一種空調機組的自動控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種空調機組的自動控制系統，包括有PLC控制器、觸摸屏顯示器、過熱度控制器、電加熱能量調節器、信號檢測模塊和電氣執行元件，所述的PLC控制器的輸出端分別與電加熱能量調節器和電氣執行元件的輸入端連接，PLC控制器的輸入端分別與過熱度控制器和信號檢測模塊的輸出端連接，所述的觸摸屏顯示器與PLC控制器之間通過profibus-DP通訊口進行數據通訊；本實用新型利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的PID控制技術來對電加熱投入量、電動三通閥開啟度進行調節，同時電動三通閥的使用一定程度上減少了電加熱投入的功率，通過系統本身實現了節能作用，操作簡單方便，控制精確。
【專利說明】一種空調機組的自動控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及制冷【技術領域】，尤其涉及一種空調機組的自動控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著航天技術的發展，發射的航天裝置越來越多，因此對地面發射條件也提出了新的要求。地面發射一個重要方式是通過活動發射平臺進行，這類平臺包括大量的控制設備區域以及工作人員控制間。整個發射過程是需要眾多設備和大量工作人員的共同協調完成，因此空調系統既要考慮設備的安全、可靠運行，也要兼顧工作人員的工作環境。為發射平臺配備空調機組，控制設備運行的溫濕度、工作人員的工作環境是必要的。
[0003]由于活動發射平臺本身的特殊性，普通空調設備很難同時滿足溫度、濕度的要求。一般設備工作環境要求溫度20°C、濕度50%左右，工作人員的工作間則以溫度25°C、濕度50%適宜。控制精度要求溫度±1°C、濕度±5%。鑒于活動發射平臺工作穩定、可靠是航天工作正常運行的基本要求，空調機組的穩定可靠的自動運行至關重要。
實用新型內容
[0004]本實用新型目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種空調機組的自動控制系統。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種空調機組的自動控制系統，包括有PLC控制器、觸摸屏顯示器、過熱度控制器、電加熱能量調節器、信號檢測模塊和電氣執行元件，所述的PLC控制器的輸出端分別與電加熱能量調節器和電氣執行元件的輸入端連接，PLC控制器的輸入端分別與過熱度控制器和信號檢測模塊的輸出端連接，所述的觸摸屏顯示器與PLC控制器之間通過profibus-DP通訊口進行數據通訊，所述的信號檢測模塊包括有設于機組進出風口的溫濕度變送器、設于機組各制冷系統的溫度傳感器和壓力傳感器以及報警電路，所述的電氣執行元件包括有壓縮機、冷凝風機、蒸發風機、電子三通閥、電子膨脹閥和電加熱器，在蒸發風機的出口處設有壓力傳感器P和溫度傳感器T ;PLC控制器根據進口空氣焓值hi與目標溫濕度條件下焓值hs差值Ahl，確定制冷系統開啟數量；在？^控制器中設定出風溫度設定值1^和出風濕度設定值，所述的設于機組進出風口的溫濕度變送器、設于機組各制冷系統的溫度傳感器和壓力傳感器以及報警電路將檢測到的當前系統出風溫度、出風濕度和故障狀態信息上傳至PLC控制器中并與出風溫度設定值T&出風濕度設定值Hs的焓值差Λ h2進行判斷工作模式，若進入加熱模式，PLC控制器輸出控制信號給電加熱能量控制器，電加熱能量控制器控制電加熱器進行加熱；若進入制冷模式，PLC控制器輸出開關量信號給壓縮機，啟動壓縮機，過熱度控制器被激活，過熱度控制器根據蒸發風機出口處壓力傳感器P和溫度傳感器T的數據計算實際的過熱度，過熱度=T-T’，其中T為溫度傳感器T的溫度值，T ’為制冷劑在壓力傳感器P壓力對應的飽和溫度；將過熱度的值傳給PLC控制器，PLC控制器將接收到的過熱度的值與設定的過熱度的值進行比較，并輸出控制信號控制電子膨脹閥的開度，當電子膨脹閥或蒸發器出口處壓力傳感器P和溫度傳感器T出現異常時，過熱度控制器向PLC控制器發送報警信號；PLC控制器對電子三通閥的控制分為以下兩種方式進行控制:
[0007]a)當回收冷凝熱是用來提高待處理空氣溫度時，直接將電子三通閥開度調節至實際需要開度大小；
[0008]b)當回收冷凝熱是用于控制出風溫度時，在達到最大回收冷凝熱開度前，通過比例積分調節電子三通閥開度，使得出風溫度等于出風設定溫度；
[0009]在加熱過程中，利用回收冷凝熱對空氣進行加熱時，當回收冷凝熱無法將空氣處理至出風設定溫度時，則再啟動電加熱器對空氣進行加熱。
[0010]所述的報警電路包括有機組風系統的壓差開關、電加熱過熱、壓機過載、風機過載、過熱度控制器過載、電加熱能量調節器故障等報警電路。
[0011]所述的PLC控制器為西門子S7-300系列PLC模塊。
[0012]本實用新型的優點是:本實用新型利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的PID控制技術來對電加熱投入量、電動三通閥開啟度進行調節，同時電動三通閥的使用一定程度上減少了電加熱投入的功率，通過系統本身實現了節能作用，操作簡單方便，控制精確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的控制原理框圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，一種空調機組的自動控制系統，包括有PLC控制器1、觸摸屏顯示器
2、過熱度控制器3、電加熱能量調節器4、信號檢測模塊5和電氣執行元件6，所述的PLC控制器I的輸出端分別與電加熱能量調節器4和電氣執行元件6的輸入端連接，PLC控制器I的輸入端分別與過熱度控制器3和信號檢測模塊5的輸出端連接，所述的觸摸屏顯示器2與PLC控制器I之間通過profibus-DP通訊口進行數據通訊，所述的信號檢測模塊5包括有設于機組進出風口的溫濕度變送器7、設于機組各制冷系統的溫度傳感器8和壓力傳感器9以及報警電路10，所述的電氣執行元件包括有壓縮機11、冷凝風機12、蒸發風機13、電子三通閥14、電子膨脹閥15和電加熱器16，在蒸發風機13的出口處設有壓力傳感器P和溫度傳感器T ；PLC控制器I根據進口空氣焓值hi與目標溫濕度條件下焓值hs差值，確定制冷系統開啟數量及壓縮機的加卸載；在？1(:控制器I中設定出風溫度設定值Is和出風濕度設定值，所述的設于機組進出風口的溫濕度變送器7、設于機組各制冷系統的溫度傳感器8和壓力傳感器9以及報警電路10將檢測到的當前系統出風溫度、出風濕度和故障狀態信息上傳至PLC控制器I中并與出風溫度設定值Ts、出風濕度設定值的焓值差Ah進行判斷，若進入制熱模式，PLC控制器I輸出控制信號給電加熱能量控制器4，電加熱能量控制器4控制電加熱器16進行加熱；若進入制冷模式，PLC控制器I輸出開關量信號給壓縮機11，啟動壓縮機11，過熱度控制器3被激活，過熱度控制器3根據蒸發風機13出口處壓力傳感器P和溫度傳感器T的數據計算實際的過熱度，過熱度=T-T’，其中T為溫度傳感器T的溫度值，T’為制冷劑在壓力傳感器P壓力對應的飽和溫度；將過熱度的值傳給PLC控制器1，PLC控制器I將接收到的過熱度的值與設定的過熱度的值進行比較，并輸出控制信號控制電子膨脹閥15的開度，實現在不同運行工況下維持期望的過熱度值，當電子膨脹閥15或蒸發風機13出口處壓力傳感器P和溫度傳感器T出現異常時，過熱度控制器3向PLC控制器I發送報警信號；PLC控制器I對電子三通閥14的控制分為以下兩種方式進行控制:
[0015]a)當回收冷凝熱是用來提高待處理空氣溫度時，直接將電子三通閥14開度調節至實際需要開度大小；
[0016]b)當回收冷凝熱是用于控制出風溫度時，在達到最大回收冷凝熱開度前，通過比例積分調節電子三通閥14開度，使得出風溫度等于出風設定溫度；
[0017]在加熱過程中，利用回收冷凝熱對空氣進行加熱時，當回收冷凝熱無法將空氣處理至出風設定溫度時，則再啟動電加熱器16對空氣進行加熱。
[0018]所述的報警電路10包括有機組風系統的壓差開關、電加熱過熱、壓機過載、風機過載、過熱度控制器過載、電加熱能量調節器故障等報警電路。
[0019]所述的PLC控制器I為西門子S7-300系列PLC模塊。
[0020]在系統運行中，首先使用溫度作為控制參數，對系統進行控制，若To = Ts時，do =ds,對整流罩送風；若To = Ts時，do>ds,需對送入整流罩空氣除濕,使得do = ds。
[0021]當Ti彡Ts, do>ds,系統強制開機制冷，達到除濕的目的，使得do = ds。
[0022]入N溫度入H入11+含系統對*z C處理方設定溫濕度條開V丨制冷系與設定S S度濕Μ:~式件'Kftl焓伯:統數Μ;
度與設設定+欠1J進ιι:?(焓
定溫漫量Ι1ΔΙ1
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Tt<Ts -—.................................................................................................................................................................................................................................................di>ds 除濕，—Iji I 熱I
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___7Q< A h__3_Ah矣38 Idi>ds 剩冷，_濕》加熱 38< A h$:70 2I_____70< Λ h__3_
【權利要求】
1.一種空調機組的自動控制系統，其特征在于:包括有PLC控制器、觸摸屏顯示器、過熱度控制器、電加熱能量調節器、信號檢測模塊和電氣執行元件，所述的PLC控制器的輸出端分別與電加熱能量調節器和電氣執行元件的輸入端連接，PLC控制器的輸入端分別與過熱度控制器和信號檢測模塊的輸出端連接，所述的觸摸屏顯示器與PLC控制器之間通過profibus-DP通訊口進行數據通訊，所述的信號檢測模塊包括有設于機組進出風口的溫濕度變送器、設于機組各制冷系統的溫度傳感器和壓力傳感器以及報警電路，所述的電氣執行元件包括有壓縮機、冷凝風機、蒸發風機、電子三通閥、電子膨脹閥和電加熱器，在蒸發風機的出口處設有壓力傳感器P和溫度傳感器T。
2.根據權利要求1所述的一種空調機組的自動控制系統，其特征在于:所述的報警電路包括有機組風系統的壓差開關、電加熱過熱、壓機過載、風機過載、過熱度控制器過載、電加熱能量調節器故障等報警電路。
3.根據權利要求1所述的一種空調機組的自動控制系統，其特征在于:所述的PLC控制器為西門子S7-300系列PLC模塊。
【文檔編號】F24F11/00GK204006505SQ201420436952
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月4日 優先權日:2014年8月4日
【發明者】程度煦, 鄧長權, 許永峰, 趙貝 申請人:合肥天鵝制冷科技有限公司