CN112486227A - 一种用于冷却水系统压力自动控制的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，包括：步骤一，基于数据反馈判断各项检测单元是否处于执行状态，若处于执行状态则进入下一步；步骤二，检测循环系统内部压力值，对比预设基准值以分级调控；其中以交流接触器在控制补水泵电机启动继电器动作后以用户设定延时时间内反馈接通并持续工作未发生断开状态为补水泵启动成功的判断，否则进行综合报警；检测单元以及分级调控单元集成于电路板上并通过I/O口连接循环水系统主控机，以实现数据的交互及控制,同时公开了一种用于冷却水系统压力自动控制的控制系统，本发明具有能提高循环水系统的安全性的效果。

Description

一种用于冷却水系统压力自动控制的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及冷却水变频控制的技术领域，尤其是涉及一种用于冷却水系统压力自动控制的控制系统及方法。

背景技术

目前变频器水冷系统内为封闭冷却水系统，由于水在不同温度下体积变化较大且在变化过程中有气体出现，所以要保持封闭系统内稳定运行有一个关键部件-稳压罐；在实际运行过程中由于储压罐内充装气体频繁泄漏，水囊外壁几乎储压罐内壁贴合后丧失了气体对水囊做功的能力，造成系统压力与水流量不足，频繁引起IGBT高温及水冷压力低故障。

目前现场主要的维护方法为：1、补充稳压罐内的气体压力，2、补充冷却水；通过补气与补水两种方式维持系统压力正常，但气体泄漏后均会造成冷却系统压力下降引发故障，不能根本解决问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，其具有对冷却水系统内水压进行实时监测，低压补水、高压泄压，始终将系统内的冷却水压力维持在最佳范围内，同时控制器体积小，接线方便，稳定性较好的优点。

本发明的上述发明的目的之一是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，包括：

步骤一，基于数据反馈判断各项检测单元是否处于执行状态，若处于执行状态则进入下一步，若处于未执行状态，进行综合报警，经手动检修恢复后直至判断检测单元处于执行状态；

步骤二，检测循环系统内部压力值，对比预设基准值以分级调控；高于最高值或低于最低值延时进行综合报警，高于高值且低于最高值泄压，高于最低值且低于低值启动补水泵进行补水，高于低值且低于高值不动作；

其中以交流接触器在控制补水泵电机启动继电器动作后以用户设定延时时间内反馈接通并持续工作未发生断开状态为补水泵启动成功的判断，否则进行综合报警；

检测单元以及分级调控单元集成于电路板上并通过I/O接口连接循环水系统主控机，以实现数据的交互及控制。

通过采用上述技术方案，正常使用时可通过将控制系统构成的控制器通过I/O接口连接到循环水主控机，进而进行补水控制，可实现低压自动补水，高压自动泄压的功能，同时可进行多项报警判断，其中可基于补水泵启动后的延时时间继电器未断开进行补水泵启动与否的判断，能够有效提高循环水系统的安全性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤一中的数据反馈来源于压力检测反馈值、液位检测反馈值以及温度检测反馈值，其基于不同反馈值应处范围判定是否处于执行状态，当反馈值处于应处范围判断处于执行状态，反之则未处于执行状态。

通过采用上述技术方案，在进行数据检测时首先判断和检测单元，也就是传感器是否处于正常工作状态，基于传感器的工作状态再进行判断，当所有传感器都处于正常的工作状态时才能进行下一步的判断，操作上更加简单方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：上电后判断所有传感器数据，异常、不动作则继续监视，传感器数据在用户设定延时时间后若正常，判断处于运行状态，在用户设定延时后仍然不正常，进行综合报警，并进行综合报警，至用户手动清除报警后再次运行。

通过采用上述技术方案，此步骤细化了检测传感器运行状态的方式，因数据传输需要一定延时性的周期，故而通过延时判断是否仍处于异常状态进行判断是否传感器损坏，防止误判情况的发生。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：基于两组压力检测传感器检测循环系统内部压力值，当且仅当两组压力检测传感器触发启泵条件时判断数据未发生异常。

通过采用上述技术方案，由于循环水内部的压力值检测作为最关键的检测结果输出，故而增加两个传感器进行检测，使得在其中一组传感器损坏时能够立即进行报警输出，增加了系统的安全性能。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括热保护器失效警示的步骤，通过检测到热保护器是否断开，若断开，在用户设定延时时间后停泵关阀报警输出，反之则重复检测。

通过采用上述技术方案，进行热保护器失效检测，进而判断。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括手动、自动切换功能；手动启动补水泵，阀打开；手动停止，泵停，阀关闭。自动模式下，控制自动运行。

通过采用上述技术方案，增加手动和自动的切换功能，使得在自动存在运行上的问题时，能够采用手动进行启停的控制，操作更加简单方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：将补水泵启动作为开始延时记录循环水系统内部压力值，若压力值上升则判断补水泵启动，反之则判断补水泵未启动，并进行综合报警。

通过采用上述技术方案，在补水泵启动一段时间内，循环水系统内部压力未上升则判断为存在问题，此时进行综合报警，防止在泵启动一段时间后并未实现补水的功能造成设备的损坏，提高安全性。

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之二是提供一种用于冷却水系统压力自动控制的控制系统，其具有对冷却水系统内水压进行实时监测，低压补水、高压泄压，始终将系统内的冷却水压力维持在最佳范围内。

本发明的上述发明的目的之二是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于冷却水系统压力自动控制的控制系统，包括：

前置模块，判断各检测单元是否处于工作状态，若处于工作状态，输出工作信号；

检测模块，通过检测单元检测循环系统内部压力值，并输出压力检测信号；

判断模块，基于基准值判定压力检测信号的级别，以输出不同的控制信号；

执行模块，响应于不同的控制信号，高于最高值或低于最低值延时进行综合报警，高于高值且低于最高值泄压，高于最低值且低于低值补水，高于低值且低于高值不动作。

通过采用上述技术方案，正常使用时可通过将控制系统构成的控制器通过I/O接口连接到循环水主控机，进而进行补水控制，可实现低压自动补水，高压自动泄压的功能，同时可进行多项报警判断，其中可基于补水泵启动后的延时时间继电器未断开进行补水泵启动与否的判断，能够有效提高循环水系统的安全性。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.正常使用时可通过将控制系统构成的控制器通过I/O接口连接到循环水主控机，进而进行补水控制，可实现低压自动补水，高压自动泄压的功能，同时可进行多项报警判断，其中可基于补水泵启动后的延时时间继电器未断开进行补水泵启动与否的判断，能够有效提高循环水系统的安全性；

2.因数据传输需要一定延时性的周期，故而通过延时判断是否仍处于异常状态进行判断是否传感器损坏，防止误判情况的发生。

附图说明

图1是实施例中流程框架示意图；

图2是判断补水泵启停状态的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本发明公开的一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，本系统对冷却水系统内水压进行实时监测，低压补水、高压泄压，始终将系统内的冷却水压力维持在最佳范围内；该控制器体积小，接线方便，稳定性较好，同时具有以下功能：

1、采用压力控制，低压延时启动，高压延时断开；

2、具备高压、低压、泄露告警、过载保护功能；

3、低温-30℃~80℃工作范围，且具备温度保护功能；

4、具备PLC心跳位监测功能，及故障告警数据功能，安全性高。

本系统具体包括以下步骤：

步骤一：

基于数据反馈判断各项检测单元是否处于执行状态，若处于执行状态则进入下一步，若处于未执行状态，进行综合报警，经手动检修恢复后直至判断检测单元处于执行状态；其中数据反馈来源于压力检测反馈值、液位检测反馈值以及温度检测反馈值，其基于不同反馈值应处范围判定是否处于执行状态，当反馈值处于应处范围判断处于执行状态，反之则未处于执行状态；在上电后判断先初步判定所有传感器数据，如果数据异常，暂时不动作则继续监视，传感器数据在用户设定延时时间后若正常，判断处于运行状态，在用户设定延时后仍然不正常，则判定传感器未处于执行状态，此时进行综合报警，直至用户手动清除报警后再次运行。

在检测循环水系统内部压力时，采用两组压力检测传感器检测循环系统内部压力值，当且仅当两组压力检测传感器触发启泵条件时判断数据未发生异常，如若一组压力检测传感器数据异常则判定为传感器处于未执行状态，进行综合报警。

步骤二，检测循环系统内部压力值，对比预设基准值以分级调控；高于最高值或低于最低值延时进行综合报警，高于高值且低于最高值时，通过泄压电磁阀进行泄压，以使循环水内部压力值处于恒定状态，高于最低值且低于低值启动补水泵进行补水，高于低值且低于高值不动作；

其中增加判断补水泵电机是否成功启动的步骤：以交流接触器在控制电机启动继电器动作后以用户设定延时时间内反馈接通为启动成功判断，否则停泵关阀报警；同时电机启动成功后在没有发送停止命令前只要交流接触器断开则认为故障停泵，此时同样进行延时报警停泵关阀的动作。

在补水泵启动运行过程中，增加热保护器失效警示的步骤：通过检测到热保护器是否断开，若断开，在用户设定延时时间后停泵关阀报警输出，反之则重复检测，以防止补水泵运行时间过程而损坏；在补水泵的控制细节方面，增加补水泵手动、自动切换功能；手动启动补水泵，阀打开；手动停止，泵停，阀关闭；自动模式下，控制自动运行；将补水泵启动作为开始延时记录循环水系统内部压力值，若压力值上升则判断补水泵启动，反之则判断补水泵未启动，并进行综合报警。

检测单元以及分级调控单元集成于电路板上并通过I/O口连接循环水系统主控机，以实现数据的交互及控制；综合报警输出指停泵关阀报警的输出形式。

本实施例的实施原理为：

上电后：

设置完所有参数并上传成功后，软件按照上电后最后一次参数设定值运行。控制器断电重启后返回默认值。（可以更改为断电保存最后一次参数设置）；上电后判断所有传感器数据，如有异常，不动作，继续监视传感器数据在用户设定延时时间后正常软件进行后续判断运行。用户设定延时后仍然不正常，停泵关阀报警输出。并保持报警，至用户手动清除报警后再次运行；上电后判断液位计信号是否在允许运行范围内。在，开始运行，不在，判断状态。低液位状态，系统不动作，同时计时，计时到用户设定报警判断延时时间后，停泵关阀综合报警节点输出。高液位状态计时，计时到用户设定报警判断延时时间后，停泵关阀综合报警节点输出。保持当前报警至用户手动清除，再次运行。

上电后判断压力传感器和温度传感器数据。当检测到任意一个压力传感器压力低于设定的超低压值，或者温度传感器温度低于设定的超低温，系统不动作，计时，计时到用户设定报警判断延时时间后，停泵关阀综合报警节点输出。保持当前报警至用户手动清除，再次运行；上电后判断压力传感器数据。当检测到任意一个压力传感器压力高于设定的超高压值，系统不动作，同时计时，计时到用户设定报警判断延时时间后，停泵关阀综合报警节点输出。保持当前报警至用户手动清除，再次运行；上电后判断水泵热保护器状态，确认接通后系统动作。未接通，计时，至用户设定报警判断延时时间后，停泵关阀综合报警输出。保持当前报警至用户手动清除，再次运行。

具备运行条件后：

系统运行中，当检测到压力低于低压值后，计时，到达用户设定延时启泵时间后，先打开电磁阀100ms后启泵。以启泵成功为计时触发条件，在启泵成功至用户设定延时报警结束之前，始终检测系统压力是否持续上升，或者保持持续波动上升，而且在到达延时报警时间之前100MS的时候系统压力大于启泵压力触发值，认为低压启泵补压成功，否则，停泵关阀报警输出，至用户手动清除再次运行

系统运行中，当检测到压力高于高压值，触发停泵条件。开始计时，到达用户设定停泵延时时间后，停泵，100ms后关闭电磁阀；当压力值处于高压值与低压值之间时，保持上一状态不变；系统运行中，启泵以后计时，如到达用户设定水泵运行超时条件后，还未停泵。停泵关阀综合报警输出。并保持当前报警至用户手动清除后再次运行；系统运行中，出现压力低于超低压，压力高于超高压，温度低于超低温，液位低，压力传感器故障，温度传感器故障。计时，到达用户设定延时报警判断条件后，停泵关阀综合报警输出。此时用户处理问题，处理完成后，软件手动清除故障后方能继续运行

压力低于低压高于高压软件做显示，不报警，不输出综合报警；系统运行中，当检测到低于用户设定低温值后，启动加热器；系统运行中，当检测到：高于用户设定高温值后，停止加热器；当处于高温值与低温值之间时保持上一状态不变；温度低于低温值高于高温值软件做显示，不报警，不输出综合报警。

水泵启动成功后，监视启动状态，没有给停泵指令之前如交流接触器断开，计时，到达用户设定延时判断条件后，停泵关阀报警输出。至用户手动清除当前报警后再次运行；泵启动过程中判断交流接触器在用户设定延时报警时间内是否接触，未接触成功，延时停泵关阀报警输出，保持当前报警至用户手动清除。再次运行；泵启动过程和运行过程中始终检测热保护器状态，当热保护器断开后，计时，在用户设定延时报警时间后，停泵关阀报警输出，保持当前报警至用户手动清除在次运行。

同时本发明还保护一种用于冷却水系统压力自动控制的控制系统，包括前置模块，判断各检测单元是否处于工作状态，若处于工作状态，输出工作信号；

检测模块，通过检测单元检测循环系统内部压力值，并输出压力检测信号；

判断模块，基于基准值判定压力检测信号的级别，以输出不同的控制信号；

执行模块，响应于不同的控制信号，高于最高值或低于最低值延时进行综合报警，高于高值且低于最高值泄压，高于最低值且低于低值补水，高于低值且低于高值不动作。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，其特征在于，包括：

步骤一，基于数据反馈判断各项检测单元是否处于执行状态，若处于执行状态则进入下一步，若处于未执行状态，进行综合报警，经手动检修恢复后直至判断检测单元处于执行状态；

步骤二，检测循环系统内部压力值，对比预设基准值以分级调控；高于最高值或低于最低值延时进行综合报警，高于高值且低于最高值泄压，高于最低值且低于低值启动补水泵进行补水，高于低值且低于高值不动作；

其中以交流接触器在控制补水泵电机启动继电器动作后以用户设定延时时间内反馈接通并持续工作未发生断开状态为补水泵启动成功的判断，否则进行综合报警；

检测单元以及分级调控单元集成于电路板上并通过I/O口连接循环水系统主控机，以实现数据的交互及控制。

2.根据权利要求1所述的一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，其特征在于：

步骤一中的数据反馈来源于压力检测反馈值、液位检测反馈值以及温度检测反馈值，其基于不同反馈值应处范围判定是否处于执行状态，当反馈值处于应处范围判断处于执行状态，反之则未处于执行状态。

3.根据权利要求2所述的一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，其特征在于：上电后判断所有传感器数据，异常、不动作则继续监视，传感器数据在用户设定延时时间后若正常，判断处于运行状态，在用户设定延时后仍然不正常，进行综合报警，并进行综合报警，至用户手动清除报警后再次运行。

4.根据权利要求1所述的一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，其特征在于：

基于两组压力检测传感器检测循环系统内部压力值，当且仅当两组压力检测传感器触发启泵条件时判断数据未发生异常。

5.根据权利要求1所述的一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，其特征在于：还包括热保护器失效警示的步骤，通过检测到热保护器是否断开，若断开，在用户设定延时时间后停泵关阀报警输出，反之则重复检测。

6.根据权利要求1所述的一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，其特征在于：还包括手动、自动切换功能；手动启动补水泵，阀打开；手动停止，泵停，阀关闭；自动模式下，控制自动运行。

7.根据权利要求1所述的一种用于冷却水系统压力自动控制的控制方法，其特征在于：将补水泵启动作为开始延时记录循环水系统内部压力值，若压力值上升则判断补水泵启动，反之则判断补水泵未启动，并进行综合报警。

8.一种用于冷却水系统压力自动控制的控制系统，其特征在于，包括：

前置模块，判断各检测单元是否处于工作状态，若处于工作状态，输出工作信号；

检测模块，通过检测单元检测循环系统内部压力值，并输出压力检测信号；

判断模块，基于基准值判定压力检测信号的级别，以输出不同的控制信号；

执行模块，响应于不同的控制信号，高于最高值或低于最低值延时进行综合报警，高于高值且低于最高值泄压，高于最低值且低于低值补水，高于低值且低于高值不动作。

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