CN208059204U - 一种变风量空调末端控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种变风量空调末端控制装置，包括：模拟输入模块的输入端连接多个传感器，模拟输入模块的输出端连接CPU，用于将采集的传感器的电压信号转化为数字信号发送至CPU，以由CPU进行处理，CPU将处理后的数据分别发送至模拟输出模块和数字电位器输出模块，模拟输出模块将接收的数字信号转化为电压信号发送至风阀，以由风阀进行风量调节，看门狗连接CPU的输出端，用于重启CPU，电源模块连接CPU的电压输入端，以为CPU提供24V直流电压，通讯模块与CPU双向连接，以实现CPU和上位机的远程通讯。本实用新型能够根据空调房间的室内温度、送风管道压力以及风量大小的变化来调节送风量大小。

Description

一种变风量空调末端控制装置

技术领域

本实用新型涉及变风量空调系统技术领域，特别涉及一种变风量空调末端控制装置。

背景技术

随着社会和技术的发展，人们对生活、学习和工作在其中的环境的舒适度也有了更高的要求，建筑能耗也随之提高，据统计，采暖和空调的使用能耗占到了建筑总能耗的50％以上，且在逐年上升，其解决办法之一就是选用变风量空调系统，根据相关文献资料表明，相比较其他空调系统而言采用变风量系统可节省能源达到30％，还能同时提高空调环境的舒适性。

变风量系统是一个供热通风与空气调节的机械系统，它使用空气处理机组(AHU)中的变速驱动器以及变风量末端装置中的风量调节装置，以满足建筑内各区域独立温度控制的需求，而变风量末端装置通过送风管道与空气处理机组连接，它是由箱体、控制器、传感器、调节风阀、执行器等部件组成的装置，是变风量空调系统非常重要的环节，目前使用当中存在末端风量不足、区域冷热不均等问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提出一种变风量空调末端控制装置，能够根据空调房间的室内温度、送风管道压力以及风量大小的变化来调节送风量大小。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种变风量空调末端控制装置,包括：CPU、模拟输入模块、模拟输出模块、通讯模块、电源模块、看门狗、数字电位器输出模块，所述模拟输入模块的输入端连接多个传感器，所述模拟输入模块的输出端连接所述CPU，用于将采集的传感器的电压信号转化为数字信号发送至所述CPU，以由CPU进行处理，所述CPU将处理后的数据分别发送至模拟输出模块和数字电位器输出模块，所述模拟输出模块将接收的数字信号转化为电压信号发送至风阀，以由所述风阀进行风量调节，所述看门狗连接所述CPU的输出端，用于重启所述CPU，所述电源模块连接所述CPU的电压输入端，以为所述CPU提供24V直流电压，所述通讯模块与所述CPU双向连接，以实现CPU和上位机的远程通讯。

进一步，所述传感器至少包括：温度传感器、风量传感器、压力传感器。

进一步，所述模拟输入模块包括模数转换芯片、传感器接口、第一至第四光耦隔离器、第一至第四上拉电阻、第一电阻、第一稳压二极管、第一电容，所述模数转换芯片的型号采用TLC2543，所述第一电阻、第一稳压二极管和第一电容相互并联，其并联第一共同端分别连接传感器接口和模数转换芯片的输入端，其第二共同端接地，所述第一光耦隔离器的阳极连接第一上拉电阻，阴极连接所述CPU的输入端，集电极连接所述模数转换芯片的片选输入端，发射极接地，所述第二光耦隔离器的阳极连接第二上拉电阻，阴极连接所述CPU的输入端，集电极连接所述模数转换芯片的串行时钟输入端，所述第三光耦隔离器的阳极连接第三上拉电阻，阴极连接所述CPU的输入端，集电极连接5V电压，所述第四光耦隔离器的集电极连接第四上拉电阻，发射极接地，阳极连接5V电压，阴极连接所述模数转换芯片的串行数据输出端。

进一步，所述模拟输出模块包括数模转换芯片、第五至第十光耦隔离器、第五至第十上拉电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、可调电阻、场效应管、风阀接口，所述数模转换芯片的型号采用TLV5616，所述第五至第十光耦隔离器的阳极分别对应连接第五至第十上拉电阻，所述第五至第十光耦隔离器的阴极分别连接所述CPU的输出端，所述第五至第十光耦隔离器的集电极分别连接所述数模转换芯片的输入端，所述第五至第十光耦隔离器的发射极均接地，所述数模转换芯片的输出端连接第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的正相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接可调电阻的固定端，所述可调电阻的调节端连接第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的正相输入端接地，第二运算放大器的输出端连接三极管的基极，场效应管的集电极连接12V电压，场效应管的发射极连接风阀接口。

进一步，所述CPU选用的型号为80C52，所述通讯模块采用的芯片型号为MAX485CPA，所述电源模块采用的芯片型号为LM2576，所述数字电位器输出模块采用的芯片型号为MAX5436。

本实用新型的优点在于：本实用新型通过模拟输入模块同时连接接温度传感器、风量传感器、压力传感器，能够根据空调房间的室内温度、送风管道压力以及风量大小的变化来调节送风量大小；当多个风口相邻时，因调节其中一个风口而导致送风管道内的静压变化，通过采集压力传感器的压力并通过模拟输出模块输出，可实现对整个空调风量的重新分配；模拟输入模块接受到室内温度值、压力值，由CPU来调节风阀开度，用以调节室内送风量，但当空调送风压力发生变化时，CPU通过模拟输出模块对风阀开度进行再次调节，以维持原需要的送风量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的变风量空调末端控制装置的流程图；

图2为本实用新型的变风量空调末端控制装置的整体电路图；

图3为本实用新型的变风量空调末端控制装置的模拟输入模块的电路图；

图4为本实用新型的变风量空调末端控制装置的模拟输出模块的电路图；

图5为本实用新型的变风量空调末端控制装置的通讯模块的电路图；

图6为本实用新型的变风量空调末端控制装置的电源模块的电路图；

图7为本实用新型的变风量空调末端控制装置的数字电位器输出模块的电路图；

图8为本实用新型的变风量空调末端控制装置的看门狗的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1和图2所示，一种变风量空调末端控制装置,包括：CPU、模拟输入模块、模拟输出模块、通讯模块、电源模块、看门狗、数字电位器输出模块，所述模拟输入模块的输入端连接多个传感器，所述模拟输入模块的输出端连接所述CPU，用于将采集的传感器的电压信号转化为数字信号发送至所述CPU，以由CPU进行处理，所述CPU将处理后的数据分别发送至模拟输出模块和数字电位器输出模块，所述模拟输出模块将接收的数字信号转化为电压信号发送至风阀，以由所述风阀进行风量调节，所述看门狗连接所述CPU的输出端，用于重启所述CPU，所述电源模块连接所述CPU的电压输入端，以为所述CPU提供24V直流电压，所述通讯模块与所述CPU双向连接，以实现CPU和上位机的远程通讯。

进一步，所述传感器至少包括：温度传感器、风量传感器、压力传感器。

如图3所示，所述模拟输入模块包括模数转换芯片U5、传感器接口、第一至第四光耦隔离器(ADGO1-ADGO4)、第一至第四上拉电阻(RAD1-RAD4)、第一电阻RH1、第一稳压二极管ZH1、第一电容CW1，所述模数转换芯片U5的型号采用TLC2543，所述第一电阻RH1、第一稳压二极管ZH1和第一电容CW1相互并联，其并联第一共同端分别连接传感器接口和模数转换芯片U5的输入端，其第二共同端接地，所述第一光耦隔离器ADGO1的阳极连接第一上拉电阻RAD1，阴极连接所述CPU的输入端，集电极连接所述模数转换芯片U5的片选输入端，发射极接地，所述第二光耦隔离器ADGO2的阳极连接第二上拉电阻RAD2，阴极连接所述CPU的输入端，集电极连接所述模数转换芯片U5的串行时钟输入端，所述第三光耦隔离器ADGO3的阳极连接第三上拉电阻RAD3，阴极连接所述CPU的输入端，集电极连接5V电压，所述第四光耦隔离器ADGO4的集电极连接第四上拉电阻RAD4，发射极接地，阳极连接5V电压，阴极连接所述模数转换芯片U5的串行数据输出端。

如图4所示，所述模拟输出模块包括数模转换芯片U14、第五至第十光耦隔离器

(DAGO1-DAGO4)、第一运算放大器JAMPA、第二运算放大器JAMPB、可调电阻WAMP1、三极管NKAMP、风阀接口，所述数模转换芯片U14的型号采用TLV5616，所述第五至第十光耦隔离器(DAGO1-DAGO4)的阳极分别连接5V电压，所述第五至第十光耦隔离器(DAGO1-DAGO4)的阴极分别连接所述CPU的输出端，所述第五至第十光耦隔离器(DAGO1-DAGO4)的集电极分别连接所述数模转换芯片U14的输入端，所述第五至第十光耦隔离器(DAGO1-DAGO4)的发射极均接地，所述数模转换芯片U14的输出端连接第一运算放大器JAMPA的反相输入端，所述第一运算放大器JAMPA的正相输入端接地，所述第一运算放大器JAMPA的输出端连接可调电阻WAMP1的固定端，所述可调电阻WAMP1的调节端连接第二运算放大器JAMPB的反相输入端，第二运算放大器JAMPB的正相输入端接地，第二运算放大器JAMPB的输出端连接三极管NKAMP的基极，场效应管NKAMP的集电极连接12V电压，场效应管NKAMP的发射极连接风阀接口。

如图5至图8所示，所述CPU选用的型号为80C52，所述通讯模块采用的芯片型号为MAX485CPA，所述电源模块采用的芯片型号为LM2576，所述数字电位器输出模块采用的芯片型号为MAX5436。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种变风量空调末端控制装置,其特征在于，包括：CPU、模拟输入模块、模拟输出模块、通讯模块、电源模块、看门狗、数字电位器输出模块，所述模拟输入模块的输入端连接多个传感器，所述模拟输入模块的输出端连接所述CPU，用于将采集的传感器的电压信号转化为数字信号发送至所述CPU，以由CPU进行处理，所述CPU将处理后的数据分别发送至模拟输出模块和数字电位器输出模块，所述模拟输出模块将接收的数字信号转化为电压信号发送至风阀，以由所述风阀进行风量调节，所述看门狗连接所述CPU的输出端，用于重启所述CPU，所述电源模块连接所述CPU的电压输入端，以为所述CPU提供24V直流电压，所述通讯模块与所述CPU双向连接，以实现CPU和上位机的远程通讯。

2.根据权利要求1所述的一种变风量空调末端控制装置，其特征在于，所述传感器至少包括：温度传感器、风量传感器、压力传感器。

3.根据权利要求1所述的一种变风量空调末端控制装置，其特征在于，所述模拟输入模块包括模数转换芯片、传感器接口、第一至第四光耦隔离器、第一至第四上拉电阻、第一电阻、第一稳压二极管、第一电容，所述模数转换芯片的型号采用TLC2543，所述第一电阻、第一稳压二极管和第一电容相互并联，其并联第一共同端分别连接传感器接口和模数转换芯片的输入端，其第二共同端接地，所述第一光耦隔离器的阳极连接第一上拉电阻，阴极连接所述CPU的输入端，集电极连接所述模数转换芯片的片选输入端，发射极接地，所述第二光耦隔离器的阳极连接第二上拉电阻，阴极连接所述CPU的输入端，集电极连接所述模数转换芯片的串行时钟输入端，所述第三光耦隔离器的阳极连接第三上拉电阻，阴极连接所述CPU的输入端，集电极连接5V电压，所述第四光耦隔离器的集电极连接第四上拉电阻，发射极接地，阳极连接5V电压，阴极连接所述模数转换芯片的串行数据输出端。

4.根据权利要求1所述的一种变风量空调末端控制装置，其特征在于，所述模拟输出模块包括数模转换芯片、第五至第十光耦隔离器、第五至第十上拉电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、可调电阻、场效应管、风阀接口，所述数模转换芯片的型号采用TLV5616，所述第五至第十光耦隔离器的阳极分别对应连接第五至第十上拉电阻，所述第五至第十光耦隔离器的阴极分别连接所述CPU的输出端，所述第五至第十光耦隔离器的集电极分别连接所述数模转换芯片的输入端，所述第五至第十光耦隔离器的发射极均接地，所述数模转换芯片的输出端连接第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的正相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接可调电阻的固定端，所述可调电阻的调节端连接第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的正相输入端接地，第二运算放大器的输出端连接三极管的基极，场效应管的集电极连接12V电压，场效应管的发射极连接风阀接口。

5.根据权利要求1所述的一种变风量空调末端控制装置，其特征在于，所述CPU选用的型号为80C52，所述通讯模块采用的芯片型号为MAX485CPA，所述电源模块采用的芯片型号为LM2576，所述数字电位器输出模块采用的芯片型号为MAX5436。