多联机调试方法研究

多联机调试方法研究

马翠明

珠海格力电器股份有限公司 广东省珠海市 519000

摘要：多联机系统设备节点多、通讯线路复杂、控制参数多样，必须进行工程调试方可交付给用户使用。目前调试方式多以在外机上进行按键操作为主，操作不便，危险系数高；也有的在通讯网络中接入专用的调试设备，或者使用安装有调试软件的笔记本电脑连接到机组网络中，需要单独接线，对调试人员要求较高。本文提出了一种在线控器上进行调试的方法，很好的解决了上述问题。

关键词：多联机；调试

Abstract：Multi-splits air-conditioning system has many equipment nodes, complex communication lines and various control parameters.It can be delivered to users only after engineering commissioning.At present, most of the debugging methods are based on the key operation on the controller of outdoor unit, and the operation is inconvenient and the risk coefficient is high.There are also special debugging equipment connected to the communication network, or connected to the network with a laptop installed with debugging software, which requires separate wiring and high requirements for debugging personnel.This paper presents a debugging method on the wired-controller ,which solves the above problems well.

Key words：multi-splits air-conditioning system; debugging

前言

变频多联机系统具有高效、节能、制冷制热启动迅速、安装简单、节省建筑物内部空间等突出优点，因此，在现代商用与民用舒适性空调系统中，尤其在长三角、珠三角等地区得到了大规模的应用[1]。多联机空调集一拖多技术、智能控制技术、节能技术和网络控制技术等多种高新技术于一体,能满足用户对舒适性、方便性等多方面的要求[2]。同时，多联机机组节点数多，通讯距离长；网络节点中既有连接主机和室内机的通讯线，也有为各节点供电的强电线路。机组运行之前还需要对各个设备的线路、传感器、执行机构、运行参数等进行检测，以保障机组的正常运行。因此，多联机的调试非常重要。一般地，多联外机作为整个系统的控制中心，调度各个内机冷媒的流量和流向，控制压缩机和室外风机正常运行，在整个通讯网络中起到主导作用。多联机的调试也往往由外机进行统筹，多在外机上进行按键操作和数码显示，或者携带电脑或专用调试设备进行调试。但是多联外机往往安装环境恶劣，调试人员在室外机侧进行调试难度大、危险系数高。使用电脑、调试设备等进行调试，也需要额外增加工程接线将调试设备接入通讯网络，使用不便，也容易造成接线错误，对调试人员要求较高。并且调试设备的开发往往需要增加硬件成本、开发配套的通讯协议，投入研发成本。因此如何能够简单快速的进行工程调试是一个值得探讨的问题。本文提出了一种基于集中控制的分布式调试方法，使得多联机的调试难度得到了很大的改善，提高了调试效率和安全系数。

图1 多联机安装调试环境 图2 现有多联机调试方式示意图

1 总体方案

1.1空调多联机系统介绍

空调内机系统是面向分布式控制的多节点冷媒系统，系统可分为单冷媒系统和多冷媒系统，一般系统中包含外机、内机和线控器等多个节点[3]。图3是一种常见的多联机系统图，室内机通过CAN1网络和外机连接，内机和线控器通过HBS网络连接。对于需求制冷量较大的机组，在CAN1网络还会有多个室外机存在，一般最大个数为4台。室外机中存在一个主模块外机，其他为子模块外机。

图3 多联机系统图

1.2 调试方案介绍

外机作为多联机系统的核心控制器，控制整个系统的调试进度、指示调试状态、协调内外机运行，在多联机调试过程中起主导作用。因此，调试方案应该以此为基础，否则会颠覆传统的控制方式，在设计方案上做较大的更改，引起兼容性问题。新的调试方案还应该具备操作方便、安全性高、扩展性强、兼容性好的特点，才能在多联机上得到广泛应用。

本文提出一种输入输出参数虚拟化设计方案：以图一所示网络为基础，以内机节点为中转站，可以将室外机侧的操作和显示转移到室内侧线控器端进行；而且线控器作为人机交互的终端设备，本身具备操作和显示的基本功能。

2 技术方案详细设计

2.1 信息远程同步映射的分布式调试方法

本方案中，将外机按键、状态显示，通过CAN网络信息远程同步映射，映射至所有室内机线控器。一方面，主模块外机作为控制中心，处理所有执行逻辑，保证所有终端设备调试时序一致。另一方面，由线控器按键触发操作，内机转发指令，可在任意设备启动调试和显示调试状态。

CAN通讯具有突出的可靠性、实时性和灵活性。CAN为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从。CAN上的节点分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，优先级高的数据最多可在134us内得到传输[4]。该设计基于CAN协议总裁机制，使用高优先级数据同步，保证在大网络多节点应用时数据传输和用户需求的及时响应。同时，采用HBS通讯快速同步机制，实现快速响应，按键操作及显示映射无延时。

HomeBUS 是由日本提出的一种家庭总线系统，它能以电力载波的方式将差分信号加载到两根总线上，实现两根线同时供电和通讯[5].HomeBUS具有良好的抗噪声性能和抗干扰能力，适用于多联机这种多节点应用场景，可长距离通讯。HomeBUS 通讯采用 AMI 编码方式：正负电平占空比为 50 % 的方波编码方式，将信号“0”拆分为“01”，信号“1”拆分为“11”，这样就可以避免连续输出信号“0”，保证通讯质量[6]。本设计中，针对多节点的同步映射需求，线控器在HBS网络采用广播方式传输按键信号，室内机解析处理，采用高优先级控制帧转发至CAN1网络；外机接收到CAN通讯的按键信号后，按照已存储的控制逻辑，执行相应的按键操作，并将当前状态以ASCI码的方式发送给室内机，室内机转发至HBS网络线控器显示。

图4 分布式调试网络数据传输示意图

2.2 输入输出设备虚拟化、通用化设计

本方案基于输入输出参数的即时性传递，使用具备按键和显示界面的线控器模拟外机的按键和显示实现“遥控”外机。因此，该方案同时适用于没有硬件支持输入检测和显示输出的外机，外机只要收到通讯数据中的操作指令就可以执行相应的操作并实时返回状态。

本方案中不用针对某一工程参数开发具体协议内容。输入输出均为可变的通用参数。输入参数可表达各种按键组合状态，输出参数为ASCI码，可表示任意显示代码，因此该功能可扩展到除了调试之外的其他外机功能。比如：用户较为常用的静音模式设置、强制化霜、参数修正等。

2.3 线控器显示设计

线控器具备两种工作模式，一种为模拟工作模式，执行上述调试功能，一般供售后安装调试人员使用；一种为普通工作模式，执行常规的用户操作，比如开关机、温度设定等，一般供空调用户使用。下图5为模拟工作模式下，线控器显示当前外机处于正常运行状态，图6为普通工作模式下，线控器显示当前设定温度。风速、运行模式等。

图5 模拟工作模式 图6 普通工作模式

进入模拟工作模式后，线控器的按键作为外机按键使用，线控器显示外机当前调试状态，线控器风速图标从低到高循环动态显示，指示当前处于模拟工作模式状态，如图7所示：

图7 模拟工作模式状态指示

2.4 结语

本方案提出的多联机调试方案，不受硬件限制，依托于多联机网络通讯架构及通讯方式特性，采用虚拟参数传递，扩展性、可实施性好；无需额外开发调试设备，在线控器上进行操作，操作方便、安全可靠、节约人力、物力；很好的解决了现有多联机工程调试操作不便、效率低、存在人身安全隐患的问题。

参考文献：

[1]黄敏,王兴. 变频多联机系统调试中的一些典型问题及解决思路[J].建筑节能，2011.12:25-28+37.

[2] 王凌杰,罗伦. 多联机空调技术及其应用[J]. 中国西部科技,2007.17:22-23.

[3]刘泉洲, 张光旭, 叶铁英, 等. 空调便携调试仪设计与开发[J].日用电器，2021.04:62-65.

[4]饶运涛,邹继军,王进宏,郑勇芸.现场总线 CAN 原理与应用技术（第2 版）[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.08.

[5] Kenneth P.Wacks. Home Automation and Utility Customer Services [Z] . Cutter Information Corpotation, 1988.

[6]李玉发,刘泉洲;,张争,等.HomeBUS载波通讯在多联空调系统中的研究与应用[J].日用电器，2021.04:44-47.