CN105276761A - 空调水系统设备的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空调水系统设备的控制系统，包括：第一控制器，与冷水机组和冷水机组电动蝶阀相连，用于对所述冷水机组和所述冷水机组电动蝶阀进行控制；第二控制器，与冷冻水泵相连，用于对所述冷冻水泵进行控制；第三控制器，与冷却水泵相连，用于对所述冷却水泵进行控制；第四控制器，与冷却塔和冷却塔电动蝶阀相连，用于对所述冷却塔和所述冷却塔电动蝶阀进行控制。本发明解决了现有技术中采用集中式控制方式对空调水系统进行控制而导致的系统的稳定性、可靠性不高，且控制效率低下的技术问题，达到了对空调水系统进行稳定可靠控制的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及电器控制技术领域，具体而言，涉及一种空调水系统设备的控制系统。
背景技术
目前，空调机房水控制系统一般是采用主从模式的集中式控制，然而，集中式控制通信机制虽然简单，但是，存在以下不足：
1)集中式控制采用主从通信模式，当主控制器出现故障时，整个控制系统就会失效，系统的稳定性和可靠性不高；
2)集中式控制程序位于主控制器内，无法对主程序进行模块化，对于不同的工程项目，必须专业开发人员重新开发程序，不利于将空调机房控制系统产品化以提高生产效率。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方式。
发明内容
本发明实施例提供了一种空调水系统设备的控制系统，以解决现有技术中空调机房水控制系统的稳定性、可靠性不高，且控制效率低下的技术问题，该系统包括：
第一控制器，与冷水机组和冷水机组电动蝶阀相连，用于对所述冷水机组和所述冷水机组电动蝶阀进行控制；
第二控制器，与冷冻水泵相连，用于对所述冷冻水泵进行控制；
第三控制器，与冷却水泵相连，用于对所述冷却水泵进行控制；
第四控制器，与冷却塔和冷却塔电动蝶阀相连，用于对所述冷却塔和所述冷却塔电动蝶阀进行控制。
在一个实施方式中，所述第一控制器包括：
第一配置接口，用于提供烧写冷水机组和冷水机组电动蝶阀控制程序的接口；
第一控制面板，用于根据烧写的冷水机组和冷水机组电动蝶阀控制程序，对所述冷水机组和所述冷水机组电动蝶阀进行控制。
在一个实施方式中，所述第二控制器包括：
第二配置接口，用于提供烧写冷冻水泵控制程序的接口；
第二控制面板，用于根据烧写的冷冻水泵控制程序，对所述冷冻水泵进行控制。
在一个实施方式中，所述第三控制器包括：
第三配置接口，用于提供烧写冷却水泵控制程序的接口；
第三控制面板，用于根据烧写的冷却水泵控制程序，对所述冷却水泵进行控制。
在一个实施方式中，所述第四控制器包括：
第四配置接口，用于提供烧写冷却塔和冷却塔电动蝶阀控制程序的接口；
第四控制面板，用于根据烧写的冷却塔和冷却塔电动蝶阀控制程序，对所述冷却塔和所述冷却塔电动蝶阀进行控制。
在一个实施方式中，上述空调水系统设备的控制系统还包括：
监控器，与所述第一控制器、所述第二控制器、所述第三控制器和所述第四控制器相连，用于对所述第一控制器、所述第二控制器、所述第三控制器和所述第四控制器进行集中监控和控制。
在一个实施方式中，所述第一控制器包括：第一通信芯片；所述第二控制器包括：第二通讯芯片；所述第三控制器包括：第三通讯芯片；所述第四控制器包括：第四通讯芯片；所述第一通讯芯片、所述第二通讯芯片、所述第三通讯芯片和所述第四通讯芯片相互之间可进行通信。
在一个实施方式中，所述第一通讯芯片、所述第二通讯芯片、所述第三通讯芯片和所述第四通讯芯片相互之间通过无主通信协议进行通信。
在一个实施方式中，所述第一控制器的数量与空调水系统中的冷水机组数量相等，所述第二控制器的数量与空调水系统中的冷冻水泵的数量相等，所述第三控制器的数量与空调水系统中的冷却水泵的数量相等，所述第四控制器的数量与空调水系统中的冷却塔的数量相等。
在上述实施例中，通过第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器分别对空调水系统中的冷水机组和冷水机组电动蝶阀、冷冻水泵、冷却水泵、以及冷却塔和冷却塔电动蝶阀进行分布式控制，从而解决了现有技术中采用集中式控制方式对空调水系统进行控制而导致的系统的稳定性、可靠性不高，且控制效率低下的技术问题，达到了对空调水系统进行稳定可靠控制的技术效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的空调水系统设备的控制系统的结构框图；
图2是根据本发明实施例的空调水系统设备的控制系统中的第一控制器的结构框图；
图3是根据本发明实施例的空调水系统设备的控制系统的另一结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
空调水系统主要包括：冷水机组、冷水机组电动蝶阀、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、冷却塔电动蝶阀等。对于每一类设备，在水系统中都具有其特定的功能：
1)冷水机组，用于为空调系统提供温度较低的冷冻水；
2)冷水机组电动蝶阀，用于隔离未使用或故障的冷水机组；
3)冷冻水泵，用于将冷水机组提供的较低温度的水循环供给末端设备；
4)冷却水泵，用于将冷水机组因制冷产生的较高温度的水循环供给冷却设备；
5)冷却塔，用于利用空气与介质热交换原理，吸收冷水机组因制冷产生而产生的废热；
6)冷却塔电动蝶阀，用于隔离未使用或故障的冷却塔。
考虑到现有的空调水系统的控制效果不好的主要问题是因为采用了集中控制的方式，为此，在本发明实施例中，提供了一种空调水系统设备的控制系统，如图1所示，包括：
第一控制器100，与冷水机组101和冷水机组电动蝶阀102相连，用于对冷水机组101和冷水机组电动蝶阀102进行控制；
第二控制器200，与冷冻水泵201相连，用于对冷冻水泵201进行控制；
第三控制器300，与冷却水泵301相连，用于对冷却水泵301进行控制；
第四控制器400，与冷却塔401和冷却塔电动蝶阀402相连，用于对冷却塔401和冷却塔电动蝶阀402进行控制。
具体地，在该分布式控制系统中，每台冷水机组及其对应的电动蝶阀由一个第一控制器控制，该第一控制器控制能自动完成冷水机组及其对应的电动蝶阀的开启、关闭、故障判断、以及故障自动隔离功能；每台冷冻水泵由一个第二控制器控制，该第二控制器能自动完成冷冻水泵的开启、关闭、频率自动调节及故障判断功能；每台冷却水泵由一个第三控制器控制，该第三控制器能自动完成冷却水泵的开启、关闭、频率自动调节及故障判断功能；每台冷却塔及对应冷却塔电动蝶阀由一个第四控制器控制，该第四控制器能自动完成冷却塔及对应冷却塔电动蝶阀的开启、关闭、频率自动调节、故障判断以及故障自动隔离功能；
即，在空调水系统中设置四个控制器，分别对空调水系统中的各个设备进行控制，例如，第一控制器控制冷水机组101和冷水机组电动蝶阀102，第二控制器控制冷冻水泵201等等。当然这种仅是示意性的描述，如果系统中还有其它的设备，也可以单独为这些设备增加控制器。
考虑到控制器可以是由一块控制面板组成的，其上需要烧写程序才能实现对被控设备的控制。因此，如图2所示，第一控制器100可以包括：第一配置接口103，用于提供烧写冷水机组和冷水机组电动蝶阀控制程序的接口；第一控制面板104，用于根据烧写的冷水机组和冷水机组电动蝶阀控制程序，对冷水机组101和冷水机组电动蝶阀102进行控制。
相应的，第二控制器200可以包括：第二配置接口，用于提供烧写冷冻水泵控制程序的接口；第二控制面板，用于根据烧写的冷冻水泵控制程序，对冷冻水泵201进行控制；第三控制器300可以包括：第三配置接口，用于提供烧写冷却水泵控制程序的接口；第三控制面板，用于根据烧写的冷却水泵控制程序，对冷却水泵301进行控制；第四控制器400可以包括：第四配置接口，用于提供烧写冷却塔和冷却塔电动蝶阀控制程序的接口；第四控制面板，用于根据烧写的冷却塔和冷却塔电动蝶阀控制程序，对冷却塔401和冷却塔电动蝶阀402进行控制。
为了使得可以对第一控制器100、第二控制器200、第三控制器300和第四控制器400进行集中控制，以及对第一控制器100、第二控制器200、第三控制器300和第四控制器400进行参数设置。该空调水系统设备的控制系统可以如图3所示，还包括：监控器500，与第一控制器100、第二控制器200、第三控制器300和第四控制器400相连，用于第一控制器100、第二控制器200、第三控制器300和第四控制器400进行集中监控和控制。
考虑到现有的都是集中式控制，而本例中采用分布式控制，为了使得控制器之间可以随时进行通信，可以在第一控制器中设置第一通信芯片，在第二控制器中设置第二通讯芯片，在第三控制器中设置第三通讯芯片，在第四控制器中设置第四通讯芯片，第一通讯芯片、第二通讯芯片、第三通讯芯片和第四通讯芯片相互之间可进行通信，从而使得控制器之间可以相互通信。
在实施过程中，第一通讯芯片、第二通讯芯片、第三通讯芯片和第四通讯芯片相互之间可以通过无主通信协议进行通信，例如通过CAN通讯等进行自由访问。
因为是分布式控制，每个被控设备分配一个烧有对自身进行控制的控制器即可，因此，第一控制器的数量可以与空调水系统中的冷水机组数量相等，第二控制器的数量可以与空调水系统中的冷冻水泵的数量相等，第三控制器的数量可以与空调水系统中的冷却水泵的数量相等，第四控制器的数量可以与空调水系统中的冷却塔的数量相等。
本发明实施例还提供了一个具体的实施例，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。
考虑到设备在空调水系统中的功能是不变的，因此，可以将控制系统划分为以下几个模块：
1)冷水机组及对应冷水机组电动蝶阀控制模块；
2)冷冻水泵控制模块；
3)冷却水泵控制模块；
4)冷却塔及对应冷却塔电动蝶阀控制模块。
可以根据各个模块的功能特点编写特定的控制程序，该特定的控制程序可以实现其所控制设备的全部功能，且可以提供与其它设备通讯的接口。具体的，在该分布式控制系统中，可以是：每台冷水机组及其对应的电动蝶阀由一个控制器控制，控制器烧写该类设备的控制程序，能自动完成其开启、关闭、故障判断，故障自动隔离功能；每台冷冻水泵由一个控制器控制，控制器烧写该类设备的控制程序，能自动完成其开启、关闭、频率自动调节及故障判断功能；每台冷却水泵由一个控制器控制，控制器烧写该类设备的控制程序，能自动完成其开启、关闭、频率自动调节及故障判断功能；每台冷却塔及对应冷却塔电动蝶阀由一个控制器控制，控制器烧写该类设备的控制程序，能自动完成其开启、关闭、频率自动调节、故障判断故障自动隔离功能。
各个控制模块之间可以采用采用无主通讯协议进行通信，例如，当冷冻水泵控制模块接收到冷水机组控制模块的请求开启信号时，冷冻水泵控制模块自己判断是否满足开启条件，如果满足，则开启冷冻水泵并自行调节，同时将处理结果反馈至给冷水机组控制模块。
在实际实现的过程中，可以为每个被控设备仅配置一个功能匹配的控制模块，并配置相关参数，以便完成一个中央空调机房水系统的控制系统的开发。当某个控制模块或控制器发生故障时，只需根据设备更换对应类型的控制器，配置相关参数，该设备便可正常使用。
通过上述方式，每类设备可采用同一控制程序，实现模块化设计，减少了开发人员重复性工作及后期的维护成本，由于控制器之间没有必然的主次关系，任何一个控制器发生异常，都不会影响其他控制器的正常工作，相对于集中式控制系统而言，稳定性更高、更可靠；进一步的，每类设备的控制器在出厂前已经将程序下载至控制器，当控制器故障时，普通用户只需更换同型号的控制器、根据要求配置相关参数即可，不需要专业人员现场指导，减少了售后维护的成本。而且，系统设备可根据工程无限扩充，只需配置相关参数，无需再次编程，普通技术人员便可在短时间内完成一个项目的开发，真正实现空调机房控制系统的产品化，减少开发周期，提生产效率。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种空调水系统设备的控制系统，其特征在于，包括：
第一控制器，与冷水机组和冷水机组电动蝶阀相连，用于对所述冷水机组和所述冷水机组电动蝶阀进行控制；
第二控制器，与冷冻水泵相连，用于对所述冷冻水泵进行控制；
第三控制器，与冷却水泵相连，用于对所述冷却水泵进行控制；
第四控制器，与冷却塔和冷却塔电动蝶阀相连，用于对所述冷却塔和所述冷却塔电动蝶阀进行控制。
2.根据权利要求1所述的空调水系统设备的控制系统，其特征在于，所述第一控制器包括：
第一配置接口，用于提供烧写冷水机组和冷水机组电动蝶阀控制程序的接口；
第一控制面板，用于根据烧写的冷水机组和冷水机组电动蝶阀控制程序，对所述冷水机组和所述冷水机组电动蝶阀进行控制。
3.根据权利要求1所述的空调水系统设备的控制系统，其特征在于，所述第二控制器包括：
第二配置接口，用于提供烧写冷冻水泵控制程序的接口；
第二控制面板，用于根据烧写的冷冻水泵控制程序，对所述冷冻水泵进行控制。
4.根据权利要求1所述的空调水系统设备的控制系统，其特征在于，所述第三控制器包括：
第三配置接口，用于提供烧写冷却水泵控制程序的接口；
第三控制面板，用于根据烧写的冷却水泵控制程序，对所述冷却水泵进行控制。
5.根据权利要求1所述的空调水系统设备的控制系统，其特征在于，所述第四控制器包括：
第四配置接口，用于提供烧写冷却塔和冷却塔电动蝶阀控制程序的接口；
第四控制面板，用于根据烧写的冷却塔和冷却塔电动蝶阀控制程序，对所述冷却塔和所述冷却塔电动蝶阀进行控制。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的空调水系统设备的控制系统，其特征在于，还包括：
监控器，与所述第一控制器、所述第二控制器、所述第三控制器和所述第四控制器相连，用于对所述第一控制器、所述第二控制器、所述第三控制器和所述第四控制器进行集中监控和控制。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的空调水系统设备的控制系统，其特征在于，所述第一控制器包括：第一通信芯片；所述第二控制器包括：第二通讯芯片；所述第三控制器包括：第三通讯芯片；所述第四控制器包括：第四通讯芯片；所述第一通讯芯片、所述第二通讯芯片、所述第三通讯芯片和所述第四通讯芯片相互之间可进行通信。
8.根据权利要求7所述的空调水系统设备的控制系统，其特征在于，所述第一通讯芯片、所述第二通讯芯片、所述第三通讯芯片和所述第四通讯芯片相互之间通过无主通信协议进行通信。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的空调水系统设备的控制系统，其特征在于，所述第一控制器的数量与空调水系统中的冷水机组数量相等，所述第二控制器的数量与空调水系统中的冷冻水泵的数量相等，所述第三控制器的数量与空调水系统中的冷却水泵的数量相等，所述第四控制器的数量与空调水系统中的冷却塔的数量相等。
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