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分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的制作方法

文檔序號:12278911閱讀:302來源:國知局
分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及一種電器設(shè)備的控制開關(guān),尤其是一種分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)。



背景技術(shù):

要實現(xiàn)電器及電氣設(shè)備的二地或多地控制,采用普通開關(guān)時,需要增加額外的控制線,接線復(fù)雜且不靈活。采用專用的多地控制器,成本高,也需要增加額外的控制線,同樣不靈活。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為了解決現(xiàn)有開關(guān)兩地及兩地以上控制存在的問題,本發(fā)明提供了一種包括有通信模塊的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān);所述通信模塊用于實現(xiàn)分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)之間的通信。

所述分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)之間的通信由分布式通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn);所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中包括K個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān);所述K大于等于2。

所述分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中至少包括有1個電器開關(guān);所述K個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中,能夠任意選擇其中的多個電器開關(guān)組成開關(guān)組;所述開關(guān)組中的多個電器開關(guān)被配置成聯(lián)鎖狀態(tài),統(tǒng)一動作;所述K個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中,被配置為聯(lián)鎖狀態(tài)的開關(guān)組數(shù)量是1個,或者是1個以上。

所述分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)還包括有開關(guān)微控制器模塊、開關(guān)輸入模塊、開關(guān)驅(qū)動模塊;所述通信模塊、開關(guān)輸入模塊、開關(guān)驅(qū)動模塊、通斷指示模塊與開關(guān)微控制器模塊之間有電連接關(guān)系或者或者帶光電隔離的電連接關(guān)系,用于相關(guān)信號的傳遞。

所述開關(guān)輸入模塊包括有M個開關(guān)指令裝置,所述開關(guān)驅(qū)動模塊包括有M個開關(guān)驅(qū)動裝置,所述M個開關(guān)指令裝置與M個開關(guān)驅(qū)動裝置一一對應(yīng),組成M個電器開關(guān);所述M大于等于1。

所述的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)還可以包括有電器開關(guān)的通斷狀態(tài)指示。

所述分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)在不能通過分布式通信網(wǎng)絡(luò)進行通信時,能夠獨立工作。

所述分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)是分布單元;所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中或者還包括K個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)之外的其他功能的分布單元。

所述其他功能的分布單元包括有通信模塊;所述通信模塊用于實現(xiàn)分布單元之間的通信。

所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中包括有N個分布單元;所述N大于等于K;所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)為有線通信網(wǎng)絡(luò)或者無線通信網(wǎng)絡(luò);所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)為有線通信網(wǎng)絡(luò)時,N個分布單元的通信模塊連接在同一CAN總線上或者連接在同一485總線上。所述分布單元采用事件驅(qū)動方式將所在分布單元的數(shù)據(jù)發(fā)至所有其他分布單元。

所述分布單元之間采用多主廣播方式實現(xiàn)通信;所述分布單元采用自組網(wǎng)方式組成所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)。所述分布單元將每次需要發(fā)送的數(shù)據(jù)重復(fù)發(fā)送L次;所述L大于等于1。所述數(shù)據(jù)重復(fù)發(fā)送L次,每次重發(fā)在間隔延時時間t之后進行;所述延時時間t的具體值采用隨機方式產(chǎn)生。

所述分布單元之間或者采用單主廣播方式實現(xiàn)通信。所述N個分布單元中的1個被配置為協(xié)調(diào)主機,其他的分布單元被配置為協(xié)調(diào)從機;所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,任何時刻只能有1個分布單元具有廣播權(quán)限,向分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù);所有分布單元的廣播權(quán)限由協(xié)調(diào)主機綜合協(xié)調(diào)確定。所述N個分布單元中的部分分布單元或者所有分布單元能夠被選擇配置確定為協(xié)調(diào)主機,即他們具備被設(shè)置為協(xié)調(diào)主機的能力。

所述分布單元之間又或者采用主從方式實現(xiàn)通信。所述N個分布單元中的1個被配置為通信主機,其他的分布單元被配置為通信從機;所有分布單元之間的通信均通過通信主機來完成;各通信從機所在分布單元的數(shù)據(jù)首先發(fā)送給通信主機,通信主機再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到各個通信從機所在的分布單元或指定的通信從機所在的分布單元;通信主機所在分布單元的數(shù)據(jù)則直接發(fā)送到各個通信從機所在的分布單元或指定的通信從機所在的分布單元。所述N個分布單元中的部分分布單元或者所有分布單元能夠被選擇配置確定為通信主機,即他們具備被設(shè)置為通信主機的能力。

所述分布單元的通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給其他分布單元;所述分布單元的通信模塊能夠接收其他分布單元的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的有益效果是:所述分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)可以根據(jù)需要選擇合適的數(shù)量,同時按需選取其他功能分布單元通過分布式通信網(wǎng)絡(luò)自行組成系統(tǒng),靈活方便;多個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中的電器開關(guān)可以任意組合實現(xiàn)聯(lián)鎖控制,配置成聯(lián)鎖狀態(tài)的電器開關(guān)之間可以實現(xiàn)聯(lián)鎖控制,統(tǒng)一動作,即實現(xiàn)兩地控制、多地控制,也可以實現(xiàn)一地控制,兩地或者多地同時動作;電器開關(guān)的聯(lián)鎖配置狀態(tài)可以在任何時候取消,或者進行重新配置;各分布單元能夠采用86底殼結(jié)構(gòu)進行安裝;具有成本低,安裝調(diào)試且方便、快捷的優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)實施例的結(jié)構(gòu)圖;

圖2是包括多個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的分布式通信網(wǎng)絡(luò)實施例結(jié)構(gòu)圖;

圖3是包括有其他功能分布單元的分布式通信網(wǎng)絡(luò)實施例結(jié)構(gòu)圖;

圖4是包括2個開關(guān)的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)實施例電路。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示為分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)實施例的結(jié)構(gòu)圖,包括微控制器模塊,即開關(guān)微控制器模塊101,以及包括通信模塊102、開關(guān)輸入模塊103、開關(guān)驅(qū)動模塊104、通斷指示模塊305。通信模塊102、開關(guān)輸入模塊103、開關(guān)驅(qū)動模塊104、通斷指示模塊105與開關(guān)微控制器模塊101之間有電連接關(guān)系或者帶光電隔離的電連接關(guān)系,用于相關(guān)信號的傳遞。

開關(guān)微控制器模塊101的作用包括:判斷識別開關(guān)輸入模塊103的狀態(tài)及操作;控制開關(guān)驅(qū)動模塊104的狀態(tài);控制通斷指示模塊105的指示狀態(tài)。

開關(guān)輸入模塊103包括有1個或者多個開關(guān)指令裝置,對應(yīng)于1個或者多個開關(guān)。所述電器開關(guān)裝置指的就是開關(guān),或者是電器開關(guān)。開關(guān)指令裝置可以由機械開關(guān)組成。機械開關(guān)可以是單控常開開關(guān)、單控常閉開關(guān)、雙控常開/常閉開關(guān)等開關(guān),也可以是常開按鈕、常閉按鈕、自復(fù)位開關(guān)等開關(guān)。

開關(guān)指令裝置還可以由觸摸開關(guān)組成。各個觸摸開關(guān)功能設(shè)置可以是設(shè)置一個觸摸點觸摸后實現(xiàn)開、關(guān)轉(zhuǎn)換,或者是設(shè)置二個觸摸點分別實現(xiàn)開、關(guān)的功能。

開關(guān)指令裝置還可以由觸摸顯示屏虛擬開關(guān)組成。觸摸顯示屏是電容式或者電阻式液晶顯示屏。觸摸顯示屏上可以虛擬顯示1個或者多個控制開關(guān),各虛擬控制開關(guān)功能設(shè)置可以是設(shè)置一個觸摸點觸摸后實現(xiàn)開、關(guān)轉(zhuǎn)換,或者是設(shè)置二個觸摸點分別實現(xiàn)開、關(guān)的功能。

開關(guān)驅(qū)動模塊104包括有1個或者多個開關(guān)驅(qū)動裝置,同一個開關(guān)驅(qū)動模塊中,開關(guān)驅(qū)動裝置的數(shù)量與開關(guān)指令裝置的數(shù)量相等,且一一對應(yīng),組成相同個數(shù)數(shù)量的電器開關(guān)裝置。

開關(guān)驅(qū)動裝置由包括電磁繼電器、固態(tài)繼電器,或者是晶閘管在內(nèi)的器件以及他們的驅(qū)動電路組成。在這里,電器開關(guān)裝置的含義與日常所說的開關(guān)類同;例如,如果一個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中包括2個電器開關(guān)裝置,則表明該分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中包括2個開關(guān),可以分別實現(xiàn)對2個電器的控制。

通斷指示模塊105用于指示開關(guān)驅(qū)動裝置的通斷狀態(tài)。通斷指示模塊105不要求必須配置,有通斷指示模塊105,則可以在分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的面板上觀察到被控制電器的啟、停狀態(tài);沒有通斷指示模塊105的指示,則需要直接通過觀察被控制電器的運行情況判斷其啟、停狀態(tài)。開關(guān)指令裝置由機械開關(guān)或者觸摸開關(guān)組成時,通斷指示模塊105選擇LED指示開關(guān)驅(qū)動裝置的通斷狀態(tài);開關(guān)指令裝置由觸摸顯示屏虛擬開關(guān)組成時,通斷指示模塊305直接在觸摸顯示屏上顯示開關(guān)驅(qū)動裝置的通斷狀態(tài)。

通信模塊102用于實現(xiàn)多個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)之間的通信,將所在分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸給其他分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)以及接收其他分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的數(shù)據(jù)。

多個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)之間的通信由分布式通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn),包括4個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的分布式通信網(wǎng)絡(luò)實施例結(jié)構(gòu)如圖2所示。分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)經(jīng)由通信模塊,通過分布式通信網(wǎng)絡(luò)200實現(xiàn)與其他分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的通信,其作用是將數(shù)據(jù)傳輸給其他分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)以及接收其他分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的數(shù)據(jù)。

同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,不同分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的開關(guān)數(shù)量可以任意選擇。設(shè)同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,有K個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān),每個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的開關(guān)數(shù)量根據(jù)需要確定,數(shù)量可以相同,也可以各不相同;即K個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中,每個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的開關(guān)數(shù)量為大于等于1;K個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中,可以分別有若干個1開開關(guān)、若干個2開開關(guān)、若干個3開開關(guān)、若干個4開開關(guān)、若干個5開開關(guān),以及其他數(shù)量的多開開關(guān),等等。

同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,不同分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中開關(guān)的總數(shù)量可以超過256個,沒有上限限制。同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的數(shù)量也沒有限制,可以超過256個。

以圖2所示的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202為例,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202中通信模塊的作用是將分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202的數(shù)據(jù)傳輸給分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204以及分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205,接收分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205發(fā)出的數(shù)據(jù)。從結(jié)構(gòu)與功能上看,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205中的通信模塊相同。

分布式通信網(wǎng)絡(luò)可以采用包括CAN總線、485總線等在內(nèi)的有線通信網(wǎng)絡(luò)。同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中所有分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的通信模塊連接在同一CAN總線上,或者是連接在同一485總線上。當分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用485總線時,其中所有分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中的通信模塊中都包括有485總線收發(fā)器,例如,圖1所示實施例中,分布式通信網(wǎng)絡(luò)200采用485總線時,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205的通信模塊中都包括有485總線收發(fā)器,所有通信模塊中的485總線收發(fā)器同時連接在同一485總線的雙絞線上,且采用485總線規(guī)定的方式進行連接,優(yōu)選手拉手的方式串聯(lián)連接。分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用CAN總線時,其中所有分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中的通信模塊中都包括有CAN總線收發(fā)器,例如,圖1所示實施例中,分布式通信網(wǎng)絡(luò)200采用CAN總線時,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205的通信模塊中都包括有CAN總線收發(fā)器,所有通信模塊中的CAN總線收發(fā)器同時連接在同一CAN總線的雙絞線上,且采用CAN總線規(guī)定的方式進行連接,優(yōu)選手拉手的方式串聯(lián)連接。分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用CAN總線時,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的通信模塊中還包括有CAN總線控制器,或者是分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的微控制器模塊包括CAN總線控制器。

分布式通信網(wǎng)絡(luò)還可以采用無線通信網(wǎng)絡(luò),無線通信網(wǎng)絡(luò)的頻段包括314-316MHz、430-432MHz、433.00-434.79MHz等;無線通信網(wǎng)絡(luò)還可以采用紅外線通信網(wǎng)絡(luò)。分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用無線通信網(wǎng)絡(luò)時,所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中所有分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的通信模塊的無線通信載波頻率一致,即:所有分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的通信模塊都具有無線發(fā)射電路且發(fā)射載波頻率一致的無線信號;所有分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的通信模塊都具有無線接收電路且能夠直接接收所有分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)通信模塊發(fā)射的無線信號。分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用無線通信網(wǎng)絡(luò)時,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的通信模塊中都包括有無線收發(fā)模塊,能夠?qū)崿F(xiàn)無線數(shù)字通信,即實現(xiàn)數(shù)字信號的發(fā)送與直接接收。例如,圖1所示實施例中,分布式通信網(wǎng)絡(luò)200采用無線通信網(wǎng)絡(luò),且無線收發(fā)模塊采用433MHz無線收發(fā)模塊時,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205的通信模塊中都包括有433MHz無線收發(fā)模塊,或者稱433MHz無線數(shù)傳模塊;當其中1個分布單元通過433MHz無線收發(fā)模塊發(fā)送數(shù)據(jù)時,其他分布單元能夠直接通過自己所屬的433MHz無線收發(fā)模塊接收數(shù)據(jù)。

在同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的多個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中,任意個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中的2個或者2個以上電器開關(guān)裝置能夠被配置成聯(lián)鎖狀態(tài),統(tǒng)一動作。這些被配置成聯(lián)鎖狀態(tài)的多個電器開關(guān)裝置能夠在分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的多個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中任意選擇組合,可以來自相同的或者不同的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān),或者既有相同分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中的電器開關(guān)裝置,也有不同分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中的電器開關(guān)裝置。任意個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)指的是1個或者1個以上的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)。

當同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中,已經(jīng)有部分電器開關(guān)裝置被配置成聯(lián)鎖狀態(tài)時,把這些被配置成聯(lián)鎖狀態(tài)的電器開關(guān)裝置看成1個開關(guān)組;剩余的電器開關(guān)裝置仍然能夠被選擇組合,配置成聯(lián)鎖狀態(tài),形成另外1個開關(guān)組;在同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,被配置成聯(lián)鎖狀態(tài)的開關(guān)組可以是0組,可以是1組,也可以是多組。

將所述開關(guān),即電器開關(guān)裝置配置成聯(lián)鎖狀態(tài)的方式有多種。例如,所有開關(guān)均設(shè)置其功能,通過設(shè)置開關(guān)功能,功能相同,或者說被控對象相同的開關(guān)被設(shè)置為聯(lián)鎖狀態(tài),即同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中所有被控對象一致的開關(guān)為聯(lián)鎖狀態(tài)?;蛘呤菍λ虚_關(guān)進行編碼(或者編號),同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中所有編碼一致的開關(guān)為聯(lián)鎖狀態(tài);等等。當一個被控對象只有一個開關(guān)被對應(yīng)設(shè)置,即某一開關(guān)的功能是唯一的時,或者是同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中某個開關(guān)的編碼是唯一的時,則該開關(guān)沒有與同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他開關(guān)進行聯(lián)鎖。

當多個電器開關(guān)裝置被配置成聯(lián)鎖狀態(tài)后,被控對象的電源可以由其中任一個或者多個電器開關(guān)裝置的開關(guān)驅(qū)動模塊的輸出來進行控制。例如,將2個采用繼電器輸出的電器開關(guān)裝置被配置成聯(lián)鎖狀態(tài)去控制排風(fēng)扇,在受到該2個電器開關(guān)裝置中的任何一個開關(guān)指令裝置的操作后,該2個繼電器將同時動作,即同時輸出電源或者同時切斷電源,排風(fēng)扇的電源可以接到2個繼電器中任何一個的輸出端。如果要實現(xiàn)1個開關(guān)控制多個被控對象,則可以將多個被控對象連接至被配置成聯(lián)鎖狀態(tài)的開關(guān)中不同開關(guān)的輸出來進行控制。

舉例來說,設(shè)在圖2所示分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的4個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203中有4個電器開關(guān)裝置,或者說4個開關(guān),分別為K11、K12、K13、K14;分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204中有5個電器開關(guān)裝置,或者說5個開關(guān),分別為K21、K22、K23、K24、K25;分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205中有3個電器開關(guān)裝置,或者說3個開關(guān),分別為K31、K32、K33。例子1,分別將來自3個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中的電器開關(guān)裝置配置成聯(lián)鎖狀態(tài),例如,將K11、K23、K32配置成聯(lián)鎖狀態(tài)去控制房燈,房燈的電源可以從K11、K23、K32中任何一個的輸出端接出;操作K11、K23、K32中任何一個開關(guān),均可以實現(xiàn)對房燈的控制。例子2,將K21、K22、K33配置成聯(lián)鎖狀態(tài)去控制排風(fēng)扇,由于K21、K22在同一個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中,因此可以將K21、K22的輸出并聯(lián)后去控制排風(fēng)扇,這樣可以提高帶負載的能力,當然,排風(fēng)扇也可以用K33的輸出去控制;操作K21、K22、K33中任何一個開關(guān),均可以實現(xiàn)對排風(fēng)扇的控制。例子3,如果僅需要提高帶負載的能力,可以只將一個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中的多個電器開關(guān)裝置配置成聯(lián)鎖狀態(tài),例如,將K23、K24、K25配置成聯(lián)鎖狀態(tài)去控制電暖器,將K23、K24、K25的輸出并聯(lián)后去控制電暖器,操作K23、K24、K25中任何一個開關(guān),均可以實現(xiàn)對電暖器的控制;與將普通開關(guān)并聯(lián)后去控制電器相比,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的并聯(lián)聯(lián)鎖控制是聯(lián)鎖后自動同步,分別操作,同時動作;普通開關(guān)則需要同時操作,如果只開普通開關(guān)并聯(lián)中的一個開關(guān),則負載仍由此一個開關(guān)控制,只有同時打開所有的并聯(lián)開關(guān),才由所有并聯(lián)的開關(guān)同時供電,只有操作關(guān)閉所有的并聯(lián)開關(guān),負載才被關(guān)斷電源。

在開關(guān)中寫入開關(guān)的功能(或者控制對象)或者是寫入開關(guān)的編號稱為配置,對所述開關(guān)進行配置,或者是開關(guān)組進行聯(lián)鎖狀態(tài)配置的方法有多種。

在生產(chǎn)時進行配置。生產(chǎn)時,將開關(guān)的配置信息設(shè)置為與面板上的絲印名稱一致,例如,面板上的絲印名稱為夜燈,則相應(yīng)的開關(guān)功能配置為夜燈開關(guān);面板上的絲印名稱為壁燈,則相應(yīng)開關(guān)的功能配置為壁燈開關(guān);面板上的絲印名稱為換氣扇,則相應(yīng)的開關(guān)功能配置為換氣扇開關(guān);當開關(guān)通過所在的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)與其他開關(guān)所在的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)在同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,且配置為同樣的開關(guān)功能時,自動成為聯(lián)鎖狀態(tài)。例如,同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,有3個開關(guān)的功能配置為壁燈開關(guān)時,該3個壁燈開關(guān)自動成為聯(lián)鎖狀態(tài);只有一個開關(guān)的功能配置為換氣扇開關(guān)時,則該換氣扇開關(guān)單獨控制換氣扇。備用開關(guān),或者是生產(chǎn)時未對開關(guān)進行功能配置時,可以設(shè)置一個專門的名稱為未配置功能的開關(guān),例如,統(tǒng)一設(shè)置為備用開關(guān),或者統(tǒng)一設(shè)置成為未配置開關(guān),或者是設(shè)置為其他名稱;所有功能為備用開關(guān)(或者未配置開關(guān))的開關(guān),不組成開關(guān)組,不是聯(lián)鎖狀態(tài)。實際配置時,也可以將開關(guān)功能用編號來代替,例如,1號開關(guān)控制壁燈,當同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,有2個開關(guān)的功能配置為1號開關(guān)時,該2個1號開關(guān)自動成為聯(lián)鎖狀態(tài)。備用開關(guān),或者是生產(chǎn)時未對開關(guān)進行功能配置時,可以設(shè)置一個專門的編號,例如,設(shè)置為0號,即0號開關(guān)是未對開關(guān)進行功能配置的開關(guān),因此,在同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,即使有多個0號開關(guān),也不會組成為開關(guān)組,即多個0號開關(guān)沒有配置成聯(lián)鎖狀態(tài);所述專門的編號,不一定是0號,也可以選擇其他編號,例如,999號,或者是511號,等等。

在現(xiàn)場進行配置或者修改配置。在現(xiàn)場的分布式通信網(wǎng)絡(luò)中接入電腦或者專用配置工具,進行聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一配置;或者是將單個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)與電腦或者專用配置工具連接,進行單獨配置。

①將電腦或者專用配置工具接入現(xiàn)場的分布式通信網(wǎng)絡(luò)或者是與單個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)連接;

②在電腦或者專用配置工具的相關(guān)工程配置界面中編輯需要配置的開關(guān)的功能或者編號并選擇,或者是選擇已經(jīng)編輯好功能或者編號的開關(guān);

③選擇開關(guān)進行配置,完成配置確認;如果需要對開關(guān)組進行配置,則繼續(xù)選擇開關(guān)進行配置,直到將該開關(guān)組所有開關(guān)與工程配置界面中所選擇的開關(guān)全部完成配置確認;

④回到步驟②(在現(xiàn)場的分布式通信網(wǎng)絡(luò)中進行配置)或者是步驟①(對單個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)進行配置),進行其他開關(guān)的配置。

所述步驟③中的選擇開關(guān)進行配置,完成配置確認的方法有很多,方法之一是進行一次開關(guān)操作,實現(xiàn)新的配置,同時取消老配置。例如,現(xiàn)在準備配置房燈開關(guān),在相關(guān)工程配置界面中選擇房燈對應(yīng)的開關(guān),然后對需要配置的某個開關(guān)操作一次,則該開關(guān)被配置成與工程配置界面中選擇的開關(guān)相同的開關(guān)功能或者是相同的開關(guān)編號,該開關(guān)曾經(jīng)被配置的其他開關(guān)功能或者開關(guān)編號被取消;再對另外的一個開關(guān)操作一次,則該另外的開關(guān)也被配置成與工程配置界面中選擇的開關(guān)相同的開關(guān)功能或者是相同的開關(guān)編號,前后2個開關(guān)也被配置為1個開關(guān)組;再對其他開關(guān)進行操作,則該開關(guān)組的開關(guān)數(shù)量增加。方法之二是所有的開關(guān)都有是否配置好的狀態(tài)指示;對狀態(tài)指示顯示未配置的開關(guān)進行一次開關(guān)操作,則進行新配置,狀態(tài)指示顯示配置成功;對狀態(tài)指示顯示配置成功的開關(guān)進行一次開關(guān)操作,則取消配置,狀態(tài)指示顯示未配置;未配置的開關(guān)可以是設(shè)置為備用開關(guān),或者設(shè)置成為未配置開關(guān),或者是設(shè)置為其他名稱;未配置的開關(guān)也可以是設(shè)置為0號開關(guān),或者設(shè)置成為其他特殊編號。是否配置好的狀態(tài)指示,可以用指示燈的亮滅區(qū)分,可以用指示燈的是否閃爍區(qū)分,可以用指示燈的閃爍頻率不同進行區(qū)分,可以用觸摸顯示屏顯示不同的信息進行區(qū)分,等等。

在分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)上通過開關(guān)操作進行配置。當開關(guān)指令裝置由觸摸顯示屏組成時,其顯示信息豐富,配置方便。具體的配置方法有各種選擇,其目的或者方法都是在觸摸顯示屏上選擇需要配置的開關(guān),對該需要配置的開關(guān)的開關(guān)功能,或者是開關(guān)編號通過觸摸顯示屏進行修改并確認。

所有分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的聯(lián)鎖配置都可以在任何時候進行重新配置、取消配置等更改操作。

分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中,開關(guān)微控制器模塊101的作用還包括:分析通過通信模塊102接收的數(shù)據(jù),實現(xiàn)本分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)開關(guān)中驅(qū)動模塊104的聯(lián)鎖同步控制;將本分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的控制操作和狀態(tài),形成數(shù)據(jù)并通過通信模塊102向外發(fā)送。

同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,不同分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中除通信模塊之外,其他模塊的類型可以相同,也可以不同。例如,在圖2所示的實施例中,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205的結(jié)構(gòu)組成與如圖1所示一樣,但他們的開關(guān)輸入模塊可以同時采用機械開關(guān)、觸摸開關(guān)、觸摸顯示屏虛擬開關(guān)中一種,或者是1種以上的類型;同樣地,他們的開關(guān)驅(qū)動裝置也可以任意選擇,他們的開關(guān)微控制器模塊的控制核心也可以選擇單片機、ARM、DSP等微控制器,或者選擇CPLD等控制器。

從結(jié)構(gòu)與功能上看,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205中的通信模塊是相同的,以方便在同一個分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用同一種方式進行通信。

所述分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)在不能通過分布式通信網(wǎng)絡(luò)進行通信時,能夠設(shè)置成獨立工作狀態(tài),單獨工作。

分布式通信網(wǎng)絡(luò)還可以包括多個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)之外的其他功能分布單元。如圖3所示的是包括有其他功能分布單元的分布式通信網(wǎng)絡(luò)實施例結(jié)構(gòu)圖,實施例中,分布式通信網(wǎng)絡(luò)201包括分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)206、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)207、調(diào)光控制器208、調(diào)光控制器209。

分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)206、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)207、調(diào)光控制器208、調(diào)光控制器209中均包括有通信模塊,通信模塊的作用是將所在分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)或者調(diào)光控制器的數(shù)據(jù)傳輸給其他調(diào)光控制器和分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān),接收調(diào)光控制器和分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的數(shù)據(jù)。以圖3所示的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)206為例,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)206中通信模塊的作用是將分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)206的數(shù)據(jù)傳輸給分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)207、調(diào)光控制器208、調(diào)光控制器209,接收分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)207、調(diào)光控制器208、調(diào)光控制器209發(fā)出的數(shù)據(jù)。從結(jié)構(gòu)與功能上看,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)206、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)207、調(diào)光控制器208、調(diào)光控制器209中的通信模塊相同。

其他功能分布單元除了圖3所示的調(diào)光控制器之外,還可以是空調(diào)控制器、窗簾控制器、調(diào)速控制器、門鎖控制器、房間AP、WIFI熱點、定時控制器等等,以及實現(xiàn)其他各種類型功能的分布單元。其他功能分布單元的功能各不相同,但都具有通信模塊;其他功能分布單元中通信模塊的作用與分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中通信模塊的作用一樣,即:將所在分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)或者分布單元的數(shù)據(jù)傳輸給其他功能分布單元和分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān),接收其他功能分布單元和分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的數(shù)據(jù)。同一分布式通信網(wǎng)絡(luò)中所有分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的通信模塊以及其他功能分布單元的通信模塊連接在同一CAN總線上,或者是連接在同一485總線上。分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用無線通信網(wǎng)絡(luò)時,所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,所有其他功能分布單元和分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的通信模塊的無線通信載波頻率一致。

將所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)以及其他功能分布單元均看成是分布單元,所有分布單元之內(nèi)都具有一個微控制器模塊,例如分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)之內(nèi)的微控制器模塊是開關(guān)微控制器模塊,調(diào)光控制器之內(nèi)的微控制器模塊是調(diào)光微控制器模塊,窗簾控制器之內(nèi)的微控制器模塊是窗簾微控制器模塊,等等。

所有分布單元之間采用多主廣播方式實現(xiàn)通信,通過分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的程序來具體實施。所述多主,指的是所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中所有分布單元都是主機,都可以向分布式通信網(wǎng)絡(luò)主動采用廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)。所有分布單元都具有一個通信模塊,在同一個分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,所有通信模塊采用同樣的方式,將所在分布單元的數(shù)據(jù)傳輸給其他分布單元,以及接收其他分布單元的數(shù)據(jù)。如果分布式通信網(wǎng)絡(luò)沒有任何一個分布單元通過通信模塊向外采用廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù),則分布式通信網(wǎng)絡(luò)處于空閑狀態(tài);如果分布式通信網(wǎng)絡(luò)有分布單元通過通信模塊向外采用廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù),則分布式通信網(wǎng)絡(luò)處于非空閑狀態(tài)。當某一個分布單元需要向外發(fā)送數(shù)據(jù)時,先偵測分布式通信網(wǎng)絡(luò)的當前狀態(tài);所述分布單元在偵測到分布式通信網(wǎng)絡(luò)處于空閑狀態(tài)時,開始由其通信模塊向外采用廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)。

正常工作情況下,分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的分布單元數(shù)量有限,各分布單元向外廣播發(fā)送數(shù)據(jù)的占時時間很短。一方面是需要發(fā)送的數(shù)據(jù)簡單,報文短;另一方面是針對各分布單元的操作次數(shù)有限,例如,針對分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的操作,無論是開、關(guān)燈,或者是開、關(guān)排風(fēng)扇等,不會頻繁操作,而各分布單元只有在該分布單元的狀態(tài)發(fā)送變化時才需要向外發(fā)送數(shù)據(jù),因此,各分布單元需要向外及時發(fā)送數(shù)據(jù)的時候不多。所以,分布式通信網(wǎng)絡(luò)基本處于空閑狀態(tài),其通信的負載率極低;各分布單元采用廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù),通常不會造成沖突,即總線上有2個及以上的分布單元同時采用廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù),或者是2個及以上的分布單元同時利用無線通信網(wǎng)絡(luò)采用廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)。

分布式通信網(wǎng)絡(luò)是CAN總線時,能夠自動實現(xiàn)總線仲裁,避免總線沖突。分布式通信網(wǎng)絡(luò)是485總線或者是無線通信網(wǎng)絡(luò)時,采用多主廣播方式實現(xiàn)通信有可能產(chǎn)生偶發(fā)的通信沖突造成通信失敗。

為提高通信的可靠性,各分布單元可以將需要廣播發(fā)布的數(shù)據(jù)再重復(fù)發(fā)送1次或者1次以上,每次重發(fā)在間隔延時時間t之后進行;與第一次發(fā)送一樣,所有重復(fù)發(fā)送都需要在偵測到分布式通信網(wǎng)絡(luò)處于空閑狀態(tài)時才開始進行。進一步地,為避免已經(jīng)造成沖突的分布單元重復(fù)發(fā)送時再次造成沖突,重發(fā)的間隔延時時間t的具體值采用隨機方式產(chǎn)生;多次重發(fā)時,每次重發(fā)的間隔延時時間t均采用隨機方式產(chǎn)生,即每次重發(fā)的間隔延時時間都隨機選擇。間隔延時時間t的范圍沒有具體要求,通常情況下,間隔延時時間t的最大值不超過10ms,最小值大于0。例如,可以設(shè)定間隔延時時間t在0.1~1ms之間隨機產(chǎn)生。

以前面介紹的例子來說明采用多主廣播方式實現(xiàn)通信及聯(lián)鎖的過程。圖2所示4個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203中有4個電器開關(guān)裝置,或者說4個開關(guān),分別為K11、K12、K13、K14;分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204中有5個電器開關(guān)裝置,或者說5個開關(guān),分別為K21、K22、K23、K24、K25;分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205中有3個電器開關(guān)裝置,或者說3個開關(guān),分別為K31、K32、K33。設(shè)此時采用的是設(shè)置同一被控對象的方式來進行聯(lián)鎖配置,K11、K23、K32的控制對象都設(shè)置為房燈,其他開關(guān)設(shè)置為其他控制對象。當房燈的現(xiàn)狀態(tài)為開燈狀態(tài)時,在K23上進行關(guān)房燈操作,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204將K23的開關(guān)驅(qū)動裝置關(guān)閉,同時將控制房燈的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)采用廣播方式發(fā)送至分布式通信網(wǎng)絡(luò);分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205接收到分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204的數(shù)據(jù)后,分別將同為控制房燈的K11、K32的開關(guān)驅(qū)動裝置關(guān)閉,實現(xiàn)同步。其他分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)和其他功能分布單元接收到分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204控制房燈的信息后,分析結(jié)果得知與己無關(guān),則忽略該信息。

分布單元之間采用多主廣播方式實現(xiàn)通信,分布單元采用自組網(wǎng)方式組成分布式通信網(wǎng)絡(luò),即分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的各分布單元只需要按照前述要求將通信模塊連接在同一CAN總線上或連接在同一485總線上,或者是各分布單元的通信模塊都采用能夠?qū)崿F(xiàn)無線數(shù)字通信的無線收發(fā)模塊時,即自動組成所述的分布式通信網(wǎng)絡(luò)。

分布單元采用多主廣播方式實現(xiàn)通信,發(fā)送數(shù)據(jù)時,只將本分布單元的相關(guān)信息進行發(fā)送,發(fā)送的信息與其他分布單元無關(guān)。例如,前述在K23上進行關(guān)房燈操作,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204將K23控制房燈的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)采用廣播方式發(fā)送至分布式通信網(wǎng)絡(luò),分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204的數(shù)據(jù)發(fā)送與其他分布單元無關(guān),更準確地說,與是否有其他開關(guān)(即電器開關(guān)裝置)與K23被配置成聯(lián)鎖狀態(tài)無關(guān)。其他分布單元接收到分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204發(fā)送的K23控制房燈的相關(guān)信息后,與該信息相關(guān)的分布單元則對該信息進行相應(yīng)的處理,例如,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205中也分別有控制房燈的開關(guān)(即電器開關(guān)裝置),因此進行相應(yīng)的同步操作;如果對聯(lián)鎖配置進行了修改,將K32改為控制壁燈,則分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205收到K23控制房燈的相關(guān)信息后也會忽略該信息。

分布單元采用多主廣播方式實現(xiàn)通信,當所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障,或者是部分分布單元出現(xiàn)故障時,完好部分的分布式通信網(wǎng)絡(luò)或者是由完好的部分分布單元組成的分布式通信網(wǎng)絡(luò)仍然能夠正常工作。以前述K11、K23、K32的控制對象都設(shè)置為房燈實現(xiàn)聯(lián)鎖控制的例子為例進行說明,當K32所在的分布單元無法與分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的其他分布單元進行通信,即K32所在的分布單元出現(xiàn)故障,或者是分布式通信網(wǎng)絡(luò)與K32所在的分布單元進行通信的部分出現(xiàn)故障時,盡管將K32與K11、K23配置成為了聯(lián)鎖狀態(tài),K32所在的分布單元也處于獨立工作狀態(tài),實際仍然處于聯(lián)鎖狀態(tài)的是K11與K23。當房燈是由K11或者是K23的輸出進行控制時,原本由K32、K11、K23實現(xiàn)的三地控制變成了現(xiàn)在的由K11、K23實現(xiàn)的二地控制。

分布單元除采用多主廣播方式實現(xiàn)通信的方案外,還可以采用主從方式進行通信,通過分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的程序來具體實施。將所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個配置為通信主機,其他的分布單元配置為通信從機,則所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用主從方式實現(xiàn)通信。配置為通信主機的分布單元僅僅是通信方面的主機,并不起集中控制的作用。

將所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個配置為通信主機的方式有多種。

配置通信主機的方式一:采用預(yù)先固定配置的方式,即將所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個預(yù)先固定配置為通信主機,其他分布單元配置為通信從機。例如,將圖2所示的分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202配置為通信主機,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205配置為通信從機;在圖2所示系統(tǒng)的基礎(chǔ)上再增加的其他分布單元也都配置為通信從機?;蛘呤钱斔龇植际酵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中有房間AP時,將房間AP配置為通信主機,其他分布單元都配置為通信從機;當所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中有多個房間AP時,將其中的一個房間AP配置為通信主機,其他分布單元都配置為通信從機。等等。采用預(yù)先固定配置的方式時,配置為通信主機的分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的通信程序固定為主機通信程序,配置為通信從機的分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的通信程序固定為從機通信程序。

配置通信主機的方式二:采用工程配置確定的方式,即將所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個選擇配置確定為通信主機,其他分布單元選擇配置確定為通信從機。此時,所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中所有分布單元都能夠被選擇配置成通信主機或者是從機;分布單元被選擇配置確定為通信主機時,該分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的通信程序為主機通信程序;分布單元被選擇配置確定為通信從機時,該分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的通信程序為從機通信程序。例如,將圖2所示的分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202配置為通信主機,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205配置為通信從機,則分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202內(nèi)開關(guān)微控制器模塊中運行的通信程序為主機通信程序,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205內(nèi)開關(guān)微控制器模塊中運行的通信程序為從機通信程序;將圖2所示的分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203配置為通信主機,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205配置為通信從機,則分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203內(nèi)開關(guān)微控制器模塊中運行的通信程序為主機通信程序,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205內(nèi)開關(guān)微控制器模塊中運行的通信程序為從機通信程序。采用工程配置確定的方式配置通信主機的方法也有多種,可以在生產(chǎn)時進行配置確定,也可以在現(xiàn)場進行配置確定或者修改配置;可以在現(xiàn)場的分布式通信網(wǎng)絡(luò)中接入電腦或者專用配置工具,進行聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一配置確定,也可以將單個分布單元與電腦或者專用配置工具連接,進行離網(wǎng)單獨配置確定;還可以在分布單元微控制器模塊的I/O端輸入可以控制的電平信號來進行配置。

分布單元之間采用主從方式進行通信時,通信主機起綜合協(xié)調(diào)的作用,所有分布單元之間的通信均通過通信主機來完成。各通信從機所在分布單元的數(shù)據(jù)首先發(fā)送給通信主機,通信主機再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到各個通信從機所在的分布單元或指定的通信從機所在的分布單元;通信主機所在分布單元的數(shù)據(jù)則直接發(fā)送到各個通信從機所在的分布單元或指定的通信從機所在的分布單元。

以前面介紹的如圖2所示例子來說明采用主從方式進行通信及聯(lián)鎖的過程。將圖2所示系統(tǒng)中的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202配置為通信主機,另外3個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)均配置為通信從機。分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203中有4個電器開關(guān)裝置,或者說4個開關(guān),分別為K11、K12、K13、K14;分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204中有5個電器開關(guān)裝置,或者說5個開關(guān),分別為K21、K22、K23、K24、K25;分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205中有3個電器開關(guān)裝置,或者說3個開關(guān),分別為K31、K32、K33。設(shè)此時采用的是設(shè)置同一被控對象的方式來進行聯(lián)鎖配置,K11、K23、K32的控制對象都設(shè)置為房燈,其他開關(guān)設(shè)置為其他控制對象。當房燈的現(xiàn)狀態(tài)為開燈狀態(tài)時,在K23上進行關(guān)房燈操作,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204將K23的開關(guān)驅(qū)動裝置關(guān)閉,待分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202確認分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204的通信權(quán)限,發(fā)起與分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204之間的通信后,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204將控制房燈的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)發(fā)送至分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202再將數(shù)據(jù)廣播發(fā)送至分布式通信網(wǎng)絡(luò)或者是分別發(fā)送至分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205;分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205接收到分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202轉(zhuǎn)發(fā)的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204的數(shù)據(jù)后,分別將同為控制房燈的K11、K32的開關(guān)驅(qū)動裝置關(guān)閉,實現(xiàn)同步。如果分布式通信網(wǎng)絡(luò)中還有房間AP,則房間AP將分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202轉(zhuǎn)發(fā)的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204控制房燈的信息上報。如果系統(tǒng)還有其他分布單元,當其他分布單元接收到分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202轉(zhuǎn)發(fā)的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204控制房燈的信息后,分析后得知與己無關(guān),則忽略該信息。

分布單元除采用多主廣播方式實現(xiàn)通信以及采用主從方式進行通信的方案外,還可以采用單主廣播方式實現(xiàn)通信,通過分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的程序來具體實施,實現(xiàn)分布單元之間的數(shù)據(jù)傳送。將所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個配置為協(xié)調(diào)主機,其他的分布單元配置為協(xié)調(diào)從機。分布式通信網(wǎng)絡(luò)中,任何時刻只能有一個分布單元具有廣播權(quán)限,向分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù);所有分布單元的廣播權(quán)限由協(xié)調(diào)主機綜合協(xié)調(diào)確定;廣播權(quán)限的確定方法優(yōu)選簡單的輪換方式,也可以采用其他方法來確定。配置為協(xié)調(diào)主機的分布單元僅僅起協(xié)調(diào)廣播權(quán)限的作用,并不起集中控制的作用。

將所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個配置為協(xié)調(diào)主機的方式與采用主從方式進行通信時,將所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個配置為通信主機的一樣,有多種方式,包括采用預(yù)先固定配置的方式,即將所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個預(yù)先固定配置為協(xié)調(diào)主機,其他分布單元配置為協(xié)調(diào)從機;配置為協(xié)調(diào)主機的分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的通信程序固定為協(xié)調(diào)主機通信程序,配置為協(xié)調(diào)從機的分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的通信程序固定為協(xié)調(diào)從機通信程序。包括采用工程配置確定的方式,即將所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個選擇配置確定為協(xié)調(diào)主機,其他分布單元選擇配置確定為協(xié)調(diào)從機;此時,所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中所有分布單元都能夠被選擇配置成協(xié)調(diào)主機或者是協(xié)調(diào)從機;分布單元被選擇配置確定為協(xié)調(diào)主機時,該分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的通信程序為協(xié)調(diào)主機通信程序;分布單元被選擇配置確定為協(xié)調(diào)從機時,該分布單元之內(nèi)微控制器模塊中運行的通信程序為協(xié)調(diào)從機通信程序。采用工程配置確定的方式配置協(xié)調(diào)主機的方法也有多種,可以在生產(chǎn)時進行配置確定,也可以在現(xiàn)場進行配置確定或者修改配置;可以在現(xiàn)場的分布式通信網(wǎng)絡(luò)中接入電腦或者專用配置工具,進行聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一配置確定,也可以將單個分布單元與電腦或者專用配置工具連接,進行離網(wǎng)單獨配置確定;還可以在分布單元微控制器模塊的I/O端輸入可以控制的電平信號來進行配置。

以前面介紹的如圖2所示例子來說明采用單主廣播方式實現(xiàn)通信及聯(lián)鎖的過程。將圖2所示系統(tǒng)中的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202配置為協(xié)調(diào)主機,另外3個分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)均配置為協(xié)調(diào)從機。分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203中有4個電器開關(guān)裝置,或者說4個開關(guān),分別為K11、K12、K13、K14;分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204中有5個電器開關(guān)裝置,或者說5個開關(guān),分別為K21、K22、K23、K24、K25;分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205中有3個電器開關(guān)裝置,或者說3個開關(guān),分別為K31、K32、K33。設(shè)此時采用對所有電器開關(guān)裝置進行編碼的方式來進行聯(lián)鎖配置,K11、K23、K32的編碼設(shè)置為003,其他電器開關(guān)設(shè)置為其他編碼。當K11、K23、K32的現(xiàn)狀態(tài)均為開通狀態(tài)時,在K23上進行關(guān)閉操作,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204將K23的開關(guān)驅(qū)動裝置關(guān)閉,待分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202確認分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204具有廣播權(quán)限后,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204將編碼為003的開關(guān)關(guān)閉的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)廣播發(fā)送至分布式通信網(wǎng)絡(luò);分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)203、分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)205接收到分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204發(fā)送的數(shù)據(jù)后,分別將編碼同為003的K11、K32的開關(guān)驅(qū)動裝置關(guān)閉,實現(xiàn)同步。如果分布式通信網(wǎng)絡(luò)中還有房間AP,則房間AP將分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204中編碼為003的開關(guān)關(guān)閉的相關(guān)信息上報。分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)202接收到分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204發(fā)送的數(shù)據(jù)后,分析后得知與己無關(guān),忽略該信息。如果系統(tǒng)還有其他分布單元,當其他分布單元接收到分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)204中編碼為003的開關(guān)關(guān)閉的信息后,分析后得知與己無關(guān),則忽略該信息。

采用主從方式進行通信時,所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個被配置為通信主機,其他分布單元被配置為通信從機。而所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中所有的通信從機都需要在通信主機中注冊,加入分布式通信網(wǎng)絡(luò),即通信主機需要知道所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中有那些被配置為通信從機的分布單元,讓通信主機能夠?qū)λ型ㄐ艔臋C進行通信權(quán)限的協(xié)調(diào)與分配。

采用單主廣播方式進行通信時,所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)的多個分布單元中的一個被配置為協(xié)調(diào)主機,其他分布單元被配置為協(xié)調(diào)從機。而所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中所有的協(xié)調(diào)從機都需要在協(xié)調(diào)主機中注冊,加入分布式通信網(wǎng)絡(luò),即協(xié)調(diào)主機需要知道所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)中有那些被配置為協(xié)調(diào)從機的分布單元,讓協(xié)調(diào)主機能夠?qū)λ袇f(xié)調(diào)從機進行廣播權(quán)限的協(xié)調(diào)與分配。

通信從機在通信主機中注冊的方法有多種,協(xié)調(diào)從機在協(xié)調(diào)主機中注冊的方法與通信從機在通信主機中注冊的方法一樣,也有多種。下面將通信從機簡稱從機、通信主機簡稱主機,將協(xié)調(diào)從機也簡稱從機、協(xié)調(diào)主機也簡稱主機,來說明通信從機在通信主機中注冊以及協(xié)調(diào)從機在協(xié)調(diào)主機中注冊的方法。所述注冊,指的是將從機的必要信息添加至主機,例如,將從機的單元識別碼或者地址碼添加至主機,實現(xiàn)主機能夠?qū)λ袕臋C進行通信權(quán)限、廣播權(quán)限等的協(xié)調(diào)與分配。前述的所有所述分布單元均設(shè)有單元識別碼或者通信地址碼,用于分布單元之間的識別。

注冊方法一:在被配置為主機的分布單元的操作面板上進行注冊,通過面板操作將從機的必要信息添加至主機。

注冊方法二:在現(xiàn)場的分布式通信網(wǎng)絡(luò)中接入電腦或者專用注冊工具,通過電腦或者專用注冊工具,利用分布式通信網(wǎng)絡(luò)將從機的必要信息添加至主機。

注冊方法三:將被配置為主機的分布單元與電腦或者專用注冊工具連接,通過電腦或者專用注冊工具直接將從機的必要信息添加至主機。

注冊方法四:自動注冊方式。設(shè)系統(tǒng)中存在從機G,以從機G為例,說明自動注冊方式的要點:①主機采用輪換或者是其他方式,以不超過時間T的時間間隔與已經(jīng)注冊的從機進行通信聯(lián)絡(luò);所述與已經(jīng)注冊的從機進行通信聯(lián)絡(luò),包括確認從機的廣播權(quán)限,或者是確認從機的通信權(quán)限,或者是其他形式的通信聯(lián)絡(luò)。②主機隨時檢測分布式通信網(wǎng)絡(luò)上是否有從機采用廣播方式發(fā)送的注冊信息,若有,則將該注冊信息在主機中注冊。③從機G上電后,等待主機發(fā)起與從機G的聯(lián)絡(luò),等待時間是T+T1。④在等待時間T+T1之內(nèi),主機發(fā)起了與從機G的聯(lián)絡(luò),則從機G已經(jīng)在主機中注冊,注冊結(jié)束。⑤在等待的時間T+T1之內(nèi),主機未發(fā)起與從機G的聯(lián)絡(luò),從機G認為未在主機中注冊,從而發(fā)起自動注冊過程。⑥從機G的自動注冊過程是,向分布式通信網(wǎng)絡(luò)采用廣播方式發(fā)送注冊信息,之后,等待主機發(fā)起與從機G的聯(lián)絡(luò),等待時間是T+T1;在等待時間T+T1之內(nèi),主機發(fā)起了與從機G的聯(lián)絡(luò),則從機G已經(jīng)在主機中注冊,注冊結(jié)束;在等待的時間T+T1之內(nèi),主機未發(fā)起與從機G的聯(lián)絡(luò),從機G的該次自動注冊未成功。⑦從機G的自動注冊未成功時,可以重復(fù)多次,例如,重復(fù)3次自動注冊過程。

附加等待時間T1的范圍沒有具體要求,通常情況下,附加等待時間T1最大值不超過10ms,最小值大于0。例如,可以設(shè)定附加等待時間T1在0.1~1ms之間隨機產(chǎn)生。

選擇時間T時,要求T大于主機輪流聯(lián)絡(luò)一次所有從機所需要的時間,即采用主從方式進行通信時,通信主機輪流與所有通信從機通信一次,且完成所有數(shù)據(jù)的接收與轉(zhuǎn)發(fā)所需要的時間;采用單主廣播方式進行通信時,協(xié)調(diào)主機輪流與所有協(xié)調(diào)從機通信一次,且所有協(xié)調(diào)從機完成數(shù)據(jù)的廣播發(fā)送所需要的時間。

所述分布單元發(fā)送數(shù)據(jù)時,是否發(fā)送數(shù)據(jù)、即發(fā)送數(shù)據(jù)的驅(qū)動方式采用事件驅(qū)動方式、時間驅(qū)動方式中的一種,或者是同時采用事件驅(qū)動方式與時間驅(qū)動方式。所述事件驅(qū)動方式是指所在分布單元產(chǎn)生了需要發(fā)送的數(shù)據(jù)時,即啟動數(shù)據(jù)發(fā)送,將依據(jù)本分布單元相關(guān)信息產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送至其他分布單元;例如,分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)有開關(guān)操作時,需要啟動數(shù)據(jù)發(fā)送;例如,調(diào)光控制器有調(diào)光操作后,需要啟動數(shù)據(jù)發(fā)送;等等。所述時間驅(qū)動方式是指分布單元將所在單元的狀態(tài)信息等數(shù)據(jù)定期向外發(fā)送。

各分布單元的配置信息,例如開關(guān)聯(lián)鎖配置信息,主機、從機的配置信息、注冊信息,各種識別碼、地址碼信息,等等所有允許修改,但需要在停電時仍然保留的信息,保存在分布單元的微控制器模塊的控制核心自帶的非易失性存儲器中,或者是保存在分布單元中微控制器模塊的控制核心外所增加的非易失性存儲器中。例如,控制核心選擇單片機時,修改信息保存在單片機的非易失性存儲器中,或者是保存在單片機外圍所擴展的非易失性存儲器器件中。

所述分布單元的供電電源可以采用零火線電源,也可以根據(jù)需要采用單火線電源。

如圖4所示為包括2個開關(guān)的分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)實施例電路。開關(guān)微控制器模塊的控制核心采用單片機,圖4中,單片機最小系統(tǒng)所需的電路省略未畫出。2個開關(guān)輸入模塊選擇2個觸摸開關(guān),采用雙鍵電容觸摸感應(yīng)開關(guān)芯片ASC0104-2來實現(xiàn),ASC0104-2的2個觸摸輸入端TP0、TP1分別連接觸摸點K1、K2,同時,觸摸輸入端TP0、TP1分別經(jīng)由電容C1、C2接地;ASC0104-2的2個觸摸信號輸出端TPQ0、TPQ1分別連接至單片機的輸入端IN0、IN1;ASC0104-2的高/低有效電平選擇端AHLB和電源正端VDD連接至電源+VCC;ASC0104-2的輸出類型選擇端和電源負端VSS連接至電源地。分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)中包括有多個開關(guān)輸入模塊時,可以如圖4實施例中所示的,采用具有多鍵輸入的集成芯片;也可以每個開關(guān)輸入模塊采用一個單獨的電路。

圖4實施例中,通信模塊采用CC1101無線數(shù)傳收發(fā)模塊,頻率為433MHz或者315MHz。CC1101無線數(shù)傳收發(fā)模塊的片選控制端CSN連接至單片機的輸出端OUT1,SPI時鐘端SCK連接至單片機的輸出端OUT2,SPI數(shù)據(jù)輸入端MOSI連接至單片機的輸出端OUT3,SPI數(shù)據(jù)輸出端MISO連接至單片機的輸入端IN3,信息輸出端GDO0、GDO2分別連接至單片機的輸入端IN2、IN4;CC1101無線數(shù)傳收發(fā)模塊的電源端VCC連接至電源+VCC,地端GND連接至電源地。

圖4實施例中,光耦隔離器M1、雙向晶閘管V1、電阻R3、電阻R4組成開關(guān)K1的開關(guān)驅(qū)動模塊,光耦隔離器M2、雙向晶閘管V2、電阻R5、電阻R6組成開關(guān)K2的開關(guān)驅(qū)動模塊。電阻R4與光耦隔離器M1的輸出串聯(lián)后,并聯(lián)至雙向晶閘管V1的第一陽極和門極;電阻R3與光耦隔離器M1輸入串聯(lián)后,由單片機的輸出端OUT4控制雙向晶閘管V1的通斷;雙向晶閘管V1的第一陽極和第二陽極分別為開關(guān)K1的交流電源相線(火線)輸入端L和輸出端L1;開關(guān)K1的負載連接至輸出端L1和交流電源零線。電阻R6與光耦隔離器M2的輸出串聯(lián)后,并聯(lián)至雙向晶閘管V2的第一陽極和門極;電阻R5與光耦隔離器M2輸入串聯(lián)后,由單片機的輸出端OUT5控制雙向晶閘管V2的通斷;雙向晶閘管V2的第一陽極和第二陽極分別為開關(guān)K2的交流電源相線(火線)輸入端L和輸出端L2;開關(guān)K2的負載連接至輸出端L2和交流電源零線。光耦隔離器M1、M2可以選擇具有過零觸發(fā)功能的MOC3041、MOC3042、MOC3043、MOC3061、MOC3062、MOC3063等器件。

圖4實施例中,發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、電阻R1、電阻R2組成通斷指示模塊。發(fā)光二極管LED1為開關(guān)K1的信號指示,由單片機的輸出端OUT6控制;發(fā)光二極管LED2為開關(guān)K2的信號指示,由單片機的輸出端OUT7控制。

圖4實施例中,觸摸K1,則雙向晶閘管V1的通斷狀態(tài)發(fā)生變化,其負載原為得電則變成失電,或者負載原為失電則變成得電。同樣地,觸摸K2,則雙向晶閘管V2的通斷狀態(tài)發(fā)生變化,其負載原為得電則變成失電,或者負載原為失電則變成得電。

圖4實施例僅為個例。按照上述要求選擇或者設(shè)計分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)的開關(guān)微控制器模塊電路,并選擇或者設(shè)計其外圍的通信模塊、開關(guān)輸入模塊、開關(guān)驅(qū)動模塊、通斷指示模塊的器件與電路,以實現(xiàn)相應(yīng)的功能,是本領(lǐng)域技術(shù)人員所掌握的常規(guī)技術(shù)。

所述分布式聯(lián)網(wǎng)控制開關(guān)可以根據(jù)需要選擇合適的數(shù)量,同時選擇性選取其他功能分布單元自行組成分布式通信網(wǎng)絡(luò);電器開關(guān)裝置可以任意配置實現(xiàn)雙控、多控,實現(xiàn)多地控制,配置成聯(lián)鎖狀態(tài)的開關(guān)之間可以實現(xiàn)聯(lián)鎖控制,統(tǒng)一動作,即實現(xiàn)兩地控制、多地控制,也可以實現(xiàn)一地控制,兩地或者多地同時動作;各分布單元能夠采用86底殼結(jié)構(gòu)進行安裝;具有成本低,安裝調(diào)試且方便、快捷的優(yōu)勢。

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