基于plc载波通信的中央空调节能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制系统，特别是涉及一种基于PLC(Power LineCommunicat1n,电力线载波通讯)载波通信的中央空调节能控制系统。
【背景技术】
[0002]随着科技发展和人民生活水平的提高，中央空调已经被广泛应用与工业及民用建筑中。但是中央空调的用电量非常大占各类大型建筑总用电量的30% -60%，传统的中央空调系统设计时一般以当地极端气象条件即以其最大冷(热)负荷的1.1-1.5倍去确定空调负荷，我国绝大多数的中央空调，全年中有70%以上的时间都运行在设计负荷的50%以下，无论季节、昼夜和用户需求怎样变化，各电机都长期固定在工频状态下全速运行，导致电能严重浪费。因此业界对中央空调设置相应的中央空调集中控制系统。
[0003]目前智能楼宇的中央空调集中控制系统解决方案是以计算机或者嵌入式系统为主机，分别通过各自通讯网络，控制分散在智能楼宇各房间的风机盘管电源或温控器，形成集中控制网络。虽然目前的中央空调集中控制技术适当的提高了中央空调的能效，但由于集中控制设置不当，也会造成大浪的电能浪费，全球都在提倡节能减排，因而中央空调的节能改造势在必行。
[0004]传统的中央空调系统的设计时以当地极端气象条件即以其最大冷(热)负荷的
1.1-1.5倍去确定空调负荷的，我国绝大多数的中央空调，全年中有70%以上的时间都运行在设计负荷的50%以下，无论季节、昼夜和用户需求怎样变化，各电机都长期固定在工频状态下全速运行，导致电能严重浪费。因此业界对中央空调设置相应的中央空调集中控制系统，目前的这些系统主要是通过优化设定供冷参数，优化控制机组的运行台数和时间、调节冷水输配系统循环流量及其动力已提高机组和输配系统的运行效率，系统的主要是以供回水的温度为判断依据，控制水泵的工作状态。然而现在的这些的控制系统依然不够智能和节能，如室内长时间无人空调系统依然照常运行浪费能源；不能够精确的调节室温和维持室温恒定。传统的中央空调节能控制系统存在管理粗放，反馈滞后，调控不够精细及时，只能做到机房控制和集中监测，管理手段单一，为实现真正意义上的智能化和节能化。
[0005]目前的中央空调集中控制系统通讯网络主要包括:RS-485总线、LONGffORK总线、CAN总线和TCP/IP网络等。这些控制系统在安装使用时，都需要铺设大量的专用通讯线，由于中央空调系统的风机盘管、控制阀分布在各个区域和房间，因此这些中央空调系统在建立通讯网络时需要铺设大量的通讯线，施工难度大，施工成本和物料成本很高。另外，在使用过程中通讯网络出现故障时，维护成本和维护难度也很大。这些以RS-485总线、L0NGW0RK总线、CAN总线和TCP/IP网络为通讯网络基础的中央空调系统在实施过程普遍存在着施工成功高、施工量和难度大、维护麻烦、占用网络资源等缺点，造成了中央空调系统在实际应用中很难大规模推行的现状。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于PLC载波通信的中央空调节能控制系统，其实现中央空调系统的自动控制和智能管理，节省人力和物料成本和系统维护成本。
[0007]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种基于PLC载波通信的中央空调节能控制系统，其特征在于，其由中心控制系统、电力线载波通讯网络、分区控制系统三大部分组成，中心控制系统和分区控制系统之间通过电力线载波通讯网络连接，无需额外铺设控制线路，完成控制信息和数据的交互。
[0008]优选地，所述中心控制系统包括相互连接的电脑和载波收发器，分区控制系统包括相互连接的温控面板、电动阀和风机盘管。
[0009]优选地，所述载波收发器由第一单片机、第一电源、网络通信模块、第一载波通信模块组成，第一电源、网络通信模块、第一载波通信模块都与第一单片机连接，完成网络信号和载波信号的接收、发送和相互转换。
[0010]优选地，所述温控面板由第二单片机、第二电源、第二载波通信模块、空调控制器、温度检测器、人体红外感应器、液晶显示器和按键组成，第二电源、第二载波通信模块、空调控制器、温度检测器、人体红外感应器、液晶显示器、按键都与第二单片机连接；时刻检测室内温度，自动调控空调，保持室内温度恒定，并可根据设定和用户活动自动控制中央空调的运行，达到智慧节能的目的。
[0011]优选地，所述第一载波通信模块或第二载波通信模块由载波芯片电路、信号耦合电路、信号接收滤波电路、信号输出放大电路组成，信号耦合电路、信号接收滤波电路、载波芯片电路、信号输出放大电路依次连接，信号耦合电路和信号接收滤波电路共同构成载波接收电路，信号耦合电路和信号输出放大电路共同构成载波发送电路。
[0012]本发明的积极进步效果在于:本发明实现中央空调系统的自动控制和智能管理，节省人力和物料成本和系统维护成本。
【附图说明】
[0013]图1为本发明基于PLC载波通信的中央空调节能控制系统的原理框图。
[0014]图2为本发明中中心控制系统的原理框图。
[0015]图3为本发明中载波收发器的原理框图。
[0016]图4为本发明中分区控制系统的原理框图。
[0017]图5为本发明中温控面板的原理框图。
[0018]图6为本发明中第一载波通信模块或第二载波通信模块的原理框图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0020]如图1所示，本发明基于PLC载波通信的中央空调节能控制系统由中心控制系统、电力线载波通讯网络、分区控制系统三大部分组成，中心控制系统和分区控制系统之间通过电力线载波通讯网络连接，无需额外铺设控制线路，完成控制信息和数据的交互，用户通过这三个系统完成对中央空调的本地、远程控制和智能管理，实现对各分区空调系统的统一或单独的控制和管理，如定时开关控制、室内温度设定及恒温控制、人体感应智能控制等。
[0021]如图2所示，中心控制系统包括相互连接的电脑和载波收发器，电脑为用户提供中央空调远程控制平台，电脑通过TCP/IP网络与载波收发器进行通信，向载波收发器下发控制指令；载波收发器以TCP/IP网络作为上行信道与电脑相连，以电力线作为下行信道与各个分区控制系统相连，通过上行信道接收电脑信息，通过下行信道将信息发送至相应分区控制系统，同时通过下行信道接收各分区控制系统发送上来的相关信息，再经上行信道上传至电脑处理。载波收发器以TCP/IP网络作为上行信道与PC机相连，以电力线作为下行信道与各个分区控制系统相连，通过上行信道接收PC机信息，通过下行信道将信息发送至相应分区控制系统，同时通过下行信道接收各分区控制系统发送上来的相关信息，再经上行信道上传至PC机处理。如图3所示，载波收发器由第一单片机、第一电源、网络通信模块、第一载波通信模块组成，第一电源、网络通信模块、第一载波通信模块都与第一单片机连接，第一单片机是载波收发器的主控单元，对网络通讯模块、载波通信模块传输过来的信息进行处理和转换。网络通信模块是载波收发器的上行通信模块，负责从TCP/IP网络接收电脑发出的相关控制信息并发送给第一单片机处理，同时将第一单片机发送过来的采集上报信息反馈给电脑。第一载波通信模块是载波收发器的下行通信模块，负责通过电力线网络将第一单片机的控制信息发送到各分区控制系统，同时从电力线网络接收分区控制系统发出的相关上报信息，并发送给第一单片机处理。
[0022]电力线载波通讯网络采用的是建筑物既有的输电供电线路，即电力线组成的网络，为中央控制系统和分区控制系统提供基础通讯网络，中央控制系统的载波收发器和各分区控制系统相关设备都装有载波通信模块，载波通信模块通过电力线完成相关信息的传递和交互。
[0023]分区控制系统按区域划分，由若干架构相同的成员组成。各分区控制系统通过电力线载波通讯网络与主控系统进行信息交互，接收并执行主控系统的相关控制命令，并向主控系统反馈温度、人体探测等相关信息。如图4所示，分区控制系统由温控面板、电动阀、风机盘管及其相关