[实用新型]智能中央空调闭环控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空调控制系统，具体是智能中央空调闭环控制系统。

背景技术

传统的中央空调系统通常采用比例阀控制器根据温度比较结果自动调节热交换器进水口阀门的开度，即以增加进水的阻力来减小流体(冷冻水)在热交换器中的流动速度，这导致大部分流体动能被浪费，被浪费的动能恰恰是中央空调的冷冻泵消耗电能所提供的，这显然不能满足节能减排战略的的要求。

针对以上不足，中央空调系统进行了改进，将进水阀门的开度固定，采用变频器开环控制对风机转速动态调节，可根据现场负荷的需求调节风机输出功率，避免风机马达一直处于全速运行的状态，减少了空调能耗，又大大地减少风机的机械转动部分磨损。

但是风机通过变频器开环控制，存在以下不足：

(1)采用手动调节变频器的频率输出，不能根据季节、昼夜、实时气温的变化自动调节变频器频率，达不到精准控温节能的目的。

(2)多台空调采用冗余运行方式时，不能根据机房温度投、切空调数量，主、备空调无法实现有序、定时自动切换。

(3)在维护试运行发电机或市电停电切换运行发电机后，风机不能及时自动启动，机房温度存在超温风险，影响设备的运行安全。

(4)不能对设备远程实时监控和操作。

实用新型内容

本实用新型为弥补现有技术的不足，提供了一种智能中央空调闭环控制系统，对风机进行智能集中管理，保障整个中央空调系统调节合理化。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

智能中央空调闭环控制系统，包括PC工作站、PLC控制器、变频器、空调风机、温度传感器，PC工作站与PLC控制器连接；其中空调风机设有一个到多个，变频器和温度传感器均设有与空调风机匹配的一个到多个，各空调风机分别通过一变频器与PLC控制器连接，各温度传感器分别与一变频器与PLC控制器连接。

上述技术方案中，PLC控制器与变频器之间还串联输出继电器。

上述技术方案中，温度传感器与变频器之间还串联变送器。

本实用新型的工作原理如下：

根据实际需要通过PC工作站对PC控制器编程，将空调风机自由排列、组合进行控制，通过输出继电器接入变频器的FWD-COM端子，实现对风机的自动启动、失电得电后自动启动、主备机组自动轮换和新风机的定时运行控制。为了能够准确反映室内实际温度，在室内适当位置设置多个温度传感器，温度传感器把温度变化转换成0-10V的电压信号与变送器的基准信号进行差动比较放大，产生4-20mA信号。送到变频器的控制电压输入端子，对变频器实行PID闭环控制；通过对变频器的参数调试及控制系数修正，使室内的温度与设定的温度一致，温度波动范围较小。由于风机和空调电机本身的特点，当空调电机速度过低时会大大降低工作效率并会影响空调电机的使用寿命，为杜绝以上情况出现，对变频器设置最低运行频率下限，使变频器在进行PID调节时不能无限制的降低空调电机速度，对空调运行实行阶梯控制，当正在运行的空调电机运行频率已达上限仍不能满足制冷需求，经过程序运算满足增加空调运行数量的条件时，PLC控制器就会按顺序发送启动信号给变频器，增加运行空调风机的数量，直到机房温度达到设定温度，而当机房温度下降之后，PLC控制器会逐步减少运行空调风机的数量，直至能够满足机房制冷的最佳空调数量。根据中央空调风冷系统的特点，风量调节对房间内空气温度影响比水阀调节水量对空气温度的影响较大，所以采用以风量调节作为主调，水阀调节作为辅调的控制方式，水阀的PID调节在进行变频风量调节时无效，当变频器频率输出达到运行下限时变频器的输出继电器产生延时动作从而控制水阀的PID调节器的电源接通，这样就会保证整个风柜系统调节的合理化。

与PLC控制器连接的PC工作站通过路由器连接互联网，即可对空调实行远程监控与控制，大大提高设备的智能化控制水平，特别对无人值守控制具有重要意义。

和现有技术相比，本使用新型的有益效果在于：

对风机进行智能集中管理，实行机组群控，提高了温度控制精度；当供电系统切换后，及时的自动启动空调风柜机，缩短了停机时间，避免温度波动；冗余备用风机按程序轮换使用，使机组部件磨损平均，防止备用设备生锈，延长机组的使用寿命；对新风机实行了定时启动、停止，使室内空气质量得到提高；还可以远程实时监管风机，保障了空调安全运行。

附图说明

图1是本实用新型的结构模型示意图。

图2是本实用新型的闭环控制的原理框图。

具体实施方式