CN105759778B - 一种热泵热水器控制调试系统及调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热泵热水器控制调试系统以及调试方法，在原有的热泵热水器的控制板中增加EEPROM存储器，将系统需要进行调节的热泵参数(例如电子膨胀阀开度、时间差值、系统温度点、电流、温度安全值等)的值存储在存储器中，当需要对热泵参数进行调节时，只需连接计算机与存储器，在计算机上修改参数值，并将修改后的参数值烧写到存储器上，就能改变调节参数，因此改变调节参数的过程可以由系统工程师独立完成，具有很高的灵活性，大大的缩短了系统调试时间；也可以在热泵热水器更换内部器件或维修的时候仅通过对存储器上存储的参数值进行修改，使热泵热水器能够达到最佳的工作效果。

Description

一种热泵热水器控制调试系统及调试方法

技术领域

本发明属于控制器技术领域，特别涉及一种热泵热水器控制调试系统及调试方法。

背景技术

热泵热水器的性能与热泵控制系统的性能密切相关，控制系统的性能是确保热泵机组系统安全、高效、可靠运行的关键。因此，热泵控制系统是热泵热水器的“灵魂”。随着热泵技术的不断深入研究，热泵的性能也在不断提升。同时实现的过程比较复杂，运算比较大的控制算法，系统调试过程中的时间增加，影响了调试效率。

目前应用于热泵系统的控制器主要有两大类型。大型商用热泵热水机组多采用PLC和触摸式图形操作终端构成控制系统，功能强大、易于操作，但是硬件模块多、成本高、远程监控能力差。大部分中小商用热泵热水机组和家用热泵热水器采用单片机作为控制系统。虽然成本比较低，但是功能单一，存储空间有限，对于复杂的热泵系统，调试系统需要对单片机进行多次的程序变更和烧写。

目前采用的系统方法为：首先由系统工程师根据项目的规划对系统参数进行调试，调试后的程序通过软件工程师进行程序更改完成后进行下发，继续调试，形成一个循环，这样做：一是增加软件工程师和系统工程师的工作量；二是增加了系统调试时间。

发明内容

在对热泵热水器的系统进行调试时，为了减少调试时间、降低调试的复杂性，本发明提出在热泵控制板中增加EEPROM存储器，将系统需要进行调节的数据，例如电子膨胀阀开度、时间差值、系统温度点、电流、温度安全值等数据直接存储在EEPROM中，通过16进制的数据进行显示，只需要对16进制数据进行更改，就能改变EEPROM中的调节参数。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：一种热泵热水器控制调试系统，包括计算机和控制模块，所述控制模块包括存储所述热泵热水器控制程序的单片机和存储器，所述单片机与所述存储器相连接，其特征在于，所述控制模块还包括热泵参数，所述控制程序使用所述热泵参数的名称，所述热泵参数的值存储在所述存储器中；所述热泵参数的名称与所述热泵参数的值一一对应，所述控制程序通过所述参数名称读取所述存储器上的热泵参数的值；所述控制调试系统还包括可将所述计算机上的数据写入所述存储器的烧写模块，所述烧写模块为编程器，用于将通过所述计算机修改的热泵参数的值写入所述存储器中。

每个所述热泵参数的值对应所述存储器唯一的物理地址；

优选的，所述计算机中存储有需要写入所述存储器的数据表，所述数据表包括一一对应的位置和数值；所述数据表的位置与所述存储器上存储热泵参数的值的物理地址一一对应。

这里，所述热泵参数的值为2位十六进制数。

对所述的热泵热水器控制调试系统对所述热泵参数的值进行修改可以在所述热泵热水器控制系统设计阶段，也可以在所述热泵热水器的部件进行更换后。

优选的，所述单片机为R5F212系列芯片；存储器为EEPROM存储芯片；优选的所述EEPROM存储芯片为AT24C04。

本发明解决其技术问题所采用的另一个技术方案是：一种热泵热水器控制调试系统的调试方法，包括：

S2，打开计算机，并选择要连接的热泵热水器的存储器；

S3，在所述计算机上选择要写入所述存储器的数据表，所述数据表包括位置和数据；所述数据表的位置与所述存储器上存储热泵参数的值的物理地址一一对应；

S4，在所述计算机上执行写入操作，将所述数据表中的数据按照所述位置写入所述存储器的相应物理地址；

S5，执行热泵热水器控制程序，所述控制程序通过所述热泵参数的名称对应的所述存储器的物理位置，读取所述物理位置存储的所述热泵参数的值。

其中在步骤S4，执行写入操作前还可以对计算机上的数据进行修改。

其中，计算机上存储的数据表是从已有的存储器中存储的数据读出的，这里有两种方法读取原存储器中的数据：第一种是找一台与所修故障机相同型号的控制板，将存储器拆下，插到编程器上，读出其中的数据或者直接连接到计算机通过图形操作单元读取其中的数据，并保存到计算机中；第二种是直接利用已经保存在计算机中的存储器数据(可以是自己以前所做的数据备份，厂家提供的数据或从网上下载的数据)。

在热泵热水器控制系统设计阶段或者在所述热泵热水器相关设备更换后，都可以使用本发明提供的热泵热水器控制调试系统的调试方法实现对参数的简单方便的修改。

本发明的计算机需要安装支持相应的编程器的程序，并且可以包括图形操作单元，用于对所述存储器的更改和烧写的操作；其中，对所述存储器的更改操作包括，在所述计算机上将写入所述存储器中的数据进行修改和保存；对所述存储器的烧写操作包括，将在计算机上修改后的数据写入到所述存储器中。

本发明的有益效果是，

1)将热泵控制板增加EEPROM存储器，将系统需要进行调节的数据直接存储在EEPROM中，在系统调试过程中只需要对EEPROM进行烧写，就能改变调节参数，因此系统工程师就可以独立完成，具有很高的灵活性，大大的缩短了系统调试时间；

2)在已有的系统调试循环中，减少调试的中间环节，简化系统调试流程；

3)当热泵热水器更换内部器件或维修时，只需要系统工程师现场对系统参数进行相应的调节即可实现最佳的工作效果。

附图说明

下面结合附图对本发明所述的一种热泵热水器控制调试系统以及调试方法进行具体说明。

图1是本发明的结构图；

图2是本发明系统结构图；

图3是本发明系统调试过程示意图；

图4是现有技术的系统调试过程示意图；

图5所示是RF910驱动软件的运行界面；

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的热泵热水器由上位机和下位机两部分组成，其中上位机为编程器，与计算机相连，计算机上须安装支持该编程器的程序，下位机为热泵控制板，在对下位机进行数据烧写的时候，将上位机与下位机连接，并且将上位机与计算机连接，如图1所示，其中，上位机是一个USB口系列存储器编程器，能够对写入EEPROM中的数据进行编写、修改，并将修改后的程序写入EEPROM，可以实现人机交互，数据分析、更改和烧写等作用；下位机的主芯片采用R5F212系列，和一个AT24系列的EEPROM存储芯片，其中主芯片存储的是整个热泵系统的控制程序，而EEPROM存储芯片只存储热泵系统调试过程中电子膨胀阀开度、时间差值、系统温度点、电流安全值等需要进行多次调节才能确定的参数；上位机与下位机之间通过一个对EEPROM的通用程序写入器进行连接。

如图2所示，下位机中的EEPROM数据存储器主要用以存储热泵调试过程中的相关参数值，例如电子膨胀阀开度、时间差值、系统温度点、电流安全值等参数，并且可以实现在系统调试过程中通过外接PC设备以更改系统参数值等功能；由微处理器、EEPROM芯片、立式接插件、温度采集模块、负载模块、显示板和5v的工作电源等构成(；其中，微处理器采用R5F212系列芯片，EEPROM存储芯片采用AT24C04等，微处理器与EEPROM存储芯片连接，实现程序对数据读写访问。EEPROM中的地址对应单片机程序中的一个变量，对地址中的数值改变就是对程序中变量数值的改变；长度是根据系统调试所需要变量的多少，不能超过所选的EEPROM存储器的最大存储空间。

上位机连接通用程序写入器的USB端口，通用程序写入器的四芯接插件与下位机通过立式接插件连接，上位机与下位机通过立式接插件连接，如图2，微处理器中的P50和P51管脚与EEPROM中的SCL和SDA管脚连接，实现数据的读取。

在系统设计阶段，选取合适存储空间的EEPROM存储电路，并针对热泵系统中需要调试的变量，对系统的各个检测量和控制量进行详细的分析，将需要进行调节的变量定义在EEPROM中；程序中只存储变量的名称或地址，在程序运行时到EEPROM中读取该变量的数值。

在系统调试过程中，由系统调试人员通过外部设备，例如PC机，通过立式接插件连接到EEPROM，将修改完成后的数值烧写到EEPROM中。

通过PC机修改EEPROM中存储的各变量的值，主要是基于图形操作单元进行，包括EEPROM数据的更改和烧写图形操作单元，EEPROM数据更改是对写入其中的数据进行修改和保存；烧写操作单元是对修改后的数据通过烧写器进行重新烧写和调试工作。

由此可见，将热泵控制板增加EEPROM存储器，将系统需要进行调节的数据直接存储在EEPROM中，在系统调试过程中只需要对EEPROM进行烧写，就能改变调节参数，因此系统工程师就可以独立完成，具有很高的灵活性，大大的缩短了系统调试时间；并且在已有的系统调试循环中，减少调试的中间环节，简化系统调试流程；而且在热泵热水器更换内部器件或维修时，只需要系统工程师现场对系统参数进行相应的调节即可实现最佳的工作效果。

调试方法

本发明提供的热泵热水器控制调试系统的调试方法，包括如下步骤：

1)将编程器与计算机连接好。不同的编程器与计算机的连接方式也不太相同，有的编程器是连接到计算机并口(打印机接口)上，有的是连接到计算机的串口上(COM1或COM2)，有的使用USB接口(如RF910)。从速度上来说，USB接口最快，串口最慢。

2)将与编程器配套的驱动软件安装到计算机上，并按要求对编程器进行相关的设置。

3)运行编程器驱动软件，如图5所示是RF910驱动软件的运行界面。选择存储器型号。

4)操作编程器驱动软件，读取计算机中存储的所需数据作为数据源。

存储器数据源的取得有两种方法：第一种是找一台与所修故障机相同型号的正常显示器，将存储器拆下，插到编程器上，读出其中的数据，并保存到计算机中；第二种是直接利用已经保存在计算机中的存储器数据(可以是自己以前所做的数据备份，厂家提供的数据或从网上下载的数据)。

5)把空白存储器(或已使用过的各件存储器)插到编程器上，操作编程器驱动软件，编程器将正常的数据写入到空白存储器中。

6)将写好数据的新存储器安装到热泵热水器上。

下面通过两个具体实施例详细描述一下本发明提供的热泵热水器控制调试系统的调试方法。

实施例1：在热泵热水器控制系统设计阶段

选取合适存储空间的EEPROM存储电路，并针对热泵系统中需要调试的变量，对系统的各个检测量和控制量进行详细的分析，将需要进行调节的变量定义在EEPROM中；程序中只存储变量的名称或地址，在程序运行时到EEPROM中读取该变量的数值。

具体步骤如下：

步骤1，先将编程器分别与计算机和热泵热水器的存储器连接；

存储器为EEPROM；计算机可以是笔记本电脑或者台式电脑，并且在笔记本电脑或者台式电脑上安装该编程器的驱动程序。

步骤2，打开计算机，并选择连接好的存储器；

为了实现更好的人机交互功能，在计算机上设置有图形操作单元，包括EEPROM数据的更改和烧写图形操作单元，EEPROM数据更改是对写入其中的数据进行修改和保存；烧写操作单元是对修改后的数据通过烧写器进行重新烧写和调试工作。其中，对所述存储器的更改操作包括，在所述计算机上将写入所述存储器中的数据进行修改和保存；对所述存储器的烧写操作包括，将在计算机上修改后的数据写如到所述存储器中。

步骤3，在所述计算机上选择要写入所述存储器的数据表，所述数据表包括位置和数据；所述数据表的位置与所述存储器上存储热泵参数的值的物理地址一一对应；

步骤4，在计算机上，修改相应的参数，例如将电子膨胀阀开启步数调整为200；

步骤5，在计算机上执行写入操作，将数据表中的已经修改好的数据按照位置写入所述存储器的相应物理地址；这里的写入功能为：将计算机中的数据烧写到EERPOM中。

步骤6，将写好数据的新存储器安装到热泵系统中。

在热泵系统控制程序运行的时候，控制程序通过热泵参数的名称对应的所述存储器的物理位置，读取该物理位置存储的所述热泵参数的值。

系统工程师为了使热泵系统的制热能效比COP和整机质量达到最优的效果，不断的重复上述步骤对热泵系统进行调试并修改相关参数。

实施例2

当热泵热水器在使用中，由于系统的相关设备更换或者为了使热水器达到最好的工作效果时，需要在现场对存储器中的参数进行修改时，需要：

步骤1，先将编程器分别与计算机和需要进行参数修改的热泵热水器的存储器连接；

这里，可以使用原来的存储器，也可以用使用新的存储器，存储器为EEPROM；计算机可以是笔记本电脑或者终端(例如iPad、智能手机等)但是需要在笔记本或终端上安装该编程器的驱动程序。

步骤2，打开计算机，并选择连接好的存储器；

为了实现更好的人机交互功能，在计算机上设置有图形操作界面，用户可以通过该图形界面完成对存储器的数据读、修改和写入的操作。

对于所述存储器的更改和烧写的操作；其中，对所述存储器的更改操作包括，在所述计算机上将写入所述存储器中的数据进行修改和保存；对所述存储器的烧写操作包括，将在计算机上修改后的数据写如到所述存储器中。

步骤3，在所述计算机上选择要写入所述存储器的数据表，所述数据表包括位置和数据；所述数据表的位置与所述存储器上存储热泵参数的值的物理地址一一对应；

步骤4，在计算机上，修改相应的参数，例如将电子膨胀阀开启步数调整为200；

这里，现场维护工程师，根据维护参数表修改相应地址的数据，如图5所示，现场维护工程师在计算机图形界面进行维护。

步骤5，在计算机上执行写入操作，将数据表中的已经修改好的数据按照位置写入所述存储器的相应物理地址；这里的写入功能为：将计算机中的数据烧写到EERPOM中。

步骤6，将写好数据的新存储器更换到故障机上。

在热泵热水器运行控制程序的时候，所述控制程序通过所述热泵参数的名称对应的所述存储器的物理位置，读取所述物理位置存储的所述热泵参数的值。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (7)

1.一种热泵热水器控制调试系统的调试方法，其特征在于：

S1，将编程器分别与计算机和热泵热水器的存储器连接；

S2，打开计算机，并选择连接好的所述存储器；

S3，在所述计算机上选择要写入所述存储器的数据表，所述数据表包括位置和数据；所述数据表的位置与所述存储器上存储热泵参数的值的物理地址一一对应；

S4，在所述计算机上执行写入操作，将所述数据表中的数据按照所述位置写入所述存储器的相应物理地址；

S5，执行热泵热水器控制程序，所述控制程序通过所述热泵参数的名称对应的所述存储器的物理位置，读取所述物理位置存储的所述热泵参数的值；

所述热泵热水器控制调试系统包括计算机和控制模块，所述控制模块包括存储所述热泵热水器控制程序的单片机和存储器，所述单片机与所述存储器相连接，其特征在于，所述控制模块还包括热泵参数，所述控制程序使用所述热泵参数的名称，所述热泵参数的值存储在所述存储器中；所述热泵参数的名称与所述热泵参数的值一一对应，所述控制程序通过所述参数名称读取所述存储器上的热泵参数的值；所述控制调试系统还包括可将所述计算机上的数据写入所述存储器的烧写模块；

每个所述热泵参数的值对应所述存储器唯一的物理地址；所述计算机中存储有需要写入所述存储器的数据表，所述数据表包括一一对应的位置和数值；所述数据表的位置与所述存储器上存储热泵参数的值的物理地址一一对应；所述计算机中的数据表为备份的存储器存储的热泵参数的值或者是厂家提供的数据，所述热泵参数的值为2位十六进制数；

所述计算机包括图形操作单元，用于实现对所述存储器的更改和烧写的操作；其中，对所述存储器的更改操作包括，在所述计算机上将写入所述存储器中的数据进行修改和保存；对所述存储器的烧写操作包括，将在计算机上修改后的数据写入到所述存储器中。

2.根据权利要求1所述的热泵热水器控制调试系统的调试方法，其特征在于，所述烧写模块为编程器，用于将通过所述计算机修改的热泵参数的值写入所述存储器中。

3.根据权利要求1所述的热泵热水器控制调试系统的调试方法，其特征在于，所述单片机为R5F212系列芯片；存储器为EEPROM存储芯片。

4.根据权利要求3所述的热泵热水器控制调试系统的调试方法，其特征在于，所述EEPROM存储芯片为AT24C04。

5.根据权利要求1所述的热泵热水器控制调试系统的调试方法，其特征在于，所述调试方法应用于所述热泵热水器控制系统设计阶段。

6.根据权利要求5所述的热泵热水器控制调试系统的调试方法，其特征在于，所述调试方法应用于所述热泵热水器相关系统设备更换后，根据更换的设备进行调试。

7.根据权利要求6所述的热泵热水器控制调试系统的调试方法，其特征在于，在执行所述步骤S4的写入操作前，还包括在所述计算机上修改所述数据。

Images