DE3217068C2 - - Google Patents
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- 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
- G05D23/1902—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
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Description
Die Erfindung betrifft eine Thermostateinrichtung nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Thermostateinrichtung
ist programmierbar und steuert ein
Heiz- und/oder Kühlsystem zur Beibehaltung vorbestimmter
Temperaturen innerhalb vorgegebener Zeiten über einen
sich wiederholenden Zeitzyklus. Die Thermostateinrichtung
kann durch Eingabe einer gewünschten Temperatur
programmiert werden, und das gesteuerte System nimmt
diese Temperatur zur Programmierzeit wiederholt an.
Die meisten Thermostateinrichtungen für Wohnungen enthalten
eine Vorrichtung zur Eingabe eines einzigen Einstellwertes
und steuern das zugeordnete Heiz- und/oder
Klimasystem (im folgenden nur als "Heizung" bezeichnet)
so, daß die eingestellte Temperatur beibehalten wird.
Es können wesentliche Energieeinsparungen erreicht werden,
wenn der Einstellwert während solcher Zeiten abgesenkt
wird, wenn das Haus nicht bewohnt ist oder die
Bewohner schlafen. Ein derartiger Absenkungsthermostat
arbeitet mit einer mechanischen Uhr, die die Eingabe
zweier Einstellwerte mit unterschiedlichen Zeitperioden
innerhalb eines sich wiederholenden Zyklus ermöglicht.
Es wurde bereits in der US-PS 42 06 872 eine Thermostateinrichtung
vorgeschlagen, die einen Digitalspeicher enthält,
mit dem eine längere Vorgabe gewünschter Temperaturen
für Zeiten innerhalb eines Wiederholungszyklus gespeichert
werden kann. Der Speicher wird laufend durch
ein digitales Taktsignal abgefragt und gibt ein Signal ab,
das die gewünschte Einstelltemperatur zum jeweiligen
Zeitpunkt angibt, und diese Temperatur wird mit der gemessenen
Raumtemperatur verglichen, um den Betrieb der
Heizung zu steuern. Dieses System ermöglicht relativ
komplizierte Zeit/Temperaturprogramme zur Anpassung an
die Bedürfnisse der Hausbewohner.
Das US-Patent 41 72 555 beschreibt eine verbesserte elektronische
Thermostateinrichtung mit mehreren Einstellpunkten,
die adaptiv den Betrag der Temperaturänderung
bestimmt, die während des Betriebes des Heiz/Kühlsystems
in dem Gebäude auftritt. Dabei wird die Heizung eine gewisse
Zeit vor einer programmierten Temperatur eingeschaltet,
um zu gewährleisten, daß die programmierte
Temperatur im Gebäude zur jeweils richtigen vorgegebenen
Zeit erreicht wird.
Diese Systeme bieten sehr wirtschaftliche Möglichkeiten
zur Energieeinsparung gegenüber den bisher üblichen
Wohnungsthermostaten, jedoch ist die Programmierung relativ
kompliziert und kann den Benutzer verwirren. Ferner
ist ein beachtlicher Prozentsatz der Herstellungskosten
solcher Systeme auf Programmiereinrichtungen und
Anzeigegeräte zurückzuführen, die zur Vereinfachung der
Programmierung erforderlich sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektronische
Thermostateinrichtung anzugeben, die eine billige
Programmiereingabe verwendet, welche leicht zu verstehen
und zu benutzen ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Im Gegensatz zu bisherigen programmierbaren Thermostateinrichtungen
mit mehreren Einstellwerten, bei denen man
jede Einstellwertänderung durch Eingabe der Zeit der Änderung
und der gewünschten Temperatur zu dieser Zeit
programmieren mußte, führt die Erfindung zu einer Thermostateinrichtung,
die lediglich durch Eingabe einer gewünschten
Temperatur zu der Zeit programmierbar wird, bei
der diese Temperatur erreicht werden soll. Die Bedienungsperson
kann auch steuern, ob die Temperaturänderung
für tägliche Wiederkehr oder nur für wöchentliche Wiederkehr
programmiert werden soll. Der Thermostat wird
somit auf einer Realzeitbasis programmiert, indem die
gewünschte Temperatur zum jeweils zugehörigen Zeitpunkt
eingegeben wird. Während des ersten Betriebstages wird
ein Tagesprogramm eingegeben und während des Restes der
Woche können alternative Programme eingegeben werden,
die nur einmal pro Woche ablaufen sollen. Beispielsweise
können die Hausbewohner sechs Tage in der Woche vormittags
um sieben Uhr aufstehen, während sie am Sonntag bis neun
Uhr schlafen wollen. Die gewünschte Temperatur beim Aufstehen
wird am ersten Betriebstag um sieben Uhr morgens
eingegeben. Am Sonntagmorgen kann die Einrichtung neu
so programmiert werden, daß sich das normale Tagesprogramm
an jedem Sonntag ändert.
Diese vereinfachte Programmierung wird durch ein internes
Taktsignal erreicht, welches als eine Speicheradresse
wirkt und sequentiell unterschiedliche Speicherabschnitte
ansteuert. Der gewünschte Einstellwert wird in
den Speicher an dem Abschnitt eingeschrieben, der durch
das Taktsignal zum Zeitpunkt der Einstellwerteingabe
adressiert ist, und dieser gewünschte Einstellwert wird
aus dem Speicher ausgelesen und zur Steuerung der Thermostateinrichtung
verwendet, wenn der Taktzyklus jeweils
zu diesem Speicherabschnitt zurückkehrt.
Die Erfindung bedeutet eine Verbesserung des adaptiven
Thermostaten nach dem US-Patent 41 72 555. Anstelle der
Programmierung einer bestimmten Nacht-Absenktemperatur,
die bis zu einem Zeitpunkt erreicht wird, der auf einer
adaptiven Basis bestimmt wird, wenn die Heizung eingeschaltet
wird, wodurch die beim Aufstehen morgens vorherrschende
Temperatur sich zum richtigen Zeitpunkt
einstellt, schaltet das System einfach die Heizung zur
programmierten Abendzeit ab und schaltet sie zu einem
Zeitpunkt wieder ein, der adaptiv so bestimmt ist, daß
er das Erreichen der programmierten Temperatur zum
Zeitpunkt des Aufstehens gewährleistet. Die während der
Nacht erreichte Minimaltemperatur wird lediglich durch
einen Sicherheitsschalter gesteuert, der verhindert, daß
die Gebäudetemperatur unter einen vorbestimmten Minimalwert
absinkt, der beispielsweise bei etwa 7° Celsius
liegen kann.
Die Programmeingabesteuerungen der Thermostateinrichtung
nach der Erfindung umfassen in einfacher Weise eine Vorrichtung
zur Eingabe einer gewünschten Temperatur entweder
als Absolutwert oder bezogen auf einen Referenzwert,
eine Vorrichtung zur Freigabe des Programms und
eine Vorrichtung zur Umschaltung zwischen automatischer
Steuerung und einer konstanten Temperatur. Die elementare
Natur dieser Steuerungen senkt die Kosten der Thermostateinrichtung
gegenüber bisherigen elektronischen
Thermostateinrichtungen und vereinfacht die Programmierung,
so daß die Bedienungsperson nicht verwirrt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Verwendung
eines temperaturempfindlichen Oszillators variabler
Frequenz zur Erzeugung eines elektrischen Signals, welches
die Umgebungstemperatur angibt. Der Oszillator arbeitet
ferner als Taktsignalquelle für einen Mikrocomputer
innerhalb der Thermostateinrichtung, so daß dadurch
ein besonderer Taktgenerator nicht erforderlich
ist. Das System wird normalerweise vom Stromversorgungsnetz
gespeist, und es ist eine Batterie vorgesehen, um
bei Netzausfall die Speisung aufrechtzuerhalten. Bei
Netzausfall wird die Frequenz des temperaturempfindlichen
Oszillators gemessen und dieser dann als Zeitnormal
während des Netzausfalls benutzt, um den internen
Takt mit hinreichender Genauigkeit aufrechtzuerhalten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Bedienungsfeldes
eines Ausführungsbeispiels der
Thermostateinrichtung;
Fig. 2 eine Funktionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels
der Thermostateinrichtung mit einem
Mikroprozessor oder alternativ eine schematische
Darstellung des Ausführungsbeispiels
auf der Grundlage diskreter Subsysteme und
Fig. 3 eine schematische Darstellung bestimmter Abschnitte
der Thermostateinrichtung.
In den Fig. 1 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Die Thermostateinrichtung
ist in einem in Fig. 1 gezeigten Gehäuse 10
untergebracht. Die Steuerungen und Anzeigen der Thermostateinrichtung
sind an der Vorderseite des Gehäuses 10
vorgesehen. Eine Tür 12 ist um eine vertikale Achse
schwenkbar an einer Seite des Bedienungsfeldes angebracht
und normalerweise geschlossen, so daß sie mehrere
Eingabeelemente verdeckt, die auf der rechten Seite
des Bedienungsfeldes angeordnet sind und weniger häufig
benutzt werden als die Elemente, die sich auf der linken
Seite des Bedienungsfeldes befinden. Die Tür 12 ist
in Fig. 1 geöffnet dargestellt, so daß auch die weniger
benutzten Eingabeelemente sichtbar sind.
Die sichtbaren Eingabeelemente und Anzeigevorrichtungen
umfassen eine Analogskala 14 mit einem Zeiger 16, der
die Raumtemperatur im Bereich der Thermostateinrichtung
anzeigt. Der Zeiger 16 kann durch eine Meßvorrichtung
üblicher Art eingestellt werden, beispielsweise durch
eine Bimetallspirale 18, die in Fig. 2 gezeigt ist.
Numerische Werte sind an der Skala 14 vorgesehen, so
daß die Temperatur an der Thermostateinrichtung durch
die Position des Zeigers 16 abgelesen werden kann.
Als normalerweise zugängliche Eingabeelemente ist eine
Reihe von vier Leuchtzeichen vorgesehen, die Leuchtdioden
20, 22, 24, 26 und 27 sein können. Die Bezeichnungen
"WARM", "KOMFORTABEL", "KÜHLER", "ABSENKUNG" und
"MAXIMALABSENKUNG" sind den fünf Leuchtzeichen 20 bis
27 zugeordnet. Eine Drucktaste 28 mit der Bezeichnung
"ZYKLUS" kann von der Bedienungsperson betätigt werden,
um die Leuchtdioden 20 bis 27 sequentiell etwa einmal
pro Sekunde einzuschalten. Wenn die Drucktaste 28 bei
Einschaltung einer der Leuchtdioden freigegeben wird,
wird dieser Anzeigezyklus unterbrochen, und die betreffende
Leuchtdiode bleibt eingeschaltet. Auf diese Weise kann
die Bedienungsperson einen von fünf möglichen Zyklen auswählen.
Als alternative Lösung kann auch ein Schalter mit
fünf Schaltstellungen vorgesehen sein.
Zu den leicht zugänglichen Eingabeelementen gehört auch
eine Leuchtdiode 32 mit der Bezeichnung "THERMOSTAT IN
BETRIEB".
Diejenigen Eingabeelemente, die normalerweise durch die
Tür 12 des Bedienungsfeldes des Gehäuses 10 abgedeckt
sind, umfassen einen Schalter 34 mit drei Schaltstellungen
und den Bezeichnungen "LERNEN", "AUTO" und "MANUELL".
Eine mit einem Schraubendreher einstellbare Achse 36
mit der Bezeichnung "EINSTELLUNG KOMFORTABEL", ein Schalter
40 mit zwei Schaltstellungen und den Bezeichnungen
"HEIZUNG" und "KÜHLUNG", ein Ein-Aus-Schalter 42 und
ein Schalter 43 mit zwei Schaltstellungen und den Bezeichnungen
"AUTO" - "GEBLÄSE EIN" gehören gleichfalls
zu diesen Elementen.
Die Thermostateinrichtung ist mit dem zugeordneten System
über vier Leitungen 44, 46, 48, 50 verbunden, über die
das Ventilationsgebläse, die Heizung, die Klimaanlage
und der Nulleiter des Stromnetzes angeschlossen sind.
Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind mit zwei
Anschlußleitungen denkbar, um in einfacher Weise den
Betrieb der Heizung zu steuern.
Die Art der Arbeitsweise der Thermostateinrichtung abhängig
von einer Steuerung durch die Bedienungsperson
wird im folgenden ohne Bezugnahme auf den inneren Aufbau
der Thermostateinrichtung erläutert, da dies die
nachfolgende Beschreibung des Aufbaus leichter verständlich
machen wird.
Es sei angenommen, daß der Anfangsbetrieb der Thermostateinrichtung
im Winter erfolgt, wenn die Heizung zu
betreiben ist. Nach richtigem Anschluß der Leitungen
44 bis 50 wird zunächst der Schalter 42 in die "EIN"-
Stellung und der Schalter 42 in die Stellung "HEIZEN"
gebracht. Der Schalter 34 wird in die Stellung "MANUELL"
gebracht. Der Schalter 43 wird auf die gewünschte Gebläsesteuerung
gestellt. Beim Betrieb "AUTO" wird das
Gebläse immer dann eingeschaltet, wenn die Heizung oder
die Klimaanlage durch den Thermostaten eingeschaltet wird.
Dann wird die Drucktaste 28 gedrückt, bis das Leuchtzeichen
22 mit der Bezeichnung "KOMFORTABEL" eingeschaltet
wird.
Unter der Annahme, daß die Raumtemperatur relativ niedrig
ist und beispielsweise bei ca. 17° Celsius liegt,
wird die Heizung über die Leitung 44 gespeist und das
Leuchtzeichen 32 eingeschaltet. Die Temperatur in dem
Raum der Thermostateinrichtung beginnt dann anzusteigen,
bis eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist, wobei
dann das Leuchtzeichen 32 ausgeschaltet wird. Dies ist
die Normaltemperatur für den Betrieb "KOMFORTABEL", die
die Thermostateinrichtung bestimmt. Sie kann in einem
Bereich von etwa 18° Celsius bis etwa 27° Celsius liegen.
Wünscht die Bedienungsperson eine andere Normaltemperatur,
so kann die Achse 36 zur Abänderung des Betriebszustandes
"KOMFORTABEL" gedreht werden. Durch Beobachtung
des Leuchtzeichens 32 und der Temperaturanzeige
16 kann die Bedienungsperson die Normaltemperatur
bestimmen und durch Einstellung bei 36 ändern.
Diese dem Betriebzustand "KOMFORTABEL" zugeordnete Temperatur
ist dann die normale Tagestemperatur für den
Aufenthalt der Bewohner in dem Gebäude. Um die Thermostateinrichtung
mit einem bestimmten täglichen Absenkungszyklus
zu programmieren, wartet die Bedienungsperson
dann so lange, bis eine Änderung der Temperatur gewünscht
ist. Wird die Thermostateinrichtung beispielsweise am
Nachmittag installiert, so kann die Bedienungsperson
bis zur normalen Schlafenszeit warten, wenn dann ein
wesentlich niedrigerer Absenkungsbetrieb für die Nacht
gewünscht ist. Soll dies beispielsweise um 23 Uhr der
Fall sein, so wird zu dieser Zeit der Schalter 34 auf
die Stellung "LERNEN" gestellt und die Taste 28 "ZYKLUS"
betätigt, bis entweder das Leuchtzeichen 26 "ABSENKUNG"
oder das Leuchtzeichen 22 "MAXIMALE ABSENKUNG" eingeschaltet
wird. Dies programmiert die Thermostateinrichtung
so, daß sie jeden Abend um 23 Uhr in den Absenkungsbetrieb
übergeht.
Bei "MAXIMALABSENKUNG" schaltet das System die Heizung
zur Absenkungszeit ab und läßt sie abgeschaltet,
bis sie zur Aufheizung des Gebäudes wieder einzuschalten
ist, um die programmierte Aufstehtemperatur am Morgen
zu erreichen. Beim Absenkungsbetrieb liegt die Minimaltemperatur
etwa 5° Celsius unter "KOMFORTABEL", bis die
Heizung eingeleitet werden muß, um die programmierte
Aufstehtemperatur zur vorgegebenen Zeit zu erreichen.
In jeder Betriebsart bestimmt das System die erforderliche
Startzeit adaptiv durch Messung des Betrages der
Temperaturänderung innerhalb des Gebäudes, während die
Heizung eingeschaltet ist und durch Berechnung der erforderlichen
Einschaltzeit zur Erzielung der nächstfolgenden
vorgegebenen Temperatur. Diese adaptive Betriebsart
kann nicht angewendet werden, bevor eine Aufstehtemperatur
programmiert ist, so daß während der ersten
Nacht nach ihrer Programmierung die minimale Temperatur
etwa 2°-3° Celsius unter "KOMFORTABEL" liegt.
Dann sei angenommen, daß das Gebäude bis kurz unter
"KOMFORTABEL" am Vormittag um 6.30 Uhr aufgeheizt werden
soll. Um 6.30 Uhr betätigt die Bedienungsperson
die Zyklustaste, bis das Leuchtzeichen 24 "KÜHLER" eingeschaltet
wird. Danach wird eine Temperatur von etwa
1° Celsius unter "KOMFORTABEL" um 6.30 Uhr jeden Morgen
programmiert, bis das Programm geändert wird. Wenn die
vorherige Programmeingabe "ABSENKUNG" oder "MAXIMALABSENKUNG"
ist und sich der Schalter 38 in der Stellung
"MAXIMAL" befindet, arbeitet die Thermostateinrichtung
in der zuvor beschriebenen adaptiven Betriebsart.
Es sei nun angenommen, daß die Bedienungsperson eine Absenkung
vormittags um 9 Uhr wünscht. Zu diesem Zeitpunkt
wird die Drucktaste 28 "ZYKLUS" betätigt, bis das
Leuchtzeichen 26 "ABSENKUNG" eingeschaltet ist. Ein typischer
Tageszyklus kann ferner das Anheben auf eine
Temperatur von 1° Celsius über "KOMFORTABEL" um 18 Uhr
enthalten. Dies wird durch Einschalten des Leuchtzeichens
20 um 18 Uhr mit der Drucktaste 28 erreicht.
Vierundzwanzig Stunden nach der ersten Programmeingabe
im Betriebszustand "LERNEN" schaltet das System automatisch
auf Lernbetrieb um, bei dem Programmänderungen
nur den jeweiligen Wochentag ändern, an dem die Änderung
durchgeführt wird. Dies bedeutet, daß eine am
Samstagmittag durchgeführte Änderung jeden folgenden
Samstag eintritt, bis das Programm geändert wird. Es
sei beispielsweise angenommen, daß der Tagesplan einen
Übergang auf Absenktemperatur um 23 Uhr enthält und daß
die Bewohner am Freitagabend um 24 Uhr zu Bett gehen
und deshalb eine Änderung des Tagesplans für das Wochenende
wünschen. Um etwa 22 Uhr kann hierzu am Freitagabend
die Drucktaste 28 "ZYKLUS" betätigt werden, bis
die gewünschte Temperatur erreicht ist, beispielsweise
der Betriebszustand "NORMAL".
Wenn der so programmierte Einstellwert mit dem existierenden
Einstellwert übereinstimmt, wird keine Änderung
in dem Rechnerprogramm vorgenommen, jedoch wird hierbei
eine Betriebsart eingeleitet, in der die vorhandenen
Speichereingaben gelöscht werden, wenn sie aufgerufen werden.
Es werden neue Eingaben gemacht, die nur auf Wochenbasis
wirksam werden. Diese Änderungen beeinträchtigen
die anderen sechs Wochentage nicht. Wird also das normale
Absenkungsprogramm für 23 Uhr aufgerufen, so wird es für
diesen Tag im Speicher gelöscht und hat keinen weiteren
Einfluß auf die Arbeitsweise der Thermostateinrichtung.
Um 24 Uhr kann die Bedienungsperson dann die Drucktaste
28 "ZYKLUS" betätigen, bis das System im Absenkungsbetrieb
ist und sich noch im Lernbetrieb befindet. Dadurch
würde die Zeit um 24 Uhr als Absenkungszeit lediglich
für diesen Wochentag dauerhaft eingegeben sein.
Die Aufstehzeit 6.30 Uhr würde für diesen Wochentag
automatisch gelöscht. Nimmt man an, daß die Bewohner am
Samstag bis 9 Uhr schlafen, so können sie eine gewünschte
Morgentemperatur für 9 Uhr eingeben, beispielsweise
den Zustand "KÜHLER". Das System befindet sich dabei
noch im Lernzustand, und dies wird dann für diesen Tag
eingegeben.
Nachdem alle gewünschten alternativen Tagespläne eingegeben
sind, bringt die Bedienungsperson den Schalter 34
wieder in die Stellung "AUTOMATIK".
Das System kann auf "MANUELL" gestellt werden, wodurch
die mit dem Zyklusschalter 28 vorgenommene Einstellung
zu jeder Zeit ohne irgendeine Änderung des Speichers
wirksam wird. Wird das System in den Betrieb "AUTO"
zurückgeführt, so wird der programmierte Temperaturzyklus
wieder aufgenommen.
Die Normaleinstellung 36 kann zu jeder Zeit zur Erhöhung
oder Absenkung der Temperatur "KOMFORTABEL" sowie der
Temperaturen "KÜHLER" und "WÄRMER" geändert werden.
Die elektronischen Bestandteile der Thermostateinrichtung
umfassen vorzugsweise einen Mikrocomputer, der zur
Erzielung der beschriebenen Funktionen programmiert ist.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung, die als eine
diskrete Subsystemausführung der Thermostateinrichtung
und der mit ihr verbundenen Komponenten interpretiert
werden kann oder auch ein Funktionsdiagramm für den
Programmaufbau eines Mikroprozessors darstellt.
In Fig. 2 ist ein digitaler Speicher 60 mit wahlfreiem
Zugriff gezeigt, der in sieben Abschnitt 60 a, 60 b, 60 c,
60 d, 60 e, 60 f und 60 g unterteilt ist. Diese Abschnitte
können separate Abschnitte eines einzigen Speichers
oder auch separate Speichermodule sein. Jeder Speicherabschnitt
speichert das Temperaturprogramm für eine Periode
von vierundzwanzig Stunden innerhalb des sieben Tage
dauernden und sich wiederholenden Zyklus der Thermostateinrichtung.
Ein Taktgenerator 62, der in noch zu beschreibender Weise
gespeist wird, erzeugt ein digitales Signal in Abständen
von jeweils einer halben Stunde. Diese Signale
werden einem Modulo-48-Zähler 64 zugeführt, der ein
Signal für den Speicher 60 erzeugt, welches die Halbstundenperiode
innerhalb des Tages angibt. Immer dann,
wenn der Zähler 64 überläuft, gibt er ein Signal an
einen Modulo-7-Zähler 66 ab, der eines von sieben Ausgangssignalen
abgibt, welches als Adresse für einen der
sieben Speicherabschnitte 60 a bis 60 g dient. Der Halbstundentaktgenerator
62 speist auch einen Modulo-48-
Zähler 70, der den Zustand einer bistabilen Schaltung 72
steuert. Diese wird in einen Anfangszustand gesetzt,
wenn der Schalter 42 erstmals das System einschaltet
und den Taktgenerator startet. Nach vierundzwanzig Stunden
setzt ein Überlaufsignal des Modulo-48-Zählers 70
die bistabile Schaltung 72 zurück. Während des gesetzten
Zustandes bewirkt die bistabile Schaltung 72 eine Speicherung
jeglicher Änderungen der Leuchtzeichen 20 bis 27
an den laufenden Halbstunden-Speicherstellen innerhalb
aller sieben Speicherabschnitte 60 a bis 60 g. Wenn die
bistabile Schaltung 72 nach vierundzwanzig Stunden
rückgesetzt wird, werden Betriebsartänderungen nur in
dem Speicherabschnitt gespeichert, der durch das Ausgangssignal
des Zählers 66 adressiert wird.
Diese Arbeitsweise wird durch eine Schaltung erreicht,
die ein UND-Glied 74 enthält, welches durch den Setzausgang
der bistabilen Schaltung 72 und durch das Ausgangssignal
eines UND-Gliedes 76 angesteuert wird. Das
UND-Glied 76 wird wiederum durch den Ausgang "LERNEN"
des Schalters 34 und durch ein Signal eines Filters 78
angesteuert, welches Signale abgibt, die die Änderungen
der Leuchtzeichen 20 bis 27 angeben, welche länger als
drei Sekunden sind. Dies gewährleistet, daß das schnelle
Flackern der Leuchtzeichen 20 bis 27 bei Betätigung der
Drucktaste 28 nur den Speicherinhalt als Funktion der
letzten erreichten Zyklusposition ändert.
Wenn die Betriebsart durch Betätigung der Drucktaste 28
geändert wird und sich das System im Lernzustand befindet,
liefert das UND-Glied 76 ein Ausgangssignal an den Speicher
60 und auch an das UND-Glied 74. Wenn die bistabile
Schaltung 72 gesetzt ist, was während der ersten vierundzwanzig
Stunden des Lernzyklus der Fall ist, wird
ein Signal an einen Impulsgenerator 80 geliefert, der
sieben Impulse abgibt. Diese werden dem Modulo-7-Zähler
66 zugeführt, um die Tagesadresse des Speichers
durch einen Zyklus von sieben Zuständen zu führen. Das
Ausgangssignal des UND-Gliedes 76 wird während dieses
Zyklus aufrechterhalten und an der Speicherstelle gespeichert,
die durch das Halbstundensignal des Modulo-
48-Zählers 64 in jedem der sieben Speicherabschnitte 60 a
bis 60 g adressiert ist, wenn diese nacheinander in schneller
Folge durch das Ausgangssignal des Modulo-7-Zählers 66
abhängig von dem Impulsgenerator 80 adressiert werden.
Wenn die bistabile Schaltung 72 im rückgesetzten Zustand
ist, was nach dem Vierundzwanzig-Stunden-Lernzyklus
der Fall ist, wird alternativ der Impulsgenerator
80 nicht eingeschaltet und das Ausgangssignal des UND-
Gliedes 76 nur in dem zugeordneten Halbstunden-Zeitschlitz
des Speicherabschnitts gespeichert, der durch
das Ausgangssignal des Modulo-7-Zählers 66 adressiert ist.
Befindet sich das System nicht im Lernzustand, sondern
im Zustand "AUTO" oder "MANUELL", so werden die Ausgangssignale
des Filters 78, die Änderungen des Zyklusbetriebes
angeben, nicht gespeichert.
Wird die Drucktaste 28 "ZYKLUS" betätigt, so wird ein
Impulsgenerator 82 eingeschaltet und liefert einen Impuls
pro Sekunde an einen Modulo-5-Zähler 84. Dieser Zähler
liefert Signale an einen Eins-aus-Fünf-Haltedecodierer
86, der eines der Leuchtzeichen 20 bis 27 ansteuert.
Ein fünftes Leuchtzeichen 88 ist gestrichelt dargestellt
und gilt für eine alternative Ausführungsform, bei der
das System auch eine Hilfseinrichtung steuern kann, die
zusätzlich zu einer Heizung oder einer Klimaanlage vorgesehen
ist. Beispielsweise kann das System Lampen oder
ein Hausgerät zu einer gewünschten Zeit über eine Hilfssteuerung
90 einschalten, die von ihm angesteuert wird.
Befindet sich das System in der Betriebsart "AUTO", so
werden die Leuchtzeichen 20 bis 27 abhängig von den
Ausgangssignalen des Speichers über ein UND-Glied 92
eingeschaltet. Dieses erhält die Ausgangssignale des
Speichers 60, die durch das zusammengesetzte Adressensignal
bestimmt sind, welches von dem Modulo-7-Zähler 66
und dem Modulo-48-Zähler 64 erzeugt wird. Das UND-Glied
92 wird ferner durch ein Signal "MANUELL" des Schalters
34 und durch ein Signal "" angesteuert, dessen Quelle
im folgenden noch beschrieben wird. Das Ausgangssignal
des UND-Gliedes 92 wird dem Decodierer 86 über ein ODER-
Glied 94 zugeführt, in dem es mit dem Ausgangssignal
eines UND-Gliedes 96 summiert wird, um den Zustand der
Leuchtzeichen 20 bis 27 zu steuern.
Das UND-Glied 96 erhält das Ausgangssignal des Modulo-
5-Zählers 84 und wird durch ein Signal der Drucktaste 28
angesteuert, welches deren Niederdrücken anzeigt. Somit
werden der Decodierer 86 und die Leuchtzeichen 20, 22,
24, 26 und 27 durch das Ausgangssignal des Speichers 60
angesteuert, wenn sich das System im Betrieb "AUTO" befindet
und die Zyklustaste 28 nicht gedrückt ist. Ferner
erfolgt Ansteuerung durch das Ausgangssignal des
Zählers 84, der durch die Zyklustaste 28 gesteuert wird,
wenn sich das System im Lernbetrieb oder im Betrieb
"MANUELL" befindet.
Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 94 wird einem Vergleicher
98 zugeführt. Dieser erhält auch das Ausgangssignal
eines Temperatursensors 100 und liefert ein Ausgangssignal
mit zwei Zuständen, welches den Speisezustand
der Heizung bzw. der Klimaanlage steuert, um die
festgestellte Temperatur in Übereinstimmung mit der
von der Thermostateinrichtung geforderten Temperatur zu
bringen.
Der Temperatursensor 100 gibt ein Ausgangssignal ab,
welches mit dem Einstellpotentiometer 36 im Sinne der
Einstellung "KOMFORTABEL" eingestellt werden kann. Das
an diesem Potentiometer abgegriffene Signal ist somit
ein zusammengesetztes Signal, das von der festgestellten
Temperatur und von der Einstellung des Potentiometers
abhängt.
Das Ausgangssignal des Vergleichers 98 wird der Heizung
102 und/oder der Klimaanlage 103 über den Heizen/Kühlen-
Schalter 40 und den Bimetallschalter 18 zugeführt. Der
Bimetallschalter 18 hat drei Stellungen. Er befindet
sich normalerweise in der Stellung "NORMAL", in der das
Ausgangssignal des Vergleichers 98 die Heizung 102
steuert. Der Schalter 18 nimmt eine Stellung "AUS" an,
wenn die Temperatur in der Umgebung der Thermostateinrichtung
einen Maximalwert von beispielsweise 35° Celsius
überschreitet, während er eine Stellung "EIN" annimmt,
wenn die Temperatur in der Umgebung der Thermostateinrichtung
unter einen Minimalwert von beispielsweise
7° Celsius abfällt. Dieser Zusammenhang kehrt sich um,
wenn das System im Kühlzustand ist und die gesteuerte
Einrichtung eine Klimaanlage ist.
Ein adaptives Steuersubsystem 104 wird dann eingeschaltet,
wenn sich das System in der Betriebsart "AUTO" befindet
und das Ausgangssignal des Speichers 60 den Betrieb
"ABSENKUNG" hervorruft. Dieser Zustand wird durch
ein UND-Glied 108 festgestellt. Die adaptive Steuerung
104 erhält auch das Ausgangssignal des Temperatursensors
100 und des Vergleichers 98.
Geht das System in die adaptive Betriebsart über, so
liefert die Steuerung 104 ein Startsignal an einen binären
7-Bit-Abwärtszähler 20. Das Startsignal bewirkt
die Eingaben binärer "EINSEN" in die drei höchstsignifikanten
Positionen dieses Zählers, so daß er auf einen
Zählerstand 48 voreingestellt wird. Das Vorhandensein
einer "EINS" an der höchstsignifikanten Position des
Zählers erzeugt ein Signal "JOG", welches einem Eingang
eines UND-Gliedes 202 zugeführt wird. Der andere Eingang
des UND-Gliedes 202 wird mit einem laufend zugeführten
hochfrequenten Taktsignal angesteuert. Der Ausgang
des UND-Gliedes 202 gibt ein Signal an den Eingang
des Abwärtszählers 200 ab und beginnt diesen mit der
Frequenz der genannten Taktsignale abwärts zu zählen.
Die Impulse des UND-Gliedes 202 werden auch dem Modulo-
48-Zähler 64 zugeführt. Nachdem 48 Impulse den Zählern 200
und 64 zugeführt sind, enthält der Zähler 200 an allen
sieben Positionen binäre Nullen und der Zähler 74 ist auf
den Zählerstand zurückgeführt, der vor dem Beginn des
Zyklus "JOG" vorlag. Das Vorhandensein von Nullen im
Zähler 200 bewirkt das Ende des Signales "JOG".
Das Signal "JOG" steuert auch ein UND-Glied 204 an, welches
ein zweites Eingangssignal vom Ausgang des Speichers
60 erhält und ein Signal an einen Änderungsdetektor 206
für erste Änderung liefert. Der Detektor prüft das Ausgangssignal
des Speichers 60 während des Zyklus "JOG",
und bei Auftreten der ersten Änderung, die die nächste
im Speicher programmierte Temperatur repräsentiert, liefert
er ein Ausgangssignal an eine Halteschaltung 122
für nächste Temperatur, die ferner das Ausgangssignal des
Speichers 60 erhält und den nächsten Ausgangswert speichert.
Das Ausgangssignal des Detektors 206 steuert ferner ein
UND-Glied 208 an, welches den Inhalt des Abwärtszählers
200 in dem Moment der Feststellung der ersten Temperaturänderung
in die Adaptivsteuerung 104 eingibt. Dieses
Signal ist eine Funktion des Zeitintervalles zwischen
der jeweils aktuellen Zeit und der Zeit, wenn die nächste
Programmtemperatur auftreten soll.
Das Ausgangssignal der Halteschaltung für nächste Temperatur
wird einem UND-Glied 210 zugeführt, welches
ferner durch ein Ausgangssignal der Adaptivsteuerung 104
angesteuert wird, welches mit "STARTE NÄCHSTE TEMPERATUR"
bezeichnet ist. Dieses Signal tritt zu der Zeit auf, die
durch das adaptive Steuersignal zum Start der Heizung
berechnet ist, damit die nächste vorgegebene Temperatur
zur programmierten Zeit erreicht wird. Das Signal des
UND-Glied 210 wird dem ODER-Glied 124 sowie über das
ODER-Glied dem Halte-Decodierer 86 zugeführt.
Die Adaptivsteuerung 104 überwacht das "EIN"-Signal der
Heizung, wenn sich das System nicht in "ABSENKUNG" befindet,
um den Einschaltzyklus der Heizung zu bestimmen
und laufend auf den neuesten Stand zu bringen. Dieser
Zyklus ist eine Funktion der Geschwindigkeit des Wärmeaustausches
zwischen dem geheizten Gebäude und der Außenumgebung
zum jeweiligen Zeitpunkt und ist somit proportional
der Geschwindigkeit der Temperaturzunahme im Gebäude
bei eingeschalteter Heizung.
Die Adaptivsteuerung 104 berechnet dann die Zeit, zu der
die Heizung eingeschaltet werden muß, um die nächste
programmierte Temperatur und die zugehörige programmierte
Zeit zu erreichen. Dies erfolgt auf der Grundlage der
Gleichung
wobei T ex gleich dem Einschaltzyklus Δ T die Differenz
zwischen der zukünftigen Temperatur und der aktuellen
Temperatur ist.
Die Konstante K wird in Einheiten Grad/Stunde adaptiv
durch Vergleich der Zeit, zu der die Heizung tatsächlich
die nächste vorgegebene Temperatur erreicht, und der Zeit,
zu der diese nächste Temperatur erreicht werden soll, bestimmt.
Jedesmal wenn das System den Adaptivbetrieb beendet,
wird K um eine Einheit erhöht, vorzugsweise um ein
Grad pro Stunde, wenn die programmierte Temperatur vor
ihrer vorgegebenen Zeit erreicht wird. K wird um einen
Schritt verringert, wenn die programmierte Temperatur
noch nicht zur vorgesehenen Zeit erreicht ist.
Somit wird nach dem Zyklus "JOG" der Temperaturwert in
der Halteschaltung 122 dem Vergleicher 98 über die ODER-
Glieder 124, 94 zugeführt. Die Adaptivsteuerung 104 erzeugt
jedoch ein "AUS"-Signal, welches dem Vergleicher 98
zugeführt wird, und verhindert eine Betätigung der Heizung,
bis die Adaptivsteuerung das "AUS"-Signal zu einem Zeitpunkt
vor der nächsten berechneten Programmtemperatur beendet,
um das Erreichen der nächsten programmierten Temperatur
im Gebäude zur vorgegebenen Zeit durch die Heizung
zu ermöglichen. Eine eingehende Beschreibung der
Adaptivsteuerung 104 findet sich in der US-PS 41 72 555.
Der Speicher wird somit durch Setzen des Schalters 42
in die "EIN"-Stellung und Setzen des Schalters 34 in
die "LERNEN"-Stellung programmiert. Danach wird die
durch die Leuchtzeichen 20 bis 27 vorgegebene Betriebsart
in den Speicher eingegeben. Während der ersten vierundzwanzig
Betriebsstunden wird die Programmierung in
alle sieben Abschnitte des Speichers eingegeben. Nach
den ersten vierundzwanzig Betriebsstunden werden Änderungen
der Betriebsart während der Stellung "LERNEN"
des Schalters 34 nur in den Speicherabschnitt für diesen
Tag eingespeichert. Nachdem die Bedienungsperson den von
ihr gewünschten Zyklus eingespeichert hat, kann der
Schalter 34 in die Position "AUTO" rückgesetzt werden.
Zu jedem Zeitpunkt kann der Schalter in die Position
"MANUELL" gebracht werden, und das gespeicherte Steuerprogramm
wird ignoriert und der durch den Zustand der
Leuchtzeichen 20 bis 27 vorbestimmten Betriebsart der
Vorzug gegeben.
Der Schalter 34 kann in die Stellung "LERNEN" gebracht
werden, um jede einzelne Tagestemperaturspeicherung je
nach Wunsch der Bedienungsperson zu ändern.
Wenn der Schalter 42 in die Stellung "AUS" gebracht wird,
so wird das Programm freigegeben, und es steht ein freier
Bereich zur Neuprogrammierung zur Verfügung.
Der genaue Aufbau des Temperatursensors 100 und die den
Taktgenerator 62 speisende Schaltung sind in Fig. 3 gezeigt.
Die Temperatur wird vorzugsweise durch einen Thermistor
130 festgestellt, obwohl auch andere temperaturempfindliche
Elemente, beispielsweise temperaturempfindliche
Dioden, hierzu verwendbar sind. Dem Thermistor 130
sind ein Kondensator 132 und das Einstellpotentiomenter
36 parallelgeschaltet. Diese drei Einheiten bilden den
RC-Schwingkreis eines Oszillators 134, der ein Ausgangssignal
mit einer Frequenz abgibt, die eine Funktion der
mit dem Thermistor 130 festgestellten Temperatur und
der Einstellung des Potentiometers 36 ist.
Der Oszillator 134 ist vorzugsweise der interne Oszillator
eines Mikroprozessors, und seine Ausgangssignale
auf der Leitung 136 dienen als interne Taktsignale des
Mikroprozessors, so daß der Taktzyklus des Mikroprozessors
durch das Ausgangssignal des Oszillators 134 gesteuert
wird. Die Änderungen der Arbeitsgeschwindigkeit
des Mikroprozessors, die sich aus diesem Aufbau ergeben,
beeinträchtigen nicht die Leistung der Thermostateinrichtung.
Diese Anordnung erübrigt separate Oszillatoren
zur Erzeugung eines temperaturvariablen Signals und eines
internen Taktsignals für den Mikroprozessor.
Das temperaturabhängige Ausgangssignal des Oszillators
auf der Leitung 136 wird einem Zähler 138 zugeführt,
der ähnlich wie die anderen digitalen Einheiten der
Thermostateinrichtung vorzugsweise durch Register innerhalb
des Mikroprozessors gebildet ist.
Das Stromversorgungssignal mit Netzfrequenz wird einem
Nulldurchgangsdetektor 140 zugeführt, der ein Rechtecksignal
mit Netzfrequenz erzeugt. Dieses Signal setzt
den Zähler 138 und ein Überlauf-Flip-Flop 144 zurück
und bewirkt die Übertragung des Inhaltes des Zählers 138
auf die Temperatur-Halteschaltung 142. Die Frequenz des
Oszillators ist wesentlich höher als die Netzfrequenz,
vorzugsweise liegt sie im Kilohertzbereich, so daß
die Anzahl der auf der Leitung 136 während einer 1/50 sec-
Periode erzeugten Impulse relativ groß ist und sich beachtlich
abhängig von Änderungen der Umgebungstemperatur
im Bereich des Thermistors 130 ändert. Der Inhalt der
Halteschaltung 142 wird in jeder Taktperiode so modifiziert,
daß er dem Zählerstand des Zählers 138 entspricht.
Der Inhalt der Halteschaltung 142 bildet das
Ausgangssignal des Temperatursensors 100, welches dem
in Fig. 2 gezeigten Vergleicher 98 zugeführt wird.
Wenn die Netzstromversorgung ausfällt, so erscheinen
keine Ausgangssignale am Nulldurchgangsdetektor 140,
und der Zähler 138 erreicht schnell den Überlauf. Das
Überlaufsignal setzt das Flip-Flop 144, welches durch
das Ausgangssignal des Nulldurchgangsdetektors rückgesetzt
wird, wenn die Netzstromversorgung wieder beginnt.
Der Setzausgang des Flip-Flop 144 schaltet eine Batteriestromversorgung
146 ein, die den Oszillator 134 sowie
andere Schaltungen des Mikroprozessors speist. Der
Setzausgang des Flip-Flop 144 schaltet ferner einen
Vergleicher 148 ein, der das Parallelausgangssignal
der Halteschaltung 142 und das Parallelausgangssignal
des Zählers 138 empfängt. Wenn der Zählerstand des
Zählers den Wert erreicht, der in der Halteschaltung gespeichert
ist, so gibt der Vergleicher ein Rücksetzsignal
an den Zähler über ein ODER-Glied 150, wodurch
der Zähler auf Null rückgesetzt wird. Diese Rücksetzsignale
treten somit mit einer Periode entsprechend der
Taktperiode auf, solange das Ausgangssignal des Oszillators
134 konstant bleibt. Während einer Zeit von weniger
als einigen Minuten, wie sie charakteristisch für
einen Netzstromausfall ist, sollte sich die Umgebungstemperatur
des Thermistors 130 nicht so weit ändern,
daß sich eine merkliche Änderung der Frequenz des Oszillators
134 ergibt.
Während die Leistung von der Netzstromversorgung geliefert
wird, werden die Ausgangssignale des Nulldurchgangsdetektors
140 dem Taktgenerator 62 (Fig. 2 und Fig. 3)
über das ODER-Glied 150 zugeführt. Wenn die Netzstromversorgung
ausfällt und die Ausgangssignale des Nulldurchgangsdetektors
140 verschwinden, werden die Rücksetzsignale
des Vergleichers 148 dem Taktgenerator 62
über das ODER-Glied 150 zugeführt, so daß sie die üblichen
Taktimpulse ersetzen.
Diese Anordnung liefert den internen Takt des Thermostaten
weitgehend synchron mit dem Zeitablauf unabhängig
von Stromversorgungsausfällen bis zu einigen Stunden
oder auch Tagen, was von der Geschwindigkeit der Wärmeübertragung
zwischen dem Gebäude und der Außenseite
während dieser Zeit abhängt. Dies erübrigt eine Neuprogrammierung
der Thermostateinrichtung nach Stromversorgungsausfällen
mäßiger Dauer. Obwohl der interne
Takt um einige Sekunden oder auch wenige Minuten während
eines solchen Stromversorgungsausfalls driften
kann, was auf die Änderung der Ausgangsfrequenz des Oszillators
134 infolge Temperaturänderungen während dieser
Zeit zurückzuführen ist, beeinträchtigt dies die
Leistung der Thermostateinrichtung nicht wesentlich, da
eine bestimmte Temperatur zu einer vorgegebenen Zeit
üblicherweise nicht unbedingt mit hoher Genauigkeit erreicht
werden muß.
Claims (20)
1. Elektronische Thermostateinrichtung zur Steuerung des
Betriebszustandes einer Anlage innerhalb sich wiederholender
Zeitperioden, mit einem Taktgenerator zur Erzeugung
von Taktsignalen innerhalb der Zeitperioden,
einem Speicher, einer Eingabevorrichtung zur Eingabe
von Signalen gewünschter Betriebszustände der Anlage in
den Speicher und einer taktgesteuerten Vorrichtung zur
Erzeugung von Steuersignalen für die Anlage innerhalb
der Zeitperioden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale
zu Tageszeiten erzeugt werden, die der Tageszeit
ihrer Eingabe in den Speicher entsprechen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Vorrichtung zur Eingabe des Zustandes der Taktsignale
gleichzeitig mit einem einen gewünschten Betriebszustand
angebenden Signal in den Speicher.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
einen Speicher (60) mit mehreren Speicherabschnitten
(60 a-60 g), die jeweils für eine bestimmte Zeitperiode
während eines sich wiederholenden Zeitzyklus vorgesehen
sind, und durch eine Vorrichtung zur Eingabe eines einen
gewünschten Betriebszustand angebenden Signals in den
Speicherabschnitt (60 a-60 g), der der Eingabezeit dieses
Signals zugeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine
taktgesteuerte Vorrichtung zur sequentiellen Abfrage
der Speicherabschnitte (60 a-60 g) derart, daß ein in
dem Speicher (60) erzeugtes Steuersignal aus seinem
Speicherabschnitt (60 a-60 g) zu demselben Zeitpunkt
innerhalb einer Zeitperiode ausgegeben wird, zu dem
es in diesen Speicherabschnitt (60 a-60 g) eingegeben
wurde.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Eingabe
von Signalen in den Speicher (60) eine manuell einstellbare
Anordnung (20-27) zur Anzeige eines gewünschten
Betriebszustandes und einen Schalter (28) umfaßt, der
in einer ersten Schaltstellung die Eingabe von Änderungen
des gewünschten Betriebszustandes in den Speicher
(60) ermöglicht und in einem zweiten Schaltzustand die
Eingabe solcher Änderungen verhindert.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine manuell betätigbare Schaltervorrichtung (40) zur
Erzeugung eines Signals zur Kennzeichnung einer von mehreren
zu steuernden Anlagen sowie eine Anordnung zur
Speicherung dieses Signals in Zuordnung zu dem Betriebszustandssignal
vorgesehen ist.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
einen Taktgenerator (62), dessen Taktsignale Zeitpunkte innerhalb
eines sich wiederholenden Zeitzyklus sowie innerhalb
eines sich wiederholenden Subzyklus angeben, der Teil des
Zeitzyklus ist, durch eine manuell betätigbare
Schaltervorrichtung zur Einschaltung einer ersten
Betriebsart, bei der ein in den Speicher (60) eingegebenes
Signal jeweils einmal während des Zeitzyklus ausgelesen
wird, und zur Einschaltung einer zweiten Betriebsart,
bei der ein in den Speicher (60) eingegebenes
Signal jeweils einmal während eines jeden Subzyklus
ausgelesen wird.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Länge des Zeitzyklus eine Woche und die Länge des
Subzyklus einen Tag beträgt.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß eine dritte Betriebsart vorgesehen ist, bei der
Änderungen der ein in den Speicher (60) eingegebenes
Signal bestimmenden Größe nicht in den Speicher (60)
eingegeben werden.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Schaltervorrichtung zur Umschaltung
von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart
vorgesehen ist, die zu einer vorbestimmten
Zeit nach Eintritt in die erste Betriebsart wirksam wird.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet
durch einen Speicher (60) mit einer Anzahl
von Speicherabschnitten (60 a-60 g) gleich der Anzahl
von Subzyklen, wobei die Eingabe von Signalen in einen
der Speicherabschnitte während der ersten Betriebsart
und die Eingabe von Signalen in jeden Speicherabschnitt
in der zweiten Betriebsart erfolgt.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Speicherung
von Taktsignalen, die den Zeitpunkt der Eingabe eines eine
gewünschte Temperatur angebenden Signals in den Speicher (60) kennzeichnen,
durch eine von dem Taktgenerator (62) gesteuerte Vorrichtung
zur Abfrage des Speichers (60) zwecks Ableitung
von Signalen, die die gewünschte Temperatur zu
einem bestimmten Zeitpunkt angeben, durch eine Vorrichtung
(100) zur Abgabe eines die aktuelle Temperatur
in der Umgebung der Einrichtung abgebenden Signals und
durch einen Vergleicher (98) zum Vergleich des aktuellen
Temperatursignals und des die gewünschte Temperatur angebenden
Signals sowie zur davon abhängigen Abgabe der
Steuersignale.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zur Speicherung von Taktsignalen
eine Anordnung zur Zuordnung eines jeden Speicherabschnitts
(60 a-60 g) zu einem eigenen Taktsignalzustand
umfaßt und daß die Eingabe eines Temperatursignals
in einen solchen Speicherabschnitt erfolgt, der dem zum
Eingabezeitpunkt vorliegenden Taktsignalzustand zugeordnet
ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß sieben Speicherabschnitte (60 a-60 g)
vorgesehen sind, die jeweils in mehrere Teilabschnitte
unterteilt sind.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Vorrichtung zur wahlweisen Eingabe eines Temperatursignals
in nur einen oder in jeden Speicherabschnitt
(60 a-60 g) vorgesehen ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zur Eingabe durch die Taktsignale
so gesteuert ist, daß während eines Anlaufbetriebes
ein Temperatursignal in jeden Speicherabschnitt (60 a-60 g)
und danach ein Temperatursignal in nur einen Speicherabschnitt
(60 a-60 g) eingegeben wird.
17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen von dem Temperatursensor
(100) gesteuerten Oszillator (134) variabler Frequenz,
dessen Ausgangssignale einem Zähler (138) zugeführt
werden, durch eine Vorrichtung (148, 150) zur
Freigabe des Zählers (138) bei Auftreten einer vorbestimmten
Anzahl von Stromzyklen eines die Einrichtung speisenden Wechselstromnetzes,
durch eine taktgesteuerte Vorrichtung (150), die mit
von dem Netzwechselstrom abgeleiteten Zeitsignalen angesteuert
wird, durch eine Vorrichtung (142) zur Speicherung
des vor dem Netzausfall erreichten letzten Zählerstandes
des Zählers (138) und durch eine Vorrichtung
(148) zur Erzeugung eines Zeitsignals für die taktgesteuerte
Vorrichtung (150) jeweils bei Erreichen des
genannten Zählerstandes während eines bei Netzausfall einschaltbaren Batteriebetriebes.
18. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der zu steuernden Anlage
ein Bimetallschalter (18) vorgeschaltet ist, der die
Verbindung des Ausgangs der Einrichtung mit der zu
steuernden Anlage außerhalb eines normalen vorgegebenen
Temperaturbereichs unterbricht.
19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Umsetzung
eines variablen Analogsignals, insbesondere Temperatursignals,
in ein digitales Signal mit einem zur Umsetzung
vorgesehenen Mikroprozessor, der einen mit dem
Analogsignal angesteuerten Oszillator (134) enthält,
welcher einen Zähler (138) ansteuert, und durch einen
mit dem Zähler (138) verbundenen Konstantfrequenzoszillator
(140), der den Zähler (138) in regelmäßigen
Intervallen rücksetzt, so daß das Ausgangssignal des
Zählers (138) beim Rücksetzen ein Digitalsignal ist,
welches dem variablen Analogsignal entspricht.
20. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine adaptive Steuerschaltung (104),
die mit Ausgangssignalen des Speichers (60) angesteuert
wird und den Betrieb der zu steuernden Anlage zu einer
vorbestimmten Zeit vor dem Zeitpunkt des Erreichens
eines gewünschten Betriebszustandes einleitet, wobei
die vorbestimmte Zeit durch den Wärmeaustausch zwischen
dem Innenraum eines mit der Anlage zu heizenden Gebäudes
und dem Außenraum abhängt, und durch eine Vorrichtung
zur Messung dieses Wärmeaustauschs durch Auswertung des
Einschaltzyklus der Einrichtung.
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DE19823217068 DE3217068A1 (de) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | Elektronische thermostateinrichtung |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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