专利名称：空调冷量自适应节能控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空调控制领域，尤其涉及一种空调冷量自适应节能控制 装置。
背景技术：
现有的机房系统普遍是根据空调机组设备回风口的温度参考值，通过手 动的方式来设定压縮机的工作状态、修改空调的运行参数的。然而，空调机 组设备回风口的气流温度并不能准确代表每个交换机柜架的环境温度，两者 往往都会有很大的偏差。另外一方面，用手动的方式修改空调的运行参数不 但麻烦，而且很明显地空调的工作状态变化总会滞后于机房内的实际温湿度 变化，致使室内的温湿度不能平稳地维持在某一设定的理想值。
为解决上述问题，目前有人提出釆用对温度敏感的装置来检测机房的环 境温度，并用相应的微处理器等信号处理单元对检测到的环境温度信号进行 处理，然后再由微处理器发出指令修改空调的运行参数。这类技术在对空调 运行参数修改的实时性和准确性上确实高于手动调节的方式，但是仍然存在 不足对机房内温湿度采集点的数量太少，致使所采集的信号不能全面真实
地反映机房的温湿度；所釆集的温湿度信号不经过前期的处理而直接输入至
微处理器，给微处理器的工作带来较大的负担。 发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种空调冷量自适应节能控 制装置，该系统在室内设置多个温湿度采集点，温湿度信号经前期处理后再
输至PLC可编程模糊处理器作进一步的处理，PLC发出相应的控制指令调节
空调的冷冻风量。
为实现上述目的，本实用新型釆用如下技术方案 一种空调冷量自适应 节能控制装置，包括PLC可编程模糊处理器、若干组风机、若干组温湿度传 感器，其特征在于还包括-
若干个通过PLC通讯模块与PLC可编程模糊处理器连接的温湿度数据处 理器，其数量与温湿度传感器的组数对应， 一个温湿度数据处理器处理一组 温湿度传感器采集的信号；
若干个与PLC可编程模糊处理器连接的变频单元，其数量与风机的组数 对应， 一个变频单元控制一组风机；
所述的温湿度数据处理器对温湿度信号进行比较处理和模数转换后，再 传送至PLC可编程模糊处理器；PLC可编程模糊处理器根据各个温湿度数据 处理器上传的温湿度信号计算出最佳的空调运行参数，并向变频单元发出指 令，由变频单元控制风机的开启及其制冷量。
上述的温湿度数据处理器包括依次连接的信号比较单元、A/D转换单元、 中央处理器、RS485通讯模块，其中信号比较单元与温湿度传感器连接，RS485 通讯模块与PLC可编程模糊处理器连接。
上述的温湿度数据处理器还包括与中央处理器连接的LED显示单元。
上述的温湿度数据处理器还包括与中央处理器连接的报警单元。
上述的变频单元包括依次连接的断路器、电抗器、电源接触器、输入滤 波器、变频器、输出滤波器、与风机连接的输出接触器，其中电源接触器、 变频器、输出接触器分别与PLC数字量模块连接，变频器还与PLC通讯模块、 PLC模拟量模块连接。
上述的空调冷量自适应节能控制装置还包括机房监控主机，该机房监控
主机通过RS232接口与PLC可编程模糊处理器通信，并通过空调通讯模块与 空调主机连接。
本实用新型与现有技术相比，在机房内设置多个温湿度传感器，所采集 的温湿度信号能全面真实地反映机房的温湿度环境；温湿度信号经过前期处 理后再输入PLC可编程模糊处理器，不但减轻了 PLC的工作负担，加快了 PLC对空调运行参数的实时控制调节，还大大地简化了 PLC处理器程序的编 写；PLC根据采集的温湿度等环境参数，可计算出空调机组运行的最佳参数， 实时地修改风机的开启台数及冷冻风量，从而使空调始终处于最佳工作状态, 有效地节约了能源。
图1为本实用新型的装置结构示意图； 图2为本实用新型温湿度数据处理器结构示意图； 图3为本实用新型变频单元结构示意图。
具体实施方式
下面以三组温湿度传感器、每组含3个温湿度传感器，两组风机、每组
含3台风机，三台空调主机为例，进一步说明本实用新型-
如图1所示，第一至第三温湿度传感器与第一温湿度数据处理器连接，
第四至第六温湿度传感器与第二温湿度数据处理器连接，第七至第九温湿度 传感器与第三温湿度数据处理器连接，第一、第二、第三温湿度数据处理器
分别通过第一、第二、第三PLC通讯模块与PLC可编程模糊处理器连接。而
第一至第三风机与第一变频单元连接，第四至第六风机与第二变频单元连接，
第一变频单元通过第六PLC通讯模块、第一PLC数字量模块、第一PLC模 拟量模块与PLC可编程模糊处理器通信，第二变频单元通过第七PLC通讯模 块、第二 PLC数字量模块、第二 PLC模拟量模块与PLC可编程模糊处理器 通信。机房监控主机通过第一RS232接口与PLC可编程模糊处理器通信，并 通过第一至第三空调通讯模块与第一至第三空调主机连接。此外，在空调系 统电源输入侧还设有电力监控模块，它通过第五PLC通讯模块与PLC可编程 模糊处理器连接；安装于空调服务对象机房最远末端的风压传感器通过第四 PLC通讯模块与PLC可编程模糊处理器连接，用于检测机房最远末端的风压 值信号。用户还可以通过连接于PLC可编程模糊处理器的第二 RS232接口的 文本操作面板，输入空调的运行参数。
如图2所示，温湿度数据处理器包括依次连接的信号比较单元、A/D转 换单元、中央处理器、RS485通讯模块，通过信号比较单元与同一组的温湿 度传感器连接，而RS485通讯模块则实现温湿度数据处理器与PLC可编程模 糊处理器之间的通信。此外，中央处理器还与LED显示单元、报警单元连接。 温湿度数据处理器各单元模块的工作电源均由隔离型供电单元提供，隔离型 供电单元采用光电隔离技术，减少了外部干扰。
如图3所示，变频单元包括依次连接的断路器、电抗器、电源接触器、 输入滤波器、变频器、输出滤波器、与风机连接的输出接触器，在本实施例 中，共有三个输出接触器与三台风机一一对应。其中电源接触器、变频器、 输出接触器分别与PLC数字量模块连接，用于接收PLC可编程模糊处理器发 出的逻辑控制指令；变频器还与PLC通讯模块、PLC模拟量模块连接，从而 与PLC可编程模糊处理器进行通信，上传或下传风机的运行参数。由于交
电源与变频器之间的距离比较远，传输线路的分布电感和分布电容均不可忽 略，所以在变频单元的断路器与输入接触器之间串接一个电抗器，从而减少 输入电压、输入电流中的高次谐波分量；在变频器的输入端和输出端各设置 一个滤波器，是用于滤出电路中的高次谐波分量。 本实用新型的工作过程如下
(1).由温湿度传感器采集机房环境的温湿度信号，同一组的温湿度传 感器将信号输送至同一个温湿度数据处理器，由比较单元对一组温湿度信号 进行比较，比较单元将输出最大的温湿度信号至A/D转换单元进行模拟数字 转换，转换成数字格式的温湿度信号将输入至中央处理器，再通过RS485通 讯模块上传至PLC可编程模糊处理器的存储器中。同时，中央处理器还通过 LED显示单元，告知用于温湿度传感器是否正常工作；当温湿度数据处理器 出现故障或者温湿度信号的值偏高时，中央处理器通过报警单元发出警告信 号。
(2) . PLC可编程模糊处理器和机房监控主机通讯，读出每台空调主机 的运行参数，传送到可编程控制器贮存器中；PLC可编程模糊处理器和文本 操作面板通讯，读出文本操作面板输入的各参数值，传送到可编程控制器贮 存器中；PLC可编程模糊处理器通过PLC通讯模块和各变频单元的变频器通 讯，读取各变频器的参数值，传送到可编程控制器贮存器中；PLC读取风压 传感器、电力监控模块的信息，将风压信号及电源参数信号存储于可编程控 制器存储器中。
(3) . PLC可编程模糊处理器对可编程控制器贮存器中的数据进行程序 模糊比较、推理、计算，最终确定此时空调系统的最佳运行模式，即此时开
启空调主机的台数，哪台开，空调系统的风机开机台数、哪台开、每台风机 开机频率(即风量)等。
(4) . PLC将空调主机开机台数、开启哪台空调主机等数据上传至空调 监控主机，由机房监控主机下传控制空调运行指令参数，从而达到控制此时 开几台、开哪几台空调主机；PLC通过PLC数字量模块输出控制指令至变频 单元的电源接触器、变频器以及输出接触器，控制风机的开启台数；PLC将 风机开机频率信号通过PLC模拟量输出模块进行D/A转换,转换成4一20mA 电流信号作为变频器的频率给定信号，控制变频器的输出频率，从而控制风 机的风量。因为冷冻风机的转速和电机的给定频率成正比，风机的轴功率和 风机的转速成立方关系，风机的风量和风机的转速成正比，通过无级调节风 机的输入频率，不担可以根据机房末端无级的调节风机风量，还可以节省大 量的风机电能。
此外，可编程控制器存储器中的各参数可有选择地通过文本操作面板实 时显示，用户还可通过文本操作面板对可编程控制器存储器中的参数值进行 修改、修正，实现手动控制空调的运行参数。
本实用新型图2、图3中的信号比较单元、A/D转换单元、RS485通讯模 块、断路器、电抗器、滤波器、输出接触器、电源接触器等电路模块的电路 结构均为公知技术，故不再赘述。
权利要求1.一种空调冷量自适应节能控制装置，包括PLC可编程模糊处理器、若干组风机、若干组温湿度传感器，其特征在于还包括若干个通过PLC通讯模块与PLC可编程模糊处理器连接的温湿度数据处理器，其数量与温湿度传感器的组数对应，一个温湿度数据处理器处理一组温湿度传感器采集的信号；若干个与PLC可编程模糊处理器连接的变频单元，其数量与风机的组数对应，一个变频单元控制一组风机；所述的温湿度数据处理器对温湿度信号进行比较处理和模数转换后，再传送至PLC可编程模糊处理器；PLC可编程模糊处理器根据各个温湿度数据处理器上传的温湿度信号计算出最佳的空调运行参数，并向变频单元发出指令，由变频单元控制风机的开启及其制冷量。
2. 根据权利要求l所述的空调冷量自适应节能控制装置，其特征在于 所述的温湿度数据处理器包括依次连接的信号比较单元、A/D转换单元、中 央处理器、RS485通讯模块，其中信号比较单元与温湿度传感器连接，RS485 通讯模块与PLC可编程模糊处理器连接。
3. 根据权利要求2所述的空调冷量自适应节能控制装置，其特征在于 所述的温湿度数据处理器还包括与中央处理器连接的LED显示单元。
4. 根据权利要求2所述的空调冷量自适应节能控制装置，其特征在于 所述的温湿度数据处理器还包括与中央处理器连接的报警单元。
5. 根据权利要求l所述的空调冷量自适应节能控制装置，其特征在于 所述的变频单元包括依次连接的断路器、电抗器、电源接触器、输入滤波器、 变频器、输出滤波器、与风机连接的输出接触器，其中电源接触器、变频器、 输出接触器分别与PLC数字量模块连接，变频器还与PLC通讯模块、PLC 模拟量模块连接。
6.根据权利要求l所述的空调冷量自适应节能控制装置，其特征在于 还包括机房监控主机，该机房监控主机通过RS232接口与PLC可编程模糊处 理器通信，并通过空调通讯模块与空调主机连接。
专利摘要本实用新型公开了一种空调冷量自适应节能控制装置，包括PLC可编程模糊处理器、若干组风机、若干组温湿度传感器，还包括若干个通过PLC通讯模块与PLC连接的温湿度数据处理器，其数量与温湿度传感器的组数对应；若干个与PLC连接的变频单元，其数量与风机的组数对应，一个变频单元控制一组风机。所述的温湿度数据处理器对温湿度信号进行比较处理和模数转换后，再传送至PLC可编程模糊处理器；PLC根据温湿度信号计算出最佳的空调运行参数，并向变频单元发出指令，由变频单元控制风机的开启及其制冷量。
文档编号F24F11/02GK201014676SQ200720048548
公开日2008年1月30日 申请日期2007年2月12日 优先权日2007年2月12日
发明者俞展新, 贺 李, 钟钦全 申请人:广州金关节能科技发展有限公司