數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)控制電路及軟件設(shè)計(jì)指引

1、Q/GAL格蘭仕標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì) 發(fā)布2011-07-01實(shí)施2011-06-30發(fā)布數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)控制電路及軟件設(shè)計(jì)指引Q/GAL04JS02C528-2011格蘭仕集團(tuán)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電控設(shè)計(jì)規(guī)范數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)控制電路及軟件設(shè)計(jì)指引1 范圍在數(shù)碼渦旋系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)中，對(duì)于數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的控制有特別的要求，如果控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)不恰當(dāng)?shù)脑?，?huì)導(dǎo)致數(shù)碼壓縮機(jī)損壞。因此就要求設(shè)計(jì)數(shù)碼渦旋控制器的時(shí)候按照一定的規(guī)范，避免燒毀壓縮機(jī)。數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)控制電路及軟件設(shè)計(jì)指引主要根據(jù)數(shù)碼壓縮機(jī)的特點(diǎn)對(duì)電路和軟件進(jìn)行了分析，說明了硬件設(shè)計(jì)和軟件編制的方法和注意事項(xiàng)，并提供了程序范例，為以后的程序設(shè)計(jì)者提供

2、類似的開發(fā)參考。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 范例程序采用日本NEC公司的RA78K0系列匯編語言編寫，具體技術(shù)資料參照78K0系列八位單片機(jī)UPD78F0034芯片的相關(guān)資料。3 定義匯編語言：是用于編寫微處理器軟件的最基本編程語言。匯編程序包：是一組程序的總稱，用于把匯編語言的源程序文件轉(zhuǎn)換成機(jī)器代碼的程序，通常包括匯編程序連接程序目標(biāo)碼轉(zhuǎn)換程序和其

3、它庫管理程序表轉(zhuǎn)換程序等。4 數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)控制電路及軟件設(shè)計(jì)說明4.1 數(shù)碼壓縮機(jī)原理簡(jiǎn)介數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)由以下主要部分構(gòu)成：壓縮機(jī)定渦盤和動(dòng)渦盤、壓縮機(jī)電機(jī)、吸氣排氣接管、PWM (Pulse Width Modulation脈沖寬度調(diào)節(jié))電磁閥等。它與一般普通渦旋式壓縮機(jī)有所不同：壓縮機(jī)采用軸向“柔性”密封技術(shù)，PWM 電磁閥用于定子渦旋盤軸向活動(dòng)范圍精密調(diào)整，并在壓縮機(jī)吸氣口增設(shè)一連通管，與定子軸向浮動(dòng)密封處的中間壓力室相通。當(dāng)PWM 電磁閥打開時(shí)，中間壓力室內(nèi)壓力釋放，壓縮腔室內(nèi)壓力大于定子上端面壓力，壓縮機(jī)定子軸向上移一個(gè)間隙，高低壓腔室連通實(shí)現(xiàn)卸載；當(dāng)PWM 電磁閥關(guān)閉，排氣壓力及

4、中間壓力又將定子下壓，實(shí)現(xiàn)密封并負(fù)載。壓縮機(jī)在電磁閥控制電源的作用下，可自由地調(diào)節(jié)開啟關(guān)閉時(shí)間的比例，實(shí)現(xiàn)“01”交替輸出，即將這種交替輸出形式的壓縮機(jī)稱為數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)。4.2 硬件資源的介紹電路原理圖如下：對(duì)數(shù)碼壓縮機(jī)控制需要兩個(gè)普通的I/O口，PORT_COMPD、PORT_PWM；IC2003增加驅(qū)動(dòng)能力；光耦3021隔離作用；R5起限流作用，保護(hù)光耦；R51、R45起交流限流作用；C25、R44電阻組成RC濾波，濾除可控硅管斷瞬間的尖峰電流；需要數(shù)碼壓縮機(jī)輸出時(shí)，PORT_COMPD輸出高電平；雙向可控硅BT12調(diào)節(jié)數(shù)碼壓縮機(jī)的PWM，實(shí)現(xiàn)變能力輸出。4.3 軟件功能該子程序模塊可以

5、被主程序流程直接調(diào)用實(shí)現(xiàn)數(shù)碼壓縮機(jī)的控制功能。4.4 控制算法數(shù)碼渦旋變?nèi)萘肯到y(tǒng)通過壓縮機(jī)負(fù)荷與卸載時(shí)間的比例來控制冷媒輸出量。因此，數(shù)碼系統(tǒng)制冷量輸出可“無級(jí)調(diào)節(jié)”，且無需改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，有效實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)寬范圍內(nèi)的容量調(diào)節(jié)，減少了電源高次諧波的干擾，擴(kuò)大了壓縮機(jī)的運(yùn)行使用范圍。例如：壓縮機(jī)總能力為5匹，周期時(shí)間為20秒，若要輸出2.5匹的能力（總能力的50），負(fù)荷10秒，卸載10秒即可；若要輸出1匹能力（總能力的20），則負(fù)荷4秒，卸載16秒，依次類推。對(duì)數(shù)碼壓縮機(jī)而言，開關(guān)循環(huán)的時(shí)間長短對(duì)應(yīng)于如下所示的能力調(diào)節(jié)的百分比：調(diào)節(jié)百分比調(diào)節(jié)時(shí)間（秒）調(diào)節(jié)百分比調(diào)節(jié)時(shí)間（s）10%2060%122

6、0%2070%1030%1880%1540%1690%2550%14100%204.5 流程邏輯 參考數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)控制電路及軟件設(shè)計(jì)指引表格中的程序流程圖。4.6 接口參數(shù) 參考數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)控制電路及軟件設(shè)計(jì)指引表格中的子程序接口變量參數(shù)。數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)軟件設(shè)計(jì)指引（基于UPD78F0034芯片的RA78K0匯編語言編寫）子程序名CompPro.ASM日期2005/6/21子程序功能說明： 實(shí)現(xiàn)數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的控制功能。子程序接口變量參數(shù)變量名稱屬性內(nèi)容定義PowAdj公用變量能力需求PowRun公用變量壓縮機(jī)運(yùn)行能力CompDTim公用變量數(shù)碼壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間PWMSTim局部變量PWM周

7、期內(nèi)負(fù)荷時(shí)間PWMCTim局部變量PWM周期內(nèi)卸載時(shí)間T100ms局部變量100ms計(jì)數(shù)變量主程序流程中子程序接口引用說明： ;-;digital compressor control process subroutine;-CompPro:CMP PowAdj,#0BNZ $CompRunProMOV PowRun,#0CLR1 PORT_COMPDCLR1 PORT_PWMRETCompRunPro: ;compressor running control proceedSET1 PORT_COMPDMOVW AX,CompDTimCMPW AX,#10BC $PWMOffCMPW AX,

8、#20BC $PWMOnMOV A,PWMSTimOR A,PWMCTimBNZ $CompDPWMCALL !ComPowAdj ;compressor power adjust subroutineMOV A,PowRunMOV C,AMOVW HL,#PWMSTabCompDSPWM:MOV A,HL+CMOV PWMSTim,AMOVW HL,#PWMCTabCompDCPWM:MOV A,HL+CMOV PWMCTim,ACompDPWM:CMP PWMSTim,#0 ;digital compressor PWM outputBZ $PWMOffPWMOn:CLR1 PORT_PW

9、M NOPRETPWMOff:SET1 PORT_PWM NOPRETPWMSTab:DB0DB64;power grade 1 PWM 40%DB64;power grade 2 PWM 40%DB70;power grade 3 PWM 50%DB72;power grade 4 PWM 60%DB72;power grade 5 PWM 60%DB70;power grade 6 PWM 70%DB120;power grade 7 PWM 80%DB225;power grade 8 PWM 90%DB225;power grade 9 PWM 90%DB200;power grade

10、 10 PWM 100%DB200;power grade 11 PWM 100%DB200;power grade 12 PWM 100%DB200;power grade 13 PWM 100%DB200;power grade 14 PWM 100%DB200;power grade 15 PWM 100%DB200;power grade 16 PWM 100%DB200;power grade 17 PWM 100%DB200;power grade 18 PWM 100%DB200;power grade 19 PWM 100%DB200;power grade 20 PWM 10

11、0%DB200;power grade 21 PWM 100%DB200;power grade 22 PWM 100%DB200;power grade 23 PWM 100%DB200;power grade 24 PWM 100%DB200;power grade 25 PWM 100%DB200;power grade 26 PWM 100%DB200;power grade 27 PWM 100%DB200;power grade 28 PWM 100%DB200;power grade 29 PWM 100%DB200;power grade 30 PWM 100%PWMCTab:

12、DB0DB96;PWM 40%DB96;PWM 40%DB70;PWM 50%DB48;PWM 60%DB48;PWM 60%DB30;PWM 70%DB30;PWM 80%DB25;PWM 90%DB25;PWM 90%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 1

13、00%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%DB0;PWM 100%;digital compressor power adjust subroutine;ComPowAdj:MOV A,PowAdjCMP A,PowRunBZ $ComPHoldBNC $ComPowIncMOV A,PowAdj ;set power running powerCMP A,#3BNC $ComPowInc3ADD A,PowRunBR ComPLoadComPowInc3:MOV A,PowRunADD A,#3ComPLoad:MOV PowRun,AComPHold:RET;-;1.96 mS interval Watch Timer INTERRUPT;-INTWTI:INC T100msCMP T100ms,#51BC $INTWTIRTMOV T100