[发明专利]提高燃气热泵空调稳定性的控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高燃气热泵空调稳定性的控制系统及控制方法。

背景技术

目前，在燃气热泵空调控制系统当中燃气发动机的转速对燃气热泵空调系统的稳定运行至关重要，在燃气热泵空调控制系统的设计当中，往往仅限于考虑热泵子系统控制的基础上，并不能合理的考虑燃气发动机控制系统的运行性能，现有技术只考虑了空气源热泵空调系统的热泵子系统控制单元的数据采集与控制，对于燃气发动机方面并没有考虑燃气发动机在带压缩机运行时的燃气发动机参数对热泵空调系统的影响，以及燃气发动机转速改变时扰动量的干扰，在燃气发动机带动压缩机运行时，燃气发动机转速改变带来的扰动会直接对热泵空调系统产生影响，这样在有扰动干扰的情况下对热泵空调系统的热泵机组的出水温度不能及时调整到合理范围内。因为目前燃气发动机的工作性能是通过电子控制单元(ECU)来进行实时数据的监控和判断并实现燃气发动机的稳定运行，但是燃气发动机在带动压缩机运行时，燃气发动机的转速调整对整个燃气热泵空调系统的稳定运行来说起着至关重要的作用，但是目前尚未发现有对燃气热泵空调系统的热泵机组的出水温度进行实时监控的合理控制方案。现有的调速系统的动、静态性能不是很理想，稳定性不高。因此，在结合燃气发动机的系统控制和热泵子系统的控制方面做得不够，导致对燃气热泵空调系统的控制存在较为严重的不稳定性，相应数据的传输和合理的控制方式对于在燃气发动机带负载正常运行时，既保证燃气发动机的运行在负载改变时依然稳定，受扰动影响小，又能结合燃气热泵的工艺流程和实时采集的数据进行合理的控制。这样建立的两个子系统之间配合的控制系统对于燃气热泵空调系统能够输出要求的热泵系统的热泵机组出水温度非常必要。

发明内容

针对现有技术中方法上的不足，本发明的目的是提供一种提高燃气热泵空调稳定性的控制系统及控制方法，提出这种串级抗扰模式的控制方式，有利于降低扰动参数之间的耦合特性，降低燃气发动机转速突然变化带来的扰动，让热泵系统的热泵机组出水温度维持在理想状态。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种提高燃气热泵空调稳定性的控制系统，该控制系统对燃气热泵空调控制，其中：该控制系统包括主控制和副控制两套结构。

所述主控制包括主控制器和威纶通触摸屏HMI，所述主控制器通过RS485总线通讯方式依次串联开关量输入模块、模拟量输入模块、模拟量输入/输出模块和GU3311监控设备，主控制器通过RS485-2W总线通讯方式连接威纶通触摸屏HMI，模拟量输入模块实时采集热泵系统的热泵机组出水温度，最终通过RS485总线传输信号到主控制器，经过主控制器的运算后通过RS485-2W总线传输信号在威纶通触摸屏HMI上显示，同时经过主控制器的运算然后通过RS485总线传输信号到副控制器运算。

所述副控制包括副控制器，副控制器与主控制的GU3311监控设备通过MODBUS总线通讯方式连接，所述副控制是针对燃气发动机的控制，因此需要的参数有燃气发动机转速、燃气发动机水温、燃气发动机油压，这三个参数通过MODBUS总线传输到副控制器，GU3311监控设备读取副控制器的数据用于显示，副控制器运算之后输出信号来控制燃气发动机转速。

同时提供一种利用提高燃气热泵空调稳定性的控制系统的控制方法。

本发明的效果是燃气热泵空调的热泵机组出水温度可以得到更快的调节，增加燃气热泵空调的稳定性，在满足现有热泵系统热泵机组出水温度的前提下，使得热泵系统的热泵机组出水温度的波动减小，原有热泵系统的热泵机组出水温度维持在45到50摄氏度的出水温度，并且波动比较剧烈，此方案使得热泵系统的热泵机组出水温度波动范围变为45到47摄氏度。本发明方案有助于提高燃气热泵系统的热泵机组出水温度的实时控制，降低燃气发动机的转速增加或者减小100r/min时对热泵系统稳定性的影响，优化燃气热泵系统的当前压缩机转速与当前制冷剂循环量的匹配，减小扰动一(气缸压力)和扰动二(环境温度)对热泵系统启动和正常运行的扰动。

附图说明

图1是本发明的串级控制原理框图；

图2是本发明的设备连接的电气结构框图。

图中：

1-4、主控制器 1-1、模拟量输入模块 1-3、开关量输入模块

1-3、触摸屏HMI 1-4、主控制器 1-5、GU3311监控设备

1-6、模拟量输入/输出模块 2-1、燃气发动机 2-4、油压燃气发动机水温

2-3、燃气发动机转速 2-2、副控制器

具体实施方式