一種用于控制換熱站、地?zé)峄焖行氖褂玫墓?jié)能型pid控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制換熱站、地?zé)峄焖行氖褂玫墓?jié)能型PID控制器，屬于換熱器控制、地?zé)峄焖刂频募夹g(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]能源緊張是全世界共同關(guān)注的問題，節(jié)能控制是當(dāng)今社會的發(fā)展趨勢；在大型換熱站、地?zé)峄焖行?，控制器是其中樞神?jīng)，其性能的優(yōu)劣決定了系統(tǒng)的運(yùn)行效率和資源利用率。
[0003]現(xiàn)有換熱站、地?zé)峄焖行牡目刂破髦饕ㄟ^水管溫度傳感器檢測出水溫度，控制器根據(jù)檢測的水溫與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度值比較，獲得溫度差值，控制器根據(jù)該差值大小對換熱器一次側(cè)進(jìn)水量進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)二次側(cè)出水水溫的控制。而當(dāng)室外溫度發(fā)生變化時(shí)，該方法需要通過本地手動或者遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通訊設(shè)定出水溫度標(biāo)準(zhǔn)值，實(shí)現(xiàn)水溫的調(diào)節(jié)；由于人為的重新設(shè)定，導(dǎo)致出水溫度調(diào)節(jié)的滯后，降低了系統(tǒng)的控制精度，并造成系統(tǒng)延時(shí)和能源浪費(fèi)。因此研發(fā)一種智能、高精度、節(jié)能的換熱站、地?zé)峄焖行挠每刂破?，具有?shí)用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種用于控制換熱站、地?zé)峄焖行氖褂玫墓?jié)能型PID控制器，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)智能調(diào)節(jié)，而且能夠提高水溫控制精度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種用于控制換熱站、地?zé)峄焖行氖褂玫墓?jié)能型PID控制器，其特征在于包括:
控制器，所述控制器為PLC、單片機(jī)、DSP等微處理器芯片，其主要工作是接受輸入溫度設(shè)置信號，并通過采集的水管溫度和室外溫度，與用戶設(shè)定的節(jié)能運(yùn)行溫度比較進(jìn)行PID(比例積分)調(diào)節(jié)，輸出回水電動閥的控制信號；同時(shí)將采集的溫度信息顯示在顯示面板上。
[0006]電動閥控制單元，所述電動閥通過調(diào)節(jié)換熱器一次側(cè)回路中的導(dǎo)熱媒介流量，進(jìn)而調(diào)節(jié)換熱器的二次側(cè)出水溫度，實(shí)現(xiàn)出水溫度的調(diào)節(jié)；
溫度采集模塊，所述的溫度采集模塊由溫度傳感器和信號調(diào)理電路組成；所述的溫度傳感器包括作為控溫使用的水管溫度傳感器和作為外部環(huán)境溫度檢測的室外溫度傳感器；
顯示面板，所述的顯示面板為一個六按鍵豎屏面板，該面板上有六個按鍵，分別為設(shè)置鍵、增加鍵、減少鍵、開啟水泵鍵、節(jié)能鍵和電源鍵，并有一塊LCD液晶顯示屏顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)；通過該面板可以進(jìn)行出水溫度顯示、預(yù)定水溫設(shè)置、節(jié)能運(yùn)行模式選擇和循環(huán)水泵的聯(lián)動開啟。
[0007]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明是一種可以用于換熱站、地?zé)峄焖行牡墓?jié)能型PID控制器，可以實(shí)現(xiàn)換熱器出水溫度控制，并能在節(jié)能運(yùn)行模式下，根據(jù)室外溫度進(jìn)行智能調(diào)節(jié)出水溫度，提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率，避免了能源和人工的資源浪費(fèi)，使得整個換熱站、地?zé)峄焖行南到y(tǒng)能夠長期高效、節(jié)能、穩(wěn)定的運(yùn)行。
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0009]圖1為換熱站、地?zé)峄焖行挠玫墓?jié)能型PID控制器原理圖。
[0010]圖2為一換熱站的節(jié)能型PID控制器典型應(yīng)用圖圖3為顯示操作面板圖。
[0011]其中為回水電動閥，2為換熱器，3為集水器，4為分水器，5為管道水溫傳感器，6為室外溫度傳感器，7為水泵控制柜，8為一次蒸汽進(jìn)入，9為冷凝水流出，10為回水管路，11為供水管路，12為設(shè)置按鍵，13為增加按鍵，14為水泵聯(lián)動按鍵，15為減少按鍵，16為節(jié)能模式按鍵，17為電源開關(guān)按鍵，18為制冷模式狀態(tài)，19為制熱模式狀態(tài)，20為LCD液晶顯示模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步對本發(fā)明進(jìn)行闡述，應(yīng)理解，引用實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0013]如圖2所示，一種換熱站用節(jié)能PID控制系統(tǒng)，包括:
控制器，通過比較用戶設(shè)定的輸入溫度設(shè)置與采集到的水管中水溫溫度比較，進(jìn)行PID(比例積分)調(diào)節(jié)控制回水電動閥，控制蒸汽的輸入量，進(jìn)而控制換熱器二次側(cè)出水溫度；同時(shí)控制器將采集室外溫度用以智能輔助調(diào)整出水溫度，并將采集的出水溫度和室外溫度等信息顯示在顯示面板上。
[0014]回水電動閥控1，所述回水電動閥通過調(diào)節(jié)一次蒸汽回路中的供水量，進(jìn)而調(diào)節(jié)換熱器的出水溫度，實(shí)現(xiàn)出水溫度的調(diào)節(jié)；
溫度采集模塊，所述的溫度采集模塊由溫度傳感器和信號調(diào)理電路組成；所述的溫度傳感器包括作為控溫使用的水管溫度傳感器5和作為外部環(huán)境溫度檢測的室外溫度傳感器6;
顯示面板，所述的顯示面板為一個六按鍵豎屏面板如圖2所示，該面板上有六個按鍵，分別為設(shè)置鍵12、增加鍵13、減少鍵15、開啟水泵鍵14、節(jié)能鍵16和電源鍵17，并有一塊LCD液晶顯示屏顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)20 ;通過該面板可以進(jìn)行出水溫度顯示、預(yù)定水溫設(shè)置、節(jié)能運(yùn)行模式選擇和循環(huán)水泵的聯(lián)動開啟。
[0015]【具體實(shí)施方式】包括:
所述的控制器根據(jù)管道溫度傳感器5檢測的管道溫度值和設(shè)定熱水的供水溫度值相比較，根據(jù)比例積分運(yùn)算的結(jié)果(PI)，調(diào)節(jié)熱交換器一次蒸汽上的電動閥1，以保證供水溫度滿足設(shè)定值的要求?？刂破髅姘迳系摹把h(huán)水泵聯(lián)動按鍵”按鍵14可開啟繼電器聯(lián)動信號聯(lián)動水泵控制箱中的繼電器遠(yuǎn)程開啟水泵，當(dāng)控制器關(guān)閉時(shí)，可同時(shí)關(guān)閉循環(huán)水泵。
[0016]所述的控制器上的溫度傳感器6安裝于室外，當(dāng)用戶按住“節(jié)能”按鍵16三秒以上時(shí)可啟用“節(jié)能”運(yùn)行模式，當(dāng)用戶啟用節(jié)能運(yùn)行模式時(shí)，控制器根據(jù)檢測到的當(dāng)前室外溫度自動鎖定用戶的設(shè)定溫度值，并根據(jù)用戶在“關(guān)機(jī)狀態(tài)下設(shè)定的節(jié)能參數(shù)”自動運(yùn)行。
[0017]“關(guān)機(jī)狀態(tài)下設(shè)定的節(jié)能參數(shù)”即在節(jié)能運(yùn)行模式下，當(dāng)室外溫度發(fā)生變化時(shí)對用戶設(shè)定溫度進(jìn)行二次調(diào)整的參數(shù)值，即在室外溫度發(fā)生變化時(shí)可相應(yīng)修改的值。
[0018]假設(shè)規(guī)定的修改范圍為:室外溫度變化的可修改值0.5_5°C，相對應(yīng)的溫度變化值為0.5-20C，即當(dāng)室外溫度變化0.5-5°C時(shí)，用戶設(shè)定的原設(shè)定值可變化0.5-20C。如當(dāng)用戶設(shè)定的溫度值為45°C時(shí)，用戶設(shè)定的節(jié)能運(yùn)行值為室外溫度每變化10C時(shí)相應(yīng)值變化0.5 °C，此時(shí)室外溫度每增加1°C設(shè)定值45°C就降低0.5 °C即設(shè)定值為45.5 0C，每降低1°C設(shè)定值就高0.5°C，即45.5 0C。
[0019]所述的控制器運(yùn)行模式有“冬季”和“夏季”模式兩種均可通過按鍵選擇進(jìn)入相應(yīng)模式，“冬季”運(yùn)行模式為制熱運(yùn)行，“夏季”模式為制冷運(yùn)行模式。
[0020]以上所述僅是本發(fā)明的一個實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的前提下，還可以做出多樣的改進(jìn)和修改，例如同時(shí)聯(lián)動水泵、控制器關(guān)機(jī)后閥門是處于全關(guān)閉狀態(tài)還是處于當(dāng)前位置狀態(tài)、制熱模式下的防凍功能、上電后可選擇手動工作模式等，這些改進(jìn)和修改也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于控制換熱站、地?zé)峄焖行氖褂玫墓?jié)能型PID控制器，屬于換熱器控制、地?zé)峄焖刂祁I(lǐng)域，其特征在于包括控制器、回水電動閥門、溫度采集模塊和顯示設(shè)置面板所述溫度采集模塊包括管道水溫溫度傳感器和室外溫度傳感器，所述的電動閥門安裝在換熱器一次側(cè)回路中，用以控制換熱媒介流量，所述的控制器具有正常水溫控制模式和智能節(jié)能運(yùn)行模式兩種，所述顯示面板能夠進(jìn)行溫度設(shè)置、運(yùn)行模式選擇、溫度顯示和運(yùn)行狀態(tài)顯不O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度采集模塊包括溫度傳感器和溫度傳感器信號調(diào)理電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱媒介可以是蒸汽、地下水等熱能媒介。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器為PLC、單片機(jī)、DSP等微處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正常水溫控制模式是通過水管溫度傳感器采集出水溫度與所設(shè)置的溫度比較，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)控制一次側(cè)回水電動閥門的開關(guān)量，進(jìn)而控制換熱器二次端出水溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能運(yùn)行模式是對用戶設(shè)定的溫度進(jìn)行二次修正調(diào)整，即通過室外溫度傳感器采集室外溫度，控制器根據(jù)該采集的室外溫度變化量參數(shù)與用戶設(shè)定的溫度進(jìn)行比較，并在用戶設(shè)定的溫度基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的智能調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能運(yùn)行模式下的智能調(diào)整是指:當(dāng)控制器在“冬季”運(yùn)行模式(制熱運(yùn)行模式)下，控制器智能的在所設(shè)定的溫度基礎(chǔ)上，根據(jù)室外溫度的降低或增加，而增加或降低用戶設(shè)定的溫度；當(dāng)控制器在“夏季”運(yùn)行模式(制冷運(yùn)行模式)下，控制器智能的在所設(shè)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)室外溫度的增加或降低，而降低或增加所設(shè)定的溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板上有六個按鍵，分別為設(shè)置鍵、增加鍵、減少鍵、開啟水泵鍵、節(jié)能鍵和電源鍵，所述的設(shè)置鍵是進(jìn)行功能設(shè)置選擇；所述的增加和減少鍵是進(jìn)行溫度加減量設(shè)置；所述的開啟水泵鍵是進(jìn)行循環(huán)水泵聯(lián)動開啟；所述的節(jié)能鍵是進(jìn)行進(jìn)入節(jié)能運(yùn)行模式的選擇鍵；所述電源鍵是實(shí)現(xiàn)控制器的開啟，當(dāng)控制器電源關(guān)閉時(shí)，循環(huán)水泵同時(shí)關(guān)閉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板采用LCD液晶顯示屏，能夠顯示管道水溫、室外溫度、所設(shè)置的管道水溫、節(jié)能運(yùn)行溫度、防凍功能、電磁閥的開度大小、制冷或者制熱運(yùn)行模式等具體顯示面板見附圖3所示。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板可以進(jìn)行水泵聯(lián)動控制、電動閥關(guān)閉狀態(tài)、防凍控制、手動運(yùn)行模式等附加功能。
【專利摘要】一種用于控制換熱站、地?zé)峄焖行氖褂玫墓?jié)能型PID控制器，包括溫度采集模塊、控制模塊、電動閥和顯示操作面板，其特征在于，所述溫度采集模塊包括管道水溫溫度傳感器和室外溫度傳感器。所述的控制模塊為PLC、單片機(jī)、DSP等微處理器，具有正常水溫控制和節(jié)能運(yùn)行兩種模式。所述電動閥用以控制換熱媒介流量。所述顯示操作面板由LCD及按鍵構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)設(shè)置、溫度和運(yùn)行狀態(tài)顯示等功能。本發(fā)明的一種用于換熱站、地?zé)峄焖行牡墓?jié)能型PID控制器，實(shí)現(xiàn)了出水溫度的智能節(jié)能控制，提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率，使得換熱系統(tǒng)能夠長期高效、節(jié)能、穩(wěn)定的運(yùn)行。
【IPC分類】F24D19-10
【公開號】CN104748211
【申請?zhí)枴緾N201510151421
【發(fā)明人】黃宇
【申請人】沈陽鴻泰電子有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月2日