CN1191446C - 中央空调节能控制系统集中控制方法及其数字量模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中央空调节能控制系统集中控制方法及其数字量模块，它包括控制处理器电路、存储器电路、网络通讯接口电路、反相驱动电路、数字量输入电路、数字量输出电路、脉冲输入电路、电源电路。本发明具有能实现对中央空调系统运行过程中数字量参数的检测，中央空调系统机电设备进行数字量输出控制；中央空调系统运行参数进行监测和优化，提高中央空调系统的工作效率以达到节约能源的效果；并达到了减小现场接线难度，缩短编程和调试周期的效果等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种中央空调节能控制系统的集中控制方法及其所用的装置。
目前，中央空调节能控制技术采用模糊控制器和可编程控制器(PLC)相结合进行中央空调系统运行参数的优化以达到节能的目的，如中国专利01107228.8、02133684.9号。但是，PLC采用的是集中管理、集中控制的方式，其编程和调试周期长、现场接线复杂，不利于系统的现场调试及维护，并且对调试人员的技术水平要求高，因此从系统工程造价及产品生产方面很不利于中央空调节能控制技术在市场上的推广。
本发明的目的在于提供一种中央空调节能控制系统的集中控制方法，通过这种方法可实现对中央空调系统运行参数进行监测和优化，提高中央空调系统的工作效率以达到节约能源的效果。
本发明的另一个目的是通过上述集中控制的装置，只需根据系统实施方案的实际需求将数字量模块分布安装在中央空调系统被监控对象的工作现场，通过一根通讯线将各个模块与模糊控制器串接起来，由模糊控制器通过组态软件完成对中央空调系统的控制，从而减小现场接线难度，缩短编程和调试的周期。
本发明的目的是这样实现的：它包括两步骤：
①中央空调系统机电设备控制步骤：根据系统实施方案的实际需求，将数字量模块分布式安装在中央空调系统被监控对象的工作现场；控制处理器(1)通过通讯线接收中央空调节能控制系统模糊控制器的控制指令；数字量输出电路(6)根据控制指令要求输出开关状态；根据控制指令要求，控制处理器(1)选择脉冲输入电路(7)的工作模式，并设置相应的工作参数；
②运行中的检测反馈控制步骤：数字量输入电路(5)采集具有两态工作特性的机电设备运行状况参数；控制处理器(1)通过脉冲输入电路(7)采集脉冲信号，根据实际需求进行定时计数或定数溢出计数，并同时进行累计计数；根据系统模糊控制器的指令要求，控制处理器(1)通过网络通讯接口电路(3)将中央空调节能控制系统所需的参数传递给系统模糊控制器，由模糊控制器作出控制决策。
本发明的另一个目的是这样构成的：包括控制处理器电路(1)、存储器电路(2)、网络通讯接口电路(3)、反相驱动电路(4)、数字量输入电路(5)、数字量输出电路(6)、脉冲输入电路(7)、电源电路(8)，控制处理器电路(1)的输入、输出口分别连接存储器电路(2)、网络通讯接口电路(3)、反相驱动电路(4)、数字量输入电路(5)、数字量输出电路(6)、脉冲输入电路(7)，电源电路(8)分别与上述电路相连通并提供工作电源，网络通讯接口电路(3)连接系统模糊控制器。
所述控制处理器电路(1)由单片机、晶体振荡器G1、以及滤波电容C1组成。
所述存储器电路(2)由集成电路D2和与D2相连接的上拉电阻R2、R3、R4以及滤波电容C2组成。
所述网络通讯接口(3)电路是采用集成电路D4、光耦合器N1、N2、N3和与之相连接的下拉电阻R6、R7、R9组成一个半双工通讯接口。
所述反相驱动电路(4)由一片集成电路D5和滤波电容C5连接组成。
所述数字量输入电路(5)由电阻和二极管组成构成的四个数字采集单元I～IV组成。
所述数字量输出电路(6)由集成电路N4、继电器JK1、JK2、电阻R40、R41和二极管V14、V15组成。
所述脉冲输入电路(7)由电阻R12、R13和二极管V2、V3组成脉冲检测器。
本发明与现有技术相比，具有能实现对中央空调系统运行过程中数字量参数的检测，和对中央空调系统机电设备进行数字量输出控制，并达到了减小现场接线难度，缩短编程和调试周期的效果等优点。本发明除了提供能同时输出的4路数字量输出通道以外，还提供了能同时检测的4路数字量输入和1路脉冲计数输入通道。
对附图的说明：
附图1为本发明的基本方框图；
附图2为本发明的详细电路图。
具体实施方式：
本发明的实施例：控制处理器电路(1)由型号为P87LPC764的单片机D1、晶体振荡器G1、以及滤波电容C1组成，单片机P87LPC764的基本结构和汇编指令等方面与80C51系列单片机相兼容，片内有模拟比较器、Watchdog、I2C总线等多种功能，晶体振荡器G1向单片机提供精确的工作频率。控制处理器电路(1)的输入、输出口分别连接存储器电路(2)、网络通讯接口电路(3)、反相驱动电路(4)、数字量输入电路(5)、数字量输出电路(6)、脉冲输入电路(7)。
存储器电路(2)包括型号为24C02的集成电路D2和与D2相连接的三个上拉电阻R2、R3、R4以及滤波电容C2组成；用于存储数字量模块的各种数据。
网络通讯接口电路(3)是采用型号为MAX485的集成电路D4，型号为4N25的光耦合器N1、N2、N3和与之相连接的下拉电阻R6、R7、R9组成一个RS-485半双工通讯接口，最大通讯距离1000m，能够与中央空调变流量系统模糊控制器通讯，接收模糊控制器发出的指令和发送模糊控制器所要求的数据，实现网络化控制；采用型号为4N25的光耦合器N1、N2、N3能实现与现场设备通讯的完全隔离，提高了系统运作的安全性；网络通讯接口工作的同时，由发光二极管L2指示网络通讯接口电路(3)的工作状况。
反相驱动电路(4)由型号为74HC04的集成电路D3和滤波电容C3连接组成，用于驱动数字量输出电路(6)和控制网络通讯接口电路(3)的使能。
数字量输入电路(5)由电阻和二极管组成构成的四个数字采集单元I～IV组成；用于采集数字量信号。
数字量输出电路(6)由型号为ULN2003的集成电路N4、继电器JK1、JK2、电阻R40、R41和二极管V14、V15组成。用于输出数字量信号。
脉冲输入电路(7)由电阻R12、R13和二极管V2、V3组成脉冲检测器；用于采集脉冲信号。
电源电路(8)由整流桥V1、电源模块POWER1、电源模块POWER2和滤波电容组成，该电路向控制处理器电路和其它电路提供+5V工作电源，同时还由发光二极管和电阻组成的电路来指示电源电路(8)的工作状况。
Claims (9)
1、一种中央空调节能控制系统的集中控制方法，其特征在于：它包括两步骤：
①中央空调系统机电设备控制步骤：根据系统实施方案的实际需求，将数字量模块分布式安装在中央空调系统被监控对象的工作现场；控制处理器(1)通过通讯线接收中央空调节能控制系统模糊控制器的控制指令；数字量输出电路(6)根据控制指令要求输出开关状态；根据控制指令要求，控制处理器(1)选择脉冲输入电路(7)的工作模式，并设置相应的工作参数；
②运行中的检测反馈控制步骤：数字量输入电路(5)采集具有两态工作特性的机电设备运行状况参数；控制处理器(1)通过脉冲输入电路(7)采集脉冲信号，根据实际需求进行定时计数或定数溢出计数，并同时进行累计计数；根据系统模糊控制器的指令要求，控制处理器(1)通过网络通讯接口电路(3)将中央空调节能控制系统所需的参数传递给系统模糊控制器，由模糊控制器作出控制决策。
2、一种中央空调节能控制系统数字量模块，包括控制处理器电路(1)、存储器电路(2)、网络通讯接口电路(3)、反相驱动电路(4)、数字量输入电路(5)、数字量输出电路(6)、脉冲输入电路(7)、电源电路(8)，其特征在于：控制处理器电路(1)的输入、输出口分别连接存储器电路(2)、网络通讯接口电路(3)、反相驱动电路(4)、数字量输入电路(5)、数字量输出电路(6)、脉冲输入电路(7)，电源电路(8)分别与上述电路相连通并提供工作电源，网络通讯接口电路(3)连接系统模糊控制器。
3、根据权利要求2所述的中央空调节能控制系统数字量模块，其特征在于：所述控制处理器电路(1)由单片机、晶体振荡器G1、以及滤波电容C1组成。
4、根据权利要求2所述的中央空调节能控制系统数字量模块，其特征在于：所述存储器电路(2)由集成电路D2和与D2相连接的上拉电阻R2、R3、R4以及滤波电容C2组成。
5、根据权利要求2所述的中央空调节能控制系统数字量模块，其特征在于：所述网络通讯接口(3)电路是采用集成电路D4、光耦合器N1、N2、N3和与之相连接的下拉电阻R6、R7、R9组成一个半双工通讯接口。
6、根据权利要求2所述的中央空调节能控制系统数字量模块，其特征在于：所述反相驱动电路(4)由一片集成电路D5和滤波电容C5连接组成。
7、根据权利要求2所述的中央空调节能控制系统数字量模块，其特征在于：所述数字量输入电路(5)由电阻和二极管组成构成的四个数字采集单元I～IV组成。
8、根据权利要求2所述的中央空调节能控制系统数字量模块，其特征在于：所述数字量输出电路(6)由集成电路N4、继电器JK1、JK2、电阻R40、R41和二极管V14、V15组成。
9、根据权利要求2所述的中央空调节能控制系统数字量模块，其特征在于：所述脉冲输入电路(7)由电阻R12、R13和二极管V2、V3组成脉冲检测器。
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| CNB031175430A CN1191446C (zh) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | 中央空调节能控制系统集中控制方法及其数字量模块 |
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| CN1455202A CN1455202A (zh) | 2003-11-12 |
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