction d'optimisation, les moyens de commande 5 ou le troisième commutateur de sélection 46 présentent au moins quatre états ou positions : un premier état a dans lequel le coefficient k est d'un degré Kelvin par heure et le temps de prévision tu est de quatre heures, un second état b dans lequel le coefficient k est de deux degrés Kelvin par heure et le temps de prévision to est de deux heures, un troisième état c dans lequel le coefficient k est de quatre degrés Kelvin par heure et
<Desc/Clms Page number 14>
le temps de prévision to est d'une heure et un quatrième état d dans lequel la fonction d'optimisation n'est pas activée.
En raison d'une plage de réglage prédéterminée, la fonction d'optimisation peut être réglée sans difficulté dans le troisième échelon de commande.
En outre, la fonction d'optimisation est transparente dans sa manière d'agir et elle est réalisée de façon à pouvoir être réglée avec des moyens techniques simples.
Par la mise en marche de la fonction d'optimisation, l'utilisateur peut à son avantage régler, indépendamment des conditions météorologiques, le moment réellement souhaité, lors du réglage du moment de mise en marche, sans avoir à prendre chaque fois en considération, lors de températures externes basses, un temps de chauffage éventuellement supplémentairement nécessaire.
Avant tout, du fait que le dispositif de commande présente des moyens de commande simples 3,4, 5 dans trois échelons de commande ainsi qu'un champ d'affichage 27 dont les informations affichées se modifient lors d'un actionnement des premiers et seconds moyens de commande 3 et 4 et sur lequel peut être représenté par le graphique de ligne 41 un programme de chauffage ou respectivement de refroidissement, l'utilisateur est si bien guidé par le dispositif de commande que le dispositif de commande est essentiellement explicite par lui-même.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention.