DE3233238A1 - Wasserenthaerter bzw. steuerungsvorrichtung und -verfahren fuer einen wasserenthaerter - Google Patents
Wasserenthaerter bzw. steuerungsvorrichtung und -verfahren fuer einen wasserenthaerterInfo
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Description
Autotrol Corporation
Milwaukee, Wisconsin (V. St. A.)
Wasserenthärter bzw. Steuerungsvorrichtung und -verfahren für einen Wasserenthärter.
Die Erfindung bezieht sich auf Wasserenthärter und insbesondere auf solche Viasserenthärter, die mit
Hilfe eines Mikrocomputers bei Bedarf oder nach Fahrplan gesteuert werden können. Die Erfindung bezieht
sich insbesondere auf eine Steuereinheit für ein Harzbettwasserenthärter und insbesondere auf eine verbesserte
mikrocomputergesteuerte Steuereinheit für ein Har'zbettwasserenthärter, bei welcher die Regeneration
des Wasserenthärter-Harzbettes lediglich dann eingeleitet wird,wenn dies notwendig ist.
Der am häufigsten übliche Typ eines Wasserenthärters ist der Ionenaustauscher - Harzwasserenthärter,
welcher einen Tank aufweist, welcher ein Harzbett beinhaltet, durch welches das harte Wasser hindurchgebracht
wird, um unerwünschte Mineralien und andere Verunreinigungen zu entfernen. Die Kapazität des Harzbettes,
um Mineralien und Verunreinigungen zu absorbieren, ist begrenzt und es ist demzufolge notwendig, das
Harzbett periodisch auszuwechseln und erneut auszufüllen oder zu regenerieren, wobei typischer Weise eine Soleoder
Salzlösung verwendet wird, um auf diese Art und Weise die Fähigkeit des Harzbettes,für eine weitere
Wasserbehandlung zu dienen, wieder her zustellen.
Bei den frühesten Typen von Wasserenthärtern wurde die Regeneration von Hand lediglich dann durchgeführt,
nachdem festgestellt worden ist, daß die Behandlungskapazität des Harzbettes verlorengegangen war
und daß das durch das Harzbett hindurchfließende Wasser
'S
nicht mehr weich war bzw. wurde. Mach einem Versuch, zu vermeiden, daß die Regeneration von Hand durchgeführt
werden mußte, wurden Wasserenthärtersteuersysteme entwickelt, welche eine mechanische Uhr verwendeten, wel<
die Wasserenthärterregeneration auf einer periodischen Basis einleitete, wobei die Häufigkeit einer derartigen
Regeneration in Übereinstimmung mit der bekannten Kapazität des Harzbettes und der voraussichtlichen tätglich
benötigten Wassermenge eingestellt wurde. Obgleich die mechanischen mit Hilfe einer Uhr gesteuerten Wasserenthärtereinheiten
nicht mehr die von Hand durchgeführte Regeneration des Wasserenthärterharzes benötigte, waren
derartige Wasserenthärtersteuereinheiten dennoch nachteilig, weil die Regeneration tatsächlich zu häufig auftrat,
falls der tatsächliche Wasserverbrauch weniger war als der vorhergesehene Wasserverbrauch oder andererseits
nicht häufig genug, wenn der tatsächliche Wasserverbrauc den vorhergesehenen Viasserverbrauch überschritt. Die Reg
neration des Wasserenthärterharzbettes, wenn eine ausreichende Kapazität noch vorhanden war, um eine Wasserme
zu behandeln, die gleich oder größer war als der vorgesehene Wasserverbrauch, stellt eine Verschwendung von Sa
und des bei der Regeneration benötigten Wassers dar. Im Gegensatz hierzu führt das Nichtregenerieren des Wasserenthärterharzbettes
,.nachdem die Harzbettkapazität sich auf einen Punkt verringert hat, der erforderlich ist, um
die tatsächliche Menge an gefordertem weichen Wasser zu behandeln, zu hartem Wasser, welches den Wasserenthärter
verläßt.
Bei einem Versuch, die Häufigkeit der Regeneration
des Wasserenthärterharzbettes zu regeln, sind bedarfsabhängige Wasserenthärtersteuereinheiten entwickelt
worden, welche die verbleibende Kapazität des Wasserenthärterharzbettes abfühlen, um Wasser zu
enthärten. Die meisten heutzutage vorhandenen bedarfsabhängigen Wasserenthärtersteuereinheiten arbeiten
dahingehend, daß die Regeneration des Wasserenthärterharzbettes zu einem Zeitpunkt außerhalb der Hauptbedarfszeit,
für gewöhnlich 2.00 Uhr nachts,eingeleitet wird, falls die verbleibende Kapazität des Wasserenthärterharzbettes,
;so wie sie durch die Steuerung abgefühlt wird, geringer ist, als die erforderliche Kapazität,
um die ?4enge an Wasser zu reinigen, die wahrscheinlich vor dem nächsten Regenerationsintervall verwendet
werden wird. Obgleich bedarfsabh^ngige Steuerungen eine bessere Regelung der Regeneration erreichen als
Steuerungen mit einer Zeitsteuerung, ist dennoch die Häufigkeit, bei welcher solche Steuereinheit die Renegeration
einleitet, von dem ausgewählten Wert abhängig, der die vorhergesehene Menge an Wasser darstellt, welche
vor dem nächsten Regenerationsintervall verwendet werden wird. Da die tatsächlich benötigte Viassermenge höchstwahrscheinlich
nicht konstant bleibt, sondern von Tag zu Tag stark abweicht, muß der ausgewählte Reservewert groß
gemacht werden, um so sicher zn stellen, daß immer x^eiches
Wasser vom Wasserenthärter abgegeben wird. Demzufolge wird die Regeneration höchstwahrscheinlich mit einer
größeren Häufigkeit durchgeführt, als dies tatsächlich erforderlich ist.
Im Gegensatz zu bekannten, mit einer mechanischen Zeitsteuerung arbeitenden Wasserenthärtern, bei welchen
die Regeneration auf einer periodischen Basis erfolgt
und zu bekannten bedarfsabhängigen Wasserenthärter-Steuereinheiten, bei welchen die Harzbettregeneration
in Übereinstimmung mit einem frei festgelegten Reservewert durchgeführt wird, beschäftigt sich die vorliegende
Erfindung mit einer Wasserenthärtersteuereinheit, welche mit Hilfe eines Mikrocomputer-Prozessors arbeitet, bei
welcher Steuerung die Wasserenthärterregeneration eingeleitet wird, wenn die verbleibende Harzbadkapazität, so
wie sie aus dem tatsächlichen Wasserverbrauch bestimmt wird, kleiner ist, als der kalkulierte Reservewert, der
in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen Wasserverbrauch berechnet worden ist, um sicherzustellen, daß das Harzbett
lediglich dann regeneriert wird, wenn dies notwendig ist.
Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Wasserenthärter-Steuereinheit zu schaffen,
welche einen Mikrocomputer einsetzt, um die Wasserenthärterharzbett-Regeneration
zu steuern.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Steuereinheit für einen Wasserenthärter, die mit
Hilfe eines Mikrocomputers arbeitet, zu schaffen, bei welcher die Regeneration in Übereinstimmung der verbleibenden
Kapazität des Harzbettes in der Behandlung von Wasser gesteuert wird. Ein weiterer Zweck der vorliegenden
Erfindung ist eine verbesserte mikrocomputergesteuerte Wasserenthärtersteuereinheit zu schaffen, welche
die Regeneration des Wasserenthärterharzbettes einleitet wenn die verbleibende Harzbettkapazität, so wie sie aus
dem tatsächlichen Wasserverbrauch bestimmt worden· ist, kleiner ist, als ein Reservewert, der in Übereinstimmung
-limit dem tatsächlichen Verbrauch an weichem Wasser
berechnet worden ist, so daß die Regeneration lediglich dann durchgeführt wird, wenn· sie notwendig
ist, so daß auf diese Art und Weise eine Ersparnis an Regeneriermittel und Wasser·erreicht
wird.
Erreicht wird dies durch einen Wasserenthärter nach den Ansprüchen.
Durch die Erfindung ist eine Steuerung für einen Wasserenthärter geschaffen worden, der eine
periodische Harzbettregeneration erfordert, wobei die Vorrichtung ein Strömungsraeßgerät zur Bestimmung
der Menge enthärteten Wassers umfaßt, welches den Enthärter verläßt. Eine Dateneingabevorrichtung ist
vorgesehen, um Daten aufzunehmen, welche für die Kapazität des Harzbettes und die Härte des ankommenden
Wassers kennzeichnend sind. Sowohl der Strömungsmesser als auch die Dateneingabevorrichtung sind an
eine Steuerung angeschlossen, welche den mittleren, täglichen Verbrauch an weichem Wasser aus den Daten
des STrömungsmeßgerätes ermittelt und welche weiterhin
die verbleibende Harzbetthehandlungskapazität aus den Daten des Strömungsmessers und den Daten ermittelt,
welche durch die Dateneingangsvorrichtung eingegeben werden. Wenn die verbleibeinde Harzbettbehandlungskapazität
erst einmal berechnet worden ist, bestimmt die Steuerung, ob eine Regeneration durchgeführt werden
soll oder nicht, in dem die verbleibende Harzbettbehandlungskapazität mit einem Reservewert verglichen
v?ird, der durch die Steuerung in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen, durchschnittlichen Verbrauch an
weichem Wasser festgelegt wird. Palls die verbleibende Harzbettbehand^ungskapazität geringer ist als der festgelegte
Reserviert, wird die Regeneration eingeleitet.
Nach einem weiteren Merkmal des Wasserenthärters
gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei der Regeneration des Wasserenthärterharzbettes mit der Stufe des
Messens der Wassermenge begonnen werden, die den Ent-P-härter über eine gegebene Zeitspanne verläßt und sodann
der tatsächliche, durchschnittliche, tägliche Bedarf
an verbrauchtem weichen Wasser und der Betrag des weiche V/assers bestimmt werden, der seit der letzten Regenerati in Übereinstimmung pit gemessenen Beträgen an weichem
gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei der Regeneration des Wasserenthärterharzbettes mit der Stufe des
Messens der Wassermenge begonnen werden, die den Ent-P-härter über eine gegebene Zeitspanne verläßt und sodann
der tatsächliche, durchschnittliche, tägliche Bedarf
an verbrauchtem weichen Wasser und der Betrag des weiche V/assers bestimmt werden, der seit der letzten Regenerati in Übereinstimmung pit gemessenen Beträgen an weichem
N- 10 Wasser, welches den Enthärter verlassen hat, verbraucht
worden ist. Danach wird eine Reservemenge an weichem
Wasser festgelegt, und zwar aus den berechneten tätglich Durchschnittswerten an verbrauchtem weichen Wasser. Die
verbleibende Wasserenthärterharzbettbehandlungskapazität
Wasser festgelegt, und zwar aus den berechneten tätglich Durchschnittswerten an verbrauchtem weichen Wasser. Die
verbleibende Wasserenthärterharzbettbehandlungskapazität
.. p. wird dann in Übereinstimmung mit dem Betrag an weichem
Wasser, \velches seit der letzten Regeneration verbraucht
worden ist, und der Härte des ankommenden V/asser berechn Die Regeneration wird dann herbeigeführt, wenn die verbleibende
Kapazität des Harzbettes geringer ist als der
P0 ermittelte Reservewert.
Beim Einsatz des Wasserenthärters gemäß der Erfind
werden Daten vom Strömungsmesser durch den Mikrocomputer festgehalten und 1Zu einem bestimmten Zeitounkt an jedem
Tag, so wie dieser durch die Uhr festgelegt wird, wird
Tag, so wie dieser durch die Uhr festgelegt wird, wird
oc der Wert des tatsächliches Betrages an verbrauchtem weic!
Wasser während der letzten 2*1 Stunden im Speicher gespeichert.
Typischerweise werden sieben aufeinanderfolge: Werte im Speicher gespeichert, welche den tatsächlichen
täglichen Weichwasserverbrauch für jeden der letzten siel
täglichen Weichwasserverbrauch für jeden der letzten siel
■r^ Tage wiedergeben. Nach der Speicherung der Vieichwasserve:
brauchsdaten berechnet der Mikrocomputer zunächst den ta'
sächlichen Betrag an Weichwasser, der seit der letzten
Regeneration benutzt worden ist, indem er die im Speiche: gespeicherten Daten heranzieht, und er bestimmt sodann d<
Regeneration benutzt worden ist, indem er die im Speiche: gespeicherten Daten heranzieht, und er bestimmt sodann d<
tatsächlichen mittleren Wasserverbrauch, in dem die gespeicherten Daten gemittelt werden, die den tatsächlichen
Weichwasserverbrauch wiedergeben. 1STaCh
der Kalkulation des tatsächlichen Betrages an weichem Wasser, welches seit der letzten Regeneration verbraucht
worden ist, folgt dann die Berechnung der verbleibenden Harzbettkapazität durch den Mikrocomputer,
indem der Betrag der verringerten bzw. abgesunkenen Har.zbadkapazität abgezogen wird, so wie dieser aus dem
Gesamtbetrag des seit der letzten Regeneration benutzten Wassers und der Wasserhärte bestimmt wird, von dem Gesamtbetrag
der Kapazität abgezogen wird. Wenn nunmehr die verbleibende Wasserenthärterkaoazifit berechnet
worden ist, wird dieser Wert sodann mit einem Reservewert verglichen, der durch den Mikrocomputer als Verhältnis
des bestimmten tatsächlichen mittleren täglichen Viasserverbrauchs
festgelegt worden ist. Typischerweise wird die Reserve berechnet, indem der tägliche Wasserverbrauch
mit 1,2 malgenommen wird. Falls die Reserve größer als die berechnete Kapazität ist, wird die Regeneration eingeleitet.
Ansonsten bringt der Mikrocomputer die vom Flußmesser erhaltenen Daten auf den neuesten Stand und wartet
weitere 24 Stunden, bevor diese Rechenvorgänge nochmals durchgeführt werden, um festzustellen-, ob eine Regeneration
stattfinden sollte oder nicht.
Ein weiterer Vorteil des Wasserenthärters gemäß der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Steuerung
außergewöhnliche Schwankungen im Weichwasserverbrauch berücksichtigen kann. Falls der Verbrauch während eines
der vorangehenden sieben Tage geringer als 20$ vom
kalkulierten Mittelwert ist, wird dieser kleinere Wert des Weichwasserverbrauchs nicht als täglicher Verbrauch
in den Süeicher eingegeben, sondern er wird zu dem Betrag
an Weichwasser hinzugeführt, welches seit der vorhergehende:
Regeneration genutzt worden ist. Sollte außerdem der Verbrauch
des vo 'angehenden Tages 200% des durchschnittlichen
Tagesverbrauchs überschreiten, dann wird dieser vorhergehende Verbrauch als Reserve eingesetzt, um sicherzustellen,
daß ausreichend Kapazität für den vergrößerten Gebrauch an Wasser zur Verfügung steht.
Die ERfindung wird nachstehend anhand der Zeichnur beispielsweise erläutert,
Fig. 1 zeigt einen HaAettwasserenthärter gemäß
der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Teiles des ■^ Wasserenthärters gemäß der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht der Steuerung des
Wasserenthärters nach Fig. 1. Fig. 4 zeigt die Schaltung der Steuerung des
Wasserenthärters nach Fig. 1.
^5 Fig. 4a zeigt einen Schnitt durch den Wasserent
härter nach Fig. 1 gemäß 1Ia-1Ja.
Die Fig. 5a bis 5d zeigen ein Fließdiagramm der
einzelnen Arbeitsstufen des Wasserenthärte
gemäß der Erfindung.
20
20
In Fig. 1 ist ein Harzbettwasserenthärter 10 gezeigt, welcher-einen Tank 12 umfaßt, welches ein Harzbett
I1J enthält. Da das ankommende Wasser oben in den
Tank 12 durch eine nicht gezeigte öffnung eintritt, muß es von oben her durch das Harzbett hindurchfließen und
tritt durch ein Abzugsrohr 16, welches sich in der Mitt·
des Harzbettes erstreckt, aus, so daß das über das Rohr 16 strömende Wasser im Harzbett I1J behandelt worden
ist, so daß Mineralien und andere Verunreinigungen entfernt worden sind. Die Kapazität des Harzbettes I1I, Mine·
ralien und Verunreinigungen des ankommenden harten Wassei zu absorbieren, ist begrenzt und hängt von der Behandluni
kapaziät des Harzes im Tank 12 ab, so wie diese im Kilog]
der Härte aber auch als Härte des ankommenden Wassers 35
I ΝΑΟ,--. ■- ,.,OHTj
bestimmt werden kann, welche typischerweise in Grains/ Gallon gemessen wird. Um das Harzbett zu regenerien,
wenn seine Behandlungskapazität erschöpft ist, wird das Harzbett mit einer Solelösung geflutet, so daß die
Mineralien und andere Verunreinigungen aus dem Harzbett gelöst werden können und aus dem Tank herausgeführt
werden. In der Praxis wird die Lösung in einem separaten Tank 18 gespeichert und in den Tank 12 während
der Regeneration durch ein Rohr oder Schlauch und ein Luftrückschlagventil 22 zugeführt.
Die Steuerung des Sole- bzw. Lösemittelflusses in den Tank 12 vom Tank l8 und auch die Steuerung des
harten Wassers, welches über einen Einlaß 23a in den Tank hineinströmt und die Strömung des weichen Wassers,
welches den Tank über den Auslaß 23b verläßt, wird mit Hilfe eines Ventilmoduls 27 herbeigeführt, welches
auf den oberen Teil des Tankes 12 so aufgeschraubt ist, daß es mit dem Tankinneren und dem Abzugsrohr 16 in
Verbindung ist. Der Ventilbauteil 24 weist für gewöhnlieh
einen Steuerkörper auf. Wie am besten in Fig* 2
zu erkennen, weist der Ventilbauteil 24 sieben scheibenartige
Ventile 25a bis 25g auf. Beim vorliegenden Ventilbauteil 25 sind die Ventile 25e bis 25f als Einlaß- und
Auslaßventile bezeichnet, die Ventile 25e und 25f den Fluß des harten Wassers in den Tank 12 vom Einlaß
23a und dem Fluß des weichen Wassers von dem Abzugsrohr 16 (Fig. 1) durch einen Auslaß 23b heraussteuern. Das
Ventil 25g dient zur Regelung des Flusses der Sole bzw. Lösung aus dem Tank l8 in den Tank 12 und es wird daher
als Soleventil bezeichnet. Das Ventil 25d steuert die
Wasserströmung in den Ventilbauteil durch einen nicht gezeigten Einlaß in Verbindung mit dem Einlaß 23a und
dem Auslaß 2 b, so daß", wenn die Einlaß- und die Auslaß-
ventile geschlossen sind, V/asser direkt durch den Einlaß und aus dem Auslaß herausfließen kann,
während das Ventil 25 d offen ist. Die verbleibenden Ventile 25a, 25b und 25c dienen dazu, den Fluß des
Wassers und der Sole vom Tank in eine Ableitung 30 (Pig. I) zu steuern.
Während des RegenerationsVorganges wird jedes
der Ventile 25a bis 25g zu einem zweckmäßigen Ze-itpunkt durch separate Steuernocken 26a bis 26b betätigt,
welche auf einer Nockenwelle 28 gehaltert sind, wobei dieNockenwelle 28 gedreht wird, um den entsprechenden
Nocken in Kontakt mit dem Ventil zu bringen. Die Nockenwelle 28 ist an ihrem hinteren Ende in einer
Schafthalterung 31 gehaltert, welche von dem Ventilmodul
nach oben vorsteht. Das vordere, das rechte, Ende der Nockenwelle 28 hat einen nach vorn vorstehenden
Schaft, um mit einem T-förmigen Schlitz im hinteren Ende der nach außen vorstehenden Welle 32a eines Zahnrades
32 (Fig. 3) in Eingriff zu treten. Wie am besten aus Fig. 3 zu sehen ist, ist das Zahnrad 32 innerhalb
eines Hohlraums 33 eines Steuergehäuses 34 drehbar gelagert. Ein Steuergehäuse J>k (Fig. 2) ist verschiebbar
an dem vorderen Ende des Ventilbauteils 24 durch ein Paar von Stützführungsteilen 36 (Fig5 1 und 2) befestigt,
welche mit komplementären Flanschen (nicht gezeigt) am Äußeren des STeuergehäuses 34 im Eingriff
sind.
Der Hohlraum 33 ( Fig. 3) innerhalb des vorder Endes des Steuergehäuses 34 ist durch einen Deckel 38
abgeschlossen, welcher an dem vorderen Ende des Steuerge häuses vermittels von Schrauben 39 (Fig. 1 und Fig. 3)
befestigt ist. Fig. 3 ist eine Frontalansicht des STeuer gehäuses 34, wobei ein Teil des Deckels 38 weggelassen
worden ist. Der Deckel 38 ist bis auf ein Fenster 40 un-
j NACHd ~~:E OHT
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durchsichtig, welches die Kennzeichen PM und Wasserströmung trägt. Aus der.nachfolgenden Beschreibung
der Fig. 4 geht hervor, daß das Fenster 40 die Darstellung von bestimmten innerhalb des Hohlraums zur
Verfügung stehenden Informationen ermöglicht. Unmittelbar unter_halb des Fensters 1JO ist ein Durchgang 41
durch den Deckel vorgesehen, welcher einen durch eine Feder vorgespannten Knopf 42 aufweist, welcher nach
außen durch den Deckel hindurchragt. Wie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Fig. 4 ersichtlich
ist, wird der Knopf 42 eingedrückt, um die Zeit festzuhalten, die in dem Fenster 40 dargestellt wird.
Infolge des nur teilweise wiedergegebenen Deckels 38 in Fig. 3 kann beobachtet werden, daß nicht allein
das Zahnrad 32 innerhalb des Hohlraums 33 gelagert ist, sondern, daß darüber hinaus auch noch ein leerlaufendes
Zahnrad 44 ebenfalls in dem Hohlraum 33 gelagert ist und in Kämmeingriff mit dem Zahnrad 32 ist. Das freilaufende
Zahnrad 44 wird durch ein Getriebe 46 angetrieben, welches auf dem vorderen Ende der Welle eines Motors 48 (Fig. 2)
gehaltert ist, wobei der Motor an dem hinteren Teil des Steuergehäuses so befestigt ist, daß seine Welle durch
das Steuergehäuse 34 hindurchgeht und in den Hohlraum
hineinragt, um dort das Zahnrad 46 aufzunehmen.
Bei dem Motor 48 (Fig. 2) handelt es sich um einen typischen Wechselstromzeitsteuermotor mit einer Urndrehung,
er wird durch Wechselstrom durch einen in Fig. 4 gezeigten Steuerstromkreis erregt, wenn der Steuerstromkreis feststellt,
daß nach einem speziellen Algorithmus die Regeneration durchgeführt werden sollte. Wenn der MOtor 48 aus
dem Steuerstromkreis 50 erregt wird, treibt er die Nockenwelle 28 über die Zahnräder 46, 44 und 32 an, um zu bewirken,
daß die Nocken 26a bis 26g die entsprechenden Ventile 25 a bis 25f betätigen. Die Nocken 26a bis 26f sind so ge-
staltet, daß die Ventile 25a bis 25f entsprechend
betätigt werden, und zwar in einer speziellen Reihenfolge für eine bestimmte Dauer während"einer einzigen
Umdrehung der Nockenwelle, so daß der Waschvorgang, das Einbringen der Sole, das langsame Durchreinigen
und das Auffüllen an Sole und die Reinigungsstufe selbst durchgeführt werden, was normalerweise erforderlich
ist, um die Harzbettregeneration bei gewünschter Reihenfolge der einzelnen Vorgänge zu vervollständigen.
Auf eine einzige Umdrehung der Nockenwelle folgend werden die Ventile in ihre Serviceposition zurückgebracht,
so daß der normale Wasserdurchfluß durch den Erhärter möglich ist.
Ob-gleich die Regeneration des Wasserenthärterharzbettes normalerweise durchgeführt wird, wenn der
Steuerstromkreis 50 den Motor HS erregt, können Fälle auftreten, wo die Regeneration von Hand erwünscht ist.
Um eine Regeneration von Hand zu ermöglichen, weist das Zahnrad 32 eine Nabe 52 auf, welche von dem Zahnrad
32 nach vorn vorsteht und durch eine öffnung 5^
(Fig. 1) im Deckel 38 hindurchgeht. Das Zahnrad 32 und die Nabe 52 sind von der Welle 32a so federvorgespannt,
daß, wenn die Nabe 52 des Zahnrades nach innen bewegt wird, das Zahnrad 32 aus dem Eingriff mit dem
Zahnrad hH gebracht wird, so daß die Nockenwelle von
Hand gedreht wird, bei Drehung der Nabe seblst. WEhn die Nabe entweder von Hand oder über das Zahnrad 32
vom Motr 48 gedreht wird, zeigt ein Pfeil 55 an
der Nabe auf ein nicht gezeigtes Kennzeichen an der vorderen Fläche des Deckels 38, um die verschiedenen
Zustände des Wasserenthärtervorganges anzuzeigen, um anzugeben, welche Stufe des Regenerationszyklus dann
durchgeführt wird oder ob Ventile sich gegenwärtig in ihrer Serviceposition befinden.
Vom Zahnrad 32 steht ein Teil 56 nach außen vor, welcher, wenn das Zahnrad 32 sich dreht, mit dem
federvorgespannten Arm 57 a eines Rlattschalters
57 in Berührungslage kommt. Der Blattschalter 57
ist mit dem STeuerstromkreis 50 in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise verbunden. Der Schalter
wird entweder durch den Teil 56 betätigt, wenn das Zahnrad gedreht wird, oder wenn die Nabe einfach
eingedrückt wird, da die nach außen gerichteteKraft des Teils 56 den Arm 57 an seiner normalen nach
unten gerichteten Bewegung hindert, um den Schal'ter zu betätigen. WEnn der Schalter 57 betätigt wird,
leitet der Steuerstromkreis die Regeneration ein. Auf diese Art und Weise kann die Regeneration nicht
allein durch manuelles Drehen der Nabe 52, sondern auch durch einfaches Herunterdrücken der Nabe herbeigeführt
werden, um den Schalter 57 zu betätigen.
Einzelheiten der Steuerschaltung 50 sind schematisch in Fig. 4 wiedergegeben. Der Kern des STeuer-
2Q Stromkreises 50 ist eine Datenverarbeitungseinheit
58 in der Form eines einzelnen Chip-Mikrocomputers. Der Mikrocomputer 58 weist einen "on-board" wahlfreien
Zugriffsspeicher zum Speichern von Daten auf, die zuvor in den Mikrocomputer eingegeben worden sind
p,- oder die im Laufe seines Arbeitsvorganges entwickelt
worden sind. Außerdem weist der Mikrocomputer einen "on-board" R©M-Sneicher auf, in welchem das Operationsprogramm gespeichert ist, welches im Zusammenhang mit
den Fig. 5a und 5b erläutert vierden. Dieses Programm
,_. steuert die Arbeitsweise der internen Mikrocomputer-Arithmetiklogikeinheit,
welche die notwendigen Kalkulationen und die logischen Festlegungen durchführt, um zu entscheiden, ob Regenerationen durchgeführt werden
sollten. Zusätzlich zu dem "on-board"-SDeicher und der
Lokigeinheit weist der Mikrocomputer 58 außerdem
noch einen internen Timer auf, welcher als Echtzeitgeber dient.
Eine- 5 V geregelte Gleichspannung, um den
Mikrocomputer zu erregen, wird dem Mikrocomputer an seinen Vce-Eingängen durch eine Enerp;ieeinspeisung
5Q zugeführt, welche zu einem Transformator
60 gehört, dessen primäre Windung 60a über eine 110 bis 220 V, 50-60 Hz-Einspeisung angeschlossen
ist. Zufolge des Platzmangels innerhalb des Hohlraumes 33 für den Transformator, ist der Transformator
6o an dem hinteren Teil des Steuergehäuses,
wie in Fig. 2 gezeigt, angebracht. Die Niederspannung, welche über die Mittelanzapfung der· sekundären
Transformatorwicklung 60b erzeugt wird, wenn die Primärwicklung an die Netzspannung angeschlossen ist,
wird durch ein Paar Dioden 6la und 6lb gleichgerichtet, deren Anoden jeweils an den gegenüberliegenden Enden
der Wicklung 60b angeschlossen sind. Die Kathoden der Dioden sind miteinander verbunden, so daß eine
ungeregelte Gleichspannung zwischen der Verbindung der Kathoden der Dioden auftritt, auf welche nachfolgend
als die ungeregelte Spannung (unreg) und die Mittelanzapfung des Transformators wird nachfolgend
als der gemeinsame Anschluß (com) bezeichnet.
Die nicht normalisierte Gleichspannung, welche zwischen dem Anschluß für die ungeregelte Spannung
und dem gemeinsamen Anschluß der Energieeinspeisung vorhanden ist, wird über ein Paar parallel geschalteter
Kondensatoren 62a und 62b gefiltert, bevor sie an einen Spannungsregler 63 angelegt wird. Die Ausgangsgleichspannung
von 5V, die am Ausgang des Reglers erzeugt wird, wird als "+5V" - Ausgang der Energieeinspeisung bezeichnet und über ein Paar von Kapazitäter
ft- it I**
# I»
NAC
- 21 -
64a und 6Mb, welche zwischen dem Ausgang +5V und
dem gemeinsamen Anschluß geschaltet sind, gefiltert, bevor sie an den Anschluß Vcc des Mikrocomputers
angelegt wird. Obwohl die normalisierte 5V~Gleichspannung, die durch die Energieeinspeisung erfolgt
wird, gut gefiltert ist, ist es erwünscht, Filterkapazitäten 65 zwischen dem Anschluß Vcc des Mikrocomputers
und dem gemeinsamen Anschluß anzuordnen. Ein vervollständigter Stromkreis zwishen der Energieeinspeisung
und dem Mikrocomputer 53 wird durch Verbinden der Erdklemme Vss des Mikrocomputers mit dem
gemeinsamen Anschluß der Energieeinspeisung herbeigeführt
.
Innerhalb des Mikrocomputers 58 ist ein nichtgezeigter Hauptoszillator vorgesehen, dessen periodische
Zeitsteuersignale den internen Timer des Mikrocomputers und die arithemische Logikeinheit steuern. Die Frequenz
dieses Oszillators wird aus der über den Mikrocomputeranschlüssen XTAL und XTAL2 erscheinende Reaktanz festgelegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird
diese Reaktanz durch eine Induktivität 66 festgelegt, welche parallel zu den Anschlüssen XTALl und XTAL2
des Mikrocomputers 53 geschaltet ist, und weiterhin durch ein Paar von Kapazitäten 68 a und 68 b, welche
zwischen diesen Anschlüssen und dem gemeinsamen Anschluß der Energieeinspeisung geschaltet sind. Der gemeinsame
Anschluß der Energieeinspeisung ist außerdem mit dem Anschluß EA des Mikrocomputers verbunden, um
sicherzustellen, daß während des Arbeitens des Mikro-
J)O computers alle SpeicherZugriffe durch die Rechenein- ■
neit in Übereinstimmung mit periodischen Zeitsteuersif.nale
vom Hauptos/i Ilator von dom internen Speicher
mit wahlfreiem Zugriff und den ROM-Speichern des Mikrocomputers durchgeführt werden.
Der interne Timer des Mikrocomputers, welcher als Echtzeituhr bezeichnet wird, wird in Übereinstimmung
mit den Polarisationswechseln bzw. Nulldurchgängen der Wechselspeisespannung zeitlich gesteuert.
Da die Wechselspannung genau 50 oder 60 Hz, was von der verwendeten Netzeinspeisung abhängt, beträgt,
kann die Freauenz der Polaritätswechsel als Basis zur Messung der Echtzeit dienen. Um den inneren
Timer des Mikrocomputers zeitlich zu steuern, ist ein Steuerstromkreis 70 vorgesehen, um dem Mikrocomputer
an seinen Anschlüssen Tl mit einer Lokigpegelspannung zu versehen, welche ihre logischen Zustände in Übereinstimmung
mit den Polaritätswechseln der Speisespannung verändert. Der Zeitsteuerstromkreis 70 weist
eine Diode 71 und einen Widerstand 72 auf, welche dem einen Anschluß der beiden sekundären WicklungsanschlUsse
des Transformators 60 und der Basis eines ersten Transistors 73 geschaltet ist, dessen Kollektor-Emitterteil
in Reihe mit einem Widerstand 7k zwischen dem +5V-Anschluß und dem Anschluß com der Einspeisung
59 geschaltet ist. Der Transistor 73 ist außerdem an seiner Basis mit dem 5V-Anschluß der Energieeinspeisung
über ein Paar hintereinander geschalteter Widerstände 75a und 75b verbunden. Jedesmal wenn die Wechselspannung
an der Sekundärseite des Transformators 59 einer Polaritätswechsel durchführt, wird der Transistor 73
leitend gemacht. Ein Filter j welches aus der Parallelschaltung einer Kapazität 76 und eines Widerstandes 77
gebildet ist, filtert Streugeräusche aus, um ein Fehlleiten des Transistors 73 zu verhindern.
Ein zweiter Transistor 78 ist mit seiner Basis
an die Verbindung zwischen den Widerstand 7^ und einen
Transistor 78 geschaltet, wobei der Transitor 78 mit
seinem Kollektor-Emitterteil zwischen Verbindungswiderstände
75a und 75b und den Anschluß com geschaltet ist. Das Leitendwerden des Transistors 78, wird durch >';
den Transistor 73 gesteuert ist und wenn der Transistor 73 leitend ist, schaltet der Transistor 73 einen Strom
von der Basis des Transistors 78 in Reihe, um den Transistor
78 daran zu hindern, leitend zu werden. Während der Transistor 73 nicht leitend ist, wird der Transistor
78 mit einem Basisstrom versorgt und feitend gemacht. Auf
diese V/eise wirkt der Transistor 78 als Lokigwandler, um auf diese Art und Weise die logische Spannung zu erzeugen,
die parallel zum Transistor 78 auftritt und· welche am Anschluß Tl des Mikrocomputers auftritt, um den internen
Timer zu steuern und diese Spannung ist logisch invers zur Logikspannung, die an dem Kollektor-Emitterteil des
Transistors 73 auftritt.
Um den internen Timer des Mikrocomputers zeitlich genau zu steuern, muß der Timer fijr gewöhnlich anfänglich
auf die richtige Zeit eingestellt werden, Die Einstellung des Timers wird durch Schließen eines Schalters
79 herbeigeführt, welcher zwischen dem Anschluß TO und dem Anschluß com der Einspeisung gelegt ist, um die
Spannung am Zeitsteuereingang auf das logische NuIlpötential
zu bringen. In der Praxis wird der Schalter durch Herunterdrücken des Knopfes 42 (Fig. 3) betätigt,
w'elcher durch den Deckel hindurch vorsteht. Wenn der Schalter 79 offen ist, wird der Zeitsteuereingang auf
einem hohen Spannungspegel über einen V/iderstand 80 gehalten, welcher zwischem dem Anschluß To und +5V der
Spannungseinspeisung gelegt ist.
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_ 21 -
Weil der innere Timer des Mikrocomputers die Zeit in Übereinstimmung mit den Polaritätswechseln
der Speisespannung zählt, so wie diese durch den Zeitsteuerstromkreis 70 verarbeitet wird, muß der
Mikrocomputer eingestellt werden, und zwar je nachdem, um es sich um eine Frequenz von 50 oder 6o Hz
bei der Speisespannung handelt. Zum Einrichten des Mikrocomputers auf die Frequenz ist ein Schalter 81
vorgesehen, welcher zwischen der Leitung für den zweithöchsten Wert, Anschluß DB7 des Mikrocomputers
■ und dem gemeinsamen Anschluß com geschaltet ist. Nach Festlegung, ob die Leitung sich auf Erdpotential
befindet oder nicht, d.h. ob der Schalter 79 geschlosser ist oder nicht, weiß der Mikrocomputer dann, ob die
Speisespannung 50 oder 60 Hz hat. Normalerweise wird die Energie für den Mikrocomputer aus einer Energieeinspeisung 59 hergeleitet und das Zeitsteuersignal
für die Steuerung des internen Timers wird vom Zeitsteuerstromkreis 70 hergeleitet. Sollte jedoch die
Spannungszufuhr ausfallen, dann fällt nicht allein der
Zeitsteuerstromkreis aus und erzeugt keine periodischen Impulse, sondern - was bedeutsamer ist - werden die
internen Speicherungen des Mikrocomputers, welche gesammelte Daten speichern, gelöscht. Um wenigstens zu
verhindern, daß die Speicher des Mikrocomputers gelöscht werden, ist eine Batterie mit ihrem positiven
Anschluß über eine Zenerdiode S-'4 an einen ^ereitschaftsspannungsanschluß
vdd des Mikrocomputers 58 angeschlosse Der negative Pol der Batterie §? ist an den gemeinsamen
Anschluß der Energieeinspeisung angeschlossen. Wenn eine Wechselspannung am Eingang der Energieeinspeisung
59 vorhanden ist, wird am Anschluß Vdd aus der Energieeinspeisung über eine Diode 86 eine normierte Gleichspannung
angelegt.
.;>.-3;233Z38
-. 25 -
Für gewöhnlich beträgt die Batteriespannung weniger als die Summe.der Überschlagsspannung der Zenerdiode
8*1 und des Spannungsabfalls an der Diode 86, er ist
jedoch größer als die Durchbruchsspannung der Zenerdiode. Auf diese Art und Weise wird, wenn die Spannungseinspeisung
versagt, die Batterie 82, die Zenerdiode 81I
nur dann leitend machen und eine Einspeisung zum Mikrocomputer führen. Es ist zu beachten, daß eine Kapazität
als Energiespeichereinrichtung anstelle der Batterie 8 2 verwendet werden kann. Ein Kondensator 8? ist zwischen
dem Anschluß Vdd und dem gemeinsamen Anschluß com angeschlossen, um irgendwelche Störungen auszufiltern.
Wenn einmal die Wechselspannungseinspeisung ausfällt, ist das erneute Einstellen des Mikrocomputers für
gewöhnlich notwendig. Ein Einstellstromkreis 90, um diesen Einstellvorgang des Mikrocomputers nach einem Energieausfall
durchzuführen, weist einen Widerstand 92 und eine Zenerdiode 9^ auf, welche in Reihe zwischen dem Anschluß
der ungeregelten Spannungseinspeisung und der Basis eines ersten Transistors 96 geschaltet sind, dessen Kollektor-Emitterteil
in Reihe mit einem Widerstand 98 zwischen dem Anschluß der ungeregelten Spannung und dem gemeinsamen
Anschluß geschaltet ist. Die Basis-Emitterverbindung des Transistors 96 ist im Nebenschluß zu einer
Parallelkombination eines Widerstandes 100 und einer Kapazität 102 geschaltet.
Ein zweiter Transistor 10ό" ist mit seiner Basis
an die Verbindung zwischen dem Widerstand 98 und dem Transistor 96 angeschlossen. Der Transistor 104 ist mit
seinem Kollektor-Emitterteil in Reihe mit einem Widerstand 108 zwischen dem Rückstelleingang RESET des Mikrocomputers
und demgemeinsamen Anschluß der Energieeinspeisung geschaltet. Während derjenigen Zeiten, wo Wechselspannung
von ier Spannungsquelle geliefert wird, ist der
Transistor 96 leitend, um den .Strom von der Basis des
Transistors 106 abzuleiten, um diesen nicht leitend zu
machen, so daß der Eingang an dem Anschluß RESET eine hohe Impedanz hat. Wenn jedoch die Wechselspannung einmal
ausfällt und erneut wieder erscheint, so wird der Transistor 96, welcher zufolge des Wechselspannungsausfall
nicht leitend geworden ist, nicht wieder leitend werden, bis der Ausgang der ungeregelten Spannung der
energieeinspeisung 59 den Schwellwert der Zenerdiode 9^ erreicht. In der Zwischenzeit wird der Transistor
96 zeitweilig nicht leitend sein und der Transistor IO6
leitend werden, wenn die Spannung wieder ,angelegt wird, um einen Weg mit niedriger Impedanz zwischen dem Eingang
RESET des Mikrocomputers und dem gemeinsamen Anschluß der Energieeinspeisung herzustellen, um auf diese Art
und Weise den Mikrocomputer zurückzustellen bzw. erneut einzustellen.
Der Mikrocomputer 58 wird, wie dies aus den Fig.
5a bis 5c hervorgeht, programmiert, damit er die Regeneration einleitet, wenn die verbleibende Kapazitätdes
Harbettes, so wie sie aus der Wassermenge ""bestimmt
wird, die seit der vorangehenden Regenration benötigt wordn ist, und aus der Wasserhärte hervorgeht, kleiner
ist als ein Reservewert, der als Prozentsatz der tat-
berechnßt wor sächlichen mittleren täglich benötigten Wassermenge ist.
Eingangsdaten, welche den Fluß enthärteten V/assers darstellen, der den Tank 12 verläßt, werden von einem
Flußmeßgerät 110 (Fig. I)-, welches am Auslaß 23b der Leitur
17 mit dem höchsten Stellenwert der beiden Einlasse des
Mikrocomputers 58 angeordnet ist, welcher am Anschluß P17
endigt. Unter Bezugnahme auf Fig. ^a, bei welcher es
sich um eine Schnittansicht des Einlasses 23b nach ^a-1Ja
* m Λ φ
- 27 -
der Pig. 1 handelt, weist der Flußmesser 110 eine Turbine 111 auf, welche einen Magnet 112 enthält,
der im Umfang der Turbine eingebettet ist, so daß der Südpol radial nach außen zeigt. Ein Qegengewicht
112b ist am Turbinenumfang diametral zum Magnet 112a angeordnet, um die Turbine auszubalancieren.
Die Turbine 111 ist an ihrem rechtsseitigen Ende in einer ersten Lagerung 113a gelagert, welche in einem
Lagerholm llJi befestigt ist, welches im rechtsseitigen
Ende des Auslasses angeordnet ist. An ihrem linksseitigen Ende ist die Turbine 111 in einem Lager 113b
gehaltert, welche* in einem Lagerholm 116 getragen ist, welcher in der Innenbohrung eines Kragens 117 angeordnet
ist, welcher so dimensioniert worden ist, daß er im linksseitigen Ende des Auslasses Aufnahme findet.
Ein O-Ring 118 ist im Dichteingriff zwischen dem Kragen
117 und dem Auslaß angeordnet, um Wasseraustritt zu vermeiden. Wenn Wasser durch den Auslaß strömt., >
wird die Turbine 111 unter dem Einfluß der Kraft des Wassers angetrieben, so daß der Magnet 112a an einem HALL-Effekt-Schalter
119vorbeigeht, welcher seinerseits in einer Wandung des Auslasses in der N?ihe der Turbine angeordnet
ist.
Der Schalter 119 ist mit seinem ersten Eingangsanschluß I und seinem Erdanschluß ■ mit dem +5V-Anschluß
und dem gemeinsamen Anschluß com der Energieeinspeisung verbunden. Eine Kapazität 119 b ist zwischen die Anschlüsse
I und G geschaltet und filtert irgendwelche Streustörungen aus. Wenn der Schalter 119 in der geschilderten
Art und Weise erregt wird, erzeugt er eine Spannung mit einem hohen Ausgangspegel an seinem Ausgangsanschluß, und zwar jedesmal, wenn der Magnet 112a der
Turbine -111 an ihm vorbeigeht. Die Spannung wird zum Anschluß P17 es Mikrocomputers 58 geführt. Durch Aus-
zählen der Zahl der Spannungspegeländerunpcen bzw.
-Übergänge kann der Mikrocomputer 58 die Geschwindigkeit
der Turbine feststellen, welche ihrerseits in direkter Beziehung zur durch den Enthärter hin-
^ durchströmenden Wassermenge steht. Ein Begrenzungswiderstand
119c verbindet den Anschluß P17 mit dem Anschluß +5V der Energieeinspeisung, um zufällige
Störungen daran zu hindern, eine fehlerhafte Strömungsmessung herbeizuführen.
Eingangsdaten, welche für die Gesamtbehand-
lungskapazität oder die Enth^'rtungskapazith't des
Harzbettes I1J nach Fig. 1 kennzeichnend sind, und
Daten, welche für die Härte des ankommenden Wassers charakteristisch sind, werden in den Mikrocomputer
58 über die Leitungen (0-5) an den Anschlüssen DBO bis DB5 und über die vier unbedeutenderen Leitungen
( 20 bis 23) am zweiten Eigang des Mikrocomputers bei den Anschlüsse P 20 bis P 23 eingegeben. In der
Praxis werden die Eingangsdaten für die Behandlungskapazität als eine binäre Zahl eingegen,· in_dem entsprechende
DBO bis DB5 und P20 bis P23 mit der Leitung (1JO des Anschlusses P l]l mit dem vj>rthöchsten
Stellenwert verbunden werden. Das Vorhandensein einer Verbindung mit einem zugehörigen Schal tdrah.t, 120a
stellt eine binäre 1 dar, während das Fehlen einer Verbindung eine binäre 0 darstellt. Die höchste Stelle
der zweistelligen Zahl, welche die Härte des ankommenden Wassers darstellt, so wie diese in Härteeinheiten
gemessen worden ist, wird auch als binäre Zahl eingegeben, in_dem entsprechende Leitungen bzw. Anschlüsse
DBO bis DB5 und P20 bis P23 mit der Leitung 15, welche
an dem Anschluß PI5 als Leitung dritthöchsten STellenwertes
endigt, wobei irgendeine der Schaltdrähte 120b verwendet wird. Die unbedeutsanste Stelle der zweistelligen
Zahl, die die Härte des ankommenden Wasser darstellt, wird in entsprechender Art und Weise als binäre
Zahl eingegeben, indem Verbindungen zwischen den Anschlüssen DBO bis DB5 und P20 bis P23 mit der am Anschluß
PI6 endigenden Leitung über einen der Schaltdrähte 120c hergestellt werden. Da die H^rte des ankommenden Wassers
als eine zweiziffrige Dezimalzahl eingegeben wird, welche zwichen 0 und 99 variiert, werden lediglich vier binäre
bits verwendet, um jede Ziffer darzustellen. Daher müssen lediglich die vier Anschlüsse 0R2 bis DBS oder die vier
Anschlüsse P20 bis P23 des höchsten Stellenwertes zu irgendeinem der Anschlüsse P15 und PI6 durchgeschaltet
werden, um die höchsten und die niedrigsten Ziffern der Wasserhärtedaten einzugeben. Die vorbleibenden Verbindungen
können durchgeschaltet werden, um im mikrocomputer bestimmte Testinstruktionen durchzuführen.
In Fig. 3 ist zu erkennen, daß die Anschlüsse DBO bis DB5 und Bl'l bis Bl5 und P20 bis P?3 des Mikrocomputers 53 mit getrennten Anschlüssen von Verbinderblocks
122a bis 122c verbunden werden, welche auf der Stromkreistafel 121Ja angebracht sind, und an welche
Bauteile des Steuerstromkreises 50 befestigt sind. Während
der Installation des Wasserenthärters gibt der Installateur Daten ein, die für die gesamte Behandlungskapazität und die Härte des ankommenden Wassers charakteristisch
S-"nd, indem die richtigen Anschlüsse der Verbindungsbloc
es 122a bis 12?c zusammen mit einem oder mehreren der richtigen Schaltdrähte 120a, 120b und 120c verbunden
vjerd<=> i.
_ 30 _
In Fig. 2I ist zu erkennen, daß der Mikrocomputer
58 aus den Eingangsflußmesserdaten, der Harzbettbehandlungskapazität
und der Wasserhärteeingangsdaten feststellt, ob eine Regeneration erforderlich ist, wobei der Mikrocomputer dann eine Spannung mit
hohem Potential auf der Leitung 6 am Anschluß DB6 ausgibt, welche den zweithöchsten Stellenwert hat.
Diese Spannung wird an die Basis eines Transistor 124 gegeben, welcher außerdem mit der 5V-Spannung
aus der Spannungseinspeisung über einen Begrenzungswiderstand 126 versehen wird. Der Kollektor-Emitterteil
des Transistors 124 ist mit einem Widerstand zwischen dem gemeinsamen Anschluß der Energiequelle
und <!m einen Anschluß L2 eines lichtaussendenden Teils
eines optischen Triacs 130 verbunden, dessen anderer Lichtemittereingang Ll mit der ungeregelten Gleichspannung
der Energieeinspeisung verbunden ist. WEnn der Transistor 124 durch den Mikrocomputer 58 leitend
gemacht wird, stellt er einen geschlossenen Stromkreis . für einen Strom her, so daß dieser in- den Lichtemitter
des Triacs 130 hineinfließt, um den optischen Isolator leitend zu machen. Der Triacstromkreis 130 erzeugt, wenn
er leitend gemacht wird, einen vollständigen Stromkreis
zwischen den Eingangsanschlüssen Ll und L2, welche mit einer Viechseispannung versorgt werden, und einem Ausgangsanschluß
Ml und M2, welche mit dem Motor 48 verbunden
sind. Wenn demzufolge der Transistor 124 leitend
gemacht wird, wird der Motor 48 mit einem Wechselstrom gespeist, um die Nockenwelle 28 (Fig. 1 bis 3) anzutreiben,
um auf diese Art und Weise den Harzbettregenerationsvorgang einzuleiten. Um die Spannung zu filtern
die durch den Triacstromkreis 130 geschaltet wird, ist
ein Widerstand 132 in Reihe mit einem Filterkondensator
134 parallel zu den Anschlüssen Nil und M2 des
Triacstromkreises 130 geschaltet.
Ein Schalter 57, welcher innerhalb des Hohlraumes 33 (Fig. 3) angeordnet ist, w-ird entweder beim Eindrücken
der Nabe 52 und des Zahnrades 3? oder bei Drehung des Zahnrades 32 betätigt. Die Kontakte des Schalters 57
(Fig. 4) sind mit dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 124 verbunden. Auf diese Art und Weise schaltet,
wenn der Schalter 57 betätigt wird, dieser den Kollektor-Emitterteil des Transistors 124 kurz, um den Triacstromkreis
130 zu erregen.
Zusätzlich zu derbereits vorangehend beschriebenen Schaltung des Steuerstromkreises 50 weist dieser außerdem
noch eine Darstellung auf, welche aus einer Gruppe von 7 LED 134a bis 134b gebildet ist, um nicht allein
die Tageszeit darzustellen, so wie diese aus der Zahl der Nulldurchgänge der Speisespannung im Timer des
Mikroprozessors aufgezeichnet worden ist, sondern um darüber hinaus eine Anzeige der Strömung des weichen
Wassers aus dem Tank 12 zu erzeugen. Die beiden LED 134a
und 134b sind mit dem Anschluß +5V und dem nicht gereder
gelten Ausgangsanschluß Einspeisung 49 verbunden. Jedes der Segmente a bis g des LED 134a ist über entsprechende Begrenzungswiderstande I36 a bis 136g zu einem entsprechen« Ausgang 01 bis 07 eines Darstellungsantriebsstromkreises 138 verbunden. Zusätzlich zur Verbindung mit dem Anschluß +5V und dem gemeinsamen Anschluß der Energieeinspeisung 59 ist der Antriebsstromkreis I3B auch noch mit seinen vier Ausgangr anschlüssen Il bis 14 an separate Leitungen 24 bis 27 verbunden, welche ihrerseits an deryftnschlüssen P 27 bis P24 des Mikroprozessors endigen. Während der Durc
gelten Ausgangsanschluß Einspeisung 49 verbunden. Jedes der Segmente a bis g des LED 134a ist über entsprechende Begrenzungswiderstande I36 a bis 136g zu einem entsprechen« Ausgang 01 bis 07 eines Darstellungsantriebsstromkreises 138 verbunden. Zusätzlich zur Verbindung mit dem Anschluß +5V und dem gemeinsamen Anschluß der Energieeinspeisung 59 ist der Antriebsstromkreis I3B auch noch mit seinen vier Ausgangr anschlüssen Il bis 14 an separate Leitungen 24 bis 27 verbunden, welche ihrerseits an deryftnschlüssen P 27 bis P24 des Mikroprozessors endigen. Während der Durc
führung seines intern gespeicherten Programms gibt der Mikrocomputer 58 ein vier bit Signal an den Anschlüssen
P27 bis P2'J aus, welches die Stelle geringerer
Bedeutung der Stunden des Tages darstellt und ^ welche dem Antriebsstromkreis 138 zugeführt wird, um
dadurch die entsprechenden Segmente des LED 134a
zu erregen, um diese Zahl darzustellen.
Damit der Steuerstromkreis 50 sowohl im Inland als auch international eingesetzt werden kann, ist
es gewünscht, daß die LED 131Ja und 13'Jb die Tageszeit
entweder in der der Art und V/eise einer 12-STunden oder einer 24-Stunden-Anzeige wiedergeben. Zu diesem Zweck
sind die Segmente a bis g der Darstellung 131Jb jeweils
mit dem gemeinsamen Anschluß der Energieeinspeisung über einen Widerstand 139 verbunden, welcher in Reihe
mit dem Kollektroemitterteil eines Transistors I1JO geschaltet
ist. Der Transistor I1JO ist mit seiner Basis
an den +5V-Anschluß über einen Begrenzungswiderstand I1Jl und mit der Leitung 112, weiche am Anschluß P12
endigt, es handelt sich hierbei um die Leitung mit der niedrigstens Stellenzahl, um auf diese Art und
WEise von dorther eine Spannung mit einem hohen logische Pegel zu bestimmten Zeitintervallen während des Arbeitens
des Mikrocomputers zu erhalten, um die Segmente
a bis g zu erregen. Das Segment b der LED-Darstellung ist mit dem gemeinsamen Anschluß über einen Widerstand
I1I1J in Reihe mit einer Kollektoü-Emitterverbindung eines
Transisitor 1^6 geschaltet. Der Transistor I1Jo wird an
seiner Basis mit dem normierten SV-Gleichspannungspotential aus der Energieeinspeisung über einen Begrenzungswi_derstand
148 versehen und außerdem wird seine Basis
ftf» Λ 1
\J L. \J
33 -
mit einem logischen Ausgangssignal versehen, welches auf der Leitung 13 erscheint, die mit dem Anschluß
P13 verbunden ist. Das Segment c der LED-Darstellung 132Ib ist schalt>ar mit dem ersten Kontaktteil 150 a
eines zweipoligen Doppelstellungsschalters 150 mit einem Widerstand 144 verbunden. Der zweite Schaltteil
150b des Schalters 150 verbindet den einen Anschluß des Widerstandes 152 mit der Dezimalpunktanzeige
dp des LED. 134 bzw. mit dem Segment c der
Diode 134b. Der andere Anschluß des Widerstands 152 ist über den Kollektor-Emitterteil eines Transistors
151I mit dem gemeinsamen Anschluß der Spannungsquelle
verbunden. Der Transistor 154 ist mit seiner Basis
über einen Widerstand 155 mit dem Anschluß +5V und mit der zum Anschluß P12 verbundenen Leitung verbunden.
Wenn der Schalter 150 auf die feilung 12h gelegt ist,
so daß das Dezimalpunktsegment dp der Darstellung 134b
mit dem Widerstand 152 verbunden:ist und das Segment
c mit dem Segment b parallel geschaltet ist, wird der Transistor 154 als Ergebnis einer 'Spannung auf dem
Anschluß Pll leitend gemacht, was der Fall ist, während derNachfflittagsstunden des Tages und damit wird
das Segment dp der LED-Darstellung 134b erregt. Dadurch wird das Kennzeichen PM auf der Äußeren Fläche
des Fenster 40 der Fig. 3 beleuchtet, um so anzuzeigen, da die angezeigte Zahl eine Nachmittagsstunde angibt.
Wenn der Schalter 150 in der 12h-P.tellunp; ist, wird an der Darstellung 134b eine "1" dargestellt, wenn der
Transistor l46 mit Hilfe des Mikrocomputers leitend gemacht wird. Dies wird entweder zwischen 12 Uhr und
NAC
-.34 -
1 Uhr oder zwischen Mitternacht und 1 Uhr-auftreten.
Falls jedoch der Schalter 150 auf die 24h-Stellung geschaltet ist, so daß der Transistor 154
das Segment c der LED-Darstellung 134b erregt, wird die LED-Darstellung 13^b eine "1" darstellen, wenn
sowohl der Transistor 154 als auch der Transistor
146 leitend gemacht werden, um die Segmente b und c zu erregen. Dies tritt ein, wenn der Mikrocomputer
58 an seinen Anschlüssen P13 und Pll ein hohes Potential während derjenigen Zeit ausgibt, wenn es zwischen
12 und 1 Uhr ist. Während des Zeitintervalls zwischen
2 Uhr und 24 Uhr gtbt der Mikrocomputer auf beiden Anschlüssen
P13 und P12 ein hohes Potential aus, so daß die Segmente a,d,e und g durch den Transistor l4o
erregt werden und das Segment b durch den Transistor 146 erregt wird, um in der Darstellung 134b eine "2"
darzustellen.
Die LED-Darstellung 134a ist wie die Darstellung 134b auch mit einem Dezimalpunktsegment d .p. versehen,
welches über einen Widerstand 15$ mit der zum Anschluß
P 10 des Mikrocomputers 58 führenden Leitung geringster
Bedeutung verbunden ist.. Während eines Zeitraums außerhalb der Regenration, d.h. während derjenigen Zeitspannungen,
wo Wasser durch das Harzbett 14 (Pig. I)
und zum Auslaß 23b (-Fig. 2) fließt, gibt der Mikrocomputer 58 eine Ausgangsspannung am Anschluß PlO ab,
welche zwischen einem hohen und einem niedrigen Wert abwechselt, um das Dezimalpunktsegment dp der LED-Darstellung
134a zu erregen. Das Dezimalpunktsegment dp der Darstellung 134b erscheint hinter der Anzeige
"WATER FLOW" auf dem Fenster 40 (Fig.3), so daß, während Wasser durch den Enthärter strömt, das Dezimalpunktsegmen
dp des IEDs 134a aufleuchtet.
Wie vorangehend bereits erwähnt, ist im internen Speicher des Mikrocomputers 5^ (Fig. 1O ein Programm
gespeichert, welches den Mikrocomputer so steuert, daß der Mikrocomputer die eingehenden Daten verarbeitet,
um festzustellen, ob der Motor 48 (Fig. 2 und 3) erregt
werden sollte oder nicht, um eine Regeneration einzulei ten oder aber um zu ermöglichen, daß der Computer die
Tageszeit auf den LED-Darstellungen 134 a und 13^b (Fig
anzeigt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5A bis 5C wird in Form eines Flußdiagramms das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert, so wie es durch den Mikrocomputer durchgeführt wird. Die erste Stufe der
Tätigkeit des Mikrocomputers ist der Start (Stufe 200), wenn Energie an den Mikrocomputer angelegt wird. Dieser
Startstufe folgend wird ein Nichterfüllungswert für die Tageszeit in das Register des Timers des Mikrocomputers
eingegeben, damit die Tageszeit festgehalten werden kann (Stufe 202). Typischerweise beträgt dieser Wert 12.OO Uhr
Mittag. Der Nichterfüllungswert kann in Einzelschritte unterteilt werden, während der Schalter 7 9 des Steuerstromkreises
50 betätigt wird, so daß, falls die korrekte Tageszeit nicht 12.°° Uhr ist, dann der richtige Wert
in das Zeitregister eingegeben werden kann. Dieser Eingabe folgend werden sieben separate Speicherstellen des
Mikrocomputerspeichers mit Werten aufgefüllt, die einem
Viertel der totalen Reinigungskapazität des Harzbettes entsprechen (Stufe 204). Da der Mikrocomputer der vorliegenden
Erfindung dahingehend wirkt, die Wasserenthärterregeneration einzuleiten, wenn die tatsächliche Behandlungskapazität
des Harzbettes kleiner ist als die Reservequantität, die in Übereinstimmung mit dem tat-
-^. 25 sächlichen täglichen mittleren Verbrauch bestimmt worden
ist, ermöglicht die Eingabe eines begrenzten künstlichen Wertes für den täglichen Betrag an verbrauchtem
Wasser anstelle des Wertes 0, daß der Mikrocomputer
besser die Häufigkeit der Regeneration während der erregein kann?
sten Woche seines Betriebes Jeder der sieben künstlichen Werte stellt den täglichen Wasserverbrauch dar, welcher für einen bestimmten Tag der Woche verwendet worden ist, jedoch wird er ersetzt durch den tatsächlichen Wert des Tagesverbrauches, so wie er in dem späteren Arbei-5 ten der Steuerung durch den Flußmesser bestimmt werden
sten Woche seines Betriebes Jeder der sieben künstlichen Werte stellt den täglichen Wasserverbrauch dar, welcher für einen bestimmten Tag der Woche verwendet worden ist, jedoch wird er ersetzt durch den tatsächlichen Wert des Tagesverbrauches, so wie er in dem späteren Arbei-5 ten der Steuerung durch den Flußmesser bestimmt werden
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- 37 -
kann.
Der Eingabe der sieben Werte folgend, prüft der Mikrocomputer 58 dann, ob er in einer Art Selbsttestverfahren
arbeitet (Stufe 206). Während der Installation und auch während der Zeiträume, in denen der Mikrocomputer
Abschätzungen oder Berechnungen durchführt, wird der Mikrocomputer in ein Selbsttestarbeiten gebracht,
in dem bestimmte Datenleitungen DB0 bis DB-,
P20 bis P23 mit .einem der Anschlüsse P^1, und P^c
durchgeschaltet werden. Falls der Computer ir diesem Arbeitszustand tätig ist, überprüft er, um zu sehen,
welche der Schalter 150 und 136 verbunden sind (Stufe 208). Sollte ein spezieller Schalter betätigt sein,
dann wird ein spezieller Code dargestellt, der den Schalter angibt (Stufe 210).
Darstellung der Tageszeit (Stufen 212-222) Wenn der Mikrocomputer 5 8 festgestellt hat, daß
er nicht im Selbsttestarbeiten tätig ist, untersucht der Mikrocomputer den Leitungszustand des Schalters 70,
um zu bestimmen, ob eine einkommende Wechselspannung zur Primärwicklung des Transformators °0 die Frequenz
50 oder 60 hz (Stufe 212) hat. Die Frequenz der Einspeisung ist bedeutsam, da der innere Timer des Mikro-5
computers 5 8 in Abhängigkeit von den Nulldurchgängen der eingehenden Wechselspannung gespeist wird. Falls
die Frequenz des Wechselspannungseingangs 50 hz ist, dann betätigt der Mikrocomputer 56 die Darstellungen
13Ha und 134b (Fig. 4) als eine Uhr mit einer Anzeige über 24 Stunden (Stufe 214), wobei angenommen wird,
daß der Schalter 150 auf die 24 Uhr-Stellung gebracht worden ist. An Orten, wo die Frequenz 50 hz beträgt,
wird für gewöhnlich die Zeit in 24 Stunden anstatt in zweimal 12 Stunden gemessen. Nach diesem Vorgang prüft
5 der Mikrocomputer 58, ob irgendwelche Fehler (Stufe 216)
vorhanden sind, beispielsweise ob irgendwelche Werte für die Harzbettbehandlungskapazität fehlen oder die
Härte des ankommenden Wassers. Das Feststellen von Fehlern führt dazu, daß auf den Darstellungen 134a und
134b entsprechende Darstellungen gebracht werden (Stufe 218). Ansonsten, nämlich wenn keine Fehler festgestellt
werden, bewirkt der Mikrocomputer, daß die Anzeige 134b die letzte unbedeutende Ziffer des Tages (Stufe 220)
und daß die Darstellung 134a die höher bedeutendere Stelle der Stunde des Tages (Stufe 222) anzeigt.
Festhalten der Zeit und der Strömung - Stufen 222-2:
Nach der Darstellung der Tageszeit und unter der Annahme, daß keine Fehler vorhanden sind, oder nach
der Darstellung eines Fehlercodes prüft der Mikrocomputer die Einzelsekundenzählung, die durch den Timer des
net
Mikrocomputers aufgezeich- wird (Stufe 2 24). Wenn der Computer diese Aufgabe erfüllt hat, d.h. daß das Verstreichen einer Sekunde durch ein zweites Register aufgezeichnet worden ist, verzweigt der Mikrocomputer das Programm zum Block A und lädt erneut das Sekundenregister (Stufe 226), wie dies in Fig. 5B angezeigt ist. Ansonsten, während der Computer wiederum einen Zeitablauf von einer Sekunde abwartet, prüft er das Strömungsmeßgerät (Stufe 228), indem er ein logisches Spannungs- signal zum Strömungsmeßgerät schickt. Der Ausgang des Strömungsmeßgerätes wird mit einem Bezugspegel verglichen, der im Speicher enthalten ist (Stufe 230). Eine Bestimmung, daß die erzeugte Spannung durch das Strömungsmeßgerät mit der Bezugsspannung übereinstimmt, bedeutet, daß Wasser durch das Strömungsmeßgerät hindurchfließt. Im Ansprechen auf eine interne Mikrocomputerzählerspeicherung wird ein Zählwert schrittweise erfaßt, der für den Durchgang einer bestimmten Wassermeß
menge durch das Strömungsgerät während einer bestimmten Zeitspanne kennzeichnend ist (Stufe 232), und darauf-
Mikrocomputers aufgezeich- wird (Stufe 2 24). Wenn der Computer diese Aufgabe erfüllt hat, d.h. daß das Verstreichen einer Sekunde durch ein zweites Register aufgezeichnet worden ist, verzweigt der Mikrocomputer das Programm zum Block A und lädt erneut das Sekundenregister (Stufe 226), wie dies in Fig. 5B angezeigt ist. Ansonsten, während der Computer wiederum einen Zeitablauf von einer Sekunde abwartet, prüft er das Strömungsmeßgerät (Stufe 228), indem er ein logisches Spannungs- signal zum Strömungsmeßgerät schickt. Der Ausgang des Strömungsmeßgerätes wird mit einem Bezugspegel verglichen, der im Speicher enthalten ist (Stufe 230). Eine Bestimmung, daß die erzeugte Spannung durch das Strömungsmeßgerät mit der Bezugsspannung übereinstimmt, bedeutet, daß Wasser durch das Strömungsmeßgerät hindurchfließt. Im Ansprechen auf eine interne Mikrocomputerzählerspeicherung wird ein Zählwert schrittweise erfaßt, der für den Durchgang einer bestimmten Wassermeß
menge durch das Strömungsgerät während einer bestimmten Zeitspanne kennzeichnend ist (Stufe 232), und darauf-
folgend wird das Dezimalpunktsegment d.p. der LED-Darstellung 13Ha (Fig. 4) erregt oder zeitweise erregt
(Stufe 234), um anzuzeigen, daß Wasser durch den Wasserenthärter strömt.
Feststellung des Energieausfalls - Stufen -236-2M-2
Feststellung des Energieausfalls - Stufen -236-2M-2
Nunmehr wird ein Register schrittweise durchgeschaltet, was als Energieverlust-Zähler bezeichnet wird
(Stufe 238). Dieses Register trägt diesen Namen, weil es mit seinen Zählwerten schrittweise während der Zeitperiode
fortfährt, während der Mikrocomputer auf den internen Timer wartet, um das Verstreichen einer Sekunde
festzuhalten. Wird dieser Zähler nicht weitergeschaltet,
so bedeutet dies, daß die Energiezufuhr ausgefallen ist. Durch Oberprüfung der Zählung des
Zählers (Stufe 238) kann entsprechend ein Energiemangel festgestellt werden. Falls die Zählung des Zählers
nicht weitergeschaltet worden ist, so wie dies durch die Stufe 23 8 vorgeschrieben ist, ist ein Energiemangel
aufgetreten, und der Mikrocomputer löscht dann die Darstellungen in den LED-Darstellungen 134a und 134b
(Stufe 240), um Energie zu sparen.
Nachdem die Darstellungen gelöscht worden sind, prüft der Mikrocomputer, ob der Timer eine Zählung
(Stufe 242) erhalten hat, und fährt weiter fort zu prüfen, bis der Timer den Verlauf einer weiteren Sekunde
aufgezeichnet hat, wie dies normalerweise geschieht, wenn wieder Energie an den Mikrocomputer angelegt
wird. Bei der Feststellung, daß eine weitere Sekunde verstrichen ist, verzweigt der Mikrocomputer
das Programm zum Block A und das Sekundenregister wird erneut geladen (Stufe 226). Falls jedoch
die Prüfung des Energiemangelzählers (Stufe 23 8) ergibt, daß kein Energiemangel eingetreten ist, verzweigt
der Mikrocomputer zur Stufe 222, um erneut 5 das Sekundenregister zu überprüfen, um festzustellen,
H0
ob eine Sekunde verstrichen ist oder nicht.
Zeiteinstellung - Stufen 244-265 In Fig. 5B sind die weiter folgenden Stufen zu
erkennen, nämlich das erneute Laden des Registers (Stufe 226), wobei der Mikrocomputer dann feststellt,
ob das Zehnsekundenregister des Timers den Durchgang von 10 Sekunden festgestellt hat, nachdem das Sekundenregister
geladen worden ist (Stufe 213). Falls zehn Sekunden nicht verstrichen sind, verzweigt der Mikrocomputer
das Programm zum Block B und stellt fest, ob ein Verzögerungszeichen eingestellt worden ist (Stufe
214). Unter Bezugnahme auf die verbleibenden Stufen
des Programms wird verständlich, daß, wenn der Mikrocomputer erst einmal festgestellt hat, daß eine Regeneration
stattfinden sollte, ein Verzögerungszeichen setzt, welches eine hohe logische Spannung erzeugt,
die auf dem Anschluß DB7 im Ansprechen darauf erzeugt, ob der Transistor 121+ Fig. 4 leitend ist, um den Triacstromkreis
130 Fig. M- zu erregen. Der Triac erregt dann den Motor 4 8 (Fig. 2), um die Nockenwelle 28 anzutreiben,
um die Regeneration zu beginnen. Nach dem Einleiten der Regeneration, indem das Verzögerungszeichen eingestellt
wird, verbleibt das Verzögerungszeichen für zehn Minuten eingestellt, um sicherzustellen, daß der Triac 130
den Motor 48 erregt hält. Wenn der Motor erst einmal
erregt worden ist, um die Nockenwelle 28 anzutreiben, bleibt der Schalter 57 durch die Drehung der Zahnräder
geschlossen, so daß der Motor nach dem Verstreichen von zehn Sekunden erregt bleibt, so daß der gesamte
Regenerationszyklus, welcher für gewöhnlich ein bis zwei Stunden in Anspruch nimmt, vollständig durchlaufen
wird.
Falls das Verzögerungszeichen gesetzt worden ist oder sich auf der Ein-Stellung befindet, stellt der
Mikrocomputer sicher, daß das Verzögerungszeichen ge-
setzt wird (Stufe 246), bevor festgestellt wird, ob der Schalter 79 geschlossen ist oder nicht (Stufe 248), um
auf diese Art und Weise die Zeit zu setzen, die auf den Dioden 134a und 134b wiedergegeben wird. Als Alternative
kann der Mikrocomputer sicherstellen, daß, nachdem kein Verzögerungszeichen festgestellt worden ist, in der Tat
kein Verzögerungszeichen gesetzt worden ist (Stufe 250), bevor geprüft worden ist, ob der Schalter 79 geschlossen
ist, um die dargestellte Zeit (Stufe 24 8) zu verändern.
Nach der Bestimmung, daß der Schalter 79 geschlossen worden ist, klärt der Mikrocomputer dann ab, daß das
Sekundenregister des Timers die Zahl der verstrichenen Sekunden (Stufe 252) aufzeichnet. Danach löscht
der Mikrocomputer dann das Sekundenregister, indem die Zahl der zehn Sekundenintervalle aufgezeichnet
wird, die verstrichen sind (Stufe 254). Als nächstes löscht der Mikrocomputer das Register, welches die
Zahl der 60 Sekunden- oder Minutenintervalle aufzeichnet, die verstrichen sind (Stufe 256), bevor
der Mikrocomputer das Register des Timers schrittweise weiterschaltet, welcher den Verlauf von Stunden
(Stufe 258) aufzeichnet.
Beim Weiterschalten des Stundenregisters wird ein Flash-Zeichen zurückgestellt (Stufe 260), bevor das
Register gelöscht ist, welches die Fehlercodes speichert (Stufe 262). Der Sinn und Zweck dieses Flash-Zeichens
wird nachfolgend erläutert. Nachdem entweder der Mikrocomputer
das Fehlercoderegister (Stufe 262) oder nachdem der Computer bestimmt hat, daß der Schalter 7 9
(Fig. 4) nicht geschlossen worden ist (Stufe 248), bestimmt der Mikrocomputer, ob das Flash-Zeichen gesetzt
worden ist (Stufe 2 64). Während der Durchführung des zur Zeit beschriebenen Programms wird ein internes
Zeichen, welches innerhalb des Mikrocomputers mit Flash-Zeichen bezeichnet wird, entweder gesetzt oder
rückgestellt,und zwar jede Sekunde. Das Abwechseln
des Zustandes des Flash-Zeichens bewirkt, daß die Darstellung der LED 134a und 134b sekundenweise abwechselns
aufleuchtet oder erlischt. Eine Feststellung, daß das Flash-Zeichen nicht gesetzt war, wenn während
der Stufe 264 geprüft wird, bewirkt, daß der Mikrocomputer 58 eine Schaltinstruktion (Stufe 265)
durchführt, um zum Programmblock C zu verzweigen, so daß die Stufe 260 erneut durchgeführt wird, nachdem
entweder der richtige Fehlercode dargestellt worden ist (Stufe 218) oder kein Fehler existierte, woraufhin dann
die Zeit des Tages auf den LED 134a und 134b der Fig. dargestellt wird (Stufen 220 und 222). Bei einer Feststellung,
daß das Flash-Zeichen gesetzt worden ists wird
der Mikrocomputer 5 8 veranlaßt zu überprüfen, ob ein weiteres Zeichen, welches als "alter flag" bezeichnet
wird, gesetzt worden ist (Stufe 266). Dieses Zeichen wird jedesmal dann gesetzt, wenn die Tageszeit, die
durch die Dioden darzustellen ist, geändert worden ist oder verändert wird, was auftritt, wenn die Stunde
des Tages sich ändert. Wenn das alter flag-Zeichen gesetzt
worden ist, dann werdorpie geänderten Zeitdaten, die darzustellen sind, in dem Mikrocomputerspeicher
anstelle der vorangehenden Zeitdaten (Stufe 268) gespeichert und eine Verbindungs- oder Schaltstufe 265
wird dann durchgeführt, so daß die Programmsteuerung zur Stufe 216 verzweigt. Falls jenes Zeichen nicht gesetzt
worden ist, dann werden die Zeitdaten, welche in einem Abschnitt des Speichers (Stufe 270) gespeichert
worden sind, welcher nicht den darzustellenden Daten zugeordnet ist, und Daten, welche eine leere Darstellung
darstellen, in die Speicherstelle bewegt, wo die Zeitdaten, die darzustellen sind, für gewöhnlich gespeichert
werden (Stufe 272), bevor die Durchschaltstufe 26 5 durchgeführt wird. Wenn Daten gespeichert
werden, welche eine leere Darstellung darstellen, und wenn die Stufen 220 und 222 durchgeführt werden,
werden die LED-Darstellungen 134a und 134b nicht erregt,
so daß tatsächlich eine leere Darstellung erfolgt.
Wasserströmungsberechnung und Zeitweiterschaltung - Stufen 274-298
Wenn der Timer des Mikrocomputers tatsächlich zehn Sekunden ausgezählt hat (Fig. 5B, Stufe 243),
wird das Programm zur Stufe 274 weitergeschaltet, nachdem das Zehnsekundenregister diese zehn Sekunden
ausgezählt hat. Bei der Durchführung der Stufe 274 schaltet der Mikrocomputer das Zehnsekundenregister
einen Schritt weiter. Darauffolgend wird der vorangehend gespeicherte Zählwert, der der Zahl der
Obergänge des Logikpegels in der Ausgangsspannung
vom Flußmesser entspricht, in ein Flüssigkeitsmaß umgewandelt (z.B. in Gallons, Stufe 276). Dies wird
durchgeführt, indem die Zahl der Obergänge in der
Ausgangsspannung vom Flußmeter mit einer Konstanten malgenommen wird. Bei dieser Konstanten handelt es
sich tatsächlich um einen Umrechnungsfaktor, welcher
der Zahl der Gallonen entspricht, die durch das Flußmeter während der Zeitspanne hindurchgegangen sind.
5 Der kalkulierte Betrag an weichem Wasser, der den Enthärter während der Zehnsekundenzeitspanne verlassen
hat, wird zu dem vorangehend berechneten täglichen Volumen an weichem Wasser hinzugefügt,
der bereits im Speicher gespeichert worden war (Stufe 278), um auf diese Art und Weise eine fortlaufende
Aufzeichnung der Menge an weichem Wasser zu erhalten, die an diesem Tag durch den Enthärter hindurchgegangen
ist. Daraufhin prüft der Mikrocomputer, ob der Zehnsekundenzähler sechsmal zehn Sekunden gezählt hat,
5 um auf diese Art und Weise das Verstreichen einer
Minute anzuzeigen (Stufe 2 80). Falls der Timer nicht
- sechsmal gezählt hat, springt der Mikrocomputer zum Programmblock B, um die Stufe 244 erneut durchzuführen
und darauffolgend findet der vorangehend beschriebene Arbeitsablauf statt, um sicherzustellen, daß das
Relayzeichen ' ~i gesetzt ist oder nicht gesetzt ist,
und um dann zu bewirken, daß dann die Tageszeit auf den Darstellungen 134a und 134b angezeigt wird.
Wenn jedoch das Sekundenregister des Timers tatsächlich sechsmal gezählt hat, was dem Verstreichen
einer Minute entspricht, dann prüft der Mikrocomputer das Sechzigminutenregister um festzustellen, ob die
Zahl der Minuten, die dort registriert worden ist, sechzig entspricht oder nicht (Stufe 282), um anzu-^
zeigen, daß eine Stunde verstrichen ist. Der Mikrocomputer führt eine Sprunginstruktion (Stufe 283) durch,
um das Programm zum Block B zu verzweigen, falls keine Stunde verstrichen ist, so daß der Mikrocomputer mit
der Durchführung der Stufe 24 4 erneut beginnt. Ansonsten, falls die Zahl der Minuten der Zahl 60 entspricht,
wird das Stundenregister um eins weitergestellt (Stufe 285).
Dem Weiterstellen des Stundenregisters folgend bestimmt der Mikrocomputer dann, ob eine bestimmte
Tageszeit erreicht worden ist, so wie dies durch die Zählung des Stundenzählers festgelegt worden ist, z.B.
2.°° Uhr -nachts (Stufe 286), so daß der Mikrocomputer dann feststellen kann, ob eine Regeneration zu
diesem Zeitpunkt stattfinden sollte oder nicht. Falls der Zeitpunkt nicht 2°° Uhr nachts beträgt, prüft
der Mikrocomputer die Zählung des Stundenregisters um festzustellen, ob die Zählung des Stundenregisters
zwölf ist oder nicht, was andeuten würde, daß entweder 12°° Uhr Mittag oder 12°° Uhr Mitternacht (Stufe 288)
5 anzuzeigen wäre. Wird eine Zählung von 12 Uhr festge-
stellt, dann prüft der Mikrocomputer, ob das Segment für den Dezimalpunkt an der Diode 134a zuvor erregt
war oder nicht (Stufe 290). Falls zu diesem Zeitpunkt die Zählung des Stundenregisters 12 entspricht, und
wenn der Mikrocomputer festgestellt hat, daß das Dezimalpunktsegment d.p. der Darstellung 134a der
Fig. 4 zuvor belichtet war, was bedeutet, daß es sich um eine Zeit handeln muß, die nach 23 Uhr jedoch
vor Mitternacht liegt, dann wird das Dezimalpunktsegment d.p. abgeschaltet (Stufe 292), wodurch
angezeigt wird, daß erneut mit der Zählung der Stunde eines neuen Tages begonnen wird. Falls das Segment
d.p. jedoch zuvor abgeschaltet war, bevor die Zählung des Registers die Zahl 12 erreicht hat, dann wird
nach der vollständigen Zählung der Zahl 12 das Segment für den Dezimalpunkt erleuchtet (Stufe 294), um anzuzeigen,'
daß jetzt der Zeitraum zwischen 12 Uhr mittags und 12°° Uhr mitternachts beginnt.
Wenn der Mikrocomputer festgestellt hat, daß das Stundenregister während der Durchführung der Stufe
288 nicht die Zahl 12 ausgezählt hat, wird das Stundenregister weiterhin überprüft, um festzustellen,
ob die Zahl der Stunden gleich der Zahl 13 ist oder nicht (Stufe 296). Die Zählung von 13 macht erforderlich,
daß die Zahl der Stunden, welche durch das Stundenregister gezählt worden ist, auf eins zurückgestellt
wird (Stufe 298), bevor das Programm zur Instruktion 299 springt, um zum Programmblock B zu verzweigen,
um die Stufe 244 erneut durchzuführen. Falls ansonsten die Zählung des Stundenregisters nicht 13
ist, führt das Programm zur Durchführung der Sprunginstruktion
299, um zur Stufe 244 zu verzweigen, ohne das Stundenregister direkt zurückzustellen.
ist (Stufen 285-324)
Sollte der Mikrocomputer während der Durchführung der Stufe 286 feststellen, daß die Tageszeit
2 ' vormittags ist, oder daß irgendeine andere Zeit für die Durchführung der Regeneration festgelegt
worden seins dann fährt der Mikrocomputer fort zu bestimmen,ob
eine Regeneration stattfinden sollte oder nicht, indem zum Block D verzweigt wird und die nachfolgenden
Stufen durchgeführt werden, die in Fig. 5d gezeigt sind. Zuerst einmal wird die Gesamtzahl der
Flüssigkeitseinheiten, welche während der gerade verstrichenen 24 Stundenperiode bei der Durchführung der
Stufen 260 bis 264 ermittelt worden ist, zur Gesamtzahl der. Flüssigkeitseinheiten hinzuaddiert, die ; seit
der vorangehenden Regeneration verbraucht wurde (Stufe' 304). Darauffolgend wird die mittlere tägliche Wassermenge
berechnet, welche über die letzten sieben Tage, wobei der gerade verstrichene Tag ausgenommen wird,
berechnet (Stufe 306), indem die sieben separaten Werte aufsummiert werden, welche jeweils den Wasserverbrauch
für einen der verstrichenen sieben Tage darstellt, und die Gesamtsumme wird durch die Zahl sieben geteilt.
Wenn dieser Mittelwert erst einmal berechnet worden ist, wird er verglichen mit dem gesamten Verbrauch des
vorangehenden Tages (Stufe 308). Falls der Verbrauch 5 des vorangehenden Tages um 20 % größer als der Mittelwert
ist, dann wird der Verbrauch des vorangehenden Tages im Speicher gespeichert, und zwar als der für
diesen Tag verbrauchte Betrag, wodurch erreicht wird, daß die ,gespeicherten Werte um einen Tag im Register
verschoben werden (Stufe 310), dies geschieht bevor die nächste Stufe durchgeführt wird. Man beachte, daß
die Aufzeichnung für den am weitesten zurückliegenden Tag gelöscht wird. Wenn der Verbrauch des vorangehenden
Tages weniger als 20 % des mittleren Verbrauchs 5 ist, darin wird der Betrag des verbrauchten Wassers
während des vorangehenden Tages gespeichert, um auf diese Art und Weise ihn zu dem Gesamtbetrag an Wasser
hinzuzurechnen, der zwischen den Regenerationen während der Durchführung des nächsten Programmschrittes
verbraucht wurde, jedoch wird der Verbrauch des vorangehenden Tages nicht im Programm als der Betrag des
verbrauchten Wassers während des Tages gespeichert, da keine Datenverschiebung stattfindet. Auf diese
Art und Weise kann ein ungewöhnlich niedriger täglieher
Verbrauch an Wasser vernachlässigt werden, um zu vermeiden, daß als Durchschnittswert des täglichen
Verbrauchs an Wasser ein Nullwert erscheint, was der Fall sein könnte, wenn in bestimmten Zeiträumen kein
Wasser verbraucht wird, beispielsweise in der Ferienzeit.
Nach Durchführung der Stufe 310 bzw. auf die Durchführung der Stufe 308 folgend, falls der Verbrauch für
einen gegebenen Tag weniger als 20 % des Mittelwertes ist, prüft der Mikrocomputer, ob der Verbrauch des vorangehenden
Tages größer als 200 % des täglichen mittleren Verbrauchs (Stufe 312) war. Sollte der Verbrauch des
vorangehenden Tages größer als 200 % als der Mittelwert der letzten sieben Tage sein, was die Folge eines plötzlichen
Anstiegs im Wasserverbrauch sein könnte, was beispielsweise auf die Ankunft von Wochenendgästen
zurückzuführen ist, dann wird der Verbrauch des vorangehenden
Tages im Speicher als ein Reservewert (Stufe 314) gespeichert. Dieser Reservewert stellt den tatsächlichen
Betrag an weichem Wasser dar, der wahrscheinlich während der nächsten 24 Stunden verbraucht
wird, bevor der Mikrocomputer wiederum eine Bestimmung durchführt, nämlich ob eine Regeneration durchgeführt
werden muß oder nicht. Ansonsten wird der Reservewert als Prozentsatz des berechneten Tagemittelwertes festgestellt
(Stufe 316). Falls der Verbrauch des vorange-
henden Tages typischerweise kleiner als 200 % des kalkulierten Mittelwertes sein sollte, wird die Reserve,
welche während der Stufe 312 berechnet worden ist, dadurch bestimmt, indem der Siebentagemittelwert
mit 1,2 malgenommen wird.
Nachdem der Reservewert festgelegt worden ist, entweder durch die Stufe 314 oder die Stufe 316, was
davon abhängt, ob der Verbrauch des vorangehenden Tages größer oder kleiner als 200 % des kalkulierten
Siebentagemittelwert-es ist, dann prüft der Mikrocomputer, ob der spezielle Tag der Woche der erste Tag
ist, der auf einem Start nach Energieausfall (Stufe 318) folgt. Falls der Fall eintritt, daß dieser Tag
der erste Tag auf den erneuten Start nach Energieausfall ist, leitet der Mikrocomputer die Regeneration
ein, indem er die Sprunginstruktion 320 ausführt, und das Programm zum Block E verzweigt, um auf diese Art
und Weise die Instruktion 322 durchzuführen. Wenn die Stufe 32 2 durchgeführt wird, bewirkt sie, daß der
Mikrocomputer das voranbeschriebene Relayzei- . ~ eichen
setzt, welches dazu führt, daß der Motor 48 erregt wird, um den Regenerationsvorgang des Wasserenthärters
einzuleiten. Auf diese Art und Weise findet der Regenerationsvorgang immer am ersten Tag nach einem
Energieausfall statt, um sicherzustellen, daß immer nur weiches Wasser den Enthärter verläßt, was nämlich
nicht eintreten würde, falls eine große Menge von weichem Wasser während der Zeit des Energieausfalls verbraucht
worden ist. Falls das Relayzeichen gesetzt worden ist, wird die Speicherstelle innerhalb
d'es internen Speichers des Mikrocomputers gelöscht, an welchen die Daten gespeichert werden, welche die
Zahl der Flüssigkeitseinheiten darstellen, welche seit der vorangehenden Regeneration verbraucht
5 worden sind. Wenn die Speicherstellen gelöscht worden
sind, wird das Register rückgesetzt, welches die Zahl der Tage zwischen den Regenerationsintervallen festhält
(Stufe 326). Danach führt der Mikrocomputer die Sprunginstruktion 3 28 durch, so daß das Programm zum
Block B zur Stufe 244 (Fig. 5c) verzweigt wird, wobei diese Stufe dann in der beschriebenen Art und Weise
durchgeführt wird.
Falls jedoch mehr als ein Tag seit dem erneuten Starten nach einem Energieausfall verstrichen worden
ist, wird die SprungInstruktion 3 20 nicht durchgeführt,
stattdessen verzweigt der Mikrocomputer zur Stufe 330, wobei während dieser Stufe der Mikrocomputer prüft,
ob die Frequenz der ankommenden Spannung 50 Ή,ζ ist.
Falls die Frequenz 50 Hs ist, dann prüft der Mikrocomputer, um zu sehen, ob 8 Tage seit der letzten Regeneration
(Stufe 332) verstrichen sind. Sollte die Zählung
eines Registers, welche die Zahl der Tage seit der letzten Regeneration festhält, acht betragen oder
gar größer sein, was bedeutet, daß acht Tage oder mehr seit der vorangehenden Regeneration verstrichen sind,
dann wird der Computer die Sprunginstruktion 3 20 ausführen, um das Programm zum Block E zu verzweigen und
die Instruktion 322 durchzuführen, durch welche nämlich der Regenerationsvorgang eingeleitet wird. Auf diese
5 Art und Weise wird automatisch alle acht Tage die Regeneration durchgeführt, falls keine frühere Regeneration
durchgeführt worden ist, was beispielsweise durch Gesetze oder Vorschriften in einigen
Ländern vorgeschrieben wird.
Wenn der Mikrocomputer festgestellt hat, daß die Frequenz nicht 50 Hz ist oder falls die Netzfrequenz
50 Hz beträgt, jedoch acht Tage verstrichen sind seit der letzten Regeneration, fährt der Computer mit der
Stufe 3 34 fort, um die gesamte Behandlungskapazität des Harzbettes in Flüssigkeitseinheiten zu bestimmen.
Eine derartige Berechnung wird durchgeführt, indem die Behandlungskapazität, gemessen in Kilograins,
(welche vorangehend in den Mikrocomputer durch Schaltung eines oder mehrerer der Anschlüsse DBO
bis DB5 und der Anschlüsse P20 bis P23 zum Anschluß Pl6 eingegeben worden ist, durch die Härte des ankommenden
V/assers geteilt wird, so wie diese in Grains pro Liter oder dergl. genessen wiri (welche
vorangehend in den Speicher des Computers eingegeben worden ist, indem einer oder mehrere' der Anschlüsse
DBO bis DB5 und der Anschlüsse P20 bisp13 zu den Anschlüssen Pl 5· und Pl4 durchgeschaltet worden ·*λντ' .)
Nachdem die gesamte Kapazität berechnet xrorden ist,
wird die Menge an verbrauchtem Wasser seit der letzten Regeneration von der gesamten Kapazität (Stufe 336)
abgezogen, um einen Wert zu erhalten, der der verbleibenden Behandlungskapazität entspricht. Der Wert, der
die verbleibende Behandlungskapazität darstellt, wird dann mit dem Reservewert (Stufe 333) verglichen, der
vorangehend entweder durch die Stufe J>lh oder die
Stufe 3l6 berechnet worden ist. Auf den Ver SLeich des
Reservewertes mit dem berechneten Wert folgend, xvelcher
die verbleibende Kapazität darstellt, bestimmt dann der Computer, ob eine Regeneration stattfinden
sollte oder nicht (Stufe 31JO). Falls der Reservewert, so wie er vorangehend während der Stufe 31'l oder 316
bestimmt worden ist, größer ist als die verbleibende Kapazität, so ist es höchstwahrscheinlich . daß der
Wasserenthärter in der Lage sein sollte, diejenige Menge an weichem Wasser aufzubereiten, die höchstwahrscheinlich
während der nächsten 2*1 Stunden verbraucht
werden wird, wobei die Regeneration dann durchgeführt
wird, indem zur Stufe 322 verzweigt wird, um zu bewirken,
daß das Relay - .v, gesetzt wird und der MOtor 48
erregt wird. Ansonsten wird, falls die verbleibende Kapazität größer ist als die Reserve» . Keine Regeneration
durchgeführt. In diesem Fall führt der Mikrocomputer eine Sprunginstruktion 328 aus, um das Programm zum Block C
und zur Stufe 230 zu verzweigen. Auf die Durchführung der Stufe 230 folgend, führt der Mikrocomputer dann eine
zweckmäßige Folge von Stufen 23^ bis 31'J in der bereits
beschriebenen Art und Weise aus.
Die Durchführung des o.a. Programms tritt kontinuierlich während des Arbeitens des Wasserenthärters auf,
ohne 'daß irgendein Eingriff von Hand erforderlich ist. Wenn erst einmal die Anfangsdaten der Kanazität und der
Wasserhärte in den Speicher des Mikrocomputers eingegeben worden ist, müssen keine weiteren Einstellunggndurchgeführt
werden. Sogar ein Energieausfall kann den Mikrocomputer nicht daran hindern, sein Programm vollständig auszuführen,
obgleich es erforderlich ist, daß erneut Snergie zugeführt wird, damit der Steuerstromkreis 50 die Regeneration
des Wasserenthärters effektiv steuert.
Obgleich die Steuerung im Zusammenhang mit der Verwendung eines Harzbettwasserenthärters beschrieben
worden ist, kann sie in gleicher Art und Weise auch im Zusammenhang mit anderen Wasserbehandlungseinrichtungen
eingesetzt werden, welche einen Filter aufweisen, der eine periodische Regeneration erfordert.
Das vorangehend beschriebene Verfahren bezieht sich auf einen verbesserten Steuerstromkreis für einen Wasserenthärter,
um die Regeneration eines Filters in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen mittleren täglichen
Verbrauch zu regeln, um auf diese Art und Weise zu verhindern, daß zu häufig oder zu selten Regenerationsvorgänge durchgeführt werden.
£3
Leerseite
Leerseite
Claims (10)
1. Wasserenthärter, welcher ein Bett mit Teilchen oder ein Filter aufweist, welches eine periodische Regeneration
erfordert, gekennzeichnet durch ein Strömungsmeßgerät zur Messung der Quantität behandelten Wassers,
welches den Wasserenthärter verläßt, eine Dateneingabeeinrichtung zur Aufnahme von Eingangsdaten, die für die
Gesamtbehandlungskapazxtät des Bettes bzw. des Filters kennzeichnend sind, und durch eine Steuereinrichtung,
welche an das Strömungsmeßgerät angeschlossen ist, um die mittlere, täglich behandelte Wassermenge in Übereinstimmung
mit Daten vom Strömungsmeßgerät zu bestimmen und um einen Behandlungs-Wasserreservewert in Übereinstimmung
mit dem tatsächlichen mittleren Wasserverbrauch festzulegen, wobei die Steuereinrichtung an die Dateneingabeeinrichtung
angeschlossen ist, um die verbleibende Kapazität des Bettes bzw. Filters in Übereinstimmung mit
dem Betrag des seit der letzten Regeneration behandelten Wassers, so wie dieser Betrag durch den Flußmesser bzw.
das Strömungsmeßgerät festgestellt worden ist und aus Eingangsdaten, welche für die gesamte Behandlungskapazität
kennzeichnend sind, festzulegen, wobei die Steuereinrichtung
die Durchführung der Regeneration des Bettes einleitet,
wenn die berec' nete verbleibende Kapazität kleiner als die festgelegte Re. ervemenge ist.
t» 9 to «
2. Wasserenthärter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitungseinrichtung, welche einen
Timer zum Aufzeichnen der verstrichenen Zeit, einen Spei eher zum Speichern von Eingangsdaten, welche von der Eir
gangsvorrichtung her eingegangen sind, und zum Speicherr von Daten, vom Strömungsmeßgerät , welche für die Menge d
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den Wasserenthärter verlassenden/wassers kennzeichnend
sind, eine Recheneinheit, welche an den Timer und an den Speicher angeschlossen sind, um an einer vorgeschriebene
Stunde des Tages die tatsächliche mittlere täglich bearbeitete Wassermenge, den Reservewert und die verbleiben
Kapazität des Bettes bzw. Filters zu bestimmen, wobei di Recheneinheit außerdem ein Zeichen setzt, wenn die verbl
bende Kapazität kleiner als der Reservewert ist, und fer
nerhin durch einen Ausgangsstromkreis, welcher an die Ve arbeitungseinheit angeschlossen ist, um den Regeneration
gang im Ansprechen auf das Setzen des Zeichens der Reche einheit einzuleiten.
3. Wasserenthärter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsstromkreis einen elektronische
Schalter aufweist, welcher im Ansprechen auf das Setzen des Zeichens durch die Recheneinheit betätigt wird, um
einen Stromkreis zu schließen, um den RegenerationsVorgang
einzuleiten und daß ein von Hand betätigbarer Schal parallel zum elektronischen Schalter geschaltet ist, um
einen geschlossenen Stromkreis zu schließen, wenn er von Hand betätigt wird, um den Regenerationsvorgang einzuleiten.
4. Wasserenthärter nach einem der Ansprücze 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung einen Mikrocomputer umfaßt, welcher aufweist:
einen internen Speicher zum Speichern von Eingangsdc
welche von der Eingangseinrichtung eingegeben wordei
sind und zum Speichern von Daten vom Plußmesser, welche für die Quantität des behandelten Wassers
charakteristisch sind, welches den Wasserenthärter verläßt,
einen inneren Timer zur Messung der Zeit im Ansprechen
auf periodische Zeitsteuersignale, eine interne Recheneinheit, welche mit dem Timer
und dem Speicher gekoppelt ist, um zu einer-bestimmten Tageszeit, welche durch den Timer ermittelt
wird, die tatsächliche mittlere täglich behandelte Wassermenge in Übereinstimmung mit gespeicherten Daten
im Speicher und um den Reservewert in Übereinstimmung mit dem mittleren täglich bearbeiteten Wasserverbrauch,
festzustellen, wobei die Recheneinheit die verbleibende Kapazität des Filters bzw. Bettes in
Übereinstimmung mit Daten im Speicher berechnet und ein Zeichen setzt, falls die berechnete Restkapazität
kleiner ist als ein vorbestimmter Reservewert, eine Energiezufuhr, welche an ein Niederspannungsnetz
angeschlossen ist und den Mikrocomputer mit Gleichspannung versorgt,
ein Zeitsteuerstromkreis, welcher auf Nulldurchgänge bzw. Polaritätswechsel der Netzspannung anspricht, um
periodische Zeitsteuersignale dem Mikrocomputer zur Verfügung zu stellen,
einen Ausgangsstromkreis, um die Regeneration des Wasserenthärters im Ansprechen auf das Zeichen der
Arithmetikeinheit des Mikrocomputers einzuleiten und eine Darstellung, welche mit dem Mikrocomputer gekoppe
ist, um die Tageszeit anzuzeigen, und um eine Anzeige zu schaffen, daß behandeltes Wasser den Wasserenthälter
verläßt.
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5. Wasserenthärter mit einem Harzbett, welches eine periodische Regenration erfordert, bestehend aus
einem Strömungsmeßgerät zur Messung des Volumens an weichem Wasser, welches den Enthärter verläßt,
einer Dateneingabevorrichtung zur Aufnahme von In
formationen, die zur Gesamtkapazität des Harzbettes und zur Härte des in den Wasserenthärter eingeleite
ten Wassers in Beziehung stehen, und aus einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Einleitun,
der Regeneration des Harzbettes, welche ihrerseits
aufweist:
einen Timer zur Messung der Zeit, einen Speicher zui
Speichern von Daten, welche für die Menge des weich« Wassers, welches über eine Reihe von Tagen nach der
-j_5 Messung des Strömungsmeßgerätes verbraucht worden is
und eine zentrale Verarbeitungseinrichtung, welche an den Timer und den Speicher angeschlossen ist, um
die tatsächliche mittlere tägliche Wassermenge an we ehern Wasser zu ermitteln, welche über eine Zeitspanr
von mehreren Tagen verbraucht worden ist, und um ein
Reservewert festzulegen, welcher für den Betrag an weichem Wasser repräsentativ ist, welches vor der
nächst möglichen Regeneration benutzt werden wird, w bei dieser Wert im Verhältnis zum tatsächlichen tagliehen
mittleren Wasserverbrauch ermittelt wird, wob
die Recheneinheit an die Dateneingabeeinrichtung ang
schlossen ist, um die verbleibende Kapazität des Har bettes in Übereinstimmung mit der Menge an weichem
Wasser zu ermitteln, die seit der letzten Regenerati« aus dem Wasserenthärter ausgegeben wurde, so wie dies
Daten in dem Speicher gespeichert und in die Eingabeeinrichtung
eingegeben worden' sind, um die Regenerate des Harzbettes einzuleiten, wenn die ermittelte verbleibende
Kapazität kleiner als der festgelegte Resei wert ist.
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6. Verfahren zur Steuerung eines Wasserenthärters mit einem Harzbett, welches wiederkehrende Regenerationen
erfordert, gekennzeichnet durch
(a) Messen der Quantität des weichen Wassers,
welches den Wasserenthärter während einer gegebenen Zeitspanne verläßt, ->
(b) Bestimmen des tatsächlichen mittleren täglichen Weichwasserverbrauchs und Bestimmen der Gesamtmenge
an enthärtetem Wasser, welches seit der
letzten Regeneration verbraucht wurde, aus der Messung des enthärteten Wassers, welches über
eine gegebene Periode verbraucht worden ist,
(c) Festlegen eines Reservewertes für enthärtetes
Wasser als Verhältnis des tatsächlichen mittleren
täglichen Wasserverbrauchs,
(d) Bestimmen der verbleibenden Kapazität in Übereinstimmung mit dem ermittelten Betrag
an enthärtetem Wasser, welches seit der letzten ' Regeneration verbraucht worden ist, aus der Härte
des ankommenden Wassers und aus der Gesamtkapazität des Harzbades,
und
und
(e) Einleiten des RegenerationsVorganges, wenn die
Kapazität kleiner ist als der Reservewert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reservemenge an enthärtetem Wasser als Verhältnis
der ermittelten tatsächlichen mittleren fir-lichen Viassermenge
an enthärtetem Wasser nur dann heranrrezogen wird,
wenn der tatsächliche mittlere tSglicte Wasserverbrauch
größer ist als ein vorgeschriebener Prozentsatz der Menge
- fi -
an während des vorangehenden Tages verbrauchten Wassers3
wobei der Reservewert in Übereinstimmung mit deram vorigen Tag benötigten Wassermenge bestimmt wird, wenn der
tatsächliche mittlere Wasserverbrauch kleiner als ein
vorgeschriebener Prozentsatz des Viasserverbrauchs des vorigen Tages ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeschriebene Prozentsatz 200 % beträgt.
9. Verfahren nach Anspruch 6, daduröh gekennzeichnet,
daß der tatsächliche mittlere tägliche Wasserverbrauch durch Summieren des tätlichen Verbrauchs an enthärtetem
V/asser für eine Periode von sieben Tagen ermitt wird, wobei dieser Betrag durch sieben dividiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß der Verbrauch des vorangehenden Tages nicht sum
miert wird, um den tatsächlichen mittleren Verbrauch zu bestimmen, falls der Verbrauch des vorigen Tages weniger
als 20/S des zuvor berechneten Mittelwertes ist.
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