CN112303835B - 环境工艺空调控制方法、系统、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环境工艺空调控制方法、系统、装置、设备及介质，其方法包括实时检测目标空间的环境温度；获取目标温度，将所述目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式；若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速；若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速；若选择机组为平衡模式，则根据环境温度生成PID控制指令，以控制加热装置输出功率和空调压缩机转速，使环境温度稳定在目标温度的精度范围内。本发明能够快速调节环境温度，提高温控效率。

Description

环境工艺空调控制方法、系统、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，尤其是涉及一种环境工艺空调控制方法、系统、装置、设备及介质。

背景技术

目前，在工业生产或者科研研究中，常常会配备工业空调，又称工艺空调，工艺空调的设计以保证工艺要求为主，室内人员的舒适感是次要的，比如在精密电子车间、某些特殊的实验室等环境要求比较高的空间，工艺空调能够实现同时控制温度、湿度、净度以及气流速度等环境参数，使得工艺环境满足生产要求，并且也改善生产人员的工作环境。

在使用工艺空调时，经常存在需要快速改变环境条件的情况，比如在做科研实验时需要升温或降温，由于实验有时间要求，并且实验频率比较高，需要快速改变环境温度，并保持温度稳定。现有的工艺空调虽然能够调节温度，但调节速度比较慢，不能满足实验人员的需求。因此，本发明人认为现有的工艺空调在温度调控速度方面还存在一定缺陷，需要进一步改进。

发明内容

为克服现有技术的不足，本申请现提出一种环境工艺空调控制方法、系统、装置、设备及介质，能够快速调节环境温度，并达到稳定状态，从而提高工艺环境作业效率。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种环境工艺空调控制方法，所述方法包括：

实时检测目标空间的环境温度；

获取目标温度，将所述目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式；

若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速，使目标空间快速升温；

若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速，使目标空间快速降温；

若选择机组为平衡模式，则根据环境温度生成PID控制指令， 以控制加热装置输出功率和空调压缩机转速，使环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

通过采用上述技术方案，实现自动选择温度调节模式，通过调节电加热输出功率和压缩机转速，实现自动快速升温或降温，提高温度调节效率，并能够根据目标空间的实时环境温度，利用平衡模式的PID 控制机制将环境温度稳定在目标温度的精度范围内，保持恒温状态，提高温度调节的稳定性。

可选的，预设第一温度偏差值，将所述目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式，包括：

若所述目标空间的初始环境温度小于目标温度，则选择升温模式，直到所述目标空间的环境温度和目标温度之间的温差值小于或等于第一温度偏差值时，退出升温模式，选择平衡模式；

若所述目标空间的初始环境温度大于目标温度，则选择降温模式，直到所述目标空间的环境温度和目标温度之间的温差值小于或等于第一温度偏差值时，退出降温模式，选择平衡模式。

通过采用上述技术方案，根据目标空间的初始环境温度，自动、快速判断机组是需要采用快速升温模式还是快速降温模式，还可以在环境温度随着时间变化达到目标温度第一偏差附近时，自动进入平衡模式，进行精准调节温度。

可选的，预设第二温度偏差值，所述第二温度偏差值大于第一温度偏差值，所述退出升温模式，选择平衡模式之后，所述方法还包括：若检测到环境温度升高，且环境温度和目标温度之间的温差值大于或等于第二温度偏差值时，则退出平衡模式，选择降温模式；

所述退出降温模式，选择平衡模式之后，所述方法还包括：若检测到环境温度降低，且环境温度和目标温度之间的温差值大于或等于第二温度偏差值时，则退出平衡模式，选择升温模式。

通过采用上述技术方案，在机组选择平衡模式之后，当由于外界原因或其他原因导致目标空间升高/降低，环境温度和目标温度之间的温差值超过第二温度偏差值时，则自动退出平衡模式，切换为降温模式/升温模式，提高调温智能性，使得目标空间能够尽量趋近目标温度。

可选的，若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速，使目标空间快速升温，包括：

所述升温控制指令至少包括预设的空调制热操作指令、电加热装置满功率输出指令以及预设制热转速控制指令，用以控制机组按照预设的空调制热操作指令进行制热操作，控制电加热装置满功率输出，并控制压缩机转速调整为预设制热转速，以使目标空间快速升温；

若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速，使目标空间快速降温，包括：

所述降温控制指令至少包括预设的空调降温操作指令、电加热装置关闭指令以及预设制冷转速控制指令，用以控制机组按照预设的空调制冷操作指令进行制冷操作，控制电加热装置关闭，并控制压缩机转速调整为预设制冷转速，以使目标空间快速降温。

通过采用上述技术方案，通过升温控制指令实现自动控制开启空调制热操作，并控制电加热装置满功率输出和控制压缩机转速调整为预设制热转速，能够有效提高制热效率，减少升温时间，有助于提高环境工艺作业效率；通过降温控制指令实现自动控制开启空调制冷操作，控制关闭电加热装置，并控制压缩机转速调整为预设制冷转速，能够有效提高制冷效率，减少降温时间，有助于提高环境工艺作业效率。

可选的，所述若选择机组为平衡模式，则根据环境温度生成PID控制指令， 以控制电加热装置输出功率和空调压缩机转速，使环境温度稳定在目标温度的精度范围内，包括：

实时获取PID控制指令作用于电加热装置后的电加热输出功率并作为PID控制电加热输出功率；

比较所述PID控制电加热输出功率和预设的功率阈值，根据比较结果，生成压缩机转速调节指令和冷媒热回收指令，以调节压缩机转速和热媒回收情况，使目标空间的环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

通过采用上述技术方案，利用PID控制实现实时调节电加热装置的输出功率，并对PID控制电加热输出功率进行判断，来调节压缩机转速和冷媒热回收情况，从而实现负反馈平衡调节环境温度，使环境温度最终趋近在目标温度，提高温度调节的精准度。

可选的，所述功率阈值包括第一功率阈值、第二功率阈值以及第三功率阈值，其中第一功率阈值≤第三功率阈值≤第二功率阈值，比较所述PID控制电加热输出功率和预设的功率阈值，根据比较结果，生成压缩机转速调节指令和冷媒热回收控制指令，以调节压缩机转速和冷媒热回收情况，包括：

若PID控制电加热输出功率小于第一功率阈值，则生成压缩机制冷转速提速指令，以控制增加压缩机制冷转速，获取压缩机提速后的转速并作为第一转速；

若PID控制电加热输出功率处于第一功率阈值和第二功率阈值之间，则获取压缩机的当前转速并作为第二转速；

若PID控制电加热输出功率大于第二功率阈值，则生成压缩机制冷转速降速指令，以控制减小压缩机制冷转速，获取压缩机减速后的转速并作为第三转速；

将所述第一转速、第二转速或第三转速作为压缩机二次转速，根据所述压缩机二次转速和PID控制电加热输出功率，生成冷媒热回收控制指令，所述冷媒热回收控制指令包括冷媒热回收开启指令或冷媒热回收关闭指令，具体为：获取预设的压缩机的转速阈值，所述转速阈值包括第一转速阈值和第二转速阈值，其中第二转速阈值大于第一转速阈值；当压缩机二次转速小于第一转速阈值，且PID控制电加热输出功率大于第二功率阈值时，则生成冷媒热回收开启指令，以控制机组进行热回收；当压缩机二次转速大于第二转速阈值，且PID控制电加热输出功率小于第三功率阈值时，则生成冷媒热回收关闭指令，以控制机组停止热回收。

通过采用上述技术方案，根据电加热的投入情况调整压缩机的制冷转速，当电加热投入在一个较大负荷时，降低压缩机转速，当电加热投入在一个相对较小的负荷时，升高压缩机转速；当压缩机运行在一个较低制冷转速且电加热投入在一个较大负荷时，开启压缩机冷媒热回收阀；当压缩机运行在一个较高制冷转速且电加热投入在一个较小负荷时，关闭压缩机冷媒热回收阀。随着升温或降温时间变化，逐渐改变电加热投入的负荷，实现压缩机转速和冷媒热回收阀的自动化精度控制，使得目标空间的环境温度逐渐趋近目标温度。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种环境工艺空调控制系统，所述系统包括：机组和机组控制器，所述机组至少包括分别和机组控制器电连接的压缩机、制热制冷单元、电加热装置及温度传感器；所述压缩机设置有四通阀；

所述机组控制器，用于执行所述环境工艺空调控制方法；

所述压缩机，用于根据机组控制器的温度控制指令，改变四通阀的方向进行冷媒流程，并用于改变制冷转速或制热转速；

所述制热制冷单元，用于根据压缩机的四通阀换向操作切换冷媒流程，从而进行制冷循环或制热循环；

所述电加热装置，用于根据机组控制器的控制指令，调节电加热装置的输出功率，并通过电加热辅助制热升温；

所述温度传感器，用于实时检测目标空间的环境温度，并传送给机组控制器。

通过采用上述技术方案，通过温度传感器实时检测目标空间的环境温度，并将环境温度信号传送给机组控制器，从而自动选择温度调节模式，以调节压缩机的四通阀方向从而改变冷媒流程，并根据制冷制热单元进行循环制冷或循环制热，在选定的温度调节模式下，通过增加电加热装置的输出功率和压缩机制热转速，实现快速升温，或通过关闭电加热装置和增加压缩机制冷转速，实现快速降温；通过PID 控制器的闭环控制实现将环境温度逐步调节到目标温度的精度范围内，提高温控稳定性。

本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：

一种环境工艺空调控制装置，所述装置包括：

检测模块，用于检测目标空间的环境温度；

调节模块，用于获取目标温度，将所述目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式；

升温模块，用于若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速，使目标空间快速升温；

降温模式，用于若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速，使目标空间快速降温；

平衡模块，用于若选择机组为平衡模式，则根据环境温度生成PID控制指令， 以控制加热装置输出功率和空调压缩机转速，使环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

通过采用上述技术方案，实现自动选择温度调节模式，通过调节电加热输出功率和压缩机转速，能够实现自动快速升温或降温，提高温度调节效率，并能够根据目标空间的实时环境温度，利用平衡模式的PID 控制机制将环境温度稳定在目标温度的精度范围内，保持恒温状态，提高温度调节的稳定性。

本发明的上述发明目的四是通过以下技术方案得以实现的：一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述环境工艺空调控制方法的步骤。

本发明的上述发明目的五是通过以下技术方案得以实现的：

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现所述环境工艺空调控制方法的步骤。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过本申请实现自动选择温度调节模式，通过调节电加热输出功率和压缩机转速，能够实现自动快速升温或降温，提高温度调节效率，并能够根据目标空间的实时环境温度，利用平衡模式的PID 控制机制将环境温度稳定在目标温度的精度范围内，保持恒温状态，提高温度调节的稳定性。

2、通过本申请根据目标空间的初始环境温度，自动、快速判断机组是需要采用快速升温模式还是快速降温模式，还可以在环境温度随着时间变化达到目标温度第一偏差附近时，自动进入平衡模式，进行精准调节温度。

3、通过升温控制指令实现自动控制开启空调制热操作，并控制电加热装置满功率输出和控制压缩机转速调整为预设制热转速，能够有效提高制热效率，减少升温时间，有助于提高环境工艺作业效率；通过降温控制指令实现自动控制开启空调制冷操作，控制关闭电加热装置，并控制压缩机转速调整为预设制冷转速，能够有效提高制冷效率，减少降温时间，有助于提高环境工艺作业效率。

4、通过本申请实现根据电加热的投入情况调整压缩机的制冷转速，当电加热投入在一个较大负荷时，降低压缩机转速，当电加热投入在一个相对较小的负荷时，升高压缩机转速；当压缩机运行在一个较低制冷转速且电加热投入在一个较大负荷时，开启压缩机冷媒热回收阀；当压缩机运行在一个较高制冷转速且电加热投入在一个较小负荷时，关闭压缩机冷媒热回收阀。随着升温或降温时间变化，逐渐改变电加热投入的负荷，实现压缩机转速和冷媒热回收阀的自动化精度控制，使得目标空间的环境温度逐渐趋近目标温度。

附图说明

图1是本申请实施例的环境工艺空调控制方法的实现流程图；

图2是本申请实施例的环境工艺空调控制方法的空调运行示意图；

图3是本申请实施例的环境工艺空调控制方法的温控模式判断图；

图4是本申请实施例的环境工艺空调控制方法的升温流程图；

图5是本申请实施例的环境工艺空调控制方法的降温流程图；

图6是本申请实施例的环境工艺空调控制方法的平衡调温流程图；

图7是本申请实施例的环境工艺空调控制装置的原理框图；

图8是本申请实施例的计算机设备原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：

在本实施例中，如图1所示，本申请公开了一种环境工艺空调控制方法，包括：

S10：实时检测目标空间的环境温度。

在本实施例中，目标空间一般是室内空间，比如实验室、车间以及特殊储藏室等。

具体地，用户可以利用遥控器或开关面板开启空调，并设置目标温度时，机组获取启动信号，风机开始运行。

进一步地，通过空调温度传感器实时检测目标空间的环境温度，并将环境温度信号发送给机组控制器，机组控制器获取目标空间的环境温度。

S20：获取目标温度，将目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式。

在本实施例中，目标温度是指用户设定目标空间需要达到的温度状态。

具体地，在获取到环境温度信号和目标温度信号后，将这个温度信号进行大小比较，获取比较结果，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式；如图2所示，机组获取调温启动信号后，风机运行30s后，机组进行模式选择。在本实施例中，机组风机根据风系统结构按0~100%设定风机转速以及设定机组额定风量。

下面结合图3具体说明本实施例机组温度调节模式的选定方法：

预设第一温度偏差值和第二温度偏差值，在本实施例中，可以用T表示环境温度，T*表示目标温度，可以用t1表示第一温度偏差值，t2表示第二温度偏差值。在本实施例中，第一温度偏差值t1可以为[0.1,0.3]中的一个值，第二温度偏差值t2可以为[3,8]中的一个值，比如第一温度偏差值t1可以为0.2℃，第二温度偏差值t2可以为5℃，即通过本实施例的温度调控方法可以实现温度调控精度±0.2℃。

若目标空间的初始环境温度小于目标温度，则选择升温模式，直到目标空间的环境温度和目标温度之间的温差值小于或等于第一温度偏差值时，退出升温模式，选择平衡模式。在本实施例中，可以用公式表示：T＜T*为升温模式的启动条件，机组快速升温，当T*-T≤t1为平衡模式的启动条件，说明在环境温度趋近目标温度时，机组自动切换为平衡模式，实行精准调节。

进一步地，若存在外界原因或其他原因使得目标空间的环境温度发生改变，即若检测到环境温度升高，且环境温度和目标温度之间的温差值大于或等于第二温度偏差值时，则退出平衡模式，选择降温模式。在本实施例中，可以用公式表示：T-T*≥t2为退出平衡模式，切换为降温模式的启动条件，如图3所示，在G点退出平衡模式，选择降温模式。

若目标空间的初始环境温度大于目标温度，则选择降温模式，直到目标空间的环境温度和目标温度之间的温差值小于或等于第一温度偏差值时，退出降温模式，选择平衡模式。在本实施例中，可以用公式表示为：T＞T*为降温模式的启动条件，机组快速降温，当T-T*≤t1为平衡模式的启动条件，说明在环境温度趋近目标温度时，机组自动切换为平衡模式，实行精准调节。

进一步地，若存在外界原因或其他原因使得目标空间的环境温度发生改变，

即若检测到环境温度降低，且环境温度和目标温度之间的温差值大于或等于第二温度偏差值时，则退出平衡模式，选择升温模式。在本实施例中，可以用公式表示：T*-T≥t2为退出平衡模式，切换为升温模式的启动条件，如图3所示，在A点退出平衡模式，选择升温模式。

S30：若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速，使目标空间快速升温。

在本实施例中，升温控制指令是指用于启动机组升温模式的控制指令。

具体地，机组控制器选择升温模式，生成升温控制指令，在本实施例中，升温控制指令至少包括预设的空调制热操作指令、电加热装置满功率输出指令以及预设制热转速控制指令，用以控制机组按照预设的空调制热操作指令进行制热操作，控制电加热装置满功率输出，并控制压缩机转速调整为预设制热转速，以使目标空间快速升温。

进一步地，如图4所示为机组执行升温控制指令的升温控制流程图，选择进入升温模式：

1.1：将电加热装置的输出功率调节为100%；

1.2：关闭冷媒热回收阀；

1.3：关停压缩机；

1.4：维持电子膨胀阀开度；

1.5：维持制冷系统阀打开；

1.6：判断系统高低压压差是否低于2bar，若否，则继续维持电子膨胀阀开度，维持制冷系统阀打开，若是，则执行下一步；

1.7：关闭电子膨胀阀；

1.8：制冷系统阀关闭；

1.9：四通阀得电；

1.10：打开制热系统阀；

1.11：判断系统高低压压差是否平衡60s，若否，则继续保持四通阀得电，打开制热系统阀，若是，则执行下一步；

1.12：打开电子膨胀阀；

1.13：压缩机启动制热。

压缩机进入热泵机制模式，电加热装置100%输出，通过四通阀开关改变压缩机系统冷媒流程，将室内盘管调整为冷凝盘管，室内风机提速运行增加加热效率，相应室外机盘管调整为蒸发盘管，室外风机全速运行增加蒸发效率，压缩机运行预设热泵制热转速，该预设热泵制热转速根据目标空间的环境温度确定；在本实施例中，压缩机为变频压缩机，通过调节压缩机转速改变制热快慢或制冷快慢。

S40：若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速，使目标空间快速降温。

在本实施例中，降温控制指令是指用于启动机组降温模式的控制指令。

具体地，机组控制器选择降温模式，生成降温控制指令，在本实施例中，

降温控制指令至少包括预设的空调降温操作指令、电加热装置关闭指令以及预设制冷转速控制指令，用以控制机组按照预设的空调制冷操作指令进行制冷操作，控制电加热装置关闭，并控制压缩机转速调整为预设制冷转速，以使目标空间快速降。

如图5所示为执行降温控制指令的机组控制流程图，选择进入降温模式：

2.1：关闭电加热装置；

2.2：关闭冷媒热回收阀；

2.3：四通阀失电；

2.4：制冷系统阀打开；

2.5：压缩机启动制冷。

压缩机进入制冷模式，通过四通阀开关改变压缩机系统冷媒流程。室内机盘管为蒸发盘管，室外机盘管为冷凝盘管，压缩机运行预设制冷转速，快速降温，其中预设制冷转速根据目标空间的环境温度确定。

在一具体应用实例中，实验室中温度控制要求在16-38°C之间快速稳定到设定温度，通过本实施例的快速升温/降温机制可以实现在0.5小时内升温/降温22°C。

S50：若选择机组为平衡模式，则根据环境温度生成PID控制指令， 以控制加热装置输出功率和空调压缩机转速，使环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

在本实施例中，PID控制指令是指用于调节加热装置的输出功率大小。

具体地，机组控制器选择平衡模式，压缩机运行制冷机制，通过PID控制器根据获取的环境温度信号，输出PID控制指令，用以调节电加热装置的输出功率，在本实施例中，PID控制器可以采用比例算法。

进一步地，实时获取PID控制指令作用于电加热装置后的电加热输出功率并作为PID控制电加热输出功率。

比较PID控制电加热输出功率和预设的功率阈值，根据比较结果，生成压缩机转速调节指令和冷媒热回收指令，以调节压缩机转速和冷媒热回收情况，使目标空间的环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

进一步地，若PID控制电加热输出功率小于第一功率阈值，则生成压缩机制冷转速提速指令，以控制增加压缩机制冷转速，获取压缩机提速后的转速并作为第一转速。

若PID控制电加热输出功率处于第一功率阈值和第二功率阈值之间，则获取压缩机的当前转速并作为第二转速。

若PID控制电加热输出功率大于第二功率阈值，则生成压缩机制冷转速降速指令，以控制减小压缩机制冷转速，获取压缩机减速后的转速并作为第三转速。

将第一转速、第二转速或第三转速作为压缩机二次转速，根据压缩机二次转速和PID控制电加热输出功率，生成冷媒热回收控制指令，冷媒热回收控制指令包括冷媒热回收开启指令或冷媒热回收关闭指令，具体为：获取预设的压缩机的转速阈值，转速阈值包括第一转速阈值和第二转速阈值，其中第二转速阈值大于第一转速阈值；当压缩机二次转速小于第一转速阈值，且PID控制电加热输出功率大于第二功率阈值时，则生成冷媒热回收开启指令，以控制机组进行热回收；当压缩机二次转速大于第二转速阈值，且PID控制电加热输出功率小于第三功率阈值时，则生成冷媒热回收关闭指令，以控制机组停止热回收。

下面结合图6具体说明本实施例机组平衡模式的控制方法：

3.1：压缩机运行制冷模式；

3.2：利用PID控制器根据环境温度，输出PID控制指令，以调节电加热装置的输出功率，并将调节后的输出功率作为PID电加热输出功率；

3.3：判断PID控制电加热输出功率是否小于第一功率阈值，在本实施例中第一功率阈值可以设置为25%；

3.4：若是，则控制增大压缩机转速；若否，则执行下一步；

3.5：判断PID控制电加热输出功率是否大于第二功率阈值，在本实施例中第二功率阈值可以设置为80%；

3.6：若是，则控制降低压缩机转速；若否，则执行下一步；

3.7：判断压缩机转速是否小于第一转速阈值，且PID控制电加热输出功率是否大于第二功率阈值；在本实施例中，第一转速阈值可以设置为1500rpm；

3.8：若是，则打开冷媒热回收阀；若否，则执行下一步；

3.9：判断压缩机转速是否大于第二转速阈值，且PID控制电加热输出功率是否小于第三功率阈值，在本实施例中，第三功率阈值可以设置为30%，第二转速阈值可以设置为2000rpm；

3.10：若是，则关闭冷媒热回收阀。

根据电加热的投入情况调整压缩机的制冷转速，当电加热投入在一个较大负荷时，降低压缩机转速，当电加热投入在一个相对较小的负荷时，升高压缩机转速；当压缩机运行在一个较低制冷转速且电加热投入在一个较大负荷时，开启压缩机冷媒热回收阀；当压缩机运行在一个较高制冷转速且电加热投入在一个较小负荷时，关闭压缩机冷媒热回收阀。随着升温或降温时间变化，逐渐改变电加热投入的负荷，实现压缩机转速和冷媒热回收阀的自动化精度控制，使得目标空间的环境温度逐渐趋近目标温度。通过本实施例的平衡模式，可以高度精准控制环境温度维持在目标温度±0.2℃的精度范围内。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例二：

在一实施例中，提供一种环境工艺空调控制系统，该系统包括：机组和机组控制器，机组至少包括分别和机组控制器电连接的温度传感器、压缩机、制热制冷单元、电加热装置、温度传感器以及PID控制器；压缩机设置有四通阀；

温度传感器，用于实时检测目标空间的环境温度，并将环境温度信号传送给机组控制器；

机组控制器，用于执行本实施例的环境工艺空调控制方法；

压缩机，用于根据机组控制器的温度控制指令，改变四通阀的方向进行冷媒流程，并用于改变制冷转速或制热转速；

制热制冷单元，用于根据压缩机的四通阀换向操作切换冷媒流程，从而进行制冷循环或制热循环；在本实施例中，制热制冷单元包括与机组控制器电连接的室外换热器、室内换热器、节流装置以及开关阀，开关阀包括冷媒热回收三通阀和电子膨胀。

电加热装置，用于根据机组控制器的控制指令，增加电加热装置的输出功率实现制热升温，或关闭电加热装置的输出功率实现降温，在本实施例中，电加热装置可以采用加热管。

PID控制器，用于接收机组控制器的平衡模式控制指令，根据目标空间的环境温度，输出电加热控制信号并作用于电加热装置，改变电加热装置的输出功率，通过闭环控制逐步使得目标空间的环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

实施例三：

在一实施例中，提供一种环境工艺空调控制装置，该环境工艺空调控制装置与上述实施例中环境工艺空调控制方法一一对应。如图7所示，该环境工艺空调控制装置包括检测模块10、调节模块20、升温模块30、降温模块40和平衡模块50。各功能模块详细说明如下：

检测模块10，用于检测目标空间的环境温度；

调节模块20，用于获取目标温度，将目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式；

升温模块30，用于若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速，使目标空间快速升温；

降温模块40，用于若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速，使目标空间快速降温；

平衡模块50，用于若选择机组为平衡模式，则根据环境温度生成PID控制指令， 以控制加热装置输出功率和空调压缩机转速，使环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

优选的，调节模块20包括：

升温调节子模块，用于若目标空间的初始环境温度小于目标温度，则选择升温模式，直到目标空间的环境温度和目标温度之间的温差值小于或等于第一温度偏差值时，退出升温模式，选择平衡模式；

降温调节子模块，用于若目标空间的初始环境温度大于目标温度，则选择降温模式，直到目标空间的环境温度和目标温度之间的温差值小于或等于第一温度偏差值时，退出降温模式，选择平衡模式；

平衡调节子模块，用于若目标空间的环境温度和目标温差之间的温差值小于或等于第一温度偏差值，则选择平衡模式。

优选的，升温调节子模块包括：

第一模式切换单元，用于若检测到环境温度升高，且环境温度和目标温度之间的温差值大于或等于第二温度偏差值时，则退出平衡模式，选择降温模式；

优选的，降温调节子模块包括：

第二模式切换单元，用于若检测到环境温度降低，且环境温度和目标温度之间的温差值大于或等于第二温度偏差值时，则退出平衡模式，选择升温模式。

优选的，升温模块30包括：

升温控制子模块，用于升温控制指令至少包括预设的空调制热操作指令、电加热装置满功率输出指令以及预设制热转速控制指令，用以控制机组按照预设的空调制热操作指令进行制热操作，控制电加热装置满功率输出，并控制压缩机转速调整为预设制热转速，以使目标空间快速升温；

优选的，降温模块40包括：

降温控制子模块，用于降温控制指令至少包括预设的空调降温操作指令、电加热装置关闭指令以及预设制冷转速控制指令，用以控制机组按照预设的空调制冷操作指令进行制冷操作，控制电加热装置关闭，并控制压缩机转速调整为预设制冷转速，以使目标空间快速降温。

优选的，平衡模块50包括：

功率获取子模块，用于实时获取PID控制指令作用于电加热装置后的电加热输出功率并作为PID控制电加热输出功率；

比较子模块，用于比较PID控制电加热输出功率和预设的功率阈值，根据比较结果，生成压缩机转速调节指令和冷媒热回收指令，以调节压缩机转速和冷媒热回收情况，使目标空间的环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

优选的，比较子模块包括：

压缩机提速单元，用于若PID控制电加热输出功率小于第一功率阈值，则生成压缩机制冷转速提速指令，以控制增加压缩机制冷转速，获取压缩机提速后的转速并作为第一转速；

转速获取单元，用于若PID控制电加热输出功率处于第一功率阈值和第二功率阈值之间，则获取压缩机的当前转速并作为第二转速；

压缩机降速单元，用于若PID控制电加热输出功率大于第二功率阈值，则生成压缩机制冷转速降速指令，以控制减小压缩机制冷转速，获取压缩机减速后的转速并作为第三转速；

热回收调整单元，用于将第一转速、第二转速或第三转速作为压缩机二次转速，根据压缩机二次转速和PID控制电加热输出功率，生成冷媒热回收控制指令，冷媒热回收控制指令包括冷媒热回收开启指令或冷媒热回收关闭指令，具体为：获取预设的压缩机的转速阈值，转速阈值包括第一转速阈值和第二转速阈值，其中第二转速阈值大于第一转速阈值；当压缩机二次转速小于第一转速阈值，且PID控制电加热输出功率大于第二功率阈值时，则生成冷媒热回收开启指令，以控制机组进行热回收；当压缩机二次转速大于第二转速阈值，且PID控制电加热输出功率小于第三功率阈值时，则生成冷媒热回收关闭指令，以控制机组停止热回收。

关于环境工艺空调控制装置的具体限定可以参见上文中对于环境工艺空调控制方法的限定，在此不再赘述。上述环境工艺空调控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

实施例三：

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储实时环境温度、目标温度、电加热装置输出功率以及压缩机转速等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种环境工艺空调控制方法，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

S10：检测目标空间的环境温度；

S20：获取目标温度，将目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式；

S30：若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速，使目标空间快速升温；

S40：若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速，使目标空间快速降温；

S50：若选择机组为平衡模式，则根据环境温度生成PID控制指令，以控制加热装置输出功率和空调压缩机转速，使环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

实施例四：

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

S10：检测目标空间的环境温度；

S20：获取目标温度，将目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式；

S30：若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速，使目标空间快速升温；

S40：若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速，使目标空间快速降温；

S50：若选择机组为平衡模式，则根据环境温度生成PID控制指令， 以控制加热装置输出功率和空调压缩机转速，使环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环境工艺空调控制方法，其特征在于，所述方法包括：

实时检测目标空间的环境温度；

获取目标温度，将所述目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式；

若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速，使目标空间快速升温；

若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速，使目标空间快速降温；

若选择机组为平衡模式，则根据环境温度生成PID控制指令，以控制加热装置输出功率和空调压缩机转速，使环境温度稳定在目标温度的精度范围内，其中包括：

实时获取PID控制指令作用于电加热装置后的电加热输出功率并作为PID控制电加热输出功率；

比较所述PID控制电加热输出功率和预设的功率阈值，根据比较结果，生成压缩机转速调节指令和冷媒热回收指令，以调节压缩机转速和冷媒热回收情况，使目标空间的环境温度稳定在目标温度的精度范围内，且所述功率阈值包括第一功率阈值、第二功率阈值以及第三功率阈值，其中第一功率阈值≤第三功率阈值≤第二功率阈值，包括：

若PID控制电加热输出功率小于第一功率阈值，则生成压缩机制冷转速提速指令，以控制增加压缩机制冷转速，获取压缩机提速后的转速并作为第一转速；

若PID控制电加热输出功率处于第一功率阈值和第二功率阈值之间，则获取压缩机的当前转速并作为第二转速；

若PID控制电加热输出功率大于第二功率阈值，则生成压缩机制冷转速降速指令，以控制减小压缩机制冷转速，获取压缩机减速后的转速并作为第三转速；

将所述第一转速、第二转速或第三转速作为压缩机二次转速，根据所述压缩机二次转速和PID控制电加热输出功率，生成冷媒热回收控制指令，所述冷媒热回收控制指令包括冷媒热回收开启指令或冷媒热回收关闭指令，具体为：获取预设的压缩机的转速阈值，所述转速阈值包括第一转速阈值和第二转速阈值，其中第二转速阈值大于第一转速阈值；当压缩机二次转速小于第一转速阈值，且PID控制电加热输出功率大于第二功率阈值时，则生成冷媒热回收开启指令，以控制机组进行热回收；当压缩机二次转速大于第二转速阈值，且PID控制电加热输出功率小于第三功率阈值时，则生成冷媒热回收关闭指令，以控制机组停止热回收。

2.根据权利要求1所述的环境工艺空调控制方法，其特征在于，预设第一温度偏差值，将所述目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式，包括：

若所述目标空间的初始环境温度小于目标温度，则选择升温模式，直到所述目标空间的环境温度和目标温度之间的温差值小于或等于第一温度偏差值时，退出升温模式，选择平衡模式；

若所述目标空间的初始环境温度大于目标温度，则选择降温模式，直到所述目标空间的环境温度和目标温度之间的温差值小于或等于第一温度偏差值时，退出降温模式，选择平衡模式。

3.根据权利要求2所述的环境工艺空调控制方法，其特征在于，预设第二温度偏差值，所述第二温度偏差值大于第一温度偏差值，所述退出升温模式，选择平衡模式之后，所述方法还包括：若检测到环境温度升高，且环境温度和目标温度之间的温差值大于或等于第二温度偏差值时，则退出平衡模式，选择降温模式；

所述退出降温模式，选择平衡模式之后，所述方法还包括：若检测到环境温度降低，且环境温度和目标温度之间的温差值大于或等于第二温度偏差值时，则退出平衡模式，选择升温模式。

4.根据权利要求1所述的环境工艺空调控制方法，其特征在于，若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速，使目标空间快速升温，包括：

所述升温控制指令至少包括预设的空调制热操作指令、电加热装置满功率输出指令以及预设制热转速控制指令，用以控制机组按照预设的空调制热操作指令进行制热操作，控制电加热装置满功率输出，并控制压缩机转速调整为预设制热转速，以使目标空间快速升温；

若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速，使目标空间快速降温，包括：

所述降温控制指令至少包括预设的空调降温操作指令、电加热装置关闭指令以及预设制冷转速控制指令，用以控制机组按照预设的空调制冷操作指令进行制冷操作，控制电加热装置关闭，并控制压缩机转速调整为预设制冷转速，以使目标空间快速降温。

5.一种环境工艺空调控制系统，其特征在于，所述系统包括：机组和机组控制器，所述机组至少包括分别和机组控制器电连接的温度传感器、压缩机、制热制冷单元、电加热装置、温度传感器以及PID控制器；所述压缩机设置有四通阀；

所述温度传感器，用于实时检测目标空间的环境温度，并将环境温度信号传送给机组控制器；

所述机组控制器，用于执行权利要求1至4任一项所述环境工艺空调控制方法；

所述压缩机，用于根据机组控制器的温度控制指令，改变四通阀的方向进行冷媒流程，并用于改变制冷转速或制热转速；

所述制热制冷单元，用于根据压缩机的四通阀换向操作切换冷媒流程，从而进行制冷循环或制热循环；

所述电加热装置，用于根据机组控制器的控制指令，增加电加热装置的输出功率实现制热升温，或关闭电加热装置的输出功率实现降温；

所述PID控制器，用于接收机组控制器的平衡模式控制指令，根据目标空间的环境温度，输出电加热控制信号并作用于电加热装置，改变电加热装置的输出功率，通过闭环控制逐步使得目标空间的环境温度稳定在目标温度的精度范围内。

6.一种环境工艺空调控制装置，其特征在于，所述装置包括：

检测模块，用于检测目标空间的环境温度；

调节模块，用于获取目标温度，将所述目标空间的环境温度和目标温度进行比较，根据比较结果，选择机组为升温模式、降温模式或平衡模式；

升温模块，用于若选择机组为升温模式，则生成升温控制指令，以控制增加电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制热转速，使目标空间快速升温；

降温模式，用于若选择机组为降温模式，则生成降温控制指令，以控制减小电加热装置输出功率，并控制增加空调压缩机制冷转速，使目标空间快速降温；

平衡模块，用于若选择机组为平衡模式，则根据环境温度生成PID控制指令，以控制加热装置输出功率和空调压缩机转速，使环境温度稳定在目标温度的精度范围内；

平衡模块包括：

功率获取子模块，用于实时获取PID控制指令作用于电加热装置后的电加热输出功率并作为PID控制电加热输出功率；

比较子模块，用于比较PID控制电加热输出功率和预设的功率阈值，根据比较结果，生成压缩机转速调节指令和冷媒热回收指令，以调节压缩机转速和冷媒热回收情况，使目标空间的环境温度稳定在目标温度的精度范围内；

比较子模块包括：

压缩机提速单元，用于若PID控制电加热输出功率小于第一功率阈值，则生成压缩机制冷转速提速指令，以控制增加压缩机制冷转速，获取压缩机提速后的转速并作为第一转速；

转速获取单元，用于若PID控制电加热输出功率处于第一功率阈值和第二功率阈值之间，则获取压缩机的当前转速并作为第二转速；

压缩机降速单元，用于若PID控制电加热输出功率大于第二功率阈值，则生成压缩机制冷转速降速指令，以控制减小压缩机制冷转速，获取压缩机减速后的转速并作为第三转速；

热回收调整单元，用于将第一转速、第二转速或第三转速作为压缩机二次转速，根据压缩机二次转速和PID控制电加热输出功率，生成冷媒热回收控制指令，冷媒热回收控制指令包括冷媒热回收开启指令或冷媒热回收关闭指令，具体为：获取预设的压缩机的转速阈值，转速阈值包括第一转速阈值和第二转速阈值，其中第二转速阈值大于第一转速阈值；当压缩机二次转速小于第一转速阈值，且PID控制电加热输出功率大于第二功率阈值时，则生成冷媒热回收开启指令，以控制机组进行热回收；当压缩机二次转速大于第二转速阈值，且PID控制电加热输出功率小于第三功率阈值时，则生成冷媒热回收关闭指令，以控制机组停止热回收。

7.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述环境工艺空调控制方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述环境工艺空调控制方法的步骤。

Images