CN114442547A - 一种无人值守冷却设备的控制装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

一种无人值守冷却设备的控制装置和控制方法，通过设置采集模块判断各条生产线的开关状态，同时设置测温模块检测冷却设备中冷却介质的温度；如果生产线处于开启状态，对应的冷却设备启动对生产线进行冷却；如果生产线处于关闭状态，对应的冷却设备关闭；如果温度信号的值大于预设温度值，提高对应的冷却设备的冷却功率；如果温度信号的值回落并小于预设温度值，降低对应的冷却设备的冷却功率。本发明通过对生产线开关状态的检测、冷却设备的冷却介质的温度检测，自动控制水泵；智能化、自动化程度高，还可以有效节约能源。

Description

一种无人值守冷却设备的控制装置和控制方法

技术领域

本发明属于机电控制技术领域，尤其涉及一种无人值守冷却设备的控制装置和控制方法。

背景技术

在现有的生产线中经常会使用冷却水泵对生产线进行降温。现有技术中，对于冷却水泵的开关控制，一般是由对应的工作人员去现场进行手动控制，智能化、自动化程度较低，不能进行远程控制。同时，不能根据生产线的工况、环境温度和冷却介质的温度等参数自动将冷却水泵或者其他设备进行开关控制，从而不能使冷却水泵或者其他设备达到最佳工作状态，造成了能源的浪费。

发明内容

本发明提供了一种无人值守冷却设备的控制装置和控制方法，以解决现有技术中冷却水泵智能化、自动化程度较低，只能采用人工进行控制的技术问题。

一种无人值守冷却设备的控制方法，包括步骤：

采集生产线的开关状态信号，通过所述开关状态信号判断生产线的开关状态；根据生产线的开关状态控制冷却设备的开关状态；所述生产线为开启状态时，启动与所述生产线对应的冷却设备；所述生产线为关闭状态时，关闭与所述生产线对应的冷却设备；

采集所述冷却设备中冷却介质的温度值；对比所述温度值和预设值，根据所述温度值和所述预设值的对比结果调节所述冷却设备的冷却功率，所述冷却介质的温度值高于预设温度值时，增大所述冷却设备的冷却功率；所述冷却介质的温度值低于预设温度值时，减小所述冷却设备的冷却功率。

进一步地，所述生产线的开关状态的判断步骤包括：

采集供电设备的电流信号值，所述供电设备用于为所述生产线供电；

将所述电流信号值与预设电流值进行对比，如果所述电流信号值大于或者等于所述预设电流值，则判断所述生产线为开启状态；如果所述电流信号值小于所述预设电流值，则判断所述生产线为关闭状态。

进一步地，每一条所述生产线对应关联多台冷却设备，增大所述冷却设备的冷却功率的方式包括：增大单台所述冷却设备的功率、开启更多数量的所述冷却设备。

进一步地，所述冷却设备为水泵或者水塔，每一条所述生产线对应设置一台主水泵、一台备用水泵和一台水塔，通过采集所述主水泵的回水温度获得第一温度值，采集所述水塔的回水温度获得第二温度值；所述预设温度值包括第一预设值和第二预设值；

开启更多数量的所述冷却设备的步骤包括：

当所述生产线处于开启状态时，开启对应的所述主水泵；

如果所述主水泵的所述第一温度值位于所述第一预设值和所述第二预设值之间时，开启所述水塔；

如果所述主水泵的所述第一温度值和所述水塔的所述第二温度值大于第二预设值时，开启所述备用水泵；

所述第二预设值大于所述第一预设值。

进一步地，每一条所述生产线对应关联多台冷却设备，减小所述冷却设备的冷却功率的方式包括：减小单台所述冷却设备的功率、关闭更多数量的所述冷却设备。

进一步地，所述冷却设备为水泵或者水塔，每一条所述生产线对应设置一台主水泵、一台备用水泵和一台水塔；通过采集所述主水泵的回水温度获得第一温度值，通过采集所述水塔的回水温度获得第二温度值；所述预设温度值包括第一预设值和第二预设值；

所述主水泵、所述备用水泵和所述水塔的关闭步骤包括：

如果所述主水泵的所述第一温度值和所述水塔的所述第二温度值位于第二预设值与第一预设值之间时，关闭所述备用水泵；

如果所述主水泵的所述第一温度值低于第一预设值时，关闭所述水塔；

如果所述生产线处于关闭状态时，关闭所述主水泵；

所述第二预设值大于所述第一预设值。

本发明还提供一种无人值守冷却设备的控制装置，包括：

采集模块，用于采集生产线的开关状态信号；

测温模块，用于采集冷却设备中的冷却介质的温度值，所述冷却设备与所述生产线对应关联；

控制模块，与所述采集模块、测温模块连接，用于根据所述开关状态信号生成开关控制信号，或者根据温度值与预设温度值的对比结果生成调节信号；

执行模块，与所述控制模块、所述冷却设备连接，用于根据所述开关控制信号控制与所述生产线对应的所述冷却设备的开关状态，或者根据所述调节信号调节与所述生产线对应的所述冷却设备的冷却功率。

本发明中的一种无人值守冷却设备的控制装置和控制方法，通过设置采集模块判断各条生产线的开关状态，同时设置测温模块检测冷却设备中冷却介质的温度；如果生产线处于开启状态，对应的冷却设备启动对生产线进行冷却；如果生产线处于关闭状态，对应的冷却设备关闭；如果温度信号的值大于预设温度值，提高对应的冷却设备的冷却功率；如果温度信号的值回落并小于预设温度值，降低对应的冷却设备的冷却功率。本发明通过对生产线开关状态的检测、冷却设备的冷却介质的温度检测，自动控制水泵；智能化、自动化程度高，还可以有效节约能源。

附图说明

图1是本发明一实施例中的控制方法的总体流程示意图；

图2是本发明一实施例中的控制方法中开启更多数量的冷却设备的流程示意图；

图3是本发明一实施例中的控制方法中关闭更多数量的冷却设备的流程示意图；

图4是本发明一实施例中的控制设备的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的。

发明人发现，现有的生产线经常会使用水泵、水塔等冷却设备进行冷却。但是对于水泵的控制，却还是通过人工进行。由于生产车间中的生产线数量较多，在工作过程中每一条生产线的工作情况都不尽相同，通过人工控制费时费力且无法使得冷却识别工作在最优工况。

因此，如图1所示，本发明中的提供的一种无人值守冷却设备的控制方法，包括步骤：

S1,设置采集模块判断每一条生产线的开关状态，并生成对应的开关状态信号。采集模块为电能表，利用设置在生产线供电设备(如供电箱)内部的电能表对供电电流进行采集，电能表与生产线一一对应设置。生产线处于开启状态时，供电设备为生产线供电，则必定产生电流信号。利用对应的电能表采集电流信号，同时还设置第一运算器(如PLC控制器)，多个电能表通过数据接口(如RS485接口)与第一运算器的端口连接，第一运算器利用第一运算器的端口与电能表的连接对应关系，将电能表采集的电流信号与生产线进行对应。利用第一运算器来比较电流信号值与预设电流值。当电流信号值大于或者等于预设电流值时，则可以判断对应的生产线处于开启状态；当电流信号小于预设电流值时，则可以判断对应生产线处于关闭状态。

S2,当某一条生产线处于开启状态时，自动开启对应的冷却设备，在实际生产场景中，由于供电箱与冷却设备的距离较远，如果还是使用第一运算器来控制冷却设备，布线较为繁琐，因此设置第二运算器，第二运算器对应地也为PLC控制器，利用第二运算器来控制多个与生产线一一对应的冷却设备。进一步地，第二运算器的端口上设置多个接触器控制冷却设备，接触器的控制端与第二运算器的端口连接，接触器的负载端接入至冷却设备所在回路，接触器作为开关来控制回路的通断，从而控制冷却设备的启停。由于接触器与冷却设备的对应关系是固定的，冷却设备与生产线的对应关系是固定的，开关状态信号与生产线是对应的因此第二运算器利用第二运算器的端口与接触器的连接关系，即可将开关状态信号与冷却设备进行对应。

第一运算器上设置无线发射模块，第二运算器上设置无线接收模块第一运算器和第二运算器通过无线发射模块和无线接收模块来建立连接，第一运算器通过无线链路将开关状态信号发送至第二运算器，然后第二运算器执行对应的指令。具体地，第一运算器发送的开关状态信号表示生产线处于开启状态时，第二运算器控制对应的冷却设备开启，第一运算器发送的开关状态信号表示生产线处于关闭状态时，第二运算器控制对应的冷却设备关闭。

S3,设置测温模块(如温度传感器)采集冷却设备中的冷却介质的温度，温度传感器与生产线一一对应设置。本实施例中，在每一条生产线上预先设置多个冷却设备，具体地，每一条生产线对应设置一台主水泵、一台水塔和一台备用水泵，利用三台设备对生产线进行冷却降温。冷却介质为主水泵的回流水，通过对应的温度传感器检测主水泵的回水温度,温度传感器采集的主水泵回水的第一温度值，温度传感器采集水塔回水的第二温度值。

S4,所有的温度传感器均与第二运算器的端口连接，由于温度传感器与生产线的对应关系是固定的，因此温度传感器输出温度值时，第二运算器接口通过端口与温度传感器的连接关系获悉是哪一个生产线对应的主水泵的回水温度。

第二运算器内存储预设值，当温度传感器输出的温度值大于预设值时，第二运算器控制对应生产线中的冷却设备提高冷却功率，提高冷却功率的方式包括增大单台冷却设备的功率、开启更多数量的冷却设备，增大单台冷却设备主要是利用接触器、继电器的器件控制水泵或者水塔的档位，属于现有技术，顾不赘述。

如图2所示，开启更多数量的冷却设备的步骤具体包括：

S401,当所述生产线处于开启状态时，开启对应的所述主水泵；

S402,如果所述主水泵的所述第一温度值位于所述第一预设值和所述第二预设值之间时，开启所述水塔；

S403,如果所述主水泵的所述第一温度值和所述水塔的所述第二温度值位于第二预设值时，开启所述备用水泵；

预设值分为两档，第一预设值小于第二预设值，例如第一预设值为20℃，第二预设值为30℃，当主水泵的回水温度升高至20℃-30℃时，第二运算器通过接触器开启水塔；当主水泵的回水温度升高至30℃以上时，第二运算器通过接触器开启备用水泵。

当温度传感器输出的温度值小于预设值时，第二运算器控制对应生产线中的冷却设备降低冷却功率，提高冷却功率的方式包括减小单台冷却设备的功率、关闭更多数量的冷却设备，减小单台冷却设备主要是利用接触器、继电器的器件控制水泵或者水塔的档位，属于现有技术，顾不赘述。

如图3所示，关闭更多数量的冷却设备的步骤包括：

S411,如果所述主水泵的所述第一温度值和所述水塔的所述第二温度值位于第二预设值与第一预设值之间时，关闭所述备用水泵；

S412,如果所述主水泵的所述第一温度值低于第一预设值时，关闭所述水塔；

S413,如果所述生产线处于关闭状态时，关闭所述主水泵；

预设值同样分为两档，第一预设值小于第二预设值，例如第一预设值为20℃，第二预设值为30℃，当主水泵的回水温度从30℃以上下降至20℃-30℃时，第二运算器通过接触器关闭备用水泵；当主水泵的回水温度下降至20℃以下时，第二运算器通过接触器关闭水塔。

如图4所示：本发明还提供一种无人值守冷却设备的控制装置，包括：

采集模块，用于采集多条生产线的开关状态信号；

测温模块，用于采集预设在所述生产线上的冷却设备中的冷却介质的温度值；

控制模块，与所述采集模块、测温模块连接，用于根据所述开关状态信号生成开关控制信号，或者根据温度值与预设温度值的对比结果生成调节信号；

执行模块，与所述控制模块、所述冷却设备连接，用于根据所述开关控制信号控制与所述生产线对应的所述冷却设备的开关状态，或者根据所述调节信号调节与所述生产线对应的所述冷却设备的冷却功率。

其中，采集模块包括多个电能表；多个电能表用于对应采集多条生产线的电流信号。每条生产线均对应设置一个电能表，电能表与对应生产线的供电设备(如配电箱)的供电线连接。由于生产线需要供电运行，因此通过采集对应的供电设备的电流信号。

执行模块包括第一运算器和第二运算器，多个电能表均通过本身的数据接口(如RS485接口)与第一运算器的多个端口对应连接。第一运算器用于根据电流信号判断对应生产线的工作状态，生成开关状态信号，如，电流信号与电流预设值相合，即可判断生产线为开启状态，电流信号小于电流预设值，即可判断生产线为关闭状态。由于电能表与第一运算器的端口对应，因此第一运算器可以通过获取电流信号的端口获得该电流信号与电能表的对应关系从而获得该电流信号与生产线的对应关系。

第一运算器通过无线发射单元、无线接收单元与第二运算器连接；

无线发射单元与第一运算器连接，用于将开关状态信号发送至信道中。在一些实施例中无线发射单元可以为无线收发器，例如物联网模块，通过物联网模块将开关状态信号通过频率为443MHz的射频信号发送至第二运算器。

第二运算器与无线接收单元连接，无线接收单元用于从无线发射单元接收信号；在一些实施例中，无线接收单元可以为无线收发器，例如物联网模块，通过物联网模块接收443MHz的射频信号，从而获取第一运算器生成的开关状态信号。

执行模块包括多个接触器，接触器是一种利用电磁效应完成开关状态切换的电气元件，其原理类似与继电器；接触器的控制端与第二运算器连接，继电器的负载端与冷却设备连接用于控制冷却设备所在回路的通断，从而改变冷却设备的工作状态。接触器还可以替换为继电器。

测温模块包括多个温度传感器，温度传感器用于采集冷却设备中冷却介质的温度信号；本实施例中的冷却设备包括水泵和水塔，每一条生产线对应设置一台主水泵、一台备用水泵和一台水塔，温度传感器用于检测水泵和水塔的回水温度获得温度信号。

在生产线启动时，对应的电能表采集电流信号并发送至第一运算器中与预设电流值进行对比，电流值符合对比结果时，判断生产线启动，对应地，第一运算器通过接触器与该生产线对应的冷却设备，实现对水泵和水塔的开关控制。

同时，根据温度传感器发送至第二运算器的温度信号，第二运算器可以对冷却功率进行调节，本实施例中，每一条生产线对应设置一台主水泵、一台备用水泵和一台水塔，温度传感器通过采集主水泵的回水温度获得第一温度值，采集水塔的回水温度获得第二温度值；第二运算器包括比较器，比较器用于对比述第一温度值和第一预设值、第二预设值的大小，或者用于对比第二温度值和第一预设值、第二预设值的大小；

如果主水泵的第一温度值小于第一预设值时，接触器根据调节信号关闭水塔；

如果主水泵的第一温度值位于第一预设值和第二预设值之间时，根据当前冷却设备的开关状态进行开关控制，例如只有主水泵开启时，接触器根据调节信号开启水塔；或者主水泵水塔和备用水泵均为开启状态时，接触器根据调节信号关闭备用水泵；

如果主水泵的第一温度值和水塔的第二温度值均高于第二预设值时，接触器根据调节信号开启备用水泵；第二预设值大于第一预设值。

如果水泵和水塔存在档位调节功能，还可以通过接触器对水泵和水塔进行升档或者降档控制，实现功率调节。

综上所述，本发明中的一种无人值守冷却设备的控制装置和控制方法，通过设置采集模块判断各条生产线的开关状态，同时设置测温模块检测冷却设备中冷却介质的温度；如果生产线处于开启状态，对应的冷却设备启动对生产线进行冷却；如果生产线处于关闭状态，对应的冷却设备关闭；如果温度信号的值大于预设温度值，提高对应的冷却设备的冷却功率；如果温度信号的值回落并小于预设温度值，降低对应的冷却设备的冷却功率。本发明通过对生产线开关状态的检测、冷却设备的冷却介质的温度检测，自动控制水泵；智能化、自动化程度高，还可以有效节约能源。

在上述实施例中，尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变形对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种无人值守冷却设备的控制方法，其特征在于，包括步骤：

采集生产线的开关状态信号，通过所述开关状态信号判断生产线的开关状态；根据生产线的开关状态控制冷却设备的开关状态；所述生产线为开启状态时，启动与所述生产线对应的冷却设备；所述生产线为关闭状态时，关闭与所述生产线对应的冷却设备；

采集所述冷却设备中冷却介质的温度值；对比所述温度值和预设值，根据所述温度值和所述预设值的对比结果调节所述冷却设备的冷却功率，所述冷却介质的温度值高于预设温度值时，增大所述冷却设备的冷却功率；所述冷却介质的温度值低于预设温度值时，减小所述冷却设备的冷却功率。

2.根据权利要求1所述的一种无人值守冷却设备的控制方法，其特征在于，所述生产线的开关状态的判断步骤包括：

采集供电设备的电流信号值，所述供电设备用于为所述生产线供电；

将所述电流信号值与预设电流值进行对比，如果所述电流信号值大于或者等于所述预设电流值，则判断所述生产线为开启状态；如果所述电流信号值小于所述预设电流值，则判断所述生产线为关闭状态。

3.根据权利要求1所述的一种无人值守冷却设备的控制方法，其特征在于，每一条所述生产线对应关联多台冷却设备，增大所述冷却设备的冷却功率的方式包括：增大单台所述冷却设备的功率、开启更多数量的所述冷却设备。

4.根据权利要求3所述的一种无人值守冷却设备的控制方法，其特征在于，所述冷却设备为水泵或者水塔，每一条所述生产线对应设置一台主水泵、一台备用水泵和一台水塔，通过采集所述主水泵的回水温度获得第一温度值，采集所述水塔的回水温度获得第二温度值；所述预设温度值包括第一预设值和第二预设值；

开启更多数量的所述冷却设备的步骤包括：

当所述生产线处于开启状态时，开启对应的所述主水泵；

如果所述主水泵的所述第一温度值位于所述第一预设值和所述第二预设值之间时，开启所述水塔；

如果所述主水泵的所述第一温度值和所述水塔的所述第二温度值大于第二预设值时，开启所述备用水泵；

所述第二预设值大于所述第一预设值。

5.根据权利要求1所述的一种无人值守冷却设备的控制方法，其特征在于，每一条所述生产线对应关联多台冷却设备，减小所述冷却设备的冷却功率的方式包括：减小单台所述冷却设备的功率、关闭更多数量的所述冷却设备。

6.根据权利要求5所述的一种无人值守冷却设备的控制方法，其特征在于，所述冷却设备为水泵或者水塔，每一条所述生产线对应设置一台主水泵、一台备用水泵和一台水塔；通过采集所述主水泵的回水温度获得第一温度值，通过采集所述水塔的回水温度获得第二温度值；所述预设温度值包括第一预设值和第二预设值；

所述主水泵、所述备用水泵和所述水塔的关闭步骤包括：

如果所述主水泵的所述第一温度值和所述水塔的所述第二温度值位于第二预设值与第一预设值之间时，关闭所述备用水泵；

如果所述主水泵的所述第一温度值低于第一预设值时，关闭所述水塔；

如果所述生产线处于关闭状态时，关闭所述主水泵；

所述第二预设值大于所述第一预设值。

7.一种无人值守冷却设备的控制装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集生产线的开关状态信号；

测温模块，用于采集冷却设备中的冷却介质的温度值，所述冷却设备与所述生产线对应连接；

控制模块，与所述采集模块、测温模块连接，用于根据所述开关状态信号生成开关控制信号，或者根据温度值与预设温度值的对比结果生成调节信号；

执行模块，与所述控制模块、所述冷却设备连接，用于根据所述开关控制信号控制与所述生产线对应的所述冷却设备的开关状态，或者根据所述调节信号调节与所述生产线对应的所述冷却设备的冷却功率。

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