專用新風機控制器的設計

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　　計算機應用專用新風機控制器的設計上海大學自動化學院（上海200072）肖學軍王健重點介紹了新風機控制器功能、軟硬件設計與CAN總線通信。應用結果表明，該裝置工作可靠、便于擴展、精度高，能較好地實時監控環境溫度濕度的變化。
　　在智能建筑的樓宇自動化系統中，利用新風機對環境溫度、濕度進行有效的節能控制是一件十分重要的工作。傳統的方法是采用直接數字控制器（英文縮寫為DDC）的方式，將新風機的檢測點、控制點連接到一臺或多臺DDC上對多控制點實時監控。然而，現代智能建筑的溫濕度控制點較多且處于不同的樓層，采用DDC控制將使控制器到控制點的引線過長，給施工帶來不便，也可能降低系統通信的實時性和可靠性。
　　本文介紹了一種應用80C196KC單片機設計的專用的新風機控制器，它能控制不同型號的新風處器局域網）總線技術，使通信可靠、快捷通過采取一些軟硬件的優化措施，簡化了硬件電路的設計和軟件的編程，提高了程序運行效率，較好地滿足了智能建筑對環境的智能化要求和節能要求。
　　新風處理機是一種非獨立式空調機，它本身并不帶有制冷機，空氣的冷卻和加熱是通過冷熱管盤中冷熱水的循環、然后與空氣之間對流來實現的。
　　本文介紹的新風機控制器是新風處理機的專用控制器，它通過單片機的實時監控調節送風電動機的轉速、風門的位置和冷熱盤管水閥門的開度，實現對溫度、濕度的智能化調節。控制器對測控量只區分為模擬量輸入/輸出和開關量輸入/輸出，可對工作在不同系統環境下（如二管式、單一冷水，二管式、冷熱水合用，四管式、冷熱水獨立）的新風處理機進行控制，可對定風量型、變風量型新風處理機進行控制。
　　新風機控制器作為樓宇自動化系統中一個現場控制器，通過CAN總線接收樓宇自動化系統主機的各種操作控制命令，也可接收樓宇自動化系統主機下達的各種設定參數。兩個或兩個以上的新風機控制器彼此之間還能通過CAN總線進行實時數據通信，可以實現本地測量、異地控制。當新風機控制器脫離樓宇自動化系統，作為一個獨立的控制器工作時，也能通過手持式編碼器對被控制的新風機的各種狀態參數和測量參數進行顯示或修改。
　　1控制器功能及軟硬件實現新風機控制器的硬件功能主要是自動檢測新風機的工作狀態和運行參數，根據設定的算法對新風機進行閉環控制，使新風機工作在最佳狀態。新風機控制器的主要功能如下：1 .檢測回風的溫濕度，與設定的溫濕度進行比較后，控制冷熱水和蒸汽電動調節閥的動作，使回風的溫濕度保持在所需要的范圍。
　　2 .檢測回風和新風的溫度和濕度，進行回風和新風的焓值計算，按回風和新風焓值的比例，控制回風風門和新風風門的比例開度，使系統達到節能的效果。
　　3 .可設定各種控制方式和控制參數，包括時間、風量、溫濕度的設定。
　　4 .具有自動報警功能，包括風機故障報警、過濾器淤塞報警、溫濕度越限報警等。
　　5 .使風門與風機連鎖，電動調節閥與風機啟動連鎖，確保系統工作安全。
　　控制器為了實現最佳配置，應用中以Intel公司16單片機80C196KC為核心，利用多達6路的高速輸出器HSO來產生PWM輸出，可以使系統具有9路模擬量輸出和8路模擬量輸入的能力。
　　80C196KC片內RAM為488字節，它們都可以作為通用寄存器來訪問，這使得程序的每一個模塊都可以有自己的專用寄存器使用，增強了模塊的獨立性上海貝爾有限公司021 5854 1240和抗干擾性。控制器硬件電路圖如圖1所示。
　　度超限時的報警指示，但P1 .3、P1 .4和P2 .5一起作為PWM方波輸出端。P2口除完成一些特殊功能外，還為串行通信提供控制信號、為看門狗電路X25045提供片選信號。時鐘芯片DS12887A在程序中可編程為提供每秒定時中斷，通過HSI.0向80C196KC提出中斷請求，在到達設定的間隔時間后將執行增量型PID控制算法和模糊控制算法。
　　X25045實現硬件看門狗功能，它也提供512Bytes EEPROM來保存重要的系統控制參數。每當系統掉電、上電后，通過串行時鐘輸出端SO將重要的系統參數讀到特定RAM區，使程序恢復正常運行。