專利名稱：中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)集中控制方法及其基本模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的集中控制方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前，中央空調(diào)節(jié)能控制技術(shù)主要采用模糊控制器和可編程控制器(PLC)相結(jié)合進行中央空調(diào)系統(tǒng)運行參數(shù)的優(yōu)化以達到節(jié)能的目的。但是，PLC的編程和調(diào)試周期長、現(xiàn)場接線復雜，不利于中央空調(diào)節(jié)能控制技術(shù)在市場上的推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的集中控制方法，通過這種方法可實現(xiàn)對中央空調(diào)系統(tǒng)運行參數(shù)進行監(jiān)測和優(yōu)化，提高中央空調(diào)系統(tǒng)的工作效率以達到節(jié)約能源的效果。
本發(fā)明的另一個目的是通過上述集中控制方法的裝置，只需根據(jù)系統(tǒng)實施方案的實際需求將基本模塊分布安裝在中央空調(diào)系統(tǒng)被監(jiān)控對象的工作現(xiàn)場，通過一根通訊線將各個基本模塊與模糊控制器串接起來，由模糊控制器通過組態(tài)軟件完成對中央空調(diào)系統(tǒng)的控制，從而減小現(xiàn)場接線難度，縮短編程和調(diào)試的周期。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的包括兩步驟①中央空調(diào)系統(tǒng)機電設(shè)備控制步驟根據(jù)系統(tǒng)實施方案的實際需求，將基本模塊分布式安裝在中央空調(diào)系統(tǒng)被監(jiān)控對象的工作現(xiàn)場，基本模塊的控制處理器(1)通過通訊線接收中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)模糊控制器的控制指令；數(shù)字量輸出電路(8)根據(jù)控制指令要求輸出開關(guān)狀態(tài)，控制處理器(1)根據(jù)控制指令及參數(shù)先進行修正值處理，然后由模擬量輸出電路(6)輸出電壓或電流；根據(jù)控制指令要求，控制處理器(1)選擇模擬量輸入和輸出電路(5)、(6)，以及脈沖輸入電路(9)的工作模式，并設(shè)置相應的工作參數(shù)；②運行中的檢測反饋控制步驟數(shù)字量輸入電路(7)采集具有兩態(tài)工作特性的機電設(shè)備運行狀況參數(shù)；模擬量輸入電路(5)采集各種模擬量信號，由控制處理器(1)處理并轉(zhuǎn)化為數(shù)字量；控制處理器(1)通過脈沖輸入電路(9)采集脈沖信號，根據(jù)實際需求進行定時計數(shù)或定數(shù)溢出計數(shù)，并同時進行累計計數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)模糊控制器的指令要求，控制處理器(1)通過網(wǎng)絡(luò)通訊接口(3)將中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)所需的參數(shù)傳遞給系統(tǒng)模糊控制器，由模糊控制器作出控制決策。
本發(fā)明的另一個目的是這樣實現(xiàn)的它包括控制處理器電路(1)、控制處理器電路(1)的輸入、輸出口相連接的存儲器電路(2)、網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)、反相驅(qū)動電路(4)、模擬量輸入電路(5)、模擬量輸出電路(6)、數(shù)字量輸入電路(7)、數(shù)字量輸出電路(8)、脈沖輸入電路(9)、電源電路(10)，控制處理器電路(1)的輸入、輸出口分別連接存儲器電路(2)、網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)、反相驅(qū)動電路(4)、模擬量輸入電路(5)、模擬量輸出電路(6)、數(shù)字量輸入電路(7)、數(shù)字量輸出電路(8)、脈沖輸入電路(9)，電源電路(10)分別與上述電路相連通并提供工作電源，網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)連接系統(tǒng)模糊控制器。
所述控制處理器電路(1)由單片機D1和晶體振蕩器G1，以及濾波電容C1組成。
所述存儲器電路(2)由集成電路D2和與之相連接的上拉電阻R2、R3、R4以及濾波電容C2組成。
所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)是采用集成電路D4、光耦合器N1、N2、N3和與之相連接的下拉電阻R6、R7、R9組成一個半雙工通訊接口。
所述反相驅(qū)動電路(4)由一片集成電路D5和濾波電容C5連接組成。
所述模擬量輸入電路(5)由電阻和二極管構(gòu)成的兩個模擬量采集單元I、II組成，其中分別由R18和R19、R21和R22組成I的分壓電路，由R23和R24、R26和R27組成II的分壓電路。
所述模擬量輸出電路(6)由集成電路D3、三極管Q1、Q2、電阻和濾波電容C18、C19、積分電容C8、C9組成，其中分別由R28、R29、R30和R31、R32、R33構(gòu)成反饋電阻。
所述數(shù)字量輸入電路(7)由電阻和二極管構(gòu)成的兩個數(shù)字采集單元I、II組成。
所述數(shù)字量輸出電路(8)由集成電路N4、繼電器JK1、JK2、電阻R40、R41和二極管V14、V15組成。
所述脈沖輸入電路(9)由電阻R12、R13和二極管V2、V3組成脈沖檢測器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有能實現(xiàn)對中央空調(diào)系統(tǒng)運行過程中模擬量與數(shù)字量參數(shù)的檢測，和對中央空調(diào)系統(tǒng)機電設(shè)備進行模擬量和數(shù)字量輸出控制，并達到了減小現(xiàn)場接線難度，縮短編程和調(diào)試周期的效果等優(yōu)點。本發(fā)明除了提供能同時輸出的2路模擬量輸出和2路數(shù)字量輸出通道以外，還提供了能同時檢測的2路模擬量輸入、2路數(shù)字量輸入和1路脈沖計數(shù)輸入通道。
對附圖的說明附

圖1為本發(fā)明的基本方框圖；附圖2為本發(fā)明的詳細電路圖。
具體實施例方式
具體實施例方式控制處理器電路(1)由型號為P87LPC768的單片機D1、晶體振蕩器G1、以及濾波電容C1組成，單片機P87LPC768的基本結(jié)構(gòu)和匯編指令等方面與80C51系列單片機相兼容，片內(nèi)有模擬比較器、Watchdog、I2C總線、A/D、PWM等多種功能。晶體振蕩器G1向單片機提供精確的工作頻率；控制處理器電路(1)的輸入、輸出口用通訊線分別連接存儲器電路(2)、網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)、反相驅(qū)動電路(4)、模擬量輸入電路(5)、模擬量輸出電路(6)、數(shù)字量輸入電路(7)、數(shù)字量輸出電路(8)、脈沖輸入電路(9)。
存儲器電路(2)由型號為24C02的集成電路D2和與D2相連接的三個上拉電阻R2、R3、R4以及濾波電容C2組成；用于存儲基本模塊的各種數(shù)據(jù)。
網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)是采用采用型號為MAX485的集成電路D4，型號為4N25的光耦合器N1、N2、N3和與之相連接的下拉電阻R6、R7、R9組成一個RS-485半雙工通訊接口，最大通訊距離1000m，能夠與中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)模糊控制器通訊，接收模糊控制器發(fā)出的指令和發(fā)送模糊控制器所要求的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制；采用型號為4N25的光耦合器N1、N2、N3能實現(xiàn)與現(xiàn)場設(shè)備通訊的完全隔離，提高了系統(tǒng)運作的安全性。網(wǎng)絡(luò)通訊接口工作的同時，由發(fā)光二極管L2指示網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)的工作狀況。
反相驅(qū)動電路(4)由型號為74HC04的集成電路D5和濾波電容C5連接組成，用于驅(qū)動數(shù)字量輸出電路(6)和控制網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)的使能。
模擬量輸入電路(5)由電阻和二極管構(gòu)成組成的兩個模擬量采集單元A1、A2組成，其中分別由R18和R19、R21和R22組成A1的分壓電阻，由R23和R24、R26和R27組成A2的分壓電阻；用于采集模擬信號。
模擬量輸出電路(6)由集成電路D3、三極管Q1、Q2、電阻和濾波電容C18、C19、積分電容C8、C9組成，其中分別由R28、R29、R30和R31、R32、R33構(gòu)成反饋電阻；用于輸出模擬信號。
數(shù)字量輸入電路(7)由電阻和二極管組成構(gòu)成的兩個數(shù)字采集單元B1、B2組成；用于采集數(shù)字量信號。
數(shù)字量輸出電路(8)由型號為ULN2003的集成電路N4、繼電器JK1、JK2、電阻R40、R41和二極管V14、V15組成；用于輸出數(shù)字量信號。
脈沖輸入電路(9)由電阻R12、R13和二極管V2、V)組成脈沖檢測器；用于采集脈沖信號。
電源電路(10)由整流橋V1、電源模塊POWER1、電源模塊POWER2和濾波電容組成，該電路向控制處理器電路(1)和其它電路提供+5V和±15V工作電源，同時還由發(fā)光二極管和電阻組成的電路來指示電源電路的工作狀況。
權(quán)利要求
1.一種中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的集中控制方法，其特征在于包括兩步驟①中央空調(diào)系統(tǒng)機電設(shè)備控制步驟根據(jù)系統(tǒng)實施方案的實際需求，將基本模塊分布式安裝在中央空調(diào)系統(tǒng)被監(jiān)控對象的工作現(xiàn)場，基本模塊的控制處理器(1)通過通訊線接收中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)模糊控制器的控制指令；數(shù)字量輸出電路(8)根據(jù)控制指令要求輸出開關(guān)狀態(tài)，控制處理器(1)根據(jù)控制指令及參數(shù)先進行修正值處理，然后由模擬量輸出電路(6)輸出電壓或電流；根據(jù)控制指令要求，控制處理器(1)選擇模擬量輸入和輸出電路(5)、(6)，以及脈沖輸入電路(9)的工作模式，并設(shè)置相應的工作參數(shù)；②運行中的檢測反饋控制步驟數(shù)字量輸入電路(7)采集具有兩態(tài)工作特性的機電設(shè)備運行狀況參數(shù)；模擬量輸入電路(5)采集各種模擬量信號，由控制處理器(1)處理并轉(zhuǎn)化為數(shù)字量；控制處理器(1)通過脈沖輸入電路(9)采集脈沖信號，根據(jù)實際需求進行定時計數(shù)或定數(shù)溢出計數(shù)，并同時進行累計計數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)模糊控制器的指令要求，控制處理器(1)通過網(wǎng)絡(luò)通訊接口(3)將中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)所需的參數(shù)傳遞給系統(tǒng)模糊控制器，由模糊控制器作出控制決策。
2.一種中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)基本模塊，它包括控制處理器電路(1)、控制處理器電路(1)的輸入、輸出口相連接的存儲器電路(2)、網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)、反相驅(qū)動電路(4)、模擬量輸入電路(5)、模擬量輸出電路(6)、數(shù)字量輸入電路(7)、數(shù)字量輸出電路(8)、脈沖輸入電路(9)、電源電路(10)，其特征在于控制處理器電路(1)的輸入、輸出口分別連接存儲器電路(2)、網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)、反相驅(qū)動電路(4)、模擬量輸入電路(5)、模擬量輸出電路(6)、數(shù)字量輸入電路(7)、數(shù)字量輸出電路(8)、脈沖輸入電路(9)，電源電路(10)分別與上述電路相連通并提供工作電源，網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)連接系統(tǒng)模糊控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)基本模塊，其特征在于所述控制處理器電路(1)由單片機D1和晶體振蕩器G1，以及濾波電容C1組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)基本模塊，其特征在于所述存儲器電路(2)由集成電路D2和與之相連接的上拉電阻R2、R3、R4以及濾波電容C2組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)基本模塊，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路(3)是采用集成電路D4、光耦合器N1、N2、N3和與之相連接的下拉電阻R6、R7、R9組成一個半雙工通訊接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)基本模塊，其特征在于所述反相驅(qū)動電路(4)由一片集成電路D5和濾波電容C5連接組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)基本模塊，其特征在于所述模擬量輸入電路(5)由電阻和二極管構(gòu)成的兩個模擬量采集單元I、II組成，其中分別由R18和R19、R21和R22組成I的分壓電路，由R23和R24、R26和R27組成II的分壓電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)基本模塊，其特征在于所述模擬量輸出電路(6)由集成電路D3、三極管Q1、Q2、電阻和濾波電容C18、C19、積分電容C8、C9組成，其中分別由R28、R29、R30和R31、R32、R33構(gòu)成反饋電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)基本模塊，其特征在于所述數(shù)字量輸入電路(7)由電阻和二極管構(gòu)成的兩個數(shù)字采集單元I、II組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)基本模塊，其特征在于所述數(shù)字量輸出電路(8)由集成電路N4、繼電器JK1、JK2、電阻R40、R41和二極管V14、V15組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)基本模塊，其特征在于所述脈沖輸入電路(9)由電阻R12、R13和二極管V2、V3組成脈沖檢測器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)集中控制方法及其基本模塊，它包括控制處理器電路、控制處理器電路的輸入、輸出口相連接的存儲器電路、網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路、反相驅(qū)動電路、模擬量輸入電路、模擬量輸出電路、數(shù)字量輸入電路、數(shù)字量輸出電路、脈沖輸入電路、電源電路。本發(fā)明具有能實現(xiàn)對中央空調(diào)系統(tǒng)運行過程中模擬量與數(shù)字量參數(shù)的檢測；中央空調(diào)系統(tǒng)機電設(shè)備進行模擬量和數(shù)字量輸出控制；中央空調(diào)系統(tǒng)運行參數(shù)進行監(jiān)測和優(yōu)化，提高中央空調(diào)系統(tǒng)的工作效率以達到節(jié)約能源的效果；并達到了減小現(xiàn)場接線難度，縮短編程和調(diào)試周期的效果等優(yōu)點。
文檔編號F24F11/02GK1455199SQ03117540
公開日2003年11月12日 申請日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月25日
發(fā)明者蔡小兵, 郭林, 袁立新, 張黔陽, 王琪偉, 龍超輝, 蔣佳志, 歐宏偉, 廖云浩, 郭晟 申請人:貴州匯通華城樓宇科技有限公司