[发明专利]环境区域控制器

说明书

技术领域

本发明环境区域控制器，通过采集得到的室内环境中各种信号，将控制信号发送给空调风机、窗帘、灯光和新风阀等执行机构，以维持用户设定的环境参数。可根据不同的区域情况启用一部分功能，如光环境中的灯光和窗帘控制系统、新风量控制系统、温度控制系统等子系统。

背景技术

目前已知的环境控制器具有如下特点：1.RS485通讯方式；2.具有三条RS485总线，每条RS485总线至少可挂24个门禁控制器/一体机；3.通过三条RS485总线，可极大的扩展系统可容纳控制节点数；4.区域控制器实时采集下层控制器/一体机的监控数据可滞留数据，使得下层数据容量得到了缓冲，有利于提高系统稳定性与实时性。规格为：输入电压：DC12V、静态电流：50mA、额定电流：320mA、记录缓冲数：10000张、通讯端口：RS485端口3个，TCP/IP端口1个、环境湿度：-25～70、温度：10%～90%。

但是，RS-232接口标准出现较早，目前仍然有不少设备使用该接口标准。

发明内容

本发明目的在于提供一种环境区域控制器，可实时采集环境数据将控制信号发送给空调风机、窗帘、灯光和新风阀等执行机构。

本发明通过下述技术方案实现：一种环境区域控制器，通过软件系统与硬件的紧密结合，通过环境传感器，实时采集环境数据以控制信号发送给空调风机、窗帘、灯光和新风阀等执行机构，其中，硬件系统同时拥有数字量和模拟量的输入、输出（I/O）接口，和RJ45网络接口，与上位机进行数据交互，由于硬件系统本身具有一定的存储能力，可对其进行C语言的二次开发，同时还拥有RS232和RS485接口，可据此进行软件调试设置。该控制器体积紧凑，端子采用可插拔方式设计。

软件系统采用C语言编程，实现了数据采集和控制的综合程序，利用硬件拥有数字和模拟量I/O接口，对其进行编程，通过数字量和模拟量的输入端口对某一区域中的环境传感器进行信号采集，至少包括温度控制、光环境和空气质量信息。程序依据采集得到的各种信号，控制信号发送给空调风机、窗帘、灯光和新风阀等执行机构，以维持用户设定的环境参数。

软件系统采用模块化设计，可根据不同的区域情况启用一部分功能，如光环境中的灯光和窗帘控制系统、新风量控制系统、温度控制系统等子系统。软件系统可对季节进行自动判断，也可手动输入，该算法把一年划分为夏季，冬季和过度季三种工况，针对不同季节分别进行最优化调节，以达到光环境、热湿环境、空气质量和能源消耗的统一，保证在最小能耗的情况下空调、日光灯、百叶窗等控制终端的合理输出，既满足环境参数要求，又达到节能优化的目的。

附图说明

附图1硬件的外形结构主视图；

附图2硬件的外形结构后视图；

附图3硬件的外形结构俯视图；

附图4数字量输入结构框图；

附图5数字量输出结构框图；

附图6模拟量输入结构框图；

附图7模拟量输出结构框图；

附图8本发明的软件流程图；

附图9本发明的软件智能算法部分的主体结构图；

附图10百叶窗控制单元全年工况分区示意图；

附图11对百叶旋转角度进行最优化调节控制流程图；

附图12光控制模块控制流程图；

附图13温度控制模块控制流程图；

附图14空气质量控制模块控制流程图；

附图15区域控制器电路原理简图。

具体实施方式

硬件系统拥有128k的永久存贮空间，拥有以太网接口，可以和外界进行网络通信，具备数字量输入16路，数字量输出8路，模拟量输入8路和模拟量输出3路，都具有光电隔离。拥有RS-232和RS-485接口，内部具有时钟，其操作温度为-40°C ~ +70°C。

因为同时拥有数字量和模拟量的输入和输出I/O接口，因此对于终端的环境传感器和控制模块能够进行快速方便的控制，硬件的外形如附图1硬件的外形结构主视图、附图2硬件的外形结构后视图和附图3硬件的外形结构俯视图所示。图1中，AO0～AO2是模拟量输出端子，5M是公共端，AI0～AI7是模拟量输入端子，I0～I15是数字量输入端子，4M是公共端。图2中，V1表示控制器的电源24VDC+，M表示公共端，TB，RB与TC,RC是RTD铂电阻输入端子，O0～O7是数字量输出端子。