179684. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés digitális időméréssel és analóg programozással, fűtőrendszerek idő és hőmérséklet szerinti program vezérlésére
3 179684 4 a 3 digitál-analóg átalakítóval együtt a 9, 10, 11, 12 analóg komparátorokra csatlakoznak. Az analóg komparátorok a 13 időintervallum dekodolóra csatlakoznak. A fűtési program szerinti egyes időintervallumokban tartandó hőmérsékleti szinteket — N számú időintervallum esetében — a 14 H1( 15 H2,16 H;, 17 HN hőmérséklet beállító feszültségosztókkal kell beprogramozni. Ezen feszültségosztók a 18 analóg multiplexerre csatlakoznak, amelyet a 13 időintervallum dekódoló vezérel. A 18 analóg multiplexer a 19 fűtésszabályzóra csatlakozik, szolgáltatva a fűtés szabályzásához a hőmérsékleti referencia értéket. A 19 fűtésszabályzó vezérli a 20 fűtőberendezést. A fűtött objektum hőmérsékletét a 21 hőérzékelő visszacsatolja a 19 fűtésszabályzóra. A 19 fűtésszabályzó a fűtési jellegtől függően szakaszos, több lépcsős vagy folytonos vezérlést valósíthat meg. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés lehetőséget nyújt ciklikusan ismétlődő fűtésprogram (például lakások fűtésének) vezérlésére, vagy egyszeri lefutású fűtésprogram (például szakaszos üzemmódú égetőkemencék fűtésének) realizálására. A működés az 1., a 2. és a 3. ábra segítségével követhető nyomon. Az 1 órajel generátor szolgáltatja az időmérőnek az órajelet. Ennek pontossága és stabilitása határozza meg elsődlegesen a fűtési program realizálásának időbeli pontosságát. Az 1 órajel generátor a 2 digitális osztóhoz csatlakozik, amelynek a frekvencia osztási tényezőjét egy teljes fűtési programciklus időtartamának és az 1 órajel generátor periódus idejének aránya határozza meg. A 2 digitális osztó a 3 digitál-analóg átalakítóra csatlakozik, melynek eredményeként a 3 digitál-analóg átalakító kimenetén az idő múlásával arányosan növekvő feszültségszint jelenik meg. Ciklikus fűtési program esetében a 3 digitál-analóg átalakító kimenetén fűrészjel jelenik meg, melynek periódus ideje megegyezik egy fűtési program-ciklus periódus idejével. Ezt szemlélteti a 2. ábra grafikonja, ahol a fűtési program-ciklus periódus ideje 24 óra. A 3 digitál-analóg átalakító bitjeinek számát a szükséges időbeni felbontás határozza meg. Például maradva az előbbi példánál ennek mértéke 8 bi-24 óra tes digitál-analóg átalakítóra alkalmazva: t=—p—=» =5,625 perc A 4 idővezérlő a 2 digitálisosztóra és a 3 digitál-analóg átalakítóra csatlakozik, segítségével lehet a programautomatát a pontos időhöz szinkronizálni oly módon, hogy a pontos időnek megfelelő bináris kombinációt tölt be a 2 digitális osztó számláló láncába és a 3 digitálanalóg átalakító digitális regiszterébe. A 5 Tj, 6 T2, 7 T,, 8 TN időpont beállító feszültségosztók. Az 1. ábra a legáltalánosabb esetet szemlélteti, amikor egy fűtésiprogramban N számú különböző hőmérsékleti szintet előíró időintervallum van. A 2. és 3. ábra olyan megvalósítási eset példáján szemlélteti a működést, ahol az N=6. A 3 digitál-analóg átalakító kimeneté N számú 9, 10, 11, 12 analóg komparátor nem invertáló bemeneteire kapcsolódik, ezen komparátorok invertáló bemeneteire pedig a 5 Tj, 6 T2, 7 T,, 8 Tn időpont beállító feszültségosztók csatlakoznak. A 5 T,, 6 T2, 7 Tj, 8 TN időpont beállító feszültségosztókon értelemszerűen egymást követő időpontok vannak beállítva, így kimenetükön is egyre növekvő értékű feszültségek vannak. Ahogy az idő múlik a fűtésiprogramciklus kezdetétől a végéig a 3 digitál-analóg átalakító kimenetén egyre növekvő szintű feszültség jelenik meg. Ahogy ez a feszültségszint eléri a 5 Tlt 6 T2, 7 Tj, 8 Tn időpont beállító feszültségosztók feszültségét a hozzájuk tartozó 9, 10, 11, 12 analóg komparátorok sorban átbillennek. A 9, 10, 11, 12 analóg komparátorok a 13 időintervallum dekodolóra csatlakoznak, melynek feladata, hogy az egyes időintervallumokat azonosítsa és ennek megfelelően vezérelje a 18 analóg multiplexert. A 14 Ht, 15 H2, 16 H„ 17 Hn hőmérséklet beállító feszültségosztók mennyisége megegyezik a fűtési programban levő időintervallumok számával, azaz minden időintervallumhoz hozzárendelhető egy tartandó hőmérsékleti szint. A 13 időintervallum dekódoló a 18 analóg multiplexerrel együtt működik, hogy mindig az adott időintervallumhoz tartozó hőmérsékleti szint kerül a 19 fűtésszabályozóhoz referencia szintként. Általánosan leírva a 19 fűtésszabályzóra akkor kerül a 16 Hí hőmérséklet beállító feszültségosztóval beállított hőmérsékletnek megfelelő feszültség referenciaként, ha teljesül a következő feltétel: ti<t<ti+1, ahol „t” a fűtési programciklus kezdetétől mért idő, t, a 7 Tj időpont beállító feszültségosztóval beállított időpont, ti+, pedig sorrendben a következő időpont beállító feszültségosztóval beállított időpont. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működése nyomon követhető a 2. és 3. ábrán, amely 24 órás periódus idejű ciklikus működést szemléltet. A fűtésiprogram N=6 időintervallumot tartalmaz. Az 1. táblázat példaként a hat időpontbeállító és a hat hőmérséklet beállító beprogramozott értékeit foglalja magába. A 2. ábra grafikonján a 3 digitál-analóg kimenőjele látható az idő függvényében. Ugyanezen grafikon Y tengelyén t|, t2, t3, t5, t6 időpontoknak megfelelő feszültségszintek is fel vannak tüntetve. Amikor a 3 digitál-analóg átalakító eléri az egyes szinteket az egyes időpont beállítókhoz tartozó komparátorok átbillennek. A komparátorok jeleit a 13 időintervallum dekódoló és a 18 analóg multiplexer feldolgozza és az aktuális időpontnak megfelelő hőmérséklet beállító feszültségosztó feszültségét kapcsolja a 19 fűtésszabályozó bemenetére. Ezt a 3. ábra szemlélteti. A 19 fűtésszabályozó a 18 analóg multiplexertől kapott hőmérsékleti referencián igyekszik tartani a fűtött objektumot a 20 fűtőberendezés vezérlésével. A fűtött objektum hőmérsékletét a 21 hőérzékelő érzékeli, melynek jele negatív visszakapcsolásként a 19 fűtésszabályzóra kerül. A 19 fűtésszabályzó a fűtőberendezés jellegétől és a felhasználói igényektől függően lehet szakaszos szabályzó, több lépcsős szabályzó vagy folyamatos szabályzó. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egyik lehetséges kiviteli alakjában a fűtési program változtatható. Ekkor az 5 T,, 6 T2,7 Tj, 8 TN időpont beállító- és 14 Ht, 15 H2, 16 Hj, 17 Hn hőmérséklet beállító feszültségosztók idő illetve hőmérséklet skálával ellátott potenciométerek. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés másik lehetséges kiviteli alakjában a fűtési program fix. Ekkor az 5 Tj, 6 T2, 7 Tj, 8 TN időpontbeállító- és a 14 Hj, 15 H2, 16 H;, 17 Hn hőmérséklet beállító feszültségosztókat fix értékű ellenállásokból felépített feszültségosztók alkotják. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
