一种空调机组的自动控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种空调机组的自动控制系统，包括有PLC控制器、触摸屏显示器、过热度控制器、电加热能量调节器、信号检测模块和电气执行元件，所述的PLC控制器的输出端分别与电加热能量调节器和电气执行元件的输入端连接，PLC控制器的输入端分别与过热度控制器和信号检测模块的输出端连接，所述的触摸屏显示器与PLC控制器之间通过profibus-DP通讯口进行数据通讯；本发明利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的PID控制技术来对电加热投入量、电动三通阀开启度进行调节，同时电动三通阀的使用一定程度上减少了电加热投入的功率，通过系统本身实现了节能作用，操作简单方便，控制精确。
【专利说明】一种空调机组的自动控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷【技术领域】，尤其涉及一种空调机组的自动控制系统。
【背景技术】
[0002]随着航天技术的发展，发射的航天装置越来越多，因此对地面发射条件也提出了新的要求。地面发射一个重要方式是通过活动发射平台进行，这类平台包括大量的控制设备区域以及工作人员控制间。整个发射过程是需要众多设备和大量工作人员的共同协调完成，因此空调系统既要考虑设备的安全、可靠运行，也要兼顾工作人员的工作环境。为发射平台配备空调机组，控制设备运行的温湿度、工作人员的工作环境是必要的。
[0003]由于活动发射平台本身的特殊性，普通空调设备很难同时满足温度、湿度的要求。一般设备工作环境要求温度20°C、湿度50%左右，工作人员的工作间则以温度25°C、湿度50%适宜。控制精度要求温度±1°C、湿度±5%。鉴于活动发射平台工作稳定、可靠是航天工作正常运行的基本要求，空调机组的稳定可靠的自动运行至关重要。
【发明内容】
[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种空调机组的自动控制系统。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种空调机组的自动控制系统，包括有PLC控制器、触摸屏显示器、过热度控制器、电加热能量调节器、信号检测模块和电气执行元件，所述的PLC控制器的输出端分别与电加热能量调节器和电气执行元件的输入端连接，PLC控制器的输入端分别与过热度控制器和信号检测模块的输出端连接，所述的触摸屏显示器与PLC控制器之间通过profibus-DP通讯口进行数据通讯，所述的信号检测模块包括有设于机组进出风口的温湿度变送器、设于机组各制冷系统的温度传感器和压力传感器以及报警电路，所述的电气执行元件包括有压缩机、冷凝风机、蒸发风机、电子三通阀、电子膨胀阀和电加热器，在蒸发风机的出口处设有压力传感器P和温度传感器T ；PLC控制器根据进口空气焓值hi与目标温湿度条件下焓值hs差值Ahl，确定制冷系统开启数量；在？^控制器中设定出风温度设定值1^和出风湿度设定值，所述的设于机组进出风口的温湿度变送器、设于机组各制冷系统的温度传感器和压力传感器以及报警电路将检测到的当前系统出风温度、出风湿度和故障状态信息上传至PLC控制器中并与出风温度设定值T&出风湿度设定值Hs的焓值差Λ h2进行判断工作模式，若进入加热模式，PLC控制器输出控制信号给电加热能量控制器，电加热能量控制器控制电加热器进行加热；若进入制冷模式，PLC控制器输出开关量信号给压缩机，启动压缩机，过热度控制器被激活，过热度控制器根据蒸发风机出口处压力传感器P和温度传感器T的数据计算实际的过热度，过热度=T-T’，其中T为温度传感器T的温度值，T ’为制冷剂在压力传感器P压力对应的饱和温度；将过热度的值传给PLC控制器，PLC控制器将接收到的过热度的值与设定的过热度的值进行比较，并输出控制信号控制电子膨胀阀的开度，当电子膨胀阀或蒸发器出口处压力传感器P和温度传感器T出现异常时，过热度控制器向PLC控制器发送报警信号；PLC控制器对电子三通阀的控制分为以下两种方式进行控制:
[0007]a)当回收冷凝热是用来提高待处理空气温度时，直接将电子三通阀开度调节至实际需要开度大小；
[0008]b)当回收冷凝热是用于控制出风温度时，在达到最大回收冷凝热开度前，通过比例积分调节电子三通阀开度，使得出风温度等于出风设定温度；
[0009]在加热过程中，利用回收冷凝热对空气进行加热时，当回收冷凝热无法将空气处理至出风设定温度时，则再启动电加热器对空气进行加热。
[0010]所述的报警电路包括有机组风系统的压差开关、电加热过热、压机过载、风机过载、过热度控制器过载、电加热能量调节器故障等报警电路。
[0011]所述的PLC控制器为西门子S7-300系列PLC模块。
[0012]本发明的优点是:本发明利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的PID控制技术来对电加热投入量、电动三通阀开启度进行调节，同时电动三通阀的使用一定程度上减少了电加热投入的功率，通过系统本身实现了节能作用，操作简单方便，控制精确。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的控制原理框图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，一种空调机组的自动控制系统，包括有PLC控制器1、触摸屏显示器
2、过热度控制器3、电加热能量调节器4、信号检测模块5和电气执行元件6，所述的PLC控制器I的输出端分别与电加热能量调节器4和电气执行元件6的输入端连接，PLC控制器I的输入端分别与过热度控制器3和信号检测模块5的输出端连接，所述的触摸屏显示器2与PLC控制器I之间通过profibus-DP通讯口进行数据通讯，所述的信号检测模块5包括有设于机组进出风口的温湿度变送器7、设于机组各制冷系统的温度传感器8和压力传感器9以及报警电路10，所述的电气执行元件包括有压缩机11、冷凝风机12、蒸发风机13、电子三通阀14、电子膨胀阀15和电加热器16，在蒸发风机13的出口处设有压力传感器P和温度传感器T ；PLC控制器I根据进口空气焓值hi与目标温湿度条件下焓值hs差值，确定制冷系统开启数量及压缩机的加卸载；在？1(:控制器I中设定出风温度设定值Is和出风湿度设定值，所述的设于机组进出风口的温湿度变送器7、设于机组各制冷系统的温度传感器8和压力传感器9以及报警电路10将检测到的当前系统出风温度、出风湿度和故障状态信息上传至PLC控制器I中并与出风温度设定值Ts、出风湿度设定值的焓值差Ah进行判断，若进入制热模式，PLC控制器I输出控制信号给电加热能量控制器4，电加热能量控制器4控制电加热器16进行加热；若进入制冷模式，PLC控制器I输出开关量信号给压缩机11，启动压缩机11，过热度控制器3被激活，过热度控制器3根据蒸发风机13出口处压力传感器P和温度传感器T的数据计算实际的过热度，过热度=T-T’，其中T为温度传感器T的温度值，T’为制冷剂在压力传感器P压力对应的饱和温度；将过热度的值传给PLC控制器1，PLC控制器I将接收到的过热度的值与设定的过热度的值进行比较，并输出控制信号控制电子膨胀阀15的开度，实现在不同运行工况下维持期望的过热度值，当电子膨胀阀15或蒸发风机13出口处压力传感器P和温度传感器T出现异常时，过热度控制器3向PLC控制器I发送报警信号；PLC控制器I对电子三通阀14的控制分为以下两种方式进行控制:
[0015]a)当回收冷凝热是用来提高待处理空气温度时，直接将电子三通阀14开度调节至实际需要开度大小；
[0016]b)当回收冷凝热是用于控制出风温度时，在达到最大回收冷凝热开度前，通过比例积分调节电子三通阀14开度，使得出风温度等于出风设定温度；
[0017]在加热过程中，利用回收冷凝热对空气进行加热时，当回收冷凝热无法将空气处理至出风设定温度时，则再启动电加热器16对空气进行加热。
[0018]所述的报警电路10包括有机组风系统的压差开关、电加热过热、压机过载、风机过载、过热度控制器过载、电加热能量调节器故障等报警电路。
[0019]所述的PLC控制器I为西门子S7-300系列PLC模块。
[0020]在系统运行中，首先使用温度作为控制参数，对系统进行控制，若To = Ts时，do =ds,对整流罩送风；若To = Ts时，do>ds,需对送入整流罩空气除湿,使得do = ds。
[0021]当Ti彡Ts, do>ds,系统强制开机制冷，达到除湿的目的，使得do = ds。
[0022] 入11温度入Il入Il ^系统对肀Z C处观方设定温湿皮+条开Α’?制冷系与设定温温度SM1J式件下个焓?统数V:
度1J设设定禽1J进丨1:1〃(焓
SE SM SiW:1t'i a h
__g_____
di^ds ?￡接对(加热O
Ti<10sC<Ts...............................................................................................................................................................................................................................di>ds 除湿，加熱__I
di^ds ?接对整流罩送风O
Ti=Ts----
di>ds 除S，加热I
disSds 加热O
Ti<Ts----
di>ds 除S,加热 II (TC SiTiS1-----
Ah^38I
30°Cdi>ds 制--, WM,加热
___38<Ah__2_
Ti>TsAh^3SI_
di^ds 制冷38<Ah^70 2_
_____70<Ah__3_
Ts<30<Ti Ti>Ts disSds 制冷Ah彡 38__I_
_____38<Ah^70 2_
[0023]
___70<Ah__3_
Ah^38I
di>ds 制冷，除湿，加热 38<Ah在70 2
I_____70<Ah__3_
【权利要求】
1.一种空调机组的自动控制系统，其特征在于:包括有PLC控制器、触摸屏显示器、过热度控制器、电加热能量调节器、信号检测模块和电气执行元件，所述的PLC控制器的输出端分别与电加热能量调节器和电气执行元件的输入端连接，PLC控制器的输入端分别与过热度控制器和信号检测模块的输出端连接，所述的触摸屏显示器与PLC控制器之间通过profibus-DP通讯口进行数据通讯，所述的信号检测模块包括有设于机组进出风口的温湿度变送器、设于机组各制冷系统的温度传感器和压力传感器以及报警电路，所述的电气执行元件包括有压缩机、冷凝风机、蒸发风机、电子三通阀、电子膨胀阀和电加热器，在蒸发风机的出口处设有压力传感器P和温度传感器T ;PLC控制器根据进口空气焓值hi与目标温湿度条件下焓值hs差值Ahl，确定制冷系统开启数量；在PLC控制器中设定出风温度设定值Is和出风湿度设定值，所述的设于机组进出风口的温湿度变送器、设于机组各制冷系统的温度传感器和压力传感器以及报警电路将检测到的当前系统出风温度、出风湿度H&@和故障状态信息上传至PLC控制器中并与出风温度设定值!《、出风湿度设定值Hs的焓值差Λ h2进行判断工作模式，若进入加热模式，PLC控制器输出控制信号给电加热能量控制器，电加热能量控制器控制电加热器进行加热；若进入制冷模式，PLC控制器输出开关量信号给压缩机，启动压缩机，过热度控制器被激活，过热度控制器根据蒸发风机出口处压力传感器P和温度传感器T的数据计算实际的过热度，过热度=T-T’，其中T为温度传感器T的温度值，Τ’为制冷剂在压力传感器P压力对应的饱和温度；将过热度的值传给PLC控制器，PLC控制器将接收到的过热度的值与设定的过热度的值进行比较，并输出控制信号控制电子膨胀阀的开度，当电子膨胀阀或蒸发器出口处压力传感器P和温度传感器T出现异常时，过热度控制器向PLC控制器发送报警信号；PLC控制器对电子三通阀的控制分为以下两种方式进行控制: a)当回收冷凝热是用来提高待处理空气温度时，直接将电子三通阀开度调节至实际需要开度大小； b)当回收冷凝热是用于控制出风温度时，在达到最大回收冷凝热开度前，通过比例积分调节电子三通阀开度，使得出风温度等于出风设定温度； 在加热过程中，利用回收冷凝热对空气进行加热时，当回收冷凝热无法将空气处理至出风设定温度时，则再启动电加热器对空气进行加热。
2.根据权利要求1所述的一种空调机组的自动控制系统，其特征在于:所述的报警电路包括有机组风系统的压差开关、电加热过热、压机过载、风机过载、过热度控制器过载、电加热能量调节器故障等报警电路。
3.根据权利要求1所述的一种空调机组的自动控制系统，其特征在于:所述的PLC控制器为西门子S7-300系列PLC模块。
【文档编号】F24F11/00GK104132427SQ201410380462
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】程度煦, 邓长权, 许永峰, 赵贝 申请人:合肥天鹅制冷科技有限公司