專利名稱：小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，尤其涉及可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制建筑物內(nèi)的多臺(tái)新風(fēng)機(jī)組的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器。
背景技術(shù)：
中央空調(diào)末端設(shè)備中包括一種叫做新風(fēng)機(jī)組的設(shè)備，用于對(duì)建筑物內(nèi)提供新風(fēng)，目前國內(nèi)普遍采用簡(jiǎn)單的單回路溫度或雙回路溫度控制器，不能靈活組態(tài)，也不能同時(shí)用于多臺(tái)新風(fēng)機(jī)組的控制，而且大多不帶聯(lián)網(wǎng)控制功能；少數(shù)能組態(tài)的通用型直接數(shù)字控制器(DDC)成本又較高。進(jìn)口的該類產(chǎn)品如HONEYWELL(霍尼偉爾)的XL20，SIEMENS(西門子)的RWD等控制器，價(jià)格昂貴，需要配套工具軟件等，給用戶使用和維護(hù)造成困難。
總而言之，在我國還缺乏一種低成本、高可靠性、能節(jié)能運(yùn)行、能靈活組態(tài)、可以組網(wǎng)、適用于單臺(tái)或者多臺(tái)新風(fēng)機(jī)組控制的中央空調(diào)設(shè)備的專用控制器。

發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)單回路或雙回路溫度及濕度控制器的中央空調(diào)控制器成本較高、不易使用和維護(hù)的缺陷，本發(fā)明提供一種使用和維護(hù)簡(jiǎn)單、成本較低的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器。
本發(fā)明還提供一種該小型空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器采用的組態(tài)算法。
本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其包括依序連接的多路模擬信號(hào)輸入、一個(gè)具有多路A/D轉(zhuǎn)換、多路D/A轉(zhuǎn)換電路、一程序存儲(chǔ)器的微處理器和多路模擬信號(hào)輸出；分別連接輸入至該微處理器的一通訊接口、多路光隔離數(shù)字輸入電路和一鍵盤；分別從該微處理器輸出連接的多路光隔離數(shù)字輸出電路、一液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路和多組為各電路提供電源的獨(dú)立的電源電路，該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器的微處理器還包括為中央空調(diào)提供專用組態(tài)算法的算法模塊和對(duì)鍵盤編碼處理的編碼模塊。
上述小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器包括n個(gè)獨(dú)立的控制回路，n為自然數(shù)，該算法模塊為該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器提供的組態(tài)算法包括如下步驟選擇第一路輸出開始，依次進(jìn)行選擇主控制輸入信號(hào)、選擇輔助控制輸入信號(hào)、選擇輸入信號(hào)邏輯關(guān)系、選擇控制算法邏輯關(guān)系和設(shè)定算法參數(shù)；判斷是否運(yùn)行到第n路輸出，如果結(jié)論是否定的，輸出口號(hào)增加1，繼續(xù)完成依次完成選擇主控制輸入信號(hào)、選擇輔助控制輸入信號(hào)、選擇輸入信號(hào)邏輯關(guān)系、選擇控制算法邏輯關(guān)系和設(shè)定算法參數(shù)；反之，步驟結(jié)束。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明該算法模塊采用中央空調(diào)專用組態(tài)算法，該編碼模塊采用一套鍵盤編碼處理程序，可使組態(tài)直接在鍵盤上完成，而不需要上位機(jī)專用設(shè)置軟件，從而使用和維護(hù)較為方便，而且降低了成本。
另外，本發(fā)明小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器采用多個(gè)獨(dú)立的電源電路，可以大大提高系統(tǒng)抗干擾能力。
本發(fā)明小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器還可以采用外部時(shí)鐘電路自動(dòng)產(chǎn)生年月日時(shí)間信息，使得控制器可以在分離組態(tài)設(shè)定定時(shí)開關(guān)機(jī)，延時(shí)控制，甚至節(jié)假日自動(dòng)開關(guān)機(jī)控制。

圖1是本發(fā)明小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器的方框示意圖。
圖2是本發(fā)明小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器運(yùn)用的第一實(shí)施方式的電路原理圖。
圖3是圖2所示小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器的專用算法的流程圖。
圖4是本發(fā)明小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器運(yùn)用的第二實(shí)施方式的電路原理圖。
圖5是本發(fā)明小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器的編碼模塊的編碼處理程序流程圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，是本發(fā)明小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器的方框示意圖。該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器包括依序連接的2路模擬信號(hào)輸入101、4路A/D轉(zhuǎn)換電路102、一具有8K存儲(chǔ)器的微處理器110、2路D/A轉(zhuǎn)換電路103、信號(hào)放大電路104和2路模擬信號(hào)輸出105。該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器還包括分別連接輸入至該微處理器110的一RS485通訊接108、3路光隔離數(shù)字輸入電路113、一鍵盤106和復(fù)位電路107。該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器還包括分別從該微處理器110輸出連接的4路光隔離數(shù)字輸出電路114、一液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路115和報(bào)警輸出電路109。由Pt1000(鉑電阻)或Ni1000(鎳電阻)溫度傳感器提供的電阻溫度信號(hào)111傳輸給該A/D轉(zhuǎn)換電路102，該液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路115驅(qū)動(dòng)液晶顯示器116，一外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器117與電路IC之間采用I2C總線通訊。該微處理器110集成了4路A/D轉(zhuǎn)換電路102、2路D/A轉(zhuǎn)換電路103和8K存儲(chǔ)器。
另外，該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器還包括分別對(duì)輸入電路113、輸出電路114、微處理器110以及除微處理器外的其他數(shù)字電路供電的第一電源電路140及第三電源電路160，一外部時(shí)鐘電路150與該微處理器110連接。該微處理器110包括為中央空調(diào)提供專用組態(tài)算法的算法模塊和對(duì)鍵盤編碼處理的編碼模塊。該外部時(shí)鐘電路芯片150采用PCF8563。
該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器的電路原理如下該A/D轉(zhuǎn)換電路102中有2路(B1～B4，參見圖2)接受標(biāo)準(zhǔn)0～10VDC信號(hào)，接各類變送器，可以用于任意空調(diào)參數(shù)的測(cè)量，包括溫度、濕度、空氣或水壓力、空氣或水流量、風(fēng)速、CO2濃度等；另2路(B5～B8)用于接Pt1000(鉑電阻)或Ni1000(鎳電阻)溫度傳感器，專用于溫度測(cè)量。該A/D轉(zhuǎn)換電路102測(cè)量的控制參數(shù)送入CPU(P87LPC779)，CPU運(yùn)行預(yù)先編制的程序，對(duì)模擬信號(hào)采集、進(jìn)行數(shù)字濾波；讀取開關(guān)量輸入型號(hào)，按照預(yù)先編制的分離組態(tài)程序，對(duì)各個(gè)獨(dú)立控制回路進(jìn)行運(yùn)算處理，將測(cè)量值和設(shè)定值進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制偏差，結(jié)合組態(tài)中的輔助輸入變量和設(shè)定邏輯，送出控制信號(hào)到D/A轉(zhuǎn)換電路103控制0～10VDC連續(xù)調(diào)節(jié)執(zhí)行器，例如電動(dòng)閥，變頻器等；或者光隔離數(shù)字輸出電路，用于控制開關(guān)型執(zhí)行器，如三檔電加熱或電加濕器等。
RS485通訊接口108用于聯(lián)網(wǎng)通訊，最多可以在一條總線上掛128個(gè)該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器。光隔離數(shù)字輸入電路113用于采集報(bào)警，設(shè)備起停，故障等信號(hào)，并提供給光隔離數(shù)字輸出電路114。外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路117用于各種功能設(shè)置參數(shù)的存儲(chǔ)，不受掉電影響。鍵盤106的輸入電路用于組態(tài)和功能設(shè)置。該液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路115驅(qū)動(dòng)和液晶顯示器116用于設(shè)置狀態(tài)、控制狀態(tài)等參數(shù)顯示。第一電源電路140及第三電源電路160相互獨(dú)立，可以大大提高系統(tǒng)抗干擾能力。外部時(shí)鐘電路150可以自動(dòng)產(chǎn)生年月日時(shí)間信息，控制器可以在分離組態(tài)設(shè)定定時(shí)開關(guān)機(jī)，延時(shí)控制，甚至節(jié)假日自動(dòng)開關(guān)機(jī)控制。
以下結(jié)合兩個(gè)實(shí)施例說明功能實(shí)現(xiàn)如圖2所示，是本發(fā)明小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器運(yùn)用的第一實(shí)施方式的電路原理圖。該實(shí)施方式中，該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器處于分離控制模式。該分離控制模式下，分解為6個(gè)獨(dú)立的控制回路。組態(tài)設(shè)置分別定義各個(gè)控制回路的輸入輸出口，目標(biāo)設(shè)定值，控制算法，如三檔控制、PID控制等，以及各個(gè)輸入輸出信號(hào)之間的邏輯等。
該模式下，設(shè)計(jì)的中央空調(diào)專用組態(tài)算法如下圖3所示。首先從步驟200選擇第一路輸出開始，依次進(jìn)行步驟201選擇主控制輸入信號(hào)、步驟202選擇輔助控制輸入信號(hào)、步驟203選擇輸入信號(hào)邏輯關(guān)系、步驟204選擇控制算法邏輯關(guān)系和步驟205設(shè)定算法參數(shù)(包括比例、積分、微分及采樣周期等)。然后進(jìn)入步驟206，判斷是否運(yùn)行到第6路輸出。如果結(jié)論是否定的，則繼續(xù)步驟208，輸出口號(hào)增加1，繼續(xù)完成依次完成步驟201至206。反之，則進(jìn)入步驟207，即退出。
另外，該編碼模塊采用的鍵盤編碼處理程序包括1-3級(jí)密碼功能設(shè)置，如圖5所示。1級(jí)密碼功能設(shè)置包括如下步驟依次進(jìn)行密碼輸入、密碼修改(包括1-3級(jí)密碼)、熱濕處理設(shè)備選擇、地址碼、遠(yuǎn)程設(shè)定選擇、測(cè)量范圍設(shè)置、輸出限幅設(shè)置及分離控制組態(tài)。2級(jí)密碼功能設(shè)置包括如下步驟依次進(jìn)行新風(fēng)補(bǔ)償設(shè)置、焓值設(shè)置、平均值設(shè)置、測(cè)量補(bǔ)償設(shè)置級(jí)開關(guān)控制死區(qū)。3級(jí)密碼功能設(shè)置包括溫濕度設(shè)定。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明該算法模塊采用中央空調(diào)專用組態(tài)算法，該編碼模塊采用一套鍵盤編碼處理程序，可使組態(tài)直接在鍵盤106上完成，而不需要上位機(jī)專用設(shè)置軟件，從而使用和維護(hù)較為方便，而且降低了成本。另外，該微處理器110可設(shè)計(jì)恒溫恒濕控制模式下的最佳工況標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換程序，為中央空調(diào)更好地工作提供保證。
權(quán)利要求
1.一種小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其包括依序連接的多路模擬信號(hào)輸入、一個(gè)具有多路A/D轉(zhuǎn)換、多路D/A轉(zhuǎn)換電路、一程序存儲(chǔ)器的微處理器和多路模擬信號(hào)輸出；分別連接輸入至該微處理器的一通訊接口、多路光隔離數(shù)字輸入電路和一鍵盤；分別從該微處理器輸出連接的多路光隔離數(shù)字輸出電路、一液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路和多組為各電路提供電源的獨(dú)立的電源電路，其特征在于該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器的微處理器還包括為該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器提供專用組態(tài)算法的算法模塊和對(duì)鍵盤編碼處理的編碼模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于該微處理器是型號(hào)為P87LPC779單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于該通訊接口為RS485通訊接口。
4.如權(quán)利要求3所述的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于該通訊接口采用MODBUS總線通訊協(xié)議。
5.如權(quán)利要求1所述的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于該D/A轉(zhuǎn)換電路包括TLC5620CN電路芯片。
6.如權(quán)利要求1所述的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器進(jìn)一步包括與該微處理器連接的外部時(shí)鐘，其電路芯片采用PCF8563。
7.如權(quán)利要求1所述的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于光隔離數(shù)字輸出電路采用MOC3021光隔離元件，并用一組RC電路保護(hù)輸出。
8.如權(quán)利要求1所述的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器還包括與該微處理器連接并用于顯示系統(tǒng)信息的液晶顯示器。
9.如權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于其包括n個(gè)獨(dú)立的控制回路，n為自然數(shù)，該算法模塊為該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器提供的組態(tài)算法包括如下步驟選擇第一路輸出開始，依次進(jìn)行選擇主控制輸入信號(hào)、選擇輔助控制輸入信號(hào)、選擇輸入信號(hào)邏輯關(guān)系、選擇控制算法邏輯關(guān)系和設(shè)定算法參數(shù)；判斷是否運(yùn)行到第n路輸出，如果結(jié)論是否定的，輸出口號(hào)增加1，繼續(xù)完成依次完成選擇主控制輸入信號(hào)、選擇輔助控制輸入信號(hào)、選擇輸入信號(hào)邏輯關(guān)系、選擇控制算法邏輯關(guān)系和設(shè)定算法參數(shù)；反之，步驟結(jié)束。
10.如權(quán)利要求9所述的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器包括6個(gè)獨(dú)立的控制回路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器，其包括依序連接的多路模擬信號(hào)輸入、一個(gè)具有多路A/D轉(zhuǎn)換、多路D/A轉(zhuǎn)換電路、一程序存儲(chǔ)器的微處理器和多路模擬信號(hào)輸出；分別連接輸入至該微處理器的一通訊接口、多路光隔離數(shù)字輸入電路和一鍵盤；分別從該微處理器輸出連接的多路光隔離數(shù)字輸出電路、一液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路和多組為各電路提供電源的獨(dú)立的電源電路，該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器的微處理器包括為新風(fēng)機(jī)組提供專用組態(tài)算法的算法模塊和對(duì)鍵盤編碼處理的編碼模塊。采用本發(fā)明的小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器使用和維護(hù)較為方便，而且成本較低。本發(fā)明還提供一種該小型中央空調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制器采用的組態(tài)算法。
文檔編號(hào)F24F11/00GK1740691SQ200510035500
公開日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者談朝陽 申請(qǐng)人:深圳市奧宇控制系統(tǒng)有限公司