注塑冷却水控制系统和方法与流程

1.本发明涉及注塑冷却技术领域，具体涉及一种注塑冷却水控制系统和方法。


背景技术：

2.常规注塑冷却水系统主要利用冷却塔在常温空气中的对流换热原理来进一步降低冷却水的温度，系统包括低温冷却水和常温冷却水，低温冷冻水的合理温度在5～22℃之间，常温冷却水的合理温度在28～32℃之间。
3.现有的冷却系统对于冷却塔或者冷冻机采用回差控制或者pid(proportion integration differentiation)调节控制进行降温散热控制，在实际现场环境应用当中，没有对于环境温度和设备投入情况进行实际监控，导致机组运行目标参数不合理。
4.例如，我国大部分地区夏季和冬季温差大，因此常温冷却水的实际温度在冬季经常低于目标值，对于部分需要低温冷冻水的系统，甚至直接利用常温冷却水就能满足温度需求。而夏季冷却水系统由于疏于管理经常出现冷却塔的湿球温度远高于目标温度的情况，无论冷却塔如何运行都无法达到有效降温的目的。这两种情况都会影响注塑冷却水系统的冷却效率，后者更是浪费了大量电力资源。
5.而如果能根据环境温度对注塑冷却水系统中冷却水的温度进行及时调整，则可以大大提高冷却水系统的工作效率，减少能耗，节约成本。


技术实现要素：

6.基于此，本公开的目的之一是提供一种冷却效率高、节省能耗的注塑冷却水控制系统。
7.所述注塑冷却水控制系统包括分别连接气象大数据平台和冷却控制单元的saas云平台，所述saas云平台对所述冷却控制单元的控制参数进行监控和控制；所述冷却控制单元连接所述冷却单元并对所述冷却单元的运行参数进行记录和控制，所述冷却单元对注塑系统进行冷却；
8.所述saas云平台分别从所述气象大数据平台和所述冷却控制单元获取每日当地包括气象实际温度在内的气象条件数据和每日所述冷却单元稳定运行时的工艺温度和日耗电量，比较至少10个拥有近似的气象条件的日期所对应的日耗电量的大小，将日耗电量最小日的所述工艺温度确定为与该气象条件相对应的冷却单元的冷却目标温度；
9.当气象条件发生改变时，所述saas云平台再将与新的气象条件相对应的新的所述冷却目标温度反馈给所述冷却控制单元，所述冷却控制单元将冷却单元的冷却温度调整为新的所述冷却目标温度。
10.优选地，所述系统还包括设置在所述冷却单元附近的现场温度监测单元，所述现场温度监测单元连接所述冷却控制单元，并将监测到的现场实际温度实时发送到所述冷却控制单元；
11.所述冷却控制单元将所述现场实际温度反馈至所述saas云平台，所述saas云平台
以所述现场实际温度为实际环境温度替换所述实际气象温度。
12.优选地，所述冷却单元包括多台冷却塔、多台冷冻机。
13.更优选地，所述冷却单元连接用户的mes平台或所述bi平台；所述mes平台或bi平台连接所述saas云平台，并将所述冷却塔和所述冷冻机的开机率反馈给所述saas云平台，所述saas云平台以此计算所述冷却单元的负载量并根据所述负载量的大小通过调整所述冷却控制单元的控制参数来调整所述冷却塔和冷冻机的启停数量和荷载比。
14.本公开的另一目的是提供一种冷却效率高、节省能耗的注塑冷却水控制方法。
15.所述方法包括以下步骤：
16.s1：saas云平台获取并记录来自气象大数据平台的每日当地气象条件，获取并记录每日所述冷却单元稳定运行时的工艺温度和日耗电量；
17.s2：所述saas云平台比较至少10个拥有近似的气象条件的日期所对应的日耗电量的大小，将日耗电量最小日的实所述工艺温度确定为与该气象条件相对应的冷却单元的冷却目标温度；
18.s3：当气象条件发生改变时，所述saas云平台再将与新的气象条件相对应的新的所述冷却目标温度反馈给所述冷却控制单元，所述冷却控制单元将冷却单元的冷却温度调整为新的所述冷却目标温度。
19.优选地，所述气象条件包括预报和实际的最高温度、预报和实际的最低温度、天晴、雨雪和强对流。
20.优选地，还包括从所述现场温度监测单元获取每日现场实际温度的步骤；
21.当所述现场实际温度与所述实际气象温度不一致时，以所述现场实际温度为实际环境温度替换所述实际气象温度。
22.优选地，当saas云平台没有获得并记录足够数量的相似的所述气象条件和与所述气象条件对应的工艺温度和日耗电量数据时：
23.冷却目标温度＝当日最高预报温度-(上一日最高预报温度-上一日现场最高温度)-冷却单元的降温温差，所述冷却单元的降温温差为6～8℃。
24.优选地，当所述冷却单元包括多台冷却塔和多台冷冻机时，所述saas云平台从用户的mes平台或bi平台获取所述冷却单元的开机率并计算所述冷却单元的负载量，并通过调整所述冷却控制单元的控制参数来控制所述冷却塔和冷冻机的启停数量和荷载比。
25.优选地，所述saas云平台对所述冷却单元每天运行的所述冷却目标进行一个完整的四季交替周期的记录后，对下个四季交替周期的冷却目标温度进行模拟计算并将所述模拟计算的结果提前发送给用户参考。
26.本公开要求保护的技术方案取得了以下有益效果：
27.1)通过部署一套基于saas云平台的注塑冷却水控制系统对注塑冷却单元进行实时的监控和智能化控制，实现了以冷却单元周围实际环境温度和对应的冷却单元工艺温度和以及冷却单元日耗电量为依据确定不同气象条件下的冷却单元的冷却目标温度，因此实现在不同气象条件下自动使用不同的冷却温度，最大程度提高了注塑冷却单元的工作效率和最大程度实现节能降耗。
28.2)现场温度监测单元能够获得更准确的冷却单元周围的环境温度，以现场温度检测单元测量的现场实际温度对来自气象局的气象实际温度进行修正可以获得更精确的环
境温度范围，从而获得更准确的与某个气象条件相匹配的冷却目标温度。
附图说明
29.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
30.图1为注塑冷却控制系统示意图。
31.图2为某日的气象温度曲线示意图。
具体实施方式
32.为使本公开中实施例的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
33.实施例1
34.如图1所示，本实施例公开一种注塑冷却水控制系统，所述系统使用saas云平台进行管理和控制。所述saas云平台通过api(application programming interface)接口或cli(command line interface)接口连接中国气象局气象大数据平台，并通过4g或5g智能网关连接注塑系统的冷却控制单元，该冷却控制单元具体为冷却系统控制柜内的plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)，saas云平台对plc的控制参数进行监控和控制，其中4g或5g智能网关也设置在该控制柜内。所述冷却控制单元连接所述冷却单元，对冷却单元的各项运行参数进行记录和控制修改，冷却单元设有为注塑系统降温的冷却塔和冷冻机，对注塑系统进行冷却。
35.所述saas云平台分别从所述气象大数据平台和所述冷却控制单元获取每日当地包括气象实际温度在内的气象条件数据和每日所述冷却单元稳定运行时的工艺温度和日耗电量，并比较至少10个拥有近似的气象条件的日期所对应的日耗电量的大小，将日耗电量最小日的工艺温度确定为与该气象条件相对应的冷却单元的冷却目标温度。其中，冷却单元的日耗电量通过通过控制柜设置的总电能表进行每日24小时一次的电能计算。而当气象条件发生改变时，所述saas云平台又将与新的气象条件相对应的新的冷却目标温度反馈给所述冷却控制单元，所述冷却控制单元将冷却单元的冷却温度调整为新的所述冷却目标温度，从而达到对冷却单元的冷却温度智能控制和节能的目的。
36.在优选的方案中，所述系统还包括设置在所述冷却单元附近的现场温度监测单元(可设置为微型气象站)，所述现场温度监测单元通信连接所述冷却控制单元，所述冷却控制单元对现场温度监测单元监测到的温度进行实时通讯采集；所述冷却控制单元将所述现场实际温度发送至所述saas云平台，当现场实际温度与实际气象温度不一致时，所述saas云平台以所述现场实际温度为实际环境温度替代所述实际气象温度(附图2为包含气象预报温度、气象实际温度和实际现场温度的某日的气象温度曲线示意图)，即当现场实际温度
(包括现场实际最高温度)与气象实际温度不同时以现场实际温度为准，以此对实际可以精确到的环境温度范围进一步进行修正，从而获得更准确的与某个气象条件相匹配的冷却目标温度。
37.在优选的方案中，当所述冷却单元包括多台冷却塔、多台冷冻机时，所述冷却单元连接用户的mes平台或所述bi平台；所述mes平台或所述bi平台通过api接口或cli接口连接所述saas云平台，并将所述冷却塔和所述冷冻机的开机率反馈给所述saas云平台，所述saas云平台以此计算所述冷却单元的负载量，并根据计算的负载量结果调整冷却控制单元对冷却塔和冷冻机的控制参数，从而控制所述冷却塔和冷冻机的启停数量和荷载比，使冷却单元始终处于最最节能以及最佳运行状态。
38.实施例2
39.本实施例提供一种在实施例1的系统中进行的注塑冷却水控制方法，包括以下步骤：
40.s1：saas云平台获取并记录来自气象大数据平台的当地每日的气象条件，获取并记录所述冷却单元每日稳定运行时的工艺温度和日耗电量；
41.s2：所述saas云平台对至少10个近似的气象条件对应的日耗电量的大小进行比较，将日耗电量最小日的工艺温度确定为与该气象条件相对应的冷却单元的冷却目标温度；
42.s3：当气象条件发生改变时，所述saas云平台将与新的气象条件相对应的所述冷却目标温度反馈给所述冷却控制单元，所述冷却控制单元将冷却单元的冷却温度调整为新的所述冷却目标温度。
43.其中，所述气象数据包括预报和实际的最高温度、预报和实际的最低温度、天晴、雨雪和强对流。在实际的操作中，通常分三种天气情况即天晴无强对流、天晴有强对流和雨雪天，天晴包含多云和阴天，强对流情况优选只记录不做计算和比较。所述的相似气象条件优选指当日最高温度和最低温度相近的情况。
44.在优选的方案中，还包括从所述现场温度监测单元获取每日现场实际温度的步骤；当所述现场实际温度与所述气象实际温度不一致时，以所述现场实际温度为实际环境温度替换所述气象实际温度。
45.在优选的方案中，当saas云平台没有获得并记录足够数量的所述气象条件和与所述气象条件对应的工艺温度和日耗电量数据时冷却目标温度的计算方式为：
46.冷却目标温度＝当日最高预报温度-(上一日最高预报温度-上一日现场最高温度)-冷却单元的降温温差，所述冷却单元的降温温差为6～8℃。
47.在优选的方案中，当所述冷却单元包括多台冷却塔和多台冷冻机时，所述saas云平台从用户的mes平台或bi平台获取所述冷却单元的开机率并计算所述冷却单元的负载量，并根据负载量的大小通过调整所述冷却控制单元的参数来控制所述冷却塔和冷冻机的启停数量和荷载比，使冷却单元在合理的荷载范围内运行。
48.在优选的方案中，所述saas云平台对所述冷却单元每天运行的实际最高温度、实际最低温度以及冷却目标温度进行一个完整的四季交替周期的记录后，对下个四季交替周期的冷却目标温度进行模拟计算并将所述模拟计算的结果提前发送给用户参考。
49.以上所述的实施例和应用例仅是对本公开做示例性描述，并非对本公开的范围进
行限定，在不脱离本公开设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本公开的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本公开权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种注塑冷却水控制系统，其特征在于，包括分别连接气象大数据平台和冷却控制单元的saas云平台，所述saas云平台对所述冷却控制单元的控制参数进行监控和控制；所述冷却控制单元连接所述冷却单元并对所述冷却单元的运行参数进行记录和控制，所述冷却单元对注塑系统进行冷却；所述saas云平台分别从所述气象大数据平台和所述冷却控制单元获取每日当地包括气象实际温度在内的气象条件数据和每日所述冷却单元稳定运行时的工艺温度和日耗电量，比较至少10个拥有近似的气象条件的日期所对应的日耗电量的大小，将日耗电量最小日的所述工艺温度确定为与该气象条件相对应的冷却单元的冷却目标温度；当气象条件发生改变时，所述saas云平台再将与新的气象条件相对应的新的所述冷却目标温度反馈给所述冷却控制单元，所述冷却控制单元将冷却单元的冷却温度调整为新的所述冷却目标温度。2.根据权利要求1所述的注塑冷却水控制系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述冷却单元附近的现场温度监测单元，所述现场温度监测单元连接所述冷却控制单元，并将监测到的现场实际温度实时发送到所述冷却控制单元；所述冷却控制单元将所述现场实际温度反馈至所述saas云平台，当现场实际温度与实际气象温度不一致时，所述saas云平台以所述现场实际温度为实际环境温度替换所述实际气象温度。3.根据权利要求1或2所述的注塑冷却水控制系统，其特征在于，所述冷却单元包括多台冷却塔、多台冷冻机。4.根据权利要求3所述的注塑冷却水控制系统，其特征在于，所述冷却单元连接用户的mes平台或bi平台；所述mes平台或所述bi平台连接所述saas云平台，并将所述冷却塔和所述冷冻机的开机率反馈给所述saas云平台，所述saas云平台以此计算所述冷却单元的负载量并根据所述负载量的大小通过调整所述冷却控制单元的控制参数来控制所述冷却塔和冷冻机的启停数量和荷载比。5.一种在权利要求1至4任一项所述的系统中进行的注塑冷却水控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：saas云平台获取并记录来自气象大数据平台的每日当地气象条件，获取并记录每日所述冷却单元稳定运行时的工艺温度和日耗电量；s2：所述saas云平台比较至少10个拥有近似的气象条件的日期所对应的日耗电量的大小，将日耗电量最小日的所述工艺温度确定为与该气象条件相对应的冷却单元的冷却目标温度；s3：当气象条件发生改变时，所述saas云平台再将与新的气象条件相对应的新的所述冷却目标温度反馈给所述冷却控制单元，所述冷却控制单元将冷却单元的冷却温度调整为新的所述冷却目标温度。6.根据权利要求5所述的注塑冷却水控制方法，其特征在于，所述气象条件包括预报和实际的最高温度、预报和实际的最低温度、天晴、雨雪和强对流。7.根据权利要求6所述的注塑冷却水控制方法，其特征在于，还包括从所述现场温度监测单元获取每日现场实际温度的步骤；当所述现场实际温度与所述实际气象温度不一致时，以所述现场实际温度为实际环境温度替换所述实际气象温度。
8.根据权利要求7所述的注塑冷却水控制方法，其特征在于，当saas云平台没有获得并记录足够数量的相似的所述气象条件和与所述气象条件对应的工艺温度和日耗电量数据时：冷却目标温度＝当日最高预报温度-(上一日最高预报温度-上一日现场最高温度)-冷却单元的降温温差，所述冷却单元的降温温差为6～8℃。9.根据权利要求5所述的注塑冷却水控制方法，其特征在于，当所述冷却单元包括多台冷却塔和多台冷冻机时，所述saas云平台从用户的mes平台或bi平台获取所述冷却单元的开机率并计算所述冷却单元的负载量，并通过调整所述冷却控制单元的控制参数来控制所述冷却塔和冷冻机的启停数量和荷载比。10.根据权利要求7至8任一项所述的注塑冷却水控制方法，其特征在于，所述saas云平台对所述冷却单元每天运行的所述冷却目标温度进行一个完整的四季交替周期的记录后，对下个四季交替周期的冷却目标温度进行模拟计算并将所述模拟计算的结果提前发送给用户参考。

技术总结
本公开涉及注塑冷却水控制系统和方法，系统包括连接气象大数据平台和冷却控制单元的SaaS云平台，SaaS云平台对冷却控制单元的控制参数进行监控和控制；冷却控制单元连接冷却单元并对冷却单元的运行参数进行记录和控制；SaaS云平台分别从气象大数据平台和冷却控制单元获取每日当地气象条件数据和每日冷却单元稳定运行时的日耗电量，比较至少10个拥有近似的气象条件的日期所对应的工艺温度和日耗电量，将耗电量最小日的实际气象最高温度确定为与该气象条件相对应的冷却单元的冷却目标温度；当气象条件发生改变时，SaaS云平台再将与新的气象条件相对应的新的冷却目标温度反馈给冷却控制单元，冷却控制单元将冷却单元的冷却温度调整为新的冷却目标温度。冷却温度调整为新的冷却目标温度。冷却温度调整为新的冷却目标温度。


技术研发人员：徐冰 方浩龙 方煜奇
受保护的技术使用者：浙江晨浩智能科技有限公司
技术研发日：2023.08.30
技术公布日：2023/10/20