阀控制器系统和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年7月3日提交的共同未决的美国临时专利申请no.62/693,839的优先权，该临时专利申请通过引用整体并入本文。

背景技术：

在软水器系统中，多个箱可以提供用于提供连续软水的有效且可靠的手段。每个箱可包括阀装置，该阀装置在水处理和箱再生期间控制进出箱的流体运动。例如，每个阀装置包括阀和控制阀的控制器，例如机械或数字定时器。控制器可以基于再生参数(例如，再生开始、再生循环时间等)和/或其它参数来控制阀。

技术实现要素：

本发明的一些实施例包括阀控制器，其构造成控制水调节系统中的阀。阀控制器包括控制器壳体、控制器壳体上的用户界面，用户界面包括显示器和构造成接收用户输入的一个或多个按钮，以及由控制器壳体支撑的控制板，控制板包括与显示器、一个或多个按钮以及构造为控制阀的电机通信的微控制器。微控制器构造成与水调节系统中的一个或多个其它阀控制器通信，将多个系统参数存储在存储器中，基于一个或多个系统参数控制电机操作阀，基于通过用户界面接收的用户输入更新一个或多个所述系统参数，并将更新的系统参数推送到水调节系统中的一个或多个其它阀控制器。

在一些实施例中，微控制器还被构造为经由显示器向用户显示错误日志，并且错误日志中的每个错误包括错误描述和时间戳。在一些实施例中，微控制器还被构造为限制对多个系统参数的访问，除非接收到指定的用户输入，指定的用户输入包括预设按钮保持延迟，预设密码或预设时钟时间之一。在一些实施例中，微控制器还被构造为自动地为阀控制器分配由阀控制器和一个或多个其它阀控制器形成的网络内的地址。在一些实施例中，自动地为阀控制器分配网络内的地址还包括通过微控制器：a)基于内部硬件计时器选择数字；b)将数字传送给水调节系统中的一个或多个其它阀控制器；c)确定该数字是否对应于水调节系统中的一个或多个其它阀控制器中的一个；d)在确定该数字对应于水调节系统中的一个或多个其它阀控制器中的一个时，选择不同的数字；重复步骤a)至d)直到所选数字不对应于一个或多个阀控制器中的一个；并将所选数字指定为网络中阀控制器的地址。

在一些实施例中，微控制器还被构造为将多个系统参数的非出厂重置版本存储在存储器中，并且更新一个或多个系统参数包括将系统参数重置为非出厂重置版本。在一些实施例中，微控制器被构造为响应于经由用户界面选择的推送菜单选项，将更新的系统参数推送到水调节系统中的一个或多个其它阀控制器。在一些实施例中，阀控制器还包括多个操作模式，其中第一操作模式是使用户能够改变多个系统参数的编程模式。在一些实施例中，微控制器构造成：检测阀控制器的再生；确定阀控制器操作在编程模式；并在再生期间退出编程模式。在一些实施例中，用户界面被构造为显示再生步骤和直到再生完成剩余的相应时间。在一些实施例中，微控制器被构造成防止阀控制器在再生期间进入编程模式。

本发明的一些实施例包括一种水调节系统网络，其包括第一阀控制器，该第一阀控制器构造成控制第一箱的第一阀从而以服务、待机和再生模式之一操作第一箱；流量计，被构造为将流速传送到第一阀控制器；以及第二阀控制器，构造成控制第二箱的第二阀从而以服务、待机和再生模式之一操作第二箱，第二阀控制器与第一阀控制器通信并构造为如果流速高于阈值则以服务模式操作第二箱，第二阀还构造成如果第一箱耗尽则以服务模式操作第二箱而不管流速如何。

在一些实施例中，第一阀控制器构造成作为水调节系统网络内的主控制器操作，并且第二阀控制器构造成作为水调节系统网络内的从控制器操作。在一些实施例中，第一阀控制器包括用户界面，该用户界面包括显示器和被构造为接收用户输入的一个或多个按钮，并且其中第一阀控制器被构造为将对应于用户输入的系统参数推送到第二阀控制器。在一些实施例中，第一阀控制器构造成与第二阀控制器协调以经由水调节系统网络控制操作定时。在一些实施例中，第一阀控制器还包括连接器，其被构造为接收对应于外部计算机的数据连接电缆，并且其中第一阀控制器被构造为经由外部计算机接收更新的系统参数并将更新的系统参数推送到第二阀控制器。

在一些实施例中，水调节系统网络包括无线通信网络，其构造成在第一阀控制器和第二阀控制器之间传递通信。在一些实施例中，第一阀控制器构造成：检测第二阀控制器的再生；确定第二个阀控制器处于待机模式；并且在再生期间发起第二阀控制器从待机模式退出。在一些实施例中，第一阀控制器包括用户界面，该用户界面被构造为显示再生步骤和直到再生完成剩余的相应时间。在一些实施例中，第一阀控制器包括用户界面，该用户界面被构造为显示包括描述和时间戳的非易失性错误日志，该非易失性错误日志对应于水调节系统网络内的多个设备。

附图说明

图1a是单个单元水调节系统的示意图。

图1b是包括两个单元的多单元水调节系统的示意图。

图1c是包括八个单元的多单元水调节系统的示意图。

图1d是水调节系统的局部正视图。

图2是根据一些实施例的阀控制器的等距视图。

图3是图2的阀控制器的控制器壳体的分解等距视图。

图4是耦接到阀组件的底板的图2和3的阀控制器的另一个等距视图。

图5是根据一些实施例的阀控制器的控制器壳体的分解等距视图。

图6是耦接到阀组件的底板的图5的阀控制器的等距视图。

图7是图2的阀控制器的前壳体和控制板的分解等距视图。

图8是图2的阀控制器的控制板的示意图。

图9是微控制器的示意图，该微控制器在一些实施例中与图2的阀控制器以及可由微控制器控制的功能一起使用。

图10是图2的阀控制器的用户界面的前视图。

图11是可以通过图10的用户界面的显示器显示的视觉显示图标的图。

图12是图10的用户界面的显示器的示例显示屏的正视图。

图13是图10的用户界面的显示器的示例显示屏的正视图。

图14是根据一些实施例的图2的阀控制器的控制参数的图。

图15a是根据一些实施例的图2的阀控制器的主编程模式的流程图。

图15b是图15a的流程图的继续。

图15c是图15b的流程图的继续。

图16是根据一些实施例的图2的阀控制器的用户编程模式的流程图。

图17是根据一些实施例的图2的阀控制器的时间(atimeofday)编程模式的流程图。

图18a是根据一些实施例的图2的阀控制器的诊断编程模式的流程图。

图18b是图18a的流程图的继续。

图18c是图18b的流程图的继续。

图19是根据一些实施例的图2的阀控制器的示例显示的错误状态的图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应理解，本发明的应用不限于以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置。本发明能够具有其它实施例并且能够以各种方式实践或实施。而且，应该理解，这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，不应该被认为是限制性的。本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用旨在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦接”及其变型被广泛使用并且包括直接和间接安装、连接、支撑和耦接。此外，“连接”和“耦接”不限于物理或机械连接或耦接。

呈现以下讨论以使本领域技术人员能够制造和使用本发明的实施例。对于本领域技术人员来说，对所示实施例的各种修改是显而易见的，并且这里的一般原理可以应用于其它实施例和应用而不脱离本发明的实施例。因此，本发明的实施例不旨在限于所示的实施例，而是与符合本文公开的原理和特征的最宽范围相一致。下面的详细描述将参考附图来阅读，其中不同附图中的相同元件具有相同的附图标记。不一定按比例绘制的附图描绘了所选择的实施例，并且不旨在限制本发明的实施例的范围。技术人员将认识到本文提供的实施例具有许多有用的替代方案并且落入本发明的实施方案的范围内。

本发明的一些实施例提供了一种阀控制器，其用于水调节系统中的一个或多个阀。更具体地，一些实施例提供了一种阀控制器，其构造成与系统中的其它阀联网，提供阀之间的机载通信并实现连续的水调节。除了其它特征之外，阀控制器还可以提供改进的需求召回、用户设置保护，动态寻址和自动主单元选择、网络设置推送功能和/或描述性错误日志显示。

在一些实施例中，阀控制器可用于水调节系统，例如但不限于水软化系统(例如进入点(poe)或使用点(pou)水软化系统)、水净化系统、水过滤系统、反渗透系统或其它类型的水调节系统。此外，水调节系统可用于住宅、工业或商业应用。作为示例，在本文中将水调节系统描述为poe水软化系统。

通常，水调节系统可包括一个或多个处理单元，每个单元包括箱(tank)和相关的阀装置。每个阀装置可包括阀壳体、与箱流体连通的阀以及构造成控制阀的操作的阀控制器。例如，图1d示出了包括箱11和阀装置13的单元12，阀装置13具有阀控制器14、阀壳体15和阀(未示出)。阀控制器14可操作或控制阀以打开或关闭一个或多个流体(例如，水)通路，例如进水通路、出水通路、再生通路和/或排放管线。阀控制器14可以根据预编程的定时器或时间表来控制阀操作，如下面进一步描述的。这样，在一些方面，阀控制器14可以被认为是阀定时器或定时器组件。

通常，阀控制器14可以容纳在阀壳体15内或由阀壳体15支撑。在一些实施例中，阀控制器14可以可拆卸地耦接到阀(和壳体15)，从而可以在特定的阀组件13中安装或替换不同的阀控制器14。多单元系统中的阀控制器14可以以有线或无线方式连接，以实现阀控制器14之间的通信和系统中单元12之间的联网操作。例如，水调节系统10可包括单个单元12，如图1a所示(用阀控制器14示意性地示出)，两个流体连通的单元12，如图1b所示，八个流体连通的单元12，如图1c所示，或任何其它数量的单元12(例如三到七个单元，或多于八个单元)。另外，虽然单元12在此可以被示出和描述为包括相同类型的控制器14，但是在一些实施例中，系统10可以包括具有一个或多个不同类型的控制器14的箱。

图2和3示出了根据一些实施例的控制器14。通常，控制器14可包括控制器壳体16和由控制器壳体16支撑的控制板18。此外，在一些实施例中，控制器14可包括支架24、销26、支座28和构造成将控制器壳体16连接到阀组件的紧固件30，如下面进一步描述的。

在一个实施例中，如图2-4所示，控制器壳体16可包括前壳体20和后壳体22。前壳体20和后壳体22可以可拆卸地彼此耦接，并且其尺寸可以设计成耦接在一起时容纳或支撑控制板18(例如印刷电路板)。例如，后壳体22可以是大致正方形或矩形形状，具有后表面32和从后表面32向前延伸的侧表面32。侧表面34(和/或后表面32)中的一个或多个可以包括紧固元件，该紧固元件构造成将前壳体20耦接到后壳体22，如下面进一步描述的。另外，后壳体22可包括铰链36和从后表面32向后延伸的延伸部38。

通常，后壳体22可以通过一个或多个连接永久地或可释放地耦接到阀组件的阀壳体。例如，如图4所示，支架24可以通过铰链36经由铰接连接将后壳体22耦接到阀壳体。更具体地，在一些实施例中，支架24可包括底座42和一个或多个具有对准孔46的指状物44。如图2和4所示，底座42可以耦接到阀壳体的底板40上(例如，通过紧固件48，例如螺钉)，使得指状物44从底板40向外延伸。后壳体22的铰链36可以与指状物44的孔46对齐，并且销26可以穿过孔46和铰链36以将部件耦接在一起，以允许后壳体22相对于支架24(即，围绕销26)枢转。如图2所示，在一些实施例中，销26可以是l形的，具有可以穿过孔46和铰链36的垂直构件50，以及可以靠在顶部指状物44上以将垂直构件50保持在孔46和铰链36中的水平构件52。在一些实施例中，一旦销26穿过孔46和铰链36定位，o形环54可沿垂直构件50的下部定位，以阻止在后壳体22旋转期间销26向上移动。

除了铰接连接之外，后壳体22还可以通过支座28、延伸部38和紧固件30耦接到阀壳体15。例如，支座28可以通过紧固件30耦接到阀壳体15的底板40上(例如，通过底板40上的紧固件孔)。如图2所示，后壳体22的延伸部38可以由支座28接纳。例如，后壳体22可以在铰链36处枢转或旋转，直到延伸部38被接纳在支座28内。在一些实施例中，各部件可以“锁定”在一起以将后壳体22保持就位，例如，作为一次性卡扣连接。支座28和较高支架24(例如，与如下所述图3的较短支架24a相比)可以用作间隔机构，以将前控制壳体20适当地定位在阀壳体15中(例如，用于改进的用户接入)。

在一些实施例中，控制器14可包括不同的部件以适应不同类型的阀壳体(例如，具有不同的基板)。例如，图5-6示出了根据另一实施例的控制器14a。控制器14a可以类似于图2-4的控制器14(例如，包括相同的控制器壳体16、销26和紧固件30中的一个或多个)，但是包括不同的支架24a并且没有支座。例如，支架24a可包括比支架24的指状物44更短的指状物44a。另外，如图5-6所示，控制器壳体16的延伸部38可以通过紧固件30直接耦接到底板40并与底板40连通(即，不是如图2-4的控制器壳体16那样通过支座间接连接)。

如图2-6所示，后壳体22可以耦接到前壳体20，以至少部分地封闭控制器壳体16的内部。在一些实施例中，前壳体20可以是基本上平面的，包括基本平坦的前面。这样，在一些实施例中，前壳体20可以被认为是面板。然而，在其它实施例中，前壳体20可包括一个或多个侧面和/或可具有弯曲的前面。前壳体20还可包括用户界面58，如下面进一步描述的。例如，如图7所示，用户界面58可以包括位于前壳体20的前面上的覆盖层(overlay)60，以及位于前壳体20后面并耦接到控制板18的触摸垫组件64和显示器62。更具体地，触摸垫组件64可包括耦接到控制板18的间隔件，以与控制板18上的触摸垫对准。前壳体20可包括孔，使得显示器62和触摸垫组件64通过覆盖层60可接入。此外，控制板18可以耦接到前壳体20(例如，用卡扣配件或其它紧固件，未示出)，使得用户界面58的部件与控制板18正确对准。

在一些实施例中，前壳体20的一个或多个侧面可包括紧固元件，紧固元件构造成将前壳体20耦接到后壳体22。例如，在一些实施例中，如图3和5所示，前壳体20的上侧可以包括一个或多个凸形夹构件66a，其从前壳体20向后延伸并且构造成在后壳体22的上侧面上与凹形夹构件66b(参见图3)接合。另外，后壳体22的下侧面可包括两个或更多个偏置突起68，其构造成在突起68之间接纳前壳体20的下侧。因此，为了组装控制器壳体16，前壳体20的下侧可以定位在突起68之间，而前壳体20的上侧与后壳体22成角度。然后前壳体20的上侧可以朝向后壳体22移动，直到凸形夹构件66a与凹形夹构件66b接合。为了拆卸控制器壳体16，可以颠倒该组装操作。更具体地，凸形夹构件66a可以与凹形夹构件66b脱离，前壳体20的上侧可以远离后壳体22移动，并且前壳体20的下侧可以从突起68之间抬起。虽然在此示出和描述了特定的紧固元件和组装方法，但应该注意的是，在本公开的范围内可以预期其它紧固元件或构造或其它组装方法。

当组装时，前壳体20和后壳体22至少部分地将控制板18封闭在控制器壳体16的内部。然而，在一些实施例中，控制板18可以延伸到控制器壳体内部的外部。例如，如图2、3、5和7所示，前壳体20的顶侧可包括切口，该切口暴露控制板18的上部70。如图3-6所示，后壳体22的后表面可以包括暴露控制板18的上部70的配合切口。上暴露部分70可以包括构造成接纳一个或多个通信电缆74的连接器72，如下面进一步所描述的。此外，在一些实施例中，后壳体22的一个或多个侧面可包括一个或多个切口，以在组装控制器壳体16时提供对控制板18的接入。例如，如图2、4和6所示，侧切口中的一个可以允许接入控制板18上的连接器，该连接器构造成接纳电源电缆76和/或仪表电缆78，如下面进一步描述的。

控制板18(例如，印刷电路板)通常可包括多个连接器、按钮和/或指示器，如图8所示。控制板18还可以包括微控制器80，如图9中示意性所示，和/或包括处理能力和存储器的其它组件。如图9中一般所示，微控制器80可以控制控制器14的多个部件和特征，例如与显示器、电源、阀电机控制、补充电机控制、通信、外部和传感器有关的部件。这样，系统操作或功能在本文中可以描述为通常由阀控制器14控制，或者更具体地，由微控制器80控制。

例如，关于显示功能，如上所述并且如图7所示，用户界面58的显示器62可以耦接到控制板18的前侧(例如，通过粘合剂耦接59)并且可以电气耦接到微控制器80。微控制器80可以控制显示器62向用户显示信息，例如，向用户提供信息和/或通过用户界面58促进控制器编程。

关于电源功能，控制板18可包括电源连接器82。在一些实施例中，电源连接器82可以是双销连接器并且可以接收电源电缆76(如图4和6所示)，其构造为提供24伏直流(vdc)电源。另外，在一些实施例中，控制板18可包括备用电源连接器84，其可接收构造成提供12vdc电源的电源电缆76(如图2所示)。而且，如图8所示，控制板18可以包括重置开关86。在一些实施例中，重置开关86可以被致动以移除或向电源连接提供电力(例如，通过第一致动操作，例如，按压或按压和释放操作)和/或重置连接(例如，通过第二致动操作，例如按压和保持操作)。

关于电机和辅助电机功能，控制板18可包括第一电机连接器88，例如五销连接器。第一电机连接器88可以耦接到阀控制电机90和光学传感器92(例如，构造成感测电机位置并将电机位置传送到微控制器80的编码器)。在一些实施例中，微控制器80可以构造成向前和/或反向操作阀控制电机90，以便控制相关阀的操作，并且可以从光学传感器92接收电机位置信息。例如，如在下文中进一步描述的，微控制器80可以控制阀控制电机90(和/或其它电机)以操作阀，以便将单元12置于服务模式、待机模式或再生模式的各种循环。

控制板18还可以包括补充电机连接，例如，用于连接上阀驱动电机94和/或下阀驱动电机96。更具体地，控制板18可以包括第二电机连接器98，例如五销连接器，其连接到上阀驱动电机94、阀步进凸轮(cam)和开关100以及阀归位(homing)凸轮和开关102。另外，控制板18可包括第三电机连接器104，例如连接到下阀驱动电机96的两销连接器。还与下阀驱动电机96相关联的是下驱动凸轮连接器106，其可以是双销连接器，构造成耦接到下驱动凸轮和开关108。在一些实施例中，微控制器80可以构造成向前和/或向后操作上阀驱动电机94和/或下阀驱动电机96，以便操作相关的阀。而且，在一些实施例中，控制器14可以不包括下阀驱动电机96。此外，在一些实施例中，盐水阀凸轮109(例如，开关凸轮)可以安装到其中一个电机(例如上阀驱动电机94)的电机轴上，并且可以在再生期间致动。

关于通信，如图8所示，控制板18可以包括一个或多个连接器72，其被构造为接纳通信电缆74(如图2、图4和图6所示)，其实现控制器14和整个系统之间的通信。另外，在一些实施例中，通信电缆74可以是例如cat3或cat5网络通信电缆。

此外，关于通信，控制板18可以包括连接器110，例如微型usb端口，被构造为接收数据连接电缆，例如微型usb至usb-c连接器电缆，允许外部计算机(未示出)连接到控制板18并与控制板18通信。在一些实施例中，外部计算机可以从微控制器80接收数据和/或向微控制器80提供数据。另外，或者可选地，外部计算机可以包括被构造为允许在现场重新编程微控制器80的现场编程器应用(例如，通过微控制器80的usb编程模式)。

关于外部，如图8所示，控制板18可以包括连接器112(例如三销连接器)，其被构造为耦接到流量计电缆78。控制器14可以包括流量计以监测所使用的处理水的容积，并且更具体地，从计算的系统容量中剩余的容积(例如，在一些应用中，当达到剩余零容积时触发再生循环，和/或在一些应用中触发将其它单元切换到服务模式)。这样，流量计可以构造成将流速传送到控制器14。控制板18还可以包括一个或多个备用连接器114以连接备用装置。示例性备用输入和输出可包括但不限于可编程中继输出、可编程化学泵输出和/或远程锁定或远程再生输入。此外，在一些实施例中，控制板18可包括用于远程信号启动开关和/或互锁开关的开关输入116。例如，当被致动时，远程信号启动开关可以向微控制器80发信号以启动再生。另外，当致动时，互锁(或远程锁定)开关可以向微控制器80发信号以防止再生。在互锁开关打开之前，控制器14可能不允许该单元或系统进入再生。打开后，可以执行任何排队的再生。例如，锁定特征在如果输出绕过的水(例如在馈送系统中)，则水调节系统10可能被损坏的水调节系统10中可能是有用的。该特征在水压低并且执行再生会在例如建筑物中引起水压问题的情况下也可能是有用的。

此外，如图8所示，控制板18可以包括具有ic输出的集成电路118，ic输出被构造为连接到控制板18的前侧上的指示器120，例如led(如图7所示)。例如，微控制器80可以打开指示器120(例如，向集成电路提供输入以激活指示器120)以发信号通知各种操作。在一个实施例中，微控制器80可以打开第一指示器120(例如，红色led)以指示正在执行流量测试。或者，微控制器80可以打开第一指示器120(或另一指示器)以指示存在错误。微控制器80可以打开第二指示器120(例如，蓝色led)以指示正在执行编码器测试。或者，微控制器80可以打开第二指示器120(或另一指示器)以指示箱正在使用(例如，不处于再生或待机状态)。微控制器80可以打开第三指示器120(例如，绿色led)以指示已经发起再生循环。在一些实施例中，微控制器80还可以使用不同的开/关(即，闪烁)模式来开启一个或多个指示器120以发信号通知各种操作。例如，微控制器80可以闪烁第二指示器120(或另一指示器)以指示再生被排队。微控制器80可以闪烁第三指示器120(或另一指示器)以指示箱处于待机状态。虽然本文示出和描述了三个指示器120，但是一些实施例可以包括更多或更少的指示器。

另外，在一些实施例中，外部可包括与其它功能相关联的组件。例如，外部还可以包括与补充(下部)驱动凸轮和阀控制电机90的光学传感器相关联的电路系统。

关于传感器，在一些实施例中，控制器14可包括传感器，例如但不限于水流或条件传感器。另外，传感器可以包括与用户界面58的触摸垫相关联的触摸传感器。例如，如上所述并且如图7所示，触摸垫组件64可以耦接到控制板18的前侧(例如，通过粘合剂耦接59)并且其相关联的触摸垫电连接到微控制器80。在一些实施例中，触摸垫可以提供四个电容式触摸传感器。然而，在其它实施例中，触摸垫可以提供更多或更少的触摸传感器(或者，可选地，触摸垫64可以用机械按钮或触摸屏代替)。通常，微控制器80可以经由触摸垫接收用户输入，并且作为响应，经由显示器62显示信息，编程或重新编程特定参数或功能，发起再生，和/或执行其它功能。

更具体地，如图10所示，一些实施例的用户界面58可包括一个或多个按钮122(例如，与触摸垫64的触摸传感器相关联)、显示器62和构成上述指示器120的指示器窗口124。例如，用户界面58可包括第一按钮122a(例如，“向左”按钮)、第二按钮122b(例如，“向下”按钮)、第三按钮122c(例如，“向上”按钮)以及第四按钮122d(例如，“额外循环”按钮)。用户可以以各种组合致动一个或多个按钮122以向微控制器80提供用户输入，例如，在显示器62上显示某些信息，在显示器62上导航菜单选项，输入某些菜单，输入编程特征，改变参数，发起再生和/或其它功能。例如，用户可以通过按下单个按钮122，同时按下一个或多个按钮122和/或按特定顺序按下一个或多个按钮122来提供用户输入。另外，用户可以通过经由第一致动操作(例如，按压或按压和释放操作)或第二致动操作(例如，按压和保持操作，诸如三秒或另一段时间)按压一个或多个按钮122来提供用户输入。

例如，在一个实施例中，用户可以按下向左按钮122a以导航到显示器62上的先前菜单选项，并且可以按住向左按钮122a以进入诊断菜单(例如，诊断菜单编程模式)。用户可以按下向下按钮122b以向下调整菜单值(例如，在显示器62上显示的菜单值)，并且可以按住向下按钮122b以输入时间菜单(例如，时刻编程模式)。用户可以按下向上按钮122c以向上调整菜单值，并且可以按住向上按钮122c以进入时刻菜单。用户可以按下额外循环按钮122d以导航到显示器62上的下一菜单选项，并且可以按住额外循环按钮122d以发起再生。另外，用户可以同时按住向左按钮122a和向下按钮122b以进入主编程模式，并且可以同时按住向下按钮122b和向上按钮122c以进入用户编程模式。

如上所述，微控制器80可以控制显示器62向用户显示信息，包括菜单选项和值以便于编程一个或多个系统参数。在一个实施例中，显示器62可以是二至四行滚动文本单色有机发光二极管(oled)显示器。然而，在一些实施例中可以使用其它类型的显示器，例如lcd段显示器或tft彩色显示器。

在一些方面，显示器62可包括一个或多个显示部分。例如，如图10所示，第一显示部分可以显示时刻。第二显示部分可以在显示日期、流速、剩余容积(例如，使用经处理的水，剩余容积显示从计算的系统容量向下计数到零)和/或直到再生的时间(例如，如果再生排队)之间交替。第三显示部分可以显示多单元系统中的箱单元号和与箱的操作相关联的一个或多个显示图标、当前编程参数、水调节系统的操作和/或与箱相关的其它功能或水调节系统。

图11示出了根据一个实施例的示例显示图标，包括以下内容：阀状态：服务图标；阀状态：待机图标；流量指示图标；再生指示图标；主单元指示图标；网络指示器–已连接图标；网络指示器-断开图标；网络指示器-单元缺失图标；usb已连接(现场编程器)指示图标；错误条件存在图标；网络锁图标；远程锁定图标；锁窗图标；初始化图标；上驱运动图标；下驱运动图标；主编程图标；用户编程图标；诊断图标；和时刻编程图标。

应注意，在其它实施例中可以预期其它显示图标、显示部分和/或显示选项。例如，图10示出了可以在阀控制器14的操作期间显示的“正常”显示屏幕的示例。然而，在控制器编程期间，在单元的不同操作期间(例如，在待机、使用和/或再生期间)和/或在一个或多个按钮致动时，显示和显示部分可以改变。例如，图12示出了当已建立usb连接时(例如，通过连接110，如上所述)的示例显示屏132。

在另一个示例中，图13示出了再生循环期间的示例显示屏134。如下面进一步描述的，控制器14可以基于编程的系统参数或手动用户输入触发再生循环(例如，系统再生)。在再生期间，显示器62可以显示当前的再生步骤(例如，与阀位置相关联)和在该循环的该步骤中剩余的时间。一旦完成所有再生步骤，控制器14通过返回到服务或待机模式并恢复到正常显示屏幕来恢复正常操作。在一些实施例中，当单元处于特定再生步骤中时(例如，在系统再生或手动触发再生期间)，用户可以按下额外循环按钮122d以立即将循环推进到下一步骤。另外，如上所述，用户可以通过按住额外循环按钮122d来手动触发再生。在一些实施例中，可以通过按下向左按钮122a来清除手动触发或排队的再生。当在手动触发的再生时间之前由于任何原因发生再生时，也可以清除手动触发的再生请求。然而，在一些实施例中，系统排队的再生只能通过逐步通过再生(例如，通过按下额外循环按钮122d以使循环前进到完成)来清除。

关于系统触发的再生和其它系统操作，如上所述，控制器14可以用在单个单元水调节系统10中，或者多个控制器可以联网在包括两个到八个或更多单元12的多单元水调节系统10中。在这样的多单元系统10中，控制器14可以通过通信电缆74(例如cat3或cat5电缆，例如长度多达100英尺)彼此通信。更具体地，控制器14可以彼此通信以共享信息并协调系统10中的单元12的服务、待机和再生模式的定时。

例如，每个控制器14可以定期在网络上发送周期性ping，并且系统10中的所有控制器14都可以接收该消息。换句话说，控制器14可以以恒定速度向网络中的所有其它单元12发送ping。在一些应用中，可以指定主控制器14以协调允许哪些单元12再生以及哪些单元12在给定时间处于服务或待机状态。这样，控制器14可以通过网络发送再生请求，并且主控制器14可以以命令的形式发送消息，该消息基于所接收的再生请求和系统类型将再生、服务和待机行为传达给控制器14，如下面进一步描述的。在一些实施例中，如果从主控制器14接收到消息，则所有其它从控制器14(即，除主控制器14之外)可以立即发送确认响应。然而，在其它实施例中，控制器14在接收到这样的消息时可以不发送响应。

当所有单元12接收网络上的每个消息时，可以对消息进行编码以识别消息所针对的目标单元12。更具体地，每个控制器14可以包括特定id或地址，并且每个消息可以包括与消息所针对的控制器14匹配的id。结果，为了知道它是否应该对所接收的消息中的所请求的行为起作用，每个控制器14可以检查消息中的数据以查看它是否与其自己的id匹配。另外，例如，如果指令不适合单个消息，一些指令可以被分成多个消息。因此，每个控制器14可以被硬编码以知晓必须重新组装哪些消息类型以及重新组装时需要的总大小。在一些实施例中，为了实现跨网络的通信，控制器14实现can硬件通信协议，并且可以通过can总线进行通信。另外，尽管在此描述和示出了有线连接，但是在一些实施例中，链接的控制器14可以通过无线连接进行通信。

如上所述，控制器14可以基于系统类型协调允许哪些单元12再生以及哪些单元12在给定时间处于服务或待机状态。不同类型的多单元系统10可包括但不限于并联互锁系统、并联系列再生系统、交替互锁系统、交替延迟系统，与待机单元系统交替，以及需求召回系统，如下面进一步描述的。应当注意，虽然描述了特定系统示例，但是在一些实施例中，这些系统可以包括不同特征。而且，可以预期其它系统类型，包括本文描述的一个或多个特征的组合。在一些实施例中，可以在某些系统10中实施以下类型的再生控制：延迟的软化器/过滤器计量仪；立即的软化器/过滤器计量仪；时钟；周几；和远程再生。此外，在一些实施例中，系统10可包括以下类型的再生流：向流动，向流动，过滤。

图14示出了可以编程到用于不同类型的系统10的控制器14中的示例编程参数和范围。例如，在单个单元系统10中(在图14中以“4”表示)，时钟、立即、延迟和远程信号启动功能可用。时钟再生控制可能不需要监测计量仪；然而，控制器14可以使用流量计来实现即时和延迟功能。

在并联互锁系统10中，包括两个或更多个单元12(在图14中表示为“5”)，所有的箱并联供应处理过的水。系统10中的每个单元12可以具有其自己的流量计和/或传感器输入。如果一个单元12已经处于再生状态，则控制器网络可以在另一个单元12中延迟再生的开始。一旦第一单元12完成再生循环并且已经恢复使用，具有最长再生排队时间的单元12就可以开始再生。结果，一次不超过一个单元12处于再生状态。

在并联系列再生系统10中，包括两个或更多个单元12(在图14中表示为“6”)，所有的箱并联供应处理水。仅第一控制器14(例如，主控制器，例如，与阀地址#1相关联)监视流量和/或传感器输入并且以系列顺序再生系统10：第一单元12(例如，阀地址#1)后面紧接着系统10中的第二单元12(阀地址#2)，然后是第三单元12(阀地址#3)等等直到系统10中的所有单元12。结果，一次不超过一个单元12处于再生状态。

在交替互锁或交替立即系统10中，包括例如两个单元12(在图14中表示为“7”)，一个单元12在线供应处理水，而另一个单元12处于待机状态。仅第一控制器14(例如，主控制器，例如，与阀地址#1相关联)监测流量和/或传感器输入。在另一个控制器14离开待机状态并返回服务之后，将开始单元12的再生。当再生循环完成时，再生单元12将进入待机状态。例如，待机可以由控制器的补充电机驱动输出控制(例如，通过致动下驱动电机以使相关的阀处于待机状态)。

在交替延迟系统10中，包括例如两个单元12(在图14中表示为“8”)，一个单元12在线供应处理过的水，而另一个单元12处于待机状态。仅第一控制器14(例如，主控制器，例如，与阀地址#1相关联)监测流量和/或传感器输入。在线单元12以服务模式操作直到其耗尽其容积。一旦发生这种情况，离线单元12就会联机。先前在线(即，耗尽的)单元12离线并延迟其再生，直到达到编程的再生时间。这也可以被认为是立即转移延迟再生系统。在一些实施例中，在水压低的情况下，该系统10可用于代替交替互锁系统10，使得不能同时供应用于再生的服务水和水。

在与待机单元交替的系统10中，包括两个或更多个单元12(在图14中表示为“9”)，一个、两个或三个单元12在线供应处理水，同时至少一个单元12处于待机状态。每个控制器14监测流量和/或传感器输入。在另一个控制器14离开待机状态并返回服务之后，将开始单元12的再生。当再生循环完成时，再生单元12将进入待机状态。例如，待机可以由控制器的补充电机驱动输出控制(例如，通过致动下驱电机以使相关的阀处于待机状态)。

在需求召回(recall)或渐进式流量系统10中，包括两个或更多个单元(在图14中表示为“14”)，每个控制器14监视流量和/或传感器输入，并且单元12基于流量需求处于服务或待机模式。例如，在一些实施例中，第一单元12(例如，阀地址#1)将开始服务，并且第二、第三和/或第四单元12(如果安装)开始待机。至少一个单元12始终保持服务。当到主要服务单元12的流速增加到用户指定的速率时，下一个单元12将依次从待机状态进入到服务状态。当流速低于用户指定的速率时，后续单元12将返回待机状态。当主要服务单元12再生时，下一个单元12将依次成为新的主要服务单元12。当达到每个单元的容量时，相应的控制器14将发起该单元12的再生。取决于在系统10中单元12的数量和流速需求，再生单元12将被置于待机或服务。在一些实施例中，一次只有一个单元12可以处于再生状态。

除了需求召回系统10的基于流速的功能之外，在一些实施例中，如果两个或更多个服务中的单元12耗尽，则可以使附加的可用单元12进入服务状态以使系统10继续供应处理过的水。这允许系统10继续供应处理过的水，即使流速通常不需要附加单元12处于服务中(例如，即使流速不超过用户指定的速率)。换句话说，如果服务水箱中的水流耗尽，则可以使用额外的水箱，而与当前流速无关。需求召回系统10的这个附加特征可以提供更一致的处理水供应。

如上所述，图14示出了每种系统类型的参数。图15a-18c进一步示出了用于控制器14的编程模式的流程图。例如，图15a-15c示出了主编程模式流程图，图16示出了用户编程模式流程图，图17示出了时刻编程模式流程图，图18a-18c示出了诊断编程模式流程图。如图15a-18c所示，每个编程模式可以包括多个菜单选项，并且每个菜单选项可以包括相应的参数值。如这里所使用的，菜单选项和参数值可以被认为是控制器14的系统设置。通常，控制器14可以在待机或服务模式下进入编程模式，只要单元12不在再生中。在编程模式中时，控制器14可以继续正常操作，监测水的使用。此外，在编程模式期间对系统参数进行的调整可以永久地存储在控制器14的存储器中。

关于主编程模式，如上所述，用户可以通过按住用户界面58的向左按钮122a和向下按钮122b来进入主编程模式。当在主编程模式中时，用户可以例如使用向左按钮122a(例如，退回到先前的菜单选项)和额外循环按钮122d(例如，前进到下一个菜单选项)来切换菜单选项。在一些实施例中，显示的菜单选项的参数值可以是本地参数值(例如，相对于系统值)。在适用的情况下，用户可以使用向下按钮122b和向上按钮122c调整特定菜单选项的参数值，和/或使用向左按钮122a和额外循环按钮122d使文本或数字字符前进或后退。为了重置或清除值，可以同时按住向下和向上按钮122b、122c一段持续时间，例如五秒。用户可以通过循环通过所有可用的菜单选项来退出主编程模式。或者，控制器14可以在不活动时间(例如五分钟)之后自动退出主编程模式。另外，如果在主编程模式中发生再生，则控制器14退出编程模式，并且可以显示再生步骤和剩余时间直到再生完成，此时将显示正常显示屏幕。

在一些实施例中，如图15a-15c所示，主编程模式可以包括与锁定设置有关的菜单选项。锁定设置选项可以提供多个选择，以使用户能够以首选方式锁定主编程设置，从而确保输入的设置受到保护。更具体地，锁定设置选项可以包括用于锁定设置的以下可选参数值：按钮保持延迟要求、密码要求、基于时间(或时钟时间)的要求和/或其它选项，包括“关闭”选择。换句话说，微控制器80可以基于按钮保持延迟要求、密码要求或时钟时间输入要求来限制对主编程设置(即，菜单选项和参数值)的访问。例如，如果用户选择按钮保持延迟选项，则用户必须按住特定按钮的持续时间比正常时间长(例如60秒)才能访问主设置。如果用户选择密码选项，则任何后续的主编程模式访问都要求用户输入特定的访问代码(例如四位访问代码)。如果用户选择时钟时间选项，则用户必须将时钟设置为特定时间(例如12:01)才能访问主编程模式。另外，用户可以禁用设置锁定，以便进入主编程模式没有限制(即，通过选择“关闭”参数)。

锁定设置选项为用户提供了更多锁定主编程模式的方法，允许用户选择最适合他们需要的选项。在一些实施例中，控制器14可以包括与网络锁相似的类似的锁设置选项(例如，其允许用户锁定对网络设置的访问)。除了锁定设置选项外，还可以通过主编程模式中的非出厂重置设置选项进一步保护输入的设置。更具体地，通过在主编程期间选择该选项，用户可以将当前主设置存储为非出厂重置设置(例如，作为主设置的非出厂重置版本)。无论后续对设置进行任何修改，都可以在以后加载这些非出厂设置。例如，在一些实施例中，在给单元12加电时，用户可以按住额外循环按钮122d以访问重置菜单。从重置菜单，用户可以将主设置重置为存储的非出厂重置设置或出厂默认设置。此外，除了上述锁定设置之外，锁窗选项还可以防止在指定时间段期间的再生(除了上面描述的远程锁定开关，其可以防止在被致动时再生)。

在一些实施例中，主编程模式还可以包括日期覆写菜单选项。该菜单选项可以包括参数值，例如“off”，以及例如从1至99天的数值范围。如果启用了日期覆写选项(即，未关闭)，则当单元12达到预设的再生日期覆写值(例如，1至99天)时，触发再生循环，而不管剩余的可用容积。如果其它单元12处于再生状态，则可以将单元12添加到再生队列中。在一些实施例中，日期覆写菜单选项也可以在用户编程模式中可用。

此外，关于用户编程模式，如上所述，用户可以通过按住用户界面58的向下按钮122b和向上按钮122c来进入用户编程模式。在用户编程模式中，用户可以例如使用向左按钮122a(例如，退回到先前的菜单选项)和额外循环按钮122d(例如，前进到下一个菜单选项)来切换菜单选项。在适用情况下，用户可以使用向下按钮122b和向上按钮122c来调整菜单选项的参数值(和/或使用向左按钮122a和额外循环按钮122d来前进或倒退文本或数字字符)。在一些实施例中，显示的菜单选项的参数值可以是本地参数值(例如，相对于系统值)。用户可以通过循环通过所有可用的菜单选项或按住左按钮122a退出用户编程模式。或者，控制器14可以在不活动时间(例如五分钟)之后自动退出用户编程模式。另外，如果在用户编程模式中发生再生，则控制器14退出编程模式，并且可以显示再生步骤和剩余时间直到再生完成，此时将显示正常显示屏幕。

关于时刻编程模式，如上所述，用户可以通过按住用户界面58的向上按钮122c来输入时刻编程模式。在时刻编程模式中，可以设置如时间、年、月和日历日的菜单选项。例如，在一个实施例中，当进入时刻编程模式时，可以显示时间选项，并且用户可以按下向下或向上按钮122b，122c来调整时间。然后，用户可以按下额外循环按钮122d以前进到年份选项并根据需要调整年份，然后前进到月份选项并根据需要进行调整，然后前进到日历日选项并根据需要进行调整。在调整日历日之后，用户可以按下额外循环按钮122d以返回到正常显示屏幕。在一些实施例中，微控制器80可以在用户前进到下一个菜单选项时或者在用户退出时刻编程模式时将调整存储在存储器中(例如，永久地)。或者，用户可以按住向左按钮122a以返回到正常显示屏幕而不保存任何调整。

在一些实施例中，控制器14可以包括用于功率损耗的电容器备用，例如，长达8小时或长达12小时，以防止丢失时刻参数值。例如，所有系统参数都可以存储在永久存储器中。在电源故障期间，诸如当前阀位置、经过的循环步骤时间和/或时刻的参数可以保持存储并且可以在重新通电时恢复。换句话说，控制器14可以在电源故障期间(例如，通过电容器备份)保持时间，然后可以在加电时调整当前时间。在一些实施例中，正常显示屏幕上的时刻可以在断电时闪烁。

在一些实施例中，可以将在一个控制器14处已经修改的主编程模式、用户编程模式和/或时刻编程模式中的一些或所有系统参数发送到系统10中的所有其它单元12，用户不必手动改变每个控制器14处的设置。例如，当用户在一个控制器14处修改主或用户编程设置时，也可以使用推送菜单选项(例如，具有“on”或“off”参数值)。如果选择了推送菜单选项(即，如果选择“on”值)，则控制器14可以通过网络在一系列can消息中将所有当前设置推送到其它控制器14。其它控制器14可以接收消息并更新它们的设置以匹配。这允许用户通过仅访问单个控制器14来修改系统10中的每个控制器14的设置。另外，在一些实施例中，当用户在一个控制器14处修改时刻设置时，控制器14可以自动向所有其它控制器14发送消息以更新他们的时刻设置以匹配。因此，在一些实施例中，用户可能只需要访问和编程系统10中的一个控制器14，然后可以将这种编程的设置传播到网络中的其它单元，从而使系统编程更容易并减少由用户错误引起的不一致。

为了进一步简化用户的系统编程，在一些实施例中，控制器14可以包括动态寻址和主选择功能。更具体地，在先前的系统中，用户可能需要手动将地址分配输入到每个网络控制器14中并选择主控制器14。在本系统10的实施例中，动态寻址可以例如基于存储在控制器14的存储器中的一个或多个算法允许自动地址分配和主单元选择。结果，动态寻址和主选择功能可以简化用户编程，并且还可以在分配地址时减少用户错误。

例如，在一些实施例中，控制器14可以通过随机获得地址开始。例如，控制器14可以基于内部硬件定时器选择诸如0-7的数字以使选择随机。然后，控制器14可以通过在网络上发送的状态消息来传送所选择的地址。如果控制器14检测到网络上的冲突，即来自另一个控制器14的ping指示它已经在使用该地址，则控制器14将随机选择另一个可用地址。控制器14将继续选择新地址并发送消息直到不存在冲突，指示网络上没有其它控制器14具有该选择的地址。例如，在冲突之后，控制器14可以递增所选择的地址(例如，从0移动到1，1移到2等)，直到找到未使用的地址。当控制器14或系统10通电时，或者每当在系统操作期间发生单元地址冲突时(例如，通过从另一单元12接收ping)，可以执行该地址分配过程。此外，在一个实施例中，可以基于流量计存在或特定单元地址，例如，基于系统10的类型，来选择主单元12。在一个示例中，具有地址0或地址#1的单元12可以选择作为主单元12。

现在参考诊断编程模式，如上所述，用户可以通过按住用户界面58的向左按钮122a进入诊断编程模式。当处于诊断编程模式时，用户可以例如使用向左按钮122a(例如，退回到先前的菜单选项)和额外循环按钮122d(例如，前进到下一个菜单选项)切换菜单选项。在适用的情况下，用户可以使用向下按钮122b和向上按钮122c调整菜单选项的参数值(如果该值是可调整的值)(和/或使用向左按钮122a和额外循环按钮122d前进或倒退文本或数字字符)。为了重置或清除参数值，如果这些值是可重置的，则可以同时按下向下和向上按钮122b，122c并保持一段持续时间，例如五秒。在一些实施例中，显示的菜单选项的参数值可以是本地参数值(例如，相对于系统值)。用户可以通过循环通过所有可用的菜单选项或按住向左按钮122a来退出诊断编程模式。或者，控制器14可以在不活动时间(例如五分钟)之后自动退出诊断编程模式。另外，如果在诊断编程模式中发生再生，则控制器14退出编程模式，并且可以显示再生步骤和剩余时间直到再生完成，此时将显示正常显示屏幕。

在一些实施例中，如图18a-18c所示，诊断编程模式可以向用户提供信息，包括但不限于实时流速、峰值流速、累加器、储备容量、自上次再生以来的使用、上次再生、软件版本、再生总数、再生间隔、上次设置改变、错误日志和平均每日使用量。对于错误日志，以前的系统显示带有代码且有限或无历史记录的错误日志。然后，用户必须查找代码以了解当前错误，并且无法查看过去的错误。在一些实施例中，微控制器80可以通过显示器62显示具有完整描述和时间戳(例如，发生的日期和时间)的非易失性错误日志。在一些实施例中，用户可以通过向下和向上按钮122b、122c在显示器62上滚动错误日志。一些实施例的更鲁棒的错误日志可以通过例如允许用户查看和理解错误模式来实现系统10的更好和更有效的使用。此外，该特征可以帮助水专业人员以及内部质量和工程人员诊断现场以及用户返回的控制器14中的系统问题。在一些实施例中，错误日志可以存储以下错误中的一个或多个：电机停转；电机运行；光学编码器错误；紧急再生；100天没有再生；服务间隔；电机过流；存储器污染；无盐；一周无流量；电导率探头不好；连续流量错误；凸轮开关错误；can断开错误；和/或can系统不匹配错误。另外，在一些实施例中，错误日志(以及其它诊断信息)可以经由usb连接110下载到外部计算机。

除了通过编程模式提供信息之外，显示器62还可以自动向用户显示错误消息。例如，如果检测到错误条件，则错误屏幕可以每隔几秒(或另一时间段)与正常显示屏交替。在一些实施例中，在多单元系统中，可以在所有控制器14上切换错误消息。图19示出了示例错误消息、这种错误消息的原因以及用户校正。一个示例性错误条件是连续流量检测错误，其中流量(例如，由流量计监测)超过指定阈值达指定的持续时间。在一些实施方案中，指定的阈值可以在约0.5加仑/分钟(gpm)或约1升/分钟(lpm)之间，并且指定的阈值可以是约8小时。这些值可以是永久性出厂设置或可通过其中一种编程模式调整的编程设置。用户可以通过触发手动再生来清除连续流量检测错误状态。

在一些实施例中，当检测到错误状况时，所有服务中的单元12可以保持服务，所有处于待机状态的单元12可以进入服务状态，并且再生中的任何单元12可以完成再生并进入服务模式。另外，在一些实施例中，在存在错误条件的情况下，不允许任何单元12开始再生循环，除非它们被手动强制进行再生。此外，在错误状态期间，控制器14可以继续监测流量计并更新剩余的容积。当错误条件被校正并且不再显示错误时，系统10可以返回到正常操作。例如，单元12可以返回到它们在错误情况之前所处的操作状态。可以根据正常系统操作重建再生队列，或者如果多于一个单元12已经排队等待再生，则可以根据哪个单元12首先与主控制器14通信来重建队列。

另外，在一些实施例中，每个控制器14可包括以下操作参数中的一个或多个：20磅/平方英寸(psi)的最小压力；125psi的最大压力；110华氏度(f)的最高水温；最低环境温度34华氏度；最高环境温度120华氏度；最大湿度75％；100-240伏交流(vac)输入电压；50/60赫兹(hz)输入频率；24vdc或12vdc输出电压；2.7安培输出电流；最高海拔2000米；和24vdc电气额定值。

本领域技术人员将理解，尽管以上结合特定实施例和示例描述了本发明，但是本发明不一定受此限制，并且与本发明的实施例、示例和用途不同的许多其它实施例、示例、用途、修改和偏离旨在包含在所附的权利要求中。本文引用的每个专利和出版物的全部公开内容通过引用并入本文，如同每个这样的专利或出版物通过引用单独地并入本文。在以下权利要求中阐述了本发明的各种特征和优点。