用于控制电子换向电机的操作的方法和系统技术方案

技术编号:3391816 阅读:148 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
描述了一种用于解决多个以通信方式耦合到系统控制器的电子换向电机之间的寻址冲突的方法。所述方法包括:将命令从系统控制器发送到地址并基于在系统控制器接收的响应或缺少所述响应的情况,确定所述地址的状态。所述方法还包括:重复发送和确定步骤,以确定哪些地址没有被使用以及哪些地址指示寻址冲突的存在;以及如果状态指示一个或多个地址具有冲突,则从系统控制器发送消息以将所述多个电机中的至少一个的地址重新分配到未使用地址。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及有时被称为无电刷DC电机的电子换向电机的操作,更具体地说,涉及用于控制电子换向电机的操作的方法和系统
技术介绍
在实践中,用一组操作特征来对电子换向电机进行编程。典型地,用涉及符合电机的预计使用的期望操作特征的数据在出货之间通过串行接口对所述操作特征进行编程。然而,这些电机如同几乎所有的其它机械装置一样,有时候会出故障并需要替换。对这些可编程电机的现场替换典型地需要用被编程到正被替换的电机的操作特征对替换电机进行编程。操作特征从正被替换的电机到新安装的电机的复制引起涉及对替换电机的供应的细节部署问题。引起这种细节部署问题的一个原因在于存在许多电子换向电机的模型,大多数所述模型采用不同的操作特征。由于用于所述电子换向电机的编程设备投入很大,所以当前在中央位置而不是服务点执行对替换电机的编程。结果大量的替换部件不得不常备在中央位置。为了进一步示出可采用电子换向电机的不同操作特征和应用,简单的住宅用、商用或工业用HVAC系统可包含多个电子换向电机,例如,室内风机、室外冷凝器风扇和燃烧器气流叶轮。可采用所述电子换向电机的其它应用包括清洁室过滤系统,其中,许多风机/过滤单元在天花板布置中,以及包括对于高层建筑的可变空气容积箱。
技术实现思路
在一方面,提供一种用于解决多个以通信方式耦合到系统控制器的电子换向电机之间的寻址冲突的方法。所述方法包括将命令从系统控制器发送到一地址,基于在系统控制器接收的响应或缺少所述响应的情况,确定所述地址的状态,以及重复所述发送和确定步骤,以确定哪些地址没有被使用以及哪些地址指示寻址冲突的存在。所述方法还包括如果状态指示一个或多个地址具有冲突,则从系统控制器发送消息以将所述多个电机中的至少一个的地址重新分配到未使用地址。在另一方面,提供一种电机控制系统,其包括系统控制器;以及多个电子换向电机(ECM)。所述ECM以通信方式耦合到所述系统控制器,每个ECM被分配一地址。对所述系统控制器进行编程以确定在所述多个ECM之间是否存在寻址冲突,并且进一步对其进行编程以便为具有寻址冲突的那些ECM重新分配地址。在另一方面,提供一种用于电机控制系统的系统控制器。所述系统控制器包括处理器,被配置以与多个以通信方式耦合到其的电子换向电机(ECM)通信,每个ECM以多个地址中的一个而被配置。对所述处理器进行编程以便将消息发送到多个地址;接收对所发送的消息的响应;通过所述响应确定是否存在与多个ECM相关的寻址冲突;以及发送消息,以便为下述ECM重新分配地址,所述ECM的地址在接收的响应中被指示有寻址冲突。附图说明图1是多电机系统的框图,电机的操作由系统控制器来控制。图2是并入图1的电机的接口电路的示意图。图3是在图1的电机与系统控制器之间的通信协议的示图。图4是系统控制器与一个或多个电机之间的命令的示图,所述命令涉及对电机地址的改变。图5是示出在多电机系统中解决地址冲突的方法的流程图。具体实施例方式例如电子换向电机(ECM)的电机是网络的一部分,它们典型地被分配地址。将各个地址分配给网络中的每个电机的处理允许系统控制器与采用通信总线的每个单独的电机通信。一种已知的分配电机地址的方法在于并入对于每个电机的小型开关的阵列,所述开关的组合确定电机的地址。然而,由于必须在安装之前手动地设置每个电机地址,所以所述设置电机地址的机械方法并不令人满意。同时,必须谨慎地管理每个电机地址的独特性。这里所述的用于以电子方式分配和更新电机地址的方法和系统允许在不考虑电机初始地址设置的情况下安装或替换电机。图1是包括系统控制器12的多电机系统10的框图,所述系统控制器12可操作为自动检测和解决电机地址冲突。如图所示,多电机系统10还包括多个电子换向电机20、22和24,它们驱动各自的风机30、32和34。如本领域技术人员所理解的,多电机系统10可并入驱动风机的附加电机或用于其它目的的电机,多电机系统10的三电机/风机配置仅被看作示例。由系统控制器12通过电机20、22和24中的每一个之内的光学隔离的信号接口来整体控制电机20、22和24的操作,从而控制风机30、32和34的操作。在一实施例中,将以下参照图2描述的信号接口配置为容许采用总线40在系统控制器12与电机20、22和24内的微控制器之间进行串行通信。将系统控制器12配置为总线40的主设备,并且电机20、22和24仅响应于从系统控制器12接收的命令。更具体地说,系统控制器12发起所有事务处理,并且电机20、22和24仅响应于系统控制器12。在图1中没有示出的一实施例中,用于与系统控制器12的串行通信的协议包括扩展它的应用范围的属性。更具体地说,还可将风机30、32和34连接到系统控制器12,作为建筑自动化总线的一部分。为了允许多个单元串行连接到系统控制器12,采用能够允许向多个电机以及从单个电机进行传信的接口电路。图2是并入电机20、22和24的光学隔离的信号接口50的示意图,所述信号接口50可选地是在风机30、32和34(全部在图1中示出)内。光学隔离的信号接口50提供允许在如图1所示的系统控制器12与多个电机之间进行通信的机制。现在参照信号接口50,发送节点Tx(ecm)连接到电机的微控制器(未示出)的USART输出,接收节点Rx(ecm)连接到所述微控制器的USART输入。开始于Tx(ecm)并结束于TxOUT(ecm)的信号路径包括用于由电机发送的消息的发送电路,开始于RxIN(ecm)并到达Rx(ecm)的信号路径包括用于由电机接收的消息的接收电路。所述两个电路共享公共节点(Com),或返回以减少接口50内的线缆的数量。当系统控制器12开始将消息发送到电机之一时,将RxIN设置为相对于公共节点的正电压,例如,12伏。流入U1的射极二极管的电流通过R28和R37来限制,并通过R34来建立最小电流阈值。U1的输出晶体管连接到反向放大器Q2,从而当向RxIN供能时,Q2关闭,在Rx(ecm)的电压下降到零。当电子换向电机的微控制器响应于接收的消息时,Tx(ecm)成为地电位,开启Q3并提供电流通过U2的发射二极管。U2的输出晶体管连接到反向放大器Q26,从而当向U2供能时,Q26关闭并允许基极电流流入反向器Q1,其将电流排入Com。由位于系统控制器12内的外部电路来确定进入管脚TxOUT(ecm)的电流。由于当电机没有在发送时Q1处于关闭状态,所以可按照多支路总线配置来连接多个电机。在可选实施例中,用不同的参考节点,而不是所述的公共节点(Com)来配置发送和接收电路。电阻器R6和R7从Vcc为晶体管Q26和Q1提供基极驱动电流,所述Vcc连接到由系统控制器12提供的正DC电压源。因此,在所述配置中,需要四条线缆将一个或多个电机连接到系统控制器12。在可选实施例中,将Vcc连接到TxOUT,并且仅需要三条线缆来使一个或多个电机与系统控制器12互连。在所述实施例中,将系统控制器12中的电路配置为容许三条线缆配置。在特定实施例中,将一串8比特字节组合为定义的消息序列。系统控制器12产生命令,并且消息序列被发送到在特定地址(包含在消息序列中的地址)的电机。所述电机随后发送响应,例如,在100毫秒内发送。图3是用于图1的多电机系统10的消息包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于解决以通信方式耦合到系统控制器的多个电子换向电机之间的寻址冲突的方法,所述方法包括:    将命令从系统控制器发送到一地址;    基于在系统控制器接收的响应或缺少所述响应的情况,确定所述地址的状态;    重复所述发送和确定步骤,以确定哪些地址没有被使用以及哪些地址指示寻址冲突的存在;以及    如果状态指示一个或多个地址具有冲突,则从系统控制器发送消息以将所述多个电机中的至少一个的地址重新分配到未使用地址。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:布莱恩L贝福斯
申请(专利权)人:雷加尔贝洛伊特公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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