CN107270482A - 空调系统及其通信控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统及其通信控制方法。该空调系统包括：第一控制设备；第一组节点设备，其中，所述第一控制设备和所述第一组节点设备之间通过第一一CAN网络进行通信；第二控制设备，其中，所述第一控制设备和所述第二控制设备通过第二CAN网络进行通信。本发明解决了空调系统的数据传输效率低的技术问题。

Description

空调系统及其通信控制方法

技术领域

本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种空调系统及其通信控制方法。

背景技术

空调系统的通信网络具有机组数量大、机组安装距离远等特性，现有技术中的空调系统中的各个设备之间采用485通信协议进行通讯，存在数据传输效率低的问题。

针对空调系统的数据传输效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种空调系统及其通信控制方法，以至少解决空调系统的数据传输效率低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种空调系统，该空调系统包括：第一控制设备；第一组节点设备，其中，所述第一控制设备和所述第一组节点设备之间通过第一一CAN网络进行通信；控制设备，其中，所述第一控制设备和所述第二控制设备通过第二CAN网络进行通信。

进一步地，所述第一一CAN网络通过预先设置的第一CAN网络设备地址进行通信，所述第二CAN网络通过预先设置的第二CAN网络设备地址进行通信。

进一步地，所述第一一CAN网络的通讯帧包括第一扩展帧，所述第一扩展帧的仲裁段中预先设置有所述第一CAN网络设备地址。所述第二CAN网络的通讯帧包括第二扩展帧，所述第二扩展帧的仲裁段中预先设置有所述第二CAN网络设备地址。

进一步地，当数据在所述第一一CAN网络中传输时，所述第一CAN网络设备地址作为数据的源地址或目标地址。当数据在所述第二CAN网络中传输时，所述第一CAN网络设备地址和所述第二CAN网络设备地址的组合作为数据的源地址或目标地址。

进一步地，所述第一控制设备包括：第一室外机。所述第二控制设备包括：第二室外机。所述第一组节点设备包括：第一组室内机。

进一步地，所述第二CAN网络中还设置有集中控制设备，所述第一控制设备用于将所述集中控制设备的数据下发至所述第一一CAN网络中的设备，以及将所述第一一CAN网络中的设备的数据上传至所述集中控制设备。

进一步地，空调系统还包括：网关设备，与所述集中控制设备、所述第一控制设备和所述第二控制设备相通信。

进一步地，空调系统还包括：第二组节点设备，其中，所述第二控制设备和所述第二组节点设备之间通过第一二CAN网络进行通信。

进一步地，空调系统还包括：所述第二组节点设备包括：第二组室内机。

进一步地，空调系统通过CAN通信协议执行通讯，CAN通信协议的帧格式包括功能码、数据类别、CAN网络地址和数据段。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种空调系统的通信控制方法，其中，所述空调系统包括第一控制设备和控制设备，还包括与所述第一控制设备通信的第一组节点设备，该方法包括：所述第一控制设备通过第一一CAN网络接收来自所述第一组节点设备的数据；所述第一控制设备通过第二CAN网络上传所述数据。

在本发明实施例中，采用包括以下结构的空调系统：第一控制设备；第一组节点设备，其中，所述第一控制设备和所述第一组节点设备之间通过第一一CAN网络进行通信；控制设备，其中，所述第一控制设备和所述第二控制设备通过第二CAN网络进行通信，通过两层CAN网络，即第一一CAN网络和第二CAN网络，提高了空调系统的数据传输效率，进而解决了空调系统的数据传输效率低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种空调系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的空调系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的双层CAN网络设备地址的应用协议的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种空调系统的通信控制方法的流程图；以及

图5是根据本发明实施例的一种空调控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种空调系统，该空调系统可以是一种多联空调系统，该多联空调系统包括第一控制设备和第二控制设备，第一控制设备连接有多个节点设备。该多联空调系统基于控制器局域网(Controller Area Network，简称为CAN)通讯协议执行数据通讯。

图3是根据本发明实施例的一种多联空调系统的示意图。

如图3所示，该空调系统包括两层CAN网络：第一CAN网络和第二CAN网络，第一CAN网络可以有一个或多个，例如，包括第一一CAN网络。第一一CAN网络也即图示的CAN网络11，第二CAN网络也即图示的CAN网络2，具体地，该空调系统包括：第一控制设备，也即，控制设备1；第二控制设备，也即，控制设备2。第一一CAN网络包括控制设备1和与该控制设备1连接的节点设备，控制设备1可以连接至至少一个节点设备，例如，图示的节点设备11至节点设备1n。第二CAN网络包括控制设备1和控制设备2，该第二CAN网络中还可以连接有其他的设备，例如，控制设备1或控制设备2可以作为集中控制设备，通过第二CAN网络控制第二CAN网络中其他设备的运行，或者，也可以在第二CAN网络中设置单独的集中控制设备，通过该集中控制设备对控制设备1和控制设备2进行控制。第二CAN网络中的设备可以通过第二CAN网络执行通讯，第一一CAN网络中的设备可以通过第一一CAN网络执行通讯，例如，控制设备1与第一一CAN网络中的节点设备相连接。具体地，第一控制设备和第二控制设备通过第二CAN网络进行通信，例如，第一控制设备通过第二CAN网络与第二控制设备进行通信，也可以是第一控制设备和第二控制设备均通过第二CAN网络与第二CAN网络中的其他设备进行通信。该实施例采用了双层CAN通信网络：第一一CAN网络，也即，CAN网络11；第二CAN网络，也即，CAN网络2。CAN网络由控制设备1和与控制设备1相连接的节点设备构成，CAN网络2由CAN11网络的控制设备、集中控制设备及网关设备等构成，CAN网络11与CAN网络2是相互独立的通信网络；CAN网络11的控制设备节点负责网络内其它设备节点的数据上传至CAN网络2和将CAN网络2的集中控制、网关等设备节点的数据下传至CAN1网络中的设备节点。在该实施例中，控制设备1位于CAN网络11中，该CAN网络11还包括与控制设备1相连接的设备11、设备12至设备1n。

在该多联空调系统中包括两层CAN网络，即，第一CAN网络和第二CAN网络。第一控制设备和第一控制设备连接的多个节点设备均位于第一CAN网络，通过第一CAN网络进行通讯，第一控制设备同时还位于第二CAN网络中，通过第二CAN网络与第二CAN网络中的其他设备执行通讯。

第一控制设备还位于第二CAN网络中。需要说明的是，该多联空调系统也可以包括两层以上的CAN网络。

多联空调系统通信网络具有机组数量极大、安装距离远等特性。图4是根据本发明实施例的一种可选的多联空调系统的示意图。如图4所示，本发明实施例采用了双层CAN通信网络：第一CAN网络和第二CAN网络。第一CAN网络可以包括至少一个CAN网络，例如，包括图示的：第一一CAN网络，也即，CAN网络11；第二CAN网络，也即，CAN网络12至CAN网络1n。举例而言，CAN11网络由控制设备1和与该控制设备1连接的节点设备构成，CAN网络2由CAN1网络的控制设备1、集中控制设备及网关设备等构成，CAN网络11与CAN网络2是相互独立的通信网络；CAN网络11的控制设备1节点负责网络内其它设备节点的数据上传至CAN网络2和将CAN网络2的集中控制、网关等设备节点的数据下传至CAN1网络中的设备节点。在该实施例中，控制设备1位于CAN网络11中，该CAN网络11还包括与控制设备1相连接的设备11、设备12至设备1n。控制设备2位于CAN网络12中，该CAN网络12还包括与控制设备2相连接的设备21、设备22至设备2n。控制设备1和控制设备2还设置于CAN网络2中，CAN网络2中可以设置有n个控制设备，其中，控制设备n位于CAN网络1n中，CAN网络1n还包括与控制设备n连接的设备n1、设备n2至设备nn。在CAN网络2中还可以设置有集中控制设备和网关设备。另外，该实施例中的CAN网络11、CAN网络12和CAN网络1n可以统称为CAN网络1。CAN网络1与CAN网络2是相互独立的通信网络。

需要说明的是，在该实施例中，控制设备1至控制设备n中的控制设备也可以实现集中控制器的功能，此时，不需要再单独设置图中所示的集中控制器，如果控制设备1至控制设备n中的控制设备也设置为用于实现网关设备的功能，则本发明实施例中也可以不再设置图示的单独的网关设备。

为了进一步的提高通信效率，第一一CAN网络通过预先设置的第一CAN网络设备地址进行CAN网络通信，第二CAN网络通过预先设置的第二CAN网络设备地址进行通信。第二CAN网络可以通过预先设置的第一CAN网络设备地址和第二CAN网络设备地址进行CAN网络通信。

可选地，第一一CAN网络的通讯帧包括第一扩展帧，第一扩展帧的仲裁段中预先设置有第一CAN网络设备地址。第二CAN网络的通讯帧包括第二扩展帧，第二扩展帧的仲裁段中预先设置有第二CAN网络设备地址。

可选地，当数据在第一一CAN网络中传输时，第一CAN网络设备地址作为数据的源地址或目标地址。当数据在第二CAN网络中传输时，第一CAN网络设备地址和第二CAN网络设备地址的组合作为数据的源地址或目标地址。

可选地，第一控制设备包括：第一室外机。第二控制设备包括：第二室外机。第一组节点设备包括：第一组室内机。

可选地，第二CAN网络中还设置有集中控制设备，第一控制设备用于将集中控制设备的数据下发至第一一CAN网络中的设备，以及将第一一CAN网络中的设备的数据上传至集中控制设备。

可选地，多联空调系统还包括：网关设备，与集中控制设备、第一控制设备和第二控制设备相通信。

可选地，多联空调系统还包括：第二组节点设备，其中，第二控制设备和第二组节点设备之间通过第一二CAN网络进行通信。

可选地，多联空调系统还包括：第二组节点设备包括：第二组室内机。

本发明实施例的CAN通讯规范包括标准帧和扩展帧两种格式，其中两种帧格式的区别在于标准帧的仲裁段由11bits构成，扩展帧的仲裁段由29bits构成；CAN通讯规范的通讯帧未对仲裁段和数据段进行具体设计，可由CAN通讯规范使用者，设计适合自身通讯需求的应用协议，在本发明实施例中，对通讯帧进行了定义。

图3是根据本发明实施例的双层CAN网络设备地址的应用协议的示意图。如图3所示，基于CAN通讯规范的扩展帧基础上，在规范的仲裁段中设计了CAN1网络设备地址和CAN网络2设备地址，从而形成了一种具有双层CAN网络设备地址的应用协议；当数据在CAN1网络中传输时，该协议中的CAN1网络设备地址，可作为数据的源地址或目标地址，当数据在CAN网络2中传输时，该协议中的CAN1网络设备地址和CAN网络2设备地址的组合值可作为数据的源地址或目标地址，因此，虽然CAN1网络和CAN网络2是相互独立的通信网络，但均可统一使用该协议，这样CAN1网络控制设备无论是将CAN1网络将数据上传至CAN网络2或将CAN网络2数据下传至CAN1网络，均无需进行解帧操作，降低了CAN1网络与CAN网络2数据上传或下传的延时，提高了数据在双层CAN网络中的传输效率。

本发明实施例通过设计一种双层CAN网络设备地址的应用协议，使得双层CAN网络均可通用使用，为双层CAN网络的数据传输高效性提供了必要条件。

本发明实施例还提供了一种空调系统的通信控制方法。该方法可以用于本发明实施例的空调系统中。

图4是根据本发明实施例的一种空调系统的通信控制方法的流程图。在该实施例中，空调系统包括第一控制设备和控制设备，还包括与第一控制设备通信的第一组节点设备。

如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤S102，第一控制设备通过第一一CAN网络接收来自第一组节点设备的数据。

步骤S104，第一控制设备通过第二CAN网络上传数据。

第一控制设备和控制设备均位于第二CAN网络中，通过第二CAN网络执行数据通讯，该第二CAN网络中还可以连接有其他的设备，第二CAN网络中的设备可以通过第二CAN网络执行通讯。具体地，第一控制设备和控制设备通过第二CAN网络进行通信，例如，第一控制设备通过第二CAN网络与控制设备进行通信，也可以是第一控制设备和控制设备均通过第二CAN网络与第二CAN网络中的其他设备进行通信。该实施例采用了双层CAN通信网络：第一一CAN网络，也即，CAN网络11；第二CAN网络，也即，CAN网络2。举例而言，CAN1网络由控制设备和节点设备构成，CAN网络2由CAN1网络的控制设备、集中控制设备及网关设备等构成，CAN网络11与CAN网络2是相互独立的通信网络；CAN网络11的控制设备节点负责网络内其它设备节点的数据上传至CAN网络2和将CAN网络2的集中控制、网关等设备节点的数据下传至CAN1网络中的设备节点。

本发明实施例提供了一种具有双层CAN网络设备地址的应用协议。本发明实施例满足了CAN1网络和CAN网络2之间的高效率的数据传输。

以下继续对本发明实施例的空调系统的控制方法进行举例描述：

图5是根据本发明实施例的一种空调控制方法的流程图。如图5所示，该空调控制方法包括：

步骤S202，检测CAN总线中是否有新的数据增加。

检测CAN总线中是否有新的数据增加可以是单纯的检测CAN总线中是否有新的数据增加，也可以是检测CAN总线中是否有新的设备增加，也即，是否有新的设备对应的数据增加，对于后者，当检测到CAN总线中有新的设备增加时，确定CAN总线中有新的数据增加。

步骤S204，如果检测到CAN总线中有新的数据增加，根据预先设定的数据分类规则对新的数据进行数据归类。

举例而言，根据预先设定的数据分类规则对新的数据进行数据归类可以是按照以下方式进行分类：

根据预先设定的数据分类规则对新的设备进行归类。

基于归类的设备对新的设备的相关数据进行归类。

进一步地，对于根据预先设定的数据分类规则对新的数据进行数据归类，可以包括：对新的数据的属性进行数据归类；和/或，对新的数据的优先级进行数据归类。

更进一步地，对新的数据的属性进行数据归类可以包括：将新的数据划分为控制数据或者状态数据。根据预先设定的数据分类规则对新的数据进行数据归类可以包括：根据预先设定的CAN通信协议帧格式对新的数据进行数据归类，其中，CAN通信协议帧格式包括功能码、数据类别、CAN网络地址和数据段。

步骤S206，基于归类后的数据执行空调控制。

在本发明实施例中，CAN通信协议帧格式还包括：数据个数，其中，CAN网络地址包括：第一CAN网络地址和第二CAN网络地址。

在本发明实施例中，采用检测CAN总线中是否有新的数据增加；如果检测到CAN总线中有新的数据增加，根据预先设定的数据分类规则对新的数据进行数据归类；基于归类后的数据执行空调控制，由于CAN总线的通信无固定时序，因而，提高了空调系统的扩展性。本发明实施例提供的基于CAN通信的控制及状态协议帧解决了空调系统的数据传输效率低的技术问题。

由于CAN通信方式为多主式，因此总线通信无固定时序，所有设备在同一时间都可以向总线发送数据，由总线自动仲裁。因此通过对数据属性划分，定义为控制数据与状态数据，并且划分不同优先级，对网络地址可进行多层次划分，当有新的数据增加时可根据数据属性以及优先级直接进行归类，不影响其它数据，大大增加扩展性，通用性，提升通信效率。

本发明实施例提供了一种CAN通信空调协议控制以及状态数据帧格式，用于不同设备间通信。另外，本发明实施例通过对空调数据的属性进行划分，可对不同功能的数据直接进行归类，当有新数据增加时，直接归类于不同属性，大大增加协议扩展性，通用性，提升通信效率。

本发明实施例定义了一种应用于空调的CAN通信数据协议帧格式，此协议帧用于空调有效数据传输。

CAN通信协议的帧格式可以包括功能码、数据类别、CAN网络地址和数据段。

以下的表1示出了本发明实施例的一种CAN协议帧格式：

表1

以下的表2示出了本发明实施例的一种控制或状态帧格式：

表2

对于表1所示的CAN协议帧格式，以下进行具体说明：

功能码：用于对数据应用属性的描述，对其功能进行划分。

CAN网络2IP地址：CAN网络2的通讯地址。

CAN网络1IP地址：CAN网络1的通讯地址。

数据类别：对机组状态信息数据的分类，用于对机组数据的细化。

数据个数：选择要发送的有效数据个数。

数据段：机组实际需要发送的有效数据。

对于表2所示的所示为控制或状态帧(控制/状态帧)格式：

当机组数据为控制状态数据时，功能码需选择控制/状态码。

根据控制/状态对象的网络单元与地址来选取不同的网络以及对应的IP地址。

根据机组控制/状态信息对数据进行细分，从而选取不同的数据类别。

根据机组所要发送控制/状态信息量，来选取数据发送个数。

将有效控制/状态数据填充到不同的数据段。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种空调系统，其特征在于，包括：

第一控制设备；

第一组节点设备，其中，所述第一控制设备和所述第一组节点设备之间通过第一一CAN网络进行通信；以及

第二控制设备，其中，所述第一控制设备和所述第二控制设备通过第二CAN网络进行通信。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，

所述第一一CAN网络通过预先设置的第一CAN网络设备地址进行通信，

所述第二CAN网络通过预先设置的第二CAN网络设备地址进行通信。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，

所述第一一CAN网络的通讯帧包括第一扩展帧，所述第一扩展帧的仲裁段中预先设置有所述第一CAN网络设备地址，

所述第二CAN网络的通讯帧包括第二扩展帧，所述第二扩展帧的仲裁段中预先设置有所述第二CAN网络设备地址。

4.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，

当数据在所述第一一CAN网络中传输时，所述第一CAN网络设备地址作为数据的源地址或目标地址，

当数据在所述第二CAN网络中传输时，所述第一CAN网络设备地址和所述第二CAN网络设备地址的组合作为数据的源地址或目标地址。

5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，

所述第一控制设备包括：第一室外机，

所述第二控制设备包括：第二室外机，

所述第一组节点设备包括：第一组室内机。

6.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第二CAN网络中还设置有集中控制设备，所述第一控制设备用于将所述集中控制设备的数据下发至所述第一一CAN网络中的设备，以及将所述第一一CAN网络中的设备的数据上传至所述集中控制设备。

7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，还包括：

网关设备，与所述集中控制设备、所述第一控制设备和所述第二控制设备相通信。

8.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，还包括：

第二组节点设备，其中，所述第二控制设备和所述第二组节点设备之间通过第一二CAN网络进行通信。

9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述第二组节点设备包括：第二组室内机。

10.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统通过CAN通信协议执行通讯，所述CAN通信协议的帧格式包括功能码、数据类别、CAN网络地址和数据段。

11.一种空调系统的通信控制方法，其特征在于，所述空调系统包括第一控制设备和控制设备，还包括与所述第一控制设备通信的第一组节点设备，所述方法包括：

所述第一控制设备通过第一一CAN网络接收来自所述第一组节点设备的数据；以及

所述第一控制设备通过第二CAN网络上传来自所述第一组节点设备的数据。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一控制设备通过所述第二CAN网络接收来自集中控制设备下发的数据；以及

所述第一控制设备通过所述第一一CAN网络下发所述集中控制设备下发的数据。