CN110398009A - 一种水冷空调机组自动化控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水冷空调机组自动化控制系统，包括新风阀门及阀门驱动器、回风阀门及阀门驱动器、初效过滤网压差开关、中效过滤网压差开关、冷盘管及水阀执行器、热盘管及水阀执行器、加湿器设备、风管温度传感器、风管温湿度传感器、直接数字式控制器、直接数字式控制器箱体及辅件、多功能电力计量表。采用本水冷空调机组自动化控制系统，避免了人员直接与大型电力设备接触，减少触电危险；可以实现平时与节假日不同时间段自动开启或者关闭空调机组，避免人为的失误；空调机组或者配电设备如果发生故障，用户能够第一时间收到报警信息，及时对空调机组进行养护；合理的为用户进行温度调节、湿度调节、空气质量调节，保证用户室内环境的舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及空调控制领域，特别涉及一种水冷空调机组自动化控制系统。
背景技术
楼宇自控是指通过技术手段去管理楼宇中的各个大型电力设备，诸如电梯、水泵、风机、空调机组等，其主要工作性质是通过直接数字式控制器以及传感器、阀门执行器等输入输出设备，对电气设备进行强电驱动。通常这些设备是开放性的工作状态，也就是说没有形成一个闭环回路。只要接通电源，设备就在工作，至于工作状态、进程、能耗等，无法在线及时得到数据，更谈不上合理使用和节约能源。现在楼宇自控是将上述的电器设备进行在线监控，通过设置相应的传感器、行程开关、光电控制等，对设备的工作状态进行检测，并通过线路返回控制机房的中心电脑，由电脑得出分析结果，再返回到设备终端进行调解。
楼宇自控系统的组成通常包括中央控制设备（集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等）、现场DDC控制器、通讯网络，以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。
发明内容
本发明目的是：提供一种水冷空调机组自动化控制系统，旨在实现商业楼宇或者工业厂房内大型中央水冷空调机组的高效、安全、低耗运行使用，同时对空调机组的报警及能耗等信息进行有效查看。
本发明的技术方案是：
一种水冷空调机组自动化控制系统，包括：
新风阀门，安装于水冷空调机组新风风口，新风阀门带有新风阀门驱动器；
回风阀门，安装于水冷空调机组回风风口，回风阀门带有回风阀门驱动器；
初效过滤网测压装置和中效过滤网测压装置，分别安装于新风风管内初效过滤网两侧和中效过滤网两侧，用于测量过滤网两侧压差；
热盘管低温报警保护装置，安装于热水盘管上；
风机测压装置，安装于送风机两侧，用于测量送风机两侧压差；
两个风管温湿度传感器，分别安装于水冷空调机组的回风风口和送风管口内；
直接数字式控制器，分别连接控制上述各单元的工作。
优选的，所述直接数字式控制器安装于空调机组自动化控制模块箱内，空调机组自动化控制模块箱固定在空调机组强电控制柜旁边，各单元的线缆敷设到直接数字式控制器；空调机组强电控制柜向直接数字式控制器反馈数字量手自动状态、故障报警、运行状态点。
优选的，所述直接数字式控制器支持Web访问功能，支持脚本可编程功能，支持历史数据存储功能，支持图形界面的嵌入功能，支持安全访问、用户权限分配功能。
优选的，所述直接数字式控制器内嵌微积分PID调节逻辑功能，通过回风口温度探测优先控制送风机频率调整送风量；在送风机频率达到设定上下限时再调节冷热水阀开度，保证回风温度满足要求，同时保证最小新风量、换气次数、正压要求。
优选的，送风管上风管型湿度传感器将测得参数给直接数字式控制器，直接数字式控制器内嵌微积分PID调节逻辑功能，根据预设湿度要求自动调节湿度开关，保证送风湿度在合理范围内。
优选的，还包括安装于回风风管内的二氧化碳传感器，二氧化碳传感器将测得参数给直接数字式控制器，直接数字式控制器根据回风质量调节新回风比例，以保证空调区域室内空气质量。
优选的，所述送风机与新风阀门联动，风机测压装置感测风机状态作验证连锁，若动作异常时示警且停止系统运行，直到故障排除再重新启动系统。
优选的，所述热盘管低温报警保护装置，防冻开关触发低温报警信号，直接数字式控制器启动电动水阀开关避免水管冻裂。
优选的，所述空调机组强电控制柜反馈到直接数字式控制器的数字量手自动状态、故障报警、运行状态点采用无源常开干接点。
优选的，还包括多功能电表，多功能电表采集空调机组消耗的电量，并传输给直接数字式控制器，直接数字式控制器将采集到的耗电量与自身逻辑进行对比，判断温度调节的范围；直接数字式控制器逻辑判断空气质量，在保证室内新风质量的前提下，最小的从室外引入新风，控制用户的能耗持续降低。
本发明的优点是：
对于大型建筑体，内部空调大多采用水冷大型中央空调，采用本水冷空调机组自动化控制系统对管理者及用户有诸多益处：
1、避免了人员直接与大型电力设备接触，减少触电危险；
2、可以实现平时与节假日不同时间段自动开启或者关闭空调机组，避免人为的失误；
3、空调机组或者配电设备如果发生故障，用户能够第一时间收到报警信息，及时对空调机组进行养护；
4、累积记录空调机组各个时间段的状态、制冷制热温度、湿度、环境等，随时可以调取这台空调机组的历史数据，便于用户进行数据分析；
5、合理的为用户进行温度调节、湿度调节、空气质量调节，保证用户室内环境的舒适性；
6、及时帮助用户对空调机组耗能进行数据采集及分析，逻辑判断空调机组什么时候应该开启、什么时候可以提前关闭，温度设定到多少度、新风补充多少，帮助用户最大程度的节约能耗。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为水冷空调机组自动化控制系统的原理图；
图2为水冷空调机组自动化控制系统的功能实现流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种水冷空调机组自动化控制系统，包括新风阀门及阀门驱动器、
回风阀门及阀门驱动器、初效过滤网压差开关、中效过滤网压差开关、冷盘管及水阀执行器、热盘管及水阀执行器、加湿器设备、风管温度传感器、风管温湿度传感器、直接数字式控制器、直接数字式控制器箱体及辅件、多功能电力计量表。其中：
新风阀门，安装于水冷空调机组新风风口，新风阀门带有新风阀门驱动器；
回风阀门，安装于水冷空调机组回风风口，回风阀门带有回风阀门驱动器；
初效过滤网测压装置和中效过滤网测压装置，分别安装于新风风管内初效过滤网两侧和中效过滤网两侧，用于测量过滤网两侧压差；
热盘管低温报警保护装置，安装于热水盘管上；
风机测压装置，安装于送风机两侧，用于测量送风机两侧压差；
两个风管温湿度传感器，分别安装于水冷空调机组的回风风口和送风管口内；
二氧化碳传感器，安装于回风风管内；
直接数字式控制器，分别连接控制上述各单元的工作。
所述直接数字式控制器安装于空调机组自动化控制模块箱内，空调机组自动化控制模块箱固定在空调机组强电控制柜旁边，各单元的线缆敷设到直接数字式控制器；空调机组强电控制柜向直接数字式控制器反馈数字量手自动状态、故障报警、运行状态点。各单元的线缆敷设规格如表1所示。
表1 各单元的敷设线缆规格
空调机组自动化控制模块箱内的直接数字式控制器支持Web访问功能，支持脚本可编程功能，支持历史数据存储功能，支持图形界面的嵌入功能，支持安全访问、用户权限分配功能。具体实现方案如图2所示，包括以下功能。
1、空调机组的温度及变频控制：所述直接数字式控制器内嵌微积分PID调节逻辑功能，通过回风口温度探测优先控制送风机频率调整送风量；在送风机频率达到设定上下限时再调节冷热水阀开度，保证回风温度满足要求，同时保证最小新风量、换气次数、正压要求。
2、空调机组的湿度控制：送风管上风管型湿度传感器将测得参数给直接数字式控制器，直接数字式控制器内嵌微积分PID调节逻辑功能，根据预设湿度要求自动调节湿度开关，保证送风湿度在合理范围内。
3、新风量控制：回风风管内的二氧化碳传感器，将测得参数给直接数字式控制器，直接数字式控制器根据回风质量调节新回风比例，以保证空调区域室内空气质量。
4、过滤网压差传感器感测过滤网过滤效率，若过滤网脏时，示警以通知管理人员清洗维护。
5、所述送风机与新风阀门联动，风机测压装置感测风机状态作验证连锁，若动作异常时示警且停止系统运行，直到故障排除再重新启动系统；
6、热盘管低温报警保护装置，防冻开关触发低温报警信号，直接数字式控制器启动电动水阀开关避免水管冻裂。
7、配电控制箱反馈到直接数字式控制器的数字量手自动状态、故障报警、运行状态点采用无源常开干接点，启停控制点采用24V常开接点。
8、多功能电表采集空调机组消耗的电量，并传输给直接数字式控制器，直接数字式控制器将采集到的耗电量与自身逻辑进行对比，判断温度调节的范围；直接数字式控制器逻辑判断空气质量，在保证室内新风质量的前提下，最小的从室外引入新风，控制用户的能耗持续降低。
目前市场上的大型空调机组种类及原理非常之多，这里是最常用的一种空调机组工作原理，结合该空调机组的工作原理，我们采用上述自动化控制思路对空调机组进行智能控制，使空调机组有了生命力。
本方案将楼宇自控技术与能源计量技术进行了逻辑整合，打造特有的强弱电一体化技术，实现了大型空调机组在常规使用的基础上，深入节能的目的。凡是参照本发明进行的类似功能设计，均应在本专利的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水冷空调机组自动化控制系统，其特征在于，包括：
新风阀门，安装于水冷空调机组新风风口，新风阀门带有新风阀门驱动器；
回风阀门，安装于水冷空调机组回风风口，回风阀门带有回风阀门驱动器；
初效过滤网测压装置和中效过滤网测压装置，分别安装于新风风管内初效过滤网两侧和中效过滤网两侧，用于测量过滤网两侧压差；
热盘管低温报警保护装置，安装于热水盘管上；
风机测压装置，安装于送风机两侧，用于测量送风机两侧压差；
两个风管温湿度传感器，分别安装于水冷空调机组的回风风口和送风管口内；
直接数字式控制器，分别连接控制上述各单元的工作。
2.根据权利要求1所述的水冷空调机组自动化控制系统，其特征在于，所述直接数字式控制器安装于空调机组自动化控制模块箱内，空调机组自动化控制模块箱固定在空调机组强电控制柜旁边，各单元的线缆敷设到直接数字式控制器；空调机组强电控制柜向直接数字式控制器反馈数字量手自动状态、故障报警、运行状态点。
3.根据权利要求2所述的水冷空调机组自动化控制系统，其特征在于，所述直接数字式控制器支持Web访问功能，支持脚本可编程功能，支持历史数据存储功能，支持图形界面的嵌入功能，支持安全访问、用户权限分配功能。
4.根据权利要求3所述的水冷空调机组自动化控制系统，其特征在于，所述直接数字式控制器内嵌微积分PID调节逻辑功能，通过回风口温度探测优先控制送风机频率调整送风量；在送风机频率达到设定上下限时再调节冷热水阀开度，保证回风温度满足要求，同时保证最小新风量、换气次数、正压要求。
5.根据权利要求4所述的水冷空调机组自动化控制系统，其特征在于，送风管上风管型湿度传感器将测得参数给直接数字式控制器，直接数字式控制器内嵌微积分PID调节逻辑功能，根据预设湿度要求自动调节湿度开关，保证送风湿度在合理范围内。
6.根据权利要求5所述的水冷空调机组自动化控制系统，其特征在于，还包括安装于回风风管内的二氧化碳传感器，二氧化碳传感器将测得参数给直接数字式控制器，直接数字式控制器根据回风质量调节新回风比例，以保证空调区域室内空气质量。
7.根据权利要求6所述的水冷空调机组自动化控制系统，其特征在于，所述送风机与新风阀门联动，风机测压装置感测风机状态作验证连锁，若动作异常时示警且停止系统运行，直到故障排除再重新启动系统。
8.根据权利要求7所述的水冷空调机组自动化控制系统，其特征在于，所述热盘管低温报警保护装置，防冻开关触发低温报警信号，直接数字式控制器启动电动水阀开关避免水管冻裂。
9.根据权利要求8所述的水冷空调机组自动化控制系统，其特征在于，所述空调机组强电控制柜反馈到直接数字式控制器的数字量手自动状态、故障报警、运行状态点采用无源常开干接点。
10.根据权利要求9所述的水冷空调机组自动化控制系统，其特征在于，还包括多功能电表，多功能电表采集空调机组消耗的电量，并传输给直接数字式控制器，直接数字式控制器将采集到的耗电量与自身逻辑进行对比，判断温度调节的范围；直接数字式控制器逻辑判断空气质量，在保证室内新风质量的前提下，最小的从室外引入新风，控制用户的能耗持续降低。
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- 2019-07-30 CN CN201910693358.XA patent/CN110398009A/zh not_active Withdrawn
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