数码涡旋压缩机控制电路及软件设计指引.docx

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数码涡旋压缩机控制电路及软件设计指引

格兰仕标准化委员会发布

数码涡旋压缩机控制电路及软件设计指引

电控设计规范数码涡旋压缩机控制电路及软件设计指引

1范围

在数码涡旋系统控制器的设计中，对于数码涡旋压缩机的控制有特别的要求，如果控制器的硬件和软件设计不恰当的话，会导致数码压缩机损坏。

因此就要求设计数码涡旋控制器的时候按照一定的规范，避免烧毁压缩机。

《数码涡旋压缩机控制电路及软件设计指引》主要根据数码压缩机的特点对电路和软件进行了分析，说明了硬件设计和软件编制的方法和注意事项，并提供了程序范例，为以后的程序设计者提供类似的开发参考。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

1范例程序采用日本NEC公司的RA78K0系列汇编语言编写，具体技术资料参照78K0系列八位单片机UPD78F0034芯片的相关资料。

3定义

汇编语言：

是用于编写微处理器软件的最基本编程语言。

汇编程序包：

是一组程序的总称，用于把汇编语言的源程序文件转换成机器代码的程序，通常包括汇编程序﹑连接程序﹑目标码转换程序和其它库管理程序﹑表转换程序等。

4数码涡旋压缩机控制电路及软件设计说明

4.1数码压缩机原理简介

数码涡旋压缩机由以下主要部分构成：

压缩机定涡盘和动涡盘、压缩机电机、吸气排气接管、PWM（PulseWidthModulation－脉冲宽度调节）电磁阀等。

它与一般普通涡旋式压缩机有所不同：

压缩机采用轴向“柔性”密封技术，PWM电磁阀用于定子涡旋盘轴向活动范围精密调整，并在压缩机吸气口增设一连通管，与定子轴向浮动密封处的中间压力室相通。

当PWM电磁阀打开时，中间压力室内压力释放，压缩腔室内压力大于定子上端面压力，压缩机定子轴向上移一个间隙，高低压腔室连通实现卸载；当PWM电磁阀关闭，排气压力及中间压力又将定子下压，实现密封并负载。

压缩机在电磁阀控制电源的作用下，可自由地调节开启－关闭时间的比例，实现“0－1”交替输出，即将这种交替输出形式的压缩机称为数码涡旋压缩机。

4.2硬件资源的介绍

电路原理图如下：

对数码压缩机控制需要两个普通的I/O口，PORT_COMPD、PORT_PWM；

IC2003增加驱动能力；

光耦3021隔离作用；

R5起限流作用，保护光耦；

R51、R45起交流限流作用；

C25、R44电阻组成RC滤波，滤除可控硅管断瞬间的尖峰电流；

需要数码压缩机输出时，PORT_COMPD输出高电平；

双向可控硅BT12调节数码压缩机的PWM，实现变能力输出。

4.3软件功能

该子程序模块可以被主程序流程直接调用实现数码压缩机的控制功能。

4.4控制算法

数码涡旋变容量系统通过压缩机负荷与卸载时间的比例来控制冷媒输出量。

因此，数码系统制冷量输出可“无级调节”，且无需改变压缩机转速，有效实现了压缩机宽范围内的容量调节，减少了电源高次谐波的干扰，扩大了压缩机的运行使用范围。

例如：

压缩机总能力为5匹，周期时间为20秒，若要输出2.5匹的能力（总能力的50％），负荷10秒，卸载10秒即可；若要输出1匹能力（总能力的20％），则负荷4秒，卸载16秒，依次类推。

对数码压缩机而言，开关循环的时间长短对应于如下所示的能力调节的百分比：

调节百分比

调节时间（秒）

调节百分比

调节时间（s）

10%

60%

20%

70%

30%

80%

40%

90%

50%

100%

4.5流程逻辑

参考《数码涡旋压缩机控制电路及软件设计指引》表格中的程序流程图。

4.6接口参数

参考《数码涡旋压缩机控制电路及软件设计指引》表格中的子程序接口变量参数。

数码涡旋压缩机软件设计指引

（基于UPD78F0034芯片的RA78K0汇编语言编写）

子程序名

CompPro.ASM

日期

2005/6/21

子程序功能说明：

实现数码涡旋压缩机的控制功能。

子程序接口变量参数

变量名称

属性

内容定义

PowAdj

公用变量

能力需求

PowRun

公用变量

压缩机运行能力

CompDTim

公用变量

数码压缩机运行时间

PWMSTim

局部变量

PWM周期内负荷时间

PWMCTim

局部变量

PWM周期内卸载时间

T100ms

局部变量

100ms计数变量

主程序流程中子程序接口引用说明：

;-----------------------------------------------------

;digitalcompressorcontrolprocesssubroutine

;-----------------------------------------------------

CompPro:

CMPPowAdj,#0

BNZ$CompRunPro

MOVPowRun,#0

CLR1PORT_COMPD

CLR1PORT_PWM

RET

CompRunPro:

;compressorrunningcontrolproceed

SET1PORT_COMPD

MOVWAX,CompDTim

CMPWAX,#10

BC$PWMOff

CMPWAX,#20

BC$PWMOn

MOVA,PWMSTim

ORA,PWMCTim

BNZ$CompDPWM

CALL!

ComPowAdj;compressorpoweradjustsubroutine

MOVA,PowRun

MOVC,A

MOVWHL,#PWMSTab

CompDSPWM:

MOVA,[HL+C]

MOVPWMSTim,A

MOVWHL,#PWMCTab

CompDCPWM:

MOVA,[HL+C]

MOVPWMCTim,A

CompDPWM:

CMPPWMSTim,#0;digitalcompressorPWMoutput

BZ$PWMOff

PWMOn:

CLR1PORT_PWM

NOP

RET

PWMOff:

SET1PORT_PWM

NOP

RET

PWMSTab:

DB0

DB64;powergrade1PWM40%

DB64;powergrade2PWM40%

DB70;powergrade3PWM50%

DB72;powergrade4PWM60%

DB72;powergrade5PWM60%

DB70;powergrade6PWM70%

DB120;powergrade7PWM80%

DB225;powergrade8PWM90%

DB225;powergrade9PWM90%

DB200;powergrade10PWM100%

DB200;powergrade11PWM100%

DB200;powergrade12PWM100%

DB200;powergrade13PWM100%

DB200;powergrade14PWM100%

DB200;powergrade15PWM100%

DB200;powergrade16PWM100%

DB200;powergrade17PWM100%

DB200;powergrade18PWM100%

DB200;powergrade19PWM100%

DB200;powergrade20PWM100%

DB200;powergrade21PWM100%

DB200;powergrade22PWM100%

DB200;powergrade23PWM100%

DB200;powergrade24PWM100%

DB200;powergrade25PWM100%

DB200;powergrade26PWM100%

DB200;powergrade27PWM100%

DB200;powergrade28PWM100%

DB200;powergrade29PWM100%

DB200;powergrade30PWM100%

PWMCTab:

DB0

DB96;PWM40%

DB70;PWM50%

DB48;PWM60%

DB30;PWM70%

DB30;PWM80%

DB25;PWM90%

DB0;PWM100%

;

;digitalcompressorpoweradjustsubroutine

;

ComPowAdj:

MOVA,PowAdj

CMPA,PowRun

BZ$ComPHold

BNC$ComPowInc

MOVA,PowAdj;setpower

MOVPowRun,A

RET

ComPowInc:

SUBA,PowRun;setpower>runningpower

CMPA,#3

BNC$ComPowInc3

ADDA,PowRun

BRComPLoad

ComPowInc3:

MOVA,PowRun

ADDA,#3

ComPLoad:

MOVPowRun,A

ComPHold:

RET

;------------------------------------------------

;1.96mSintervalWatchTimerINTERRUPT

;------------------------------------------------

INTWTI:

INCT100ms

CMPT100ms,#51

BC$INTWTIRT

MOVT100ms,#0

CMPPWMSTim,#0

BZ$DecPWMCTim

DECPWMSTim

RETI

DecPWMCTim:

CMPPWMCTim,#0

BZ$INTWTIRT

DECPWMCTim

INTWTIRT:

RETI

注明：

1、ComPowAdj子程序计算数码压缩机的输出能力，需要根据不同的数码涡旋系统去适当的调整。

2、INTWTI中断产生2ms的时间基准。

程序流程图：

1、数码压缩机调节主控流程图

2、PWM调节流程图

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