双级系统协同控制方法、装置、控制器和空气处理机组与流程

1.本发明涉及双级空气处理技术领域，具体涉及一种双级系统协同控制方法、装置、控制器和空气处理机组。


背景技术：

2.随着人们对于新风及空气品质的日益重视，市场对于大型直膨式空气处理机组的空气处理程度要求越来越高，为满足用户空气深度处理需求，提出了双级制冷空气处理的方式。
3.但目前所使用的双级系统两级之间的处理控制方式是完全独立的，其会存在如下问题：
4.1、双级系统均开时，负荷适应性较差，机组两级系统均按相同预定目标降温，导致除标准工况外其他情况下两级系统负载分配不均，一级系统负载重，二级系统负载轻。
5.2、当需要一个系统开启时，总是一级系统开启；由于两级系统相同，设定温度一致，导致制冷低负荷运行或制热低负荷运行时，往往只开一个系统即可满足需求，此时均是开启一级系统，造成一级系统开启总时长远远长于二级系统，增加了系统故障可能性，不利于保证机组的可靠运行。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双级系统协同控制方法、装置、控制器和空气处理机组，以解决双级系统同开时，非标准负荷情况下两级系统负载分配不均问题；以及，低负荷单级系统运行时，总是一级系统开启，启动不均衡的问题。
7.为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种双级系统协同控制方法，包括：
8.获取环境工况和用户的需求信息；
9.根据所述环境工况和用户的需求信息，计算出机组能力需求；
10.根据所述机组能力需求和每套系统的室外机额定能力，确定两套系统的运行状态；
11.根据所述运行状态控制两套系统运行。
12.可选的，所述环境工况，包括：
13.室内机进风干湿球温度或相对湿度。
14.可选的，所述根据所述机组能力需求和每套系统的室外机额定能力，确定两套系统的运行状态，包括：
15.如果所述机组能力需求小于最小室外机额定能力的第一特定倍数，则分别获取两套系统的累计运行时长；并根据所述累计运行时长，确定两套系统的运行状态；
16.如果所述机组能力需求大于最大室外机额定能力的第二特定倍数，则将两套系统同时开启，且两套系统的初始分配能力均为所述机组能力需求的一半；
17.如果所述机组能力需求大于或等于最小室外机额定能力的第一特定倍数，且小于
或等于最大室外机额定能力的第二特定倍数，则两套系统按照上一次的运行状态进行运行。
18.可选的，所述根据所述累计运行时长，确定两套系统的运行状态，包括：
19.如果第一套系统的累计运行时长大于第二套系统的累计运行时长，则开启第一套系统；
20.否则，开启第二套系统。
21.可选的，当所述机组能力需求大于或等于最小室外机额定能力的第一特定倍数，且小于或等于最大室外机额定能力的第二特定倍数，且该机组是首次运行时，将两套系统同时开启，且两套系统的初始分配能力均为所述机组能力需求的一半。
22.可选的，还包括：
23.判断双级系统内是否有模块发出限能力输出信号；
24.当双级系统内未有模块发出限能力输出信号时，两套系统按初始分配能力运行，并根据系统实际出风温度与分配能力计算的需求出风温度差异调整机组运行输出；
25.当双级系统内某一个模块发出限能力输出信号时，获取该模块所在系统此时的运行能力；并将另一套系统的分配能力调整为所述机组能力需求与该模块所在系统此时的运行能力之差；
26.当双级系统内多个模块发出限能力输出信号时，两套系统仍按当前能力分配方式运行。
27.本发明还提供了一种双级系统协同控制装置，包括：
28.获取模块，用于获取环境工况和用户的需求信息；
29.计算模块，用于根据所述环境工况和用户的需求信息，计算出机组能力需求；
30.确定模块，用于根据所述机组能力需求和每套系统的室外机额定能力，确定两套系统的运行状态；
31.控制模块，用于根据所述运行状态控制两套系统运行。
32.本发明还提供了一种控制器，用于执行前面任一项所述的双级系统协同控制方法。
33.本发明还提供了一种空气处理机组，包括：
34.双级空气处理系统，以及如前面所述的控制器；
35.所述控制器与所述双级空气处理系统连接。
36.可选的，所述空气处理机组包括：新风机组和空调机组。
37.本发明采用以上技术方案，所述一种双级系统协同控制方法，包括：获取环境工况和用户的需求信息；根据所述环境工况和用户的需求信息，计算出机组能力需求；根据所述机组能力需求和每套系统的室外机额定能力，确定两套系统的运行状态；根据所述运行状态控制两套系统运行。本发明通过环境工况及用户需求，以及系统累计运行时长，合理的控制两套系统的运行状态，实现轮换，解决了双级系统同开时，非标准负荷情况下两级系统负载分配不均问题；以及，低负荷单级系统运行时，总是一级系统开启，启动不均衡的问题，有效提升了整机运行可靠性。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本发明一种双级系统协同控制方法实施例一提供的流程示意图；
40.图2是本发明一种双级系统协同控制方法实施例二提供的流程示意图；
41.图3是本发明一种双级系统协同控制装置一个实施例提供的结构示意图；
42.图4是本发明一种空气处理机组一个实施例提供的结构示意图。
43.图中：1、获取模块；2、计算模块；3、确定模块；4、控制模块；5、第一系统；6、第二系统；7、控制器。
具体实施方式
44.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
45.图1是本发明一种双级系统协同控制方法实施例一提供的流程示意图。
46.如图1所示，本实施例所述的一种双级系统协同控制方法，包括：
47.s101：获取环境工况和用户的需求信息；
48.进一步的，所述环境工况，包括：
49.室内机进风干湿球温度或相对湿度。
50.s102：根据所述环境工况和用户的需求信息，计算出机组能力需求；
51.进一步的，机组能力需求是机组基于用户需求计算出的机组初始输出的能力，即假设实际出风30℃，设置出风20℃，则机组根据用户需求及当前实际情况，会计算出一个机组需要输出的初始能力以满足用户的出风需求，这个需求即是机组能力需求。
52.s103：根据所述机组能力需求和每套系统的室外机额定能力，确定两套系统的运行状态；
53.进一步的，所述根据所述机组能力需求和每套系统的室外机额定能力，确定两套系统的运行状态，包括：
54.如果所述机组能力需求小于最小室外机额定能力的第一特定倍数，则分别获取两套系统的累计运行时长；并根据所述累计运行时长，确定两套系统的运行状态；
55.如果所述机组能力需求大于最大室外机额定能力的第二特定倍数，则将两套系统同时开启，且两套系统的初始分配能力均为所述机组能力需求的一半；
56.如果所述机组能力需求大于或等于最小室外机额定能力的第一特定倍数，且小于或等于最大室外机额定能力的第二特定倍数，则两套系统按照上一次的运行状态进行运行。
57.进一步的，所述根据所述累计运行时长，确定两套系统的运行状态，包括：
58.如果第一套系统的累计运行时长大于第二套系统的累计运行时长，则开启第一套
系统；
59.否则，开启第二套系统。
60.进一步的，当所述机组能力需求大于或等于最小室外机额定能力的第一特定倍数，且小于或等于最大室外机额定能力的第二特定倍数，且该机组是首次运行时，将两套系统同时开启，且两套系统的初始分配能力均为所述机组能力需求的一半。
61.s104：根据所述运行状态控制两套系统运行。
62.本实施例所述的双级系统协同控制方法通过环境工况及用户需求，以及系统累计运行时长，合理的控制两套系统的运行状态，实现轮换，解决了双级系统同开时，非标准负荷情况下两级系统负载分配不均问题；以及，低负荷单级系统运行时，总是一级系统开启，启动不均衡的问题，有效提升了整机运行可靠性。
63.图2是本发明一种双级系统协同控制方法实施例二提供的流程示意图。
64.如图2所示，本实施例所述的一种双级系统协同控制方法，包括：
65.s201：获取环境工况和用户的需求信息；
66.进一步的，所述环境工况，包括：
67.室内机进风干湿球温度或相对湿度。
68.s202：根据所述环境工况和用户的需求信息，计算出机组能力需求a；
69.s203：如果所述机组能力需求a小于最小室外机额定能力b的第一特定倍数(所述第一特定倍数可记为m)，则分别获取两套系统的累计运行时长；并根据所述累计运行时长，确定两套系统的运行状态；
70.进一步的，所述根据所述累计运行时长，确定两套系统的运行状态，包括：
71.如果第一套系统的累计运行时长大于第二套系统的累计运行时长，则开启第一套系统；
72.否则，开启第二套系统。
73.s204：如果所述机组能力需求a大于最大室外机额定能力c的第二特定倍数(所述第二特定倍数可记为n)，则将两套系统同时开启，且两套系统的初始分配能力均为所述机组能力需求的一半；
74.s205：如果所述机组能力需求a大于或等于最小室外机额定能力b的第一特定倍数m，且小于或等于最大室外机额定能力c的第二特定倍数n，则两套系统按照上一次的运行状态进行运行。如果该机组是首次运行时，将两套系统同时开启，且两套系统的初始分配能力均为所述机组能力需求的一半。
75.所述m和n是一个量值，可根据实际情况进行设置，以避免频繁往复开启，在此不做具体取值的限制。
76.根据所述运行状态控制两套系统运行；
77.在两套系统都运行时，机组启动后按如下方式进行调节：
78.s206：判断双级系统内是否有模块发出限能力输出信号；
79.s207：当双级系统内未有模块发出限能力输出信号时，两套系统按初始分配能力运行，并根据系统实际出风温度与分配能力计算的需求出风温度差异调整机组运行输出；
80.s208：当双级系统内某一个模块发出限能力输出信号时，获取该模块所在系统此时的运行能力；并将另一套系统的分配能力调整为所述机组能力需求与该模块所在系统此
时的运行能力之差；
81.s209：当双级系统内多个模块发出限能力输出信号时，两套系统仍按当前能力分配方式运行。
82.本实施例所述方法协同两级系统控制，能够均衡两级系统能力分配及单级启动的频次，有利于提升机组运行可靠性。
83.图3是本发明一种双级系统协同控制装置一个实施例提供的结构示意图。
84.如图3所示，本实施例所述的一种双级系统协同控制装置，包括：
85.获取模块1，用于获取环境工况和用户的需求信息；
86.计算模块2，用于根据所述环境工况和用户的需求信息，计算出机组能力需求；
87.确定模块3，用于根据所述机组能力需求和每套系统的室外机额定能力，确定两套系统的运行状态；
88.控制模块4，用于根据所述运行状态控制两套系统运行。
89.本实施例所述一种双级系统协同控制装置的工作原理与上文任一实施例所述一种双级系统协同控制方法的工作原理相同，在此不再赘述。
90.本实施例所述的双级系统协同控制装置能够通过环境工况及用户需求，以及系统累计运行时长，合理的控制两套系统的运行状态，实现轮换，解决了双级系统同开时，非标准负荷情况下两级系统负载分配不均问题；以及，低负荷单级系统运行时，启动不均衡的问题，有效提升了整机运行可靠性。
91.本发明还提供了一种控制器，用于执行图1或图2所述的双级系统协同控制方法。
92.图4是本发明一种空气处理机组一个实施例提供的结构示意图。
93.如图4所示，本实施例所述的一种空气处理机组，包括：
94.双级空气处理系统，以及如前面所述的控制器；
95.所述控制器与所述双级空气处理系统连接。
96.图4中，所述双级空气处理系统包括第一系统和第二系统，所述第一系统与第二系统分别与所述控制器连接，用于接收所述控制器下发的控制指令。对于每个单独的系统(第一系统或第二系统)，室内机与室外机通过通信网络a连接，所述第一系统与第二系统还通过通信网络b连接，所述第一系统的送风口通过风管连接至所述第二系统的回风口，可实现对回风的多级处理。
97.所述室内机进风干湿球温度或相对湿度都是通过设置在系统上的感温包采集的。
98.进一步的，所述空气处理机组包括：新风机组和空调机组。
99.在实际使用中，双级系统网络搭配完成后，通过硬件拔码或软件程序确认机组主/从。
100.如果检测到室内机开机，所述控制器通过获取的室内机进风干湿球温度或相对湿度，用户的需求信息(用户通过线控器设置的需求干湿球温度或相对湿度)，室内机额定容量，计算出机组能力需求a，将计算的机组能力需求a与室外机额定能力进行对比：
101.(1)若机组能力需求a＜m*最小室外机额定能力b时，则根据第一系统和第二系统的累计运行时长确定两套系统的运行状态：若第一系统的累计运行时长大于第二系统的累计运行时长，则开启第二系统使之运行，反之，则开启第一系统。
102.(2)若机组能力需求a＞n*最大室外机额定能力c时，则同时开启第一系统和第二
系统运行，第一系统和第二系统的初始分配能力均为a/2，机组启动后按如下方式调节：
103.a.若检测到系统内某模块发出的【限能力输出标志】置0时，两套系统按初始分配能力运行，并根据系统实际出风温度与分配能力计算的需求出风温度差异调整机组运行输出。
104.b.若检测到系统内某模块发出的【限能力输出标志】置1时，接收限能力标志位置1时机组运行能力a1，将余下能力a/2
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a1，重新分配给【限能力输出标志】置0的机组。
105.c.若检测到系统多个模块均【限能力输出标志】置1，则仍按当前能力分配方式运行。
106.其中，限能力输出标志位指的是机组达到其他保护限制后的一个总体标志位，用于强制限制机组输出，以避免机组重复出现相同问题保护。
107.(3)若m*最小室外机额定能力b≤机组能力需求a≤n*最大室外机额定能力c时，机组按上一次控制，首次进入按大于n*最大室外机额定能力c处理。
108.本实施例所述的空气处理机组能够根据环境工况及用户需求，以及系统累计运行时长，合理的控制两套系统的运行状态，实现轮换，解决了双级系统同开时，非标准负荷情况下两级系统负载分配不均问题；以及，低负荷单级系统运行时，总是一级系统开启，启动不均衡的问题，有效提升了整机运行可靠性。
109.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
110.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
111.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
112.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
113.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
114.此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机
可读取存储介质中。
115.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
116.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
117.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。