專利名稱：模塊化冷水機組及其智能控制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于空調冷水機組控制領域，尤其涉及一種模塊化冷水機組及其智能控制 方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中的模塊化控制的空調機組，在多模塊同時使用時，傳統(tǒng)的啟停方式易 導致?lián)艽a地址靠前的機組頻繁且長期運行，撥碼地址靠后的機組啟動運行時間較少，多系 統(tǒng)的機組也存在各系統(tǒng)運行時間不均衡的情況，從而導致部分壓縮機使用壽命較短。且現(xiàn)有技術的模塊化控制的空調機組，啟停方式采用水溫控制機組啟停，在機組 啟停及末端側負荷變化時，水溫是一個變化的值，機組只是按水溫變化中的一個瞬時值來 進行判斷，這是不能準確反映水系統(tǒng)變化的判斷方法，可能會導致部分模塊頻繁啟停，且使 得水系統(tǒng)的水溫變化劇烈。因此，上述控制方法達不到保護壓縮機和節(jié)約能源的效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化冷水機組及其智能控制方法，在多個模塊機組 同時運行時，使得各壓縮機的運行時間相對均衡，延長各壓縮機使用壽命。本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種模塊化冷水機組及其智能控制方法，保持水 溫基本穩(wěn)定，不會出現(xiàn)較大波動。本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的模塊化冷水機組，包括有控制裝置、一個以上的室外機模塊所述每個室外機模塊 均包括有一臺以上的壓縮機；其中，控制裝置對每臺壓縮機進行編碼，各臺所述壓縮機均 設置有互不相同的識別編碼；所述控制裝置包括有讀碼模塊、排序模塊和指令輸出模塊； 所述讀碼模塊讀取各臺所述壓縮機的識別編碼，排序模塊編排出所述壓縮機關的隊列和開 的隊列的編號，指令輸出模塊根據(jù)所述壓縮機開的隊列和關的隊列的編號指令各臺所述壓 縮機按順序啟動或停止運行。所述控制裝置包括有溫度變化速率計算模塊和判斷模塊，所述控制裝置根據(jù)溫度 傳感器采集溫度的溫度，記錄當前的空調進水溫度值，并且所述溫度變化速率計算模塊計 算出溫降速率或溫升速率值；所述判斷模塊根據(jù)當前的空調進水溫度值和溫降速率或溫升 速率值指令各臺所述壓縮機啟動或停止運行。上述模塊化冷水機組的智能控制方法，所述控制裝置在運行中對壓縮機按啟停順 序進行關的隊列和開的隊列的編號，按壓縮機“先開先停，先停先開”的啟停方法控制各臺 所述壓縮機按順序啟動或停止運行。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明的模塊化冷水機組及其智能控制方法，控制裝置對每臺壓縮機進行編碼， 各臺壓縮機均設置有互不相同的識別編碼；控制裝置包括有讀碼模塊、排序模塊和指令輸出模塊；讀碼模塊讀取各臺所述壓縮機的識別編碼，排序模塊編排出所述壓縮機關的隊列 和開的隊列的編號，指令輸出模塊根據(jù)所述壓縮機開的隊列和關的隊列的編號指令各臺所 述壓縮機按順序啟動或停止運行；且控制裝置包括有溫度變化速率計算模塊和判斷模塊。 所述控制裝置在運行中對壓縮機按啟停順序進行關的隊列和開的隊列的編號，按壓縮機 ‘先開先停，先停先開’的啟停方法控制各臺所述壓縮機按順序啟動或停止運行。因此，各模 塊運行時間將更為均衡，可延長各壓縮機平均使用壽命；另，在不同的溫度區(qū)間，以水溫的 溫降(升)速率為輔助參考，以水系統(tǒng)的真實變化即末端的真實負荷狀態(tài)，來準確控制機組 的啟停。且能以水系統(tǒng)的真實變化情況進行判斷控制，即取一段時間內的水溫平均變化速 率來進行判斷，溫降速率在不同的溫度區(qū)間取值不同。以制冷為例，在水溫較高，但溫降速 率較大的時候，后續(xù)機組不會開啟，傳統(tǒng)控制方式下，后續(xù)機組則會短暫開啟后再關閉。不 會出現(xiàn)部分機組頻繁啟停的現(xiàn)象，水系統(tǒng)的水溫波動較小，并控制在合理范圍內。


圖1是本發(fā)明模塊化冷水機組的智能控制方法的流程圖；圖2是本發(fā)明模塊化冷水機組的智能控制方法實施例1的開的隊列和關的隊列排 序流程圖；圖3是本發(fā)明模塊化冷水機組的智能控制方法的溫度變化曲線圖。
具體實施例方式本發(fā)明公開一種模塊化冷水機組，包括有控制裝置、一個以上的室外機模塊所述 每個室外機模塊均包括有一臺以上的壓縮機；其中，控制裝置對每臺所述壓縮機進行編 碼，各臺所述壓縮機均設置有互不相同的識別編碼；所述控制裝置包括有讀碼模塊、排序模 塊和指令輸出模塊；所述讀碼模塊讀取各臺所述壓縮機的識別編碼，排序模塊編排出所述 壓縮機關的隊列和開的隊列的編號，指令輸出模塊根據(jù)所述壓縮機開的隊列和關的隊列的 編號指令各臺所述壓縮機按順序啟動或停止運行。所述模塊化冷水機組還包括溫度傳感器、風冷換熱器和水側換熱器，所述溫度傳 感器位于水側換熱器的進水口處。所述控制裝置包括有溫度變化速率計算模塊和判斷模 塊，所述控制裝置根據(jù)溫度傳感器采集溫度的溫度，記錄當前的空調機組水側換熱器進水 溫度值，并且所述溫度變化速率計算模塊計算出溫降速率或溫升速率值；所述判斷模塊根 據(jù)當前的空調進水溫度值和溫降速率或溫升速率值指令各臺所述壓縮機啟動或停止運行。上述模塊化冷水機組的智能控制方法，所述控制裝置在運行中對壓縮機按啟停順 序進行關的隊列和開的隊列的編號，按壓縮機“先開先停，先停先開”的啟停方法控制各臺 所述壓縮機按順序啟動或停止運行。請見圖1，所述模塊化冷水機組的智能控制方法，包括如下步驟步驟一控制裝置排列出壓縮機關的隊列，開的隊列為無；步驟二 控制裝置判斷是否要啟動壓縮機，如是，進入步驟三，如否，進入步驟五；步驟三模塊化冷水機組的關的隊列中的第一臺壓縮機開啟，進入步驟四；步驟四將該關的隊列中的第一臺壓縮機從關的隊列中移到開的隊列的最后序 位；
步驟五控制裝置判斷是否要關閉壓縮機，如是，進入步驟六，如否，進入步驟二 ；步驟六關閉開的隊列中的第一臺壓縮機，進入步驟七；步驟七將開的隊列中的第一臺壓縮機移到關的隊列的最后序位。S卩“先開先停，先停先開”實現(xiàn)方法為給每臺壓縮機編一個號，并設立一個壓縮機 關的隊列和一個壓縮機開的隊列，每一次需要開壓縮機，都是讓關的隊列中第一個壓縮機 開啟，然后將該壓縮機從關的隊列的隊頭，移到開的隊列的隊尾；每一次需要關壓縮機，都 是讓開的隊列中的第一個壓縮機關閉，然后將該壓縮機從開的隊列的隊頭移到關的隊列的 隊尾。實施例1 請見圖2，所述模塊化冷水機組的智能控制方法中開的隊列和關的隊列排序流程 為首先控制裝置對壓縮機編號進行關的隊列和開的隊列的編號，例如整個系統(tǒng)有32 臺機子，關的隊列0. 1.2. 3. 4···. 31，開的隊列無，或者關的隊列10. 11. 12. 13…31開的隊 列0. 1. 2. 3···. 9.將該信息存儲到控制裝置CPU的存儲器中下面舉例說明一下實現(xiàn)過程壓縮機啟停例子為先開啟7臺壓縮機，關5臺壓縮機，開1臺壓縮機，再關1臺壓縮機，再開26臺壓 縮機，然后關閉28臺壓縮機。實現(xiàn)過程如下每臺壓縮機通過主板的硬件有一個確定的編號，對應關系如下模塊1壓縮機1、模塊1壓縮機2、模塊2壓縮機1、模塊2壓縮機2…模塊16壓縮 機1、模塊16壓縮機2分別對應為0、1、2、3、…30、31。剛開始壓縮機關的隊列為32臺壓縮機，按順序為0，1，2…31 ；而壓縮機開的隊列 為0臺壓縮機；第一步，需要開壓縮機，讓壓縮機關的隊列中的第一臺壓縮機(此時為0號壓縮 機)開啟，開啟后將該壓縮機從關的隊列中移到開的隊列中，兩隊列如下所示關的隊列按順序為1，2…31 ；而開的隊列有一個壓縮機，為0。第二步，需要再開6臺壓縮機，則按順序開啟的壓縮機為1，2，3，4，5，6，兩隊列如 下所示關的隊列按順序為7，8，9…31 ；而開的隊列為0，1，2，3，4，5，6 ；第三步，需要關壓縮機，則關閉開的隊列中的第一臺壓縮機(即0號壓縮機)，關閉 后，隊列如下所示關的隊列按順序為7，8，9…31，0 ；而開的隊列為1,2,3,4,5,6 ；第四步，需要再關4臺壓縮機，則按順序關閉1，2，3，4，關閉后，隊列如下所示關的隊列按順序為7，8，9…31，0，1，2，3，4 ；而開的隊列為5,6 ；第五步，需要開壓縮機，開啟7，開啟后，隊列如下所示關的隊列按順序為8，9…31，0，1，2，3，4 ；而開的隊列為5，6，7 ；第六步，需要關壓縮機，關閉5，關閉后，隊列如下所示關的隊列按順序為8，9…31，0，1，2，3，4，5 ；而開的隊列為6,7 ；
第七步，需要開26臺壓縮機，分別為8，9…31，0，1，開啟后，隊列如下所示關的隊列按順序為2，3，4，5 ；而開的隊列為6，7，8，9…31，0，1 ；第八步，需要關28臺壓縮機，分別為6，7,8,9-31，0，1，關閉后，隊列如下所示關的隊列按順序為2，3，4，5，6，7，8，9…31，0，1 ；而開的隊列沒有壓縮機。實施例2 “先開先停，先停先開”啟停控制的方法以3個模塊，每臺模塊兩個壓縮機為例壓 縮機第一次開啟順序為模塊1壓機1啟動一模塊1壓機2啟動一模塊2壓機1啟動一模塊2壓機2啟動 —模塊3壓機1啟動一模塊3壓機2啟動一模塊1壓機1停機則隨后壓縮機關閉順序為模塊1壓機2停機一模塊2壓機1停機一模塊2壓機2停機一模塊3壓機1停機 —模塊3壓機2停機第二次開機順序為模塊1壓機2啟動一模塊2壓機1啟動一模塊2壓機2啟動一模塊3壓機1啟動 —模塊3壓機2啟動一模塊1壓機1啟動此后的停機順序依次按‘先開先停，先停先開’原則進行啟?？刂?。請見圖3，模塊化冷水機組的智能控制方法，還包括水溫溫降或升速率控制方法 為通過溫度傳感器采集溫度，每間隔特定時間Δ t記錄一下溫度值，并做相應的計 算其中Tl為上一個記錄值，T2為當前時刻的記錄值，則此刻的溫降速率為(Tl-T2)/At 或溫升速率為(T2-Tl)/At;間隔At時間后，然后再次記錄溫度值，重新記錄溫度，并再次 計算變化率；所述控制裝置根據(jù)溫度傳感器采集溫度的溫度，記錄當前的空調進水溫度值， 并且所述溫度變化速率計算模塊計算出溫降速率或溫升速率值；所述判斷模塊根據(jù)當前的 空調進水溫度值和溫降速率或溫升速率值指令各臺所述壓縮機啟動或停止運行。所述模塊化冷水機組的智能控制方法，還包括水溫溫降或升速率控制判斷方法 為在進水溫度高于設定值的情況下，如溫降速率大于判斷標準值，則控制裝置指令無須再 開啟尚處于關閉狀態(tài)的其他壓縮機。所述模塊化冷水機組的智能控制方法，以水溫溫度區(qū)間為主要控制，溫降(升)速 率為輔助控制，能更準確地適應末端側負荷變化，保持水溫基本穩(wěn)定，避免出現(xiàn)水溫波動劇 烈的情況。例設制冷時空調進水溫度設定值為7°C，在進水溫度10°C 12°C時，如溫降速 率大于1. O0C /min，則后續(xù)壓縮機不再開啟；在此控制方式下，系統(tǒng)不止單以溫度為判斷條 件，輔以溫降速率為判斷條件；即使在進水溫度較高的情況下，如溫降速率較大，說明此時 機組輸出負荷較末端負荷大，后續(xù)無須再開啟其他壓縮機。上述所列具體實現(xiàn)方式為非限制性的，對本領域的技術人員來說，在不偏離本發(fā) 明范圍內，進行的各種改進和變化，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.模塊化冷水機組，包括有控制裝置、一個以上的室外機模塊，所述每個室外機模塊均 包括有一臺以上的壓縮機；其特征在于控制裝置可對每臺所述壓縮機進行編碼，各臺所 述壓縮機均設置有互不相同的識別編碼；所述控制裝置包括有讀碼模塊、排序模塊和指令 輸出模塊；所述讀碼模塊讀取各臺所述壓縮機的識別編碼，排序模塊編排出所述壓縮機關 的隊列和開的隊列的編號，指令輸出模塊根據(jù)所述壓縮機開的隊列和關的隊列的編號指示 所述壓縮機按順序啟動或停止運行。
2.如權利要求1所述的模塊化冷水機組，其特征在于所述控制裝置包括有溫度變化 速率計算模塊和判斷模塊，所述控制裝置根據(jù)溫度傳感器采集溫度的溫度，記錄當前的空 調進水溫度值，并且所述溫度變化速率計算模塊計算出溫降速率或溫升速率值；所述判斷 模塊根據(jù)當前的空調進水溫度值和溫降速率或溫升速率值指令各臺所述壓縮機啟動或停 止運行。
3.如權利要求1或2所述的模塊化冷水機組的智能控制方法，其特征在于所述控制 裝置在運行中對壓縮機按啟停順序進行關的隊列和開的隊列的編號，按壓縮機“先開先停， 先停先開”的啟停方法控制各臺所述壓縮機按順序啟動或停止運行。
4.如權利要求3所述的模塊化冷水機組的智能控制方法，其特征在于所述模塊化冷 水機組的智能控制方法，包括如下步驟步驟一控制裝置排列出壓縮機關的隊列，開的隊列為無；步驟二 控制裝置判斷是否要啟動壓縮機，如是，進入步驟三，如否，進入步驟五；步驟三模塊化冷水機組的關的隊列中的第一臺壓縮機開啟，進入步驟四；步驟四將該關的隊列中的第一臺壓縮機從關的隊列中移到開的隊列的最后序位；步驟五控制裝置判斷是否要關閉壓縮機，如是，進入步驟六，如否，進入步驟二 ；步驟六關閉開的隊列中的第一臺壓縮機，進入步驟七；步驟七將開的隊列中的第一臺壓縮機移到關的隊列的最后序位。
5.如權利要求4所述的模塊化冷水機組的智能控制方法，其特征在于所述模塊化冷 水機組的智能控制方法中開的隊列和關的隊列排序流程為首先控制裝置對壓縮機編號進行關的隊列和開的隊列的編號，整個系統(tǒng)有32臺機 子，關的隊列0. 1.2. 3. 4···. 31，開的隊列無，或者關的隊列10. 11. 12. 13…31，開的隊列 0. 1. 2. 3···. 9.將該信息存儲到控制裝置CPU的存儲器中 實現(xiàn)過程如下每臺壓縮機通過主板的硬件有一個確定的編號，對應關系如下 模塊1壓縮機1、模塊1壓縮機2、模塊2壓縮機1、模塊2壓縮機2…模塊16壓縮機1、 模塊16壓縮機2分別對應為0、1、2、3、-30,31 ；剛開始壓縮機關的隊列為32臺壓縮機，按順序為0，1,2-31 ；而壓縮機開的隊列為0 臺壓縮機；第一步，需要開壓縮機，讓壓縮機關的隊列中的第一臺壓縮機(此時為0號壓縮機)開 啟，開啟后將該壓縮機從關的隊列中移到開的隊列中，兩隊列如下所示 關的隊列按順序為1，2…31 ；而開的隊列有一個壓縮機，編號為0 ； 第二步，需要再開6臺壓縮機，則按順序開啟的壓縮機為1，2，3，4，5，6，兩隊列如下所示關的隊列按順序為7，8，9…31 ；而開的隊列為0,1,2,3,4,5,6 ；第三步，需要關壓縮機，則關閉開的隊列中的第一臺壓縮機(即0號壓縮機)，關閉后， 隊列如下所示關的隊列按順序為7，8，9…31，0 ；而開的隊列為1,2,3,4,5,6 ；第四步，需要再關4臺壓縮機，則按順序關閉1，2，3，4，關閉后，隊列如下所示關的隊列按順序為7，8，9…31，0，1，2，3，4 ；而開的隊列為5，6 ；第五步，需要開壓縮機，開啟7，開啟后，隊列如下所示關的隊列按順序為8，>··31，0，1，2，3，4 ；而開的隊列為5，6，7 ；第六步，需要關壓縮機，關閉5，關閉后，隊列如下所示關的隊列按順序為8，9…31，0，1，2，3，4，5 ；而開的隊列為6，7 ；第七步，需要開26臺壓縮機，分別為8，9…31，0，1，開啟后，隊列如下所示關的隊列按順序為2，3，4，5 ；而開的隊列為6，7，8，9-31，0，1 ；第八步，需要關28臺壓縮機，分別為6，7,8,9-31，0，1，關閉后，隊列如下所示關的隊列按順序為2，3，4，5，6，7，8，9…31，0，1 ；而開的隊列沒有壓縮機。
6.如權利要求3所述的模塊化冷水機組的智能控制方法，其特征在于還包括水溫溫 降或升速率控制方法為通過溫度傳感器采集溫度，每間隔特定時間At記錄一下溫度值， 并做相應的計算其中Tl為上一個記錄值，Τ2為當前時刻的記錄值，則此刻的溫降速率為 (T1_T2)/At或溫升速率為(T2_T1)/At ；間隔Δ t時間后，然后再次記錄溫度值，重新記錄 溫度，并再次計算變化率；所述控制裝置根據(jù)溫度傳感器采集溫度的溫度，記錄當前的空調 進水溫度值，并且所述溫度變化速率計算模塊計算出溫降速率或溫升速率值；所述判斷模 塊根據(jù)當前的空調進水溫度值和溫降速率或溫升速率值指令各臺所述壓縮機啟動或停止 運行。
7.如權利要求6所述的模塊化冷水機組的智能控制方法，其特征在于水溫溫降或升 速率控制判斷方法為在進水溫度高于設定值的情況下，如溫降速率大于判斷標準值，則控 制裝置指令無須再開啟尚處于關閉狀態(tài)的其他壓縮機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模塊化冷水機組及其智能控制方法，在多個模塊機組同時運行時，使得各壓縮機的運行時間相對均衡，延長各壓縮機使用壽命。包括有控制裝置、一個以上的室外機模塊，每個室外機模塊均包括有一臺以上的壓縮機；控制器對所述壓縮機進行編碼，各臺所述壓縮機的編碼裝置均設置有互不相同的識別編碼；控制裝置包括有讀碼模塊、排序模塊和指令輸出模塊；讀碼模塊讀取各臺壓縮機的識別編碼，排序模塊編排出所述壓縮機關的隊列和開的隊列的編號，指令輸出模塊根據(jù)所述壓縮機關的隊列和開的隊列的編號指令各臺所述壓縮機按順序啟動或停止運行。
文檔編號F24F3/06GK102003748SQ20091004233
公開日2011年4月6日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權日2009年9月1日
發(fā)明者唐道軻, 羅科 申請人:珠海格力電器股份有限公司