CN203132051U - 中央空调控制器 - Google Patents

Abstract

一种中央空调控制器，其用于控制和监测中央空调主机及各室内机的运行状态，其包括一控制盒、一显示屏、一驱动电路板和一主控板，显示屏、驱动电路板和主控板收容于控制盒内，驱动电路板上集成有驱动模块，主控板上集成有主控模块，该驱动电路板与该主控板之间保持电性连接，该驱动电路板与该显示屏之间保持电性连接，该主控板与该驱动电路板分离或集成设置，该中央空调控制器近一步包括一触摸屏，该触摸屏与该驱动电路板之间保持电性连接。本实用新型的中央空调控制器方便实用，可靠性高，可广泛应用于各类型中央空调控制系统的自动化控制领域。

Description

中央空调控制器

【技术领域】

本实用新型涉及一种自动化控制器，特别涉及一种采用触摸屏技术使设备的人机操作界面更加人性化的中央空调控制器。 

【背景技术】

自动化控制器是集成数字化、智能化、网络化技术用于设备的自动化及监控系统，实现设备的自动化开机/停机、数据监测、报警保护及“三遥”功能。控制器采用微处理技术，实现了各种参数的精密测量、定值调节以及定时、阈值整定等功能，既可以从控制器面板调整，又可使用PC机通过串口通信端调节与监测，因此广泛应用于各类型设备的自动化控制系统中。 

如图1所示，中国专利CN200920263887.8公开了一种大型并联中央空调机组和/或并联空气压缩机机组用电过程优化控制器，包括中央空调机组和/或并联空气压缩机机组，所述中央空调机组和/或并联空气压缩机机组上还设置有微电脑信息处理器、温度采样及通信模块、主机控制及通讯模块、压力采样及通讯模块、变频器控制和通讯模块和开关量输入输出模块，各模块分别与微电脑信息处理器的信号端电连接，它可根据不同时间及不同工艺要求进行过程能量优化控制，使其能有效提高电能利用率，节省电能，达到明显的节电效果，而且可以提高机房管理效率，减少机房人员配置，降低管理成本，延长中央空调机组及空气压缩机机组的使用寿命。该中央空调机组和/或并联空气压缩机机组用电过程优化控制器仅仅用微电脑信息处理器进行过程能量优化控制，而未对整个控制器本 身进行优化升级，因此其一方面无法将该控制器的强大功能进行最大程度的功能拓展，使该控制器的控制功能太过简单，控制过程过于繁琐且缺乏实用性。另一方面，虽然该控制器包含有触摸屏，但其未对这一可以充分发挥人性化控制理念的元件进行深度开发利用，因此，其无法充分发挥触摸屏的人性化操控的易用性。 

由以上可以看出，用于中央空调的控制器或控制系统急需必要的改进，使其控制功能更加强大，使用起来更加方便。 

【实用新型内容】

为克服现有中央空调控制器技术的操作缺乏实用性、  易用性、功能太过简单的技术问题，本实用新型提供了一种操作更加灵活更加人性化、控制功能更加强大的新型中央空调控制器。 

本实用新型解决技术问题的方案是提供一种中央空调控制器，其用于控制和监测中央空调主机及各室内机的运行状态，其包括一控制盒、一显示屏、一驱动电路板和一主控板，显示屏、驱动电路板和主控板收容于控制盒内，驱动电路板上集成有驱动模块，主控板上集成有主控模块，该驱动电路板与该主控板之间保持电性连接，该驱动电路板与该显示屏之间保持电性连接，该主控板与该驱动电路板分离或集成设置，该中央空调控制器近一步包括一触摸屏，该触摸屏与该驱动电路板之间保持电性连接。 

优选地，该触摸屏为一四线工业电阻屏，主控板的主控芯片为Cortex-M3芯片。 

优选地，该主控模块进一步包括一控制模块，该控制模块包括试机模块和/或启停模块，该试机模块和/或启停模块集成在主控板上。 

优选地，该主控模块进一步包括一监测模块，该监测模块包括主机监控模块和室内机监测模块，该主机监控模 块和室内机监测模块集成在主控板上，该主机监控模块和室内机监控模块分别对中央空调的主机和室内机的运行参数进行实时采集，并将采集的数据在显示屏上显示。 

优选地，该驱动电路板设有一排线插口和针脚。 

优选地，该触摸屏上连接有一排线，该排线插入驱动电路板的排线插口内，该触摸屏通过排线与驱动电路板进行数据通信。 

优选地，该主控板上设有针脚插口，针脚插口的位置与驱动电路板上的针脚位置相对应，该驱动电路板通过针脚与主控板进行数据通信。 

与现有技术相比，本实用新型中央空调控制器在现有技术之上充分发挥触摸屏这一人性化的元件的强大拓展功能，将所有控制操作都集成于触摸屏上。这样以来，一方面使操作终端变的更加实用，更加人性化，因为采用该触摸屏的中央空调控制器的显示内容和控制参数可以根据用户的需求随时进行更改，更改的时候只需改变一下软件程序的内容即可实现。另一方面，本实用新型中央空调控制器增加了更多的控制功能，并将这些控制功能都采用触摸屏进行终端操控。因此，其控制功能更加强大，并结合触摸屏技术实现了多种参数的精密测量、定值调节以及定时、阈值整定等功能，而且其各项参数既可从中央空调控制器面板调整，又可使用电脑通过接口调整及监测。总的来说，本实用新型的中央空调控制器方便实用，可靠性高，可广泛应用于各类型中央空调控制系统的自动化控制领域。 

【附图说明】

图1是现有中央空调控制器的结构示意图。 

图2是本实用新型中央空调控制器的立体示意图。 

图3是本实用新型中央空调控制器的立体爆炸示意图。 

图4是本实用新型中央空调控制器的控制流程示意图。 

图5是本实用新型中央空调控制器主控模块的结构框图。 

图6是本实用新型中央空调控制器驱动模块的结构框图。 

图7是本实用新型中央空调控制器主触控模块操作界面示意图。 

图8是本实用新型中央空调控制器室内机监控子触控界面视图。 

图9是本实用新型中央空调控制器第一参数设置子触控界面视图。 

图10是本实用新型中央空调控制器第二参数设置子触控界面视图。 

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

请参阅图2和图3，本实用新型中央空调控制器100包括顶盖101，触摸屏102，LCD彩屏103，驱动电路板104，主控板105和底盖106。顶盖101和底盖106配合后，用螺丝进行固定形成一方形腔体结构，并将触摸屏102、LCD彩屏103、驱动电路板104和主控板105收容于其内部。触摸屏102、LCD彩屏103、驱动电路板104、主控板105按从上至下的顺序在腔体结构内部进行排列布置。 

顶盖101为一方形无底的收容腔体，在顶盖101上部设 置有一方形顶盖孔1011，该顶盖孔的尺寸与该触摸屏的尺寸相同。在顶盖孔1011的其中一边上开设有条形排线槽1013。整个触摸屏102覆盖在顶盖孔1011上，使触摸屏102显示的内容通过该顶盖孔1011显示给操作者。在触摸屏102上还连接有一排线1021，该排线1021的宽度比排线槽1013的宽度略小，排线1021从触摸屏102的一边部引出穿过排线槽1013延伸到顶盖101的内部。 

触摸屏102为一四线工业电阻屏，四线工业电阻屏的每个触摸点对应一一对应的电压信号，通过软件对电压信号的采集和处理，可得到具体的触摸位置。操作者使用触摸屏102上的设置的触控区域可以更加方便的操作水泵的工作。触摸屏102上的功能按键区是由主控板105上的软件程序设置和控制的，因此，使用者只需更改主控板105上的软件程序内容，就可以满足使用者根据需要增加或删减各种按键或者对其放置位置和显示内容进行的个性化调整。 

LCD彩屏103与驱动电路板104连接在一起后，LCD彩屏103与驱动电路板104之间就可以直接的进行数据通信。LCD彩屏103作为该中央空调控制器100的一个显示元件，其主要是对设备运转的各类参数进行显示，以便及时的显示给操作者，方便其适时调整。在驱动电路板104上设置有排线插口1041和针脚1043，驱动电路板104上的排线插口1041与触摸屏102的排线1021相对应，使触摸屏102的排线1021可以插到彩屏线路板104的排线插口1041内进行数据的通信。针脚1043设置在驱动电路板104的底面。 

主控板105为一方形的PCB线路板，主控板105的主控芯片采用目前微控制领域最先进的Cortex-M3内核，在主控板105的上表面设有针脚插口1051，该针脚插口1051的位置与驱动电路板104上的针脚1043位置相对应。 

在本实施例中，主控板105与驱动电路板104为单独安装的两块电路板。不可排除的是，如果将该主控板105与 该驱动电路板104集成在一块电路板上会更加方便实用，且在一定条件下还节省了不必要的安装空间。 

请参阅图4，本实用新型中央空调控制器100的控制流程，主控板105上集成有中央空调控制器100的主控模块1053，驱动电路板104上集成有中央空调控制器100的驱动模块1045。主控模块1053对中央空调107进行实时监测和控制，并将监测内容反馈至驱动电路板104上的驱动模块1045，由驱动模块1045引导LCD彩屏103并将采集的数据在LCD彩屏103上进行显示，使用者108看到显示的信息后，通过触摸屏102输入控制命令再次经驱动模块1045将命令传送至主控模块1053并对中央空调107的运行参数进行调整与控制。 

请参阅图5，中央空调控制器100的主控模块1053包括监测模块1061、通信模块1063、控制模块1066和报警模块1067。 

监测模块1061包括主机监控模块1101和室内机监控模块1103，主机监控模块1101和室内机监控模块1103分别对中央空调107的主机和室内机进行监控。该主机监控模块1101和室内机监控模块1103集成在主控板105上。 

其中，主机监测模块1101包括温度监测模块1104、运行时间监测模块1105、运行状态监测模块1106、电量监测模块1107、室内机总数监测模块1108和负荷监测模块1109。 

温度监测模块1104是对中央空调107内部冷却液温度进行监测，通过温度传感器得到温度模拟信号，输入到模拟数字转换器(主控板105内置转换器)，通过软件进行运算处理后得到数字信号，然后利用LCD彩屏103进行温度的显示。 

运行时间监测模块1105是对中央空调107运行时间进行监测，通过程序记录空调运行时间，经运算后利用LCD彩屏103进行显示。 

运行状态监测模块1106是对中央空调107运行状态进行监测，通过程序记录中央空调107运行状态，经处理后利用LCD彩屏103进行显示。 

电量监测模块1107是对中央空调107用电量进行监测，通过ATT7028芯片得到中央空调107用电量数据，然后经处理器处理得出电量值，利用LCD彩屏103进行用电量的显示。 

室内机总数监测模块1108是对空调系统室内机总数进行监测，通过数据通信得到室内机总数数据，然后经处理器处理得出室内机数量值，利用LCD彩屏103进行室内机总数的显示。 

负荷监测模块1109是对中央空调107负荷进行监测，通过ATT7028芯片得到中央空调107电流数据，经处理器处理得出负荷值，利用LCD彩屏103进行用电量的显示。 

通信模块1063包括RS485模块1111和互联网模块1113。RS485模块1111的主要功能是发送接收各种监测信号和报警信号，利用RS485通信线和RS485传输协议，传输数据到微机，方便远程监控。 

互联网模块1113的主要功能是发送接收各种监测信号和报警信号到互联网，实现网络监测控制。利用RJ11通信接口和传输协议，传输数据到互联网或分机，方便网络组建。 

控制模块1066包括试机模块1131和启停模块1133。该试机模块1131和启停模块1133都集成在主控板105上。试机模块1131可控制中央空调107强制开启，不需要受各种报警、停机信号限制，主要用于调试或维修时使用。 

启停模块1133分为手动和自动，两者都是通过控制继电器的吸合来启动马达，将电动机启动，并启动设备。设为自动时中央空调控制器100检测到启动信号则马上进行启动延时，然后启动中央空调107。 

报警模块1067包括电压报警模块1151、负荷报警模块 1152、异常报警模块1153、温度报警模块1154、冷却液报警模块1155、信号丢失报警模块1156、启动失败报警模块1157、停机失败报警模块1158和紧急停机报警模块1159。该电压报警模块1151、负荷报警模块1152、异常报警模块1153、温度报警模块1154、冷却液报警模块1155、信号丢失报警模块1156、启动失败报警模块1157、停机失败报警模块1158和紧急停机报警模块1159集成在主控板105上。 

电压报警模块1151是当设置好电压参量的超限值后，一旦报警模块1067监测到的电压互感器信号超过参量的超限值，便在LCD彩屏103上显示报警信息。 

负荷报警模块1152是当设置好负荷参量的超限值后，一旦报警模块1067监测到负荷数据超过参量的超限值，便在LCD彩屏103上显示报警信息。 

异常报警模块1153是当中央空调控制器100发出控制指令，经过内部延时仍然未监测到或监测到的数据不符合控制逻辑时，中央空调控制器100对相应的异常进行报警输出，并在LCD彩屏103上显示报警信息。 

温度报警模块1154是当设置好温度参量的超限值后，一旦报警模块1067监测到的温度信号超过参量的超限值，便在LCD彩屏103上显示报警信息。 

冷却液报警模块1155是当设置好冷却液最低参量的超限值后，一旦报警模块1067监测到的冷却液液压信号低于参量的超限值，便在LCD彩屏103上显示报警信息。 

信号丢失报警模块1156是当中央空调控制器100监测不到某个传感器的信号时。中央空调控制器100发出警告报警信号，同时LCD彩屏103上显示警告字样。 

启动失败报警模块1157是当中央空调控制器100发出启动信号后，没有温度信号输入时中央空调控制器100发出启动失败报警，并在LCD彩屏103上显示报警信息。 

停机失败报警模块1158是当中央空调控制器100发出停机信号后，传感器信号输出仍然为运行状态信号时中央 空调控制器100发出停机失败报警，并在LCD彩屏103上显示报警信息。 

紧急停机报警模块1159是当中央空调控制器100检测到紧急停机信号时，在LCD彩屏103上显示报警信息。 

请参阅图6，中央空调控制器100的驱动模块1045包括触控模块1064、校屏模块1068和显示模块1065，用于驱动LCD彩屏103和触摸屏102。 

校屏模块1068是对触摸屏102的触控区进行校正，界定一定范围的触摸区域供使用者108操作。校屏的主要作用是对触摸屏102的位置进行校正，使之后的触摸操作更加精准。开机上电之前长按LCD彩屏103左下角，上电便进入屏幕校准界面。点击一个角的“+”字光标，等待白色“+”字光标红后，完成此点的校正，按此方法校正其他三个“+”字光标，完成整个屏幕的校正。 

显示模块1065的设计是利用程序扫描LCD彩屏103点阵进行显示，显示的主要界面有主界面、监测界面、报警界面、公司介绍界面等。 

显示模块1065包括中文显示模块1091，英文显示模块1093和其他语言模块1095，分别控制LCD彩屏103显示中文操作界面，英文操作界面以及其他语言的操作界面。 

触控模块1064设计是中央空调控制器100的核心，触控模块1064包括主触控模块1071和子触控模块1073。当系统开机后，即进入主触控模块1071的触控界面，操作者触控相应的触控键之后，系统会进入子触控模块1073的子触控界面或者执行相应的控制命令。所有的控制操作都是通过触控模块1064进行完成的。 

请参阅图7，为主触控模块1071的操作界面，在操作界面上设有监控触控键1022，停机触控键1023，手动触控键1024，运行触控键1025，自动触控键1026，设置触控键1027，语言切换触控键1028，报警日志触控键1029，公司简介触控键1031。公司简介触控键1031位于整个触摸屏 102触控区域的上端，语言切换触控键1028、报警日志触控键1029竖直排列在触摸屏102触控区域的右端，监控触控键1022位于触摸屏102触控区域的中部，停机触控键1023、手动触控键1024、运行触控键1025、自动触控键1026、设置触控键1027水平排列在触摸屏102触控区域的下端。 

触摸主触控模块1071操作界面上的监控触控键1022，可以进入中央空调107各项参数监控界面。 

中央空调107运行状态下，触摸停机触控键1023可以使运转中的中央空调107停机。 

触摸手动触控键1024，进入手动模式，可手动开启中央空调107。 

触摸运行触控键1025，开启中央空调107。 

触摸自动触控键1026，中央空调107进入自动模式，无需人工干预。 

触摸设置触控键1027，对各项参数进行设定。(包括密码修改以及各参数阈值设定) 

触摸语言切换触控键1028，进行中英文界面切换。 

触摸报警日志触控键1029，可显示中央空调107的报警项目，再触摸报警日志触控键1029则退出。 

触摸公司简介触控键1031，进入公司简介。 

子触控模块1073包括校屏子触控界面1081，监控子触控界面1082，报警子触控界面1083，公司简介子触控界面1084，第一参数设置子触控界面1085和第二参数设置子触控界面1086。 

上电之前按住屏幕左下角，然后上电，进入校屏子触控界面1081。校屏子触控界面1081的显示内容与控制操作都是由驱动模块1045上的校屏模块1068决定的。 

触摸监控触控键1022进入监控子触控界面1082，监控子触控界面1082包括主机监控子触控界面1201和室内机监控子触控界面1203。在主机监控子触控界面1201上面显 示中央空调107主机各种参量的测量结果。当进入主机监控子触控界面1201后，驱动模块1045将识别到的触摸指令传送至主控模块1053的监测模块1061，通过监控模块1101将监测到的中央空调107主机的各参数值在LCD彩屏103上进行显示。 

请参阅图8，在监控子触控界面1082下点击“室内监控”触控键，即可进入室内机监控子界面1203，通过网络连接控制各室内机的运行情况，也可通过此界面控制室内机的启停。 

触摸报警日志触控键1029进入报警子触控界面1083，主要用来显示各种报警量是否出现报警信息。当进入报警子触控界面1083后，驱动模块1045将识别到的触摸指令传送至主控模块1053的报警模块1067，通过电压报警模块1151、负荷报警模块1152、异常报警模块1153、温度报警模块1154、冷却液报警模块1155、信号丢失报警模块1156、启动失败报警模块1157、停机失败报警模块1158和紧急停机报警模块1159将监测到的中央空调107的各参数值与设定的超限值进行比较分析，并将分析结果在LCD彩屏103上进行显示。 

触摸公司简介触控键1031，进入公司简介子触控界面1084，可以对公司简介的内容进行查看和个性化编辑。 

请参阅图9与图10，触摸设置触控键1027，进入第一参数设置子触控界面1085和第二参数设置子触控界面1086，在进入之前需要首先输入密码方可进入。正确输入密码后，即可进行参数设置，触摸界面上的相应方块，进入参数的设置，设置好参数之后，系统将记录具体的参数数值，并在中央空调107的工作过程中，由中央空调控制器100按照参数设置执行控制。 

触摸自动开机时间方块和自动停机时间方块，输入设定值，在自动模式下即可在设定好的时间开启或关闭中央空调107。 

触摸最高温度方块和最低温度方块，输入设定值，室内机制冷温度将不能超出此范围。 

触摸电压过高方块和电压过低方块，输入设定值后，空调的工作电压高于或低于设定，中央空调控制器100将发出报警信号。 

触摸电流互感器比例方块，输入设定值，可设置供电线缆上的互感器比例。 

触摸入水温度方块和出水温度方块，输入设定值，中央空调控制器100监测到入水和出水实际水温高于或低于设定值时，中央空调控制器100发出报警信号。 

触摸系统启动间隔时间方块，输入设定值，中央空调107连续启动时将在间隔设置时间后才能进行下一次的启动。 

触摸强制开启主机方块，输入设定值“1”，中央空调控制器100允许空调强制开机。 

触摸温度控制周期方块，输入设定值，室内机制冷温度到达设定温度后，中央空调107将延时一个周期后再次检测是否进行制冷。 

触摸自动调整负载方块，输入设定值为“1”，控制器将根据实际温度对负载量进行计算，是否降低空调负载。输入设定值为“0”，则关闭该功能。此功能需配合变频器使用。 

触摸工作模式设置方块，可选择中央空调107工作模式有三种，用户可选择其中任意一种使用。 

中央空调107运行在模式一，所有报警都有效任意报警量超过设定值时都会触发报警，点击复位触控键能消除报警。 

中央空调107运行在模式二，所有报警都无效。 

中央空调107运行在模式三，模式三为检测维修模式，可对中央空调107系统各模块进行检测但不控制任一模块运行，如开机需允许强制开机。 

触摸室内机最大数量方块，输入设定值，设定中央空调控制器100允许中央空调107接入的室内机最大数量。 

触摸恢复出厂设置方块，输入设定值1，中央空调控制器100所有设定值还原为默认设置。 

触摸背光熄灭延时方块，输入设定值，中央空调控制器100在背光延时设定值后熄灭。 

触摸变频器选择方块，输入设定值，选择中央空调控制器100与对应型号的变频器通信。 

在中央空调控制器100组装的过程中，先将触摸屏102上的排线1021插入LCD驱动电路板104的排线插口1041内进行数据通信。然后将主控板105的针脚插口1051插入驱动电路板104的针脚1043上。最后，将底盖106与顶盖101拼装在一起并用螺栓进行固定，使触摸屏102、LCD彩屏103、驱动电路板104和主控板105收容于其内部，在底盖106与顶盖101拼装的时候要将排线1013穿过顶盖101的排线槽1013插入到内部的排线插口1041内。 

与现有技术相比，本实用新型中央空调控制器100在现有技术之上充分发挥触摸屏102这一人性化的元件的强大拓展功能，将所有控制操作都集成于触摸屏102上。这样以来，一方面使操作终端变的更加实用，更加人性化，因为采用该触摸屏102的中央空调控制器100的显示内容和控制参数可以根据用户的需求随时进行更改，更改的时候只需改变一下软件程序的内容即可实现。另一方面，本实用新型中央空调控制器100还增加了更多的控制功能，并将这些控制功能都采用触摸屏102进行终端操控。因此，其控制功能更加强大，并结合触摸屏102技术实现了多种参数的精密测量、定值调节以及定时、阈值整定等功能，而且其各项参数既可从中央空调控制器100面板调整，又可使用电脑通过接口调整及监测。总的来说，本实用新型的中央空调控制器100方便实用，可靠性高， 可广泛应用于各类型中央空调107控制系统的自动化控制领域。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种中央空调控制器，其用于控制和监测中央空调主机及各室内机的运行状态，其包括一控制盒、一显示屏、一驱动电路板和一主控板，显示屏、驱动电路板和主控板收容于控制盒内，驱动电路板上集成有驱动模块，主控板上集成有主控模块，该驱动电路板与该主控板之间保持电性连接，该驱动电路板与该显示屏之间保持电性连接，该主控板与该驱动电路板分离或集成设置，其特征在于：该中央空调控制器近一步包括一触摸屏，该触摸屏与该驱动电路板之间保持电性连接。

2.如权利要求1所述的中央空调控制器，其特征在于：该触摸屏为一四线工业电阻屏，主控板的主控芯片为Cortex-M3芯片。

3.如权利要求1所述的中央空调控制器，其特征在于：该主控模块进一步包括一控制模块，该控制模块包括试机模块和/或启停模块，该试机模块和/或启停模块集成在主控板上。

4.如权利要求1所述的中央空调控制器，其特征在于：该主控模块进一步包括一监测模块，该监测模块包括主机监控模块和室内机监测模块，该主机监控模块和室内机监测模块集成在主控板上，该主机监控模块和室内机监控模块分别对中央空调的主机和室内机的运行参数进行实时采集，并将采集的数据在显示屏上显示。

5.如权利要求1所述的中央空调控制器，其特征在于：该驱动电路板设有一排线插口和针脚。

6.如权利要求5所述的中央空调控制器，其特 征在于：该触摸屏上连接有一排线，该排线插入驱动电路板的排线插口内，该触摸屏通过排线与驱动电路板进行数据通信。

7.如权利要求5所述的中央空调控制器，其特征在于：该主控板上设有针脚插口，针脚插口的位置与驱动电路板上的针脚位置相对应，该驱动电路板通过针脚与主控板进行数据通信。 

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