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Testverfahren für die Prüfung eines Steuer- oder Regel-
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gerätes Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Testverfahren
für die Prüfung eines Steuer- oder Regelgerätes und auf die Testvorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
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Es ist bekannt, für Klimaanlagen, insbesondere Heizungsanlagen, Regel-
und Steuergeräte zu entwickeln, die bestimmte Stellgrößen in Abhängigkeit von Meßgrößen
erzeugen. Zum Beispiel ist es besonders geläufig, die Temperatur der Vorlaufleitung
einer Heizungsanlage in Abhängigkeit von der Außentemperatur zu steuern. Es war
aber bislang nicht möglich, den Regler so zu Uberwachen, daß man ohne seine Herauslösung
aus der Anlage und externe Durchprüfung erkennen konnte, ob der Regler einwandfrei
arbeitet, das heißt zu einer bestiinmten Meßgröße eine dazu gehörende StelInröße
liefert
Der vorliegenden Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde,
ein Testverfahren und eine Testvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln,
bei der mit in die Anlage integriertes Regel- oder Steuergerät seine Funktion überprüft
werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs.
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Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung hervor, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur
der Zeichnung näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt ein Bloc-kschaltbild eines Reglers für eine Heizungsanlage.
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Innerhalb des Reglers 1 ist eine Zentraleinheit 2 eines Mikroprozessors,
ein Datenspeicher 3 und ein Programmspeicher 4 vorgesehen. Weiterhin sind zwei Leitungsbündel
5 und 6 vorgesehen, wobei das Leitungsbündel 5 als Datenbus, das L-eitungsbündel
6 als Kontrollbus dient. Mit dem Kontrollbus ist die Zentraleinheit 2 über eine
in beiden Richtungen benutzbare Befehlsleitung 7 verbunden. Vom Kontrollbus'6 können
über einseitig nur wirkende Leitungen 8 und 9 Befehle an den Datenspeicher 3 und
den
Programmspeicher 4 gegeben werden. Die eigentlichen Daten der
Zentraleinheit 2, des Datenspeichers 3 und des Programmspeichers 4 können über Datenleitungen
10, 11 und 12 auf den Datenbus 5 gegeben werden, wobei der Datenfluß auf den Leitungen
10 und 11 in beide Richtungen, in der Leitung 12 nur in eine Richtung erfolgen kann.
Es sindinnerhalb des Reglers 1 drei Buffer 13, 14 und 15 vorhanden, wobei der Buffer
13 über Leitungen 16, 17 und 18 mit einzelnen temperaturabhängigen Meßwiderständen
19., 20 und 21 verbunden ist. Der Meßwiderstand 19 liefert beispielsweise ein mit
der Außentemperatur variables Signal, der Meßwiderstand 20 ein mit der Vorlauftemperatur
einer Heizungsanlage variables Signal und der Widerstand 21 ein mit der Brauchwassertemperatur
des Brauchwasserbereiters der Heizungsanlage variables Signal.
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Der Buffer 13 ist über eine Ausgangsleitung 22 mit einem Multiplexer
23 und einem digitalen Analogwandler 24 verbunden, dessen Ausgang 25 in einer einseitig
gerichteten Leitung auf den Datenbus 5 geschaltet ist. Der Buffer 13 dient zur Entkopplung
beziehungsweise Ankoppelung der einzelnen von den Meßwiderständen 19 bis 21 anstehenden
Meßsignale von der Leitung 22 beziehungsweise an diese. Er kann hierzu über eine
Befahlsleitung 26 vom Kontrollbus 6 abgewehrt werden.
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Der zweite Buffer 14 ist über Meßleitungen 27 und 28 mit zwei Schaltern
29 und 30 verbunden und kann so die Zustände dieser Schalter abführen. Der Schalter
29 ist beispielsweise einem Was-serschalter im Zapfwasserweg des Brauchwasserbereiters
zugeordnet, der Schalter 30 ist einer Endstellung eines Mischers der Heizungsanlage
zugeordnet. Zweckmäßig wäre dann noch ein weiterer Schalter 30 vorhanden, der auch
die andere Endstellung des Mischers überwachen würde. Es sei an dieser Stell.e noch
darauf hingewiesen, daß statt der Meßwiderstände 19 bis 21 und der Schalter auch
andere Meßgrößen überwacht werden können, beispielsweise Konstantstromquellen, Spannungsniveaus
oder dergleichen, wobei diese Strom-oder Spannungsgrößen auch erst durch Meßumwandler
erzielbar sein können.
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Der Buffer 14 ist über eine Datenleitung 31 mit dem Datenbus 5 verbunden.
Auch dieser Buffer kann vom Kontrollbus 6 ü.ber eine Befehlsleitung 32 aktiviert
werden. Die gleiche Befehlsleitung dient auch zur Aktivierung des Buffers 15, an
den über eine Meßleitung 33 ein Simulationsbord 34 angeschlossen werden kann. Dieses
Simulationsbord enthält eine Vielzahl von Widerstands-, Spannunys- und Stromwerten,
die möglichen Zuständen der Meßwiderstände 19 bis ?I eins?nseits, den schaltern
29 und 30 andererseits sowie t a- gen anderen Strom- und Spannungsgrößen
entsprechen.
Der Buffer 15 ist über eine Datenleitung 35 für diese Widerstands-, Spannungs- und
Stromdaten mit den beiden Leitungen 31 und 22 der Buffer 13 und 14 verbunden.
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Während die Glieder 19 bis 21 beziehungsweise 29 und 30 die Meßglieder
des Reglers 1 sind, sind auch Stellglieder 36 vorgesehen, beispielsweise ein Magnetventil
für die Brennstoffverso-rgung eines Brenners, ein Spannungsausgang für die Stromversorgung
des Antriebsmotors einer Pumpe in der Heizungsanlage sowie für andere Stellglieder,
beispielsweise ein Mischerantrieb. Schließlich kann auch ein Vorrang-Umschaltventil
für das Speisen eines Brauchwasserbereiters vom Wärmeerzeuger der Heizungsanlage
vorgesehen werden. Diese Steliglieder, allgemein mit 36 versehen, sind an den Regler
über eine Stelleitung 37 angeschlossen. Den Ausgang des Reglers bildet ein Driver
38, der als ieistungsverstärker anzusehen ist. Der Driver 38 bekommt sein Eingangsgrößen
über eine Datenleitung 39 vom Datenbus 5. Von der Leitung 39 zweigt eine Leitung
40 ab, die zu einem weiteren Driver 41 führt, der über eine Ausgangsleitung 42 an
einen Anzeigeteil 43 des Simulationsbordes 34 führt. Beide Driver 41 und 38 werden
über eine Befehlsleitung 4»i vorn Kontrollbus 6 angesteuert. Schließlich is'. ein
dritter Driver 45 vorhanden, der über eine Datnrllciliiiiq /Ili glichlalls vom DatenhIls
5
gespeist ist und dessen Ausgangsleitung 47 zu einer vom Regler
1 separierten AnzeigE 48 führt Diese Anzeige ist Teil der Heizungsanlage beziehungsweise
in der Nähe des Reglers angeordnet. Dieser Driver kann über eine Befehlsleitung
49 vom Kontrollbus 6 aktiviert werden. Schließlich ist eine Uhr 50 vorhanden, die
über eine in beiden Richtungen benutzbare Datenleitung 51 mit dem Datenbus 5 verbunden
ist und über eine gleichfalls in beide Richtungen benutzbare Befehlsleitung 52 mit
dem Kontrollbus 6 verbunden ist.
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Die Funktion der eben beschriebenen Regeleinrichtung ist folgende:
Der Regler ist am Einbauort einer Wärmepumpen-Heizungsanlage angeordnet und nicht
mit dem Simulationsbord 43 versehen. Der Regler hat die Aufgabe, die Vorlauftemperatur
einer Heizungsanlage in Abhängigkeit von der Außentemperatur geführt zu regeln.
Um einen solchen Regler überprüfen zu können, falls Reklamationen vom Betreiber
des Reglers beziehungsweise der Heizungsanlage geäußert werden, kann das Simulationsbord
von einem Service-Techniker an die Leitungen 33 und 42 angeschlossen werden.
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Nunmehr besteht die Möglichkeit, entweder sämtliche Meßeingänge 19.
bis 21 und 29 u 30 sowie sämtliche Stellglieder 36 durch lJnterh"echen der Leitung
37 vom Regler
zu trennen. Dies geschieht über die Leitung 53, mit
der vom Simulationsbord ein entsprechender Befehl an den Kontrollbus 6 gegeben wird.
Bei Auftreten dieses Befehis werden über die Leitungen 26 und 32 beziehungsweise
44 die Buffer 13 und 14 und der Driver 38 gesperrt. Damit sind die entsprechenden.
Meß- und Stellglieder vom Regler 1 getrennt. Nunmehr können über die im Simulationsbord
vorhandenen Festwiderständ, Schaltkontakte oder andere simulierte Meßgrößen auf
die Leitungen 31 und 22 Meßgrößen gegeben werden. Da dem Ersteller des Reglers bekannt
ist, welche Stellgröße zu einer oder mehreren bestimmten Meßgrößen gehört, können
nun die verschiedenen vom Regler gelieferten Stellgrößen über die Leitung 40 am
Anzeigeteil 43 des Simulationsbordes abgelesen werden.
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Hieraus kann der Service-Techniker den Schluß ziehen, ob der Regler
für sich funktionsfähig ist. Angemerkt werden soll, daß hierfür nicht unbedingt
die Einschaltung des Service-Technikers notwendig ist, vielmehr kann das auch durch
Vergleich der Sollstellgrößen mit den Iststellgrößen im Simulationsbord automatisch
geschehen und ein Signal erzeugt werden, was entweder zum Inhalt hat, daß der Regler
ordnungsgemäß arbeiter oder daß er falsch arbeitet.
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Es ist auch möglich, nu} eitlzelile tvleRgwößer,, beispielsweise
die
Meßgröße des Widerstandes 20, gezielt abzuschalten und für diese Meßgröße eine simulierte
Meßgröße über den Buffer an den Datenbus zu geben. Nunmehr kann die Anzeige kontrolliert
werden, die aus dieser speziellen simulierten Meßgröße und den anderen normal weiterlaufenden
Istmeßgrößen gegeben wird. Auch hierbei können automatische oder halbautomatische
Schlüsse auf das richtige oder falsche Arbeiten des Regle'rs gezogen werden.
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Weiterhin ist es natürlich möglich, die Stellgrößen lediglich im Anzeigenteil
43 des Simulationsbordes 34 anzuzeigen, es ist aber auch möglich, parallel hierzu
diese Stellgrößen als echte Stellgrößen über die Leitung 37 auf die entsprechenden
Stellglieder 36 zu übertragen, um die Anlage auch während der Prüfung weiterarbeiten
zu lassen. Diese Stellgrößen können übrigens parallel hierzu auch auf der für den
Regler ohnehin vorgesehenen Anzeige 48 angezeigt werden.
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Als Ergebnis des Testverfahrens resultiert entweder das Verbleiben
des Reglers in der Anlage, weil er einwandfrei arbeitet, oder das Verbleiben des
Reglers in der Anlage nach einer Reparatur beziehungsweise Neujustierung oder das
Auswechseln des gesamten Reglers. Da über die Simulierung der Größen Fehler in den
einzelnen Modulen des Reglers besonders leichte erkennbar sind, ist es jetzt möglich
yeso.rden, gezielt nuz. einzelne Module des Reglers
auszuwechseln.
Hieraus resultiert eine erhebliche Kostensenkung bei der Service-Arbeit an solchen
Regel- beziehungsweise Steueranlagen.