用作供暖通风与供冷系统的结构控制技术方案

本发明专利技术公开了一种使一般化编号的ＨＶＡＣ控制程序适合于若干不同ＨＶＡＣ系统的可编程控制系统和方法。此系统和方法包括一个与控制程序相连接的分立接口和一个与每一特定ＨＶＡＣ系统的控制元件相连接的分立接口。用作特定ＨＶＡＣ系统的结构数据限定了控制程序的软件变量与特定ＨＶＡＣ系统的控制元件之间的关系。当信息在接口之间传送时，使用这一结构数据。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用一个或多个程序化微处理器的制热和制冷系统程序化控制器。本专利技术特别涉及微处理器中的程序化控制器与制热和制热系统中各元件的连接方法。使用微处理器的程控制热制冷系统已为公众所知。程序控制通常包括一些预先编好的指令，它们用来发送或者等待来自制热制冷系统中各元件的通信。这些元件包括温度传感器、控制阀、风扇和压缩机马达。在每一种情况下，在软件中对与微处理器相连系的输入或输出(I/O)通道加以识别以进行特定元件间的信息交换。进行信息交换时，某一元件在指定的I/O信道上接受一输出信号或者传送输入信号。微处理器中的程序化控制器是在假设这些元件恰当执行所有控制功能的基础上进行工作的。当改变微处理器中的软件时，上面描述的程序控制器会产生一些问题。因此，当对软件进行改变或修正时，人们必须对I/O信道的分配时刻保持精确计数。人们还必须注意当这种程序控制器用于具有相似元件结构的类似制热制冷系统时的情况。为此，必须在用于这些特定元件的指令中特别注明第二种系统中这些元件的差异。本专利技术的一个目的在于提供一种用于制热或制冷系统的程序化控制器，在这种系统中可以对影响系统中一个或多个元件的软件方面地进行变更。本专利技术的另一个目的在于提供一种用于制热或制冷系统中硬件元件总体结构的可编程控制，这种程序控制可以很容易地用于几种不同类型的系统。上述及其他专利技术目的是通过提供一种用于制热或制冷的程控系统来实现的，在这种系统中，可以无需顾及与硬件元件进行的实际信息交换而完整设计控制软件。这是通过向程控中的软件变量提供软件信道分配来实现的，这种程控与硬件元件之间可能具有信息交换关系。软件变量对硬件元件的实际分配是由系统结构软件独立进行的，系统结构软件将软件信道分配映射到已识别出的硬件I/O信道上。只有当微处理器中执行的软件需要与硬件元件进行信息交换时，才起用结构软件。最好在中断的基础上或者在执行控制软件结束时，起用结构软件。不管是在哪一种情况下，结构软件在I/O元件上，继续接收来自硬件元件的信息，并把这些信息与具有已经映射到硬件I/O信道的软件信道的软件变量进行比较。结构软件通过指明哪一个硬件I/O信道对应于与给定软件变量相关联的软件信道这一手段，在I/O信道上交替地把信息传送到各个硬件元件。按照本专利技术，软件信道对硬件信道的映射可以随时变更。变更可以是使软件适合于硬件元件不同结构的结果，也可以是在硬件元件的现有结构中加进功能的结果。本专利技术的其他目的和优点在下文结合附图的描述中，将会更清楚，其中附图说明图1描述了几个独立受控冷凝器单元，每一冷凝器单元具有多个在相应控制单元的控制下工作的压缩机级和风扇单元;图2描述的是一个用于图1所示的一个控制单元的微处理机结构;图3A-3C描述的是用于每一个图1所示控制单元的结构数据;图4描述的是在图1所示的控制单元中由每一微处理器执行的结构程序。参见图1，图中画出了几个与冷却剂回流线16和冷却剂供给线18相关连接的并行冷凝器单元10、12和14。冷却剂通过一系列有效地冷却一个或更多个空间的热交换器(图中未画)进行循环。冷却剂通过冷却剂返回线返回到系统。尽管应该理解成系统也可以用其他冷却剂，但本文中冷却剂是指冷却水。在正常情况下，要求冷凝器单元10、12和14对流出的冷却剂保持在相同的温度。可以看到，每一个冷凝器单元包括压缩机级，如冷凝器10的压缩机级20和22;冷凝器12的压缩机级为24、26和28;以及冷凝器14的压缩级30、32、34和36。每一个冷凝器单元还包括风扇，如冷凝器单元10的风扇38和40;冷凝器单元12的风扇42、44和46以及冷凝器14的风扇48、50、52和54。每一个冷凝器单元中的压缩机和风扇受单元控制器单独控制，例如，单元控制器56控制冷凝器单元10，单元控制器58控制冷凝器单元12，单元控制器60控制冷凝器单元14。每一单元控制器接收来自进水温度传感器62、64或68的进水温度。每一单元控制器还接收来自出水温度传感器70、72或74的出水温度。应该理解的是，每一单元控制器启动冷凝器单元中的几个压缩机级，从而获得所需要的图1所示系统各分支的出水温度。这一局部控制器可以按照任意几个众所周知的控制方法，启动或者中断压缩机和相关的风扇，从而获取所需要的出水温度。除了控制各冷凝器单元以外，每一控制器通过一个通信总线78与一系列控制器76交换信息。系统控制器76通过通信总线78，把控制程序按装到各单元控制器56、58和60中。每一个控制程序含有相同算法以控制每一个冷凝器单元中的风扇和压缩机。用每一单元控制器的独立装载的结构数据，为每一个冷凝器单元构成按装的控制程序。正像本文中将详细说明的那样，独立装载的结构数据限定了对每一单位控制器共有的控制程序中的软件变量与将在每一冷凝器单元受到控制的实际硬件元件之间的关系。这就在无需顾及每一冷凝器单元中风扇和压缩机实际数量的情况下，使每一单元控制器中的公共控制程序能够运行。应该指出的是，把各软件模块装入到各单元控制器中去的工作可以由与系统控制器76相关连的用户接口80发出的指令来完成。图2更加详细描述了一个单元控制器。每一单元控制器包括一个通过通信总线78接收来自系统控制器76的按装软件的程序化微处理器82。装入的软件存储在存储器83内，由微处理器来执行这已装入的软件。微处理器82进一步与图2所描述的各数字对模拟接口进行信息交换。具体来说，微处理器82接收来自入水温度度接口84或出水温度接口86的温度信息。应该指出的是，每一个接口与用于特定控制单元的出水温度传感器或者入水温度传感器连接在一起。当需向微处理器82提供温度更新值时，每一接口在一中断通信线88上产生一中断信号。微处理器通过一硬件输入线90或92，读取此温度值。微处理器还与风扇控制接口94相连。风扇控制接口94在线96、98、100和102上接收来自微处理器的输出信号，通过风扇控制接口94，起动冷凝器单元中的各风扇。微处理器还通过一组输出线106、108、110和112以及一组反馈线114、116、118和120与压缩机控制接口104相连。在连接至微处理器82的反馈线工作正常的情况下，压缩机控制接口104在线88上把中断信号发送到微处理器82。否则，压缩机控制接口将通过线106至112，接收来自微处理器82和输出信号。还应该指出的是，接口84、86、94和104中的每一个直接与图1所示的相应硬件元件相连。正如前面已经指出的那样，单元控制器所连接的硬件元件数据将随冷凝器而变化。因此，冷凝器10和12所拥有的风扇数和压缩机数比冷凝器单元14要少。这就意味着，用于冷凝器单元10和12的单元控制器56主58中的风扇控制接口94和压缩机控制接口104比用于冷凝器单元14的单元控制器60中的风扇和压缩机的直接连接要少。不管与单个风扇和压缩机的直接连接为何值，每一单元控制器最好包括具有同样类型的微处理器，并在其存储器内储存相同的控制程序。控制程序将有一整套控制温度传感器、风扇和压缩机最大数量的软件变量。考虑到控制传感器、风扇和压缩机各数量的控制程序，结构数据由系统控制器76提供给微处理器82。这一结构数据是为了在局部存储器83中的应用而存储的。图3A详细描述了用于冷凝器单元14的结构数据。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多个独立供热或供冷单元的系统中，每一供热或供冷单元具有一个与一组分立元件相连接的可编程控制单元，分立元件实施各个供热或供冷单元规定的供热或供冷，其特征在于，可由每一可编程控制单元执行的程序含有下述步骤：通过一个具有一组控制变量的 控制程序，控制由供热或供冷单元进行的供热或供冷；以及当程序控制单元和进行规定的供热或供冷的分立元件之间进行信息交换时，存取限定控制程序中一组控制变量和实施特定供热或供冷单元中规定的供热或供冷的分立元件之间关系的结构数据。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：小阿瑟F弗莱迪，陈志平，布雷特A德马雷，
申请(专利权)人：运载器有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]