DE3246501A1

DE3246501A1 - Anordnung und verfahren zum ueberwachen der ungefaehren temperatur eines widerstandsheizelementes

Info

Publication number: DE3246501A1
Application number: DE19823246501
Authority: DE
Inventors: Thomas Roy 40222 Louisville Ky. Payne
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1983-06-30
Anticipated expiration: 2002-12-17
Also published as: GB2114317B; SE8207272D0; SE452688B; FR2519785B1; US4551618A; DE3246501C2; GB2114317A; CH664862A5; FR2519785A1; SE8207272L

Description

NACHOER.. GHT

Anordnung und Verfahren zum überwachen der ungefähren Temperatur eines Widerstandsheizelements

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Anordnung zum überwachen der Betriebstemperatur von Widerstandsheizelementen und betrifft insbesondere eine derartige Anordnung für Widerstandsheizelemente, die als Oberflächenheizeinheiten in Kochgeräten, wie beispielsweise Kochherden, benutzt werden.

Beim Steuern der Leistung, die einem Heizelement zugeführt wird, das als Oberflächenheizelement für einen Kochherd oder Kochfeld benutzt wird, ist es vorteilhaft, die Temperatur des Heizelements zu kennen. Die herkömmliche Lösung zum überwachen der Temperatur besteht darin, einen Temperaturfühler zu benutzen, der unter dem Kochgefäß angeordnet ist, das die zu erhitzende Speise enthält. Diese Information wird hauptsächlich benutzt, um für ein schnelles und aus-

reichend genaues Ansprechen auf Änderungen in der Leistungseinstellung für das Heizelement zu sorgen- Typisch ist der Fühler in einem geschlossenen Regelkreis angeordnet, dessen Regelparameter so gewählt sind, daß ein schnelles Ansprechen auf von einer Bedienungsperson gewählte Leistungseinstellungen erfolgt. Diese Lösung bringt zufriedenstellende Ergebnisse? solche Fühler erhöhen jedoch die Kosten des Kochgerätes beträchtlich. Wegen dieser Kosten wird bei Kochherden mit mehreren Oberflächenheizeinheiten typisch meistens eine Oberflächenheizeinheit mit einem Fühler in einem geschlossenen Regelkreis benutzt. Die anderen Oberflächenheizeinheiten werden mit einer rückführungslosen Steuerung betrieben, bei der keine Einrichtungen vorgesehen sind, die gestatten, die Heizelementtemperatur zu berücksichtigen, wenn der Betrieb des Heizelements gesteuert wird. Die Bedienungsperson wählt einfach eine Leistungseinstellung, und das Heizelement wird mit dem entsprechenden Leistungswert betrieben, ungeachtet der tatsächlichen Temperaturen des Heizelements, des Kochgefäßes oder der Speise, die gekocht wird.

Ein weiterer Nachteil von herkömmlichen Kochgeräten, die gegenwärtig allgemein erhältlich sind, ist das Fehlen einer Einrichtung, die dem Benutzer anzeigt, daß das Heizelement heiß ist, nachdem das Heizelement abgeschaltet worden ist. Typisch ist eine Anzeigelampe vorgesehen, die eingeschaltet ist, wenn ein oder mehrere Heizelemente eingeschaltet sind,und die abgeschaltet ist, wenn alle Heizelemente abgeschaltet sind. Der Nachteil dieser Lösung ist, daß ein Heizelement für eine gewisse Zeitspanne nach dem Abschalten des Heizelements heiß bleibt. Insbesondere bei den höheren Leistungseinstellungen kann das Heizelement für eine relativ lange Zeit heiß bleiben.

Eine rückführungslose Steueranordnung für Kochgeräte, die die Möglichkeit bietet, die ungefähre Heizelementtemperatur

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zu verfolgen, ohne daß ein relativ teuerer Temperaturfühler in einer relativ komplizierten Anordnung mit einem geschlossenen Regelkreis benutzt wird, und die für jedes Heizelement eines mehrere Heizelemente aufweisenden Kochgerätes wirtschaftlich praktisch wäre, wäre äußerst erwünscht. Die Heizelementtemperaturinformation, die durch eine solche Anordnung geliefert wird, könnte vorteilhafterweise benutzt werden, um dem Benutzer zu melden, daß das Heizelement unangenehm heiß ist und nicht berührt werden sollte, und um für ein schnelleres Ansprechen auf Leistungseinstellungsänderungen als herkömmliche rückführungslose Steuerungen zu sorgen. Durch die Vielseitigkeit, die Steuersysteme auf Mikroprozessorbasis bieten, werden zusätzliche vorteilhafte Verwendungszwecke von solcher Temperaturinformation zum Verbessern des Betriebes von Kochgeräten möglich.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, eine rückführungslose Steueranordnung für Haushaltskochgeräte, bei denen Widerstandsheizelemente benutzt werden, zu schaffen, die eine Information über die ungefähre Heizelementtemperatur liefert, ohne daß eine Temperaturfühlerrückführung vorhanden ist.

Weiter soll eine Anordnung der vorgenannten Art geschaffen werden, bei der die Information der ungefähren Temperatur benutzt wird, um dem Benutzer eine Sichtanzeige zu liefern, wenn das Heizelement über einer vorbestimmten Schwellentemperatur ist, und die Sichtanzeige weiterhin zu liefern, nachdem das Heizelement abgeschaltet ist, bis die Temperatur unter die Schwellentemperatur gesunken ist.

Die Erfindung schafft eine Anordnung zum überwachen der ungefähren Temperatur von einem oder mehreren Heizelementen, die wahlweise bei einem von mehreren Leistungswerten speisbar sind, indem eine Bedienungsperson eine von mehreren

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Leistungseinstellungen einschließlich AUS wählt. Die Temperaturüberwachungsanordnung enthält einen Zähler, dessen Zählerstand mit einer Geschwindigkeit gemäß der gewählten Leistungseinstellung wahlweise so erhöht wird, daß die Zählgeschwindigkeit ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit der Erhöhung der Temperatur des Heizelements bei der gewählten Leistungseinstellung ist. In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Zählerstand des Zählers, wenn das Heizelement abgeschaltet wird, mit einer Geschwindigkeit vermindert, die ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit ist, mit der die Temperatur des Heizelements sinkt, wenn dieses nicht mehr mit Strom versorgt wird. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Zählerstand des Zählers, wenn die Leistungseinstellung von einer relativ höheren Leistungseinstellung auf eine relativ niedrigere Leistungseinstellung einschließlich der AUS-Leistungseinstellung verändert wird, mit einer Geschwindigkeit vermindert, die gemäß der niedrigeren gewählten Leistungseinstellung gewählt wird, so daß sie zu der Geschwindigkeit der Abnahme der Temperatur des Heizelements, wenn sich das Heizelement von einer einer höheren Leistungseinstellung zugeordneten höheren Temperatur auf die gewählte Temperatur abkühlt, ungefähr proportional ist. Wenn der Zählerstand des Zählers in der einen oder anderen Ausführungsform erhöht bzw. vermindert wird, liefert er einen Näherungswert der tatsächlichen Heizelementtemperatur. Die letztgenannte Ausführungsform bietet eine bessere Annäherung unter Betriebsbedingungen, in denen die Leistungseinstellung durch den Benutzer von einer höheren auf eine niedrigere geändert wird, ohne daß zuerst über die AUS-Einstellung gegangen wird.

In noch einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung wird der Zählerstand des Zählers mit einem Referenzzählerstand verglichen, der eine vorbestimmte Schwellentemperatur darstellt, oberhalb welcher das Heizelement unangenehm heiß ist und nicht berührt werden sollte. Wenn der Zähler-

stand diesen'Refernzzählerstand übersteigt, wird ein Anzeigelicht oder eine "Heiß"-Lampe eingeschaltet und bleibt eingeschaltet, bis der Zählerstand unter den Referenzwert vermindert ist, ungeachtet dessen, ob das Heizelement EIN oder AUS ist. Die Anzeigelampe liefert, wenn sie eingeschaltet ist, der Bedienungsperson ein sichtbares Signal, das dieser anzeigt, daß das Heizelement heiß ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht

eines Teils eines elektrischen Kochherdes, der mit der Temperaturüberwachungsanordnung nach der Erfindung versehen ist,

Fig. 2 ein stark vereinfachtes Funktions

blockschaltbild einer Steueranordnung, die in dem Kochherd nach Fig.1 benutzt wird und die Temperaturüberwachungsanordnung nach der Erfindung enthält,

Fig. 3 eine stark vergrößerte Ansicht eines

Teils der Bedienungstafel des Kochherdes nach Fig. 1, die Einzelheiten von einem der Steuerknöpfe zeigt,

Fig. 4 ein Diagramm, welches repräsentative

Kurven der Temperatur über der Zeit für das Heizelement des in der Steueranordnung nach Fig. 2 benutzten Typs für verschiedene Leistungseinstellungen zeigt,

- ar- ■- - ·■

Fig. 5 ein Diagramm, das den Zählerstand des

Heizelementenergiezählers der Steueranordnung nach Fig. 2 über der Zeit für verschiedene Leistungseinstellungen zeigt,

Fig. 6 ein ausführlicheres Funktionsblock-

schaltbild der Steueranordnung nach Fig. 2 für eines der Heizelemente,

Fig. 7 ein vereinfachtes Schaltbild einer

Steuerschaltung einer Steueranordnung, die die Temperaturüberwachungsanordnung nach der Erfindung enthält,

Fig. 8 ein Flußdiagramm der Abtast - Routine,

die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist,

Fig. 9 ein Flußdiagramm der "Test I"-Routi

ne, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist,

Fig. 10 ein Flußdiagramm der "Test II"-Routi

ne, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist,

Fig. 11 ein Flußdiagramm der "Sofort Ein"-

Routine, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist,

Fig. 12 ein Flußdiagramm der Schnellaufhei-

zung-Routine, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist,

Fig. 13 ein Flußdiagramm der Schnellabküh

lung-Routine , die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist,

die Fig. 14-16 das Flußdiagramm der Leistungsvergleich-Routine, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist,

die Fig. 17 und 18 das Flußdiagramm der Heizelementenergievergleich-Routine, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist,

Fig. 19 ein Flußdiagramm der Leistungswertaus

tausch /Heiß-Anzeigelampe-Routine, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist,

Fig. 20 ein Flußdiagramm der Heiß-Anzeigelam

pe-Routine, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist.

Fig. 21 ein Flußdiagramm der "Leistung AUS"-

Routine, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist, und

die Fig. 22 und 23 das Flußdiagramm einer alternativen

Heizelementenergievergleichsroutine die anstelle der Routine nach Fig. in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. verwendet werden kann.

A. Überblick

Fig. 1 zeigt einen elektrischen Kochherd 10, der eine Steueranordnung nach der Erfindung enthält. Der Kochherd 10 hat vier herkömmliche elektrische Oberflächenwiderstandsheizelemente 12, 14, 16 und 18, die auf einer im wesentlichen horizontalen Tragfläche 20 befestigt sind. Manuell betätigbare Drehknöpfe 22, 24, 26 und 28 sind auf einer Bedienungstafel 30 angeordnet. Die Steuerknöpfe 22, 24, 26 und 28 ermöglichen dem Benutzer, den gewünschten Leistungswert für die Heizelemente 12, 14, 16 und 18 zu wählen. Eine Signallampe 32 oder irgendeine andere geeignete Lichtquelle ist an der Bedienungstafel 30 angebracht und liefert der Bedienungsperson eine Sichtanzeige, daß wenigstens eines der Heizelemente relativ heiß ist.

Ein Gesamtblockschaltbild der Steueranordnung für den Kochherd 10 nach Fig. 1 ist in Fig. 2 gezeigt, wobei die Heizelemente 12, 14, 16 und 18 mit dem üblichen Wechselstromsignal von 60 Hz gespeist werden, bei dem es sich entweder um 120 oder um 240 V handeln kann, die an die Klemmen L1 und L2 angelegt werden. Die Heizelemente 12, 14, 16 und 18 sind elektrisch parallel an die Leitungen L1 und L2 angeschlossen. Die Leistungszufuhr zu den Heizelementen wird durch eine Schaltvorrichtung 40 gesteuert, die zu den Heizelementen in Reihe geschaltet ist. Die Schaltvorrichtung 40 enthält gesonderte Schalteinrichtungen 40(a)-40(d) in Reihe mit den Heizelementen 12,14, 16 bzw. 18, um eine unabhängige Steuerung der Leistungszufuhr zu jedem der Heizelemente zu ge-

statten. Die Schalteinrichtung für jedes Heizelement wird gemäß Steuersignalen, die durch eine Leistungssteuereinrichtung 42 erzeugt werden,ein-und ausgeschaltet.

Die Leistungssteuereinrichtung 42 erzeugt Leistungssteuersignale gemäß der durch die Bedienungsperson für jedes Heizelement gewählten Leistungseinstellung. Eine Leistungseinstellungswähleinrichtung 44 gibt Leistungswertsteuersignale an die Leistungssteuereinrichtung 42 ab, die die Einstellungen repräsentieren, welche durch manuelle Betätigung der Steuerknöpfe 22 bis 28 in Fig. 1 gewählt worden sind. Gemäß Fig. 3 ermöglichen die Steuerknöpfe 22-28 dem Benutzer, eine von 16 verfügbaren diskreten Leistungseinstellungen einschließlich der Leistungseinstellung AUS für das entsprechende Heizelement zu wählen. Selbstverständlich könnte eine größere oder eine kleinere Anzahl von Leistungseinstellungen vorgesehen werden. Außerdem könnte eine andere Vorrichtung zur Wahl der Leistungseinstellung durch den Benutzer, beispielsweise eine digitale Tastatur,benutzt werden.

Die Leistungssteuereinrichtung 42 steuert den Prozentsatz an Zeit, während der jedem der Heizelemente 12 Leistung gemäß der durch die Bedienungsperson gewählten Leistungswerteinstellung zugeführt wird.

In der hier beschriebenen Ausführungsform wird eine vorbestimmte Steuerperiode, die eine feste Anzahl von Steuerintervallen enthält, als Zeitbasis für die Leistungssteuerung benutzt. Jedes Heizelement wird für eine besondere Anzahl von Steuerintervallen während jeder Steuerperiode eingeschaltet, die auf der entsprechenden, durch die Bedienungsperson gewählten Leistungseinstellung basiert. Das Verhältnis von Einschaltsteuerintervallen zu den gesamten Steuerintervallen in der Steuerperiode, ausgedrückt als ein Prozentsatz, d.h. die relative Einschaltdauer wird im folgenden

als Tastverhältnis bezeichnet. Jedes Steuerintervall umfaßt acht Zyklen des Standardsignals von 240 V, 60 Hz, was einer Periode von ungefähr 133 ms entspricht. Jede Steuerperiode enthält 128 Steuerintervalle, was einer Periode mit einer Dauer von ungefähr 17s entspricht. Die Dauer des Steuerintervalls und die Dauer der Steuerperiode wurden so gewählt, daß sich ein zufriedenstellender Bereich von Leistungseinstellungen für die gewünschte Kochleistung ergibt, der unter Verwendung von relativ langsamen Relaisschaltyorrichtungen implementiert und so programmiert werden kann, daß von dem Mikroprozessorspeicher wirksam Gebrauch gemacht wird. Es ist klar, daß Steuerintervalle und Steuerperioden längerer oder kürzerer Dauer ebenfalls benutzt werden könnten.

Bei der Steuerung wird der Prozentsatz der EIN-Zeit oder das Tastverhältnis für jeden Leistungswert erhalten, indem das besondere Heizelement für eine vorbestimmte Anzahl von SteuerIntervallen während jeder Steuerperiode eingeschaltet wird. Die Tabelle I zeigt den Prozentsatz der EIN-Zeit und die Anzahl der Einschaltsteuerintervalle pro Steuerperiode für jede der 16 Leistungseinstellungen. Die Tastverhältnisse wurden für jeden der Leistungszyklen empirisch bestimmt, um den gewünschten Bereich von Kochtemperaturen für eine zufriedenstellende Kochleistung zu erhalten. Selbstverständlich könnten auch andere Tastverhältnisse benutzt werden.

	Spalte	• au.	Spalte 4	Spalte 5	Spalte 6	im* I S-/ >mT VS
	%EIN-	TABELLE I	AUS-STEU	HEIZELE-	HEIZELE-
Spalte 1	ZEIT	2 Spalte 3	ERINTER	MENTENER-	MENTENER-	Spalte 7
GEWÄHLTER		EIN-STEU-	VALLE	GIEZAH-	GIEZÄHLER-	MAX.
LEISTUNGS		ERINTER-		LERERHÖ-	ERHÖHUNGS-	HEC-
WERT		VALLE PRO		HUNGSGE-	GESCHWIN-	ZÄHLER-
		STEUER-		SCHWINDIG-	DIGKEIT	STAND
		PERIODE		KEIT	(ZÄHLUNGEN
				(ZÄHLUNGEN	PRO STEU
				PRO GESPEI	ERPERIODE)
				STEM STEU
				ERINTER
				VALL)
	0		128	1/2	-64
	2		125	5 1/3	16
O	3	0	124	5 1/3	21 1/3	—
1	5	3	121	5 1/3	37 1/3	4096
2	8	4	118	5 1/3	53 1/3	4096
3	11	7	114	4	56	4096
4	14	10	110	4	72	4096
5	20	14	102	4	104	5120
6	26	18	95	2 2/3	88	5120
7	33	26	86	2 2/3	112	5120
8	41	33	75	2 2/3	141 1/3	6144
9	50	42	64	2	128	6144
10	60	53	48	2	160	6144
11	72	64	32	2	192	8192
12	85	80	16	2	224	8192
13	100	96	0	2	256	8192
14		112			8192
15	128			8192

Es sei daran erinnert, daß es ein Ziel der Erfindung ist, eine Information über die ungefähre Heizelementtemperatur für jede der Heizeinheiten zu liefern, ohne daß irgendeine Art vom Teperaturfühler benutzt wird. Zu diesem Zweck ist ein Heizelementenergiezähler 46 für jedes Heizelement vorgesehen, der so erhöht wird, daß der Zählerstand des Zäh-

lers ungefähr proportional zu der Temperatur oder, grundsätzlicher ausgedrückt, zu der relativen Energiebilanz des Heizelements ist.

Die ZählerSteuereinrichtung 48 spricht auf die Leistungssteuereinrichtung 42 an, um den Zählerstand des Energiezählers 46 wahlweise mit einer von mehreren möglichen Erhöhungsgeschwindigkeiten zu erhöhen, von denen jede zu der Anstiegsgeschwindigkeit der Heizelementtemperatur während der transienten Aufheizphase, in der die Temperatur des Heizelements auf dessen Betriebstemperatur ansteigt, ungefähr proportional ist« Die gewählte besondere Erhöhungsgeschwindigkeit wird durch die gewählte Leistungseinstellung festgelegt. Die Zählersteuereinrichtung 48 bewirkt weiter, daß das Erhöhen des Zählerstands des Energiezählers 46 unterbrochen wird, wenn der Zählerstand des Zählers wenigstens gleich einem gewählten von mehreren maximalen Zählerständen ist, von denen jeder zu der stationären Heizelementbetriebstemperatur für entsprechende Leistungseinstellungen ungefähr proportional ist. Der aus diesen mehreren maximalen Zählerständen ausgewählte besondere maximale Zählerstand wird ebenfalls durch die durch die Bedienungsperson gewählte Leistungseinstellung festgelegt.

Die ZählerSteuereinrichtung 48 bewirkt weiter, daß der Zählerstand des Energiezählers 46 vermindert wird. In der Ausführungsform der Erfindung, die hier zuerst beschrieben wird, vermindert die ZählerSteuereinrichtung 48 den Zählerstand des Energiezählers 46 mit einer vorbestimmten Verminderungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Wahl der Leistung se in Stellung AUS. Diese Verminderungsgeschwindigkeit ist so gewählt, daß sie ungefähr proportional zu der tatsächlichen Abnahmegeschwindigkeit der Heizelementtemperatur während dieser Abkühlungsphase ist. Dadurch, daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 auf diese Weise erhöht und

vermindert wird, ist der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements, was ein ungefähres Maß für die Heizelementtemperatur ergibt, ohne daß ein Fühler erforderlich ist. Die Erhöhungsgeschwindigkeiten pro Steuerperiode einschließlich der Verminderungsgeschwindigkeit für die Einstellung AUS und die maximalen Zählerstände sind in den Spalten 6 bzw. 7 der Tabelle I für jede der Leistungseinstellungen gezeigt. Diese Werte wurden durch einen Prozeß empirischen Testens gewählt, der darauf gerichtet war, Werte zu finden, die dem besonderen Heizelement eine zufriedenstellende Leistungsfähigkeit geben. Selbstverständlich hängen die gewählten besonderen Geschwindigkeiten von den Kenndaten des Heizelements selbst sowie von dem Tastverhältnis, mit dem es arbeitet, ab. Die Geschwindigkeiten sollten daher für das besondere System, in welchem die Zähleranordnung benutzt wird, empirisch bestimmt werden.

Die Information, die der Heizelementenergiezähler 46 liefert, ist in dem Steuersystem zum Ausführen einer Vielfalt von Funktionen brauchbar. Es kann beispielsweise erwünscht sein, die Ausführung einer gewissen Betriebsfunktion einzuleiten, wenn ein gewisser Betriebszustand vorhanden ist, der durch einen gewissen Energiewert oder Temperaturwert gekennzeichnet werden kann. Dieser Zustand kann zwecks Einleitung der Funktion erfaßt werden, indem der Zählerstand des Energiezählers 46 mit einem empirisch ermittelten Referenzwert verglichen wird. Die gewünschte Funktion kann dann eingeleitet werden, wenn die gewünschte Beziehung zwischen dem Zählerstand und dem Referenzwert erkannt wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind Anzeigeeinrichtungen 50 vorgesehen, um ein Signal zu erzeugen, das durch die Bedienungsperson des Gerätes erkennbar ist und angibt, daß die Temperatur von wenigstens einem der Heizelemente relativ

hoch ist. Das wird erreicht, indem der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 mit einem Referenzwert verglichen wird, der so gewählt ist, daß er einer besonderen Temperatur entspricht, über der das Heizelement unangenehm heiß ist und nicht berührt werden sollte. Wenn der Zählerstand wenigstens gleich diesem Referenzwert ist, erzeugt die Anzeigeeinrichtung 50 ein Warnsignal. In der hier beschriebenen Ausführungsform dient die Anzeigeeinrichtung 50 zum Speisen einer einzelnen Anzeigelampe 32, wodurch dem Benutzer ein sichtbares Signal geliefert wird, daß wenigstens eines der Heizelemente relativ heiß ist. Es könnte ohne weiteres eine gesonderte Lampe oder ein gesondertes Licht für jedes Heizelement benutzt werden. Ebenso könnten auch andere Einrichtungen zum Anzeigen eines Zustands benutzt werden, wie beispielsweise eine Tonfrequenzsignalerzeugungseinrichtung. Ein beträchtlicher Vorteil dieser Anordnung ist, daß die Anzeigelampe auch nach dem Abschalten des Heizelements eingeschaltet bleibt, bis der Zählerstand des Heizelementenergiezählers auf den Referenzwert vermindert ist, wodurch der Bedienungsperson eine Anzeige geliefert wird, daß das Heizelement heiß bleibt, obgleich das Heizelement bereits abgeschaltet ist und nicht mehr mit Strom versorgt wird.

Das Steuersystem, an dessen Beispiel die Steueranordnung nach der Erfindung im folgenden beschrieben wird, enthält die Erfindung in einem umfassenderen Leistungssteuersystern, das ausführlicher in einer weiteren Patentanmeldung der Anmelderin erläutert. Dieses umfassendere System benutzt ebenfalls die Heizelementenergiezählerinformation beim Implementieren von gewissen transienten Betriebsarten, die mit Schnellaufheizung und Schnellabkühlung bezeichnet werden. Diese Betriebsarten werden vorgesehen, um die Zeit zu verringern, die die Heizelementtemperatur benötigt, um auf Än-

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derungen in der Wahl des Leistungswertes anzusprechen.

Die Schnellaufheizbetriebsart wird, allgemein gesagt, implementiert, wenn der gewählte Leistungswert von einer Leistungseinstellung, bei der es sich entweder um die Einstellung AUS oder um die Einstellung Nicht-AUS handeln könnte, in eine höhere Leistungseinstellung geändert wird. In dieser Betriebsart wird das Heizelement für eine vorbestimmte, relativ kurze Zeitspanne bei einem Leistungswert gespeist, der höher ist als der neu gewählte Wert, um die Ansprechzeit zu verringern, die die Heizelementtemperatur benötigt, um auf die normale Betriebstemperatur anzusteigen, die der neuen Leistungseinstellung zugeordnet ist. Um ein Überschwingen über die stationäre Betriebstemperatur hinaus für die neu gewählte Leistungseinstellung zu verhindern, ist es nicht erwünscht, die Schnellaufheizbetriebsart einzuleiten, wenn das Heizelement bereits auf einer Temperatur arbeitet, die höher ist als eine gewisse vorbestimmte Schnellaufheizschwellentemperatur. Vor dem Einleiten der Schnellaufheizbetriebsart wird deshalb eine Prüfung durchgeführt, um festzustellen, ob der Zählerstand des Heizenergiezählers einen vorbestimmten Schwellenreferenzwert oder -Zählerstand übersteigt, der ungefähr proportional zu der Schnellaufheizschwellentemperatur ist. Wenn das nicht der Fall ist, wird die Schnellaufheizbetriebsart eingeleitet, und die Leistungssteuereinrichtung 42 betreibt das Heizelement in der Schnellaufheizbetriebsart. Wenn der Zählerstand den Referenzwert übersteigt, wird die Schnellaufheizbetriebsart nicht eingeleitet.

Es kann außerdem erwünscht sein, die Schnellaufheizbetriebsart nicht einzuleiten, wenn die gewählte Leistungseinstellung eine so niedrige Einstellung ist, daß der Betrieb in der Schnellaufheizbetriebsart zur Folge hätte, daß die Heizelementtemperatur über die gewünschte Temperatur überschwingt. Zu diesem Zweck kann das Steuersystem so ausgebil-

det werden, daß die Schnellaufheizbetriebsart nur implementiert wird, wenn der neu gewählte Leistungswert höher als ein vorbestimmter Wert ist, über welchen sie ausgeführt werden kann, ohne daß es zu einem überschwingen kommt.

Die Schnellabkühlbetriebsart wird, allgemein gesagt, implementiert, wenn die gewählte Leistungseinstellung von einer Leistungseinstellung auf eine niedrigere Leistungseinstellung geändert wird. In dieser Betriebsart wird das Heizelement für eine vorbestimmte Zeitspanne bei einem Leistungswert gespeist, der niedriger ist als der neu gewählte Leistungswert, um die Zeit zu verringern, die die Heizelementtemperatur benötigt, um auf die niedrigere Betriebstemperatur abzunehmen, die der neu gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist. Es gibt, ebenso wie in der Schnellaufheizbetriebsart, gewisse Bedingungen, unter denen es unerwünscht sein würde, die Schnellabkühlbetriebsart zu implementieren. Insbesondere, wenn die Temperatur des Heizelements zu der Zeit, zu der die niedrigere Leistungswerteinstellung gewählt wird, bereits unter einer gewissen vorbestimmten Schnellabkühlschwellentemperatur ist, könnte der Betrieb in der Schnellabkühlbetriebsart ein Überschwingen verursachen, aufgrund dessen die Heizelementtemperatur vorübergehend unter die neue gewünschte Betriebstemperatur sinkt. Zum Vermeiden dieser Form des Überschwingens wird der Zählerstand des Energiezählers 46 wieder geprüft, diesmal um festzustellen, ob der Zählerstand kleiner als ein zweiter Schwellenreferenzwert oder -Zählerstand ist, der ungefähr proportional zu der Schnellabkühlschwellentemperatur ist. Wenn der Zählerstand kleiner als dieser zweite Schwellenreferenzwert ist, was bedeutet, daß das Heizelement bereits auf einer relativ niedrigen Temperatur ist, wird die Schnellabkühlbetriebsart nicht implementiert; anderenfalls betreibt die Steuereinrichtung 42 das Heizelement in der Schnellabkühlbetriebsart .

Es kann, ebenso wie in der Schnellaufheizbetriebsart, erwünscht sein, die Schnellabkühlbetriebsart bei Leistungseinstellungen oberhalb einer relativ hohen Einstellung nicht 2u implementieren, um einen vorübergehenden Abfall der Betriebstemperatur unter die gewünschte neue Betriebstemperatur zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann das Steuersystem so ausgebildet werden, daß die Schnellabkühlbetriebsart nur dann implementiert wird, wenn die neu gewählte Leistungseinstellung unter einer vorbestimmten, relativ hohen Leistungseinstellung ist, unterhalb welcher die Schnellabkühlbetriebsart ohne Überschwingen implementiert werden kann.

Zusätzlich zu der Schnellaufheiz- und der Schnellabkühlbetriebsart bietet das im folgenden ausführlicher beschriebene umfassende Steuersystem eine zusätzliche transiente Betriebsart, nämlich Sofort-Ein. Die Zählerinformation wird jedoch bei der Implementierung dieser Betriebsart nicht benutzt. Der Zweck der Sofort-Ein-Betriebsart besteht darin, für ein relativ schnelles Ansprechen zu sorgen, wenn die Bedienungsperson die Leistungseinstellung eines Heizelements von AUS in eine Leistungseinstellung Nicht-AUS ändert. Da die gesamte Steuerperiode eine Dauer in der Größenordnung von 17s hat, ist es möglich, daß die Bedienungsperson eine Leistungseinstellung während der letzten Stufen der Steuerperiode wählt, in welchem Fall eine Zeitspanne von mehreren Sekunden verstreichen könnte, bevor dem Heizelement irgendeine Leistung zugeführt wird, was dazu führt, daß sich der Benutzer fragt, ob die gewählte Leistungseinstellung eingegeben worden ist oder nicht. Zum überwinden dieses Problems wird in der Sofort-Ein-Betriebsart das Heizelement bei der maximalen Leistungseinstellung für eine vorbestimmte Zeitspanne betrieben, die mit dem nächsten Steuerintervall beginnt, und zwar ungeachtet der gewählten tatsächlichen Leistungseinstellung, so daß dem Heizelement genau während des nächsten Steuerintervalls Leistung zugeführt wird, ungeachtet dessen, wo sich das System in der Steuerperiode befindet, wenn die Wahl getroffen wird.

B. Parameterauswahlüberlegungen

Der Temperaturgang von Widerstandsheizeleraenten des normalerweise für Kochgeräte benutzten Typs kann, wenn die Heizelemente bei Raumtemperatur mit Strom versorgt werden, insgesamt durch Heizkurven gekennzeichnet werden, die eine Aufheizphase und eine stationäre oder Beharrungsphase aufweisen. Wenn die Leistungszufuhr verringert oder vollständig abgeschaltet wird, kann der Temperaturgang durch eine Abkühlphase gekennzeichnet werden. Eine Schar von solchen Kurven für ein typisches Heizelement, das als Oberflächenheizeinheit in einem elektrischen Kochherd benutzt wird, ist in Fig. 4 für verschiedene Leistungseinstellungen gezeigt. Die Aufheizphase ist durch den Teil der Kurve dargestellt, der durch einen relativ schnellen Anstieg der Heizelementtemperatur gekennzeichnet ist; die stationäre Phase ist durch den Teil der Kurve dargestellt, der durch eine relativ konstante Temperatur gekennzeichnet ist; und die Abkühlphase ist durch den Teil der Kurve dargestellt, der durch eine relativ schnell abnehmende Temperatur im Anschluß an das Abschalten des Heizelements gekennzeichnet ist. Die gezeigten Temperaturen sind diejenigen, die an der Innenseite eines Kochtopfes gemessen werden, der mit dem Heizelement in Berührung ist. Das Heizelement ist auf Raumtemperatur, wenn es zum erstenmal gespeist wird, und die Leistung mit dem geeigneten Wert wird zugeführt, bis die stationäre Temperatur erreicht ist. Das Heizelement arbeitet auf diesem stationären Wert, bis die Leistung abgeschaltet wird, wobei sich ab dieser Zeit das Heizelement auf Raumtemperatur abkühlt. Bei den meisten herkömmlichen Kochgefäßen sind die Steigungen der Heizkurven in erster Näherung von den Belastungszuständen unabhängig. Das ungefähre Ansprechen auf Änderungen in den Leistungseinstellungen kann aus diesen Kurven ermitteltwerden, indem die Kurve aufgesucht wird, die der neuen Einstellung entspricht, und zwar beginnend an dem Temperaturpunkt, der die Temperatur des Heizelements darstellt, wenn die Einstellung geändert wird.

Die Temperatur eines Heizelements spiegelt die Gesamtenergiebilanz des Heizelements wider. Wenn die Leistung dem Heizelement bei Raumtemperatur zum erstenmal zugeführt wird, wird die Leistung dem Heizelement aus der Stromquelle mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die größer ist als die, mit der das Heizelement die Energie mittels Abstrahlung und Leitung durch Wärmeübertragung an die Umgebung abgibt, was insgesamt zu einem Anstieg des Energiewerts des Heizelements führt. Dieser Gesamtanstieg des Energiewerts führt zu einer Zunahme der Temperatur des Heizelements. Später erreicht das Heizelement eine Temperatur, bei der es Energie mit einer Geschwindigkeit abführt, die gleich der Energie ist, die von der Stromquelle geliefert wird, wobei sich zu diesem Zeitpunkt die Temperatur einpendelt, d.h. die Temperaturkurve flach wird und das System in seiner stationären Phase oder Betriebsart arbeitet. Wenn das Heizelement abgeschaltet wird, führt das Heizelement Energie ab, was zu einer Temperaturabnahme führt, bis die Heizelementtemperatur wieder die Raumtemperatur erreicht.

Durch Erhöhen oder Vermindern des Zählerstands eines Zählers mit Geschwindigkeiten, die die Geschwindigkeiten annähern, mit denen die Gesamtenergiebilanz des Heizelements zunimmt oder abnimmt, ist der Zählerstand des Energiezählers in jedem Zeitpunkt ungefähr proportional zu dem Gesamtenergiewert, der durch eine besondere Temperatur gekennzeichnet ist. Es ist daher möglich, eine Zählerstandsverminderungsgeschwindigkeit für jede Leistungseinstellung empirisch zu bestimmen, die ungefähr proportional zu dem Temperaturanstieg oder der Energiezunahme für das Heizelement bei dieser besonderen Leistungseinstellung ist. Durch Erhöhen des Zählerstands mit dieser Geschwindigkeit, wenn diese Leistungseinstellung gewählt ist, ist der Zählerstand des Zählers ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements.

- 2(Γ-

Die Kurven 52 und 54 zeigen Wärmekurven für die Leistungseinstellungen 8 bzw. 11. Die Kurve 56 stellt eine linearisierte Näherung der Kurve für den Leistungswert 12 dar. Die Steigung des Kurventeils 56A stellt eine Zählerstandserhöhungsgeschwindigkeit von 88 Zählungen pro Steuerperiode dar, bei der es sich um die handelt, die in der als Beispiel gewählten Ausführungsform des Zählers implementiert ist, wenn der Leistungswert 8 gewählt wird. Der horizontale Teil 52B der Kurve stellt den maximalen Zählerstand des Zählers für den gewählten Leistungswert dar, der in der als Beispiel gewählten Ausführungsform auf 6144 für den Leistungswert 8 eingestellt ist, und die Steigung des Teils 56C bestimmt die Geschwindigkeit zum Verringern des Zählerstands des Zählers 46. In der hier beschriebenen Ausführungsform beträgt diese Geschwindigkeit 64 Zählungen pro Steuerperiode.

Eine Technik zum Implementieren des Zählerstands des Heizenergiezählers, um die Temperatur des Heizelements anzunähern, das der Leistungssteuerung des Typs unterliegt, bei dem das Heizelement periodisch gespeist wird, besteht darin, den Zählerstand des Zählers mit einer gewissen Geschwindigkeit während jedes Steuerintervalls zu erhöhen, wenn das Heizelement gespeist wird, und den Zählerstand des Zählers während Steuerintervallen zu vermindern, wenn es nicht gespeist wird, so daß während jeder Steuerperiode der Zählerstand des Zählers während einer gewissen Anzahl von Steuerintervallen erhöht und während anderen vermindert wird, so daß das Gesamtergebnis am Ende der Steuerperiode insgesamt eine Vergrößerung oder Verringerung des Zählerstands des Zählers in bezug auf den Beginn des Steuerintervalls ist. Ein Nachteil dieser Lösung ist, daß sie einen Zähler erfordert, der die Kapazität zum Zählen von sehr großen Zahlen hat. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Erhöhungsgeschwindigkeit gewählt, die den gewünschten Gesamtanstieg des Zählerstands am Ende jeder Steuerperiode

ergibt, der die ungefähre Zunahme der Temperatur des Heizelements während dieser Steuerperiode für das Tastverhältnis darstellt, bei dem das Heizelement arbeitet. Das wird ausgeführt, indem der Zählerstand mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit während gespeister Steuerintervalle erhöht und während nichtgespeister Steuerintervalle konstant gehalten wird.

Das Diagramm in Fig. 5 zeigt die effektiven Erhöhungsgeschwindigkeiten für die verschiedenen Leistungseinstellungen, die in der im folgenden beschriebenen Ausführungsform benutzt werden. Die Anzahl der Zählungen, um die der Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC in jedem gespeisten Steuerintervall für die verschiedenen Leistungseinstellungen erhöht wird, ist in der Tabelle I gezeigt. Es ist zu erkennen, daß die Zählgeschwindigkeit pro Steuerintervall für die niedrigen Leistungseinstellungen höher ist als für die hohen Leistungseinstellungen. Das wird gemacht, um zu berücksichtigen, daß das Heizelement bei niedrigen Temperaturen wirksamer arbeitet. Das heißt, die Speisung des Heizelements für eine bestimmte Zeitdauer bei niedriger Temperatur führt zu einer größeren Zunahme der Temperatur als die Speisung des Heizelements bei einer hohen Temperatur für dieselbe Zeitdauer. Beim Arbeiten bei niedrigen Leistungseinstellungen wird das Heizelement für weniger Steuerintervalle pro Steuerperiode gespeist, und die Temperatur des Heizelements nimmt relativ langsam zu; für jedes gespeiste Steuerintervall ist jedoch die Zunahme der Temperatur größer als bei der relativ hohen Leistungseinstellung. Bei der hohen Leistungseinstellung nimmt die Temperatur des Heizelements schnell auf den Wert zu, bei dem die Temperaturzunahme pro SteuerintervalI geringer ist. Die hohe Geschwindigkeit pro Intervall für niedrige Leistungseinstellungen und die niedrige Geschwindigkeit pro Intervall für hohe Leistungseinstellungen ergibt somit eine zufriedenstellende Annäherung an die tatsächliche Geschwindigkeit der Temperaturzunahme für die verschiedenen Leistungseinstellungen.

Gemäß Spalte 6 der Tabelle I ninunt die effektive Erhöhungsgeschwindigkeit pro Steuerperiode mit zunehmender Leistungseinstellung nicht zu, wie man erwarten würde. Diese Differenz ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß die Anzahl der gespeisten Steuerintervalle pro Steuerperiode mit einer Vergrößerung des Leistungswertes zunimmt. Obgleich der Zählerstand des Zählers mit weniger Zählungen pro gespeistem Steuerintervall erhöht wird, ist daher die Anzahl der gespeisten Steuerintervalle pro Steuerperiode für die höhere Leistungseinstellung viel größer, was insgesamt zu einer Zählerstandserhöhungsgeschwindigkeit pro Steuerperiode führt, die mit zunehmendem Leistungswert zunimmt.

Die Erhöhungsgeschwindigkeit pro Steuerperiode wird gewählt, um die Geschwindigkeit des Anstiegs der Heizelementtemperatur für jede der Leistungseinstellungen empirisch anzunähern, indem versucht wird, die Kurve der Temperatur über der Zeit für das Heizelement bei jeder der Leistungseinstellungen linear anzunähern. Verschiedene Annäherungsverfahren könnten benutzt werden, um zu der gewünschten Erhöhungsgeschwindigkeit für jede Leistungseinstellung zu gelangen, und zwar in Abhängigkeit von dem gewünschten Genauigkeitsgrad. Es hat sich gezeigt, daß die linearen Näherungen, die als konstante Erhöhungsgeschwindigkeiten pro Steuerperiode in der Tabelle I ausgedrückt sind, zufriedenstellende Ergebnisse für die durch die Steueranordnung nach der Erfindung zu erfüllenden Funktionen ergeben. In dem Diagramm in Fig. 5 ist zu erkennen, daß es gewisse Überlappungen gibt. Das resultiert aus einem Kompromiß zwischen der Näherungsgenauigkeit und der Wirtschaftlichkeit der Implementierung. Wenn eine größere Genauigkeit gewünscht wird, könnten die Geschwindigkeiten, die für jede Leistungseinstellung genauer maßgeschneidert sind, empirisch ermittelt und leicht implementiert werden, aber auf Kosten einer beträchtlichen Vergrößerung der erforderlichen MikroprozessorSpeicherkapazität.

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Bei der Ausführungsform der Erfindung, die zuerst beschrieben wird, wird, wie oben kurz erwähnt, eine konstante Verminderungsgeschwindigkeit für sämtliche Leistungseinstellungen benutzt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine genauere Lösung verwendet, die unterschiedliche Geschwindigkeiten für unterschiedliche Leistungsgruppen ergibt und Änderungen von höheren auf niedrigere Leistungseinstellungen sowie auf die Einstellung AUS berücksichtigt; die Genauigkeit jedoch, die sich durch die einzelne konstante Geschwindigkeit ergibt, hat sich in der Steueranordnung nach der Erfindung als zufriedenstellend erwiesen. In Fig. und außerdem in der Tabelle I sind die maximalen Zählerstände für verschiedene Leistungseinstellungen angegeben, und zwar für die Leistungseinstellungen 1-4 bei einem maximalen Zählerstand von 4096, für die Einstellungen 5-7 bei einem maximalen Zählerstand von 5120, für die Einstellungen 8-10 bei einem maximalen Zählerstand von 6144 und für die Einstellungen 11-15 bei einem maximalen Zählerstand von 8192. Es ist empirisch ermittelt worden, daß die maximalen Zählerstände zufriedenstellende Näherungswerte der maximalen Temperatur des Heizelements ergeben. Offenbar würde sich ein genauerer Näherungswert ergeben, wenn ein anderer maximaler Zählerstand für jede einzelne Leistungseinstellung benutzt werden würde. Die verbesserte Leistungsfähigkeit würde aber wiederum zusätzliche Speicherkapazität erfordern. Es ist festgestellt worden, daß unter praktischen Gesichtspunkten der zusätzliche Programmiercode, der erforderlich ist, um ein solches Schema zu implementieren, angesichts der zufriedenstellenden Leistungsfähigkeit, die durch die Gruppierung gemäß Fig. 5 erreicht wird, nicht gerechtfertigt wäre.

Die Schwellentemperaturen und entsprechende Schwellenreferenzwerte zum Speisen der Heiß-Anzeigelampe und zum Einleiten der verschiedenen transienten Betriebsarten wurden empirisch gewählt, um die gewünschte Betriebsleistungsfähigkeit

zu erreichen. Es wurde festgestellt, daß es erwünscht wäre, die Heiß-Änzeigelampe, die dem Benutzer meldet, daß das Eeizelement heiß war, einzuschalten, wenn die Temperatur des Heizelements einen Wert von 43,3 ⁰C (110⁰F) überschreitet. Diese Temperatur wurde als eine zweckmäßige Ubergangstemperatur zwischen relativ kalten und relativ heißen Einstellungen gewählt. Oberhalb dieser Temperatur ist das Heizelement zumindest unangenehm heiß und sollte nicht berührt werden. Der Heizelementenergiezählerstand, für den empirisch gefunden worden ist, daß er für die beschriebene Ausführungsform ungefähr proportional zu dieser Temperatur ist, ist ein Zählerstand von 256. Eine Schwellentemperatur, oberhalb welcher es unerwünscht und unnötig ist, die Schnellaufheizbetriebsart zu implementieren, weil die Implementierung ein überschwingen verursachen kann, ist empirisch mit 176,7 ⁰C (350⁰F) ermittelt worden. Es hat sich gezeigt, daß ein Schwellenzählerstand oder Schwellenreferenzwert von 4096 bei der beschriebenen Ausführungsform zu dieser Temperatur ungefähr proportional ist. Die Schnellabkühlschwellentemperatur, unterhalb welcher es unerwünscht und unnötig ist, die Schnellabkühlbetriebsart zu implementieren, ist empirisch mit 260 ⁰C (500⁰F) ermittelt worden. Es ist empirisch festgestellt worden, daß ein Schwellenzählerstand oder Schwellenreferenzwert von 6144 zu dieser Temperatur ungefähr proportional ist.

C. Arbeitsweise des Systems

Auf das Funktionsblockschaltbild in Fig. 6, das ein Steuersystem nach der Erfindung zum Implementieren der Betriebsarten für ein einzelnes Heizelement veranschaulicht, wird beim ausführlicheren Beschreiben der Arbeitsweise des Steuersystems, das die Temperaturüberwachungsanordnung nach der Erfindung enthält, Bezug genommen. Die Arbeitsweise des Systems ist bei mehreren Heizelementen dieselbe, denn es

ist lediglich erforderlich, die Steueranordnung für jedes zusätzliche Heizelement zu duplizieren.

Der Betrieb des Steuersystems ist mit den Nulldurchgängen des Leistungssignals, das an die Klemmen L1 und L2 angelegt wird, synchronisiert. Ein Nulldurchgangsdetektor 52 überwacht das Leistungssignal und erzeugt einen Nulldurchgangsimpuls bei jedem Erkennen eines Nulldurchgangs des Leistungssignals. Das Steuerintervall wird durch einen Steuerintervallzeitgeber 54 festgelegt, der die Nulldurchgänge zählt und einen Ausgangsimpuls für jeweils acht Zyklen des Leistungssignals erzeugt, was einem Impuls pro 16 Zählungen oder Nulldurchgängen entspricht. Der Ausgangsimpuls des Steuerintervallzeitgebers 54 markiert den Beginn jedes Steuerintervalls. Ein Hauptzähler 56 legt die Dauer jeder Steuerperiode durch wiederholtes Zählen einer vorbestimmten Anzahl von Steuerintervallen und Rücksetzen fest. In der beschriebenen Ausfuhrungsform zählt der Hauptzähler 56 von null bis 128 und löscht auf null, wodurch die Dauer der Steuerperiode auf ungefähr 17s festgesetzt wird. Die Steuerlogik wird am Beginn jedes Steuerintervalls, während welchem eine Schaltvorrichtungstriggerentscheidung für jedes Heizelement für dieses Steuerintervall gemacht wird, einmal vollständig durchlaufen.

Beim Ausführen des Leistungssteuerschemas wird das Ausgangssignal der Leistungseinstellungswähleinrichtung 44, das den durch die Bedienungsperson gewählten gegenwärtigen Leistungswert darstellt, in den Speicher 58 am Beginn jedes SteuerIntervalls eingelesen. Der Speicher 58 enthält einen zeitweiligen Speicherbereich KB (nicht dargestellt) und einen permanenten Speicherbereich M(KB) zum Speichern von Steuersignaldaten. Das neu eingegebene digitale Steuersignal aus der Leistungswertwähleinrichtung wird in dem zeitweiligen Speicherbereich KB gespeichert, bis eine Testein-

richtung 60 das Testen dieses Signals auf im folgenden beschriebene Weise beendet hat. Bei Beendigung des Testprozesses wird das in dem zeitweiligen Speicherbereich KB gespeicherte Signal in den permanenten Speicherbereich M(KB) in dem Speicher 58 übertragen, wo es unbegrenzt aufbewahrt wird, bis es durch ein Steuersignal ersetzt wird, das eine später gewählte Leistungseinstellung darstellt. Im übrigen Teil der Beschreibung werden die Bezeichnungen KB und M(KB) gegeneinander austauschbar benutzt, um Bezug auf die Speicherbereiche sowie auf das in diesen Speicherbereichen gespeicherte Signal zu nehmen, wie es üblich ist. In jedem Fall wird sich die Bedeutung aus dem Zusammenhang ergeben.

Um festzustellen, wann die transienten Betriebsarten einzuleiten sind, überwacht die Testeinrichtung 60 KB, um festzustellen, ob die neue Leistungseinstellung die Einstellung AUS, dieselbe Einstellung wie die vorherige Einstellung oder eine Änderung der Einstellung auf einen höheren oder einen niedrigeren Leistungswert ist. Wenn die neue Einstellung gleich der ursprünglichen Einstellung ist, d.h., wenn KB gleich M(KB) ist, was keine Änderung der Leistungseinstellung anzeigt, bleibt M(KB) ungeändert und die Steuerung geht entsprechend weiter. Wenn eine Änderung der Leistungseinstellung von einem Leistungswert auf eine Einstellung AUS erkannt wird, wird KB in M(KB) eingelesen und ersetzt die vorher eingegebene Einstellung. Wenn KB von M(KB) verschieden und keine AUS-Einstellung ist, wird KB weiter getestet, um zwischen einer Vergrößerung der Leistungseinstellung und einer Verringerung der Leistungseinstellung zu unterscheiden und die geeignete transiente Betriebsart einzuleiten. Die Testeinrichtung 60 erzeugt ein Ausgangssignal zum Setzen und Rücksetzen von die transienten Betriebsarten steuernden Speicherflipflops, nämlich des Sofort-Ein-Speicherflipflops (IOL) 62, des Schnellaufheizspeicherflipflops (FHL) 68 oder des Schnellabkühlflipflops (FCL) 74, in Zusammenwirkung mit

den Heizelementenergiespeicherflipflops 64 und 70 auf eine Weise, die in der oben erwähnten weiteren Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben ist.

Die Tastverhältnissteuerung des Heizelements wird durch eine Vergleichseinrichtung 82 ausgeführt, die den Zählerstand des Hauptzählers 56 mit einem digitalen Leistungssignal vergleicht, das die zu implementierends Leistungseinstellung darstellt, um festzustellen, ob das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls zu speisen ist. Dieses digitale Leistungssignal stellt digital die tatsächliche Anzahl von EIN-Steuerintervallen pro Steuerperiode für den zu implementierenden Leistungswert dar. Die Anzahl der EIN-Steuerintervalle pro Steuerperiode, die durch das digitale Leistungssignal für jede Leistungseinstellung dargestellt wird, ist in Spalte 3 der Tabelle I gezeigt. Es sei daran erinnert, daß der Zählerstand des Hauptzählers 56, der wiederholt von null bis 127 zählt, einmal in jedem Steuerintervall erhöht wird. Die Vergleicheinrichtung 82 erzeugt ein Ausgangssignal, um das Speicherflipflop (POL) 84 zu setzen, wenn der Zählerstand des Hauptzählers 56 kleiner als das digitale Leistungssignal ist. Wenn beispielsweise das Heizelement auf dem Leistungswert 6 betrieben wird, ist das Heizelement für 18 Steuerintervalle während jeder Steuerperiode zu speisen. Für den Leistungswert 6 ist das Leistungssignal eine digitale Darstellung der Zahl 18. Während jeder Steuerperiode wird der Zählerstand des Hauptzählers 56 kleiner sein als das Leistungssignal für Zählerstände von null bis 17, was 18 Zählungen entspricht und größer oder gleich dem Leistungswertsignal für die übrigen 110 Zählungen der Steuerperiode ist. Daher wird das Speicherflipflop (POL) 84 für die ersten 18 Steuerintervalle jeder Steuerperiode gesetzt.

Im stationären Betrieb stellt das digitale Leistungssignal den gewählten tatsächlichen Leistungswert M(KB) dar. Wenn

t3agegen eine der transienten Betriebsarten implementiert wird, setzt jedoch die Vergleichseinrichtung 82 einen Wert an die Stelle des digitalen Leistungssignals, der ungleich dem ist, welcher dem tatsächlichen Leistungswertwählsignal entspricht. Wenn das Sofort-Ein-Speicherfliflop (IOL) 62 gesetzt wird, was die Sofort-Ein-Betriebsart verlangt, wird ein Digitalleistungssignalwert von 128, der der maximalen Leistungswerteinstellung entspricht, an die Stelle des Wertes gesetzt, der die tatsächliche Leistungswerteinstellung darstellt. Wenn das Schnellabkühlspeicherflipflop (FCL) 74 gesetzt wird, was die Schnellabkühlbetriebsart verlangt, setzt die Vergleichseinrichtung 82 einen Wert an die Stelle des digitalen Leistungssignals, der einem Leistungswert entspricht, welcher sechs Werte unter der tatsächlich gewählten Leistungseinstellung liegt, oder der AUS-Einstellung, wenn die neu gewählte Einstellung innerhalb von sechs Werten der AUS-Einstellung liegt. Wenn beispielsweise die neu gewählte Leistungseinstellung der Leistungswert 8 ist, ist das tatsächliche Leistungswerteinstellsignal die digitale Darstellung der Zahl 33. Während des Betriebes in der Schnellabkühlbetriebsart stellt jedoch das Leistungssignal den Leistungswert 2 dar, d.h. die digitale Darstellung der Zahl 4. Ebenso, wenn das Schnellaufheizspeicherflipflop (FHL) gesetzt wird, setzt die Vergleichseinrichtung 82 ein Leistungssignal ein, das der Leistungseinstellung entspricht, die sechs Werte höher als die tatsächliche gewählte Leistungseinstellung ist, oder der maximalen Einstellung, wenn die tatsächliche Leistungseinstellung innerhalb von sechs Werten der maximalen Leistungseinstellung liegt. Wenn beispielsweise die neu gewählte Leistungswerteinstellung der Leistungswert 8 ist, wird das Leistungssignal, das dem Leistungswert 14 entspricht, welcher die Zahl 112 darstellt, für das Leistungssignal, das die tatsächlich gewählte Leistungseinstellung darstellt, eingesetzt.

Die Steueranordnung nach der Erfindung enthält, wie oben bereits kurz erwähnt, einen Heizelementenergiezähler 46 zum indirekten Überwachen der ungefähren Temperatur des Heizelements. Die Zählersteuereinrichtung 48 spricht auf das digitale Leistungssignal, das durch die Vergleichseinrichtung 82 verwendet wird, an und erhöht den Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 mit einer Geschwindigkeit, die durch dieses Leistungssignal festgelegt ist. Die Zählersteuereinrichtung 48 bewirkt, daß das Erhöhen des Zählerstands des Heizelementenergiezählers 46 unterbrochen wird, wenn ein vorbestimmter maximaler Zählerstand erreicht wird, der durch die Leistungseinstellung bestimmt wird, bei der das Heizelement gespeist und betrieben wird. Die Zählervergleichseinrichtung 86 vergleicht den Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 mit drei verschiedenen vorbestimmten Schwellenzählerständen, die Schwellentemperaturen entsprechen.

Der erste Schwellenzählerstand stellt die Heiß-Anzeigelampe-Schwellentemperatur dar, über welchem das Heizelement unangenehm heiß ist und nicht berührt werden sollte. Wenn festgestellt wird, daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 größer als dieser erste vorbestimmte Zählerstand ist, erzeugt die Zählervergleichseinrichtung 86 ein Signal, welches das Heizelementenergiespeicherflipflop HELO 88 setzt Das Setzen des Speicherflipflops HELO 88 betätigt die Anzeigeeinrichtung 50, die ein Signal liefert, das für die Bedienungsperson erkennbar ist und dieser meldet, daß die Temperatur des Heizelements 12 größer als die erste Schwellentemperatur ist und daß daher das Heizelement zum Berühren zu heiß ist.

Der zweite Schwellenzählerstand stellt die Schnellaufheizschwellentemperatur dar. Es sei daran erinnert, daß es erwünscht ist, die Schnellaufheizbetriebsart nicht einzuleiten, wenn die Temperatur des Heizelements über dieser Tempe-

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ratur ist, damit ein Überschwingen der Betriebstemperatur bei der neu gewählten höheren Leistungseinstellung vermieden wird. Beim Erkennen, daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 den zweiten Zählerstand übersteigt, setzt die Zählervergleichseinrichtung 86 das Heizelementenergiespeicherflipflop HELI 64. Wenn das Speicherflipflop HEL1 gesetzt ist, blockiert ein UND-Gatter 66 das Schnellaufheizsetzsignal aus der Testeinrichtung 60 an dem Schnellaufheizspeicherflipflop 68 und verhindert das Einleiten der SchneU.-aufheizbetriebsart. Wenn das Speicherflipflop HEL1 in seinem Rücksetzzustand ist, ist das Gatter 66 freigegeben, und das Signal aus der Testeinrichtung 60 wird zu dem Schnellaufheiz speichertlipflop 68 durchgelassen, das den Betrieb in der Schnellaufheizbetriebsart beim Erkennen eines Wechsels von einer Einstellung zu einer höheren Leistungseinstellung einleitet.

Der dritte Schwellenzählerstand stellt die Schnellabkühlschwellentemperatur dar. Es sei daran erinnert, daß es erwünscht ist, die Schnellabkühlbetriebsart nicht einzuleiten, wenn die Temperatur des Heizelements kleiner als diese Temperatur ist, damit das überschwingen der Temperatur für die neu gewählte niedrigere Leistungseinstellung vermieden wird. Die Zählervergleichseinrichtung 86 setzt, wenn sie feststellt, daß der Zählerstand des Zählers 46 diesen dritten vorbestimmten Zählerstand übersteigt, das Heizelementernergiespeicherflipflop HEL2 70. Wenn das Speicherflipflop HEL2 gesetzt ist, läßt ein UND-Gatter 72 das Schnellabkühlsignal aus der Testeinrichtung 60 zu dem Schnellabkühlspeicherflipflop 74 durch, welches das Einleiten der Schnellabkühlbetriebsart freigibt, wenn eine Verkleinerung der Leistungseinstellung erkannt worden ist. Das Schnellabkühlspeicherflipflop kann daher nur gesetzt werden, wenn der Zählerstand des Heizelement energiezählers 46 größer als der Schnellabkühlschwellenzählerstand ist.

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Um die Arbeitsweise des Systems an einem Beispiel zu demonstrieren, wird angenommen, daß die letzte eingegebene Leistungseinstellung AUS war, daß das Heizelement auf Raumtemperatur ist und daß die neu gewählte Leistungseinstellung der Leistungswert 10 ist. Wenn die Bedienungsperson den Drehknopf 22 (Fig. 1 und 3) auf die Stellung 10 einstellt, wird das Signal, das diese Wahl darstellt, als KB im Speicher am Beginn des nächsten Steuerintervalls gespeichert. Die Testeinrichtung 60 prüft KB, ob es sich um eine AUS-Einstellung handelt. Die Testeinrichtung 60 prüft dann, um festzustellen, ob die vorherige Einstellung, die nun in M(KB) gespeichert ist, eine AUS-Einstellung war. Wenn sie feststellt, daß das neue Signal eine der Leistungseinstellungen 1-15 ist und daß die vorherige Einstellung eine AUS-Einstellung war, setzt die Testeinrichtung 60 das Sofort-Ein-Speicherflipflop (IOL) 62, so daß die Sofort-Ein-Betriebsart eingeleitet wird. Die Vergleichseinrichtung 82 spricht darauf an, indem sie die Leistungseinstellung 15 implementiert. Die Vergleichseinrichtung 82 arbeitet auf diese Weise für eine vorbestimmte Zeitspanne in der Größenordnung von 4,3 s weiter, bis ein Sofort-Ein-Zeitgeber 76 seine Zeitsperre erreicht, das Sofort-Ein-Speicherf lipf lop 62 rücksetzt und dadurch die Sofort-Ein-Betriebsart beendet.

Während des Arbeitens in der Sofort-Ein-Betriebsart wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 mit einer Geschwindigkeit von 2 Zählungen pro gespeistem Steuerintervall erhöht (Tabelle I). Bei dem Leistungswert 15 wird das Heizelement in jedem Steuerintervall gespeist. Die Gesamtzählerstandserhöhungsgeschwindigkeit beträgt daher 256 Zählungen pro Steuerperiode. Bei einer Sofort-Ein-Betriebsart von grob 4,3 s Dauer, was ungefähr 1/4 einer Steuerperiode entspricht, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 um 64 Zählungen erhöht, während er in der Sofort-Ein-Betriebsart arbeitet. Das Speicherflipflop HEL1, welches das

Arbeiten in der Schnellaufheizbetriebsart verhindert, wenn es gesetzt ist, wird auf einen Zählerstand von 4096 gesetzt. In dem hier.besehriebenen Beispiel wird daher bei Beendigung der Sofort-Ein-Betriebsart das Speicherflipflop HEL1 noch nicht gesetzt, so daß die Schnellaufheizbetriebsart implementiert wird. Es sei beachtet, daß, wenn das Heizelement aufgrund des vorherigen Betriebs, in welchem das Heizelement heiß genug war, um das Speicherflipflop HEL1 zu setzen, sich noch nicht ausreichend abgekühlt gehabt hätte, um das Speicherflipflop HEL1 rückzusetzen, die Schnellaufheizbetriebsart nicht implementiert worden wäre. In der Schnellaufheizbetriebsart wird, wie weiter oben beschrieben, das Heizelement bei sechs Werten oberhalb der tatsächlichen Leistungseinstellung oder dem Wert 15 gespeist, wenn die tatsächliche Einstellung 9 oder darüber ist. In dem hier beschriebenen Beispiel wird das Heizelement daher bei dem Leistungswert 15 für die Dauer der Schnellaufheizbetriebsart gespeist. Die Schnellaufheizbetriebsart wird für ungefähr 17s fortgesetzt. Da während des Betriebs in der Schnellaufheizbetriebsart für die Leistungseinstellung 10 das Heizelement bei der Leistungseinstellung 15 betrieben wird, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 weiterhin mit einer Geschwindigkeit von 2 Zählungen pro Steuerintervall erhöht. Somit wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers um 256 Zählungen von 64 auf 320 während des Betriebes in der Schnellaufheizbetriebsart erhöht. Am Ende der Schnellaufheizbetriebsart wird der stationäre Betrieb bei den gewählten Leistungseinstellungen eingeleitet.

Bevor der stationäre Betrieb beschrieben wird, sei angemerkt, daß in dem hier beschriebenen Beispiel die Heiß-Anzeigelampe während der Schnellaufheizbetriebsart eingeschaltet wird. Die Zählervergleichseinrichtung 86 setzt, wie oben erwähnt, das Heizelementenergiespeicherflipflop HELO auf einen Zählerstand von 256, der die Heiß-Anzeigelampe-Schwellentemperatur von 43,3 ⁰C (110⁰F) darstellt. In diesem Beispiel würde der

Zählerstand 256 erreichen, nachdem ungefähr 17s verstrichen sind, wobei zu diesem Zeitpunkt HELO gesetzt und dadurch bewirkt wird, daß die Anzeigelampe 32 eingeschaltet wird. Die Lampe 32 bleibt eingeschaltet, solange der Zählerstand des Zählers 46 größer als 256 ist.

Während des stationären Betriebes implementiert die Vergleichseinrichtung 82 die Leistungseinstellung 10, was ein Tastverhältnis von 41% ergibt, indem das Heizelement 12 für die ersten 18 Steuerintervalle jeder Steuerperiode gespeist wird (Tabelle I). Bei Rückkehr zu dem Betrieb mit dem gewählten Leistungswert, dem Wert 10, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 mit einer Geschwindigkeit von 2 2/3 Zählungen pro gespeistem Intervall erhöht. Bei dem Leistungswert 10 wird das Heizelement für 53 Steuerintervalle pro Steuerperiode gespeist. Der Zählerstand des Heizelementenergiezählers wird daher mit einer Geschwindigkeit von 141 1/3 Zählungen pro Steuerperiode erhöht. Der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 wird während jedes gespeisten Steuerintervalls weiter erhöht, bis er den maximalen Zählerstand für den Leistungswert 10 von 6144 erreicht, zu welcher Zeit die Zählersteuereinrichtung 48 das Erhöhen des Zählerstands des Heizelementenergiezählers 46 unterbricht. Der Zählerstand bleibt auf diesem Wert, bis entweder eine Leistungseinstellung mit einem höheren Schwellenzählerstand gewählt wird oder die AUS-Einstellung gewählt wird. Wenn eine höhere Einstellung gewählt wird, wird der Zählerstand des Zählers mit einer Geschwindigkeit erhöht, die der neuen Einstellung zugeordnet ist, bis der entsprechende neue Schwellenzählerstand erreicht ist, bei dem das weitere Erhöhen des Zählerstands unterbrochen wird.

Bei Wahl der AUS-Einstellung stellt die Testeinrichtung fest, daß die AUS-Einstellung gewählt worden ist, wobei dann die neue Einstellung von KB nach M(KB) verschoben wird,

die Vergleichseinrichtung -82 das Nulltastverhältnis implementiert, das der AUS-Leistungseinstellung entspricht, und die Zählersteuereinrichtung 48 daraufhin beginnt, den Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 mit einer Geschwindigkeit von 1/2 Zählung pro Steuerintervall für eine Gesamtrate von 64 Zählungen pro Steuerperiode zu vermindern. Die Heizelementenergiespeicherflipflops werden rückgesetzt, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers vermindert wird. Das Heizelementenergiespeicherflipflop HELO bleibt gesetzt, bis der Zählerstand unter den Zählerstand von 256 vermindert ist, wodurch der Bedienungsperson angezeigt wird, daß das Heizelement zu heiß bleibt, um berührt werden zu können, obgleich das Heizelement nicht mehr gespeist wird. Die Geschwindigkeit des Verminderns des Zählerstands des Heizelementenergiezählers 46 nähert die Abkühlgeschwindigkeit des Heizelements an. Daher bleibt die Heizelementenergielampe eingeschaltet, bis die Temperatur des Heizelements auf einen / sicheren Wert abgenommen hat. In dem hier beschriebenen Beispiel werden ungefähr 26 min benötigt, um den Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 von dem Zählerstand 6144 auf den Wert zu vermindern, bei dem das Heizelementenergiespeicherflipflop HELO 88, das die Speisung der Heiß-Anzeigelampe steuert, rückgesetzt wird, wodurch die Heiß-Anzeigelampe abgeschaltet wird.

D. Mikroprozessorimplementierung

Fig. 7 zeigt in vereinfachter Form eine Steuerschaltung auf Mikroprozessorbasis, die die Temperaturüberwachungsanordnung nach der Erfindung innerhalb eines umfassenderen Steuersystems verkörpert. Leistung wird den Heizelementen 12, 14, 16 und 18 durch Anlegen eines Standardwechselstromsignals von 60 Hz und 120 oder 240 V an die Klemmen L1 und L2 zugeführt. Die Heizelemente 12, 14, 16 und 18 sind elektrisch parallel an die Leitungen L1 und L2 über eine Anordnung von Relais RL1, RL2, RL3 und RL4 angeschlossen, die jeweils zwei

Kontaktsätze (a) und (b), die zwischen das Heizelement und die Leitungen L1 bzw. L2 geschaltet sind, für die Elemente 12, 14, 16 bzw. 18 haben.

Die Steuersignale zum öffnen und Schließen der Relais RL1-RL4 werden von einem Mikroprozessor 102 geliefert. Ein 60-Hz-Signal wird durch einen herkömmlichen Nulldurchgangsdetektor 103 erzeugt und an den Mikroprozessoreingangskanal K8 angelegt, und zwar zwecks Synchronisierung des Systembetriebes mit den Nulldurchgängen des an die Klemmen L1 und L2 angelegten Leistungssignals. Die Relaissteuersignale aus den Ausgangskanälen R4-R7 werden an Relaisspulen RLC1 bis RLC4 der Relais RL1-RL4 durch eine Relaistreiberschaltung 104 angelegt. Diese Steuersignale werden durch den Mikroprozessor 102 gemäß dem durch den Benutzer gewählten Leistungswert auf im folgenden beschriebene Weise erzeugt.

Eine insgesamt mit der Bezugszahl 108 bezeichnete Leistungswertwählschaltvorrichtung ermöglicht der Bedienungsperson, den gewünschten Leistungswert für jedes der Heizelemente 12, 14, 16 und 18 zu wählen. Die Leistungswertwählschaltvorrichtung 108 enthält eine Gruppe von vier parallel geschalteten Potentiometern 110-116 zum Steuern der Heizelemente 12, 14, 16 bzw. 18. Eine konstante Referenzspannung liegt an den Potentiometern 110-116 an. Die Schleifarme 110(a), 112(a), 114(a) und 116(a) der Potentiometer 110-116 werden gemäß den Leistungseinstellungen positioniert, die die Bedienungsperson wählt, indem sie die entsprechenden Steuerknöpfe 22-28 betätigt. Ein herkömmlicher A/D-Wandler 118 tastet die Einstellung der Potentiometer 110-116 ab und liefert dem Mikroprozessor 102 ein digitales Eingangssignal, das den für jedes Heizelement gewählten Leistungswert darstellt. Abtastsignale werden von dem Mikroprozessor 112 über Ausgangskanäle 0_ bis 0. abgegeben. Das Leistungswertsignal wird in den Mikroprozessor 102 an dem Eingangskanal K1 eingegeben. Die Signal-

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lampe 32 enthält eine herkömmliche Leuchtdiode (LED), die mit dem Ausgangskanal R₁₀ des Mikroprozessors 102 über eine herkömmliche Leuchtdiodentreiberschaltung 120 verbunden ist.

Der Mikroprozessor 102 der Schaltung nach Fig. 7 ist ein Mikroprozessor der Serie TMS 1000. Technische Einzelheiten über die allgemeinen Kenndaten des Mikroprozessors 102 sind in der Veröffentlichung "TMS 1000 Series Data Manual" der Texas Instruments, Inc. vom Dezember 1975 verfügbar.

D.1 Steuerprogramm

Der Mikroprozessor 102 ist so ausgelegt worden, daß er die Steuerfunktionen in der Überwachungsanordnung nach der Erfindung erfüllt, und zwar durch dauerhaftes Festlegen des Festwertspeichers (ROM) des Mikroprozessors derart, daß die vorbestimmten Steuerbefehle implementiert werden. Die Fig.8-21 sind Flußdiagramme, die die Steuerroutinen veranschaulichen, welche in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors 102 vorgesehen sind, um die Steuerfunktionen gemäß der Erfindung zu erfüllen. An Hand dieser Flußdiagramme kann der einschlägige Fachmann einen Satz von Befehlen zur dauerhaften Speicherung in dem ROM des Mikroprozessors 102 anfertigen. Der Einfachheit und Kürze halber werden die auszuführenden Steuerroutinen mit Bezug auf die Steuerung des Heizelements 12 beschrieben. Es sei angemerkt, daß bei dem Steuersystem nach Fig. 1 die Routinen während jedes Steuerintervalls einmal für jedes der Heizelemente 12-18 ausgeführt werden. Es sei weiter angemerkt, daß zusätzlich zu den Steuerfunktionen der hier beschriebenen Steueranordnung weitere Steuerfunktionen vorgesehen werden können, die in Verbindung mit anderen Betriebseigenschaften des Gerätes auszuführen sind. Befehle zum Ausführen der Routinen, die in den Flußdiagrammen beschrieben sind, können mit Befehlen und Routinen für andere Steuerfunktionen verschachtelt sein, die nicht Teil der Erfindung sind.

Das Steuerprogramm besteht aus einer Folge von Routinen, die in den Flußdiagrammen dargestellt sind. Das Steuerprogramm wird in jedem Steuerintervall für jedes Heizelement einmal durchlaufen. Es sei angemerkt, daß die Steuerschaltung ständig gespeist wird, während das Gerät eingesteckt ist, und zwar ungeachtet der gewählten Leistungseinstellung. Es folgt nun eine Beschreibung jeder Routine mit Bezug auf das Flußdiagramm.

a) ÄBTAST-ROUTINE - Fig. 8

Die Funktion dieser Routine besteht darin, die von der Bedienungsperson betätigten Eingabepotentiometer abzutasten, um die für jedes der Heizelemente gewählte Leistungseinstellung festzustellen. Während der Ausführung dieser Routine für ein besonderes Heizelement wird das diesem Heizelement zugeordnete Potentiometer abgetastet.

Es sei daran erinnert, daß es 16 mögliche Leistungseinstellungen gibt, die durch Digitalsignale dargestellt werden, welche der Nummer der Einstellungen von 0 bis 15 entsprechen. In dieser Routine ist PLR ein 4-bit-Digitalwort, das die Referenzspannung in dem A/D-Umwandlungsschema über einen ohmschen Kettenleiternetzwerkstexl des A/D-Wandlers 118 einstellt. PLR wird gemäß einem sukzessiven Näherungsverfahren verändert, und die in dem A/D-Wandler 118 erzeugte Spannung wird dann mit der Spannung an dem entsprechenden Potentiometer der durch die Bedienungsperson einstellbaren Potentiometer 110-116 verglichen, um den gewählten Leistungswert zu ermitteln.

Die Suche beginnt in der Mitte mit PLR gleich acht (PLR— 1000) (Block 130). Die Abfrage 132 stellt fest, ob die durch die Bedienungsperson gewählte Leistungseinstellung höher (K1 = 1) oder niedriger (K1 = 0) ist. Wenn sie höher ist,

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wird PLR gleich 12 gesetzt, indem das Bit 2 gesetzt wird (PLR—1010) (Block 134). Wenn sie niedriger ist, wird PLR gleich 4 gesetzt, indem das Bit 3 rückgesetzt wird (Block 136) und das Bit 2 gesetzt wird (Block 134) (PLR—0010).

Die Abfrage 138 stellt fest, ob die Einstellung höher oder niedriger als das gegenwärtige PLR ist. Wenn sie höher ist, (K1 = 1) wird das PLR um 2 vergrößert, indem das Bit 1 gesetzt wird (Block 140). Wenn sie niedriger ist (K1 =0), wird PLR um 2 verringert, indem das Bit 2 rückgesetzt wird (Block 142) und das Bit 1 gesetzt wird.

Die Abfrage 144 stellt fest, ob der gegenwärtige Wert von PLR höher oder niedriger als der Referenzwert ist. Wenn er höher ist, wird PLR um 1 vergrößert, indem das Bit 0 gesetzt wird (Block 146) . Wenn er niedriger ist, wird PLR um 1 verringert, indem das Bit 1 rückgesetzt wird (Block 148).

Die Abfrage 150 wiederholt den Höher- oder Niedriger-Test an dem gewählten Wert. Wenn er höher ist, wird PLR in KB eingelesen (Block 152). Wenn er niedriger ist, wird PLR um 1 verringert, indem das Bit 0 rückgesetzt wird (Block 154), und dann wird PLR in KB eingelesen (Block 152).

Der Zählerstand des Hauptzählers (ZCM) wird erhöht (Block 156) . Der ZCM-Zählerstand wird durch die Abfrage 158 geprüft. Wenn er größer als 128 ist, wird ZCM rückgesetzt (Block 160). Das Programm verzweigt dann (Block 162) zu der Eingangstestroutine, Fig. 9.

b) EINGANGSTESTROUTINE - Fig. 9 und 10

Diese Routine erfüllt hauptsächlich die Funktion der Testeinrichtung 60 nach Fig. 6 und vergleicht KB mit M(KB), um festzustellen, welche, wenn überhaupt, der transienten Betriebsarten eingeleitet werden sollte, und setzt das Sofort-

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Ein-, das Schnellaufheiz- oder das Schnellabkühlspeicherflipflop.

Die Abfrage 164 stellt fest, ob KB eine AUS-Wahl oder eine Leistungseinstellungswahl ist. Wenn AUS gewählt ist, werden das Sofort-Ein-Speicherflipflop und der Sofort-Ein-Zeitgeber rückgesetzt (Block 166), und das Schnellaufheizspeicherflipflop FHL, das Schnellabkühlspeicherflipflop FCL und die zugeordneten Zeitgeber FHT bzw. FCT werden alle rückgesetzt (Block 168). KB wird in den Permanentspeicher als M(KB) überführt (Block 170). Wenn KB keine AUS-Einstellung ist, stellt die Abfrage 176 fest, ob KB eine Änderung von einer AUS-Einstellung zu einer Leistungseinstellung darstellt, indem sie die vorherige Einstellung M(KB) auf eine AUS-Einstellung hin überprüft. Wenn M(KB) eine AUS-Einstellung ist, wird das Sofort-Ein-Speicherflipflop gesetzt und der Sofort-Ein-Zeitgeber wird rückgesetzt (Block 178). Das Schnellaufheizspeicherflipflop FHL und das Schnellabkühlspeicherflipflop FCL sowie die Zeitgeber FHT und FCT werden rückgesetzt (Block 168), und KB wird in M(KB) verschoben (Block 170), und das Programm verzweigt (Block 180) zu der Sofort-Ein-Routine, Fig. 11. Wenn KB keine Änderung von AUS zu einer Leistungseinstellung darstellt, geht das Programm zu der Test-II-Routine (Fig. 10), um weitere Tests an KB auszuführen (Block 182) .

Die Abfrage 184 stellt fest, ob die neue Einstellung innerhalb eines Leistungswertes der alten Einstellung liegt. Wenn dem so ist, wird die neue Einstellung in den Permanentspeicher verschoben (Block 186), und das Programm verzweigt zu der Sofort-Ein-Routine (Block 188). Diese befaßt sich mit Änderungen von nur einem Wert, als wenn keine Änderung aufgetreten wäre, um irgendeine der transienten Betriebsarten zu implementieren, da die Änderung nicht groß genug ist, daß die transienten Betriebsarten erforderlich sind, um das Ansprechen des Heizelements zu beschleunigen.

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Wenn eine neue Einstellung um mehr als einen Leistungswert höher oder niedriger als die vorherige Einstellung ist, überprüft die Abfrage 190 den Zustand des Sofort-Ein-Speicherflipflops. Wenn es gesetzt ist, was bedeutet, daß die Sofort-Ein-Betriebsart vorliegt, wird kein weiterer Test ausgeführt. KB wird in M(KB) verschoben (Block 186), und das Programm verzweigt (Block 188) zu der Sofort-Ein-Routine, Fig. 11. Wenn das Sofort-Ein-Speicherflipflop nicht gesetzt ist, stellt die Abfrage 192 fest, ob die neue Einstellung größer oder kleiner als die alte Einstellung ist.

Wenn die neue Einstellung eine größere Leistungseinstellung darstellt, stellt die Abfrage 194 fest, ob diese Vergrößerung der Leistungseinstellung bis zu einer Leistungseinstellung reicht, die größer als der Referenzleistungswert 4 ist. Wenn dem nicht so ist, werden das Schnellaufheizspeicherflipflop FHL, das Schnellabkuhlspeicherflipflop FCL und die zugeordneten Zeitgeber FHT, FCT rückgesetzt (Blöcke 196, 198 und 200), die neue Einstellung KB wird in M(KB) eingelesen (Block 186), und das Programm verzweigt (Block 188) zu der Sofort-Ein-Routine, Fig. 11. Dieser Test, ob KB > 4 gilt, wird implementiert, weil es unerwünscht ist, die Schnellaufheizroutine zu implementieren, obgleich eine Leistungswertvergrößerung gewählt worden ist, wenn die neue Leistungseinstellung nicht höher als der Leistungswert 4 ist, da der Betrieb in der Schnellaufheizbetriebsart für Leistungseinstellungen, die niedriger als 5 sind, zu einem vorübergehenden Überschwingen über die gewünschte Betriebstemperatur führen könnte. Wenn die neue Leistungseinstellung 5 oder größer ist, wird HEL1 (Abfrage 202) geprüft, um festzustellen, ob die Heizelementtemperatur bereits über der vorbestimmten Schnellaufheiz Schwellentemperatur ist. Wenn dem so ist, wird das Schnellaufheizspeicherflipflop FHL rückgesetzt (Block 196), und das Programm geht ohne Implementierung der Schnellaufheizbetriebsart weiter, da das Heizelement bereits über der Schwellentemperatur ist. Wenn jedoch HEL1 nicht gesetzt ist,

was anzeigt, daß das Heizelement noch nicht die Schnellaufheizschwellentemperatur erreicht hat, wird das Schnellaufheizspeicherflipflop FHL gesetzt (Block 204) , das Schnellabkühlspeicherflipflop FCL wird rückgesetzt (Block 198), die Zeitgeber FHT und FCT werden rückgesetzt (Block 200) , die neue Einstellung wird in dem Speicher abgespeichert (Block 186), und das Programm verzweigt (Block 188) zu der Sofort-Ein-Routine, Fig. 11.

Wenn die Abfrage 192 ergibt, daß die neue Leistungseinstellung niedriger als die alte Leistungseinstellung ist, stellt die Abfrage 206 fest, ob die neue Einstellung kleiner als der Referenzleistungswert 11 ist. Wenn ja, wird das Speicherflipflop HEL2 durch die Abfrage 208 überprüft, um festzustellen, ob das Heizelement über der Schwellentemperatur für die Schnellabkühlbetriebsart arbeitet. Wenn ja, wird das Schnellabkühlspeicherflipflop FCL gesetzt (Block 210), das Schnellaufheiz speicher flipf lop FHL wird rückgesetzt (Block 212), die Zeitgeber FHT und FCT werden rückgesetzt (Block 200) , die neue Leistungseinstellung wird in den Permanentspeicher übertragen (Block 186), und das Programm verzweigt (Block 188) zu der Sofort-Ein-Routine, Fig. 11. Wenn die neue Leistungseinstellung der Leistungswert 11 oder darüber ist (Nein bei der Abfrage 206), stellt die neue Leistungseinstellung eine Änderung entweder von dem Leistungswert 15 auf den Leistungswert 11, 12 oder 13 oder von dem Leistungswert 14 auf den Leistungswert 12 oder 11 oder von dem Leistungswert 13 auf den Leistungswert 11 dar. Jede dieser Änderungen erfolgt von einem hohen Leistungswert zu einem anderen, relativ hohen Leistungswert, und die Schnellabkühlbetriebsart ist unnötig und kann bewirken, daß die Betriebstemperatur vorübergehend unter die gewünschte neue Betriebstemperatur sinkt. Außerdem, obgleich die neue Leistungseinstellung niedriger als der Leistungswert 11 ist, wenn HEL2 nicht gesetzt ist (Nein auf die Abfrage 208), was anzeigt, daß die gegenwärtige Temperatur des Heizelements noch nicht über die

Schnellabkühlschwellentemperatur angestiegen ist, ist es unerwünscht, die Schnellabkühlbetriebsart zu implementieren. Daher wird unter jeder dieser Bedingungen das Schnellabkühlspeicherflipflop FCL rückgesetzt (Block 214), das Schnellauf heizspeicherflipflop FHL wird rückgesetzt (Block 212), der neue Leistungswert wird in den Permanentspeicher M(KB) eingelesen (Block 186), und das Programm verzweigt (Block 188) zu der Sofort-Ein-Routine, Fig. 11.

c) SOFORT-EIN-Routine - Fig. 11

Diese Routine erfüllt eine Funktion der Vegleichseinrichtung 82 nach Fig. 6 beim Implementieren des Betriebes in der Sofort-Ein-Betriebsart durch Einsetzen des Signals, das die maximale Leistungseinstellung darstellt, für die tatsächliche Leistungseinstellung, wenn das Sofort-Ein-Speicherflipflop IOL gesetzt ist, und erfüllt außerdem die Zeitsteuerfunktion des Sofort-Ein-Zeitgebers 80 nach Fig. 4, um die Dauer des Betriebes in der Sofort-Ein-Betriebsart zu steuern.

Die Abfrage 216 stellt fest, ob das Sofort-Ein-Speicherflipflop IOL gesetzt worden ist oder nicht. Wenn nicht, verzweigt das Programm (Block 238) zu der Schnellaufheizroutine, Fig. 12. Wenn es gesetzt worden ist, was anzeigt, daß es eine Änderung von AUS zu einer Leistungseinstellung gegeben hat, wird der Sofort-Ein-Zeitgeber IOT erhöht (Block 218), und ein Signal, das den Leistungswert 15 darstellt, wird in dem Speicherbereich MKB gespeichert (Block 220). Beim Implementieren der Sofort-Ein-Betriebsart könnte eine einzige Dauer für diese Betriebsart benutzt werden. In der hier beschriebenen Ausführungsform ist jedoch der Mikroprozessor so programmiert, daß er eine Dauer für Leistungseinstellungen, die größer als 10 sind, und eine kürzere Dauer für Leistungseinstellungen, die kleiner als 10 sind, festsetzt. Die längere Dauer für die höheren Leistungseinstellungen ermög-

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licht ihnen, schneller zu der gewünschten Betriebstemperatur zu gelangen. Eine kürzere Dauer für die niedrigeren Leistungseinstellungen vermeidet das Überschwingen, das infolgedessen auftreten könnte, wenn die längere Dauer für sämtliche Leistungseinstellungen benutzt würde. Die Abfrage 222 stellt fest, ob die neue Leistungseinstellung größer oder kleiner als 10 ist. Wenn sie größer als 10 ist, steuert die Abfrage 224 die Dauer durch Rücksetzen des Sofort-Ein-Speicherflipflops IOL, um die Sofort-Ein-Betriebsart zu beenden, wenn der Zählerstand des Sofort-Ein-Zeitgebers IOT größer als 63 ist, was einer Zeit von ungefähr 8,4 s entspricht. Wenn der Leistungswert 10 oder kleiner ist, steuert die Abfrage 226 die Dauer der Sofort-Ein-Betriebsart durch Rücksetzen, wenn der Zählerstand des Sofort-Ein-Zeitgebers IOT größer als 31 ist, was ungefähr 4,2 s entspricht. Wenn der Sofort-Ein-Zeitgeber IOT die Zeitsperre nicht erreicht hat, wird das in MKB gespeicherte Signal, das den Leistungswert 15 darstellt, mit dem Signal ausgetauscht, das bei M(KB) gespeichert ist und die tatsächliche Leistungseinstellung darstellt, die durch den Benutzer gewählt worden ist, so daß das Signal M(KB) nun die maximale Leistungswerteinstellung darstellt (Block 228).

Wenn der Sofort-Ein-Zeitgeber IOT die Zeitsperre erreicht, werden das Sofort-Ein-Speicherflipflop IOL und der Zeitgeber IOT rückgesetzt (Block 230), und die Abfrage 232 stellt fest, ob die Leistungseinstellung größer als 4 ist. Wenn nicht, wird das Schnellaufheizspeicherflipflop FHL rückgesetzt (Block 234), das Schnellabkühlspeicherflipflop FCL wird rückgesetzt (Block 236), und das Programm verzweigt (Block 238) zu der Schnellaufheizroutine, Fig. 12. Wenn der gewählte Leistungswert größer als 4 ist, wird der Zustand von HEL1 geprüft (Abfrage 240), um festzustellen, ob der Zählerstand des Heizelementenergiezählers eine Heizelementtemperatur angezeigt hat, die größer als die Schnellaufheizschwellentemperatur ist. Wen HEL1 gesetzt ist, was anzeigt, daß die

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Schwellentemperatur überschritten worden ist, wird das Schnellaufheizspeicherflipflop FHL rückgesetzt (Block 234), das Schnellabkühlspeicherflipflop FCL wird rückgesetzt (Block 236) , und das Programm verzweigt (238) zu der Schnellaufheizroutine (Fig. 12). Wenn HEL1 nicht gesetzt ist, was anzeigt, daß das Heizelement die Schwellentemperatur noch nicht erreicht hat, wird das Schnellaufheizspeicherflipflop FHL gesetzt (Block 242), das Schnellabkühlspeicherflipflop FCL wird rückgesetzt (Block 236), und das Programm verzweigt (Block 238) zu der Schnellaufheizroutine, Fig. 12.

d) SCHNELLAUFHEIZROUTINE - Fig. 12

Diese Routine erfüllt eine weitere Funktion der Vergleichseinrichtung 82 nach Fig. 6 durch Implementieren des Betriebes in der Schnellaufheizbetriebsart. Ein Signal, das einen Leistungswert darstellt, der höher als der gewählte Leistungswert ist, wird für das gewählte Leistungswertsignal für die Dauer der Schnellaufheizbetriebsart eingesetzt. Diese Routine führt außerdem die Zeitsteuerfunktion des Schnellaufheizzeitgebers (FHT) 76 nach Fig. 6 aus.

Die Abfrage 246 stellt fest, ob das Sofort-Ein-Speicherflipflop IOL gesetzt worden ist. Wenn ja, verzweigt das Programm (Block 248) sofort zu der Schnellabkühlroutine, Fig. 13. Wenn nein, stellt die Abfrage 250 fest, ob das Schnellaufheizspeicherflipflop FHL gesetzt worden ist. Wenn ja, stellt die Abfrage 252 fest, ob die Leistungseinstellung den Wert 9 hat oder höher ist. Wenn ja, wird der Leistungswert 15 für MKB eingesetzt (Block 254), da der gewählte Wert innerhalb von sechs Werten höher als der maximale Wert ist; wenn nicht, wird ein Signal, das sechs Werte mehr als die gegenwärtige Leistungseinstellung darstellt, in MKB gespeichert (Block 256). Die Blöcke 258 und die Abfrage 260 arbeiten als Schnellaufheizzeitgeber FHT, um die Schnellaufheizbetriebs-

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art durch Rücksetzen des Schnellaufheizspeicherflipflops FHL und des Zeitgebers FHT zu beenden (Block 261), wenn der Zählerstand des Schnellaufheizzeitgebers FHT größer als 128 ist, was einer Gesamtdauer von ungefähr 17s entspricht. Wenn der Schnellaufheizzeitgeber FHT die Zeitsperre nicht erreicht hat (Nein bei der Abfrage 260), werden die bei MKB und M(KB) gespeicherten Signale vertauscht (Block 262) , was zur Folge hat, daß M(KB) die Schnellaufheizbetriebsartexnstellung darstellt. Das Programm verzweigt (Block 248) zu der Schnellabkühlroutine, Fig. 13.

e) SCHNELLABKÜHLROUTINE -Fig. 13

Diese Routine erfüllt eine weitere Funktion der Vergleichseinrichtung 82 nach Fig. 6 durch Implementieren des Betriebes in der Schnellabkühlbetriebsart, wenn das Schnellabkühlspeicherflipflop FCL gesetzt ist. Ein Signal, das eine Leistungseinstellung darstellt, die niedriger als die tatsächlich gewählte Einstellung ist, wird für das Signal; das die gewählte Einstellung darstellt, für die Dauer der Schnellabkühlbetriebsart eingesetzt. Diese Routine erfüllt außerdem die Zeitsteuerfunktion des Schnellabkühlzeitgebers (FCT) 78 nach Fig. 4.

Die Abfrage 264 prüft den Zustand des Schnellabkühlspeicherflipflops FCL. Wenn es nicht gesetzt ist, bedeutet das, daß das System nicht in der Schnellabkühlbetriebsart arbeitet, und das Programm verzweigt zu der Leistungsvergleichsroutine (Block 266). Wenn das Schnellabkühlspeicherflipflop FCL gesetzt ist, was bedeutet, daß der Betrieb in der Schnellabkühlbetriebsart gewünscht wird, stellt die Abfrage 268 fest, ob M(KB) der Leistungswert 6 oder darüber ist. Wenn ja, wird das Leistungssignal, das der Leistungseinstellung entspricht, die sechs Werte unter der gegenwärtigen Leistungseinstellung liegt, in MKB gespeichert (Block 270) ; wenn die Leistungs-

einstellung kleiner als 6 ist, wird das Leistungssignal (O), das AUS entspricht, in MKB gespeichert (Block 272). Der Block 274 und die Abfrage 276 bilden den Schnellabkühlzeitgeber FCT, der Zeitgeber FCT wird erhöht (Block 274), und dann wird der Zählerstand des Zeitgebers mit 256 verglichen (Abfrage 276), was einer Zeit von 34 s entspricht. Wenn die Zeitsperre erreicht ist, werden die Zeitgeber FCL und FCT rückgesetzt (Block 278), und das Programm verzweigt (Block 266) zu der Leistungsvergleichsroutine, Fig. 14. Wenn der Zeitgeber FCT die Zeitsperre nicht erreicht hat, wird das bei MKB gespeicherte Signal mit M(KB) (Block 280) vertauscht, um die künstlich niedrige Leistungseinstellung für die tatsächliche Leistungseinstellung in der Schnellabkühlbetriebsart einzusetzen. Dann verzweigt das Programm(Block 266) zu der Leistungsvergleichsroutine, Fig."14.

f) LEISTUNGSVERGLEICHSROUTINE - Fig. 14-16

Diese Routine erfüllt die Hauptfunktion der Vergleichseinrichtung 82 nach Fig. 6, nämlich während jedes Steuerintervalls festzustellen, ob das Heizelement für das folgende Steuerintervall zu speisen ist oder nicht. Das erfolgt durch Vergleichen des Zählerstands des Hauptzählers ZCM mit einer Zahl, die der Zahl der Steuerintervalle entspricht, für die das Heizelement pro Steuerperiode für die gewählte Leistungseinstellung gespeist wird. Für M(KB) = 0, was die AUS-Leistungseinstellung darstellt, leitet die Abfrage 281 das Programm zu der Zählererniedrigungsroutine HECDL (Block 282). Für M(KB), das die Leistungswerteinstellungen von 1-4 darstellt (Abfragen 283-288), wird der ZCM-Zählerstand mit den Referenzzählerständen 3, 4, 7 bzw. 10 verglichen (Abfragen 290-296) . Wenn der gewählte Leistungswert einer der Werte 1-4 ist und der ZCM-Zählerstand kleiner als der Referenzzählerstand ist, der diesem Leistungswert entspricht, wird das Heizelement während des folgenden Steuerintervalls gespeist,

und das Programm verzweigt (Block 298) zu der Heizelementenergiezählerroutine, Eingangspunkt HECMA (Fig. 17), um den Zählerstand des Energiezählers geeignet zu erhöhen. Wenn der ZCM-Zählerstand nicht kleiner als der entsprechende Refererenzwert des gewählten Leistungswertes ist, verzweigt das Programm (Block 300) zu dem Wertaustausch (Fig. 18). Wenn der gewählte Leistungswert nicht einer der Werte 1-4 ist, geht das Programm weiter (Fig. 15). Die Abfragen 302, 304 und 306 stellen fest, ob der gewählte Leistungswert der Wert 5, 6 oder 7 ist. Die entsprechenden Referenzwerte für diese Leistungswerte sind 14, 18 bzw. 26. Wenn der gewählte Leistungswert einer der Werte 5, 6 oder 7 ist und wenn der ZCM-Zählerstand kleiner als der entsprechende Referenzwert ist, was durch die Abfragen 308-312 festgestellt wird, wird das Heizelement während des folgenden Steuerintervalls gespeist, und das Programm verzweigt (Block 314) zu der Heizelementenergievergleichsroutine, Eintrittpunkt HECMB (Fig. 17), um den Zählerstand des Heizelementenergiezählers geeignet zu erhöhen. Wenn einer dieser Leistungswerte gewählt ist, aber der Zählerstand größer als der entsprechende Referenzwert ist, wird das Heizelement während des folgenden Steuerintervalls nicht gespeist, und das Programm verzweigt (Block 315) zu dem Wertaustausch , Fig. 18.

Die Abfragen 316, 318 (Fig. 15) und 320 (Fig. 16) stellen fest, ob die Leistungswerte 8, 9 bzw. 10 gewählt worden sind. Die Referenzwerte, die diesen Leistungswerten zugeordnet sind, sind 33, 42 bzw. 53. Wenn der ZCM-Zählerstand kleiner als der Referenzwert ist, der dem gewählten Leistungswert entspricht, was durch die Abfragen 322, 324 (Fig. 15) und 326 (Fig. 16) festgestellt wird, wird das Heizelement während des folgenden Steuerintervalls gespeist, und das Programm verzweigt (Block 330, Fig. 15) für die Abfragen 322 und 324; Block 332 für die Abfrage 326 (Fig. 16), zu der Heizelementenergievergleichroutine an dem Eintrittspunkt HECMC (Fig. 17), um den Zählerstand des Heizelementernergie-

Zählers mit der geeigneten Geschwindigkeit zu erhöhen. Wenn einer dieser Werte gewählt ist, aber der ZCM-Zählerstand größer als der Referenzwert ist, verzweigt das Programm {Block 315) für die Abfragen 322 und 324 (Fig. 15) und Block 328 für die Abfrage 326 (Fig. 16) zu der Wertaustauschroutine, Fig. 18. Schließlich stellen die Abfragen 334, 336, 338 und 340 fest, ob der Leistungswert 11, 12, 13 bzw. 14 gewählt worden ist; die entsprechenden Referenzwerte sind 64, 80, 96 bzw. 112. Wenn der ZCM-Zählerstand kleiner als der entsprechende Referenzwert ist, was durch die Abfragen 342-350 für einen der gewählten Leistungswerte festgestellt worden ist, wird das Heizelement während des folgenden Steuerintervalls gespeist, und das Programm verzweigt (Block 352) zu der Heizelementenergievergleichsroutine an dem Eintrittspunkt HECMD (Fig. 17), um den Zählerstand des Heizelementenergiezählers zu erhöhen. Darüber hinaus muß, wenn die Antwort auf die Abfrage 340 nein ist, die Wahl den Leistungswert 15 darstellen, bei dem es sich um den maximalen Leistungswert handelt, mit dem das Steuerelement in jedem Steuerintervall gespeist wird, und das Programm verzweigt (Block 352) zu der Heizelementenergievergleichsroutine an dem Eintrittspunkt HECMD (Fig. 17). Wenn einer der Werte 11-14 gewählt ist und der ZCM-Zählerstand größer als der Referenzwert oder gleich diesem ist, verzweigt das Programm (Block 328) zu der Wertaustauschroutine (Fig* 18).

g) HEIZELEMENTENERGIEVERGLEICHSROUTINE - Fig..17 und 18

Diese Routine erfüllt die Funktion der Zählersteuereinrichtung 48 nach den Fig. 2 und 6 durch Erhöhen des Zählerstands des Heizelementenergiezählers mit der Geschwindigkeit, die dem Leistungswert zugeordnet ist, bei dem das Heizelement arbeitet; durch Unterbrechen des Erhöhens des Zählerstands des Heizelementenergiezählers, wenn ein maximaler Zählerstand für den Leistungswert erreicht ist; und durch Vermindern des Zählerstands des Heizelementenergiezählers mit einer vorbe-

stimmten Geschwindigkeit, wenn der AUS-Leistungswert gewählt ist. Wenn das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls gespeist werden soll, was durch die vorstehend beschriebene Leistungsvergleichsroutine ermittelt wird, wird in diese Routine an einem der Punkte HECMA-HECMD eingetreten, was von dem Leistungswert abhängig ist, bei dem das Heizelement arbeitet. Wenn an einem dieser Punkte eingetreten wird, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers um die geeignete Anzahl von Zählungen erhöht, und das Leistung-AUS-Speicherflipflop POL wird gesetzt. Wenn das Speicherflipflop POL gesetzt ist, wird ein Signal an R4 am Beginn des nächsten Steuerintervalls für das Heizelement 12 erzeugt, um die Kontakte RL1(a) und RL1(b) für die Dauer dieses Steuerintervalls geschlossen zu halten. In diese Routine wird nur an einem der Punkte HECMA-HECMD eingetreten, und daher wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers nur erhöht, wenn die Leistungsvergleichsroutine feststellt, daß das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls zu speisen ist.

Wenn einer der Leistungswerte 1-4 gewählt worden ist, wird in diese Routine an dem Eintrittspunkt HECMA eingetreten. Die Abfrage 360 stellt fest, ob der Heizelementenergiezähler den maximalen Zählerstand für diese vier Einstellungen von 4096 erreicht hat. Wenn der Zählerstand kleiner als der maximale Zählerstand für diese Leistungseinstellungen ist, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers um 5 1/3 Zählungen erhöht (Block 364) , und das Leistung-Ein-Speicherflipflop POL wird gesetzt (Block 362). Dieses erhöht HEC mit Geschwindigkeiten von 16, 21 1/3, 37 1/3 und 53 1/3 Zählungen pro Steuerperiode für die Einstellungen 1-4. Durch Setzen von POL (Block 362) wird das Heizelementsteuerrelais für das nächste SteuerIntervall geschlossen. Wenn dermaximale Zählerstand erreicht worden ist, wird der Block 364 umgangen, der Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC bleibt ungeändert, und POL wird gesetzt (Block 362).

Wenn das Heizelement bei einem der Werte 5-7 betrieben wird, wird in diese Routine bei HECMB eingetreten. Die Abfrage 366 stellt fest, ob der maximale Zählerstand von 5120 für diese Werte erreicht worden ist. Wenn nicht, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC um vier Zählungen erhöht <BLock 368) , und POL wird gesetzt (Block 362) . Das inkrementiert den Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC mit der Geschwindigkeit von 56, 72 und 104 Zählungen pro Steuerperiode für die Einstellungen 5, 6 bzw. 7. Wenn der maximale Zählerstand erreicht worden ist, wird der Block 368 umgangen, Der Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC bleibt ungeändert und POL wird gesetzt (Block 362).

Wenn das Heizelement bei einem der Werte 8-10 arbeitet, wird in diese Routine bei dem Punkt HECMC eingetreten. Die Abfrage 370 stellt fest, ob der maximale Zählerstand von 6144 erreicht worden ist. Wenn nicht, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC um 2 2/3 Zählungen erhöht (Block 372), und POL wird gesetzt (Block 362) . Das erhöht den Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC mit einer effektiven Geschwindigkeit von 88, 112 und 141 1/3 Zählungen pro Steuerperiode für die Werte 8, 9 bzw. 10. Wenn der maximale Zählerstand erreicht worden ist, wird der Block 372 umgangen, der Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC wird ungeändert gelassen, und POL wird gesetzt (Block 362).

Wenn das Heizelement bei einem der Leistungswerte 11-15 betrieben wird, wird in dieser Routine an dem Eintrittspunkt HECMD eingetreten. Die Abfrage 374 stellt fest, ob der maximale Zählerstand für diese Leistungswerte von 8192 erreicht worden ist. Wenn nicht, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC um 2 erhöht (Block 376), und POL wird gesetzt (Block 362). Das erhöht den Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC mit einer effektiven Geschwindigkeit von 128, 160, 192, 224 und 256 Zählungen pro Steuerperiode

für die Werte 11, 12, 13, 14 bzw. 15. Wenn der maximale Zählerstand erreicht worden ist, wird der Block 376 umgangen, der Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC bleibt ungeändert und POL wird gesetzt (Block 362).

Wenn die AUS-Leistungseinstellung implementiert wird, wird in diese Routine an dem Eintrittspunkt HECDL eingetreten (Fig. 18), und die Abfrage 377 stellt fest, ob der Zählerstand von HEC null ist. Wenn dem so ist, verzweigt das Programm (Block 378) zu der Wertaustauschroutine an dem Eintrittspunkt LERA (Fig. 19). Wenn nicht, wird der Zählerstand um 1/2 Zählung erniedrigt (Block 379). Das erniedrigt den Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC mit einer Geschwindigkeit von 64 Zählungen pro Steuerperiode. Die Abfrage 380 stellt fest, ob der Zählerstand unter 6144 abgenommen hat, dem Schwellenzählerstand für HEL2, dem Heizelementenergiespeicherflipflop HEL, das die Schnellabkühlbetriebsart freigibt, wenn es gesetzt ist. Wenn nicht, wird HEL1 rückgesetzt (Block 381), und das Programm verzweigt (Block 378) zu der Wertaustauschroutine an dem Eintrittspunkt LERA (Fig. 18). Wenn der Zählerstand kleiner als 6144 ist, wird HEL2 rückgesetzt (Block 381), und die Abfrage 382 stellt fest, ob der Zählerstand unter 4096 abgenommen hat, dem Schwellenzählerstand für HEL1 , dem Heizelementenergiespeicherflipflop, das die Schnellaufheizbetriebsart freigibt, wenn es rückgesetzt ist. Wenn nicht, verzweigt das Programm (Block 378) zu der Wertaustauschroutine an dem Eintrittspunkt LERA (Fig. 19). Wenn der Zählerstand kleiner als 4096 ist, wird HEL1 rückgesetzt (Block 383), und die Abfrage 384 stellt fest, ob der Zählerstand unter 256 abgenommen hat, dem Schwellenzählerstand für HELO, dem Heizelementenergiespeicherflipflop, das, wenn es gesetzt ist, die Speisung der Heiß-Anzeigelampe freigibt. Wenn nicht, verzweigt das Programm (Block 378) zu der Wertaustauschroutine an dem Eintrittspunkt LERA (Fig. 19). Wenn der Zählerstand kleiner als 256 ist, wird HELO rückgesetzt (Block 386), und das Programm verzweigt (Block 378) zu der Wertaustausch-

routine an dem Eintrittspunkt LERA (Fig. 19).

Es wird nun wieder auf Fig. 17 Bezug genommen. Bei den Nicht-AUS-Leistungseinstellungen stellt das Programm, nachdem das POL-Speicherflipflop gesetzt worden ist (Block 362), fest, welches, wenn überhaupt, der Steuerspeicherflipflops für die transiente Betriebsart, die durch den Heizelementenergiezähler gesteuert werden, gesetzt werden sollte, wodurch es die Funktion der Zählervergleichseinrichtung 86 nach Fig. 6 erfüllt. Die Abfrage 390 stellt fest, ob der HEC-Zählerstand größer als der oder gleich dem Heiß-Anzeigelampe-Schwellenzählerstand von 256 ist. Wenn nicht, verzweigt das Programm (Block 392) zu der Wertaustauschroutine an dem Eintrittspunkt LERB, Fig. 19. Wenn dem nicht so ist, wird das Heiß-Anzeigelampe-Speicherflipflop HELO gesetzt (Block 394). Die Abfrage 396 stellt dann fest, ob der HEC-Zählerstand größer als der oder gleich dem Schnellaufheizspeicherflipflopschwellenwertzählerstand von 4096 ist. Wenn nicht, verzweigt das Programm (Block 392) zu LERB, Fig. 19. Wenn ja, wird HEL1 gesetzt (Block 398). Die Abfrage 400 stellt fest, ob der HEC-Zählerstand größer als der oder gleich dem Schnellaufheizspeicherflipflopschwellenzählerstand von 6144 ist. Wenn nicht, verzweigt das Programm (Block 392) zu der Wertaustauschroutine an dem Eintrittspunkt LERB (Fig. 19). Wenn ja, wird HEL2 gesetzt (Block 402) , und das Programm verzweigt (Block 392) zu LERB, Fig. 19.

h) WERTAUSTAUSCHRQUTINE - Fig. 19

Die Wertaustauschroutine hat die Funktion, das Leistung-Ein-Speicherflipflop rückzusetzen, wenn das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls nicht gespeist werden soll, was durch die Leistungsvergleichsroutine ermittelt wird; wenn das Heizelement in einer der transienten Betriebsarten, Sofort-Ein, Schnellauf heizung oder Schnellabkühlung, betrie-

ben wird, um die Werte von M(KB) und MKB zu vertauschen und die gewählte tatsächliche Leistungswerteinstellung in dem M(KB)-Speicherbereich für den Beginn des nächsten Durchlaufs durch die Steuerroutine wiederherzustellen.

Wenn das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls nicht zu speisen ist, wird in diese Routine an dem Eintrittspunkt LERA eingetreten, und das Leistung-Ein-Spaicherflipflop POL wird rückgesetzt (Block 404). Wenn das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls zu speisen ist, wird in die Routine an dem Eintrittspunkt LERB eingetreten und der Block 404 umgangen. Die Abfragen 406, 408 und 410 stellen fest, ob das Sofort-Ein-, das Schnellaufheiz- bzw. das Schnellabkühlspeicherflipflop gesetzt sind. Wenn dem so ist, ist es notwendig, die durch den Benutzer gewählte tatsächliche Leistungseinstellung wieder in den Speicherbereich M(KB) einzubringen. Das erfolgt durch den Block 412. Wenn keines dieser Speicherflipflops gesetzt ist, ist die tatsächliche Einstellung bereits in M(KB) und der Block 412 wird umgangen. Das Programm verzweigt dann (Block 414) zu der Heiß-Anzeigelampe-Routine, Fig. 20.

i) HEISS-ANZEIGELAMPE-ROUTINE - Fig. 20

Diese Routine hat die Funktion, das Ausgangssignal an dem Ausgangskanal R10 zum Steuern der Speisung der Heiß-Anzeigelampe zu erzeugen. Der Ausgangskanal R10 ist mit der Leuchtdiode 32 über die Treiberschaltung 120 verbunden. Es sei daran erinnert, daß der Heiß-Anzeigelampe Leistung zuzuführen ist, wenn eines oder mehrere der Heizelemente heiß sind, was durch den Heizelementenergiezähler angezeigt wird.

Die Abfragen 416, 418, 420 und 422 prüfen den Zustand des Heiß-Anzeigelampe-Speicherflipflops, bezeichnet mit HELO(n) für η = 1-4. Der Index η ordnet jedes Speicherflipflop einem

der Heizelemente 12-18 für η = 1-4 zu. Wenn die Antwort ja auf irgendeine dieser Abfragen ist, wird R10 gesetzt, wodurch die Heiß-Anzeigelampe gespeist wird. Wenn die HELO-Speicherflipflops für alle vier Heizelemente rückgesetzt sind, was anzeigt, daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers für jedes der Elemente eine Temperatur unter der Heiß-Anzeigelampe-Schwellentemperatur anzeigt, wird R10 rückgesetzt (Block 426), wodurch die Speisung der Heiß-Anzeigelampe aufhört. Das Programm verzweigt dann (Block 428) zu der Leistung-Aus-Routine, Fig. 21.

j) LEISTUNG-AUS-ROUTINE - Fig. 21

Diese Routine hat die Funktion, die Ausgangssignale an den Ausgangskanälen R4-R7 zum Steuern der Relais RL1-RL4 zu erzeugen. Die Abfrage 430 prüft den Zustand des Leistung-Aus-Speicherflipflops POL. Wenn es gesetzt ist, wird der Ausgangskanal R(n) gesetzt (Block 432)„ Der Index η bezeichnet den Ausgangskanal, der der besonderen Heizelementroutine zugeordnet ist, die ausgeführt wird. Für die Heizelemente 12-18 sind die zugeordneten Ausgangskanäle R4-R7. Daher ist bei der Routine für die Heizelemente 12-18 der Index η gleich 4-7. Wenn R4 gesetzt wird, werden die Relaiskontakte RL1(a) und RL1(b) geschlossen, wodurch die Speisung des Heizelements 12 freigegeben wird. Wenn POL für das Heizelement 12 nicht gesetzt ist, wird der Ausgangskanal R4 rückgesetzt (Block 434) , wodurch die Kontakte RL1(a) und KL1(b) geöffnet werden und die Speisung des Heizelements 12 unterbrochen wird.

Die Abfragen 436, 438, 440 und 442 prüfen den Zustand des Kanals K8, um eine Verzögerung von zwei Zyklen des Leistungssignals hervorzurufen. Der Eingangskanal K8 empfängt Nulldurchgangssignale aus der Schaltung 103 (Fig. 7). Positive Halbzyklen werden durch K8 = 1 und negative Halbzyklen durch K8 = 0 dargestellt. Im Anschluß an diese Verzögerung verzweigt das

Programm (Block 444) zu der Abtastroutine für das nächste Heizelement. Die Steuerroutine für jedes Heizelement wird daher pro acht Zyklen des Leistungssignals einmal ausgeführt, um das gewünschte Acht-Zyklus-Steuerintervall für jedes Heizelement zu erzeugen.

E. System mit verbessertem Verminderungsvermögen

In der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers nur vermindert, wenn die AUS-Leistungseinstellung gewählt ist. Das hat den Vorteil, daß Speicherkapazität gespart wird, und ergibt überwiegend zufriedenstellende Ergebnisse. Diese Lösung kann jedoch einen Grad an Temperaturüberwachungsfehler in das System einbringen, wenn die Leistungseinstellung direkt von einer Leistungseinstellung auf eine niedrigere Leistungseinstellung geändert wird, die einen niedrigeren maximalen Zählerstand hat, ohne daß dazwischen eine AUS-Einstellung ausreichender Dauer liegt, um den Zählerstand des Heizelementenergiezählers unter den maximalen Zählerstand für die niedrigere Leistungseinstellung zu vermindern. In der Ausführungsform der Erfindung, die im folgenden beschrieben wird, wird eine bessere Temperaturüberwachungsgenauigkeit erreicht, wenn von höheren auf niedrigere Leistungseinstellungen übergegangen wird, indem die Zählersteuereinrichtung 48 in der Steueranordnung nach den Fig. 2 und 6 modifiziert wird, so daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers vermindert wird, wenn die Leistungseinstellung von einer höheren Einstellung auf eine niedrigere Einstellung bei einer von mehreren vorbestimmten Verminderungsgeschwindigkeiten geändert wird, von denen jede ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit der Verminderung der Heizelementtemperatur während der Abkühlphase ist, wenn die Heizelementtemperatur von der relativ hohen stationären Betriebstemperatur, die der höheren Leistungseinstellung zugeordnet ist, auf die relativ niedrige stationäre Betriebstemperatur abnimmt, die der neu

gewählten niedrigeren Leistungseinstellung zugeordnet ist. Die modifizierte Zählersteuereinrichtung unterbricht das Vermindern des Zählerstands des Heizelementenergiezählers, wenn der Zählerstand kleiner als der vorbestimmte maximale Zählerstand ist, der der gewählten niedrigeren Leistungseinstellung entspricht.

TABELLE II Spalte 1 Spalte 2 Spalte 3 Spalte 4 Spalte 5 Spalte 6 Spalte

GEWSHL- %EIN- EIN-STEU- AUS- HEIZELE- HEIZELE- MAX. TER LEI- ZEIT ERINTER- STEUER- MEOTENER- MENTENER- HEC-STUNGS- VALLE PRO INTER- GIEZSHLER- GIEZSHLER- ZSHLER-WERT STEUERPE- VALLE VERMINDE- VERMINDE- STAND

RIODE RUNGSGE- RUNGSGE-

SCHWINDIG- SCHWINDIG-ΚΕΓΤ (ZSH- ΚΕΓΓ (ZÄHLUNGEN PRO LUNGEN PRO GESPEISTEM STEUERPE-INTERVALL) RIODE)

1	2	3	125	-2 2/3	-8	4096
2	3	4	124	-2 2/3	-10 2/3	4096
3	5	7	121	-2 2/3	-18 2/3	4096
4	8	10	118	-2 2/3	-26 2/3	4096
5	11	14	114	—0	-28	5120
6	14	18	110	-2	-36	5120
7	20	26	102	-2	-52	5120
8	26	33	95	—1	-33	6144
9	33	42	86	_i	-42	6144
10	41	53	75		-53	6144
11	50	64	64	--	-	8192
12	60	80	48	-	-	8192
13	72	96	32	-	-	8192
14	85	112	16	-	-	8192
15	100	128	0			8192

E.1 Parameterauswahliiberlegungen

Die Verminderungsgeschwindigkeiten, die für die Leistungseinstellungen 1-15 gewählt werden, um dieses Verminderungsschema zu implementieren, sind in Tabelle II gezeigt. Die für jede Einstellung angegebene Verminderungsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der der Zählerstand des Heizelementenergiezählers vermindert wird, wenn eine besondere Leistungseinstellung als Ergebnis des Umschaltens auf diese Leistungseinstellung von einer Leistungseinstellung in einer der höheren Leistungseinstellungsgruppen gewählt wird. Wie in dem Fall der oben beschriebenen Erhöhungsgeschwindigkeitswahl wurden die Verminderungsgeschwindigkeitswerte in der Tabelle II durch einen Prozeß des empirischen Testens gewählt, der darauf ausgerichtet war, Werte zu finden, die eine zufriedenstellende Leistungsfähigkeit für den besonderen Typ des in dem Kochgerät zu benutzenden Heizelements ergeben. Es ist klar, daß die besonderen Verminderungsgeschwindigkeiten, die gewählt werden, von den Kenndaten des Heizelements selbst sowie von dem Tastverhältnis, mit dem es arbeitet, abhängig sind. Daher sollten die Geschwindigkeiten für das besondere System, in welchem die Zähleranordnung benutzt werden soll, empirisch ermittelt werden.

Es sei daran erinnert, daß die Leistungswerte gemäß gemeinsamen maximalen Zählerständen des Heizelementenergiezählers zusammengefaßt werden, wobei die Einstellungen 1-4 einen maximalen Zählerstand von 4096, die Einstellungen 5-7 einen maximalen Zählerstand von 5120, die Einstellungen 8-10 einen maximalen Zählerstand von 6144 und die Einstellungen 11-15 einen maximalen Zählerstand von 8192 haben. Offenbar ist für Leistungseinstellungsänderungen von einer höheren auf eine niedrigere innerhalb irgendeiner Gruppe keine Verminderung des Zählerstands des Zählers notwendig, da der stationäre Zählerstand für alle Einstellungen innerhalb einer besonderen Gruppe derselbe ist. Daher sind für die Leistungseinstel-

lungen 11-15 in der Tabelle II keine Verminderungsgeschwindigkeiten angegeben, weil jede dieser Einstellungen in der höchsten Gruppe liegt. Es ist jedoch klar, daß ein genauerer Näherungswert der Temperatur erhalten werden könnte, indem ein anderer maximaler Zählerstand für jede Einstellung vorgesehen und mit einer Geschwindigkeit vermindert wird, die der niedrigeren Einstellung zugeordnet ist, was aber zusätzliche Speicherkapazität erforderlich macht. Es ist jedoch eine zufriedenstellende Leistungsfähigkeit durch die hier beschriebenen Leistungseinstellungsgruppierungen erzielt worden.

Wie bei den Erhöhungsgeschwindigkeiten, die oben mit Bezug auf die Tabelle I beschrieben sind, sind die Verminderungszählerstände pro SteuerintervalI für Einstellungen innerhalb jeder Gruppe dieselben; die Geschwindigkeit pro Steuerperiode verändert sich jedoch innerhalb jeder Gruppe aufgrund der differierenden Anzahl von EIN-Steuerintervallen pro Steuerperiode für jede Einstellung. Für jede der Leistungseinstellungen wird die Verminderungsgeschwindigkeit pro Steuerperiode als eine lineare Näherung der Temperaturkurve gewählt, die für die Abkühlphase des Heizelements charakteristisch ist. In diesem Zusammenhang bedeutet die Abkühlphase die Zeitspanne des Heizelementtemperaturübergangs von der relativ höheren stationären Betriebstemperatur, die der vorher gewählten relativ höheren Leistungseinstellung zugeordnet ist, auf die niedrigere stationäre Betriebstemperatur, die der gewählten niedrigeren Leistungseinstellung zugeordnet ist und aus der Änderung der Leistungseinstellung von einer höheren Leistungseinstellung auf eine niedrigere Leistungseinstellung resultiert. Allgemein ist für eine zufriedenstellende Annäherung die Verminderungsgeschwindigkeit für die höheren Leistungseinstellungen höher. Der Grund dafür ist vielleicht am einfachsten verständlich, wenn auf die Abkühlphasenteile der Kurven der Temperatur über der Zeit nach

Fig. 4 Bezug genommen wird. Die Kurven in Fig. 4 zeigen zwar das Abkühlen des Heizelements im Anschluß an das Abschalten der Speisung, die Formen des Abkühlbereiches der Kurven sind aber ähnlich, wenn von einer höheren auf eine niedrigere Leistungseinstellung übergegangen wird. Aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß während der Abkühlphase die Temperatur wesentlich schneller bei der höheren Temperatur als bei der niedrigeren Temperatur abnimmt. Wenn die Leistungseinstellung von einer Leistungseinstellung in der Gruppe 11-15 in eine Leistungseinstellung in der Gruppe 8-10 geändert wird, spielt sich die gesamte Abkühlphase in dem relativ hohen Temperaturbereich der Temperaturkurve ab, der durch eine relativ steile Steigung gekennzeichnet ist. Daher wird die tatsächliche Abkühlgeschwindigkeit in diesem Bereich durch eine relativ hohe Verminderungsgeschwindigkeit angenähert. Andererseits, wenn eine der Leistungseinstellungen 1-4 gewählt wird, liegt ein beträchtlicher Teil der Abkühlphase in dem relativ niedrigen Temperaturbereich der Kurve, wo die Steigung weniger steil ist. Das gilt ungeachtet dessen, welche vorhergehende höhere Leistungseinstellung gewählt worden war. Daher wird die tatsächliche Abkühlgeschwindigkeit in diesem Bereich durch eine relativ niedrige Verminderungsgeschwindigkeit angenähert .

E.2 Arbeitsweise des Systems

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Erfindung stimmt mit der oben mit Bezug auf Fig. 6 beschriebenen überein. Mit Ausnahme der Zählersteuereinrichtung 48, die modifiziert wird, um den Zählerstand des Heizelementenergiezählers zu vermindern, wenn die Leistungseinstellung von einer höheren Einstellung in eine niedrigere Einstellung geändert wird. Es sei daran erinnert, daß die Zählersteuereinrichtung 48 auf das digitale Leistungssignal anspricht, das durch die Vergleichseinrichtung 82 benutzt wird, indem der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 mit einer Geschwindigkeit erhöht

wird, die durch dieses Leistungssignal bestimmt wird, und daß die Zählersteuereinrichtung 48 das Erhöhen des Zählerstands des Heizelementenergiezählers 46 unterbricht, wenn ein vorbestimmter maximaler Zählerstand erreicht wird, der durch die Leistungseinstellung bestimmt wird, bei der das Element gespeist und betrieben wird. Wenn, nachdem das Heizelement bei einer Leistungseinstellung in einer der relativ hohen Leistungseinstellungsgruppen lange genug betrieben worden ist, damit der Zählerstand des Heizelementenergiezählers den vorbestimmten maximalen Zählerstand erreichen konnte, der dieser Gruppe von Einstellungen zugeordnet ist, die Leistungseinstellung in eine Leistungseinstellung in einer der relativ niedrigeren Leistungseinstellungsgruppen geändert wird, wird jedoch der Zählerstand des Energiezählers größer als der vorbestimmte maximale Zählerstand sein, der der neu gewählten niedrigeren Leistungseinstellung zugeordnet ist. Die modifizierte Zählersteuereinrichtung 48 stellt deshalb außerdem fest, wann der Zählerstand des Heizelementenergiezählers 46 den vorbestimmten maximalen Zählerstand überschreitet, der der gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, und vermindert den Zählerstand des Heizele-. mentenergiezählers auf diesen Zählerstand mit einer Geschwindigkeit, der durch die gewählte Leistungseinstellung festgelegt ist.

E.3 Mikroprozessorausführungsform mit modifiziertem Steuerprogramm

Diese Ausführungsform der Erfindung wird implementiert, indem die Steuerschaltung nach Fig. 9 benutzt wird, wobei derjenige Teil des Festwertspeichers (ROM) des Mikroprozessors 102, der die Funktion der Zählersteuereinrichtung 48 erfüllt, so modifiziert ist, daß sich ein besseres Verminderungsvermögen ergibt. Der ROM wird modifiziert, indem die in dem Flußdiagramm in den Fig. 22 und 23 dargestellte Unterroutine

für den Teil der Heizelementenergievergleichsroutine, der in Fig. 17 dargestellt ist, eingesetzt wird. Da andere Unterroutinen, die oben mit Bezug auf die Fig. 8-21 beschrieben worden sind, dieselben bleiben, sind der Schaltungs- und der Mikroprozessorbetrieb mit den oben beschriebenen identisch, mit Ausnahme des größeren Verminderungsvermögens, das sich durch die "Alternative Heizelementenergievergleichsunterroutine"(Fig. 22 und 23) ergibt.

a) ALTERNATIVE HEIZELEMENTENERGIEVERGLEICHSROUTINE

Fig. 22 und 23

Die alternative Heizelementenergievergleichsroutine wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 22 und 23 beschrieben. Gleiche Bezugszahlen werden in den Fig. 17 und 22 benutzt, um entsprechende Flußdiagrammfunktionsblöcke zu bezeichnen.

Es sei daran erinnert, daß die Heizelementenergievergleichsroutine, die oben mit Bezug auf die Fig. 17-18 beschrieben worden ist, die Funktion der Zählersteuereinrichtung 48 nach den Fig. 2 und 6 erfüllt, indem sie den Zählerstand des Heizelementenergiezählers mit einer Geschwindigkeit erhöht, die dem Leistungswert zugeordnet ist, bei dem das Heizelement arbeitet, wenn der Zählerstand niedriger als der maximale Zählerstand für diesen gewählten Wert ist, das Erhöhen des Zählerstands des Heizelementenergiezählers unterbricht, wenn der maximale Zählerstand für den gewählten Wert erreicht ist, und den Zählerstand des Heizelementenergiezählers mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit vermindert, wenn die AUS-Einstellung gewählt wird. In dem modifizierten Steuerprogramm wird das Flußdiagramm nach den Fig. 22 und 23 anstelle des Flußdiagramms nach Fig. 17 in dens ROM des Mikroprozessors 102 benutzt, um den Zählerstand des Heizelementenergiezählers zusätzlich zu vermindern, wenn eine Änderung in der Leistungseinstellung von einer relativ hohen Einstellung auf

eine relativ niedrige Einstellung erfolgt, falls der Zählerstand des Heizelementenergiezählers größer als der maximale Zählerstand ist, der dem gewählten Leistungswert zugeordnet ist, und mit einer Geschwindigkeit, die sich der Geschwindigkeit der Temperaturabnahme annähert, wenn das Heizelement auf die stationäre Temperatur, die der gewählten niedrigeren Leistungseinstellung zugeordnet ist, von der Betriebstemperatur, die der vorher gewählten, relativ höheren Leistungseinstellung zugeordnet ist, abkühlt. Da der Teil der Routine, der in Fig. 18 dargestellt ist und in den eingetreten wird, um den Zählerstand des Heizelementenergiezählers zu vermindern, wenn die AUS-Einstellung gewählt wird, beibehalten wird, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers genau so vermindert wie es oben beschrieben worden ist, wenn die AUS-Einstellung gewählt wird.

Es sei weiter daran erinnert, daß bei Nicht-AUS-Leistungseinstellungen der Zählerstand des Heizelementenergiezählers nur während Steuerintervallen erhöht wird, die denjenigen SteuerIntervallen unmittelbar vorangehen, während denen das Heizelement zu speisen ist. Dieselbe Technik wird zum Vermindern des Zählerstands des Heizelementenergiezählers für Nicht-AUS-Leistungseinstellungen benutzt. Wenn das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls zu speisen ist, was durch die oben beschriebene Leistungssteuerroutine bestimmt wird (Fig. 14-16), wird in die Heizelementenergievergleichsroutine nach Fig. 22 an einem der Punkt HECMA-HECMD eingetreten, je nach dem gewählten Leistungswert. Wenn an einem dieser Punkte eingetreten wird, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers um die geeignete Anzahl von Zählungen entweder erhöht oder vermindert und das Leistung-Aus-Speicherflipflop POL wird gesetzt. Wenn POL gesetzt ist, wird ein Signal an R4 am Beginn des nächsten Steuerintervalls für das Heizelement 12 erzeugt, um die Kontakte RL1(a) und RL1(b) für die Dauer dieses SteuerIntervalls geschlossen zu halten.

- 6-S - ■■·■...

Wenn einer der Leistungswerte 1-4 gewählt worden ist, wird in diese Routine am Eintrittspunkt HECMA eingetreten. Die Abfrage 360 stellt fest, ob der Heizelementenergiezähler HEC den maximalen Zählerstand von 40 96 für diese vier Einstellungen erreicht hat. Wenn der Zählerstand kleiner als dieser maximale Zählerstand ist, bedeutet das, daß das Heizelement sich noch aufheizt, und der Heizelementenergiezähler wird um 5 1/3 Zählungen (Block 364) erhöht, und das Leistung-Ein-Speicherflipflop POL wird gesetzt (Block 362). Das erhöht den Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC mit Geschwindigkeiten von 16, 21 1/3, 37 1/3 und 53 1/3 Zählungen pro Steuerperiode für die Leistungseinstellungen 1-4. Durch das Setzen von POL (Block 362) wird das Heizelementsteuerrelais für das nächste Steuerintervall geschlossen.

Wenn der maximale Zählerstand für die Einstellungen 1-4 überschritten worden ist, bedeutet das, daß das Heizelement zuvor auf einer Leistungseinstellung gearbeitet hat, die höher war als die Leistungseinstellung 4, was mit einer entsprechend höheren Temperatur verbunden ist, und daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers noch nicht auf den niedrigeren maximalen Zählerstand, der den Leistungseinstellungen 1-4 zugeordnet ist, vermindert worden ist, was wiederum bedeutet, daß das Heizelement in der Abkühlphase zwischen seiner vorherigen höheren Temperatur und der der niedrigeren Leistungseinstellung zugeordneten niedrigeren Temperatur ist. Der Zählerstand des Heizeüementenergiezählers HEC wird daher um 2 2/3 Zählungen vermindert (Block 365), und das Leistung-Aus-Speicherflipflop wird gesetzt (Block 362) Das vermindert den Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC mit Geschwindigkeiten von 8, 10 2/3, 18 2/3 und 26 2/3 Zählungen pro Steuerperiode für die Leistungseinstellungen 1-4.

Wenn das Heizelement gerade bei einem der Werte 5-7 betrieben wird, wird in diese Routine bei HECMB eingetreten. Die

-M-

Abfrage 366 stellt fest, ob der maximale Zählerstand von 5120, der diesen Werten zugeordnet ist, erreicht worden ist. Wenn nicht, wird der Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC um 4 Zählungen erhöht (Block 368), und POL wird gesetzt (Block 362). Das erhöht den HEC-Zählerstand mit einer Geschwindigkeit von 56, 72 und 104 Zählungen pro Steuerperiode für die Einstellungen 5, 6 bzw. 7. Wenn der HEC-Zählerstand den maximalen Zählerstand übersteigt, was wieder anzeigt, daß das Heizelement im Anschluß an eine Änderung von einer höheren Leistungseinstellung in der Abkühlphase ist, wird der HEC-Zählerstand um 2 Zählungen vermindert (Block 369) und POL wird gesetzt (Block 362). Das vermindert den HEC-Zählerstand mit einer effektiven mittleren Geschwindigkeit von 28, 36 und 52 Zählungen pro Steuerperiode für die Einstellungen 5, 6 bzw. 7.

Wenn das Heizelement auf einem der Werte8-10 arbeitet, wird in diese Routine an dem Punkt HECMC eingetreten. Die Abfrage 370 stellt fest, ob der diesen Werten zugeordnete maximale Zählerstand von 6144 erreicht worden ist. Wenn nicht, wird der HEC-Zählerstand um 2 2/3 Zählungen erhöht (Block 372) und POL wird gesetzt (Bock 362). Das erhöht den HEC-Zählerstand mit einer effektiven mittleren Geschwindigkeit von 88, 112 und 141 1/3 Zählungen pro Steuerperiode für die Werte 8, 9 bzw. 10. Wenn der HEC-Zählerstand den maximalen Zählerstand übersteigt, was einen Betrieb in der Abkühlphase im Anschluß an eine Änderung von einer höheren Leistungseinstellung bedeutet, wird der HEC-Zählerstand um 1 Zählung vermindert (Block 373), und POL wird gesetzt (Block 362). Das vermindert den HEC-Zählerstand mit einer effektiven Geschwindigkeit von 33, 42 und 53 Zählungen pro Steuerperiode für die Leistungseinstellungen 8, 9 bzw. 10.

Wenn das Heizelement auf einem der Leistungswerte 11-15 betrieben wird, wird in diese Routine an dem Eintrittspunkt

BAD ORIGINAL

HECMD eingetreten. Die Abfrage 374 stellt fest, ob der maximale Zählerstand von 8192 für diese Leistungswerte erreicht worden ist. Wenn nicht, wird der HEC-Zählerstand um 2 erhöht (Block 376), und POL wird gesetzt (Block 362). Das erhöht den HEC-Zählerstand mit einer effektiven Geschwindigkeit von 128, 160, 192, 224 und 256 Zählungen pro Steuerperiode für die Werte 11, 12, 13, 14 bzw. 15. Da es keine Bedingungen gibt, unter denen die Auswahl eines dieser Leistungswerte das Vermindern des HEC-Zählerstands erfordert, wenn der maximale Zählerstand erreicht worden ist, wird der Block 376 umgangen, der HEC-Zählerstand bleibt ungeändert, und POL wird gesetzt (Block 362).

Nachdem POL gesetzt worden ist (Block 362) , stellt das Programm fest, welches, wenn überhaupt, der durch den Heizelementenergiezähler HEC gesteuerten Steuerflipflops für die transienten Betriebsarten gesetzt werden sollte, um dadurch die Funktion der Zählervergleichseinrichtung 86 nach Fig. 4 auszuführen. Die Abfrage 390 stellt fest, ob der HEC-Zählerstand größer als der Heiß-Anzeigelampe-Schwellenzählerstand von 256 oder gleich diesem Schwellenzählerstand ist. Wenn das nicht der Fall ist, verzweigt das Programm (Block 391) zu HECR (Fig. 23). Wenn dem so ist, wird das Heiß-Anzeigelampe-Speicherflipflop HELO gesetzt (Block 394) . Die Abfrage 396 stellt dann fest, ob der HEC-Zählerstand größer als der Schnellaufheizspeicherflipflopschwellenzählerstand von 40 96 oder gleich diesem ist. Wenn nein, verzweigt das Programm (Block 391) zu HECR (Fig. 23). Wenn ja, wird das Schnellaufheizspeicherflipflop HEL1 gesetzt (Block 398). Die Abfrage 400' stellt fest, ob der HEC-Zählerstand größer als der Schnellabkühlschwellenzählerstand von 6160 oder gleich diesem ist. Wenn Nein, verzweigt das Programm (Block 391) zu HECR (Fig. 23). Wenn Ja, wird HEL2 gesetzt (Block 402), und das Programm verzweigt (Block 391) zu HECR (Fig. 23).

Die Funktion dieses Teils dieser Unterroutine, in die bei HECR (Fig. 23) eingetreten wird (HEL1 oder HEL2), besteht darin, festzustellen, ob eines der Heizelementenergiespeicherflipflops oder das Heiß-Anzeigelampe-Speicherflipflop HELO rückgesetzt werden muß, weil der Zählerstand des Heizelementenergiezählers HEC unter einen entsprechenden Rücksetz Schwellenzählerstand vermindert worden ist. Nachdem daher von dem Block 391 (Fig. 22) zu dem Eintrittspunkt HECR (Fig. 23) verzweigt worden ist, stellt die Abfrage 403 fest, ob der HEC-Zählerstand null ist. Wenn Ja, sind die Speicherflipflops bei vorherigen Durchläufen rückgesetzt worden und es sind keine weiteren Abfragen nötig, weshalb das Programm zu der Wertaustauschroutine an dem Eintrittspunkt LERB verzweigt (Block 405). Wenn der HEC-Zählerstand nicht null ist, stellt die Abfrage 407 fest, ob der HEC-Zählerstand kleiner als der Rücksetzschwellenzählerstand von 6144 für HEL2 ist. Wenn nein, überschreitet der Zählerstand notwendigerweise den unteren Schwellenrücksetzzählerstand, es sind keine weiteren Abfragen erforderlich, und das Programm verzweigt (Block 405) zu der Wertaustauschroutine an dem Eintrittspunkt LERB. Wenn der HEC-Zählerstand kleiner als der Rücksetzschwellenwert ist, wird HEL2 rückgesetzt (Block 409). Es ist zu erkennen, daß der Schwellenrücksetzwert für HEL2 um 16 Zählungen niedriger ist als der Schwellensetzwert für HEL2 (Abfrage 400) (Fig. 22). Wegen der Art und Weise des Erhöhens und Verminderns des HEC-Zählerstands kann der Zählerstand um den maximalen Zählerstand für die gewählten Leistungswerte schwanken. Wenn beispielsweise der Wert 10 gewählt wird, nachdem auf einem der Leistungswerte 11-15 gearbeitet worden ist, so daß der HEC-Zählerstand am Anfang das Maximum von 6144 für den Leistungswert 10 übersteigt, wird der HEC-Zählerstand auf 6143 verringert. In dem nächsten Durchlauf wird die Abfrage 370 einen Zählerstand feststellen, der kleiner als 6144 ist, und der HEC-Zählerstand wird auf 6146 erhöht und wird anschließend zwischen 6143 und 614 6

schwanken; der maximale Zählerstand für die Leistungswerte 8-10 wird jedoch niemals 6146 überschreiten. Dadurch, daß der Schwellenrücksetzwert 16 Zählungen niedriger als der Schwellensetzzählwert gewählt wird, wird HEL2, nachdem es in dem Block 409 rückgesetzt worden ist, erst gesetzt, wenn wieder einer der Leistungswerte 11-15 gewählt wird.

Die Abfrage 411 stellt fest, ob der HEC-Zählerstand niedriger als der RücksetzSchwellenwert von 4080 für HEL1 ist. Wenn Nein, verzweigt das Programm zu der Wertaustauschroutine bei LERB (Block 405) . Wenn Ja, wird HEL1 rückgesetzt (Block 413), und das Programm verzweigt dann zu der Wertaustauschroutine bei LERB (Block 405). Wie bei HEL2 wird der Rücksetzschwellenwert für HEL1 auf 16 Zählungen unter dem maximalen Zählerstand von 4096 für die Leistungseinstellungen 1-4 eingestellt. Dieser Wert ist ausreichend unter dem maximalen Zählerstand, um zu gewährleisten, daß HEL1 nur rückgesetzt wird, wenn der HEC-Zählerstand unter den minimalen stationären Zählerstand für die Leistungswerte 1-4 abnimmt, der in dieser Ausführungsform 4093 beträgt. Der HEC-Zählerstand wird nur unter diesen Wert abnehmen, wenn die AUS-Einstellung gewählt wird.

Nach dem Verzweigen zu dem Eintrittspunkt LERB der Wertaustauschroutine (Fig. 19) geht das Programm auf die oben mit Bezug auf die Fig. 19-21 beschriebene Weise weiter.

Wenn die AUS-Leistungseinstellung gewählt wird, wird in die Heizelementenergievergleichsroutine bei HEDCL eingetreten (Fig. 18), und das Programm geht auf die oben mit Bezug auf die Fig. 18-21 beschriebene Weise weiter.

Durch Einsetzen der Steuerroutine nach Fig. 22 und 23 statt der nach Fig. 17 ist somit eine Steueranordnung vorhanden, die dem Heizelementenergiezähler HEC ermöglicht, der tat-

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sächlichen Heizelementtemperatur unter Betriebsbedingungen, bei denen die Leistungseinstellung von einer relativ höheren Leistungseinstellung auf eine relativ niedrigere Leistungseinstellung geändert wird, genauer zu folgen.

Leerseite

Claims

Patentansprüche:

1.' Anordnung zum Überwachen der ungefähren Temperatur eines Widerstandsheizelements (12, 14, 16, 18), das durch ein Leistungssignal aus einer äußeren Stromversorgung bei einem von mehreren Leistungswerten speisbar ist, wenn eine Bedienungsperson eine von mehreren Leistungseinstellungen wählt, die
von relativ niedrigen Leistungseinstellungen einschließlich der Einstellung AUS bis zu relativ hohen Leistungseinstellungen reichen, wobei das Heizelement einen Temperaturgang hat, der durch eine transiente Aufheizphase gefolgt von einer
stationären Phase gekennzeichnet ist, wenn die Leistungseinstellung von AUS in irgendeine Leistungseinstellung geändert wird, und durch eine transiente Abkühlphase, wenn die Leistungseinstellung von einer relativ höheren Leistungseinstellung in eine relativ niedrigere Leistungseinstellung geändert wird, gekennzeichnet durch:

eine Energiezähleinrichtung (46), die der Heizelementtemperatur ungefähr folgt; und

eine Zählersteuereinrichtung (48), die den Zählerstand der
Energiezähleinrichtung (46) wahlweise mit einer Erhöhungsge-

32465(11

schwindigkeit erhöht, die ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit des Anstiegs der Heizelementtemperatur während der Aufwärmphase ist, wenn dieses auf dem gewählten Leistungswert betrieben wird, und das Erhöhen des Zählerstands der Energiezähleinrichtung (46) unterbricht, wenn der Zählerstand wenigstens gleich einem vorbestimmten maximalen Zählerstand ist, der ungefähr proportional zu der stationären Heizelementtemperatur für die gewählte Leistungseinstellung ist; wobei die Zählersteuereinrichtung (48) weiter den Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) , wenn die gewählte Leistungseinstellung von einer relativ höheren Leistungseinstellung in eine relativ niedrigere Leistungseinstellung geändert wird, mit einer Verminderungsgeschwindigkeit vermindert, die ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit der Abnahme der Heizelementtemperatur während dessen Abkühlphase ist, und das Vermindern des Zählerstands der Energiezähleinrichtung (46) unterbricht, wenn der Zählerstand kleiner als ein vorbestimmter maximaler Zählerstand ist, welcher ungefähr proportional zu der stationären Betriebstemperatur des Heizelements bei der gewählten relativ niedrigeren Leistungseinstellung ist;

wodurch der Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements ist.

2. Anordnung zum Überwachen der ungefähren Temperatur eines Widerstandsheizelements (12, 14, 16, 18), das durch ein Leistungssignal aus einer äußeren Stromversorgung bei einem von mehreren Leistungswerten speisbar ist, wenn eine Bedienungsperson eine von mehreren Leistungseinstellungen einschließlich der Einstellung AUS wählt, wobei das Heizelement einen Temperaturgang hat, der durch eine transiente Aufheizphase gefolgt von einer stationären Phase, wenn die Leistungseinstellung von AUS in irgendeine Leistungseinstellung geändert wird, und durch eine transiente Abkühlphase, wenn die Leistungseinstellung von einer Nicht-AUS-Einstellung in

BAD ORIGINAL

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die AUS-Einstellung geändert wird, gekennzeichnet ist, gekennzeichnet durchs
eine Energiezähleinrichtung (46);

eine Zählersteuereinrichtung (48) zum wahlweisen Erhöhen des Zählerstands der Energiezähleinrichtung (46) mit einer von mehreren Erhöhungsgeschwindigkeiten, von denen jede ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit des Anstiegs der Heizelernenttemperatur während der Aufheizphase ist, wenn es auf einem entsprechenden Leistungswert betrieben wird, wobei die Erhöhungsgeschwindigkeit gemäß der gewählten Leistungseinstellung gewählt wird; wobei die Zählersteuereinrichtung (48) weiter das Erhöhen des Zählerstands der Energiezähleinrichtung (46) unterbricht, wenn der Zählerstand wenigstens gleich einem gewählten Zählerstand von mehreren vorbestimmten maximalen Zählerständen ist, von denen jeder ungefähr proportional zu der stationären Heizelementtemperatur für die entsprechenden Leistungseinstellungen ist, wobei der gewählte eine maximale Zählerstand gemäß der gewählten Leistungseinstellung gewählt wird; und wobei die Zählersteuereinrichtung (48) weiter den Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) mit einer vorbestimmten Verminderungsgeschwindigkeit vermindert, wenn die AUS-Leistungseinstellung ge-%fählt wird, wobei die vorbestimmte Verminderungsgeschwindigkeit ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit der Abnahme der Heizelementtemperatur während dessen Abkühlphase ist; wodurch der Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements ist.

3. Anordnung zum Überwachen der ungefähren Temperatur eines Widerstandsheizelements (12, 14, 16, 18), das mit einem Leistungssignal aus einer äußeren Stromversorgung wahlweise bei einem von mehreren unterschiedlichen Leistungswerten speisbar ist, wenn eine Bedienungsperson eine von mehreren Leistungseinstellungen wählt, die von relativ niedrigen Leistungseinstellungen einschließlich der Einstellung AUS bis

zu relativ hohen Leistungseinstellungen reichen, wobei das Heizelement einen Temperaturgang hat, der durch eine transiente Aufwärmphase gefolgt von einer stationären Phase gekennzeichnet ist, wenn die Leistungseinstellung von einer relativ niedrigen Leistungseinstellung einschließlich AUS in irgendeine relativ höhere Leistungseinstellung geändert wild, und durch eine transiente Abkühlphase, wenn die Leistungseinstellung von einer relativ höheren Leistungseinstellung in eine relativ niedrigere Leistungseinstellung geändert wird, gekennzeichnet durch:

eine Energiezähleinrichtung (46), die der Heizelementtemperatur ungefähr folgt;

eine ZählerSteuereinrichtung (48), die: wahlweise den Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) mit einer von mehreren Erhöhungsgeschwindigkeiten erhöht, von denen jede ungefähr proportional zu der Anstiegsgeschwindigkeit der Heizelementtemperatur während der Aufheizphase ist, wenn es auf einem entsprechenden Leistungswert betrieben wird, wobei die Erhöhungsgeschwindigkeit gemäß der gewählten Leistungseinstellung gewählt wird; das Erhöhen des Zählerstands der Energiezähleinrichtung (46) unterbricht, wenn der Zählerstand wenigstens gleich einem gewählten Zählerstand von mehreren vorbestimmten maximalen Zählerständen ist, von denen jeder ungefähr proportional zu der stationären Heizelementtemperatur für entsprechende Leistungseinstellungen ist, wobei der gewählte eine maximale Zählerstand gemäß der gewählten Lei~ stungseinstellung gewählt wird; den Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46), wenn die gewählte Leistungseinstellung von einer relativ höheren Leistungseinstellung in eine relativ niedrigere Leistungseinstellung geändert wird, mit einer von mehreren vorbestimmten Verminderungsgeschwindigkeiten vermindert, von denen jede ungefähr proportional zu der Abnahmegeschwindigkeit der Heizelementtemperatur während der Abkühlphase ist, während der die Heizelementtemperatur von einer relativ hohen Betriebstemperatur, die der zuvor

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gewählten höheren Leistungseinstellung zugeordnet ist, auf eine relativ niedrigere stationäre Betriebstemperatur abnimmt, die der gewählten niedrigeren Leistungseinstellung zugeordnet ist? und das Vermindern des Zählerstands der Energiezähleinrichtung (46) unterbricht, wenn der Zählerstand niedriger als der eine von den vorbestimmten maximalen Zählerständen, der der niedrigeren Leistungseinstellung entspricht, ist;

4. Anordnung zum Überwachen der ungefähren Temperatur eines Widerstandsheizelements (12, 14, 16, 18), das bei mehreren diskreten Leistungswerten mit einem Leistungssignal aus einer äußeren Stromversorgung wahlweise speisbar ist, wenn der Benutzer eine von mehreren verfügbaren diskreten Leistungseinstellungen einschließlich der Einstellung AUS wählt, wobei das Heizelement einen Temperaturgang hat, der, wenn die Leistungseinstellung von AUS in irgendeine andere Einstellung geändert wird, durch eine transiente Aufheizphase gefolgt von einer stationären Phase gekennzeichnet ist, und, wenn die Leistungseinstellung von irgendeiner Einstellung in AUS geändert wird, durch eine transiente Abkühlphase, gekennzeichnet durch:

eine Leistungssteuereinrichtung (42) zum Betreiben des Heizelements (12, 14, 16, 18) bei dem Leistungswert, der der gewählten Leistungseinstellung entspricht, über wiederholte Steuerperioden, die jeweils eine vorbestimmte Dauer haben, durch wahlweises Freigeben der Speisung des Heizelements für einen vorbestimmten Teil jeder Steuerperiode in Abhängigkeit von der gewählten Leistungseinstellung; eine Energiezähleinrichtung (46), die der Temperatur des Heizelements ungefähr folgt;

eine Zählersteuereinrichtung (48) zum wahlweisen Erhöhen des Zählerstands der Energiezähleinrichtung (46) während jeder Steuerperiode mit einer Geschwindigkeit, die als Funktion

des gewählten Leistungswertes festgelegt und so ist, daß die inkrementelle Erhöhung des Zählerstands des Zählers (46) während jeder Steuerperiode ungefähr proportional zu der Zunahme der Temperatur des Heizelements während dieser Steuerperiode ist;

wodurch der Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements während der Aufheizphase ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählersteuereinrichtung (48) wahlweise die Zählung bei einem von mehreren vorbestimmten maximalen Zählerständen unterbricht, von denen jeder ungefähr proportional zu der stationären Temperatur für eine entsprechende Leistungswerteinstellung ist, wobei der eine maximale Zählerstand dem gewählten Leistungswert entspricht, wodurch der Zählerstand des Energiezählers (46) ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements (12, 14, 16, 18) während der stationären Phase ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung (60) zum Erkennen einer Änderung in dem gewählten Leistungswert von einer Nicht-AUS-Leistungseinstellung zu der Einstellung AUS;

wobei die Zählersteuereinrichtung (48) auf die Erkennungseinrichtung (60) anspricht und den Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) mit einer vorbestimmten Verminderungsgeschwindigkeit vermindert, wenn die Änderung erkannt wird, wobei die Verminderungsgeschwindigkeit der Geschwindigkeit angenähert ist, mit der die Temperatur des Heizelements während der Abkühlphase abnimmt, wodurch der Zählerstand des Energiezählers (46) ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements (12, 14, 16, 18) während der Abkühlphase ist.

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7. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung (60) zum Erkennen einer Änderung in dem gewählten Leistungswert von einer relativ höheren Leistungseinstellung auf eine relativ niedrigere Leistungseinstellung einschließlich der Einstellung AUS;

wobei die Zählersteuereinrichtung (48) auf die Erkennungseinrichtung (60) anspricht und den Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) mit einer von mehreren vorbestimmten Verminderungsgeschwindigkeiten vermindert, wenn die Änderung erkannt wird, wobei jede der Verminderungsgeschwindigkeiten ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit der Abnahme der Heizelementtemperatur während dessen Abkühlphase im Anschluß an die Änderung von der höheren Leistungseinstellung auf die niedrigere Leistungseinstellung ist, und wobei die Zählersteuereinrichtung (48) weiter das Vermindern des Zählerstands der Energiezähleinrichtung (46) bei dem einen der maximalen Zählerstände unterbricht, der der niedrigeren Leistungseinstellung entspricht, wodurch der Zählerstand des Energiezählers (46) ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements (12, 14, 16, 18) während der Abkühlphase ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6-, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (50), die auf die Energiezähleinrichtung (46) anspricht und ein durch die Bedienungsperson erkennbares Signal erzeugt, wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Zählerstand des Energiezählers (46) und einem vorbestimmten Referenzwert vorhanden ist, was das Vorhandensein eines besonderen Betriebszustands des Heizelements (12, 14, 16, 18) bedeutet, wodurch der Bedienungsperson das Vorhandensein des besonderen Betriebszustands angezeigt wird.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Referenzwert eine relativ hohe Temperatur darstellt und daß die vorbestimmte Beziehung vorhanden ist, wenn der Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) größer

als der Referenzwert ist, wodurch der Bedienungsperson angezeigt wird, daß das Heizelement (12, 14, 16, 18) relativ heiß ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (50) eine Anzeigelampe (32) enthält, die, wenn sie gespeist ist, ein sichtbares Signal erzeugt, und eine Einrichtung (86, 88) zum Speisen der Anzeigelampe (32), wenn der Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) größer als der vorbestimmte Zählerstand ist, und zum Verhindern der Speisung der Anzeigelampe, wenn der Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) kleiner als der vorbestimmte Zählerstand ist;

wodurch der Bedienungsperson ein sichtbares Signal geliefert wird, das dieser anzeigt, daß das Heizelement (12, 14, 16, 18) relativ heiß ist.

11. Anordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (50), die auf die Energiezähleinrichtung (46) anspricht und ein durch die Bedienungsperson erkennbares Signal erzeugt, wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Zählerstand des Energiezählers (46) und einem vorbestimmten Referenzwert vorhanden ist, was das Vorhandensein eines besonderen Betriebszustands des Heizelements (12, 14, 16, 18) bedeutet, wodurch der Bedienungsperson das Vorhandensein des besonderen Betriebszustands angezeigt wird.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Referenzwert eine relativ hohe Temperatur darstellt und daß die vorbestimmte Beziehung vorhanden ist, wenn der Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) größer als der Referenzwert ist, wodurch der Bedienungsperson angezeigt wird, daß das Heizelement (12, 14, 16, 18) relativ heiß ist.

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13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (50) eine Anzeigelampe (32) enthält, die, wenn sie gespeist ist, ein sichtbares Signal erzeugt, und eine Einrichtung (86, 88) zum Speisen der Anzeigelampe, wenn der Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) größer als der vorbestimmte Zählerstand ist, und zum Verhindern der Speisung der Anzeigelampe, wenn der Zählerstand der Energiezähleinrichtung (46) kleiner als der vorbestimmte Zählerstand ist;

14. Verfahren zum Überwachen der ungefähren Temperatur eines Widerstandsheizelements, das bei verschiedenen Leistungswerten betreibbar ist, indem die Bedienungsperson unter verschiedenen verfügbaren Einstellungen einschließlich der Einstellung AUS eine auswählt, wobei das Heizelement einen Temperaturgang hat, der durch eine transiente Aufwärmphase gefolgt von einer stationären Phase gekennzeichnet ist, wenn die Leistungseinstellung von der Einstellung AUS in eine andere Leistungseinstellung geändert wird, und durch eine Abkühlphase, wenn die Leistungseinstellung von irgendeiner Einstellung in die Einstellung AUS geändert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Erkennen einer Änderung in der Leistungseinstellung von AUS in eine andere Einstellung;

Erhöhen des Zählerstands eines Energiezählers mit einer Geschwindigkeit, die durch die gewählte Leistungseinstellung festgelegt ist, unabhängig von der tatsächlichen Heizelementtemperatur, wobei die Geschwindigkeit aus mehreren Geschwindigkeiten ausgewählt wird, die jeweils ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit sind, mit der die Heizelementtemperatur während seiner Aufheizphase ansteigt, wenn es bei einer entsprechenden der verfügbaren Leistungseinstellungen gespeist wird;

Unterbrechen des Erhöhens des Zählerstands des Energiezählers, wenn der Zählerstand wenigstens gleich einem unter mehreren vorbestimmten maximalen Zählerständen ausgewählten Zählerstand ist, wobei jeder der maximalen Zählerstände ungefähr proportional zu der entsprechenden Temperatur des Heizelements in dessen stationärer Betriebsphase bei einer entsprechenden der verfügbaren Leistungseinstellungen ist; Erkennen einer Änderung in der Leistungseinstellung von einer Einstellung in die Einstellung AuS und Vermindern des Zählerstands des Energiezählers mit einer Geschwindigkeit, die ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit der Abnahme der Heizelementtemperatur in dessen Abkühlphase ist; wodurch der Zählerstand des Energiezählers ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements ist.

15. Verfahren zum Informieren der Bedienungsperson eines ein Heizelement aufweisenden Gerätes, daß das Heizelement relativ heiß ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erhöhen des Zählerstands eines Energiezählers mit einer Geschwindigkeit, die durch die durch flie Bedienungsperson für das Heizelement gewählte Leistungseinstellung unabhängig von der tatsächlichen Heizelementtemperatur festgelegt ist und zu der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs des Heizelements, wenn dieses bei diesem Wert gespeist wird, ungefähr proportional ist, und Erzeugen eines Signals, das durch die Bedienungsperson erkennbar ist, wenn der Zählerstand des Energiezählers wenigstens gleich einem vorbestimmten Zählerstand ist, der einer vorbestimmten Heizelementtemperatur entspricht, oberhalb welcher das Heizelement relativ heiß ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:

Erkennen einer Änderung in der Leistungseinstellung von einer Nicht-AüS-Einstellung in die Einstellung AUS;

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Vermindern des Zählerstands des Energiezählers mit einer Geschwindigkeit, die ungefähr proportional zu der Geschwindigkeit ist, mit der die Geschwindigkeit des Heizelements abnimmt, wenn dessen Speisung abgeschaltet wird; und Blockieren des Signals, wenn der Zählerstand unter den vorbestimmten Zählerstand abnimmt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erzeugens eines Signales den Schritt beinhaltet, eine Anzeigelampe zu speisen, und daß der Schritt des Blockierens des Signals den Schritt beinhaltet, die Speisung der Anzeigelampe abzuschalten.

18. Verfahren zum Überwachen der ungefähren Temperatur eines Widerstandsheizelements, das bei verschiedenen Leistungswerten betreibbar ist, indem die Bedienungsperson unter mehreren verfügbaren Einstellungen einschließlich der Einstellung AUS verschiedene Einstellungen auswählt, wobei das Heizelement einen Temperaturgang hat, der durch eine transiente Aufheizphase, gefolgt von einer stationären Phase, gekennzeichnet ist, wenn die Leistungseinstellung von einer relativ niedrigen Lexstungsexnstellung einschließlich der Einstellung AUS in eine andere, relativ höhere Lexstungsexnstellung geändert wird, und durch eine Abkühlphase, wenn die Lexstungsexnstellung in eine relativ niedrigere Lexstungsexnstellung einschließlich der Einstellung AUS von einer anderen relativ höheren Einstellung geändert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Erkennen einer Änderung in der Leistungseinstellung von einer relativ niedrigeren Lexstungsexnstellung einschließlich der Einstellung AUS in eine andere, relativ höhere Lexstungsexnstellung;

Erhöhen des Zählerstands eines Energiezählers mit einer Erhöhungsgeschwindigkeit, die durch die gewählte Leistungseinstellung unabhängig von der tatsächlichen Heizelement-

temperatur festgelegt ist, wobei die Geschwindigkeit aus mehreren Erhöhungsgeschwindigkeiten ausgewählt wird, von denen jede ein Näherungswert der Geschwindigkeit ist, mit der die Heizelementtemperatur während dessen Aufheizphase ansteigt, wenn es bei einer entsprechenden Einstellung der verfügbaren relativ höheren Leistungseinstellungen gespeist wird;

Unterbrechen des Erhöhens des Zählerstands des Energiezählers, wenn der Zählerstand wenigstens gleich einem unter mehreren vorbestimmtenmaximalen Zählerständen ausgewählten ist, von denen jeder ungefähr proportional zu der entsprechenden Temperatur des Heizelements in dessen stationärer Betriebsphase bei einer entsprechenden Einstellung der verfügbaren Leistungseinstellungen ist; Erkennen einer Änderung in der Leistungseinstellung von einer relativ höheren Leistungseinstellung in eine relativ niedrigere Leistungseinstellung einschließlich der Einstellung AUS von einer anderen Einstellung und Vermindern des Zählerstands des Energiezählers mit einer Verminderungsgeschwindigkeit, die durch die niedrigere gewählte Leistungseinstellung festgelegt ist, wobei die Verminderungsgeschwindigkeit unter mehreren Verminderungsgeschwindigkeiten ausge- ■ wählt wird, von denen jede ein Näherungswert der Geschwindigkeit ist, mit der die Temperatur des Heizelements während dessen Abkühlphase abnimmt, wenn die Leistungseinstellung von einer relativ höheren Leistungseinstellung in die gewählte niedrigere Leistungseinstellung geändert wird; und Unterbrechen des Verminderns des Zählerstands des Energiezählers, wenn der Zählerstand kleiner als der eine Zählerstand der mehreren vorbestimmten maximalen Zählerstände, der der niedrigeren gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, ist;

wodurch der Zählerstand des Energiezählers ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements ist.

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19. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt:

Erzeugen eines Signals, das durch die Bedienungsperson erkennbar ist, wenn der Zählerstand des Energiezählers wenigstens gleich einem vorbestimmten Zählerstand ist, der einer vorbestimmten Heizelementtemperatur entspricht, über der das Heizelement relativ heiß ist.