基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的方法、装置及系统.pdf

本发明涉及一种基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的方法、装置及系统，其中该方法包括如下步骤：接收空调冷源系统的启动信号；判断是接收到手动启动信号还是接收到自动启动信号；当接收到手动启动信号进行手动启动过程。当接收到自动启动信号时进行自动启动过程，即在接收到自动启动信号后的第三预设时间之后自动控制第一类模拟设备启动；再延时第四预设时间自动控制第二类模拟设备启动；再延时第五预设时间自动控制第三类模拟设备启动。本发明的方法、装置及系统能够实现对各类模拟设备的有效控制，简化了空调冷源系统的控制方法，易于实现。

权利要求书
1.  一种基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的方法，所述仿真平台包括第一类模拟设备、第二类模拟设备以及第三类模拟设备，所述第一类模拟设备包括冷却水泵模拟设备和冷却塔风机模拟设备，所述第二类模拟设备包括冷冻水泵模拟设备，所述第三类模拟设备包括冷水机组模拟设备，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
接收空调冷源系统的启动信号；
判断是接收到手动启动信号还是接收到自动启动信号；
当接收到手动启动信号且接收到所述第一类模拟设备的启动信号时，控制所述第一类模拟设备启动；
当所述第一类模拟设备处于启动状态且接收到第二类模拟设备的启动信号时，控制所述第二类模拟设备启动；
当所述第一类模拟设备处于启动状态、所述第二类模拟设备处于启动状态且接收到第三类模拟设备的启动信号时，控制所述第三类模拟设备启动。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿真平台还包括补水泵模拟设备，在所述控制所述第三类模拟设备启动之后，还包括如下步骤：
接收冷冻水恒定压力点的压力值；
判断所述压力值是否小于压力预设值与波动预设值的差值；
当所述压力值小于压力预设值与波动预设值的差值时，控制补水泵模拟设备启动。

3.  根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述控制所述第三类模拟设备启动之后，还包括如下步骤：
接收冷冻水供水压力与回水压力的压差值，根据所述压差值进行第一PID调节，将所述第一PID调节的输出值作为压差调节阀的开度值；和/或
接收冷却水回水温度，根据所述冷却水回水温度进行第二PID调节，将所述第二PID调节的输出值作为冷却水旁通阀的开度值；和/或
根据所述冷却水回水温度进行第三PID调节，将所述第三PID调节的输出值作为冷却塔风机的频率值。

4.  根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在所述控制所述第三类模拟设备启动之后，还包括如下步骤：
当接收到强制补水信号时，控制补水泵模拟设备启动；和/或
当接收到冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号或冷冻水泵故障信号时，使空调冷源系统停机；和/或
当接收到空调冷源系统停机信号时，使空调冷源系统停机。

5.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述使空调冷源系统停机的步骤包括：
控制所述第三类模拟设备关闭；
在所述第三类模拟设备关闭后延时第一预设时间，并控制所述第一类模拟设备关闭；
在所述第一类模拟设备关闭后延时第二预设时间，并控制所述第二类模拟设备关闭。

6.  根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，还包括如下步 骤：
当接收到自动启动信号时，在接收到所述自动启动信号后的第三预设时间之后，自动控制所述第一类模拟设备启动；
在所述第一类模拟设备启动后延时第四预设时间，并自动控制所述第二类模拟设备启动；
在所述第二类模拟设备启动后延时第五预设时间，并自动控制所述第三类模拟设备启动。

7.  一种基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的装置，所述仿真平台包括第一类模拟设备、第二类模拟设备以及第三类模拟设备，所述第一类模拟设备包括冷却水泵模拟设备和冷却塔风机模拟设备，所述第二类模拟设备包括冷冻水泵模拟设备，所述第三类模拟设备包括冷水机组模拟设备，其特征在于，包括：
第一接收单元，用于接收空调冷源系统的启动信号；
第一判断单元，用于判断是接收到手动启动信号还是接收到自动启动信号；
第一控制单元，用于当接收到手动启动信号且接收到所述第一类模拟设备的启动信号时，控制所述第一类模拟设备启动；
第二控制单元，用于当所述第一类模拟设备处于启动状态且接收到所述第二类模拟设备的启动信号时，控制所述第二类模拟设备启动；
第三控制单元，用于当所述第一类模拟设备处于启动状态、所述第二类模拟设备处于启动状态且接收到所述第三类模拟设备的启动信号时，控制所述第三类模拟设备启动。

8.  根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在所述第三控制单元之后，还包括：
第二接收单元，用于接收冷冻水恒定压力点的压力值；
第二判断单元，用于判断所述压力值是否小于压力预设值与波动预设值的差值，以及是否大于压力预设值与波动预设值的和值；
第四控制单元，用于当所述压力值小于压力预设值与波动预设值的差值时，控制补水泵模拟设备启动。

9.  根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，在所述第三控制单元之后，还包括：
第一获取单元，用于接收冷冻水供水压力与回水压力的压差值，根据所述压差值进行第一PID调节，将所述第一PID调节的输出值作为压差调节阀的开度值；和/或
第二获取单元，用于接收冷却水回水温度，根据所述冷却水回水温度进行第二PID调节，将所述第二PID调节的输出值作为冷却水旁通阀的开度值；和/或
第三获取单元，用于根据所述冷却水回水温度进行第三PID调节，将所述第三PID调节的输出值作为冷却塔风机的频率值。

10.  根据权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，在所述第三控制单元之后，还包括：
第五控制单元，用于当接收到强制补水信号时，控制补水泵模拟设备启动；和/或
第六控制单元，用于当接收到冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信 号、冷水机组故障信号或冷冻水泵故障信号时，使空调冷源系统停机；和/或
第七控制单元，用于当接收到空调冷源系统停机信号时，使空调冷源系统停机。

11.  根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第六控制单元或第七控制单元包括：
第八控制单元，用于控制所述第三类模拟设备关闭；
第九控制单元，用于在所述第三类模拟设备关闭后延时第一预设时间，并控制所述第一类模拟设备关闭；
第十控制单元，用于在所述第一类模拟设备关闭后延时第二预设时间，并控制所述第二类模拟设备关闭。

12.  根据权利要求7-11任一项所述的装置，其特征在于，还包括：
第十一控制单元，用于当接收到自动启动信号时，在接收到所述自动启动信号后的第三预设时间之后，自动控制所述第一类模拟设备启动；
第十二控制单元，用于在所述第一类模拟设备启动后延时第四预设时间，并自动控制所述第二类模拟设备启动；
第十三控制单元，用于在所述第二类模拟设备启动后延时第五预设时间，并自动控制所述第三类模拟设备启动。

13.  一种对空调冷源系统进行仿真的系统，其特征在于，包括：
仿真平台，包括第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备，所述第一类模拟设备包括冷却水泵模拟设备和冷却塔风机模拟设备，所述第二类模拟设备包括冷冻水泵模拟设备，所述第三类模拟设备包括冷水机 组模拟设备；
显示面板，用于显示空调冷源系统的运行状况；
操作面板，包括多个开关按钮和多个旋钮，用于根据输入产生相应的控制信号，其包括空调冷源系统的启动信号、第一类模拟设备的启动信号、第二类模拟设备的启动信号和第三类模拟设备的启动信号；
以及基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的装置，包括：
第一接收单元，用于接收空调冷源系统的启动信号；
第一判断单元，用于判断是接收到手动启动信号还是接收到自动启动信号；
第一控制单元，用于当接收到手动启动信号且接收到所述第一类模拟设备的启动信号时，控制所述第一类模拟设备启动；
第二控制单元，用于当所述第一类模拟设备处于启动状态且接收到所述第二类模拟设备的启动信号时，控制所述第二类模拟设备启动；
第三控制单元，用于当所述第一类模拟设备处于启动状态、所述第二类模拟设备处于启动状态且接收到第三类模拟设备的启动信号时，控制所述第三类模拟设备启动。

说明书基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及空调系统的计算机仿真领域，具体涉及一种基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的方法、装置及系统。
背景技术
近年来，随着中国建筑行业的迅速发展，简单的住宅使用功能已经远远不能满足人们对建筑的要求，以现代建筑技术、计算机技术、通讯技术和控制技术为技术基础的智能建筑开始逐渐进入公众视线，受到广泛关注，空调系统的自动控制是实现智能建筑的重要环节，智能建筑中多数中央空调不再由人工或者气动控制，而是由计算机自动控制。因此建筑环境与能源应用工程专业的教学方式必须与智能建筑的发展同步，加强暖通空调自动化的教学力度，加强学生对实物的认知能力和工程实践的动手能力，使学生了解和掌握不断发展的系统自动化技术，以培养能够适应社会发展的专业技术人才。
但是目前空调系统的教学实验装置大多是基于实际系统的，例如具有真实的风系统、真实的水系统、真实的机组等等，这种教学实验装置体积庞大、能耗高、不易维护和保养，并且可移动性差，对于实验员来说，需要到多处才能观察到整个空调系统的运行情况，不直观。另外，对于这种基于真实系统的教学实验装置，其实际仿真实验时，必须要对真实系统做出实际调整后才能反映出空调系统的实际工况，无法完全通过仿真的手段对教学实验装置进行模拟控制、模拟诊断等，从而提高了教学实验的成本。另外，虽然现有技术中也常采用冷却水泵模拟设备、冷却塔风机模拟设备、冷冻水泵模拟设备、冷水机组模拟设备等一些模拟设备来模拟真实器件，但是对这些模拟设备的控制方法大多还是与基于真实系统的控制方法类似，较为复杂和繁琐，并不能实现对这些模拟设备的有效控制，且在教学上不易实现。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中缺乏一种能够有效控制各类模拟设备的方法以实现空调冷源系统的仿真的缺陷，从而提供一种基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的方法、装置及系统，能够实现对各类模拟设备的有效控制，简化了空调冷源系统的控制方法，易于实现。
本发明的一种基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的方法，所述仿真平台包括第一类模拟设备、第二类模拟设备以及第三类模拟设备，所述第一类模拟设备包括冷却水泵模拟设备和冷却塔风机模拟设备，所述第二类模拟设备包括冷冻水泵模拟设备，所述第三类模拟设备包括冷水机组模拟设备，所述方法包括如下步骤：
接收空调冷源系统的启动信号；
判断是接收到手动启动信号还是接收到自动启动信号；
当接收到手动启动信号且接收到所述第一类模拟设备的启动信号时，控制所述第一类模拟设备启动；
当所述第一类模拟设备处于启动状态且接收到第二类模拟设备的启动信号时，控制所述第二类模拟设备启动；
当所述第一类模拟设备处于启动状态、所述第二类模拟设备处于启动状态且接收到第三类模拟设备的启动信号时，控制所述第三类模拟设备启动。
优选地，所述仿真平台还包括补水泵模拟设备，在所述控制所述第三类模拟设备启动之后，还包括如下步骤：
接收冷冻水恒定压力点的压力值；
判断所述压力值是否小于压力预设值与波动预设值的差值；
当所述压力值小于压力预设值与波动预设值的差值时，控制补水泵模拟设备启动。
优选地，在所述控制所述第三类模拟设备启动之后，还包括如下步骤：
接收冷冻水供水压力与回水压力的压差值，根据所述压差值进行第一PID调节，将所述第一PID调节的输出值作为压差调节阀的开度值；和/或
接收冷却水回水温度，根据所述冷却水回水温度进行第二PID调节，将所述第二PID调节的输出值作为冷却水旁通阀的开度值；和/或
根据所述冷却水回水温度进行第三PID调节，将所述第三PID调节的输出值作为冷却塔风机的频率值。
优选地，在所述控制所述第三类模拟设备启动之后，还包括如下步骤：
当接收到强制补水信号时，控制补水泵模拟设备启动；和/或
当接收到冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号或冷冻水泵故障信号时，使空调冷源系统停机；和/或
当接收到空调冷源系统停机信号时，使空调冷源系统停机。
优选地，所述使空调冷源系统停机的步骤包括：
控制所述第三类模拟设备关闭；
在所述第三类模拟设备关闭后延时第一预设时间，并控制所述第一类模拟设备关闭；
在所述第一类模拟设备关闭后延时第二预设时间，并控制所述第二类模拟设备关闭。
优选地，还包括如下步骤：
当接收到自动启动信号时，在接收到所述自动启动信号后的第三预设时间之后，自动控制所述第一类模拟设备启动；
在所述第一类模拟设备启动后延时第四预设时间，并自动控制所述第二类模拟设备启动；
在所述第二类模拟设备启动后延时第五预设时间，并自动控制所述第三类模拟设备启动。
本发明的一种基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的装置，所述仿真平台包括第一类模拟设备、第二类模拟设备以及第三类模拟设备，所述第一类模拟设备包括冷却水泵模拟设备和冷却塔风机模拟设备，所述第二类模拟设备包括冷冻水泵模拟设备，所述第三类模拟设备包括冷水机组模拟设备，包括：
第一接收单元，用于接收空调冷源系统的启动信号；
第一判断单元，用于判断是接收到手动启动信号还是接收到自动启动信号；
第一控制单元，用于当接收到手动启动信号且接收到所述第一类模拟设备的启动信号时，控制所述第一类模拟设备启动；
第二控制单元，用于当所述第一类模拟设备处于启动状态且接收到所述第二类模拟设备的启动信号时，控制所述第二类模拟设备启动；
第三控制单元，用于当所述第一类模拟设备处于启动状态、所述第二类模拟设备处于启动状态且接收到所述第三类模拟设备的启动信号时，控制所述第三类模拟设备启动。
优选地，在所述第三控制单元之后，还包括：
第二接收单元，用于接收冷冻水恒定压力点的压力值；
第二判断单元，用于判断所述压力值是否小于压力预设值与波动预设值的差值，以及是否大于压力预设值与波动预设值的和值；
第四控制单元，用于当所述压力值小于压力预设值与波动预设值的差值时，控制补水泵模拟设备启动。
优选地，在所述第三控制单元之后，还包括：
第一获取单元，用于接收冷冻水供水压力与回水压力的压差值，根据所述压差值进 行第一PID调节，将所述第一PID调节的输出值作为压差调节阀的开度值；和/或
第二获取单元，用于接收冷却水回水温度，根据所述冷却水回水温度进行第二PID调节，将所述第二PID调节的输出值作为冷却水旁通阀的开度值；和/或
第三获取单元，用于根据所述冷却水回水温度进行第三PID调节，将所述第三PID调节的输出值作为冷却塔风机的频率值。
优选地，在所述第三控制单元之后，还包括：
第五控制单元，用于当接收到强制补水信号时，控制补水泵模拟设备启动；和/或
第六控制单元，用于当接收到冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号或冷冻水泵故障信号时，使空调冷源系统停机；和/或
第七控制单元，用于当接收到空调冷源系统停机信号时，使空调冷源系统停机。
优选地，所述第六控制单元或第七控制单元包括：
第八控制单元，用于控制所述第三类模拟设备关闭；
第九控制单元，用于在所述第三类模拟设备关闭后延时第一预设时间，并控制所述第一类模拟设备关闭；
第十控制单元，用于在所述第一类模拟设备关闭后延时第二预设时间，并控制所述第二类模拟设备关闭。
优选地，还包括：
第十一控制单元，用于当接收到自动启动信号时，在接收到所述自动启动信号后的第三预设时间之后，自动控制所述第一类模拟设备启动；
第十二控制单元，用于在所述第一类模拟设备启动后延时第四预设时间，并自动控制所述第二类模拟设备启动；
第十三控制单元，用于在所述第二类模拟设备启动后延时第五预设时间，并自动控制所述第三类模拟设备启动。
本发明的一种对空调冷源系统进行仿真的系统，包括：
仿真平台，包括第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备，所述第一类模拟设备包括冷却水泵模拟设备和冷却塔风机模拟设备，所述第二类模拟设备包括冷冻水泵模拟设备，所述第三类模拟设备包括冷水机组模拟设备；
显示面板，用于显示空调冷源系统的运行状况；
操作面板，包括多个开关按钮和多个旋钮，用于根据输入产生相应的控制信号，其包括空调冷源系统的启动信号、第一类模拟设备的启动信号、第二类模拟设备的启动信 号和第三类模拟设备的启动信号；
以及基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的装置，包括：
第一接收单元，用于接收空调冷源系统的启动信号；
第一判断单元，用于判断是接收到手动启动信号还是接收到自动启动信号；
第一控制单元，用于当接收到手动启动信号且接收到所述第一类模拟设备的启动信号时，控制所述第一类模拟设备启动；
第二控制单元，用于当所述第一类模拟设备处于启动状态且接收到所述第二类模拟设备的启动信号时，控制所述第二类模拟设备启动；
第三控制单元，用于当所述第一类模拟设备处于启动状态、所述第二类模拟设备处于启动状态且接收到第三类模拟设备的启动信号时，控制所述第三类模拟设备启动。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明中通过采用第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备构建了一个用于仿真空调冷源系统的仿真平台，并基于该仿真平台设计了对空调冷源系统进行仿真的方法，从而设计了一种完全基于模拟装置就能实现对空调冷源系统仿真的仿真平台，其无需利用真实系统，易于实现且更加便于实验教学。并且通过在接收到空调冷源系统的启动信号后设置当接收到手动启动信号时，进行手动控制空调冷源系统的启动过程，从而在空调冷源系统实验员已十分清楚各个模拟设备的启动顺序的情况下，可以缩短启动时间，提高仿真效率，既能方便教师讲解空调冷源系统的启动、工作过程，又能帮助学生直观地、快速地掌握、理解对空调冷源系统的操作控制方法。并且通过设置先启动第一类模拟设备，再顺序启动第二类模拟设备、第三类模拟设备的启动顺序，可以帮助教师或学生模拟仿真空调冷源系统的预冷处理过程，加深对空调冷源系统进行预冷处理的理解。
2.本发明中通过在仿真平台上还设置补水泵模拟设备并结合对补水泵模拟设备的控制方法，可以模拟仿真补水泵模拟设备的启、停控制，可进一步地方便教师和学生了解对补水泵的操作控制方法，更加有利于加深对空调冷源系统中补水泵控制的理解和掌握。
3.本发明中通过设置根据冷冻水供水压力与回水压力的压差值进行第一PID调节后获得压差调节阀的开度值，来模拟仿真压差调节阀的控制。通过设置根据冷却水回水温度进行第二PID调节后获得冷却水旁通阀的开度值，来模拟仿真冷却水旁通阀的控制。通过设置根据冷却水回水温度进行第三PID调节后获得冷却塔风机的频率值，来模拟仿 真对冷却塔风机转速的控制，从而进一步地方便教师和学生了解对压差调节阀、冷却水旁通阀、冷却塔风机的操作控制方法，更加有利于加深对空调冷源系统中压差调节阀、冷却水旁通阀、冷却塔风机控制的理解和掌握。
4.本发明中通过设置当接收到强制补水信号时控制补水泵模拟设备启动，模拟仿真了需要强制补水的情况。通过设置当接收到冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号或冷冻水泵故障信号时使空调冷源系统停机，模拟仿真了在冷却水泵、冷却塔风机、冷水机组和冷冻水泵中任意出现故障时及时停机，从而进一步地方便教师和学生了解当空调冷源系统中出现各类故障情况时，如需强制补水、冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号、冷冻水泵故障信号等，需控制空调冷源系统立即停机，以保护空调冷源系统的安全，从而更加有利于加深对空调冷源系统中出现故障时的控制方法的理解和掌握。
5.本发明中通过设置第三类模拟设备、第一类模拟设备和第二类模拟设备顺次地且经过一段时间延时后关闭，可以模拟仿真空调冷源系统的防冻处理，模拟在冷水机组关闭后的一段时间内保持冷冻水泵还在工作，将冷水机组上的残余冷量通过冷冻水泵的运行将其释放出，防止残余冷量将冷水机组冻坏，从而进一步地可以帮助教师或学生模拟仿真空调冷源系统的防冻处理过程，加深对空调冷源系统进行防冻处理的理解。
6.本发明中通过设置当接收到自动启动信号时，进行自动控制空调冷源系统的启动过程，即顺次自动控制启动第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备，从而可以为初学者或初次进行空调冷源系统实验的实验员提供简易的启动操作过程，且按照该启动过程，可以帮助教师或学生模拟仿真空调冷源系统的预冷处理过程，更加有利于帮助其了解和掌握空调冷源系统的启动过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例1中基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的方法的一个具体示例的流程图；
图3为本发明实施例2中基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的装置的一个具体示例的原理框图；
图4为本发明实施例2中基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的装置的一个具体示例的原理框图；
图5为本发明实施例3中对空调冷源系统的系统进行仿真的系统的一个具体示例的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的方法，该仿真平台包括第一类模拟设备、第二类模拟设备以及第三类模拟设备，第一类模拟设备包括冷却水泵模拟设备和冷却塔风机模拟设备，第二类模拟设备包括冷冻水泵模拟设备，第三类模拟设备包括冷水机组模拟设备，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S1、接收空调冷源系统的启动信号，之后处于等待状态，直到接收到手动启动信号或自动启动信号后进入下一步。
步骤S2、判断是接收到手动启动信号还是接收到自动启动信号，当接收到手动启动信号时，进入手动启动空调冷源系统的控制过程，进入步骤S3-S5。
步骤S3、当接收到第一类模拟设备的启动信号时，控制第一类模拟设备启动。
步骤S4、当第一类模拟设备处于启动状态且接收到第二类模拟设备的启动信号时，控制第二类模拟设备启动。当第一类模拟设备未启动时，即使接收到第二类模拟设备的启动信号或第三类模拟设备的启动信号，也无法启动第二类模拟设备或第三类模拟设备。
步骤S5、当第一类模拟设备处于启动状态、第二类模拟设备处于启动状态且接收到 第三类模拟设备的启动信号时，控制第三类模拟设备启动。当第一类模拟设备和第二类模拟设备均未启动时，即使接收到第三类模拟设备的启动信号，也无法启动第三类模拟设备。通过设置上述步骤S2-S5的手动启动的控制过程，可以为一些有实验经验的实验者提供自主操作启动过程的方式，并且也可以加速启动的过程。
步骤S6、当接收到自动启动信号时，在接收到自动启动信号后的第三预设时间之后，自动控制第一类模拟设备启动，进入自动启动空调冷源系统的控制过程。该第三预设时间可以根据实际需要进行设置，例如可以设置成30-90秒，优选地可设置成60秒左右。
步骤S7、在第一类模拟设备启动后延时第四预设时间，并自动控制第二类模拟设备启动。该第四预设时间可以根据实际需要进行设置，例如可以设置成60-120秒，优选地可设置成90秒左右。
步骤S8、在第二类模拟设备启动后延时第五预设时间，并自动控制第三类模拟设备启动。该第五预设时间可以根据实际需要进行设置，例如可以设置成10-60秒，优选地可设置成30秒左右。通过设置上述第四、第五预设时间可以有利于给实验者观察到延时启动的过程，方便实验教学。
本实施例中通过采用第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备构建了一个用于仿真空调冷源系统的仿真平台，并基于该仿真平台设计了对空调冷源系统进行仿真的方法，从而设计了一种完全基于模拟装置就能实现对空调冷源系统仿真的仿真平台，其无需利用真实系统，易于实现且更加便于实验教学。并且通过在接收到空调冷源系统的启动信号后设置当接收到手动启动信号时，进行手动控制空调冷源系统的启动过程，从而在空调冷源系统实验员已十分清楚各个模拟设备的启动顺序的情况下，可以缩短启动时间，提高仿真效率，既能方便教师讲解空调冷源系统的启动、工作过程，又能帮助学生直观地、快速地掌握、理解对空调冷源系统的操作控制方法。并且通过设置先启动第一类模拟设备，再顺序启动第二类模拟设备、第三类模拟设备的启动顺序，可以帮助教师或学生模拟仿真空调冷源系统的预冷处理过程，加深对空调冷源系统进行预冷处理的理解。
并且通过设置当接收到自动启动信号时，进行自动控制空调冷源系统的启动过程，即顺次自动控制启动第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备，从而可以为初学者或初次进行空调冷源系统实验的实验员提供简易的启动操作过程，且按照该启动过程，可以帮助教师或学生模拟仿真空调冷源系统的预冷处理过程，更加有利于帮助其了解和掌握空调冷源系统的启动过程。
作为一种优选实施方式，上述仿真平台还包括补水泵模拟设备，如图2所示，在上述步骤S5或步骤S8的控制第三类模拟设备启动之后，还包括如下步骤：
步骤S9、接收冷冻水恒定压力点的压力值。
步骤S10、判断该压力值是否小于压力预设值与波动预设值的差值，以及是否大于压力预设值与波动预设值的和值。当压力值小于压力预设值与波动预设值的差值时，即冷冻水恒定压力点的压力值过小时，进入步骤S11；当压力值大于压力预设值与波动预设值的和值时，即冷冻水恒定压力点的压力值过大时，进入步骤S12；当压力值大于或等于压力预设值与波动预设值的差值且小于或等于压力预设值与波动预设值的和值时，对补水泵不执行任何操作。该压力预设值、波动预设值均可根据实际需求进行设置，例如压力预设值可以设置为35-45，优选地可设置成40。波动预设值可以设置为3-7，优选地可设置成5。
步骤S11、控制补水泵模拟设备启动。
步骤S12、控制补水泵模拟设备关闭。
本实施例中通过在仿真平台上还设置补水泵模拟设备并结合对补水泵模拟设备的控制方法，可以模拟仿真补水泵模拟设备的启、停控制，可进一步地方便教师和学生了解对补水泵的操作控制方法，更加有利于加深对空调冷源系统中补水泵控制的理解和掌握。
作为一种优选实施方式，在上述步骤S5或步骤S8的控制第三类模拟设备启动之后，还包括如下步骤：
步骤S13、接收冷冻水供水压力与回水压力的压差值，根据该压差值进行第一PID调节，将第一PID调节的输出值作为压差调节阀的开度值。当冷冻水泵启动时开始进行第一PID调节，从而第一PID调节的输出值控制压差调节阀的开度值，当冷冻水泵关闭时压差调节阀也关闭。该第一PID调节方法可采用BACtalk系统图形模块化的编程软件VisualLogic编制，VisualLogic中的PID模块只需输入比例系数KP、微分系数KI、预设供回水压差值，就能输出PID调节的结果。在本实施例中，可根据空调冷源系统的实际工况，设定比例系数KP和微分系数KI(可由专家经验和实验得出)的值，然后预设经过PID调节后所需达到的供回水压差值，套用VisualLogic中的PID模块，根据实际输入的冷冻水供水压力与回水压力的压差值，将第一PID调节的输出值作为压差调节阀的开度值。本领域技术人员应当理解，上述压差调节阀的开度值的控制不限于套用VisualLogic中的PID模块来实现，也可以采用其他编程软件中的PID模块来实现对压 差调节阀的开度值的控制。上述步骤S13可在步骤S9-S12的之前、之后或中间的任一位置执行。
作为一种优选实施方式，在上述步骤S5或步骤S8的控制第三类模拟设备启动之后，还包括如下步骤：
步骤S14、接收冷却水回水温度，根据所述冷却水回水温度进行第二PID调节，将所述第二PID调节的输出值作为冷却水旁通阀的开度值。冷却水旁通阀的启停由冷却水泵的启停来控制，当冷却水泵开启时冷却水旁通阀也开启，当冷却水泵关闭时冷却水旁通阀也关闭。该第二PID调节方法同上述第一PID调节方法一样，可采用BACtalk系统图形模块化的编程软件VisualLogic编制，即只需输入比例系数KP、微分系数KI、预设冷却水回水温度下限，就能输出PID调节的结果。在本实施例中，可根据空调冷源系统的实际工况，设定比例系数KP和微分系数KI(可由专家经验和实验得出)的值，然后预设经过PID调节后所需达到的冷却水回水温度下限，套用VisualLogic中的PID模块，根据实际输入的冷却水回水温度，将第二PID调节的输出值作为冷却水旁通阀的开度值。本领域技术人员应当理解，上述冷却水旁通阀的开度值的控制不限于套用VisualLogic中的PID模块来实现，也可以采用其他编程软件中的PID模块来实现对冷却水旁通阀的开度值的控制。上述步骤S14可在步骤S9-S13的之前、之后或中间的任一位置执行。
作为一种优选实施方式，在上述步骤S5或步骤S8的控制第三类模拟设备启动之后，还包括如下步骤：
步骤S15、根据冷却水回水温度进行第三PID调节，将第三PID调节的输出值作为冷却塔风机的频率值。冷却塔风机频率控制的启停由冷却塔风机的启停来控制，当冷却塔风机开启时才能对冷却塔风机频率进行控制。该第三PID调节方法同上述第一、第二PID调节方法一样，可采用BACtalk系统图形模块化的编程软件VisualLogic编制，即只需输入比例系数KP、微分系数KI、预设冷却水回水温度值，就能输出PID调节的结果。在本实施例中，可根据空调冷源系统的实际工况，设定比例系数KP和微分系数KI(可由专家经验和实验得出)的值，然后预设经过PID调节后所需达到的冷却水回水温度值，套用VisualLogic中的PID模块，根据实际输入的冷却水回水温度，将第三PID调节的输出值作为冷却塔风机的频率值。本领域技术人员应当理解，上述冷却塔风机的频率值的控制不限于套用VisualLogic中的PID模块来实现，也可以采用其他编程软件中的PID模块来实现对冷却塔风机的频率值的控制。上述步骤S15可在步骤S9-S14的 之前、之后或中间的任一位置执行。
本实施例中通过设置根据冷冻水供水压力与回水压力的压差值进行第一PID调节后获得压差调节阀的开度值，来模拟仿真压差调节阀的控制。通过设置根据冷却水回水温度进行第二PID调节后获得冷却水旁通阀的开度值，来模拟仿真冷却水旁通阀的控制。通过设置根据冷却水回水温度进行第三PID调节后获得冷却塔风机的频率值，来模拟仿真对冷却塔风机转速的控制，从而进一步地方便教师和学生了解对压差调节阀、冷却水旁通阀、冷却塔风机的操作控制方法，更加有利于加深对空调冷源系统中压差调节阀、冷却水旁通阀、冷却塔风机控制的理解和掌握。
作为一种优选实施方式，在上述步骤S5的控制第三类模拟设备启动之后的任何步骤中：当接收到强制补水信号时，控制补水泵模拟设备启动。在上述步骤S5或步骤S8的控制第三类模拟设备启动之后的任何步骤中：当接收到冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号或冷冻水泵故障信号时，使空调冷源系统停机。当接收到空调冷源系统停机信号时，使空调冷源系统停机。
本实施例中通过设置当接收到强制补水信号时控制补水泵模拟设备启动，模拟仿真了需要强制补水的情况。通过设置当接收到冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号或冷冻水泵故障信号时使空调冷源系统停机，模拟仿真了在冷却水泵、冷却塔风机、冷水机组和冷冻水泵中任意出现故障时及时停机，从而进一步地方便教师和学生了解当空调冷源系统中出现各类故障情况时，如需强制补水、冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号、冷冻水泵故障信号等，需控制空调冷源系统立即停机，以保护空调冷源系统的安全，从而更加有利于加深对空调冷源系统中出现故障时的控制方法的理解和掌握。
优选地，上述使空调冷源系统停机的步骤包括：
控制第三类模拟设备关闭。
在第三类模拟设备关闭后延时第一预设时间，并控制第一类模拟设备关闭。
在第一类模拟设备关闭后延时第二预设时间，并控制第二类模拟设备关闭。上述第一、第二预设时间可根据实际需要进行设置，例如第一预设时间可以设置为50-70秒，优选地可为60秒左右，第二预设时间可以设置为10-40秒，优选地可为30秒左右。
本实施例中通过设置第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备顺次地且经过一段时间延时后关闭，可以模拟仿真空调冷源系统的防冻处理，模拟在冷水机组关闭后的一段时间内保持冷冻水泵还在工作，将冷水机组上的残余冷量通过冷冻水泵的运 行将其释放出，防止残余冷量将冷水机组冻坏，从而进一步地可以帮助教师或学生模拟仿真空调冷源系统的防冻处理过程，加深对空调冷源系统进行防冻处理的理解。
作为一种优选实施方式，还包括冷冻水冷量计算步骤，具体为：
分别接收冷冻水供、回水温度值和冷冻水流量值，当冷冻水回水温度值与冷冻水供水温度值的差值小于温差预设值时，根据公式计算出冷冻水冷量值。通过设置冷冻水冷量的计算步骤，使得教师和学生能够直观地观察到根据调节的冷冻水供、回水温度值和冷冻水流量值的变化而引起的冷冻水冷量的变化，更加有利于加深空调冷源系统中对冷冻水冷量控制的理解和掌握。
实施例2
本实施例提供一种基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的装置，所述仿真平台包括第一类模拟设备、第二类模拟设备以及第三类模拟设备，第一类模拟设备包括冷却水泵模拟设备和冷却塔风机模拟设备，第二类模拟设备包括冷冻水泵模拟设备，第三类模拟设备包括冷水机组模拟设备，如图3所示，包括：
第一接收单元1，用于接收空调冷源系统的启动信号。
第一判断单元2，用于判断是接收到手动启动信号还是接收到自动启动信号。
第一控制单元3，用于当接收到手动启动信号且接收到第一类模拟设备的启动信号时，控制第一类模拟设备启动。
第二控制单元4，用于当第一类模拟设备处于启动状态且接收到第二类模拟设备的启动信号时，控制第二类模拟设备启动。
第三控制单元5，用于当第一类模拟设备处于启动状态、第二类模拟设备处于启动状态且接收到第三类模拟设备的启动信号时，控制第三类模拟设备启动。
第十一控制单元6，用于当接收到自动启动信号时，在接收到自动启动信号后的第三预设时间之后，自动控制第一类模拟设备启动。
第十二控制单元7，用于在第一类模拟设备启动后延时第四预设时间，并自动控制第二类模拟设备启动。
第十三控制单元8，用于在第二类模拟设备启动后延时第五预设时间，并自动控制第三类模拟设备启动。
本实施例中通过采用第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备构建了一 个用于仿真空调冷源系统的仿真平台，并基于该仿真平台设计了对空调冷源系统进行仿真的方法，从而设计了一种完全基于模拟装置就能实现对空调冷源系统仿真的仿真平台，其无需利用真实系统，易于实现且更加便于实验教学。并且通过在接收到空调冷源系统的启动信号后设置当接收到手动启动信号时，进行手动控制空调冷源系统的启动过程，从而在空调冷源系统实验员已十分清楚各个模拟设备的启动顺序的情况下，可以缩短启动时间，提高仿真效率，既能方便教师讲解空调冷源系统的启动、工作过程，又能帮助学生直观地、快速地掌握、理解对空调冷源系统的操作控制方法。并且通过设置先启动第一类模拟设备，再顺序启动第二类模拟设备、第三类模拟设备的启动顺序，可以帮助教师或学生模拟仿真空调冷源系统的预冷处理过程，加深对空调冷源系统进行预冷处理的理解。
并且通过设置当接收到自动启动信号时，进行自动控制空调冷源系统的启动过程，即顺次自动控制启动第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备，从而可以为初学者或初次进行空调冷源系统实验的实验员提供简易的启动操作过程，且按照该启动过程，可以帮助教师或学生模拟仿真空调冷源系统的预冷处理过程，更加有利于帮助其了解和掌握空调冷源系统的启动过程。
作为一种优选实施方式，如图4所示，在第三控制单元5或第十三控制单元8之后，还包括：
第二接收单元9，用于接收冷冻水恒定压力点的压力值。
第二判断单元10，用于判断该压力值是否小于压力预设值与波动预设值的差值，以及是否大于压力预设值与波动预设值的和值。
第四控制单元11，用于当压力值小于压力预设值与波动预设值的差值时，控制补水泵模拟设备启动。
第十四控制单元12，用于当压力值大于压力预设值与波动预设值的和值时，控制补水泵模拟设备关闭。
当压力值大于或等于压力预设值与波动预设值的差值且小于或等于压力预设值与波动预设值的和值时，对补水泵不执行任何操作。
本实施例中通过在仿真平台上还设置补水泵模拟设备并结合对补水泵模拟设备的控制方法，可以模拟仿真补水泵模拟设备的启、停控制，可进一步地方便教师和学生了解对补水泵的操作控制方法，更加有利于加深对空调冷源系统中补水泵控制的理解和掌握。
作为一种优选实施方式，在第三控制单元5或第十三控制单元8之后，还包括：第一获取单元，用于接收冷冻水供水压力与回水压力的压差值，根据压差值进行第一PID调节，将第一PID调节的输出值作为压差调节阀的开度值。
作为一种优选实施方式，在第三控制单元5或第十三控制单元8之后，还包括：第二获取单元，用于接收冷却水回水温度，根据冷却水回水温度进行第二PID调节，将第二PID调节的输出值作为冷却水旁通阀的开度值。
作为一种优选实施方式，在第三控制单元5或第十三控制单元8之后，还包括：第三获取单元，用于根据冷却水回水温度进行第三PID调节，将第三PID调节的输出值作为冷却塔风机的频率值。
本实施例中通过设置根据冷冻水供水压力与回水压力的压差值进行第一PID调节后获得压差调节阀的开度值，来模拟仿真压差调节阀的控制。通过设置根据冷却水回水温度进行第二PID调节后获得冷却水旁通阀的开度值，来模拟仿真冷却水旁通阀的控制。通过设置根据冷却水回水温度进行第三PID调节后获得冷却塔风机的频率值，来模拟仿真对冷却塔风机转速的控制，从而进一步地方便教师和学生了解对压差调节阀、冷却水旁通阀、冷却塔风机的操作控制方法，更加有利于加深对空调冷源系统中压差调节阀、冷却水旁通阀、冷却塔风机控制的理解和掌握。
作为一种优选实施方式，在第三控制单元5或第十三控制单元8之后，还包括：第五控制单元，用于当接收到强制补水信号时，控制补水泵模拟设备启动。
第六控制单元，用于当接收到冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号或冷冻水泵故障信号时，使空调冷源系统停机。
第七控制单元，用于当接收到空调冷源系统停机信号时，使空调冷源系统停机。
本实施例中通过设置当接收到强制补水信号时控制补水泵模拟设备启动，模拟仿真了需要强制补水的情况。通过设置当接收到冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号或冷冻水泵故障信号时使空调冷源系统停机，模拟仿真了在冷却水泵、冷却塔风机、冷水机组和冷冻水泵中任意出现故障时及时停机，从而进一步地方便教师和学生了解当空调冷源系统中出现各类故障情况时，如需强制补水、冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组故障信号、冷冻水泵故障信号等，需控制空调冷源系统立即停机，以保护空调冷源系统的安全，从而更加有利于加深对空调冷源系统中出现故障时的控制方法的理解和掌握。
优选地，上述第六或第七控制单元包括：
第八控制单元，用于控制第三类模拟设备关闭；
第九控制单元，用于在第三类模拟设备关闭后延时第一预设时间，并控制第一类模拟设备关闭；
第十控制单元，用于在第一类模拟设备关闭后延时第二预设时间，并控制第二类模拟设备关闭。
本实施例中通过设置第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备顺次地且经过一段时间延时后关闭，可以模拟仿真空调冷源系统的防冻处理，模拟在冷水机组关闭后的一段时间内保持冷冻水泵还在工作，将冷水机组上的残余冷量通过冷冻水泵的运行将其释放出，防止残余冷量将冷水机组冻坏，从而进一步地可以帮助教师或学生模拟仿真空调冷源系统的防冻处理过程，加深对空调冷源系统进行防冻处理的理解。
实施例3
本实施例提供对空调冷源系统进行仿真的系统，如图5所示，包括：仿真平台，包括第一类模拟设备100、第二类模拟设备200和第三类模拟设备300，其中，第一类模拟设备100包括冷却水泵模拟设备101和冷却塔风机模拟设备102，第二类模拟设备200包括冷冻水泵模拟设备201，第三类模拟设备300包括冷水机组模拟设备301。
显示面板400，用于显示空调冷源系统的运行状况。优选地，显示面板400包括多个液晶显示屏，用于显示冷冻水回水温度、冷冻水供水温度、冷冻水流量、冷冻水恒定压力点的压力值、冷冻水压差值、冷冻水压差调节阀开度值、冷却水供水温度、冷却水回水温度、冷却水旁通阀开度值、冷却塔风机频率等。
操作面板500，包括多个开关按钮和多个旋钮，用于根据输入产生相应的控制信号，开关按钮控制产生包括空调冷源系统的启动信号、第一类模拟设备的启动信号、第二类模拟设备的启动信号和第三类模拟设备的启动信号等，旋钮可以调节输入的冷冻水回水温度、冷冻水供水温度、冷冻水流量、冷冻水恒定压力点的压力值、冷冻水压差值、冷却水供水温度、冷却水回水温度等。
以及基于仿真平台对空调冷源系统进行仿真的装置600，包括：
第一接收单元1，用于接收空调冷源系统的启动信号；
第一判断单元2，用于判断是接收到手动启动信号还是接收到自动启动信号；
第一控制单元3，用于当接收到手动启动信号且接收到第一类模拟设备的启动信号时，控制第一类模拟设备启动；
第二控制单元4，用于当第一类模拟设备处于启动状态且接收到第二类模拟设备的 启动信号时，控制第二类模拟设备启动；
第三控制单元5，用于当第一类模拟设备处于启动状态、第二类模拟设备处于启动状态且接收到第三类模拟设备的启动信号时，控制第三类模拟设备启动。
本实施例中通过采用第一类模拟设备、第二类模拟设备和第三类模拟设备构建了一个用于仿真空调冷源系统的仿真平台，并基于该仿真平台设计了对空调冷源系统进行仿真的方法，从而设计了一种完全基于模拟装置就能实现对空调冷源系统仿真的仿真平台，其无需利用真实系统，易于实现且更加便于实验教学。并且通过在接收到空调冷源系统的启动信号后设置当接收到手动启动信号时，进行手动控制空调冷源系统的启动过程，从而在空调冷源系统实验员已十分清楚各个模拟设备的启动顺序的情况下，可以缩短启动时间，提高仿真效率，既能方便教师讲解空调冷源系统的启动、工作过程，又能帮助学生直观地、快速地掌握、理解对空调冷源系统的操作控制方法。并且通过设置先启动第一类模拟设备，再顺序启动第二类模拟设备、第三类模拟设备的启动顺序，可以帮助教师或学生模拟仿真空调冷源系统的预冷处理过程，加深对空调冷源系统进行预冷处理的理解。
优选地，该用于仿真空调冷源系统的系统还包括：
第二接收单元，用于接收冷冻水恒定压力点的压力值。
第二判断单元，用于判断该压力值是否小于压力预设值与波动预设值的差值，以及是否大于压力预设值与波动预设值的和值。
第四控制单元，用于当压力值小于压力预设值与波动预设值的差值时，控制补水泵模拟设备启动。
第十四控制单元，用于当压力值大于压力预设值与波动预设值的和值时，控制补水泵模拟设备关闭。
第一获取单元，用于接收冷冻水供水压力与回水压力的压差值，根据压差值进行第一PID调节，将第一PID调节的输出值作为压差调节阀的开度值。
第二获取单元，用于接收冷却水回水温度，根据冷却水回水温度进行第二PID调节，将第二PID调节的输出值作为冷却水旁通阀的开度值。
第三获取单元，用于根据冷却水回水温度进行第三PID调节，将第三PID调节的输出值作为冷却塔风机的频率值。
第五控制单元，用于当接收到强制补水信号时，控制补水泵模拟设备启动。
第六控制单元，用于当接收到冷却水泵故障信号、冷却塔风机故障信号、冷水机组 故障信号或冷冻水泵故障信号时，使空调冷源系统停机。
第七控制单元，用于当接收到空调冷源系统停机信号时，使空调冷源系统停机。
第十一控制单元，用于当接收到自动启动信号时，在接收到自动启动信号后的第三预设时间之后，自动控制第一类模拟设备启动。
第十二控制单元，用于在第一类模拟设备启动后延时第四预设时间，并自动控制第二类模拟设备启动。
第十三控制单元，用于在第二类模拟设备启动后延时第五预设时间，并自动控制第三类模拟设备启动。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。