CN204460601U - 一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型属于中央空调控制***技术领域，具体涉及一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***，包括中央调度管理模块、主机控制模块，所述中央调度管理模块通过现场总线与主机控制模块连接，还包括能源管控模块、空调间环境控制模块，所述中央调度管理模块通过现场总线分别与能源管控模块、空调间环境控制模块连接。利用现场总线技术将中央调度管理模块、主机控制模块、能源管控模块、空调间环境控制模块集成到一个网络内，具有分散式采集控制、总线集中式管理调度的特点，优化了***各模块的工作状态，使***工作更协调、统一、高效。***适用于目前发展迅速的新型热泵式多能源多环境参数监控的中央空调***。

Description

一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***

技术领域

本实用新型属于中央空调控制***技术领域，具体涉及一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***。

背景技术

中央空调***在我们的工作和生活中应用越来越广泛，已经延伸到工业制造、畜牧养殖、医药卫生、农业大棚等领域，在实际应用的过程中结合不断更新的技术，如热泵技术、新能源技术(风力、太阳能发电)及一些特殊应用场合的其他附加的环境要求，如温湿度、微正压、微负压、微尘颗粒量、气体成分、光强度、风量等环境参数的检测和控制，使传统的中央空调控制***已不能胜任，因此，多环境参数监控的中央空调***目前多各自为政，难以统一管理调度，致使效率较低、维护量大且难以推广。

中国专利文献(申请号：201320518894.4)公开了一种基于Profibus总线的中央空调节能智能控制***，包括远程监控中心、就地控制平台、可编程控制器、数据采集终端、变水量控制装置、变风量控制装置、制冷主机控制装置、电能计量***，远程监控中心与就地控制平台之间采用以太网连接；就地控制平台与可编程控制器之间采用以太网连接；可编程控制器由一台大型PLC通过Profibus现场总线分别将数据采集终端、变水量控制装置、变风量控制装置、制冷主机控制装置组合连接。就地控制平台通过RS485总线与电能计量***连接，其中电能计量***，包括中央空调主机电能计量、冷冻水泵电能计量、冷却水泵电能计量、空调末端电能计量。该技术方案虽然实现了基于Profibus总线的集中管控，但仍存在如下问题：不适用于对环境微尘量、特殊气体含量、光照强度、通风量等有要求的场所；通讯协议单一、结构分散、未进行功能模块化划分，不能进行就地采集控制，管理调度仍然困难。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有大中型中央空调控制***结构分散、管理调度困难，不适应新型多能源多环境参数监控等问题，提出了一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***。

本实用新型提供的一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***，包括中央调度管理模块、主机控制模块，所述中央调度管理模块通过现场总线与主机控制模块连接，还包括能源管控模块、空调间环境控制模块，所述中央调度管理模块通过现场总线分别与能源管控模块、空调间环境控制模块连接。

进一步的，所述能源管控模块与中央调度管理模块实时通讯，进行数据和指令的交互，包括能源管控器、电量检测补偿模块、水量检测补偿模块、风量检测补偿模块，所述能源管控器接收电量检测补偿模块、水量检测补偿模块以及风量检测补偿模块采集的检测数据，并对检测数据进行分析、处理，控制电量检测补偿模块对***功率因数进行实时补偿；控制冷或热水供应时相应泵与阀门的工作，并监控冷或热水量；控制通风时相应风机与阀门的工作，并监控风量。

进一步的，所述空调间环境控制模块与中央调度管理模块实时通讯，进行数据和指令的交互，包括节点控制器、温湿度检测控制模块、微正负压检测控制模块、微尘检测控制模块、气体分析控制模块、光强度检测控制模块、风强度检测控制模块，所述节点控制器接收温湿度检测控制模块、微正负压检测控制模块、微尘检测控制模块、气体分析控制模块、光强度检测控制模块、风强度检测控制模块采集的检测数据，并对检测数据进行分析、处理，分别控制所述温湿度检测控制模块、微正负压检测控制模块、微尘检测控制模块、气体分析控制模块、光强度检测控制模块、风强度检测控制模块相对应的安装于各空调间内的装置。

进一步的，所述中央调度管理模块包括人机交互界面以及中央控制器，所述中央控制器通过现场总线网络***监控主机控制模块、能源管控模块、空调间环境控制模块的运行状态和工作模式参数设定，协调所述主机控制模块、能源管控模块、空调间环境控制模块的工况，并按照指定的工作模式，自动切换各空调间内安装的各装置的工作状态；所述人机交互界面实时显示主机控制模块、能源管控模块、空调间环境控制模块的运行状态和工作模式参数。

进一步的，所述主机控制模块包括主机控制器、冷媒循环***、冷却水循环***以及热泵循环***，所述主机控制器根据工作模式参数设定协调冷媒循环***、冷却水循环***以及热泵循环***中各部件的工作状态。

本实用新型的有益效果为：利用现场总线技术将中央调度管理模块、主机控制模块、能源管控模块、空调间环境控制模块集成到一个网络内，具有分散式采集控制、总线集中式管理调度的特点，优化了***各模块的工作状态，使***工作更协调、统一、高效，同时，可明显较少控制***实施成本、施工量及后期维护成本，在大中型中央空调***中尤其适用。***集成了环境温湿度、微正负压、微尘、气体分析、光强度、风强度等检测模块，适用于目前发展迅速的新型热泵式多能源多环境参数监控的中央空调***。

附图说明

图1为本实用新型的***结构图。

图中：1.中央调度管理模块；2.主机控制模块；3.能源管控模块；4.空调间环境控制模块；5.空调间环境控制模块；6.现场总线。 

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式：

如图1所示，本实用新型提供的一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***，包括中央调度管理模块1、主机控制模块2、能源管控模块3、空调间环境控制模块4和空调间环境控制模块5，所述中央调度管理模块1通过有线或无线的现场总线6与主机控制模块2、能源管控模块3、空调间环境控制模块4和空调间环境控制模块5连接。

所述中央调度管理模块1包括人机交互界面和中央控制器，所述人机交互界面与中央控制器之间采用以太网连接。所述中央控制器把现场分散的各个子模块——主机控制模块2、能源管控模块3及各个空调间的空调间环境控制模块(4、5)的运行状态和模式参数设定集中监控起来，并可按照指定的工作模式，如夏季模式、冬季模式或过渡季节模式，自动切换现场各子模块的工作状态，统一管理协调各个子模块的工况。所述中央控制器还可以预留上层信息化接口，连接至更高级信息化网络***，除此之外，在对安全要求较高的场所可设置环网工作模式或多机冗余工作模式。所述人机交互界面实时显示主机控制模块2、能源管控模块3、空调间环境控制模块4和空调间环境控制模块5的运行状态和工作模式参数，人机交互界面硬件方面可根据需要设置为工控机、触摸屏或者一体机，软件方面要求对***各个子模块的运行状态监控及工作模式参数设定，整体可划分为操作员站、工程师站及服务器站，分别对***进行操作、维护及数据存储。所述中央调度管理模块1还可以对各子模块的工作状态进行故障报警并出具处理建议。

所述主机控制模块2包括主机控制器、冷媒循环***、冷却水循环***以及热泵循环***，所述主机控制器根据工作模式参数设定协调冷媒循环***、冷却水循环***以及热泵循环***中各部件的工作状态，一般为通过现场总线6进行中央集中控制模式，异常故障或维修工况下，可设定就地单控模式来调试或维护此子模块。其中，冷媒循环***主要包括压缩机、电子膨胀阀及换向阀，完成冷媒介质高低压及流向流量和液气态转换，把热量在负载冷却水侧和热泵侧进行转移，如夏季制冷模式下，是把负载冷却水带来的热量转移到热泵侧，冬季制热模式则刚好相反。冷却水循环***主要是打向每个空调间的冷却水循环，一般可设定为出水温度控制模式或出水、回水温差控制模式，空调间的负荷越大，温差越大，根据温度采样，控制各个冷却水泵和相应变频器的工作频率，进行闭环控制。热泵循环***是整个***的冷热源，在夏季制冷模式作为冷源输入，在冬季制热模式作为热源输入，主要控制泵或者风机的运行，来保证换热器的工作效率，也可根据温度或温差进行控制。

所述能源管控模块3包括能源管控器、电量检测补偿模块、水量检测补偿模块、风量检测补偿模块，若中央空调***需要其他的能源，像燃气、蒸汽等能源，也可以接入到本模块，进行统一的检测和控制。其中，能源管控器整体协调各种能源的检测、控制，并将检测数据统一打包上传给中央调度管理模块。电量检测补偿模块可以对整个中央空调用电***的电流、电压、功率、功率因数及电能进行实时采集和累计，并可对低功率因数进行实时补偿来提供整个***用电的功率因数，此功能在新能源发电，如太阳能、风力发电尤为必要，可作为整个***效率计量的重要输入参数。水量检测补偿模块可以作为主机控制模块2中冷却水循环***的补充，在***需要热水供应或冷水供应中，根据温度和水位检测来控制相应的泵及阀门的工作，并同时监控冷热水量。风量检测补偿模块根据***风量及各个空调间的风量及工作模式，来控制各个风机及阀门的工作，并同时监控风量。

所述空调间环境控制模块4包括1#节点控制器、温湿度检测控制模块、微正负压检测控制模块、微尘检测控制模块、气体分析控制模块、光强度检测控制模块、风强度检测控制模块，其中，温湿度检测控制模块一般采用温湿度传感器，温湿度传感器采集到检测数据后，由1#节点控制器来控制空调间内的风机调节进风量来调节空调间内的湿度，或由1#节点控制器来变换***的工作模式来调节空调间内的温度，极端情形下，空调间内可配置电加热器进行温度调高或除湿，也可以配置物理除湿装置进行除湿。微正负压检测控制模块一般采用微压差传感器，微压差传感器采集到检测数据后，由1#节点控制器来控制空调间内的风机调节进出风量来调节空调间内的气压；微尘检测控制模块一般采用红外或静电的在线式或采样式微尘传感器进行检测，并结合室内外循环控制及过滤除尘装置来确保空调间的微尘含量不超标；气体分析控制模块可通过特定气体成分的分析仪，如氧气、一氧化碳分析仪等设备来检测环境空气含量，并针对调节目标值通过直接注入相应气体成分或通过化学反应方法来保证空调间某种气体的含量；光强度检测控制模块一般采用光强感应传感器检测空调间的光照强度，并通过1#节点控制器对自然光控制装置或电器灯具的控制来调节空调间光强度；风强度检测控制模块一般采用风速传感器检测空调间的风量风速，并由1#节点控制器控制风机工作调节空调间内的风量风速。所述空调间环境控制模块5包括2#节点控制器、温湿度检测控制模块、微正负压检测控制模块、微尘检测控制模块、气体分析控制模块、光强度检测控制模块、风强度检测控制模块。所述空调间环境控制模块并不是直观的物理空间的划分，可以把相近的多个空调间都划入到其中一个节点，以减小***投资；另外，其他的节点控制器也可以共享本节点的所有数据。

本实用新型的分布式总线集成控制***的控制思想不仅可以应用于多环境参数监控的中央空调***中，也完全可以通过类似功能结构的划分，应用到各个不同行业的大中型分散式控制对象中。

Claims (5)

1.一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***，包括中央调度管理模块、主机控制模块，所述中央调度管理模块通过现场总线与主机控制模块连接，其特征在于：还包括能源管控模块、空调间环境控制模块，所述中央调度管理模块通过现场总线分别与能源管控模块、空调间环境控制模块连接。

2.如权利要求1所述的一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***，其特征在于：所述能源管控模块与中央调度管理模块实时通讯，进行数据和指令的交互，包括能源管控器、电量检测补偿模块、水量检测补偿模块、风量检测补偿模块，所述能源管控器接收电量检测补偿模块、水量检测补偿模块以及风量检测补偿模块采集的检测数据，并对检测数据进行分析、处理，控制电量检测补偿模块对***功率因数进行实时补偿；控制冷或热水供应时相应泵与阀门的工作，并监控冷或热水量；控制通风时相应风机与阀门的工作，并监控风量。

3.如权利要求1所述的一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***，其特征在于：所述空调间环境控制模块与中央调度管理模块实时通讯，进行数据和指令的交互，包括节点控制器、温湿度检测控制模块、微正负压检测控制模块、微尘检测控制模块、气体分析控制模块、光强度检测控制模块、风强度检测控制模块，所述节点控制器接收温湿度检测控制模块、微正负压检测控制模块、微尘检测控制模块、气体分析控制模块、光强度检测控制模块、风强度检测控制模块采集的检测数据，并对检测数据进行分析、处理，分别控制所述温湿度检测控制模块、微正负压检测控制模块、微尘检测控制模块、气体分析控制模块、光强度检测控制模块、风强度检测控制模块相对应的安装于各空调间内的装置。

4.如权利要求1所述的一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***，其特征在于：所述中央调度管理模块包括人机交互界面以及中央控制器，所述中央控制器通过现场总线网络***监控主机控制模块、能源管控模块、空调间环境控制模块的运行状态和工作模式参数设定，协调所述主机控制模块、能源管控模块、空调间环境控制模块的工况，并按照指定的工作模式，自动切换各空调间内安装的各装置的工作状态；所述人机交互界面实时显示主机控制模块、能源管控模块、空调间环境控制模块的运行状态和工作模式参数。

5.如权利要求1所述的一种应用于新型中央空调的分布式总线集成控制***，其特征在于：所述主机控制模块包括主机控制器、冷媒循环***、冷却水循环***以及热泵循环***，所述主机控制器根据工作模式参数设定协调冷媒循环***、冷却水循环***以及热泵循环***中各部件的工作状态。