DE3233238C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung des Zeitpunktes der Regeneration des Harzbettes eines Wasser­ enthärters, gemäß welchem das weiche, den Wasserenthärter verlas­ sende Wasser einen Durchflußmesser zur Messung des Verbrauchs an weichem Wasser durchläuft, der die Meßdaten an eine Daten­ verarbeitungseinrichtung weitergibt, in einem Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung die Menge des seit der letzten Regeneration verbrauchten Wassers aufgezeichnet wird und mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung die Regeneration des Harzbettes eingeleitet wird, wenn die verbleibende Kapazität des Harzbettes kleiner als eine Reservekapazität ist. Sie be­ zieht sich auch auf eine Steuervorrichtung für einen Wasser­ enthärter zur Steuerung des Zeitpunktes der Regeneration des Harzbettes des Wasserenthärters zur Durchführung des Ver­ fahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, aufweisend ein Strömungsmeßgerät, das die Menge des weichen den Wasserent­ härter verlassenden Wassers ermittelt und Impulse erzeugt und eine Steuerung mit einer Dateneingabevorrichtung, die diese Impulse vom Strömungsmeßgerät, die bekannte Gesamtkapazität des Harzbettes und die bekannte Härte des ankommenden Wassers speichert, und einen Timer zum Aufzeichnen der verstrichenen Zeit hat.

Der am häufigsten eingesetzte Wasserenthärter ist der Ionenaustauscher, durch dessen Tank mit Harzbett hartes Wasser hindurchgeleitet wird, um dieses von unerwünschten Mineralien und Verunreinigungen zu befreien. Die Kapazität des Harzbettes ist begrenzt, und es ist daher notwendig, das Harzbett periodisch zu regenerieren, wozu eine Salzlösung verwendet wird.

Am Anfang der technischen Entwicklung von Wasserent­ härtern wurde die Regeneration von Hand dann eingeleitet, wenn festgestellt wurde, daß das durch das Harzbett hindurch­ geflossene Wasser nicht mehr weich genug war. Späterhin wurden Zeituhren eingesetzt, welche die Regeneration periodisch ein­ leiteten, und zwar in Übereinstimmung mit der Kapazität des Harzbettes und der voraussichtlichen, täglich benötigten Wassermenge. Derartige Wasserenthärter waren insofern nach­ teilig, weil die Regeneration tatsächlich viel zu häufig durch­ geführt wurde, was nicht nur eine Verschwendung von Regene­ riersalz sondern auch des bei der Regeneration benötigten Wassers bedeutet.

Die später entwickelten bedarfsabhängigen Steuerungen der Regeneration von Wasserenthärtern sind zwar den Steuerungen mit Zeituhr überlegen, jedoch muß bei diesen diejenige Menge an Wasser geschätzt werden, die bis zur nächsten Regeneration ver­ braucht sein wird. Da die tatsächlich verbrauchte Wassermenge nicht konstant bleibt, sondern von Tag zu Tag stark schwankt, muß eine ausreichend großgewählte Reservekapazität berücksich­ tigt werden, um sicherzustellen, daß ständig ausreichend weiches Wasser ausgegeben wird. Demzufolge wird die Regeneration immer noch häufiger durchgeführt, als dies tatsächlich erforderlich ist.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art (GB-PS 15 98 489) wird die Menge des verbrauchten Wasser seit der letzten Regeneration aufgezeichnet, und die Regeneration des Harzbettes dann eingeleitet, wenn die berechnete verbleibende Kapazität des Harzbettes kleiner als eine vorgegebene Reserve­ kapazität ist. Die Reservekapazität muß zuvor abgeschätzt werden und in die Steuerung eingegeben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren der eingangs genannten Art sowie eine zugehörige Steuer­ vorrichtung so auszugestalten, daß die Regeneration des Harzbettes sowohl in Übereinstimmung mit der verbleibenden Kapazität des Harzbettes als auch hinsichtlich des tatsächlichen Verbrauchs in einer zurückliegenden Zeitspanne gesteuert wird.

Erreicht wird dies durch die in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Merkmale.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß ein tatsächlicher mittlerer täglicher Verbrauch an Wasser aus dem Verbrauch der zurückliegenden Zeit heraus berechnet wird. Dieser Wert geht in die Berechnung der verbleibenden Kapazität des Harz­ bettes ein und führt zu einer sehr genauen Berechnung der Reservekapazität des Harzbettes, was insbesondere bei Schwan­ kungen des Wasserverbrauches von Tag zu Tag bedeutsam ist, weil die Regeneration praktisch immer nur dann eingeleitet wird, wenn dies erforderlich ist. Dies führt dann auch zu einem ge­ ringeren Verbrauch an Regeneriersalz und dem zur Regeneration erforderlichen Wasser.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Wasserenthärter.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Teiles des Wasserenthärters nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht der Steuerung des Wasserenthärters nach Fig. 1.

Fig. 4 zeigt die Schaltung zur Steuerung des Wasserent­ härters nach Fig. 1.

Fig. 4a zeigt einen Schnitt durch den Wasserenthärter nach Fig. 1 gemäß 4a-4a.

Fig. 5A bis 5D zeigen ein Flußdiagramm der einzelnen Stufen des Verfahrens gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Wasserenthärter 10 gezeigt, welcher einen Tank 12 mit einem Harzbett 14 umfaßt. Da das ankommende Wasser oben in den Tank 12 durch eine nicht gezeigte Öffnung eintritt, muß es von oben her durch das Harzbett hindurch­ fließen und tritt durch ein Abzugsrohr 16 aus. In einem sepa­ raten Tank 18 ist Regenerierlösung gespeichert, welche über einen Schlauch 20 und ein Rückschlagventil 22 zum Tank 12 ge­ führt wird. Die Steuerung erfolgt über einen Einlaß 23 a. Das weiche Wasser verläßt den Tank 12 über einen Auslaß 23 b und ein Ventil 27. Eine Ventileinheit 24 weist sieben scheiben­ artige Ventile 25 a bis 25 g auf (Fig. 2). Die Ventile 25 e bis 25 f sind Einlaß- bzw. Auslaßventile. Die Ventile 25 e und 25 f steuern den Zufluß des harten Wassers in den Tank 12 bzw. den Abfluß des weichen Wassers. Das Ventil 25 g dient zur Regelung des Flusses der Regenerierlösung aus dem Tank 18 in den Tank 12. Das Ventil 25 d steuert eine direkte Ver­ bindung vom Einlaß 23a zum Auslaß 23b. Die verbleibenden Ven­ tile 25a, 25b, 25c, dienen dazu, Wasser bzw. Sole vom Tank über eine Ableitung 30 (Fig. 1) abzuführen. Während der Regeneration werden die Ventile 25a bis 25g zu einem bestimmten Zeitpunkt durch Steuernocken 26a bis 26b betätigt, welche auf einer Nockenwelle 28 gehaltert sind. Die Nockenwelle 28 ist an ihrem hinteren Ende in einer Halterung 31 gelagert. Das vordere (das rechte) Ende der Nockenwelle 28 hat einen nach vorn vorstehenden Schaft, der mit einem T-förmigen Schlitz im hinteren Ende der nach außen vorstehenden Welle 32a eines Zahnrades 32 (Fig. 3) in Eingriff ist. Das Zahnrad 32 (Fig. 3) ist innerhalb eines Hohlraums 33 eines Steu­ ergehäuses 34 drehbar gelagert, am vorderen Ende der Ventil­ einheit 24 durch ein Paar von Stützführungsteilen 36 (Fig. 1 und 2) verschiebbar befestigt. Der Hohlraum 33 (Fig. 3) ist durch einen Deckel 38 ab­ geschlossen, welcher vermittels von Schrauben 39 (Fig. 1 und Fig. 3) befestigt ist. Fig. 3 zeigt das Steuergehäuse 34 von vorn, wobei ein Teil des Deckels 38 weggelassen worden ist. Der Deckel 38 ist bis auf ein Fenster 40 undurchsichtig. Unmittelbar unterhalb des Fensters 40 ist ein Durchgang 41 durch den Deckel vorgesehen, welcher einen durch eine Feder vorgespannten Knopf 42 aufweist, welcher nach außen durch den Deckel hindurchragt. Wie aus der späteren Beschreibung der Fig. 4 ersichtlich ist, kann der Knopf 42 gedrückt werden, um die Zeit festzuhalten, die in dem Fenster 40 angezeigt wird. In Fig. 3 ist ein weiteres Zahnrad 44 zu sehen, welches durch ein Zahrad 46 angetrieben wurde, welches auf der Welle eines Motors 48 (Fig. 2) gehaltert ist. Obgleich die Regeneration des Harzbettes normalerweise durchgeführt wird, indem ein Steuerstromkreis 50 (Fig.4) den Motor 48 erregt, können Fälle auftreten, wo eine Regenera­ tion von Hand erwünscht ist. Zu diesem Zweck weist das Zahnrad 32 eine Nabe 52 auf, welche von dem Zahnrad 32 nach vorn vor­ steht und durch eine Öffnung 54 (Fig. 1) im Deckel 38 hindurch­ geht. Das Zahnrad 32 und die Nabe 52 sind von der Welle 32a so federvorgespannt, daß, wenn die Nabe 52 des Zahnrades nach innen bewegt wird, das Zahnrad 32 aus dem Eingriff mit dem Zahnrad 44 gebracht wird, so daß die Nockenwelle von Hand drehbar ist.

Vom Zahnrad 32 steht ein Teil 56 nach außen vor, welcher, wenn das Zahnrad 32 sich dreht, mit dem federvorgespannten Arm 57 a eines Schalters 57 in Berührungslage kommt. Der Schalter 57 wird entweder durch den Teil 56 betätigt, wenn das Zahnrad gedreht wird oder wenn die Nabe eingedrückt wird, da die nach außen gerichtete Kraft des Teiles 56 den Arm 57 an seiner normalen nach unten gerichteten Bewegung hindert, um den Schalter zu betätigen. Wenn der Schalter 57 betätigt wird, leitet der Steuerstromkreis die Regeneration ein, so daß die Regeneration nicht allein durch manuelles Drehen der Nabe 52, sondern auch einfach durch Herunterdrücken der Nabe herbeigeführt werden kann. Der Kern des Steuerstromkreises 50 (Fig. 4) ist ein Chip bzw. Mikrocomputer. Der Mikro­ computer 58 weist einen wahlfreien Zugriffsspeicher zum Speichern von Daten auf, die zuvor in den Mikrocomputer eingegeben worden sind oder die im Laufe seines Arbeitsvor­ ganges entwickelt worden sind. Außerdem weist der Mikrocom­ puter einen ROM-Speicher auf, in welchem das Operations­ programm gespeichert ist, welches im Zusammenhang mit den Fig. 5a und 5b noch erläutert wird. Dieses Programm steuert den Mikrocomputer, um zu entscheiden, ob eine Regeneration durchgeführt werden sollte oder nicht. Zusätzlich weist der Mikrocomputer 58 noch einen internen Timer auf, welcher als Echtzeitgeber dient. Eine geregelte Gleichspannung von 5V wird dem Mikrocom­ puter 58 zugeführt. Ein Transformator ist in Fig. 4 gezeigt, er trägt in Fig. 2 die Bezugszahl 60. Die Niederspannung an der Sekundärseite wird durch ein Paar Dioden 61a und 61b gleich­ gerichtet, so daß eine ungeregelte Gleichspannung UNREG zur Verfügung steht. Mit COM wird der gemeinsame Anschluß der Dioden 61a und 61b bezeichnet. Die Gleichspannung wird über ein Paar parallel geschalteter Kondensatoren 62a und 62b gefiltert, bevor sie an einen Spannungsregler 63 angelegt wird. Dessen Ausgangsgleichspannung (5V) wird als "+5V"-Ausgang der Energieeinspeisung bezeichnet und über Kapazitäten 64a und 64b gefiltert, bevor sie über einen weiteren Filterkondensator 65 an den Anschluß Vcc des Mikrocom­ puters angelegt wird.

Im Mikrocomputer 58 ist ein Oszillator vorhanden, dessen Frequenz über die Anschlüsse XTAL und XTAL 2 und eine Induktivität 66 und Kapazitäten 68 a und 68b festgelegt wird. Um den Timer des Mikrocomputers 58 zeitlich zu steuern, ist ein Steuerstromkreis 70 vorgesehen, der mit dem Mikrocom­ puter über den Anschluß T 1 verbunden ist. Der Zeitsteuer­ stromkreis 70 weist die Elemente 71 bis 78 auf.

Um den internen Timer des Mikrocomputers 58 zeitlich zu synchronisieren, wird ein Schalter 79 geschlossen, um die Spannung am Zeitsteuereingang auf das logische Nullpotential zu bringen. In der Praxis wird der Schalter 79 durch Herunter­ drücken des Knopfes 42 (Fig. 3) betätigt. Zum Einrichten des Mikrocomputers auf die Netzfrequenz (50 oder 60 Hz) ist ein Schalter 81 vorgesehen, welcher zwischen dem Anschluß DB 7 des Mikrocomputers und COM geschaltet ist. Um zu verhindern, daß die Speicher des Mikrocomputers bei Stromausfall gelöscht werden, ist eine Batterie 82 über eine Zenerdiode 84 an den Anschluß vdd des Mikrocomputers 58 angeschlossen, welcher normalerweise über eine Diode 86 an Gleichspannung angeschlossen ist.

Wenn die Netzspannung ausgefallen ist, ist das erneute Einstellen des Mikrocomputeres 58 notwendig, und hierzu dient ein Einstellstromkreis 90, der die Elemente 92 bis 108 umfaßt.

Fig. 4a zeigt ein Strömungsmeßgerät 110, dessen Impulse zum Anschluß P 17 des Mikrocomputers 58 gelangen.

Das Strömungsmeßgerät 110 weist eine Turbine 111 auf, an welcher ein Magnet 112 a und ein Gegengewicht 112b angebracht sind. Die Turbine 111 ist an ihrem einen Ende in einer ersten Lagerung 113a gelagert, welche in einem Lagerholm 114 befestigt ist. An ihrem anderen Ende ist die Turbine 111 in einem Lager 113b gehaltert, welcher in einem Lagerholm 116 getragen ist, welcher in der Innenbohrung eines Kragens 117 angeordnet ist. Ein O-Ring 118 ist im Dichteingriff zwischen dem Kragen 117 und dem Auslaß angeordnet. Wenn Wasser durch den Auslaß strömt, wird die Turbine 111 angetrieben, so daß der Magnet 112a, wenn er an einem HALL-Effekt-Schalter 119 vorbeigeht, die bereits erwähnten Impulse bewirkt. Eine Kapazität 119b ist zwischen die Anschlüsse I und G des Schalters 119 geschaltet. Ein Begrenzungswiderstand 119 c schließlich verbindet den Anschluß P 17 mit dem An­ schluß +5V der Energieeinspeisung.

Eingangsdaten, welche für die Kapazität des Harzbettes kennzeichnend sind, und Daten, welche für die Härte des ankommenden Wassers charakteristisch sind, werden in den Mikrocomputer 58 über die Anschlüsse DBO bis DB 5 und über die Anschlüsse P 20 bis P 23 eingegeben. In der Praxis werden die als Dezimalzahl vorliegenden Eingangsdaten für die Kapazität als binäre Zahl eingegeben, indem die Matrix 120 a-120 c, 122 a-122c und 124 herangezogen wird.

Wenn der Mikrocomputer 58 eine Regeneration für erforder­ lich hält, gibt er am Anschluß DB 6 ein hohes Potential aus. Diese Spannung wird an die Basis eines Transistors 124 gegeben, welche außerdem mit +5V über einen Begrenzungswiderstand 126 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 124 ist über einen Widerstand 128 mit dem Eingang L 2 eines optischen Triacs 130 verbunden, dessen anderer Eingang L 1 mit der ungeregelten Gleichspannung UNREG verbunden ist. Wenn der Transistor 124 durch den Mikrocomputer 58 leitend gemacht wird, gibt er einen Strom in das Triac 130 ein, so daß der Motor 48 erregt wird und die Regeneration beginnt. (Der Widerstand 132 und der Kon­ densator 134 dienen der Filterung).

Der Steuerstromkreis 50 weist außerdem noch eine Dar­ stellung auf, welche aus einer Gruppe von 7 LED 134 a bis 134b gebildet ist, um nicht allein die Tageszeit darzustellen, sondern um darüber hinaus eine Anzeige des Verbrauchs von weichem Wasser aus dem Tank 12 zu erzeugen. Die beiden LED 134 a und 134 b sind mit dem Anschluß +5V und mit UNREG verbunden. Jedes der Seg­ mente a bis g des LED 134 a ist über entsprechende Begrenzungs­ widerstände 136a bis 136 g auf einem entsprechenden Ausgang 01 bis 07 eines Antriebsstromkreises 138 verbunden. Zusätzlich ist der Antriebsstromkreis 138 auch noch mit seinen vier Ausgangsanschlüssen mit den Anschlüssen P 27 bis P 24 des Mikroprozessors 58 verbunden.

Damit der Steuerstromkreis 50 international eingesetzt werden kann, ist es gewünscht, daß die LED 134 a und 134b die Tageszeit in der Art und Weise einer 12-Stunden- und einer 24-Stunden-Anzeige anzeigen. Zu diesem Zweck sind die Elemente 139 bis 158 vorgesehen. Programmstart-Stufen 200-206 Unter Bezugnahme auf die Fig. 5A bis 5C wird in Form eines Flußdiagramms das Verfahren gemäß der vorliegenden Er­ findung erläutert. Die erste Stufe der Tätigkeit des Mikrocom­ puters ist der Start (Stufe 200). Dieser Startstufe folgend wird die Tageszeit in das Register des Timers des Mikrocom­ puters eingegeben, damit diese festgehalten werden kann (Stufe 202). Dieser Eingabe folgend werden sieben separate Speicherstellen des Mikrocomputerspeichers mit Werten aufge­ füllt, die einem Viertel der gesamten Kapazität des Harzbettes entsprechen. (Stufe 204). Teststufen 206-210 Der Eingabe der sieben Werte folgend, prüft der Mikro­ computer 58 dann, ob er in einer Art Selbsttestverfahren arbeitet (Stufe 206). Während der Installation und auch während derjenigen Zeiträume, in denen der Mikrocomputer Berechnungen durchführt, wird er zum Selbsttestarbeiten gebracht, indem be­ stimmte Datenleitungen DB₀ bis DB₅, P₂₀ bis P₂₃ mit zu einem der Anschlüsse P₁₄ und P₁₅ durchgeschaltet werden. In diesem Arbeitszustand werden die Schalter 150 und 136 überprüft (Stufe 208). Sollte ein spezieller Schalter betätigt sein, dann wird ein spezieller Code dargestellt, der diesen Schalter anzeigt (Stufe 210).

Darstellung der Tageszeit (Stufen 212-222)

Wenn der Mikrocomputer 58 festgestellt hat, daß er nicht im Selbsttestarbeiten tätig ist, untersucht der Mikrocomputer den Leitungszustand des Schalters 70, um Frequenz des Netzes 50 oder 60 Hz (Stufe 212) zu bestimmen. Wird die Frequenz mit 50 Hz ermittelt, dann betätigt der Mikrocomputer 58 die Darstellungen 134 a und 134b (Fig. 4) für die Uhrzeit mit einer 24 h-Anzeige. Nach diesem Vorgang prüft der Mikrocomputer 58, ob irgendwelche Fehler (Stufe 216) vorhanden sind, oder irgend­ welche Werte fehlen. Solche Fehler werden auf den Darstellungen 134a und 134 b angezeigt (Stufe 218). Ansonsten wird die Tages­ zeit (Stufe 222) angezeigt. Festhalten der Zeit und der Strömung - Stufen 222-234 - Nun überprüft der Mikrocomputer die Einzelsekundenzählung, die durch den Timer des Mikrocomputers aufgezeichnet wird (Stufe 224). Danach verzweigt der Mikrocomputer das Programm zum Block A und belädt erneut das Sekundenregister (Stufe 226), wie dies in Fig. 5B gezeigt ist. Ansonsten, während der Computer wiederum einen Zeitablauf von einer Sekunde abwartet, prüft er das Strömungsmeßgerät (Stufe 228), indem er ein Signal zum Strömungsmeßgerät schickt. Der Ausgang des Strömungsmeßgerätes wird mit einem Bezugspegel verglichen, der im Speicher enthalten ist (Stufe 230). Übereinstimmung bedeutet, daß Wasser durch das Strönungsmeßgerät hindurchfließt. Es wird schrittweise ein Zählwert erfaßt, der eine bestimmte Wassermenge innerhalb einer bestimmten Zeitspanne kennzeichnet (Stufe 232). Darauf­ folgend wird das Dezimalpunktsegment d. p. der LED-Darstellung 134 a ( Fig. 4) erregt oder zeitweise erregt (Stufe 234), um anzuzeigen, daß Wasser durch den Wasserenthärter strömt. Feststellung des Energieausfalls Stufen 236-242 Ein Register wird schrittweise weitergeschaltet (Stufe 236) und mit der Zählung eines Zählers verglichen, um Netz­ spannungsausfall zu ermitteln (Stufe 238). Falls die Zählung des Zählers nicht weitergeschaltet worden ist, liegt Energie­ mangel vor, und der Mikrocomputer löscht die Darstellungen in den LED-Darstellungen 134a und 134b (Stufe 240), um Ener­ gie zu sparen. Nachdem die Darstellungen gelöscht worden sind, prüft der Mikrocomputer, ob der Timer eine Zählung (Stufe 242) erhalten hat, und er fährt weiter fort zu prüfen, bis der Timer den Verlauf einer weiteren Sekunde aufgezeichnet hat, wie dies normalerweise geschieht, wenn der Mikrocomputer Energie erhält. Mit der Feststellung, daß eine weitere Sekunde ver­ strichen ist, verzweigt der Mikrocomputer das Programm zum Block A, und das Sekundenregister wird erneut geladen (Stufe 226). Falls jedoch die Prüfung in Stufe 238 ergibt, daß kein Energiemangel eingetreten ist, verzweigt der Mikro­ computer zur Stufe 222, um erneut das Sekundenregister zu überprüfen, um festzustellen, ob eine Sekunde verstrichen ist oder nicht.

Zeiteinstellung - Stufen 244-265

In Fig. 5B sind die weiter folgenden Stufen zu erkennen, nämlich das erneute Laden des Registers (Stufe 226), wobei der Mikrocomputer dann feststellt, ob das Zehnsekundenregister des Timers den Durchgang von 10 Sekunden festgestellt hat, nach­ dem das Sekundenregister geladen worden ist (Stufe 243). Falls keine zehn Sekunden verstrichen sind, verzweigt der Mikrocomputer das Programm zum Block B und stellt fest, ob ein Verzögerungszeichen gesetzt worden ist (Stufe 244). Im Hinblick auf die verbleibenden Stufen des Programms wird verständlich, daß, wenn der Mikrocomputer erst einmal fest­ gestellt hat, daß eine Regeneration stattfinden soll, ein Verzögerungszeichen gesetzt wird, welches ein hohes logisches Potential am Anschluß DB 7 im Ansprechen darauf erzeugt, ob der Transistor 124 (Fig. 4) leitend ist, um den Triacstrom­ kreis 130 (Fig. 4) zu erregen. Nach dem Einleiten der Regeneration bleibt das Verzögerungszeichen noch für zehn Sekunden eingestellt, um sicherzustellen, daß der Triac 130 den Motor 48 erregt hält. Wenn der Motor aber erst einmal erregt worden ist und die Nockenwelle 28 verdreht hat, bleibt der Schalter 57 durch die Drehung der Zahnräder geschlossen, so daß der Motor auch nach dem Verstreichen von zehn Sekunden erregt bleibt, so daß der Regenerationszyklus, welcher für gewöhn­ lich ein bis zwei Stunden in Anspruch nimmt, auch vollständig durchlaufen wird.

Der Mikrocomputer stellt sicher, daß das Verzögerungszeichen gesetzt wird (Stufe 246), bevor festgestellt wird, ob der Schalter 79 geschlossen ist oder nicht (Stufe 248), um auf diese Art und Weise die Zeit einzustellen, die auf den Dioden 134 a und 134b wiedergegeben wird. Als Alternative kann der Mikrocomputer sicherstellen, daß, nachdem kein Verzögerungs­ zeichen festgestellt worden ist, in der Tat kein Verzögerungs­ zeichen gesetzt worden ist (Stufe 250), bevor geprüft worden ist, ob der Schalter 79 geschlossen ist, um die dargestellte Zeit (Stufe 248) zu verändern. Nach der Feststellung, daß der Schalter 79 geschlossen worden ist, klärt der Mikrocomputer ab, daß das Sekunden­ register des Timers die Zahl der verstrichenen Sekunden (Stufe 252) aufzeichnet. Danach löscht der Mikrocomputer das Sekundenregister, in dem die Anzahl der Zehn-Sekunden- Intervalle aufgezeichnet wird, die verstrichen sind (Stufe 254). Als nächstes löscht der Mikrocomputer das Register, welches die Zahl der 60-Sekunden- oder Minuten-Intervalle aufzeichnet, die verstrichen sind (Stufe 256), bevor der Mikrocomputer dasjenige Register des Timers schrittweise weiterschaltet, welches den Verlauf von Stunden (Stufe 258) aufzeichnet. Beim Weiterschalten des Stundenregisters wird ein Flash- Zeichen zurückgestellt (Stufe 260), bevor das Register gelöscht wird, welches die Fehlercodes speichert (262). Nachdem entweder der Mikrocomputer das Fehlercoderegister (Stufe 262) überprüft oder nachdem der Computer festgestellt hat, daß der Schalter 79 (Fig. 4) nicht geschlossen worden ist (Stufe 248), bestimmt der Mikrocomputer, ob das Flash- Zeichen gesetzt worden ist (Stufe 264). Während der Durch­ führung des zur Zeit beschriebenen Programms wird ein inter­ nes Zeichen, welches innerhalb des Mikrocomputers mit Flash- Zeichen bezeichnet wird, entweder gesetzt oder rückgestellt, und zwar in jeder Sekunde. Die Zustandsänderung des Flash- Zeichens bewirkt, daß die Darstellung der LED 134 a und 134b sekundenweise abwechselnd aufleuchtet und erlischt. Eine Fest­ stellung, daß das Flash-Zeichen nicht gesetzt worden war, wenn während der Stufe 264 geprüft wird, bewirkt, daß der Mikro­ computer 58 eine Schaltinstruktion (Stufe 265) durchführt, um zum Programmblock C zu verzweigen, so daß die Stufe 216 erneut durchgeführt wird, nachdem entweder der richtige Fehler­ code dargestellt worden ist (Stufe 218) oder kein Fehler existierte, woraufhin dann die Tageszeit auf den LED 134 a und 134b dargestellt wird (Stufen 220 und 222). Bei einer Feststellung, daß das Flash-Zeichen gesetzt worden ist, wird der Mikro­ computer 58 veranlaßt, zu überprüfen, ob ein weiteres Zei­ chen gesetzt worden ist (Stufe 266). Dieses Zeichen wird jedesmal dann gesetzt, wenn sich die Stundenanzeige ändert, und dann werden die geänderten Daten anstelle der vorange­ henden Daten (Stufe 268) gespeichert und die Schaltinstruk­ tion 265 wird durchgeführt, so daß sich die Programmsteue­ rung zur Stufe 216 verzweigt. Falls jenes Zeichen jedoch nicht gesetzt worden ist, werden die Zeitdaten, welche in einem Abschnitt des Speichers (Stufe 270) gespeichert worden sind, welcher nicht den darzustellenden Daten zugeordnet ist, und Daten, welcher einer leeren Darstellung entsprechen, in die Speicherstelle bewegt, wo die Zeitdaten, die darzustellen sind, für gewöhnlich gespeichert werden (Stufe 272), bevor die Durchschaltstufe 265 durchgeführt wird. Wenn Daten gespei­ chert werden, welche eine leere Darstellung darstellen, und wenn die Stufen 220 und 222 durchgeführt werden, werden die LED-Darstellungen 134 a und 134 b nicht erregt, so daß tat­ sächlich keine Darstellung erfolgt.

Wasserströmungsberechnung und Zeitweiterschaltung - Stufen 274 - 298

Wenn der Timer des Mikrocomputers tatsächlich zehn Sekunden ausgezählt hat (Fig. 5 B. Stufe 243) , wird das Programm zur Stufe 274 weitergeschaltet. Bei der Durchführung der Stufe 274 schaltet der Mikrocomputer das Zehnsekundenregister einen Schritt weiter. Darauf folgend wird der vorangehend gespeicherte Zählwert durch Multiplikation in das übliche Flüssigkeitsmaß umgewandelt (Stufe 276). Die so berechnete Menge an weichem Wasser, das den Enthärter während der Zehnsekundenzeitspanne verlassen hat, wird zu der vorangehend berechneten gespeicherten Tagesmenge an weichem Wasser hinzugefügt (Stufe 278), um auf diese Art und Weise eine fortlaufende Aufzeichnung der Menge an weichem Wasser zu erhalten, das an diesem Tage durch den Ent­ härter hindurchströmt. Daraufhin prüft der Mikrocomputer, ob der Zehnsekundenzähler sechsmal zehn Sekunden gezählt hat, um auf diese Art und Weise das Verstreichen einer Minute anzu­ zeigen (Stufe 280). Falls der Timer nicht sechsmal gezählt hat, springt der Mikrocomputer zum Programmblock B, um die Stufe 244 erneut durchzuführen.

Wenn jedoch das Sekundenregister des Timers tat­ sächlich sechsmal gezählt hat, was dem Verstreichen einer Minute entspricht, dann prüft der Mikrocomputer das Sechzigminutenregister um festzustellen, ob die Zahl der Minuten, die dort registriert worden ist, sechzig entspricht oder nicht (Stufe 282), um anzu­ zeigen, daß eine Stunde verstrichen ist. Der Mikro­ computer führt eine Sprunginstruktion (Stufe 283) durch, um das Programm zum Block B zu verzweigen, falls keine Stunde verstrichen ist, so daß der Mikrocomputer mit der Durchführung der Stufe 244 erneut beginnt.

Wenn die Zahl der Minuten der Zahl 60 entspricht, wird das Stundenregister um eins weitergestellt (Stufe 285).

Dem Weiterstellen des Stundenregisters folgend bestimmt der Mikrocomputer dann, ob eine bestimmte Tageszeit erreicht worden ist, so wie dies durch die Zählung des Stundenzählers festgelegt worden ist, z.B. 2.00 Uhr nachts (Stufe 286), so daß der Mikrocom­ puter dann feststellen kann, ob eine Regeneration zu diesem Zeitpunkt stattfinden sollte oder nicht. Falls der Zeitpunkt nicht 2.00 Uhr nachts beträgt, prüft der Mikrocomputer die Zählung des Stundenregisters um festzustellen, ob die Zählung des Stundenregisters zwölf ist oder nicht, was andeuten würde, daß entweder 12.00 Uhr Mittag oder 12.00 Uhr Mitternacht (Stufe 288) anzuzeigen wäre. Wird eine Zählung von 12.00 Uhr festge­ stellt, dann prüft der Mikrocomputer, ob das Segment für den Dezimalpunkt an der Diode 134 a zuvor erregt war oder nicht (Stufe 290). Falls zu diesem Zeitpunkt die Zählung des Stundenregisters 12 entspricht, und wenn der Mikrocomputer festgestellt hat, daß das Dezimalpunktsegment d.p. der Darstellung 134 a der Fig. 4 zuvor belichtet war, was bedeutet, daß es sich um eine Zeit handeln muß, die nach 23.00 Uhr je­ doch vor Mitternacht liegt, dann wird das Dezimal­ punktsegment d.p. abgeschaltet (Stufe 292), wodurch angezeigt wird, daß erneut mit der Zählung der Stunde eines neuen Tages begonnen wird. Falls das Segment d.p. jedoch zuvor abgeschaltet worden war, bevor die Zählung des Registers die Zahl 12 erreicht hat, dann wird nach der vollständigen Zählung der Zahl 12 das Segment für den Dezimalpunkt erleuchtet (Stufe 294), um an­ zuzeigen, daß jetzt der Zeitraum zwischen 12.00 Uhr mittags und 12.00 Uhr mitternachts beginnt.

Wenn der Mikrocomputer festgestellt hat, daß das Stundenregister während der Durchführung der Stufe 288 nicht die Zahl 12 ausgezählt hat, wird das Stun­ denregister weiterhin überprüft, um festzustellen, ob die Zahl der Stunden gleich der Zahl 13 ist oder nicht (Stufe 296). Die Zählung von 13 macht er­ forderlich, daß die Zahl der Stunden, welche durch das Stundenregister gezählt worden ist, auf eins zurück­ gestellt wird (Stufe 298), bevor das Programm zur In­ struktion 299 springt, um zum Programmblock B zu ver­ zweigen, um die Stufe 244 erneut durchzuführen. Falls ansonsten die Zählung des Stundenregisters nicht 13 ist, führt das Programm zur Durchführung der Sprung­ instruktion 299, um zur Stufe 244 zu verzweigen, ohne das Stundenregister direkt zurückzustellen.

Feststellung, ob eine Regeneration erforderlich ist (Stufen 285-324)

Sollte der Mikrocomputer während der Durchführung der Stufe 286 feststellen, daß die Tageszeit 2^h nachts ist, dann überprüft der Mikrocomputer, ob eine Regeneration stattfinden sollte oder nicht, indem zum Block D verzweigt wird und die nachfolgenden Stufen durchgeführt werden, die in Fig. 5A gezeigt sind. Zuerst einmal wird die Gesamtzahl der Flüssigkeitseinheiten, welche während der gerade verstriche­ nen 24 Stunden bei der Durchführung der Stufen 260 bis 264 ermittelt worden ist, zur Gesamtzahl der Flüssigkeits­ einheiten hinzuaddiert, die seit der vorangehenden Regene­ ration verbraucht worden sind (Stufe 304). Darauf wird die mittlere tägliche Wassermenge aus den letzten sieben Tagen mit Ausnahme des gerade verstrichenen Tages berechnet (Stufe 306). Der Mittelwert wird mit dem gesamten Verbrauch des vorangehenden Tages (Stufe 308) verglichen. Falls der Verbrauch des vorangehenden Tages um 20% höher als der Mittel­ wert ist, wird der Verbrauch des vorangehenden Tages im Speicher gespeichert, und zwar als der für diesen Tag ver­ brauchte Betrag, wodurch erreicht wird, daß die gespeicherten Werte um einen Tag im Register verschoben werden (Stufe 310) und die Aufzeichnung für den am weitesten zurückliegenden Tag gelöscht wird. Wenn der Verbrauch des vorangehenden Tages weniger als 20% des mittleren Verbrauches ist, dann wird der Betrag des verbrauchten Wassers während des vorangehenden Tages gespeichert und zu dem Gesamtbetrag an Wasser hinzuge­ zogen, der seit der letzten Regeneration verbraucht wurde, jedoch wird der Verbrauch des vorangehenden Tages nicht im Programm als der Betrag des verbrauchten Wassers während des Tages gespeichert, da keine Datenverschiebung stattfindet. Auf diese Art und Weise kann ein ungewöhnlich niedriger täglicher Verbrauch an Wasser vernachlässigt werden, um zu vermeiden, daß als Durchschnittswert des täglichen Verbrauchs an Wasser Null erscheint, was beispielsweise in der Ferienzeit eintreten könnte.

Nach Durchführung der Stufe 310 bzw. auf die Durchführung der Stufe 308 folgend, falls der Verbrauch für einen gegebenen Tag weniger als 20% des Mittelwertes ist, prüft der Mikrocomputer, ob der Verbrauch des vorangehenden Tages größer als 200% des täglichen mittleren Verbrauchs (Stufe 312) war. Sollte der Verbrauch des voran­ gehenden Tages größer als 200% als der Mittelwert der letzten sieben Tage sein, dann wird der Verbrauch des voran­ gehenden Tages im Speicher als Reservewert (Stufe 314) gespeichert. Dieser Reservewert stellt den tatsächlichen Betrag an weichem Wasser dar, der wahrscheinlich während der nächsten 24 Stunden verbraucht wird, bevor der Mikro­ computer das nächste Mal prüft, nämlich ob eine Regeneration durchgeführt werden muß oder nicht. Ansonsten wird der Reserve­ wert als Prozentsatz des berechneten Tagesmittelwertes festge­ stellt, (Stufe 316). Falls der Verbrauch des vorangehenden Tages kleiner als 200% des kalkulierten Mittelwertes ist, wird die Reserve, welche während der Stufe 312 berechnet worden ist, dadurch bestimmt, daß der Siebentagemittelwert mit 1,2 malge­ nommen wird.

Nachdem der Reservewert entweder durch die Stufe 314 oder die Stufe 316 festgelegt worden ist, was davon abhängt, ob der Verbrauch des vorangehenden Tages größer oder kleiner als 200% des kalkulierten Siebentagemittelwertes ist, prüft der Mikrocomputer, ob der spezielle Tag der erste Tag nach einem Energieausfall (Stufe 318) ist. Ist dies der Fall, leitet der Mikrocomputer die Regeneration ein, indem er die Sprunginstruktion 320 ausführt, und das Programm zum Block E verzweigt, um auf diese Art und Weise die Instruktion 322 durchzuführen. Auf diese Art und Weise findet ein Regenerationsvorgang immer am ersten Tag nach einem Energie­ ausfall statt, um sicherzustellen, daß nur weiches Wasser den Enthärter verläßt, was nämlich nicht eintreten würde, falls eine große Menge von weichem Wasser während der Zeit des Ener­ gieausfalls verbraucht worden ist. Auch wird die Speicherung im internen Speicher des Mikrocomputers gelöscht, die die Zahl der Flüssigkeitseinheiten darstellt, welche seit der voran­ gehenden Regeneration verbraucht worden sind. Wenn die Speiche­ rung gelöscht worden ist, wird das Register rückgesetzt, welches die Zahl der Tage zwischen den Regenerationsintervallen fest­ hält (Stufe 326). Danach führt der Mikrocomputer die Sprung­ instruktion 328 durch, so daß das Programm zum Block B zur Stufe 244 (Fig. 5c) verzweigt wird, wobei diese Stufe dann in der beschriebenen Art und Weise durchgeführt wird.

Falls mehr als ein Tag nach einem Energieausfall ver­ strichen ist, wird die Sprunginstruktion 320 nicht durchge­ führt, statt dessen verzweigt der Mikrocomputer zur Stufe 330, in welcher der Mikrocomputer die Frequenz überprüft. Sodann prüft der Mikrocomputer, ob acht Tage seit der letzten Rege­ neration (Stufe 332) verstrichen sind, sollte dies der Fall sein, dann wird der Mikrocomputer die Sprunginstruktion 320 ausführen, um das Programm zum Block E zu verzweigen und die Instruktion 322 durchführen, durch welche der Regenerations­ vorgang eingeleitet wird. Auf diese Art und Weise wird auto­ matisch alle acht Tage eine Regeneration durchgeführt, sofern dies durch Vorschriften zwingend ist.

In der Stufe 334 fährt der Mikrocomputer fort, die gesamte Kapazität des Harzbettes in Flüssigkeitseinheiten zu bestimmen.

Dies wird durchgeführt, indem die Kapazität durch die ermittelte Härte des ankommenden Wassers geteilt wird. Nachdem die gesamte Kapazität berechnet worden ist, wird die Menge an verbrauchtem Wasser seit der letzten Regeneration von der gesamten Kapazität (Stufe 336) abgezogen, um einen Wert zu er­ halten, der der verbleibenden Kapazität entspricht. Der Wert, der die verbleibende Kapazität darstellt, wird dann mit dem Reservewert (Stufe 338) verglichen, der vorangehend entweder durch die Stufe 314 oder die Stufe 316 berechnet worden ist.

Durch den Vergleich bestimmt der Mikrocomputer, ob eine Regeneration stattfindet oder nicht (Stufe 340). Ist keine Regeneration nötig, führt der Mikrocomputer die Sprunginstruktion 328 aus, um das Programm zum Block C und zur Stufe 230 zu verzweigen. Auf die Durchführung der Stufe 230 folgend, führt der Mikrocomputer dann die Stufen 232 bis 314 in der bereits beschriebenen Art und Weise aus.

Das beschriebene Programm wird kontinuierlich während des Arbeitens des Wasserenthärters durchlaufen, ohne daß irgendein Eingriff von Hand erforderlich ist. Wenn die Anfangsdaten der Kapazität und der Wasserhärte in den Speicher des Mikrocomputers erst einmal eingegeben worden sind, müssen keine weiteren Einstellungen mehr durchgeführt werden. Sogar ein Energieausfall kann den Mikrocomputer nicht daran hindern, sein Programm vollständig auszuführen, allerdings ist er von der wiedereinsetzenden Energiezufuhr abhängig.

Claims (2)

1. Verfahren zur Steuerung des Zeitpunktes der Regeneration des Harzbettes eines Wasserenthärters, gemäß welchem das weiche, den Wasserenthärter verlassende Wasser einen Durchflußmesser zur Messung des Verbrauchs an weichem Wasser durchläuft, der die Meßdaten an eine Datenverarbeitungseinrichtung weitergibt, in einem Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung die Menge des seit der letzten Regeneration verbrauchten Wassers auf­ gezeichnet wird und mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung die Regeneration des Harzbettes eingeleitet wird, wenn die verbleibende Kapazität des Harzbettes kleiner als eine Reser­ vekapazität ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung berechnet werden:

• a) der tatsächliche mittlere tägliche Verbrauch an weichem Wasser aus der Verbrauchsmessung im Verlauf einer gegebenen Zeitspanne;
• b) die verbleibende Kapazität des Harzbettes auf Basis der bekannten Härte des ankommenden Wassers und der bekannten Gesamtkapazität des Harzbettes aus den Ver­ brauchsdaten seit der letzten Regenerierung;
• c) die Reservekapazität des Harzbettes aus dem berechneten täglichen Verbrauch an weichem Wasser.

2. Steuervorrichtung für einen Wasserenthärter zur Steue­ rung des Zeitpunktes der Regeneration des Harzbettes des Wasserenthärters zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, aufweisend ein Strömungsmeßgerät, das die Menge des weichen den Wasserenthärter verlassenden Wassers ermittelt und Impulse erzeugt, und eine Steuerung mit einer Dateneingabevorrichtung, die diese Impulse vom Strömungsmeßgerät, die bekannte Gesamtkapazität des Harzbettes und die bekannte Härte des ankommenden Wassers speichert, und einem Timer zum Aufzeichnen der verstrichenen Zeit, gekennzeichnet durch eine Einrichtung in der Steuerung zur Berechnung des durchschnittlichen täglichen Verbrauches an weichem Wasser, eine Arithmetikeinheit in der Steuerung, die aus diesen Daten die verbleibende Kapazität des Harzbettes berechnet, und durch eine Betätigungseinrichtung in der Steu­ erung, die die Regeneration des Harzbettes einleitet, wenn die verbleibende Behandlungskapazität kleiner als eine vorbe­ stimmte Reservekapazität ist.