一种智能模块化控制系统的通信方法
【专利摘要】本申请实施例提供一种智能模块化控制系统的通信方法，智能模块化控制系统包括控制模块以及通过管路连接的至少一台压缩机、至少一台风机和至少一台冷凝器，控制模块包括主控模块以及分别与其连接的风机控制模块和压缩机控制模块；风机控制模块用于根据风机所处环境的状态控制风机的启闭；主控模块用于控制冷凝器的启闭并根据接收的数据信息决定压缩机的启闭；主控模块为发送方，风机控制模块和压缩机控制模块为接收方，通信方法包括；发送方发送前导符至接收方以唤醒接收方；发送方发送数据帧至接收方；接收方判断数据帧是否匹配；若匹配，则解析数据帧中的命令符以根据命令执行相关动作；执行完毕后，接收方反馈数据帧至发送方；发送方根据反馈数据帧判断下一步动作。
【专利说明】
一种智能模块化控制系统的通信方法
技术领域
[0001]本发明属于智能模块化控制系统领域，尤其涉及一种智能模块化控制系统各模块之间的通信方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中的智能模块化控制系统包括一个压缩机、风机和冷凝器，为一体化设置，一旦开启，上述各部件同时开启工作，在工业环境中，比如冷库常常设置有多台智能模块化控制系统，根据环境温度，人工决定是否开启以及开启的数量，由于一体化的设置，开启的智能模块化控制系统的压缩机、风机和冷凝器会同时开启，因而会造成资源浪费。而且压缩机的类型有多种，但对于一个智能模块化控制系统来讲，其设置的压缩机类型已经固定，因此也无法随意变换压缩机的类型。为此需要提供一种模块化的智能模块化控制系统并为该模块化的智能模块化控制系统提供一种可行的通信方式。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种智能模块化控制系统的通信方法，以更好的实现其各模块之间的下行通信。
[0004]本发明一方面提供了一种智能模块化控制系统的通信方法，所述智能模块化控制系统包括控制模块以及通过管路连接的至少一台压缩机、至少一台风机和至少一台冷凝器，所述控制模块包括主控模块以及分别与所述主控模块连接的风机控制模块和压缩机控制丰旲块;
[0005]其中所述风机控制模块，用于根据所述风机所处环境的状态控制所述风机的启闭；所述主控模块，用于控制所述冷凝器的启闭并根据接收的数据信息决定所述压缩机的启闭；
[0006]所述主控模块为发送方，所述风机控制模块和所述压缩机控制模块为接收方，所述通信方法包括；
[0007]所述发送方发送前导符至所述接收方以唤醒所述接收方；
[0008]所述发送方发送数据帧至所述接收方；
[0009]所述接收方判断所述数据帧是否匹配；
[0010]若匹配，则所述接收方解析所述数据帧中的命令符并根据解析的命令执行相关动作；
[0011 ]执行完毕后，所述接收方反馈数据帧至所述发送方；
[0012]所述发送方根据所述反馈数据帧判断下一步动作。
[0013]优选的，若所述接收方判断到所述数据帧不匹配，则所述接收方对所述数据帧不予解析。
[0014]优选的，所述压缩机的数量至少为两台且所有所述压缩机并联，所述主控模块用于控制所述压缩机开启的数量;所述风机的数量为至少为两台且所有所述风机并联。
[0015]优选的，所述主控模块用于在所述智能模块化控制系统包括冷凝出口温度传感器和/或高压压力传感器时，开启冷凝器并在判断到满足预设条件后控制开启所述压缩机；
[0016]所述主控模块还用于在所述智能模块化控制系统不包括冷凝出口温度传感器和高压压力传感器且判断到满足预设条件后控制开启所述压缩机并同时控制开启所述冷凝器。
[0017]优选的，若所述压缩机为一台，则所述主控模块用于在判断到满足压缩机开启压力时，继续判断所述压缩机控制模块是否正常，若正常，则发送压缩机控制模块启动信号；
[0018]所述压缩机控制模块根据所述压缩机控制模块启动信号开启并开启所述压缩机。
[0019]优选的，若所述压缩机为至少两台，所述主控模块用于检测所述压缩机的状态数据，所述状态数据为低压压力和/或温度，
[0020]若所述低压压力在加载区，则所述主控模块用于依次开启所述压缩机直至检测到所述低压压力不在加载区为止；
[0021]若所述低压压力在维持区，则所述主控模块用于再次检测所述压缩机的状态数据；
[0022]若所述低压压力在卸载区，则所述主控模块用于依次关闭所述压缩机至最后一台，直至检测到所述低压压力不在卸载区为止；
[0023]若所述低压压力在急停区，则所述主控模块用于关闭所有所述压缩机。
[0024]优选的，所述主控模块还用于根据所述压缩机的累计工作时间决定所述压缩机的开启顺序。
[0025]优选的，所述风机控制模块包括至少两个风机控制子模块，所有所述风机控制子模块通过自身设置的具有两个接口的RS485模块并联；
[0026]和/或；
[0027]所述压缩机控制模块包括至少两个压缩机控制子模块，所有所述压缩机控制子模块通过自身设置的具有两个接口的RS485模块并联。
[0028]根据本发明实施例，通过智能模块化控制系统各模块之间的下行通信方法，实现了压缩机、风机以及冷凝器的模块化设置，并可根据环境状态自动决定压缩机的开启和开启数量等，达到了随意调配和节能的效果。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本发明智能模块化控制系统结构示意图；
[0031 ]图2是本发明智能模块化控制系统控制模块结构图；
[0032]图3是本发明实施例提供的一种智能模块化控制系统的通信方法图；
[0033]图4是本发明实施例提供的一种具体的智能模块化控制系统的管路连接图；
[0034]图5是本发明主控模块开机上电示意图；
[0035]图6是本发明实施例提供的主控模块报警示意图；
[0036]图7A-F是本发明主控模块控制冷凝器示意图；
[0037]图8是本发明主控模块控制压缩机示意图。
【具体实施方式】
[0038]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0039]本发明实施例提供一种智能模块化控制系统，如图1所示，该智能模块化控制系统包括控制模块和以及通过管路连接的至少一台压缩机2、至少一台风机3和至少一台冷凝器
4。其中控制模块包括主控模块11以及分别与主控模块11连接的风机控制模块12和压缩机控制模块13。
[0040]其中风机控制模块12，用于根据风机3所处环境的状态控制风机3的启闭。该环境比如可以是低压压力、高压压力等。
[0041]主控模块11，用于控制冷凝器4的启闭并根据接收的数据信息决定压缩机2的启闭。
[0042]以主控模块11为发送方，风机控制模块12(压缩机控制模块13)为接收方，其中，主控模块11与的风机控制模块12(压缩机控制模块13)之间的通信方式如下:
[0043 ]发送方发送前导符至接收方以唤醒接收方；
[0044]发送方发送数据帧至接收方；
[0045]接收方判断数据帧是否匹配；
[0046]若匹配，则接收方解析数据帧中的命令符并根据解析的命令执行相关动作；
[0047]执行完毕后，接收方反馈数据帧至发送方；
[0048]发送方根据反馈数据帧判断下一步动作。
[0049]另一方面，若接收方判断到数据帧不匹配，则接收方对数据帧不予解析。
[0050]经由上述下行通信方式，实现智能模块化控制系统各模块之间的通信，从而使得主控模块11能够获得相关信息，做出相关指令，并使得风机控制模块12和压缩机控制模块13根据指令执行相关操作。
[0051 ]以下对上述智能模块化控制系统的结构做具体介绍:
[0052]如图1所示，上述风机3和压缩机2可以分别都是多台(图1中为三台)，且压缩机2间采用并联的方式与冷凝器4连接，同样风机3之间也采用并联的方式连接在冷凝器4上。
[0053]在本发明的一个具体实施例中，风机控制模块的数量可以与风机数量一一对应，压缩机控制模块的数量可以与压缩机的数量对应，且本发明中压缩机和风机的数量可以不相同。作为主控模块，其可以只设置一个进行控制。
[0054]在本发明的具体实施例中，结合具体环境，主控模块的芯片可以与冷凝器集成在一起，压缩机控制模块的芯片可以与对应的压缩机集成在一起，而风机控制模块的芯片可以与对应的风机集成在一起。
[0055]如图2所示，为本发明中主控模块21、风机控制模块22以及压缩机控制模块23之间的连接示意图。其中，风机控制模块22通过并联的方式连接在主控模块21的控制线上，压缩机控制模块23通过并联的方式连接在主控模块21的控制线上。每个风机控制模块22内设有一 RS485，且该RS485具有两个对外的接口，通过这两个接口避免了在主控线上添设风机控制模块时需要对原先布置的主控线进行处理，而是可以直接连接到上一风机控制模块22的RS485的一个接口上。基于同样的原理，每个压缩机控制模块23内也设有一 RS485，且该RS485具有两个对外的接口。需要说明的是，图2中每个风机控制模块或压缩机控制模块内实际为一个RS485。
[0056]图4示出了智能模块化控制系统的冷凝器31、压缩机32以及风机33的管路连接图，通过图3可以看出，压缩机32并联后与冷凝器31连接，风机33也并联于冷凝器31，且管路上还设有高压压力传感器、低压压力传感器、四通阀、冷凝出口温度传感器、冷凝器翅片温度传感器等结构。需要说明的是，在具体实施例中，智能模块化控制系统可以不包含高压压力传感器、低压压力传感器、以及冷凝出口温度传感器等结构。后续将会对不同结构的智能模块化控制系统的控制方法进行描述。另外，上述冷凝器可以包含冷凝风机，或是包含水栗，又或是同时包含冷凝风机和水栗，以对应多种制冷方式。
[0057]如图5-8所示，为本发明的主控模块的控制逻辑示意图。
[0058]如图5所示，为主控模块上电开启方法示意图，包括:
[0059]Sll、上电后，检测相序是否正常;如不正常，进入步骤S12，如正常，转入步骤S13;
[0060]S12、报警，进入步骤S14;
[0061]S14、重新上电消除告警或关机消除告警；
[0062]S13、判断是否有低压压力传感器，如有进入步骤S15，如无则进入步骤S16;
[0063]S15、判断是否有外部开机信号;如有，则进入步骤S17，如无则重复步骤S15;
[0064]S17判断低压压力是否高于设定值，若是，则进入步骤S18;
[0065]S16、判断是否有外部开机信号;如有，则进入步骤S18，如无则重复步骤S16;
[0066]S18、生成开启信号。
[0067]上述外部开机信号由风机控制模块在风机开启后发送，多风机时，电磁阀信号并联。
[0068]图6示出了主控模块告警检测示意图，从图6看到，分别检测是否有高压保护、抵押保护以及检测风机电流是否过载，如存在保护情形，则停机。
[0069]图7A-F示出了主控模块开启后判断是否需要开启压缩机即是否发出压缩机开启信号的示意图，从图看到，需要首先判断智能模块化控制系统是否包括冷凝出口温度传感器和/或高压压力传感器，如不包含，则所述主控模块生成开启压缩机的信号并同时控制开启所述冷凝器。如包含至少其中之一，则开启冷凝器并在判断到满足预设条件后生成开启压缩机的信号。需要说明的是，此处的开启压缩机信号可以视为一个预开信号，是否真正开启以及开启数量还需要进行进一步的判断(见图8)。
[0070]关于冷凝器的开启，图7示出了在有冷凝出口温度传感器的情形下的具体步骤，图7中分蒸发冷、水冷、风冷定速、风冷调速、风冷调速+定速5种情形进行了介绍。在开启冷凝器后，满足预设条件时如延时3秒或水流开关闭合，则生成开启压缩机的信号。
[0071]图8示出了在生成开启压缩机的信号后，区分压缩机的数量以及低压压力(或温度)的范围决定压缩机是否真正开启以及开启数量:
[0072]若所述压缩机为一台，则所述主控模块在判断到满足压缩机开启压力时，继续判断所述压缩机控制模块是否正常，若正常，则发送压缩机控制模块启动信号。
[0073]继而压缩机控制模块可根据所述压缩机控制模块启动信号开启并开启所述压缩机。
[0074]有多台压缩机的情形下:
[0075]若所述低压压力在加载区，则所述主控模块依次开启所述压缩机直至检测到所述低压压力不在加载区为止;若所述低压压力在维持区，则所述主控模块再次检测所述压缩机的状态数据;在该开启过程中，可在判断满足压缩机开启间隔时，进行下一台的开启。
[0076]若所述低压压力在卸载区，则所述主控模块用于依次关闭所述压缩机至最后一台，直至检测到所述低压压力不在卸载区为止;可在判断满足压缩机关闭间隔时，进行下一台的关闭。
[0077]若所述低压压力在急停区，则所述主控模块用于关闭所有所述压缩机。
[0078]在上述介绍中，如要连续开启多台压缩机，则可按照压缩机的开启顺序，如根据压缩机的累计工作时间决定开启顺序，累计工作时间越长，则顺序越靠后。
[0079]本发明中，主控模块还可识别压缩机的类型，并可根据需要，决定要开启的压缩机的类型。
[0080]以上为本发明的实施例介绍，基于上述方案，本发明中将风机、压缩机、冷凝器作了模块化的划分，使得风机的开启不必压缩机同时开启，而是可以根据当前环境条件决定是否开启以及开启数量，起到了节能的效果，而且进一步的还可以根据压缩机的工作情况如工作时间决定开启顺序，延长了设备使用寿命。
[0081]在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Descript1n Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Express1n Language)、AHDL(Altera Hardware Descript1nLanguage)、Confluence、CUPL(CornelI University Programming Language)、HDCa1、JHDL(Java Hardware Descript1n Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Descript1n Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High_SpeedIntegrated Circuit Hardware Descript1n Language)与Verilog2。本令页域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
[0082]控制模块可以按任何适当的方式实现，例如，控制模块可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Applicat1n Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制模块和嵌入微控制模块的形式，控制模块的例子包括但不限于以下微控制模块:ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone LabsC8051F320，存储器控制模块还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。
[0083]本发明智能模块化控制系统主要是指大型系统中的智能模块化控制系统，但本发明并不对此做具体限制。
[0084]本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制模块和嵌入微控制模块等的形式来实现相同功能。因此这种控制模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
[0085]上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。
[0086]为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0087]通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0088]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0089]本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如:个人计算机、月艮务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
[0090]本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0091]虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
【主权项】
1.一种智能模块化控制系统的通信方法，其特征在于，所述智能模块化控制系统包括控制模块以及通过管路连接的至少一台压缩机、至少一台风机和至少一台冷凝器，所述控制模块包括主控模块以及分别与所述主控模块连接的风机控制模块和压缩机控制模块； 其中所述风机控制模块，用于根据所述风机所处环境的状态控制所述风机的启闭；所述主控模块，用于控制所述冷凝器的启闭并根据接收的数据信息决定所述压缩机的启闭；所述主控模块为发送方，所述风机控制模块和所述压缩机控制模块为接收方，所述通信方法包括； 所述发送方发送前导符至所述接收方以唤醒所述接收方； 所述发送方发送数据帧至所述接收方； 所述接收方判断所述数据帧是否匹配； 若匹配，则所述接收方解析所述数据帧中的命令符并根据解析的命令执行相关动作； 执行完毕后，所述接收方反馈数据帧至所述发送方； 所述发送方根据所述反馈数据帧判断下一步动作。2.如权利要求1所述的一种智能模块化控制系统的通信方法，其特征在于，若所述接收方判断到所述数据帧不匹配，则所述接收方对所述数据帧不予解析。3.如权利要求1所述的一种智能模块化控制系统的通信方法，其特征在于，所述压缩机的数量至少为两台且所有所述压缩机并联，所述主控模块用于控制所述压缩机开启的数量;所述风机的数量为至少为两台且所有所述风机并联。4.如权利要求1所述的一种智能模块化控制系统的通信方法，其特征在于，所述主控模块用于在所述智能模块化控制系统包括冷凝出口温度传感器和/或高压压力传感器时，开启冷凝器并在判断到满足预设条件后控制开启所述压缩机； 所述主控模块还用于在所述智能模块化控制系统不包括冷凝出口温度传感器和高压压力传感器且判断到满足预设条件后控制开启所述压缩机并同时控制开启所述冷凝器。5.如权利要求4所述的一种智能模块化控制系统的通信方法，其特征在于，若所述压缩机为一台，则所述主控模块用于在判断到满足压缩机开启压力时，继续判断所述压缩机控制模块是否正常，若正常，则发送压缩机控制模块启动信号； 所述压缩机控制模块根据所述压缩机控制模块启动信号开启并开启所述压缩机。6.如权利要求4所述的一种智能模块化控制系统的通信方法，其特征在于，若所述压缩机为至少两台，所述主控模块用于检测所述压缩机的状态数据，所述状态数据为低压压力和/或温度， 若所述低压压力在加载区，则所述主控模块用于依次开启所述压缩机直至检测到所述低压压力不在加载区为止； 若所述低压压力在维持区，则所述主控模块用于再次检测所述压缩机的状态数据； 若所述低压压力在卸载区，则所述主控模块用于依次关闭所述压缩机至最后一台，直至检测到所述低压压力不在卸载区为止； 若所述低压压力在急停区，则所述主控模块用于关闭所有所述压缩机。7.如权利要求6所述的一种智能模块化控制系统的通信方法，其特征在于，所述主控模块还用于根据所述压缩机的累计工作时间决定所述压缩机的开启顺序。8.如权利要求3所述的一种智能模块化控制系统的通信方法，其特征在于，所述风机控制模块包括至少两个风机控制子模块，所有所述风机控制子模块通过自身设置的具有两个接口的RS485模块并联； 和/或； 所述压缩机控制模块包括至少两个压缩机控制子模块，所有所述压缩机控制子模块通过自身设置的具有两个接口的RS485模块并联。
【文档编号】F25B49/02GK105910355SQ201510883376
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月4日
【发明人】闻建中, 闻晓成
【申请人】苏州新亚科技有限公司