专利名称：中央空调用智能温湿度控制柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中央空调用控制柜，特别涉及一种中央空调用智能温湿度控 制柜。
背景技术：
在中央空调末端空气处理机组应用DDC控制器进行温湿度控制，触摸屏进行操 作，以调节风机转速的方法来调节空调输出风量，根据回风温度调节盘管水流量的方法来 调节空调加热量或制冷量，根据回风湿度来调节空调加湿量或除湿量，这是一种传统的的 中央空调控制模式。这种方式比之前调节风阀方式具有节约电能、气流分布均勻、系统运行 噪音降低等优点，因而在中央空调末端空气处理系统中得到了广泛应用，是一种绿色、环保 的风量调节方式。但是由于中央空调系统其自身的工艺特点，此类控制尚有一些更具优势 的，专业的控制方法。所谓DDC控制，其实就是以微处理器为基础，不借助模拟仪表而将空调控制系统 中的传感器或变送器的输出信号，直接输入至微型处理单元(CPU)中，经CPU预先编制的程 序计算处理后，直接驱动执行器的控制方式，简称DDC(Direct Digital Control)。DDC控制 器中的CPU运行速度很快，其固化程序中，嵌入了大量空调控制功能所需要的应用程序(如 PI、PID、串级PID等)，一般通过简单的按键/菜单调用操作，即可获得满足空调现场控制 要求的功能设置；其配置的输入输出端口(I/O)可以满足绝大多数的空调单元现场控制。 因此DDC控制，被广泛大量应用在中央空调各个独立的功能单元中(如制冷主机、循环水单 元、末端空气处理单元等)，是一种主流的中央空调单元控制方式。众多的中央空调末端空气处理单元使用中的很多场合，需要通过空调末端空气处 理单元对温/湿度等空气环境参数进行控制，以满足舒适度等要求。在这种情况下，传统的 控制方案是采用通过回风温度来控制水阀开度，通过回风湿度来控制空调除湿或加湿器加 湿的方式来达到这种功能。由于只装一个回风温度传感器，只控制回风温度。造成房间平 均温度舒适，但送风口温度忽冷忽热，温度波动的同时引起回风湿度的波动。所以这种方案 具有明显的稳定性与舒适性不足。
发明内容本实用新型针对现有中央空调系统末端空气处理单元(简称为AHU)中，采用DDC 与触摸屏组合来控制中央空调温湿度的控制方式所存在的问题，而提供一种控制专业，操 作简单的控制方案，该控制方案只需在传统方案中增加少量传感器，并配以相应的控制程 序即可实现。其能够实现所有应用场合的功能要求，使系统具有构成简便、无需增大投资、 控制专业、操作简便、具有上位机远程组网监控功能之特点。为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案中央空调用智能温湿度控制柜，该控制柜包括DDC控制器以及相应的末端设备， 所述控制柜中还包括MCGS触摸屏、送风温湿度传感器、回风温湿度传感器以及末端设备结接口，所述DDC控制器通过所述末端设备接口连接所述MCGS触摸屏、送风温湿度传感器、回 风温湿度传感器以及末端设备。进一步的，所述控制柜中还设置有RTU模块，所述RTU模块通过控制总线与上位机 相接。根据上述技术方案得到本实用新型能够实现大多数中央空调温湿度控制应用的 功能要求，使系统具有构成简便、控制先进、系统稳定、具有上位机远程组网监控功能之特
点ο本实用新型应用技术成熟可靠、相对成本较低，同时兼有PLC与DDC的优势。本实 用新型具有系统简洁成熟、构成成本低、控制专业、操作简单、运行稳定等特点，能够提供一 种具有很好性价比的空调末端控制决方案，具有广泛的市场应用推广意义。这些程序根据中央空调系统的工艺，为中央空调系统提供有特色的专业的控制。本实用新型配置了 MCGS触摸屏，屏内根据中央空调各种应用类型分别编制了形 象生动的操作界面，使不熟悉中央空调的非专业操作人员也能一目了然，真正实现了专业 控制，简单操作。在实现专业控制，简单操作的同时还延伸了数据存储，实时曲线，报警记 录，分级密码权限等功能。再者，本实用新型的柜面设计独特新颖，体现了科技倡导未来的思想。以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。
图1为本实用新型中DDC电气接线图。图2为传统温度控制方案示意图。图3为本实用新型温度控制方案示意图。图4为传统湿度控制方案示意图。图5为本实用新型湿度控制方案示意图。图6为传统电加热分段控制方案示意图。图7为本实用新型电加热分段控制方案示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见
图1，本实用新型提供的中央空调用智能温湿度控制柜，该控制柜包括DDC控 制器以及压差开关、压差传感器、风速开关、水阀等末端设备。为解决现有技术所存在的缺陷，本实用新型在控制柜中还设置有MCGS触摸屏、送 风温湿度传感器、回风温湿度传感器以及末端设备结接口。其中DDC控制器通过所述末端设备接口连接所述MCGS触摸屏、送风温湿度传感 器、回风温湿度传感器以及末端设备。进一步的，本实用新型还在控制柜中还设置有进行远程通信的RTU模块，其通过 控制总线与上位机进行远程通信。从而使得本实用新型能够实现与上位机远程组网监控。基于上述方案，本实用新型的具体实施如下[0028]本实用新型为了解决现有中央空调系统末端空气处理单元(简称AHU)中，采用回 风温度控制水阀开度所存在的送风口温度波动大的问题，而提供了一种根据回风温度计算 出合适的送风温度，再根据送风温度来控制水阀开度的解决方案。参见图2，传统温度控制方案只装一个回风温度传感器，只控制回风温度，控制房 间平均温度舒适，但送风口温度忽冷忽热，引起送风口区域工作人员不舒适。参见图3，本实用新型在系统安装送风与回风两个温度传感器，既控制回风温度， 又控制送风温度，使房间平均温度与送风口温度都舒适。现有中央空调系统末端空气处理单元中，采用房间湿度控制中央空调加湿量或除 湿量的控制方式，其存在的房间湿度波动大的问题。为此，本实用新型采用一种根据房间温度与房间湿度需求值计算出所需状态点的 绝对含水量，再根据绝对含水量来控制中央空调系统加湿量或除湿量的控制方式。参见图4，传统湿度控制方案只控制房间相对湿度，不考虑温度波动对相对湿度的 影响。进入除湿工况后，如果空调最大制冷量与加热量正好时，系统运行正常；最大制冷量 过大时，浪费大量能耗rT;最大加热量不足时，房间温度越来越低，相对湿度越来越高。参见图5，本实用新型控制房间绝对含水量，充分考虑了房间温度变化对房间湿度 变化的影响。不管空调系统是否为最佳配置，均能将空调系统的硬件发挥到最佳状态。传统的控制方案通常采用调功器或对电加热分组来控制其加热量。然而采用调功 器时，温度波动较小但造价较高；分组控制时，造价较低但温度波动太大，难以两全。参见图6，以60kW电加热分组控制为例，传统控制方案将电加热功率均分为四段， 每段15kW，可提供OkW，15kff, 30kff, 45kff, 60kff五组加热量。参见图7，本实用新型采用全新的组合式控制方案，将电加热功率按1 :2 4 8分 段，可提供 Okff, 4kff, 8kff, 12kff, 16kff, 20kff, 24kff, 28kff, 32kff, 36kff, 40kff, 44kff, 48kff, 52kff, 56kW，60kW共十六组加热量，使电加热控制接近于使用调功器控制的效果。另外由于电加热 的滞后性严重，传统控制方案根据电加热后温度来控制时波动非常大，本实用新型采取根 据电加热前温度预算出电加热所需的加热量，有效地解决了电加热的滞后性问题。鉴于传统控制方案采取文字描述的方式来显示系统运行参数和指示用户设定目 标参数，一般非熟练/专业人员操作困难。本实用新型还配置有中文的形象生动的触摸屏 操作界面。由此，一般人员可以对着触摸屏上的虚拟空调环境进行空调运行的各项操作，如 启/停、冷/热模式转换、温度设定、风速调节等，同时还可直观地看到操作后中央空调系统 的反应。本实用新型所配置触摸屏还延伸了数据存储，实时曲线，报警记录，分级密码权限 等功能，将许多传统控制方案中只有中央控制室监控电脑上才可能有的先进功能移植到现 场触摸屏中。同时本实用新型还可根据整栋大楼BA系统需求，扩展M0DBUS、BACnet MSTP、L0N、 BACnet IP与TOB高级通讯等多种通讯模块，使其能够利用一般通用的控制总线模式，如 RS-485、BACnet、LON等，与PLC、IPC等上位机简便地组成通讯网络，通过通用的软/硬件支 持，可以简便地实现对现场空调机组进行远程监控。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例 和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的 前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本 实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定
权利要求1.中央空调用智能温湿度控制柜，该控制柜包括DDC控制器以及相应的末端设备，其 特征在于，所述控制柜中还包括MCGS触摸屏、送风温湿度传感器、回风温湿度传感器以及 末端设备结接口，所述DDC控制器通过所述末端设备接口连接所述MCGS触摸屏、送风温湿 度传感器、回风温湿度传感器以及末端设备。
2.根据权利要求1所述的中央空调用智能温湿度控制柜，其特征在于，所述控制柜中 还设置有RTU模块，所述RTU模块通过控制总线与上位机相接。
专利摘要本实用新型公开了中央空调用智能温湿度控制柜，其包括可编程DDC控制器及其扩展模块、MCGS触摸屏。所述DDC控制器与触摸屏中根据用途不同，装有对应中央空调各种应用类型的程序，所述控制柜内根据需要还设置有与各温湿度传感器、压差开关、压差传感器、风速开关、水阀等末端设备接口。本实用新型为高端、专业的中央空调控制解决方案，能够实现大多数中央空调温湿度控制应用的功能要求，使系统具有构成简便、控制先进、系统稳定、具有上位机远程组网监控功能之特点。
文档编号F24F11/00GK201903133SQ20102063833
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者周礼安, 易中华, 陆庆丰 申请人:上海晶成电气有限公司