JPS60228834A - 現場試験パネルからの冷凍ユニツトの電子式制御システムの試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １１悲１」 本発明は、冷凍システム、一層詳細には、空気調和ユニ
ットに対する電子式制御システムの効率及び信頼性を現
場で試験するための方法及び装置に係る。

通常の冷凍システムは冷凍システムの低温側から熱を除
去し且冷凍システムの高温側で熱を放出するための再循
環冷媒を用いている。冷凍システムを運転するために必
要な仕事入力は、低圧の気体状冷媒を受け且それを高圧
に圧縮するモータ駆動の圧縮機により与えられる。この
高圧の気体状冷媒は凝縮器に供給され、そこで気体状冷
媒を液体に凝縮させるべく熱が気体状冷媒から除去され
る。この液体冷媒は次いで膨張弁を通じて蒸発器に供給
され、そこで液体冷媒を蒸発させるべく熱□が熱伝達流
体から液体冷媒に供給される。熱伝達流体はそれにより
冷却され、また次いで建物のような負荷を冷却するのに
用いられる。蒸発器から蒸発された冷媒は冷凍システム
を通じての再循環のために圧縮機に戻される。制御シス
テムは空気調和ユニットの運転を制御する。

電子式制御システムは空気調和ユニットの電気−機械的
制御システムを置換するべく設計されており、下記の構
成要素から成っている：プロセッサ盤、リレー盤、設定
器盤、アクセサリリセット盤、圧縮機保護盤、制御変圧
器及びサーミスタ。

プロセッサ盤はマイクロプロセッサ、電源部、Ａ−り変
換器、膨張弁ドライバ、リレードライバ及び表示器ドラ
イバを含んでいる。制御部は外部ＥＰＲＯＭメモリモジ
ュール又はそのマスクされた形式のメモリモジュールを
有するマイクロプロセッサを使用する。

プロセッサ盤は空冷冷却器、水冷冷却器、凝縮器なし冷
却器又はヒートマシンと共に使用するための包括的な盤
である。構成ヘッダ（ｃｏｎｆ　ｉｇｕｒａｔｉｏｎ　
ｈｅａｄｅｒ）が、特定のユニットの物理的特性を制御
部に知らせるべく工場で制御部をプログラムするのに使
用される。構成ヘッダはユニットを所望のユニットに構
成するべく選択的に断たれる小さいワイアを使用する。

ジャンパが２値オン／オフスイツチとして作用し、また
ユニットの形式、圧縮機の数、使用される膨張弁の形式
及び電源周波数を決定するのに使用される。ジャンパは
構成を設定するための盤から除去され得る小さいヘッダ
の中に実際に配置されている。従来は種々のユニット構
成が制御回路配線を通じて制御回路内にプログラムされ
てきた。

現場でプログラム可能なオプションは盤上に配置されて
いる小さいＤＩＲスイッチアセンブリの使用により行わ
れ得る。スイッチは一般に、現場での変更に先立って除
去されなければならないプラスティックカバーにより保
護されている。更に、流出水の温度を調節するためのポ
テンシオメータを有するアクセサリリセット盤がユニッ
トの効率を高めるために追加され得る。

盤は一連の入力サーミスタ及びそれに接続されたいくつ
かのスイッチ入力端をも有する。現場調節は１０にΩポ
テンシオメータを通じて行われる。

ポテンシオメータは種々の設定点を調節するのに使用さ
れる。

種々の出力が表示盤上に配置された出力の表示によりリ
レー盤上のリレーを通じて制御される。

しかし、膨張弁ステップモータはプログラム盤からの出
力により直接に制御される。リレーからの種々のローデ
ィングシーケンスを得るため、リレーを制御するための
論理がソフトウェア内に記憶れさており、ユニット構成
、圧縮機及びアンローダジャンパにより選択される。種
々のリレーはＮ０１１回路もしくはＮｏ、２回路の圧縮
機の機能をも制御する。

表示器／設定器盤はリボンケースを通じてプロセッサ盤
に接続されており、またオペレータと通信するのに使用
されている。一般に、表示器／設定器盤は制御／ゲージ
パネル上に配置されている。

この盤は流出水ポテンシオメータ、２桁表示器スイッチ
を含んでいる。表示器を通じて、制御部キャパシティの
段、ユニット運転モード及び診断情報を示す。

しかし、電子式制御システムが追加されている場合には
、一般に非常に効果である特殊な外部診断装置を使用せ
ずに、ユニットが正しく作動しているか否かを判定する
べく電子式制御システムの作動をチェックすることがオ
ペレータ又は修理員にとって一層困難である。

始動中及び現場での運転中に、制御システムをチェック
することができ、また非常に複雑な電子式制御システム
の作動プログラムをチェックするための簡単な手段が得
られれば、ユニットの保守のための費用を顕著に節減し
得る。従って、空気調和ユニット内の故障を診断するの
に、設置されている電子式構成要素を利用する方法及び
装置が要望されている。

発明の概要 本発明は、冷凍システムの制御システムを試験するため
の方法及び装置を指向している。

本発明の特徴及び新規性は特許請求の範囲にあげられて
いる。本発明の目的及び利点は以下の図面による好まし
い実施例の説明から一層良く理解されよう。

−ましい、例の説明 本発明は冷凍システム用の電子式制御システムに係る。

第１図に示されているように、冷凍システムはそれぞれ
少なくとも一つの圧縮機１２、空冷凝縮器１３（）７ン
１１により冷却されている）、フィルタードライア１４
、膨張弁１５及び通常の仕方で接続されたデュアル回路
冷却器１６を含んでいる。また、第１図に示されている
ように、制御システムはプロセッサ盤２１、表示器／設
定器盤２２、リレー盤２３、アクセサリリセット盤２４
、制御変圧器２５及び複数個のサーミスタを含んでいる
。

プロセッサ盤２１はマイクロプロセッサ３６と、電源装
置、Ａ−Ｄ変換器、膨張弁ドライバ、リレードライバ及
び表示器ドライバのような種々の他の電子式構成要素と
を含んでいる。マイクロプロセッサは、入力信号を受信
するため、受信された入力信号を予めプログラムされた
過程に従って処理するため、また処理された入力信号に
応答して制御信号を発生するために適した任意の装置又
はその組み合わせであってよい。マイクロプロセッサに
より発生された制御信号は制御装置に与えられ、この装
置がマイクロプロセッサから与えられた制御信号に応答
して冷凍システムの作動を制御する。好ましくは、マイ
クロプロセッサは外部ＥＰＲＯＭメモリモジュールを有
するインテル・コーポレーション製のモデル８０３１で
ある。モデル８０３１のマスクされた形式、すなわちモ
デル８７５１、も適している。

プロセッサ盤２１は種々の冷凍システムで使用するため
の包括的な制御盤である。特定の冷凍システムで使用さ
れるべきプロセッサ盤の構成を決定するためには、構成
ヘッダ３０がプロセッサ盤２１を冷凍ユニットの特定の
物理的特性に適合させるのに使用される。構成ヘッダ３
０は、プロセッサ盤２１の構成を設定する２値コードを
発生させるべく選択的に断たれる複数個の小さいワイア
、例えば８つのジャンパ、を含んでいる。構成ヘッダ３
０は一般に工場で予めプログラムされており、制御され
るべきユニットの形式に対してプロセッサ盤２１を構成
する。

第２図中にはプロセッサ盤が、冷凍ユニットを制御する
ための種々の入力端及び出力端を有するものとして示さ
れている。

プロセッサ盤は、現場でプログラム可能なオプションを
現場で選択するのに使用するための複数個の小さいＤ’
ＩＰスイッチアセンブリ３５をも含んでいてよい。オプ
ションはアンローダ、プライン温度、プルダウン選択及
び復流水温度リセットを含んでいてよい。ＤＩＰスイッ
チは一般に、種々の設定点制御部を現場のサーミスタ又
は測温抵抗体に接続するオン／オフスイッチである。す
べての現場設定点調節は、対応するＤＩＲスイッチが正
しい位置に切換えられた後に、調節可能にポテンシオメ
ータを通じてなされる。故障したポテンシオメータを検
出し得るように、ポテンシオメータの有効範囲はポテン
シオメータ行程の１０〜９５％に定められている。もし
ポテンシオメータが１０〜９５％範囲の外にあれば、警
報が発せられ、また制御システムは自動的にそのフェー
ルセーフ条件に移行する 更に、第２図に示されているように、プロセッサ盤はコ
ネクタを通じて種々の入力端及び出力端に電気的に接続
されている。検出された温度を示す温度信号は電線を経
てプロセッサ盤２１に供給され一種々の入力サーミスタ
及びそれらの位置は下記のとおりである： 入力」Ｌ二且ノε札 サーミ スタ名　機　能　組−」 Ｔ＋　冷却器流出水　流出水ノズル Ｔ！　冷却器流入水　流入水バフル空間Ｔ８　飽和凝縮
温度、回路１　遅れコイルの戻りベンド Ｔ４　飽和凝縮温度、回路２　遅れコイルの戻りベンド Ｔ５　冷却器飽和吸込温度、　液体ノズル付近の回路１
　冷却器ヘッド Ｔｌｌ　冷却器飽和吸込温度、　液体ノズル付近の回路
２　冷却器ヘッド Ｔ７　過熱ガス流入ピストン、進み補償０回路１回路１ Ｔｏ　過熱ガス流出ピストン、進み補償０回路２回路２ Ｔ　Ｉｌｌ　リセット温度　外気又は建物内空気温度 プロセッサ盤２１はキャパシティ、ファンサイクリング
及び電子式膨張弁を制御するのに温度の読みを使用する
。

リレー盤２３はプロセッサ盤２１から信号を受信して、
圧縮機のローディング及びアンローディングのシーケン
スを定めるため出力リレーを圧縮機及びアンローダに接
続する。圧縮機をロード及びアンロードするのに使用さ
れるべきシーケンスはプロセッサ盤のマイクロプロセッ
サ内にプログラムされている。一般に、リレーの半数は
Ｎｏ。

１回路の圧縮機及びアン０−ダを制御するのに使用され
、リレーの他の半数はＮ００２回路の圧縮機及びアンロ
ーダを制御するのに使用される。圧縮機の進み−遅れ制
御を可能にするため、２つの基本的な冷凍圧縮機ローデ
ィングシーケンスが定められている。進み−遅れは圧縮
機の運転時間を等しくするために使用される。進み−遅
れ制御シーケンスはソフトウェアにより自動的に選択さ
れる。このシーケンスはユニットがターンオンされた後
にランダムに定められ、またユニットが完全にロードさ
れた状態又は完全にアンロードされた状態になる時には
常に変更される。

表示器／設定器盤２２は一般にリボンケーブルを通じて
プロッサ盤２１に接続されており、好ましくは、ディジ
タル表示器３７とディジタル表示器を付勢するための表
示器スイッチ３８と、流出水温度設定点をｌｉｗＪする
ための設定点ポテンシオメータ３９とを含んでいる。更
に、表示器スイッチ３８はＬＥＤ表示器と結び付【プら
れてキャパシティの段、制御システム状態及び診断情報
を示ずのに使用されている。診断情報は一般に番号コー
ドで２桁ＬＥＤ表示器上に表示される。従って、運転状
態情報もしくは過負荷情報を含む診断情報がＬ　Ｅ　Ｄ
上に表示される。表示は２秒ごとに回転し、また過負荷
情報は他のすべてのコードに優先して表示される。一般
に、表示番号Ｏ〜１９は圧縮機段数の状態を示し、表示
番号２０〜４９は運転状態情報、例えば圧縮機、膨張弁
又はエコノマイザに対するリレー状態を示し、また表示
番号５０〜９９は過負荷情報、例えば圧縮機故障、サー
ミスタ故障又はポテンシオメータ故障を示す。プロセッ
サ盤２１は、故障を示す情報を受信する時、故障コード
を表示器３７内にロードし、また警報回路を付勢する。

表示器／設定器盤は以下に説明するように、また第３図
に示されているように作動する。

ユニットは最初に表示器／設定器盤の始動−停止リセッ
ト用スイッチ３８を「始動」に切換えることにより始動
される。このスイッチは、もし何らかの安全回路がトリ
ップされていれば、マイクロプロセッサをリセットする
ためにも使用される。

リセットはスイッチを［停止Ｊに、また次いで再び「始
動」に切換えることにより行われる。このスイッチは電
子式プロセッサ及びリレー盤に対する遮断器としても使
用される。

スイッチが閉じられると直ちに、論理ステップが初期化
ローチンに進む。論理ステップはこのルーチンに２分間
留まる。表示器はこの時間中連続的に’　２０　”を表
示する。この時間中、マイクロプロセッサは膨張弁の内
部定数を初期化しており、またループ温度の安定化を持
つ。もし表示器ボタンがこの時間中に押されれば、制御
部は迅速試験モードに入る。

一旦初期時間遅れが経過ずれば、論理ステップは実行ル
ーチンに進み、そこで種々のプロセスのすべての制御が
開始される。“２０°゛は表示器から除去され、まＩこ
表示器はその寿命を長くするためにオフ状態にされる。

表示を見るためには、表示器の横に配置されている表示
器ボタンを連続的に押さなければならない。

正常な作動のもとでは段数のみが表示される。

もし状態コード又は負荷］−ドが表示されていれば、表
示は２秒ごとに回転して、３つの番号まで表示する。過
負荷情報は他のすべてのコードに優先して表示される。

表示器盤は、制御構成要素の接続及び作動が正しいか否
かを判定する迅速試験モードを実行づるのにも使用され
る。

迅速試験モードは、番号”　２０　”が表示器ボタンを
押すことにより開始される。番号ＬＬ　２０　Ｉ＋は、
電力が最初にプロセッサに与えられる時に生ずる制御部
の初期化段階中に表示されている。表示器ボタンが押さ
れると、表示は番号゛８８″に変化し、また警報ランプ
が点灯し、このことは迅速試験の開始を指示する。

迅速試験は予めプログラムされたシーケンスを通じての
手動ステップを許す。表示器ボタンは記憶されたシーケ
ンスの各ステップに対して２回押さなければならない。

表示器ボタンが最初に押されると、制御は次のステップ
に進み、また１０進点により続かれるステップ番号を表
示する。このステップ番号が表示されている時、制御部
は作用せず、表示器ボタンが２回目に押される時、制御
部は必要な作用を開始する。もし表示器ボタンが再び押
されれば制御部は次のステップに進み、また以前のステ
ップのすべての作用を停止する。もし表示器ボタンがも
う１回押されれば、制御部は次のステップを開始する。

この過程は４２ステツプ又は必要な予めプログラムされ
たステップに対して続行されなければならない。最終ス
テップが完了された時、制御部は迅速試験の開始に戻り
また表示器は’　８８　”を示ず。もし表示器ボタンが
１０分以内に押されなければ、またはオペレータが停止
−始動スイッチをリセットすれば、制御部は正常作動に
戻る。

表示器は試験シーケンスの間に連続的に更新されるので
、もしＤＩＲスイッチ又は他の入力装置が変更されれば
、表示器がそのことを示す。

こうして、この試験はすべての構成要素の接続及び作動
が正しいことをｉ’ｉｇする試験を可能にし、またオペ
レータによる冷凍ユニットのトラブルシューティングを
可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷凍システムを運転するための制御システムを
有するデュアル回路冷凍システムの概要構成図である。 第２図は第１図中に示されている冷凍システムの電子制
御回路の概要構成図である。 第３図は第２図中に示されている制御回路を制御するの
に使用される全論理ステップを示ず制御論理チャートで
ある。 １１・・・ファン、１２・・・圧縮機、１３・・・空冷
凝縮器、１４・・・フィルタードライア、１５・・・膨
張弁。 １６・・・デュアル回路冷却器、２１・・・プロセッサ
盤。 ２２・・・表示器／設定器盤、２３・・・リレー盤、２
４・・・アクセサリリセット盤、２５・・・制御変圧器
、３０・・・構成ヘッダ、３２・・・ワイア、３５・・
・ＤＩＰスイッチアセンブリ、３６・・・マイクロプロ
セッサ。 ３７・・・ディジタル表示器、３８・・・表示器スイッ
チ特許出願人　キャリア・コーポレイション代　理　人
　弁理士　川石　昌毅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 現場試験パネルからの冷凍ユニットの電子式制御システ
   ムの試験方法に於て、 マイクロプロセッサ制御部の入力端に複数個のスイッチ
   ング手段の出力信号を電気的に接続する過程と、 選択されたスイッチング手段により受けられるべき一連
   の試験信号を前記マイクロプロセッサ制御部のプログラ
   ムされた試験シーケンスから発生する過程と、 前記試験信号に応答して前記の選択されたスイッチング
   手段から結果出力信号を発生する過程と、マイクロプロ
   セッサ制御部に於て前記結果出力信号を受信する過程と
   、 受信された結果出力信号をプログラムされた信号と比較
   し且結果信号を発生ずる過程と、試験パネルに於て前記
   結果信号を指示する過程とを含んでいることを特徴とす
   る方法。