[发明专利]具有无线传输功能的变频风机控制器

说明书

技术领域

本发明属于空调系统用控制设备技术领域，具体涉及一种具有无线传输功能的变频风机控制器。

背景技术

一般全空气空调系统通常通过两种方法来维持室内所需的温度和湿度：一种是固定送风量，而改变送风温度；另一种是固定送风温度，而改变送入室内的风量；后者被称为变风量空调系统(Variable air volume system)。目前，针对变风量空调系统(VAV)中控制回路的研究，提出了模糊自适应控制算法，该算法能实现对空调系统控制器的在线整定，达到节能和提高室内环境质量的目的。

近年来，在空调制冷方面，变风量空调制冷技术相对于其他制冷技术可根据室内负荷的变化或室内要求参数的变化，保持恒定的送风量，自动调节空调系统送风量。与变风量空调系统(VAV)相比，具有更好的节能性；与风机盘管系统相比，有利于创造更好的空气品质。

然而，由于变风量空调系统(VAV)具有非线性、时变和负荷经常变化等情况，常规的PID控制方法即“先比例、再积分、最后微分”在超调量性能上不足。在模糊控制中，控制器维数越高，控制精度越好，但由于变频风机的被控对象较多，使用多维模糊控制器会使复杂程度增加，算法的难度和仿真结果的准确性会随之降低，要实现对变频风机有效的自适应控制，运用智能的方法进行有效调节成为变风量空调系统(VAV)的重要一个环节。针对以上问题，需要对模糊控制和模型参考自适应控制进行研究，从而创新性的开发出基于两种可调节切换的模糊自适应变频风机控制方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有无线传输功能的变频风机控制器，能完成在不同环境需求下利用一维模糊控制器和二维模糊控制器的特征对空调系统内变频风机进行调节，并在WIFI通讯协议标准下增设射频模块无线通信功能，实现通过无线方式控制变频风机。

本发明所采用的技术方案是，具有无线传输功能的变频风机控制器，包括有微控制模块，微控制模块内分别设置有主处理模块和从处理模块，且主处理模块分别通过以太网模块、SPI通信方式与从处理模块连接；主处理模块分别连接输入-显示联合模块、外部存储EEPROM模块、电源模块、时钟复位模块、JATG模块、继电器及看门狗/复位电路；从处理模块接入无线接入点并与变频风机驱动模块连接，变频风机驱动模块与变频控制器之间通过无线信号连接，变频控制器与空调系统内的变频风机连接。

本发明的特点还在于：

主处理模块采用增强型STM32F103VET6微处理器。

从处理模块是通过24脚插针接口与微控制模块相接。

从处理模块采用的是高性能RF射频收发器，且高性能RF射频收发器内采用CC2540芯片；CC2540芯片能连接任一款WIFI协议控制器，具有通用的处理器接口，4K双字节静态存取存储器，支持3.3V～5V的容差，CC2540芯片完全遵守IEEE802.3u标准，同时具有自动协商功能，能自动完成DM9000a的配置，还支持IEEE802.3x全双工流量控制。

变频风机驱动模块内采用变频风机控制芯片L298N。

变频风机驱动模块分别连接有功率放大器和光电耦合器件PC847。

外部存储EEPROM模块内部的芯片型号是AT24C32，存储空间为32Kbit；外部存储EEPROM模块的供电电压采用3.3V的供电方式，通过IIC总线的方式进行访问。

电源模块包括有主处理模块的冗余电源模块和从处理模块的双+24V冗余电源。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明具有无线传输功能的变频风机控制器，能完成在不同环境需求下利用一维模糊控制器和二维模糊控制器的特征对变频风机进行智能调节；其中一维控制器能牢牢抓住设定值与被测值误差作为模糊控制器的输出，二维控制器选用反馈检测值与输入值作为系统输入量，由使用者来进行选择。

(2)本发明具有无线传输功能的变频风机控制器内采用增强型STM32F103VET6微处理器，配合IEE802.11b协议规范底层的WIFI通信协议栈、CC2540无线射频模块以及两种维度模糊控制器算法，并根据环境变量决定因素的多少而切换，以达到最佳的控制效果。

(3)本发明具有无线传输功能的变频风机控制器，其具有的WIFI无线传输功能，相比较于传统的基于单片机89C51的现场总线型温控器，一方面能减少布线带来的电路损耗，另一方面能应用于较恶劣的控制环境，可靠性高。