CN113759749A - 一种冷水机组仿真系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种冷水机组仿真系统，包括仿真执行系统，其包括参数模块、参数设定模块、显示模块、水机执行元件仿真模块；参数模块包含默认的运行参数；参数设定模块用于设定运行参数；水机执行元件仿真模块用于仿真冷水机组按照运行参数运行；显示模块则用于显示运行参数及水机执行元件仿真模块的运行状态；仿真执行系统运行时，首先调用参数模块，仿真冷水机组按照默认的运行参数运行并通过显示模块显示；当在参数设定模块设定运行参数时，将设定的运行参数置入参数模块；然后调用参数模块按照当前的运行参数仿真所述冷水机组的运行。本发明使冷水机组开发时不用组装实体机组或电子开关驱动模块，缩短研发周期，降低研发成本。

Description

一种冷水机组仿真系统
技术领域
本发明涉及空气调节技术领域，尤其涉及一种冷水机组仿真系统。
背景技术
在空调领域中，除了家用空调之外，还有一个市场体量非常大的领域，-暖通空调（Heating, Ventilation and Air-conditioning, HVAC），其多应用于公共建筑比如大型商场、办公楼、医院等中。HVAC 及其自控系统日益复杂，设备种类及数量越来越多。目前，蒸气压缩式制冷机组是使用最广泛的制冷方式。因为蒸汽压缩式制冷机组普遍使用冷却水作为与制冷剂进行换热的冷却介质，所以制冷机组也称为冷水机组。
冷水机组是 HVAC 系统的主要部件，是整个建筑空调系统的集中冷源供应者，通常价格非常高昂。在冷水机组的研发过程中，一般需要先采购部件，组装完成后，再进行控制系统的开发和调试工作，并且每台冷水机组都需要进行独立的调试工作；此外，冷水机组的体积非常庞大，在测试过程中会比常规空调系统复杂很多，所以冷水机组的研发、测试周期非常长，费用也比较高，这对于冷水机组的生产厂家来说是比较大的投入和挑战。
发明内容
为解决现有技术中由于冷水机组的庞大及复杂使研发周期长及费用高的问题，本发明提供一种冷水机组仿真系统，缩短产品研发和测试周期，降低成本。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种冷水机组仿真系统，包括：
仿真执行系统，其包括参数模块、包含参数输入接口的参数设定模块、显示模块、水机执行元件仿真模块；
所述参数模块包含默认的运行参数；
所述参数设定模块用于设定所述运行参数；
所述水机执行元件仿真模块用于仿真所述冷水机组按照所述运行参数运行；
所述显示模块则用于显示所述运行参数及所述水机执行元件仿真模块的运行状态；
所述仿真执行系统运行时，首先调用所述参数模块，仿真所述冷水机组按照默认的所述运行参数运行并通过所述显示模块显示；
当在所述参数设定模块设定所述运行参数时，将设定的所述运行参数置入所述参数模块；然后调用所述参数模块按照当前的所述运行参数仿真所述冷水机组的运行。
在一实施例中，
还包括存储模块、运行日志模块；
所述存储模块用于存储运行数据；
在所述仿真执行系统运行过程中，所述运行日志模块定时生成运行日志保存至所述存储模块；并通过所述显示模块查看。
在一实施例中，
还包括报警模块；在所述参数设定模块设定的所述运行参数首先经所述报警模块判断；
当所述运行参数合法时，被置入所述参数模块；当所述运行参数错误或者非法时，报警模块给出报警信息，由所述显示模块显示。
在一些实施例中，
还包括：
主机控制系统，其包括控制器及配置在所述控制器上的冷水机组控制程序；所述主机控制系统与所述仿真执行系统通信连接；
所述仿真执行系统初运行时，首先调用所述参数模块，仿真所述冷水机组按照默认的所述运行参数运行；所述仿真执行系统与所述主机控制系统通信，将所述运行参数传输至所述主机控制系统；
所述主机控制系统根据收到的所述运行参数给出控制命令或故障指令；
所述仿真执行系统判断是否有来自所述主机控制系统的通信数据，如果有则判断为所述控制命令或所述故障指令；当为所述控制命令时，执行所述控制命令生成新的所述运行参数置入所述参数模块；当为所述故障指令时，显示故障信息；
当有生成的新的所述运行参数置入所述参数模块时，判断是否有所述运行参数由所述参数设定模块设置；当有所述运行参数设定时，置入所述参数模块；
如果无通信数据、无所述运行参数设定及由所述参数设定模块设定的所述运行参数置入所述参数模块时，重新调用所述参数模块运行。
在一些实施例中，还包括第一通信模块，其分别连接所述仿真执行系统、所述主机控制系统；所述第一通信模块为串口通信模块。
在一些实施例中，还包括：
还包括：
云端控制系统，其与所述仿真执行系统网络连接；用于显示所述水机执行元件仿真模块的所述运行参数、所述运行状态及设定所述运行参数；
所述仿真执行系统运行时，所述运行参数传输给所述主机控制系统及所述云端控制系统并显示；
当无所述运行参数由所述参数设定模块设定时，所述仿真执行系统判断是否有由所述云端控制系统输入的所述运行参数；若有则将输入的运行参数置入所述参数模块；
当无由所述云端控制系统输入的所述运行参数、由所述云端控制系统输入的所述运行参数置入所述参数模块时，所述仿真执行系统调用所述参数模块运行并显示。
在一些实施例中，当由所述云端控制系统输入的所述运行参数非法或者错误时，所述报警模块给出所述报警信息，由所述显示模块显示；
当所述仿真执行系统接收所述故障指令时，显示所述故障信息；
所述报警信息、所述故障信息均传输给所述云端控制系统显示。
在一些实施例中，
所述主机控制系统为单片机或者PLC。
本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
本发明的一种冷水机组仿真系统通过通用的计算机硬件及仿真系统软件实现冷水机组运行的仿真，且可通过运行参数输入接口设定运行参数并置入参数模块；仿真执行系统则按照参数模块内的运行参数运行，并由显示模块显示运行的运行参数及运行状态，不仅降低研发成本且直观；使工作人员更容易更直观的了解冷水机组的运行状态，降低工作人员的工作强度；另外，本发明使冷水机组研发时无需组装冷水机组实体或设置电子开关及电子开关驱动模块，即可得知冷水机组运行状态，缩短研发周期，降低研发成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种冷水机组仿真系统的实施例一的流程图;
图2为本发明的一种冷水机组仿真系统的实施例二的流程图;
图3为本发明的一种冷水机组仿真系统的实施例三的流程图;
图4为图3中的实施例的组成功能框图。
附图标记：
1、仿真执行系统；2、主机控制系统；3、第一通信模块；4、云端控制系统；5、第二通信模块；11、参数模块；12、水机执行元件仿真模块；13、显示模块；14、参数设定模块；15、存储模块；16、运行日志模块；17、报警模块。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例一
参照图1及图4，本实施例的冷水机组仿真系统包括仿真执行系统1，其为软件系统安装在硬件设备上，通过软件系统进行冷水机组运行的仿真。
仿真执行系统1包括水机执行元件仿真模块12、参数模块11、参数设定模块14、显示模块13、运行日志模块16、存储模块15、报警模块17。
水机执行元件仿真模块12包括水机内部运行逻辑仿真算法，用于仿真冷水机组运行。
参数模块11包含默认的运行参数；当仿真执行系统1初运行时，调用参数模块11，按照默认的运行参数运行。
参数设定模块14包含参数设定输入接口，用于一个运行参数或者多个运行参数的设定。
仿真执行系统1运行时，当在参数设定模块14设定运行参数时，其与参数模块11连接，将设定的运行参数置入参数模块11；仿真执行系统1则调用参数模块11，按照参数模块11内的运行参数运行。
参数模块11内的默认的运行参数及经参数设定模块14设定的运行参数均通过显示模块13显示；仿真执行系统1按照运行参数运行的过程中，其运行状态也通过显示模块13显示，使仿真执行系统1仿真冷水机组运行更加直观。
本实施例的报警模块17用于判断设定的运行参数是否合法；当在参数设定模块14进行运行参数的设定时，首先经报警模块17进行判断。
当判断设定的运行参数合法时，则将其置入参数模块11；当判断设定的运行参数错误或者非法时，则发出报警信息通过显示模块13显示。使错误及时显示，及时更正，提高研发效率。
本实施例的存储模块15用于存储运行数据。
本实施例的运行日志模块16针对仿真执行系统1运行的运行参数及运行状态定时生成运行日志，通过存储模块15存储，并可通过显示模块13查看。方便查看研发轨迹，发现合理的研发方向，缩短研发周期。
实施例中的运行参数可以为冷冻水入水温度、冷冻水出水温度、冷却水入水温度、冷却水出水温度、蒸发温度/压力、冷凝温度/压力，制冷剂过冷度、冷却水流量、冷冻水流量等，还可包括由运行参数计算得出的计算参数。
本发明的冷水机组仿真系统通过水机执行元件仿真模块12配置冷水机组内的执行元件的运转算法使其按照冷水机组的执行元件的运行特性运行。不用组装冷水机组实体机或设置I/O模块及电子开关驱动模块等实际部件即可仿真冷水机组的运行，调试及测试冷水机组，降低研发成本；其次，使冷水机组的运行更直观，降低开发人员的劳动强度，使研发效率更高，缩短研发周期；再者，节省了组装冷水机组实体的时间，同样缩短研发周期。
实施例二
参照图2及图4，本实施例的冷水机组仿真系统在实施例一的基础上还包括主机控制系统2、第一通信模块3；主机控制系统2为设置有冷水机组控制程序的控制器，其通过第一通信模块3与仿真执行系统1通信连接，控制仿真执行系统1运行，通过观察仿真执行系统1的运行参数的变化及运行状态的变化调试冷水机组控制程序及确认冷水机组控制逻辑。
当仿真执行系统1按照运行参数运行时，与主机控制系统2通信，将运行参数传输给主机控制系统2；主机控制系统2根据运行参数给出控制指令或者故障指令传输给仿真执行系统1。
仿真执行系统1判断与主机控制系统2的通信是否有通信数据；若有来自主机控制系统2的通信数据，则判断是控制指令还是故障指令。
当判断为控制指令时，则执行控制指令使仿真执行系统1生成新的运行参数置入参数模块11；当判断为故障指令时，则执行故障指令给出故障信息，通过显示模块13显示。
将仿真执行系统1生成新的运行参数置入参数模块11时，判断是否有通过参数设定模块14设定的运行参数，若有则将设定的运行参数置入参数模块11。
当无来自主机控制系统2的通信数据、无运行参数设定及设定的运行参数置入参数模块11时，仿真执行系统1调用参数模块11使水机执行元件仿真模块12按照参数模块11内的运行参数运行，并将运行参数及水机执行元件仿真模块12的运行状态通过显示模块13显示。
使冷水机组仿真系统既可通过主机控制系统2与仿真执行系统1的通信及控制自主运行；也可在主机控制系统2与仿真执行系统1联合仿真运行的过程中进行人工设置，测试不同部分的逻辑控制，使研发过程更加灵活及针对性，提高研发效率，缩短研发周期。
第一通信模块3优选使用串口通信模块；使用USB接口工具，更加方便及实用。
本实施例的主机控制系统2实际为冷水机组的控制器，其与冷水机组连接控制冷水机组运转。通过仿真执行系统1对主机控制系统2的水机控制程序进行调试及确认，而无需组装冷水机组实体或I/O模块及电子开关驱动模块，缩短研发周期，降低研发成本及工作人员的劳动强度。
实施例三
参照图3及图4，本实施例的冷水机组仿真系统在实施例二的基础上还包括云端控制系统4、第二通信模块5；云端控制系统4通过第二通信模块5与仿真执行系统1通信连接；第二通信模块5为网络通信模块，即云端控制系统4设置在远端服务器上，其与仿真执行系统1网络连接。
云端控制系统4用于查看仿真执行系统1的运行参数、运行状态及设定仿真执行系统1的运行参数。
仿真执行系统1按照运行参数运行时，其与主机控制系统2及云端控制系统4通信连接，向主机控制系统2传输运行参数、向云端控制系统4传输运行参数及运行状态并在云端控制系统4显示。
主机控制系统2则根据收到的运行参数给出控制指令或者故障指令。
仿真执行系统1判断与主机控制系统2是否有通信数据，若有则判断其为控制指令或者故障指令；若为控制指令则执行控制指令生成新的运行参数置入参数模块11。
然后，判断是否有运行参数通过参数设定模块14设定；当有运行参数设定时，则将其置入参数模块11。
最后，判断是否有接收由云端控制系统4传输的运行参数的设定，若有则将其置入参数模块11。
当仿真执行系统1判断无与主机控制系统2的通信数据、参数设定模块14无运行参数的设定及接收到由云端控制系统4设定并传输的运行参数并置入参数模块11时，调用参数模块11，按照参数模块11内的运行参数运行，并将运行参数传输给主机控制系统2、将运行参数及运行状态传输给云端控制系统4，直至达到目标运行状态。
当仿真执行系统1收到由云端控制系统4设定的运行参数时，首先由报警模块17判断；当判断合法时置入参数模块11；当判断非法或者错误时，显示报警信息。
当仿真执行系统1显示报警信息或故障信息时，与云端控制系统4通信，将报警信息和故障信息传输给云端控制系统4并显示。
本实施例可通过云端控制系统4进行运行参数的设定、查看及运行状态的查看，扩展工作人员的工作空间及使团队合作开发更加方便快捷。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种冷水机组仿真系统，其特征在于，包括：
仿真执行系统，其包括参数模块、包含参数输入接口的参数设定模块、显示模块、水机执行元件仿真模块；
所述参数模块包含默认的运行参数；
所述参数设定模块用于设定所述运行参数；
所述水机执行元件仿真模块用于仿真所述冷水机组按照所述运行参数运行；
所述显示模块则用于显示所述运行参数及所述水机执行元件仿真模块的运行状态；
所述仿真执行系统运行时，首先调用所述参数模块，仿真所述冷水机组按照默认的所述运行参数运行并通过所述显示模块显示；
当在所述参数设定模块设定所述运行参数时，将设定的所述运行参数置入所述参数模块；然后调用所述参数模块按照当前的所述运行参数仿真所述冷水机组的运行。
2.根据权利要求1所述的冷水机组仿真系统，其特征在于，还包括存储模块、运行日志模块；
所述存储模块用于存储运行数据；
在所述仿真执行系统运行过程中，所述运行日志模块定时生成运行日志保存至所述存储模块；并通过所述显示模块查看。
3.根据权利要求1所述的冷水机组仿真系统，其特征在于，还包括报警模块；在所述参数设定模块设定的所述运行参数首先经所述报警模块判断；
当所述运行参数合法时，被置入所述参数模块；当所述运行参数错误或者非法时，报警模块给出报警信息，由所述显示模块显示。
4.根据权利要求1至3任一项所述的冷水机组仿真系统，其特征在于，还包括：
主机控制系统，其包括控制器及配置在所述控制器上的冷水机组控制程序；所述主机控制系统与所述仿真执行系统通信连接；
所述仿真执行系统初运行时，首先调用所述参数模块，仿真所述冷水机组按照默认的所述运行参数运行；所述仿真执行系统与所述主机控制系统通信，将所述运行参数传输至所述主机控制系统；
所述主机控制系统根据收到的所述运行参数给出控制命令或故障指令；
所述仿真执行系统判断是否有来自所述主机控制系统的通信数据，如果有则判断为所述控制命令或所述故障指令；当为所述控制命令时，执行所述控制命令生成新的所述运行参数置入所述参数模块；当为所述故障指令时，显示故障信息；
当有生成的新的所述运行参数置入所述参数模块时，判断是否有所述运行参数由所述参数设定模块设置；当有所述运行参数设定时，置入所述参数模块；
如果无通信数据、无所述运行参数设定及由所述参数设定模块设定的所述运行参数置入所述参数模块时，重新调用所述参数模块运行。
5.根据权利要求4所述的冷水机组仿真系统，其特征在于，还包括第一通信模块，其分别连接所述仿真执行系统、所述主机控制系统；所述第一通信模块为串口通信模块。
6.根据权利要求4所述的冷水机组仿真系统，其特征在于，还包括：
云端控制系统，其与所述仿真执行系统网络连接；用于显示所述水机执行元件仿真模块的所述运行参数、所述运行状态及设定所述运行参数；
所述仿真执行系统运行时，所述运行参数传输给所述主机控制系统及所述云端控制系统并显示；
当无所述运行参数由所述参数设定模块设定时，所述仿真执行系统判断是否有由所述云端控制系统输入的所述运行参数；若有则将输入的运行参数置入所述参数模块；
当无由所述云端控制系统输入的所述运行参数、由所述云端控制系统输入的所述运行参数置入所述参数模块时，所述仿真执行系统调用所述参数模块运行并显示。
7.根据权利要求6所述的冷水机组仿真系统，其特征在于，
当由所述云端控制系统输入的所述运行参数非法或者错误时，所述报警模块给出所述报警信息，由所述显示模块显示；
当所述仿真执行系统接收所述故障指令时，显示所述故障信息；
所述报警信息、所述故障信息均传输给所述云端控制系统显示。
8.根据权利要求4所述的冷水机组仿真系统，其特征在于，
所述主机控制系统为单片机或者PLC。
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