本发明涉及空调控制技术领域，特别涉及蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统及控制方法。
背景技术
参阅图2，蒸汽加热、干蒸汽加湿的恒温恒湿的中央空调的控制系统，由于涉及温度和湿度控制精度的要求，在蒸汽加热阀和干蒸汽加湿阀配套执行器的选型上，往往采用带弹簧复位功能的比例式电动阀执行器，以同时满足被控温度和湿度对精度的要求和电源断电后阀门可自动关闭切断蒸汽源确保安全的要求。
然而，现有的带弹簧复位功能的比例式电动阀执行器本身价格非常昂贵，而这类中央空调通常一台设备至少需使用2个或2个以上带弹簧复位的比例式电动阀执行器，因而导致蒸汽加热、干蒸汽加湿的恒温恒湿的中央空调的控制系统生产成本非常高；同时，该控制系统需配置两个模拟量输出的ao通道分别与蒸汽加热器和干蒸汽加湿器的比例式电动阀执行器配套使用，而控制系统的模拟量输出ao通道在价格上要远高于控制系统的数字量输出通道，这样使得蒸汽加热、干蒸汽加湿的恒温恒湿的中央空调的控制系统的实际工程造价更高。
可见，现有技术还有待改进和提高。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统及控制方法，旨在解决现有技术中，在保证控制精度较高的前提下，如何降低蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统的生产成本的技术问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种蒸汽加热干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统，包括显示器、控制器、温度传感器和湿度传感器，所述控制器内部设有用于连接显示器的通讯端口，和设有分别用于接收温度传感器和湿度传感器的数据的第一模拟量输入通道和第二模拟量输入通道，其特征在于，还包括内设有复位弹簧的三点开关式蒸汽加热阀执行器和内设有复位弹簧的三点开关式干蒸汽加湿阀执行器，所述控制器内部还设有用于向三点开关式蒸汽加热阀执行器传输开关信号的第一数字量输出通道和用于向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器传输开关信号的第二数字量输出通道。
所述的一种蒸汽加热干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统中，所述第一数字量输出通道包括第一开信号数字量输出通道和第一关信号数字量输出通道，所述第一开信号数字量输出通道和第一关信号数字量输出通道分别向三点开关式蒸汽加热阀执行器传输开、关信号。
所述的一种蒸汽加热干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统中，所述第二数字量输出通道包括第二开信号数字量输出通道和第二关信号数字量输出通道，所述第二开信号数字量输出通道和第二关信号数字量输出通道分别向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器传输开、关信号。
所述的一种蒸汽加热干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统中，第一数字量输出通道和第二数字量输出通道均由继电器驱动电路实现。
所述的一种蒸汽加热干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统中，所述显示器为触控显示器。
本发明提供的一种蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制方法，该方法包括以下步骤：
a、向控制器通过编程设置一个检测比较温度和湿度的周期性方波，通过显示器向控制器内部分别设置一个设定温度t1、一个温度精度t2、一个设定湿度w1、一个湿度精度w2；
b、控制器通过其第一模拟量输入通道和第二模拟量输入通道分别读取被测区域的温度传感器和湿度传感器的数据，获得实时温度t3和实时湿度w3；
c、当周期性方波由高电平变为低电平的瞬间，控制器通过控制程序将所接收到的实时温度t3与设定温度t1和温度精度t2进行比较；
如果t3<t1-t2,控制器通过第一数字量输出通道的第一开信号数字量输出通道向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出开信号，蒸汽加热阀打开；如果t3>t1+t2,控制器通过第一数字量输出通道的第一关信号数字量输出通道向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出关信号，蒸汽加热阀关闭；如果t1-t2<t3<t1+t2,控制器的第一数字量输出通道的第一开信号数字量输出通道和第一关信号数字量输出通道均不通电，蒸汽加热阀保持当前开度不变；
当下一个周期性方波到来时，根据上述条件循环控制；
d、当周期性方波由高电平变为低电平的瞬间，控制器通过控制程序将所接收到的实时湿度w3与设定湿度w1和湿度精度w2进行比较；
如果w3<w1-w2,控制器通过第二数字量输出通道的第二开信号数字量输出通道向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器输出开信号，干蒸汽加湿阀打开；如果w3>w1+w2,控制器通过第二数字量输出通道的第二关信号数字量输出通道向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器输出关信号，干蒸汽加湿阀关闭；如果w1-w2<w3<w1+w2,控制器的第二数字量输出通道的第二开信号数字量输出通道和第二关信号数字量输出通道均不通电，干蒸汽加湿阀保持当前开度不变；
当下一个周期性方波到来时，根据上述条件循环控制。
所述的一种蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制方法中，所述步骤a还包括通过显示器向控制器内部分别设置一个蒸汽加热阀的累计开启运行时间t1、一个蒸汽加热阀的开启最大行程时间tmax、一个向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出开信号的输出持续时间t2和一个向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出关信号的输出持续时间t3,其中，t1初始值为0，t1=n*t2-m*t3；
所述步骤c还包括控制器通过控制程序将蒸汽加热阀的累计开启运行时间t1与蒸汽加热阀的开启最大行程时间tmax进行比较;
如果t1<tmax且t3<t1-t2，控制器的第一数字量输出通道的第一开信号数字量输出通道输出开信号持续t2后断电；如果t1<tmax且t3>t1+t2，控制器的第一数字量输出通道的第一关信号数字量输出通道输出关信号持续t3后断电；如果t1<tmax且t1-t2<t3<t1+t2，控制器的第一数字量输出通道的第一开信号数字量输出通道和第一关信号数字量输出通道均断电，蒸汽加热阀保持当前开度不变。
所述的一种蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制方法中，所述步骤a还包括通过显示器向控制器内部分别设置一个蒸汽加湿阀的累计开启运行时间t1’、一个干蒸汽加湿阀的开启最大行程时间tmax’、一个向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器输出开信号的输出持续时间t2’和一个向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器输出关信号的输出持续时间t3’,其中，t1’初始值为0，t1’=n*t2’-m*t3’；
所述步骤d还包括控制器通过控制程序将干蒸汽加湿阀的累计开启运行时间t1’与蒸汽加湿阀的开启最大行程时间tmax’进行比较;
如果t1’<tmax’且w3<w1-w2，控制器的第二数字量输出通道的第二开信号数字量输出通道输出开信号持续t2’后断电；如果t1’<tmax’且w3>w1+w2，控制器的第二数字量输出通道的第二关信号数字量输出通道输出关信号持续t3’后断电；如果t1’<tmax’且w1-w2<w3<w1+w2，控制器的第二数字量输出通道的第二开信号数字量输出通道和第二关信号数字量输出通道均断电，干蒸汽加湿阀保持当前开度不变。
有益效果：
本发明提供了一种蒸汽加热干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统及控制方法，通过两个三点开关式执行器分别于蒸汽加热阀和干蒸汽加湿阀配套使用的方式来替代现有技术中的两个比例式电动阀执行器分别于蒸汽加热阀和干蒸汽加湿阀配套的使用方式，有效降低了蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统的生产成本；再者，还通过数字量输出通道与三点开关式执行器配套使用的方式来替代现有技术中的模拟量输出通道与比例式电动阀执行器配套使用的方式，进一步降低了蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统的生产成本。
附图说明
图1为本发明提供的蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统的结构示意图；
图2为现有的蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统的结构示意图。
图中：
100-显示器；200-控制器；210-通讯端口；220-第一模拟量输入通道；230-第二模拟量输入通道；240-第一数字量输出通道；241-第一开信号数字量输出通道；242-第一关信号数字量输出通道；250-第二数字量输出通道；251-第二开信号数字量输出通道；252-第二关信号数字量输出通道；300-温度传感器；400-湿度传感器；500-三点开关式蒸汽加热阀执行器；600-三点开关式干蒸汽加湿阀执行器；700蒸汽加热阀；800-干蒸汽加湿阀。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
本发明提供一种蒸汽加热干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统及控制方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供一种蒸汽加热干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制系统，包括显示器100、控制器200、温度传感器300和湿度传感器400，控制器200内部设有用于连接显示器100的通讯端口210，和设有分别用于接收温度传感器300和湿度传感器400的数据的第一模拟量输入通道220和第二模拟量输入通道230，还包括内设有复位弹簧的三点开关式蒸汽加热阀执行器500和内设有复位弹簧的三点开关式干蒸汽加湿阀执行器600，控制器200内部还设有用于向三点开关式蒸汽加热阀执行器500传输开关信号的第一数字量输出通道240和用于向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器600传输开关信号的第二数字量输出通道250。在实际恒温控制过程中，温度传感器300先获取被测区域的实际温度，接着控制器200通过其第一模拟量输入通道220接收温度传感器300所获得的温度数据并对该温度数据进行分析，后将经分析得出的结果以信号形式通过第一数字量输出通道240传输给三点开关式蒸汽加热阀执行器500，三点开关式蒸汽加热阀执行器500控制蒸汽加热阀700动作。恒湿控制过程与恒温控制过程原理相同，在此不再详述。
进一步地，第一数字量输出通道240包括第一开信号数字量输出通道241和第一关信号数字量输出通道242，第一开信号数字量输出通道241和第一关信号数字量输出通道242分别向三点开关式蒸汽加热阀执行器500传输开、关信号。
进一步地，第二数字量输出通道250包括第二开信号数字量输出通道251和第二关信号数字量输出通道252，第二开信号数字量输出通道251和第二关信号数字量输出通道252分别向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器600传输开、关信号。
进一步地，第一数字量输出通道240和第二数字量输出通道250均由继电器驱动电路实现。由于上述控制系统的负荷较大，因此，第一数字量输出通道240和第二数字量输出通道250均采用继电器驱动电路实现。
具体地，显示器100为触控显示器。该设置是为了方便日常操作。
本发明还提供的一种蒸汽加热、干蒸汽加湿恒温恒湿中央空调的控制方法，该方法包括以下步骤：
a、向控制器通过编程设置一个检测比较温度和湿度的周期性方波，通过显示器向控制器内部分别设置一个设定温度t1、一个温度精度t2、一个设定湿度w1和一个湿度精度w2；
b、控制器通过其第一模拟量输入通道和第二模拟量输入通道分别读取被测区域的温度传感器和湿度传感器的数据，获得实时温度t3和实时湿度w3；
c、当周期性方波由高电平变为低电平的瞬间，控制器通过控制程序将所接收到的实时温度t3与设定温度t1和温度精度t2进行比较；
如果t3<t1-t2,控制器通过第一数字量输出通道的第一开信号数字量输出通道向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出开信号，蒸汽加热阀打开；如果t3>t1+t2,控制器通过第一数字量输出通道的第一关信号数字量输出通道向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出关信号，蒸汽加热阀关闭；如果t1-t2<t3<t1+t2,控制器的第一数字量输出通道的第一开信号数字量输出通道和第一关信号数字量输出通道均不通电，蒸汽加热阀保持当前开度不变；
当下一个周期性方波到来时，根据上述条件循环控制；
d、当周期性方波由高电平变为低电平的瞬间，控制器通过控制程序将所接收到的实时湿度w3与设定湿度w1和湿度精度w2进行比较；
如果w3<w1-w2,控制器通过第二数字量输出通道的第二开信号数字量输出通道向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器输出开信号，干蒸汽加湿阀打开；如果w3>w1+w2,控制器通过第二数字量输出通道的第二关信号数字量输出通道向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器输出关信号，干蒸汽加湿阀关闭；如果w1-w2<w3<w1+w2,控制器的第二数字量输出通道的第二开信号数字量输出通道和第二关信号数字量输出通道均不通电，干蒸汽加湿阀保持当前开度不变；
当下一个周期性方波到来时，根据上述条件循环控制。
其中，步骤c与步骤d可分步进行，也可以同步进行。
进一步地，步骤a还包括通过显示器向控制器内部分别设置一个蒸汽加热阀的累计开启运行时间t1、一个蒸汽加热阀的开启最大行程时间tmax、一个向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出开信号的输出持续时间t2和一个向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出关信号的输出持续时间t3,其中，t1初始值为0，t1=n*t2-m*t3；
步骤c还包括控制器通过控制程序将蒸汽加热阀的累计开启运行时间t1与蒸汽加热阀的开启最大行程时间tmax进行比较;
如果t1<tmax且t3<t1-t2，控制器的第一数字量输出通道的第一开信号数字量输出通道输出开信号持续t2后断电；如果t1<tmax且t3>t1+t2，控制器的第一数字量输出通道的第一关信号数字量输出通道输出关信号持续t3后断电；如果t1<tmax且t1-t2<t3<t1+t2，控制器的第一数字量输出通道的第一开信号数字量输出通道和第一关信号数字量输出通道均断电，蒸汽加热阀保持当前开度不变。
需要说明的是，周期性方波的设置目的是为了提高控制系统对温度和湿度的控制精度，周期性方波的循环时间越短，控制系统对温度和湿度的检测比较次数越密集，控制系统对温度和湿度的控制精度则越高，当周期性方波的循环时间足够短时，控制系统可对温度和湿度进行近似连续的检测比较，控制系统对温度和湿度的控制精度达到最高。上述t2是单次向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出开信号的输出持续时间，也可认为是蒸汽加热阀打开过程的开度变化过程所需的时间；上述t3是单次向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出关信号的输出持续时间，也可认为是蒸汽加热阀关闭过程的开度变化过程所需的时间；为方便理解，下面举例说明，设蒸汽加热阀最大开度为100，蒸汽加热阀开度从0-100变化所需时间为10秒，即tmax=10；蒸汽加热阀初始开度为0，当需打开蒸汽加热阀，且指定单次的开度为30，控制器向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出开信号且输出持续时间为3秒，即蒸汽加热阀开度从0到30的变化时间为3秒，即t2=3；后又需关小蒸汽加热阀，且指定单次关的开度为10，控制器向三点开关式蒸汽加热阀执行器输出关信号且输出持续时间为1秒，即蒸汽加热阀开度从30到20的变化时间为1秒，即t3=1；此时t1=t2-t3=2，经换算则得出现蒸汽加热阀开度为20，还没达到蒸汽加热阀最大开度。按上述原理，该设置是为了当蒸汽加热阀开度达到最大开度时，则停止继电器驱动电路中的继电器工作，目的是保护继电器，延长继电器的使用寿命。
进一步地，步骤a还包括通过显示器向控制器内部分别设置一个蒸汽加湿阀的累计开启运行时间t1’、一个干蒸汽加湿阀的开启最大行程时间tmax’、一个向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器输出开信号的输出持续时间t2’和一个向三点开关式干蒸汽加湿阀执行器输出关信号的输出持续时间t3’,其中，t1’初始值为0，t1’=n*t2’-m*t3’；
步骤d还包括控制器通过控制程序将干蒸汽加湿阀的累计开启运行时间t1’与蒸汽加湿阀的开启最大行程时间tmax’进行比较;
如果t1’<tmax’且w3<w1-w2，控制器的第二数字量输出通道的第二开信号数字量输出通道输出开信号持续t2’后断电；如果t1’<tmax’且w3>w1+w2，控制器的第二数字量输出通道的第二关信号数字量输出通道输出关信号持续t3’后断电；如果t1’<tmax’且w1-w2<w3<w1+w2，控制器的第二数字量输出通道的第二开信号数字量输出通道和第二关信号数字量输出通道均断电，干蒸汽加湿阀保持当前开度不变。
上述t1’、t2’、t3’、tmax’的设置原理与t1、t2、t3、tmax的设置原理相同，在此不再详述。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以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，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。