CN103196207A - 一种风机盘管控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风机盘管控制器，外壳内设置有电路板，其中所述的电路板包含主控制芯片(U1)、NPN管阵芯片(U2)、数据总线接口芯片(U3)、供电电路(VR1)、振荡器电路(Y1)、LED驱动电路(Q)、温度传感器(T)、继电器(K)、第一接插件(P1)、第二接插件(P2)、第三接插件(P3)和风机盘管控制线(C)，所述的主控制芯片(U1)分别与供电电路(VR1)、振荡器电路(Y1)、LED驱动电路(Q)和温度传感器(T)相连，所述的NPN管阵芯片(U2)分别与继电器(K)和第三接插件(P3)相连，继电器(K)与第二接插件(P2)相连，第二接插件(P2)与风机盘管控制线(C)相连，第一接插件(P1)分别与主控制芯片(U1)、NPN管阵芯片(U2)和数据总线接口芯片(U3)相连。

Description

一种风机盘管控制器

技术领域

本发明涉及建筑智能化系统，具体来说，涉及一种风机盘管控制器。

背景技术

建筑智能化系统，是指以智能建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络三大系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的综合服务环境。建筑环境群控系统在建筑智能化系统的基础上，利用现代通信技术、信息技术、计算机网络技术、监控技术等，通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源的优化管理，实现对建筑物的智能控制与管理，以满足用户对建筑物的监控、管理和信息共享的需求，从而使智能建筑具有安全、舒适、高效和环保的特点，达到投资合理、适应信息社会需要的目标。建筑环境群控系统是属于建筑智能化的重要组成部分。

建筑环境群控系统主要作用为将建筑或建筑群内的空调与通风、变配电、公共照明、给排水、热源与热交换、冷冻与冷却、电梯等设备或系统集中监视、控制和管理而构成的综合系统，其监控范围为空调与通风系统、变配电系统、公共照明系统、给排水系统、热源和热交换系统、冷冻和冷却水系统、电梯和自动扶梯系统等各子系统，在建筑设备监控系统、火灾自动报警和消防联动系统、安全防范系统等的基础上，实现建筑管理系统(SMS)的集成，以满足建筑监控功能、管理功能和信息共享的需求。通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源的优化管理，为使用者提供最佳的信息服务，使智能建筑适应信息社会的需要，并具有安全、舒适、高效和经济的特点从而达到智能化系统的环境，主要包括空间环境、室内空调环境、视觉照明环境、室内噪声及室内电磁环境。

在建筑环境群控系统中风机盘管控制器是智能建筑空调系统最尾端的设备，其工作效果直接影响人体感受。目前风机盘管控制器还停留在由一个安装在附近墙面的带温度感应器的开关面板来直接控制单台风机或并联的一组风机。墙面面板型控制器在不断地演进，外形从机械的按键到触摸型屏幕，但其根本的应用方式均未改变。以最常用的机械型为例，其温度设定采用刻度转盘调节内部双金属片的间距，双金属片因温度膨胀变形，形成接触点停止风机工作。当温度降低后金属片收缩使接触点释放，风机启动。另有一个双位滑动开关，分别控制风机内冷水阀和热水阀，达到制冷或制热效果。还有一个三档带悬空位的滑动开关分别接风机电机的三速抽头线，实现高/中/低/关三档送风量。根据开关接触点的容量不同，决定了这种控制器的最大风机控制数量。而且其温度采用双金属片完成，决定了其温度感应值具有很大的误差，并且其灵敏性较差造成环境温度忽高忽低，不能达到较好的人体感受。触摸型控制器的温度感应已改用电子式传感器，测量精度可实现小于0.5度。对风机的控制方式虽然由按键开关进化成触摸屏驱动的继电器，但是依然未能实现根据温度的不同智能化的驱动风机工作，使环境相对恒温。

并且风机盘管控制因数量过多，限于成本一般不纳入建筑楼宇监控系统，现有控制器又不能提供联网管理功能，造成物业或相关管理部门在设备监控上差最后一步。温度传感器与控制器面板集成，测温点单一。在较大的空间所测温度准确性差，造成环境高低温差较大，舒适性不佳。温度传感器所测温度值，不能做运算处理，在门限值附近，风机电机经常反复启停造成电机机械件过早老化。现有设备多采用并线方式控制多台风机，如控制器故障将影响较大区域。大多数商用建筑内隔断墙为按需分隔，通常会遇到隔断墙改变的情况，现有设备安装完成后控制回路组合固定，如改变则需重新布线，不能适应变化频繁的需求。综上所述，无论哪种现有的控制器都存在无法使环境相对恒温，所测温度均为控制器所处位置附近的温度而非所控制区域的平均温度。在大空间有多个控制器的情况下还存在相互之间互为影响问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的不足，提供了一种风机盘管控制器，它在使用上能够很好的独立运行，按设定好的日程表运行，开启和关闭不再完全依赖人为操作，提高运行的合理度和空开率。总线的通讯方式便于管理，尤其是多类地址的设计尤其便于在由经常更改平面隔断的商用建筑项目中；且每个控制器对应一台风机盘管，形成蜂窝状测温点数据，能更好的保持整个空间的温差达到最小，能很好的解决在夏日夕照时沿窗位置相对于其他位置温度更高的问题。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案在于：

本发明提供的风机盘管控制器，外壳内设置有电路板，其中所述的电路板包含主控制芯片(U1)、NPN管阵芯片(U2)、数据总线接口芯片(U3)、供电电路(VR1)、振荡器电路(Y1)、LED驱动电路(Q)、温度传感器(T)、继电器(K)、第一接插件(P1)、第二接插件(P2)、第三接插件(P3)和风机盘管控制线(C)，所述的主控制芯片(U1)分别与供电电路(VR1)、振荡器电路(Y1)、LED驱动电路(Q)和温度传感器(T)相连，所述的NPN管阵芯片(U2)分别与继电器(K)和第三接插件(P3)相连，继电器(K)与第二接插件(P2)相连，第二接插件(P2)与风机盘管控制线(C)相连，第一接插件(P1)分别与主控制芯片(U1)、NPN管阵芯片(U2)和数据总线接口芯片(U3)相连。

在另一优选例中，所述的主控制芯片(U1)为16位单片机，所述的主控制芯片(U1)通过RA引脚连接温度传感器(T)。

在另一优选例中，所述的NPN管阵芯片(U2)的集电极串接继电器(K)的线圈引脚，继电器(K)触点引脚直接接入第二接插件(P2)连接风机盘管控制线(C)。

在另一优选例中，所述的风机盘管控制器采用可编址总线型控制器件，单总线连接器件数为50-128个。

在另一优选例中，所述的总线为四芯二对双绞线。

在另一优选例中，单个器件提供五个5A继电器输出，分别控制风机转速高\中\低\、水阀开关和风机电源。

在另一优选例中，每个继电器在前面板上均有对应的LED指示灯，显示工作状态。

在另一优选例中，器件由总线统一供电。

在另一优选例中，器件由12VDC供应器单独供电。

本发明还提供一种建筑环境群控系统，包括：空调与通风系统、变配电系统、公共照明系统、给排水系统、热源和热交换系统、冷冻系统和冷却水系统、电梯和自动扶梯系统，其特征在于，还包括上述的风机盘管控制器。

本发明控制器通过对Microchip PIC24F08KA10216位芯片编程可以实现如下功能，

1、实时时钟，提供经校正的实时时钟(RTCC)功能。

2、自动日程，可通过总线指令设置3组，每组10个定时点。通过指令改变日程组，3组日程预设定义为工作日，休息日和自定义。

3、温度T值，提供温度T值设置，当到达预设温度后根据T值设定的范围控制风机出风量。

4、继电器互锁，提供可任意设置的继电器互锁功能，保证相斥线路不会因故障而同时导通引起风机损坏。

5、多类地址设定，提供可通过总线指令设置的3类(域、组和本地)地址用于虚拟编组集群工作。

6、组内同步，按所设组号自动同步，减少实时时钟不同步时工作状况不统一。

7、前面板指示灯，显示总线运行状态和每个控制口当前状态。

因此本发明的有益效果是在使用上能够很好的独立运行，按设定好的日程表运行，开启和关闭不再完全依赖人为操作，提高运行的合理度和空开率。总线的通讯方式便于管理，尤其是多类地址的设计尤其便于在由经常更改平面隔断的商用建筑项目中；且每个控制器对应一台风机盘管，形成蜂窝状测温点数据，能更好的保持整个空间的温差达到最小，能很好的解决在夏日夕照时沿窗位置相对于其他位置温度更高的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明中电路板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明：

参见图1，本发明提供的风机盘管控制器，外壳内设置有电路板，其中所述的电路板包含主控制芯片(U1)、NPN管阵芯片(U2)、数据总线接口芯片(U3)、供电电路(VR1)、振荡器电路(Y1)、LED驱动电路(Q)、温度传感器(T)、继电器(K)、第一接插件(P1)、第二接插件(P2)、第三接插件(P3)和风机盘管控制线(C)，所述的主控制芯片(U1)分别与供电电路(VR1)、振荡器电路(Y1)、LED驱动电路(Q)和温度传感器(T)相连，所述的NPN管阵芯片(U2)分别与继电器(K)和第三接插件(P3)相连，继电器(K)与第二接插件(P2)相连，第二接插件(P2)与风机盘管控制线(C)相连，第一接插件(P1)分别与主控制芯片(U1)、NPN管阵芯片(U2)和数据总线接口芯片(U3)相连。

所述的风机盘管控制器采用可编址总线型控制器件，本发明优选为可编址RS-485总线型控制器件，单总线连接器件数为50-128个，即单总线最多连接128个器件。所述的总线为四芯二对双绞线，分别为+12VDC电源和总线Data+/Data-。器件一般为总线统一供电，亦可由12VDC供应器单独供电，每个器件总线瞬时耗电3W，常态待机1W。单个器件提供5个5A继电器输出，分别控制风机转速高\中\低\、水阀开关和风机电源，每个继电器在前面板上均有对应的LED指示灯，显示工作状态。

所述的主控制芯片(U1)为16位单片机，所述的主控制芯片(U1)通过RA引脚连接温度传感器(T)。本发明优选采用Microchip PIC24F08KA10216位单片机为主控制芯片通过内部编程实现接收总线指令来驱动继电器动作。本发明提供的风机盘管控制器通过对Microchip PIC24F08KA10216位芯片编程可以实现如下功能，

1、实时时钟，提供经校正的实时时钟(RTCC)功能。

2、自动日程，可通过总线指令设置3组，每组10个定时点。通过指令改变日程组，3组日程预设定义为工作日，休息日和自定义。

3、温度T值，提供温度T值设置，当到达预设温度后根据T值设定的范围控制风机出风量。

4、继电器互锁，提供可任意设置的继电器互锁功能，保证相斥线路不会因故障而同时导通引起风机损坏。

5、多类地址设定，提供可通过总线指令设置的3类(域、组和本地)地址用于虚拟编组集群工作。

6、组内同步，按所设组号自动同步，减少实时时钟不同步时工作状况不统一。

7、前面板指示灯，显示总线运行状态和每个控制口当前状态。

所述的NPN管阵芯片(U2)的集电极串接继电器(K)的线圈引脚，继电器(K)触点引脚直接接入第二接插件(P2)连接风机盘管控制线(C)。

本发明还提供一种建筑环境群控系统，包括：空调与通风系统、变配电系统、公共照明系统、给排水系统、热源和热交换系统、冷冻系统和冷却水系统、电梯和自动扶梯系统，其中还包括上述的风机盘管控制器。

使用本发明提供的风机盘管控制器和建筑环境群控系统能够很好的独立运行，按设定好的日程表运行，开启和关闭不再完全依赖人为操作，提高运行的合理度和空开率。总线的通讯方式便于管理，尤其是多类地址的设计尤其便于在由经常更改平面隔断的商用建筑项目中；且每个控制器对应一台风机盘管，形成蜂窝状测温点数据，能更好的保持整个空间的温差达到最小，能很好的解决在夏日夕照时沿窗位置相对于其他位置温度更高的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风机盘管控制器，外壳内设置有电路板，其特征在于，所述的电路板包含主控制芯片(U1)、NPN管阵芯片(U2)、数据总线接口芯片(U3)、供电电路(VR1)、振荡器电路(Y1)、LED驱动电路(Q)、温度传感器(T)、继电器(K)、第一接插件(P1)、第二接插件(P2)、第三接插件(P3)和风机盘管控制线(C)，所述的主控制芯片(U1)分别与供电电路(VR1)、振荡器电路(Y1)、LED驱动电路(Q)和温度传感器(T)相连，所述的NPN管阵芯片(U2)分别与继电器(K)和第三接插件(P3)相连，继电器(K)与第二接插件(P2)相连，第二接插件(P2)与风机盘管控制线(C)相连，第一接插件(P1)分别与主控制芯片(U1)、NPN管阵芯片(U2)和数据总线接口芯片(U3)相连。

2.根据权利要求1所述的一种风机盘管控制器，其特征在于，所述的主控制芯片(U1)为16位单片机，所述的主控制芯片(U1)通过RA引脚连接温度传感器(T)。

3.根据权利要求1所述的一种风机盘管控制器，其特征在于，所述的NPN管阵芯片(U2)的集电极串接继电器(K)的线圈引脚，继电器(K)触点引脚直接接入第二接插件(P2)连接风机盘管控制线(C)。

4.根据权利要求1所述的一种风机盘管控制器，其特征在于，所述的风机盘管控制器采用可编址总线型控制器件，单总线连接器件数为50-128个。

5.根据权利要求4所述的一种风机盘管控制器，其特征在于，所述的总线为四芯二对双绞线。

6.根据权利要求4所述的一种风机盘管控制器，其特征在于，单个器件提供五个5A继电器输出，分别控制风机转速高\中\低\、水阀开关和风机电源。

7.根据权利要求6所述的一种风机盘管控制器，其特征在于，每个继电器在前面板上均有对应的LED指示灯，显示工作状态。

8.根据权利要求4所述的一种风机盘管控制器，其特征在于，器件由总线统一供电。

9.根据权利要求4所述的一种风机盘管控制器，其特征在于，器件由12VDC供应器单独供电。

10.一种建筑环境群控系统，包括：空调与通风系统、变配电系统、公共照明系统、给排水系统、热源和热交换系统、冷冻系统和冷却水系统、电梯和自动扶梯系统，其特征在于，还包括如权利要求1-9所述的一种风机盘管控制器。

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