專利名稱：中央空調(diào)變頻節(jié)能控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及中央空調(diào)變頻節(jié)能的一種控制方法，特別是關于吸收式制冷機的中央空調(diào)變頻節(jié)能的控制方法。
背景技術：
中央空調(diào)系統(tǒng)的耗電一般要占整座建筑物電耗的40％以上，而中央空調(diào)機組是以滿足使用場所的最大冷熱量來進行設計的，在實際應用中一般都運行在非滿載負荷狀態(tài)；由中央空調(diào)系統(tǒng)使用的年變化及日變化得知，中央空調(diào)絕大多數(shù)時間都在低效率運轉。而熱交換器最佳轉換效率在冷凍水設計溫差為5～7℃，冷卻水的設計溫差為4～6℃，在系統(tǒng)流量固定的情況下，全年絕大部份運行時間溫差僅為1～3℃，即在低溫差、大流量的情況下工作，不但增加了管路系統(tǒng)的能量損失，而且熱交換率大大降低。
傳統(tǒng)節(jié)能控制是單獨控制冷卻水泵或者冷凍水泵進行節(jié)能控制的，由于離心泵輸出功率具有最佳工作點的特性，單獨的變頻調(diào)試使得水泵的工作點經(jīng)常遠離效率最佳工作點能量，浪費相當嚴重，空調(diào)水泵的耗電量占空調(diào)系統(tǒng)耗電的20～30％，因此在低負載時節(jié)約水泵系統(tǒng)能量具有很重要意義。CN01107645.3提出一種中央空調(diào)智能節(jié)能系統(tǒng)，其采用可編程控制器PLC，由專家經(jīng)驗知識庫控制，只檢測水溫和空氣溫度變化，模擬量設置產(chǎn)生偏差以及單獨變頻調(diào)試使得泵的工作點遠離最佳狀態(tài)等影響節(jié)能效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在已提出的中央空調(diào)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)的基礎上，采用微電腦控制軟件控制中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)運行的方法，以提高中央空調(diào)的工作效率達到節(jié)約能源的目的。
中央空調(diào)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)包括CPU芯片組成主控制器I和CPU芯片組成的溫度采樣控制器A，主控制器I的輸入端分別接入485通訊、存貯器、模擬量輸入和開關量輸入，主控制器I的輸出端分別接有繼電器輸出控制和變頻器輸出控制，溫度采樣控制器A的輸入端分別接采樣芯片a、b、c，溫度采樣控制器A的輸出端由485通訊接口與主控制器I的485通訊接口相連接。
主控制器I通過鍵盤輸入控制參數(shù)，通過485通訊接口接收溫度采樣器A傳來的溫度信號，通過模擬量輸入中央空調(diào)蒸發(fā)器和冷凝器中的壓力信號。
輸入主控制器I設專家控制計算模塊，運算參數(shù)包括系統(tǒng)設定的參數(shù)和環(huán)境監(jiān)測到的參數(shù)。系統(tǒng)初始化設定的監(jiān)控參數(shù)有P1-制冷劑溶液的水蒸氣壓，P2-從制冷機流出的冷凍水的飽和蒸氣壓，f0-冷凍水泵初始運行頻率，f0′冷卻水泵初始運行頻率。由溫度采樣控制器A定時采樣的冷凍水進出溫度T1、T2，冷卻水進出溫度T3、T4。由壓力檢測制冷劑與冷凍水進行熱交換時蒸發(fā)器內(nèi)的壓力P3。
上述設定和檢測的參數(shù)通過設在主控制器I中存貯的運算程序和控制程序執(zhí)行，該運算和控制程序執(zhí)行以下步驟 中央空調(diào)變頻節(jié)能控制方法，其特征是微電腦主控制器執(zhí)行以下步驟 ①初始化系統(tǒng)，實時監(jiān)測設定的系統(tǒng)參數(shù)，P1、P2、f0、f0′； ②溫度采樣控制器A檢測冷凍水進出溫度T1、T2，和冷卻水進出溫度T3、T4，并輸入主控制器I； ③壓力檢測蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)壓力P3，并輸入主控制器I； ④主控制器I將輸入的溫度T1～T4、壓力P1～P3進行專家控制復合算法，運算出冷凍水泵和冷卻水泵電機的運轉頻率； ⑤主控制器I判斷中央空調(diào)系統(tǒng)在該工作狀況下是否要加開或關閉一臺冷凍水泵或冷卻水泵，是，執(zhí)行相對應的開或關的子程序操作； ⑥否，主控制器I輸出控制頻率轉換模擬電信號至變頻器控制水泵電機變頻運轉； ⑦返回檢測程序，繼續(xù)執(zhí)行檢測設定參數(shù)和環(huán)境變化參數(shù)。
主控制器I通過繼電器輸出模塊8輸出控制信號，控制交流接觸器工作，交流接觸器通過與變頻器的并聯(lián)或串聯(lián)，使本發(fā)明只使用兩臺變頻器控制三臺電機，可以實現(xiàn)其中任意兩臺電機的變頻控制，另一臺做備用或者檢修。
溫度采樣控制器A，既控制各采樣芯片的工作，又控制采樣信號傳輸?shù)街骺刂破鱅，根據(jù)系統(tǒng)實際情況將溫度采樣模塊安裝在中央空調(diào)冷卻系統(tǒng)的冷卻水入出水口、冷凍水的入出水口。溫度采樣芯片為高性能數(shù)字溫度傳感器，與采樣點緊貼放置，能夠最大程度的實現(xiàn)現(xiàn)場溫度快速準確記錄，溫度采樣控制器A與主控制器I之間采用485標準通訊，既能實現(xiàn)即時傳輸溫度數(shù)據(jù)至主控制系統(tǒng)，又能夠防止現(xiàn)場強電及電磁場干擾，而且避免了采樣信號長距離傳輸造成的衰減，為變頻節(jié)能控制系統(tǒng)提供了良好的控制基礎。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)相比，溫度控制效果良好節(jié)能效果顯著。主要優(yōu)點有可實現(xiàn)多臺電機的變頻切換，而不需要重新接線，從而合理的分配電機的使用時間，降低電機磨損，延長電機平均使用壽命，可以在變頻控制裝置故障的時候，工頻切換到備用電機，不影響系統(tǒng)的正常運轉；在變頻輸出50Hz但系統(tǒng)流量仍然不足時，可以自動開啟第二臺水泵工頻運轉，對第一臺水泵繼續(xù)進行變頻控制，若此時第一臺水泵的控制頻率又達50Hz，則再開啟第三臺水泵工頻運轉，第一臺水泵的繼續(xù)變頻控制。以此類推從而保證系統(tǒng)所需流量，工作在最佳狀態(tài)，對溫度采樣采點布置緊鄰采樣點用485通訊傳輸溫度采樣精度高，采樣數(shù)據(jù)傳輸可靠。根據(jù)制冷系統(tǒng)的特點對冷卻水和冷凍水流量實施復合頻率控制，使制冷系統(tǒng)達到最佳工作效率，從而避免了在泵上節(jié)能，卻在制冷機上浪費能量的現(xiàn)象。
圖1為主控制器控制流程圖。
圖2為主控制器I和溫度采樣控制器A結構框圖。
圖3為計算控制頻率流程圖。
圖4為采用PID算法計算流程圖。
圖5為系統(tǒng)控制開或關水泵流程圖。
具體實施例方式 圖2為在圖1結構存在的基礎上，支持本實施例的主控制程序流程圖，用以實現(xiàn)本發(fā)明的算法控制策略。具體描述如下啟動系統(tǒng)后，將整個系統(tǒng)初始化(例如步驟101)，開始采集環(huán)境溫度、蒸發(fā)器壓力以及系統(tǒng)狀態(tài)(步驟102、103)，計算冷卻水、冷凍水的輸出控制頻率(步驟104)，根據(jù)計算得到的頻率判斷是否要增開(關閉)一臺冷卻(凍)水泵電機(步驟105、107)，是，則執(zhí)行相應的操作(步驟106、109)，否，則輸出變頻器的控制頻率(步驟109)。
基于上述的控制策略，其子程序可以采用如下方法實現(xiàn) 在啟動步驟100之后，步驟101將系統(tǒng)初始化，包括①針對采用吸收式機組的各種中央空調(diào)系統(tǒng)，設定p1(制冷劑溶液的水蒸氣壓)和p2(從制冷機流出的冷凍水的飽和蒸汽壓)；②設定冷卻水和冷凍水泵的初始運行頻率f0和f0′為50Hz，并開啟一臺冷凍水泵和一臺冷卻水泵在初始頻率下運行，使空調(diào)系統(tǒng)運行起來，并均勻管道溫度；③在經(jīng)過初始運行時間(可設定，系統(tǒng)默認設定15分鐘)后，初始化完畢。
初始化步驟101完成之后，開始采集溫度信號(步驟102)和壓力信號(步驟103)。
步驟104是本程序的控制算法部分，圖3為計算控制頻率流程子程序流程圖。步驟401對采集得到的信號進行數(shù)字濾波處理，剔除異常數(shù)值，避免系統(tǒng)誤操作；步驟402是一個周期為100秒的延時子程序，延時時間到則計算一次控制頻率，否則輸出前一個周期計算得到的控制頻率，這樣做可以避免由于水泵運行頻率的頻繁變化而造成的蒸發(fā)器和冷凝器中的液位波動；步驟403為基于環(huán)境溫度的冷卻水控制溫差自動修訂算法，由于環(huán)境溫度的不同會引起冷卻塔回水溫度的變化，為此我們引入了冷卻水控制溫差的“修正因子”。在白天以及夏天等溫度高的時段，因子值變小，使控制溫差減小，提高冷卻水系統(tǒng)循環(huán)流量；在晚上以及春夏等溫度稍低的時段，修正因子值變大，增大控制溫差，減小系統(tǒng)循環(huán)流量，進一步節(jié)約能源。
一般系統(tǒng)設定的冷卻水控制溫差t2＝5，溫度修正系數(shù)f(ts)根據(jù)表1確定 表1環(huán)境溫度tsts＜＝2525＜ts＜＝2828＜ts＜＝30 30＜ts f(ts)531 0 則系統(tǒng)要控制的冷卻水溫差為Tc＝t’2+f(ts)； 步驟404計算由于冷卻水、冷凍水進出口溫度變化而引起的水泵控制頻率的變化，其中Δf′為冷卻水泵的頻率變化量，Δf為冷凍水泵的頻率變化量。步驟404采用PID控制算法，設冷凍水的回水和出水溫度分別為T1、T2，t2為冷凍水控制溫差 令ek＝t2-|T1-T2|，則由溫差引起的控制頻率的變化為 Δf＝Kp(ek-ek-1)+KIek+KD(ek-2ek-1+ek-2)t2以及Kp、KI、KD可以通過鍵盤輸入； 設冷卻水的回水和出水溫度分別為T3、T4，Tc為冷卻水控制溫差，令e’k＝Tc-|T3-T4|，則由溫差引起的控制頻率的變化為 Δf′＝K′p(e′k-e′k-1)+K′Ie′k+K′D(e′k-2e′k-1+e′k-2)t′2以及K′p、K′I、K′D可以通過鍵盤輸入； PID控制算法采用積分分離的增量式控制算法。在普通的PID數(shù)字控制器中引入積分環(huán)節(jié)的目的，主要是為了消除靜差、提高精度。但在過程的啟動、結束或者大幅度增減設定值時，短時間內(nèi)系統(tǒng)輸出有很大的偏差，會造成PID運算的積分積累，致使運算的控制量超過執(zhí)行機構可能最大動作范圍對應的極限控制量，最終引起系統(tǒng)較大的超調(diào)，甚至引起系統(tǒng)的振蕩。積分分離PID控制算法設定了一個閾值ε＞0，在|e(k)|＞ε時只采用PD控制(微分算法)，可避免過大的超條，又使系統(tǒng)有較快的響應；當|e(k)|＜＝ε時引入PI控制(積分算法)，可以保證系統(tǒng)的控制精度。
采用增量式的PID控制器，只需使用前后三次測量值的偏差即可計算出輸出的控制增量Δu(k)，不需要進行累加運算。
主控制器I執(zhí)行PID算法流程圖子程序如圖4所示，有關PID算法的原程序的算法軟件參看附錄一，(本說明書的第9頁至第13頁)。
步驟405計算冷卻水泵和冷凍水泵的輸出頻率。在以往的中央空調(diào)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)中，對冷卻水或者冷凍水循環(huán)系統(tǒng)大多采取分開獨立控制，根據(jù)各自在制冷系統(tǒng)中出水口和入水口的溫差來確定變頻器的輸出轉速。這種控制方式無法保證系統(tǒng)有很高的熱交換效率，往往會造成雖然在冷凍水和冷卻水循環(huán)泵上節(jié)能了，但是降低了制冷效率，加大了制冷劑在吸熱和放熱時的功耗，使系統(tǒng)總的節(jié)電率下降，甚至會使系統(tǒng)增加耗能。
冷凍水、冷卻水流量復合控制可使冷凍水在房間中充分帶走熱量、冷凍水和制冷劑進行充分的熱交換、制冷劑和冷卻水進行充分的熱交換，從而綜合提高制冷系統(tǒng)的運行效率，達到節(jié)電的目的。
冷凍水循環(huán)泵頻率改變的因素包括蒸發(fā)壓力對冷凍水泵輸出頻率的影響<math> <mrow> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> </math> 由環(huán)境溫差引起頻率的增加Δf和系統(tǒng)前一控制冷凍水泵輸出頻率fk-1，將這三項因素相加求得復合流量控制頻率fk。即對冷凍水循環(huán)泵<math> <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <mi>Δf</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </math> 式中fk為冷凍水泵輸出頻率，fk-1為前一控制時刻的輸出頻率 p1為制冷劑溶液的水蒸氣壓 p2從制冷機流出的冷凍水的飽和蒸汽壓 p3為制冷劑與冷凍水進行熱交換時的壓力 Δf＝Kp(ek-ek-1)+K1ek+KD(ek-2ek-1+ek-2)為由溫差引起的頻率增加量 fk-1冷凍水系統(tǒng)前一時刻輸出頻率 k1比例系數(shù) 冷卻水循環(huán)泵頻率改變的因素包括由環(huán)境溫差引起頻率的增加Δf減去由冷凍水泵輸出頻率對冷卻水泵輸出頻率的影響，加上系統(tǒng)前一控制冷凍水泵輸出頻率f′k-1。即對冷卻水循環(huán)泵 f′k＝Δf′-k2fk+fk-1(2) Δf′＝K′p(e′k-e′k-1)+K′Ie′k+K′D(e′k-2e′k-1+e′k-2)為由溫差引起的頻率增加量 k2比例系數(shù) fk為冷凍水泵輸出頻率 f′k-1冷卻水系統(tǒng)前一時刻輸出頻率 基于蒸發(fā)壓力的冷凍水流量控制 公式(1)中的
是這樣得到的 在吸收式制冷機(以溴化鋰吸收式機組為例)中，作為制冷劑的水(以下稱為冷劑水)的蒸發(fā)壓力，必須保持在0.87～2.07kPa。因此，在溴化鋰吸收式制冷機組中，冷劑水在低壓下蒸發(fā)制冷，通過溶液的質(zhì)量分數(shù)在吸收和發(fā)生過程中的變化，來實現(xiàn)冷劑水的制冷循環(huán)。例如在25℃時，質(zhì)量分數(shù)為50％的溴化鋰溶液的水蒸氣壓僅為0.80kPa，而水在25℃時的飽和蒸汽壓約為3.16kPa。這表明溴化鋰溶液有強烈的吸收水分的能力。只要水蒸汽的壓力大于0.80kPa，如0.93kPa(水的飽和溫度為6℃)，就會被25℃時，50％的溴化鋰溶液所吸收，因此溴化鋰溶液具有吸收比其溫度低得多的水蒸汽的能力，這正是它可以作為吸收式機組工質(zhì)的原因。
制冷系統(tǒng)中，我們假定蒸發(fā)器中的工作溫度，和溴化鋰溶液的質(zhì)量分數(shù)已知且不變，則我們可以知道溴化鋰溶液的水蒸氣壓P1；設我們要求蒸發(fā)器出口的冷凍水溫度要控制在10℃，而10℃的水的飽和蒸汽壓為P2；若任意時刻我們測得蒸發(fā)器中的壓力為P3，我們可以定性地得到冷凍水流量的控制公式<math> <mrow> <mi>Q</mi> <mo>∝</mo> <mi>k</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow> </math> Q冷凍水流量Q0冷凍水最低輸出流量K比例系數(shù) 而冷凍水的流量又正比于電機的轉速，而電機的轉速正比于變頻器輸出的控制頻率，則上式可寫為<math> <mrow> <mi>f</mi> <mo>∝</mo> <mi>k</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow> </math> 步驟105根據(jù)計算得到冷卻水和冷凍水泵的控制頻率以及一些系統(tǒng)參數(shù)，判斷是否要加開或者關閉一臺泵。步驟106為執(zhí)行開關的操作圖5為系統(tǒng)控制開或關的子程序流程，若控制頻率到達上限頻率，在經(jīng)過計時(步驟608，計時時間在初始化程序中設定，為15分鐘)后，若控制頻率仍然為上限頻率，則加開一臺泵(步驟611)，如果在泵已經(jīng)全開啟的情況下，則報警(步驟613)；若控制頻率達到下限頻率，在經(jīng)過計時(步驟603，計時時間在初始化程序中設定，為15分鐘)后，若控制頻率仍然為下限頻率，則關閉一臺泵(步驟606)，在只有一臺泵運行的情況下，不再關閉泵，該泵在最低運行頻率運行?？刂祁l率處在上限50Hz與下限35Hz之間，步驟109和614都執(zhí)行輸出頻率轉換模擬電信號至變頻器控制水泵電機運轉，可采用模擬電流或電壓信號，如35Hz～50Hz轉換成15～20mA電流信號。
同時系統(tǒng)設置冷卻水出口最高報警溫度為38度，若達到報警溫度，則輸出控制頻率為50Hz；在輸出50Hz的控制頻率15分鐘后，若出水溫度仍然大于等于38度，則系統(tǒng)報警，提示工作人員開啟備用泵(若選用本系統(tǒng)的自動切換裝置，則會自動開啟備用泵)。
步驟106、108為開/關水泵子程序。以步驟106為例，當變頻器的輸出頻率達到設定上限時(本系統(tǒng)為50Hz)，若再經(jīng)過系統(tǒng)的設定時間(本系統(tǒng)為15分鐘)仍不能達到控制效果，則加開一臺泵。若我們規(guī)定運行的第一臺泵編號為1，其余的泵依次編號為2、3、…，則加開的2號泵在50Hz(工頻)運行，1號泵由上限運行頻率下降到下限運行頻率運行，對1號泵繼續(xù)實施變頻控制；若加開了3號泵，則2、3號泵在工頻下運行，繼續(xù)對1號泵實施變頻控制。
當變頻器輸出的控制頻率低于規(guī)定的下限(本系統(tǒng)為35Hz)時，若再經(jīng)過系統(tǒng)的設定時間(本系統(tǒng)為15分鐘)仍不能達到控制效果，在多于一臺泵運行的情況下，關閉一臺泵，否則泵輸出最低控制頻率(35Hz)，并返回主程序。在關閉泵的過程中，先關閉運行時間最長的1號泵，2號泵處于工頻運行，對3號泵實施變頻控制，控制頻率從50Hz開始下降；若需要再關閉1臺泵，則關閉2號泵，3號泵從50Hz開始變頻控制。當系統(tǒng)只有一臺泵的時候，不再關閉泵。
采用本發(fā)明的硬件結構與控制軟件相結合，具有較佳的溫度控制效果。與傳統(tǒng)的中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)相比，主要有以下優(yōu)勢 可實現(xiàn)多臺電機的變頻切換，通過控制接觸器實現(xiàn)主電機與備用電機之間的變頻切換，而不需要重新接線，從而合理的分配電機的使用時間，降低電機磨損，延長電機平均使用壽命；可以在變頻控制裝置故障的時候，工頻切換到備用電機，不影響系統(tǒng)的正常運轉；在變頻輸出到50Hz但系統(tǒng)流量仍然不足時，可以自動開啟第二臺水泵工頻運轉，對第一臺水泵繼續(xù)進行變頻控制，若此時第一臺水泵的控制頻率又達到了50Hz，則再開啟第三臺水泵工頻運轉，第一臺繼續(xù)變頻控制，以此類推，從而保證系統(tǒng)所需流量；溫度采樣系統(tǒng)緊鄰溫度采樣點，與主控器通過RS485傳輸采樣數(shù)據(jù)，溫度采樣精度高；系統(tǒng)在對冷卻水泵變頻控制中引入了溫差修正因子，可以根據(jù)環(huán)境溫度自動修改控制溫差，實現(xiàn)氣溫高時控制溫差小、氣溫低時控制溫差稍大，提高系統(tǒng)節(jié)能效果；系統(tǒng)在對冷凍水泵變頻控制中采用了基于壓力復合控制的流量變化算法，從而保證了制冷劑與冷凍水之間有很好熱交換效率；系統(tǒng)根據(jù)制冷系統(tǒng)的特點對冷卻水、冷凍水流量實施復合控制，使制冷系統(tǒng)達到最佳工作效率點，從而避免了“在泵上節(jié)能，卻在制冷機上耗能”，降低了節(jié)能效果乃至浪費能源的情況。
MAIN_PIDSTART CALLinveter_start JB Flag_pid，main_pid MOV bClose_times，#0 MOV bDA_DATA，bRun_startcur CALLDA_OUT1 CALLDA_OUT2 MOV A，bRun_starttime2 JZ main_ctrb1 INC bTimes_2s CLR c MOV A，bTimes_2s SUBBA，#5 JC main_ctr21 INC bTimes_10s MOV bTimes_2s，#0 CLRc MOV A，bTimes_10s SUBBA，bRun_starttime2 JC main_ctr21 main_ctrb1 MOV bTimes_10s，#0 SETBFlag_pid MOV A，bDA_DATA MOV R0，#cTIMES_RR MOV R6，#0 M_LOOP1CLR C RLC A MOV R7，A MOV A，R6 RLC A MOV R6，A MOV A，R7 DJNZR0，M_LOOP1 MOV UoutHIgh，R6 MOV UoutLow，R7 main_ctr21JMP main_loop ??；---------------------------------------- main_pid main_pid2MOV bClose_times，#0 MOV R2，bTemp_hexinH MOV R3，bTemp_hexinL<!-- SIPO <DP n="9"> --><dp n="d9"/> MOVR4，bTemp_hexoutH MOVR5，bTemp_hexoutL CALL BSUB MOVA，R6 CLRACC.7 MOVR6，A MOVINHIGH，R6 MOVINLOW，R7 PSIPO <DP n="10"> --><dp n="d10"/> MOVREG3，A MOVA，R7 MOVREG4，A MOVA，REG4 MOVB，bCtr_p MULAB MOVR3，A MOVA，B 0RLA，REG3 MOVR2，A CLRC MOVA，E2LOW SUBB A，bDEAD_TEMP JNCPID_1 SETFlag_i JMPPID_2 PID_1 JNBflag_i，PID_2 SUBB A，#10 JC PID_2 CLRFlag_i PID_2 MOVR4，#0 MOVR5，#0 MOVB，bCtr_d JNBFlag_i，no_pid_i MOVB，bctr_i no_pid_i MOVA，E2LOW MULAB MOVR5，A MOVA，B ORLA，E2HIGH MOVR4，A LCALL BADD MOVREG0，R6 MOVREG1，R7 MOV02，06 MOV03，07<!-- SIPO <DP n="11"> --><dp n="d11"/> MOVR4，UoutHIGH MOVR5，UoutLOW CALL BADD MOVUoutHIGH，R6 MOVUoutLOW，R7 MOVA，R6 JNBACC.7，PID_5 MOVbDA_DATA，#0 JMPPID_DAOUT PID_5 MOVR0，#cTIMES_RR MOVA，R6 CLRACC，7 MOVR6，A S2 CLRC MOVA，R6 RRCA MOVR6，A MOVA，R7 RRCA MOVR7，A DJNZ R0，S2 MOVA，R6 JZ PID_6 MOVbDA_DATA，#0FFH MOVA，bDA_DATA MOVR0，#cTIMES_RR MOVR6，#0 M_LOOP4 CLRC RLCA MOVR7，A MOVA，R6 RLCA MOVR6，A MOVA，R7 DJNZ R0，M_LOOP4 MOVUoutHIgh，R6 MOVUoutLow，R7 JMPPID_DAOUT<!-- SIPO <DP n="12"> --><dp n="d12"/> PID_6 MOVbDA_DATA，R7 PID_DAOUT MOVA，bDA_DATA CLRc SUBB A，bMax_cur JC pid_7 MOVbDA_DATA，bMax_cur MOVA，bDA_DATA MOVR0，#cTIMES_RR MOVR6，#0 M_LOOP2 CLRC RLCA MOVR7，A MOVA，R6 RLCA MOVR6，A MOVA，R7 DJNZ R0，M_LOOP2 MOVUoutHIgh，R6 MOVUoutLow，R7 JMPpid_out PID_7 MOVA，bDA_DATA CLRC SUBB A，bMin_cur JNCpid_out MOVbDA_DATA，bMin_cur MOVA，bDA_DATA MOVR0，#cTIMES_RR MOVR6，#0 M_LOOP3CLRC RLCA MOVR7，A MOVA，R6 RLCA MOVR6，A MOVA，R7 DJNZ R0，M_LOOP3 MOVUoutHIgh，R6 MOVUoutLow，R7 pid_out<!-- SIPO <DP n="13"> --><dp n="d13"/> CALLPUMP2_WORK CALLDA_OUT1 CALLDA_OUT權利要求
1、中央空調(diào)變頻節(jié)能控制方法，其特征是微電腦主控制器執(zhí)行以下步驟
①初始化系統(tǒng)，實時監(jiān)測設定的系統(tǒng)參數(shù)，P1、P2、f0、f0′；
②溫度采樣控制器A檢測冷凍水進出溫度T1、T2，和冷卻水進出溫度T3、T4，并輸入主控制器I；
③壓力檢測蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)壓力P3，并輸入主控制器I；
④主控制器I將輸入的溫度T1～T4、壓力P1～P3進行專家控制復合算法，運算出冷凍水泵和冷卻水泵電機的運轉頻率；
⑤主控制器I判斷中央空調(diào)系統(tǒng)在該工作狀況下是否要加開或關閉一臺冷凍水泵或冷卻水泵，是，執(zhí)行相對應的開或關的子程序操作；
⑥否，主控制器I輸出控制頻率轉換模擬電信號至變頻器控制水泵電機變頻運轉；
⑦返回檢測程序，繼續(xù)執(zhí)行檢測設定參數(shù)和環(huán)境變化參數(shù)。
2、根據(jù)權利要求1所述的中央空調(diào)變頻節(jié)能控制方法，其特征是專家控制復合算法之一為采用積分分離的增量式PID控制算法，PID積分分離控制算法，設定一個ε＞0的閾值，在|e(k)|＞ε時只采用PD微分算法控制，當|e(k)|＜＝ε時引入PI積分算法控制。
3、根據(jù)權利要求1所述的中央空調(diào)變頻節(jié)能控制方法，其特征是專家控制復合算法之一為計算冷凍水循環(huán)泵復合流量控制頻率fk，和計算冷卻水泵復合流量控制頻率fk′。
4、根據(jù)權利要求3所述的中央空調(diào)變頻節(jié)能控制方法，其特征是冷凍水循環(huán)泵復合流量控制頻率fk由蒸發(fā)壓力對冷凍水泵輸出頻率的影響<math> <mrow> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> </math> 、由環(huán)境溫差引起頻率的增加Δf和系統(tǒng)前一控制冷凍水泵輸出頻率fk-1相加組成。
5、根據(jù)權利要求3所述的中央空調(diào)變頻節(jié)能控制方法，其特征是冷卻水循環(huán)泵復合流量控制頻率fk′由環(huán)境溫差引起頻率的增加Δf減去由冷凍水泵輸出頻率對冷卻水泵輸出頻率K2f的影響，加上系統(tǒng)前一控制冷凍水泵輸出頻率f′k-1組成。
6、根據(jù)權利要求1所述的中央空調(diào)變頻節(jié)能控制方法，其特征是主控制器I判斷系統(tǒng)是否要加開或者關閉一臺泵，若控制頻率到達上限頻率50Hz，經(jīng)過15分鐘計時后仍然在上限頻率50Hz運轉，則加開一臺泵，若泵已經(jīng)全部開啟，則報警；若控制頻率達到下限頻率35Hz，經(jīng)過15分鐘計時仍為下限頻率35Hz，則關閉一臺泵。
7、根據(jù)權利要求1所述的中央空調(diào)變頻節(jié)能控制方法，其特征是主控制器I判斷系統(tǒng)頻率在頻率上限50Hz與下限35Hz之間時，主控制器I執(zhí)行輸出頻率轉換模擬電信號至變頻器控制水泵電機運轉。
全文摘要
中央空調(diào)變頻節(jié)能控制方法，采用微電腦主控制器執(zhí)行以下步驟初始化系統(tǒng)，實時監(jiān)測設定的系統(tǒng)參數(shù)；檢測冷凍水和冷卻水進行溫度和蒸發(fā)器蒸發(fā)壓力并輸入主控制器I；主控制器I將監(jiān)測和檢測到的參數(shù)進行專家控制復合運算，算出冷凍水泵和冷卻水泵電機的運轉頻率；主控制器判斷系統(tǒng)在該工作狀況下是否要加開或關閉一臺冷凍泵或冷卻泵；若不需要則輸出控制頻率轉換模擬電信號至變頻器控制水泵電機變頻運轉。本發(fā)明采用硬件結構與控制軟件相結合，具有較佳的溫度控制效果，可實現(xiàn)多臺水泵電機的變頻切換，對冷卻水和冷凍水流量實施復合頻率控制，使制冷系統(tǒng)達到最佳工作狀態(tài)，為中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)開辟新途徑。
文檔編號F24F11/00GK1619230SQ20041008917
公開日2005年5月25日 申請日期2004年12月7日 優(yōu)先權日2004年12月7日
發(fā)明者翁振濤, 曹建偉, 李勇, 王海虹 申請人:寧波華普工業(yè)控制技術有限公司