专利名称：用于独立致冷机组的感应控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对在一个系统内的几个独立的致冷机组进行同步控制，该系统通过共用的供给和返回管路处理已冷却的致冷剂。本发明尤其涉及对多个不同的致冷机组进行控制，各致冷机组具有它们各自专用的控制单元。
一个共用致冷剂环路的多个致冷器在同一时间上其进入的制冷剂的温度是相同的。一般，要求致冷器保持流出的致冷剂温度相同。这引起了各个机组在同一时间启动或停止它们的压缩机。它导致了不必要的过多地消耗电源和过多的压缩机循环，以对冷却剂进行必需的冷却。关于这一方面，各个致冷机组具有各自特定的压缩机级和控制单元，各致冷机组决定驱动合理的压缩机级数以完成所希望的致冷而不管可能在其它地方发生了什么。这种情况常常产生过感应作用(over reaction)。这种过感应包括当增加致冷量已不必要时，致冷剂的温度显著下降。因此，需要一种控制系统，它可以在某些致冷剂的温度条件出现时通过独立致冷机组向各单独被控机组提供正常的控制功能并同时监督此感应。
本发明提供一种方法，该方法把需用限量(demand limit)加于独立的致冷器控制单元上，由此使独立机组不能简单地使压缩机各级驱动或停车。当要求加于各机组上的冷量需要超过时，系统将选择那一个分主机组可以接受需用限量的改变，据此以增加或减少压缩机级数。
当致冷剂回流以进一步降低致冷到低于某一阀值时，系统便进一步过载上述所选择的分立机组。在这种情况下，系统将计算出新的需用限量以用于所有独立机组，并把这些新的需用限量传送到相应的控制单元。系统监测回流致冷剂的温度，并在返回的致冷剂温度仍低于阀值时改变新的需用限量。在该整个操作模式期间，系统忽略各单元在预定的时段内对各独立机组压缩冷量的规定变化所进行的监测。当回流致冷剂的温度再次到达阀值时将恢复进行这种监测的正常操作。
图1示出了多个独立受控致冷机组，每个致冷机组具有多个位于其内的压缩机级，它们可以由与独立受控的致冷机组对接的监控系统驱动;
图2是图1的驻留在监控系统内的总的软件控制方法的框图;
图3是对图1的各致冷机组读取和存储信息以及定义整个系统的初始条件的软件程序框图;
图4是计算当前运行的致冷器数量以及读取它们运行冷量参数的软件程序框图;
图5是把需用限量和温度设定点传送给图1的致冷机组的软件程序框图;
图6是计算图1的由各致冷机组构成的整个系统的某些系统参数的软件程序框图;
图7是检查各致冷机组是否发生按图1的监控系统的指令规定的变化的软件程序框图;
图8A和图8B是选择下一步压缩级要增加还是要减少的致冷机组软件程序框图;
图9是一软件程序方框图，此软件能计算和另行确定一参数，而此参数能使一台或多台致冷机组的需用限量发生变化;以及图10是一子程序方框图，该子程序能计算由某些不同条件在各致冷机组中引起其需用限量的真实变化。
参见图1，一组致冷机组10、12和14因为有致冷剂返回管路16和致冷剂供给管路18才互相有关系。应当理解，尽管系统用其它的致冷剂也能同样良好地工作，但此后致冷剂将被称为冷却水。每个致冷机组包括独立的压缩机级，如致冷机组10包括压缩机级20、22和24，各压缩机级可以由单元控制器单独地驱动，例如，致冷机组10的单元控制器的标号为26。用相似的方式，单元控制器28可以驱动致冷机组12的压缩机级，单元控制器30可以驱动致冷机组14的压缩机级。各单元控制器监测管路18a、18b或18c内的冷却水的温度。以对各相应的致冷器进行适当的局部控制。这种局部控制可以用很多已知的控制模式使压缩机驱动或停止，以完成所要求的供水温度。除了对各致冷机组进行控制之外，各单元控制器还通过通信总线34与系统控制器32进行通信。系统控制器32从各控制单元经总线34接收如致冷器状态，单位冷量和有效冷量等局部单元控制器的信息。系统控制器还从与整个致冷器系统相关的用户接口36接收一些信息。该信息包括系统中致冷机组的数量、致冷剂或冷却水设定点、整个系统的需用限量和排放冷却水最小控制点温度，此温度加于每一台致冷器控制单元。系统控制器还从用户接口36接收有关各控制单元的信息。这些信息包括对每台单元控制器的特殊询问，有效冷量和压缩控制器的级数。系统控制器最后从冷却水供给传感器38接收冷却水供水温度和从冷却水回流传感器40接收冷却水回流温度。
参见图2，图2一般地图示了在响应于上述输入的控制系统32内的编程控制。应该理解，该编程控制驻留在计算机内，此计算机具有足够的存储器和处理速率以执行编程控制。程序控制从子程序44开始，子程序44读取输入到用户接口36上的数据，并对后面要使用的一些变量初始化。标准程序流进入子程序46，从单元控制器26、28和30取得操作数据，计算实际运行的致冷器数量。此后，把初始的需用限量和排放冷却水控制点传送给各控制单元。给各控制单元的初始需用限量可能不能驱动足够多的压缩机级以满足冷却水控制点。虽然致冷器试图保持各自的冷却水流出温度在控制点上，但仍不会超出各自的需用限量。步骤50仅确定是否有超过一个以上的致冷机组在工作。在不存在一个以上冷却单元正在工作的情况下，控制程序循环至子程序46。它使独立动作的致冷器在其单元控制器的控制下运作，维持所要求的冷却水温度。
再参见步骤50，在有一个以上的致冷机组工作的情况下，程序进入子程序52，从传感器38读取冷却水供水温度，从传感器40读取冷却水回流温度，并计算一些系统参数。此后，程序在步骤54，确定各致冷器对先前的要求其压缩冷量有变化的指令是否有响应。如果仍未决定是否改变，则程序在步骤56进行注释，并返回到小程序46。
如果系统变化不是未定，程序进入步骤58，确定从传感器40来的冷却水返回温度是否小于冷却水供水设定点温度。如果冷却水返回温度已降低到该设定点之下，则程序进入步骤60，设置控制参数NEXTCHLR(下一冷却器)、NEXTADD(下次增加量)和NEXTDROP(下次减少量)为零。另一参数CAPRATO设为-1.1。程序从步骤60进入子程序62，计算需用限量所需要的变化，这是步骤60中参数设定的必须结果。程序循环返回到子程序46，并传送子程序48所要求的变化。
再参见子程序58，传感器40的冷却水返回温度还未下降到该传感器的阀值设定点温度，程序将进入子程序64，在子程序64中选择各致冷器是“加”或“减”压缩级数。这通过检查各致冷机组的一些条件来确定选择，有关子程序64的情况将在以后进行描述。知道了哪个致冷器要改变后，程序进入到子程序65计算变量的CAPRATIO。此后将要详细解释CAPRATIO的计算值存在一些过载条件，这将导致对该度量进行随机设定。在任何情况下程序都将进入子程序62，并且如果变化象确定CAPRATIO的值那样按指令，则改变选出的致冷器的需用限量。一旦出现了这种情况，程序将返回，并再次开始执行子程序46-62，显然，该过程将每15秒重复一次。
参见图3，图3示出了包含图2的系统结构程序44的步骤。该程序从步骤66开始，在步骤66中，从用户接口36读取冷却器数量N_CHIC系统冷却水设定点CHWSPT系统需用限量DLM以及冷却水流出最小控制点MINLCHW。由于图1中有三个致冷器，因此N_CHIL等于3。显然，系统中的致冷器数量可以是相当大的。系统冷却水设定点CHWSPT将用温度值表示，它由致冷器10-14冷却后的致冷剂的温度。该温度由冷却水供给传感器38检测。
系统的需用限量，DLM，是每台致冷机组的压缩冷量的最大百分冷量，而这些致冷机组可以被系统的单元控制器所驱动。最小冷却水流出控制点MINLCHW以某最小华氏度表示，并设置在流出各致冷机组的致冷剂一个最低温度上。
下一步骤68可以从用户接口36读取对各个独立的致冷控制单元26至30的有用的一些值。它包括读取各控制单元的致冷器地址CHLRADDR、致冷器的有效冷量CHLCAP和各特定单元控制器的压缩机级数NUM_STEP。
下一步骤70初始化几个用于图2程序中剩余程序的变量。这些变量包括冷却水供水温度CHWSTEMP，它被设置成等于系统冷却水设定点CHWSPT。下列这些变量均设置成零ERROR、ERR_SUM、CAPRATIO、NEXTDROP、NEXTADD、UNITCAP。以及NEXTCHLR。
现在参见图4，首先是计算正在运行的致冷器数量的程序。该程序在步骤72中把变量N_RUM设置成零开始，然后进入以步骤74开始的循环，在该循环中，从1至N CHIL的各个致冷器的致冷器状态CHL_STCHLR、给定致冷机组的百分单位压缩冷量UNITCAPCHLR以及有效压缩机冷量的百分值，用AVAILCAPCHLR表示。在不能对给定致冷机组成功地读取这些值的情况下，那么就用步骤78和80尝试多于两次以上以读取这些值。在连续第三次不能读取给定致冷机组控制器时，那么在步骤82中把该致冷器的致冷器状态CHL_STCHLR设置成等于COMFAIL，把百分单位冷量UNITCAPCHLR和有效冷量AVAICCAPCHLR设置成零。如果成功地读取了各致冷状态CHL_STCHLR，并且等于“通”或“重启动”，则变量N_RUN在步骤86增加1。这将使N_RUN最终把正在运行的致冷器数目贮在由步骤88限定的程序的末端。
参见图5，图5详细地示出了向各致冷器传输需用限量和冷却水流出控制点的程序。显然这就是图2中的程序48。该程序以步骤90开始，在步骤90，定义了一个下标变量CHLR，它将从1一直增加到N_CHIL。该下标变量作为以将要描述的方式工作的给定致冷器的一些参数以标注。如果N_RUN在步骤92表示有一个或没有致冷器实际在运行，那么，在步骤94中各致冷器的有效需用限量CHL_DLMCHLR被设置成系统的需用限量DLM，各致冷器的冷却水流出控制点LCWCTLPTCHLR被设置成冷却水设定点CHWSPT。接着在步骤96中为了标注致冷器，将把这些值按顺序地写入各相应的控制单元。在有多于一个以上的致冷器运行的情况下，规定了另一条不同于以步骤92至步骤98的途径。在步骤98中，各致冷器的冷却水流出控制点LCWCTLPTCHLR被设置成最小冷却水流出控制点MINLCHW。该最小冷却水流出控制点本质上不同于冷却水设定点CHWSPT。对于这一点，最小冷却水流出控制点MINLCHW被人为地设置成一个较小的值，事实上，在需用限量CHL_DLMCHLR下动作的致冷器不可能达到该值，需用限量CHL_DLMCHLR一开始就输送到各致冷器上。这种把各致冷器的较小的MINLCHW和需用限量CHL_DLMCHLR结合在一起，可以使系统控制32以此后将作详细描述的方法监控在致冷机组中进一步要增加或减少压缩机。
程序现在进入步骤100、102和104检查一些控制参数。这些控制参数为CAPRATIO、NEXTDROP以及下标变量CHLR。应理解，变量CAPRATIO和NEXTDROP在步骤70已被赋值为零。另一方面，下标变量CHCR取连续数为1、2和3，以表示图1中的三个冷却器10、12和14。这将使程序立即向下通过步骤106，为各已标号致冷器，使每个致冷器的需用限量最初设定等于该致冷器的百分单位冷量。显然，该百单位冷量是正在使用的致冷机组的百分压缩冷量。在步骤96将由步骤106限定的特定需用限量和由步骤98限定的冷却水流出控制点写入已标注的致冷器控制单元。程序将经步骤108循环，并且增大下标变量CHCR，直至所有冷却器控制单元有它们在步骤96中限定的需用限量和冷却水流出控制点。
参见图6，图6详细地示出了计算系统参数的程序52。冷却水供水温度值CHWSTEMP以PRV_CHWS贮存在步骤110中，冷却水供水温度从温度传感器38上被读出，并以此作为CHWSTEMP的新值贮存入步骤112和114。接着，在步骤116中计算所得的平均冷却水供水温度AVG_CHWS是作为在步骤114中刚读出的冷却水供水温度和在步骤110中先前的冷却水供水温度的平均值。
程序接着进入步骤118，把ERROR的当前值存储到变量PRVERROR中。然后，程序计算平均冷却水供水温度AVG_CHWS和冷却水设定点CHWSPT之间的误差。应还记得，CHWSPT是在步骤66中被读出作为一系统参数由用户接口所提供。现在程序在步骤122中计算误差率ERR_RATE，它是在步骤120中刚计算得到的误差和在步骤118中已有的误差之差的4倍。数字4的含义是图2整个程序每15秒运行一次，所以，将当前误差与事先计算得到的误差之差乘以4实际上给出了表示每分钟的误差率。
下面程序将在步骤124中确定正在被系统中所有致冷器使用的冷量。这是通过下列方式完成的，将各致冷器的有效冷量CHLCAP乘以百分单位冷量UNITCAP，除以100，各致冷器在子程序46中已经注出，它们的状态不是“通”，就是“重启动”。然后在步骤124中将各致冷器的结果相加得到CUR_CAP值。
现在图6的程序进入步骤126，从传感器40读取冷却水返回温度。接着在步骤128计算变量RISE_KW。参见步骤128，将在步骤126中从传感器40读取的冷却水返回温度CHWRT与在步骤116中计算得到的平均冷却水供水温度AVG_CHWS之差除以在步骤124中确定的计算得到的系统内使用的当前冷量。计算的结果以华氏度/千瓦(热量单位)表示。该结果用于表示系统运行每单位致冷冷量达到多少冷却量。
现在程序进入步骤130，计算变量ERR_SUM的值，该值是个累积数，它等于在步骤122计算得到的误差率ERR_RATE的三倍加上在步骤120计算得到的误差ERROR，然后除以2再加上前面的误差总和ERR_SUM。应理解，由于误差总和开始在步骤70被设置成零，因此，该计算一开始是误差加上三倍误差率的平均数。在程序对上述已计算的误差总和继续执行时该步骤最后将求积(分)或求和。
现以参见图7，图7详细地图示了图2中计算变化是否未定的程序54。该程序以一串步骤134和136开始，该串步骤134和136询问CAPRATIO是否大于或者等于1(步骤134)或者是否小于或等于-1(步骤136)。如果CAPRATIO是在这些限量之间的一个值，则程序进入步骤138，并把变量OLDCAPNEXTCHLR设置成等于用变量UNITCAPNEXTCHLR表示的致冷器百分单位冷量。显然，在步骤76中读入各致冷器的UNITCAPCHLR，因此，UNITCAPCHLR对于一给定致冷器是有效的。然而最初在步骤138选出的特定百分单位冷量等于下标NEXTCHLR起始值标注的冷量值。由于NEXTCHCR最初被设置成零，因此，这将意味着一开始将选择假设的致冷器号为零的百分单位冷量。该假设的致冷器的百分单位冷量为UNITCAPo，在步骤70该值被设置为零。
再参见步骤134，如果CAPRATIO大于或等于1，则冷量的增量便未定。下文将对此作详细解释。程序进入步骤140，询问已选出的要增加一级压缩的下一个致冷器的百分单位冷量是否已进行如此变化。这时通过询问百分单位冷量值UNITCAPNEXTCHCR是否大于致冷器原来的百分单位冷量OLDCAPNEXTCHCR加上两个百分点来实现的。两个百分点值是任意选出的，以覆盖任何可能的冷量大小，该值可以从可能的2个百分点增加至15个百分点。
如果百分单位冷量UNITCAPNEXTCHCR事实上已增加了2个百分点，那么在步骤142将把存贮在变量NEXTCHCR中的已标注致冷器的值存储到变量CASTADD内。参见下一步骤144，可以看见下列情况出现;在步骤130中预先计算得到的ERRSUM被设置成零作为变化定时器变量CHGTIMER。后一变量为软件时钟，如下文将出现的该变量随时间不断地增加。由NEXTCHCR标注的致冷器的致冷器需用限量将被设置成等于百分单位冷量UNITCAPNEXTCHCR值，最后，将变化待定变量CHNGPNDG设置成“假”。程序进入步骤138，把标注的致冷器最后实现的百分单位冷量设置成等于该致冷器“原来冷量”。
再参见步骤140，如果UNITCAPNEXTCHCR未定变化仍未出现，那么在步骤146中变化定时器时钟变量将被检查。UNITCAPNEXTCHCR的变化进行可以多至120秒。如果变化定时器还未终止，那么程序进入步骤147，并设定变量变化未定，CHGPNDG，等于“真”。此后，在步骤148中程序延迟15秒。在15秒延迟之后，程序通过进行原冷量计算的步骤138退出。
参见图2，一旦退出程序54，则询问变化待定状态。如果变化待定变量CHGPNDG为“真”，则程序返回至子程序46，在再次进入图7的程序54之前再次执行子程序46至52。这种过程将持续进行一直到变化定时器期满(步骤146)或者单位冷量已经提高(步骤140)。如果单位冷量增加之前定时器已终止，则在步骤149中将该致冷器从符合选择条件中除去，并在程序通过步骤138退出之前将变量CHGPNDG在步骤150中设置为假。再参见图2的步骤56，一旦变量CHGPNDG为假，程序将不再执行使变化未定环路返回到程序46。
再参见图7中的步骤134，如果CAPRATIO不大于或等于1，则程序进入步骤136，确定CAPRATIO是否小于或等于-1。在判定为“是”的情况下，则冷量的减量未定。这可能是由于在步骤60中变量NEXTDROP等于0引进的，步骤60是冷量少的特殊情况，下文将进行解释。如果发生了这种特殊情况，在步骤151中将被检测出，并且程序将在进行了原冷量的计算之后通过步骤138退出。
再参见步骤151，如果NEXTDROP不等于零，那么用变量NEXTCHIR标注的致冷器真减量还未确定，程序进入步骤152、154，并以与前面已叙述过的结合在步骤140和142内进行单位冷量变化的方法几乎一样方法再次进入步骤144。在减量尚未出现的情况下，则可将步骤146-150与步骤56一道使用，也许会有冲突，这取决于变化未定变量CHGPNDG的状态，与前面讨论的一样。
参见图8A，图8A进一步示出了图2的程序64。该程序计算致冷器下一步要增加的压缩级以及致冷器下一步要减少的压缩级。关于这一点，在步骤160，一开始变量NEXTADD和NEXTDROP就被设置为零。程序进入步骤162标注下一步要增加一级的致冷器。这一标注是通过在步骤164中判断出第一个状态为“通”的致冷器，而且还没有一个在步骤166中判断出的其有效冷量为百分之百的致冷器。冷却器还必须不是最后一个在步骤168中由LASTADD和LASTDROP标注的减少一个冷量级和增加一个冷量级的冷却器。如果不能执行最后一个命令的变化，则在步骤170中被宣告为不合格的致冷器，程序将最后将其排除。应记得，如果不能在预定的时间段内完成冷量变化，则在步骤149中此致冷器可以被定为不合用。在步骤172中将首先通过步骤164到170询问的致冷器被标注成下一步要增加一级压缩级的冷却器。这是通过把致冷器号CHLR存储到变量NEXTADD中来完成的。
参见图8B，步骤174确定了对各致冷机组控制器的连续的询问，为了标志下一个要减少一级压缩的致冷器。步骤176判定致冷器是否在运行，步骤178判定致冷器的有效冷量是否大于零，以及最后判断冷却器在步骤180中指示的要增加冷量的请求之后是否接着减少冷量。最后，如果由于不能执行其步骤182指示的最后一个命令而在步骤149中已经事先被宣告为不能用，则取消该致冷器。连续通过每一个阀值的第一台致冷器，在步骤184中用设定变量NEXTDROP等于被标志致冷器序数的形式标定。
现在参见图9，图9详细地图示了图2的计算CAPRATIO的程序65。该程序在步骤186开始，它连接在选择下一步要增加压缩级的致冷器或选择下一步要减少压缩级的致冷器的前一程序之后。参见步骤186，检查变量ERROR是否小于零。应记得，在步骤120中计算了该特定变量的值，反映了平均冷却水供水温度和冷却水设定点的差。如果ERROR值小于零，那么在步骤188中把下一步要减少级的由NEXTDROP表示的致冷器存储在变量NEXTCHLR内。另一方面，如果误差大于或者等于零，则程序在步骤190中把下一步要增加一级的致冷器的标记NEXTADD存储到变量NEXTCHLR内。尽管在步骤188或步骤190已标注出致冷器，程序均进入步骤192计算该指定的致冷器的STAGSIZE。这是对给定压缩级的致冷冷量的基本计算，此压缩级是加或是减，即将NEXTCHLR除以该致冷器的压缩级数。该计算是在已知致冷冷量和指定致冷器的压缩级数的基础上进行的，压缩级数已经在步骤68中读取并且已经存储了致冷器这些值。应当理解，STAGSIZE是以千瓦/级表示的选定致冷器与压缩级的致冷冷量。
程序进入步骤194计算标注的致冷器的积分限度INT_LIM。应注意到，该计算是通过把已计算得到的STAGSIZE值乘以系数4再乘以RISE_KW，并把10加到该乘积上进行的。应记得，在系统参数程序的步骤128中已经事先计算了RISE_SUM值，它是冷却水返回温度和平均冷却水供水温度之差除以系统当前冷量值。还应理解，该计算得到的值是以每单位致冷冷量的华氏度表示。再参见步骤194，应当理解，RISE_KW乘以STAGSIZE的结果是华氏度/每级。
程序进入步骤196，确定上述连续的步骤186至194是否已第4次出现。如果没有，则在步骤198中把CAPRATIO设置为零。在第4次，程序在步骤200中计算CAPRATIO值，将ERR_SUM除以INT_LIM。应记得在系统参数计算程序的步骤130中已计算得到ERR_SUM。这是基本积分误差，该基本积分误差包括系统当前计算误差和误差率值之和加上前面的ERR_SUM值，用华氏度表示。如上述已注释的，INT_LIM被表示成华氏度/级。这意味着变量CAPRATIO是华氏度除以每级华氏度之比，产生“级”数。该结果以术语级数表示，用于表示如果该值为+1则应增加致冷级数，如果为-1，则应减少致冷级数。
应当理解，在该时间点上，CAPRATIO值是步骤198或200之一的计算结果。接着将已得到的CAPRATIO值用于图10的程序，确定对于标注的致冷器的需用限量的变化是否有必要。应记得，该程序是图2的程序62。
参见图10的步骤202，如果CAPRATIO值大于或等于1，那么程序进入步骤204，计算前面已经标注的致冷器的需用限量CHL_DLMNEXTADD，此致冷器是定为下一步增加一级压缩的致冷器。应记得，该致冷器是图8程序的步骤172中由变量NEXTADD来标注的致冷器。该标注的致冷器的需用限量是这样计算的，它等于标注的致冷器的百分单位冷量UNITCAPNEXTADD加上其增量。该增量被定义为200除以标注的致冷器的压缩级数NUM_STEP。选择200是为了使“200/NUM_STEPNEXTADD”近似于2乘以平均级规格百分数。这样就允许增加具有最大潜能的致冷级，一旦计算出新的需用限量，程序进入步骤206，启动标注为CHGT/MER的变化定时器时钟。现在程序进入步骤208，表示图10的程序结束。步骤208将启动任何延时，此延时是为图10的程序真已结束之前需要经过足够的时间所必需的。这段延时最好能使图2的程序每15秒执行一次。参见图2，应当理解，一退出图10的程序62，程序就返回至程序46，对运行中的致冷器数的计算便开始。此后程序将在程序48中寻批需用限量和控制点情况。参见图5，图5详细地示出了子程序48。由于CAPRATIO大于1，当遇到标注的致冷器增加一级时步骤104被触发。接着把在步骤204中计算过的致冷器的致冷器需用限量写入在步骤96中的致冷器的控制单元。此时致冷器控制单元被授权增加给定致冷机组的真实压缩冷量。此后，图2的程序将对子程序54进行检查，以确定单位冷量是否已实际变化。这一工作是在图7的步骤140完成的，在该步骤中，将检查被指定下一步要增加冷量的致冷器的百分单位冷量是否是已增加。由于在步骤190中把变量NEXTCHIR设置成NEXTADD，在步骤140中被检查的致冷器与在步骤96中增加了需用限量的致冷器是同一个。对于在变化计时器计时结束之前变化已经发生的情况，程序在步骤142把致冷器标为“最后一个要增加的致冷器”，此后，在步骤144中再设定参数ERR_SUM、CHL_DLMNEXTCHLR、CHG_TIMER和CHNGPNDG。系统在程序64再次准备选择下一步将要增加一级压缩的致冷器之前，标以致冷机组前冷量的变量OLD_CAP将在步骤138中修正。应理解，图2的程序将连续增加选出的致冷机组的需用限量，一直到图10的程序62认为可以接受CAPRATIO值，并不再需要进一步改变系统各致冷器的需用限度。
再参见图10，尤其是步骤210，如果CAPRATIO在任何时刻都小于或等于-1，程序进入步骤212，询问变量NEXTDROP是否等于零。应记住，从步骤58和60，当冷却水返回温度小于冷却水设定点时，将发生这种情况。在出现该情况时，图10的程序62从步骤212进入到步骤214，并计算各个运行中的致冷器的需用限量。可以看出，该需用限量是各致冷器的单位冷量UNITCAP减去常数50除以各致冷器的压缩机级数的商。选择数字50是为了使比率“50/NUM_STEPCHLR”等于总冷量的平均级数规格的百分率的1 1/2 。应理解，该计算用于确定最小压缩级的百分冷量，所以在各致冷器中仅减少一级。
如上所述，程序将在步骤208经适当的延时之后退出，图2的程序循环最后进入图5的需用限量和控制点程序48。在这个例子中，步骤100将把在步骤214中计算得到的需用限量在步骤92中写入各致冷机组中。一旦各致冷器的需用限量与入各致冷器的控制单元，程序将通过步骤50、子程序52，因而进入子程序54。由于在该例子中CAPRATIO为-“1.1”，NEXTDROP等于零，则程序52将通过步骤136和151进入步骤138。由于在步骤60中已预先把变量NEXTCHLR设置成零，则变量UNITCAPNEXTCHCR将变成已在步骤70被设置成零的UNITCAPo。这意味着原来的冷量变量OLDCAPo也为零。因此，步骤138将计算出百分单位冷量和原来的冷量，这不会对需用限量已经改变的从1至N_CHIC的任何一个致冷器发生应响。这实质上避免了在这种情况下对系统冷量变化的分析。接着程序在图2的步骤58中询问冷却水返回温度是否仍小于冷却水设定点。应当理解，程序将通过步骤58和60连续循环，进入子程序62的步骤214一直到这一时间，即各致冷器的致冷器需用限量已经改变了足够的倍数，足以校正在步骤58检测到的温度的不平衡。那时该循环将结束，并且图2的程序返回至正常运行。
再参见图10的步骤212，在CAPRATIO小于-1和变量NEXTDROP不等于0的情况下，则图10的程序将进入步骤216，计算标注的要减少一级压缩的致冷器的需用限量。该计算与在步骤214所述的需用限量计算相同，仅仅是它现在被限止在用变量NEXTDROP标志的致冷器上了。程序从步骤216开始启动变化定时器时钟，随后，作为程序48中的步骤102的触发的一个结果，在把计算所得的需用限量最终写入在步骤96中被标志的致冷器前，执行步骤208的延时。在程序54的步骤152中标注的致冷器的希望单位冷量的减量将接受检查。在步骤206设置的以及在步骤146测量的变化定时器规定的时间内应当发生单位冷量的变化。如上面所讨论的，如果在规定的时间内改变了单位冷量，则在步骤154中把该致冷器标定为最后要降减少一级的致冷器，在步骤144中再次对ERR_SUM、CHL_DLM、CHG_TIMER和CHNGPNDG设定。图2的程序继续选择致冷器，并有选择地减少需用限量，一直到CARATIO在图10的程序62所要求的可接受的范围内。
应当理解，上面已描述了本发明的一个特定实施例。对于该技术和熟练人员来说，很容易对其作出各种代换、变化和改进。即使在此没有明显地叙述，但这些代换、变换和改进应属于本发明所揭示的一部分，并且应包括在本发明的范围之内，因此，上面的描述仅是一个例子。本发明仅受到下面权利要求的限制且与其等效。
权利要求
1.一种在各独立致冷机组中选择增加或减少压缩级的方法，各致冷机组具有专门的能正常增加或减少压缩级的控制单元，其特征在于所述方法包含在各相应的致冷机组的压缩冷量上，确定一需用限量，各致冷机组可由相应的致冷机组的专门控制单元驱动；当由相应的控制单元驱动的所有独立的致冷机组的集中压缩冷量不能使致冷剂达到所希望的温度时，改变一个致冷机组的压缩冷量的需用限量，由此，该致冷机组的专门的控制单元改变相应的致冷机组的压缩级数；以及当返回的致冷剂温度低于预定的阀值时，改变所有致冷机组的压缩冷量的需用限量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包含当返回致冷剂温度低于预定阀值时，为响应改变所有致冷机组压缩冷量的需用限量，使各致冷机组减少一级压缩。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改变所有致冷机组压缩冷量的需用限量的步骤包含获得了一种把各致冷机组当前使用的压缩冷量值的表达方法;把当前使用的压缩冷量值减去计算得到的各致冷机组的压缩冷量值，以确定每一台致冷机组的需用限量。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述改变所有致冷机组的压缩冷量的需用限量的步骤进一步包含计算要从给定致冷机组正在使用的压缩冷量中减去的压缩冷量值;计算得到的值使该致冷机组足以包括该最小压缩级。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含传感返回的致冷剂的温度;以及进一步改变所有致冷机组的压缩冷量的需用限量，至少一直到传感的温度等于阀值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含当返回的冷却剂的温度低于预定阀值时，禁止执行改变致冷机组压缩冷量的需用限量的步骤。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含确定从所有独立的致冷机组的集中压缩冷量中应该增加或减少一额外压缩级的时间，该独立的致冷机组均由它们各自专用的控制单元驱动;以及为响应所述确定所有有效的独立致冷机组的集中压缩冷量应该增加或减少一额外压缩级的时间的步骤，触发所述改变一致冷机组压缩冷量的需用限量的步骤。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述改变一致冷机组压缩冷的需用限量的步骤包含对要接受需用限量改变的致冷机组进行标注;计算已标注的致冷机组的新的需用限量;以及把该需用限量传送给已标注的致冷机组的专用控制单元。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对要接受需用限量改变的致冷机组进行标注的步骤包含指定下一步要增加一级压缩级的致冷机组;指定下一步要减少一级压缩级的致冷机组;当流出致冷机组的致冷剂温度大于所希望的致冷剂温度时，把指定的下一步要增加一级压缩的致冷器标注为要接受需用限量变化的致冷机组;以及当流出致冷机组的致冷剂温度小于所希望的致冷剂温度时，把指定的下一步要减少一级压缩的致冷器标注为要接受需用限量变化的致冷机组。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述计算标注的致冷机组的新的需用限量的步骤包含获得标注的致冷机组当前使用的压缩冷量值;当要增加一组压缩时，把计算得到的标注致冷机组的压缩冷量值加到致冷机组当前使用的压缩冷量值上;以及当要减少一级压缩时，把计算得到的标注致冷机组的压缩冷量值从致冷机组当前使用的压缩能力值中减去。
全文摘要
本发明揭示了一个系统和一种方法，它能感应发生在多个独立致冷机组中的状况，当致冷剂进入和排出致冷机组时，此系统和方法能感应致冷剂的温度状况。此系统标准地监督着一种动态，在此种动态中，致冷器可以单独地增加或减少致冷冷量。此外，当流入致冷机组的致冷剂的温度低于某个阀值时，系统能超载地对各分立致冷机组的监控。当上面这种条件出现时，所有运行中的致冷机组的致冷冷量便被减少。
文档编号F25B49/02GK1096870SQ9410479
公开日1994年12月28日 申请日期1994年5月7日 优先权日1993年5月7日
发明者保罗·J·达夫, 凯特·G·米夏埃尔森 申请人:运载器有限公司