[发明专利]一种轮询法多任务调度与软件定时器在空气源热泵热水器中的应用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及热泵空调技术领域，特指一种空气源热泵空调系统的控制与实现方法。 

背景技术：

空气源热泵空调系统就是利用热泵技术，将热泵空调与热泵热水器相结合起来而形成的具有空调、供暖、热水器三重功能的系统。该系统具有高效率、节能环保，零污染、零排放的优点。 

其中热泵控制的算法依赖软定时器的运作，由于软定时器在精度上并不能与硬件定时器相比，因此技术最大不足在于任务执行时间不能被精确地执行。但是对于热泵系统而言，延时大多数场合只是为了让系统变得可靠和提高使用寿命，对定时器精度要求不高，达不到要求。 

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种空气源热泵空调系统的控制与实现方法，其设计简单科学，很好地解决了热泵系统里面大量的定时驱动任务，可提高定时效率，具有伸缩性和非常强的适应性。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种空气源热泵空调系统的控制与实现方法，其包括初始化模块、功能模块、子设备，初始化模块与功能模块、至少一个以上的子设备相连接，其实 现方法为：每个独立子设备的控制由软件控制模块控制，每个功能模块2，都采用状态机的方式，每次运行至某一个模块，如果该模块的当前状态未完成，则切换至另一个模块，直到下次切换回该模块，且当前状态完成，才进入下一状态继续运行。 

软件循环为单循环队列定时器算法。 

本发明有益效果为：其包括初始化模块、功能模块、子设备，初始化模块与功能模块、至少一个以上的子设备相连接，其实现方法为：每个独立子设备的控制由软件控制模块控制，每个功能模块2，都采用状态机的方式，每次运行至某一个模块，如果该模块的当前状态未完成，则切换至另一个模块，直到下次切换回该模块，且当前状态完成，才进入下一状态继续运行，此算法为热泵系统设计，很好地解决了热泵系统里面大量的定时驱动任务。该算法可提高定时效率，具有伸缩性和非常强的适应性。 

附图说明：

图1是本发明的结构示意图； 

图2是功能模块的内部结构示意图； 

图3是本发明实施例工作原理方框图。 

具体实施方式：

见图1至图3所示：本发明包括初始化模块1、功能模块2、子设备3，初始化模块1与功能模块2、至少一个以上的子设备3相连接，其实现方法为：每个独立子设备3的控制由软件控制模块控制，每个功能模块2，都采用状态机的方式，每次运行至某一个模块，如 果该模块的当前状态未完成，则切换至另一个模块，直到下次切换回该模块，且当前状态完成，才进入下一状态继续运行。 

软件循环为单循环队列定时器算法。 

空气源热泵空调系统的工作模式包括：制冷模式，热泵模式，空调加热泵模式，滑爽模式以及空闲模式。 

下表为各种工作模式的控制输出 

注：[1]在单热水模式下，化霜电磁阀的开关由化霜功能决定，启动化霜则ON，否则OFF。 

[2]空调热水模式下的外风机由排气温度的高低来决定开或关。 

不同的工作模式对应着不同的阀门开关组合与电机开关组合，空气源热泵空调的工作模式的切换其实就是阀门开关组合与电机开关组合的切换。但是在实际的工程应用中，阀门开关组合与电机开关组合的切换是有很有一定先后顺序的。这主要就是围绕压缩机保护来做的，因为压缩机关闭之后不能马上又启动，必须至少延时3分钟的时间才能再启动。另外，压缩机关闭之后，如果水泵也要跟着关闭的话，则此时水泵也不能马上关闭，也必须至少延时30秒再关闭。这样做是为了在压缩机关闭之后仍然有一定时间的水路循环来 带走热交换机里面的余热，从而可以冷却机组。 

空气源热泵空调的控制动作转换因此变得任务繁杂。作为一个符合工业标准的控制系统，不仅实现上面的转换控制，而且在实现转换控制的同时还要对系统进行各种安全检测，例如冷媒压力过高、冷媒压力偏低、电流过大、水路没有水流、压缩机温度过高、水位探头故障以及温度探头故障等等。如果系统探测到以上的安全警报，系统就会停机报警，以保护系统的安全运作。整个空气源热泵空调控制系统就是根据这些原则要求来实现的。 

轮询法多任务调度模仿了实时系统(Real-time operating system，RTOS)的原理。实时系统的特点是，如果逻辑和时序出现偏差，将会出现严重的后果，这一点与热泵系统具有繁多任务的特点相符。轮询法多任务调度的宗旨是使各个任务尽快地执行，不要求限定某一任务在多长时间内完成，