CN106781971A - 一种热源系统的模拟系统及仿真平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热源系统的模拟系统及仿真平台，其中模拟系统包括：工作设备模拟装置，用于模拟热源系统的工作设备；检测装置模拟装置，用于模拟热源系统中一次侧或二次侧的水路参数检测装置；控制器，与工作设备模拟装置、检测装置模拟装置和参数预设装置分别连接，用于根据检测装置模拟装置的水路参数检测值和参数预设装置的水路参数期望值控制工作设备模拟装置工作。通过本发明，可以方便地设置对热源系统中实际水路参数及其期望值，并直观、便捷地观察到在各种水流参数及其期望值的组合情形下热源系统的循环水泵或一次侧调节阀的工作状态变化；该热源系统的模拟系统体积较小、能耗低、便于维护、移动性好。
Description
技术领域
本发明涉及教学试验器具领域，具体涉及热源系统的模拟系统及仿真平台。
背景技术
建筑环境与能源应用工程是一门注重于工程实践的工学学科，致力于培养具有供热、供燃气、通风及空调系统的设计、安装和管理能力的应用型工程技术人才，服务于工业与民用建筑环境控制及能源应用技术领域。
如图1所示，实际的热源系统包括热交换器，通常热交换器为两个以上并联，如图1中所示，1#热交换器和2#热交换器表示并联设置的热交换器。热交换器包括一次侧(即热源侧)进水口和一次侧出水口、二次侧(即负载侧)进水口和二次侧出水口，其中一次侧和二次侧分别单独形成闭合水路。热交换器的一次侧还设置有一次侧调节阀，用于调节一次侧水流量；二次侧水路还设置有驱动水流流动的循环水泵、可以辨识管路中水压的膨胀水箱、用于储水的补水箱、用于抽取补水箱中的水至二次侧管路中的补水泵，并且通常情况下循环水泵包括并联设置的常用循环水泵(如图1中1#循环水泵)和备用循环水泵(如图1中2#循环水泵)，补水泵包括并联设置的常用补水泵(如图1中1#补水泵)和备用补水泵(如图1中2#补水泵)。此外，在热源系统的一次侧主供水管设置有温度检测装置用于检测一次侧供水温度，在热源系统的一次侧主回水管设置有温度检测装置用于检测一次侧回水温度；在热源系统的一次侧主供/回水管设置有流量检测装置用于检测一次侧水流量；在热源系统的二次侧供水管设置有温度检测装置用于检测二次侧供水温度，在热源系统的二次侧回水管设置有温度检测装置用于检测二次侧回水温度；在热源系统的二次侧供水管与回水管之间设置有水压检测装置用于检测二次侧供回水压差。
目前热源系统的教学实验装置大多是基于实际系统的，例如具有真实的水系统、真实的水泵等等，这种教学实验装置体积庞大、能耗高、不易维护和保养，并且可移动性差，对于实验员来说，需要到多处才能观察到整个热源系统的运行情况，不直观。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种热源系统的模拟系统及仿真平台，以解决现有热源系统的教学实验装置体积庞大、能耗高、不易维护和保养、可移动性差的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种热源系统的模拟系统，包括：工作设备模拟装置，用于模拟所述热源系统的工作设备，所述热源系统的工作设备包括以下至少一者：循环水泵或所述热源系统的一次侧调节阀；检测装置模拟装置，用于接收并显示对所述热源系统中一次侧或二次侧的实际水路参数的设置，模拟所述热源系统中一次侧或二次侧的水路参数检测装置，所述水路参数包括所述热源系统中以下水路参数中的至少一者：水温、水压、水流量；参数预设装置，用于接收并显示对所述热源系统中一次侧或二次侧的所述水路参数的期望值的设置；控制器，与所述工作设备模拟装置、所述检测装置模拟装置和所述参数预设装置分别连接，用于根据检测装置模拟装置的水路参数检测值和所述参数预设装置的水路参数期望值控制所述工作设备模拟装置工作。
可选地，所述工作设备模拟装置包括循环水泵模拟装置，用于模拟所述热源系统的循环水泵，所述热源系统的循环水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或工作频率变化，和/或处于故障状态；所述循环水泵模拟装置包括：第一循环水泵模拟模块，用于模拟所述热源系统的常用循环水泵，所述热源系统的常用循环水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或工作频率变化，和/或处于故障状态；其中，所述第一循环水泵模拟模块包括：第一循环模式子模块，用于接收对所述第一循环水泵模拟模块是否处于自动控制模式的设置；第一循环故障子模块，用于接收对所述第一循环水泵模拟模块是否处于故障状态的设置；第一循环频率子模块，用于控制所述第一循环水泵模拟模块的频率变化；第二循环水泵模拟模块，用于模拟所述热源系统的备用循环水泵，所述热源系统的备用循环水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或工作频率变化，和/或处于故障状态；其中，所述第二循环水泵模拟模块包括：第二循环模式子模块，用于接收对所述第二循环水泵模拟模块是否处于自动控制模式的设置；第二循环故障子模块，用于接收对所述第二循环水泵模拟模块是否处于故障状态的设置；第二循环频率子模块，用于控制所述第二循环水泵模拟模块的频率变化。
可选地，所述检测装置模拟装置包括：二次侧压差模拟模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统二次侧供水水压与二次侧回水水压的差值的设置；所述参数预设装置包括：二次侧压差预设模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统二次侧供水水压与二次侧回水水压的差值的期望值；所述控制器包括：第一PI控制单元，其第一输入端与所述二次侧压差模拟模块连接，第二输入端与所述二次侧压差预设模块连接；其输出端与所述第一循环频率子模块及第二循环频率子模块连接。
可选地，所述控制器还包括：比较器单元，其第一输入端与所述第一PI控制单元的输出端连接，第二输入端为预设频率阈值；第一或门逻辑单元，其第一输入端与所述比较器单元的输出端连接，第二输入端与所述第二循环故障子模块连接；第一与门逻辑单元，其第一输入端与所述第一循环模式子模块连接，第二输入端与所述第一循环故障子模块连接；第二与门逻辑单元，其第一输入端与所述第一或门逻辑单元的输出端连接，第二输入端与所述第一与门逻辑单元的输出端连接；其输出端与所述第一循环水泵模拟模块的所述第一循环频率子模块连接；非门逻辑单元，其输入端与所述第一与门逻辑单元的输出端连接；第二或门逻辑单元，其第一输入端与所述比较器单元的输出端连接，第二输入端与所述第一与门逻辑单元的输出端连接；第三与门逻辑单元，其第一输入端与所述第二循环模式子模块连接，第二输入端与所述第二循环故障子模块连接；第四与门逻辑单元，其第一输入端与所述第二或门逻辑单元的输出端连接，第二输入端与所述第三与门逻辑单元的输出端连接；其输出端与所述第二循环水泵模拟模块的所述第二循环频率子模块连接。
可选地，所述工作设备模拟装置为一次侧调节阀模拟装置，用于模拟所述热源系统的热交换器的一次侧调节阀，所述热源系统的热交换器的一次侧调节阀的工作状态包括阀门的开度变化；所述检测装置模拟装置包括：二次侧供水温模拟模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统二次侧供水水温；所述参数预设装置包括：二次侧供水温预设模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统二次侧供水水温的期望值；所述控制器包括：第二PI控制单元，其第一输入端与所述二次侧供水温模拟模块连接，第二输入端与所述二次侧供水温预设模块连接；其输出端与所述一次侧调节阀模拟装置连接。
可选地，所述一次侧调节阀模拟装置包括第一调节阀模拟子模块；所述控制器还包括：第二可控开关单元，其控制端与所述系统开关模拟装置连接；其被控开关的一端与所述第二PI控制单元连接，另一端与所述第一调节阀模拟子模块连接。
可选地，所述一次侧调节阀模拟装置还包括第二调节阀模拟子模块；所述第一调节阀模拟子模块和所述第二调节阀模拟子模块分别用于模拟设置于所述热源系统中两个热交换器的一次侧调节阀，所述两个热交换器并联设置；所述控制器还包括：第三可控开关单元，其控制端与所述系统开关模拟装置连接；其被控开关的一端与所述第二PI控制单元连接，另一端与所述第二调节阀模拟子模块连接。
可选地，所述热源系统的模拟系统还包括：补水泵模拟装置，用于模拟所述热源系统的补水泵，所述热源系统的补水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或处于故障状态；膨胀水箱模拟装置，用于接收对所述热源系统中的膨胀水箱内的水位是否处于最低水位状态的设置；所述补水泵模拟装置包括：第一补水泵模拟模块，用于模拟所述热源系统中的常用补水泵，所述热源系统中的常用补水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或处于故障状态；其中，所述第一补水泵模拟模块包括：第一启停模拟子模块，用于接收对所述第一补水泵模拟模块的开启或关闭操作；第一故障模拟子模块，用于接收对所述第一补水泵模拟模块是否处于故障状态的设置；第二补水泵模拟模块，用于模拟所述热源系统中的备用补水泵，所述热源系统中的备用补水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或处于故障状态；其中，所述第二补水泵模拟模块包括：第二启停模拟子模块，用于接收对所述第二补水泵模拟模块的开启或关闭操作；第二故障模拟子模块，用于接收对所述第二补水泵模拟模块是否处于故障状态的设置。
可选地，所述控制器包括：第四与门逻辑单元，其第一输入端与所述膨胀水箱模拟装置连接，其第二输入端与所述第一故障模拟子模块连接，其第三输入端与所述第二故障模拟子模块连接；其输出端与所述第一启停模拟子模块连接；第五与门逻辑单元，其第一输入端与所述膨胀水箱模拟装置连接，其第二输入端与所述第二故障模拟子模块连接，其第三输入端与所述第一故障模拟子模块连接；其输出端与所述第二启停模拟子模块连接。
可选地，所述热源系统的模拟系统还包括：热交换器模拟装置，用于模拟所述热源系统的热交换器，所述热交换器的工作状态包括所传递的热流量的数值；所述检测装置模拟装置包括：一次侧供水温模拟子模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统一次侧供水水温的设置；一次侧回水温模拟子模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统一次侧回水水温的设置；一次侧水流量模拟子模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统一次侧的水流量的设置；所述控制器包括：减法器单元，其输出端输出两个输入端数值的差值；其第一输入端与所述一次侧供水温模拟子模块连接，第二输入端与所述一次侧回水温模拟子模块连接；第一乘法器单元，其输出端输出两个输入端数值的乘积；其第一输入端与所述一次侧水流量模拟子模块连接，第二输入端为预设系数值；第二乘法器单元，其输出端输出两个输入端数值的乘积；其第一输入端与所述减法器单元的输出端连接，第二输入端与所述第一乘法器单元的输出端连接；其输出端连接所述热交换器模拟装置。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种热源系统的仿真平台，包括：第一方面或者第一方面的任意一种可选方式中所述的热源系统的模拟系统；显示面板，用于显示热源系统的连接示意图。
本发明实施例所提供的热源系统的模拟系统，通过工作设备模拟装置模拟热源系统中的循环水泵或一次侧调节阀；通过检测装置模拟装置接收并显示对热源系统中一次侧或二次侧的实际水路参数的设置，模拟热源系统中一次侧或二次侧的水路参数检测装置；通过参数预设装置接收并显示对热源系统中一次侧或二次侧的水路参数的期望值的设置；通过控制器根据检测装置模拟装置的水路参数检测值和参数预设装置的水路参数期望值控制工作设备模拟装置工作，可以方便地设置对热源系统中实际水路参数及其期望值，并直观、便捷地观察到在各种水流参数及其期望值的组合情形下热源系统的循环水泵或一次侧调节阀的工作状态变化；该热源系统的模拟系统体积较小、能耗低、便于维护、移动性好。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了现有技术中实际热源系统的组成及结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例的热源系统的模拟系统的原理框图；
图3示出了根据本发明实施例的循环水泵模拟装置的组成框图；
图4示出了根据本发明实施例的循环水泵模拟装置的控制原理框图；
图5示出了根据本发明实施例的一次侧调节阀模拟装置的控制原理框图；
图6示出了根据本发明实施例的补水泵模拟装置的组成框图；
图7示出了根据本发明实施例的补水泵模拟装置的控制原理框图；
图8示出了根据本发明实施例的热交换器模拟装置的控制原理框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种热源系统的模拟系统。图2示出了根据本发明实施例的热源系统的模拟系统的原理框图。根据图2所示该热源系统的模拟系统包括工作设备模拟装置100、检测装置模拟装置200、参数预设装置300和控制器400。
工作设备模拟装置100，用于模拟热源系统的工作设备，该热源系统的工作设备包括以下至少一者：循环水泵或热源系统的一次侧调节阀。
检测装置模拟装置200，用于接收并显示对热源系统中一次侧或二次侧的实际水路参数的设置，模拟热源系统中一次侧或二次侧的水路参数检测装置，水路参数包括热源系统中以下水路参数中的至少一者：水温、水压、水流量。例如，学生通过输入设备(如按键、旋钮、触控显示屏等)将热源系统的二次侧供水水温设置为35℃时，检测装置模拟装置200接收这一数值并在显示面板或显示屏上显示，这一数值用于表示实际热源系统中检测装置所检测到的实际水路参数。
参数预设装置300，用于接收并显示对热源系统中一次侧或二次侧的水路参数的期望值的设置。该参数预设装置300可以接收并显示所设置的、期望水路参数所达到的期望值的设置，例如学生期望将热源系统的二次侧供水水温达到40℃，则可以通过输入设备(如按键、旋钮、触控显示屏等)将该期望值设置为40℃，该参数预设装置300接收这一数值并在显示面板或显示屏上显示。
控制器400，与工作设备模拟装置100、检测装置模拟装置200和参数预设装置300分别连接，用于根据检测装置模拟装置200的水路参数检测值和参数预设装置300的水路参数期望值控制工作设备模拟装置100工作。例如，根据学生通过检测装置模拟装置200所设置的用于表示二次侧实际供水水温的35℃、通过参数预设装置300所设置的期望二次侧供水水温所达到的期望值40℃，通过一定的控制逻辑处理后输出控制指令，控制循环水泵工作。
上述热源系统的模拟系统，通过工作设备模拟装置模拟热源系统中的循环水泵或一次侧调节阀；通过检测装置模拟装置接收并显示对热源系统中一次侧或二次侧的实际水路参数的设置，模拟热源系统中一次侧或二次侧的水路参数检测装置；通过参数预设装置接收并显示对热源系统中一次侧或二次侧的水路参数的期望值的设置；通过控制器根据检测装置模拟装置的水路参数检测值和参数预设装置的水路参数期望值控制工作设备模拟装置工作，可以方便地设置对热源系统中实际水路参数及其期望值，并直观、便捷地观察到在各种水流参数及其期望值的组合情形下热源系统的循环水泵或一次侧调节阀的工作状态变化；该热源系统的模拟系统体积较小、能耗低、便于维护、移动性好。
实施例二
本实施例提供了一种热源系统的模拟系统。作为实施例一的一种具体实施方式，工作设备模拟装置100包括循环水泵模拟装置，用于模拟热源系统的循环水泵，该热源系统的循环水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或工作频率变化，和/或处于故障状态。
图3示出了根据本发明实施例的循环水泵模拟装置的组成框图。根据图3所示，循环水泵模拟装置包括第一循环水泵模拟模块110和第二循环水泵模拟模块120。
第一循环水泵模拟模块110，用于模拟热源系统的常用循环水泵，热源系统的常用循环水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或工作频率变化，和/或处于故障状态。
其中，第一循环水泵模拟模块110包括第一循环模式子模块111、第一循环故障子模块112和第一循环频率子模块113。第一循环模式子模块111，用于接收对第一循环水泵模拟模块110是否处于自动控制模式的设置。第一循环故障子模块112，用于接收对第一循环水泵模拟模块110是否处于故障状态的设置。第一循环频率子模块113，用于控制第一循环水泵模拟模块110的频率变化。
第二循环水泵模拟模块120，用于模拟热源系统的备用循环水泵，热源系统的备用循环水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或工作频率变化，和/或处于故障状态。
其中，第二循环水泵模拟模块120包括第二循环模式子模块121、第二循环故障子模块122和第二循环频率子模块123。第二循环模式子模块121，用于接收对第二循环水泵模拟模块120是否处于自动控制模式的设置。第二循环故障子模块122，用于接收对第二循环水泵模拟模块120是否处于故障状态的设置。第二循环频率子模块123，用于控制第二循环水泵模拟模块120的频率变化。
上述第一循环模式子模块111和第二循环模式子模块121、第一循环故障子模块112和第二循环故障子模块122可以为实际设备中的按键、旋钮、触控显示屏等。上述第一循环频率子模块113和第二循环频率子模块123可以为亮度可调的指示灯，用指示灯亮度的强弱表示循环水泵工作频率的大小，当指示灯亮起时表示循环水泵开始工作；或者可以为小风扇，用风扇选择的快慢表示循环水泵工作频率的大小，当风扇转起时表示循环水泵开始工作；或者可以为声音强度可调的发生装置(如蜂鸣器)，用声音的强弱表示循环水泵工作频率的大小，当发生装置响起时表示循环水泵开始工作。
作为本实施例的一种可选实施方式，如图4所示，检测装置模拟装置200包括：二次侧压差模拟模块210，用于接收并显示对热源系统的模拟系统二次侧供水水压与二次侧回水水压的差值的设置，即图1中所示的二次侧的供回水压差。
参数预设装置300包括：二次侧压差预设模块310，用于接收并显示对热源系统的模拟系统二次侧供水水压与二次侧回水水压的差值的期望值。
控制器400包括：第一PI控制单元410，其第一输入端与二次侧压差模拟模块210连接，第二输入端与二次侧压差预设模块连接。其输出端与第一循环频率子模块113及第二循环频率子模块123连接，用于控制其频率变大或变小。也即根据所设置的二次侧供回水压差检测值与其期望值对循环水泵的工作频率进行调节。
更进一步地，该热源系统的模拟系统还包括系统开关模拟装置500，用于接收对热源系统的模拟系统的开启或关闭操作。
控制器400还包括比较器单元420、第一或门逻辑单元430、第一与门逻辑单元440、第二与门逻辑单元450、第二或门逻辑单元460、第三与门逻辑单元470和第四与门逻辑单元480。
比较器单元420，其第一输入端与第一PI控制单元410的输出端连接，第二输入端为预设频率阈值。
第一或门逻辑单元430，其第一输入端与比较器单元420的输出端连接，第二输入端与第二循环故障子模块122连接。
第一与门逻辑单元440，其第一输入端与第一循环模式子模块111连接，第二输入端与第一循环故障子模块112连接。
第二与门逻辑单元450，其第一输入端与第一或门逻辑单元430的输出端连接，第二输入端与第一与门逻辑单元440的输出端连接，第三输入端与系统开关模拟装置500连接。其输出端与第一循环水泵模拟模块110的第一循环频率子模块113连接，用于控制其开启或关闭，当其开启时第一PI控制单元410才会控制其频率变大或变小。
非门逻辑单元4170，其输入端与第一与门逻辑单元440的输出端。
第二或门逻辑单元460，其第一输入端与比较器单元420的输出端连接，第二输入端与非门逻辑单元4170的输出端连接。
第三与门逻辑单元470，其第一输入端与第二循环模式子模块121连接，第二输入端与第二循环故障子模块122连接。
第四与门逻辑单元480，其第一输入端与第二或门逻辑单元的输出端连接，第二输入端与第三与门逻辑单元470的输出端连接，第三输入端与系统开关模拟装置500连接。其输出端与第二循环水泵模拟模块120的第二循环频率子模块123连接，用于控制其开启或关闭，当其开启时第一PI控制单元410才会控制其频率变大或变小。
通过上述控制器400中的单元410至480及4170的设置，可以实现下列功能：
(1)当所设置的二次侧供回水压差检测值与其期望值不同的情况下，第一循环水泵模拟模块110和第二循环水泵模拟模块120才会开启；
(2)当第一循环水泵模拟模块110出现故障且第二循环水泵模拟模块120没有故障的情况下，第二循环水泵模拟模块120才会开启；当第二循环水泵模拟模块120开启出现故障且第一循环水泵模拟模块110没有故障的情况下，第一循环水泵模拟模块110才会开启；
(3)当第一循环水泵模拟模块110处于自动控制模式的情况下，第一循环水泵模拟模块110才会开启；当第二循环水泵模拟模块120处于自动控制模式的情况下，第二循环水泵模拟模块120才会开启；
(4)当第一循环水泵模拟模块110不处于自动控制模式或者当第一循环水泵模拟模块110出现故障时，第二循环水泵模拟模块120会开启；
(5)当所设置的二次侧供回水压差检测值与其期望值不同，且需要循环水泵模拟模块的工作频率大于预设频率阈值时，第二循环水泵模拟模块120会开启；当需要循环水泵模拟模块的工作频率小于预设频率阈值，并且第一循环水泵模拟模块110处于自动控制模式且没有故障时，第二循环水泵模拟模块120会关闭。
实施例三
本实施例提供了一种热源系统的模拟系统。作为实施例一的一种具体实施方式，与实施例一或其任意一种可选实施方式、与实施例二或者其任意一种可选实施方式的区别在于，所述工作设备模拟装置100包括一次侧调节阀模拟装置130，用于模拟热源系统的热交换器的一次侧调节阀，热源系统的热交换器的一次侧调节阀的工作状态包括阀门的开度变化。
检测装置模拟装置200包括：二次侧供水温模拟模块220，用于接收并显示对热源系统的模拟系统二次侧供水水温。
参数预设装置300包括：二次侧供水温预设模块320，用于接收并显示对热源系统的模拟系统二次侧供水水温的期望值。
控制器400包括：第二PI控制单元490，其第一输入端与二次侧供水温模拟模块220连接，第二输入端与二次侧供水温预设模块320连接。其输出端与一次侧调节阀模拟装置130连接。
该模拟系统还包括系统开关模拟装置500，用于模拟控制热源系统的开启或关闭状态。
作为本实施例的一种可选实施方式，如图5所示，一次侧调节阀模拟装置130包括第一调节阀模拟子模块131和第二调节阀模拟子模块132。第一调节阀模拟子模块131和第二调节阀模拟子模块132分别用于模拟设置于热源系统中两个热交换器的一次侧调节阀，两个热交换器并联设置。
控制器400还包括第二可控开关单元4100和第三可控开关单元4110。
第二可控开关单元4100，其控制端与系统开关模拟装置500连接。其被控开关的一端与第二PI控制单元490连接，另一端与第一调节阀模拟子模块131连接。
控制器400还包括：第三可控开关单元4110，其控制端与系统开关模拟装置500连接。其被控开关的一端与第二PI控制单元490连接，另一端与第二调节阀模拟子模块132连接。
通过该可选实施方式，可以实现：根据所述设置的二次侧供水水温检测值与其期望值之间差值的变换，第一调节阀模拟子模块和第二调节阀模拟子模块的阀门开度随之变化。
实施例四
本实施例提供了一种热源系统的模拟系统。作为实施例一的一种具体实施例，与实施例一或其任意一种可选实施方式、与实施例二或者其任意一种可选实施方式、与实施例三或者其任意一种可选实施方式的区别在于，还包括补水泵模拟装置600和膨胀水箱模拟装置700。
补水泵模拟装置600，用于模拟热源系统的补水泵，热源系统的补水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或处于故障状态。
膨胀水箱模拟装置700，用于接收对热源系统中的膨胀水箱内的水位是否处于最低水位状态的设置。
补水泵模拟装置600包括第一补水泵模拟模块610和第二补水泵模拟模块620。
第一补水泵模拟模块610，用于模拟热源系统中的常用补水泵，热源系统中的常用补水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或处于故障状态。其中，第一补水泵模拟模块610包括：第一启停模拟子模块611，用于接收对第一补水泵模拟模块的开启或关闭操作。第一故障模拟子模块612，用于接收对第一补水泵模拟模块是否处于故障状态的设置。
第二补水泵模拟模块620，用于模拟热源系统中的备用补水泵，热源系统中的备用补水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或处于故障状态。其中，第二补水泵模拟模块620包括：第二启停模拟子模块621，用于接收对第二补水泵模拟模块的开启或关闭操作。第二故障模拟子模块622，用于接收对第二补水泵模拟模块是否处于故障状态的设置。
作为本实施例的一种可选实施方式，控制器400包括第四与门逻辑单元4120和第五与门逻辑单元4130。
第四与门逻辑单元4120，其第一输入端与膨胀水箱模拟装置700连接，其第二输入端与第一故障模拟子模块612连接，其第三输入端与第二故障模拟子模块622连接。其输出端与第一启停模拟子模块连接611。
第五与门逻辑单元4130，其第一输入端与膨胀水箱模拟装置700连接，其第二输入端与第二故障模拟子模块622连接，其第三输入端与第一故障模拟子模块612连接。其输出端与第二启停模拟子模块621连接。
通过该可选实施方式，可以实现：当膨胀水箱模拟装置的水位处于最低水位且第一补水泵模拟模块没有出现故障时，第一补水泵模拟模块开启；当膨胀水箱模拟装置的水位处于最低水位且第二补水泵模拟模块没有出现故障时，第二补水泵模拟模块开启。
实施例五
本实施例提供了一种热源系统的模拟系统。作为实施例一的一种具体实施例，与实施例一或其任意一种可选实施方式、与实施例二或者其任意一种可选实施方式、与实施例三或者其任意一种可选实施方式、与实施例四或者其任意一种可选实施方式的区别在于，作为本实施例的一种可选实施方式，还包括：热交换器模拟装置800，用于模拟热源系统的热交换器，热交换器的工作状态包括所传递的热流量的数值。
检测装置模拟装置200包括一次侧供水温模拟子模块230、一次侧回水温模拟子模块240和一次侧水流量模拟子模块250。
一次侧供水温模拟子模块230，用于接收并显示对热源系统的模拟系统一次侧供水水温的设置。
一次侧回水温模拟子模块240，用于接收并显示对热源系统的模拟系统一次侧回水水温的设置。
一次侧水流量模拟子模块250，用于接收并显示对热源系统的模拟系统一次侧的水流量的设置。
控制器400包括减法器单元4140、第一乘法器单元4150和第二乘法器单元4160。
减法器单元4140，其输出端输出两个输入端数值的差值。其第一输入端与一次侧供水温模拟子模块230连接，第二输入端与一次侧回水温模拟子模块240连接。
第一乘法器单元4150，其输出端输出两个输入端数值的乘积。其第一输入端与一次侧水流量模拟子模块250连接，第二输入端为预设系数值。
第二乘法器单元4160，其输出端输出两个输入端数值的乘积；其第一输入端与减法器单元4140的输出端连接，第二输入端与第一乘法器单元4150的输出端连接；其输出端连接热交换器模拟装置800。
通过本实施例，可以实现：根据所设置的一次侧供水水温、一次侧回水水温和一次侧的水流量的检测值，计算热交换器所传递的热流量，即实现下列计算公式：Q＝c(ρV)(t1-t2)＝αV(t1-t2)，其中Q为单位时间内热交换器所传递的热量；t1为热交换器一次侧供水水温，t2为热交换器一次侧回水水温；ρ为水的密度；c为水的比热容；m为单位时间内热交换器一次侧流过的水的质量；V为单位时间内热交换器一次侧流过的水的体积，即一次侧水流量；α为上述预设系数值，α＝cρ。
实施例六
本实施例提供了一种热源系统的仿真平台，包括实施例一至五及其任意一种可选实施方式所述的热源系统的模拟系统，以及显示面板，用于显示热源系统的连接示意图，如图1所示，以便更直观、逼真地显示热源系统的工作情况。
需要补充说明的是，本申请中的PI控制单元、比较器、或门逻辑单元、与门逻辑单元、非门逻辑单元、减法器单元、乘法器单元等其中的任意一者可以为实体硬件的芯片、电路或模块实现的，也可以是通过软件编制后下载到可编程控制器实现。可选地，本申请的热源系统的模拟系统及仿真平台基于Alerton公司开发的楼宇自控产品BACtalk系统的平台上进行的。Alerton作为Honeywell集团的子公司，是世界范围内BACnet系统有名的生产厂商，其基于BACnet协议产品，BACtalk系统可以把多类控制系统连接到一起，可以与自动化设备和系统联网，可以达成跨平台的数据交换与硬件操作。本申请基于运用BACtalk系统图形模块化的编程软件VisualLogic编制本申请图4、图5、图7和图8的控制逻辑图。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (11)
1.一种热源系统的模拟系统，其特征在于，包括：
工作设备模拟装置，用于模拟所述热源系统的工作设备，所述热源系统的工作设备包括以下至少一者：循环水泵或所述热源系统的一次侧调节阀；
检测装置模拟装置，用于接收并显示对所述热源系统中一次侧或二次侧的实际水路参数的设置，模拟所述热源系统中一次侧或二次侧的水路参数检测装置，所述水路参数包括所述热源系统中以下水路参数中的至少一者：水温、水压、水流量；
参数预设装置，用于接收并显示对所述热源系统中一次侧或二次侧的所述水路参数的期望值的设置；
控制器，与所述工作设备模拟装置、所述检测装置模拟装置和所述参数预设装置分别连接，用于根据检测装置模拟装置的水路参数检测值和所述参数预设装置的水路参数期望值控制所述工作设备模拟装置工作。
2.根据权利要求1所述的热源系统的模拟系统，其特征在于，所述工作设备模拟装置包括循环水泵模拟装置，用于模拟所述热源系统的循环水泵，所述热源系统的循环水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或工作频率变化，和/或处于故障状态；所述循环水泵模拟装置包括：
第一循环水泵模拟模块，用于模拟所述热源系统的常用循环水泵，所述热源系统的常用循环水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或工作频率变化，和/或处于故障状态；其中，所述第一循环水泵模拟模块包括：第一循环模式子模块，用于接收对所述第一循环水泵模拟模块是否处于自动控制模式的设置；第一循环故障子模块，用于接收对所述第一循环水泵模拟模块是否处于故障状态的设置；第一循环频率子模块，用于控制所述第一循环水泵模拟模块的频率变化；
第二循环水泵模拟模块，用于模拟所述热源系统的备用循环水泵，所述热源系统的备用循环水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或工作频率变化，和/或处于故障状态；其中，所述第二循环水泵模拟模块包括：第二循环模式子模块，用于接收对所述第二循环水泵模拟模块是否处于自动控制模式的设置；第二循环故障子模块，用于接收对所述第二循环水泵模拟模块是否处于故障状态的设置；第二循环频率子模块，用于控制所述第二循环水泵模拟模块的频率变化。
3.根据权利要求2所述的热源系统的模拟系统，其特征在于，
所述检测装置模拟装置包括：二次侧压差模拟模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统二次侧供水水压与二次侧回水水压的差值的设置；
所述参数预设装置包括：二次侧压差预设模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统二次侧供水水压与二次侧回水水压的差值的期望值；
所述控制器包括：第一PI控制单元，其第一输入端与所述二次侧压差模拟模块连接，第二输入端与所述二次侧压差预设模块连接；其输出端与所述第一循环频率子模块及第二循环频率子模块连接。
4.根据权利要求3所述的热源系统的模拟系统，其特征在于，所述控制器还包括：
比较器单元，其第一输入端与所述第一PI控制单元的输出端连接，第二输入端为预设频率阈值；
第一或门逻辑单元，其第一输入端与所述比较器单元的输出端连接，第二输入端与所述第二循环故障子模块连接；
第一与门逻辑单元，其第一输入端与所述第一循环模式子模块连接，第二输入端与所述第一循环故障子模块连接；
第二与门逻辑单元，其第一输入端与所述第一或门逻辑单元的输出端连接，第二输入端与所述第一与门逻辑单元的输出端连接；其输出端与所述第一循环水泵模拟模块的所述第一循环频率子模块连接；
非门逻辑单元，其输入端与所述第一与门逻辑单元的输出端连接；
第二或门逻辑单元，其第一输入端与所述比较器单元的输出端连接，第二输入端与所述第一与门逻辑单元的输出端连接；
第三与门逻辑单元，其第一输入端与所述第二循环模式子模块连接，第二输入端与所述第二循环故障子模块连接；
第四与门逻辑单元，其第一输入端与所述第二或门逻辑单元的输出端连接，第二输入端与所述第三与门逻辑单元的输出端连接；其输出端与所述第二循环水泵模拟模块的所述第二循环频率子模块连接。
5.根据权利要求1所述的热源系统的模拟系统，其特征在于，所述工作设备模拟装置为一次侧调节阀模拟装置，用于模拟所述热源系统的热交换器的一次侧调节阀，所述热源系统的热交换器的一次侧调节阀的工作状态包括阀门的开度变化；
所述检测装置模拟装置包括：二次侧供水温模拟模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统二次侧供水水温；
所述参数预设装置包括：二次侧供水温预设模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统二次侧供水水温的期望值；
所述控制器包括：第二PI控制单元，其第一输入端与所述二次侧供水温模拟模块连接，第二输入端与所述二次侧供水温预设模块连接；其输出端与所述一次侧调节阀模拟装置连接。
6.根据权利要求5所述的热源系统的模拟系统，其特征在于，所述一次侧调节阀模拟装置包括第一调节阀模拟子模块；
所述控制器还包括：第二可控开关单元，其控制端与所述系统开关模拟装置连接；其被控开关的一端与所述第二PI控制单元连接，另一端与所述第一调节阀模拟子模块连接。
7.根据权利要求6所述的热源系统的模拟系统，其特征在于，
所述一次侧调节阀模拟装置还包括第二调节阀模拟子模块；所述第一调节阀模拟子模块和所述第二调节阀模拟子模块分别用于模拟设置于所述热源系统中两个热交换器的一次侧调节阀，所述两个热交换器并联设置；
所述控制器还包括：第三可控开关单元，其控制端与所述系统开关模拟装置连接；其被控开关的一端与所述第二PI控制单元连接，另一端与所述第二调节阀模拟子模块连接。
8.根据权利要求1所述的热源系统的模拟系统，其特征在于，还包括：
补水泵模拟装置，用于模拟所述热源系统的补水泵，所述热源系统的补水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或处于故障状态；
膨胀水箱模拟装置，用于接收对所述热源系统中的膨胀水箱内的水位是否处于最低水位状态的设置；
所述补水泵模拟装置包括：
第一补水泵模拟模块，用于模拟所述热源系统中的常用补水泵，所述热源系统中的常用补水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或处于故障状态；其中，所述第一补水泵模拟模块包括：第一启停模拟子模块，用于接收对所述第一补水泵模拟模块的开启或关闭操作；第一故障模拟子模块，用于接收对所述第一补水泵模拟模块是否处于故障状态的设置；
第二补水泵模拟模块，用于模拟所述热源系统中的备用补水泵，所述热源系统中的备用补水泵的工作状态包括开启或关闭状态，和/或处于故障状态；其中，所述第二补水泵模拟模块包括：第二启停模拟子模块，用于接收对所述第二补水泵模拟模块的开启或关闭操作；第二故障模拟子模块，用于接收对所述第二补水泵模拟模块是否处于故障状态的设置。
9.根据权利要求8所述的热源系统的模拟系统，其特征在于，所述控制器包括：
第四与门逻辑单元，其第一输入端与所述膨胀水箱模拟装置连接，其第二输入端与所述第一故障模拟子模块连接，其第三输入端与所述第二故障模拟子模块连接；其输出端与所述第一启停模拟子模块连接；
第五与门逻辑单元，其第一输入端与所述膨胀水箱模拟装置连接，其第二输入端与所述第二故障模拟子模块连接，其第三输入端与所述第一故障模拟子模块连接；其输出端与所述第二启停模拟子模块连接。
10.根据权利要求1所述的热源系统的模拟系统，其特征在于，还包括：热交换器模拟装置，用于模拟所述热源系统的热交换器，所述热交换器的工作状态包括所传递的热流量的数值；
所述检测装置模拟装置包括：
一次侧供水温模拟子模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统一次侧供水水温的设置；
一次侧回水温模拟子模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统一次侧回水水温的设置；
一次侧水流量模拟子模块，用于接收并显示对所述热源系统的模拟系统一次侧的水流量的设置；
所述控制器包括：
减法器单元，其输出端输出两个输入端数值的差值；其第一输入端与所述一次侧供水温模拟子模块连接，第二输入端与所述一次侧回水温模拟子模块连接；
第一乘法器单元，其输出端输出两个输入端数值的乘积；其第一输入端与所述一次侧水流量模拟子模块连接，第二输入端为预设系数值；
第二乘法器单元，其输出端输出两个输入端数值的乘积；其第一输入端与所述减法器单元的输出端连接，第二输入端与所述第一乘法器单元的输出端连接；其输出端连接所述热交换器模拟装置。
11.一种热源系统的仿真平台，其特征在于，包括：
权利要求1至10任一项所述的热源系统的模拟系统；
显示面板，用于显示热源系统的连接示意图。
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| CN201611184870.4A CN106781971A (zh) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 一种热源系统的模拟系统及仿真平台 |
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