CN102003748A - 模块化冷水机组及其智能控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化冷水机组及其智能控制方法，在多个模块机组同时运行时，使得各压缩机的运行时间相对均衡，延长各压缩机使用寿命。包括有控制装置、一个以上的室外机模块，每个室外机模块均包括有：一台以上的压缩机；控制器对所述压缩机进行编码，各台所述压缩机的编码装置均设置有互不相同的识别编码；控制装置包括有读码模块、排序模块和指令输出模块；读码模块读取各台压缩机的识别编码，排序模块编排出所述压缩机关的队列和开的队列的编号，指令输出模块根据所述压缩机关的队列和开的队列的编号指令各台所述压缩机按顺序启动或停止运行。

Description

模块化冷水机组及其智能控制方法
技术领域
本发明属于空调冷水机组控制领域，尤其涉及一种模块化冷水机组及其智能控制方法。
背景技术
现有技术中的模块化控制的空调机组，在多模块同时使用时，传统的启停方式易导致拨码地址靠前的机组频繁且长期运行，拨码地址靠后的机组启动运行时间较少，多***的机组也存在各***运行时间不均衡的情况，从而导致部分压缩机使用寿命较短。
且现有技术的模块化控制的空调机组，启停方式采用水温控制机组启停，在机组启停及末端侧负荷变化时，水温是一个变化的值，机组只是按水温变化中的一个瞬时值来进行判断，这是不能准确反映水***变化的判断方法，可能会导致部分模块频繁启停，且使得水***的水温变化剧烈。
因此，上述控制方法达不到保护压缩机和节约能源的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化冷水机组及其智能控制方法，在多个模块机组同时运行时，使得各压缩机的运行时间相对均衡，延长各压缩机使用寿命。
本发明的另一个目的在于，提供一种模块化冷水机组及其智能控制方法，保持水温基本稳定，不会出现较大波动。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
模块化冷水机组，包括有控制装置、一个以上的室外机模块所述每个室外机模块均包括有：一台以上的压缩机；其中，控制装置对每台压缩机进行编码，各台所述压缩机均设置有互不相同的识别编码；所述控制装置包括有读码模块、排序模块和指令输出模块；所述读码模块读取各台所述压缩机的识别编码，排序模块编排出所述压缩机关的队列和开的队列的编号，指令输出模块根据所述压缩机开的队列和关的队列的编号指令各台所述压缩机按顺序启动或停止运行。
所述控制装置包括有温度变化速率计算模块和判断模块，所述控制装置根据温度传感器采集温度的温度，记录当前的空调进水温度值，并且所述温度变化速率计算模块计算出温降速率或温升速率值；所述判断模块根据当前的空调进水温度值和温降速率或温升速率值指令各台所述压缩机启动或停止运行。
上述模块化冷水机组的智能控制方法，所述控制装置在运行中对压缩机按启停顺序进行关的队列和开的队列的编号，按压缩机“先开先停，先停先开”的启停方法控制各台所述压缩机按顺序启动或停止运行。
本发明的有益效果如下：
本发明的模块化冷水机组及其智能控制方法，控制装置对每台压缩机进行编码，各台压缩机均设置有互不相同的识别编码；控制装置包括有读码模块、排序模块和指令输出模块；读码模块读取各台所述压缩机的识别编码，排序模块编排出所述压缩机关的队列和开的队列的编号，指令输出模块根据所述压缩机开的队列和关的队列的编号指令各台所述压缩机按顺序启动或停止运行；且控制装置包括有温度变化速率计算模块和判断模块。所述控制装置在运行中对压缩机按启停顺序进行关的队列和开的队列的编号，按压缩机‘先开先停，先停先开’的启停方法控制各台所述压缩机按顺序启动或停止运行。因此，各模块运行时间将更为均衡，可延长各压缩机平均使用寿命；另，在不同的温度区间，以水温的温降(升)速率为辅助参考，以水***的真实变化即末端的真实负荷状态，来准确控制机组的启停。且能以水***的真实变化情况进行判断控制，即取一段时间内的水温平均变化速率来进行判断，温降速率在不同的温度区间取值不同。以制冷为例，在水温较高，但温降速率较大的时候，后续机组不会开启，传统控制方式下，后续机组则会短暂开启后再关闭。不会出现部分机组频繁启停的现象，水***的水温波动较小，并控制在合理范围内。
附图说明
图1是本发明模块化冷水机组的智能控制方法的流程图；
图2是本发明模块化冷水机组的智能控制方法实施例1的开的队列和关的队列排序流程图；
图3是本发明模块化冷水机组的智能控制方法的温度变化曲线图。
具体实施方式
本发明公开一种模块化冷水机组，包括有控制装置、一个以上的室外机模块所述每个室外机模块均包括有：一台以上的压缩机；其中，控制装置对每台所述压缩机进行编码，各台所述压缩机均设置有互不相同的识别编码；所述控制装置包括有读码模块、排序模块和指令输出模块；所述读码模块读取各台所述压缩机的识别编码，排序模块编排出所述压缩机关的队列和开的队列的编号，指令输出模块根据所述压缩机开的队列和关的队列的编号指令各台所述压缩机按顺序启动或停止运行。
所述模块化冷水机组还包括温度传感器、风冷换热器和水侧换热器，所述温度传感器位于水侧换热器的进水口处。所述控制装置包括有温度变化速率计算模块和判断模块，所述控制装置根据温度传感器采集温度的温度，记录当前的空调机组水侧换热器进水温度值，并且所述温度变化速率计算模块计算出温降速率或温升速率值；所述判断模块根据当前的空调进水温度值和温降速率或温升速率值指令各台所述压缩机启动或停止运行。
上述模块化冷水机组的智能控制方法，所述控制装置在运行中对压缩机按启停顺序进行关的队列和开的队列的编号，按压缩机“先开先停，先停先开”的启停方法控制各台所述压缩机按顺序启动或停止运行。
请见图1，所述模块化冷水机组的智能控制方法，包括如下步骤：
步骤一：控制装置排列出压缩机关的队列，开的队列为无；
步骤二：控制装置判断是否要启动压缩机，如是，进入步骤三，如否，进入步骤五；
步骤三：模块化冷水机组的关的队列中的第一台压缩机开启，进入步骤四；
步骤四：将该关的队列中的第一台压缩机从关的队列中移到开的队列的最后序位；
步骤五：控制装置判断是否要关闭压缩机，如是，进入步骤六，如否，进入步骤二；
步骤六：关闭开的队列中的第一台压缩机，进入步骤七；
步骤七：将开的队列中的第一台压缩机移到关的队列的最后序位。
即“先开先停，先停先开”实现方法为：给每台压缩机编一个号，并设立一个压缩机关的队列和一个压缩机开的队列，每一次需要开压缩机，都是让关的队列中第一个压缩机开启，然后将该压缩机从关的队列的队头，移到开的队列的队尾；每一次需要关压缩机，都是让开的队列中的第一个压缩机关闭，然后将该压缩机从开的队列的队头移到关的队列的队尾。
实施例1：
请见图2，所述模块化冷水机组的智能控制方法中开的队列和关的队列排序流程为：
首先控制装置对压缩机编号进行关的队列和开的队列的编号，例如整个***有32台机子，关的队列0.1.2.3.4….31，开的队列：无，或者关的队列10.11.12.13…31开的队列0.1.2.3….9.将该信息存储到控制装置CPU的存储器中：
下面举例说明一下实现过程：
压缩机启停例子为：
先开启7台压缩机，关5台压缩机，开1台压缩机，再关1台压缩机，再开26台压缩机，然后关闭28台压缩机。
实现过程如下：
每台压缩机通过主板的硬件有一个确定的编号，对应关系如下：
模块1压缩机1、模块1压缩机2、模块2压缩机1、模块2压缩机2…模块16压缩机1、模块16压缩机2分别对应为0、1、2、3、…30、31。
刚开始压缩机关的队列为32台压缩机，按顺序为0，1，2…31；而压缩机开的队列为0台压缩机；
第一步，需要开压缩机，让压缩机关的队列中的第一台压缩机(此时为0号压缩机)开启，开启后将该压缩机从关的队列中移到开的队列中，两队列如下所示：
关的队列按顺序为1，2…31；而开的队列有一个压缩机，为0。
第二步，需要再开6台压缩机，则按顺序开启的压缩机为1，2，3，4，5，6，两队列如下所示：
关的队列按顺序为7，8，9…31；而开的队列为0，1，2，3，4，5，6；
第三步，需要关压缩机，则关闭开的队列中的第一台压缩机(即0号压缩机)，关闭后，队列如下所示：
关的队列按顺序为7，8，9…31，0；而开的队列为1，2，3，4，5，6；
第四步，需要再关4台压缩机，则按顺序关闭1，2，3，4，关闭后，队列如下所示：
关的队列按顺序为7，8，9…31，0，1，2，3，4；而开的队列为5，6；
第五步，需要开压缩机，开启7，开启后，队列如下所示：
关的队列按顺序为8，9…31，0，1，2，3，4；而开的队列为5，6，7；
第六步，需要关压缩机，关闭5，关闭后，队列如下所示：
关的队列按顺序为8，9…31，0，1，2，3，4，5；而开的队列为6，7；
第七步，需要开26台压缩机，分别为8，9…31，0，1，开启后，队列如下所示：
关的队列按顺序为2，3，4，5；而开的队列为6，7，8，9…31，0，1；
第八步，需要关28台压缩机，分别为6，7，8，9…31，0，1，关闭后，队列如下所示：
关的队列按顺序为2，3，4，5，6，7，8，9…31，0，1；而开的队列没有压缩机。
实施例2：
“先开先停，先停先开”启停控制的方法以3个模块，每台模块两个压缩机为例：压缩机第一次开启顺序为：
模块1压机1启动→模块1压机2启动→模块2压机1启动→模块2压机2启动→模块3压机1启动→模块3压机2启动→模块1压机1停机
则随后压缩机关闭顺序为：
模块1压机2停机→模块2压机1停机→模块2压机2停机→模块3压机1停机→模块3压机2停机
第二次开机顺序为：
模块1压机2启动→模块2压机1启动→模块2压机2启动→模块3压机1启动→模块3压机2启动→模块1压机1启动
此后的停机顺序依次按‘先开先停，先停先开’原则进行启停控制。
请见图3，模块化冷水机组的智能控制方法，还包括水温温降或升速率控制方法为：
通过温度传感器采集温度，每间隔特定时间Δt记录一下温度值，并做相应的计算：其中T1为上一个记录值，T2为当前时刻的记录值，则此刻的温降速率为(T1-T2)/Δt或温升速率为(T2-T1)/Δt；间隔Δt时间后，然后再次记录温度值，重新记录温度，并再次计算变化率；所述控制装置根据温度传感器采集温度的温度，记录当前的空调进水温度值，并且所述温度变化速率计算模块计算出温降速率或温升速率值；所述判断模块根据当前的空调进水温度值和温降速率或温升速率值指令各台所述压缩机启动或停止运行。
所述模块化冷水机组的智能控制方法，还包括水温温降或升速率控制判断方法为：在进水温度高于设定值的情况下，如温降速率大于判断标准值，则控制装置指令无须再开启尚处于关闭状态的其他压缩机。
所述模块化冷水机组的智能控制方法，以水温温度区间为主要控制，温降(升)速率为辅助控制，能更准确地适应末端侧负荷变化，保持水温基本稳定，避免出现水温波动剧烈的情况。例：设制冷时空调进水温度设定值为7℃，在进水温度10℃～12℃时，如温降速率大于1.0℃/min，则后续压缩机不再开启；在此控制方式下，***不止单以温度为判断条件，辅以温降速率为判断条件；即使在进水温度较高的情况下，如温降速率较大，说明此时机组输出负荷较末端负荷大，后续无须再开启其他压缩机。
上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.模块化冷水机组，包括有控制装置、一个以上的室外机模块，所述每个室外机模块均包括有：一台以上的压缩机；其特征在于：控制装置可对每台所述压缩机进行编码，各台所述压缩机均设置有互不相同的识别编码；所述控制装置包括有读码模块、排序模块和指令输出模块；所述读码模块读取各台所述压缩机的识别编码，排序模块编排出所述压缩机关的队列和开的队列的编号，指令输出模块根据所述压缩机开的队列和关的队列的编号指示所述压缩机按顺序启动或停止运行。
2.如权利要求1所述的模块化冷水机组，其特征在于：所述控制装置包括有温度变化速率计算模块和判断模块，所述控制装置根据温度传感器采集温度的温度，记录当前的空调进水温度值，并且所述温度变化速率计算模块计算出温降速率或温升速率值；所述判断模块根据当前的空调进水温度值和温降速率或温升速率值指令各台所述压缩机启动或停止运行。
3.如权利要求1或2所述的模块化冷水机组的智能控制方法，其特征在于：所述控制装置在运行中对压缩机按启停顺序进行关的队列和开的队列的编号，按压缩机“先开先停，先停先开”的启停方法控制各台所述压缩机按顺序启动或停止运行。
4.如权利要求3所述的模块化冷水机组的智能控制方法，其特征在于：所述模块化冷水机组的智能控制方法，包括如下步骤：
步骤一：控制装置排列出压缩机关的队列，开的队列为无；
步骤二：控制装置判断是否要启动压缩机，如是，进入步骤三，如否，进入步骤五；
步骤三：模块化冷水机组的关的队列中的第一台压缩机开启，进入步骤四；
步骤四：将该关的队列中的第一台压缩机从关的队列中移到开的队列的最后序位；
步骤五：控制装置判断是否要关闭压缩机，如是，进入步骤六，如否，进入步骤二；
步骤六：关闭开的队列中的第一台压缩机，进入步骤七；
步骤七：将开的队列中的第一台压缩机移到关的队列的最后序位。
5.如权利要求4所述的模块化冷水机组的智能控制方法，其特征在于：所述模块化冷水机组的智能控制方法中开的队列和关的队列排序流程为：
首先控制装置对压缩机编号进行关的队列和开的队列的编号，整个***有32台机子，关的队列0.1.2.3.4….31，开的队列：无，或者关的队列10.11.12.13…31，开的队列0.1.2.3….9.将该信息存储到控制装置CPU的存储器中：
实现过程如下：
每台压缩机通过主板的硬件有一个确定的编号，对应关系如下：
模块1压缩机1、模块1压缩机2、模块2压缩机1、模块2压缩机2…模块16压缩机1、模块16压缩机2分别对应为0、1、2、3、…30、31；
刚开始压缩机关的队列为32台压缩机，按顺序为0，1，2…31；而压缩机开的队列为0台压缩机；
第一步，需要开压缩机，让压缩机关的队列中的第一台压缩机(此时为0号压缩机)开启，开启后将该压缩机从关的队列中移到开的队列中，两队列如下所示：
关的队列按顺序为1，2…31；而开的队列有一个压缩机，编号为0；
第二步，需要再开6台压缩机，则按顺序开启的压缩机为1，2，3，4，5，6，两队列如下所示：
关的队列按顺序为7，8，9…31；而开的队列为0，1，2，3，4，5，6；
第三步，需要关压缩机，则关闭开的队列中的第一台压缩机(即0号压缩机)，关闭后，队列如下所示：
关的队列按顺序为7，8，9…31，0；而开的队列为1，2，3，4，5，6；
第四步，需要再关4台压缩机，则按顺序关闭1，2，3，4，关闭后，队列如下所示：
关的队列按顺序为7，8，9…31，0，1，2，3，4；而开的队列为5，6；
第五步，需要开压缩机，开启7，开启后，队列如下所示：
关的队列按顺序为8，9…31，0，1，2，3，4；而开的队列为5，6，7；
第六步，需要关压缩机，关闭5，关闭后，队列如下所示：
关的队列按顺序为8，9…31，0，1，2，3，4，5；而开的队列为6，7；
第七步，需要开26台压缩机，分别为8，9…31，0，1，开启后，队列如下所示：
关的队列按顺序为2，3，4，5；而开的队列为6，7，8，9…31，0，1；
第八步，需要关28台压缩机，分别为6，7，8，9…31，0，1，关闭后，队列如下所示：
关的队列按顺序为2，3，4，5，6，7，8，9…31，0，1；而开的队列没有压缩机。
6.如权利要求3所述的模块化冷水机组的智能控制方法，其特征在于：还包括水温温降或升速率控制方法为：通过温度传感器采集温度，每间隔特定时间Δt记录一下温度值，并做相应的计算：其中T1为上一个记录值，T2为当前时刻的记录值，则此刻的温降速率为(T1-T2)/Δt或温升速率为(T2-T1)/Δt；间隔Δt时间后，然后再次记录温度值，重新记录温度，并再次计算变化率；所述控制装置根据温度传感器采集温度的温度，记录当前的空调进水温度值，并且所述温度变化速率计算模块计算出温降速率或温升速率值；所述判断模块根据当前的空调进水温度值和温降速率或温升速率值指令各台所述压缩机启动或停止运行。
7.如权利要求6所述的模块化冷水机组的智能控制方法，其特征在于：水温温降或升速率控制判断方法为：在进水温度高于设定值的情况下，如温降速率大于判断标准值，则控制装置指令无须再开启尚处于关闭状态的其他压缩机。
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