CN203533800U - 一种中央空调装置的模糊控制系统 - Google Patents

Abstract

一种中央空调装置的模糊控制系统，涉及控制系统技术领域，用于控制在不同制冷机房的多套子空调装置，每个制冷机房均设置子控制装置和数据采集装置，每套子空调装置均与位于同个制冷机房的子控制装置和数据采集装置连接，还包括中央模糊控制器；每个子控制装置均包括现场模糊控制箱、冷冻水泵智能控制柜、冷却水泵智能控制柜和冷却塔风机智能控制柜，本实用新型采用分区域控制和集中管理模式，每个制冷机房中的子空调装置由子控制装置进行控制，子控制装置再通过RS485总线与中央模糊控制器进行通信，在中央模糊控制器上实现集中控制和管理，不仅可减少布线，更加节能环保，还可以减少中央模糊控制器的运行压力，提高整个系统的稳定性和可靠性。

Description

一种中央空调装置的模糊控制系统

技术领域

 本实用新型涉及控制系统技术领域，特别是涉及一种中央空调装置的模糊控制系统。

背景技术

随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，中央空调系统的应用越来越普遍，但中央空调系统也是建筑物耗能大户。据统计，中央空调系统耗能量约占建筑物总耗能量的40%－60％左右，而且还有不断上升的趋势。近年来，能源紧缺的现状使建筑节能被提到至关重要的位置。

现有技术，申请号为201210224665.1的中国专利申请公开了一种中央空调自寻优智能模糊控制装置及其控制方法，通过采集中央空调系统各控制点工艺参数和室内外环境参数，根据系统实际负荷量和末端冷热源需要，实时跟踪控制末端和循环系统运行效率，优化调整主机的运行周期，对系统各个环节实现运行能效的全面控制，使系统始终保持在高能效比的工况下运行。同时，本发明把中央空调系统的工艺数据、能耗数据及设备运行数据进行汇总，形成智能控制库，通过中央空调自寻优智能模糊控制器进行分析、运算等技术处理，产生新的控制策略，实现在线升级控制算法，节能潜力挖掘，优化系统能耗，简化操作，以此调整系统各设备的运行效率，达到高效节能、智能控制的目的。

以上技术中，由于所有制冷机房的所有的数据处理和对外控制均由中央模糊控制器独立完成，中央模糊控制器的运行压力大，将导致整个系统的稳定性和可靠性差，由于中央模糊控制器与数据采集装置等都是采用普通导线连接，因此，需要多方布线，不够节能环保。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种不仅可减少布线，更加节能环保，还可以减少中央模糊控制器的运行压力，提高整个系统的稳定性和可靠性的中央空调装置的模糊控制系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种中央空调装置的模糊控制系统，用于控制分布在不同制冷机房的多套子空调装置，每套子空调装置包括冷冻水系统和冷却水系统，冷冻水系统设置有冷冻水泵，冷却水系统设置有冷却水泵和冷却塔风机；

本实用新型中，每个制冷机房均设置有子控制装置和数据采集装置，每套子空调装置均与位于同个制冷机房的子控制装置和数据采集装置连接，中央空调装置的模糊控制系统还包括用于与每个制冷机房的子控制装置通信的中央模糊控制器；

每个子控制装置均包括现场模糊控制箱、冷冻水泵智能控制柜、冷却水泵智能控制柜和冷却塔风机智能控制柜；

每个制冷机房中，数据采集装置采集子空调装置的空调数据传输给现场模糊控制箱，现场模糊控制箱将该空调数据进行格式转换后传输至中央模糊控制器，中央模糊控制器接收符合格式的空调数据并输出控制信号分别通过冷冻水泵智能控制柜控制冷冻水泵的转速和流量、通过冷却水泵智能控制柜控制冷却水泵的转速和流量，以及通过冷却塔风机智能控制柜控制冷却塔风机的运行台数和运行时间；

中央模糊控制器均通过RS485总线与每个制冷机房的冷冻水泵智能控制柜、冷却水泵智能控制柜、冷却塔风机智能控制柜和现场模糊控制箱连接。

其中，数据采集装置设置为传感器，冷冻水系统包括供水总管和回水总管。

其中，传感器包括水流压差传感器和温度传感器，水流压差传感器安装于供水总管与回水总管之间的通道，温度传感器分别安装于供水总管和回水总管，水流压差传感器和温度传感器与现场模糊控制箱连接。

其中，回水总管上还安装有流量计，流量计与现场模糊控制箱连接。

其中，供水总管与回水总管之间的通道设置有旁通阀，水流压差传感器与旁通阀并联。

其中，供水总管与回水总管之间还设置有末端热交换设备。

其中，末端热交换设备与供水总管之间接有二通阀。

其中，传感器还包括环境温度传感器和环境湿度传感器，环境温度传感器和环境湿度传感器均与现场模糊控制箱连接。

其中，子空调装置还包括空调机组，空调机组包括冷凝器，冷凝器的进水管和出水管均安装有温度传感器，温度传感器与现场模糊控制箱连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型的每个制冷机房中，数据采集装置采集子空调装置的空调数据传输给现场模糊控制箱，现场模糊控制箱将该空调数据进行格式转换后传输至中央模糊控制器，中央模糊控制器接收符合格式的空调数据并输出控制信号分别通过冷冻水泵智能控制柜控制冷冻水泵的转速和流量、通过冷却水泵智能控制柜控制冷却水泵的转速和流量，以及通过冷却塔风机智能控制柜控制冷却塔风机的运行台数和运行时间，本实用新型通过采用分区域控制和集中管理模式，每个制冷机房中的子空调装置由子控制装置进行控制，子控制装置再通过RS485总线与中央模糊控制器进行通信，在中央模糊控制器上实现集中控制和管理，不仅可减少布线，更加节能环保，还可以减少中央模糊控制器的运行压力，提高整个系统的稳定性和可靠性。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的中央模糊控制器控制一个制冷机房的子空调装置和子控制装置的电路示意图。

1——供水总管；

2——回水总管；

3——进水管；

4——出水管；

5——子控制装置。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施例的一种中央空调装置的模糊控制系统，如图1所示，图1是本实用新型的中央模糊控制器控制一个制冷机房的子空调装置和子控制装置的电路示意图，其他制冷机房的子空调装置和子控制装置未画出。用于控制分布在不同制冷机房的多套子空调装置，每套子空调装置包括冷冻水系统和冷却水系统，冷冻水系统设置有冷冻水泵，冷却水系统设置有冷却水泵和冷却塔风机；

本实施例中，每个制冷机房均设置有子控制装置5和数据采集装置，每套子空调装置均与位于同个制冷机房的子控制装置5和数据采集装置连接，中央空调装置的模糊控制系统还包括用于与每个制冷机房的子控制装置5通信的中央模糊控制器；

每个子控制装置5均包括现场模糊控制箱、冷冻水泵智能控制柜、冷却水泵智能控制柜和冷却塔风机智能控制柜；

中央模糊控制器均通过RS485总线与每个制冷机房的冷冻水泵智能控制柜、冷却水泵智能控制柜、冷却塔风机智能控制柜和现场模糊控制箱连接，同个制冷机房中，现场模糊控制箱与数据采集装置通过传输导线连接，冷冻水泵智能控制柜与冷冻水泵通过传输导线连接，冷却水泵智能控制柜与冷却水泵通过传输导线连接，冷却塔风机智能控制柜与冷却塔风机通过传输导线连接。

其中，子空调装置包括空调机组。

具体地，数据采集装置设置为传感器。当然，数据采集装置还可以采用其他电路进行数据采集。

空调参数包括冷冻水供水温度， 冷冻水回水温度、 冷冻水供回水压差、 冷冻水回水流量、 冷凝器的冷却水出水温度、 冷却水进水温度和外界环境温、湿度等。

其中，中央模糊控制器提供 OPC （OLE for Process Control）接口， 可与第三方管理系统实现集成。

其中，冷冻水系统包括供水总管1和回水总管2，传感器包括水流压差传感器和温度传感器，水流压差传感器安装于供水总管1与回水总管2之间的通道，温度传感器分别安装于供水总管1和回水总管2，水流压差传感器和温度传感器与现场模糊控制箱连接。中央模糊控制器依据所现场模糊控制箱送来的空调机组的空调参数的实时数据及系统的历史运行数据，计算出负荷需用制冷量及最佳温度、温差和压差，并与温度传感器和水流压差传感器检测到的实际参数作比较，根据其偏差值控制冷冻水泵的转速，改变其流量使冷冻水系统的供回水温度、温差、压差和流量趋于中央模糊控制器给定的最优值。冷冻水泵启动频率升至设定低限频率后，按中央模糊控制器输出的控制参数运行， 使系统在保证末端空调用户舒适度需求的同时， 实现最大限度的节能。

其中，回水总管2上还安装有流量计，流量计与现场模糊控制箱连接。除了监测供水总管1和回水总管2的水温外和供水总管1与回水总管2之间的水流压差外，还监测回水总管2的流量，可使得中央模糊控制器得到的空调机组的空调参数的实时数据更为客观，更有利于其给出控制最优值。

其中，供水总管1与回水总管2之间的通道设置有旁通阀，水流压差传感器与旁通阀并联。旁通阀可控制供水总管1与回水总管2之间的通道是否导通。

其中，供水总管1与回水总管2之间还设置有末端热交换设备。末端热交换设备可利用回收总管回收的水进行热交换。

其中，末端热交换设备与供水总管1之间接有二通阀。二通阀可在必要时导通供水总管1的水至末端热交换设备。

其中，传感器还包括环境温度传感器和环境湿度传感器，环境温度传感器和环境湿度传感器均与现场模糊控制箱连接。除了监测供水总管1和回水总管2的水温外和供水总管1与回水总管2之间的水流压差和回水总管2的流量，还监测环境的温度和湿度，可使得中央模糊控制器得到的空调机组的空调参数的实时数据更为客观，更有利于其给出控制最优值。

其中，空调机组包括冷凝器，冷凝器的进水管3和出水管4均安装有温度传感器，温度传感器与现场模糊控制箱连接。冷却水泵启动后， 按中央模糊控制器输出的控制参数值， 调节各冷却水泵的变频器的输出频率， 控制冷却水泵的转速， 动态调节冷却水的流量， 使冷凝器的进水管3和冷却水出口管4的水的温度趋近中央模糊控制器给定的最优值， 从而保证空调机组随时处于最佳转换效率状态下运行。由于中央模糊控制器设定了冷却水泵的最低运行频率（设定低限频率值略大于冷却水系统允许最低流量时对应的水泵运行频率）， 故确保了中央空调主机冷却水系统的安全运行。

冷凝器运行时，如果出水管4的出水温度、流量或供水总管1和回水总管2的供回水压差出现异常时，系统送出报警信号并采取相应的保护措施，保证冷凝器的安全正常运行。

本实用新型的工作原理是：

每个制冷机房中，数据采集装置采集子空调装置的空调数据传输给现场模糊控制箱，现场模糊控制箱将该空调数据进行格式转换后传输至中央模糊控制器，中央模糊控制器接收符合格式的空调数据并输出控制信号分别通过冷冻水泵智能控制柜控制冷冻水泵的转速和流量、通过冷却水泵智能控制柜控制冷却水泵的转速和流量，以及通过冷却塔风机智能控制柜控制冷却塔风机的运行台数和运行时间。

本实用新型采用分区域控制和集中管理模式，每个制冷机房中的子空调装置由子控制装置5进行控制，子控制装置5再通过RS485总线与中央模糊控制器进行通信，在中央模糊控制器上实现集中控制和管理，不仅可减少布线，更加节能环保，还可以减少中央模糊控制器的运行压力，提高整个系统的稳定性和可靠性。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种中央空调装置的模糊控制系统，用于控制分布在不同制冷机房的多套子空调装置，每套子空调装置包括冷冻水系统和冷却水系统，冷冻水系统设置有冷冻水泵，冷却水系统设置有冷却水泵和冷却塔风机；

其特征在于：每个制冷机房均设置有子控制装置和数据采集装置，每套子空调装置均与位于同个制冷机房的子控制装置和数据采集装置连接，中央空调装置的模糊控制系统还包括用于与每个制冷机房的子控制装置通信的中央模糊控制器；

每个子控制装置均包括现场模糊控制箱、冷冻水泵智能控制柜、冷却水泵智能控制柜和冷却塔风机智能控制柜；

每个制冷机房中，数据采集装置采集子空调装置的空调数据传输给现场模糊控制箱，现场模糊控制箱将该空调数据进行格式转换后传输至中央模糊控制器，中央模糊控制器接收符合格式的空调数据并输出控制信号分别通过冷冻水泵智能控制柜控制冷冻水泵的转速和流量、通过冷却水泵智能控制柜控制冷却水泵的转速和流量，以及通过冷却塔风机智能控制柜控制冷却塔风机的运行台数和运行时间；

中央模糊控制器均通过RS485总线与每个制冷机房的冷冻水泵智能控制柜、冷却水泵智能控制柜、冷却塔风机智能控制柜和现场模糊控制箱连接。

2.如权利要求1所述的中央空调装置的模糊控制系统，其特征在于：数据采集装置设置为传感器，冷冻水系统还包括供水总管和回水总管。

3.如权利要求2所述的中央空调装置的模糊控制系统，其特征在于：传感器包括水流压差传感器和温度传感器，水流压差传感器安装于供水总管与回水总管之间的通道，温度传感器分别安装于供水总管和回水总管，水流压差传感器和温度传感器与现场模糊控制箱连接。

4.如权利要求2所述的中央空调装置的模糊控制系统，其特征在于：回水总管上还安装有流量计，流量计与现场模糊控制箱连接。

5.如权利要求2所述的中央空调装置的模糊控制系统，其特征在于：供水总管与回水总管之间的通道设置有旁通阀，水流压差传感器与旁通阀并联。

6.如权利要求2所述的中央空调装置的模糊控制系统，其特征在于：供水总管与回水总管之间还设置有末端热交换设备。

7.如权利要求6所述的中央空调装置的模糊控制系统，其特征在于：末端热交换设备与供水总管之间接有二通阀。

8.如权利要求2所述的中央空调装置的模糊控制系统，其特征在于：传感器还包括环境温度传感器和环境湿度传感器，环境温度传感器和环境湿度传感器均与现场模糊控制箱连接。

9.如权利要求3所述的中央空调装置的模糊控制系统，其特征在于：子空调装置还包括空调机组，空调机组包括冷凝器，冷凝器的进水管和出水管均安装有温度传感器，温度传感器与现场模糊控制箱连接。