NL8503077A - Koelinstallatie. - Google Patents

Description

N. 0.33512 1

Koelinstallatie.

De uitvinding heeft betrekking op een koelinstallatie bestemd voor het handhaven van de temperatuur in een of meer ruimten ofvloeistof-warmteuitwisselaars, omvattende tenminste een of meer compressoren waarvan de uitgangen verbonden zijn met een of meer condensors» die met 5 hun uitgangen aangesloten zijn op een of meer koelers die op hun beurt op de ingangen van de genoemde compressoren zijn aangesloten» alsmede eventuele verdere energie verbruikende componenten (bijvoorbeeld pompen, ventilatoren), en voorzien van een schakeling voor het besturen van alle componenten zodanig dat de temperatuur in de genoemde ruimte 10 of ruimten binnen vooraf bepaalde grenzen wordt gehandhaafd.

Een dergelijke koelinstallatie is in zijn algemeenheid bekend. In het bijzonder bij grotere koelinstallaties, bestemd voor het regelen van de temperatuur in pakhuizen, grootschalige koel- en vriesruimten, schepen ingericht voor het transport van goederen die op een bepaalde 15 temperatuur gehouden moeten worden enz., kan een dergelijke installatie voorzien zijn van meerdere compressoren, condensors en koelers, terwijl verder over het algemeen een aantal pompen, ventilatoren, ex-pansie-organen, kleppen en afschelders aanwezig is.

Het is tot nu toe gebruikelijk om zo'n gehele installatie te laten 20 besturen door een op een centrale plaats opgestelde, speciaal voor het doel ontworpen stuurschakeling, die veelal nog in relaistechniek is opgebouwd.

Een eerste nadeel van een dergelijkje bekende configuratie is het feit dat er naar elk van de te besturen componenten van de gehele in-25 richting een afzonderlijke, meestal meer aderige kabel moet worden gelegd die over het algemeen geschikt moet zijn voor aanzienlijke stroom-sterkten en spanningen. Dat leidt ertoe dat in de ruimten waar een dergelijke installatie wordt gebruikt, een complexe bekabeling aanwezig is die duur is in aanleg en onderhoud.

30 Een verder nadeel is de opbouw van de stuurschakeling als een spe ciaal voor een bepaalde koelinstallatie ontworpen stuurschakeling. Niet alleen is het ontwerpen en realiseren van een dergelijke schakeling een tijdrovende zaak, die veel kennis en ervaring van de ontwerper vereist, maar bovendien is een dergelijke "special purpose” schakeling weinig 35 flexibel. Het veranderen van de configuratie van de koelinstallatie of het wijzigen van processen binnen de koelinstallatie is nauwelijks mogelijk zonder een ingrijpende, tijdrovende en kostbare wijziging van de stuurschakeling. Bovendien is het bij onderhoudswerkzaamheden, het op-^ * T Λ 7 “ c 0 :J 0 0 / i

i V

2 sporen van eventuele storingen en dergelijke nodig dat het desbetreffende personeel een meer of minder grondige kennis bezit van deze speciale schakeling, hetgeen onder andere inhoudt dat enerzijds goed geschoold personeel beschikbaar moet zijn terwijl anderzijds bij de in-5 stallatie een uitgebreide, speciaal voor de installatie geschreven documentatie aanwezig moet zijn.

Bij het ontwerpen van een dergelijke bekende schakeling wordt meestal uitgegaan van de zogenaamde "worst case” situatie, d.w.z. die situatie waarin ook onder de meest extreme omstandigheden de tempera-10 tuur in de ruimte of ruimten binnen de gewenste grenswaarden moet worden gehandhaafd. Dat betekent echter dat onder minder extreme omstandigheden de installatie als geheel relatief gezien een te hoog energieverbruik zal hebben. Refererend aan het bovenstaande zal het echter over het algemeen niet mogelijk of zeer lastig zijn om de hele instal-15 latie op de momentaan geldende omstandigheden opnieuw af te regelen.

De uitvinding heeft nu ten doel de koelinstallatie zodanig uit te voeren dat althans een deel van de bovenstaande nadelen wordt geëlimineerd althans in aanzienlijke mate wordt gereduceerd.

Aan deze doelstelling wordt bij een koelinstallatie van in de aan-20 hef genoemde soort voldaan, doordat de stuurschakeling voorzien is van een aantal lokale stations elk toegewezen aan een groep van componenten van de installatie, teneinde deze groep te besturen aan de hand van de voor deze groep geldende instelpunten, welke lokale stations toegangsgegevens ontvangen van sensoren in de installatie en stuursignalen af-25 geven aan schakelmiddelen waarmee de werking van de componenten in de bijbehorende groep van componenten kan worden bestuurd, en een centraal station dat via een busleiding in verbinding staat met elk van de lokale stations, via welke busleiding toestandsgegevens worden overgedragen van de lokale stations naar het centrale station en instelpuntwijzi-30 gingsinstructies worden overgedragen vanaf het centrale station naar elk van de lokale stations, welke instelpuntwijzigingsinstrueties in het centrale station worden gegenereerd door verwerking van de ontvangen toestandsgegevens in een algoritme waarmee een toestand met minimaal energieverbruik van de gehele koelinstallatie wordt nagestreefd.

35 Door een dergelijke uitvoering van een koelinstallatie wordt be reikt, dat de bekabeling in feite kan worden gereduceerd tot een enkele vermogensleiding waaraan de diverse componenten via aftakkingen zijn aangesloten en waarmee energie wordt geleverd aan de diverse componenten, alsmede een enkele busleiding waarover de communicatie plaats 40 vindt tussen het centrale station en de lokale stations.

-¾ 0 '0 O U / / * "% · 3

Het verdient de voorkeur dat de hardwarestructuur van het centrale station en die van het lokale station aan elkaar gelijk zijn. Dat heeft het voordeel dat het zoeken naar fouten en het onderhoud van de stations en dergelijk een stuk wordt vereenvoudigd terwijl bovendien de sta-5 tions hardwarematig volledig uitwisselbaar zijn.

Het verdient verder de voorkeur dat de gehele hardwarestructuur van een station is aangebracht op een enkel processorbord. Dat levert als voordeel een zeer eenvoudige reparatiemogelijkheid. Een reparateur behoeft bij storing slechts een enkel bord te vervangen door een nieuw 10 standaard procesorbord waarna de installatie weer bedrijfsgereed is.

Elk lokaal station kan voorzien zijn van een of meer analoge in-/uitgangsschakelingen waarmee van sensoren in de betreffende groep van componenten afkomstige analoge signalen worden omgevormd tot digitale signalen, en digitale stuursignalen van het lokale station worden 15 omgevormd tot analoge stuursignalen.

Bij voorkeur is elk van de genoemde ingangsschakelingen voorzien van een conditioneereenheid waarmee het ontvangen analoge signaal, dat afhankelijk van de gemeten grootheid binnen een daaraan gerelateerd traject varieert, wordt omgevormd naar een binnen een standaardtraject 20 variërend signaal. Afhankelijk van de aard van de te meten grootheid (druk, temperatuur en dergelijke) en afhankelijk van het traject waarbinnen deze grootheid kan variëren, resp. afhankelijk van het traject waarbinnen het uitgangssignaal van de sensor kan variëren, alsmede afhankelijk van de aard van het uitgangssignaal van de sensor (stroom, 25 spanning, frequentie) kan voor iedere sensor een aangepaste conditioneereenheid worden aangebracht in de ingangsschakeling. Daardoor wordt bereikt dat de ingangsschakelingen uniform uitgevoerd kunnen worden en door een geschikte keuze van de conditioneereenheid een aanpassing aan een bepaalde sensor kan worden gerealiseerd.

30 Bij voorkeur is de programmatuur die in een station nodig is opge slagen in een uitwisselbaar geheugen, zoals een programmeerbaar uit-leesgeheugen van het EPROM-type. Daarmee wordt bereikt dat met een identieke hardwarestructuur toch elk station bepaalde eigen specifieke functies kan vervullen bijvoorbeeld toegespitst op de aard van de com-35 ponenten die door het betreffende station bestuurd moeten worden.

Bij voorkeur is verder elk van de lokale stations voorzien van middelen waarmee kan worden vastgesteld of er via de busleiding communicatie mogelijk is met het centrale station, welke middelen bij detectie van een toestand waarin geen communicatie meer mogelijk is de in-40 stelpunten van de bijbehorende groep van componenten zodanig besturen, 3303077 * i # * 4 wijzigen of doen wijzigen dat de prestaties van deze groep van componenten in elk geval voldoende zijn om de gewenste temperatuur in de ruimte of ruimten te kunnen handhaven. Daarmee wordt bereikt dat bij het defect raken van de busleiding elk station ervoor zorgt dat de bij-5 behorende groep van componenten in elk geval zodanig functioneert dat de gehele koelinstallatie zijn gewenste functie kan uitvoeren, ook al wordt daarbij de koelinstallatie niet bedreven in een toestand met minimaal energieverbruik.

De uitvinding zal in het volgende nader worden verklaard aan de 10 hand van een in de bijgaande figuren aangegeven uitvoeringsvoorbeeld.

Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een algemeen bekende koelinstallatie.

Figuur 2 toont een blokschema van de stuurschakeling volgens de uitvinding.

15 Figuur 3 toont een meer gedetailleerd blokschema van een lokaal station, analoog bord en digitaal bord, toegepast in de stuurschakeling van figuur 2.

Figuur 1 illustreert een algemeen bekende koelinstallatie voorzien van een compressorgroep 1 die via een leiding 2 is aangesloten op een 20 groep condensors 3. De condensors zijn op hun beurt via een leiding 4 waarin eventueel een expansie-orgaan 5 opgenomen kan zijn verbonden met een afscheider 6 vanwaar de leiding 7 terugloopt naar de compressorgroep 1. Vanaf de afscheider 6 verloopt de leiding 8 met daarin een of meer pompen 9 naar een groep koelers 10 waarvan de uitgangen verbonden 25 zijn via de leiding 11 met de afscheider 6.

De compressorgroep 1 zorgt voor het onderhouden van een voldoende lage zuigdruk van het koudemiddel, zodat een goede werking van de koe-lergroep gegarandeerd kan worden. In de koelergroep 10 vindt de ener-gie-overdracht plaats vanuit de te koelen ruimte via lucht of een ander 30 tussenmedium naar het koudemiddel. De condensorgroep 3 zorgt voor de energie-overdracht van het koelproces naar zijn omgeving (lucht/water) waardoor een persdruk ontstaat die mede afhankelijk is van de compres-sorcapaciteit en de betreffende omgevingscondities.

Omdat de verschillende apparaten zich vaak op relatief grote af-35 stand van elkaar bevinden betekent dit tot nu toe dat er een omvangrijke bekabeling nodig is bij een centraal bediende installatie. Naast de bekabeling worden de eisen die gesteld worden aan de procescondities steeds stringenter.

De uitvinding verschaft nu een stuurschakeling waarmee het nadeel 40 van de omvangrijke bekabeling althans voor een belangrijk deel kan wor- ^ „ _ - _ wat o*'· P ” -0 % i) j / Q 'J * * 5 den geëlimineerd terwijl het tevens de mogelijkheid verschaft om de installatie te laten functioneren met variabele zuig- en perscondities, dit laatste in tegenstelling met de huidige stand der techniek waarin met vaste zuig- en perscondities wordt gewerkt.

5 Figuur 2 geeft een algemeen blokschema van de stuurschakeling die wordt gebruikt voor het besturen van de stuurinstallatie die in zijn algemeenheid in figuur 1 is weergegeven. De stuurschakeling 20 is voorzien van een centraal station 21 dat via een busleiding 22 is verbonden met een aantal lokale stations die elk met referentlecijfer 23 zijn 10 aangeduid. Het centrale station 21 is verder via een leiding 24 verbonden met een terminal 25 via welke een operateur met het stelsel kan communiceren.

Elk van de lokale stations 23 kan via een communicatieleiding 29 aangesloten worden op een analoog in-/uitgangsbord 27 met een aantal 15 analoge uitgangen 30 en een aantal analoge ingangen 31, en op een of twee digitale in-/uitgangsborden 28 elk met een aantal digitale in-/uitgangen 26. Het aantal borden 27 of 28 kan afhankelijk van de configuratie van de installatie en de mogelijkheden van de stuurschakeling variëren en is niet tot de genoemde aantallen beperkt.

20 De hardware voor het realiseren van de schakeling uit figuur 2 is ondergebracht op een aantal borden met uniforme structuur, te weten processorborden, analoge borden en digitale borden. In het volgende zullen elk van deze borden in meer detail worden beschreven.

Het centrale station bestaat uit éên enkel processorbord. De taak 25 van het centrale station is het besturen van alle lokale stations, dat wil zeggen het regelen van de communicatie tussen diverse lokale stations onderling alsmede de communicatie tussen het centrale station en een lokaal station. Op deze wijze is het mogelijk centraal van alle lokale stations de in- en uitgangen te bedienen, alarmmeldingen op te 30 vragen, toestandsgegevens te ontvangen, instelpunten te wijzigen enz. Hierdoor wordt het onder meer mogelijk om een installatie zo optimaal mogelijk te bedrijven. De communicatie tussen het centrale station en een operateur kan direct via een terminal plaats vinden maar is ook mogelijk via een host computer al dan niet door tussenkomst van een mo-35 demverbinding.

Elk lokaal station functioneert als een regel- en stuureenheid die analoge en digitale informatie kan verwerken en die enerzijds kan communiceren met het centrale station en anderzijds kan communiceren met een eventueel ter plaatse aansluitbare terminal.

40 Aangezien het lokale station volledig zelfstandig kan functioneren 350 3 07 7 6 bestaat in feite het kleinst mogelijke systeem uit een lokaal station, terwijl de grootst mogelijke configuratie in een praktische uitvoeringsvorm bestaat uit een centraal station en 256 lokale stations. In de gerealiseerde uitvoeringsvorm kan een lokaal station maximaal 16 5 analoge ingangen, 4 analoge uitgangen en 48 digitale in- of uitgangen verwerken. Daartoe is het eigenlijke processorbord gekoppeld met een analoog bord en maximaal twee digitale ingangsborden.

In figuur 3 is een combinatie van een lokaal station 23, een analoog bord 27 en een digitaal bord 28 in meer detail getoond.

10 Het processorbord 23 is voorzien van een processor 40, een inter rupt stuureenheid 41, een coramunicatiestuureenheid 42, een terminalcom-municatiestuureenheid 43, een toetsenbord/displaystuureenheid 44, twee uitleesgeheugens 45 en 47, een willekeurig toegankelijk lees/schrijf-geheugen 46, een klokpulsgenerator 48 en een coramunicatiestuureenheid 15 49. Al de bovengenoemde eenheden zijn via een bus 50 met elkaar verbon den. De bus 22, die leidt naar andere lokale stations 23 alsmede naar het centrale station 21, is verbonden met de communicatiestuureenheid 42. Een eventuele terminal kan aangesloten worden op het lokale station via de terminalcommunicatiestuureenheid 43 en een eventueel los toet-20 senbord of weergeefeenheid kan op het lokale station worden aangesloten via de eenheid 44. De eenheid 49 zorgt voor de communicatie over de leiding 29 met de analoge borden.

Aan de linker onderzijde is in figuur 3 een digitaal bord 28 weergegeven. Dit bord bestaat uit de digitale in-/uitgangseenheid 53 die 25 verbonden is met een aantal interface- of koppelschakelingen 51 en 52 elk met meerdere in-/uitgangen. Of een bepaalde aansluiting dienst doet als in- of uitgangsaansluiting wordt door de digitale in-/uitgangs-stuureenheid 53 bepaald.

Alhoewel in het algemene schema van figuur 2 aangegeven is dat de 30 digitale borden 28 via de buslijn 29 zijn gekoppeld met het lokale station 23 bevat in de gerealiseerde uitvoeringsvorm elk digitaal bord 28 dusdanig weinig hardware dat in deze praktische uitvoeringsvorm van het processorbord 23 alle benodigde hardware voor de digitale borden rechtstreeks in het processorbord 23 werden geïntegreerd zodat, zoals in fi-35 guur 3 is getekend, in deze praktische uitvoeringsvorm de digitale stuureenheid 53 rechtstreeks is aangesloten op de busleiding 50.

Figuur 3 toont tevens binnen het kader 27 een analoog bord, omvattende een processor 54, een uitleesgeheugen 55, een willekeurig toegankelijk lees/schrijfgeheugen 56, klokpulsschakelingen 57, een communica-40 tieschakeling 58, een aantal digitaal/analoog-omvormers 59 alsmede een S30 3 0 7 7 7 analoog/digitaal-omvormer 60. Verder is een afzonderlijk uitleesgeheugen 61 aanwezig waarin sensor-liniairisatietabellen zijn ondergebracht. De communicatie tussen het lokale station 23 en het analoge bord 27 vindt plaats over de communicatieleiding 29 onder besturing van de bei-5 de communicatiestuureenheden 49 en 58.

De digitaal/analoog-omvormers 59 zijn gekoppeld met een aantal analoge uitgangen 30 terwijl de analoge ingangen 31 via een met het aantal in gebruik zijnde ingangen overeenstemmend aantal conditioneer-eenheden 62 aangesloten zijn op de analoog/digitaal-omvormer 60. Opge-10 merkt wordt dat de eenheid 60 niet alleen een analoog/digitaal-omvorm-functie heeft maar tevens een multiplexfunctie uitvoert en derhalve de analoge signalen op de ingangen 31, na conditionering in de betreffende eenheden 62, op een multiplexwijze aftast en omvormt tot digitale signalen.

15 In figuur 3 zijn bij een aantal eenheden typenummers aangegeven van op zichzelf bekende geïntegreerde schakelingen die voor de realisatie van de betreffende eenheden kunnen worden toegepast. Zo kan voor de processor 40 een geïntegreerde schakeling van het type 8088 worden gebruikt. Voor de interruptsturing 41 kan een ic 8259 worden gebruikt, 20 enz. Opgemerkt wordt echter dat het hier uitsluitend gaat om voorbeelden van mogelijke toepasbare geïntegreerde schakelingen terwijl het voor een deskundige duidelijk zal zijn dat ook andere bestaande ic's kunnen worden toegepast.

Het centrale station 21 wordt op identieke wijze gerealiseerd als 25 de lokale stations 23. Het centrale station 21 bevat dus ook de componenten 40 tot en met 50 en 53 met dien verstande dat in het centrale station 21 de communicatie-eenheid 49 niet gebruikt wordt. De terminal-communicatie-eenheid 43 in het centrale station geeft via de leiding 24 aansluiting op de operatorsterminal 25 terwijl de eenheid 44 wordt ge-30 bruikt voor het aansluiten van een toetsenbord en een weergeefeenheid.

Elk van de lokale stations 23 uit figuur 2 is toegewezen aan een van de componentgroepen in het algemene schema van figuur 1. Zo is een lokaal station 23 toegewezen aan de compressorgroep 1, een ander lokaal station is toegewezen aan de condensorgroep 3, een ander lokaal station 35 is toegewezen aan de groep van pompen 9 en een verder lokaal station is toegewezen aan de koelergroep 10. Elk van de genoemde groepen componenten is voorzien van een of meer sensoren waarmee voor de werking van de betreffende groep van componenten relevante parameters worden gemeten.

Zo kan de compressorgroep 1 voorzien zijn van een aantal druksensoren 40 bijvoorbeeld zowel aan de ingang als aan de uitgang van elke compressor 6503077 8 van de groep. Deze sensoren leveren een met de druk aan de Ingang resp. uitgang van de betreffende compressor overeenstemmend elektrisch signaal dat via een van de leidingen 31 wordt toegevoerd aan de bijbehorende conditioneereenheid 62 op het analoge bord 27. De conditioneer-5 eenheid 62 zorgt ervoor dat het inkomende signaal wordt omgevormd tot een signaal dat, afhankelijk van de gemeten waarde, varieert binnen een vooraf bepaald standaardtraject. Elk van de compressoren is verder voorzien van schakelmiddelen waarmee de werking van de betreffende compressor kan worden geregeld. Deze schakelmiddelen ontvangen stuursigna-10 len via een van de leidingen 26 van het digitale bord dat aangesloten is op het bijbehorende lokale station 23. Met behulp van deze schakelmiddelen is het mogelijk om de compressoren elk individueel aan- en uit te schakelen en, indien deze mogelijkheid aanwezig is, de compressoren getrapt of traploos (via een analoge uitgang 30) te regelen.

15 Elke koeler in de groep van koelers 3 is voorzien van tenminste een temperatuursensor aan de uitgang terwijl tevens een temperatuursen-sor aan de ingang aanwezig kan zijn. Verder is elk van de condensors uit de groep voorzien van schakelmiddelen waarmee bijvoorbeeld de condensor kan worden ingeschakeld of uitgeschakeld terwijl andere schakel-20 middelen kunnen worden gebruikt voor het getraps of traploos regelen van de bij elke condensor of bij een groep van condensors behorende ventilatoren. Deze schakelmiddelen zijn aangesloten op de stuurleidin-gen 36 van het digitale bord van het bijbehorende lokale station teneinde via deze leidingen 26 stuursignalen te ontvangen. De temperatuur-25 sensoren zijn via de leidingen 31 verbonden met de conditioneereenheden op het genoemde analoge bord die ervoor zorgen dat de met de gemeten temperatuur variërende signalen worden omgevormd tot signalen binnen een vooraf bepaald standaardtraject.

Op soortgelijke wijze zijn ook de koelers in de groep 10 voorzien 30 van temperatuursensoren alsmede schakelmiddelen waarmee de koelers kunnen worden ingeschakeld resp. uitgeschakeld dan wel schakelmiddelen waarmee invloed kan worden uitgeoefend op eventueel bij de koelers behorende ventilatoren waarmee de koude lucht in de te koelen ruimte wordt ingeblazen of waarmee kleppen worden bestuurd om de koudemiddel-35 stroom te regelen. Ook hier zijn de sensoren weer via de leidingen 31 aangesloten op het analoge bord terwijl stuursignalen via de leidingen 26 worden geleverd aan de genoemde schakelmiddelen.

Een ander lokaal station kan dienst doen voor het besturen van de pompen 9 aan de hand van druksignalen geleverd door een of meer senso-40 ren aangesloten op de leidingen 31 van het betreffende analoge bord S 3 0 3 0 7 7 ^ · >.

9 terwijl stuursignalen worden geleverd via de leidingen 26 aan schakel-middelen waarmee de pompen worden ingeschakeld, uitgeschakeld dan wel in snelheid worden geregeld.

Elk van de lokale stations zorgt ervoor dat enerzijds op basis van 5 de via de sensoren ontvangen meetwaarden of van andere bronnen afkomstige digitale signalen en anderzijds op basis van in het lokale station aanwezige en in een geheugen 47 opgeslagen instelwaarden de componenten van de bijbehorende groep van componenten zodanig worden bestuurd dat de betreffende componenten op of althans in de nabijheid van 10 de betreffende instelwaarden functioneren. De van de sensoren afkomstige signalen worden allereerst in de bij de betreffende sensor behorende conditioneringseenheid 62 omgevormd tot een signaal dat varieert binnen een bepaald traject. Zo zal bijvoorbeeld het signaal van een temperatuursensor bestemd voor het meten van een temperatuur tussen 15 bijvoorbeeld -40eC en +40°C worden omgevormd tot een standaard signaal dat varieert tussen bijvoorbeeld 0 en 5 V, terwijl ook het signaal van eeu druksensor wordt omgevormd tot een signaal binnen dit zelfde standaard traject .

Met behulp van de eenheid 60 worden de uitgangssignalen van de 2Q conditioneereenheden 62 een voor een afgetast en de afgetaste sensor-signalen worden gedigitaliseerd in de analoog/digitaal-omvormer 60 tot digitale toestandsgegevens die opgeslagen worden in het geheugen 56. Vervolgens wordèn door de processor 54 met behulp van de lineairisatie-gegevens in het geheugen 61 de opgeslagen toestandsgegevens gecorri-25 geerd. De gecorrigeerde gegevens worden vervolgens overgedragen via de communicatiestuureenheden 58 en 49 naar het geheugen 46 op het proces-sorbord 23 om te worden gebruikt als ingangsgegevens bij de berekening van de stuursignalen die gegenereerd moeten worden voor de besturing van de componenten van de bijbehorende groep van componenten. Als ver-30 dere gegevens beschikt de procressor 40 daarbij over instelpunten die in het geheugen 47 aanwezig zijn en afkomstig zijn van het centrale station 21 of via een terminal of toetsenbord en via de respectievelijke communicatie-eenheid 43 of 44 door een operateur zijn ingevoerd.

Het zal duidelijk zijn dat elk van de lokale stations een zelf-35 standig regelproces uitvoert op basis van de in het geheugen 47 aanwezige instelpunten en op basis van de momentane toestandsgegevens. Dat heeft als gevolg dat bij uitval van de communicatieverbinding via de bus 22 tussen het lokale station 23 en het centrale station het regelproces voor de betreffende groep van componenten gewoon verder gaat.

40 Alleen zal er dan geen wijziging meer plaats vinden van de instelpunten :v.1 o 7 7 * 10 en zullen ofwel de laatst ontvangen instelpunten worden gebruikt ofwel zal, indien de processor 40 vaststelt dat er geen communicatie meer via de bus 22 mogelijk is, worden overgegaan op speciaal voor dergelijke gevallen voorgeprogrammeerde instelpunten.

5 In het centrale station 23 worden via de bus 22 toestandsgegevens ontvangen van elk van de lokale stations 23 en aan de hand van deze toestandsgegevens wordt dan in een speciaal daartoe bestemd algoritme door de processor 40 berekend met welke instelpunten de totale koelinstallatie zo efficiënt mogelijk, dat wil zeggen met een zo min mogelijk 10 energieverbruik, functioneert. Betekent dit dat er in een lokaal station eventueel instelpunten moeten worden gewijzigd dan worden desbetreffende instelpuntwijzigingsinstructies door de processor 40 gegenereerd en via de communicatiestuureenheid 42 over de bus 22 naar het betreffende lokale station 23 toegezonden.

15 De applicatiesoftware die nodig is voor de besturing van een koel installatie dient zeer flexibel van opbouw te zijn omdat het aantal en de soort van de koeltechnische componenten in een koelinstallatie variabel is. Binnen het kader van de uitvinding is dan ook gekozen voor een modulaire opzet van de software door gebruik te maken van een groot 20 aantal standaardprogramma's. Deze programma's hebben betrekking op afzonderlijke koeltechnische componenten en de mogelijke besturingsvormen daarvan en worden opgeslagen in een bibliotheek. Bij het realiseren van een nieuwe installatie worden uit deze bibliotheek die programma's gebruikt die voor de besturing van de betreffende installatie nodig zijn. 25 Worden nieuwe componenten in gebruik gesteld dan worden daarvoor nieuwe softwaremodules aangemaakt en toegevoegd aan de bibliotheek.

Nadat voor een bepaalde installatie de softwarepakketten voor elk van de lokale stations en voor het centrale station zijn vervaardigd wordt de programmatuur overgebracht op EPROM's, die vervolgens op de 30 juiste plaats in de daarvoor bestemde voetjes van de processorkaarten worden gestoken.

Met een stuurschakeling volgens de uitvinding is het mogelijk om het energieverbruik van de gehele koelinstallatie te optimaliseren. Omdat in elk lokaal station informatie aanwezig is omtrent de daar wer-35 kende processen kan in het centrale station deze informatie worden verzameld vanuit elk van de lokale stations. Daardoor wordt in het centrale station een overzicht verkregen van de totale gevraagde koelcapaci-teit. Op basis daarvan wordt vervolgens de compressorcapaciteit aangepast, zodat er geen sprake meer is van een vaste zuigdruk zoals in de 40 stand der techniek maar van een zwevende zuigdruk. De zuigdruk in de •:.:-J 3 07 7 11 installatie is, binnen zekere grenzen, alleen nog afhankelijk van de gevraagde koelcapaciteit. De programmatuur is zodanig ingericht dat wordt gestreefd naar een zo hoog mogelijke zuigdruk, waarbij de gevraagde koelcapaciteit nog juist geleverd kan worden.

5 Voor de persdruk geldt in principe hetzelfde, alleen vormt hier het opgenomen vermogen van de installatie het kriterium. Omdat de informatie omtrent het opgenomen vermogen bekend is in de lokale stations wordt de persdruk binnen zekere grenzen zodanig bestuurd dat het totaal opgenomen vermogen minimaal is bij de op dat moment gevraagde capaci-10 teit.

De programmatuur is verder zodanig uitgevoerd dat bij een onderbreking in de communicatieverbinding tussen het centrale station en de lokale stations, bijvoorbeeld door een breuk in de busleiding of iets dergelijks, elk van de lokale stations zelfstandig kan blijven functio-15 neren, naar keuze op basis van het laatst geldende instelpunt of op basis van een instelpunt dat voor dergelijke gevallen vooraf is ingevoerd. Daarmee wordt een fail safe werking van de koelinstallatie bereikt .

8503077

Claims (13)

1. Koelinstallatie, bestemd voor het handhaven van de temperatuur in een of meer ruimten, omvattende tenminste een of meer compressoren waarvan de uitgangen verbonden zijn met een of meer condensors, die met 5 hun uitgangen aangesloten zijn op een of meer koelers die op hun beurt op de ingangen van de genoemde compressoren zijn aangesloten, alsmede eventuele verdere energie verbruikende componenten (bijvoorbeeld pompen, ventilatoren), en voorzien van een stuurschakeling voor het besturen van alle componenten zodanig dat de temperatuur in de genoemde 10 ruimte of ruimten binnen vooraf bepaalde grenzen wordt gehandhaafd, met het kenmerk, dat de stuurschakeling voorzien is van een aantal lokale stations elk toegewezen aan een groep van componenten van de installatie, teneinde deze groep te besturen aan de hand van de voor deze groep geldende instelpunten, welke lokale stations toegangsgegevens ontvangen 15 van sensoren in de installatie en stuursignalen afgeven aan schakelmid-delen waarmee de werking van de componenten in de bijbehorende groep van componenten kan worden bestuurd, en een centraal station dat via een busleiding in verbinding staat met elk van de lokale stations, via welke busleiding toestandsgegevens worden overgedragen van de lokale 20 stations naar het centrale station en instelpuntwijzigingsinstructies worden overgedragen vanaf het centrale station naar elk van de lokale stations, welke instelpuntwijzigingsinstructies in het centrale station worden gegenereerd door verwerking van de ontvangen toestandsgegevens in een algoritme waarmee een toestand met minimaal energieverbruik van 25 de gehele koelinstallatie wordt nagestreefd.

2. Koelinstallatie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hardwarestructuur van het centrale station en die van de lokale stations aan elkaar gelijk zijn.

3. Koelinstallatie volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de 30 gehele hardwarestructuur van een station is aangebracht op een proces- sorbord.

4. Koelinstallatie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elk lokaal station voorzien kan zijn van een of meer analoge in-/uitgangsschakelingen waarmee van sensoren in de betreffende 35 groep van componenten afkomstige analoge signalen worden omgevormd tot digitale signalen, en digitale stuursignalen van het lokale station worden omgevormd tot analoge stuursignalen.

4 CONCLUSIES.

5. Koelinstallatie volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elk van de genoemde ingangsschakelingen voorzien kan zijn van een conditio- 40 neereenheid waarmee het ontvangen analoge signaal, dat afhankelijk van ' -)3077 de gemeten grootheid binnen een daaraan gerelateerd traject varieert, wordt omgevormd naar een binnen een standaardtraject variërend signaal.

6. Koelinstallatie volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat 5 telkens voor een groep van in-/uitgangsschakelingen een analoog/digi- taal-omvormer aanwezig is waaraan binnen de groep inkomende signalen via een multiplexer worden toegevoerd.

7. Koelinstallatie volgens conclusie 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat elk lokaal station voorzien kan zijn van een afzonderlijk analoog 10 bord waarop de analoog/digitaal-omvormer en multiplexer tezamen met de in-/uitgangsschakelingen aangebracht zijn, terwijl voor elke in-/uit-gangsschakeling een aansluitmogelijkheid aanwezig is voor het aansluiten van een geselecteerde conditioneereenheid.

8. Koelinstallatie volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de 15 structuur van de analoge borden in elk lokaal station identiek is.

9. Koelinstallatie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elk lokaal station voorzien kan zijn van een of meer digitale in-/uitgangsschakelingen waarmee inkomende digitale signalen worden geconditioneerd als aanpassing aan de voorwaarden die voor verwer- 20 king van digitale signalen in het lokale station gelden en digitale stuursignalen worden uitgezonden.

10. Koelinstallatie volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het stuurgedeelte van de digitale in-/uitgangsschakelingen aangebracht is op elk processorbord.

11. Koelinstallatie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de programmatuur die in een station nodig is, opgeslagen is in een uitwisselbaar geheugen.

12. Koelinstallatie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elk van de lokale stations voorzien is van middelen waar- 30 mee kan worden vastgesteld of er via de busleiding communicatie mogelijk is met het centrale station, welke middelen bij detectie van een toestand waarin geen communicatie meer mogelijk is de instelpunten van de bijbehorende groep van componenten zodanig wijzigen of doen wijzigen dat de prestaties van deze groep van componenten in elk geval voldoende 35 zijn om de gewenste temperatuur in de ruimte of ruimten te kunnen handhaven.

13. Processorbord voor toepassing in een koelinstallatie volgens een der voorgaande conclusies. ********* $ 5 0 ^ Γ· 7 7