本发明属于空调性能测试设备领域，具体是涉及一种用于空调试验装置的冷源集中控制系统及控制方法。
背景技术：
随着人口增加，工业化和城镇化进程的加快，特别是重化工业和交通运输的快速发展，能源需求大幅度上升，经济发展面临的能源约束矛盾和能源使用带来的环境污染问题日益突出。为了保证快速经济发展的需要，国务院制订了重要方针政策：开发和节约并重，把节约放在优先地位，对国民经济实行以节约为中心的技术改造和结构改革。随着多年的努力，统计近年单位GDP能耗呈现加快下降的趋势，但与规划目标仍有较大的差距。所以，促进节能减排仍然是我国可持续发展面临的长期而艰巨的任务。
舒适是现代人生活工作追求的一个重要指标，制冷空调行业面临重大的发展机遇。各大空调企业纷纷加大研发投入力度。但同时，随着能源的日益紧缺，生产成本的提高，企业同样面临着严峻的挑战。长期以来，降低成本、节约能源是企业生存的根本。制冷空调企业更是在各个方面提出节约能源、降低成本的需求。空调产品的研究及检验是制冷空调生产的重要环节，也是空调企业能源消耗大户。这就对制冷空调产品性能试验装置提出了更高的要求，在保证研究检测的同时，实现最大限度的节能。
根据行业协会的相关调研数据来看，继国内家用空调市场被五大品牌占据超过80％的份额后，商用空调也展现出寡头垄断的格局。商用空调市场的市场集中度不断提高。这种空调产业的集群式发展模式也进一步促进了大的制冷空调产品性能试验装置群的产生。
制冷空调产品性能试验装置覆盖范围较广，是个复杂的系统工程，目前涉及较多的有水冷冷水机组性能试验装置、风冷冷水机组性能试验装置、焓差试验装置、热泵热水器性能试验装置、压缩机性能试验装置以及多功能试验装置等。不管是何种类型的性能试验装置，均需配备冷源用于实现冷热量的平衡，比如焓差试验装置中的压冷机组需要冷却源冷却，水冷冷水机组性能试验装置中的水箱需要冷冻源或冷却源用于平衡被测样机带来的多余热量。传统的方式中，这些冷源的配备基本上采用分散方式供给，即每个试验装置单独配备冷源，比如冷却塔或冷水机组，这样势必造成设备数量多，占地面积大，投资成本高，而且当实验装置不使用时，设备处于闲置状态，设备的利用率较低。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于空调试验装置的冷源集中控制系统及控制方法，该控制系统可方便地针对集群式商用空调试验装置提供冷源。
为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于空调试验装置的冷源集中控制系统，包括冷却水温度控制模块、冷却水压力控制模块、多个为末端空调试验装置提供冷却水的冷却塔以及多个并列设置在冷却水供水管路上用于调节冷却水供水压力的冷却水水泵；
所述冷却水温度控制模块包括第一温度传感器、PID温度控制器以及第一PLC控制器，所述第一温度传感器用于探测冷却水供水管路内的实际水温，所述PID温度控制器用于将所述实际水温与目标水温进行比较再向第一PLC控制器发出升温或降温信号，所述第一PLC控制器用于根据所述升温信号来控制所述冷却塔逐个开启运行或根据所述降温信号来控制所述冷却塔逐个关闭；
所述冷却水压力控制模块包括第一压力传感器、第一PID压力控制器以及第二PLC控制器，所述第一压力传感器用于探测冷却水供水管路内的实际压力，所述第一PID压力控制器用于将所述实际压力与目标压力进行比较再向所述第二PLC控制器发出增压或减压信号，所述第二PLC控制器根据所述增压信号控制所述冷却水水泵逐个开启运行或根据所述减压信号控制所述冷却水水泵逐个关闭。
进一步的，该系统还包括冷冻水温度控制模块、冷冻水压力控制模块、多个为末端空调试验装置提供冷冻水的冷水机组以及多个并列设置在冷冻水供水管路上用于调节冷冻水供水压力的冷冻水水泵；
所述冷冻水温度控制模块包括第二温度传感器以及第三PLC控制器，所述第二温度传感器用于探测冷冻水供水管路与回水管路内实际水温，所述第三PLC控制器用于根据所述第二温度传感器探测的温度信号来计算所述冷冻水供水管路与回水管路之间的实际温差，并将该实际温差与设定温差进行比较，当所述实际温差大于设定温差上限则控制所述冷水机组逐个开启运行，当所述实际温差小于设定温差下限则控制所述冷水机组逐个关闭；
所述冷冻水压力控制模块包括第二压力传感器、第二PID压力控制器以及第四PLC控制器，所述第二压力传感器用于探测冷冻水供水管路内实际压力，所述第二PID压力控制器用于将所述冷冻水供水管路内实际压力与目标压力进行比较再向所述第四PLC控制器发出增压或减压信号，所述第四PLC控制器根据所述增压信号控制所述冷冻水水泵逐个开启运行或根据所述减压信号控制所述冷冻水水泵逐个关闭。
进一步的，所述冷却水供水管路包括多个并列设置的第一分支管路，多个所述冷却水水泵分别设置在所述第一分支管路上，所述冷却水通过所述第一分支管路汇合至第一分水器再通过多个第二分支管路对多个末端空调试验装置供应冷却水。
进一步的，所述冷冻水供水管路包括多个并列设置的第三分支管路，多个所述冷冻水水泵分别设置在所述第三分支管路上，所述冷冻水通过所述第三分支管路汇合至第二分水器再通过多个第四分支管路对多个末端空调试验装置供应冷冻水。
进一步的，多个所述冷却塔构成的冷却塔群中有一台变频冷却塔或者全部为变频冷却塔；多个所述冷却水水泵构成的冷却水水泵群中有一台变频冷却水水泵或者全部为变频冷却水水泵；多个所述冷水机组构成的冷水机组群中有一台变频冷水机组或者全部为变频冷水机组；多个所述冷冻水水泵构成的冷冻水水泵群中有一台变频冷冻水水泵或者全部为变频冷冻水水泵。
一种基于所述冷源集中控制系统的控制方法，其特征在于：包括所述冷却水温度控制模块的控制过程以及所述冷却水压力控制模块的控制过程；
其中所述冷却水温度控制模块的控制过程为：
第一步，所述第一温度传感器对冷却水供水管道内实际水温T1进行探测并将温度信号传输至所述PID温度控制器；
第二步，所述PID温度控制器获得温度信号后将实际水温T1与目标水温T2进行比较：
当T1大于T2，所述PID温度控制器则发出需要降温的信号，此时所述第一PLC控制器控制第一台冷却塔开始变频运行，所述第一台冷却塔运行时输出达到100％且维持了设定时间则转为工频运行，并同时控制第二台冷却塔开始变频运行，以此类推控制第N台冷却塔开启运行直到所述T1等于T2，所述N≥1；
当T1小于T2，所述PID温度控制器则发出需要升温的信号，此时所述第一PLC控制器控制当前变频运行的冷却塔减小输出至设定值，同时按照开启次序逐个关闭所述冷却塔直到所述T1等于T2；
所述冷却水压力控制模块的控制过程为：
第一步，所述第一压力传感器对冷却水供水管道内实际水压P1进行探测并将压力信号传输至所述第一PID压力控制器；
第二步，所述第一PID压力控制器获得压力信号后将所述实际水压P1与目标压力P2进行比较：
当P1小于P2，所述第一PID压力控制器则发出需要增压的信号，此时所述第二PLC控制器控制第一台冷却水水泵开始变频运行，所述第一台冷却水水泵运行时输出达到100％且维持了设定时间则转为工频运行，并同时控制第二台冷却水水泵开始变频运行，以此类推控制直到第N台冷却水水泵开启运行且所述P1等于P2；
当P1大于P2，所述第一PID压力控制器则发出需要降压的信号，此时所述第二PLC控制器控制当前变频运行的冷却水水泵减小输出至设定值，同时按照开启次序逐个关闭所述冷却水水泵直到所述P1等于P2。
进一步的，该方法还包括所述冷冻水温度控制模块的控制过程以及所述冷冻水压力控制模块的控制过程；
其中所述冷冻水温度控制模块的控制过程为：
第一步，所述第二温度传感器对冷冻水供水管道和回水管道内实际水温进行探测并将温度信号传输至所述第三PLC控制器；
第二步，所述第三PLC控制器获得所述温度信号后计算所述冷冻水供水管道和回水管道之间的实际温差ΔT，并将实际温差ΔT与设定温差进行比较：
当ΔT大于设定温差上限，且当前运行的各个水冷机组的负荷百分比大于设定值且持续运行了设定的一段之间，则加载下一个水冷机组，以此类推直到加载第N个水冷机组且ΔT在设定温差内；
当ΔT小于设定温差下限，且当前运行的所有水冷机组的负荷百分比之和小于100％且持续运行了设定的一段之间，则逐个卸载当前运行的水冷机组直到ΔT在设定温差内；
所述冷冻水压力控制模块的控制过程为：
第一步，所述第二压力传感器对冷冻水供水管道内实际水压P3进行探测并将压力信号传输至所述第二PID压力控制器；
第二步，所述第二PID压力控制器获得压力信号后将所述实际水压P3与目标压力P4进行比较：
当P3小于P4，所述第二PID压力控制器则发出需要增压的信号，此时所述第四PLC控制器控制第一台冷冻水水泵开始变频运行，所述第一台冷冻水水泵运行时输出达到100％后则转为工频运行，并同时控制第二台冷冻水水泵开始变频运行，以此类推直到第N台冷冻水水泵开启运行且所述P3等于P4；
当P3大于P4，所述第二PID压力控制器则发出需要降压的信号，此时所述第四PLC控制器控制当前变频运行冷冻水水泵减小输出至低于设定值，同时按照开启次序逐个关闭所述冷冻水水泵直到所述P3等于P4；上述N≥1。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过冷却水温度控制模块可对冷却水供水管道内的冷却水温度进行及时快速的调节，另外通过冷却水压力控制模块可对冷却水供水管道的供水压力进行及时快速的调节，以实现为一个或多个末端空调试验装置提供适宜温度与压力的冷却水。
另外本发明通过冷冻水温度控制模块可对冷冻水供回水管道内的冷冻水温差进行及时快速的调节，另外通过冷冻水压力控制模块可对冷冻水供水管道的供水压力进行及时快速的调节，以实现为一个或多个末端空调试验装置提供适宜温度与压力的冷冻水。
本发明实现冷却水以及冷冻水的集中供应，避免对每个末端空调试验装置单独配备冷源，本发明不仅提高了能源与资源的利用率，降低了用户的运行成本，而且解决了用户集中化建设试验室中出现的规划杂乱、占地面积大、管理分散和能耗过高等难题，本发明可创造可观的经济效益和社会效益。
(2)本发明通过所述第一分水器将冷却水通过多个第二分支管路对末端空调试验装置进行冷却水供应，即一个第二分支管路对应一个末端空调试验装置，根据末端空调试验装置的数量，选择性启用所述第二分支管路；同理，通过所述第二分水器将冷冻水通过多个第四分支管路对末端空调试验装置进行冷冻水供应，即一个第四分支管路对应一个末端空调试验装置，根据末端空调试验装置的数量，选择性启用所述第四分支管路。本发明系统结构紧凑，占地面积小，易于统一管理且运行能耗低。
(3)通过本发明控制方法可以有效实现节能降耗，且可以快速实现对冷却水以及冷冻水的温度以及供水压力的精确调控，以便于为末端空调试验装置提供适宜的冷源，从而确保空调性能测试的准确度。本发明所述控制系统尤其是在为多个末端空调试验装置提供冷源时能耗更低。即使是为一个末端空调试验装置提供冷源，该控制系统也可以使相应的冷却塔或冷水机组轮流开启运行，避免设备长期闲置，提高设备使用率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
附图中标记的含义如下：
11-第一温度传感器；12-PID温度控制器；13-第一PLC控制器；21-第一压力传感器；22-第一PID压力控制器；23-第二PLC控制器；30-末端空调试验装置；40-冷却塔；50-冷却水水泵；61-第二温度传感器；62-第三PLC控制器；71-第二压力传感器；72-第二PID压力控制器；73-第四PLC控制器；80-冷水机组；90-冷冻水水泵；101-第一分支管路；102-第一分水器；103-第二分支管路；104-冷却水集中箱；111-第三分支管路；112-第二分水器；113-第四分支管路；114-冷冻水集中箱；120-集水箱。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：
实施例1
如图1所示，本发明所述冷源集中控制系统包括冷却水温度控制模块、冷却水压力控制模块、多个并列设置且为末端空调试验装置30提供冷却水的冷却塔40以及多个并列设置在冷却水供水管路上用于调节冷却水供水压力的冷却水水泵50；所述冷却水回水流至集水箱120，所述集水箱120再向所述冷却塔40供水，从而形成冷却水供水与回水的循环。
所述冷却水温度控制模块包括第一温度传感器11、PID温度控制器12以及第一PLC控制器13，所述第一温度传感器11用于探测冷却水供水管路内的实际水温，所述PID温度控制器12用于将所述实际水温与目标水温进行比较再向第一PLC控制器13发出升温或降温信号，所述第一PLC控制器13用于根据所述升温信号来控制所述冷却塔40逐个开启运行或根据所述降温信号来控制所述冷却塔40逐个关闭；
所述冷却水压力控制模块包括第一压力传感器21、第一PID压力控制器22以及第二PLC控制器23，所述第一压力传感器21用于探测冷却水供水管路内的实际压力，所述第一PID压力控制器22用于将所述实际压力与目标压力进行比较再向所述第二PLC控制器23发出增压或减压信号，所述第二PLC控制器23根据所述增压信号控制所述冷却水水泵50逐个开启运行或根据所述减压信号控制所述冷却水水泵50逐个关闭。
该系统还包括冷冻水温度控制模块、冷冻水压力控制模块、多个并列设置且为末端空调试验装置提供冷冻水的冷水机组80以及多个并列设置在冷冻水供水管路上用于调节冷冻水供水压力的冷冻水水泵90；所述冷冻水回水构成冷水机组中冷凝器的冷凝水后再通过集水箱120返回至上述冷却塔40中。
所述冷冻水温度控制模块包括第二温度传感器61以及第三PLC控制器62，所述第二温度传感器61用于探测冷冻水供水管路与回水管路内实际水温，所述第三PLC控制器62用于根据所述第二温度传感器61探测的温度信号来计算所述冷冻水供水管路与回水管路之间的实际温差，并将该实际温差与设定温差进行比较，当所述实际温差大于设定温差上限则控制所述冷水机组80逐个开启运行，当所述实际温差小于设定温差下限则控制所述冷水机组80逐个关闭；
如图1所示，所述冷冻水压力控制模块包括第二压力传感器71、第二PID压力控制器72以及第四PLC控制器73，所述第二压力传感器71用于探测冷冻水供水管路内实际压力，所述第二PID压力控制器72用于将所述冷冻水供水管路内实际压力与目标压力进行比较再向所述第四PLC控制器73发出增压或减压信号，所述第四PLC控制器73根据所述增压信号控制所述冷冻水水泵90逐个开启运行或根据所述减压信号控制所述冷冻水水泵90逐个关闭。
所述冷却水供水管路包括多个并列设置的第一分支管路101，多个所述冷却水水泵50分别设置在所述第一分支管路101上，所述冷却水通过所述第一分支管路101汇合至第一分水器102再通过多个第二分支管路103对多个末端空调试验装置30供应冷却水。
所述冷冻水供水管路包括多个并列设置的第三分支管路111，多个所述冷冻水水泵90分别设置在所述第三分支管路111上，所述冷冻水通过所述第三分支管路111汇合至第二分水器112再通过多个第四分支管路113对多个末端空调试验装置30供应冷冻水。
多个所述冷却塔40构成的冷却塔群中有一台变频冷却塔或者全部为变频冷却塔；多个所述冷却水水泵50构成的冷却水水泵群中有一台变频冷却水水泵或者全部为变频冷却水水泵；多个所述冷水机组80构成的冷水机组群中有一台变频冷水机组或者全部为变频冷水机组；多个所述冷冻水水泵90构成的冷冻水水泵群中有一台变频冷冻水水泵或者全部为变频冷冻水水泵。
上述第一PLC控制器13、第二PLC控制器23、第三PLC控制器62、第四PLC控制器73均为同一PLC控制器。
实施例2
上述冷源集中控制系统的控制方法，包括所述冷却水温度控制模块的控制过程以及所述冷却水压力控制模块的控制过程；
其中所述冷却水温度控制模块的控制过程为：
第一步，所述第一温度传感器11对冷却水供水管道内实际水温T1进行探测并将温度信号传输至所述PID温度控制器12；
第二步，所述PID温度控制器12获得温度信号后将实际水温T1与目标水温T2进行比较：
当T1大于T2，所述PID温度控制器12则发出需要降温的信号，此时所述第一PLC控制器13控制第一台冷却塔40开始变频运行，所述第一台冷却塔40运行时输出达到100％且维持了5分钟后则转为工频运行，并同时控制第二台冷却塔40开始变频运行，所述第二台冷却塔40运行时输出达到100％且维持了5分钟后则转为工频运行，以此类推控制第N台冷却塔40开启运行直到所述T1等于T2；
当T1小于T2，所述PID温度控制器12则发出需要升温的信号，此时所述第一PLC控制器13控制当前变频运行的冷却塔40减小输出至60％，同时按照开启次序逐个关闭所述冷却塔40直到所述T1等于T2；
所述冷却水压力控制模块的控制过程为：
第一步，所述第一压力传感器21对冷却水供水管道内实际水压P1进行探测并将压力信号传输至所述第一PID压力控制器22；
第二步，所述第一PID压力控制器22获得压力信号后将所述实际水压P1与目标压力P2进行比较：
当P1小于P2，所述第一PID压力控制器22则发出需要增压的信号，此时所述第二PLC控制器23控制第一台冷却水水泵50开始变频运行，所述第一台冷却水水泵50运行时输出达到100％且维持了设定时间则转为工频运行，并同时控制第二台冷却水水泵50开始变频运行，所述第二台冷却水水泵运行时输出达到100％且维持了设定时间则转为工频运行，以此类推控制直到第N台冷却水水泵50开启运行且所述P1等于P2；
当P1大于P2，所述第一PID压力控制器22则发出需要降压的信号，此时所述第二PLC控制器23控制当前变频运行的冷却水水泵50减小输出至60％，同时按照开启次序逐个关闭所述冷却水水泵50直到所述P1等于P2。
该方法还包括所述冷冻水温度控制模块的控制过程以及所述冷冻水压力控制模块的控制过程；
其中所述冷冻水温度控制模块的控制过程为：
第一步，所述第二温度传感器61对冷冻水供水管道和回水管道内实际水温进行探测并将温度信号传输至所述第三PLC控制器；
第二步，所述第三PLC控制器62获得所述温度信号后计算所述冷冻水供水管道和回水管道之间的实际温差ΔT，并将实际温差ΔT与设定温差进行比较：
当ΔT大于设定温差上限，且当前运行的各个水冷机组的负荷百分比大于90％且持续运行1h时，则加载下一个水冷机组80，以此类推直到加载第N个水冷机组80且ΔT在设定温差内；
当ΔT小于设定温差下限，且当前运行的所有水冷机组80的负荷百分比之和小于100％且持续运行了1h时，则逐个卸载当前运行的水冷机组80直到ΔT在设定温差内；
所述冷冻水压力控制模块的控制过程为：
第一步，所述第二压力传感器71对冷冻水供水管道内实际水压P3进行探测并将压力信号传输至所述第二PID压力控制器72；
第二步，所述第二PID压力控制器72获得压力信号后将所述实际水压P3与目标压力P4进行比较：
当P3小于P4，所述第二PID压力控制器72则发出需要增压的信号，此时所述第四PLC控制器73控制第一台冷冻水水泵90开始变频运行，所述第一台冷冻水水泵90运行时输出达到100％后则转为工频运行，并同时控制第二台冷冻水水泵90开始变频运行，所述第二台冷冻水水泵90运行时输出达到100％后则转为工频运行，以此类推直到第N台冷冻水水泵90开启运行且所述P3等于P4；
当P3大于P4，所述第二PID压力控制器72则发出需要降压的信号，此时所述第四PLC控制器73控制当前变频运行冷冻水水泵90减小输出至低于60％，同时按照开启次序逐个关闭所述冷冻水水泵90直到所述P3等于P4。
通过上述控制方法对所述冷源控制系统进行控制后发现：该方法可以有效实现节能降耗，且可以快速实现对冷却水以及冷冻水的温度以及供水压力的精确调控。本发明确保了为末端空调试验装置提供适宜的冷源，从而提高空调性能测试的准确度。