一種空調末端溫度控制系統的制作方法
1.本發明涉及空調末端溫度控制領域，尤其是一種空調末端溫度控制系統。
背景技術：
2.隨著中央空調系統在現代文明社會中的廣泛應用，成為現代建筑及工業化生成中能耗最大的設施之一，其節能運行控制技術及裝置的開發研究和創新應用在全球范圍內得到廣泛重視。集中空調系統控制參量的確定包括兩個方面：一是作為終極控制目標的被控對象使用參數，例如房間溫濕度；二是保證終極控制目標所需的中間過程及其控制參量，例如對運行設備的啟停控制、電氣與機械連鎖以及投入臺數控制均屬中間過程。控制參量則包括壓力、壓差、溫度、溫差、流量以及閥門控制，電動機轉速調節。
3.目前的節能控制方法，多采用溫度傳感器、壓力傳感器、水流壓差傳感器、流量計以及制冷機組負荷傳感器裝置對集中空調系統冷源側冷水系統的供回水溫度、溫差、壓力、壓差、供水流量、制冷機組負荷以及室外環境溫濕度一系列運行過程參數進行采集，通過不同的計算機智能控制算法調節變頻調速水泵的轉速，以改變冷水系統水泵的揚程和流量，從而獲得一定的節能效果。即通過過程參量的采集實施過程參量控制，控制的是冷水過程參量。
4.常用的溫控器和二通電磁閥，應用于各類建筑領域末端空調系統，可以調節末端溫度，但是這種控制方法溫度波動較大(一般為
±
1℃左右)；目前采用的另一種溫度控制方案主要應用于對溫度要求較高的工業工藝空調，通過比例積分閥開度調節，雖然溫度調節較為精確，但造價成本高，不具有經濟性。
技術實現要素：
5.本發明的目的是通過提出一種空調末端溫度控制系統，以解決上述背景技術中提出的缺陷。
6.本發明采用的技術方案如下：
7.提供一種空調末端溫度控制系統，包括溫度控制器和二通閥，所述溫度控制器用于比較設定溫度和現場在線實測溫度；所述二通閥用于控制水閥的開關。
8.作為本發明的一種優選技術方案：還包括計算模塊和溫度變送器，所述計算模塊和所述溫度變送器用于連接所述溫度控制器和所述二通閥，所述計算模塊根據所述溫度控制器測得的現場在線實測溫度根據經典pid控制算法和占空比算法進行計算控制二通閥在固定周期內的開關時間，所述二通閥通過溫度變送器向所述溫度控制器傳遞現場溫度。
9.作為本發明的一種優選技術方案：所述溫度控制器為風機盤管溫度控制器。
10.作為本發明的一種優選技術方案：所述二通閥為電動二通閥。
11.作為本發明的一種優選技術方案：計算模塊基于經典pid控制算法的0-100輸出值實現對二通閥的控制，所述經典pid控制算法基于比例積分閥的連續流量調節特性，依據當前偏差值，設置各項系數的pid控制算法，用于實現兼顧調節速度、消除目標偏差，實現對溫
度的控制。
12.作為本發明的一種優選技術方案：所述計算模塊基于經典pid控制算法的0-100輸出值，通過占空比算法，實現供冷量的調節。
13.作為本發明的一種優選技術方案：所述占空比算法通過風機盤管溫度控制器和電動二通閥實現，所述占空比算法將所述經典pid控制算法的0-100的輸出值，轉換為控制周期內電動二通閥開關時間的占空比，通過時間的調整實現供冷量的調節。
14.作為本發明的一種優選技術方案：所述占空比算法步驟如下：設電動二通閥開啟與關閉狀態中5分鐘為一個周期，根據：
15.電動二通閥導通時間為＝5*pid控制算法輸出(百分比)；
16.電動二通閥關閉時間為＝5-5*pid控制算法輸出(百分比)；
17.其中，末端供冷量＝供冷時間*單位供冷量；
18.控制固定周期內電動二通閥的通斷時間，實現供冷量的連續調節。
19.作為本發明的一種優選技術方案：根據設置溫度與實測的室內溫度進行比較并自動控制風速。
20.作為本發明的一種優選技術方案：所述二通閥開閉狀態與風速互不影響，但當風機停止時，二通閥關閉。
21.本發明提供的空調末端溫度控制系統，與現有技術相比，其有益效果有：采用pid控制算法和占空比算法對空調末端進行升級改造，直接利用pid經典算法的結果，保留了其優越的控制特性。基于普通二通閥實現了精確的送冷調節，提高溫度控制精度。應用市場巨大，可提升溫度控制精度，在滿足同等舒適度條件下，更加節能降耗。相比采用高成本控制比例積分閥閥門開度來控制流量的方式成本更低。相比常規采用簡單控制電磁二通閥開閉的方式，溫度更為精準，室內溫度波動較小且節能。
附圖說明
22.圖1為本發明優選實施例的系統框圖；
23.圖2為本發明優選實施例中空調末端控制系統控制框圖；
24.圖3為本發明優選實施例中pd控制算法+占空比算法空調末端風機盤管控制系統溫度效果曲線圖；
25.圖4為本發明優選實施例中pd控制算法+占空比算法空調末端風機盤管控制系統閥門開關控制圖。
26.圖中各個標記的意義為：1、溫度控制器；2、二通閥；3、計算模塊；4、溫度變送器。
具體實施方式
27.需要說明的是，在不沖突的情況下，本實施例中的實施例及實施例中的特征可以相互組合，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
28.參照圖1，本發明優選實施例提供了一種空調末端溫度控制系統，包括溫度控制器
1和二通閥2，所述溫度控制器1用于比較設定溫度和現場在線實測溫度；所述二通閥2用于控制水閥的開關。
29.還包括計算模塊3和溫度變送器4，所述計算模塊3和所述溫度變送器4用于連接所述溫度控制器1和所述二通閥2，所述計算模塊3根據所述溫度控制器1測得的現場在線實測溫度根據經典pid控制算法和占空比算法進行計算控制二通閥2在固定周期內的開關時間，所述二通閥2通過所述溫度變送器4向所述溫度控制器1傳遞現場溫度。
30.所述溫度控制器為風機盤管溫度控制器。
31.所述二通閥2為電動二通閥。
32.計算模塊3基于經典pid控制算法的0-100輸出值實現對二通閥2的控制，所述經典pid控制算法基于比例積分閥的連續流量調節特性，依據當前偏差值，設置各項系數的pd控制算法，用于實現兼顧調節速度、消除目標偏差，實現對溫度的控制。
33.所述計算模塊3基于經典pid控制算法的0-100輸出值，通過占空比算法，實現供冷量的調節。
34.所述占空比算法通過風機盤管溫度控制器和電動二通閥實現，所述占空比算法將所述經典pid控制算法的0-100的輸出值，轉換為控制周期內電動二通閥開關時間的占空比，通過時間的調整實現供冷量的調節。
35.所述占空比算法步驟如下：設電動二通閥開啟與關閉狀態中5分鐘為一個周期，根據：
36.電動二通閥導通時間為＝5*pid控制算法輸出(百分比)；
37.電動二通閥關閉時間為＝5-5*pid控制算法輸出(百分比)；
38.其中，末端供冷量＝供冷時間*單位供冷量；
39.控制固定周期內電動二通閥的通斷時間，實現供冷量的連續調節。
40.根據設置溫度與實測的室內溫度進行比較并自動控制風速。
41.所述二通閥2開閉狀態與風速互不影響，但當風機停止時，二通閥2關閉。
42.本實施例中，參照圖2、圖3、圖4，分別由風機盤管溫度控制器、電動二通閥和占空比算法組成的空調末端風機盤管控制系統的控制框圖和溫度效果曲線和閥門開關控制圖，其中值為1時表示電動二通閥打開，值為0時表示電動二通閥關閉，占空比算法說明如下：
43.占空比算法將經典pid的0-100的輸出值，轉換為控制周期內電動二通閥開關時間的占空比，通過調節時間實現供冷量的連續調節，具體算法如下：以5分鐘為控制周期，
44.pid輸出值為0時：
45.電動二通閥導通時間為＝5*pid控制算法輸出(百分比)＝5*0％＝0min
46.電動二通閥關閉時間為＝5-5*pid控制算法輸出(百分比)＝5-5*0％＝5min
47.pid輸出值為20時：
48.電動二通閥導通時間為＝5*pid控制算法輸出(百分比)＝5*20％＝1min
49.電動二通閥關閉時間為＝5-5*pid控制算法輸出(百分比)＝5-5*20％＝5*80％＝4min
50.pid輸出值為40時：
51.電動二通閥導通時間為＝5*pid控制算法輸出(百分比)＝5*40％＝2min
52.電動二通閥關閉時間為＝5-5*pid控制算法輸出(百分比)＝5-5*40％＝5*60％＝
3min
53.pid輸出值為60時：
54.電動二通閥導通時間為＝5*pid控制算法輸出(百分比)＝5*60％＝3min
55.電動二通閥關閉時間為＝5-5*pid控制算法輸出(百分比)＝5-5*60％＝5*40％＝2min
56.pid輸出值為80時：
57.電動二通閥導通時間為＝5*pid控制算法輸出(百分比)＝5*80％＝4min
58.電動二通閥關閉時間為＝5-5*pid控制算法輸出(百分比)＝5-5*80％＝5*20％＝4min
59.pid輸出值為100時：
60.電動二通閥導通時間為＝5*pid控制算法輸出(百分比)＝5*100％＝5min
61.電動二通閥關閉時間為＝5-5*pid控制算法輸出(百分比)＝5-5*100％＝5*0％＝0min
62.對應關系如下表：
[0063][0064]
占空比算法也可在空調風柜系統采用開關閥的設備對象進行推廣應用。以每棟30層高層建筑為例，安裝的盤管控制器及二通閥數量近千臺，采用pid控制算法和占空比算法對其進行升級改造，可提升溫度控制精度，在滿足同等舒適度條件下，預計節能降耗10％左右。
[0065]
對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0066]
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
技術特征：
1.一種空調末端溫度控制系統，其特征在于：包括溫度控制器(1)和二通閥(2)，所述溫度控制器(1)用于比較設定溫度和現場在線實測溫度；所述二通閥(2)用于控制水閥的開關。2.根據權利要求1所述的空調末端溫度控制系統，其特征在于：還包括計算模塊(3)和溫度變送器(4)，所述計算模塊(3)和所述溫度變送器(4)用于連接所述溫度控制器(1)和所述二通閥(2)，所述計算模塊(3)根據所述溫度控制器(1)測得的現場在線實測溫度進行計算控制二通閥(2)在固定周期內的開關時間，所述二通閥(2)通過所述溫度變送器(4)向所述溫度控制器(1)傳遞現場溫度。3.根據權利要求1所述的空調末端溫度控制系統，其特征在于：所述溫度控制器(1)為風機盤管溫度控制器。4.根據權利要求1所述的空調末端溫度控制系統，其特征在于：所述二通閥(2)為電動二通閥。5.根據權利要求4所述的空調末端溫度控制系統，其特征在于：計算模塊(3)基于經典pid控制算法的0-100輸出值實現對二通閥(2)的控制，所述經典pid控制算法基于比例積分閥的連續流量調節特性，依據當前偏差值，設置各項系數的pid控制算法，用于實現兼顧調節速度、消除目標偏差，實現對溫度的控制。6.根據權利要求5所述的空調末端溫度控制系統，其特征在于：所述計算模塊(3)基于經典pid控制算法的0-100輸出值，通過占空比算法，實現供冷量的調節。7.根據權利要求6所述的空調末端溫度控制系統，其特征在于：所述占空比算法通過風機盤管溫度控制器和電動二通閥實現，所述占空比算法將所述經典pid控制算法的0-100的輸出值，轉換為控制周期內電動二通閥開關時間的占空比，通過時間的調整實現供冷量的調節。8.根據權利要求7所述的空調末端溫度控制系統，其特征在于：所述占空比算法步驟如下：設電動二通閥開啟與關閉狀態中5分鐘為一個周期，根據：電動二通閥導通時間為＝5*pid控制算法輸出(百分比)；電動二通閥關閉時間為＝5-5*pid控制算法輸出(百分比)；其中，末端供冷量＝供冷時間*單位供冷量；控制固定周期內電動二通閥的通斷時間，實現供冷量的連續調節。9.根據權利要求8所述的空調末端溫度控制系統，其特征在于：根據設置溫度與實測的室內溫度進行比較并自動控制風速。10.根據權利要求9所述的空調末端溫度控制系統，其特征在于：所述二通閥(2)開閉狀態與風速互不影響，但當風機停止時，二通閥(2)關閉。
技術總結
本發明涉及空調末端溫度控制領域，尤其為一種空調末端溫度控制系統，包括溫度控制器和二通閥，所述溫度控制器用于比較設定溫度和現場在線實測溫度；所述二通閥用于控制水閥的開關。本發明采用PID控制算法和占空比算法對空調末端進行升級改造，直接利用PID經典算法的結果，保留了其優越的控制特性。基于普通二通閥實現了精確的送冷調節，提高溫度控制精度。應用市場巨大，可提升溫度控制精度，在滿足同等舒適度條件下，更加節能降耗。相比采用高成本控制比例積分閥閥門開度來控制流量的方式成本更低。相比常規采用簡單控制電磁二通閥開閉的方式，溫度更為精準，室內溫度波動較小且節能。節能。節能。
