CN115023903A - 通信系统、通信系统使用的主机、辅机、以及通信方法 - Google Patents
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Abstract
对于主机(10)和包括设定有终端电阻的辅机的多台辅机(20)经由通信线路连接的通信系统(1),主机具有主机通信控制部(112),将与多台辅机的通信的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与设定有终端电阻的辅机的通信变得不能进行则切换为低波特率,如果检测到与设定有该终端电阻的辅机的通信恢复,则向多台辅机发送向高波特率的切换指示,将自设备切换为高波特率。多台辅机具有辅机通信控制部(214),将与主机的通信的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与主机的通信变得不能进行则切换为低波特率,如果从主机接收到向高波特率的切换指示则切换为高波特率。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及通信系统、通信系统使用的主机、辅机、以及通信方法。
背景技术
以往,已有多台辅机通过通信线路与一台主机总线连接的通信系统。例如,在为设置于大型的建筑物中的空调系统的情况下,通常多个室内机成为辅机,一台室外机或者中央管理装置成为主机。
对于这样的空调系统,在主机逐次获取与连接的各室内机的工作相关的信息(例如设定温度信息、传感器信息等)而进行总括管理。并且,对于该空调系统,还能够通过主机总括控制多个室内机的动作。
对于这样的通信系统,在通信高速化的情况下,由于通信线路的末端处的通信信号的反射,有时信号波形产生紊乱。在通信线路的长度长的情况下,其影响尤其大。为了应对此情况,通过在通信线路内设定终端电阻来抑制信号的反射,能够抑制信号波形的紊乱而进行通信。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-165568号公报
对于这样的通信系统,期望在位于通信线路的两端的设备设定终端电阻。因此,考虑由位于通信线路的一端的主机自动搜索推测位于最远处的辅机,主机向该辅机发送终端电阻的设定指示,由此该辅机自动设定终端电阻。另外,这样的终端电阻的设定之前的主机与辅机的交流,通过即使是没有终端电阻也能够进行通信的低速的通信来进行。
然而,在进行这样的终端电阻的自动设定的情况下,需要为了使辅机内的电阻器作为终端电阻发挥功能而与通信线路连接的继电器等。该继电器使用常开继电器,所以在应设定终端电阻的辅机的电源断开的情况下,成为在通信线路上不存在辅机侧的终端电阻的状态,预想会产生在主机与所有的辅机之间高速化的通信中断的问题。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,提供一种通信系统、通信系统使用的主机、辅机以及通信方法,对于多台辅机通过通信线路与主机连接并在一台辅机设定终端电阻的通信系统,即使在主机与设定有终端电阻的辅机的通信变得不能进行的情况下,也能够进行主机与其他辅机的适当的通信。
为了达到上述目的,本发明的通信系统的特征在于,主机和包括设定有终端电阻的辅机的多台辅机经由通信线路连接,所述主机具有主机通信控制部,将与所述多台辅机的通信的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与设定有所述终端电阻的辅机的通信变得不能进行,则切换为低波特率,如果检测到与设定有该终端电阻的辅机的通信恢复,则向所述多台辅机发送向高波特率的切换指示,将自设备的设定切换为高波特率,所述多台辅机分别具有辅机通信控制部,将与所述主机的通信的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与所述主机的通信变得不能进行则切换为低波特率,如果从所述主机接收到向高波特率的切换指示则切换为高波特率。
并且,本发明的通信系统使用的主机与多台辅机经由通信线路连接,所述多台辅机在正常工作时经由通信线路以高波特率进行通信,如果检测到通信变得不能进行则切换为低波特率,在所述多台辅机中的一台辅机设定有终端电阻,所述主机具有主机通信控制部,将与所述多台辅机的通信的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与设定有所述终端电阻的辅机的通信变得不能进行,则切换为低波特率,如果检测到与该辅机的通信恢复,则向所述多台辅机发送向高波特率的切换指示,将自设备的设定切换为高波特率。
并且,本发明的通信系统使用的辅机的特征在于,通过通信线路与主机连接,所述主机将与包括设定有终端电阻的辅机的多台辅机的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与设定有终端电阻的辅机的通信变得不能进行,则切换为低波特率,如果检测到与该辅机的通信恢复,则向所述多台辅机发送向高波特率的切换指示,将自设备的设定切换为高波特率,所述辅机具有辅机通信控制部,将与所述主机的通信的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与所述主机的通信变得不能进行则切换为低波特率,如果从所述主机接收到向高波特率的切换指示则切换为高波特率。
并且,本发明的通信方法的特征在于,主机、和包括设定有终端电阻的辅机的多台辅机,经由通信线路在正常工作时以高波特率进行通信,如果所述主机与设定有所述终端电阻的辅机的通信变得不能进行,则所述主机切换为低波特率,由于所述主机切换为低波特率而与所述主机的通信变得不能进行的辅机,将通信速度切换为低波特率,如果所述主机与设定有所述终端电阻的辅机的通信恢复,则所述主机向所述多台辅机发送向高波特率的切换指示,并且将自设备的设定切换为高波特率,从所述主机接收到向高波特率的切换指示的辅机切换为高波特率。
附图说明
图1是表示作为有关本发明的一个实施方式的通信系统的空调系统的整体图。
图2是表示作为有关本发明的一个实施方式的通信系统的空调系统使用的主机控制装置的结构的框图。
图3是表示作为有关本发明的一个实施方式的通信系统的空调系统使用的辅机控制装置的结构的框图。
图4是表示在作为有关本发明的一个实施方式的通信系统的空调系统起动时执行的动作的序列图。
图5是表示对于作为有关本发明的一个实施方式的通信系统的空调系统,室内机与设定有终端电阻的室内机之间的通信变得不能进行时的动作的序列图。
图6是表示对于作为有关本发明的一个实施方式的通信系统的空调系统,室内机与设定有终端电阻的室内机之间的通信恢复时的动作的序列图。
图7是表示作为有关本发明的一个实施方式的通信系统的空调系统使用的室外机的主机控制装置的动作的流程图。
图8是表示作为有关本发明的一个实施方式的通信系统的空调系统使用的各室内机的辅机控制装置的动作的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图对作为本发明的通信系统的一个实施方式而构成的空调系统进行说明。
〈一个实施方式的空调系统的结构〉
参照图1对本实施方式的空调系统的结构进行说明。空调系统1例如是在写字楼和商业设施等大型的建筑物中设置的空调系统,具有作为主机的室外机10、和与室外机10通过通信线路30和制冷剂配管(未图示)总线连接的作为辅机的多个室内机20-1、20-2及20-3。空调系统1是所谓的多联型的空调系统。通信线路30为两线式的总线通信线路。在各室内机20-1~20-3以有线方式连接有遥控器7-1~7-3,通过各遥控器7-1~7-3设定各个室内机20-1~20-3的运转/停止和制冷制热的运转模式、设定温度等。室外机10经由断路器3与三相电源2连接,室内机20-1~20-3分别经由断路器5-1~5-3与单相电源4-1~4-3连接。即,室外机10及室内机20-1~20-3分别单独地与电源连接。通常空调系统1在设置之后,以不切断电源作为前提,但根据情况,室内机20-1~20-3有可能通过单独地操作断路器5-1~5-3等进行电源切断。
在图1中示出了室外机10所连接的室内机是三台的情况,但不限于该数量,也可以连接四台以上的多个室内机。以下,在不需要确定是哪个室内机的情况下,记载为室内机20。
室外机10具有控制多个室内机20的动作的主机控制装置11。如图2所示,主机控制装置11具有通信电路111、作为主机通信控制部的微型计算机112、和作为终端电阻发挥功能的电阻器113。
通信电路111与通信线路30连接,具有经由通信线路30以高波特率进行通信的功能、和以相对于高波特率相对低速的低波特率进行通信的功能。高波特率例如为20kHz,低波特率为其一半的10kHz。下面,将高波特率的通信称为高速通信,将低波特率的通信称为低速通信。通信电路111根据微型计算机112的控制,向室内机20发送工作状况信息请求、动作控制信息,并且获取从室内机20发送的设定温度信息、传感器信息等与工作状况相关的信息,进行处理及数据存储。
微型计算机112将由通信电路111进行的与室内机20的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到如后述那样设定了终端电阻即向通信线路30连接有电阻器212的室内机20的通信变得不能进行则切换为低波特率。并且,如果微型计算机112检测到与设定有终端电阻的室内机20的通信恢复,则向各室内机20发送向高波特率的切换指示,将由通信电路111进行的与各室内机20的通信速度切换为高波特率。
主机控制装置11内的电阻器113设置成以始终与通信线路30连接的状态作为终端电阻发挥功能,抑制通过通信线路30传递的信号的反射,使空调系统1内的通信以高波特率适当进行。
室内机20具有根据来自室外机10及遥控器7的指示控制自室内机20的动作的辅机控制装置21。如图3所示,辅机控制装置21具有与通信线路30连接的通信电路211、电阻器212、切换电路213、作为辅机通信控制部的微型计算机214、和非易失性存储器215。
通信电路211与通信电路111同样地具有进行高速通信的功能和进行低速通信的功能。通信电路211根据微型计算机214的控制,响应来自室外机10的请求,将自室内机20的设定温度信息和传感器信息等与工作状况相关的信息发送给主机控制装置11即室外机10。
切换电路213由通过电信号进行动作的继电器和半导体开关等构成,通过切换电阻器212对通信线路30的导通/非导通,电切换电阻器212对通信线路30的并联连接/非连接。在电阻器212通过切换电路213与通信线路30并联连接时,该电阻器212作为终端电阻发挥功能。终端电阻抑制通过通信线路30传递的信号的反射,使空调系统1的通信以高波特率适当地进行。
微型计算机214根据在后述的非易失性存储器215存储的信息,向切换电路213供给电信号,由此控制切换电路213的切换动作。并且,微型计算机214将经由通信线路30的由通信电路211进行的与室外机10的通信速度在正常工作时设定为高波特率,在检测到与室外机10的通信变得不能进行时切换为低波特率。并且,如果微型计算机214从室外机10接收到向高波特率的切换指示,则将由通信电路211进行的与室外机10的通信速度切换为高波特率。
非易失性存储器215在自室内机20是终端电阻的设定对象的情况下,存储终端电阻设定信息。该信息可以在设备的构建时,由室外机10的主机控制装置11通过通信自动判定位于尽可能远处的室内机20,从主机控制装置11向判定出的室内机20发送终端电阻的设定指令,由此接收到该指令的室内机20的微型计算机214自身使切换电路213进行动作而将电阻器212接入通信线路30时,将该设定信息存储在自身的非易失性存储器215。并且,也可以是,设置作业人员根据通信线路30的配线状态选定在各设备的设置时位于远处的室内机20,针对所选定的室内机20从遥控器7进行设定操作,由此向相应的室内机20直接输入终端电阻设定信息。在该情况下,未从遥控器7进行设定操作的室内机20,未存储终端电阻设定信息,成为终端电阻设定对象之外的室内机20。
〈一个实施方式的空调系统的动作〉
参照图4~图8对本实施方式的空调系统1的动作进行说明。在图4~图6的顺序图中,粗线的箭头表示高速通信,细线的箭头表示低速通信。
对于空调系统1,在正常工作时,室外机10及各室内机20的通信速度设定为高波特率,在这些设备之间进行高波特率的通信。在进行高波特率的通信时,有时通信线路30的末端处的通信信号的反射的影响增大,信号波形紊乱。为了应对此情况,通过在通信线路30的两端的设备即室外机10和距室外机10远的室内机20设定终端电阻,从而抑制信号的反射,能够防止信号波形的紊乱。设定有终端电阻(电阻器212与通信线路30连接)的室内机20,优选是距室外机10最远的室内机20。但是,即使不是最远,只要在连接的室内机20中位于较远处,则在某种程度上抑制信号的反射,能够防止信号波形的紊乱,所以能够进行高波特率的通信。另外,这里室外机10与室内机20间的“远”的意思,不是以两者的设置位置之间的距离,而是以连接两者之间的通信线路30的长度作为基准。
在作为终端电阻的设定对象的室内机20的非易失性存储器215存储有表示自室内机20是终端电阻的设定对象的终端电阻设定信息。在本实施方式中,在位于距室外机10最远的位置的室内机20-3的非易失性存储器215-3,存储有表示该室内机20-3是终端电阻的设定对象的终端电阻设定信息。
如果空调系统1起动、即空调系统1内的设备接通电源,则在各室内机20处,如图8的控制流程所示,通过微型计算机214获取非易失性存储器215内的信息。并且,在获取了终端电阻设定信息的情况下(S21:“是”),通过该微型计算机214将切换电路213切换为闭合(S22)。
这里,通过室内机20-3的微型计算机214-3从非易失性存储器215-3获取终端电阻设定信息,将切换电路213-3切换为闭合,电阻器212-3与通信线路30连接(图4的S1)。即,室内机20-3成为设定有终端电阻的室内机。并且,对于室内机20-1、20-2,在非易失性存储器215-1、215-2未存储有终端电阻设定信息,所以切换电路213-1、213-2维持断开,电阻器212-1、212-2仍处于非连接状态。即,室内机20-1及20-2成为未设定有终端电阻的室内机。
然后,通过室外机10的微型计算机112,对各室内机20发送是否设定有终端电阻的询问信息(S2、S4及S6)。这里,在空调系统1的起动时,室外机10及各室内机20的通信速度设定为高波特率,这些设备之间的通信以高速进行。
各室内机20如果接收到来自室外机10的询问,则作为针对该询问的响应,向室外机10发送表示终端电阻的设定状态的信息(S3、S5及S7)。室外机10根据从各室内机20发送的信息,识别设定有终端电阻的室内机20(S8)。这里,室外机10识别出室内机20-3是设定有终端电阻的室内机。
在空调系统1的各设备的电源接通时执行这些处理之后,在室外机10与各室内机20之间,与空调相关的通信以规定时间间隔(图5的时刻t0、t1、t2…)依次执行。在与空调相关的通信中,例如从室外机10向各室内机20发送工作状况信息请求和动作指令,响应该发送,从各室内机20向室外机10发送运转/停止信息、设定温度信息、及各种传感器的检测数据信息等。此时,室外机10及各室内机20的通信速度设定为高波特率(图7的S11、图8的S23),所以通过高速通信执行(图5的S101~S110的粗线箭头、图7的S12、图8的S24)。
这里,如果在时刻t4之后立即成为室内机20-3为电源断开状态或者微型计算机112停止动作那样的故障状态,则电气地进行了动作的室内机20-3的切换电路213-3自动地断开,作为终端电阻发挥功能的电阻器212-3从通信线路30脱离。其结果是,在室外机10与各室内机20之间变得不能进行高速通信。因此,在时刻t5从室外机10向室内机20-3发送的信息未被室内机20-3接收(图5的S111)。此时,在室外机10的微型计算机112,识别到与设定有终端电阻的室内机20-3的通信变得不能进行(图7的S13:“是”)。如果微型计算机112识别到与室内机20-3的通信变得不能进行,则将通信电路111的通信速度切换为低波特率(图7的S14)。
并且,在时刻t6,如果室外机10向室内机20-1以低速通信进行信息发送,则室内机20-1由于设定为高波特率,所以波特率设定不一致,所发送的信息无法在室内机20-1接收(图5的S112)。
对于室内机20-1,在从上次接收到来自室外机10的信息的时刻t3起经过了规定时间时,具体地说在从时刻t3起经过了设定为到两个周期后的接收定时即时刻t9为止的时间的期间时,未接收来自室外机10的信息,所以微型计算机214-1识别出与室外机10的通信变得不能进行(图8的S25:“是”)。如果微型计算机214-1识别出与室外机10的通信变得不能进行,则将通信电路211-1的通信速度切换为低波特率(图8的S26)。
同样地,在到时刻t10为止的期间,在室内机20-2的微型计算机214-2识别出与室外机10的通信变得不能进行,将通信电路211-2的通信速度切换为低波特率。
由此,在室外机10与室内机20-1、20-2之间波特率设定一致为低速而能够通信,之后与空调相关的信息交换通过低速通信以规定时间间隔(时刻t9、t10…)依次执行(图5、图6的S115~S123的细线箭头、图7的S15、图8的S27)。另外,低速通信由于波特率低,所以与有无终端电阻的连接无关,能够在各设备之间进行通信。在时刻t11,室外机10向室内机20-3进行低速通信,但由于室内机20-3持续电源断开状态,所以在室内机20-3无法接收(图6的S119)。
如果在时刻t11之后室内机20-3的电源立即恢复或者立即从故障状态恢复,则以通信速度设定为高波特率的状态起动。同时,室内机20-3通过微型计算机214-3从非易失性存储器215-3获取终端电阻设定信息,将切换电路213-3切换为闭合,使电阻器212-3与通信线路30连接,设定为终端电阻(图8的S21:“是”;S22)。
并且,在时刻t14,如果室外机10向室内机20-3以低速通信进行信息发送,则室内机20-3由于设定为高波特率,所以波特率设定不一致,所发送的信息在室内机20-3无法接收(图6的S124)。
对于室内机20-3,在从起动起经过了规定时间(到时刻t17为止的期间)时,未接收来自室外机10的信息,所以在微型计算机214-3识别出与室外机10的通信变得不能进行(图8的S25:“是”)。如果微型计算机214-3识别出与室外机10的通信变得不能进行,则将通信电路211-3的通信速度切换为低波特率(图8的S26)。
由此,在室外机10与室内机20-3之间波特率设定一致为低速,能够进行室外机10与室内机20-3之间的通信。并且,在时刻t17从室外机10向室内机20-3以低速发送的信息被室内机20-3接收(图6的S129),针对该信息的响应从室内机20-3发送给室外机10(图6的S130)。
对于室外机10,如果接收到来自室内机20-3的应答,则识别出与室内机20-3的通信恢复(图7的S16:“是”),在时刻t18通过室外机10的微型计算机112,对各室内机20以低速广播发送向高波特率的切换指示(图6的S131)。然后,通过微型计算机112将通信电路111的通信速度切换为高波特率(图7的S17)。
对于室内机20-1~20-3,如果从室外机10接收到向高波特率的切换指示(图8的S28:“是”),则通过微型计算机214-1~214-3将通信电路211-1~211-3的通信速度切换为高波特率(图8的S29)。
由此,在室外机10与室内机20-1~20-3之间波特率设定一致为高速,之后与空调相关的信息交换通过高速通信以规定时间间隔(时刻t19、t20…)依次执行(图7的S12、图8的S24)。
根据以上的实施方式,对于具有通过总线形式的通信线路连接的室外机和多个室内机,在一台室内机的通信线路上设定有终端电阻的空调系统,在正常工作时进行高速通信,如果该室外机与该室内机的通信变得不能进行,则从高速通信切换为低速通信而使通信能够继续进行,由此能够效率良好地进行通信,而且尽量使空调系统内的通信不切断。并且,只要变得能够进行与该室内机的通信,则快速返回为高速通信,由此通信效率提高。
另外,在本实施方式中,以室外机为主机而且预先设定了应该在通信线路的一端设置的终端电阻的例子进行了说明,然而当集中管理装置等在通信线路上设置于比室外机靠远处的情况下,也可以不在室外机设定终端电阻,而在集中管理装置设定终端电阻。
以上说明了本发明的实施方式,但这些实施方式是作为例子提示的,并非意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的形态实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种各样的省略、替换、变更。该实施方式及其变形被包含在发明的范围和主旨中,并且被包含在权利要求书所记载的发明和其等效的范围中。
Claims (8)
1.一种通信系统,其特征在于,
主机和包括设定有终端电阻的辅机的多台辅机经由通信线路连接,
所述主机具有主机通信控制部,将与所述多台辅机的通信的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与设定有所述终端电阻的辅机的通信变得不能进行,则切换为低波特率,如果检测到与设定有该终端电阻的辅机的通信恢复,则向所述多台辅机发送向高波特率的切换指示,将自设备的设定切换为高波特率,
所述多台辅机分别具有辅机通信控制部,将与所述主机的通信的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与所述主机的通信变得不能进行则切换为低波特率,如果从所述主机接收到向高波特率的切换指示则切换为高波特率。
2.根据权利要求1所述的通信系统,其特征在于,
所述各辅机具有:电阻器,能够作为终端电阻与所述通信线路连接;存储器,存储表示自辅机是否是终端电阻的设定对象的终端电阻设定信息;以及切换电路,电切换所述终端电阻的对所述通信线路的连接/非连接,
所述辅机通信控制部根据在所述存储器存储的终端电阻设定信息,通过所述切换电路切换所述电阻器的对所述通信线路的连接/非连接。
3.根据权利要求1或2所述的通信系统,其特征在于,
在空调系统中使用,对于所述空调系统,所述主机由空调机的室外机构成,所述多个辅机由与所述室外机连接的室内机构成。
4.一种通信系统使用的主机,其特征在于,
所述主机与多台辅机经由通信线路连接,所述多台辅机在正常工作时经由通信线路以高波特率进行通信,如果检测到通信变得不能进行则切换为低波特率,在所述多台辅机中的一台辅机设定有终端电阻,
所述主机具有主机通信控制部,将与所述多台辅机的通信的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与设定有所述终端电阻的辅机的通信变得不能进行,则切换为低波特率,如果检测到与该辅机的通信恢复,则向所述多台辅机发送向高波特率的切换指示,将自设备的设定切换为高波特率。
5.根据权利要求4所述的主机,其特征在于,
所述主机具有电阻器,该电阻器作为终端电阻与所述通信线路连接。
6.一种通信系统使用的辅机,其特征在于,
所述辅机通过通信线路与主机连接,所述主机将与包括设定有终端电阻的辅机的多台辅机的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与设定有终端电阻的辅机的通信变得不能进行,则切换为低波特率,如果检测到与该辅机的通信恢复,则向所述多台辅机发送向高波特率的切换指示,将自设备的设定切换为高波特率,
所述辅机具有辅机通信控制部,将与所述主机的通信的通信速度在正常工作时设定为高波特率,如果检测到与所述主机的通信变得不能进行则切换为低波特率,如果从所述主机接收到向高波特率的切换指示则切换为高波特率。
7.根据权利要求6所述的辅机,其用于通信系统,所述辅机的特征在于,
具有:电阻器;存储器,存储表示自设备是否是终端电阻的设定对象的终端电阻设定信息;以及切换电路,电切换所述电阻器的对所述通信线路的连接/非连接,
所述辅机通信控制部根据在所述存储器存储的终端电阻设定信息,通过所述切换电路切换所述电阻器的对所述通信线路的连接/非连接。
8.一种通信方法,其特征在于,
主机、和包括设定有终端电阻的辅机的多台辅机,经由通信线路在正常工作时以高波特率进行通信,如果所述主机与设定有所述终端电阻的辅机的通信变得不能进行,则所述主机切换为低波特率,
由于所述主机切换为低波特率而与所述主机的通信变得不能进行的辅机,将通信速度切换为低波特率,
如果所述主机与设定有所述终端电阻的辅机的通信恢复,则所述主机向所述多台辅机发送向高波特率的切换指示,并且将自设备的设定切换为高波特率,
从所述主机接收到向高波特率的切换指示的辅机切换为高波特率。
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