DE102004055666B4

DE102004055666B4 - Klimatisierungssystem

Info

Publication number: DE102004055666B4
Application number: DE102004055666A
Authority: DE
Inventors: Jae Hwan Kwon; Sang Chul Youn; Duck Gu Jeon; Jae Sik Jung; Young Soo Yoon; Jun Tae Kim
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2012-08-02
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: US20050209739A1; KR20050094260A; CN100532981C; US7082353B2; CN1673639A; JP4800600B2; JP2005274119A; DE102004055666A1; KR100649599B1

Abstract

Klimatisierungssystem, umfassend: – ein Mehrfach-Klimaanlagensystem (MS) mit mindestens zwei Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG), wobei jede Mehrfach-Klimaanlagengruppe (MG) mindestens eine Mehrfach-Klimaanlage aufweist, wobei jede Mehrfach-Klimaanlage eine Außeneinheit (20) zum Ausführen einer Kühlmittel-Verteilfunktion und einer Kühlmittel-Umwälzfunktion sowie Inneneinheiten, welche die Außeneinheit gemeinsam nutzen, um Klimatisierungsluft an einzelne Räume auszugeben, aufweist; – eine CPU (100), die parallel mit den mindestens zwei Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) verbunden ist, wobei die CPU (100) mindestens zwei Kommunikationsmodule (110) aufweist, wobei die Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) auf eineindeutige Weise den mindestens zwei Kommunikationsmodulen (110) zugeordnet sind, wobei die mindestens zwei Kommunikationsmodule (110) für die jeweilige zugeordnete Mehrfach-Klimaanlagengruppe (MG) verschiedene Schnittstellenfunktionen ausführen kann, um eine Kommunikation zwischen den mindestens zwei Kommunikationsmodulen (110) und der jeweiligen zugeordneten Mehrfach-Klimaanlagengruppe (MG) zu ermöglichen; und – mehrere Gateways (200), die zum Weiterleiten von Signalen vorgesehen sind, die zwischen den Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) und den mindestens zwei Kommunikationsmodulen (110) übermittelt werden, damit die mindestens zwei Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG)...

Description

Priorität: 22. März 2004, Rep. Korea, Nr. 2004-19431 (P)

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem zum Integrieren mehrerer Bereiche, und spezieller betrifft sie ein Mehrfach-Klimaanlagensystem, das mehrere Mehrfach-Klimaanlagengruppen enthält, von denen jede aus mindestens einer Mehrfach-Klimaanlage mit jeweils einer oder mehreren Inneneinheiten, die eine einzelne Außeneinheit gemeinsam haben, besteht, was zu einem großflächigen Klimatisierungseffekt führt.
Einzelne Mehrfach-Klimaanlagen können frei in mehrere Mehrfach-Klimaanlagengruppen eingeteilt werden. Einzelne Mehrfach-Klimaanlagengruppen werden parallel mit einer CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) verbunden, damit die zum Steuern vorbestimmter Mehrfach-Klimaanlagengruppen aufgewendete Zeit verringert werden kann. Die restlichen Mehrfach-Klimaanlagengruppen können auch dann noch normal gesteuert werden, wenn bei einer Mehrfach-Klimaanlagengruppe ein unerwarteter Fehler auftritt, so dass für das Gesamtsystem eine erhöhte Steuerungszuverlässigkeit erzielt wird.
An Hand der 1 wird nun ein herkömmliches Klimatisierungssystem beschrieben. Gemäß dieser 1 verfügt eine Mehrfach-Klimaanlage 30 innerhalb dieses Klimatisierungssystems über eine einzelne Außeneinheit 20 sowie mehrere Inneneinheiten 10, die die Außeneinheit 20 gemeinsam haben. Einzelne Inneneinheiten 10 sind in jeweils einem Raum installiert, oder sie sind mit vorbestimmtem Abstand installiert.
Die Mehrfach-Klimaanlage verfügt über einzelne Inneneinheiten, die eine einzelne Außeneinheit gemeinsam haben, so dass höhere Betriebseffizienz als bei einer herkömmlichen Einfach-Klimaanlage vorliegt, bei der jede Inneneinheit jeweils einzeln mit einer Außeneinheit verbunden ist. Bei einer Mehrfach-Klimaanlage ergibt sich eine Verringerung des Energieverbrauchs und des Installationsraums für die Außeneinheit.
Bei diesem Klimatisierungssystem kann ein Steuerungsbefehl in alle Inneneinheiten eingegeben werden, damit diese gleichzeitig kühlen, oder es kann ein anderer Steuerungsbefehl in einige Inneneinheiten eingegeben werden, was zu höherer Zweckdienlichkeit für den Benutzer führt. Typischerweise ist bei der oben genannten Mehrfach-Klimaanlage eine Außeneinheit für jeweils ein Stockwerk in einem Gebäude installiert, und in jedem Raum im Stockwerk ist eine Inneneinheit installiert, wobei die Inneneinheiten die eine Außeneinheit gemeinsam haben.
Daher verfügt ein mehrstockiges Gebäude über eine Mehrfach-Klimaanlage 30 aus einer einzelnen Außeneinheit 20 und mehreren Inneneinheiten 10 für jedes Stockwerk des Gebäudes.
Die Außeneinheit 20 muss einzelne Zustände der ihr zugeordneten Inneneinheiten steuern oder verwalten, um eine gleichzeitige oder eine partielle Kühlfunktion zu realisieren. Daher erkennt die mit den Inneneinheiten 10 verbundene Außeneinheit 20, wenn ein Benutzer einen gewünschten Kühlbefehl in eine spezielle Inneneinheit 10 eingibt, welche der Inneneinheiten den Kühlbefehl erhalten hat, damit sie den Kondensationsgrad für ein Kühlmittel einstellt, wodurch eine effektive Klimatisierung erzielt wird.
Wenn jedoch bei einer Inneneinheit 10 zur Verwendung bei einer Mehrfach-Klimaanlage ein unerwarteter Fehler auftritt, muss sich ein Verwalter zur mit den mehreren Inneneinheiten 10 verbundenen Außeneinheit 20, wie dies in der 1 dargestellt ist, begeben, und er muss Steuerungsbefehle zum Reparieren/Verwalten der fehlerhaften Inneneinheiten in die Außeneinheit 20 eingeben. Wenn in einem großen Gebäude Außeneinheiten für jedes Stockwerk installiert sind, ist es bei einem derartigen Klimatisierungssystem erforderlich, viel Zeit und Kosten aufzuwenden, um die Außeneinheiten zu verwalten.
Daher wurde in jüngerer Zeit eine CPU 40 verbunden, die mit den in jedem Stockwerk installierten Mehrfach-Klimaanlagen 30 verbunden ist, so dass der Verwalter mehrere Außeneinheiten und die ihnen zugeordneten Inneneinheiten zentral durch die CPU 40 steuern kann, ohne dass er sich Zugang zu einzelnen Außeneinheiten verschaffen müsste.
Jedoch ist die herkömmliche CPU 40 in Reihe mit einzelnen Mehrfach-Klimaanlagen verbunden, so dass bei der Signalübertragung von der CPU 40 aus eine Zeitverzögerung insbesondere dann auftritt, wenn die Anzahl der Außeneinheiten und/oder der Inneneinheiten, die innerhalb der Mehrfach-Klimaanlage angeschlossen sind, zunimmt.
Wenn in nur einer Außeneinheit unter vielen mit der CPU 40 verbundenen Außeneinheiten 20 ein Fehler auftritt, können alle mit derselben verbundene Inneneinheiten 10 nicht mehr gesteuert werden und es können auch die restlichen Außeneinheiten und die ihnen zugeordneten Inneneinheiten nicht mehr gesteuert werden, was zu großer Unbequemlichkeit für den Benutzer führt.
Ferner ist der sequenzielle Signalfluss auch dann nicht verfügbar, wenn in einem Kommunikationsnetzwerk, das die CPU 40 mit mehreren Mehrfach-Klimaanlagen verbindet, ein Fehler auftritt, so dass die CPU 40 die Mehrfach-Klimaanlagen nicht mehr steuern kann.
DE 697 27 164 T2 beschreibt ein verteiltes System für eine Klimaanlage mit einer Innenraumeinheit, wobei das System drei Temperaturdetektoren umfasst, welche sich in dem zu klimatisierenden Raum befinden. Das System umfasst weiter ein Kühl- oder Heizsteuereinrichtung zum Steuern des Kühlens oder Heizens basierend auf der Raumtemperatur, die durch den zweiten Temperaturdetektor oder den dritten Temperaturdetektor detektiert worden ist, wenn der erste Temperaturdetektor abnormal ist.
RECKNAGEL, SPRENGER, SCHRAMEK; (Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik 03/04, Oldenbourg Industrieverlag, München, 2003, S. 1371–1385) beschreibt eine dezentrale Regelung in klimatisierten Räumen (Einzelraumregelung), wobei verschiedene Kommunikationsprotokolle Anwendung finden. Zudem sind verschiedene Kommunikationsnetzwerke beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Klimatisierungssystem zum Integrieren mehrerer Bereiche zu schaffen, das es einem Benutzer ermöglicht, Mehrfach-Klimaanlagen, die jeweils aus einer oder mehreren Inneneinheiten und einer von diesen gemeinsam genutzten Außeneinheit bestehen, frei in mehrere Mehrfach-Klimaanlagengruppen einzuteilen, wodurch sich ein großflächiger Klimatisierungseffekt ergibt.
Diese Aufgabe ist durch das Klimatisierungssystem gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Mit dem erfindungsgemäßen System können dann, wenn in einer bestimmten Mehrfach-Klimaanlagengruppe einer Fehler, z. B. ein Kommunikationsfehler auftritt, die restlichen Mehrfach-Klimaanlagengruppen weiterhin normal gesteuert werden, was zu hoher Steuerungsstabilität und größerer Zweckdienlichkeit für den Benutzer führt. Außerdem ist die Übertragungszeit für ein Steuerungssignal verkürzt, was zu schnellem Steuerungsbetrieb führt, da die einzelnen Mehrfach-Klimaanlagengruppen parallel mit einer CPU verbunden sind.
Vorzugsweise verfügt jede Mehrfach-Klimaanlage über eine einzelne Außeneinheit zum Ausführen einer Kühlmittel-Verteilungsfunktion und einer Kühlmittel-Umwälzfunktion sowie Inneneinheiten, die die Außeneinheit gemeinsam nutzen, um Klimatisierungsluft in einzelne Räume auszugeben.
Wenn eine vorbestimmte Anzahl von Mehrfach-Klimaanlagen miteinander verbunden ist, um eine Gruppe zu bilden, wird diese als MG (Mehrfach-Klimaanlagengruppe) bezeichnet. Eine MG enthält mehrere Außeneinheiten.
Wenn mindestens zwei MGs miteinander verbunden sind, um ein Gesamtsystem zu bilden, wird dieses als Mehrfach-Klimaanlagensystem (MS) bezeichnet. Jede MG ist über einen Gateway mit der CPU verbunden; diese Kombination bildet ein Klimatisierungssystem.
Die CPU verfügt über mindestens ein Kommunikationsmodul für Verbindung mit den einzelnen Mehrfach-Klimaanlagen. Einzelne MGs sind parallel über den Gateway mit den Kommunikationsmodulen verbunden.
In diesem Fall überträgt die CPU ein von einem Benutzer empfangenes Steuerbefehlssignal an eine entsprechende Außeneinheit, damit der Betrieb des Gesamtsystems entsprechend dem Steuerungsbefehl gesteuert werden kann. Die CPU empfängt von Außeneinheiten, die einzelne Mehrfach-Klimaanlagen verwalten, Zustandsinformation zu einzelnen Inneneinheiten/Außeneinheiten, so dass sie zentral Zustandsinformation aller MGs prüfen kann.
Daher können mit der Erfindung Betriebssteuerungsfunktionen und Zustandsüberwachungsfunktionen für jede MG innerhalb des auf einer großen Fläche installierten MS ausgeführt werden, was zu kürzerer Steuerungszeit führt. Selbst wenn in einer MG ein unerwarteter Kommunikationsfehler auftritt, können andere MGs normal gesteuert werden, was zu erhöhter Stabilität und Zuverlässigkeit eines gesamten Klimatisierungssystems führt.
Die obigen Aufgaben sowie andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlicher geworden sein.
1 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines herkömmlichen Klimatisierungssystems zum Integrieren mehrerer Bereiche;
2 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Klimatisierungssystems zum Integrieren mehrerer Bereiche gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 ist ein detailliertes Blockdiagramm zum Veranschaulichen der Ausführungsform; und
4 ist ein detailliertes Blockdiagramm zum Veranschaulichen einer CPU bei der Ausführungsform.
Nun werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. In den Zeichnungen sind dieselben oder ähnliche Elemente jeweils mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet. In der folgenden Beschreibung wird eine detaillierte Erläuterung bekannter Funktionen und Konfigurationen weggelassen, wenn diese nicht zur klaren Darstellung der Erfindung beitragen würde.
In dieser Anmeldung bezeichnet der Begriff Klimaanlage die Kombination derjenigen Teile, die mit dem Kühlmittelkreislauf zu tun haben. Mehrere Klimaanlagen gemeinsam bilden ein Klimaanlagensystem. Wenn einige der Klimaanlagen in einem Klimaanlagensystem als Teilgruppe zusammengefasst werden, ist von einer Klimaanlagengruppe die Rede. Die Kombination aus einer Klimaanlage und deren Steuerung wird als Klimatisierungsanlage bezeichnet. Mehrere Klimatisierungsanlagen bilden ein Klimatisierungssystem.
Ein Klimatisierungssystem zum Integrieren mehrerer Bereiche gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verfügt über ein Mehrfach-Klimaanlagensystem (MS) mit Folgendem: einer oder mehreren Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MGs), von denen jede aus mindestens einer Mehrfach-Klimaanlage mit jeweils einer Außeneinheit zum Ausführen einer Kühlmittel-Verteilungsfunktion und einer Kühlmittel-Umwälzfunktion sowie Inneneinheiten, die die Außeneinheit gemeinsam nutzen, um Klimatisierungsluft in einzelne Räume auszugeben, besteht; einer CPU, die parallel mit einezelnen MGs verbunden ist und mindestens ein Kommunikationsmodul enthält, um für jede Gruppe verschiedene Schnittstellenfunktionen auszuführen, wobei sie mit den MGs über ein Kommunikationsnetzwerk kommuniziert; und einem oder mehreren Gateways zum Weiterleiten von Signalen, wie sie zwischen den MGs und den Kommunikationsmodulen übermittelt werden, damit die MGs mit der CPU ein Netzwerk bilden.
Gemäß den 2 und 3 verfügt ein Klimatisierungssystem über mehrere MGs, mehrere Gateways (G/Ws) 200, die mit individuellen MGs verbunden sind und eine CPU 100, die mit den Gateways verbunden ist, um einen Steuerungsbefehl in Zusammenhang mit einer Klimatisierungsfunktion an diese zu übertragen und Zustandsinformation von Inneneinheiten/Außeneinheiten zu erkennen, wie sie in einzelnen MGs enthalten sind.
Eine Mehrfach-Klimaanlage 300 verfügt über eine Außeneinheit zum Ausführen einer Kühlmittel-Verteilungsfunktion und einer Kühlmittel-Umwälzfunktion sowie Inneneinheiten, die die Außeneinheit gemeinsam haben, und die Klimatisierungsluft an einzelne Räume ausgeben.
Mehrere Mehrfach-Klimaanlagen 300 sind zu einigen MGs gruppiert, von denen jede aus einer vorbestimmten Anzahl von Mehrfach-Klimaanlagen besteht. Auf diese Weise kann eine jeweils vorbestimmte Anzahl von Mehrfach-Klimaanlagen abhängig von einer Anzahl von Informationen, z. B. einem Bereich, einer Kategorie, Mitgliedsinformation usw., in eine MG gruppiert werden, so dass ein MG eine viel größere Fläche als eine einzelne Mehrfach-Klimaanlage abdecken kann und auch Steuerungsoperationen für jeweils eine gesamte Gruppe ausgeführt werden können, was zu größerer Zweckdienlichkeit von Steuervorgängen führt.
Wenn MGs miteinander verbunden sind, um ein Gesamtsystem zu bilden, wird dieses als Mehrfach-Klimaanlagensystem bezeichnet.
Die CPU 100 ist parallel mit einzelnen MGs verbunden, und sie verfügt über mindestens ein Kommunikationsmodul 110 zur Schnittstellenbildung für Daten zu einer oder mehreren Außeneinheiten, um einzelne MGs zu steuern und Datenkommunikation über ein Kommunikationsnetzwerk zu erzielen.
In diesem Fall sind Gateways 200 zum Vermitteln oder Weiterleiten von Sende/Empfangs-Signalen jeweils zwischen den MGs und den Kommunikationsmodulen 110 positioniert, so dass die MGs und die Kommunikationsmodule 110 jeweils einzeln miteinander verbunden sind.
Wenn eine beträchtliche Anzahl von Klimaanlagen verteilt in Räumen und Stockwerken eines Gebäudes installiert ist, werden die Klimaanlagen für das Gesamtgebäude und für Bereiche in einige Gruppen eingeteilt, von denen jede aus einer vorbestimmten Anzahl von Klimaanlagen besteht, so dass sich mehrere MGs ergeben. Einzelne MGs werden parallel mit der CPU 100 verbunden, damit Signale von ihnen gleichzeitig gesendet/empfangen werden können.
Die Gesamtheit der MGs, die parallel mit der CPU 100 verbunden sind, um zentral durch diese gesteuert zu werden, wird als Mehrfach-Klimaanlagensystem bezeichnet.
Gemäß der 3 verfügt die CPU 100 über mindestens ein Kommunikationsmodul 100 zum Ausführen von Schnittstellenfunktionen für jede Gruppe, um Datenkommunikation mit einzelnen MGs über ein Kommunikationsnetzwerk zu erzielen. Einzelne MGs sind auf eineindeutige Weise mit den Kommunikationsmodulen 110 verbunden, und sie parallel mit der CPU 100 verbunden.
Die Kommunikationsmodule 110 sind auf eineindeutige Weise mit den Gateways 200 verbunden, so dass einzelne MGs mit der CPU 100 ein Netzwerk bilden. Die Gateways 200 sind dazu vorgesehen, Signale weiterzuleiten oder zu vermitteln, die zwischen den MGs und den Kommunikationsmodulen 110 übermittelt werden.
Die Gateways 200 verbinden jeweils zwei oder mehr Kommunikationsnetzwerke miteinander, um für Datenkommunikation zwischen verschiedenen Kommunikationsnetzwerken zu sorgen, und jeder Gateway 200 ist zwischen einer MG und einem Kommunikationsmodul 110 angeordnet.
Es ist bevorzugt, dass das MS mit einem speziellen Netzwerk verbunden ist, das in Form eines seriellen RS-485-Kommunikationsnetzwerks konfiguriert ist. Es ist bevorzugt, dass die CPU 100 mit einem anderen Netzwerk verbunden ist, das in Form eines Ethernet-LAN (Nahbereichs-Netzwerk) konfiguriert ist.
Es kann auch eine Anzahl anderer Leistungs-Kommunikationsnetzwerke als die oben genannten Netzwerke verwendet werden, z. B. ein in einem Gebäude errichtetes Telefonnetz oder ein Spannungs-Kommunikationsnetzwerk zum Herunterladen gewünschter Daten mittels hochfrequenter Signale von einigen hundert Kilohertz (kHz) bis zu einigen zehn Megahertz (MHz) über eine Niederspannungsleitung von 100 V bis 220 V, usw.
Auf diese Weise kann eine Anzahl von Kommunikationsmodulen, z. B. ein solches für leitungsgebundenes Laden (Ethernet), ein solches für eine Spannungsleitung oder ein solches für Hochfrequenz abhängig von Kategorieinformation für Kommunikationsnetzwerke verwendet werden.
Daher beinhalten die Gateways 200 jeweils einen Wandlungsprozessor 220 zum Wandeln eines Kommunikationsprotokolls eines hinsichtlich der CPU 100 übertragenen Signals, das auf dem Ethernet-Kommunikationsprotokoll aufbaut, und eines hinsichtlich dem MS übertragenen Signals, das dem RS-485-Kommunikationsprotokoll genügt.
Die Gateways 200 verfügen jeweils über eine Scaneinheit 230 zum Abscannen von Betriebszuständen einzelner mit dem Netzwerk verbundener Mehrfach-Klimaanlagen sowie ein Kommunikationsmodul 220 zum Übertragen von Betriebszuständen derselben, wie sie durch die Scaneinheiten 230 abgetastet wurden, an die CPU 100.
Anders gesagt, sind einzelne MGs parallel mit der CPU 100 verbunden, und jede MG kommuniziert mit dieser unter Verwendung eines eindeutigen Gateways 200 und eines eindeutigen Kommunikationsmoduls 110, so dass die zum Steuern einer vorbestimmten Klimaanlage aufgewandte Signalübertragungszeit im Vergleich zum Fall eines herkömmlichen Klimatisierungssystems verringert ist, bei dem mehrere Mehrfach-Klimaanlagen in Reihe miteinander verbunden sind, so dass eine schnelle Betriebssteuerungsfunktion und eine schnelle Zustandüberwachungsfunktion realisiert werden.
Auch wenn in einer MG ein unerwarteter Fehler auftritt, hat dieser keinen Einfluss auf das Gesamtsystem, da die einzelnen MGs parallel zueinander angeschlossen sind, so dass die restlichen MGs normal gesteuert werden können.
Wenn die Anzahl der Klimaanlagen zunimmt, die über ein Kommunikationsnetzwerk miteinander verbunden sind, oder wenn die Installationsfläche der Klimaanlagen größer wird, werden gemäß der Erfindung ein Kommunikationsmodul 110 zur Verwendung in der CPU 100 sowie ein Gateway 200 weiter hinzugefügt, so dass eine neue MG angeschlossen werden kann, was zu einer zweckdienlichen Erweiterung des MS führt.
Nachfolgend wird eine Konfiguration der CPu 100 unter Bezugnahme auf die 3 und 4 detailliert erläutert.
Gemäß der 4 verfügt die CPU 100 über mindestens ein Kommunikationsmodul 110 zum Verarbeiten von Signalen, wie sie über Gateways 200 übermittelt werden, um eine Weiterleitung an einzelne MGs zu bewerkstelligen, einen Synchronisierprozessor 120 zum Synchronisieren von Signalen, wie sie über das mindestens eine Kommunikationsmodul 110 übertragen werden, und eine Steuerung zum Erkennen von durch den Synchronisierprozessor 120 synchronisierten Signalen und zum Erzeugen eines Steuerungssignals entsprechend einem eingegebenen Steuerungsbefehl.
Genauer gesagt, sammelt der Synchronisierprozessor 120 Signale, wie sie durch die Kommunikationsmodule 110 während einer vorbestimmten Zeitperiode empfangen werden, er überträgt die gesammelten Signale gleichzeitig an die Steuerung 130, er synchronisiert verschiedene Empfangssignale für jedes Kommunikationsmodul, und er überträgt die synchronisierten Signale an die Steuerung 130.
Der Synchronisierprozessor 120 verfügt über ein Datensammelmodul 121 zum Sammeln von Signalen, wie sie während einer vorbestimmten Zeitperiode von einzelnen MGs übertragen werden, und einen Puffer 122 zum Zwischenspeichern von Klimaanlageninformation, um durch das Datensammelmodul 121 gesammelte individuelle MG-Informationen gleichzeitig an die Steuerung 130 zu übertragen.
Der Synchronisierprozessor 120 verfügt ferner über einen Timer 123 zum Stoppen der Datensammelperiode, während der Klimaanlageninformation von einzelnen MGs gesammelt wird.
Die Steuerung 130 verfügt über ein Steuerungsbefehl-Generatormodul 131 zum Erzeugen/Senden eines Steuerungssignals für Steuerungsoperationen von Klimaanlagen entsprechend einem eingegebenen Steuerungsbefehl sowie ein Steuerungsprogramm-Treibermodul 132 zum Betreiben eines Steuerungsprogramms, das Betriebssteuerungsergebnis-Information oder Betriebszustandsinformation für die Klimaanlagen erzeugt und einen Steuerungsbefehl empfängt, um Betriebsabläufe der Klimaanlagen zu steuern. Daher können im MS enthaltene einzelne MGs durch dieselbe Steuerungslogik gesteuert werden.
Beim herkömmlichen Klimatisierungssystem sind alle Mehrfach-Klimaanlagen zueinander in Reihe geschaltet, so dass die Zeit, die dazu aufzuwenden ist, Signale von mit einem Kommunikationsnetzwerk verbundenen N Mehrfach-Klimaanlagen zu sammeln proportional zur Anzahl der an das Netzwerk angeschlossenen Mehrfach-Klimaanlagen zunimmt. Beim erfindungsgemäßen Klimatisierungssystem zum Integrieren mehrerer Bereiche sind dagegen die MGs, in denen jeweils M Mehrfach-Klimaanlagen zu einer Gruppe zusammengeschlossen sind, parallel mit der CPU 100 verbunden, so dass für jede Gruppe verschiedene Steuerungsoperationen ausgeführt werden können. Im Ergebnis ist die zum Sammeln von Signalen aufzuwendende Zeit proportional zur Anzahl der in jeder Gruppe enthaltenen Mehrfach-Klimaanlagen, was zu verkürzter Steuerungszeit führt.
Genauer gesagt, kann, wenn der Synchronisierprozessor 120 in der CPU 100 eine Datensammelzeit bestimmt, die zum Sammeln von Signalen von insgesamt N Mehrfach-Klimaanlagensystemen (MSs) aufzuwendende Zeit kürzer als die bestimmte Datensammelzeit sein.
Die CPU 100 verfügt über eine Eingabeeinheit 150 zum Empfangen von Steuerungsbefehlen zum Steuern einer Anzahl von Operationen des MS, einzelner MGs sowie deren Mehrfach-Klimaanlagen 300, die jeweils über Inneneinheiten und eine Außeneinheit verfügen; sowie eine Ausgabeeinheit 160 zum Anzeigen einer Anzahl von Zustandsinformationen des MS, einzelner MGs und der einzelnen Mehrfach-Klimaanlagen 300, wenn ein Steuerungssignal von der Steuerung 130 empfangen wird.
Die CPU 100 verfügt ferner über einen Befehlsprozessor 140 zum Empfangen von I/O(Eingangs/Ausgangs)-Ergebnisdaten, die von einem Steuerungsprogramm erzeugt werden, um unter Verwendung der Eingabeeinheit 150 oder der Ausgabeeinheit 160 eine Benutzerschnittstelle-Funktion auszuführen, und um die empfangenen Daten an die Steuerung 130 zu übertragen.
Der Befehlsprozessor 140 erzeugt Anzeigeinformation, die dazu erforderlich ist, eine Anzahl von Zustandsinformationen des MS, einzelner MGs und einzelner Mehrfach-Klimaanlagen 300 auf der Ausgabeeinheit 160 anzuzeigen, was zu einem erhöhten Datenerkennungsgrad für den Benutzer führt.
Die Eingabeeinheit 150 empfängt ein Tasteneingabesignal vom Benutzer, und sie kann als Berührungsschirm konfiguriert sein. In diesem Fall ist das Steuerungsprogramm mit einer GUI (Graphic User Interface) versehen, um eine oder mehrere Tasten anzuzeigen, über die Berührungseingabesignale vom Benutzer empfangen werden können.
Genauer gesagt, empfängt die Steuerung 130 MS-Signale, die durch den Synchronisierprozessor 120 gesammelt werden, sie zeigt Zustandsinformation einzelner Klimaanlagen an, und sie erzeugt ein Steuerungssignal, wenn sie einen Steuerungsbefehl von der Eingabeeinheit 150 empfängt, so dass durch die Steuerung 130 einzelne Klimaanlagen zentral gesteuert werden können.
Die CPU 100 verfügt ferner über eine Datenbank (DB) 170 zum Speichern verschiedener Informationen, z. B. Daten, wie sie von einem durch das Steuerungsprogramm-Treibermodul 132 betriebenen Steuerungsprogramm empfangen werden, Einstellinformation von Außeneinheiten/Inneneinheiten, wie sie in einzelnen MGs enthalten sind, für einen Wechsel auf andere MGs durch einen speziellen Steuerungsbefehl, Netzwerk-Verbindungsinformation sowie Information in Zusammenhang mit Klimaanlagen, die in einem Installationsbereich enthalten sind.
Wie es aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, verfügt ein erfindungsgemäßes Klimatisierungssystem zum Integrieren mehrerer Bereiche über mehrere Mehrfach-Klimaanlagen aus jeweils mehreren Inneneinheiten und einer gemeinsamen Außeneinheit, wobei diese mehreren Mehrfach-Klimaanlagen eine Mehrfach-Klimaanlagengruppe bilden. Mehrere Mehrfach-Klimaanlagengruppen sind parallel mit einer CPU verbunden, so dass für jede Gruppe andere Betriebssteuerungsfunktionen realisiert werden können und sich eine verkürzte Steuerungszeit ergibt.
Selbst wenn in einer Mehrfach-Klimaanlagengruppe ein unerwarteter Fehler, z. B. ein Kommunikationsfehler, auftritt, können die restlichen Mehrfach-Klimaanlagengruppen normal steuert werden, was zu Steuerungsstabilität und größerer Zweckdienlichkeit für den Benutzer führt.
Ferner kann in einem speziellen Port der CPU ein weiteres Kommunikationsmodul installiert werden, um den Bereich einer als Steuerungsobjekt wirkenden Mehrfach-K1imaanlagengruppe zu erweitern, was bei einem sehr großen Gebäude zu einem effektiven Klimatisierungseffekt führt.

Claims

Klimatisierungssystem, umfassend: – ein Mehrfach-Klimaanlagensystem (MS) mit mindestens zwei Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG), wobei jede Mehrfach-Klimaanlagengruppe (MG) mindestens eine Mehrfach-Klimaanlage aufweist, wobei jede Mehrfach-Klimaanlage eine Außeneinheit (20) zum Ausführen einer Kühlmittel-Verteilfunktion und einer Kühlmittel-Umwälzfunktion sowie Inneneinheiten, welche die Außeneinheit gemeinsam nutzen, um Klimatisierungsluft an einzelne Räume auszugeben, aufweist; – eine CPU (100), die parallel mit den mindestens zwei Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) verbunden ist, wobei die CPU (100) mindestens zwei Kommunikationsmodule (110) aufweist, wobei die Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) auf eineindeutige Weise den mindestens zwei Kommunikationsmodulen (110) zugeordnet sind, wobei die mindestens zwei Kommunikationsmodule (110) für die jeweilige zugeordnete Mehrfach-Klimaanlagengruppe (MG) verschiedene Schnittstellenfunktionen ausführen kann, um eine Kommunikation zwischen den mindestens zwei Kommunikationsmodulen (110) und der jeweiligen zugeordneten Mehrfach-Klimaanlagengruppe (MG) zu ermöglichen; und – mehrere Gateways (200), die zum Weiterleiten von Signalen vorgesehen sind, die zwischen den Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) und den mindestens zwei Kommunikationsmodulen (110) übermittelt werden, damit die mindestens zwei Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) mit der CPU (100) ein Netzwerk bilden, wobei die Anzahl der Gateways der Anzahl der Mehrfach-Klimaanlagengruppen entspricht, und wobei jeweils ein Gateway (200) zwischen die mindestens zwei Kommunikationsmodule (110) und eine – entsprechende Mehrfach-Klimaanlagengruppe (MG) geschaltet ist.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die CPU (100) Folgendes aufweist: – die mindestens zwei Kommunikationsmodule (110), die zum Verarbeiten von Signalen vorgesehen sind, die über die Gateways (200) zur Weiterleitung an einzelne Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) übermittelt werden; – einen Synchronisierprozessor (120), der zum Synchronisieren von Signalen vorgesehen ist, die über die mindestens zwei Kommunikationsmodule (110) übermittelt werden; und – eine Steuerung (130), die zum Erkennen von durch den Synchronisierprozessor synchronisierten Signalen und zum Erzeugen eines Steuerungssignals entsprechend einem eingegebenen Steuerungsbefehl vorgesehen ist.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Kommunikationsmodule (110) leitungsgebundene Kommunikationsmodule sind, die vorgesehen sind, um leitungsgebundene Kommunikation gemäß einem LAN(Ethernet)-Kommunikationsprotokoll für leitungsgebundenen Betrieb auszuführen.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Kommunikationsmodule (110) Spannungsleitungs-Kommunikationsmodule sind, die vorgesehen sind, um Datenkommunikation über Spannungsleitungen auszuführen.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Kommunikationsmodule (110) Hochfrequenz-Kommunikationsmodul sind, die vorgesehen sind, um Datenkommunikation unter Verwendung von HF-Signalen auszuführen.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die CPU (100) Folgendes aufweist: – eine Eingabeeinheit (150), die zum Empfangen von Steuerungsbefehlen zum Steuern einer Anzahl von Betriebsabläufen des Mehrfach-Klimaanlagensystems MS), einzelner Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) und deren Mehrfach-Klimaanlagen, die jeweils aus Inneneinheiten und einer Außeneinheit bestehen, vorgesehen ist; und – eine Ausgabeeinheit (160), die zum Anzeigen einer Anzahl von Zustandsinformationen des Mehrfach-Klimaanlagensystems, einzelner Mehrfach-Klimaanlagengruppen sowie einzelner Mehrfach-Klimaanlagen nach außen abhängig von einem von der Steuerung empfangenen Steuerungssignal vorgesehen ist.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die CPU einen Befehlsprozessor (140) aufweist, der vorgesehen ist, um I/O(Eingangs/Ausgangs)-Ergebnisdaten zu übertragen, die von einem Steuerungsprogramm erzeugt werden, um eine Schnittstelle für Daten zwischen einem Benutzer und der Steuerung (130) zu bilden.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die CPU (100) eine Datenbank (DB; 170) aufweist, die zum Speichern von Einstellinformation für einzelne Klimaanlagen, Netzwerk-Verbindungsinformation und Information in Zusammenhang mit in einem Installationsbereich enthaltenen Klimaanlagen vorgesehen ist.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (130) Folgendes aufweist: – ein Steuerungsbefehl-Generatormodul (131), das zum Erzeugen/Senden eines Steuerungssignals zum Steuern von Betriebsabläufen von Klimaanlagen entsprechend einem eingegebenen Steuerungsbefehl vorgesehen ist; und – ein Steuerungsprogramm-Treibermodul (132), das zum Betreiben eines Steuerungsprogramms vorgesehen ist, das Betriebssteuerungsergebnis-Information oder Betriebszustandsinformation für die Klimaanlagen erzeugt und einen Steuerungsbefehl empfängt, um Betriebsabläufe derselben zu steuern.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronisierprozessor (120) Folgendes aufweist: – ein Datensammelmodul (121), das zum Sammeln von Signalen vorgesehen ist, die während einer vorbestimmten Zeitperiode von einzelnen Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) übertragen werden; und – einen Puffer (122), der zum zeitweiligen Einspeichern von Klimaanlageninformation zum gleichzeitigen Übertragen von durch das Datensammelmodul gesammelten Information für eine einzelne Mehrfach-Klimaanlagengruppe (MG), an die Steuerung vorgesehen ist.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronisierprozessor (120) ferner einen Timer (123) aufweist, der vorgesehen ist, um eine Datensammelperiode zu stoppen, während der von einzelnen Mehrfach-Klimaanlagengruppen (MG) Klimaanlageninformation gesammelt wird.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Gateways (200) einen Wandlungsprozessor (220) aufweist, der vorgesehen ist, um ein Kommunikationsprotokoll für ein zur CPU (100) übertragenes Signal, das auf das Ethernet-Kommunikationsprotokoll gestützt ist, und ein Signal für ein Mehrfach-Klimaanlagensystem (MS), das sich auf ein RS-485-Kommunikationsprotokoll stützt, in ein anderes Kommunikationsprotokoll zu wandeln.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Gateways (200) Folgendes aufweist: – je eine Scaneinheit (230), die zum Abscannen von Betriebszuständen einzelner Mehrfach-Klimaanlagen vorgesehen ist, die mit einem Netzwerk verbunden sind; und – je ein Kommunikationsmodul (210), das zum Übertragen von durch die Scaneinheit abgetasteten Betriebszuständen für die Mehrfach-Klimaanlagen an die CPU (100) vorgesehen ist.