一种基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统转让专利
申请号 : CN202011096591.9
文献号 : CN112097371B
文献日 : 2021-12-14
发明人 : 王玺联 , 赵辉 , 张建军 , 盖伟
申请人 : 烟台鼎钰电子科技有限公司 , 北京华盛宇辉科技有限公司 , 烟台中科新智软件技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统,包括空调主机、分布式单元以及统筹调度控制器,其特征在于,所述分布式单元与统筹调度控制器之间电性连接,所述分布式单元以及统筹调度控制器与空调主机之间电性连接,所述分布式单元包括阀门分布式单元、泵分布式单元、风机分布式单元、管路分布式单元、抽气分布式单元、限位分布式单元、安保分布式单元以及压缩机分布式单元,所述分布式单元之间通过CAN节点和电源线四芯线缆就可以将各个控制节点进行串联起来,在机组本身上设计一条电源母线和级联通信总线,用于将各个控制节点进行串联,根据所述空调主机所拥有的受控设备分别采用阀门、泵、风机、管路、抽气、限位、安保以及压缩机分布式单元独立控制单元,所述分布式单元内部设置有分布式单元控制器,通过统筹调度控制器完成各分布式单元的管理与运行,各分布式单元之间不是孤立的,单元之间具备联动、连锁和其它信息交互关系;
根据所述空调主机不同的规格,选配不同的单体分布式单元控制器,完成特定机型的控制装配,同时不同单体分布式单元控制器之间可以进行信息交流,实现必要的数据共享,一些受控设备之间的联动以及联锁,统筹调度控制器主要完成主机总体控制流程,各个单体控制程序之间的调度与协调,实现软件系统及硬件单体的组织、协调以及调度。
2.根据权利要求1所述的一种基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统,其特征在于,所述分布式单元控制器用于完成模拟量采集、开关量,或者其它通信仪表等传感元件参数采集,并根据设备工艺要求完成逻辑控制,完成DO输出,启动或者关闭现场控制元件,同时与调度器通信,实现单体控制,既可以本地完成参数设定,同时可以在调度器上完成相关参数设定,软件包括驱动软件,固件解释器,预设应用软件,设备运行时间管理,累计运行时间统计,按照不同的控制元件预置不同的应用程序,精确到控制回路,通过设定软件进行组态选择。
3.根据权利要求1所述的一种基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统,其特征在于,所述分布式单元控制器预置阀门、泵、风机、抽气、限位、安保、压缩机,冷凝器,蒸发器以及膨胀阀不同的通用控制指令,可以通过编程结合配置的方法实现控制逻辑与实际工艺的对应匹配。
4.根据权利要求1所述的一种基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统,其特征在于,所述分布式单元控制器中单元控制器软件主要有驱动软件,处理软件,应用层软件三大部分,驱动软件主要完成外围通用输入采集,及其它外围电路底层驱动,处理软件作为中间核心处理层主要完成数据传输,指令解释运行,模拟量计算等功能,应用层软件根据不同的受控设备选择不同的预置指令,在预置指令无法满足时进行指令扩展,或者在预置指令的基础上进行新逻辑的实现。
5.根据权利要求1所述的一种基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统,其特征在于,所述统筹调度控制器主要用于完成主机系统重要运行状态切换,与分布式单元进行实时通信,监控分布式单元的运行状态,系统报警管理,定时任务,运行统计,顺序控制,上行接口通信,通用输入,继电器输出。
6.根据权利要求1所述的一种基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统,其特征在于,所述统筹调度控制器主要组成部分为CAN、以太网、485、通用输入、继电器输出以及指示灯。
7.根据权利要求1所述的一种基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统,其特征在于,所述统筹调度控制器软件核心构成与分布式控制器单元一样,也是由驱动软件,处理软件,应用层软件三大部分组成,驱动软件主要完成外围通用输入采集,及其它外围电路底层驱动,处理软件作为中间核心处理层主要完成数据传输,指令解释运行,模拟量计算;应用层软件根据不同的受控设备选择不同的预置指令,在预置指令无法满足时进行指令扩展,或者在预置指令的基础上进行新逻辑的实现。
8.根据权利要求7所述的一种基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统,其特征在于,除了具备分布式控制器单元的基本功能外,统筹调度控制器单元最主要完成的TP/DCS监视接口,分布式控制单元调度管理,定时任务,顺序控制,报警管理,运行状态统计等机组控制系统所需相关服务的统筹与协调。
说明书 :
一种基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统
技术领域
背景技术
可以将机组控制单体分别进行拆分,DCS工程师只需要对机组受控设备进行指令控制,一方
面能够保护自己知识产权无需外泄,同时能够极大的降低DCS厂商的软件开发难度,提高他
们的软件健壮性。
行独立逻辑编程控制,提高受控设备的安全性,均衡核心控制器的负荷,避免出现中心CPU
负荷过高而触发可能的控制隐患,导致使用效果不佳,现有中央空调机组控制系统多采用
PLC集中控制系统,没有发现采用基于分布式单元控制器的中央空调主机控制系统。本发明
提出的分布式单元是具有可编程逻辑编程功能,可以独立进行单元控制,不同于常规的分
布式IO系统,随着机组非标定制越来越多,特殊需求越来越密集,PLC控制系统软件在不断
膨胀,给软件开发工程师软件维护增加了很大的工作量,同时增加了软件的不稳定因素,现
有技术主要是基于一个CPU进行应用编程,外部单元只是完成数据采集,本身不具备逻辑编
程功能,所有的稳定性全集中在PLC本体,本体CPU负荷过高;现有机组控制系统需要将传感
器线缆都统一接入到机组控制盘,限于机组体积大,各种控制线缆,动力线缆,传感器线缆
数量众多,导致布线工作量较大,外观美观性很难做到严格标准的量化处理,为此提出一种
基于分布式单元控制器实现的中央空调主机控制系统来解决上述问题。
发明内容
具备逻辑控制功能,可进行独立编程,逻辑单元之间能够进行信息交流,同时有中央调度单
元进行调度,不同分布式单元控制单元之间可以进行点对点定向通信,在无需中央调度分
布式单元作用下,也可以完成必要的联动连锁相关动作,分布式单元控制单元需要和调度
分布式单元控制器进行通信同时不同分布式单元控制单元之间也可以进行自主通信,以解
决上述背景技术中提出的问题。
与统筹调度控制器之间电性连接,所述分布式单元以及统筹调度控制器与空调主机之间电
性连接,所述分布式单元包括阀门分布式单元、泵分布式单元、风机分布式单元、管路分布
式单元、抽气分布式单元、限位分布式单元、安保分布式单元以及压缩机分布式单元,所述
分布式单元之间通过CAN节点和电源线四芯线缆就可以将各个控制节点进行串联起来,在
机组本身上设计一条电源母线和级联通信总线,用于将各个控制节点进行串联,根据所述
空调主机所拥有的主要受控设备分别采用阀门、泵、风机、管路、抽气、限位、安保以及压缩
机分布式单元独立控制单元,所述分布式单元内部设置有分布式单元控制器,通过统筹调
度控制器完成各分布式单元的管理与运行,各分布式单元之间不是孤立的,单元之间具备
联动、连锁和其它信息交互关系。
息交流,实现必要的数据共享,一些受控设备之间的联动以及联锁,统筹调度控制器主要完
成主机总体控制流程,各个单体控制程序之间的调度与协调,实现软件系统及硬件单体的
组织、协调以及调度。
动或者关闭现场控制元件,同时与调度器通信,实现单体控制,既可以本地完成参数设定,
同时可以在调度器上完成相关参数设定,软件包括驱动软件,固件解释器,预设应用软件,
设备运行时间管理,累计运行时间统计,按照不同的控制元件预置不同的应用程序,精确到
控制回路,通过设定软件进行组态选择。
方法实现控制逻辑与实际工艺的对应匹配。
路底层驱动,处理软件作为中间核心处理层主要完成数据传输,指令解释运行,模拟量计算
等功能,应用层软件根据不同的受控设备选择不同的预置指令,在预置指令无法满足时进
行指令扩展,或者在预置指令的基础上进行新逻辑的实现。
务,运行统计,顺序控制,上行接口通信,通用输入,继电器输出。
输入采集,及其它外围电路底层驱动,处理软件作为中间核心处理层主要完成数据传输,指
令解释运行,模拟量计算;应用层软件根据不同的受控设备选择不同的预置指令,在预置指
令无法满足时进行指令扩展,或者在预置指令的基础上进行新逻辑的实现。
报警管理,运行状态统计等机组控制系统所需相关服务的统筹与协调。
程,逻辑单元之间能够进行信息交流,同时有中央调度单元进行调度,不同分布式单元控制
单元之间可以进行点对点定向通信,在无需中央调度分布式单元作用下,也可以完成必要
的联动连锁相关动作,分布式单元控制单元需要和调度分布式单元控制器进行通信同时不
同分布式单元控制单元之间也可以进行自主通信。
配更加灵活,实现受控设备就地配线,精简主机控制盘受控设备及传感器配线,提高机组配
线外观美观度,基于受控设备为整体进行考虑,使得本发明更具备智能化。
附图说明
具体实施方式
中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例,都属于本发明保护的范围。
性连接,所述分布式单元以及统筹调度控制器与空调主机之间电性连接,所述分布式单元
包括阀门分布式单元、泵分布式单元、风机分布式单元、管路分布式单元、抽气分布式单元、
限位分布式单元、安保分布式单元以及压缩机分布式单元,所述分布式单元之间通过CAN节
点和电源线四芯线缆就可以将各个控制节点进行串联起来,在机组本身上设计一条电源母
线和级联通信总线,用于将各个控制节点进行串联,根据所述空调主机所拥有的主要受控
设备分别采用阀门、泵、风机、管路、抽气、限位、安保以及压缩机分布式单元独立控制单元,
所述分布式单元内部设置有分布式单元控制器,通过统筹调度控制器完成各分布式单元的
管理与运行,各分布式单元之间不是孤立的,单元之间具备联动、连锁和其它信息交互关
系,在机组机械本体设计时可以直接将通信总线和电源总线预设,留出母线节点,提高机组
整体布线效果。
控制器之间可以进行信息交流,实现必要的数据共享,一些受控设备之间的联动以及联锁,
统筹调度控制器主要完成主机总体控制流程,各个单体控制程序之间的调度与协调,实现
软件系统及硬件单体的组织、协调以及调度。
输出,启动或者关闭现场控制元件,同时与调度器通信,实现单体控制,既可以本地完成参
数设定,同时可以在调度器上完成相关参数设定,软件包括驱动软件,固件解释器,预设应
用软件,设备运行时间管理,累计运行时间统计,按照不同的控制元件预置不同的应用程
序,精确到控制回路,通过设定软件进行组态选择。
抽气、限位、安保、压缩机,冷凝器,蒸发器以及膨胀阀不同的通用控制指令,可以通过编程
结合配置的方法实现控制逻辑与实际工艺的对应匹配;
传感器检测,信号反馈,动作联络等功能。
入采集,及其它外围电路底层驱动,处理软件作为中间核心处理层主要完成数据传输,指令
解释运行,模拟量计算等功能,应用层软件根据不同的受控设备选择不同的预置指令,在预
置指令无法满足时进行指令扩展,或者在预置指令的基础上进行新逻辑的实现。
定时任务,运行统计,顺序控制,上行接口通信(DCS或者集控系统),通用输入,继电器输出。
软件主要完成外围通用输入采集,及其它外围电路底层驱动,处理软件作为中间核心处理
层主要完成数据传输,指令解释运行,模拟量计算;应用层软件根据不同的受控设备选择不
同的预置指令,在预置指令无法满足时进行指令扩展,或者在预置指令的基础上进行新逻
辑的实现,除了具备分布式控制器单元的基本功能外,统筹调度控制器单元最主要完成的
TP/DCS监视接口,分布式控制单元调度管理,定时任务,顺序控制,报警管理,运行状态统计
等机组控制系统所需相关服务的统筹与协调。
用的统一汇总多组线缆都接入控制盘的接线方案,实现受控设备就地配线,精简主机控制
盘受控设备及传感器配线,提高机组配线外观美观度;4、提高计装配线作业效率;5、和现有
技术的本质区别,现有采用以通用检测量和输出量为受控单元,而发明是基于受控设备为
整体进行考虑。发明更具备智能化,依据受控设备的属性来进行统筹。
时有中央调度单元进行调度,不同分布式单元控制单元之间可以进行点对点定向通信,在
无需中央调度分布式单元作用下,也可以完成必要的联动连锁相关动作,分布式单元控制
单元需要和调度分布式单元控制器进行通信同时不同分布式单元控制单元之间也可以进
行自主通信。
高了程序的可维护性。
均为本领域技术人员公知的技术,其不是本系统的改进之处;本系统的改进为各模块之间
的相互作用关系或连接关系,即为对系统的整体的构造进行改进,以解决本系统所要解决
的相应技术问题。
能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行
了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还
可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。