CN110410992A - 集散式空调控制系统 - Google Patents

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丁汉林
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唐帆
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Abstract

本发明涉及空调控制系统领域，且公开了集散式空调控制系统，包括监控计算机与阀厅控制模块，所述阀厅控制模块包括主控楼CPU、中继器、总线网络、第一远方控制子站与第二远方控制子站，所述总线网络包括第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、数据发送电路模块与通信接口模块，所述第一远方控制子站包括第一I/O模块、第一控制CPU与第一控制机组，所述第二远方控制子站包括第二I/O模块、第二控制CPU与第二控制机组。该集散式空调控制系统，采用集散式控制的方式，避免了控制中心故障或通信故障将导致整个空调系统全部停止运行的问题，RS‑485总线挂的设备较少，通讯数据量小，不易发生反应缓慢的现象。

Description

集散式空调控制系统
技术领域
本发明涉及空调控制系统领域，具体为集散式空调控制系统。
背景技术
国内外对高压直流输电系统阀厅的研究主要集中于阀厅结构设计，对用于高压直流阀厅这种强电磁场环境空间的空调系统，很少有专门针对其稳定性和特定的控制效果展开研究；现有的阀厅空调系统采用集中控制方式，控制中心故障或通信故障将导致整个空调系统全部停止运行，即整个空调系统采用一个PLC控制器，其它房间的空调采用远方子站模式，并不能独立控制空调运行，一旦主控楼PLC控制器断电或故障，将导致所有空调无法正常运行，其次，通讯采用RS-485总线模式，挂的设备较多，通讯数据量大，导致系统反应慢，一旦总线受到电磁干扰或通讯线路断开，空调也无法正常运行，为此，我们提出集散式空调控制系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了集散式空调控制系统，将空调与阀厅每两组进行控制，再集中控制，以此实现集散式控制的效果，解决了传统集散式空调控制系统采用集中控制方式，控制中心故障或通信故障将导致整个空调系统全部停止运行，同时由于集中控制的方式带来通讯的RS-485总线挂的设备较多，通讯数据量大，导致系统反应慢等问题。
为实现上述具备将空调与阀厅每两组进行控制，再集中控制，以此实现集散式控制的效果的目的，本发明提供如下技术方案：
集散式空调控制系统，包括监控计算机与阀厅控制模块，所述阀厅控制模块包括主控楼CPU、中继器、总线网络、第一远方控制子站与第二远方控制子站，所述总线网络包括第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、数据发送电路模块与通信接口模块，所述第一远方控制子站包括第一I/O模块、第一控制CPU与第一控制机组，所述第二远方控制子站包括第二I/O模块、第二控制CPU与第二控制机组。
优选的，所述阀厅控制模块与监控计算机之间设置有以太网，所述监控计算机的信号输出端口通过以太网传递至阀厅控制模块的信号输入端口，所述阀厅控制模块的数量为若干组。
优选的，所述中继器连通于主控楼CPU与总线网络之间，所述主控楼CPU的信号端口与中继器的信号端口相连接，所述中继器的信号端口与总线网络的信号端口相连接，所述中继器用以传输总线网络与主控楼CPU之间的数据信号。
优选的，所述第一光电隔离模块的信号输出端口与数据发送电路模块的信号输入端口相连接，所述数据发送电路模块的信号输出端口与通信接口模块的信号输入端口相连接，所述数据发送电路模块开设于第一光电隔离模块与通信接口模块之间，所述通信接口模块的信号输出模块与第二光电隔离模块的信号输入端口相连接。
优选的，所述第一远方控制子站与第二远方控制子站的设立方式相同，且第一远方控制子站与第二远方控制子站的信号端口均与总线网络的信号端口相连接，所述第一I/O模块的信号端口与第一控制CPU的信号端口相连接，所述第一I/O模块的信号输出端口与第一控制机组的信号输入端口相连接，所述第二I/O模块的信号端口与第二控制CPU的信号端口相连接，所述第二I/O模块的信号输出端口与第二控制机组的信号输入端口相连接。
优选的，所述中继器的信号输出端口与第二光电隔离模块的信号输入端口相连接，所述第一光电隔离模块的信号输出端口与中继器的信号输入端口相连接，所述通信接口模块的信号端口处开设有两组双线差分信号线，所述通信接口模块的信号端口通过两组双线差分信号线分别与第一控制CPU的信号端口以及第二控制CPU的信号端口相连接。
优选的，所述第一控制机组包括螺杆机、组合式风柜与水循环系统，所述螺杆机用以第一控制机组中气体的压缩与冷媒而达到控制气体温度的目的，所述组合式风柜用以气体的吸入与排放以达到控温效果，所述螺杆机、组合式风柜与水循环系统的信号输入端口分别与第一控制机组的信号输出端口相连接，所述第二控制机组所包含设备与第一控制机组所包含设备相同，所述水循环控制系统包括水系统定压值测试模块、组合式空气处理机组电动闸阀、组合式空气处理机组、水机组控制闸阀、水泵与水机组。
优选的，所述水系统定压值测试模块的信号输出端口与组合式空气处理机组电动闸阀的信号输入端口相连接，所述组合式空气处理机组电动闸阀的信号输入端口与组合式空气处理机组的信号输出端口相连接，所述组合式空气处理机组的信号输出端口与水机组控制闸阀的信号输入端口相连接，所述水机组控制闸阀的信号输出端口分别与水泵以及水机组的信号输入端口相连接。
优选的，组合式空气处理机组包括风机、风阀与水阀，所述风机的信号输出端口与风阀的信号输入端口相连接，所述风阀的信号输入端口与水阀的信号输入端口相连接，所述风阀可以用来控制风向，所述水阀用以控制水路的通断。
与现有技术相比，本发明提供了集散式空调控制系统，具备以下有益效果：
1、该集散式空调控制系统，通过主控楼CPU对每两组即第一远方控制子站与第二远方控制子站进行控制，形成一个阀厅控制模块，并通过设立若干组阀厅控制模块对不同数量的阀厅进行独立的控制，再将若干组阀厅控制模块通过总的监控计算机进行控制，通过以太网以实现通讯信号的传递，以此构成了一个集散式空调调控系统，相比于传统的集中式控制方式，当局部的阀厅控制模块或者第一远方控制子站发生故障，或者其中的通讯线路发生故障，不会对其它的阀厅控制模块造成影响，因此可以保障其它设备的正常运作。
2、该集散式空调控制系统，通过将每个主楼CPU控制第一远方控制子站与第二远方控制子站，之间通过中继器与总线网络进行信号的传递，故而使得其间的总线网络的挂的设备较少，同时通讯数据量较小，相对于传统集中式的控制方式，RS485的总线较为复杂，对应设备较多，集散式空调调控系统不会发生系统反应慢的现象。
3、该集散式空调控制系统，通过第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、数据发送电路模块与通信接口模块，通过将主控楼CPU的信号依次传递第一光电隔离模块、数据发送电路模块、通信接口模块与第二光电隔离模块在返回至主控楼CPU处，不再需要主控楼CPU提供额外的I/O接口来控制工作状态或者控制方向，减少了主控楼CPU的工作量，也提高了主控楼CPU的工作效率。
附图说明
图1为本发明工作原理图；
图2为本发明阀厅控制模块的工作原理图；
图3为本发明总线网络的工作原理图。
图中：1、监控计算机；2、以太网；3、阀厅控制模块；31、主控楼CPU；32、中继器；33、总线网络；331、第一光电隔离模块；332、第二光电隔离模块；333、数据发送电路模块；334、通信接口模块；34、第一远方控制子站；341、第一I/O模块；342、第一控制CPU；343、第一控制机组；35、第二远方控制子站；351、第二I/O模块；352、第二控制CPU；353、第二控制机组。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-3，集散式空调控制系统，包括监控计算机1与阀厅控制模块3，阀厅控制模块3包括主控楼CPU31、中继器32、总线网络33、第一远方控制子站34与第二远方控制子站35，总线网络33包括第一光电隔离模块331、第二光电隔离模块332、数据发送电路模块333与通信接口模块334，第一远方控制子站34包括第一I/O模块341、第一控制CPU342与第一控制机组343，第二远方控制子站35包括第二I/O模块351、第二控制CPU352与第二控制机组353。
阀厅控制模块3与监控计算机1之间设置有以太网2，监控计算机1的信号输出端口通过以太网2传递至阀厅控制模块3的信号输入端口，阀厅控制模块3的数量为若干组，以确保可以对多组阀厅与空调实现控制；中继器32连通于主控楼CPU31与总线网络33之间，主控楼CPU31的信号端口与中继器32的信号端口相连接，中继器32的信号端口与总线网络33的信号端口相连接，中继器32用以传输总线网络33与主控楼CPU31之间的数据信号，确保主控楼CPU31的信号数据可以传输；第一光电隔离模块331的信号输出端口与数据发送电路模块333的信号输入端口相连接，数据发送电路模块333的信号输出端口与通信接口模块334的信号输入端口相连接，数据发送电路模块333开设于第一光电隔离模块331与通信接口模块334之间，通信接口模块334的信号输出模块与第二光电隔离模块332的信号输入端口相连接，免去了提供额外的I/O接口来控制工作状态或者控制方向；第一远方控制子站34与第二远方控制子站35的设立方式相同，且第一远方控制子站34与第二远方控制子站35的信号端口均与总线网络33的信号端口相连接，第一I/O模块341的信号端口与第一控制CPU342的信号端口相连接，第一I/O模块341的信号输出端口与第一控制机组343的信号输入端口相连接，第二I/O模块351的信号端口与第二控制CPU352的信号端口相连接，第二I/O模块351的信号输出端口与第二控制机组353的信号输入端口相连接，以实现对阀厅或空调的控制；中继器32的信号输出端口与第二光电隔离模块332的信号输入端口相连接，第一光电隔离模块331的信号输出端口与中继器32的信号输入端口相连接，通信接口模块334的信号端口处开设有两组双线差分信号线，通信接口模块334的信号端口通过两组双线差分信号线分别与第一控制CPU342的信号端口以及第二控制CPU352的信号端口相连接，确保信号的传输；第一控制机组343包括螺杆机、组合式风柜与水循环系统，螺杆机用以第一控制机组343中气体的压缩与冷媒而达到控制气体温度的目的，组合式风柜用以气体的吸入与排放以达到控温效果，螺杆机、组合式风柜与水循环系统的信号输入端口分别与第一控制机组343的信号输出端口相连接，第二控制机组353所包含设备与第一控制机组343所包含设备相同，水循环控制系统包括水系统定压值测试模块、组合式空气处理机组电动闸阀、组合式空气处理机组、水机组控制闸阀、水泵与水机组，以完整的实现温度控制；水系统定压值测试模块的信号输出端口与组合式空气处理机组电动闸阀的信号输入端口相连接，组合式空气处理机组电动闸阀的信号输入端口与组合式空气处理机组的信号输出端口相连接，组合式空气处理机组的信号输出端口与水机组控制闸阀的信号输入端口相连接，水机组控制闸阀的信号输出端口分别与水泵以及水机组的信号输入端口相连接，确保水系统的控制；组合式空气处理机组包括风机、风阀与水阀，风机的信号输出端口与风阀的信号输入端口相连接，风阀的信号输入端口与水阀的信号输入端口相连接，风阀可以用来控制风向，水阀用以控制水路的通断。
工作时，主控楼CPU31对每两组即第一远方控制子站34与第二远方控制子站35进行控制，形成一个阀厅控制模块3，并通过设立若干组阀厅控制模块3对不同数量的阀厅进行独立的控制，再将若干组阀厅控制模块3通过总的监控计算机1进行控制，通过以太网2以实现通讯信号的传递，以此构成了一个集散式空调调控系统，相比于传统的集中式控制方式，当局部的阀厅控制模块3或者第一远方控制子站34发生故障，或者其中的通讯线路发生故障，不会对其它的阀厅控制模块3造成影响，因此可以保障其它设备的正常运作，通过将每个主楼CPU控制第一远方控制子站34与第二远方控制子站35，之间通过中继器32与总线网络33进行信号的传递，故而使得其间的总线网络33的挂的设备较少，同时通讯数据量较小，相对于传统集中式的控制方式，RS485的总线较为复杂，对应设备较多，集散式空调调控系统不会发生系统反应慢的现象，通过第一光电隔离模块331、第二光电隔离模块332、数据发送电路模块333与通信接口模块334，通过将主控楼CPU31的信号依次传递第一光电隔离模块331、数据发送电路模块333、通信接口模块334与第二光电隔离模块332在返回至主控楼CPU31处，不再需要主控楼CPU31提供额外的I/O接口来控制工作状态或者控制方向，减少了主控楼CPU31的工作量，也提高了主控楼CPU31的工作效率，由监控计算机1借由以太网2发送通讯信号进行整体的控制，并且之后使用者可以借由主控楼CPU31对第一远方控制子站34与第二远方控制子站35进行控制，以控制阀厅与空调的运行。
综上所述，通过主控楼CPU31对每两组即第一远方控制子站34与第二远方控制子站35进行控制，形成一个阀厅控制模块3，并通过设立若干组阀厅控制模块3对不同数量的阀厅进行独立的控制，再将若干组阀厅控制模块3通过总的监控计算机1进行控制，通过以太网2以实现通讯信号的传递，以此构成了一个集散式空调调控系统，相比于传统的集中式控制方式，当局部的阀厅控制模块3或者第一远方控制子站34发生故障，或者其中的通讯线路发生故障，不会对其它的阀厅控制模块3造成影响，因此可以保障其它设备的正常运作；通过将每个主楼CPU控制第一远方控制子站34与第二远方控制子站35，之间通过中继器32与总线网络33进行信号的传递，故而使得其间的总线网络33的挂的设备较少，同时通讯数据量较小，相对于传统集中式的控制方式，RS485的总线较为复杂，对应设备较多，集散式空调调控系统不会发生系统反应慢的现象；通过第一光电隔离模块331、第二光电隔离模块332、数据发送电路模块333与通信接口模块334，通过将主控楼CPU31的信号依次传递第一光电隔离模块331、数据发送电路模块333、通信接口模块334与第二光电隔离模块332在返回至主控楼CPU31处，不再需要主控楼CPU31提供额外的I/O接口来控制工作状态或者控制方向，减少了主控楼CPU31的工作量，也提高了主控楼CPU31的工作效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.集散式空调控制系统，包括监控计算机(1)与阀厅控制模块(3)，其特征在于：所述阀厅控制模块(3)包括主控楼CPU(31)、中继器(32)、总线网络(33)、第一远方控制子站(34)与第二远方控制子站(35)，所述总线网络(33)包括第一光电隔离模块(331)、第二光电隔离模块(332)、数据发送电路模块(333)与通信接口模块(334)，所述第一远方控制子站(34)包括第一I/O模块(341)、第一控制CPU(342)与第一控制机组(343)，所述第二远方控制子站(35)包括第二I/O模块(351)、第二控制CPU(352)与第二控制机组(353)。
2.根据权利要求1所述的集散式空调控制系统，其特征在于：所述阀厅控制模块(3)与监控计算机(1)之间设置有以太网(2)，所述监控计算机(1)的信号输出端口通过以太网(2)传递至阀厅控制模块(3)的信号输入端口，所述阀厅控制模块(3)的数量为若干组。
3.根据权利要求1所述的集散式空调控制系统，其特征在于：所述中继器(32)连通于主控楼CPU(31)与总线网络(33)之间，所述主控楼CPU(31)的信号端口与中继器(32)的信号端口相连接，所述中继器(32)的信号端口与总线网络(33)的信号端口相连接，所述中继器(32)用以传输总线网络(33)与主控楼CPU(31)之间的数据信号。
4.根据权利要求1所述的集散式空调控制系统，其特征在于：所述第一光电隔离模块(331)的信号输出端口与数据发送电路模块(333)的信号输入端口相连接，所述数据发送电路模块(333)的信号输出端口与通信接口模块(334)的信号输入端口相连接，所述数据发送电路模块(333)开设于第一光电隔离模块(331)与通信接口模块(334)之间，所述通信接口模块(334)的信号输出模块与第二光电隔离模块(332)的信号输入端口相连接。
5.根据权利要求1所述的集散式空调控制系统，其特征在于：所述第一远方控制子站(34)与第二远方控制子站(35)的设立方式相同，且第一远方控制子站(34)与第二远方控制子站(35)的信号端口均与总线网络(33)的信号端口相连接，所述第一I/O模块(341)的信号端口与第一控制CPU(342)的信号端口相连接，所述第一I/O模块(341)的信号输出端口与第一控制机组(343)的信号输入端口相连接，所述第二I/O模块(351)的信号端口与第二控制CPU(352)的信号端口相连接，所述第二I/O模块(351)的信号输出端口与第二控制机组(353)的信号输入端口相连接。
6.根据权利要求1所述的集散式空调控制系统，其特征在于：所述中继器(32)的信号输出端口与第二光电隔离模块(332)的信号输入端口相连接，所述第一光电隔离模块(331)的信号输出端口与中继器(32)的信号输入端口相连接，所述通信接口模块(334)的信号端口处开设有两组双线差分信号线，所述通信接口模块(334)的信号端口通过两组双线差分信号线分别与第一控制CPU(342)的信号端口以及第二控制CPU(352)的信号端口相连接。
7.根据权利要求1所述的集散式空调控制系统，其特征在于：所述第一控制机组(343)包括螺杆机、组合式风柜与水循环系统，所述螺杆机用以第一控制机组(343)中气体的压缩与冷媒而达到控制气体温度的目的，所述组合式风柜用以气体的吸入与排放以达到控温效果，所述螺杆机、组合式风柜与水循环系统的信号输入端口分别与第一控制机组(343)的信号输出端口相连接，所述第二控制机组(353)所包含设备与第一控制机组(343)所包含设备相同，所述水循环控制系统包括水系统定压值测试模块、组合式空气处理机组电动闸阀、组合式空气处理机组、水机组控制闸阀、水泵与水机组。
8.根据权利要求7所述的集散式空调控制系统，其特征在于：所述水系统定压值测试模块的信号输出端口与组合式空气处理机组电动闸阀的信号输入端口相连接，所述组合式空气处理机组电动闸阀的信号输入端口与组合式空气处理机组的信号输出端口相连接，所述组合式空气处理机组的信号输出端口与水机组控制闸阀的信号输入端口相连接，所述水机组控制闸阀的信号输出端口分别与水泵以及水机组的信号输入端口相连接。
9.根据权利要求7所述的集散式空调控制系统，其特征在于：组合式空气处理机组包括风机、风阀与水阀，所述风机的信号输出端口与风阀的信号输入端口相连接，所述风阀的信号输入端口与水阀的信号输入端口相连接，所述风阀可以用来控制风向，所述水阀用以控制水路的通断。
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