DE3317941C2 - Temperaturregelvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine verbesserte Temperatursteuervorrichtung ist so ausgebildet, daß durch Erzielen eines mittleren Wertes des digitalen Ausgangsbetrages eines A/D-Wandlers eine Betrachtung dahingehend vorgenommen wird, daß keine Änderung vorliegt, wenn die Änderung dieses Mittelwertes jeder Probe innerhalb der vorbestimmten Totzonendaten liegt. Wenn die Änderung größer ist als die Totzonendaten (Neutralzone) wird die Steuerung unter der Annahme bewirkt, daß die Änderung durch den Betrag erfolgt, welcher erzielt wurde durch Abweichen der Totzonendaten vom Änderungsbetrag. Dadurch kann eine stabile Steuerung vorgenommen werden.

Description

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sprechendem Tastverhältnis und entsprechender Dauer Zählers ermittelt und aufaddiert wurden, sowie deren pro Periode eingestellt. Abspeicherung in einem Speicherabschnitt des Arbeits-Diese bekannte Temperaturregelvorrichtung bietet Speichers erfolgt, daß während des jeweiligen Arbeitsjedoch keine Möglichkeit, abnorme Differenzwerte ge- zyklus eine Differenzbildung zwischen dem jeweils ergenüber dem vorhergehenden Wert unberücksichtigt 5 mitlelten A/D-Wandlerausgangsmittelwert und dein jezu lassen d. h. als Meßwert auszuschalten. Solche abnor- weils in einem vorhergehenden Arbeitszyklus ermittelmen Differenzwerte treten gelegentlich als Störmeß- ten und gesondert in einem Speicherabschnitt des Arwerte auf und beruhen nicht auf einer dauerhaften Tem- beitsspeichers abgespeicherten A/D-Wandlerausgangsperaturänderung. Bei Verwendung eines Mikroprozes- mitteiwert erfolgt, daß der A/D-Wandlerausgangs-Difsors, weiche im Takt eines Taktgenerators inkreraentale to ferenzmittelwert mit den vorgegebenen, gesondert in Verarbeitungsschritte ausführt, besteht nämlich grand- einem Speicherabschnitt des Arbeitsspeichers abgespeisätzlich der Nachteil, daß solche gelegentlichen abnor- cherten Totzonendaten verglichen wird, daß bei diesen men Abweichungen voll ins Auswertungsergebnis ein- gegenüber kleinerem A/D-Wandlerausgangs-Diffeschlagen, so daß damit die Gefahr von Fehlsteuerungen renzwert der jeweils vorherige A/D-Wandlerausgangsbesteht 15 mitteiwert und bei diesen gegenüber größerem A/D-Aus der DE-OS 24 38 820 ist eine Anordnung für die Wandlerausgangs-Differenzwert der Differenzwert Temperaturregelung in Räumen bekannt Ein Tempera- zwischen dem A/D-Wandlerausgangs-Differenzwert turfühler ist mit Stellgliedern zur Zufuhr von Wärme und den Totzonendaten jeweils als berechnetes A/D- oder von Kälte in einen zu regelnden Raum verbunden. Zählwertsignal in einem gesonderten Speicherabschnitt Hierbei ist eine einstellbare Totzone vorgesehen, in der 20 des Arbeitsspeichers- abgespeichert wird, daß nachfolweder Wärmezufuhr noch Kältezufuhr erfolgt Bei gend auf der Grundlage dieses bererri.eten A/D-Zähloberhalb der Totzone liegender Temperatur erfolgt ei- wertsignals festgestellt wird, ob ein berechneter Diffcne Kältezufuhr, während bei unterhalb der Toizone lie- renzwert zwischen dem gegenwärtigen Temperaturgender Temperatur eine Wärmezufuhr gegeben ist Ein wert und dem vorherigen Temperaturwert größer oder Steuergerät ist mit den Stellgliedern für die Wärmezu- 25 kleiner als ein abnormer Abweichungswert ist, daß bei fuhr bzw. Kältezufuhr über ein Verzögerungsglied ge- einem rtsn abnormen Temperaturabweichungswert koppelt Dieses Verzögerungsglied läßt eine Betätigung übersteigenden Temperaturdifferenzwert festgestellt des Stellgliedes erst dann zu, wenn das Steuergerät das wird, ob sich dieses Abweichungsergebnis über eine entsprechende Ausgangssignal nach Stillsetzung des je- vorgegebene Anzahl von Perioden wiederholt und daß weils anderen Stellgliedes während einer vorgegebenen 30 nach einer entsprechend oft festgestellten Wiederho-Zeitspanne dauernd abgibt lung diese Abweichungsergebnisse der abnorme digita-Die Totzone läßt sich sowohl in ihrer Lage als auch in Ie gegenwärtige Temperaturwert als normaler vorheriihrer Breite an die jeweils gewünschten Verhältnisse ger digitaler Temperatur- und Bewertungswert im geanpassen. Zwar ergibt sich mit Hilfe dieser Maßnahmen sonderten Speicherabschnitt des Arbeitsspeichers abgeder Vorteil, daß ein Totzonenbereich geschaffen ist, der 35 speichert wird, während bei gegenüber der vorgegebefür die Regelung außer Betracht bleibt Jedoch weist nen Anzahl geringerer Anzahl von festgestellten abnorauch diese bekannte Vorrichtung den Nachteil auf, daß rnen Temperaturabweichungswerten diese Temperatur Störmeßgrößen, welche hinsichtlich ihrer Amplitude au- für die Regelung unberücksichtigt bleibt
ßerhalb des Totzonenbereiches liegen, berücksichtigt Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß sog. Integriersywerden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrich- 40 sterne mit z. B. P.I.D.-Konstanten oder anderen Parametung ist darin zu sehen, daß aufgrund des Zeitgliedes der tern vermieden werden, die die Verarbeitungsgeschwin-Totzoneneinheit eine träge Vorrichtung geschaffen ist, digkeit der Temperaturregelvorrichtung entsprechend die eine schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeit nicht verringern wurden.

zuläßt Bei dieser bekannten Vorrichtung wird nämlich In vorteilhafter Weise wird zunächst ein Mittelwert die Verzögerung in Form einer Totzoneneinheit mit ei- 45 von digitalen Ausgangswerten des A/D-Wandlers ernem Binärzähler realisiert, der mit einer vorgegebenen mittelt, woraus sich der Vorteil ergibt daß einzelne Si-Anzahl von Stufen versehen ist und je nachdem, ob eine gnalspitzen, welche den Totzonenbereich überschreiten. Wärme- oder Kältezufuhr erwünscht ist aufwärts oder ausgemittelt und nicht berücksichtigt werden. Wenn eiabwärts zählt. Mit Hilfe dieser Verzögerungseinrich- ne Veränderung des Digitalausgangswenes als Mitteltung ergeben sich relativ lange Verzögerungszeiten, in- 50 wert bei jeder Abtastung innerhalb der vorbestimmten nerhalb welcher die Zufuhr von Kälte und die Zufuhr Totzonendaten liegt, erfolgt keine Änderung. Wenn anvon Wärme unterbunden werden. Diese Verzögerung dererseits die Veränderung größer ist als die Totzonenbestimmt den Temperaturbereich, innerhalb dessen kei- daten, erfolgt eine Steuerang derart, daß die Änderung nes der Stellglieder für die Wärme- oder Kältezufuhr nif* dun Betrag stattfindet, welcher durch das Subtraeingeschaltet ist 55 hieren der Totzonendaten vom Veränderungsbetrag er-Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine zielt wird. Dies bedeutet nun, daß nach einet· entspre-Temperaturregelvorrichtung der eingangs genannten chend oft festgestellten Wiederholung eines Abwei-Art zu schaffen, mit der ein stabiler digitaler Meßwert chungsergebnisses der sog. abnorme digitale gegenwär- und Regelwert für die Temperaturregelung erhalten tige Temperaturwert als normaler vorheriger Temperawird, ohne daß dieser durch Störgrößen beeinflußt wird, 60 tür- und Bewertungswert hergenommen wird. Dieser wie z. B. von Welligkeitsgrößen und Brummgeräuschen. Wert wird im gesonderten Speicherabschniti des Ar= Insbesondere soll bei Vermeidung der Störbeeinflus- beitsspeichers abgespeichert.

sung die Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Um- Ist nun die Zahl der festgestellten abnormen Tempewandlung hoch sein. raturabweichungswerte dieser Temperaturwerte gerin-Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß im jeweils 65 ger als die vorgegebene Anzahl, dann bleiben diese abgegenwärtigen Arbeitszyklus eine A/D-Zähl-Mittel- normen Temperaturwerte unberücksichtigt. Somit wird wertbildung der A/D-Windlerausgangsdaten, die wäh- in vorteilhafter Weise der schädliche Einfluß von Störrend einer vorgegebenen Anzahl von Perioden eines größen eliminiert. Das mehrfache aufeinanderfolgende

Vergleichen von digitalen Differenzwerten mit den betreffenden Totzonendaten sowie das Auswerten dieser Differenzergebnisse in Verbindung mit einem Zähler ermöglicht die Beseitigung der vorgenannten Störungen bei Aufrechterhaltung der Arbeitsgeschwindigkeit der Regelvorrichtung, ohne daß hierbei Dämpfungsglieder, welche die Arbeitsgeschwindigkeit verringern, wie z. B. Integrationsglieder oder Zähler verwendet werden müssen. Die Temperaturregelvorrichtung arbeitet daher mit hoher Zuverlässigkeit.

Gemäß weiterer Ausbildung erfolgt die Mittelwertbildung mittels eines Zählers, der auf eine vorgegebene Zahl hochzählt und die so erhaltenen Ergebnisse addiert sowie anschließend mittelt. Im zugehörigen Schritt wird geprüft, ob der Zähler seinen vorgegebenen Zählerstand erreicht hat oder nicht In einem nachfolgenden Schritt wird festgestellt, ob das Differenzergebnis zwischen vorhandenem A/D-Zählwert und vorherigem A/D-Zählwert, d. h. also der Änderungswert, innerhalb der Totzonendiaten liegt oder nicht

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt

F i g. 1 ein Btockdiagramm mit der Darstellung eines allgemeinen Aufbaus einer Temperatursteuervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

F i g. 2 ein Flußdiagramm mit der Darstellung eines normalen Berechnungsablaufes der Temperaturregelvorrichtung der F ig. 1.

F i g. 3 ein Flußdiagramm mit der Darstellung eines Zeitunterbrechungsablaufes für die Temperaturregelvorrichtung der Fig. 1,

Fig.4 ein Flußdiagramm mit der Darstellung der Temperatureingabe-Berechnungsroutine im Verhältnis zur vorliegenden Erfindung als Darstellung im einzelnen.

F i g. 5 ein Diagramm mit der Darstellung einer Anordnung für Speicherbereiche einer Speichersektion, die sich in einer Operations- oder Kalkulationseinheit befindet, welche bei der Temperatursteuervorrichtung der F i g. 1 verwendet wird und

F i g. 6 ein Diagramm mit der Darstellung von Beispielen der Temperaturveränderungen für die zusätzliche Erläuterung des Flußdiagrammes nach F i g. 4.

Vor der Beschreibung der Erfindung ist festzustellen, daß gleiche Teile in allen Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

In F i g. 1 ist ein Blockdiagramm einer Temperaturregelvorrichtung der Erfindung dargestellt, die umfaßt:
einen Temperaturdetektor 1, welcher mit einer Operations- oder Kalkulationseinheit 4 (Mikroprozessor) gekuppelt ist, welcher einen Speicher M aufweist wobei die Kupplung über einen Verstärker 2 und einen AJO-Wandler 3 erfolgt, wobei die Operationseinheit 4 weiterhin mit einer Objektsteuerung 9 gekuppelt ist um über eine Ausgangssteuersektion 8 gesteuert zu werden, eine Parametereinstelleinheit 6, die mit dem A/D-Wandler 3 verbunden ist und mit einer Display-Überwechsel-Eingangs-Verarbeitssektion 10, einer Sollwerteinstelleinheit 5 und eine Displayeinheit 7, die weiterhin mit der Operationseinheit 4 gekuppelt ist Für den Temperaturdetektor 1 zum Erfassen der Temperatur des Objektes, die jederzeit zu steuern ist kann beispielsweise ein Thermoelement oder ein thermoelektrisches Thermometer, ein Thermistorthermometer etc. verwendet werden. Der Verstärker 2 soll das Analogsignal entsprechend der durch den Temperaturdetektor 1 erfaßten Temperatur auf ein besonderes Niveau verstärken. Das durch den Verstärker 2 verstärkte Analogsignal wird durch den A/D-Wandler 3 in einen digitalen Betrag umgewandelt, um so in die Operationseinheit 4 eingegeben zu werden. Der Sollwert wird durch die Sollwerteinstelleinheit 5 in Form eine Digitalwertes eingestellt, während Parameter, wie die P.I.D.-Konstante etc. gleicherweise durch die Parametereinstelleinheit 6 in analoger Weise eingestellt werden. Diese Parameter werden dann über den A/D-Wandler 3 in die Operationseinheit 4 eingegeben. Die Operationseinheit 4 ist so angeordnet, daß sie vorbestimmte Berechnungen auf der Basis der erfaßten Temperatur, des Sollwertes, der P.I.D.-Konstante usw. bewirkt, um den Ausgangssteuerbetrag durch die Ausgangssteuersektion 8 zu erzeugen, um das Objekt 9 in einem gesteuerten Zustand zu halten. Die Ausgangssteuersektion 8 wird beispielsweise durch einen Driver, Relais etc. gebildet, während das Objekt 9 beispielsweise durch eine Erwärmungseinheit oder eine Kühleinheit oder dgl. gebildet wird. Die Displayeinheit 7 zur Anzeige der jeweiligen Daten zeigt normalerweise die erfaßte Temperatur an. Die Display-Überwechsel-Eingangs-Verarbeitungssektion 10 ist so angeordnet, daß sie sukzessive auf schrittweise sich fortsetzende Art den Sollwert oder den Parameterwert auf der Displayeinheit 7 anzeigt, die normalerweise die erfaßte Temperatur anzeigt Jederzeit wird ein in der Verarbehungssektion 10 nicht besonders dargestellter Schalter betätigt.

Das allgemeine Funktionieren der Temperaturregelvorrichtung der Fig. 1 mit dem soweit beschriebenen Aufbau wird nachfolgend auf der Basis des normalen Verarbeitungsflußdiagramms in Fig.2 und des Zeitunterbrechungsflußdiagramms der F i g. 3 beschrieben.

Es sollte festgestellt werden, daß die Verarbeitungen gemäß F i g. 2 und 3 durch Steuerung mittels der Operationseinheit 4 bewirkt wird.

Nach dem Einschalten einer Energiequelle durch einen nicht dargestellten Hauptschalter wird zunächst ein sogenanntes Einleitverarbeiten, wie das Löschen jedes Registers in der Operationseinheit 4 auf Null an einem Schritt 57" 1 bewirkt. Eine Temperatureingangsverarbeitung, d. h. das Aufnehmen des vom Temperaturdetektor 1 erfaßten Temperaturwertes in die Operationseinheit 4 wird beim Schritt ST2 und ST3 bewirkt. Nachfolgend wird das Verarbeiten übergeführt auf das Einstellen des Sollwertes nach dem Ausführen der Displayverarbeitung des Temperaturwertes beim Schritt ST4 für die Aufnahme des durch die Einstelleinheit 5 eingestellten Sollwertes in die Operationseinh.it 4 bei den Schritten ST5 und ST6. Die verschiedenen, durch die Einstelleinheit 6 eingestellten Parameter werden darüber hinaus ebenso sukzessive bei den Schritten ST7 und ST8 durch die Operationseinheit 4 aufgenommen. Nach dem Aufnehmen der Daten vom Schritt ST2 bis zum Schritt ST8 werden die Steueroperationsverarbeitung (Schritt ST9), die Ausgangsoperationsverarbeitung (Schritt ST10), die Ausgangssteuerverarbeitung (Schritt STIl) und die Probensteuerverarbeitung (Schritt 5T12) durchgeführt wobei die Zykiusverarbeitungen vom Schritt ST2 bis zum Schritt S7"12 für jede Probenzeit wiederholt werden.

Die Temperatursteuervorrichtung der Erfindung ist ebenso so angeordnet daß die Zeitunterbrechung entsprechend Fig.3 mit einem viel kürzeren Zeitzykius darauf angewandt werden kann, als bei der Probenzeit der zuvor beschriebenen Art zum Bewirken der Dis-

playausgangsverarbeitung (Schritt 5713), der Einstelleingangsverarbeitung (Schritt ST14) und der Ausgangssteuerverarbeitung (Schritt ST15), und zwar wiederholt in Abhängigkeit von der jeweiligen Notwendigkeit.

Nachfolgend werden Einzelheiten eines Temperatureingangsbehandlungsprogramms (routine) gemäß der Erfindung beim allgemein üblichen Verarbeitungsfluß der zuvui' beschriebenen Art unter Bezugnahme auf das Verarbeitungsflußdiagramm der F i g. 4 erläutert.

Es sollte festgestellt werden, daß hier verschiedene Daten in bezug auf die nachfolgende Beschreibung im Speicher M der Operationseinheit 4 gespeichert sind, der Speichereinheiten m 1, m 2, m 3, m 4, m 5, m 6, m 7, m 8, m 9 und m 10 entsprechend der F i g. 5 hat.

Entsprechend der Darstellung in Fig.4 wird zunächst, wenn die Arbeitsweise des Temperatureingangsverarbeitungsprogramms eingegeben wird, ein numerischer Wert »4« in einem Zähler I (Speicherbereich mS) bei einem Schritt 573ÖI gespeichert. Nachfolgend wird das dem Verstärker 2 zugeführte Temperatureingangssignal (Analogwert) im A/D-Wandler 3 in einen Digitalwert umgewandelt, was beim Schritt

57302 erfolgt.

Der so erhaltene Digitalwert wird dem A/D-Zählwert (anfänglich 0), welcher im Speicherbereich m 1 gespeichert ist, zuaddiert. Das Resultat dieser Addition wird im Speicherbereich m 1 als A/D-Zählwert (Schritt 57303) gespeichert, nämlich um eine Akkumulation des umgewandelten Digitalwertes zu bewirken. Danach wird »1« vom Zähler I subtrahiert. Als Resultat dieser Subtraktion wird der Zähler 1 »3« (Schritt 57304). Sukzessive erfolgt eine Beurteilung darüber, ob der Inhalt des Zählers I beim Schritt S7305 »0« ist oder nicht Wenn der Inhalt im Anfangszustand nicht »0« ist, wird die Beurteilung NO, wobei der Schritt wieder auf den Schritt 57302 zurückgeführt wird. So wird das Temperatureingangssignai des Verslärkers 2 erneüi durch den A/D-Wandler 3 in einen Digitalwert umgewandelt. Nachfolgend werden Verarbeitungen vom Schritt

57303 zum Schritt 57305 auf gleiche Weise wie zuvor wiederholt, bis der Inhalt des Zählers I »0« wird. Wenn der Inhalt des Zählers I »0« wird, wurde das wiederholte Verarbeiten vom Schritt 57302 zum Schritt S7305 viermal bewirkt und die umgewandelten Daten für diese vier Vorgänge werden kumulativ im Speicherbereich m 1 gespeichert Wenn der Inhalt des Zählers I »0« wird, ist die Beurteilung des Schrittes 57305 JA und der Schritt wird zum nachfolgenden Schritt verschoben, so daß der akkumulierte A/D-Zählwert, welcher im Speicherbereich m 1 gespeichert ist, durch '/4 multipliziert, um einen Mittelwert der umgewandelten Daten (Schritt 57306) zum Einstellen des so erzielten Mittelwertes zu berechnen, d. h. den A/D-Zählwert beim Schritt 57307. Bei einem Schritt 57308 wird eine Differenz zwischen dem so eingestellten vorhandenen A/D-Zählwert und dem im Speicherbereich m 2 gespeicherten vorherigen A/D-Zählwert berechnet, und zwar für den Vergleich dieses Differenzwertes mit der zuvor im Speicherbereich m 3 beim Schritt 57309 gespeicherten Totzonendaten. Als Resultat des obigen Vergleiches wird, wenn der Differenzwert kleiner ist als die Totzonendaten, der vorherige A/D-Zählwert im Speicherbereich m 2 eingestellt, wie dieser in einem Speicherbereich m 4 als berechneter Zählwert vorliegt, und zwar durch Vernachlässigen der vorhandenen Variationskomponente beim Schritt 57311.

Wenn im Gegensatz dazu nach dem Vergleich beim Schritt 57309 der Differenzwerl größer ist als der der Totzonendaten, wird ein durch Subtrahieren der Totzonendaten vom vorhandenen, im Speicherbereich m 1 gespeicherten erzielten A/D-Zählwert im Speicherbereich πι2 als vorheriger A/D-Zählwert eingestellt. In anderen Worten bedeutet dies, daß der Wert, welcher durch Beseitigen oder Subtrahieren der Totzonendaten vom Differenzwert erzielt wird, als vorhandene Variationskomponente hinsichtlich des vorherigen Wertes für die Erneuerung des vorherigen A/D-Zählwertes im Speicherbereich m 2 verwendet (Schritt 57310). Der so erzielte zuvor erneuerte vorherige A/D-Zählwert wird im Speicherbereich m 4 als berechneter Zählwert eingestellt (Schritt 57311). Nachfolgend wird der berechnete Zählwert in einen Binärdezimalwert umgewandelt (Schritt 57312), und zwar für das iinearisierende Verarbeiten. Weiterhin wird eine Umwandlung in einen Temperaturwert vorgenommen, welcher in einem Speicherbereich m 7 (Schritt 57313) gespeichert wird. Sukzessive wird eine Differenz zwischen dem vorhandenen Temperaturwert und dem vorherigen Temperaturwert, wie er im Speicherbereich m 6 gespeichert worden ist, bei einem Schritt 57314 erhalten, um so mit der abnormalen Abweichung verglichen zu werden, die einstweilig in einem Speicherbereich m 10 beim Schritt 57315 gespeichert war. Als ein Resultat des vorherigen Vergleiches wird, wenn der Differenzwert kleiner ist als die abnormale Abweichung, eine Abnormalwertmerkung in einem Speicherbereich /n9 wieder eingestellt (Schritt

57316) und der der Veränderung unterworfene vorhandene Temperaturwert wird als vorheriger Temperaturwert rückgesetzt (Schritt 57317). Wenn das Steuerberechnungsprogramm durch die nachfolgende Arbeitsweise eingesetzt wird, werden die vorausbestimmten Berechnungen auf der Basis des zuvor erneuerten vorherigen Temperaturwertes bewirkt.

Als Resultat des Vergleiches beim Schritt 57315 wird, wenn der Differenzwert größer ist als die abnormale Abweichung, ein Zähler II in einem Speicherbereich mS um einen Schritt beim Schritt 57318 vorgeschaltet. Daraufhin erfolgt eine Beurteilung dahingehend, ob der Zähler II einen Schritt 57319 ausgezählt hat oder nicht. Wenn die Beurteilung NEIN ist. und zwar beim anfänglichen Abtastzyklus, wird die abnormale Wertmerkung im Speicherbereich ni9 auf einen Schritt 57321 eingestellt und es werden nachfolgende Steuerberechnungen bewirkt, wobei der vorherige Temperaturwert beibehalten wird wie er ist, und zwar durch Vernachlässigung des vorhandenen Temperaturwertes.

Wenn der Zustand, in dem der Differenzwen zwischen dem vorherigen Temperaturwert und dem vorhandenen Temperaturwert größer ist als die abnormale Abweichung, kontinuierlich vorhanden ist, wird die Abtastzyklusarbeitsweise wiederholt, bis der Zähler II zusammenzählt (Schritt S7319). Nach dem Zusammenzählen des Zählers II erfolgt eine Beurteilung dahingehend, ob die abnormale Wertmerkung »1« ist oder nicht (Schritt S7320). Im vorherigen Fall ist wenn die abnormale Wertmerkung sich im eingestellten Zustand befindet (=1), die Beurteilung JA und der kontinuierliche Abnormalwert wird, bezogen auf das vorherige infolge der Temperaturveränderung als Normalwert betrachtet, wobei der vorhandene Temperaturwert, welcher im Speicherbereich /n7 gespeichert ist als vorheriger Temperaturwert im Speicherbereich m6 eingestellt wird. Nach dem Eingeben in das Steuerberechnungsprogramm bei den nachfolgenden Arbeitsweisen wer-

den die vorbestimmten Berechnungen auf der Basis des zuvor erfaßten neuen vorherigen Temperaturwertes bewirkt. Bei der Beurteilung beim Schritt 57320, ob die Abnormalwertmerkung nicht »1 «ist, wird der vorhandene Temperaturwert als ein Abnormalwert betrachtet, da der Temperaturwert beim vorherigen Probenzyklus sich innerhalb der Abweichung befindet, und die Abnormalwertmerkung wird eingestellt (Schritt 57321). Eine nachfolgende Verarbeitung wird bewirkt, und zwar mit der Aufrechterhaltung des vorherigen Temperaturwertes wie sie ist unter Vernachlässigung des vorhandenen Temperaturwertes.

Nachfolgend wird eine ergänzende Beschreibung für die Arbeitsweise vom Schritt 5T313 bis zum Schritt 57321 beim Verarbeitungsfluß der soweit beschriebenen Art gegeben, und zwar unter Bezugnahme auf Beispiele der Temperalurveränderungen, wie sie in F i g. 6 dargestellt sind.

Es soll hier festgestellt werden, daß in F i g. 6 L7das normale Temperaturniveau im Anfangszustand repräsentiert. 7zeigt die Probenperiode und L bezeichnet die abnormale Abweichung, während D1, D 2,... und D 13 Temperaturwerte zeigen, die sich bei den jeweiligen Probenperioden mit der Zeit ändern.

Da in F i g. 6 die Temperaturwerte D1 und D 2 sich auf dem normalen Temperaturniveau befinden, ist keine Änderung der Werte notwendig, so daß die Differenz zwischen dem vorhandenen Temperaturwert und dem vorherigen Temperaturwert Null ist und der Arbeitslauffortgang entspricht auf solche Weise dem Schritt 57315 Beurteilung JA — Schritt 57316 -♦ Schritt

57317 im Flußdiagramm der F i g. 4. Jedoch beim Temperaturwert D 3 wird der normale Abweichungsbereich L überschritten. In diesem Falle erfolgt der Arbeitsablauf mit dem Schritt 57315 Beurteilung NEIN -► Schritt 57318 — Schritt 57319 Beurteilung NEIN — Schritt St 321. In anderen Worten bedeutet dies, daß der Temperaturwert D 3 als abnormaier Temperaturwert vernachlässigt wird. Nachfolgend liegt der Temperaturwert D 4 innerhalb des Abweichungsbereiches bezüglich des vorherigen Temperaturwertes. So erfolgt ein Arbeitsablauf vom Schritt 57315 mit der Beurteilung JA — Schritt 57316 — Schritt 57317 auf die gleiche Weise wie beim Fall der Temperaturwerte D1 und D 2.

Da der Temperaturwert D5 erneut den Abweichungsbereich überschreitet, setzt sich der Arbeitsablauf mit Schritt 57315 Beurteilung NEIN — Schritt

57318 — Schritt 57319 Beurteilung NEIN — Schritt 57321 fort. Dank der Tatsache, daß der Temperaturwert D 6 beim nächsten Abtastzyklus innerhalb des Abweichungsbereiches liegt, erfolgt ein Verarbeiten gleich dem für den Temperaturwert D 4. Die Temperaturwerte D 7, D 8, D 9, D 10 und D11 für die weiter fortgesetzten Probenzyklem werden außerhalb der abnormalen Abweichung gegenüber dem vorherigen Temperaturwert D 6 bis zum Temperaturwert D 9 verändert, und zwar mit einer Arbeitsweise gemäß Schritt 57315 Beurteilung NEIN — Schritt 57318 — Schritt 57319 Beurteilung NEIN — Schritt 57321, und zwar wiederholt auf dieselbe Weise wie bei den vorhergenannten Temperaturwerten D3 und D 5. Jedoch beim Temperaturwert D10 zählt der Zähler II infolge der Tatsache zusammen, daß der abnormale Temperaturwert sich fortsetzt. Beim Abtastzyklus für den Temperaturwert D10 setzt sich daher die Verarbeitung mit Schritt 57315 Beurteiiung NEIN — Schritt 57318 — Schritt 57319 Beurteilung JA —» Schritt 57320 Beurteilung JA —-Schritt 57317 fort Danach wird der Temperaturwert D10 als ein Normalwert behandelt. Für den Fall, daß sich eine konstante Abtastzahl und ein abnormer Wert fortsetzen, werden diese als Werte aufgrund der Temperaturveränderungen betrachtet, anstatt als Abnormalwerte. Diese Werte werden danach als Normaltemperaturwerte betrachtet, um die nachfolgenden Steuerberechnungsverarbeitungen zu bewirken. Dementsprechend wird der nächste Temperaturwert D12 als abnormaler Wert betrachtet, da er als eine Veränderung angesehen wird, der die abnormale Abweichung überschreitet, und zwar unter der Annahme, daß der Temperaturwert D10 ein normaler Temperaturwert ist. während dagegen der Temperaturwert D 13 als ein Normalwert behandelt wird.

Auf die zuvor beschriebene Art und Weise werden die Temperaturwerte D 3, DS und D12 als Normalwerte vernachlässigt, obwohl diese Werte einzeln für sich die abnormale Abweichung überschreiten. Füi den Fall, daß die Temperaturwerte die Abnormalabweichung fortgesetzt überschreiten, werden sie als Normaltemperaturwerte für die Reflexion derselben bei der nachfolgenden Steuerberechnungsverarbeitung betrachtet. Als ein Resultat kann die Temperaturregelvorrichtung gemäß der Erfindung eine stabile Steuerung bewirken, ohne Beeinträchtigung durch irgendeine plötzliche Verän-

derung oder einen plötzlichen Wechsel.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Patentansnrüche· ^{Die Erfi}ndung betrifft eine Temperaturregelvorrich-^F " tung mit einer Einrichtung zum Erfassen der zu regeln-Temperaturregeivorrichtung mit einer Einrich- den Temperatur eines Objektes, mit einer Mikrocomputung zum Erfassen der zu regelnden Temperatur ei- ter-Verarbeitungseinrichtung, enthaltend einen Mikrones Objektes, mit einer Mikrocomputer-Verarbei- 5 prozessor und mindestens einen Schreib- und Lesespeitungseinrichtung, enthaltend einen Mikroprozessor eher als Arbeitsspeicher sowie einen Festwertspeicher und mindestens einen Schreib- und Lesespeicher als zum Speichern der Funktionsablaufdaten der Regelvor-Arbeitsspeicher sowie einen Festwertspeicher zum richtung, mit einer Schnittstellenschaltung, mit einer Speichern der Funktionsablaufdaten der Regelvor- A/D-Wandlereinrichtung zum Umwandem der analogrichtung, mit einer Schnittstellenschaltung, mit einer io en Temperaturwerte in digitale Daten, mit einer Aus-A/D-Wandlereinrichtung zum Umwandeln der ana- gangssteuerschaltung für das Objekt, wobei der Mikrologen Temperaturwerte in digitale Daten, mit einer prozessor auf der Grundlage der Digitaldaten der A/D-Ausgangssteuerschaltung für das Objekt, wobei der Wandlereinrichtung und des Sollwertes einer Sollwert-Mikroprozessor auf der Grundlage der Digitaldaten einrichtung unter Einbeziehung von Totzonendaten eider A/D-Wandlereinrichtung und des Sollwertes ei- 15 ne Berechnung eines Steuerwertes für die Ausgangsner Sollwerteinrichtung unter Einbeziehung von steuerschaltung durchführt

Totzonendaten eine Berechnung eines Steuerwertes Aus der US-PS 42 70 693 ist eine elektronische Temfür die Ausgangssteuerschaltung durchführt, da- peraturregelvorrichtung mit einem elektronischen durch gekennzeichnet, daß im jeweils ge- Thermostat bekannt, der Bestandteil einer digitalen genwärtigen Arbeitszyklus (T) eine A/D-Zähl-Mit- 20 elektronischen Vorrichtung zur Simulierung der WärtelwertbiMung (ST305, S7"306) der A/D-Wandler- meerwartung ist, so daß im Betrieb die Raumtemperaausgangsdaten, die während einer vorgegebenen tür nicht außergewöhnlichen Abweichungen ausgesetzt Anzahl von Perioden eines Zählers (I) ermittelt und ist Hierbei ist ein Zentralprozessor vorgesehen, der mit aufaddiert wurden, sowie deren Abspeicherung in einem Festwertspeicher zum Speichern von aufeinaneinem Speicherabschnitt (m 1) des Arbeitsspeichers 25 derfolgenden Programmschritten für die Regelung des (M) erfolgt, daß während des jeweiligen Arbeitszy- Zentralprozessors vorgesehen ist Außerdem ist ein klus (T) eine Differenzbildung (ST3O8) zwischen Schreib- und Lesespeicher als Arbeitsspeicher vorhandem jeweils ermittelten A/D-Wandlerausgangsmit- den. Eine Schnittstellenschaltung dient als Schnittstelle telwert und dem jeweils in einem vorhergehenden zwischen dem Zentralprozessor, dem Festwertspeicher Arbeitszyklus ermittelten und gesondert in einem 30 und dem Arbeitsspeicher auf der einen Seite und peri-Speicherabschnitt (m 2) des Arbeitsspeichers (M) pheren Schaltungsgruppen auf der anderen Seite. SoI-abgespeicLerten A/D-Wandlerausgangsmittelwert ehe peripheren Schaltungsgruppen sind eine Einführerfolgt, daß der A/D-Wap^lerausgangs-Differenz- oder Sollschaltung, ein Temperatursensor, ein Analogmittelwert mit den vorgegebenen, gesondert in ei- Digital-Wandler, der zwischen dem Temperatursensor nem Speicherabschnitt (m 3) des Arbeitsspeichers 35 und der Schnittstellenschaltung angeordnet ist, sowie (M) abgespeicherten Totzonendaten verglichen eine Ausgangsschaltung, durch die eine Schalteinheit wird fST3GS), daß bei diesen gegenüber kleinerem gesteuert wird, die wiederum die Feuerung eines Ofens A/D-Wandlerausgangs-Differenzwert der jeweils steuert.

vorherige A/D-Wandlerausgangsmittelwert Die Einstell- oder Sollwerteingabeschaltung ist we- (ST3W) und bei diesen gegenüber größerem A/D- 40 sentlicher Bestandteil dieser bekannten thermosta-Wandlerausgangs-Differenzwert der Differenzwert tischen Steuerung. Sie liefert ein zusammengesetztes zwischen dein A/D-Wandlerausgangs-Differenz- Sollwertsignal, das eine Signalkette bildet. Diese Soliwert und den Totzonendaten jeweils als berechnetes wertsignale haben einen periodischen Verlauf und He-A/D-Zählwertsignal (ST3iO) in einem gesonderten gen zwischen einer oberen und einer unteren Sollwert-Speicherabschnitt (m4) des Arbeitsspeichers (M) 45 grenze. Die bekannte Vorrichtung vergleicht die Ist- a bgespeichert wird, daß nachfolgend auf der Grund- werttemperatur mit dem zusammengesetzten Sollwertlage dieses berechneten A/D-Zählwertsignals fest- signalverlauf und steuert hierbei in Abhängigkeit vom gestellt (S7315) wird, ob ein berechneter Differenz- Vergleichsergebnis periodisch die Ofensteuerung ein w ert zwischen dem gegenwärtigen Temperaturwert und aus. Diese zusammengesetzte Sollwertsignalkette (DT) und dem vorherigen Temperaturwert (D6) 50 wird durch den zentralen Prozessor geliefert,
größer oder kleiner als ein abnormer Abweichungs- Der Sollwerteinstellsignalverlauf kann periodisch abwert (L) ist, daß bei einem den abnormen Tempera- wechselnd vom oberen Temperaturgrenzwert linear abturabweichungswert (L) übersteigenden Tempera- fallend bis zum Mittelwert zwischen beiden Grenzwerturdifferenzwert (D 10) festgestellt wird, ob sich die- ten verlaufen, anschließend sprunghaft auf den unteren ses Abweichungsergebnis über eine vorgegebene 55 Grenzwert abfallen, um dann wieder linear bis zum Mit-Anzahl (z. B. 3) von Perioden wiederholt und daß telwert zwischen den beiden Grenzwerten anzusteigen, nach einer entsprechend oft festgestellten Wieder- Bei einem solchen zusammengesetzten Sollwerttempeholung dieser Abweichungsergebnisse der abnorme raturverlauf ergibt sich als Ergebnis ein konstanter digitale gegenwärtige Temperaturwert (D 10) als Temperaturverlauf im zu beheizenden oder zu kühlennormaler vorheriger digitaler Temperatur- und Be- 60 den Raum.

wertungswert im gesonderten Speicherabschnitt Die zusammengesetzte Sollwerteinstellkurve kann (m 2) des Arbeitsspeichers (M) abgespeichert entsprechend verändert werden so daß der gemessene (ST321) wird, während bei gegenüber der vorgege- Temperaturverlauf im Toleranzschlauch zwischen der bcncn Anzahl (3) geringerer Anzahl von festgestell- oberen und unteren Temperaturgrenze verschoben ten abnormen Temperaturabweichungswerten diese 65 wird. Hierbei wird die Ein- und Ausschaltphase des Temperatur für die Regelung unberücksichtigt Steuerschalters für die Ofensteuerung im Verhältnis bleibt (ST3i7). entsprechend geändert. Demnach wird die Temperaturänderungserwartung in einem Raum periodisch mit ent-