DE2936627A1 - Zustands-steuersystem - Google Patents
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zustands-Steuersystem
nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Ein typisches Anwendungsbeispiel
für ein derartiges Steuersystem bildet ein !leitungssystem, bei dem mehrere Heizeinheiten, wie beispielsweise
Boiler,von dem Steuersystem angesteuert werden.
Es ist bekannt, einen Fühlerschaltkreis vorzusehen, der ein Signal mit veränderlichem Tastverhältnis in Abhängigkeit von
dem Temperaturwert gezogen auf den Sollwert des Fühlers, erzeugt.
Dieses Signal wird benutzt, um die Heizeinrichtung ein- und auszuschalten und somit Wärme zyklisch zuzuführen, wobei die mittlere
Zykluszeit durch die Differenz zwischen» dem Ist- und Sollwert der Temperatur vorgegeben ist. Verschiedene Formen solcher
Fühlerschaltkreise sind bekannt. Beispielsweise kann ein Thermostat mit einem Wärmerückführwiderstand oder ein elektronischer
Schaltkreis verwendet werden, wobei der elektronische Schaltkreis ein Signal mit kurzer Periode erzeugt, welches einem Tastverhältnis-Erweitcrungsschaltkreis
zugeführt wird, der ein Signal mit entsprechendem Tastverhältnis aber verlängerter Zeitperiode
erzeugt.
Bei der Anordnung mehrerer Heizeinrichtungen kann es beispielsweise
wünschenswert sein, den erforderlichen Wärmefluss in einer Weise zu erzeugen, bei der eine Anzahl von Heizeinrichtungen
permanent eingeschaltet ist, eine einzige Heizeinrichtung modulierend betrieben wird und die restlichen Heizeinrichtungen
permanent abgeschaltet sind. Eine solche Betriebsweise kann gegenüber der üblichen Betriebsweise sinnvoll nein, bei
der alle Heizeinrichtungen parallel und modulierend betrieben werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zustands-Steuersystem
der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß es für einen Betrieb geeignet ist, bei dem verschiedene Zustande-Steuereinrichtungen
unterschiedlich betrieben werden können. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten
Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der
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-5-Erfindung sind don Unteransprüchon entnohmbar.
Das erfindunysgemäße Steuersystem macht insbesondere von einem
Steuerschaltkieis Gebrauch, der in zweckmäßiger Weise aus einer
Reihe von Flip-Flops besteht, die von dem einen Ende der Reihe her betrachtet nacheinander eiuf den Schaltzustand "1" gesetzt
werden können. Jedes Flip-Flop ist einer entsprechenden Heizeinrichtung
zugeordnet. Die Reihe von Flip-Flops kann beispielsweise den Schaltzustand. 111J_00 aufweisen, wobei durch diesen
Schaltzustand die ersten drei Heizeinrichtung«!! fortwährend eingeschaltet werden, die vierte Heizeinrichtung modulierend betrieben
wird und die letzten beiden Heizeinrichtungen fortwährend abgeschaltet sind. Wenn die Wärrneanforderung einen Betrag
übersteigt, der durch die ersten vier Heizeinrichtungen nicht mehr gewährleistet werden kann, so wird der Schaltzustand
der Flip-Flops auf 111110 geändert. Sinkt die Wärmeanforderung so wird, der Zustand der Flip-Flops auf 111000 geändert.
Das Tastverhältnissignal des Fühlerschaltkreises zeigt an, wenn
die Schaltstände der Flip-Flops in den Cteuerschaltkreis eine Änderung erfordern. Wird der Fühlerschaltkreis nicht mehr zyklisch
betätigt, d.h. das Tastverhältnis nimmt den Wert 0 oder 1 ein, so bedeutet dies, daß die modulierend betriebene Heizeinrichtung
fortwährend ein-oder ausgeschaltet ist. Dieser Zustand
kann leicht festgestellt werden.
Während das System mit dem Steuerschaltkreis in einem bestimmten Zustand betrieben wird, liegt ein Proportionalband vor in
welchem das Tastverhältnis eine Änderung mit der Temperatur erfährt. Wenn die Kante des Proportionalbandes erreicht wird, und
das Tastverhältnis den Wert 0 oder 1 einnimmt, so wird der
Zustand des Steuerschaltkreises verändert. Dies führt dazu, daß das System an der gegenüberliegenden Kante eines benachbarten
Proportionalbander, arbeitet. Nimmt beispielsweise das Tastverhältnis
den Wert 0 ein, so wird eine Heizeinrichtung außer Betrieb genommen, und das System muß nunmehr in einem Proportionalband
arbeiten, in welchem sinh das Tastverhältnis nahe
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dem Wert 1 befindet. Hierbei wird eine der zuvor fortwährend in Betrieb befindlichen Heizeinrichtungen mit einem Tastverhältnis
in der Nähe des Wertes 1 moduliert. Zu diesem Zweck ist der Rückführungsschaltkreis vorgesehen, der den Sollwert
des Füblerschaltkreises von in Abhängigkeit von dem Schaltzustand des Steuerschaltkreises einstellt.
Das System kann aus einem kombinierten Heiz-- und Kühlsystem bestehen.
Das System kann ferner einen Fühlerschaltkreis und einen Tastverhältnis-Erweiterungsschaltkreis derart aufweisen,
wie sie in den älteren DE-OS 2901941 und 2929958 dargestellt und beschrieben sind.
Ein Ausführungsbeispit'l der Erfindung sei im folgenden unter
Bezugnahme auf die Figuren 1A und 1B der Zeichnung,die zusammen
ein Blockdiagramm eines Temperatur-Steuersystems darstellen/
beschrieben.
Ein Fühlerschaltkreis 9 erfaßt die Temperatur des zu überwachenden
Raumes und erzeugt ein Ausgangssignal mit einem von der Temperatur abhängigen Tastverhältnis. Dieses Ausgangssignal
wird einem Tastverhältnis-Erv/eiterungsschaltkreis 32 zugeführt.
Der Schaltkreis 9 besteht aus einem Brückenschaltkreis mit den Widerständen R1 - R5 und aus einer Ausgangsstufe mit
den Widerständen R6 - R8, einem VerstärkerAi und einem Kondensator
C1. Der Widerstand R1 ist einstellbarem den Sollwert
des Schaltkreises vorzugeben, und der Widerstand R2 ist ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten,der auf die
zu überwachende Temperatur anspricht. Dem Verstärker A1 wird das Ausgangssignal des Brückenschaltkreises zugeführt, und er
besitzt eine positive ohmsche Rückführung in Form des Widerstandes R6 und eine negative kapazitive Rückführung £n Form der
Widerstände R7 und R8 und des Kondensators C1 .
Die postive Rückführung stellt sicher, daß sich das Ausgangssignal
des Verstärkers immer auf einem von zwei extremen
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Pegeln befindet und somit ein logisches Signal bildet. Die negative
Rückführung besitzt eine Zeitkonstante entsprechend der Kapazität des Kondensators C1 mal dem Widerstand der Widerstände
R4 bis R7, die den Lade- bzw. Entladekrcis für den Kondensator C1 bilden. Der Kondensator C1 wird abwechselnd aufgeladen und entladen
und der Ausgang des Verstärkers Λ1 schaltet jedesmal um,
wenn der Kondensator C1 ausreichend aufgeladen oder entladen ist, um die Wirkung der positiven Rückführung zu überwinden. Infolgedessen
ergibt sich ein Ausgangssignal mit einem Tastverhältnis, das ungefähr der Verstimmung des Brückenschaltkreises proportional
ist. Wenn die Verstimmung zu groß wird, so schaltet der Ausgang nicht mehr zyklisch um und nimmt einen stetigen Wert von
0 oder 1 ein.
Der Fühler 9 speist einen Tastverhältnis-Erweiterungsschaltkreis 32, der die Periode des Tastverhältnissignales von dem relativ
kleinen Wert am Ausgang des Fühlers 9 auf eine Periode von ungefähr 1ooo Sekunden ausdehnt, währenddem das Tastverhältnis
annähernd unverändert bleibt. Dieser Schaltkreis besteht aus 4 Einheiten, nämlich einem Oszillator 33, einer Steuerlogikeinheit
34, einem Zähler 35 und einer Ausgangseinheit 4o. Die Einheit 4o enthält ein Flip-Flop FX1, dessen Schaltzustand das
Ausgangssignal mit erweitertem Tastverhältnis vorgibt.
In wenigen Worten ergibt sich folgende Wirkungsweise. Es sei angenommen, daß das Flip-Flop FX1 an seinem Ausgang Q den
Wert "0" ausgibt. Das Exklusiv- ODER-Gatter 34A erzeugt sodann ein "1"-Signal während des hohen Pegels des Tastverhältnissignales
von dem Fühlerschaltkreis 9. Hierdurch wird das Gatter 34B aufgesteuert und es gelangen Impulse des Oszillators
33 während des "1"-Teiles des Eingangssignales in den Zähler 35. Unter Umständen erreicht der Zähler 35 seine
Zählkapazität und erzeugt ein "1"-Ausgangssignal. Dieses
wird dem Flip-Flop FX1 zugeführt und verändert den Schaltzustand dieses Flip-Flops. Die Steuerlogikeinheit 34 läßt nun
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Impulse von dem Oszillator 34 zu dem Zähler 35 während dos
"O"-Teilcs des Eingangssignales passieren, und der Zähler zählt
erneut bis zum Erreichen seiner Zählkapazität und verändert den Schaltzustand des Flip-Flops FX1. Wenn somit das Tastverhältnis
einen kleinen Wert von beispielsweise kleiner als o.5 aufweist, so wird der Zähler 35 im Mittel schneller hochgezählt
wenn sich das Flip-Flop FXI im Schaltzustand "1" anstelle im Schaltzustand "0" befindet. Das Flip-Flop FX1 ordnet daher
dem Signalzustand "1" eine kürzere Zeit als dem Signalzustand "0" zu.
Der Schaltzustand des Flip-Flops FX1 verkörpert somit ein Tastverhältnis,
das demjenigen des Ausgangssignales des Fühlerschaltkreises 9 äquivalent ist, aber eine ausreichend lange Periodendauer
aufweist. Die beiden Ausgangssignale H und C des Flip-Flops FX1 v/erden benutzt, um eine Heizung bzw. Kühlung entsprechend
anzufordern.
Im vorliegenden System gibt es mehrere Heizeinrichtungen, und es ist erforderlich, die geeignete Anzahl dieser Heizeinrichtungen
entsprechend dem angeforderten Wärmebetrag zu betätigen. Dies bedeutet, daß für den Fall, wo ein bescheidener Betrag an Wärme
angefordert wird, eine einzige Heizeinrichtung durch das Ausgangssignal des Flip-Flops FX1 ein- und ausgeschaltet wird. Wird
der Betrag der angeforderten Wärme größer als er durch die erste Heizeinrichtung bei deren fortwährendem Betrieb geliefert
werden kann, so muß eine zweite Heizeinrichtung eingeschaltet werden usw. Das vorliegende System steuert ebenfalls
mehrere Kühleinrichtungen.
Das System umfaßt daher zwei weitere Einheiten, nämlich einen
Tastverhältnis-Uberwachungsschaltkreis 4 3 und einen Heizungsund
Kühl-Steuerschaltkreis 50 (Fig . 1b) . Der Steuerschaltkreis
5o besitzt eine Anzahl von Ausgangssignalen HU1, HU2 usw., die
einzelne Heizeinrichtungen steuern,und er besitzt Ausgangssignalc
CU1, CU2.uswvdie einzelne Kühleinrichtungen steuern.
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Das Flip-Flop FX1 speist den Stcuarschaltkreis 5o und schaltet
eine Heiz- oder Kühleinrichtung ein und aus, wenn der Fühlerschaltkreis 9 ein zyklisches Ausgangssignal erzeugt. Der überwachungsschaltkreis
4 3 stellt fco nt, wenn das Ausgangssignal
des Fühlerscbaltkreises 9 nicht mehr zyklisch schaltet und er
veranlaßt daraufhin den Steuerschaltkreis 5o zur Umschaltung einer Heiz- bzw.Kühleinrichtung in einen permanent ein -bzw.
ausgeschalteten Zustand. Der Stcuerschaltkreis 5o besitzt ferner einen Ausgang,der auf den Fühlerschaltkreis 9 zurückgeführt
ist, um dessen Sollwert in geeigneter Weise nach der Feststellung eines nichtzyklischen Schaltzustandes einzustellen.
Der Überwachungsschaltkreis 4 3 weist einen Zähler 4 4 auf, der über ein Gatter 43 von dem Oszillator 33 beaufschlagt wird, wobei
das Gatter 48 von dem negierten Ausgangssignal des Gatters 34A freigegeben wird. Das Gatter 34A beaufschlagt ferner unmittelbar
den Rückstelleingang des Zählers 44. Es sei in Erinnerung gerufen,
daß das Ausgangssignal des Gatters 34A solange zyklisch umschaltet, wie das Ausgangssignal des Fühlerschaltkreises 9 zyklisch
schaltet, wobei das Ausgangssignal des Gatters 34A entweder unmittelbar seinem Eingangssignal oder dem komplementieren Eingangssignal
folgt. Der Zähler 44 weist eine Zählkapazität auf, die seine Vollzählung mit wenigen Zyklen am Ausgang des Fühlerschaltkreises
9 gestattet. Solange somit dieses Ausgangsignal zyklisch umschaltet, beginnt der Zähler 44 in jedem Zyklus mit
der Aufwärtszählung; er wird jedoch in jedem Zyklus durch die Beaufschlagung am Rückstelleingang zurückgestellt und erreicht
niemals seine volle Zählkapazität. Hört die zyklische Umschaltung auf, so wird der Zähler 44 bald seine volle Zählkapazität
erreichen und ein Ausgangssignal erzeugen, das anzeigt, daß ein nichtzyklischer Zustand festgestellt worden ist.
Der Uberwachungsschaltkreis 43 kann wahlweise ein Monoflop 52
aufweisen, das bei vollem Zählstand des Zählers 44 die Einheit in einen vorbestimmten Zustand zurückstellt und somit einen
darin enthaltenen Zählstand löscht.
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-1ο-
Es sei angenommen, daß das System mit einem zyklisch schaltenden Fühlerschaltkreis arbeitet, und daß gerade eine Heizeinrichtung
Nummer 1 dementsprechend ein- und ausgeschaltet wird. Die Steuerschaltung
5o weist eine Folge von Heizungssteuer-Flip-Flops HX1, HX2 usw. auf, wobei das Flip-Flop HX1 den Wert "1" an seinem
Ausgang ausgibt und alle restlichen Flip-Flops den Wert "O" ausgeben.
Die Leitung H wird von dem Flip-Flop FX1 zyklisch geschaltet und das Gatter 64 wird durch das Flip-Flop HX1 freigegeben,
um ein zyklisches Signal HU1 zu liefern, das die Heizeinrichtung Nummer 1 abwechselnd ein- und ausschaltet. Ein Gatter
77, das das Steuersignal HU2 für die Heizeinrichtung Nr.2 erzeugtest
durch das Flip-Flop HX2 gesperrt, so daß die Heizeinrichtung Nr.2 permanent abgeschaltet ist. In gleicher Weise sind
alle weiteren Heizeinrichtungen permanent abgeschaltet.
Es sei nun angenommen, daß die Wärmeanforderung einen Punkt erreicht,
an dem die Heizeinrichtung Nr.1 diese Anforderung nicht mehr erfüllen kann. Das Ausgangssignal des Fühlerschaltkreises
9 beendet in diesem Fall seine zyklische Umschaltung und nimmt permanent den Wert 1 ein, wodurch fortgesetzt Wärme angefordert
wird. Der nichtzyklische Zustand wird durch den Uberwachungsschaltkreis
43 festgestellt, der einen Impuls erzeugt, welcher den Takteingängen aller Flip-Flops der Kette HX1, ΗΧ2, usw. zugeführt
wird. Der Eingang D des Flip-Flops HX2 befindet sich zu diesem Zeitpunkt auf dem Wert "1", so daß das Flip-Flop ΠΧ2
am Ausgang auf den Wert "1" umschaltet. Das nächste Flip-Flop in der Kette verbleibt auf dem Wert "0", da jedes Flip-Flop
auf den Zustand des vorangehenden Flip-Flops in der Kette gesetzt wird. Dies führt dazu, daß das Signal HU2 für die Heizeinrichtung
Nr.2 permanent den Wert "1" einnimmt, wodurch die
Heizeinrichtung Nr.2 permanent eingeschaltet wird.
Der Fühlerschaltkreis 9 muß nun so eingestellt werden, daß er ein Ausgangssignal erzeugt, welches geringe oder keine Wärme
anfordert, d.h. das Signal muß ein Tastverhältnis in der Nähe
der unteren Grenze 0 aufweisen anstelle des Signales, das die
obere Grenze von 1 erreicht hatte. Jedes der Flip-FlopsHX1, ΗΧ2
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usw. speist über einen entsprechenden Widerstand Rio, R11, usw.
eine Rückführungsleitung 8o mit seinem entsprechenden Ausgang Q (
und die Veränderung des Schaltzustandes des Flip-Flops HX2 erniedrigt die Spannung an dem Widerstand R11. Dieser Spannungsabfall
wird dem Verbindungspunkt der Widerstände R2 und R3 zugeführt, wodurch der Fühlerschaltkreis 9 so eingestellt wird,
daß er in der Nähe des Tastverhältnisses 0 betrieben wird.
Dies führt dazu, daß das Signal auf der Leitung H erneut zyklisch umschaltet, so daß das Signal HU1 mit einem Tastverhältnis
in der Nähe von 0 zyklisch schaltet, während das Signal HU2 permanent den Wert "1" aufweist. Somit wird die erste Heizeinrichtung
zyklisch betrieben und liefert eine Feineinstellung des Wärmebetrages, während die zweite Heizeinrichtung eine permanente Wärine
liefert.
Es liegt auf der Hand, daß jedesmal/wenn das Ausgangsignal des
Fühlerschaltkreises 9 aufhört zyklisch umzuschalten und permanent den Ausgangswert "1" liefert, dieses durch den Uberwachungsschaltkreis
43 festgestellt wird und ein weiteres Flipin der Folge HX1, HX2 ... gesetzt wird/ das seinerseits eine
weitere Heizeinrichtung einschaltet.
Wenn der gelieferte Wärmebetrag zu hoch wird, so hört das Ausgangssignal
des Fühlerschaltkreises 9 erneut auf zyklisch umzuschalten und nimmt permanent den Wert "0" ein. Dies führt zu
einem weiteren Impuls von dem Uberwachungsschaltkreis 43. Die Leitung H weist zu diesem Zeitpunkt den Viert "0" auf, wobei
dieser Viert über die Gatter 64 und 66 an den Eingang D des Flip-Flops HX2 weitergereicht wird. Der nächste Impuls am Takteingang
der Flip-Flops setzt das Flip-Flop FX2 auf den Wert "0" zurück, wodurch die zweite Heizeinrichtung abgeschaltet wird.
Das System kehrt somit zu dem anfänglich betrachteten Zustand zurück.
Für die Kühlung gibt es eine entsprechende Kette von Flip-Flops
CX1, CX2 usw, die mittels Signale CU1, CU2, usw. die zugeordneten
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Kühleinrichiungen steuern. Die Betriebsweise erfolgt analog.
Es sei jedoch festegestellt, daß die Rückkopplungswiderstände R2o, R21 usw. an die Ausgänge Q dieser Flip-Flops angeschlossen
sind. Der Schaltkreis zeigt ferner eine weitere geringe Modifikation, indem die letzte Kühleinrichtung in der Folge,beispielsweise
die Kühleinrichtung Nr.2 anstelle der ersten Kühleinrichtung/zyklisch
betätigt wird. Bei der Folge der Heizeinrichtungen war es immer die erste Heizeinrichtung,die zyklisch betätigt wurde.
Diese Modifikation wird durch die ODER-Ga Lter 12o, 121 usw. erzeugt,
die in der dargestellten Weise angeordnet sind. Es sei darauf verwiesen, daß das erste Eingangssignal des Gatters 121
beispielsweise von dem Ausgang des Gatters 124 abgenommen wird, während in der Heizkette das Signal HU2 von dem Eingang des entsprechenden
Gatters 77 abgenommen wird.
Es sei nun angenommen, daß das System im Heizbetrieb arbeitet, wobei das Signal HU1 zyklisch schaltet und das Tastverhältnis
sich dem Wert°nähert. Alle Steuerflip-Flops CX1, CX2,usw. für
die Kühlung geben an ihrem Ausgang den Wert "0" aus. Wenn das Tastverhältnis auf den Wert 0' herunterfällt, so stellt der
Uberwachungsschaltkreis 43 dieses fest und gibt einen Impuls aus. Das Gatter 6o wird zu diesem Zeitpunkt durch das "1"-Signal am
Ausgang Q des Flip-Flops CX1 freigegeben, und der Wert "0" auf der
Leitung H wird zu diesem Zeitpunkt an den Eingang D des Flip-Flops
HX1 gegeben, welches dadurch auf den Wert "0" gesetzt wird. Auf der Leitung C steht dementsprechend zu diesem Zeitpunkt der Wert
"1" an. Das Flip-Flop HX1 befindet sich jedoch in dem Schaltzustand
"1",wenn der Taktimpuls des Überwachungsschaltkreises 43 auftritt und dies bedeutet, daß der Ausgang Q ein "O"-Signal
erzeugt, welches das Gatter 85 sperrt. Das Flip-Flop CX1 behält daher den Schaltzustand "0" bei.
Wenn das Flip-Flop HX1 einmal auf den Wert "0" gesetzt ist, so nimmt sein Ausgang Q den Wert "V ein, wodurch das Gatter 112
freigegeben wird. Das Signal C des Tastverhältnis-Erweiterungsschaltkreises
32 verläuft über dieses Gatter und das Gatter 1o6 zu einem Wideistandspaar R3o-R31, welches den Sollwert
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des Fühlerschaltkreises 9 einstellt. Der Fühlerschaltkreis 9
kann nunmehr zyklisch schalten/ aber da beide Flip-Flops HX1 und CX1 auf den Wert "0" gesetzt sind, werden weder Heiz- noch
Kühl einrichtungen betätigt. Es liegt daher eine Totzone zwischen
dein unteren Hei/.ungspunkt und dem unteren Kühlpunkt vor.
Wenn die Temperatur fortfährt anzusteigen, so wird das Tastverhältnis
des Fühlcrschaltkreissignales u.U. den Wert 0 einnehmen, wobei dies durch den Überwachung.sschaltkreis 43 festgestellt
wird, der einen Impuls erzeugt. Das Signal C besitzt nunmehr den Wert "1" und das Gatter 85 ist nunmehr durch das Flip-Flop HX1
freigegeben, so daß dieses das Flip-Flop CX1 auf den Wert "1"
setzen kann. Hierdurch v;ird der Sollwert des Fühlerschaltkreises erneut eingestellt und das Gatter 9o ist nunmehr freigegeben,
so daß zyklisches Ausgangssignal des Tastverhältnis-Erweiterungs-schälLkreises
als Steuersignal CU1 der ersten Kühleinrichtung zugeführt wird.
Wenn die Temperatur zu fallen beginnt, und wenn der Fühlerschaltkreis
aufhört zyklisch umzuschalten, so wird dies in gleicher Weise festgestellt,und das Flip-Flop FX1 wird auf den Wert "0"
gesetzt. Ein weiterer Abfall der Temperatur führt sodann, wenn das Signal erneut aufhört zyklisch umzuschalten, zum Setzen des
Flip-Flops HX1 auf den Wert "1", wobei das Gatter 6o durch den Ausgang Q des Flip-Flops CX1 freigegeben wird.
Es sei darauf verwiesen, daß das Signal C über das Gatter 112 auf den Fühlerschaltkreis 9 in der Totzone zwischen dem Heiz-
und Kühlbereich zurückgeführt wird. Dies bedeutet, daß über die Periode von ungefähr 15 Minuten des Tastverhältnis-Erweiterungsschaltkreises
32 der Fühlerschaltkreis 9 über eine Anzahl von Zyklen bezüglich eines Sollwertes und für die restliche
Anzahl von Zyklen bezüglich eines anderen Sollwertes betrieben wird. Die Auswirkung dieser Maßnahme besteht darin,
daß bei veränderlicher Temperatur der Fühlcrschaltkreis seinen zyklischen Betrieb in dem einen oder anderen Teil des Zyklus
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des Tastverhältnis-Erweiterungsschaltkreises anhält, was davon abhängt, ob die Temperatur sich nach oben oder unten verschoben
hat. Die wirksame Breite der Totzone wird daher reduziert. Dies bedeutet, daß die Breite der Totzone in Bezug auf die Breite der
Proportionalbänder eingestellt werden kann, mit denen die Heizbzw. Kühleinrichtungen betrieben werden.
Wenn eine Totzone gefordert wird, die breiter als das normale Proportionalband sein soll, so kann dies verwirklicht werden,
indem einfach beispielsweise die erste Heizeinrichtung unterdrückt wird.
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L e e r s e i t e
Claims (11)
- HONEYWELL INC. 10. September 1979Honeywell PlazaMinneapolis, Minn., USA 1007409 GEZustands-SteuersystemPa ten bansprüche:/ 1.Jzustands-Steuersystem mit einem Fühlerschaltkreis, der ein ^-' Signal mit veränderlichem Tastverhältnis in Abhängigkeit von dem Wert des erfaßten Zustandes bezogen auf einen Sollwert erzeugt und mit einem Steuerschaltkreis, der aufgrund des Tastverhältnissignales eine Zustandssteuereinrichtung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschaltkreis (50) mehrere Zustands-Steueroinheiten bociufschlagL und eine Folge von Schaltzuständen einnehmen kann, wobei jeder Zustand die Zustands-Steuereinheiten in unterschiedlicher V/.ii^o in eine erste fortwährend wirksame Gruppe, in eine s'/ell:« Gruppe und in eine dritte fortwährend unwirksame Gruppe uni.O'.rteilt, daß ein Tastverhältnis-überwachungsschaltkrois (43) angeordnet ist, dec bei einem Tastverhältnis von O oder I den Schaltzustand des S teue-r Schaltkreises verändert unc' d:iß eine Rückführung (30) auf den Sollwert des h ühlf-rscha Ltkre j.ses (9) in Abhängigkeit von dem Schaltzustand dos Steuorschaltkreises einwirkt.
- 2. System nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlerschaltkreis (9) aus einem Rrückönychaltkreis besteht, der einen Verstärker (Al) mit einer ohmachen positiven Rückführung (R6) und einer kapazitiven negativen Rückführung (C1,R7,R8) speist.
- 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungsschaltkreis (43) einen Zählet; (44) p.ufwoist, dem eine Reihe von Impulsen zugeführt wird und der durch030012/0902Signaländerungen des Fühlerschaltkreises (9) zurückgestellt wird, wobei die Kapazität des Zählers eine Zählperiode vorgibt, die etwas größer als die Signalperiode des Fühlerschaltkreiscs ist.
- 4. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fühlerschaltkreis (9) ein Tastverhältnis-Erwciterungsschaltkreis (3 2) nachgeschaltet ist.
- 5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Uberwachungsschaltkreis (43) auf einen Rückstelleingang des Tastverhältnis-Erweiterungsschaltkreises (32) geschaltet ist.
- 6. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschaltkreis (50) eine Reihe von Flip-Flops (HX1, HX2...; CX1, CX2...) aufweist, wobei die Flip-Flops von dem einen Ende bis zu einem bestimmten Punkt den Schaltzustand "1" und von diesem Punkt bis zu dem anderen Ende den Schaltzustand "0" aufweisen und jedes Flip-Flop eine zugeordnete Zustands-Steuereinheit steuert.
- 7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustands-Steuereinheit, die dem ersten Flip-Flop in der Reihe zugeordnet ist, modulierend betrieben wird.
- 8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustands-Steuereinheit, die dem letzten Flip-Flop mit dem Schaltzustand "1" in der Reihe zugeordnet ist, modulierend betrieben wird.
- 9. System nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das System sowohl Heiz- als auch Kühleinheiten aufweist, und dassder Steuerschaltkre.is zwei Reihen derartiger Flip-Flops aufweist, wobei eine Reihe den Heizeinheiten und die andere Reihe den Kühleinheiten zugeordnet ist.030012/0902
- 10. Sys Lern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschaltkreis eine Totzone aufweisen kann, in der keine der Zuscands-Steuereinheiten weder fortwährend noch modulierend betrieben wird.
- 11. System nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß das rückgeführte Signal zwischen zwei Werten mit einer Frequenz umgeschaltet wird, die geringer alrs die Frequenz des Tastverhältnissignales ist,wenn sich der Steuerschaltkreis in der Totzone befindet.030012/0902
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