本實用新型屬于先進制造與自動化技術領域，尤其是涉及一種全自動空調機組管控系統。

背景技術：

由于生物、醫藥、微電子等行業生產的特征，其生產的主要核心環節均需要在恒溫恒濕的環境下完成，為達到環境需求，不得不采用較大的換氣次數，這使空調機組成為工業企業的耗能大戶，高昂的運行費用不僅增加了后勤管理人員的工作難度，也給企業造成了成本的提高，同時給國家造成了能源的浪費。全自動空調機組管控系統將“管”與“控”完美地集合，創新性的把自動化控制技術、暖通空調技術、變頻與節能技術綜合應用于空調機組的自動化控制中，實現了根據空調機組溫濕度變送器實測值來合理調節冷 /熱水閥執行器的開度，根據不同的季節工況，合理調節新風閥執行器的開度，以及故障報警點的顯示，避免了人工巡查，排除故障點的繁瑣流程。系統不僅可以將現場溫濕度變送器、壓差變送器采集的信號，傳輸到人機界面進行顯示和存儲，還可以根據控制程序進行自動化控制，從而驅動控制裝置，自動啟停空調機組風機和風閥，同時應用變頻器調節，實現空調機組的低能耗運行。

在傳統的空調機組控制中，大多數也是對溫濕度等參數進行監測，然后人工手動調節冷/熱水閥執行器、變頻器、新風閥開度，同時缺少故障報警，整個系統的全自動運行是少之甚少的。同時，大多數空調機組的強電和弱電控制都是分離的設計，要想實現空調機組風機運行狀態的監控、變頻器的調節是需要大量的控制線纜將強弱電之間進行信號連接，且存在強電串聯到弱電箱，燒毀模塊的現象，調試起來復雜程度高等問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種全自動空調機組管控系統，以提供一種對設備按功能需求進行采集和控制，使故障引發的鏈式反應降低，能夠實現“無人管理”的全自動運行模式的全自動空調機組管控系統。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種全自動空調機組管控系統,包括箱體及其內部安裝的變頻器、供電裝置、通訊模塊、數字量模塊、模擬量模塊、斷路器組、接觸器、熔斷器組、熱繼電器和中間繼電器，所述箱體外殼安裝人機界面、若干指示燈、若干按鈕和選擇開關，所述數字量模塊電連接至所述供電裝置、所述接觸器、所述熱繼電器、所述選擇開關、所述中間繼電器和防火閥，所述熱繼電器連接至散熱風扇，所述模擬量模塊電連接至所述變頻器、所述供電裝置、溫濕度變送器、壓差變送器、新風閥執行器和冷/熱水閥執行器，所述變頻器連接至送風機，所述斷路器組和所述熔斷器組用于電路保護，所述數字量模塊和所述模擬量模塊均經過所述通訊模塊連接至所述人機界面。

進一步的，所述供電裝置包括24VDC供電裝置和24VAC供電裝置，所述斷路器組包括若干獨立安裝的斷路器，所述熔斷器組包括若干獨立安裝的熔斷器。

進一步的，所述箱體內包括用于電路連接的信號轉接排和端子排，所述端子排包括N排和PE排。

進一步的，所述選擇開關為手動/自動選擇開關，所述指示燈包括電源指示燈和運行指示燈，所述按鈕包括啟動按鈕和停止按鈕。

進一步的，所述數字量模塊的輸入端子分別信號連接至所述接觸器、所述熱繼電器、所述選擇開關、所述防火閥、所述供電裝置，所述數字量模塊的輸出端子經所述中間繼電器的線圈連接至所述24VDC供電裝置；所述模擬量模塊的輸出端子分別信號連接至所述變頻器、所述冷/熱水閥執行器和所述新風閥執行器，所述模擬量模塊的輸入端子分別采集所述溫濕度變送器、所述壓差變送器的信號，并接收所述冷/熱水閥執行器和所述變頻器的反饋信號，所述溫濕度變送器、所述壓差變送器和所述冷熱水閥執行器均由所述 24VAC供電裝置供電。

進一步的，所述數字量模塊的輸入端子、所述數字量模塊的輸出端子、所述模擬量模塊的輸入端子和所述模擬量模塊的輸出端子均通過插針方式與外部連接。

進一步的，三相四線電源經三號斷路器和二號熔斷器后連接至所述 24VDC供電裝置，所述24VDC供電裝置為所述數字量模塊和所述模擬量模塊供電；三相四線電源經四號斷路器和三號熔斷器后連接至所述24VAC供電裝置，所述24VAC供電裝置為所述壓差變送器和閥門執行器供電。

進一步的，三相四線電源經一號斷路器分別電連接至所述變頻器和二號斷路器，所述二號斷路器依次經過所述接觸器和所述熱繼電器電連接至所述散熱風扇，三相四線電源的任一相電經一號熔斷器和所述防火閥后，分別連接至所述電源指示燈、所述中間繼電器的常開觸點和所述選擇開關，所述選擇開關的24號按鈕經所述熱繼電器、所述停止按鈕、所述中間繼電器的常開觸點和所述運行指示燈連接至所述N排，所述中間繼電器的常開觸點與所述啟動按鈕并聯，所述選擇開關的14號按鈕經所述送風機和所述中間繼電器的線圈連接至所述N排，所述電源指示燈連接至所述N排，所述中間繼電器的常開觸點經所述接觸器的線圈連接至所述N排。

進一步的，所述通訊模塊與所述人機界面的連接方式為RS485或以太網通訊協議。

相對于現有技術，本實用新型所述的全自動空調機組管控系統具有以下優勢：

(1)本實用新型所述的全自動空調機組管控系統，采用強弱電一體化的設計，內置經過優化的自動控制邏輯，自帶斷路器和變頻器，配合暖通用的溫濕度變送器、壓差變送器和冷/熱水閥門執行器，實現了空調機組的簡單、節能、高效運行；通過采用強弱電一體化的設計，只需要接入三相電源和電機接線即可，內置的變頻器具有自動相序調整、電機參數識別的功能。

(2)本實用新型所述的全自動空調機組管控系統，控制柜為一體化， I/O點數分配合理，區分明顯，現場接線簡單方便，所有的外接設備均通過端子點對點相連，而不需要現場定義，避免了接線錯位、混亂等現象，降低了對工程人員的專業要求。

(3)本實用新型所述的全自動空調機組管控系統，能夠兼容RS485、以太網等通訊協議，兼容各主流品牌的空調機組暖通末端產品，可以和上位機軟件組成一個完整的遠程管控系統，具有較高的性價比。

(4)本實用新型所述的全自動空調機組管控系統，具有靈活性，選用系統全自動運行時，可實現無人值守的自動調節溫度、濕度，管理使用靈活方便，全面實現了“一鍵操作，一鍵控制”。

(5)本實用新型所述的全自動空調機組管控系統，通過采集實測的參數控制冷/熱水閥執行器的開度，所有的控制策略都在控制柜內實現，系統不依賴上位監控軟件，可自動實現空調機組的全自動運行。

(6)本實用新型所述的全自動空調機組管控系統，具有安全性，控制柜的人機界面不僅設置多級操作權限管理功能，防止非授權人員的無意或蓄意操作，同時各個設備的邏輯、關聯保護功能在控制柜上實現，控制柜內部設置電流過大自我保護，強電信號與弱電信號之間隔離避免強電信號擊穿模塊。

(7)本實用新型所述的全自動空調機組管控系統，數字量模塊和模擬量模塊獨立安裝，可以避免多個邏輯運行在同一個控制器中造成的邏輯混亂，可以實現控制對象的獨立編程。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的箱體結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例所述的箱體布局示意圖；

圖3為本實用新型實施例所述的空調機組全自動運行動力啟停原理圖；

圖4為本實用新型實施例所述的空調機組全自動運行供電原理圖；

圖5為本實用新型實施例所述的空調機組全自動運行控制原理圖。

附圖說明：

1-箱體；2-變頻器；3-供電裝置；31-24VDC供電裝置；32-24VAC供電裝置；4-通訊模塊；5-數字量模塊；6-模擬量模塊；7-斷路器組；71-一號斷路器；72-二號斷路器；73-三號斷路器；74-四號斷路器；8-接觸器；9- 熔斷器組；91-一號熔斷器；92-二號熔斷器；93-三號熔斷器；10-熱繼電器； 11-中間繼電器；12-號轉接排；13-端子排；14-人機界面；15-指示燈；151- 風機電源指示燈；152-運行指示燈；16-按鈕；161-啟動按鈕；162-停止按鈕；17-選擇開關。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

一種全自動空調機組管控系統，如圖1至5所示，包括箱體1及其內部安裝的變頻器2、供電裝置3、通訊模塊4、數字量模塊5、模擬量模塊6、斷路器組7、接觸器8、熔斷器組9、熱繼電器10和中間繼電器11，所述箱體1外殼安裝人機界面14、若干指示燈15、若干按鈕16和選擇開關17，所述數字量模塊5電連接至所述供電裝置3、所述接觸器8、所述熱繼電器10、所述選擇開關17、所述中間繼電器11和防火閥，所述熱繼電器10連接至散熱風扇，所述模擬量模塊6電連接至所述變頻器2、所述供電裝置3、溫濕度變送器、壓差變送器、新風閥執行器和冷/熱水閥執行器，所述變頻器2 連接至送風機，所述斷路器組7和所述熔斷器組9用于電路保護，所述數字量模塊5和所述模擬量模塊6均經過所述通訊模塊4連接至所述人機界面14。

所述供電裝置3包括24VDC供電裝置31和24VAC供電裝置32，所述斷路器組7包括若干獨立安裝的斷路器，所述熔斷器組9包括若干獨立安裝的熔斷器。

所述箱體1內包括用于電路連接的信號轉接排12和端子排13，所述端子排包括N排和PE排，用于信號線和電線的轉接，有效解決箱體內因線路過多造成的接線錯誤和散熱不良問題。

所述選擇開關17為手動/自動選擇開關，所述指示燈15包括電源指示燈151和運行指示燈152，有利于觀察送風機的工作狀態，所述按鈕16包括啟動按鈕161和停止按鈕162。

所述數字量模塊5的輸入端子分別信號連接至所述接觸器8、所述熱繼電器10、所述選擇開關17、所述防火閥、所述供電裝置3，所述數字量模塊 5的輸出端子經所述中間繼電器11的線圈連接至所述24VDC供電裝置31；所述模擬量模塊6的輸出端子分別信號連接至所述變頻器2、所述冷/熱水閥執行器和所述新風閥執行器，所述模擬量模塊6的輸入端子分別采集所述溫濕度變送器、所述壓差變送器的信號，并接收所述冷/熱水閥執行器和所述變頻器2的反饋信號，所述溫濕度變送器、所述壓差變送器和所述冷熱水閥執行器均由所述24VAC供電裝置32供電，所述模擬量模塊的輸入端用于監測空調機組風道的溫度、濕度、壓差，所述模擬量模塊的輸出端用于控制空調機組冷/熱閥門調節；所述數字量模塊的輸入端用于監測空調機組報警狀態、運行狀態、季節模式狀態，所述數字量模塊的輸出端用于驅動送風機啟停、風閥開啟的。

所述數字量模塊5的輸入端子、所述數字量模塊5的輸出端子、所述模擬量模塊6的輸入端子和所述模擬量模塊6的輸出端子均通過插針方式與外部連接。

三相四線電源經三號斷路器73和二號熔斷器92后連接至所述24VDC供電裝置31，所述24VDC供電裝置31為所述數字量模塊5和所述模擬量模塊 6供電；三相四線電源經四號斷路器74和三號熔斷器93后連接至所述24VAC 供電裝置32，所述24VAC供電裝置32為所述壓差變送器和閥門執行器供電。

三相四線電源經一號斷路器71分別電連接至所述變頻器2和二號斷路器72，所述二號斷路器72依次經過所述接觸器8和所述熱繼電器10電連接至所述散熱風扇，三相四線電源的任一相電經一號熔斷器91和所述防火閥后，分別連接至所述電源指示燈151、所述中間繼電器11的常開觸點和所述選擇開關17，所述選擇開關17的24號按鈕經所述熱繼電器10、所述停止按鈕162、所述中間繼電器11的常開觸點和所述運行指示燈連接至所述N 排，所述中間繼電器11的常開觸點與所述啟動按鈕161并聯，所述選擇開關17的14號按鈕經所述送風機和所述中間繼電器11的線圈連接至所述N 排，所述電源指示燈151連接至所述N排，所述中間繼電器11的常開觸點經所述接觸器8的線圈連接至所述N排。

所述通訊模塊4與所述人機界面14的連接方式為RS485或以太網通訊協議。

一種全自動空調機組管控系統的工作原理為：

如圖3所示，選擇開關17打到手動狀態，按下啟動按鈕161中間繼電器11線圈得電動作，并通過常開點自鎖，變頻器2接收到中間繼電器11常開點閉合信號，送風機電機馬達啟動，同時接觸器8線圈得電，散熱風扇馬達啟動，可通過人機界面14的變頻操作面板控制轉速，按下停止按鈕162 送風機和散熱風扇停止轉動。選擇開關17打到自動狀態，數字量模塊5發出啟動信號中間繼電器11線圈得電動作，并通過常開點自鎖，變頻器2接收到中間繼電器11常開點閉合信號，送風機電機馬達啟動，同時接觸器8 線圈得電，散熱風扇馬達啟動，模擬量模塊6通過變頻器2接收的信號自動控制送風機的轉速，數字量模塊5發出停止信號，送風機和散熱風扇停止轉動。選擇開關17打到停止狀態，手動和自動都不能控制，方便檢修。

如圖4所示，因為數字量模塊5和模擬量模塊6需要24VDC供電電源，故本系統設置一臺24VDC供電裝置31，該供電裝置可將輸入的220VAC信號轉為24VDC信號，用于數字量模塊5和模擬量模塊6的供電電源；因為溫濕度變送器、壓差變送器、冷/熱水閥執行器等外部裝置需要24VAC供電電源，故本系統設置一臺24VAC供電裝置32，該供電裝置可將輸入的220VAC信號轉為24VAC信號,用于溫濕度變送器、壓差變送器、冷/熱水閥執行器等外部裝置的供電電源。

如圖5所示，數字量模塊5的輸入端子連接常開/常閉無源干接點信號，當輸入端帶電吸合或斷開時，數字量模塊5采集信號，經過數字量模塊5內部轉換通過通訊模塊4以及RS485或以太網通訊協議將數據傳輸給人機界面 14，人機界面14根據信號狀態做出正確的顯示；數字量輸出端子根據數字量輸入信號的狀態對空調機組風機和風閥進行啟停控制，為了確保系統運行安全，避免風機220VAC的串電信號擊穿24VDC供電的數字量模塊5，通過中間繼電器11進行信號隔離驅動風機和風閥的啟停；同時當控制系統自控運行需要人工手動干預時，可通過人機界面14單獨對風機進行啟停，對風閥進行手動開啟。

模擬量模塊6的輸入端子連接溫濕度變送器、壓差變送器、冷/熱水閥執行器、變頻器2，模擬量模塊6對溫濕度變送器、壓差變送器的實際檢測到的溫度、濕度、壓差進行信號采集，對冷/熱水閥執行器的開度值、變頻器2運行頻率值進行信號采集，經過模擬量模塊6內部轉換通過通訊模塊4 以及RS485或以太網通訊協議將數據傳輸給人機界面14，人機界面14根據檢測值做出正確的顯示；模擬量輸出端子根據數字量輸入端檢測的季節模式信號，模擬量輸入端檢測的溫度、濕度信號進行控制判斷，當冬季模式，溫度低于設定值時，開大熱水閥門執行器的開度，溫度高于設定值時，關閉熱水閥門執行器；當夏季模式，溫度高于設定值時，開大冷水閥門執行器的開度，溫度高于設定值時，關閉熱水閥門執行器，同時通過內部程序設置，在確保溫度達到控制要求的情況下，對濕度進行合理調整。同時當控制系統自控運行需要人工手動干預時，可通過人機界面14單獨對變頻器2運行頻率值進行調節；模擬量輸出端子根據模擬量輸入端檢測的壓差信號進行控制判斷，當壓差低于設定值時，加大變頻器2頻率值；當壓差低于設定值時，減小變頻器2頻率值。同時當控制系統自控運行需要人工手動干預時，可通過人機界面14單獨對變頻器2運行頻率值進行調節。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。