CAN总线在VRV变频空调系统中的应用

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1、CAN总线在VRV变频空调系统中的应用摘要：提出一种用CAN总线技术实现VRV空调系统中室内机与室外机之间通信的设计方案。在分析了CAN总线技术特点和通信内容的基础上，确定了通信结构和通信对象模型，并给出了硬件电路、软件设计思想及CAN发送与接收程序流程框图。经试验调试证明，利用CAN总线技术可有效地解决VRV空调系统中室内机与室外机之间的通信问题。关键词：CAN总线；VRV空调；通信结构；通信对象模型ApplicationofCANBusinVRVVariable-FrequencyAir-conditioningSystemAbstract:Thispaper

2、putsforwardadesignschemethatCANBusisusedtocommunicatebetweentheindoorcontrollersandtheoutdoorcontrollerofVRVair-conditioningsystem.OnthebasisofanalyzingthetechnicalcharacteristicsofCANBusandthecommunicationcontents,thecommunicationstructureandthecommunicationobjectmodelareconcluded,an

3、dthehardwarecircuit,softwaredesignidea,andthetransmissionandreceptionflowchartsofCANareshown.ThedebuggingexperimentprovesthatCANBuscaneffectivelyresolvethecommunicationproblemamongtheindoorcontrollersandtheoutdoorcontrollerofVRVair-conditioningsystem.Keywords:CANBus;VRVair-conditionin

4、g;communicationstructure;communicationobjectmodel1引言空调器室内、外机之间的通信问题是任何一种分体式空调器都必须要解决的问题[1]。单联空调系统只有两个通信节点，采用RS-232接口就可实现内、外机之间的点对点通信。但是VRV（VariableRefrigerantVolume）空调系统属于一拖多空调系统，通常由一台（或多台）室外机和多台室内机相连构成[2]，通信节点多，所以室内、外机之间的通信比单联空调系统要复杂得多，采用RS-232接口实现比较困难。文献[3]、[4]中将RS-485总线用于智能大厦的中央空调系

5、统中，解决了多个通信节点之间通信的问题。但RS-485有两个缺点，一是只支持主从通信结构，从节点不能主动发送信息，因而不能构成多主冗余系统，系统可靠性差、实时性差；二是只有物理层，没有纠错机制，而且电平门限低，因而纠错能力差。文献[5]提出将CAN（ControllerAreaNetwork）总线用于集中空调控制系统，克服了RS-485总线的缺点，很好的实现了多个单元空调控制器与控制计算机之间的通信。CAN总线是现场总线的一种，由于具有通信速率高、开放性好、报文短、纠错能力强以及控制简单、扩展能力强、系统成本低等技术特点和一系列优点，现已广泛应用于过程控制、机械工

6、业、机器人、数控机床、医疗器械、智能建筑等领域。因此，采用CAN总线技术可有效地解决VRV空调系统中室外机与多个室内机之间的通信问题。2CAN介绍2.1CAN总线特点CAN总线属于总线型串行通信网络，从本质上讲是一种多主或对等网络，与一般的通信总线相比，具有下列特点：(1)具有物理层和数据链路层两层协议。目前有两种版本协议：CAN2.0A和CAN2.0B；(2)废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，只需通过报文滤波即可实现点对点、多点播送、广播和组播等几种数据传送方式；(3)可实现多主通信结构。总线上任何节点可在任意时刻主动向总线上发送信息，不分主从

7、；(4)总线上最多可连接110个节点，通信距离最远可达10km（速率为5kbps及其以下），通信速率最高可达1Mbps（总线长度为40m及其以下）；(5)采用短帧结构，数据段长度最多为8个字节，传输时间短，且采用差分传输方式，差分电平为0~2V，因此抗干扰能力强；(6)具有多种检错和纠错机制，数据通信可靠，出错率低。2.2CAN总线数据帧CAN总线采用短帧结构，其定义的帧类型有4种：数据帧、远程帧、错误帧和过载帧[6,7]。数据帧由7个不同的位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC（CirculationRedundancyCode）场、应答场和帧结束。各

8、个位场的长