[發明專利]環境區域控制器

有效

• 申請號: 201010149154.9
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101819435A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 李愛國;夏洪軍;羅堃;郭明哲;陳勤平
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院(集團)有限公司;上海建科建筑節能技術有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

技術領域

本發明環境區域控制器，通過采集得到的室內環境中各種信號，將控制信號發送給空調風機、窗簾、燈光和新風閥等執行機構，以維持用戶設定的環境參數。可根據不同的區域情況啟用一部分功能，如光環境中的燈光和窗簾控制系統、新風量控制系統、溫度控制系統等子系統。

背景技術

目前已知的環境控制器具有如下特點：1.RS485通訊方式；2.具有三條RS485總線，每條RS485總線至少可掛24個門禁控制器/一體機；3.通過三條RS485總線，可極大的擴展系統可容納控制節點數；4.區域控制器實時采集下層控制器/一體機的監控數據可滯留數據，使得下層數據容量得到了緩沖，有利于提高系統穩定性與實時性。規格為：輸入電壓：DC12V、靜態電流：50mA、額定電流：320mA、記錄緩沖數：10000張、通訊端口：RS485端口3個，TCP/IP端口1個、環境濕度：-25～70、溫度：10%～90%。

但是，RS-232接口標準出現較早，目前仍然有不少設備使用該接口標準。

發明內容

本發明目的在于提供一種環境區域控制器，可實時采集環境數據將控制信號發送給空調風機、窗簾、燈光和新風閥等執行機構。

本發明通過下述技術方案實現：一種環境區域控制器，通過軟件系統與硬件的緊密結合，通過環境傳感器，實時采集環境數據以控制信號發送給空調風機、窗簾、燈光和新風閥等執行機構，其中，硬件系統同時擁有數字量和模擬量的輸入、輸出（I/O）接口，和RJ45網絡接口，與上位機進行數據交互，由于硬件系統本身具有一定的存儲能力，可對其進行C語言的二次開發，同時還擁有RS232和RS485接口，可據此進行軟件調試設置。該控制器體積緊湊，端子采用可插拔方式設計。

軟件系統采用C語言編程，實現了數據采集和控制的綜合程序，利用硬件擁有數字和模擬量I/O接口，對其進行編程，通過數字量和模擬量的輸入端口對某一區域中的環境傳感器進行信號采集，至少包括溫度控制、光環境和空氣質量信息。程序依據采集得到的各種信號，控制信號發送給空調風機、窗簾、燈光和新風閥等執行機構，以維持用戶設定的環境參數。

軟件系統采用模塊化設計，可根據不同的區域情況啟用一部分功能，如光環境中的燈光和窗簾控制系統、新風量控制系統、溫度控制系統等子系統。軟件系統可對季節進行自動判斷，也可手動輸入，該算法把一年劃分為夏季，冬季和過度季三種工況，針對不同季節分別進行最優化調節，以達到光環境、熱濕環境、空氣質量和能源消耗的統一，保證在最小能耗的情況下空調、日光燈、百葉窗等控制終端的合理輸出，既滿足環境參數要求，又達到節能優化的目的。

附圖說明

附圖1硬件的外形結構主視圖；

附圖2硬件的外形結構后視圖；

附圖3硬件的外形結構俯視圖；

附圖4數字量輸入結構框圖；

附圖5數字量輸出結構框圖；

附圖6模擬量輸入結構框圖；

附圖7模擬量輸出結構框圖；

附圖8本發明的軟件流程圖；

附圖9本發明的軟件智能算法部分的主體結構圖；

附圖10百葉窗控制單元全年工況分區示意圖；

附圖11對百葉旋轉角度進行最優化調節控制流程圖；

附圖12光控制模塊控制流程圖；

附圖13溫度控制模塊控制流程圖；

附圖14空氣質量控制模塊控制流程圖；

附圖15區域控制器電路原理簡圖。

具體實施方式

硬件系統擁有128k的永久存貯空間，擁有以太網接口，可以和外界進行網絡通信，具備數字量輸入16路，數字量輸出8路，模擬量輸入8路和模擬量輸出3路，都具有光電隔離。擁有RS-232和RS-485接口，內部具有時鐘，其操作溫度為-40°C ~ +70°C。

因為同時擁有數字量和模擬量的輸入和輸出I/O接口，因此對于終端的環境傳感器和控制模塊能夠進行快速方便的控制，硬件的外形如附圖1硬件的外形結構主視圖、附圖2硬件的外形結構后視圖和附圖3硬件的外形結構俯視圖所示。圖1中，AO0～AO2是模擬量輸出端子，5M是公共端，AI0～AI7是模擬量輸入端子，I0～I15是數字量輸入端子，4M是公共端。圖2中，V1表示控制器的電源24VDC+，M表示公共端，TB，RB與TC,RC是RTD鉑電阻輸入端子，O0～O7是數字量輸出端子。