CN106225142A - 一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法及系统。该方法包括：实时检测空调系统外部环境空气的当前环境含湿量；根据预设的所述当前环境含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量；根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。本发明实现了对空调湿度智能调节，解决了现有车间温湿度控制中温度和湿度相互干扰过大、耦合性过高以及稳定时间过长等问题。

Description

一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法及系统
技术领域
本发明属于汽车涂装技术领域，具体涉及一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法及系统。
背景技术
汽车喷涂中对于喷漆室的温湿度精确度有较高的要求，温湿度控制误差过大会对车身质量造成一定的影响，因此温湿度的控制对于整个系统来说较为重要。由于空调系统本身具有大滞后性且在工艺过程中温度湿度具有较大的耦合性，因此温湿度的控制一直以来都是涂装车间的重点研究内容之一。
现有的温室度控制中，采用各个功能段分别用PID控制的策略，此种控制策略各个功能段之间干扰较大，稳定时间较长，且精确度不够；随着焓湿图的控制思想被引入到温湿度控制中，较为普遍的做法是根据焓湿图将空调分区，根据不同分区开启不同功能段，并采用焓值及含湿量为控制目标对各个功能段进行控制，此种控制方法对于温湿度控制较为稳定，但稳定时间一般需要30min左右，且控制的精确度对于PID的依赖较大，这就要求调试人员要具有相当丰富的调试经验，才能达到较好的效果。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法及系统，以解决现有车间温湿度控制中温度和湿度相互干扰过大、耦合性过高以及稳定时间过长等问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法，包括以下步骤：
实时检测空调系统外部环境空气的当前环境含湿量；
根据预设的所述当前环境含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量；
根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
本发明的目的还在于提供一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制系统，包括：
当前环境含湿量检测模块，用于实时检测空调系统外部环境空气的当前环境含湿量；
耗水量计算模块，用于根据预设的所述当前环境含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量；
电机频率计算模块，用于根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率；
电机频率控制模块，用于根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
本发明通过实时检测空调系统外部环境空气的当前环境含湿量；根据预设的所述当前环境含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量；根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节，实现了对空调湿度的智能调节，解决了现有车间温湿度控制中温度和湿度相互干扰过大、耦合性过高以及稳定时间过长等问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法的流程示意图；
图2所示为本发明实施例提供的汽车涂装车间用空调恒湿度控制系统的结构原理图。
具体实施方式
下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
参见图1所示，一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法，包括以下步骤：
S101:实时检测空调系统外部环境空气的当前环境含湿量；
S102:根据预设的所述当前环境含湿量与设定的目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量；
S103:根据所述耗水量与变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
本发明通过计算出为使车间内部环境空气达到预定的目标环境含湿量所需要的耗水量，然后根据所述耗水量与变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节，从而实现了对当前环境含湿量的智能变频调节控制，使得涂装车间的湿度得以智能调节。
需要说明的是，本发明中，所述当前环境含湿量可以采用相应的湿度传感器为实现，所述目标环境含湿量由用户根据需要设定，如通过控制系统进行设定，存储于系统中，用于由系统与当前环境含湿量比较，然后计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量，然后根据预设的耗水量与变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
本发明中，所述耗水量与变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，可事先根据相应的方式计算出并建立起相应的关系模型，存储于系统中，由系统调用并根据计算出的耗水量，来计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
由于空调系统在工作中，需要从外界抽取空气进行处理，所以外界空气的状况不同，如含湿量不同，对于控制有不同需要，因此，本发明采用检测出车间外部空气环境的当前环境含湿量来实现对车间内部环境含湿量进行智能调节调节，大大提高了调节的智能性。
需要说明的是，本发明中，所述空调系统外部环境空气的当前环境含湿量包括有车间外部环境空气含湿量与车间内部环境空气含湿量。
当空调采用全新风模式工作时，通过该车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量，然后根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
而当采用循环风模式作时，则根据该车间内部环境空气含湿量、车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量，然后根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
所述车间内部环境空气含湿量、车间外部环境空气含湿量、目标环境含湿量与变频加湿电机的耗水量的关系，以及所述车间外部环境空气含湿量、目标环境含湿量与变频加湿电机的耗水量的关系，可以通过数学建模的方法来分别建立相应的计算模型来确定，分别存储于系统中，由系统根据空调的工作模式智能地进行选择使用，从而分别计算不同工作模式下的耗水量。
参见图2所示，本发明的目的还在于提供一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制系统，包括：
当前环境含湿量检测模块，用于实时检测空调系统外部环境空气的当前环境含湿量；
耗水量计算模块，用于根据预设的所述当前环境含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量；
电机频率计算模块，用于根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率；
电机频率控制模块，用于根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
其中，所述当前环境含湿量检测模块采用湿度传感器。
需要说明的是，本发明中，所述空调系统外部环境空气的当前环境含湿量包括有车间外部环境空气含湿量与车间内部环境空气含湿量。当空调采用循环风模式工作时，所述空调系统外部环境空气的当前环境含湿量包括车间内部环境空气含湿量与车间外部环境空气含湿量，并根据该车间内部环境空气含湿量、车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量。
本发明中，所述耗水量计算模块可以是包括第一计算模块与第二计算模块，用于分别利用第一计算模型与第二计算模型，根据车间内部环境空气含湿量、车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系计算耗水量，以及根据所述车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系计算耗水量，可由系统根据空调的工作模式智能地进行选择使用，从而分别计算不同工作模式下的耗水量。
对应的，本发明系统还可进一步的包括有计算模块选择模块，与耗水量计算模块相连接，用于根据当前空调工作模式，选择采用第一计算模块或第二计算模块，来计算对应的空调工作模式下的耗水量。
进一步的，本发明还可以是包括有空调工作模式判断模块，与计算模块选择模块相连接的，用于判断当前空调模式是全新风工作模式，还是循环风工作模式，然后将判断结果输出到计算模块选择模块，由计算模块选择模块根据当前的空调模式选择采用第一计算模块或第二计算模块来计算相应的耗水量。
本发明中，所述耗水量与变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，可事先根据相应的方式计算出并建立起相应的关系模型，存储于系统中，由系统调用并根据计算出的耗水量，来计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。由于空调系统在工作中，需要从外界抽取空气进行处理，所以外界空气的状况不同，如含湿量不同，对于控制有不同需要，因此，本发明采用检测出车间外部空气环境的当前环境含湿量来实现对车间内部环境含湿量进行智能调节调节，大大提高了调节的智能性。
如当判断空调采用全新风模式工作时，选择第二计算模块，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量，然后根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
而当判断采用循环风模式作时，选择第一计算模块，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量，然后根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
本发明控制方法，具有以下优点：
1、基于模型的湿度控制由原理方面入手，对于湿度的控制较为精确；
2、按照计算出的频率范围对湿度进行调节，调试过程不依赖于调试人员的经验，降低调试周期和成本；
3、对于温度和湿度的耦合性处理较好，稳定湿度后再控制温度，效果较好且易于操作，同时大大降低系统稳定时间，节省大量能源，降低生产成本。
本发明能够根据设定、外界空气状况及内部空气状况实时对加湿电机进行智能调节控制，使其能够在最合适的区间内运行，保证湿度的稳定，从而缩短整体控制时间，增加了系统的稳定性，大大节约了能源，同时为使用者减少生产成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时检测空调系统外部环境空气的当前环境含湿量；
根据预设的所述当前环境含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量；
根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率，并根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
2.根据权利要求1所述汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法，其特征在于，当空调采用全新风模式工作时，所述空调系统外部环境空气的当前环境含湿量包括车间外部环境空气含湿量，并根据该车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量。
3.根据权利要求1所述汽车涂装车间用空调恒湿度控制方法，其特征在于，当空调采用循环风模式工作时，所述空调系统外部环境空气的当前环境含湿量包括车间内部环境空气含湿量与车间外部环境空气含湿量，并根据该车间内部环境空气含湿量、车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量。
4.一种汽车涂装车间用空调恒湿度控制系统，其特征在于，包括：
当前环境含湿量检测模块，用于实时检测空调系统外部环境空气的当前环境含湿量；
耗水量计算模块，用于根据预设的所述当前环境含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量；
电机频率计算模块，用于根据所述耗水量与空调的变频加湿电机的变频频率之间的对应关系，计算出所述变频加湿电机的工作频率；
电机频率控制模块，用于根据所述工作频率调节所述变频加湿电机工作对空调湿度进行调节。
5.根据权利要求4所述汽车涂装车间用空调恒湿度控制系统，其特征在于，所述当前环境含湿量检测模块采用湿度传感器。
6.根据权利要求4所述汽车涂装车间用空调恒湿度控制系统，其特征在于，当空调采用全新风模式工作时，所述空调系统外部环境空气的当前环境含湿量包括车间外部环境空气含湿量，并根据该车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量。
7.根据权利要求4-6任一项所述汽车涂装车间用空调恒湿度控制系统，其特征在于，当空调采用循环风模式工作时，所述空调系统外部环境空气的当前环境含湿量包括车间内部环境空气含湿量与车间外部环境空气含湿量，并根据该车间内部环境空气含湿量、车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系，计算出为使车间内部环境空气达到目标环境含湿量所需要的耗水量。
8.根据权利要求4所述汽车涂装车间用空调恒湿度控制系统，其特征在于，所述耗水量计算模块包括第一计算模块与第二计算模块，用于分别根据车间内部环境空气含湿量、车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系计算耗水量，或根据所述车间外部环境空气含湿量与目标环境含湿量的关系计算耗水量。
9.根据权利要求8所述汽车涂装车间用空调恒湿度控制系统，其特征在于，所述耗水量计算模块连接有计算模块选择模块，用于根据当前空调工作模式选择采用第一计算模块或第二计算模块来计算该当前空调工作模式下的耗水量。
10.根据权利要求9所述汽车涂装车间用空调恒湿度控制系统，其特征在于，所述计算模块选择模块连接空调工作模式判断模块，用于判断当前空调是全新风工作模式，还是循环风工作模式。
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