[发明专利]变频风机和数字风阀调节末端风量的变风量空调控制系统及实现方法

摘要

一种由变频风机和数字风阀调节末端风量的变风量空调控制系统及实现方法，属于变风量空调系统控制领域。所述变风量空调控制系统在结构上包括主站DDC控制器、末端温度控制器、现场总线、末端变风量箱VAV-BOX和风阀驱动器，在控制形式上包括主站DDC控制和末端温度控制器控制，采用先集中处理后分散控制的策略；所述变风量空调控制系统通过变频风机和数字风阀调节末端风量的方法既消除了风阀的节流能量损失，又不需要风量的测量装置，控制形式简单，对整体变风量系统的运行没有影响，某个节点的变风量末端装置发生故障不会影响其他变风量末端装置的正常运行，具有系统稳定性好、节能效果明显的优势。

主权项

一种基于变频风机和数字风阀调节末端风量的变风量空调控制系统，包括主站DDC控制器、末端温度控制器、现场总线、末端变风量箱VAV-BOX和风阀驱动器，其特征在于：上述主站DDC控制器由总线收发电路、5路0-10V输出电路、4路0-10V输入电路、电源电路、RS485总线电路、2路开关量输入/输出电路和单片机最小系统电路组成；其中总线收发电路的第一输出端(LO)与单片机最小系统电路第一输入端(MI)相连，总线收发电路的第一输入端(LI)与单片机最小系统电路第一输出端(MO)相连，5路0-10V输出电路的输入端(NI)与单片机最小系统电路的第二输出端(MO2)相连，4路0-10V输入电路的输出端(PO)与单片机最小系统电路的第二输入端(MI2)相连，电源电路的输出端(QO)与单片机最小系统电路的第三输入端(MI3)相连，RS485总线电路的第一输出端(RO)与单片机最小系统的第四输入端(MI4)相连，RS485总线电路的第一输入端(RI)与单片机最小系统电路的第四输出端(MO4)相连，2路开关量输入/输出电路的第一输入/输出端(SIO)与单片机最小系统电路的第五输入/输出端(MIO5)相连，2路开关量输入/输出电路的第二输入/输出端(SIO2)与单片机最小系统电路的第六输入/输出端(MIO6)相连；上述总线收发电路的第二输入端(LI2)与第一条现场总线电缆相连，总线收发电路的第二输出端(LO2)与第二条现场总线电缆相连，，5路0-10V输出电路第一输出端(NO)与空调机组新风阀控制信号输入端相连，5路0-10V输出电路第二输出端(NO2)与空调机组表冷热器控制信号输入端相连，5路0-10V输出电路第三输出端(NO3)与空调机组新风机频率控制信号输入端相连，5路0-10V输出电路第四输出端(NO4)与空调机组混风阀控制信号输入端相连，5路0-10V输出电路第五输出端(NO5)与空调机组排风阀控制信号输入端相连，4路0-10V输入电路第一输入端(PI)用于与空调机组侧主回风管二氧化碳浓度信号输出端相连，4路0-10V输入电路第二输入端(PI2)用于与空调机组侧主回风管温度传感器信号输出端相连，4路0-10V输入电路第三输入端(PI3)用于与空调机组侧主送风管湿度传感器信号输出端相连，4路0-10V输入电路第四输入端(PI4)用于与空调机组表冷热器控制信号输出端相连，RS485总线电路的第二输入端(RI2)与通讯转接网关的输出端相连，RS485总线电路的第二输出端(RO2)与通讯转接网关的输入端相连，2路开关量输入/输出电路的第三输入/输出端(SIO3)与用于与空调机组侧压差控制信号输入/输出端相连，2路开关量输入/输出电路的第四输入/输出端(SIO4)与用于与空调机组侧加湿器控制信号输入/输出端相连。上述从站末端温度控制器由总线接收/回码电路、触摸屏接口电路、2路0-10V电压输出电路、单片机最小系统、LCD背光板电路、蜂鸣器电路、1路0-10V电压输入电路组成；其中总线接收/回码电路的第一输出端(AO)与单片机最小系统电路第一输入端(BI)相连，总线接收/回码电路的第一输入端(AI)与单片机最小系统电路第一输出端(BO)相连，蜂鸣器电路的输入端(CI)与单片机最小系统电路的第二输出端(BO2)相连，LCD背光板电路输入端(DI)与单片机最小系统电路第三输出端(BO3)相连，触摸屏接口电路输入端(EI)与单片机最小系统电路第四输出端(BO4)相连，2路0-10V输出电路的输入端(II)与单片机最小系统电路第五输出端(BO5)相连，1路0-10V电压输入电路输出端与单片机最小系统电路第二输入端(BI2)相连，上述总线收发电路的第二输出端(AO2)与第一条现场总线电缆相连，总线收发电路的第二输入端(AI2)与第二条现场总线电缆相连，2路0-10V输出电路的第一输出端(IO)与风阀驱动器中的电机驱动器第一输入端(HI)相连，2路0-10V输出电路的第二输出端(IO2)与末端VAV-BOX中的变频器第一输入端(ALI)相连，1路0-10V电压输入电路输入端(FI)与末端VAV-BOX中的变频器第一输出端(ALO)相连。上述末端变风量箱VAV-BOX由变频器、电机模块、风机、电源模块和带出风口的变风量箱体结构组成；其中变频器第二输出端(ALO2)与电机模块输入端(ANI)相连，变频器第二输入端(ALI2)与电机模块输出端(AMO)相连，电机模块输出端(ANO)与风机输入端(AOO)相连。上述风阀驱动器由三态电源、电机驱动器、电机模块和风阀组成；其中电机驱动器第二输入端(HI2)与三态电源的输出端(KO)相连，电机驱动器第输出端(HO)与电机模块的输入端(GI)相连，电机模块的输出端(GO)与风阀的输入端(JI)相连。