-
Schaltungsanordnung zur Heizleistungssteuerung von Heiz-
-
bereichen in Kochmulden Die vorliegende Erfindung bezieht stich auf
eine Schaltungsanordnung zur Heizleistungssteuerung von Heizbereichen in Kochmulden
unter Verwendung einer Mikroprozessor-Steuerschaltung, wobei in Abhängigkeit eines
Schaltorgans beim Einzellleizbereicll zu je einer Leistungssteuer-Eingabeeinrichtung
zugeordnete r[eizbereiche gemeinsam einer dieser Leitstungsteuer-Eingabeeinrichtungen
zuordenbar sind und wobei bei abgeschaltetem Zustand der Heizleistungssteuerung
für die kombinierbaren eizbereiche die Einschaltfunktion für den kombiniert Heizbetrieb
in der Mikroprozessor-Steuerschaltung rücksetzbar wird.
-
Bei K»>chherdmulden ist es iiblich, eine Mehrzahl von Kochbereichen
anzuordnen, welche je ein in der flegel in einem TIeizbereich wirkendes Heizelement
aufweisen. Für unterschiedliche Topfgrößen sind Kochbereiche mit unterschiedlich
großer Fläche vorgesehen. Es ist bekannt, fiir speziell geformte Kochtöpfe, wie
z.B. für Fisch oder Geflügel Töpfe mit länglicher oder ovaler Fonn die Kochbereiche
mit entsprechend gestalteten TIeizelementen auszustatten. Bevorzugterweise wird
ein zusätzlicher Zonenheizbereich einem Zentralheizbereich zugeschaJtet (DE-OS 30
04 181). Es ist auch möglich, zwei benachbarte Einzelkochbereiche gleichzeitig für
einen beide Kochbereiche überdeckenden Gargutbehälter zu nutzen, wobei
die
Heizleistungsregelung für beide Einzelkochbereiche individuell erfolgt. Bei einer
derartigen Betriebsweise ist es nachteilig, daß zwischen den Einzelkochbereichen
eine nicht beheizte Fläche liegt. Es ist aber auch bekannt geworden, dieses Problem
zu lösen, indem zwischen den Einzelkochbereichen ein Heizelement zusätzlich angeordnet
wird, so daß durch diese beiden Einzelkochbereiche und dem dazwischen liegenden
Zusatzheizbereich ein länglicher beheizter Kochbereich gebildet ist (DE-PS 26 33
389). Es ist bereits vorgeschlagen worden, die zusammen zu nutzenden einzelnen Heizbereiche
gemeinsam Zil schal ten und zur entsprechenden l)imensionierung der Jleizleistungen
anzusteuern. Nach einer bevorzugten Maßnahme sind für die in den Einzelkochbereichen
zugeordneten Heizelemente iiber Schaltelemente Strompfade derart schaltbar, daß
die Ileizelemente in tlen Einzelkochbereichen wahlweise in einer ersten Schaltstellung
in bekannter Weise je einer Heizleistungs-Steuereinrichtung oder in einer zweiten
Schaltstellung gemeinsam einer dieser Heizleistungs-Steuereinrichtungen zugeschaltet
sind, während die weiteren Heizleistungs-Steuereinrichtungen von ihrem zugeordneten
Heizelement abgetrennt sind. Eine derartige Maßnahme bietet bedienungstechnisch
für Kocherdmulgen günstige Voraussetzungen. Aus Sicherheitsgründen wird angestrebt,
daß eine Rücksetzung der Heizleistungs-Steuereinrichtung für den kombiniert Heizbetrieb
von Einzelheizbereichen in die "Aus"-Stellung auch eine Aufhebung der Heizbereich-Zusammenschaltung
bewirkt. Insbesondere beim Einsatz von Mikroprozessor-Steuerschaltungen wird von
dieser Maßnahme Gebrauch gemacht. Eine derartige Schutzmaßnahme bewirkt aber auch,
daß beim Einsatz entsprechend programmierter Mikroprozessor-Steuerschal tungen eine
Eingabe des Kriteriums für den kombinierten Heizbetrieb von der Mikroprozessor-Schaltung
erst übernehmabr ist, wenn die zugeordnete Heizleistungs-Steuerschal tung eingeschal
t,et wi rd bzw ist. Dies ist aber bedienungstechnisch unbefriedigend
Der
vorliegenden Erfindung liegt numehr die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen,
die bei den geschilderten Voraussetzungen die Möglichkeit zur Eingabe eines Steuerkriteriums
für die kombinierte Nutzung der Heizbereiche eröffnet bevor die eigentliche Heizleistungssteuerung
eingechaltet wird. Nach Übernahme dieses Kriteriums durch die Einschaltung der Heizleistungssteuerung
wird ein rücksetzendes Kriterium erst dann von der Stenerschaltung übernommen, wenn
auch die Heizleistungs-Steuerschaltung in die "Aus"-Stellung wieder zurückgesetzt
worden ist.
-
Eine Schaltungsanordnung, die diesen Forderungen entspricht ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet daß ein bistabiles Eingabe-Schaltelement angeordnet ist,
dessen Ausgang an den dem Eingabekriterium für den kombinierten Heizbetrieb zugeordneten
Eingang der Mikroprozessor-Steuerschaltung und parallel dazu an den einen Einagang
eines eine Signaleinrichtung ansteuerden Verknüpfungsgliedes zugeführt ist, an dessen
zweiten Einrang ein Ausgang bzw. Ausgänge der Mikroprozessor-Steuerschaltung anliegen,
an weichem bzw. welchen Kriterien fiir den Betriebszustand der kombinierbaren lieizleistungssteuerungen
abgreifbar sind.
-
Bei einer Schaltungsanordnung nach diesen erfindungsgemäßen Merkmalen
ist es nunmehr möglich, iiber das bistabile Eingabe-Schal tel enient ein Eingabe-Schal-tkri
terlum solange zu speichern, bis tatsächlich tlie Übernahme dieses Kriteriums durch
die FIikroproesso r-Stenerschal tung bei Einschaltung der Heizleistungssteuerung
erfolgt ist. Gleichzeitig wird diese Bereitschaft zur kombinierten Ansteuerung der
Heizbereiche durch die Signaleinrichtung angezeigt. Ist das Steuerkriterium bei
Einschaltung der Heizleistungssteuerung von der Mikroprozessor-Steuerschaltung übernommen,
so kann bereits das bistabile Eingabe-Schaltelement zurückgesetzt werden, ohne daß
der kombinierte Heizbetrieb unterbrochen oder gestört
wird. Die
Signaleinrichtung zeigt die Fortführung des kombiniert Heizbetriebs weiter an. Erst
wenn die Heizleistungssteuerung ebenfalls ausgeschaltet wird, wird in der Mikroprozessor-Steuerschaltung
auch der kombinierte Heizbetrieb wieder aufgelöst und die Signaleinrichtung zurückge
setzt.
-
Bevorzugterweise ist das bistabile Eingabe-Schaltelement gebildet
aus einem Tastkontakt, welchem eine durch dessen Betätigung umschaltbare bistabile
Kippstufe nachgeschaltet ist.
-
Dieser Tastkontakt kann ein mechanischer, berührungs- oder annäherungsempfindlicher
Schalter sein.
-
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingang des Verknüpfungsglieds und dem
Ausgang bzw. den Ausgängen der Mikroprozessor-Steuerschaltung, an welchem bzw.
-
welchen Kriterien für den Betriebszustand der kombinierbaren Heizleistungssteuerungen
abgreifbar sind, ein potentialtrennendes Schaltunglied angeordnet ist. Bevorzugterweise
ist dieses potentialtrennende Schaltglied eine Optokoppler-Schaltanordnung. Nach
eincr anderen bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ist dem dem Eingabekriterium für den kombiniert Heizbetrieb zugeordneten Einagang
der Mikroprozessor-Steuerschaltung ein über das bistabile Eingabe-Schaltelement
durchschaltbares Schaltglied vorgeschaltet.
-
Bevorzugterweise schaltet dieses Schaltglied ein von der Mikroprozessor-Steuerschaltung
an einem Ausgang anliegendes Übernahmes ignal nn de Mikroprozessor-Steuerschal tiings-Eingang
durch. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß für die an die Mikroprozessor-Steuerschaltung
angeschaltete Eingabe- und/ oder Ausgabeeinheiten für die zweckmäßige Versorgungspotentiale
eingestezt werden kännen.
-
Wi rd ein Tastkontakt in Verbindung mit. einer bistabilen Kippstufe
zum Einsatz gebracht, so ist es zweckmä!3ig zwischen
diese Steuerelemente
eine Schmitt-Trigger-Stufe zu schalten.
-
Damit erhält die bistabile Kippstufe jeweils eindentige Steuerbefehle.
-
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es zweckmäßig, daß als
Signaleinrichtung ein Leuchtdioden-Anzeigeelement angeordnet ist, welches entweder
direkt oder über eine Verstärkerschaltung vom Verknüpfungsglied angestenert wird.
-
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel ist nach Merkmalen
der Erfindung ausgestaltet. Es zeigen: Fig. 1 schematisiert dargestellt, die Betriebssituation
zweier Einzelkochbereiche bei Einzelausteuerung, Fig. 2 schematisiert eine Betriebssituation
zweier Einzelkochbereiche und eines Zwischenkochbereichs während des kombiniert
Heizbetriebs, Fig. 3 einen Übersichtsplan einer Ansteuervorrichtung unter Einbeziehung
eines Mikroprozessors und FiD. 4 einen Teilbereich dieser Schaltungsanordnung im
Bereich der Eingabeorgane.
-
Die schematisierten Dargesteilungen nach Fig. 1 unf Fig. 2 zeigen
einen crsten Einzelkochbereich Ha, einen in zwei Zonen heiztechnisch getrennt geschalteten
zweiten Einzelkochbereich Hb mit H1b und einen zwischen diesen Einzelkochbereichen
angeordneten Zwischenkochbereich Hz. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schalt.iingsanordnung
ist cs möglich, entweder eine der beiden Einzelheitsbereiche Ha oder Hb und H'b
individuell allein oder auch individuell gemeinsam - wie in Fig. 1 schraffiert dargestellt
- anzusteuern. Jedem dieser Einzelheitsbereiche Ha bzw. Hb, H'b sind also eigene
Heizleistungs-Steurschaltungen
mit Eingabeorganen zugeordnet.
-
Die Fig. 2 versinnbildlicht den Kombinations-Heizbetrieb.
-
In diesem Fall ist der Einzelheizbereich Ha, der innere Heizbereich
Hb und der zwischen diesen Heizbereichen liegende Zwischenheizbereich Hz in Funktion.
Der den Heizbereich Hb ringförmig umgebende Heizbereich H'b ist ausgeschaltet.
-
Dadurch ergibt sich ein langgestreckter, im wesentlichen homogener
Heizbereich fiir längliche oder ovale Koch- oder Bratgefäße. Die Heizbereiche Ha,
Hb und Hz sind einer gemeinsamen Eingabe-Steuerschatung zugeordnet.
-
Normalerweise sin in einer Kochmulde vier Einzelheizbereiche angeordnet,
von dem Einzelheizbereiche mit einem Zwischenheizbereich für die einen Kombinations-Betrieb
zusammenschaltbar sind. Es können aber in der Kochmulde auch zwei Paare von Ei nxelhe
izbe rc i ohen mi oder ohne Zwischenheizbereich oder sonstige beliebige Konfigurationen
gebildet werden.
-
Anhand der Fig. 3 und 4 werden Schaltungsmaßnahmen zur Ansteuerung
von vier Einzelheizbereichen und einem Zwischenheizbereich fiir den Einzelbetrieb
und für einen Kombinationsbetrieb beschrieben.
-
Die Schaltungsanordnung zeigt einen Mikroprozessor-Baustein µP. an
den eingangsseitig die Schaltmittel der Eingabeelemente und ansgangsse i tig die
Betriebsanzeigeelemente und die Relais K1 bis K8 zur Durchschaltung der Heizströme
für die Einzelheizbereiche zugeschaltet sind. Jedem der vier Einzelheizbereiche
in der Kochmulde sind vier Eingabeschalter zugeordnet, wohl ehe Schaltkontakte St,
S2, Ss, S4 an Widerstandskaskaden P1, P2, P3, P4 bei Drehverstellung weiterschalten.
-
Diese Widerstandskaskaden wirken in Verbindung mit dem Schaltelement
als veränderlicher Spannungsteiler, von der je nach Stellung dieser Schaltelemente
unterschiedliche Spannungspotentiale
abgegeben werden. Die Ausgänge
dieser Schalteinrichtungen S1. S2, S3, S4 werden einer Multiplexstufe MP zugeführt.
Über die Ausgänge A0, A1, A2, A3 wird die Multiplexschaltung MP angesteuert, so
daß in zyklischer Reihenfolge die Eingabewerte der Eingabeschalter abgefragt und
nacheinander den analogen Eingängen E0 und E1 des Mikroprozessors µP zugeführt werden.
Innerhalb des Mikroprozessors werden die eingegebenen Werte individuell für die
einzeinen Heizbereiche in Leistungs-Steuerwerte umgesetzt, welche über leistungsverstärkende
Relais diese Heizleistung in den Heizelementen der einzelnen Heizbereiche steuern.
-
In Fig. 3 ist sinnbildlich ein Schaltkontakt SK zur Eingabe eines
Schaltkriteriums für die Durchführungs eines kombinierten Heizbetriebs nach Fig.
2 dargestellt.
-
Zur Eingabe dieser Funktion ist gemäß Fig. 4 ein Tastkontakt CK angeordnet,
bei dessen Betätigung über das RC-Glied R1, C und dessen nachgeschalterer Sciimi
tt-Trigger-Stufe STS eine bistabile Kippstufe BKS mit einem Taktsteuerimpuls beaufschlagt
wird. Durch die Rückkopplung des invertierenden Ausganges dieser Kippstufe KBS an
deren Dateneingang wird bei jedem eintreffenden Taktimpuls, d.h. bei jeder neuen
Betätigung des Tastkontakts TK diese Kippstufe in die jeweils andere ihrer beiden
bistabilen Lagen umgeschaltet. Der nicht invertierende Ausgang dieser bistabilen
Kippstufe BKS steuert einerseits eine Durchschaltstufe 1)SS un<i andererseits
ein Verknüpfungsglied VG mit ODER-Funktion an. Liegt am nicht invertierenden Ausgang
der bistabilen Kippstufe BKS eine "(log 1)" an, so wird über die Durchschaltstufe
DSS der Ausgang AO der Mikroprozessor-Steuerschaltung µP an dessen Eingang 1'5 durchgeschaltet
und die dem ODER-Verknüpfungsglied nachgeschaltete Verstärkerstufe VS angesteurt.
Dies bedeutet, daß der Mikroprozessor-Steuerschaltung µP ein Kriterium angeboten
wird, welches von der Mikroprozessor-Steuerstufe µP zur Durchführung
des
kombinierten Heizbetriebes bei Einschaltung der in diesem Fall herangezogenen Leistungs-Steuereinrichtung
S3, P3 ausgewertet wird. Gleichzeitig wird die Leistungs-Steuereinrichtung S4,P4,
die dem zwieten Heizbereich der Kombination zugeordnet ist, über die Mikroprozessor-Steuerschaltung
µP stillgelet. Gleichzeitig wird diese Bereitschaft zur Durch führung des kombinierten
Heizbetriebes durch eine Anzeige LED sigualisiert.
-
Ist dieses Kriterium für den kombinierten Heizbetrieb durch die Mikroprozessor-Steuerschaltung
µP nach Einschaltung der zugeordneten Heizleistungssteuerung übernimmen, so liefert
die Mikroprozessor-Steuerschaltung µP über eine Optokoppler-Schaltstufe OKS an den
zweiten Eingang des Verknüpfungsgliedes VG ein entsprechendes Signal welches ebenfalls
die Verstärkerstufe VS leitend steuert.
-
Wird nunmehr der Tastenkontakt TK betätigt, so wird durch das Umsetzen
der bistabilen Kippstufe BKS die Durchschaltstufe TSS gesperrt. Die Mikroprozessor-Steuerschaltung
realisiert aher solange den Heizbetrieb, solange die zugeordnete Heizleistungs-Steuerschaltung
S3, P3 aktiviert ist. Diese Tatsache wird auch weiterhin über die Anzeige LED signalisiert.
Erst wenn auch tlie Heizleistungs-Steuerschaltstufe ausgeschaltet wird, wird auch
die Kombination der Heizleistungsbereiche aufgehoben.