CN105571051A - 智能节能温控器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于中央空调末端能效提升技术领域，提供了一种智能节能温控器及其使用方法。微处理器通过IO口连接外部看门狗电路，通过SPI接口对Flash储存器进行读写操作，通过I2C接口从触摸屏读取触摸数据，同时通过IO口控制液晶屏实现显示；温度传感器通过信号处理电路再经模数转换芯片转换为数字量供微处理器进行读取；微处理器通过IO口控制三极管的通断进而控制继电器的开关动作，实现智能节能温控器的状态切换；应用Modbus？RS‐485通讯协议实现可编程控制器与温控器之间的数据交互，通过不同工作模式的设定及切换，实现不同情况下空调系统的控制及数据采集需求。
Description
技术领域
本发明属于中央空调末端能效提升技术领域，涉及到一种监测控制建筑环境舒适稳定的装置，具体涉及一种智能节能温控器及其使用方法。
背景技术
温控器是一种适用于中央空调控制系统的设备，用来监测、设定室内温度，自动开启和关闭各种空调设备，使之达到舒适的状态。其工作原理是通过温度传感器对室内温度进行监测，比较当前室内温度及设定温度大小，当室温高于(夏季)或低于(冬季)设定值时控制电路启动，否则关闭。温控器面板的显示包括室温值、设定值、风机档位、制冷/制热模式状态，面板上可手动设定风机档位(高/中/低)及室温的设定值。
现有温控器除了可以手动设定风机运行状态，还可设定自动工作模式。在自动工作模式下，温控器可自主控制风机盘管风机的档位及运行时间，以维持室温稳定在设定值附近。现有温控器具有操作简便、调节快速等优点，但也存在操作过分依靠面板、智能化程度低等不足，为此国内外学者对其进行研究。温控器的自动工作模式及手动设定状态的切换需在面板上操作。不支持ModbusRS‐485或其他通讯协议，因此无法实现远程操作，这增加了对温控器的操作频率，使其安装位置及寿命受到影响。
发明内容
为了解决上述现有温控器存在的问题，本发明根据其工作原理，通过优化改进，提出智能节能温控器。
本发明的技术方案：
一种智能节能温控器，包括电源、外部看门狗电路、微处理器、触摸屏、液晶屏、继电器、FLASH储存器、温度传感器及串口转485接口芯片；微处理器通过IO口连接外部看门狗电路，用于防止系统死机；微处理器通过SPI接口对Flash储存器进行读写操作，通过I2C接口从触摸屏读取触摸数据，同时通过IO口控制液晶屏实现显示；温度传感器通过信号处理电路再经模数转换芯片转换为数字量供微处理器进行读取；微处理器通过IO口控制三极管的通断进而控制继电器的开关动作，实现智能节能温控器的状态切换；串口转485芯片将微处理器发出的信号转换为485电平，同时将来自总线的485电平信号转换为TTL电平传送至微处理器。
智能节能温控器含8个接线端子，分别为零线、火线、高、中、低、V、A和B端子，其中零线端子及火线端子连接电源用于设备供电，高、中、低端子连接风机档位，V端子及火线端子连接阀门开关，A端子和B端子通过485总线连接远端可编程控制器，接收或发送数据指令。
基于以上硬件构成，该智能节能温控器设定了四种工作模式：
无人模式：智能节能温控器处于休眠状态，液晶屏显示室内温度测量值。同时，风机停机、水阀关闭，运行工况(制冷/制热)按照关机前状态执行。远端可编程控制器只需要通过ModbusRS‐485通讯协议读取室内温度测量值；
有人模式：智能节能温控器处于正常工作状态，液晶屏上所有图标正常显示。风机盘管风机处于“高”、“中”或“低”档位时水阀开启；当风机档位为“零”时，水阀关闭。智能节能温控器可监测房间温度，通过触摸屏可手动设定房间温度及调节风机盘管风机档位等，远端可编程控制器与智能节能温控器通过ModbusRS‐485通讯协议交互数据信息。
关于对风机档位控制的不同形式，该工作模式下分为以下两种情况：
自动模式：风机档位和水阀开关均由远端可编程控制器通过ModbusRS‐485通讯协议进行控制，触摸屏“AUTO”图标显示；
手动模式：风机档位通过触摸屏手动输入控制，水阀开关由远端可编程控制器通过ModbusRS‐485通讯协议进行控制，触摸屏上“AUTO”图标不显示。
该智能节能温控器使用方法如下：
智能节能温控器上电复位，设备进入无人模式。此时，打开电源进入手动模式，远端可编程控制器与智能节能温控器通过ModbusRS‐485通讯协议交互数据信息，风机盘管风机处于“高”档，水阀开启；该设备可判断在一定时间内是否手动改变了风机档位，若风机档位改变，则风机按照温控制面板上手动设定值运行；若没有，智能节能温控器进入自动模式，风机档位及阀门开度按远端可编程控制器中的程序输出值运行。在有人模式时关闭电源，智能节能温控器进入无人模式。如此循环往复。
本发明的有益效果：该发明应用ModbusRS‐485通讯协议实现可编程控制器与温控器之间的数据交互，通过不同工作模式的设定及切换，实现不同情况下空调系统的控制及数据采集需求；手动状态与自动模式的自主切换，使得温控器更加智能化，同时减少对温控器的手动操作频率，延长设备寿命。
附图说明
图1是智能节能温控器的硬件系统图。
图2是智能节能温控器工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
智能节能温控器包括220VAC电源、32位微处理器、电容触摸屏、24VDC继电器、SPIFLASH储存器、NTC热敏温度传感器及基于ADM2483的串口转485接口芯片。智能节能温控器上电复位，设备进入无人模式，触摸屏显示室温28℃，通过ModbusRS‐485通讯协议将室温值上传至远端可编程控制器。此时，打开电源，智能节能温控器进入手动模式，水阀开启，风机档位设定为“高”档，模式“制冷”，通过点击触摸屏上“▲”或“▼”将温度设定值调整至26℃，上述各值通过ModbusRS‐485通讯协议上传至远端可编程控制器；在远端可编程控制器中设定判断周期为15分钟，从开机起倒计时，若风机档位在第10分钟(15分钟内)变为“中”档，可判定为用户根据自身对房间舒适度的要求设定该档位，因此风机档位切换至“中”档；若15分钟内风机档位一直保持在“高”档，智能节能温控器进入自动模式，风机档位及阀门开关状态按远端可编程控制器中的程序输出值运行；在手动模式或自动模式时关闭电源，智能节能温控器进入无人模式。如此循环往复。
Claims (2)
1.一种智能节能温控器，其特征在于，该智能节能温控器包括电源、外部看门狗电路、微处理器、触摸屏、液晶屏、继电器、FLASH储存器、温度传感器及串口转485接口芯片；微处理器通过IO口连接外部看门狗电路，用于防止系统死机；微处理器通过SPI接口对Flash储存器进行读写操作，通过I2C接口从触摸屏读取触摸数据，同时通过IO口控制液晶屏实现显示；温度传感器通过信号处理电路，再经模数转换芯片转换为数字量供微处理器进行读取；微处理器通过IO口控制三极管的通断进而控制继电器的开关动作，实现智能节能温控器的状态切换；串口转485芯片将微处理器发出的信号转换为485电平，同时将来自总线的485电平信号转换为TTL电平传送至微处理器；
智能节能温控器含8个接线端子，分别为零线、火线、高、中、低、V、A和B端子，其中零线端子和火线端子连接电源用于设备供电，高、中、低端子连接风机档位，V端子及火端子连接阀门开关，A端子和B端子通过485总线连接远端可编程控制器，接收或发送数据指令。
2.一种权利要求1所述的智能节能温控器的使用方法，其特征在于，该智能节能温控器设定了四种工作模式：
无人模式：智能节能温控器处于休眠状态，液晶屏显示室内温度测量值；同时，风机停机、水阀关闭，运行工况按照关机前状态执行；远端可编程控制器通过ModbusRS-485通讯协议读取室内温度测量值；
有人模式：智能节能温控器处于正常工作状态，液晶屏上所有图标正常显示；风机盘管风机处于“高”、“中”或“低”档位时水阀开启；当风机档位为“零”时，水阀关闭；智能节能温控器监测房间温度，通过触摸屏手动设定房间温度及调节风机盘管风机档位，远端可编程控制器与智能节能温控器通过ModbusRS-485通讯协议交互数据信息；
关于对风机档位控制的不同形式，该工作模式下分为以下两种情况：
自动模式：风机档位和水阀开关均由远端可编程控制器通过ModbusRS-485通讯协议进行控制，触摸屏“AUTO”图标显示；
手动模式：风机档位通过触摸屏手动输入控制，水阀开关由远端可编程控制器通过ModbusRS-485通讯协议进行控制，触摸屏上“AUTO”图标不显示；
步骤如下：
智能节能温控器上电复位，进入无人模式，此时，打开电源进入手动模式，远端可编程控制器与智能节能温控器通过ModbusRS-485通讯协议交互数据信息，风机盘管风机处于“高”档，水阀开启；智能节能温控器判断是否手动改变了风机档位，若风机档位改变，则风机按照温控制面板上手动设定值运行；若没有风机档位改变，智能节能温控器进入自动模式，风机档位及阀门开度按远端可编程控制器中的程序输出值运行；在有人模式时关闭电源，智能节能温控器进入无人模式，如此循环往复。
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