一种模块化控制方法
技术领域
本发明涉及空气源热泵技术领域,特别涉及一种模块化控制方法。
背景技术
在目前国内热泵热水机市场上,许多热泵热水机控制法多数是是单机控制,只有一少部分机组是模块化控制,但是这一小部分模块化控制的热泵热水机的控制方案也是参照中央空调控制法,和热泵热水机的使用情况不相适应,达不到模块化作用和目的。
现有的技术,当多台空调主机安装在一个水***内,不能够实现群控控制,运行范围小,调节制热量能力有限。
发明内容
发明的目的在于提供一种模块化控制方法,通过简单硬件,机组之间简单的通讯实现机组群的群控,实现供回水温度的稳定运行、机组稳定运行,实现机组均衡运行、节能运行,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种模块化控制方法,其***包括至少2台空调机组、水泵以及若干通讯线,水泵通过水管与空调机组连接,所述空调机组包括压缩机、水侧换热器、第二换热器、节流机构、控制器、在水侧换热器的水侧供回水口安装的供水温度传感器及回水温度传感器,压缩机通过水管连接水侧换热器和第二换热器,压缩机通过通讯线连接控制器,控制器和水侧换热器连接的通讯线上安装节流机构、供水温度传感器及回水温度传感器,对所述的空调机组进行编号,设定其中一台机组为主机,其他机组为从机,通过主机作为模块化控制的主控单元,根据主机的供水温度或/和回水温度预设目标温度的偏差,判断机组是否需要加卸载或者多倍加卸载,或者,根据主机的供水温度或/和回水温度与预设目标温度的偏差以及供水温度或/和回水温度的变化率,来判断机组是否需要加卸载或者多倍加卸载。
进一步地,所述水泵通过通讯线连接在空调机组的控制器上。
一种模块化控制方法,包括如下步骤:
S1:当多台空调机组进行模块化联控后,以主机的供回水温度作为整体模块化***的能调控制基准,按照能调判断进行核算能***况;
S2:主机控制从机的加卸载和待机,如果需要加载时,优先加载处于运行状态下且未受保护的的运行频率最低的机组;如果有条件相同的机组,则运行时间最短的机组加载;如果还有条件相同的机组,则按机组序列值最低的机组加载;
S3:如果需要减载时,优先减载处于运行状态下且未受保护的的运行频率最高的机组;如果有条件相同的机组,则运行时间最短的机组减载;如果还有条件相同的机组,则按机组序列值最低的机组减载;
S4:如果需要增开机组,则对未受保护的机组中运行时间最短的机组优先开启,如果还有条件相同的机组,则按机组序列值最低的机组加载;
S5:主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要加载,计算当前***中运行机组中未受保护的、可加载的机组机组的台数NP;
S6:主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要减载、待机、制冷防冻且当前运行的机组数量小于等于1,则按单机减载、待机操作;
S7:主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要减载、待机、制冷防冻且当前运行的机组数量大于1,计算当前***中运行机组中未受保护的、可减载的机组机组的台数NP;
S8:除霜控制:如果当前运行机组台数小于等于1,则按单台机组运行方式处理,如果当前运行机组台数大于1,则当有机组达到除霜条件后,按时间序列只允许最多当前运行机组的1/2台机组进入除霜,一旦有机组进入除霜,则对应将未受保护的、处于待机状态的机组按对等数量的机组开启制热运行。
进一步地,S1的机组的能调以主机发送的能调要求为准,机组的自身保护控制优先。
进一步地,S2只能控制处于运行或待机状态下的从机,尚未开机的从机不受控制。
进一步地,S5包括以下步骤:
S501:不能减加载的机组指频率已降低至运行的最高频率值或者被限制不得升频或被限制升频,或者连续2次加载而实际运行频率未增加如果是该情况一旦出现频率有增加则退出该认定;
S502:如果NP>1,则根据如果需要加载的机组台数NM≤当前***中运行机组中未受保护的机组的台数NP,则按上述运作选择NM台机组进行加载(1X加载);若果NM∈(NP,2*NP],则选择这NP台机组进行2X加载;若果NM∈(2*NP,3*NP],则选择这NP台机组进行3X加载;若果NM>3*NP,则选择这NP台机组进行4X加载;
S503:如果NP=1,则直接对应该机组进行对应多倍加载;
S504:如果NP=0,且当前根据主机能调计算属于3X加载及以上加载需求,则让未受保护的、待机的机组进行待机启动且发送加载信号,且3个能调周期内不再对其他机组发送加载信号;
S505:如果NP=0,且当前根据主机能调计算属于2X加载及以下加载需求的,本能调周期不做调整。
进一步地,S7包括以下步骤:
S701:不能减载的机组指频率已降低至运行的最低频率值,或者连续2次减载而实际运行频率未减少,如果是该情况一旦出现频率有减少则退出该认定;
S702:如果NP>2,则如果根据能调表格需要减载,则对[NP*2/3](取整)机组进行减载;如果根据能调表格需要待机,则对这NP台进行减载;
S703:如果NP=2,则如果根据能调表格需要减载,则对这NP台机组进行减载;如果根据能调表格需要待机,则对这NP台机组进行2倍减载;
S704:如果NP=1,则直接对应该机组进行对应3倍减载;
S705:如果NP=0,则如果根据能调表格需要减载,则本周期不调整;如果连续3个周期都需要减载或者需要待机,则按优先级选择1台机组进行待机控制,且在接下来3个能调周期内不进行减载或者待机命令;
S706:如果在制冷模式出现,1级防冻保护,则按优先级选择1台机组立即进行待机控制;如果在制冷模式出现,1级防冻保护,则按优先级选择了[所有运行机组台数*2/3]且至少2台立即进入待机控制。
进一步地,空调机组的控制器通过控制线与对应电动阀连接,控制其电动阀的开关,除了主机以外的机组,其他机组在启动前先提前TM1时间打开电动阀或者先提前TM1时间增开对应的水泵;在机组停机后,TM2时间后关闭对应的电动阀或者TM2时间后关闭对应的水泵。
进一步地,根据主机的供或/和回水温度判断***需要的加载、卸载、多倍加载或多倍卸载。
进一步地,如果主机供水温度或回水温度传感器出现故障且对应设置的供水温度或回水温度控制,则以无该故障的从机自动调整为主机,原主机调整为从机。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明提出的模块化控制方法,通过简单硬件,多台空调主机安装在一个水***内,通过每天机组之间的通讯连接,机组之间简单的通讯实现机组群的群控。
2、本发明提出的模块化控制方法,主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要加载,计算当前***中运行机组中未受保护的、可加载的机组机组的台数NP,主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要减载、待机、制冷防冻且当前运行的机组数量小于等于1,则按单机减载、待机操作,主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要减载、待机、制冷防冻且当前运行的机组数量大于1,计算当前***中运行机组中未受保护的、可减载的机组机组的台数NP,如果在制冷模式出现,1级防冻保护,则按优先级选择1台机组立即进行待机控制;如果在制冷模式出现,1级防冻保护,实现供回水温度的稳定运行、机组稳定运行。
3、本发明提出的模块化控制方法,如果当前运行机组台数小于等于1,则按单台机组运行方式处理,如果当前运行机组台数大于1,则当有机组达到除霜条件后,按时间序列只允许最多当前运行机组的1/2台机组进入除霜,一旦有机组进入除霜,则对应将未受保护的、处于待机状态的机组按对等数量的机组开启制热运行,实现机组均衡运行、节能运行。
附图说明
图1为本发明的***结构示意图1;
图2为本发明的***结构示意图2;
图3为本发明的空调机组的组成示意图。
图4为本发明的加载流程图;
图5为本发明的减载流程图。
图中:1、空调机组;11、压缩机;12、水侧换热器;13、第二换热器;14、节流机构;15、控制器;16、供水温度传感器;17、回水温度传感器;2、水泵;3、通讯线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-5,一种模块化控制方法,其***包括至少2台空调机组1、水泵2以及若干通讯线3,水泵2通过水管与空调机组1连接,空调机组1包括压缩机11、水侧换热器12、第二换热器13、节流机构14、控制器15、在水侧换热器12的水侧供回水口安装的供水温度传感器16及回水温度传感器17,水泵2通过通讯线3连接在空调机组1的控制器15上,由控制器15控制水泵2的运行,压缩机11通过水管连接水侧换热器12和第二换热器13,压缩机11通过通讯线3连接控制器15,控制器15和水侧换热器12连接的通讯线3上安装节流机构14、供水温度传感器16及回水温度传感器17,对的空调机组1进行编号,设定其中一台机组为主机,其他机组为从机,通过主机作为模块化控制的主控单元,根据主机的供水温度或/和回水温度预设目标温度的偏差,判断机组是否需要加卸载或者多倍加卸载(如2X加载、3X加载、2X卸载,比目标值偏差大则加卸载快,否则加卸载慢),或者,根据主机的供水温度或/和回水温度预设目标温度的偏差以及供水温度或/和回水温度的变化率,来判断机组是否需要加卸载或者多倍加卸载(如2X加载、3X加载、2X卸载)。机组群中设定主机、从机(设置地址),机组启动逻辑按常规逻辑,Ths:根据机组的回水温度探头检测的回水温度,也可以通过机组的供水温度探头检测的供水温度,按相同的算法控制。
定义Ths的变化率VThs=Ths(当前)-Ths(上一次),根据回水温度Ths及其变化情况,按周期判断机组是否需要动作的状态,作为主机或者未联控机组,则能调按照自身对应供回水温度状态进判断,机组已经实施联控且作为从机,则能调按照主机发送加卸载命令进行加卸载,但保护按自身的参数进行保护。
空调机组的控制器通过控制线与对应电动阀连接,控制其电动阀的开关,除了主机以外的机组,其他机组在启动前先提前TM1时间打开电动阀或者先提前TM1时间增开对应的水泵;在机组停机后,TM2时间后关闭对应的电动阀或者TM2时间后关闭对应的水泵;整个供水***可能有多种模式,可能有电动阀,也可能没有电动阀,控制中可能需要增开水泵。根据主机的供或/和回水温度判断***需要的加载、卸载、多倍加载或多倍卸载。
其判断逻辑如下:
机组以供水温度控制或者以回水温度控制,可以在控制上进行设置。如果选定以供水温度控制,则机组的加卸载判断以供水温度根据下面逻辑来控制,如果选定以回水温度控制,则机组的加卸载判断以回水温度根据下面来控制,
1、如果机组设置为制热模式,如下表:
供水温度或/和回水温度目标值的偏差 |
调节代码 |
[P1+DT*2,+∞) |
待机 |
[P1+DT,P1+DT*2) |
-2 |
(P1,P1+DT) |
-1 |
(P1-DT,P1] |
0 |
(P1-DT*2,P1-DT] |
1 |
(P1-DT*3,P1-DT*2] |
1 |
(-∞,P1-DT*3] |
2 |
2、如果机组设置为制冷模式,如下表:
供水温度或/和回水温度与目标值的偏差 |
|
(-∞,P1-DT*2) |
待机 |
[P1-DT,P1-DT*2) |
-2 |
[P1-DT,P1) |
-1 |
[P1,P1+DT] |
0 |
(P1+DT,P1+DT*2] |
1 |
(P1+DT*2,P1+DT*3] |
1 |
(P1+DT*3,+∞) |
2 |
说明:P1为目标水温,设定参数,DT为设定参数,供水温度或/和回水温度根据供回水温度传感器检测。
根据主机的供水温度或/和回水温度预设目标温度的偏差以及供水温度或/和回水温度与的变化率,来判断机组是否需要加卸载或者多倍加卸载(如2X加载、3X加载、2X卸载)的判断方法:
根据能调节表格中的能调代码,执行相应的能调动作,如下表:
本发明还包括制热模式、制冷模式和能调动作。
(1)制热模式
当P6=0,则机组直接按当前状态运行的最大频率运行。
当P6=1,则判断机组动作状态的表格如下:
判断机组是否需要加卸载或者多倍加卸载(如2X加载、3X加载、2X卸载,比目标值偏差大则加卸载快,否则加卸载慢)的判断方法。
(2)制冷模式
当P6=0,则机组直接按当前状态运行的最大频率运行。
当P6=1,则判断机组动作状态的表格如下:
说明:P1为目标水温,设定参数,DT为设定参数,供水温度或/和回水温度根据供回水温度传感器检测。
(2)根据能调节表格中的能调代码,执行相应的能调动作,如下表:
一种模块化控制方法,机组群的调节控制,包括如下步骤:
步骤1:当多台空调机组1进行模块化联控后,以主机的供回水温度作为整体模块化***的能调控制基准,按照能调判断进行核算能***况,机组的能调以主机发送的能调要求为准,但机组的自身保护控制优先;即使主机受保护控制逻辑限制,仍然要根据自身的供回水温度作为整体模块化***能调加卸载,除非其按能调温度选择对应供水或回水问题传感器故障。如果出现该温度传感器故障,则按序列把未受保护的、待机或运行状态下的从机作为主机,原主机变为从机(其从机序列未被替换从机序列);
步骤2:主机控制从机的加卸载和待机,只能控制处于运行或待机状态下的从机,尚未开机的从机不受控制,如果需要加载时,优先加载处于运行状态下且未受保护的的运行频率最低的机组;如果有条件相同的机组,则运行时间最短的机组加载;如果还有条件相同的机组,则按机组序列值最低的机组加载;
步骤3:如果需要减载时,优先减载处于运行状态下且未受保护的的运行频率最高的机组;如果有条件相同的机组,则运行时间最短的机组加载;如果还有条件相同的机组,则按机组序列值最低的机组加载;
步骤4:如果需要增开机组,则对未受保护的机组中运行时间最短的机组优先开启,如果还有条件相同的机组,则按机组序列值最低的机组加载;
步骤5:主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要加载,计算当前***中运行机组中未受保护的、可加载的机组机组的台数NP,加载流程如图4;
(1)不能减加载的机组指频率已降低至运行的最高频率值或者被限制不得升频或被限制升频,或者连续2次加载而实际运行频率未增加如果是该情况一旦出现频率有增加则退出该认定;
(2)如果NP>1,则根据上表如果需要加载的机组台数NM≤当前***中运行机组中未受保护的机组的台数NP,则按上述运作选择NM台机组进行加载(1X加载);若果NM∈(NP,2*NP],则选择这NP台机组进行2X加载;若果NM∈(2*NP,3*NP],则选择这NP台机组进行3X加载;若果NM>3*NP,则选择这NP台机组进行4X加载;
(3)如果NP=1,则直接对应该机组进行对应多倍加载;
(4)如果NP=0,且当前根据主机能调计算属于3X加载及以上加载需求,则让未受保护的、待机的机组进行待机启动且发送加载信号,且3个能调周期内不再对其他机组发送加载信号;
(5)如果NP=0,且当前根据主机能调计算属于2X加载及以下加载需求的,本能调周期不做调整。
步骤6:主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要减载、待机、制冷防冻且当前运行的机组数量小于等于1,则按单机减载、待机操作;
步骤7:主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要减载、待机、制冷防冻且当前运行的机组数量大于1,计算当前***中运行机组中未受保护的、可减载的机组机组的台数NP,减载流程如图5;
(1)不能减载的机组指频率已降低至运行的最低频率值,或者连续2次减载而实际运行频率未减少,如果是该情况一旦出现频率有减少则退出该认定;
(2)如果NP>2,则如果根据能调表格需要减载,则对[NP*2/3](取整)机组进行减载;如果根据能调表格需要待机,则对这NP台进行减载;
(3)如果NP=2,则如果根据能调表格需要减载,则对这NP台机组进行减载;如果根据能调表格需要待机,则对这NP台机组进行2倍减载;
(4)如果NP=1,则直接对应该机组进行对应3倍减载;
(5)如果NP=0,则如果根据能调表格需要减载,则本周期不调整;如果连续3个周期都需要减载或者需要待机,则按优先级选择1台机组进行待机控制,且在接下来3个能调周期内不进行减载或者待机命令;
(6)如果在制冷模式出现,1级防冻保护,则按优先级选择1台机组立即进行待机控制;如果在制冷模式出现,1级防冻保护,则按优先级选择了[所有运行机组台数*2/3]且至少2台立即进入待机控制。
(7)除霜控制:如果当前运行机组台数小于等于1,则按单台机组运行方式处理,如果当前运行机组台数大于1,则当有机组达到除霜条件后,按时间序列只允许最多当前运行机组的1/2台机组进入除霜,一旦有机组进入除霜,则对应将未受保护的、处于待机状态的机组按对等数量的机组开启制热运行。
综上所述,本发明提出的模块化控制方法,通过简单硬件,多台空调主机安装在一个水***内,通过每天机组之间的通讯连接,机组之间简单的通讯实现机组群的群控。主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要加载,计算当前***中运行机组中未受保护的、可加载的机组机组的台数NP,主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要减载、待机、制冷防冻且当前运行的机组数量小于等于1,则按单机减载、待机操作,主机根据供回水温度判断能调动作,如果当前需要减载、待机、制冷防冻且当前运行的机组数量大于1,计算当前***中运行机组中未受保护的、可减载的机组机组的台数NP,如果在制冷模式出现,1级防冻保护,则按优先级选择1台机组立即进行待机控制;如果在制冷模式出现,1级防冻保护,实现供回水温度的稳定运行、机组稳定运行。如果当前运行机组台数小于等于1,则按单台机组运行方式处理,如果当前运行机组台数大于1,则当有机组达到除霜条件后,按时间序列只允许最多当前运行机组的1/2台机组进入除霜,一旦有机组进入除霜,则对应将未受保护的、处于待机状态的机组按对等数量的机组开启制热运行,实现机组均衡运行、节能运行。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。