SE450299B - Forfarande och anordning for att vid stromavbrott styra en apparat - Google Patents

Description

450 299 2 Emellertid kan det ibland innebära en olämplig lösning att använda upp- fångad data För exakt återprogrammering av apparaten till den punkt i program- met där strömavbrottet inträffade, för apparaten ifråga eller för de föremål som skall behandlas med hjälp av apparaten. Frånvaron av eller ett felaktigt värde på vissa fysiska parametrar i det ögonblick då strömmen återvänder jäm- fört med de värden, som normalt skulle råda kan ibland förhindra ett rätt ge- nomförande av programmet. Vid fortsättning på beskrivet sätt i händelse av ett längre strömavbrott skall användaren själv välja ett nytt program då strömmen återvänder.

US patentskriften 3,959.778 beskriver en anordning för bärgning av proces- sordata. Då ett strömavbrott avkännes under genomförandet av ett program över- förs data som finns i huvudminnet till ett periferiellt icke-flyktigt minne.

Emellertid innefattar anordningen endast organ för att detektera ett ström- avbrott men ej organ för att organisera återstartningsförloppet då strömmen åter- kommer.

Ett uppfinningsändamål är att åstadkomma ett förfarande, där apparaten själv bestämmer om det avbrutna programmetskall stoppas eller fortsättas då strömmen återvänder och i händelse av att fortsättning skall ske bestämmer under vilka villkor återstartningen skall genomföras.

Uppfinningsändamålet uppnås genom att apparaten är försedd med en styran- ordning innefattande organ för att organisera återstartningsförloppet.

En apparat enligt uppfinningen innefattar avkänningsorgan för avkänning av en fysikalisk parameter och en till processorn kopplad styranordning för att i förening med processorn styra operationerna i händelse av strömavbrott och vid strömåterkomst. l detta sammanhang skall med "fysisk parameter" eller "fysikalisk parame- ter" förstås= exempelvis temperatur, tryck, volym, spänning, osv liksom även elektriska, binära logíktillstånd.

Förfarandet enligt uppfinningen är likaväl användbart för maskiner, vilkas processor är programmerad enligt en "funktionell mod" som en "sekventiell mod".

Med “funktionell mod" skall förstås en programmering, vars framåtskridande primärt bestämmes genom uppmätningen av fysiska parametrar, till vilka hänsyn skall tas för ett rätt genomförande av operationen, exempelvis i en tvättma- skin, som är styrd genom en halvledarprocessor, uppmätning av grumligheten, som_ förhindrar programmet från att fortsätta så länge sköljvattnet ej är fullstän- digt klart. _ : Med "sekventiell mod" skall förstås en programmering som indelar program- met i vissa grundläggande "steg", vilka utnyttjas helt eller delvis i beroende av det önskade programmet och vilkas genomförande i huvudsak styrs av villkor iv 3 450 299 med avseende på tiden.

Lämpligtvis fortsättes programmet ej om varaktigheten av strömavbrottet är större än ett referensvärde. I de flesta fall skulle återstartning av ett av- brutet program efter ett längre avbrott vara meningslöst. Exempelvis är det ingen mening i att fortsätta bakningen av en deg i en bakningsapparat om bak- ningsförloppet avbrutits under längre tid än en timme. Lämpligtvis uppmätes längden av strömavbrottet genom avkänning av restspänningen över en hjälpström- källa som strömförsörjer ett minne, i vilket data som identifierar det avbrutna programmet bibehålles under avbrottet, vilken hjälpkälla uppladdas före ström- avbrottet och gradvis urladdas under avbrottet. Den genom minnet förbrukade effekten under avbrottet utgör ett mått på avbrottets längd. Lämpligtvis upp- mätes minst en fysisk parameter som definierar det momentana tillståndet i ap- paraten efter strömåterkomsten som svar på en instruktion från processorn, var- vid det uppmätta värdet jämföres med ett referensvärde som svarar mot det steg i det valda programmet, till vilket apparaten framskridit. Sålunda har proces- sorn ett kriterium för det momentana tillståndet i maskinen för att därigenom bestämma villkoren för återstartningen.

Detektoranordningen innefattar lämpligtvis jämförelsekretsar som till svar på resultatet av en jämförelse mellan två spänningar alstrar signaler, vilkas nivå svarar mot ett visst läge för de element som mottager signalerna. Nämnda element blockeras eller aktiveras därvid.

Genom uppfinningen tillses också att hjälpfunktioner utföres som tillåter de flesta förekommande övergångsfenomenen, som kan inträffa under ett ström- avbrott och därigenom säkerställer maximal driftssäkerhet hos apparaten som utnyttjanr förfarandet.

Genom apparatens uppbyggnad blir den tid, under vilken nämnda uppfångade data kan bibehållas, väsentligen beroende av hjälpströmkällan som försörjer skiftregistret. Genom lämpligt val av nämnda källa kan denna tidslängd varieras som en funktion av den operation som skall genomföras av apparaten, vilket gör det möjligt att uppnå en kvarhållningstid av upp till flera dagar med hjälp av en enda elektrolytkondensator av god kvalitet. En sådan lång tid, som är onödig i händelse av tillfälliga strömavbrott, kan vara till fördel i vissa fall då strömmen till apparaten avsiktligt brytes av ekonomiska skäl eller säkerhets- skäl.

Uppfinningen beskrives närmare i det följande under hänvisning till rit- ningarna, där: fjg_l visar blockschemat för en apparat som utnyttjar förfaran- det enligt uppfinningen;_fig_§ visar blockschemat för en mikroprocessor och dess effekt- eller strömkälla, som är försedd med en styrkrets enligt uppfin- ningen; fig 3a-3i visar spänningsnivåer som funktion av tiden vid olika stäl- 450 299 4 len i schemat i fig 1.

Med hänvisning till fig l är via en dubbel kretsbrytare 103 två nätanslut- ningsklämmor 101 och 102 anslutna till en styrenhet 104 och till de sammanförda första klämmorna hos vissa element, som är karakteristiska för typen av apparat och dess funktion. I en tvättmaskin utgöres sålunda elementet 105 exempelvis av en doppvärmare, elementet 106 av en motor och elementen 108 och 107 av två elektriska ventiler. De andra klämmorna på elementen är anslutna till styrenhe- ten.

Vid 1 och 2, efter strömbrytaren 103, är nätet också anslutet till en lik- riktande och stabiliserande enhet 109, som avger två positiva likspänningar Vbl och Vb2 och vars gemensamma negativa pol är jordad.

Via sina ingångskanaler 112, 113, 114 och 115 mottager en multiplexerkretsl 111 de data som behövs för genomförandet av programmet, t.ex. det manuella va- let av ett program via ledningen 112 och beroende av den ifrågavarande appara- tens funktion samt data avseende värdet av fysiska storheter, såsom exempelvis temperaturen eller liknande, via de övriga kanalerna.

En utgångskanal hos multiplexern 111 är ansluten till mikroprocessorn 15, till vilken ett permanentminne 160 är anslutet, varvid mikroprocessorn innefat- tar två utgångskanaler som är anslutna till styrenheten 104 respektive en åter- givningsenhet 117.

De positiva matningsklämmorna hos multiplexern 111, hos mikroprocessorn 15, hos minnet 160 och hos återgivningsenheten 17 är anslutna till en ledare 11, som för spänningen Vbl, medan de negativa strömmatningsklämmorna är jorda- de.

Mikroprocessorn 15 är även ansluten till styranordningen 119 via en dub- belriktad kanal. Styranordningen är ansluten till jordpunkten via en strömbry- tare 121, vilken är mekaniskt kopplad till den tvåpoliga kretsbrytaren 103.

Mikroprocessorn 15 i förening med minnet 160 mottager instruktioner och data via multiplexern 111 och matar sekventiella instruktioner till styrenheten 104 för aktivering av de element som är karakteristiska för den ifrågavarande apparatens typ och funktion. Parallellt därmed sänder mikroprocessorn 15 in- struktioner till enheten 117, som återger det valda programmets typ och dess framåtskridande. g En av styrenhetens 119 huvudfunktioner är att skydda data som identifierar en avbruten rutin, varför denna enhet ibland benämnes "bärgningsenhet" eller “uppfångningsanordning“.

I händelse av ett strömavbrott detekterar bärgningsenheten 119 den hastig- het, med vilken spänningen över ledarna 11 och 120 avtager, och sänder omedel- bart en instruktion till mikroprocessorn om att överföra data för det pågående ”x 5 450 299 programmet innan spänningen Vbl avtagit under ett visst undre gränsvärde.

Under feltillståndet lagras nämnda data i ett minne i enheten 119, vilket minne exempelvis är av CMOS-typ med mycket låg strömförbrukning och strömför- sörjt genom en hjälpströmkälla, exempelvis en kondensator som ersätter källan Vbl.

Då strömmen återkommer avkännes strömavbrottets längd och i verkligheten kan det helt oberoende av problemet att bärga nämnda data vara önskvärt att avbryta fortsättningen av programmet efter ett strömavbrott av alltför stor längd, till exempel av skälet att apparaten står utan övervakning vid den tid- punkt då strömmen återkommer. Om en uppladdningsbar kondensator utnyttjas som hjälpströmkälla kan strömavbrottets längd konstateras genom uppmätning av rest- spänningen över kondensatorn, som var fullständigt uppladdad före strömavbrot- tet, varvid kondensatorn lämpligtvis utgör den kondensator, som strömförsörjer bärgningsminnet i enheten 119. Ett strömavbrotts längd kan också härledas från avläsningen av en räknare som aktiveras då strömavbrottet uppstår och räknar antalet klockpulser.

Den tidslängd, efter vilken det kan vara önskvärt att avbryta ett fortsät- tande, kan också bero på den punkt till vilken programmet framskridit då ström- avbrottet inträffar och programmets egenskaper. Exempelvis i en matlagnings- tillämpning kan kokning av en sats grönsaker återupptagas efter ett avbrott av en kvarts timme, medan ett sådant avbrott skulle vara katastrofalt vid brödbak- ning. Om nämnda tid understiger ett förutbestämt värde uppmätes olika fysiska parametrar som definierar det momentana tillståndet i apparaten, av mikro- processorn. Mikroprocessorn jämför dessa fysiska parametrar med referensvärden motsvarande den punkt i programmet till vilken apparaten framskridit. Resulta- tet av denna jämförelse fastställer villkoren för âterstartningen av det av- brutna programmet.

Om emellertid resultatet av jämförelsen visar att villkoren för ett fort- sättande av programmet ej är uppfyllda så kommer mi kroprocessorn ej att fort- sätta programmet utan återställer apparaten till det tillstånd som rådde vid början av varje program.

Då strömmen återkommer detekteras en kod i de data som mottages och åter- sändes av bärgningsenheten, varvid en felaktig kod indikerande en felaktig da- tabärgning förhindrar ett fortsättande av det pågående programmet, varvid nämn- da kod bildas av ett första ord som inmatas i ett skiftregister, vilket hålles strömförsörjt under strömavbrottet och vilket bildar bärgningsminnet i enheten 119.

Om resultatet av jämförelsen mellan tillståndet i apparaten och referens- värdena visar att villkoren för ett fortsättande av programmet ej är uppfyllda så fortsätter mikroprocessorn för att åtetställa dessa. Vissa av dessa villkor 456 199 kan vara fysiska parametrar, i vilket fall mikroprocessorn tillåter programmet att fortsätta och samtidigt ersätter nämnda fysiska parametrar med dess refe- rensvärden i överensstämmelse med programmet. I en tvättmaskin, vars funktion är mikroprocessorstyrd, så ger mikroprocessorn efter strömavbrott exempelvis order om uppmätning av tvättvätskans temperatur och jämför denna temperatur med referensvärdet motsvarande den punkt i tvättprogrammet som maskinen uppnått och ger, om den uppmätta temperaturen är alltför låg, order om âteruppvärmning av tvättvätskan och fortsätter samtidigt programmet.

Mikroprocessorna i vissa typer av apparater är programmerade i programsteg analogt med funktionssättet hos de elektromekaniska programmeringsanordningar, som utnyttjats i en tidigare generation av apparaten.

I denna typ av apparat är den totala operationssekvensen uppdelad i ett antal "grundsteg", vilka vart och ett svarar mot genomförandet av en funktion och fortsätter i beroende av olika villkor. Ett visst antal av dessa "steg", som ligger på olika ställen i sekvensen, kan "totalt elimineras" i beroende av egenskapen hos det av användaren valda programmet.

För användning av förfarandet enligt uppfinningen i en sådan apparat, där man efter jämförelse av tillståndet i apparaten med referensvärdena finner att villkoren för att fortsättande av programmet ej är uppfyllda, så inställer mik- roprocessorn apparaten till tillståndet motsvarande ett programsteg, som före- går steget under vilket strömavbrottet inträffade.

Fig 2, vars hänvisningsbeteckningar överensstämmer med de i fig 1 använda, visar styranordningen 119 enligt uppfinningen inom en med streckad linje marke- rad ram.

De två huvudklämmorna 1 och 2 är var och en anslutna till de sammankoppla- de anoderna och katoderna i tvâ par likriktardioder 3,4 och 5,6.

De gemensamma katoderna hos dioderna 3 och 5 är anslutna till en positiv ledning 7 hos en ostabiliserad spänningskälla, medan diodernas 4 och 6 gemen- samma anoder är anslutna till en gemensam jordpunkt, varvid en glättningskon- densator 9 är inkopplad mellan ledningen 7 och jord.

Ledningen 7 är ansluten till ingången hos en spänningsstabiliserande krets 10, vars utgång är ansluten till en positiv ledning 11 som leder en stabilise- rad spänning Vb, varvid en glättningskondensator 12 är inkopplad mellan led- ningen 11 och jord.

Två strömmatningsklämmor 13 och 14 på en mikroprocessor 15 är anslutna till ledningen 11 respektive jord, medan en utgångsklämma 16 hos mikroproces- sorn är ansluten till basen i en pnp-omkopplingstransistor 18 via ett motstånd 17, varjämte ett motstånd 19 och en kondensator 20 är inkopplade mellan tran- sistorn och ledningen 11. 7 450 199, Kollektorn i transistorn 18 är ansluten till anoden i en isoleringsdiod 21, vars katod är ansluten till en positiv ledning 22, medan en minneskondensa~ tor 23 är inkopplad mellan den positiva ledningen och jordpunkten 8, vilken kondensator är parallellkopplad med en omkopplare 24 som är mekaniskt ansluten till "start~stopp"-omkopplaren på apparaten.

Den positiva spänningsklämman på ett skiftregister 25 är ansluten till ledningen 22 och den negativa spänningsklämman till jord. Registrets 25 datain- gång är ansluten till utgången hos en OCH-krets 26 som har en ingång ansluten till en "allmän datautgång" 27 på mikroprocessorn 15, medan registrets dataut- gång är ansluten till en ingång hos en OCH-krets 28, vars utgång är ansluten till en ingångsklämma 29 på mikroprocessorn 15.

De två kodningsutgångsklämmorna 30 och 31 och en klockutgångsklämma 32 på' mikroprocessorn 15 är anslutna till motsvarande ingångsklämmor hos en demulti- plexorkrets 33, vars spänningsklämmor är anslutna till ledningen 11 respektive jord.

En av klockutgångarna hos demultiplexern 33 är ansluten till en ingång hos en OCH-krets 34, vars utgång är ansluten till klockingången hos registret 25, medan ett motstånd 35 är inkopplat mellan utgången hos nämnda grindkrets och jord.

Anoden i en isoleringsdiod 36 är ansluten till ledningen 11, medan katoden är ansluten till en positiv ledning 37, varjämte en elektrolytkondensator 38 är inkopplad mellan den positiva ledningen och jord.

Den negativa ingången hos den första jämförelsekretsen 39 är ansluten till en motståndbrygga 40,41 som är inkopplad mellan ledningen 37 och jord, medan den positiva ingången är ansluten till en ytterligare motstândsbrygga 42,43 som är inkopplad mellan ledningen 7 och jord.

Utgången från jämförelsekretsen 39, som är ansluten till en "avbrottsin- gângsklämma" 44 på mikroprocessorn 15, är ansluten till ledningen 37 via ett motstånd 45 och till den positiva ingången via ett motstånd 46.

Den positiva ingången hos en andra jämförelsekrets 54 är ansluten till en första motståndsbrygga 55,56 som är inkopplad mellan ledningen 11 och jordpunk- ten 8, medan den negativa ingången är ansluten till en andra motståndsbrygga 57,58 som är inkopplad mellan ledningen 37 och jord.

Utgången från jämförelsekretsen 54, som är avkopplad till jord genom en kondensator 59, är ansluten till ledningen 11 via ett motstånd 60, till styrin- gången hos den elektroniska strömställaren 50 och till andra-ingångarna hos grindkretsarna 26,28 och 34.

Den negativa ingången hos en tredje jämförelsekrets 47 är ansluten till en motståndsbrygga 49,48 som är inkopplad mellan ledningen 37 och jord, medan den 450 199 8 positiva ingången är ansluten till ledningen 22 via en elektronisk omkopplare 50, varjämte ett motstånd 51 är inkopplat mellan nämnda positiva ingång och jord.

Jämförelsekretsens 47 utgång är ansluten till en "utvärderingsingång" 52 hos mikroprocessorn 15 och via ett motstånd 53 till ledningen 37.

En kondensator 61 är inkopplad mellan en återställningsingång 62 på mikro- processorn 15 och jord, vilken kondensator är förbikopplad genom emitter- kol- lektorbanan i en pnp-transistor 63, vars bas är ansluten till jämförelsekret- sens 54 utgång.

För att förenkla den följande beskrivningen visas endast de förbindelser "hos mikroprocessorn 15 som direkt angår databärgningsanordningen enligt uppfin- ningen under uteslutande av övriga förbindelser avseende dataingångarna och utgångarna för instruktioner, som är speciella för apparaten i vilken mikro- processorn ingår, vilken kan vara en tvätt- eller diskmaskin, en matlagnings- apparat, etc.

Funktionen hos styranordningen som utnyttjas i apparaten enligt uppfin- ningen är att bärga data som är lagrade i mikroprocessorn 15 vid den tidpunkt då strömmen på nätanslutningsklämmorna 1 och 2 avbrytes.

Med hänvisning till fig 3a och 3b, vilka visar spänningarna på ledningen 7 (VR) och på ledningen 11 (Vb), framgår att vid tidpunkten tl, då avbrottet inträffar, spänningen VR börjar avtaga, medan spänningen Vb förblir stabil fram till tidpunkten t3 motsvarande det värde på VR som ej längre möjliggör stabi- lisering. Detta uppnås genom att man ger glättningskondensatorn 12 större kapa- citans än glättningskondensatorn 9.

I fallet med en nominell matningsspänning av 5 volt för mikroprocessorn 15 kan denna spänning minska ned till 4,5 volt utan att inverka pâ mikroproces- sorns drift. Sålunda är mellan början av avbrottet och det kritiska tröskelvär- det för spänningen Vb ett tidsintervall omfattande några millisekunder till- gängligt, vilket utnyttjas av databärgningsanordningen enligt uppfinningen.

Under normal drift är spänningen som påföres den positiva ingången hos jämförelsekretsen 39 från ledningen 7 större än spänningen på den negativa in- gången, vilken bestämmas av motståndsbryggan 40,41, via ledningen 11. I detta tillstånd avger jämförelsekretsens 39 utgång en "hög nivå" till "avbrottsin- gången" 44 på mikroprocessorn 15 (fig 3c).

I händelse av strömavbrott börjar spänningen VR på ledningen 7 att avtaga vid tidpunkten tl (fig 3a) och då den når värdet 8 volt vid tidpunkten tz övergår utsignalen från jämförelsekretsen 39 till en “låg nivå" (fig 3c), vil- ken signal, då den tillföres ingången 44 hos mikroprocessorn, avbryter det nor- mala programmet i mikroprocessorn för att ersätta detta med en strömavbrotts- 9 450 199 subrutin. Denna subrutin tillåter klockpulserna att överföras från utgången 32 till grindkretsen 34 via demultiplexern 33 genom en logisk kod på utgångarna 30 och 31 och utmatning av de data som behövs för en eventuell fortsättning av den normala operationsmoden via klämman 27.

Under denna tid är grindkretsarna 26,28 och 34 ledande och strömbrytaren 50 är sluten, varvid dessas styringångar är "höga" (fig 3e) till följd av till- ståndet på jämförelsekretsens 54 utgång, vars spänning på den positiva ingången är större än spänningen på den negativa ingången. I detta tillstånd mottages klockpulserna från grindkretsen 34, vilket medför att registret 25 matas med de data som kommer från grindkretsen 26 (fig 3d).

Efter ett tidsintervall som behövs för inmatning av samtlig data i re- gistret 25, vilket intervall ungefär uppgår till 350 /us, ändrar strömav- brottssubrutinen i mikroprocessorn den logiska koden på utgångarna 30 och 31 och avbryter samtidigt inmatningsoperationen. Det framhållas att denna inmat- ningssekvens av tydlighetsskäl väsentligt förenklats i fig 3d.

Från tidpunkten t3 (fig 3a) börjar spänningen Vb på ledningen 11 att avtaga och då den når tröskelvärdet 4,5 volt växlar jämförelsekretsens 54 ut- signal tillstånd och spärrar därigenom grindkretsarna 26,28 och 34, bryter strömbrytaren 50 och aktiverar transistorn 63 (fig 3e).

Samtidigt medför den minskade spänningen Vb på ledningen ll att dioden 21 spärras och därigenom bibehâlles den stora laddningen i kondensatorn 23, vari- genom CMOS-registret 25, som har mycket låg strömförbrukning, förblir strömför- sörjt utan möjlighet till felaktig utläsning via dess dataingångar och-utgångar eftersom grindkretsarna 26 och 28 är spärrade.

Minskningen av spänningen Vb på ledningen 11 medför också att dioden 36 spärras, vilken under ett visst tidsintervall bibehåller laddningen på konden- satorn 38, som strömförsörjer jämförelsekretsarna 39,47 och 54 via ledningen 37.

Då strömmen återkommer är spänningen VR vid tidpunkten t4 (fig 3a) till- räcklig för att återigen tillåta spänningen Vb att öka till 4,5 volt (fig 3b) och återigen aktivera jämförelsekretsarna, vilket först medför att grindkret- sarna 26,28 och 34 blir ledande och att strömbrytaren 50 slutes (fig 3e). Emel- lertid bibehålles transistorn 18 i spärrat tillstånd genom en positiv spänning som tillföres dess bas från utgången 16 hos mikroprocessorn 15 (fig 3f). I det- ta läge bibehåller 26 en laddningsspänning som den hade då strömmen återkom, varvid denna restspänning tillföres den positiva ingången hos jämförelsekretsen få 47 via omkopplaren 50.

Värdet av restspänningen på kondensatorn 23 vid den tidpunkt, då strömmen återkmn beror givetvis av strömavbrottets längd. Emellertid finns ett tröskel- 450 199 10 värde för matningsspänningen till registret 25, under vilket bibehållandet av lagrad data ej längre är säkerställd, exempelvis 3 volt.

Om restspänningen vid tidpunkten för strömåterkomsten är större än nämnda kritiska värde (streckade linjer i fig 3g) så kommer jämförelsekretsen 47 att avge en hög nivå (fig 3h) till "värderingsingången" 52 hos mikroprocessorn 15 vid tidpunkten t4, vilket möjliggör en överföring av bärgad data från re- gistret 25 till mikroprocessorn 15 via ingångsklämman 29 och grindkretsen 28 (fig 3d).

Om värdet av restspänningen understiger tröskelvärdet (streckad linje i fig 3g) så kommer utsignalen från jämförelsekretsen 47 att förbli "låg“ (fig 3i) och mikroprocessorn sättes i ett viloläge för inväntande av omprogramme- ring.

Tidpunkten för valet mellan dessa två möjligheter är ts (fig 3a) då jäm- förelsekretsens 39 utgång återigen tillför en "hög nivå" till "avbrottsingång- en" 44 hos mikroprocessorn. Därför är det viktigt att transistorn 18 fortfaran- de är spärrad vid denna tidpunkt, vilket åstadkommes genom att fördröja den tidpunkt då den signal uppträder på mikroprocessorns utgång 16, som gör tran- sistorn 18 ledande (fig 3f), vilken signal möjliggör återuppladdning av konden- satorn 23. Åtgärder är vidtagna för att möta vissa situationer som kan uppträda. Så- lunda förblir efter inmatningen i registret mikroprocessorn 15 i en vänteslinga under ungefär 1 sekund om normaldrift skulle kunna återupptagas i händelse av att nätspänningen avtager alltför långsamt.

För att eliminera risken för en felaktig strömåterkomst utföres på samma sätt återföringen av de data som lagrats i registret till mikroprocessorn efter en vänteslinga av längden 1 sekund.

Efter strömmens återkomst och innan matningsspänningen Vb för mikroproces- sorn uppnått tillräckligt värde kan därför utspänningsnivån på klämman 16 anta- ga felaktiga värden. För att förhindra delvis återuppladdning av kondensatorn '23 genom en tillfällig aktivering av transistorn 18 innan värdet på restspän- ningen omhändertagits, så hålles transistorn spärrad genom införandet av kon- densatorn 20, som förhindrar en positiv basförspänning under det att spänningen Vb ökar.

Grindkretsen 34, som är blockerad då spänningen Vb understiger 4,5 volt förhindrar varje överföring av störsignaler till klockingângen hos registret “°25, vilka signaler kan påverka innehållet i nämnda register och vilka härrör från slumpmässig drift av mikroprocessorn 15 och demultiplexern 33 i händelse av otillräcklig matningsspänning.

Omkopplaren 24 för kortslutning av kondensatorn 23 är mekaniskt kopplad 11 450 199 tiiï den gemensamma "start-stopp"- omkoppïaren (ej visad) på apparaten på så- dant sätt att den siutes efter det att kiämmorna 1 och 2 ej iängre strömför- sörjes och brytes innan nämnda kiämmor ansiutes tiïi nätet. Härigenom förhind- ras att anordningen reagerar för ett friviiiigt strömavbrott i apparaten på samma sätt som vid ett nätspänningsavbrott.

Tiïiämpningen av styrförfarandet och databärgningsanordningen eniigt upp- finningen iïiustreras genom dess användning i en tvättmaskin, vars drift är styrd av en mikroprocessor.

Mikroprocessorn (15) utgöres av en kommersieiit tiïïgängiig typ av fabri- kat Signetics med beteckningen 8035, demuïtipiexern (33) av typen 74 LS 139 och skiftregistret (25) biïdas av en dubbel "4006" frân samma tillverkare.

TabeHen I visar i exempiifierande syfte samtiiga programsteg för en tvättmaskin, vars mikroprocessor är "steg-för-steg"- programmerad.

Tabelï I @erationer Stegnumrfir Funktion 1 vattenfyïining-omrörning fö rtvätt uppvärmni ng-omrö rni ng omrörning torkning-omrörning vattenfy11ning~omrörning uppvärmning \lO1U1-ßb0|'0 omrörning tvätt wlwlflokow påfyïining torkning-omrörning 14 fylining-omrörning första sköijning {}5 torkning-omrörning is fynning 17 fy11ning+ti11förse1 av tvättmedei andra sköijning 18 omrörning 19 torkning 22 torkning +_snabb rotation- 23 n centrifugering 20 fyïïning-omrörning 21 avkänning av motorriktning tredje sköljning 12 450 199 24 fynmng fjärde sköïjníng 25 fiyïïníng + tiïïförseï av avhärdare 26 omrörning 27 stopp med fu11 behåïïare 28 avkänning av motorriktning 29 torkning + snabb rotation centrifugering 30 centrifugering 31 centrifugering 32 stopp Föïjande fïödesschema ïïksom den tiïïhörande beskrivningen avser den specíeïïa ïogik som utnyttjas för detta ändamåï. 13 450 199 TabeH II TabeH III Strömavbrottssubrutín Detalj 1' utmatníng subprogram ___ ä” __._JL___ __1000->a_c_<¿_J data = 1 _______-L________ Klßßéjl. |0100 jjfgknarrgçgster I i ______if _ lujlnatmsubprogramï ja bit från acc = ll _ nej |9_f9...f1r_L-*«ïfl§_°_l FW = ° _JL.___..,____ ELJQO-år-äknarregister l _ kïocka = 0 ígïnítn .subprogç-šti kïrfcka = 1 '“_'“"""_:"____l Egg nr 2-->acc l 'stegning acc 1 bit åt högerl I .___>L.__ lótwfräknarregi ster \ lutmatn . subprograml I [ziíšflfßl mt *T HIíOO-lfläššarregí ster | återgå Iutmatmsubprogra-nïl _____.__ß./____. lord nr lh-äacc | ÜÜ* il G E! II F* ï1000->räknarregi ster I iptmatn. subprogranw i v i* \1 s 'ínternsï 1' nga Slut på ïagringsoperation iso 199 14 Qgtabärgning (tabell IIÅ Då mikroprocessorn 15 mottager en avbrottsinstruktion till följd av ett avkänt spänningsfall på ingångarna till stabilisatorn 10 så överför den all nödvändig data för en senare fortsättning av tvättsekvensen till registret 33, d.v.s.: - en fyrabitskod (1000) för registerpositionen, - ett första åttabitsord innehållande numret på ett av de valda tvättprogrammen (bomull 950, syntetmaterial,ylle, o.s.v.) och de valda programmöjligheterna, exempelvis “förtvätt“, "sparprogram" med reducerad temperatur och vattennivå, "halv tvättmängd“ likaså med reducerad vattennivå, - ett andra åttabitsord representerande tvättemperaturen och centrifugerings- hastigheten, - ett tredje ättabitsord representerande återgivningsdata för de tvättcykler som är förenade med programmet och de valda programmöjligheterna (förtvätt, tvätt, fyra sköljningar, stopp med full behållare, sluttömning), - ett fjärde åttabitsord representerande framâtskridande i tvättsekvensen vid avbrottsögonblicket (antalet steg frân 1 till 32, tabell I).

Var och en av de inledande cyklerna i nämnda fyra ord är förberedd genom utmatningssubprogrammet som är visat i tabell III.

Ovannämnda dataöverföring utföres på ungefär 350 /us och efter det sista utmatningssubprogrammet inställes mikroprocessor 15 i en 1 s-vänteslinga som har till uppgift att förhindra att driften av maskinen återupptages i händelse av att nätspänningen avtar alltför långsamt. Återställning (tabell IV).

Mikroprocessorn 15, som âterställes till början av sitt program då ström- men återkommer, fortsätter med följande operationer: - eliminering av instruktioner från styrenheten 104 (fig 1), varigenom maskinen blir obrukbar, - frånslag av återgivningsanordningar med sju segment och lysdioder på återgiv- ningsenheten 117, - kontroll av restspänning på bärgningsregistret 25 genom avkänning av utsig- nalen från jämförelsekretsen 47.

Om restspänningen på kondensatorn 23 understiger 3 V så inställes maskinen i väntetillståndet i avvaktan på ett nytt tvättprogram. För övrigt fortsätter operationen enligt följande: - instruktion att återuppladda kondensatorn 23, - utläsning av koden, varvid denna kod är utformad att möjliggöra ett höger- skift i registret och att tillåta detta under utläsning av de fyra bärgade or- den - vilken kod skrives såsom: 1000, valida koder: 1000 och 100, om den första eller den andra utlästa biten är 1 så ogiltigförklaras operationen och 15 450 199 maskinen sättes också i väntetillståndet i avvaktan på ett nytt tvättprogram.

Denna tolerans med en skiftning en position i registret gör det möjligt att eliminera inverkan av störningspulser som uppträder i det ögonblick då strömmen återkommer, vilket skulle kunna misstolkas som en klockpuls av re- gistret. . - successiv utläsning av de fyra åttabitsorden från registret 25, - återställning av driftsparametrarna i de interna registren (initiering), - stoppqykeltest. I så fall skall operationen ej fortsättas från steget där avbrottet.inträffade, nämligen: a) uvbrott under ett uppvärmningssteg, varvid operationen fortsättes med det föregående fyllningssteget för att undvika uppvärmning utan vatten; avbrott under steget 2, vilket medför âterstart vid steg 1 (tabell I) avbrott under steget 6, vilket medför återstart vid steg 5. 2) avbrott under ett centrifugeringssteg, vilket medför återstart från ett fö- regående fyllningssteg för att säkerställa rätt balansering av tvättmängden under centrifugeringen (start av centrifugering med full behållare). - avbrott under steg 22 eller 23, vilket medför âterstart vid steg 20 - avbrott under steg 29,30 eller 31, vilket medför återstart vid steg 26.

Stopp med full behållare (steg 27) behöver ej utföras en andra gång om maskinen stannar vid någon av gyklerna 29,30 eller 31 till följd av förekomsten av en bit i det fjärde bärgade ordet, som blir "l" då funktionen "stopp med full behållare" utföres. - uppdatering av återgivningsanordningen - återstart av tvättoperationen. 450 199 , W Tabe11 IV Återstäïïning Padering av instruktioneÅ V lfrânsïag återgivningsanordninä _L t¶§§QiQgLV-C23' -Hej--~----*--'“*“¿Ã\_ V-C@§_} 3 Ü~_l ja (ladda é:âå |1äs kod 1ooo I nej irätt kod? ja ïäs ord nr 1 ïäs ord nr 2' _avvakša nytt Eyättprogram Ifizflmgl _____;¿______ 'läs ord nr 4 ~ r Iínitiering |§§eg = uppvärmníng*""“-“ja nej återgå tilï nej |>teg = centrifugerínfl ' föregående cykeï ja = fyïïning ;/ tuppdatera återgívníngsanordnind låterstart av tvättoperatiofl

Claims (3)

1. i7 450 199 Patentkrav. 1. Förfarande för styrning av en elektrisk apparat styrd av en processor och som har ett antal valbara program som verkar på åtminstone en fysikalisk para- meter, vilket förfarande styr apparaten i händelse av strömavbrott under genom- förandet av ett valt program och där strömavbrottets början detekteras, utfö- randet av ett valL program avbryts, identifieringsdata förbundna med det valda programmet bärgas och punkten vid vilken det valda programmet avbröts bestäms, att när strömmatningen återställs, uppmäts ström- k ä n n e t e c k n a t av avbrottets varaktighet och jämförs med ett förutbestämt värde, varvid apparaten omkopplas till ett avslutningsprogram om nämnda uppmätta varaktighet överskri- der nämnda förutbestämda värde, men om nämnda uppmätta varaktighet är mindre än eller som mest lika med nämnda förutbestämda värde lagras respektive bibe- hålls programtillståndet vid avbrottstidpunkten genom att överföra bärgade iden- tifieringsdata till processorn och genom att bestämma momentanvärdet av åtmin- stone en fysiskt parameter för att jämföras med ett referensvärde för punkten vid vilken avbrottet uppträder, varefter det avbrutna programmet återupptas om värdet på den fysiska parametern motsvarar åtminstone väsenfllgen nämnda refe- rensvärde, medan i händelse av en otillåten men korrigerbar avvikelse hos den fysiska parametern från referensvärdet, det bestäms vid vilken punkt det avbrut- na programmet måste återstartas för att återställa ifrågavarande värde på nämn- da fysiska parameter.
2. 2. Förfamndeenligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t av att varaktig- heten för nämnda strömavbrott mäts genom att mäta en restspänning överfhjälp- spänningskällan som laddats till en styrd utgångsnivå när avbrottet uppträdde och som urladdas under nämnda avbrott, varvid det förutbestämda värdet med vil- ket varaktígheten för strömavbrottet jämförs ges av ett minimívärde hos den minskande spänningen hos hjälpspänningskällan.
3. 3. Förfarande enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att i händelse av en otillåten avvikelse hos momentanvärdet av den fysiska parame- tern från referensvärdet startas ett avslutningsprogram om den fysiska parame- tern inte kan återställas till ett värde som motsvarar referensvärdet. H. utförs stegvis, varvid varje steg motsvarar utförandet av åtminstone en funk- Förfarande enligt något av patentkraven I-3 för en apparat där program tion, s k "sekventiell drift", k ä n n e t e c k n a t av att för återställ- 450 199 ning av värdet på den fysiska parametern, det avbrutna programmet återstartas under ett steg som föregår steget under vilket avbrottet uppträder. 5. Förfarande enligt något av patentkraven 1-3 för en apparat där utförandet av programmet åtminstone delvis är styrt av mätningen av åtminstone en fysika- lisk parameter, s k "funktionellt utförande“, k ä n n e t e c k n a t av att det avbrutna programmet och återställningen av det nödvändiga värdet på den fysiska parametern sker samtidigt. 6. Förfarande enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att en flerbitskod som anger det avbrutna programmet tilläggs identifíerings- data och detekteras i bärgade identifieringsdata vid återställning av matning- en, medan ett avslutningsprogram startas om den korrekta koden inte identifi- eFâS. 7. Anordning för utförande av förfarandet enligt något av föregående patent- krav, innefattande omvandlingsorgan för omvandling av en spänning alstrad av en elektrisk effektkälla till en matningsspänning som är tillförd processorn, mätorgan för mätning av värdet på åtminstone en fysisk parameter, och styren- het utöver processorn, vilken ytterligare styrenhet innefattar detektororgan anslutna till nämnda omvandlingsorgan för detekteríng av början av ett ström- avbrott liksom en effektåterställning, en hjälpspänningskälla, och ett minne som matas av nämnda hjälpspänningskälla i händelse av ett strömavbrott, var- vid en ingång på nämnda minne är ansluten till datautgången på nämnda proces- sor via en grindanordning som är styrd av nämnda detektororgan när ett ström- avbrott uppträder för att möjliggöra detaöverföring från nämnda processor till nämnda minne, k ä n n e t e c k n.a d av att nämnda ytterligare styrenhet (119) innefattar organ (23,50,Ä7,5ü,28) för bestämning av varaktigheten av nämnda strömavbrott och för att jämföra nämnda varaktighet med det förutbestämda vär- det och för aktivering av apparaten efter återställning av strömmen för att fortsätta det avbrutna programmet om nämnda varaktighet som mest är lika med nämnda förutbestämda värde, varvid utgången på minnet (25) är ansluten till en dataingång (29) på processorn (15) via grindkretsen (26,28) som är styrd av de- tektororganen (39,Å7,5ü) vid strömåterställning för att möjliggöra en dataöver- föring från minnet till processorn om den uppmätta varaktighetn för avbrottet som mest är lika med det förutbestämda värdet. 8. -Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a t av att hjäpspän- ningskällan innefattar en lagringskondensator (23) som är ansluten till spän- ” 450 199 ningen till början av strömavbrottet och vars ena klämma är ansluten till en effektingång på nämnda minne (25), varvid kondensatorn urladdas från början av nämnda strömavbrott. 9. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda kondensator (23) är ansluten till en omkopplare (24) som är kopplad till en till-/från-omkopplare (103) hos apparaten för fullständig urladdning av nämn- da lagringskondensator (23). 10. Anordning enligt något av patentkraven 7-9, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda detektororgan innefattar en första jämförare (39) med en ingång (-) som via en spänningsdelare (h0,ë1) är ansluten till matningsspänningen (+Vb) tillförd av omvandlíngsorganen (3-6,9,l0,12) och en annan ingång (+) som via en spänningsdelare (ß2,fi3) är ansluten till spänningen (VR) som skall omvand- las av nämnda omvandlingsorgan och en utgång som är ansluten till en ingång (hä) på processorn (l5), en andra jämförare (SÅ) som har en ingång (+) vilken är ansluten till en utgång (ll) på omvandlíngsorganen (3-6,9,l0,l2) och en an- nan ingång (-) som är ansluten till referensspänningskällan (3ö,S7,58) för att på dess utgång alstra en signal som anger början av ett strömavbrott och för alstring av en relevant signal vid strömåterställning, och en tredje jämföra- re (A7) med en ingång (+) som är ansluten till en utgång (22) på hjälpspännings- källan (23) och en ytterligare ingång (-) som är ansluten till en ytterligare referensspänningskälla (38,ü8,Ä9) vars referensspänning representerar ett mini- mivärde för en restspänning hos hjälpspänningskällan (23) efter dess minskning under strömavbrottet, vilken tredje jämförare, efter detektering av strömåter- ställning genom nämnda andra jämförare, jämför restspänningen hos hjälpspän- ningskällan (23) med referensspänningen och alstrar en utvärderingssignal på sin utgång om restspänningen är högre än referensspänningen, en omkopplare (50). som är styrd av utgången på den andra jämföraren (Sh) och som är ansluten i för- nindelsen mellan en ingång (+) på den tredje jämföraren (Å7) och utgången (22) på hjälpspänningskällan (23). ll. Anordning enligt något av de föregående patentkraven 7-10, k ä n n e t e c k~ n a d av att minnet (25) utgörs av ett skiftregister som är matat av en hjälp- spänningskälla,(23) under nämnda strömavbrott med nämnda förutbestämda värde, en dataingång för mottagning av identifieringsdata som är anslutna till nämnda pro- cessor innefattande en utgång för överföring av identifieringsdata tillbaka till processorn (15) och en styringång för styrning av dataöverföringarna. 20 450 199 12. Anordning enligt patentkravet 10 och 11, k ä n n e t e c k n a d av att grindkretsen för överföring av identifieringsdata som skall bärgas för skift- registret (25) innefattar en logisk grind (26) med en ingång som är ansluten till en datautgång (27) på processorn (15), en ytterligare ingång som är an- sluten till utgången på den andra jämföraren (SA) och en utgång som är ansluten till dataingången på skiftregistret (25) och som innefattar en ytterligare lo- gisk grind (28) för överföring av identifieringsdata tillbaka till processorn (15), varvid nämnda ytterligare logiska grind har en ingång som är ansluten till datautgången på skiftregistret (25), en ytterligare ingång som är anslu- ten till utgången på den andra jämföraren (SA), och en utgång som är ansluten till dataingången (29) på processorn (15), medan styringången på skiftregistret (25) företrädesvis är ansluten till utgången på en tredje logisk grind (Så) som har en ingång vilken är ansluten till en klockgenerator (32) och en annan ingång som är ansluten till utgången på den andra jämföraren (SA). 13. Anordning enligt något av patentkraven 10-12, k ä n n e t e c k n a d av att båda referensspänningskällorna innefattar en kondensator (38) som är anslu- ten till utgången (11) på omvandlarorganen (3-6,9,l0,12) och även innefattar en spännïngsdelare (57,S8; A8,&9). lä. Anordning enligt patentkraven 8-10, k ä n n e t e c k n a d av att konden- satorn är ansluten till utgången (ll) på omvandlarorganen (3-6,9,10,l2) via en diod (21) och en transistor (18) vars styrelektrod mottar signalen som anger strömavbrottet såväl som utvärderingssignalen. 15. Användning av en styranordning i hushållsmaskiner för utförande av förfa- randet enligt något av patentkraven 1-6, varvid styrandrdningen innefattar om- vandlingsmedel för omvandling av en spänning alstrad av en elektrisk effektkäl- la till en matningsspänning som är tillförd processorn, mätorgan för mätning I av värdet av åtminstone en fysikalisk parameter, och en ytterligare styrenhet utöver processorn, vilken styrenhet innefattar detektororgan anslutna till nämn- da omvandlingsorgan för detektering av början av ett strömavbrott liksom en strömåterställníng, en hjälpspänningskälla, och ett minne gom matas av nämnda hjälpspänningskälla i händelse av strömavbrott, varvid en ingång på nämnda min- ne är ansluten till en datautgång på nämnda processor via en grindanordning som är styrd av nämnda detektororgan när ett strömavbrott uppträder för att möjlig-- göra en dataöverföring från nämnda processor till nämnda minne, k ä n n ert e c k- n a d av att nämnda ytterligare styrenhet (19) innefattarorgan (23,S0,ü7,Sk,28) 21 450 199 lör bestämning av varaktighetn av strömavbrottet och för att jämföra nämnda var~ aktighet med det förutbestämda värdet och för aktivering av apparaten efter ström- återställningen för att fortsätta det avbrutna programmet om nämnda varaktighet som mest är iika med det förutbestämda värdet, varvid utgången på minnet (25) är ansluten tili en dataingång (29) på processorn (15) via gríndkretsen (26,28) som är styrd av detektororgan (39,47,5h) vid strömåterställning för att möjliggöra en dataöverföring från minnet Lili processorn om den uppmätta varaktighetn för av- brottet som mest är iíka med det förutbestämda värdet.