CN1455198A - 中央空调节能控制系统集中控制方法及其传感器模块 - Google Patents

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传感器模块，它包括控制处理器电路、存储器电路、网络通讯接口电路、模拟量输入电路、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模拟量与脉冲量参数的检测；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；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

中央空调节能控制系统集中控制方法及其传感器模块

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装置。

技术背景：

目前，中央空调节能控制技术主要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。但是，PLC的编程和调试周期长、现场接线复杂，不利于中央空调节能控制技术在市场上的推广。

发明内容：

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传感器模块分布式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传感器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节能控制系统的控制，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，将传感器模块分布安装在中央空调系统被监控对象的工作现场；传感器模块的控制处理器(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；根据控制指令要求，控制处理器(1)选择模拟量输入电路(4)和以及脉冲输入电路(5)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：模拟量输入电路(4)采集各种模拟量信号，由集成电路处理并转化为数字量后传送给控制处理器(1)；控制处理器(1)通过脉冲输入电路(5)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)、模拟量输入电路(4)、脉冲输入电路(5)、电源电路(6)，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)、模拟量输入电路(4)、脉冲输入电路(5)，电源电路(6)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)与系统模糊控制器连接。

所述控制处理器电路(1)由单片机和晶体振荡器G1，以及滤波电容C1组成。

所述存储器电路(2)由集成电路D2和与之相连接的上拉电阻R2、R3、R4以及滤波电容C2组成。

所述网络通讯接口电路(3)是采用集成电路D4、光耦合器N1、N2、N3、三极管Q1和与之相连接的下拉电阻R6、R7、R9组成半双工通讯接口。

所述模拟量输入电路(4)由集成电路D3、集成电路D5、电阻和二极管构成的四个模拟量采集单元I～IV组成；其中分别由R15和R17组成I的分压电路，由R18和R20组成II的分压电路，由R21和R23组成III的分压电路，由R18和R20组成IV的分压电路。

所述脉冲输入电路(5)由电阻R27、R28和二极管V14、V15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模拟量与脉冲量参数的检测，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。并且提供了能同时检测的4路模拟量输入和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、输出口用通讯线分别连接存储器电路(2)、网络通讯接口电路(3)、模拟量输入电路(4)、脉冲输入电路(5)。

存储器电路(2)由型号为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；用于存储传感器模块的各种数据。

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，能够与中央空调节能控制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。三极管Q1用于产生控制网络通讯接口电路(3)的使能信号。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的工作状况。

所述模拟量输入电路(4)由型号为AD7896的集成电路D3、型号为CD4051的集成电路D5、电阻和二极管构成的四个模拟量采集单元I～IV组成，其中分别由R15和R17组成I的分压电路，由R18和R20组成II的分压电路，由R21和R23组成III的分压电路、由R18和R20组成IV的分压电路。用于采集模拟量信号。

所述脉冲输入电路(5)由电阻R27、R28和二极管V14、V15组成脉冲检测器，用于采集脉冲信号脉冲。

电源电路(6)由整流桥V1、电源模块POWER1、电源模块POWER2、稳压器D6和滤波电容组成，该电路向控制处理器电路(1)和其它电路提供+5V和+4.2V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的工作状况。

Claims (7)

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，将传感器模块分布安装在中央空调系统被监控对象的工作现场；传感器模块的控制处理器(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；根据控制指令要求，控制处理器(1)选择模拟量输入电路(4)和以及脉冲输入电路(5)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：模拟量输入电路(4)采集各种模拟量信号，由集成电路处理并转化为数字量后传送给控制处理器(1)；控制处理器(1)通过脉冲输入电路(5)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传感器模块，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)、模拟量输入电路(4)、脉冲输入电路(5)、电源电路(6)，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)、模拟量输入电路(4)、脉冲输入电路(5)，电源电路(6)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)与系统模糊控制器连接。

3、根据权利要求2所述的中央空调节能控制系统传感器模块，其特征在于：所述控制处理器电路(1)由单片机和晶体振荡器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传感器模块，其特征在于：所述存储器电路(2)由集成电路D2和与之相连接的上拉电阻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传感器模块，其特征在于：所述网络通讯接口电路(3)是采用集成电路D4、光耦合器N1、N2、N3、三极管Q1和与之相连接的下拉电阻R6、R7、R9组成半双工通讯接口。

6、根据权利要求2所述的中央空调节能控制系统传感器模块，其特征在于：所述模拟量输入电路(4)由集成电路D3、集成电路D5、电阻和二极管构成的四个模拟量采集单元I～IV组成；其中分别由R15和R17组成I的分压电路，由R18和R20组成II的分压电路，由R21和R23组成III的分压电路，由R18和R20组成IV的分压电路。

7、根据权利要求2所述的中央空调节能控制系统传感器模块，其特征在于：所述脉冲输入电路(5)由电阻R27、R28和二极管V14、V15组成脉冲检测器。

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