DE69413646T2 - Intelligente Steuerschaltunganordnung einer Trinkwasser-Umkehrosmosevorrichtung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Trinkwasseranlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Die Hauptverantwortlichen der heutigen Trinkwasserverschmutzung sind industrielle Abfälle, Haushaltsabfälle, landwirtschaftliche Pestizide und Tierabfälle, die durch Schweine und Geflügelfarmen produziert werden. Weil die Verschmutzungsprobleme der Quellen für unser Trinkwasser, wie die Flüsse, zunehmend besorgniserregend werden, neigen die Leute dazu, nur ein sehr geringes Vertrauen in die Qualität des von den Wasserunternehmen bereitgestellten Trinkwassers zu haben. Zusätzlich wird die Besorgnis der Leute über die Qualität ihres Trinkwassers dadurch vergrößert, daß die Zustände der Wasserversorgungsleitungen und Reservoire oftmals als nicht zufriedenstellend empfunden werden. Als Ergebnis sind eine Vielzahl von Wasseraufbereitungsanlagen, wie Wasserfiltergeräte, Wasserreinigungsgeräte, Wasserweichmachergeräte, etc. überall verfügbar an Plätzen wie Büros, Wohnungen, Fabriken, Schulen, Kirchen usw. Im allgemeinen stellen solche konventionellen Trinkwasseranlagen, wie sie oben erwähnt wurden, einen oder mehrere zusätzliche Filtereinrichtungen bereit, um die Reinheit des Trinkwassers zu verbessern. Tatsächlich sind die konventionellen Trinkwasseranlagen effektiv hinsichtlich der Verbesserung der Qualität des Trinkwassers; dennoch sind die konventionellen Trinkwasseranlagen fehlerhaft in ihrer Gestaltung. Die Unzulänglichkeiten, die den konventionellen Trinkwasseranlagen anhaften, werden nachfolgend genau beschrieben.
• Die konventionellen Trinkwasseranlagen sind nicht mit einem PPM (parts per million) Gerät zur Überwachung des so produzierten Trinkwassers ausgestattet. Es ist daher fraglich, ob das von den konventionellen Trinkwasseranlagen produzierte Trinkwasser tatsächlich sicher ist, um getrunken zu werden. Ohne zuverlässige wissenschaftliche Daten, die anzeigen, daß das von den konventionellen Trinkwasseranlagen produzierte Trinkwasser von exzellenter Reinheit ist, wird die Besorgnis der Leute über die Qualität ihres Trinkwassers nicht einfach verschwinden.
• Einige der konventionellen Trinkwasseranlagen sind mit einem RO (Umkehrosmose) Filterelement ausgestattet, welches so angeordnet ist, daß es eine parallele Berührungsebene mit der Flußrichtung des Wassers bildet. Weil das Wasser durch eine Einrichtung eines handbetriebenen Schaltventils, welches dazu dient, die Geschwindigkeit und den Fluß des durch das Umkehrosmose-Filterelement passierende Wasser zu erhöhen, unter Druck gegen das Umkehrosmose-Filterelement gedrückt wird, kann ein Teil des Wassers dazu veranlaßt werden, das Umkehrosmose- Filterelement in einem vertikalen Winkel anstatt auf parallele Weise zu passieren, um Salze und andere Unreinheiten herauszufiltern. Das Filterelement muß periodisch in Übereinstimmung mit Terminplänen, die vom Hersteller der Trinkwasseranlagen spezifiziert werden, gewaschen und gereinigt werden. Um die Betriebsdauer der Trinkwasseranlage zu verlängern, müssen Verunreinigungen, die sich in dem Umkehrosmose-Filterelement abgelagert haben, entfernt werden, um zu verhindern, daß sie hart werden und damit das Umkehrosmose-Filterelement der Trinkwasseranlage verstopfen. Es passiert von Zeit zu Zeit, daß die Reinigungszeitpläne des Umkehrosmose-Filterelementes der Trinkwasseranlage unbeabsichtigt unberücksichtigt bleiben oder übersehen werden. Weiterhin ist die Arbeit des Reinigens der Umkehrosmose-Filterelemente nicht etwas, das die Leute gerne machen. Es ist ein unwiderstehlicher Trend des modernen Zeitalters, daß Konsumenten automatische Vorrichtungen gegenüber manuell zu bedienenden Vorrichtungen bevorzugen.
• Das Umkehrosmose-Filterelement der oben erwähnten konventionellen Trinkwasseranlage ist in der Lage, Verunreinigungen, wie unerwünschte Schwebeteilchen, Chlormoleküle, die Pestizide, verschiedene organische Substanzen, Schwermetalle und die organischen Komponenten, wie Chloroform, welches eine Krebs verursachende Substanz ist, herauszufiltern. Zusätzlich ist das Umkehrosmose- Filterelement in der Lage, das Wasser von Gerüchen zu befreien. Wenn es solchen Verunreinigungen, wie sie oben erwähnt wurden, gestattet wird, sich in dem Umkehrosmose-Filterelement anzusammeln, wird der Filtereffekt des Umkehrosmose- Filterelementes ernsthaft bis zu einem Ausmaß untergraben, daß Bakterien und Pil ze auf den angesammelten Verunreinigungen wachsen und gedeihen können und dabei ein Gesundheitsgefährdungspotential für die Benutzer der Trinkwasseranlage hervorrufen. Darüber hinaus wird die Nutzungsdauer der Trinkwasseranlage entsprechend verlängert, wenn die Trinkwasseranlage weniger oft gebraucht wird. Deshalb ist es wahrscheinlich, daß die planmäßige Wartung der Trinkwasseranlage verzögert oder sogar ausgelassen wird. Die Qualität der betrieblichen Leistung der Trinkwasseranlage ist oftmals durch das Fehlen der routinemäßigen Wartung der Trinkwasseranlage gefährdet.
• Die konventionelle Trinkwasseranlage ist nicht mit einem Wartungssystem ausgestattet, welches dazu dient, den Benutzer der Anlage wachsam zu halten für jedes Anzeichen, daß die Trinkwasseranlage nicht länger ordnungsgemäß arbeitet, um Trinkwasser zu produzieren, das sicher getrunken werden kann.
• EP 0 142 567 A1 offenbart eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Quantität einer Flüssigkeit, welche von einem Umkehrosmosesystem ausgegeben wird. Nach Maßgabe einer vorbestimmten Frischwasserrate berechnet die Steuervorrichtung automatisch die Öffnung eines Ventils, so daß ein erforderlicher Druck am Eingang eines Umkehrosmosegerätes erzeugt wird. Als Ergebnis produziert das Umkehrosmosegerät Frischwasser mit einer Fließrate, die gleich der voreingestellten Frischwasserfließrate ist.
• Aus der US 4, 227, 256 ist ein mikrocomputergesteuertes Überwachungssystem zum Messen physikalischer und chemischer Eigenschaften von Wasser und anderen Flüssigkeiten bekannt. Zum Betrieb des Systems umfaßt dieses eine Tastatur, eine Anzeigeeinrichtung und eine elektrische Leistungsversorgungseinheit.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine intelligente und allumfassende Steuerschaltkreisvorrichtung für eine Umkehrosmose-Trinkwasseranlage bereitzustellen, welche dauerhaft eine maximale Qualität des erzeugten Trinkwassers sicherstellen kann.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine allumfassende Steuerschaltkreisvorrichtung bereitgestellt wird, die in der Lage ist, die Qualität des durch die Umkehrosmose- Trinkwasseranlage erzeugten Trinkwassers automatisch zu überwachen und das Filterelement der Umkehrosmose-Trinkwasseranlage zu reinigen. Die Schaltkreisvorrichtung ist weiterhin in der Lage, die funktionale integrität des Filterelementes automatisch zu überwachen und vorzeitig Informationen über den Zeitpunkt für einen Austausch der funktionsunfähigen Filterelemente automatisch anzuzeigen, um sicherzustellen, daß die Umkehrosmose-Trinkwasseranlage immer Trinkwasser von höchster Qualität produziert.
• Die Schaltkreisvorrichtung ist weiterhin in der Lage, die Umkehrosmose- Trinkwasseranlage zu veranlassen, das Produzieren von Trinkwasser zu der Zeit einzustellen, wenn der PPM (part per million) Wert des Trinkwassers oder die Betriebsdauer der Umkehrosmose-Trinkwasseranlage nicht in Übereinstimmung mit den spezifizierten Sicherheitsstandards ist, um sicherzustellen, daß die Umkehrosmose-Trinkwasseranlage jederzeit Trinkwasser von höchster Qualität produziert.
• Die Schaltkreisvorrichtung ist weiterhin in der Lage, Informationen über den Betriebszustand jedes Teils der Umkehrosmose-Trinkwasseranlage zu überwachen und anzuzeigen, um den Benutzer der Umkehrosmose-Trinkwasseranlage über den aktuellen Zustand der Benutzung der Umkehrosmose-Trinkwasseranlage informiert zu halten.
• Die Schaltkreisvorrichtung ist weiterhin in der Lage, zum Hörvergnügen des Benutzers der Umkehrosmose-Trinkwasseranlage als AM-FM-Radio zu arbeiten.
• Schließlich kann die Schaltkreisvorrichtung dazu benutzt werden, das Wassermischungsverhältnis der Chloakenwasserbehandlung zu überwachen und die galvanische versilberte Schicht eines chemischen Tanks oder eines unter Spannung stehenden Beckens zu testen, etc..
• Im folgenden wird eine bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, wobei Fig. 1 ein Blockdiagramme einer intelligenten und allumfassenden Steuerschaltkreisvorrichtung für eine Umkehrosmose-Trinkwasseranlage gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
• Fig. 2 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm einer Mikrocomputereinheit der vorliegenden Erfindung zeigt,
• Fig. 3 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm eines Wasserüberwachungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt,
• Fig. 4 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm einer Ausgabeeinheit und ein Schaltersystem der vorliegenden Erfindung zeigt,
• Fig. 5 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm eines Treiberschaltkreises der vorliegenden Erfindung zeigt,
• Fig. 6 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm eines Elektrische Energie- Treibersystems der vorliegenden Erfindung zeigt.
• Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt eine intelligente und allumfassende Steuerschaltkreisvorrichtung einer Umkehrosmose-Trinkwasseranlage gemäß der vorliegenden Erfindung einen Mikrocomputereinheit 10, ein Wasserüberwachungssystem 20, eine Ausgabeeinheit 30, ein Schaltersystem 40 und ein Elektrische Energie- Treibersystem 50.
• Die Mikrocomputereinheit besitzt ein Ausgabeende, welches an ein Eingabeende der Ausgabeeinheit 30 angeschlossen ist und ein Eingabeende, welches jeweils an ein Ausgabeende des Wasserüberwachungssystems 20 und an ein Ausgabeende des Schaltersystems 40 angeschlossen ist. Die Mikrocomputereinheit 10 wird dazu be nutzt, die von verschiedenen peripheren Systemen der vorliegenden Erfindung an sie übertragenen Signale zu verarbeiten.
• Das Wasserüberwachungssystem 20 sendet über sein Ausgabeende, das an das Eingangsende der Mikrocomputereinheit 10 angeschlossen ist, ein Signal an die Mikrocomputereinheit 10. Das Wasserüberwachungssystem 20 wird zum Messen des Wasserqualitätssignals verwendet.
• Die Ausgabeeinheit 30 ist an ihrem Eingangsende mit dem Ausgangsende der Mikrocomputereinheit 10 verbunden. Die Ausgabeeinheit 30 wird dazu verwendet, Anweisungen, die von der Mikrocomputereinheit 10 gesendet werden, anzuzeigen, wobei in der Mikrocomputereinheit die Signale von dem Wasserüberwachungssystem 20 und von dem Schaltersystem 40 verarbeitet werden.
• Das Schaltersystem 40 ist an seinem Ausgangsende mit dem Eingangsende der Mikrocomputereinheit 10 verbunden. Das Schaltersystem 40 wird zur Datensuche und zur Dateneinstellung verwendet.
• Das Elektrische Energie-Treibersystem 50 dient als eine Quelle zur Versorgung der gesamten Steuerschaltkreisvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit Betriebsenergie.
• Nun, bezugnehmend auf Fig. 2, wird gezeigt, daß die Mikrocomputereinheit 10 der vorliegenden Erfindung verschiedene Komponententeile aufweist, die nachfolgend beschrieben werden.
• Eine zentrale Verarbeitungseinheit 11 hat Datenanschlußstifte D0-D7, die parallel zueinander angeordnet sind und mit einem Datenbus 12 verbunden sind und hat weiterhin Adressanschlußstifte A0-A15, die parallel zueinander angeordnet sind und mit einem Adreßbus 13 verbunden sind. Die Datenleseanschlußstifte RD der zentralen Verarbeitungseinheit 11 sind jeweils mit den OE-Anschlußstiften eines Direktzugriffsspeichers 15 sowie eines löschbaren programmierbaren Nur-Lesespeichers 16, dem Anschlußstift 14 eines verriegelten Verschlußdekoders 17 und den Anschlußstif ten RD von einem ersten Schnittstellenschaltkreis 18, einem zweiten Schnittstelleschaltkreis 19 und einem Analog/Digital-Wandler 25 verbunden.
• Die Datenschreibanschlußstifte WR der zentralen Verarbeitungseinheit 11 sind jeweils mit dem Anschlußstift WE des Direktzugriffspeichers 15, dem Anschlußstift 13 des verriegelten Verschlußdekoders 17 und den Anschlußstiften WR des ersten Schnittstellenschaltkreises 18, des zweiten Schnittstellenschaltkreises 19 und des Analog/Digital-Wandlers 25 verbunden. Die zentrale Verarbeitungseinheit 11 dient als Steuerzentrum der gesamten Steuerschaltkreisvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Mit anderen Worten, die zentrale Verarbeitungseinheit 11 steuert alle Aktivitäten in Verbindung mit dem Zugriff auf Daten, die sich auf den PPM-Wert, den Wert des Volumens des bis dahin erzeugten Trinkwassers, die Betriebsdauer, die Zeit, etc. beziehen.
• Der Datenbus 12 ist ein Leiter, der als gemeinsame Verbindung der Datenanschlußstifte der zentralen Verarbeitungseinheit 11, des Zeittakt-ICs 14, des Direktzugriffsspeichers 15, des löschbaren programmierbaren Nur-Lesespeichers 16, des ersten Schnittstellenschaltkreises 18, des zweiten Schnittstellenschaltkreises 19, des Analog/Digital-Wandlers 25 usw. dient.
• Der Adreßbus 13 ist ein Leiter, der als gemeinsame Verbindung der Adressanschlußstifte der zentralen Verarbeitungseinheit 11, des Direktzugriffsspeichers 15, des löschbaren programmierbaren Nur-Lesespeichers 16 und anderer Elemente dient.
• Das Zeittakt-IC 14 besitzt Adress/Datenanschlußstifte AD0-AD7, welche mit dem Datenbus 12 verbunden sind und besitzt weiterhin einen IRQ-Anschlußstift, welcher an einen Unterbrechungsanschlußstift INT der zentralen Verarbeitungseinheit 11 angeschlossen ist.
• Der Direktzugriffsspeicher (RAM) 15 besitzt Datenanschlußstifte D0-D7, welche an den Datenbus 12 angeschlossen sind und besitzt Adressanschlußstifte A0-A10, welche an den Adreßbus 13 angeschlossen sind. Das RAM 15 wird zum Speichern von Informationen über die Zeit, die von dem Zeittakt-IC 14 berechnet wird, und des Wasserqualitäts PPM-Wertes, der von dem Wasserüberwachungssystem 20 bestimmt wird oder zum Speichern von Informationen über die Betriebsdauer von jedem Filterelement verwendet.
• Der löschbare programmierbare Nur-Lesespeicher (EPROM) 16 besitzt Datenanschlußstifte D0-D7, welche mit dem Datenbus 12 verbunden sind und besitzt Adressanschlußstifte A0-A14, welche mit dem Adreßbus 13 verbunden sind. Das EPROM 16 wird verwendet, um das Schlüsselsuchprogramm, das Selbstüberwachungsprogramm, das Wasch-/Reinigungsprogramm, das Wasserproduktionsvolumen-Berechnungsprogramm, das automatische Leseprogramm und den Speicher für Informationen über die Betriebsdauer des Filterelementes bereitzustellen. Auf Grundlage des Schlüsselsuchprogramms ist die zentrale Verarbeitungseinheit 11 verantwortlich für Suchanweisungen, um sicherzustellen, ob der erste und der zweite Schnittstellenschaltkreis 18, 19 mit den Verschlüsselungsanschlußstiften SW1-SW8 des ersten und des zweiten Verschlüsselungssystems 41, 42 geerdet ist. Wenn die Erdung abgeschlossen ist, ist das funktionale Dienstprogramm des Schlüssels bereit, über das EPROM 16 ausgelesen zu werden. Das funktionale Dienstprogramm zeigt an, daß die Funktion jedes Schlüssels als Programm in Form eines Unterbrechungsdienstprogramms geschrieben wurde. Das Selbstüberwachungsprogramm wird von der zentralen Verarbeitungseinheit 11 dazu verwendet, die betriebliche Integrität der gesamten Steuerschaltkreisvorrichtung der vorliegenden Erfindung zu bestimmen, in dem die bereits in dem EPROM 16 gespeicherten Daten mit den von dem Zeittakt-IC 14, dem ROM 15, dem EPROM 16, dem verriegelten Verschlußdekoder 17, der ersten Schnittstelle 18, der zweiten Schnittstelle 19, dem Ana- log/Digital-Wandler 25, dem LCD-Anzeigeschaltkreis 32 und dem Sprächschaltkreis 33 übermittelten Daten vergleicht. Das Wasch-/Reinigungsprogramm ist auf Grundlage der technischen Spezifikationen des Filterelementes, wie der Betriebsdauer des Filterelementes, den Wasch-/Reinigungszeitplänen, dem Volumen (cc/min) des von der Pumpe gepumpten Trinkwassers, etc. geschrieben, die ursprünglich von dem Hersteller des Filterelementes bereitgestellt wurden. Das Programm zur Bestimmung des Volumens des zu produzierenden Trinkwassers ist auf Grundlage solcher Informationen geschrieben, wie jedem Volumen (cc/min) an Trinkwasser, das von der Pumpe gepumpt wird, welches in dem RAM 15 gespeichert ist. Solche Volumendaten werden in einer kumulierten Form an die zentrale Verarbeitungseinheit 11 übertragen, wo sie mit solchen Informationen, wie der Betriebsdauer des Filterelementes, die ursprünglich in dem EPROM 16 gespeichert ist, verglichen werden. Das automatische Leseprogramm ist auf Basis der Informationen wie jedem Volumen (cc/min), dem kumulierten Volumen, dem Wasserqualitäts PPM-Wert, dem angezeigten Zustand der Ausfallpunkte und den betrieblichen Bedingungen von sowohl der Umkehrosmosemembran wie auch von jedem Filterelement, geschrieben.
• Der verriegelte Verschlußdekoder 17 besitzt Anschlußstifte 10,11, 12, 15, 16, 17, 18 und 19, die jeweils mit den Steueranschlußstiften M1, MEEQ, IORQ, A13, A14, A15 und RFSH der zentralen Verarbeitungseinheit 11, und dem STBY oder RESET- Anschlußstift des Zeittakt-ICs 14 verbunden sind. Die Ausgangsendeanschlußstifte F0, F1, F7, F2, F3, F4, F5, F6 und F8 des verriegelten Verschlußdekoders sind jeweils mit dem CS-Anschlußstift des EPROMs 16, dem CEIN-Anschlußstift und dem WATCH-Anschlußstift eines Standby-Energiequellen ICs 52, dem AS-Anschlußstift, dem DS-Anschlußstift und dem RIW-Anschlußstift des Zeittakt-ICs 14, dem CS- Anschlußstift des Analog/Digital-Wandlers 25, dem CS-Anschlußstift des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 und dem CS-Anschlußstift des zweiten Schnittstellenschaltkreises 19 verbunden. Der verriegelte Verschlußdekoder 17 wird zum Kodieren und Dekodieren des Schlüsselsuchprogramms, des Selbstüberwachungsprogramms, des Wasch-/Reinigungsprogramms, des Wasserproduktionsvolumen- Berechnungsprogramms sowie des automatischen Leseprogramms verwendet, die alle in dem EPROM 16 gespeichert sind.
• Der erste Schnittstellenschaltkreis 18 ist eine parallele Ausgabe/Eingabe- Schnittstelle und weist Datenanschlußstifte D0-D7 auf, die mit dem Datenbus 12 verbunden sind. Die Datenanschlußstifte A0 und A1 des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 sind jeweils mit den A0 und A1 Anschlußstiften der zentralen Verarbeitungseinheit 11 und den A0 und A1 Anschlußstiften des zweiten Schnittstelleschaltkreises 19 verbunden. Die PA0-PA2 Anschlußstifte des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 sind mit einem Ausgabeende des Treiberschaltkreises 31 verbunden. Der erste Schnittstellenschaltkreis 18 dient als eine Schnittstelle zum Übertragen von Information zwischen dem Treiberschaltkreis 31, der LCD-Anzeigeeinrichtung des Treiberschaltkreises 32, dem Sprachschaltkreis 33, dem ersten Schaltersystem 41 und der zentralen Verarbeitungseinheit 11.
• Der zweite Schnittstellenschaltkreis 19 ist eine parallele Ausgabe/Eingabe- Schnittstelle und weist Datenanschlußstifte D0-D7 auf, welche mit dem Datenbus 12 verbunden sind. Der zweite Schnittstellenschaltkreis 19 dient als eine Schnittstelle zum Übertragen von Information zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit 11 und dem AM-FM-Schaltkreis 36. Der erste und der zweite Schnittstellenschaltkreis 18 und 19 können durch eine Vielzahl von parallelen Ausgabe/Eingabe-Schnittstellen ersetzt werden.
• Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt das Wasserüberwachungssystem 20 der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Komponententeilen, die im folgenden beschrieben werden.
• Eine Wasserqualität-Testeinrichtung 21 besitzt ein Testeingangsende, das in einem Wassertank S zum Überprüfen des PPM-Wertes des Wassers angeordnet ist.
• Ein erster Verstärkungsschaltkreis 22 umfaßt die Widerstände R10, R11, R12 und R14 sowie einen ersten Operationsverstärker 221, welcher eine nichtgegensätzliche Phase besitzt und mit dem Mittelpunkt des Lastwiderstandes R10 und des Lastwiderstandes R11 verbunden ist. Zusätzlich hat der erste Operationsverstärker 221 ein gegensätzliches Phasenende, das mit dem Ausgangsende des ersten Operationsverstärkers 221 und einem Ende des Lastwiderstandes R12 in einer parallelen Weise verbunden ist. Der Mittelpunkt des Lastwiderstandes R12 und des Lastwiderstandes R13 ist mit dem nichtgegensätzlichen Phasenende eines vierten Operationsverstärkers 26 verbunden.
• Ein zweiter Operationsverstärker 23 umfaßt Lastwiderstände R14, R15 und einen zweiten Operationsverstärker 231. Die gegensätzliche Phase des zweiten Operationsverstärkers 231 ist in einer parallelen Weise mit dem Testeingangsende der Wasserqualität-Testeinrichtung 21 und mit einem Ende des Lastwiderstandes R14 verbunden. Das nichtgegensätzliche Phasenende des zweiten Operationsverstärkers 231 ist in paralleler Weise mit einem Ausgangsende des zweiten Operationsverstärkers 231 und mit einem Ende des Lastwiderstandes R15 verbunden. Ein anderes Ende des Lastwiderstandes R15 ist mit dem nichtgegensätzlichen Phasenende des vierten Operationsverstärkers 26 verbunden.
• Ein Rückkopplungsverstärkungsschaltkreis 24 besteht aus Lastwiderständen R16 und R17, einem variablen Widerstand R18, und einem dritten Operationsverstärker 241. Das nichtgegensätzliche Phasenende des vierten Operationsverstärkers 241 ist geerdet und jeweils mit dem Lastwiderstand R16 und dem variablen Widerstand R18 verbunden. Das Ausgangsende des dritten Operationsverstärkers 241 ist jeweils mit dem Lastwiderstand R16 und dem Lastwiderstand R17 verbunden, dessen anderes Ende mit dem nichtgegensätzlichen Phasenende des vierten Operationsverstärkers 26 verbunden ist.
• Ein Analog/Digital-Wandler 25 besitzt Datenanschlußstifte DBO-DB7, die mit dem Datenbus 12 verbunden sind, einen VI-Anschlußstift, der mit dem Ausgangsende des vierten Operationsverstärkers 26 sowie mit einem anderen Ende des variablen Widerstandes R18 des dritten Operationsverstärkers 241 verbunden ist und einen INTR-Anschlußstift, welcher mit dem PB6-Anschlußstift des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 verbunden ist. Der Analog/Digital-Wandler 25 wird dazu verwendet, Analogsignale von dem vierten Operationsverstärker 26 zu empfangen, die dann in digitale Signale umgewandelt werden.
• Wie in Fig. 4 gezeigt, weist die Ausgabeeinheit 30 der vorliegenden Erfindung Komponententeile auf, die nachfolgend beschrieben werden.
• Ein Treiberschaltkreis 31, der an die Anschlußstifte PA0-PA2 des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 angeschlossen ist, wird zum Ansteuern einer Pumpe M, eines elektromagnetischen Ventils und von Anzeigelichtern L1-L4 verwendet.
• Ein LCD-Anzeigeschaltkreis 32 besitzt Datenanschlußstifte 001-007, einen Freigabeanschlußstift E sowie einen Lese/Schreibanschlußstift RS, welche jeweils mit den Anschlußstiften PCO-PC7, PA6 und PA7 des ersten Schnitttstellenschaltkreises 18 verbunden sind. Der LCD-Anzeigeschaltkreis 32 wird dazu verwendet, Daten der aktuellen Zeit, die Zeit, wann ein Austausch für jedes Filterelement stattgefunden hat, den PPM-Wert, den aktuellen Wert des Wasserproduktionsvolumens, des gesamten Wertes des Wasserproduktionsvolumens, den mechanischen Zusammenbruch, etc. anzuzeigen, die alle in dem RAM15 gespeichert sind.
• Ein Sprachschaltkreis 33 ist an die Anschlußstifte PA3-PA5 des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 angeschlossen und umfaßt einen integrierten Spracherzeugungsschaltkreis IC sowie einen Lautsprecher SP. Der Sprachschaltkreis 33 wird dazu verwendet, ein Zusammenbruchsignal und ein Warnsignal, das verbrauchte Filterelement zu ersetzen, zu empfangen, wobei die Signale von dem Selbstüberwachungsprogramm erkannt werden. Der Klangschaltkreis 34 der Ausgabeeinheit 30 kann durch den Sprachschaltkreis 33 des Leuchtschaltkreises 35 und/oder eine Summereinrichtung ersetzt werden.
• Ein AM/FM-Schaltkreis 36 weist Datenanschlußstifte auf, die jeweils mit den Anschlußstiften PA0-PA7 und den Anschlußstiften PCO-PC7 des zweiten Schnittstellenschaltkreises 19 verbunden sind. Der AM/FM-Schaltkreis 36 besitzt weiterhin einen Unterbrechungsanschlußstift INT, welcher mit dem PBO-Anschlußstift des ersten Schnittstellenkreises 18 verbunden ist. Der AM/FM-Schaltkreis 36 wird dazu verwendet, Wellen von zugewiesenen Frequenzen von Radiostationen zu empfangen, welche in akustische Signale umgewandelt werden, die an die Mikrocomputereinheit 10 (wie in Fig. 1 gezeigt) und dann an den Sprachschaltkreis 33 gesendet werden.
• Nun, bezugnehmend auf Fig. 5, wird gezeigt, daß der Treiberschaltkreis 31 der vorliegenden Erfindung eine erste Treibereinrichtung 311, eine zweite Treibereinrichtung 312, eine dritte Treibereinrichtung 313, ein Betriebsanzeigelicht L1, ein Wasserproduktionsanzeigelicht L2, ein Wasch-IReinigungsanzeigelicht L3, eine Pumpe M, ein erstes elektromagnetisches Ventil SOL1, und ein zweites elektromagnetisches Ventil SOL2 aufweist. Die Gleichspannungsenden der ersten Treibereinrichtung 311, der zweiten Treibereinrichtung 312 und der dritten Treibereinrichtung 313 sind jeweils mit den Anschlußstiften PA0, PA1 und PA2 des ersten Schnittstellen schaltkreises 18 verbunden. Die Wechselspannungsenden der ersten Treibereinrichtung 311, der zweiten Treibereinrichtung 312 und der dritten Treibereinrichtung 313 sind jeweils mit dem Betriebsanzeigelicht L1, dem Wasserproduktionsanzeigelicht L2 und dem Wasch-/Reinigungsanzeigelicht L3 verbunden, die umgekehrt, jeweils mit ihren anderen Anschlußstiften, an die Pumpe M, das erste elektromagnetische Ventil SOL1 und das zweite elektromagnetische Ventil SOL2 angeschlossen sind.
• Wie in Fig. 4 gezeigt, besteht das Schaltersystem 40 der vorliegenden Erfindung aus einem Satz von Tastensystemen. Die Taste SW1 ist eine Starttaste. Die Taste SW2 wird zum Einstellen von Daten zu der Zeit verwendet, wenn das Filterelement ausgetauscht wird. Die Taste SW3 wird zum Einstellen der Daten zu der Zeit verwendet, wenn das zweite Filterelement ausgetauscht wird. Die Taste SW4 wird zum Einstellen der Daten verwendet. Die Taste SW5 wird zum Suchen von Daten verwendet. Die Taste SW6 wird zum Betätigen des Wasserproduktionsschalters verwendet. Die Taste SW7 wird zum Betätigen des Mechanismuses verwendet, der einen manuellen Wasch-/Reinigungsbetrieb des Filterelementes gestattet. Alle der oben erwähnten Tasten sind mit irgendeinem der Ausgabe/Eingabeanschlußstifte des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 verbunden. Die Taste SW8 wird zum Starten des AM/FM-Schaltkreises 36 verwendet und ist mit irgendeinem der Ausgabe/Eingabeanschlußstifte des zweiten Schnittstellenschaltkreises 19 verbunden.
• Wie in Fig. 6 gezeigt, umfaßt das Elektrische Energie-Treibersystem 50 der vorliegenden Erfindung im wesentlichen eine Gleichspannungsenergieversorgungseinrichtung 51 und ein Standby-ununterbrochenes Energiequellen-IC.
• Die Gleichspannungsenergieversorgungseinrichtung 51 umfaßt einen Umformer 511, ein Energiequellenanzeigelicht L4, einen Brückengleichrichter 512, einen Filterkondensator 513 und einen Spannungsstabilisator 514. Die Gleichspannungsenergieversorgungseinrichtung 51 wird zum Bereitstellen der Energie verwendet, die für den normalen Betrieb der Mikrocomputereinheit 10, des Wasserüberwachungssystems 20, des Treiberschaltkreises 31 der Ausgabeeinheit 30, des Schaltersystems 40, etc. erforderlich ist.
• Das Standby-nichtunterbrochene Energiequellen-IC 52 besitzt Signalsteueranschlußstifte, die jeweils mit dem RESET-Anschlußstift der zentralen Verarbeitungseinheit 11, dem STBY oder RESET oder VDD-Anschlußstift des Zeittakt-ICs 14, den VDD und den CE-Anschlußstiften des RAMs 15, und den RST-Anschlußstiften des ersten und zweiten Schnittstellenschaltkreises 18 und 19 verbunden sind. Das Standby-nichtunterbrochene Energiequellen-IC 52 kann in Dienst auf Notfallbasis zu der Zeit eingestellt werden, wenn ein Energieausfall ausbricht. Zusätzlich kann das Standby-nichtunterbrochene Energiequellen-IC 52 jeweils über die Anschlußstifte VBAT und GND mit einer Batterie B versorgt werden. Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend genau beschrieben.
• Nach Abschluß der Installation der Trinkwasseranlage der vorliegenden Erfindung wird die Taste SW1 (Kaltstartschalter) gedrückt. Unter Steuerung durch die zentrale Verarbeitungseinheit 11 und unter Anweisung des Schlüsselsuchprogramms über den ersten Schnittstellenschaltkreis 18 wird die Suche nach einem in dem EPROM 16 gespeicherten Funktionsdienstprogramm auf den Weg gebracht. Das so ausgelesene Funktionsdienstprogramm ist ein Programm zum erneuten Starten der Trinkwasseranlage. In der Zwischenzeit beginnt der verriegelte Verschlußdekoder 17 unter Verwendung einer Programmdekodierungsfunktion mit der Ausführung des Programms, um den gesamten Steuerschaltkreis freizugeben, um um die richtige Adresse zu erreichen, um Daten auslesen zu können, um einen Normalbetrieb des ganzen Steuerschaltkreises zu ermöglichen.
• Wenn der ganze Steuerschaltkreis der Trinkwasseranlage der vorliegenden Erfindung normal arbeitet, wird nachfolgend die Taste SW4 (Einstelltaste) gedrückt. Unter Steuerung durch die zentrale Verarbeitungseinheit 11 und unter Anweisung durch das Schlüsselsuchprogramm über den ersten Schnittstellenschaltkeis 18 kann die Suche nach einem im EPROM 16 gespeicherten Funktionsdienstprogramm auf den Weg gebracht werden. Das so ausgelesene Funktionsdienstprogramm ist ein Programm, welches das Zeittakt-IC 14 anweist, die Zeit in einer kumulierten Weise von 0 bis zu einer benannten Zeit, sowie das Datum zu messen. Dann wird die Taste SW4 gedrückt, woraufhin der Anschlußstift F9 des verriegelten Verschlußdekoders 17 ein Signal an das Zeittakt-IC 14 aussendet, in dem die Zeit- und die Datumsdaten verriegelt sind. Die Zeit- und Datumsdaten werden dann aufgezeichnet und über den Datenbus 12 in dem RAM 15 gespeichert. In der Zwischenzeit werden solche Zeit- und Datumsdaten über die Anschlußstifte PCO-PC7 des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 vom Datenbus 12 an den LCD-Anzeigeschaltkreis 32 übertragen.
• Wenn ein Wartungstechniker die Arbeit des Austausches des ersten Filterelementes beendet hat, können Daten, wie die Zeit und das Datum, zu denen der Austausch des ersten Filterelementes stattgefunden hat, durch die Taste SW1 (Filter 1-Einstell- Taste) eingestellt werden. In dem Fall, daß das zweite Filterelement jenes ist, welches ausgetauscht wurde, wird die Taste SW2 dazu verwendet, die Zeit und das Datum einzustellen. Unter Steuerung der zentralen Verarbeitungseinheit 11, und unter Anweisung des Schlüsselsuchprogramms über den ersten Schnittstellenschaltkreis 18 kann die Suche nach einem im EPROM 16 gespeicherten Funktionsdienstprogramm auf den Weg gebracht werden. Das so ausgelesene Funktionsdienstprogramm ist ein Programm, welches den verriegelten Verschlußdekoder 17 anweist, die Zeit- und Datumsdaten des Zeittakt-ICs 14 zu verriegeln. In der Zwischenzeit werden die Zeit- und Datumsdaten des Zeittakt-ICs 14 über den Datenbus 12 aufgezeichnet und in dem RAM 15 gespeichert. Derartige Zeit- und Datumsdaten werden über die Anschlußstifte PCO-PC13 des ersten Schnittstellenzeitkreises 18 vom Datenbus 12 auch an den LCD-Anzeigeschaltkreis 33 übertragen.
• Wenn der Besitzer oder Benutzer der Trinkwasseranlage der vorliegenden Erfindung den aktuellen Benutzungszustand der Maschine wissen möchte, muß er oder sie die Taste SW5 (Such-Taste) drücken. Unter Steuerung durch die zentrale Verarbeitungseinheit 11 kann dann unter Anweisung des Schlüsselsuchprogramms über den ersten Schnittstellenschaltkreis 18 die Suche nach einem im EPRM 16 gespeicherten Funktionsdienstprogramm auf den Weg gebracht werden. Das so ausgelesene Funktionsdienstprogramm ist ein Programm, welches einen Zugriff auf die verschiedenen Benutzungsdaten der Maschine ermöglicht, die in dem RAM 15 gespeichert sind. Solche Daten beinhalten das Datum, an dem die Anlage installiert wurde, die aktuelle Zeit, die Datumsangaben, an denen die Filterelemente ersetzt wurden, den PPM-Wert, den aktuellen Wert des Trinkwasserproduktionsvolumens, den Gesamtwert des Trinkwasserproduktionsvolumens, etc.. Derartige Daten werden ebenfalls über die Anschlußstifte PCO-PC7 des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 vom Datenbus 12 an den LCD-Anzeigeschaltkreis 32 übertragen.
• Die vorliegende Erfindung ist zusätzlich an dem Anschlußstift PB7 des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 mit einer Taste SW7 ausgestattet. Der Benutzer der Trinkwasseranlage gemäß der vorliegenden Erfindung könnte die Anlage dann manuell säubern müssen, wenn die automatische Reinigungseinrichtung ausgefallen ist. Durch Drücken der Taste SW7 und unter Steuerung der zentralen Verarbeitungseinheit 11, kann unter Anweisung des Schlüsselsuchprogramms über den ersten Schnittstellenschaltkreis 18 die Suche nach einem in dem EPROM 16 gespeicherten Funktionsdienstprogramm auf den Weg gebracht werden. Das so ausgelesene Funktionsdienstprogramm ist ein Programm, welches die Anschlußstifte PA0 und PA2 des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 anweist, jeweils ein Signal an die erste Treibereinrichtung 311 und die dritte Treibereinrichtung 313 auszusenden, um die Pumpe M und das zweite elektromagnetische Ventil SOL2 zu betätigen. Als ein Ergebnis leuchtet sowohl das Betriebsanzeigelicht L1 wie auch das Wasch-/ Reinigungsanzeigelicht L3 auf.
• Wenn der Pegel des Trinkwassers in der Trinkwasseranlage der vorliegenden Erfindung einen Standardwert unterschreitet, wird der Schalter SW6 geschlossen. Unter Steuerung der zentralen Verarbeitungseinheit 11 wird dann unter Anweisung des Schlüsselsuchprogramms über den ersten Schnittstellenschaltkreis 18 die Suche nach einem in dem EPROM 16 gespeicherten Funktionsdientsprogramm auf den Weg gebracht. Das so ausgelesene Funktionsdienstprogramm ist ein Programm, welches die Anschlußstifte PA0 und PA1 des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 anweist, jeweils ein Signal an die erste Treibereinrichtung 311 und die zweite Treibereinrichtung 312 auszusenden, um die Pumpe M und das erste elektromagnetische Ventil SOL1 zu betätigen. Als ein Ergebnis leuchtet das Betriebsanzeigelicht L1 und das Trinkwasseranzeigelicht L2 auf.
• Die Trinkwasseranlage der vorliegenden Erfindung ist mit einer automatischen Anzeigeeinrichtung ausgestattet. Die zentrale Verarbeitungseinheit 11 ist bei einem Intervall des automatischen Leseprogramms angewiesen, die aktuellen, im RAM 15 gespeicherten Daten auszulesen. Die aktuellen Daten, wie der aktuelle Wert des Trinkwasserproduktionsvolumens, der PPM-Wert der Wasserqualität und der Anzeigestatus des Ausfallpunktes werden über den LDC-Anzeigeschaltkreis 32 der Ausgabeeinheit 30 angezeigt.
• Die zentrale Verarbeitungseinheit 11 der Trinkwasseranlage der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, automatisch zu testen und herauszufinden, ob es irgendeinen Fehlerpunkt in der gesamten Steuerschaltkreisvorrichtung zu der Zeit gibt, wenn der automatische Anzeigevorgang in Betrieb ist. Der Fehlerpunkt der gesamten Steuerschaltkreisvorrichtung wird lokalisiert und über den LCD-Anzeigeschaltkreis 32 der Ausgabeeinheit 30 angezeigt. Zusätzlich wird der Wartungstechniker an den PROblempunkt in der Steuerschaltkreisvorrichtung durch ein Warnsignal in Form von Geräusch oder Licht über den Sprechschaltkreis 33 erinnert.
• Die Trinkwasseranlage der vorliegenden Erfindung kann durch Drücken der Taste SW8 als ein AM/FM-Radio verwendet werden. Unter der Steuerung der zentralen Verarbeitungseinheit 11 wird der AM/FM-Schaltkreis 36 über den zweiten Schnittstellenschaltkreis 19 betätigt. In der Zwischenzeit wird die automatische Anzeigefunktion der Trinkwasseranlage für die verbleibende Zeit unterbrochen.
• Der Benutzer der Trinkwasseranlage der vorliegenden Erfindung kann dem AM/FM- Radio zuhören, während die Trinkwasseranlage in Betrieb ist. Der Wasserproduktionsschalter SW6 ist geschlossen, während ein Signal an den AM/FM-Schaltkreis 36 gesendet wird. Unter der Steuerung der zentralen Verarbeitungseinheit 11 wird der Anzeigezustand und die Sprachfunktion des AM/FM-Schaltkreises 36 sofort unterbrochen. In der Zwischenzeit wird die automatische Anzeigefunktion der Trinkwasseranlage wieder aufgenommen. Nach einer Weile wird der Anzeigestatus und die Sprachfunktion des AM/FM-Schaltkreises 36 wieder aufgenommen.
• Das elektrische Energie-Treibersystem 50 der Trinkwasseranlage der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich mit einem Standby-nichtunterbrochene Energiequelle-IC 52 ausgestattet, welche im Notfall bereit ist, in Betrieb gestellt zu werden. Das Standbynichtunterbrochene Energiequellen-IC52 kann aktiviert werden, bevor die Spannung der regulären Spannungsquelle unter einen bestimmten Wert fällt. Als ein Ergebnis wird der Ausgang der Standby-Energiequelle über den Anschlußstift VOUT an das Zeittakt-IC 14 und das RAM 15 gesendet, um ein Anhalten der Arbeit des Zeittakt- ICs 14 und den möglichen Verlust so wichtiger Daten, wie des Datums, an dem das Filterelement ausgetauscht wurde, wie dem aktuellen Wert des Trinkwasserproduktionsvolumens des Trinkwasserüberwachungssystems 20, dem PPM-Wert, etc. zu verhindern.
• Die der vorliegenden Erfindung anhaftenden Vorteile werden nachfolgend beschrieben.
• Die vorliegende Erfindung ist mit Einrichtungen ausgestattet, die in der Lage sind, die Qualität des Trinkwassers automatisch zu überwachen. Unter Steuerung der zentralen Verarbeitungseinheit 11 wird durch die Wasserqualität-Testeinrichtung 21 über den vierten Operationsverstärker 26 der PPM-Wert des Trinkwassers bereitgestellt. Der PPM-Wert wird dann über den Datenbus 12 an den ersten Schnittstellenschaltkreis 18 gesendet. Danach wird über die Anschlußstifte PCO-PC7 des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 ein Signal an den LCD-Anzeigeschaltkreis 32 der Ausgabeeinheit 30 gesendet. Als ein Ergebnis ist der Benutzer der Trinkwasseranlage der vorliegenden Erfindung in der Lage, die Qualität des Trinkwassers auf Grundlage des angezeigten PPM-Wertes einfach zu ermitteln.
• Die vorliegende Erfindung ist mit Einrichtungen ausgestattet, die in der Lage sind, die Umkehrosmosefilterelemente automatisch zu reinigen. Solange der PPM-Wert, der durch das Wasserüberwachungsprogramm 20 angezeigt wird, in einem bestimmten Bereich verbleibt, berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit 11 die aktuelle Benutzungsdauer von jedem der Umkehrosmosefilterelemente auf Grundlage der durch das Wasch-/Reinigungsprogramm eingestellten Zeit, welches in dem EPROM 16 gespeichert ist. Wenn sich die aktuell berechnete Betriebsdauer der im RAM 15 gespeicherten Betriebsdauer nähert, senden die Anschlußstifte PA0, PA2 des ersten Schnittstellenschaltkreises 18 jeweils ein Wasch-/Reinigungssignal an die erste Treibereinrichtung 311 und die dritte Treibereinrichtung 313, um die Pumpe M und das

Claims (15)

1. Intelligente und allumfassende Steuerschaltkreisvorrichtung einer Umkehrosmose-Trinkwasseranlage, mit:

einer Mikrocomputereinheit (10) zum Verarbeiten von funktionalen Signalen, welche von verschiedenen peripheren Systemen empfangen werden,

einer Ausgabeeinheit (30) zum Anzeigen von Informationen, welche von der Mikrocomputereinheit (10) ausgearbeitet werden,

einem Schaltersystem (40), welches eine Tastatur zum Kommunizieren mit der Mikrocomputereinheit (10) aufweist, und

einem Elektrische Energie-Treibersystem (50), welches als Energiequelle für die Komponenten der Steuerschaltkreisvorrichtung dient,

gekennzeichnet durch:

ein Wasserüberwachungssystem (20) zum Überwachen der Qualität des erzeugten Wassers und zum Aussenden eines entsprechenden Qualitätssignals über seinen Ausgang an die Mikrocomputereinheit (10); und

Einrichtungen zum automatischen Reinigen der Umkehrosmose- Filterelemente entsprechend deren tatsächlicher Betriebsdauer, welche von der Mikrocomputereinheit (10) berechnet wird, wobei die Ausgabeeinheit (30) eine vorzeitige Warnung zum Austausch der Umkehrosmose-Filterelemente ausgibt.

2. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, daß die Mikrocomputereinheit (10) umfaßt: Eine zentrale Verarbeitungseinheit (11) mit Datenanschlußstiften (D0-D7), die an einen Datenbus (12) angeschlossen sind, Adressanschlußstiften (A0-A15), die an einen Adreßbus (13) angeschlossen sind, einem Datenleseanschlußstift (RD), der mit einem Anschlußstift ( ) eines Direktzugriffspeichers RAM (15), einem Anschlußstift (OE), eines löschbaren und programmierbaren Nur-Lese-Speichers EPROM (16), einem Anschlußstift (14) eines verriegelten Verschlußdekoders (17), einem Anschlußstift (RW) eines ersten Schnittstellenschaltkreises (18), einem Anschlußstift (RD) eines zweiten Schnittstellenschaltkreises (19) und einem Anschlußstift (RD) eines analog/digital A/D-Wandlers (25), wobei die zentrale Verarbeitungseinheit (11) weiterhin Datenschreibanschlußstifte (WR), die mit einem Anschlußstift (WE) des RAM (15), einem Anschlußstift (13) des verriegelten Verschlußdekoders (17), einem Anschlußstift (WR) des ersten Schnittstellenschaltkreises (18), einem Anschlußstift (WR) des zweiten Schnittstellenschaltkreises (19) sowie einem Anschlußstift ( ) des A/D-Wandlers (25) verbunden sind, aufweist zum Steuern des Zugriffs auf Daten wie einen part per million Wert, einen aktuellen Stand der Betriebsdauer der Filterelemente, einer Gesamtbetriebsdauer der Filterelemente, der Zeit;

wobei der Datenbus (12) als ein gemeinsamer Verbindungsleiter für Datenanschlußstifte (D0-D7) der zentralen Verarbeitungseinheit (11), eines Zeittakt-ICs (14), des RAM (15), des EPROM (16) des ersten Schnittstellenschaltkreises (18), des zweiten Schnittstellenschaltkreises (19) und des AD-Wandlers (25) dient;

wobei der Adreßbus (13) als gemeinsamer Verbindungsleiter für Adressanschlußstifte (A0-A15) der zentralen Verarbeitungseinheit (11), des RAM (15) sowie des EPROM (16) dient;

wobei das Zeittakt-ICs (14) Adressdatenanschlußstifte (AD0-AD7) bereitstellt, welche mit dem Datenbus (12) und mit einem Anschlußstift (IRQ), welcher an einem Unterbrechungsanschlußstift (INT) der zentralen Verarbeitungseinheit (10) angeschlossen ist, verbunden ist;

wobei das RAM (15) die Datenanschlußstifte (D0-D7), welche mit dem Datenbus (12) verbunden sind und Adressanschlußstifte (A0-A10), welche mit dem Adreßbus (13) verbunden sind, aufweist und Daten, wie die Zeit, die von dem Zeittakt-IC (14) berechnet wird, den part per million Wert, der durch das Wasserüberwachungssystem (20) ermittelt wird und den aktuellen Stand der Betriebsdauer der Filterelemente, speichert;

wobei das EPROM (16) Datenanschlußstifte (D0-D7), welche mit dem Datenbus (12) verbunden sind und Adressanschlußstifte (A0-A14), die an den Adreßbus (13) angeschlossen sind, aufweist und ein Schlüsselsuchprogramm, ein Selbstüberwachungsprogramm, ein Wasch-I Reinigungsprogramm, Wasserproduktionsvolumen-Berechnungsprogramm, ein automatisches Leseprogramm sowie auch die Beriebsdauern jedes der Filterelemente speichert;

wobei der verriegelte Verschlußdekoder (17) Anschlußstifte 10, 11, 12, 15, 16, 17, 18 und 19 aufweist, die jeweils mit Kontrollanschlußstiften M1, MREQ, IORQ, A13, A14, A15 und RFSH der zentralen Verarbeitungseinheit (11) und mit dem STBY Anschlußstift und dem RESET Anschlußstift des Zeittakt ICs (14) verbunden sind, wobei der Verschlußdekoder (17) weiterhin aufweist, Ausgabeendeanschlußstifte F0, F1, F2, F3, F4, F5, F6, und F8, welche jeweils mit dem CS-Anschlußstift des EPROM (16), den CEIN und WATCH- Anschlußstiften eines Standby Energiequellen-ICs (52), dem AS- Anschlußstift, dem DS-Anschlußstift und dem A/W-Anschlußstift des Zeittakt- ICs (14), dem CS-Anschlußstift des ersten Schnittstellenschaltkreises (18), und dem CS-Anschlußstift des zweiten Schnittstellenzeitkreises (19) verbunden ist, wobei der verriegelte Verschlußdekoder (17) zum Verriegeln und Dekodieren des Schlüsselsuchprogramms, des Selbstüberwachungsprogramms, des Wasch-/Reinigungsprogramms, des Wasserdurchsatzprogramms und des automatischen Leseprogramms dient, wobei der erste Schnittstellenschaltkreis (18) Datenanschlußstifte (D0-D7), die mit dem Datenbus (12) verbunden sind, Anschlußstifte (A0, A1), die jeweils mit den Anschlußstiften A0 und A1 der zentralen Verarbeitungseinheit (11) und mit den Anschlußstiften A0 und A1 des zweiten Schnittstellenschaltkreises (19) verbunden sind, sowie Anschlußstifte PA0- PA2, die an einem Ausgabeende eines Treiberschaltkreises (31) angeschlossen sind, aufweist, wobei der erste Schnittstellenschaltkreis (18) als eine Datenübertragungschnittstelle zwischen dem Treiberschaltkreis (31), einem LCD-Anzeigeschaltkreis (32), einem Sprachschaltkreis (33), einem ersten Schaltersystem (41) und der zentralen Verarbeitungseinheit (11) dient; und

wobei der zweite Schnittstellenschaltkreis (19) Datenanschlußstifte (D0-D7), die an den Datenbus (12) angeschlossen sind, aufweist und als eine Datenübertragungsschnittstelle zwischen dem AM/FM-Schaltkreis (36) und der zentralen Verarbeitungseinheit (11) dient.

3. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlüsselsuchprogramm die zentrale Verarbeitungseinheit (11) anweist, ein Schlüsselfunktionsdienstprogramm, welches in dem EPROM (16) gespeichert ist, zu suchen, wenn wenigstens ein Schlüssel des ersten Schnittstellenschaltkreises des ersten Schlüsselsystems geerdet ist.

4. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlüsselfunktionsdienstprogramm die Funktion jedes Schlüssels benennt und in Form eines Unterbrechnungsdienstprogramms geschrieben ist.

5. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Selbstüberwachungsprogramm die zentrale Verarbeitungseinheit (11) anweist, in dem EPROM (16) gespeicherte Daten mit Daten zu vergleichen, die von dem Zeittakt-IC (14), dem RAM (15), dem verriegelten Verschlußdekoder (17), dem ersten Schnittstellenschaltkreis (18), dem zweiten Schnittstellenschaltkreis (19), dem A/D-Wandler (25), dem LCD- Anzeigeschaltkreis (32) sowie dem Sprachschaltkreis (33) gesendet werden, um festzustellen, ob ein fehlerhafter Punkt in der Steuerschaltkreisvorrichtung existiert.

6. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasch-/Reinigungsprogramm auf Angaben des Herstellers der Filterelemente basiert, wobei es sich bei den Angaben um die Betriebsdauern der Filterelemente, einen Zeitplan zum Waschen und Reinigen der Filterelemente sowie ein Wasserproduktionsvolumen (cc/min) einer Pumpe handelt.

7. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserproduktionsvolumen- Berechnungsprogramm auf der Basis des Wasserproduktionsvolumens (cc/min) der Pumpe (M) geschrieben ist, um einen kumulierten Wert für eine Reihe von Wasserproduktionsvolumen für jedes der Filterelemente zu berechnen, wobei die Reihen von Wasserproduktionsvolumen an das RAM (1) übertragen werden und wobei der kumulierte Wert an die zentrale Verarbeitungseinheit (11) übertragen wird, welche den kumulierten Wert mit einer bewerteten Betriebsdauer für jedes der Filterelemente vergleicht, wobei die bewerteten Betriebsdauern in dem EPROM (16) gespeichert sind.

8. Die Steuerschaltkreisvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das automatische Leseprogramm dazu dient, Daten wie die Reihen der Wasserproduktionsvolumen für jedes der Filterelemente, den kumulierten Wert der Reihen der Wasserproduktionsvolumen für jedes der Filterelemente, den PPM-Wert, den Anzeigestatus des fehlerhaften Punktes in der Steuerschaltkreisvorrichtung, den aktuellen Stand der Benutzung einer Umkehrosmosemembran und den aktuellen Stand der Benutzung von jedem der Filterelemente aus dem RAM (15) auszulesen.

9. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserüberwachungssystem (20) umfaßt:

eine Wasserqualität-Testeinrichtung (21), welche ein Testsignaleingabeende aufweist, das in einem Wassertank (S) angeordnet ist zum Testen des part per million Wertes;

einen ersten Verstärkungsschaltkreis (22), bestehend aus einem Lastwiderstand (R10, R11, R12, R13) und einer ersten Operationsverstärkereinrichtung (221), welche ein nichtgegensätzliches Phasenende aufweist, welches mit einem Mittelpunkt des Lastwiderstandes R10 und R11, die in Reihe geschaltet sind, verbunden ist, wobei die erste Operationsverstärkereinrichtung (221) weiterhin ein gegensätzliches Phasenende aufweist, welches in einer parallelen Weise mit einem Ausgangsende davon und einem Ende des Lastwiderstandes R12 verbunden ist, wobei der Lastwiderstand R12 und R13 einen Mittelpunkt aufweist, der mit einem nichtgegensätzlichen Phasenende einer vierten Operationsverstärkereinrichtung (26) verbunden ist;

einen zweiten Verstärkungsschaltkreis (23), der den Lastwiderstand (R14, R15) und eine zweite Operationsverstärkereinrichtung (231) aufweist, die ein gegensätzliches Phasenende besitzt, welches in paralleler Weise mit einem Ausgangsende der Wasserqualität-Testeinrichtung (21) und mit einem Ende des Lastwiderstandes (R14) verbunden ist, wobei die zweite Operationsverstärkereinrichtung (231) weiterhin ein nichtgegensätzliches Phasenende aufweist, das in paralleler Weise mit einem Ausgangsende davon und einem Ende des Lastwiderstandes (R15) verbunden ist, welcher ein anderes Ende aufweist, das mit dem nichtgegensätzlichen Phasenende der vierten Operationsverstärkereinrichtung (26) verbunden ist;

einen Rückkopplungsverstärkungsschaltkreis (24), der einen Lastwiderstand (R16, R17), einen variablen Widerstand (R18) und eine dritte Operationsverstärkereinrichtung (241) aufweist, welche ein nichtgegensätzliches Phasenende besitzt, das geerdet ist und ein gegensätzliches Phasenende besitzt, das in paralleler Weise mit dem Lastwiderstand (R16) und einem Ende des variablen Widerstandes (R18) verbunden ist, wobei die dritte Operationsverstärkereinrichtung (241) ein Ausgangsende aufweist, welches jeweils mit einem anderen Ende des Lastwiderstandes (R16) und einem Ende des Lastwiderstandes (R17) verbunden ist, dessen anderes Ende mit dem nichtgegensätzlichen Phasenende einer vierten Operationsverstärkereinrichtung (26) verbunden ist; und

einen A/D-Wandler (25), der Datenanschlußstifte (DBO-DB7), die mit dem Datenbus (12) verbunden sind, einen VI-Anschlußstift, der mit einem Ausgangsende der vierten Operationsverstärkereinrichtung (26) sowie mit einem anderen Ende des variablen Widerstandes (R18) der dritten Operatonsverstärkereinrichtung (241) verbunden ist, und einen INTR- Anschlußstift, welcher mit dem Eingangsanschlußstift (PB6) des ersten Schnittstellenschaltkreises (18) verbunden ist, aufweist, wobei der Analog/Digital-Wandler (25) dazu dient, ein analoges Signal von der vierten Operationsverstärkereinrichtung (26) zu empfangen, welches dann von dem A/D-Wandler (25) in ein digitales Signal umgewandelt wird.

10. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Ausgabeeinheit (30) umfaßt:

einen Treiberschaltkreis (31), der mit den Ausgangsanschlußstiften des ersten Schnittstellenschaltkreises (18) verbunden ist und dazu dient, die Pumpe (M), ein elektromagnetisches Ventil sowie ein Anzeigelicht (L1-L4) anzusteuern;

einen LCD-Anzeigeschaltkreis (32), der Datenanschlußstifte (001-007), Freigabeanschlußstifte, Lese/Schreibanschlußstifte, welche mit den Datenausgabeanschlußstiften (PCO-PC7, PA6, PA7) des ersten Schnittstellenschaltkreises (18) verbunden sind, aufweist, wobei der LCD- Anzeigeschaltkreis (32) dazu dient, Daten anzuzeigen, welche in dem RAM (15) gespeichert sind;

einen Sprachschaltkreis (33), welcher mit den Ausgabepunkten (PA3-PA5) des ersten Schnittstellenschaltkreises (18) verbunden ist und ein Spracherzeugungs-IC sowie einen Lautsprecher (SP) aufweist, wobei der Sprachschaltkreis (33) dazu dient, Signale, die auf einen fehlerhaften Punkt in der Steuerschaltkreisvorrichtung hinweisen oder nach einem Austausch der Filterelemente rufen, zu empfangen, wobei die Signale von dem Selbstüberwachungsprogramm erkannt werden; und

einen AM/FM-Schaltkreis (36), der Datenanschlußstifte aufweist, die mit dem Datenbus (12) verbunden sind, wobei der AM/FM-Schaltkreis (36) weiterhin einen Kontrollsignalanschlußstift aufweist, der mit dem Eingangsanschlußstift des ersten Schnittstellenschaltkreises (18) verbunden ist, wobei der AM/FM- Schaltkreis (36) dazu dient, Radiosignale von einer Radiostation zu empfangen, die nachfolgend an die Mikrocomputereinheit (10) übertragen werden, um in akustische Signale umgewandelt zu werden.

11. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiberschaltkreis (31) der Ausgabeeinheit (30) eine erste Treibereinrichtung (311), eine zweite Treibereinrichtung (312), eine dritte Treibereinrichtung (313), ein Betriebsanzeigelicht (L1), ein Wasserdurchsatzanzeigelicht (L2), ein Wasch-IReinigungsanzeigelicht (L3), eine Pumpe, ein erstes elektromagnetisches Ventil und ein zweites elektromagnetisches Ventil aufweist, wobei die erste Treibereinrichtung (311), die zweite Treibereinrichtung (312) und die dritte Treibereinrichtung (313) jeweils ein Gleichspannungsende aufweisen, das mit dem Ausgabeanschlußstift des ersten Schnittstellenschaltkreises (18) verbunden ist und weiterhin jeweils ein Wechselspannungsende aufweisen, das jeweils mit einem Anschlußstift des Betriebsanzeigelichtes (L1), dem Wasserdurchsatzanzeigelicht (L2) und dem Wasch-/Reinigungsanzeigelicht (L3) verbunden ist, wobei das Betriebsanzeigelicht (L1), das Wasserdurchsatzanzeigelicht (L2) und das Wasch-IReinigungsanzeigelicht (23) jeweils noch einen anderen Anschlußstift aufweisen, der jeweils mit der Pumpe (M), dem ersten elektromagnetischen Ventil (SOL1) und dem zweiten elektromagnetischen Ventil (SOL2) verbunden ist.

12. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprachschaltkreis (33) der Ausgabeeinheit durch einen Tonschaltkreis, der summen kann, oder durch einen Lichtschaltkreis, der leuchten kann, ersetzt werden kann.

13. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltersystem (40) aus einem Satz von Tastensystemen besteht, welches eine Taste SW1 zum Starten der Steuerschaltkreisvorrichtung, eine Taste SW2 zum Einstellen von Daten in Verbindung mit dem Austausch eines ersten Filterelementes, eine Taste SW3 zum Einstellen von Daten in Verbindung mit dem Austausch eines zweiten Filterelementes, eine Taste SW4 zum Einstellen von Daten, eine Taste SW5 zum Suchen von Daten, eine Taste SW6 zum Starten eines Wasserdurchsatzschalters, eine Taste SW7 zum Waschen und Reinigen der Filterelemente per Hand und einer Taste zum Starten des AM/FM- Schaltkreises aufweist, wobei alle Verbindungspunkte der Tasten SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 und SW7 mit einem der Ausgabe/Eingabeanschlußstifte des ersten Schnittstellenschaltkreises (18) verbunden sind, wobei der Verbindungspunkt der Taste SW8 zum Starten des AM/FM-Schaltkreises (36) dient und mit dem Schaltanschlußstift des AM/FM- Schaltkreises verbunden ist.

14. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrische Energie-Treibersystem (50) umfaßt:

eine Gleichspannungsenergieversorgungseinrichtung, die aus einem Transformator, einem Energieanzeigelicht, einem Brückengleichrichter, einem Filterkondensator und einem Spannungsstabilisator gebildet ist, wobei die Gleichspannungsenergieversorgungseinrichtung als Energiequelle zum Ansteuern der Mikrocomputereinheit, des Wasserüberwachungssystems, des Ansteuerschaltkreises der Ausgabeeinheit und des Schaltersystems dient; und

eine Standby-nichtunterbrochene Energiequellen-IC (52), welches Kontrollsignalanschlußstifte aufweist, die jeweils mit dem RESET- Anschlußstift der zentralen Verarbeitungseinheit (11), mit dem VDD- Anschlußstift und dem STBY-Anschlußstift oder dem RESET-Anschlußstift des Zeittakt-ICs (14), dem VDD-Anschlußstift und dem CE-Anschlußstift des RAM (15) und den RST-Anschlußstiften des ersten und des zweiten Schnittstellenzeitkreises (18, 19) verbunden sind, wobei die Standbynichtunterbrochene Energiequelle (52) als eine Energiequelle auf Notfallbasis dient.

15. Die Steuerschaltkreisvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Standby-nichtunterbrochene Energiequelle (52) einen VBAT-Anschlußstift und einen GND-Anschlußstift aufweist, die jeweils mit einer Batterie zum Schutz gegen einen Fehler der Standbynichtunterbrochenen Energiequelle (52) verbunden sind.