JP6682177B2 - Air conditioning system - Google Patents
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Description
本発明は、空調システムに関するものである。 The present invention relates to an air conditioning system.
従来、空調システムは、室内機及び室外機で構成されている。例えば、特許文献1には、1台の室外機と複数台の室内機とが共通の冷媒配管で接続され、室外機及び各室内機にそれぞれ対応する制御装置が設けられた空調システムが開示されている。
Conventionally, an air conditioning system is composed of an indoor unit and an outdoor unit. For example,
しかしながら、上述した空調システムでは、室外機、室内機にそれぞれ制御装置(プロセッサ)が設けられているため、室内機や室外機のコストが高くなる。また、室内機と室外機が通信しながら空調システムの制御を行うことから、制御で用いられる全ての制御プログラムが同一の制御バージョンであることが必要となる。したがって、空調システムを構成する一部の室内機や室外機を新しい制御仕様の機器に変更することは難しかった。 However, in the above-described air conditioning system, since the control device (processor) is provided in each of the outdoor unit and the indoor unit, the cost of the indoor unit and the outdoor unit increases. Further, since the indoor unit and the outdoor unit control the air conditioning system while communicating, it is necessary that all control programs used for control have the same control version. Therefore, it was difficult to change some of the indoor units and outdoor units that compose the air conditioning system to devices with new control specifications.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、室外機単体及び室内機単体の低価格化を実現するとともに、システムのバージョンアップを容易に行うことのできる空調システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an air conditioning system that can reduce the price of an outdoor unit and an indoor unit and can easily upgrade the system version. The purpose is to
本発明の第1態様は、通信手段と、室外保護制御手段とを備える室外機と、通信手段を備える室内機と、前記室外機及び前記室内機とは独立して存在する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記室外機と通信媒体を介して通信可能とされるとともに、前記室外機とは独立して存在する室外機制御部と、前記室内機と通信媒体を介して通信可能とされるとともに、前記室内機とは独立して存在する室内機制御部と、を備え、前記室外機制御部及び前記室内機制御部は、情報の授受が可能とされ、前記室外機制御部は、前記通信媒体を介して前記室外機に搭載される機器の情報を取得するとともに、該室外機に搭載される前記機器へ制御指令を出力し、前記室内機制御部は、前記通信媒体を介して前記室内機に搭載される機器の情報を取得するとともに、該室内機に搭載される前記機器へ制御指令を出力し、前記室外保護制御手段は、予め設定された緊急停止条件を満たすか否かを判定し、該緊急停止条件を満たす場合に、圧縮機を停止させ、前記室外機制御部及び前記室内機制御部は、仮想化された制御部として前記制御装置に搭載され、前記制御装置は、マスター制御部を有し、前記マスター制御部は、起動時において、前記通信媒体に接続されている前記室内機及び前記室外機の属性情報を取得し、前記属性情報に基づいて、仮想化された前記室内機制御部及び仮想化された前記室外機制御部を生成する空調システムである。 A first aspect of the present invention includes an outdoor unit including a communication unit and an outdoor protection control unit, an indoor unit including a communication unit, and a control device existing independently of the outdoor unit and the indoor unit. The control device is capable of communicating with the outdoor unit via a communication medium, and is also capable of communicating with the outdoor unit control unit existing independently of the outdoor unit via the communication medium with the indoor unit. And an indoor unit control unit that exists independently of the indoor unit, the outdoor unit control unit and the indoor unit control unit are capable of exchanging information, the outdoor unit control unit Acquires the information of the device mounted on the outdoor unit via the communication medium, and outputs a control command to the device mounted on the outdoor unit, and the indoor unit control unit controls the communication medium. Information on the equipment installed in the indoor unit via Together with outputting a control command to the device mounted in the indoor unit, the outdoor protection control means determines whether a preset emergency stop condition is satisfied, and when the emergency stop condition is satisfied, The compressor is stopped, the outdoor unit control unit and the indoor unit control unit are mounted on the control device as a virtualized control unit, the control device has a master control unit, and the master control unit is , At the time of start-up, acquiring attribute information of the indoor unit and the outdoor unit connected to the communication medium, and based on the attribute information, the virtualized indoor unit control unit and the virtualized outdoor It is an air conditioning system that generates a machine control unit .
上記空調システムによれば、室内機制御部及び室外機制御部を室内機及び室外機とは独立して存在させるので、室内機及び室外機の構成を簡素化することが可能となり、低コスト化を図ることができる。さらに、室内機及び室外機に高度なプログラムを搭載する必要がなく(例えば、通信、部品のアクチュエート機能、室外保護制御機能のみの搭載とされている)、機器の陳腐化がなく、室外機及び室内機の交換も容易に行うことができる。
更に、室内機制御部及び室外機制御部が室内機及び室外機とは独立して設けられているため、例えば、室内機制御部及び室外機制御部を空調システムの製造元の管理下に置くことで、プログラムに関する更新等の作業を容易に行うことが可能となる。
更に、上記空調システムによれば、室外機に緊急停止機能を備える室外保護制御手段を設けている。したがって、仮に、室外機と室外機制御部との通信が遮断されている状態であっても、緊急停止を必要とする事象が生じた場合には、速やかに圧縮機を停止させることが可能となる。
According to the above air conditioning system, since the indoor unit control unit and the outdoor unit control unit are provided independently of the indoor unit and the outdoor unit, it is possible to simplify the configurations of the indoor unit and the outdoor unit, and reduce the cost. Can be achieved. Furthermore, it is not necessary to install a high-level program in the indoor unit and the outdoor unit (for example, only communication, actuating function of parts, outdoor protection control function are installed), there is no obsolescence of equipment, and the outdoor unit Also, the indoor unit can be easily replaced.
Furthermore, since the indoor unit control unit and the outdoor unit control unit are provided independently of the indoor unit and the outdoor unit, for example, place the indoor unit control unit and the outdoor unit control unit under the control of the manufacturer of the air conditioning system. Thus, it becomes possible to easily perform work such as updating related to the program.
Further, according to the air conditioning system, the outdoor unit is provided with the outdoor protection control means having the emergency stop function. Therefore, even if the communication between the outdoor unit and the outdoor unit control unit is interrupted, it is possible to immediately stop the compressor when an event that requires an emergency stop occurs. Become.
上記制御システムにおいて、前記室外保護制御手段は、例えば、低圧側圧力が予め設定されている第1閾値以下である場合、または、高圧側圧力が予め設定されている第2閾値以上である場合に、緊急停止条件を満たすと判定し、前記圧縮機を停止させる。 In the above control system, the outdoor protection control means, for example, when the low pressure side pressure is equal to or lower than a preset first threshold value, or when the high pressure side pressure is equal to or higher than a preset second threshold value. Then, it is determined that the emergency stop condition is satisfied, and the compressor is stopped.
上記制御システムにおいて、前記室外保護制御手段は、前記低圧側圧力が前記第1閾値よりも大きな値に設定されている第3閾値以下である場合、または、前記高圧側圧力が前記第2閾値よりも小さな値に設定されている第4閾値以上である場合に、前記圧縮機の回転数を下げる保護制御を行うこととしてもよい。 In the control system, the outdoor protection control means may be configured such that when the low pressure side pressure is equal to or lower than a third threshold value that is set to a value larger than the first threshold value, or the high pressure side pressure is higher than the second threshold value. Is greater than or equal to the fourth threshold value that is set to a small value, protection control may be performed to reduce the rotation speed of the compressor.
このような制御システムによれば、緊急停止が発生する以前に、保護制御が実施されるので、緊急停止を可能な限り未然に防ぐことが可能となる。 According to such a control system, since the protection control is performed before the emergency stop occurs, it is possible to prevent the emergency stop as much as possible.
上記制御システムにおいて、前記室内機は、熱交換器の温度が予め設定されている第5閾値以下である場合に、膨張弁を全閉状態とする室内保護制御手段を更に備えることとしてもよい。 In the above control system, the indoor unit may further include an indoor protection control unit that fully closes the expansion valve when the temperature of the heat exchanger is equal to or lower than a preset fifth threshold value.
このような空調システムによれば、室内機に熱交換器の温度が第5閾値以下まで下がった場合に膨張弁を全閉状態とする機能(アンチフロスト機能)が設けられている。これにより、仮に、室内機と室内機制御部との通信が遮断されている状態であっても、アンチフロストを必要とする事象が生じた場合には、速やかに膨張弁を全閉状態とすることが可能となる。 According to such an air conditioning system, the indoor unit is provided with a function (anti-frost function) of fully closing the expansion valve when the temperature of the heat exchanger falls below the fifth threshold value. As a result, even if the communication between the indoor unit and the indoor unit control unit is interrupted, if an event requiring anti-frost occurs, the expansion valve will be fully closed immediately. It becomes possible.
上記空調システムにおいて、前記室外機制御部及び前記室内機制御部は、仮想化された制御部として制御装置に搭載されていてもよい。 In the above air conditioning system, the outdoor unit control unit and the indoor unit control unit may be mounted in a control device as a virtualized control unit.
このように、仮想化された制御部として存在させることにより、接続機器に応じて柔軟に制御部を生成することが可能となる。また、空調システムの規模に応じて制御装置のハードウェア資源を決定すればよいので、CPU資源の無駄を低減させることが可能となる。
上記空調システムにおいて、前記室外機制御部は、前記室外機に搭載された前記機器を駆動するドライバに対して制御指令を出力し、前記室内機制御部は、前記室内機に搭載された前記機器を駆動するドライバに対して制御指令を出力することとしてもよい。
As described above, the presence of the virtualized control unit makes it possible to flexibly generate the control unit according to the connected device. Further, since the hardware resources of the control device may be determined according to the scale of the air conditioning system, it is possible to reduce the waste of CPU resources.
In the air conditioning system, the outdoor unit control unit outputs a control command to a driver that drives the device installed in the outdoor unit, and the indoor unit control unit includes the device installed in the indoor unit. The control command may be output to the driver that drives the.
本発明によれば、室外機単体及び室内機単体の低価格化を実現するとともに、システムのバージョンアップを容易に行うことができるという効果を奏する。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to reduce the prices of an outdoor unit and an indoor unit, and it is possible to easily upgrade the system version.
以下に、本発明の一実施形態に係る空調システム及びその制御方法について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る空調システム1の冷媒系統を示した図である。図1に示すように、空調システム1は、1台の室外機Bと、該室外機Bと共通の冷媒配管により接続される複数の室内機A1、A2とを備える。図1では、便宜上、1台の室外機Bに、2台の室内機A1、A2が接続されている構成を例示しているが、室外機の設置台数及び室内機の接続台数については限定されない。
An air conditioning system and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a refrigerant system of an
室外機Bは、例えば、冷媒を圧縮して送出する圧縮機11、冷媒の循環方向を切り換える四方弁12、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱交換器13、室外ファン15、冷媒の機液分離等を目的として圧縮機11の吸入側配管に設けられたアキュムレータ16等を備えている。
The outdoor unit B includes, for example, a
室内機A1、A2はそれぞれ、室内熱交換器31a、31b、室内ファン32a、32b、及び電子膨張弁33a,33b等を備えている。2台の室内機A1、A2は、それぞれ室外機B内のヘッダー22、ディストリビュータ23で分岐された各冷媒配管21A、21Bに接続されている。
また、室外機B及び室内機A1,A2には、冷媒圧力を計測する圧力センサ21(高圧側圧力を計測する圧力センサ21a、低圧側圧力を計測する圧力センサ21bを含む)、冷媒温度等を計測する温度センサ24(室内熱交換器31aの温度を計測する温度センサ24a、室内熱交換器31bの温度を計測する温度センサ24bを含む)等の各種センサ類20(図2参照)が設けられている。
The indoor units A1 and A2 include
Further, the outdoor unit B and the indoor units A1 and A2 include a
図2は、本実施形態に係る空調システム1の電気的構成図である。図2に示すように、室内機A1、A2、室外機B、制御装置3が共通バス5を介して接続されており、相互の情報の授受が可能な構成とされている。なお、共通バス5は、通信媒体の一例であり、通信は無線、有線を問わない。
制御装置3は、保守点検を行う保守点検装置6に通信媒体7を介して接続され、定期的に運転データを送信したり、異常発生時にはその旨を速やかに通知できるような構成とされている。
FIG. 2 is an electrical configuration diagram of the
The control device 3 is connected to the maintenance / inspection device 6 that performs maintenance / inspection via the
ここで、従来の空調システムでは、特許文献1に示されるように、各室内機ユニット及び室外機ユニットの内部に、それぞれ制御装置が設けられている。これに対し、本実施形態では、各室内機制御部41、42及び室外機制御部43が、室内機A1、A2及び室外機Bとは独立して設けられている。具体的には、室内機A1を制御する室内機制御部41、室内機A2を制御する室内機制御部42、及び室外機Bを制御する室外機制御部43は、仮想化された制御部としてそれぞれ制御装置3に実装されている。
Here, in the conventional air conditioning system, as shown in
つまり、室内機制御部41、42及び室外機制御部43は、1つのハードウェアを有する制御装置3に集約されており、制御装置3が備えるハードウェア上でそれぞれ独立した動作が可能とされる。制御装置3は、室内機制御部41、42及び室外機制御部43を制御装置内に仮想的に存在させるためのマスター制御部40を有している。なお、マスター制御部40による室内機制御部41、42及び室外機制御部43の生成処理等については後述する。
That is, the indoor
制御装置3において、室内機制御部41、42及び室外機制御部43は、互いに情報の授受が可能な構成とされている。また、室内機制御部41、42及び室外機制御部43は、例えば、情報を共有しながら各自が独立した自律分散制御を実現させる自律分散制御を行うこととしてもよい。ここで、自律分散制御とは、センサ類20や他の制御部(例えば、室内機制御部41であれば、室内機制御部42及び室外機制御部43が他の制御部に相当する。)から情報を受信し、該情報を入力として所定のアプリケーションが制御ルールに従い、対応する室内機または室外機(例えば、室内機制御部41であれば、室内機A1)に対して制御指令を与えることをいう。
In the control device 3, the indoor
室内機A1には、室内機A1内の各種機器(一部のセンサを含む)51、室内ファン32a、電子膨張弁33a等(図1参照)の各種機器に対応してそれぞれ設けられている各種ドライバ52、ゲートウェイ(通信手段)53、及び室内保護制御部54が設けられている。これら各機器は内部バスを介して接続されるとともに、ゲートウェイ53を介して共通バス5に接続される。
The indoor unit A1 is provided with various devices (including some sensors) 51, an
室内保護制御部54は、例えば、プロセッサがコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されている室内保護プログラム(例えば、アンチフロストプログラム)を主記憶装置にロードして実行することにより実現される。室内保護制御部54は、例えば、内部バスを介して、室内熱交換器31a(図1参照)の温度を計測する温度センサ24aから計測値を受信し、この計測値が予め設定されている閾値(第5閾値)以下である場合に、凍結が発生する可能性があると判断して、室内機A1の電子膨張弁33aを全閉状態とするアンチフロスト制御を行う。
The indoor
なお、後述するように、室内保護制御部54は、センサ類20から共通バス5、ゲートウェイ53を介して室内熱交換機31aの温度計測値を取得することも可能であるが、この場合、共通バス5に通信障害が発生したときには、温度計測値を取得できなくなり、保護制御が不可能となる。このようなことから、内部バスを介して温度計測値を取得する方が好ましい。なお、内部バスと共通バス5とを介して両方のルートから温度計測値を取得することとしてもよい。
As will be described later, the indoor
室内機A2についても、図示が省略されているが、室内機A1と同様の構成とされている。 Although not shown, the indoor unit A2 has the same configuration as the indoor unit A1.
室外機Bには、圧縮機11、四方弁12、室外ファン13等(図1参照)の各種機器(一部のセンサを含む)61、各種機器61に対応してそれぞれ設けられている各種ドライバ62、ゲートウェイ(通信手段)63、及び室外保護制御部64が設けられている。これら各機器は内部バスを介して接続されるとともに、ゲートウェイ63を介して共通バス5に接続される。
In the outdoor unit B, various devices (including some sensors) 61 such as the
室外保護制御部64は、例えば、プロセッサがコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されている室外保護プログラムを主記憶装置にロードして実行することにより実現される機能である。室外保護制御部64は、内部バスを介して、圧力センサ21a(図1参照)から高圧側圧力を、圧力センサ21bから低圧側圧力を所定のタイミングで取得し、低圧側圧力が予め設定されている第1閾値以下である場合、または、高圧側圧力が予め設定されている第2閾値以上である場合に、緊急停止が必要であると判定し、圧縮機11を停止させる緊急停止制御を行う。更に、室外保護制御部64は、低圧側圧力が第1閾値よりも大きな値に設定されている第3閾値以下である場合、または、圧縮機11の高圧側圧力が第2閾値よりも小さな値に設定されている第4閾値以上である場合に、圧縮機11の回転数を下げる保護制御を行う。
The outdoor
なお、後述するように、室外保護制御部64は、共通バス5、ゲートウェイ53を経由して圧力センサ21a、21b(センサ類20)から低圧側圧力及び高圧側圧力を取得することも可能である。しかしながらこの場合、共通バス5に通信障害が発生したときには、圧力計測値を取得できなくなり、上記緊急停止や保護制御を行うことができなくなる。このようなことから、内部バスを介して高圧側圧力及び低圧側圧力を取得する方が好ましい。なお、内部バスと共通バス5とを介して両方のルートから圧力計測値を取得することとしてもよい。
As will be described later, the outdoor
ゲートウェイ53、63は、例えば、通信ドライバ、アドレス記憶領域、機器属性記憶領域、OS、通信フレームワークを含む機能の集まりである。アドレス記憶領域は、制御装置3等と通信を行うために予め割り振られている固有のアドレスを記憶するための記憶領域である。また、機器属性記憶領域は、自身の属性情報及び保有する機器51、61の属性情報を記憶するための領域であり、例えば、室内機であるか室外機であるか、能力、搭載センサ類(例えば、温度センサ、圧力センサ等)、機器の情報(例えば、ファンタップ数、弁のフルパルス等)等の情報が格納されている。
The
さらに、室外機B及び室内機A1、A2に設けられたセンサ類20(例えば、冷媒圧力を計測する圧力センサや冷媒温度を計測する温度センサ等)は、それぞれADボード71を介して共通バス5に接続されている。ここで、センサ類20の計測精度が低い場合には、ADボード71とセンサ類20との間に、計測値を補正するための補正機能を有するノードを設けることとしてもよい。このように、補正機能を持たせることにより、センサ類20として廉価で計測精度のさほど高くないセンサを利用することが可能となる。
Further, the sensors 20 (for example, a pressure sensor that measures the refrigerant pressure, a temperature sensor that measures the refrigerant temperature, etc.) provided in the outdoor unit B and the indoor units A1 and A2 are respectively connected to the
このような空調システム1においては、例えば、制御装置3の室内機制御部41、42は、共通バス5を介してセンサ類20、各種ドライバ52、62から計測データや制御情報を取得し、これらの計測データに基づいて、所定の室内機制御プログラムを実行することにより、室内機A1、A2に設けられた各種機器(例えば、室内ファン32、電子膨張弁33等)に対して制御指令を出力する。制御指令は、共通バス5、ゲートウェイ53を介して各種ドライバ52へ送られる。各種ドライバ52は、受信した制御指令に基づいて、それぞれ対応する機器を駆動する。これにより、制御指令に基づく室内機A1、A2の制御が実現される。
In such an
同様に、制御装置3の室外機制御部43は、共通バス5を介してセンサ類20、各種ドライバ52、62から計測データや制御情報を取得し、これらの計測データに基づいて、所定の室外機制御プログラムを実行することにより、室外機Bに設けられた各種機器(例えば、圧縮機11、四方弁12、室外熱交換器13、室外ファン15等)に対して制御指令を出力する。制御指令は、共通バス5、ゲートウェイ63を介して各種ドライバ62へ送られる。各種ドライバ62は、受信した制御指令に基づいて、それぞれ対応する機器を駆動する。
Similarly, the outdoor
図3に、空調システム1の通信の階層構造の一例を示す。図3に示すように、空調システム1は、ハードウェア層(以下「HW層」という。)、ドライバ層、オペーレーションシステム層(以下「OS層」という。)、フレームワーク層、及びアプリケーション層を有している。
FIG. 3 shows an example of a hierarchical structure of communication of the
HW層は、共通バス、ファンモータ、ルーバモータ、センサ類である。ドライバ層は、共通バス5を介した通信のための通信ドライバ、ファンモータ、ルーバモータ等を駆動するための機器ドライバ、センサ類を駆動するためのセンサドライバを有する。特に、ドライバ層(ドライバ層で規定される情報)を用いて、制御装置3、室内機A1、A2、及び室外機A3間の通信が行われるので、アプリケーション層やフレームワーク層を用いて通信を行う場合に比べて、共通バス5を介して通信される各情報の情報量を少なくすることが可能となる。
The HW layer is a common bus, a fan motor, a louver motor, and sensors. The driver layer has a communication driver for communication via the
フレームワーク層は、通信フレームワーク、機器作動制御フレームワーク、設定パラメータを有する。フレームワーク層は、例えば、実際の機器の物理単位と制御単位の変換を行う。例えば、弁開度を1%開くという物理単位がステッピングモータの12パルス分に相当するとの変換である。 The framework layer has a communication framework, a device operation control framework, and setting parameters. The framework layer converts, for example, a physical unit and a control unit of an actual device. For example, the physical unit of opening the valve opening by 1% corresponds to 12 pulses of the stepping motor.
アプリケーション層は、例えば、室内機A1の機器を共通バス5からの指令通りに作動させたり、機器故障情報を送り出す機能を持ち、主に、機器作動制御アプリケーションと設定アプリケーションを有する。例えば、機器作動制御アプリケーションは、室内機A1を構成する各種機器(例えば、室内熱交換器31、室内ファン32、電子膨張弁33等)の制御に関するプログラムであり、例えば、室内機A1の起動及び停止に関する制御、運転モードや設定温度等の状態の変更等を行うプログラムである。
The application layer has a function of operating a device of the indoor unit A1 according to a command from the
室内機A1、A2及び室外機Bは、それぞれ室内機制御部41、42及び室外機制御部43によって自律分散制御されてもよい。この場合、室内機A1、A2及び室外機B間には、制御ルールが設定されており、この制御ルールに従ってそれぞれが制御を行う。たとえば、冷媒圧力を例に挙げると、室内機A1、A2は、センサ類20から取得した冷媒圧力が、所定の第1許容変動範囲内の場合には、ユーザなどに設定された設定温度や設定風量に、実温度や実風量を一致させるための制御指令を決定し、共通バス5を介して室内機A1、A2にそれぞれ出力する。ここで、室内機制御部41、42は、互いに情報の授受を行い協調することにより、各々の制御指令を決定することとしてもよい。また、室外機制御部43は、冷媒圧力を所定の第2許容変動範囲内に維持するための空調システム1の出力指令、例えば、圧縮機11の回転数や室外ファン15の回転速度等に関する制御指令を決定し、共通バス5を介して室外機Bに送信する。
例えば、第1許容範囲を第2許容範囲よりも広く設定しておくことで、室外機制御部43は室内機A1、A2の出力変化情報を把握し、室外機Bの挙動を決定することが可能となる。
The indoor units A1 and A2 and the outdoor unit B may be autonomously decentralized and controlled by the indoor
For example, by setting the first permissible range wider than the second permissible range, the outdoor
次に、制御装置3において実行される処理の一例について図4を参照して説明する。
図4は、空調システムの起動時に制御装置3によって実行される処理手順を示したフローチャートである。まず、空調システム1の起動時には、制御装置3のマスター制御部40が最初に起動される。マスター制御部40の起動は、制御装置3のCPUが所定のプログラムを実行することで実現される。ここで、マスター制御部40も仮想的に制御装置3内に生成される制御部である。マスター制御部40は、接続機器リクエストを送信する(図4のステップSA1)。これにより、接続機器リクエストが共通バス5を介して各接続機器に送信される。この接続機器リクエストを受信した室内機A1、A2のゲートウェイ53及び室外機Bのゲートウェイ63は、機器属性記憶領域から属性情報を読み出すとともに、アドレス記憶領域からアドレス情報を読み出し、これらを関連付けて制御装置3に返信する(ステップSA2)。
Next, an example of processing executed by the control device 3 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure executed by the control device 3 when the air conditioning system is activated. First, when the
これにより、マスター制御部40は、接続機器として室内機A1,A2及び室外機Bが接続されていること、各室内機A1、A2及び室外機Bのそれぞれの搭載機器並びにアドレス情報を取得する。
マスター制御部40は、受信した属性情報に基づいて接続機器数を把握し、接続機器数に応じた仮想CPU及びメモリ領域の配置を行う(ステップSA3)。これにより、制御装置3内において、室内機A1、A2及び室外機Bにそれぞれ対応する仮想CPU及びメモリ領域が割り当てられる。次に、マスター制御部40は、制御モジュール記憶部(図示略)から各属性情報に対応する制御モジュールを取得し、室内機A1、A2及び室外機Bにそれぞれ対応するカスタム制御プログラムを生成する(ステップSA4)。
As a result, the
The
ここで、制御モジュールとは、例えば、室内機A1,A2及び室外機Bが備える複数の機器(例えば、ファン、膨張弁、圧縮機等)のそれぞれに対応して設けられた制御プログラムである。このように、制御モジュール単位で制御プログラムを作成することにより、カスタム制御プログラムを各室内機A1、A2、及び室外機Bのそれぞれが搭載する機器に応じてカスタマイズすることができる。これにより、カスタム制御プログラムを必要最小限の制御モジュールで作成することができ、メモリ容量を小さくすることが可能となる。
なお、上記のように、制御モジュール単位でカスタム制御プログラムを作成するのに代えて、室内機用汎用制御プログラム及び室外機用汎用制御プログラムを用意しておき、この汎用制御プログラムをそのまま用いることとしてもよい。
上記制御モジュール記憶部は、制御装置3内に設けられていてもよいし、ネットワークを介して接続されるサーバ上に設けられていてもよい。外部サーバからダウンロードする場合には、制御装置3の資源を有効に用いることが可能となる。
Here, the control module is, for example, a control program provided corresponding to each of a plurality of devices (for example, a fan, an expansion valve, a compressor, etc.) included in the indoor units A1 and A2 and the outdoor unit B. In this way, by creating the control program for each control module, the custom control program can be customized according to the devices installed in each of the indoor units A1 and A2 and the outdoor unit B. As a result, the custom control program can be created with the minimum necessary control modules, and the memory capacity can be reduced.
As described above, instead of creating a custom control program for each control module, a general-purpose control program for indoor units and a general-purpose control program for outdoor units are prepared, and this general-purpose control program is used as it is. Good.
The control module storage unit may be provided in the control device 3 or may be provided on a server connected via a network. When downloading from an external server, the resources of the control device 3 can be effectively used.
マスター制御部40は、室内機A1、A2及び室外機Bに対応するカスタム制御プログラムをそれぞれ生成すると、先ほど配置したメモリ領域にそれぞれ格納する(ステップSA5)。続いて、マスター制御部40は、各メモリ領域に格納したメモリイメージ及び接続機器情報をマスター記憶領域(図示略)に保存する(ステップSA6)。これは、2回目以降の起動を速やかに行うためである。次に、マスター制御部40が、各仮想CPUに対して起動指示を与える(ステップSA7)。これにより、各仮想CPUが対応するメモリ領域に格納されているカスタム制御プログラムを実行することで、室内機制御部41、42及び室外機制御部43が起動し、レディ状態となる(ステップSA8)。つまり、室内機制御部41、42及び室外機制御部43は、それぞれの仮想CPUが対応する記憶領域に格納されたカスタム制御プログラムを実行することにより、制御装置3内に生成される。
When the
これにより、各室内機制御部41、42による室内機A1,A2の制御及び室外機制御部43による室外機Bの制御が実現される。また、室内機制御部41、42及び室外機制御部43を起動させた後は、マスター制御部40は休止状態とされるか、削除されることとしてもよい。マスター制御部40を削除することで、マスター制御部40のCPU能力をゼロとすることができ、他の資源の圧迫を回避することが可能となる。
As a result, the indoor units A1 and A2 are controlled by the
また、室内機制御部41、42及び室外機制御部43による室内機A1,A2、室外機Bの制御と並行して、室内機A1、A2においてはそれぞれの室内保護制御部54による保護制御が行われ、室外機Bにおいては室外保護制御部64による緊急停止・保護制御が行われる。
例えば、室内機A1の室内保護制御部54は、所定の時間間隔で室内熱交換器31aの温度が閾値以下であるか否かを判定し、閾値以下である場合には、凍結が発生する可能性があるとして電子膨張弁33aを全閉状態とする。そして、このような保護制御が実施された場合には、その旨の情報がゲートウェイ53を介して制御装置3内の室内機制御部41に通知される。
また、室外機Bでは、所定の時間間隔で、低圧側圧力が第3閾値以下であるか、または、高圧側圧力が第4閾値以上であるか否かが判定され、この条件を満たす場合に、圧縮機11の回転数を下げる保護制御が実施される。また、所定の時間間隔で、低圧側圧力が第1閾値以下であるか、または、高圧側圧力が第2閾値以上であるか否かが判定され、この条件を満たす場合に、緊急停止が必要であると判定して、圧縮機11を緊急停止させる。
そして、このような保護制御または緊急停止制御が実施された場合には、その旨の情報が、ゲートウェイ63を介して制御装置3内の室外機制御部43に通知される。
In addition, in parallel with the control of the indoor units A1, A2 and the outdoor unit B by the indoor
For example, the indoor
Further, in the outdoor unit B, it is determined at predetermined time intervals whether the low pressure side pressure is equal to or lower than the third threshold value or the high pressure side pressure is equal to or higher than the fourth threshold value. The protection control for reducing the rotation speed of the
When such protection control or emergency stop control is performed, information to that effect is notified to the
以上、説明したように、本実施形態に係る空調システム1及びその制御方法によれば、室内機制御部41、42及び室外機制御部43が制御装置3に集約されるとともに、仮想化された制御部と生成される。これにより、各室内機A1、A2及び室外機Bにそれぞれ制御部を設ける必要がなくなり(なお、各種機器を駆動するためのドライバとしてのCPUは除く)、室内機A1、A2及び室外機Bの構成を簡略化することができる。この結果、低コスト化を実現することが可能となる。さらに室内機A1、A2及び室外機Bには、高度なプログラムを搭載する必要がないため、機器の陳腐化がない上、部分更新(取り替え)を可能とする。さらに、制御装置3は、搭載されたプログラムの元となるプログラム、すなわち、制御モジュールを更新することで、仮想化して生成される制御部にその更新を反映させることが可能となる。これにより、システム全体のバージョンアップを容易に行うことが可能となる。さらに、空調システム1の規模に応じてハードウェア資源を決定すればよく、CPU資源の無駄を低減させることが可能となる。
As described above, according to the
また、室内機A1,A2には室内保護制御部54が、室外機Bには室外保護制御部64が設けられているので、制御装置3に設けられた室内機制御部41、42及び室外機制御部43とは別の構成として保護機能を持たせることが可能となる。これにより、例えば、共通バス5に通信障害が生じた場合でも保護機能については継続して行うことが可能となる。
Further, since the indoor units A1 and A2 are provided with the indoor
なお、本実施形態においては、室内機制御部41、42及び室外機制御部43が制御装置3に集約され、仮想化された制御部として存在していたが、必ずしもこの態様をとる必要はなく、例えば、室内機制御部41、42及び室外機制御部43は、室内機A1,A2や室外機Bと独立して存在していればよい。また、室内機制御部41、42及び室外機制御部43をクラウド上に設けることとしてもよい。また、本実施形態では、制御装置3と各室内機A1、A2及び室外機B2とを共通バス5で接続していたが、この態様に限定されず、例えば、各室内機制御部41、42とそれぞれ対応する室内機A1、A2とを1対1対応の通信とすることとしてもよい。このように、制御部(例えば、室内機制御部41)と対応機器(例えば、室内機A1)とを1対1通信とすることで、通信量の増加に伴う通信遅延を緩和することができる。また、制御装置3内における制御部相互の通信については、高速通信を適用することが可能なので、データ量の増加による通信速度低下の影響を回避することが可能となる。
In the present embodiment, the indoor
また、室内機A1,A2におけるフラップ制御やファン制御については、制御装置3内に生成される室内制御部41、42によって制御されるのではなく、室内機A1,A2に設けられた制御部(図示略)によって実施されることとしてもよい。フラップ制御やファン制御については、リモートコントローラからの指示に従って制御されるものであり、室内機単独で制御が完結するものであるので、このような取扱いとすることとしてもよい。
Further, the flap control and fan control in the indoor units A1 and A2 are not controlled by the
1 空調システム
3 制御装置
40 マスター制御部
41、42 室内機制御部
43 室外機制御部
54 室内保護制御部
64 室外保護制御部
A1、A2 室内機
B 室外機
1 Air Conditioning System 3
Claims (5)
通信手段を備える室内機と、
前記室外機及び前記室内機とは独立して存在する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記室外機と通信媒体を介して通信可能とされるとともに、前記室外機とは独立して存在する室外機制御部と、
前記室内機と通信媒体を介して通信可能とされるとともに、前記室内機とは独立して存在する室内機制御部と、
を備え、
前記室外機制御部及び前記室内機制御部は、情報の授受が可能とされ、
前記室外機制御部は、前記通信媒体を介して前記室外機に搭載される機器の情報を取得するとともに、該室外機に搭載される前記機器へ制御指令を出力し、
前記室内機制御部は、前記通信媒体を介して前記室内機に搭載される機器の情報を取得するとともに、該室内機に搭載される前記機器へ制御指令を出力し、
前記室外保護制御手段は、予め設定された緊急停止条件を満たすか否かを判定し、該緊急停止条件を満たす場合に、圧縮機を停止させ、
前記室外機制御部及び前記室内機制御部は、仮想化された制御部として前記制御装置に搭載され、
前記制御装置は、マスター制御部を有し、
前記マスター制御部は、起動時において、前記通信媒体に接続されている前記室内機及び前記室外機の属性情報を取得し、
前記属性情報に基づいて、仮想化された前記室内機制御部及び仮想化された前記室外機制御部を生成する空調システム。 An outdoor unit including a communication unit and an outdoor protection control unit;
An indoor unit equipped with communication means,
A control device that exists independently of the outdoor unit and the indoor unit,
Equipped with
The control device is
While being able to communicate with the outdoor unit via a communication medium, an outdoor unit control unit that exists independently of the outdoor unit,
While being able to communicate with the indoor unit via a communication medium, an indoor unit control unit that exists independently of the indoor unit,
Equipped with
The outdoor unit controller and the indoor unit controller are capable of exchanging information,
The outdoor unit control unit acquires information about a device mounted in the outdoor unit via the communication medium, and outputs a control command to the device mounted in the outdoor unit,
The indoor unit control unit acquires information on a device mounted in the indoor unit via the communication medium, and outputs a control command to the device mounted in the indoor unit,
The outdoor protection control means determines whether or not a preset emergency stop condition is satisfied, and when the emergency stop condition is satisfied, stops the compressor,
The outdoor unit control unit and the indoor unit control unit are mounted on the control device as a virtualized control unit ,
The control device has a master control unit,
The master control unit, at startup, acquires the attribute information of the indoor unit and the outdoor unit connected to the communication medium,
An air conditioning system that generates the virtualized indoor unit controller and the virtualized outdoor unit controller based on the attribute information .
前記室内機制御部は、前記室内機に搭載された前記機器を駆動するドライバに対して制御指令を出力する請求項1から請求項4のいずれかに記載の空調システム。 The outdoor unit control unit outputs a control command to a driver that drives the device mounted in the outdoor unit,
The air conditioning system according to claim 1, wherein the indoor unit control unit outputs a control command to a driver that drives the device mounted on the indoor unit.
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