CN101551153B - 多联式空调系统和多联式空调系统自动定址方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可进行自动定址的多联式空调系统以及多联式空调系统的自动定址方法，以在不额外增加硬件设施的情况下实现多联式空调系统的自动定址。多联式空调系统包括多个室内单元、一个控制多个室内机单元的室外单元以及连接该系统的RS485总线。本发明室内单元处理器产生随机值进行延时的方法错开因RS485总线半双工特点引起未定址前总线冲突而无法自动定址问题，自动定址完成后，各室内单元的地址是连续的，并且室外单元可统计出室内单元总数，本发明克服了采用传统定址方法的空调系统不易大量生产、系统安装不便、易产生通信系统错误等缺点，且不需要引入额外的硬件，降低了生产成本。

Description

多联式空调系统和多联式空调系统自动定址方法

技术领域

本发明涉及空调系统技术领域，具体地说，涉及进行自动定址的多联式空调系统和多联式空调系统自动定址方法，本发明同样也适用于其它智能系统或需要进行多机通讯自动定址的技术领域。

背景技术

空调机一般包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。其中蒸发器安装在空调机的室内单元中，压缩机、冷凝器和膨胀阀安装在空调机的室外单元中。制冷剂以如下的方式通过空调机的相应部件来改变其状态。更具体地说，压缩机的压缩使制冷剂变为高温、高压状态。在冷凝器中，处于高温高压状态的制冷剂与周围的空气进行热交换，被冷凝成高压液态。随后，膨胀阀使处于高压液态的制冷剂膨胀成为易蒸发状态，即低温、低压、低干燥状态。在蒸发器中，处于低温、低压、低干燥状态的制冷剂与周围空气进行热交换，变成低温、低压的蒸气状态，从而降低室内空气的温度。换句话说，蒸发器的功能在于降低室内温度。

近年来出现了一种变频多联式空调系统，具有使用节能、环境舒适、控制灵活等特点，以其自由的组合布置、优良的部分负荷效率及灵活的使用方法，适应了市场的需求，满足了不同规模建筑物的要求。该系统将多个室内单元与一个共同的室外单元相连接，各室内单元和该室外单元都分别装有微控制器，它们相互通讯交换信息，用于控制彼此的操作。例如，室外单元的微机需检查各室内单元的工作状态，并根据检查结果来确定系统负荷量，从而确定如何操作室外单元中的压缩机、风机、冷凝器和膨胀阀等。同时，室内机需要检查室外机的工作状态，从而确定如何动作室内机电子膨胀阀、摆风电机等。然而，在信息相互交换过程中室外单元接收正在发送信号的室内单元或室外单元欲发送信息给特定的室内单元，倘若没有给室内单元定址，信息交换将无法进行，因此必须对所有室内单元定址(addressing)。

定址还没有统一的办法，常用的方法：按设定地址的时间可分为两种：生产时设定和安装时设定。生产时设定可以是把地址直接写入非易失存储器，也可以是产生唯一的硬件序列号作为地址；把地址直接写入非易失存储器的方法简便易行，无需要额外的硬件成本，但由于每一个室内单元处理器程序因地址不同而皆不相同，需要为每个室内单元处理器单独进行软件的编译、链接工作，不适合批量生产。同时通过该定址方法生产出来的产品在外观上一致，内部配置却不相同，因此在仓库储存、管理和装配过程中需要区别对待，不利于产品的安装调试、排错及系统升级维护。安装时设定是通过安装时设置一些硬件开关(如双列直插式或拨盘式开关，跳线)的方式来确定地址。通过开关或跳线方式定址是当前比较常用的方法。该方法简单易行，允许室内单元控制器使用相同的软硬件设备，适合大量生产。这一点对于系统安装者来说是不方便的。此外，在使用者改变使用的地址时，可能在通信系统中产生错误，大型系统中难免引入人为错误；此外，由于开关和跳线都会引入额外的硬件，不仅增加了成本，还增加了室内单元控制器的体积，影响了控制器的小型化，也不利于室内单元防水防尘及美观。

发明内容

本发明的目的是提供一种可进行自动定址的多联式空调系统以及多联式空调系统的自动定址方法，以在不额外增加硬件设施的情况下实现多联式空调系统的自动定址。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

本发明的第一方面，多联式空调系统，包括连接在RS485总线上室外单元和多个室内单元，通信时室外单元和多个室内单元仅有一个处于发送状态，其余单元均处于接收状态，其特征在于：室外单元向多个室内单元同步发送定址开始信号，室内单元接收到定址开始信号后产生不同时长的延时等待，根据延时等待时长的长短室内单元依次生成自身地址信息，并向室外单元发送自身地址信息。

本发明中，所述室外单元，包括：

RS485收发电路，其连接在RS485总线上，向RS485总线发送或从RS485总线接收信息；

室外单元处理器，与RS485收发电路连接，控制RS485收发电路的接收和发送状态；

存储单元，用以存储室内单元的总数。

所述室内单元，包括：

RS485收发电路，其连接在RS485总线上，向RS485总线发送或从RS485总线接收信息；

室内单元处理器，与RS485收发电路连接，控制RS485收发电路的接收和发送状态，以及产生室内单元的延时等待；

存储单元，储存室内单元地址信息。

本发明中，每个室内单元的延时等待由室内处理器产生随机数，再根据预先设置的单位延时时长和随机数的乘积获得。

室内单元向室外单元发送地址信息的同时，将自身地址信息发送给其他室内单元，在后向室外单元发送地址信息的室内单元处理从前一室内单元接收的地址信息，生成自身地址信息并发送给室外单元和其他室内单元。

室内单元接收到室外单元定址开始信号后，生成相同的初始地址信息，最先向室外单元发送地址信息的室内单元以初始地址信息加上递进值作为自身地址信息，其他室内单元以接收至前一室内单元的地址信息加上递进值作为地址信息，以实现室内单元的连续定址。

所述初始地址信息为0，递进值为1，使得室内单元的地址可从1开始，以自然数连续编码，也利用统计室内单元的数量。

室外单元还可以设置显示装置，可直观地显示当前完成定址的室内单元的地址信息以及最终完成定址的室内单元的总数。

本发明的第二方面，多联式空调系统自动定址方法，所述多联式空调系统包括连接在RS485总线上室外单元和多个室内单元，通信时室外单元和多个室内单元仅有一个处于发送状态，其余单元均处于接收状态，其特征在于：室外单元向多个室内单元同步发送定址开始信号，室内单元接收到定址开始信号后产生不同时长的延时等待，根据延时等待时长的长短室内单元依次生成自身地址信息，并向室外单元发送自身地址信息。

本发明室内单元处理器产生随机值进行延时的方法错开因RS485总线半双工特点引起未定址前总线冲突而无法自动定址问题，自动定址完成后，各室内单元的地址是连续的，并且室外单元可统计出室内单元总数，本发明克服了采用传统定址方法的空调系统不易大量生产、系统安装不便、易产生通信系统错误等缺点，且不需要引入额外的硬件，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明多联式空调系统的结构示意图。

图2是室外单元处理流程图。

图3是室内单元处理流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明的多联式空调系统，采用RS485总线结构，RS485总线上连接有一个室外单元和多个室内单元，因为RS485为半双工，在多机通信时只允许有一个端口是发送的，其他的必须是接收状态。当室外单元广播信息时候，任何一个室内单元都能收到，同时任何一个室内单元发送信息，则室外单元和其它室内单元也都能收到该信息。因此，在未定址前会存在总线冲突的问题，本发明的目的也是在不额外增加硬件设施的情况下实现自动定址。

再参见图1，室外单元和室内单元均含有通讯所需要的基本硬件电路，即RS485收发电路，RS485收发电路连接在RS485总线上，以向RS485总线发送或从RS485总线接收信息；室外单元和室内单元也均包含处理器，处理器均与RS485收发电路连接，可控制RS485收发电路的接收和发送状态；室外单元和室内单元均采用掉电存储电路(EEPROM)作为存储单元，室外单元的掉电存储电路用于存储完成定址后的室内单元总数，室内单元的掉电存储电路则用于存储各自室内单元的地址信息，除此之外室外单元和室内单元的掉电存储电路还用于存储空调参数等。

以下详细描述本发明的多联式空调系统是如何完成自动定址的。参见图2、图3，开始进行定址，首先保证室外单元和室内单元均已上电。为了便于对室外单元的工作状态进行监视和控制，可在室外单元中设置自动定址模式的检测单元，然后通过按键或者拨码开关进行设置使室外单元进入自动编址模式，在本领域中这是比较常见的做法。

一旦检测到室外单元进入自动定址模式，室外单元处理器即控制室外单元的RS485收发电路的工作状态为发送状态，并向多个室内单元同步发送定址开始信号，此时室内单元的RS485收发电路均为接收状态。室内单元接收到室外单元的定址开始信号后，进入接收中断处理，室内单元的处理器产生相同的初始地址信息，优选方式是令初始地址信息为0，其作用在后详细描述。

产生初始地址信息的同时，室内单元的处理器生成一个随机数，随机数的范围可取的比较大，例如1-65525，通常的多联式空调系统，室内单元一般都只有数十台，在这样大范围的随机数的情况下，室内处理器产生相同随机数的可能性小于1％，即使产生了相同的随机数造成最终定址失败，只需重新进行定址操作即可，一次完整的定址过程只有数秒，完全不会影响定址效率。

室内单元处理器产生不同的随机数后，用随机数产生的值*单位延时做为延时间，因此不同的室内单元的延时时长是不相同的。室内单元处理器分别检测自身的延时等待到否，延时等待最先到达的室内单元通过室内单元处理器将初始地址信息加上递进值作为自身地址信息，使其RS485收发电路从接收状态转换为发送状态，并将自己的地址信息通过RS485总线发送给室外单元和其他室内单元，与此同时自身的地址信息也储存在其掉电存储电路中。

递进值可选取1，这样配合先前设置的初始地址信息，第一个完成定址的室内单元的地址信息即为1，室外单元接收到第一个完成定址的室内单元的地址信息1后，即将地址信息储存在室外单元的掉电存储电路中，为了便于观察当前定址的室内单元的地址信息，室外单元还可以设置显示装置，如状态指示灯或者数码管以显示当前完成定址的室内单元的地址信息。

其他的室内单元收到第一个完成定址的室内单元的地址信息1后，继续进行自身的延时等待，第2个定时到达的室内单元的处理器即在先前接收到的地址信息1的基础上加上递进值1生成自身的地址信息，因此第2个完成定址的室内单元的地址信息即为2。该室内单元的处理器同样控制其RS485收发电路从接收状态转换为发送状态，并将自己的地址信息通过RS485总线发送给室外单元和其他室内单元(包括已经完成定址的室内单元)，与此同时自身的地址信息同样也储存在其掉电存储电路中。室外单元接收到该室内单元的地址信息2后，同样将地址信息储存在室外单元的掉电存储电路中，此时显示装置上会显示地址信息2。

后续的室内单元则根据不同的延时时长依次进行上述的操作，可以理解的是，通过将初始地址信息设置为0，递进值设置为1，室内单元设置好的地址信息恰好为其完成顺序，使得室内单元的地址信息以自然数连续编码，室外单元显示装置上同步显示的地址信息也同样也代表着当前完成定址的室内单元的数量，使得定址全过程变得相当直观。

室外单元在定址过程中还可设置一定长短的定时时间，定时时间可略大于室内单元最大的延时等待时长，定时时间到以后又未收到室内单元的地址信息即可完成自动定址。

在室内单元数量已知的情况下，室外单元显示装置上显示的数值等于室内单元数量时，则说明室内单元的处理器在先前的过程中未生成相同的随机值，自动定址是成功的；在室内单元数量不知的情况下，可重复进行多次自动定址，室外单元显示器显示的数值有多次(2次以上或者更多数量)相同，则可确定室内单元的数量，完成自动定址的同时亦可统计室内单元的数量。

其实，在它智能系统或需要进行多机通讯自动定址系统中，同样可以使用本发明的方法，本发明只是以最适合的多联式空调系统进行的说明，并非对本发明的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.多联式空调系统，包括连接在RS485总线上室外单元和多个室内单元，通信时室外单元和多个室内单元仅有一个处于发送状态，其余单元均处于接收状态，其特征在于：室外单元向多个室内单元同步发送定址开始信号，室内单元接收到定址开始信号后产生不同时长的延时等待，根据延时等待时长的长短室内单元依次生成自身地址信息，并向室外单元发送自身地址信息；

所述室外单元，包括：

RS485收发电路，其连接在RS485总线上，向RS485总线发送或从RS485总线接收信息；

室外单元处理器，与RS485收发电路连接，控制RS485收发电路的接收和发送状态；

存储单元，用以存储室内单元的总数；

所述室内单元，包括：

RS485收发电路，其连接在RS485总线上，向RS485总线发送或从RS485总线接收信息；

室内单元处理器，与RS485收发电路连接，控制RS485收发电路的接收和发送状态，以及产生室内单元的延时等待；

存储单元，储存室内单元地址信息。

2.如权利要求1所述的多联式空调系统，其特征在于：每个室内单元的延时等待由室内处理器产生随机数，再根据预先设置的单位延时时长和随机数的乘积获得。

3.如权利要求1或2所述的多联式空调系统，其特征在于：室内单元向室外单元发送地址信息的同时，将自身地址信息发送给其他室内单元，在后向室外单元发送地址信息的室内单元处理从前一室内单元接收的地址信息，生成自身地址信息并发送给室外单元和其他室内单元。

4.如权利要求3所述的多联式空调系统，其特征在于：室内单元接收到室外单元定址开始信号后，生成相同的初始地址信息，最先向室外单元发送地址信息的室内单元以初始地址信息加上递进值作为自身地址信息，其他室内单元以接收至前一室内单元的地址信息加上递进值作为地址信息。

5.如权利要求4所述的多联式空调系统，其特征在于：所述初始地址信息为0，递进值为1。

6.如权利要求1或2所述的多联式空调系统，其特征在于：室外单元设有显示当前完成定址的室内单元地址信息以及最终完成定址的室内单元总数的显示装置。

7.多联式空调系统自动定址方法，所述多联式空调系统包括连接在RS485总线上室外单元和多个室内单元，通信时室外单元和多个室内单元仅有一个处于发送状态，其余单元均处于接收状态，其特征在于：室外单元向多个室内单元同步发送定址开始信号，室内单元接收到定址开始信号后产生不同时长的延时等待，根据延时等待时长的长短室内单元依次生成自身地址信息，并向室外单元发送自身地址信息；

所述室外单元，包括：

RS485收发电路，其连接在RS485总线上，向RS485总线发送或从RS485总线接收信息；

室外单元处理器，与RS485收发电路连接，控制RS485收发电路的接收和发送状态；

存储单元，用以存储室内单元的总数；

所述室内单元，包括：

RS485收发电路，其连接在RS485总线上，向RS485总线发送或从RS485总线接收信息；

室内单元处理器，与RS485收发电路连接，控制RS485收发电路的接收和发送状态，以及产生室内单元的延时等待；

存储单元，储存室内单元地址信息。

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