劉泉洲 張光旭 葉鐵英 李玉發(fā)

（珠海格力電器股份有限公司 珠海 519000）

前言

近年來，中央空調應用的場合越來越多，例如在大型商場、醫(yī)院、體育館、學校以及家庭中得到應用[1]。根據(jù)《暖通空調資訊》的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，多聯(lián)機在九大類中央空調產品的市場占有率方面逐年攀升，由2015年的47 %上升到2016年的50.68 %。多聯(lián)機需求在逐年增長的同時，由于其系統(tǒng)的復雜性，存在調試步驟繁雜、周期長、故障誘因多、不易定位處理等困難，使得安裝調試和售后維修問題越來越突出［2］。

目前，針對多聯(lián)機安裝調試和售后維修的只有個別調試工具，但這些工具操作步奏復雜，只有技術人員才能操作，無法通用。當工程問題售后人員無法解決時，技術開發(fā)人員會出差解決，會增長處理周期和增加費用。

現(xiàn)有調試器無法滿足實際需要，對多聯(lián)機而言，為滿足擴大多聯(lián)機市場占有率，提高多聯(lián)機安裝調試和售后維修的效率，急需開發(fā)一款面向多聯(lián)機系統(tǒng)的、功能齊全的調試設備[3]。針對多聯(lián)機的系統(tǒng)特點和現(xiàn)有設備調試中存在的問題，本文開發(fā)并設計了一種便攜多聯(lián)機空調調試器，實驗結果和售后人員反饋表明，該便攜調試器調試方便、操作簡單、數(shù)據(jù)結果準確。極大提高了調試效率和降低售后維修成本[4,5]。

1 調試器總體方案

1.1 空調多聯(lián)系統(tǒng)介紹

空調內機系統(tǒng)是面向分布式控制的多節(jié)點冷媒系統(tǒng)，系統(tǒng)可分為單冷媒系統(tǒng)和多冷媒系統(tǒng)，一般系統(tǒng)中包含外機、內機和線控器等多個節(jié)點［6］。圖1是多聯(lián)機的系統(tǒng)圖，室內機通過CAN1網(wǎng)絡連接，室外機、集中控制器和網(wǎng)關設備通過CAN2連接。單冷媒系統(tǒng)中，外機數(shù)多達4臺，內機數(shù)多達80臺。

1.2 調試器介紹

本文設計便攜調試器主要目的是為了節(jié)約空調調試和售后維修的成本，從而提高調試和維修效率，所以調試器應該滿足以下幾種特性：①攜帶方便；②通電方便；③接入空調系統(tǒng)方便。如圖2為調試器接入空調系統(tǒng)框圖，調試器直接接入CAN網(wǎng)絡中。

圖2 調試器接入空調系統(tǒng)框圖

2 調試器硬件設計

2.1 硬件組成

在進行微處理器選擇時，主要考慮其處理速度、功能擴展性、模塊接口是否滿足需求。經綜合評估，選擇了集成度更高、速度更快、成本更低的PIC32MZ系列微處理器進行硬件平臺設計。

調試器由電源轉換電路、主芯片電路、主晶振電路、軟件調試電路、按鍵復位電路、EMMC電路、背光電路、蜂鳴器電路、彩屏控制電路、CAN通訊電路和USB供電電路組成。其硬件框圖如圖3所示。

圖3 線控器硬件組成框圖

2.2 供電方案選擇

由于便攜調試器需攜帶方便，采用Micro USB口供電和機組取電相結合的供電方式，既解決了在沒有機組情況下的供電問題，又大大降低了產品的成本。如圖4為USB供電電路，機組供電直接從機組端口接12 V電給到調試器，調試器上留接12 V電源端口。

圖4 USB供電電路圖

2.3 數(shù)據(jù)存儲方案選擇

數(shù)據(jù)存儲用于儲存機組運行的狀態(tài)數(shù)據(jù)，當機組出現(xiàn)故障時，可通過分析數(shù)據(jù)更準確地定位故障點和故障原因，要求滿足存儲7天的通訊底層數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)大小為3.2 GB，產品采用4G EMMC，如圖5為EMMC電路圖。

圖5 EMMC電路圖

3 調試器軟件功能設計

3.1 故障診斷功能方案

調試器是面向售后維修人員，要求故障診斷功能實時性強、交互體驗好。因此，本文采用實時顯示故障方案，該方案經過調試器進行邏輯判斷后，故障類型通過顯示屏顯示出來，其邏輯控制框圖如圖6所示。

圖6 故障診斷流程框圖

調試器實時偵聽CAN總線上的數(shù)據(jù)，檢測是否存在故障，不存在故障返回上一步，存在故障，顯示故障類型，并通過顯示屏顯示出空調故障的處理方案。

3.2 模擬內外機功能方案

多聯(lián)機工程安裝多聯(lián)機內外機安裝不同步，裝好的內外機的安裝質量就需要調試器模擬內外機功能。模擬外機，在工程調試無外機情況下，調試內機的通訊，開啟風機等負載，檢查安裝質量。模擬內機主要用于排查外機是否通訊正常。

圖7 監(jiān)測數(shù)據(jù)幀處理流程框圖

調試器模擬外機時，通過完全模擬外機的通訊邏輯，還原實際情況控制內機，檢查內機運行情況?？蓪崿F(xiàn)功能多，包括機組控制、參數(shù)設置、參數(shù)查詢?？伸`活控制，內機按正常邏輯運行，模擬過程中能發(fā)現(xiàn)內機是否存在問題。

3.3 監(jiān)測通訊質量

多聯(lián)機是多節(jié)點、模塊化的冷媒分配系統(tǒng)，能力的計算、節(jié)點的狀態(tài)完全依賴于可靠的通訊網(wǎng)絡，系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡性能的好壞直接影響了系統(tǒng)的可靠運行。目前，判斷網(wǎng)絡通訊質量主要通過示波器進行信號分析，但存在以下問題：體積大，攜帶不方便，室外不便長時間放置；設備主要面向專業(yè)研發(fā)人員，專業(yè)性強，不適合售后人員使用。

通過自動獲取網(wǎng)絡通訊數(shù)據(jù)參數(shù)、解析、統(tǒng)計通訊錯誤類型及錯誤數(shù)，實現(xiàn)通訊質量量化、網(wǎng)絡質量可視化。

軟件使能主芯片CAN控制器的接收中斷和各類錯誤中斷，當總線出現(xiàn)錯誤時，進入中斷，解析中斷寄存器內容，識別出正確數(shù)據(jù)幀和總線錯誤類型，統(tǒng)計正確數(shù)據(jù)幀和錯誤數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)幀數(shù)量達到一定值時，計算總線錯誤率。

4 結語

通過開發(fā)功能集成的便攜式調試器，大大提高了多聯(lián)機機組的安裝調試和售后維修的效率，節(jié)省大量的人力、物力[7]。通過對市場占用率較高的多聯(lián)機產品進行創(chuàng)新改善，解決調試、診斷過程中的難點問題，提高安裝、調試人員工作效率及操作便捷性、安全性，滿足客戶與相關方需求[8]。