基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究
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摘要
因现有的空调故障诊断系统可靠性欠佳,本文在理论分析和实验的基础上研究了空调器工作参数的影响因素,并分析了空调器常见故障对参数的影响,建立了基于5个温度的故障诊断逻辑。以此为基础设计了空调器故障诊断系统,提高了诊断的可靠性。完成了以下主要工作:
1、获得了空调器故障特性与故障诊断逻辑
本文参考相关的空调故障表,通过实验人为设置各种故障,改变故障的深度,获得工作温度的变化曲线,从而作为分析判断的依据。
在此基础上,再利用对实测参数分析的结果与正常值进行比较,从而建立故障诊断的逻辑关系。为建立故障诊断系统提供理论依据。
2、完成了空调器故障实时检测与诊断系统的设计
研究开发了一种以AT89C52单片机为核心的空调器故障实时检测与故障诊断系统,系统设计由硬件和软件两部分组成。
对空调环境温度和工作温度的采集通过测温电路将温度信号转换为电压信号,单片机采用查表方式直接读取温度。
采用串行控制的VLCM128*64显示器,由AT89C52单片机串行控制显示相应的内容。
结合相关的设备资料及实验确定了压缩机运行时间与故障之间的关系。设计了一独立于AT89C52系统的计时电路,结合软件的编制来确定压缩机的运行时间。
系统采用了继电器与空调器主要开关连接,将动作信号经光电隔离后送入单片机的中断口,由单片机判断空调器所处状态的变化。
系统硬件电路将维修人员操作的按键与AT89C52的中断系统紧密相连,并编制了软件。系统能够方便地按操作要求显示相关内容。
在设计软件时主要考虑了空调诊断系统能及时判断空调运行状态的改变并能获取相应的环境和工作温度,按照故障诊断逻辑进行分析判断,并能按照操作进行功能的切换。
Because of the insufficient reliability of nowadays air conditioner fault diagnosing system (ACFDS), the writer of the thesis has concluded domestic air conditioner fault diagnosing logic based on 5 operating temperature and the analysis of influence relevant to conditioner characteristic and the link between fault and characteristic. Based on which and the following work, the ACFDS has been designed, and the reliability of which has been improved.
1、Has obtained conditioner fault characteristic and fault diagnosing logic.
With the reference to conditioner fault table and experiment, the writer adjusts different assigned faults and has obtains the relationship between the fault and operating temperature.
Based on the relationship and comparison between analysed characteristic and normal ones, the writer has established fault diagnosing logic and provided fundamentals to the ACFDS.
2、Accomplished the design of the ACFDS.
Has studied and finished ACFDS based on AT89C52 microprocessor which is composed of the following hardware and software.
To obtain the circumstance and operating temperature, a temperature measurement circuit has been applied, and the voltage signal transformed from temperature signal is read by microprocessor directly from temperature table. The serially controlled VLCM128*64 LED is serially controlled by microprocessor and displays relevant content.
With the relationship based on reference and experiment between the operating time and varies faults, the compressor operating time is calculated by software and a timer circuit which is independent on AT89C52 microprocessor.
To judge the operating state of conditioner, relays have been connected with main switches of air conditioner and the operating signal delivered from the coupled circuit is transferred to the interrupt port of microprocessor.
The hardware has a connection between maintenance operating button and the
1、获得了空调器故障特性与故障诊断逻辑
本文参考相关的空调故障表,通过实验人为设置各种故障,改变故障的深度,获得工作温度的变化曲线,从而作为分析判断的依据。
在此基础上,再利用对实测参数分析的结果与正常值进行比较,从而建立故障诊断的逻辑关系。为建立故障诊断系统提供理论依据。
2、完成了空调器故障实时检测与诊断系统的设计
研究开发了一种以AT89C52单片机为核心的空调器故障实时检测与故障诊断系统,系统设计由硬件和软件两部分组成。
对空调环境温度和工作温度的采集通过测温电路将温度信号转换为电压信号,单片机采用查表方式直接读取温度。
采用串行控制的VLCM128*64显示器,由AT89C52单片机串行控制显示相应的内容。
结合相关的设备资料及实验确定了压缩机运行时间与故障之间的关系。设计了一独立于AT89C52系统的计时电路,结合软件的编制来确定压缩机的运行时间。
系统采用了继电器与空调器主要开关连接,将动作信号经光电隔离后送入单片机的中断口,由单片机判断空调器所处状态的变化。
系统硬件电路将维修人员操作的按键与AT89C52的中断系统紧密相连,并编制了软件。系统能够方便地按操作要求显示相关内容。
在设计软件时主要考虑了空调诊断系统能及时判断空调运行状态的改变并能获取相应的环境和工作温度,按照故障诊断逻辑进行分析判断,并能按照操作进行功能的切换。
Because of the insufficient reliability of nowadays air conditioner fault diagnosing system (ACFDS), the writer of the thesis has concluded domestic air conditioner fault diagnosing logic based on 5 operating temperature and the analysis of influence relevant to conditioner characteristic and the link between fault and characteristic. Based on which and the following work, the ACFDS has been designed, and the reliability of which has been improved.
1、Has obtained conditioner fault characteristic and fault diagnosing logic.
With the reference to conditioner fault table and experiment, the writer adjusts different assigned faults and has obtains the relationship between the fault and operating temperature.
Based on the relationship and comparison between analysed characteristic and normal ones, the writer has established fault diagnosing logic and provided fundamentals to the ACFDS.
2、Accomplished the design of the ACFDS.
Has studied and finished ACFDS based on AT89C52 microprocessor which is composed of the following hardware and software.
To obtain the circumstance and operating temperature, a temperature measurement circuit has been applied, and the voltage signal transformed from temperature signal is read by microprocessor directly from temperature table. The serially controlled VLCM128*64 LED is serially controlled by microprocessor and displays relevant content.
With the relationship based on reference and experiment between the operating time and varies faults, the compressor operating time is calculated by software and a timer circuit which is independent on AT89C52 microprocessor.
To judge the operating state of conditioner, relays have been connected with main switches of air conditioner and the operating signal delivered from the coupled circuit is transferred to the interrupt port of microprocessor.
The hardware has a connection between maintenance operating button and the
引文
[1] 李松寿,,徐世琼等主编.制冷原理与设备[M],上海科学技术出版社,
[2] 姜盈霓, 晁阳.地热供热站房的运行与维护[J], 暖通空调 2005,(3).
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[4] 王晓霞, 周志刚. 多热源多环空间热网水力工况模拟与分析方法[J], 暖通空调,2004,(11).
[5] 杨朝辉, 张联超. 温度、湿度自动控制系统设计方案[J], 气象水文海洋仪器,2005,(2).
[6] 王志毅, 谷波. 小波变换应用于空调制冷机组故障先兆预测[J], 暖通空调,2004,(10).
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[8] 郁文红, 杨昭.新风机组的运行故障与管理[J], 暖通空调,2004,(8).
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[14] 陈友明. 自动故障检测与诊断在暖通空调中的研究与应用[J], 暖通空调,2004,(3).
[15] 陈雷, 姜周曙. 基于数据采集仪的测控系统设计[J], 杭州电子科技大学学报,2005,(3).
[16] 廖旭艳,李玲.半封闭压缩机故障分析[J],暖通空调,2004,(3).
[17] 霍晓丽,刘三军.单片机测控系统的软件抗干扰技术分析和设计[J], 焦作大学学报,2005,(3).
[18] 陈友明, 郝小礼.建筑能源管理与控制系统中传感器故障及其检测与诊断[J],暖通空调,2004,(2).
[19] 李福进,孙丽英. 高炉冷却壁水温差检测系统的研究[J],仪表技术与传感器,2005,(4).
[20] 张华杉,王晓霞. 基于热网调研的供热管网元件故障率统计与频谱分析[J],暖通空调,2004,(1).
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[22] 王志毅,谷波. 二级模糊综合评判方法在制冷机故障诊断中的应用[J], 暖通空调,2004,(1).
[23] 王仲训, 韩吉衢. 压力测控系统的设计[J],煤矿机械,2005,(6).
[24] 吴凡, 朱荣国. 溴化锂吸收式制冷机疑难故障分析及处理办法[J],暖通空调,2003,(3).
[25] 李培援, 陈可中. 多点温度采集在医疗设备中的应用[J],医疗装备,2005,(8).
[26] 李韵.YCAM—600 热泵故障分析及其对策[J],暖通空调,2003,(2).
[27] 林砺宗,王刚. 螺杆式冷冻机振动故障诊断软件的开发[J],流体机械,2005,(8).
[28] 吴勇华.制冷剂泄漏的诊断与预报[J],暖通空调,2001,(4).
[28] 叶露林,吴秋芹.基于 CAN 总线的温度测控系统[J],电子科技,2005,(8).
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[32] 李树国,王学良. 多路接口检测仪的设计与实现[J],无线电工程,2005,(6).
[33] 刘丽. 单片机在船舶位置测控系统中的应用[J],沈阳航空工业学院学报,2005,(1)
[34] 张志勇,何东健. 单片机在胶订机智能控制系统中的应用[J],包装工程,2005,(4).
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[37] 孙红岩,谢志江.叶轮机械叶片故障的叶间动态压力诊断法[J],动力工程,2005,(4).
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[41] 孙传友 等编著.《感测技术与系统设计》[M], 科学出版社,2004
[42] 夏支铧 主编. 《中央空调系统应用与维修》[M],机械工业出版社,2003
[43] 孙宝元、杨宝清主编.《传感器及其应用手册》[M],机械工业出版社,2004
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[37] 孙红岩,谢志江.叶轮机械叶片故障的叶间动态压力诊断法[J],动力工程,2005,(4).
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[43] 孙宝元、杨宝清主编.《传感器及其应用手册》[M],机械工业出版社,2004