一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器

摘要

一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器，该控制器包括固化有控制程序的单片机模块，与其相适配的按钮模块、温度检测模块、继电器输出模块、电源模块、显示模块、网络通讯接口模块和保护模块。该控制器保证了冷媒循环并用型机房专用机能够根据室内外温度及设定温度运行在正确的工作模式，使得冷媒循环并用型机房专用机在保障机房正常温度范围的前提下，充分发挥冷媒循环并用型机房专用机独特的节能优势，将节能减排效果最大化。

权利要求

1.一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器，其特征在于，包括电源模块(31)、CPU模块(32)、按键模块(33)、温度检测模块(34)、继电器输出模块(35)、故障检测模块(36)、网络通讯模块(37)、液晶显示模块(38)和自复位模块(39)；

电源模块(31)为CPU模块(32)、按键模块(33)、温度检测模块(34)、继电器输出模块(35)、故障检测模块(36)、网络通讯模块(37)、液晶显示模块(38)和自复位模块(39)供电，按键模块(33)、温度检测模块(34)、继电器输出模块(35)、故障检测模块(36)、网络通讯模块(37)、液晶显示模块(38)和自复位模块(39)分别与CPU模块(32)的输入输出接口连接。

2.按照权利要求1所述的一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器，其特征在于：所述CPU模块(32)由固化有控制程序的单片机和晶体振荡组件组成。

3.按照权利要求1所述的一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器，其特征在于：所述温度检测模块(34)包括与单片机输入接口相连接的高精度快速A/D转换器、与A/D转换器相连接的高精度放大器和若干偏置电阻。

4.按照权利要求1所述的一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器，其特征在于：所述继电器输出模块(35)拥有不少于8个用于控制接触器的继电器。

说明书

一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器，属于电器运行控制装置，特别适用于冷媒循环并用型机房专用机，通过对室内外温度的检测和判断来控制冷媒循环并用型机房专用机的运行模式从而达到节能效果。

背景技术

[0002] 随着大型计算机的广泛应用及移动通讯的普及，机房专用机设备得到大量应用。由于机房专用机是全年制冷运行的直接蒸发式空调系统，故即使在寒冷的冬季(外温很低时)仍需对机房内进行制冷降温，造成全年的运行费用极高，制冷系统的启停损失增大、机器寿命缩短。为降低机房专用机的能耗，1985年日本大金工业株式会社研制成带有冷媒自然循环的机房专用机即冷媒循环并用型机房专用机，该机在过渡季或冬季等外界温度较低时，通过停止运行压缩机，优先运转冷媒自然循环的控制方式，可以大幅度地降低耗电量(参见：孙丽颖，马最良.冷剂自然循环空调机的特性与应用.哈尔滨商业大学学报(自然科学版)，2004，20(6)：729-732.)。

[0003] 如图1所示，冷媒循环并用型机房专用机由室外机组(4)、室内机组(5)两部分构成，通过气体连接管(6)和液体连接管(7)构成一个整体。当室外或室内温度较低时，开启液体管电磁阀(12)，关闭气体管电磁阀(11)，压缩机(10)停止运行，自力式三通阀(13)的低压进气管(16)与排气管(15)自动连通，机房专用机按自然循环运行。此时，液态冷媒在蒸发器(9)内吸热蒸发成气态，经自力式三通阀(13)的低压进气管(16)、排气口(15)进入冷凝器(8)内冷凝成液体，流经液体连接管(7)、电磁阀(12)，返回蒸发器(9)内，实现室内降温目的。

[0004] 当室外或室内温度较高，导致自然循环冷却能力降低时，则启动压缩机(10)，关闭液体管电磁阀(12)，开启气体管电磁阀(11)，自力式三通阀(13)的高压进气管(14)与排气管(15)自动连通，使机房专用机按制冷循环运行。此时，压缩机从蒸发器(9)中抽吸低压冷媒蒸汽，经压缩机(10)压缩后进入在冷凝器(8)，并冷凝成液体，经节流装置(21)降压进入蒸发器(9)中吸热蒸发，实现室内降温之目的。

[0005] 上述两种运行模式需要随时判断室内外温度，并根据用户设定情况通过调整各个器件运行状态来进行转换，目前现有空调控制器对室外温度检测能力较弱，可控制的器件个数较少，用户可设定参数不足，无法精确控制其正常运行。

发明内容

[0006] 针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器，以实现能够随时判断室内外温度，并根据用户设定情况，通过调整各个器件运行状态来进行两种工作模式的转换，从而有效提高机房专用机的运行性能。

[0007] 本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：

[0008] 一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器，其特征在于，包括电源模块、CPU模块、按键模块、温度检测模块、继电器输出模块、故障检测模块、网络通讯模块、液晶显示模块和自复位模块；电源模块为CPU模块、按键模块、温度检测模块、继电器输出模块、故障检测模块、网络通讯模块、液晶显示模块和自复位模块供电，按键模块、温度检测模块、继电器输出模块、故障检测模块、网络通讯模块、液晶显示模块和自复位模块分别与CPU模块的输入输出接口连接。

[0009] 优选地，所述CPU模块由固化有控制程序的单片机和晶体振荡组件组成。

[0010] 优选地，所述温度检测模块包括与单片机输入接口相连接的高精度快速A/D转换器、与A/D转换器相连接的高精度放大器和若干偏置电阻。

[0011] 优选地，所述继电器输出模块拥有不少于8个用于控制接触器的继电器。

[0012] 本发明提供的控制器，具有以下优点及有益效果：可对冷媒循环并用型机房专用机做出正确、及时、可靠的运行控制，具体表现在：

[0013] ①温度检测模块能够实时检测室内、室外温度。

[0014] ②多组开关量输出模块可以有效控制室内外风机、电磁阀、压缩机等多个器件工作。

[0015] ③网络通讯接口模块让用户根据可以使用条件和环境设定大量的运行参数。

附图说明

[0016] 图1为现有技术“冷媒循环并用型机房专用机”工作原理图。

[0017] 图2为本发明提供的控制器的电路方框图。

[0018] 图1各个部件的名称为：

[0019] 1-室外风机；2-室内风机；4-室外机；5-室内机；6-气体连接管；7-液体连接管；8-冷凝器；9-蒸发器；10-压缩机；11-气体管电磁阀；12-液体管电磁阀；13-自力式三通阀；14-低压进气管；15-排气管；16-高压进气管；17-气液分离器；18-过滤器；19-高压储液器；20-油分离器；21-热力式膨胀阀。

[0020] 图2各个部件的名称为：

[0021] 31-电源模块、32-CPU模块、33-按键模块、34-温度检测模块、35-继电器输出模块、36-故障检测模块、37-网络通讯模块、38-液晶显示模块、39-自复位模块。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图2对本发明的具体实施方式进一步的说明。

[0023] 参照附图2，本发明是一种用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器，其特征在于，包括电源模块31、CPU模块32、按键模块33、温度检测模块34、继电器输出模块35、故障检测模块36、网络通讯模块37、液晶显示模块38、和自复位模块39。

[0024] 电源模块31包括高压电阻、热敏电阻、滤波电容、整流电桥、变压器、稳压器、过压保护器、高压电容和滤波电容，该电源模块向CPU模块32提供+5V，向其他模块提供+24V。

[0025] CPU模块32包括单片机、滤波电容、偏置电阻和晶体振荡器，单片机内固化有控制程序，晶体振荡器向单片机提供精确的工作频率。

[0026] 按键模块33包括高灵敏按钮、上拉电阻、高精度调节电位器、滤波电容和若干偏置电阻，可向CPU模块32输入开机、停机和设定参数等控制信号。

[0027] 温度检测模块34由与单片机输入接口相连接的A/D转换器，与A/D转换器相连接的高精度放大器和若干偏置电阻构成；A/D转换器将实际测得的温度信号送入单片机，单片机根据设定温度和实测温度自动控制空调的运转，对环境温度行调节，并在显示屏上将温度数据显示出来。

[0028] 继电器输出模块35包括大功率继电器、保护二极管、防误动继电器及输出隔离光耦，由单片机输出信号直接控制冷媒循环并用型机房专用机的电磁阀、压缩机和风机高、中、低三种转速，从而达到控制机组运行的目的。

[0029] 网络通讯模块37使用了通用的集成模块，形成一个符合国家标准的RS485全双串行通讯接口，最大通讯距离可达1000米，能够与中央控制器或动力环境监控网络进行信息传送，实现网络群控智能化操作与管理。

[0030] 液晶显示模块38是一片LCD液晶显示器，根据CPU模块32的控制情况，实时显示冷媒循环并用型机房专用机的工作状态、室内外温度、设定温度，运行参数、故障报警等信息。

[0031] 自复位模块39是一个保护专用集成模块，向CPU模块32提供一种“看门狗”功能，即当CPU模块32由于各种干扰“死机”时，自复位模块39会自动重新启动，并能自动保存控制操作信息，使CPU模块32很快恢复原来的工作状态。

[0032] 下面结合附图1和附图2对本发明的工作原理及各种过程进一步的说明。

[0033] 机组运行时，通过按键模块33或网络通讯模块37设定：制冷温度T1，送风温度T2和自然循环运行温度ΔT。

[0034] 当温度检测模块34检测到室内温度t1＞制冷温度T1时，由CPU模块32向继电器输出模块35发出指令，开启室内风机1、室外风机2、气体管电磁阀11、压缩机10；关闭液体管电磁阀12。

[0035] 当温度检测模块34检测到制冷温度T1＞室内温度t1＞送风温度T2，且室内温度t1-室外温度t2＞自然循环运行温度ΔT时，由CPU模块32向继电器输出模块35发出指令，开启室内风机1、室外风机2、液体管电磁阀11；关闭气体管电磁阀11、压缩机10。

[0036] 当温度检测模块34检测到室内温度t1＜送风温度T2时，由CPU模块32向继电器输出模块35发出指令，开启室内风机1；关闭室外风机2、液体管电磁阀11、气体管电磁阀12、压缩机10。

[0037] 当故障检测模块36检测到故障信号时，由CPU模块32向继电器输出模块35发出指令，关闭所有元器件；向液晶显示模块38和网络通讯模块37发出指令，显示报告故障信息。

[0038] 本发明提供的控制器提供了多种运行参数的设定权限，使用者可以根据机房环境设定合适的运行参数。同时，本发明提供的控制器能够实时精确检测室内、室外温度，有效控制室内外风机、电磁阀、压缩机等多个器件工作，从而可以根据用户设定参数对冷媒循环并用型机房专用机做出正确、及时、可靠的运行控制，提高机组的运行性能，是一种更适合用于冷媒循环并用型机房专用机的控制器。