CN101881497B - 智能温度区间控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能温度区间控制方法,该控制方法包括:采集温度控制区间(St1,St2)预设值;采集湿度控制区间(Srh1,Srh2)预设值;根据温度控制区间、湿度控制区间的预设值,计算焓值区间(Sh1,Sh2);采集采样的间隔时间N的预设值,并开始计时;采集车间外、车间内和回风室的温湿度信号,计算焓值并分别存储到Hi1、Ho1、Hr1;检测Hi1>u*Sh1是否为真,并做出相应动作。本发明的优点包括:在需要制冷时尽可能利用新风或回风制冷,而不是制冷设备,在需要制热时,尽可能利用回风,高效节能,减少能源浪费;控制精度高,减小温湿度波动,有利于提高产品质量;响应速度快;自动控制降低人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及温湿度的控制方法,尤其涉及智能温度区间控制方法。
背景技术
纺织厂和卷烟厂车间内对相对湿度要求比较高,要求其相对湿度在一定区间内保持。车间对湿度的调节是通过空调系统实现的。这种空调系统是由空调室、风机、水泵、喷淋室、制冷设备、加热设备、调节风窗和风道组成。
但相对湿度是与温度密切相关的,要达到相同的相对湿度,温度越低,需要加湿量越少,也就越节能。但温度过低,车间内的加湿量太低,又会影响生产。同时夏天时车间内温度过高时,对操作工人身体不利,效率会下降,因此车间需要制冷。综上,需要对车间温度进行控制。
目前对温度调节的方法有两种:一种是手动调节,调节不及时,温度波动太大,精度低,不符合要求,并且能耗比较大。另一种是自动调节,这种调节方法的控制给定值是固定,会造成不需要制冷时进行制冷,不需要加热时进行加热,能耗比较大。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种简单可靠的智能温度区间控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:智能温度区间控制方法,其特征在于,该控制方法包括:
(1)采集温度控制区间(St1,St2)预设值;
(2)采集湿度控制区间(Srh1,Srh2)预设值;
(3)根据温度控制区间、湿度控制区间的预设值,计算焓值区间(Sh1,Sh2);
(4)采集采样的间隔时间N的预设值,并开始计时;
(5)采集车间外、车间内和回风室的温湿度信号,计算焓值并分别存储到Hi1、Ho1、Hr1;
(6)检测Hi1>u*Sh1是否为真,若是,则进入步骤(7),若否,则跳至步骤(20);
(7)检测Hr1<Hi1是否为真,若是,则进入步骤(8),若否,则跳至步骤(10);
(8)检测Ho1<Hi1是否为真,若是,则进入步骤(9),若否,则跳至步骤(14);
(9)检测Hr1<Ho1是否为真,若是,则跳至步骤(13),若否,则跳至步骤(12);
(10)检测Ho1<Hi1是否为真,若是,则跳至步骤(15),若否,则进入步骤(11);
(11)检测Ho1<Hr1是否为真,若是,则跳至步骤(15),若否,则进入步骤(14);
(12)减小回风调节风窗开度v点,增大新风调节风窗开度w点,并进入步骤(16);
(13)增大回风调节风窗开度v点,减小新风调节风窗开度w点,并进入步骤(17);
(14)全开回风调节风窗,关新风调节风窗至下限,并进入步骤(18);
(15)全开新风调节风窗,关回风调节风窗,并进入步骤(18);
(16)检测是否新风调节风窗全开,若是,则跳至步骤(18),若否,返回步骤(4);
(17)检测是否回风调节风窗全开,若是,则进入步骤(18),若否,返回步骤(4);
(18)检测Hi1>(Sh1+9*Sh2)/10是否为真,若是,则进入步骤(19),若否,则返回步骤(4);
(19)启动制冷设备,并返回步骤(4);
(20)减小新风调节风窗开度v点,加大回风调节风窗开度w点;
(21)检测是否回风调节风窗全开且新风调节风窗关至低限,若是,则进入步骤(22),若否,则返回步骤(4);
(22)检测Hi1<(0.5+0.5u)*Sh1是否为真,若是,则进入步骤(23),若否,则返回步骤(4);
(23)启动加热设备,并返回步骤(4)。
所述的步骤(4)中的间隔时间N的取值范围是2~10分钟。
所述的步骤(6)中的u为预设系数,取值范围为1.05~1.2。
所述的步骤(12)、步骤(13)、步骤(20)中的v为预设的回风调节风窗开度基数,取值范围为1~3。
所述的步骤(12)、步骤(13)、步骤(20)中的w为预设的回风调节风窗开度基数,取值范围为1~3。
与现有技术相比,本发明的优点包括:
(1)在需要制冷时尽可能利用新风或回风制冷,而不是制冷设备,在需要制热时,尽可能利用回风,高效节能,减少能源浪费;
(2)控制精度高,减小温湿度波动,有利于提高产品质量;
(3)响应速度快;
(4)自动控制降低人工成本。
附图说明
图1是本发明智能温度区间控制方法的流程图;
图2是本发明智能温度区间控制系统的硬件示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示,一种智能温度区间控制方法,所述控制方法包含如下步骤:
a.采集温度控制区间(St1,St2)预设值;
b.采集湿度控制区间(Srh1,Srh2)预设值;
c.根据温度控制区间、湿度控制区间的预设值,计算焓值区间(Sh1,Sh2);
d.采集采样的间隔时间N的预设值,并开始计时;
e.采集车间外、车间内和回风室的温湿度信号,计算焓值并分别存储到Hi1、Ho1、Hr1;
f.进行对比判断:
当Hi1>u*Sh1时(u为比例系数,可设定):
若Hr1<Hi1且Ho1<Hi1且Ho1<Hr1则:增大回风调节风窗开度v点,减小新风调节风窗开度w点。(v,w是根据车间总的送风量及调节风窗大小,计算后设定的)。若回风调节风窗全开后,且Hi1>(Sh1+9*Sh2)/10,则启动制冷设备。
若Hr1<Hi1且Ho1<Hi1且Ho1>Hr1则:减小回风调节风窗开度v点,增大新风调节风窗开度w点。若新风调节风窗全开后,且Hi1>(Sh1+9*Sh2)/10,则启动制冷设备。
若Hr1<Hi1且Ho1>Hi1则:全开回风调节风窗,关新风调节风窗至下限。若回风调节风窗全开后,且Hi1>(Sh1+9*Sh2)/10,则启动制冷设备。
若Hr1>Hi1且Ho1>Hi1且Ho1<Hr1则:全开新风调节风窗,关回风调节风窗。当Hi1>(Sh1+9*Sh2)/10,则启动制冷设备。
若Hr1>Hi1且Ho1>Hi1且Ho1>Hr1则:全开回风调节风窗,关新风调节风窗至下限。当Hi1>(Sh1+9*Sh2)/10,则启动制冷设备。
若Hr1>Hi1且Ho1<Hi1则:全开新风调节风窗,关回风调节风窗。当Hi1>(Sh1+9*Sh2)/10,则启动制冷设备。
当Hi1<u*Sh1时:
加大回风调节风窗开度v点,减小新风调节风窗开度w点。当回风调节风窗全开且新风调节风窗关至低限,且Hi1<(0.5+0.5u)*Sh1时,启动加热设备。
g.返回到d,循环执行。
实施例
在某纺织车间,设定温度控制区间(St1-St2)为25-32℃,设定湿度控制区间(Srh1-Srh2)为55%-65%,则其焓值区间(Sh1-Sh2)为:52.8-82.4。设定采样间隔时间N为5分钟,比例系数u为1.1,回风调节风窗开度基数v为2,新风调节风窗开度基数w为2。
假定工况一:
车间内空气温度为29℃,湿度为:56%,焓值Hi1=65.4
车间外空气温度为25℃,湿度为:47%,焓值Ho1=48.8
回风室空气温度为:28℃,湿度为:53%,焓值Hr1=60.4
u*Sh1=1.1*52.8=58.1<65.4=Hi1
且Hr1=60.4<65.4=Hi1,
Ho1=48.8<65.4=Hi1,
Ho1=48.8<60.4=Hr1,
因此:回风调节风窗开度减少2%,新风调节风窗开度增加2%。
假定工况二:
车间内空气温度为29℃,湿度为:56%,焓值Hi1=65.4
车间外空气温度为29℃,湿度为:53%,焓值Ho1=63.5
回风室空气温度为:28℃,湿度为:53%,焓值Hr1=60.4
u*Sh1=1.1*52.8=58.1<65.4=Hi1
且Hr1=60.4<65.4=Hi1,
Ho1=63.5<65.4=Hi1,
Ho1=63.5>60.4=Hr1,
回风调节风窗开度增加2%,新风调节风窗开度减少2%。
假定工况三:
车间内空气温度为29℃,湿度为:56%,焓值Hi1=65.4
车间外空气温度为31℃,湿度为:54%,焓值Ho1=70.7
回风室空气温度为:28℃,湿度为:53%,焓值Hr1=60.4
u*Sh1=1.1*52.8=58.1<65.4=Hi1
且Hr1=60.4<65.4=Hi1,
Ho1=70.7>65.4=Hi1,
因此:回风调节风窗全开,新风调节风窗关至下限。
假定工况四:
以工况三为基础,当回风调节风窗全开,新风调节风窗关至下限的情况下,但车间内温度升至32℃,湿度升至64%,焓值变为:80.9。超过了(Sh1+9*Sh2)/10=79.4,因此,启动制冷设备。
假定工况五:
车间内空气温度为25.5℃,湿度为:56%,焓值Hi1=54.7
车间外空气温度为20℃,湿度为:44%,焓值Ho1=36
回风室空气温度为:25.4℃,湿度为:55%,焓值Hr1=53.9
u*Sh1=1.1*52.8=58.1>54.7=Hi1
且Hr1=53.9<54.7=Hi1,
Ho1=36>54.7=Hi1,
因此:回风调节风窗全开,新风调节风窗关至下限。
因:(0.5+0.5u)*Sh1=55.4>54.7=Hi1
所以:下一个周期,启动加热设备。
如图2所示:空调控制系统包括可编程控制器(PLC)25、人机界面24、数字量输入接口(DI)26、数字量输出接口(DO)27、模拟量输入接口(AI)28、模拟量输出接口(AO)29组成。控制系统可与变频器(VFD)32、送风机33、新风调节风窗37、回风调节风窗38、喷淋系统30、水泵31、制冷设备40、加热设备41、回风温湿度变送器(THr)39,车间内温湿度变送器(THin)36、车间外温湿度变送器(THout)34和混风室温湿度变送器(THmix)35配套组成空调系统。
通过人机界面24可以设定温度控制区间(St1,St2)湿度控制区间(Srh1,Srh2),采样周期N,比例参数u,回风调节风窗调节基数v和新风调节风窗调节基数w。PLC 25根据设定计算焓值的上下限区间(Sh1,Sh2),通过模拟量输入接口(AI)28,PLC 25可采样回风温湿度(THr)39、车间内温湿度(THin)36、车间外温湿度(THout)34和混风室温湿度(THmix),通过计算并存储焓值。PLC 25根据设定和存储的焓值,根据智能温度区间控制算法对新风调节风窗37和回风调节风窗38的开度进行调整,并根据需要启停加热设备和制冷设备。
同时,PLC 25通过数字量输入接口(DI)26、模拟量输入接口(AI)28接收喷淋系统30、水泵31、变频器32、送风机33、制冷设备40、加热设备41、新风调节风窗37和回风调节风窗38的状态信号,并通过数字量输出接口(DO)27、模拟量输出接口(AO)29对上述设备进行控制。
Claims (2)
1.智能温度区间控制方法,其特征在于,该控制方法包括:
(1)采集温度控制区间(St1,St2)预设值;
(2)采集湿度控制区间(Srh1,Srh2)预设值;
(3)根据温度控制区间、湿度控制区间的预设值,计算焓值区间(Sh1,Sh2);
(4)采集采样的间隔时间N的预设值,并开始计时;
(5)采集车间外、车间内和回风室的温湿度信号,计算焓值并分别存储到Hi1、Ho1、Hr1;
(6)检测Hi1>u*Sh1是否为真,若是,则进入步骤(7),若否,则跳至步骤(20);
(7)检测Hr1<Hi1是否为真,若是,则进入步骤(8),若否,则跳至步骤(10);
(8)检测Ho1<Hi1是否为真,若是,则进入步骤(9),若否,则跳至步骤(14);
(9)检测Hr1<Ho1是否为真,若是,则跳至步骤(13),若否,则跳至步骤(12);
(10)检测Ho1<Hi1是否为真,若是,则跳至步骤(15),若否,则进入步骤(11);
(11)检测Ho1<Hr1是否为真,若是,则跳至步骤(15),若否,则进入步骤(14);
(12)减小回风调节风窗开度v点,增大新风调节风窗开度w点,并进入步骤(16);
(13)增大回风调节风窗开度v点,减小新风调节风窗开度w点,并进入步骤(17);
(14)全开回风调节风窗,关新风调节风窗至下限,并进入步骤(18);
(15)全开新风调节风窗,关回风调节风窗,并进入步骤(18);
(16)检测是否新风调节风窗全开,若是,则跳至步骤(18),若否,返回步骤(4);
(17)检测是否回风调节风窗全开,若是,则进入步骤(18),若否,返回步骤(4);
(18)检测Hi1>(Sh1+9*Sh2)/10是否为真,若是,则进入步骤(19),若否,则返回步骤(4);
(19)启动制冷设备,并返回步骤(4);
(20)减小新风调节风窗开度v点,加大回风调节风窗开度w点;
(21)检测是否回风调节风窗全开且新风调节风窗关至低限,若是,则进入步骤(22),若否,则返回步骤(4);
(22)检测Hi1<(0.5+0.5u)*Sh1是否为真,若是,则进入步骤(23),若否,则返回步骤(4);
(23)启动加热设备,并返回步骤(4);
所述的步骤(6)中的u为预设系数,取值范围为1.05~1.2;
所述的步骤(12)、步骤(13)、步骤(20)中的v为预设的回风调节风窗开度基数,取值范围为1~3;
所述的步骤(12)、步骤(13)、步骤(20)中的w为预设的回风调节风窗开度基数,取值范围为1~3。
2.根据权利要求1所述的智能温度区间控制方法,其特征在于,所述的步骤(4)中的间隔时间N的取值范围是2~10分钟。
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