智能中央空調閉環控制系統的製作方法
2023-06-12 15:23:11
專利名稱：智能中央空調閉環控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空調控制系統，具體是智能中央空調閉環控 制系統。
背景技術：
傳統的中央空調系統通常採用比例閥控制器根據溫度比較結果 自動調節熱交換器進水口閥門的開度，即以增加進水的阻力來減小流 體(冷凍水)在熱交換器中的流動速度，這導致大部分流體動能被浪 費，被浪費的動能恰恰是中央空調的冷凍泵消耗電能所提供的，這顯 然不能滿足節能減排戰略的的要求。
針對以上不足，中央空調系統進行了改進，將進水閥門的開度固 定，採用變頻器開環控制對風機轉速動態調節，可根據現場負荷的需 求調節風機輸出功率，避免風機馬達一直處於全速運行的狀態，減少 了空調能耗，又大大地減少風4幾的才幾械轉動部分磨損。
但是風機通過變頻器開環控制，存在以下不足
(1) 採用手動調節變頻器的頻率輸出，不能根據季節、晝夜、 實時氣溫的變化自動調節變頻器頻率，達不到精準控溫節能的目的。
(2) 多臺空調採用冗餘運行方式時，不能根據機房溫度投、切 空調數量，主、備空調無法實現有序、定時自動切換。
(3) 在維護試運行發電機或市電停電切換運行發電機後，風機 不能及時自動啟動，機房溫度存在超溫風險，影響設備的運行安全。
(4) 不能對設備遠程實時監控和操作。
實用新型內容
本實用新型為彌補現有技術的不足，提供了一種智能中央空調閉 環控制系統，對風機進行智能集中管理，保障整個中央空調系統調節 合理化。
為實現上述目的，本實用新型採用了如下技術方案 智能中央空調閉環控制系統，包括PC工作站、PLC控制器、變 頻器、空調風機、溫度傳感器，PC工作站與PLC控制器連接；其中 空調風機設有一個到多個，變頻器和溫度傳感器均設有與空調風機匹 配的一個到多個，各空調風機分別通過一變頻器與PLC控制器連接， 各溫度傳感器分別與一變頻器與PLC控制器連接。
上述技術方案中，PLC控制器與變頻器之間還串聯輸出繼電器。 上迷技術方案中，溫度傳感器與變頻器之間還串聯變送器。 本實用新型的工作原理如下
根據實際需要通過PC工作站對PC控制器編程，將空調風機自由 排列、組合進行控制，通過輸出繼電器接入變頻器的FWD-C0M端子， 實現對風機的自動啟動、失電得電後自動啟動、主備機組自動輪換和 新風機的定時運行控制。為了能夠準確反映室內實際溫度，在室內適 當位置設置多個溫度傳感器，溫度傳感器把溫度變化轉換成0-1OV的 電壓信號與變送器的基準信號進行差動比較放大，產生4-20tnA信號。 送到變頻器的控制電壓輸入端子，對變頻器實行PID閉環控制；通過 對變頻器的參數調試及控制係數修正，使室內的溫度與設定的溫度一 致，溫度波動範圍較小。由於風機和空調電機本身的特點，當空調電機速度過低時會大大降低工作效率並會影響空調電機的使用壽命，為 杜絕以上情況出現，對變頻器設置最低運行頻率下限，使變頻器在進
行PID調節時不能無限制的P爭低空調電機速度，對空調運行實行階梯 控制，當正在運行的空調電機運行頻率已達上限仍不能滿足製冷需 求，經過程序運算滿足增加空調運行數量的條件時，PLC控制器就會 按順序發送啟動信號給變頻器，增加運行空調風機的數量，直到機房 溫度達到設定溫度，而當機房溫度下降之後，PLC控制器會逐步減少 運行空調風機的數量，直至能夠滿足機房製冷的最佳空調數量。根據 中央空調風冷系統的特點，風量調節對房間內空氣溫度影響比水閥調 節水量對空氣溫度的影響較大，所以採用以風量調節作為主調，水閥 調節作為輔調的控制方式，水閥的PID調節在進行變頻風量調節時無 效，當變頻器頻率輸出達到運行下限時變頻器的輸出繼電器產生延時 動作從而控制水閥的PID調節器的電源接通，這樣就會保證整個風根 系統調節的合理化。
與PLC控制器連接的PC工作站通過路由器連接網際網路，即可對 空調實行遠程監控與控制，大大提高設備的智能化控制水平，特別對 無人值守控制具有重要意義。
和現有技術相比，本使用新型的有益效果在於 對風機進行智能集中管理，實行機組群控，提高了溫度控制精度； 當供電系統切換後，及時的自動啟動空調風拒機，縮短了停機時間， 避免溫度波動；冗餘備用風機按程序輪換使用，使機組部件磨損平均， 防止備用設備生鏽，延長機組的使用壽命；對新風機實行了定時啟動、停止，使室內空氣品質得到提高；還可以遠程實時監管風機，保障了
空調安全運行。
圖l是本實用新型的結構^t型示意圖。 圖2是本實用新型的閉環控制的原理框圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一 步的 說明，但本實用新型所保護的範圍並不局限於此。
如圖1和圖2所示，智能中央空調閉環控制系統，包括PC工作 站、PLC控制器、變頻器、空調風機、溫度傳感器，PC工作站與PLC 控制器連接；其中空調風機設有一個到多個，變頻器和溫度傳感器均 設有與空調風機匹配的一個到多個，各空調風機分別通過一變頻器與 PLC控制器連接，各溫度傳感器分別與一變頻器與PLC控制器連接。 上述技術方案中，PLC控制器與變頻器之間還串聯輸出繼電器。 上述技術方案中，溫度傳感器與變頻器之間還串聯變送器。 根據實際需要通過PC工作站對PC控制器編程，將空調風機自由 排列、組合進行控制，通過輸出繼電器接入變頻器的FWD-C0M端子， 實現對風機的自動啟動、失電得電後自動啟動、主備機組自動輪換和 新風機的定時運行控制。為了能夠準確反映室內實際溫度，在室內適 當位置設置多個溫度傳感器，溫度傳感器把溫度變化轉換成0-10V的 電壓信號與變送器的基準信號進行差動比較;改大，產生4-20mA信號。
送到變頻器的控制電壓輸入端子，對變頻器實行PID閉環控制；通過
6對變頻器的參數調試及控制係數修正，使室內的溫度與設定的溫度一 致，溫度波動範圍較小。由於風機和空調電機本身的特點，當空調電 機電機速度過低時會大大降低工作效率並會影響空調電機的使用壽 命，為杜絕以上情況出現，對變頻器設置最低運行頻率下限，使變頻
器在進行PID調節時不能無限制的降低空調電才幾速度，對空調運行實 行階梯控制，當正在運行的空調電機運行頻率已達上限仍不能滿足制 冷需求，經過程序運算滿足增加空調運行數量的條件時，PLC控制器 就會按順序發送啟動信號給變頻器，增加運行空調風機的數量，直到 機房溫度達到設定溫度，而當機房溫度下降之後，PLC控制器會逐步 減少運行空調風機的數量，直至能夠滿足機房製冷的最佳空調數量。 根據中央空調風冷系統的特點，風量調節對房間內空氣溫度影響比水 閥調節水量對空氣溫度的影響牟支大，所以採用以風量調節作為主調， 水閥調節作為輔調的控制方式，水閥的PID調節在進行變頻風量調節 時無效，當變頻器頻率輸出達到運行下限時變頻器的輸出繼電器產生 延時動作從而控制水閥的PID調節器的電源接通，這樣就會保證整個 風櫃系統調節的合理化。
與PLC控制器連接的PC工作站通過路由器連接網際網路，即可對 空調實行遠程監控與控制，大大提高設備的智能化控制水平，特別對 無人值守控制具有重要意義。
權利要求1、智能中央空調閉環控制系統，其特徵在於包括PC工作站、PLC控制器、變頻器、空調風機、溫度傳感器，PC工作站與PLC控制器連接；其中空調風機設有一個到多個，變頻器和溫度傳感器均設有與空調風機匹配的一個到多個，各空調風機分別通過一變頻器與PLC控制器連接，各溫度傳感器分別與一變頻器與PLC控制器連接。
2、 根據權利要求1所述的智能中央空調閉環控制系統，其特徵 在於PLC控制器與變頻器之間還串聯輸出繼電器。
3、 根據權利要求1所述的智能中央空調閉環控制系統，其特徵 在於溫度傳感器與變頻器之間還串聯變送器。
4、 根據權利要求1或2或3所述的智能中央空調閉環控制系統， 其特徵在於PC工作站通過路由器連接網際網路。
專利摘要本實用新型涉及一種空調控制系統，具體是智能中央空調閉環控制系統，包括PC工作站、PLC控制器、變頻器、空調風機、溫度傳感器，PC工作站與PLC控制器連接；其中空調風機設有一個到多個，變頻器和溫度傳感器均設有與空調風機匹配的一個到多個，各空調風機分別通過一變頻器與PLC控制器連接，各溫度傳感器分別與一變頻器與PLC控制器連接。本實用新型對風機進行智能集中管理，實行機組群控，提高了溫度控制精度；當供電系統切換後，及時的自動啟動空調風櫃機，縮短了停機時間，避免溫度波動；冗餘備用風機按程序輪換使用，使機組部件磨損平均，防止備用設備生鏽，延長機組的使用壽命；還可以遠程實時監管風機，保障了空調安全運行。
文檔編號F24F11/02GK201302260SQ200820204079
公開日2009年9月2日 申請日期2008年11月26日 優先權日2008年11月26日
發明者張鴻昌, 成華勇, 李志強, 楊健昌 申請人:中國移動通信集團廣東有限公司