专用新风机控制器的设计

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　　计算机应用专用新风机控制器的设计上海大学自动化学院（上海200072）肖学军王健重点介绍了新风机控制器功能、软硬件设计与CAN总线通信。应用结果表明，该装置工作可靠、便于扩展、精度高，能较好地实时监控环境温度湿度的变化。
　　在智能建筑的楼宇自动化系统中，利用新风机对环境温度、湿度进行有效的节能控制是一件十分重要的工作。传统的方法是采用直接数字控制器（英文缩写为DDC）的方式，将新风机的检测点、控制点连接到一台或多台DDC上对多控制点实时监控。然而，现代智能建筑的温湿度控制点较多且处于不同的楼层，采用DDC控制将使控制器到控制点的引线过长，给施工带来不便，也可能降低系统通信的实时性和可靠性。
　　本文介绍了一种应用80C196KC单片机设计的专用的新风机控制器，它能控制不同型号的新风处器局域网）总线技术，使通信可靠、快捷通过采取一些软硬件的优化措施，简化了硬件电路的设计和软件的编程，提高了程序运行效率，较好地满足了智能建筑对环境的智能化要求和节能要求。
　　新风处理机是一种非独立式空调机，它本身并不带有制冷机，空气的冷却和加热是通过冷热管盘中冷热水的循环、然后与空气之间对流来实现的。
　　本文介绍的新风机控制器是新风处理机的专用控制器，它通过单片机的实时监控调节送风电动机的转速、风门的位置和冷热盘管水阀门的开度，实现对温度、湿度的智能化调节。控制器对测控量只区分为模拟量输入/输出和开关量输入/输出，可对工作在不同系统环境下（如二管式、单一冷水，二管式、冷热水合用，四管式、冷热水独立）的新风处理机进行控制，可对定风量型、变风量型新风处理机进行控制。
　　新风机控制器作为楼宇自动化系统中一个现场控制器，通过CAN总线接收楼宇自动化系统主机的各种操作控制命令，也可接收楼宇自动化系统主机下达的各种设定参数。两个或两个以上的新风机控制器彼此之间还能通过CAN总线进行实时数据通信，可以实现本地测量、异地控制。当新风机控制器脱离楼宇自动化系统，作为一个独立的控制器工作时，也能通过手持式编码器对被控制的新风机的各种状态参数和测量参数进行显示或修改。
　　1控制器功能及软硬件实现新风机控制器的硬件功能主要是自动检测新风机的工作状态和运行参数，根据设定的算法对新风机进行闭环控制，使新风机工作在最佳状态。新风机控制器的主要功能如下：1 .检测回风的温湿度，与设定的温湿度进行比较后，控制冷热水和蒸汽电动调节阀的动作，使回风的温湿度保持在所需要的范围。
　　2 .检测回风和新风的温度和湿度，进行回风和新风的焓值计算，按回风和新风焓值的比例，控制回风风门和新风风门的比例开度，使系统达到节能的效果。
　　3 .可设定各种控制方式和控制参数，包括时间、风量、温湿度的设定。
　　4 .具有自动报警功能，包括风机故障报警、过滤器淤塞报警、温湿度越限报警等。
　　5 .使风门与风机连锁，电动调节阀与风机启动连锁，确保系统工作安全。
　　控制器为了实现最佳配置，应用中以Intel公司16单片机80C196KC为核心，利用多达6路的高速输出器HSO来产生PWM输出，可以使系统具有9路模拟量输出和8路模拟量输入的能力。
　　80C196KC片内RAM为488字节，它们都可以作为通用寄存器来访问，这使得程序的每一个模块都可以有自己的专用寄存器使用，增强了模块的独立性上海贝尔有限公司021 5854 1240和抗干扰性。控制器硬件电路图如图1所示。
　　度超限时的报警指示，但P1 .3、P1 .4和P2 .5一起作为PWM方波输出端。P2口除完成一些特殊功能外，还为串行通信提供控制信号、为看门狗电路X25045提供片选信号。时钟芯片DS12887A在程序中可编程为提供每秒定时中断，通过HSI.0向80C196KC提出中断请求，在到达设定的间隔时间后将执行增量型PID控制算法和模糊控制算法。
　　X25045实现硬件看门狗功能，它也提供512Bytes EEPROM来保存重要的系统控制参数。每当系统掉电、上电后，通过串行时钟输出端SO将重要的系统参数读到特定RAM区，使程序恢复正常运行。