CN109668252B - 低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统及方法,系统包括本地服务器、交换机、转换器以及双转轮除湿机采集控制器,所述服务器通过交换机、转换器与双转轮除湿机采集控制器连接,所述双转轮除湿机采集控制器连接传感器模块和调节模块。所述方法包括:多功率耦合比较计算模块、变温度除湿控制模块、变风量除湿控制模块;通过多功率耦合比较计算模块选择最优控制策略,分别以变温度除湿控制模块、变风量除湿控制模块运行。本发明有效地动态调节露点温度使其处于设定范围内,既可自动动态的调节露点温度保证实际需求,又节约能耗。
Description
技术领域
本发明涉及除湿节能控制技术领域,具体涉及一种低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统及方法。
背景技术
双转轮除湿机属于空调领域的一个重要分支,是除湿设备的典型代表;双转轮除湿机作为低湿环境的除湿设备,被广泛应用于对环境湿度有严格要求的场合;在某些生产工艺环节,产品的环境相对湿度要求低于2%,环境露点温度要求低于-28℃;目前,针对这种低露点环境要求,现有技术一般采用双转轮除湿技术,包括如下步骤:1)待除湿的空气经过前表冷器降温,干燥空气,然后进入双转轮除湿机一级转轮除湿,达到一定品位后与回风混合,混合空气进入中表冷器降温再进入二级转轮进行除湿,最后经过后表冷器冷却后进入室内;2)部分空气进入双转轮除湿机成为再生空气,首先经过加热器加热,进入二级转轮,带走二级转轮中的水分,再经过加热器加热,进入一级转轮,带走一级转轮中的水分;最后通过再生风机排出室外。为了维持连续除湿工作,现有双转轮除湿机在整个过程中消耗了大量能源,比如蒸汽、冷量、电量等。
由于低露点双转轮除湿机的复杂结构,在除湿控制过程中存在多变量耦合,现有的监测控制系统缺乏对双转轮除湿机工作的全过程参数进行精确监测、计算和分析,缺乏智能化、精细化控制手段及算法,造成巨大浪费;另外,由于针对双转轮除湿机缺乏动态自动化的控制方法,为保证实际需求,目前多采用人工调节的方式,留有余量过大,能源资源浪费严重。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统,采用空气状态的传感器,对双转轮除湿机内重点部位的空气状态进行实时监测和分析,为精准控制提供参考,提高除湿效率,避免能源浪费。
本发明的另一目的在于,提供一种低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控方法,通过对低露点双转轮除湿机关键部位空气状态变化的分析和焓湿计算,利用采集的多变量除湿过程数据建立控制模型,选择最优的控制策略;同时在保障控制对象温度湿度工艺要求的前提下,对系统新风量、再生风量、送风风量、再生温度,表冷器后温度等进行智能化动态调节,在提高除湿效率的同时最大程度地降低能源消耗。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明一种低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统,本地服务器、交换机、转换器以及双转轮除湿机采集控制器,所述服务器通过交换机、转换器与双转轮除湿机采集控制器连接,所述双转轮除湿机采集控制器连接传感器模块和调节模块,所述传感器模块连接于双转轮除湿机采集控制器的AI接口,所述调节模块连接于双转轮除湿机采集控制器的AO接口;
所述本地服务器,用于双转轮除湿机内空气状态、风量、换热功率及除湿量的计算并储存计算数据,以及各个控制策略的运行;
所述双转轮除湿机采集控制器,用于采集传感器模块采集的数据,根据优化控制策略对传感器模块采集的参数进行动态调节;所述双转轮除湿机采集控制器包括一级转轮和二级转轮,所述一级转轮连接有排风风管和前表冷器,所述二级转轮连接有后加热器和后表冷器,所述一级转轮和二级转轮之间连接有前加热器和中表冷器;
所述传感器模块包括新风风速传感器、新风温湿度传感器、前表冷后温湿度传感器、一级转轮后露点温度传感器、一级转轮后温度传感器、回风风速传感器、回风温度传感器、回风露点温度传感器、新风回风混合点温度传感器、中表冷后温度传感器、二级转轮处理区后温度传感器、送风露点温度传感器、送风温度传感器、送风风速传感器、再生风取风通道温度传感器、后加热器后温度传感器、二级转轮再生区后温度传感器、前加热器后温度传感器、排风温湿度传感器、再生风风速传感器以及压差传感器;
所述新风风速传感器,用于测量新风风速,安装在新风口;
所述新风温湿度传感器用于测量新风温度和湿度,安装在新风口,
所述前表冷后温湿度传感器,用于测量经过前表冷后空气的温度和湿度,安装在前表冷后与一级转轮之间;
所述一级转轮后露点温度传感器,用于测量经过一级转轮后空气的露点温度,安装在靠近一级转轮后的位置;
所述一级转轮后温度传感器,用于测量经过一级转轮后空气的温度,安装在靠近一级转轮后的位置;
所述回风风速传感器,用于测量回风风速,安装在回风管道;
所述回风温度传感器,用于测量回风温度,安装在回风管道;
所述回风露点温度传感器,用于测量回风露点温度,安装在回风管道;
所述新风回风混合点温度传感器,用于测量经过一级转轮后的新风与回风混和后空气的温度,安装在前送风机与中表冷之间;
所述中表冷后温度传感器,用于测量经过中表冷后的温度,安装在靠近中表冷后的位置;
所述二级转轮处理区后温度传感器,用于测量经过二级转轮处理区后的空气温度,安装在靠近二级转轮处理区后的位置;
所述送风露点温度传感器,用于测量送风空气露点温度,安装在送风管道;
所述送风温度传感器,用于测量送风空气温度,安装在送风管道;
所述送风风速传感器,用于测量送风风速,安装在送风管道;
所述再生风取风通道温度传感器,用于测量经过二级转轮冷吹区后的空气温度,安装在靠近二级转轮冷吹区后的位置;
所述后加热器后温度传感器,用于测量经过后再生加热器后的空气温度,安装在后再生加热器与二级转轮再生区之间;
所述二级转轮再生区后温度传感器,用于测量经过二级转轮再生区后的空气温度,安装在二级转轮再生区和前加热器之间;
所述前加热器后温度传感器,用于测量经过前加热器后的空气温度,安装在前加热器与一级转轮再生区之间;
所述排风温湿度传感器,用于测量再生排风空气温湿度,安装在再生排风管;
所述再生风风速传感器,用于测量再生风速,安装在再生风管;
所述压差传感器,用于测量车间内外压差,安装在车间墙壁;
所述调节模块包括再生风机变频器、送风机变频器、新风电动调节阀、前表冷器电动调节阀、中表冷器电动调节阀、前加热器电动调节阀以及后加热器电动调节阀;
所述再生风机变频器,用于控制再生风量,安装控制柜中;
所述送风机变频器,用于控制送风风量,安装控制柜中;
所述新风电动调节阀,用于控制新风风量,安装在新风口;
所述前表冷器电动调节阀,前表冷器电动调节阀,用于控制前表冷器后温度,安装在前表冷器出水管上;
所述中表冷器电动调节阀,用于控制中表冷器后温度,安装在中表冷器出水管上;
所述后表冷器电动调节阀,用于控制后表冷器后温度,安装在后表冷器出水管上;
所述前加热器电动调节阀,前加热器电动调节阀,用于控制前加热器后温度,安装在前加热器进气口上;
所述后加热器电动调节阀,用于控制后加热器后温度,安装在后加热器进气口上。
作为优选的技术方案,所述服务器包括数据采集储存模块、空气状态计算模块、换热功率计算模块、转轮吸湿量计算模块、多功率耦合比较计算模块及风量计算模块,其中数据采集储存模块储存双转轮除湿机采集控制器传输的数据,并与空气状态计算模块、换热功率计算模块、转轮吸湿量计算模块、风量计算模块相连接。
为了达到上述另一目的,本发明采用以下技术方案:
本发明一种低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统的监测方法,包括下述步骤:
(A1)双转轮除湿机监测控制器采集在低露点双转轮除湿机新风口处、前表冷后、排风口处的空气温度T1、T2、T3,以及湿度H1、H2、H3,采集数据上传至本地服务器计算得到相应位置的含湿量d1、d2、d3;
双转轮除湿机监测控制器采集在低露点双转轮除湿机一级转轮处理区后、回风口处、中表冷前新风回风混合后、中表冷后、二级转轮处理区后、送风口处、二级转轮冷吹区后、后再生加热器后、二级转轮再生区后、前加热器后的空气温度T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13,上传至本地服务器;
双转轮除湿机监测控制器采集一级转轮处理区后、回风口、送风口的空气露点温度Td1、
Td2、Td3,结合相应位置的温度T4、T5、T9,数据上传至本地服务器计算得到相应位置含湿量d4、d5、d6;
双转轮除湿机监测控制器采集在新风口、回风口、送风口、排风口的空气风速V1、V2、V3、V4,数据上传至本地服务器计算单位时间风量L1、L2、L3、L4;
双转轮除湿机监测控制器采集监测车间空气正压状态P1,上传至本地服务器;
(A2)依据T4、Td1、T5、Td2、L1、L2、L3、Td3,本地服务器计算出混合风的单位时间风量L5和混合风含湿量d7、中表冷后位置单位时间风量L5和空气含湿量d7、二级转轮处理区后单位时间风量L3和空气含湿量d6;
依据T2、H2、T4、Td1、L1,本地服务器计算一级转轮的吸湿量S1;
依据T7、d7、T8、d6、L5,本地服务器计算二级转轮的吸湿量S2;
依据T1、H1、T2、H2、L1,本地服务器计算前表冷的实时功率W1;
依据T6、d7、T7、d7、L5,本地服务器计算中表冷的实时功率W2;
依据T8、d6、T9、Td3、L3,本地服务器计算后表冷的实时功率W3;
依据T12、T13、L4,本地服务器计算前再生加热器功率W4;
依据T10、T11、L4,本地服务器计算后再生加热器功率W5;
双转轮除湿机监测控制器采集低露点双转轮除湿机的实时用电量W6;
(A3)上述采集数据和计算结果上传至远程监控计算机进行实时显示和监测。
作为优选的技术方案,在步骤(A1)中,
通过本地服务器空气状态计算模块计算含湿量d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7;所述空气状态计算模块是通过空气温度、湿度或露点温度根据空气焓湿变换计算公式计算得到空气的含湿量;
通过本地服务器风量计算模块计算单位时间风量L1、L2、L3、L4、L5;风量计算模块是通过风速仪测得的风速和其安装位置的截面积计算得到单位时间风量;
作为优选的技术方案,在步骤(A2)中,通过本地服务器转轮吸湿量计算模块计算吸湿量S1、S2;所述转轮吸湿量计算模块是通过转轮前后空气的含湿量变化和流经转轮的风量,计算转轮的吸湿量;
通过本地服务器通过换热功率计算模块计算实时功率W1、W2、W3、W4、W5;所述换热功率计算模块是,先通过换热器前后的空气状态计算出空气前后的焓差,再结合流经加热器的风量计算出该换热器的换热功率,或根据流经换热器空气的风量、温差、密度和比热容计算出该换热器的换热功率。
本发明的低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统的监控方法,包括下述步骤:
(B1)双转轮除湿机开始运行,并初始化时间,t=0;
(B2)根据双转轮除湿机采集控制器采集全过程参数传输数据至本地服务器;
(B3)通过本地服务器判断露点温度是否在设定范围内,即:TdS,min≤Td≤TdS,max,其中Td为实际露点温度,TdS,min为露点温度设定值下限,TdS,max为露点温度设定值上限,如果达到设定要求,结束调控,保持现有参数运行;如果露点温度不在设定范围内,进入下一步骤;
(B4)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法,通过本地服务器功率计算模块,除湿量计算模块,计算除湿所需功率,所述功率计算对比由服务器多功率耦合计算比较模型计算得出,并记时间为,t=t0;
(B5)比较不同控制策略实现控制目标所需能耗;所述控制策略主要包括,变温度除湿控制模块和变风量除湿控制模块,并记变温度除湿控制模块能耗为QT和变风量除湿控制模块能耗为QW;
(B6)当QT大于QW采用变风量控制策略,当QW大于QT采用变温度控制策略;
(B7)通过双转轮除湿机采集控制器采集全过程数据传输至服务器,通过本地服务器判断露点温度是否在设定范围内,即:TdS,min≤Td≤TdS,max,如果露点温度不在设定区间内,则进入步骤(4);如果露点温度满足要求,保持现有参数运行,直至下一个检测控制周期;
(B8)是否关闭双转轮除湿机,如果不关闭,进入步骤(B2),如果关闭进入下一步骤;
(B9)结束低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线控制。
作为优选的技术方案,所述的变温度除湿控制模块的流程如下:
(B1-1)通过双转轮除湿机采集控制器采集双转轮除湿机系统的全过程参数传输至服务器;
(B1-2)判断前表冷器后温度湿度是否在设定范围内,即判断T2S,MIN≤T2≤T2S,MAX,H2S,MIN≤H2≤H2S,MAX,其中,T2S,MIN为前表冷温度设定值下限,T2S,MAX为前表冷温度设定值上限,T2为前表冷温度实际值,H2S,MIN为前表冷湿度设定值下限,H2S,MAX为前表冷湿度设定值上限,H2为前表冷温度实际值;如果满足要求进入步骤(B1-5),如果不满足要求进入下一步骤;
(B1-3)通过除湿量计算模块,计算二级转轮当前状态露点温度到目标露点温度所需除湿量;根据当前再生风量,优化前加热器加热温度T13;
(B1-4)本地服务器将前加热温度设定值T13传输至采集控制器,采集控制器将控制信号传输至采集控制器温度调节控制模块,并记时间,t=t+t1;
(B1-5)通过除湿量计算模块,计算二级转轮当前状态露点温度到目标露点温度所需除湿量;根据当前再生风量,优化后加热器加热温度T11;
(B1-6)本地服务器将后加热器加热温度设定值T11传输至采集控制器,采集控制器将控制信号传输至采集控制器温度调节控制模块,并记时间,t=t+t2;
(B1-7)变温度除湿控制模块控制结束。
作为优选的技术方案,变风量除湿控制模块的流程如下:
(B2-1)通过双转轮除湿机采集控制器采集双转轮除湿机系统的全过程参数传输至服务器;
(B2-2)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法中的除湿量计算模块,计算二级转轮当前空气状态露点温度到目标露点温度所需除湿量;根据当前后再生温度,优化再生风量W;
(B2-3)通过本地服务器将再生风量优化值传输至采集控制器,采集控制器传输控制信号至采集控制器风量调节控制模块,并记时间t=t+t3;
(B2-4)通过双转轮除湿机采集控制器采集全过程数据传输至本地服务器;
(B2-5)判断压差是否在设定范围内,即:PS,min≤P≤PS,max,其中P为实际压差,PS,min为实际压差设定值下限,PS,max为实际压差设定值上限;如果压差不在设定范围内,进入下一步骤;如果实际压差在设定范围内,则变风量除湿控制模块控制结束;
(B2-6)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法中的风量计算模块,优化新风量K;
(B2-7)本地服务器将再生风量优化值传输至采集控制器,采集控制器传输控制信号至采集控制器风量调节控制模块,并记时间t=t+t4;t4为采集控制器风量调节控制模块调节新风量至设定值所需时间;
(B2-8)通过采集控制器采集双转轮除湿机系统的过程参数传输至本地服务器;
(B2-9)判断压差是否在设定范围内,即:PS,min≤P≤PS,max,其中P为实际压差,PS,min为设定值下限,PS,max为设定值上限;如过压差不在设定范围内,进入步骤(B2-5);如果在设定范围内,变风量除湿控制模块控制结束。
作为优选的技术方案,所述采集控制器温度调节控制模块的流程如下:
(B3-1)通过双转轮除湿机采集控制模块采集实际温度参数;
(B3-2)计算实际温度与设定温度的差值e1;
(B3-3)采集控制器根据差值e1输出控制信号u1;
(B3-4)电动调节阀根据控制信号u1调节阀门开度;
(B3-5)双转轮除湿机采集控制模块采集实际温度参数,计算并判断实际温度与设定温度的差值是否在设定范围内,即:|tS-t|<Δ1,其中tS为温度设定值,t为温度实际值;如果不在,回到步骤(B3-2),如果在,结束采集控制器温度调节控制模块;
所述的采集控制器风量调节控制模块的流程如下:
(B4-1)通过双转轮除湿机采集控制模块采集实际风量参数;
(B4-2)计算实际风量与设定风量的差值e2;
(B4-3)通过采集控制器根据差值e2输出控制信号u2;
(B4-4)电动调节阀根据控制信号u2调节阀门开度;
(B4-5)双转轮除湿机采集控制模块采集实际风量参数,计算并判断实际风量与设定风量的差值是否在设定范围内,即:|WS-W|<Δ2,其中WS为风量设定值,W为风量实际值;如果不在,回到步骤(B4-2),如果在,结束采集控制器风量调节控制模块。
作为优选的技术方案,所述的时间间隔t1,t2,t3,t4具体如下:所述时间间隔由建立模型得出,模型建立方法可以为:物理模型、经验模型、半经验模型、黑箱模型;
该本地服务器是基于多功率耦合比较计算模块对数据进行处理,所述多功率耦合比较计算模块具体为:根据热换率计算模块、除湿量计算模块、风量计算模块、空气状态计算模块,建立多个功率之间的相互作用模型,计算不同耦合影响下最小能耗的除湿功率搭配比,并比较不同控制策略的除湿功率,最终输出最小能耗控制策略及其控制参数。
本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:
1.本发明采用双转轮除湿机监测控制器采集数据、本地服务器计算相关数据,实时监测到双转轮除湿机实时工作状况及各位置空气状态参数变化情况,为系统的机理分析提供直观的数据支持;
2.本发明通过远程监控计算机对系统状态和能耗进行实时监测,有利于简化复杂结构带来的多变量耦合关系,为进一步精细化控制提供依据;
3.本发明通过远程监控计算机实时监测系统内各部件消耗的实时热量、冷量功率,直观显示设备的能源消耗状态,避免了因为实际生产过程中无法加装冷量计、蒸汽计量表带来的问题;
4.本发明为除湿机工作全过程提供了可视化监控;为执行机构针对各自的需要进行精细化控制、简化复杂结构带来的多变量耦合过程、实现系统节约能源和提高控制精度提供了可靠依据。
5.本发明采用的低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统及方法,能够自动的维持露点温度在设定范围内,实现智能化,自动化控制;
6.本发明采用的低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统及方法,以建立模型的方式,建立露点温度设定值和实际值之差与能耗的关系,尽可能的保证能耗都用于降低露点温度,减少能耗浪费;
7.本发明采用的低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统及方法,在控制的过程中,根据本地服务器转轮除湿量计算模块、功率计算模块、风量计算模块,实时计算将不同空气状态处理至目标状态所需能耗,并优化相关参数,提高能耗利用率;
8.本发明采用的低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统及方法,以建立模型的方式,建立控制滞后时间模型,确保控制系统对与露点温度变化快速响应;
9.本发明采用的低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统及方法,对比传统的调节方法,不仅能够自动调节新风电动调节阀,还实现了再生风机的自动变频调节。
附图说明
图1是本发明低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统意图;
图2是现有低露点双转轮除湿机结构示意图;
图3是本发明低露点双转轮除湿机结构示意图;
图4是本发明低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线控制方法流程图;
图5是本发明变温度除湿控制模块流程图;
图6是本发明变风量除湿控制模块流程图;
图7是本发明表采集控制器温度调节模块控制程图;
图8是本发明采集控制器风量调节模块控制流程图。
附图标号说明:
图中,1-新风风速传感器,2-新风温湿度传感器,3-前表冷后温湿度传感器,4-一级转轮后温度传感器,5-一级转轮后露点温度传感器,6-回风露点温度传感器,7-回风温度传感器,8-回风风速传感器,9-新风回风混合点温度传感器,10-中表冷后温度传感器,11-二级转轮处理区后温度传感器,12-送风露点温度传感器,13-送风温度传感器,14-送风风速传感器,15-再生风取风通道温度传感器,16-后加热器后温度传感器,17-二级转轮再生区后温度传感器,18-前加热器后温度传感器,19-排风温湿度传感器,20-再生风风速传感器,21-压差传感器,A-新风电动调节阀,B-前表冷器电动调节阀,C-中表冷器电动调节阀,D-后表冷器电动调节阀,E-送风机变频器,F-后加热器电动调节阀,G-前加热器电动阀,H-再生风机变频器。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1、所示,本发明的低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统,包括:本地服务器、交换机、转换器以及双转轮除湿机采集控制器,所述本地服务器通过交换机、转换器与双转轮除湿机采集控制器连接,所述双转轮除湿机采集控制器连接传感器模块和调节模块,所述传感器模块连接于双转轮除湿机采集控制器的AI接口,所述调节模块连接于双转轮除湿机采集控制器的AO接口;
所述双转轮除湿机采集控制器,用于采集各类传感器数据并连接本地传感器,根据优化控制策略对新风量、再生风量、送风风量、再生温度,表冷器后温度等参数进行动态调节;
所述本地服务器,用于双转轮除湿机内空气状态、风量、换热功率及除湿量等计算并储存数据,以及各个控制策略的运行;
所述传感器模块包括新风风速传感器1、新风温湿度传感器2、前表冷后温湿度传感器3、一级转轮后露点温度传感器4、一级转轮后温度传感器5、回风露点温度传感器6、回风温度传感器7、回风风速传感器8、新风回风混合点温度传感器9、中表冷后温度传感器10、二级转轮处理区后温度传感11、送风露点温度传感器12、送风温度传感13、送风风速传感器14、再生风取风通道温度传感器15,后加热器后温度传感器16、二级转轮再生区后温度传感器17,前加热器后温度传感器18、排风温湿度传感器19、再生风风速传感器20以及压差传感器21,
新风风速传感器1,用于测量新风风速,安装在新风口,并于采集控制器AI口连接;
新风温湿度传感器2,用于测量新风温度和湿度,安装在新风口,并于采集控制器AI口连接;
前表冷后温湿度传感器3,用于测量经过前表冷后空气的温度和湿度,安装在前表冷后与一级转轮之间,并于采集控制器AI口连接;
一级转轮后露点温度传感器4,用于测量经过一级转轮后空气的露点温度,安装在靠近一级转轮后的位置,并于采集控制器AI口连接;
一级转轮后温度传感器5,用于测量经过一级转轮后空气的温度,安装在靠近一级转轮后的位置,并于采集控制器AI口连接;
回风露点温度传感器6,用于测量回风露点温度,安装在回风管道,并于采集控制器AI口连接;
回风温度传感器7,用于测量回风温度,安装在回风管道,并于采集控制器AI口连接;
回风风速传感器8,用于测量回风风速,安装在回风管道,并于采集控制器AI口连接;
新风回风混合点温度传感器9,用于测量经过一级转轮后的新风与回风混和后空气的温度,安装在前送风机与中表冷之间,并于采集控制器AI口连接;
中表冷后温度传感器10,用于测量经过中表冷后的温度,安装在靠近中表冷后的位置,并于采集控制器AI口连接;
二级转轮处理区后温度传感器11,用于测量经过二级转轮处理区后的空气温度,安装在靠近二级转轮处理区后的位置,并于采集控制器AI口连接;
送风露点温度传感器12,用于测量送风空气露点温度,安装在送风管道,并于采集控制器AI口连接;
送风温度传感器13,用于测量送风空气温度,安装在送风管道,并于采集控制器AI口连接;
送风风速传感器14,用于测量送风风速,安装在送风管道,并于采集控制器AI口连接;
再生风取风通道温度传感器15,用于测量经过二级转轮冷吹区后的空气温度,安装在靠近二级转轮冷吹区后的位置,并于采集控制器AI口连接;
后加热器后温度传感器16,用于测量经过后再生加热器后的空气温度,安装在后再生加热器与二级转轮再生区之间,并于采集控制器AI口连接;
二级转轮再生区后温度传感器17,用于测量经过二级转轮再生区后的空气温度,安装在二级转轮再生区和前加热器之间,并于采集控制器AI口连接;
前加热器后温度传感器18,用于测量经过前加热器后的空气温度,安装在前加热器与一级转轮再生区之间,并于采集控制器AI口连接;
排风温湿度传感器19,用于测量再生排风空气温湿度,安装在再生排风管,并于采集控制器AI口连接;
再生风风速传感器20,用于测量再生风速,安装在再生风管,并于采集控制器AI口连接;
压差传感器21,用于测量车间内外压差,安装在车间墙壁,并于采集控制器AI口连接;
所述调节模块包括新风电动调节阀A、前表冷器电动调节阀B、中表冷器电动调节阀C、后表冷器电动调节阀D、送风机变频器E、后加热器电动调节阀F、前加热器电动阀G以及再生风机变频器H;
新风电动调节阀A,用于控制新风风量,安装在新风口,并于采集控制器AO口连接;
前表冷器电动调节阀B,用于控制前表冷器后温度,安装在前表冷器出水管上,并于采集控制器AO口连接;
中表冷器电动调节阀C,用于控制中表冷器后温度,安装在中表冷器出水管上,并于采集控制器AO口连接;
后表冷器电动调节阀D,用于控制后表冷器后温度,安装在后表冷器出水管上,并于采集控制器AO口连接;
送风机变频器E,用于控制送风风量,安装控制柜中,并于采集控制器AO口连接;
后加热器电动调节阀F,用于控制后加热器后温度,安装在后加热器进气口上,并于采集控制器AO口连接;
前加热器电动调节阀G,用于控制前加热器后温度,安装在前加热器进气口上,并于采集控制器AO口连接;
再生风机变频器H,用于控制再生风量,安装控制柜中,并于采集控制器AO口连接;
其中各传感器分别与双转轮除湿机监测控制器相连接,所述本地服务器与双转轮除湿机监测控制器相连接。
所述本地服务器通过交换机,转换器与双转轮除湿机监测控制器相连接。
所述转换器为RS485/RJ45转换器。
所述本地服务器包括数据采集储存模块、空气状态计算模块、换热功率计算模块、转轮吸湿量计算模块、风量计算模块,其中数据采集储存模块储存双转轮除湿机监测控制器传输的数据,并与空气状态计算模块、换热功率计算模块、转轮吸湿量计算模块、风量计算模块相连接。
工作时,所述双转轮除湿机监测控制器通过模拟量输入输出模块对传感器进行数据采集,通过状态参数发送模块发送至本地服务器。所述远程监控计算机采集本地服务器储存的数据并以可视化界面的形式展示低露点双转轮除湿机全过程工作状态。
工作时,所述双转轮除湿机监测控制器通过模拟量输入模块对各类传感器进行数据采集,通过状态参数发送模块发送至本地服务器,通过输出模块对新风量、表冷器后温度、再生风量、再生温度进行调节;所述远程监控计算机读取本地服务器储存的数据并以可视化界面的形式展示低露点双转轮除湿机全过程多变量参数。
如图2所示,现有的低露点双转轮除湿机监测系统主要针对温度和湿度少量参数进行监测,无法对转轮除湿机工作的全过程进行精确监测、分析和控制,造成能源的巨大浪费。
如图3所示,本低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监测系统及方法是基于原有结构的基础上(对比图2)增加安装空气状态参数采集装置,通过双转轮除湿机监测控制器采集到新风温度T1:15.8℃、新风湿度H1:53.3%、新风风速V1:1.3m/s、前表冷后空气温度T2:8℃和湿度H2:93.1%、排风温度T3:45.2℃和湿度H3:22.7%、一级转轮处理区后空气温度T4:27.1℃和露点温度Td1:-17.5℃、回风温度T5:26.4℃、回风露点温度Td2:-37.9℃、回风风速V2:6m/s、新风回风混合温度T6:25.6℃、中表冷后空气温度T7:18.8℃、二级转轮处理区后空气温度T8:21.3℃、送风温度T9:19.3℃、送风露点温度Td3:-56.5℃、送风风速V3:8.9m/s、二级转轮冷吹区后温度T10:37.7℃、后再生加热器后空气温度T11:124.8℃、二级转轮再生后空气温度T12:40.2℃、前再生加热器后空气温度T13:105.3℃、排风风速V4:1.9m/s、室内外压差P1:6.3Pa;
进一步的,在本地服务器根据上述空气监测数据通过空气状态计算模块计算出新风含湿量d1:6.12g/kg、前表冷后空气含湿量d2:6.12%、排风含湿量d3:13.87g/kg、一级转轮处理区后空气含湿量d4:0.87g/kg、回风含湿量d5:0.21g/kg、送风含湿量d6:0.02g/kg;
进一步的,通过风量计算模块计算新风、回风、送风、排风的单位时间风量L1:12534CMH、L2:23678CMH、L3:33530CMH、L4:4957CMH;
进一步的,利用数据采集储存模块中一级转轮处理区后空气风量L1、空气温度T4和露点温度Td1、回风量L2、回风温度T5和露点温度Td2、送风风量L3和露点温度Td3,通过空气状态计算模块计算得出混合风风量L5:36212CMH和含湿量d7:0.45g/kg、中表冷后空气的单位时间风量L5:36212CMH和含湿量d7:0.45g/kg、后表冷前后位置单位时间风量L3:33530CMH和空气含湿量d6:0.02g/kg;
进一步的,利用数据采集储存模块中前表冷后空气温度T2:8℃、湿度H2:93.1%和一级转轮处理区后温度T4:24.7℃、露点温度Td1:-17.5℃,结合新风风量L1:12534CMH,通过转轮除湿计算模块计算出一级转轮的吸湿量S1:82.1kg/h;
进一步的,利用数据采集储存模块中中表冷后空气温度T7:19℃、含湿量d7:0.45g/kg和二级转轮处理区后温度T8:21.3℃、含湿量d6:0.02g/kg,结合混合风量L5:36212CMH,通过转轮除湿计算模块计算出二级转轮的吸湿量S2:16.08kg/h;
进一步的,利用数据采集储存模块中新风温度T1:15.5℃、湿度H1:55.7%和前表冷后温度T2:8℃、湿度H2:93.1%,结合新风量L1:12534CMH,通过换热功率计算模块计算出前表冷的实时功率W1:31.33kW。
进一步的,利用数据采集储存模块中新风回风混合风温度T6:25.6℃、含湿量d7:0.45g/kg,和中表冷后空气温度T7:19℃、含湿量d7:0.45g/kg,结合混合风量L5:36212CMH,通过换热功率计算模块计算出中表冷的实时功率W2:62.79kW。
进一步的,利用数据采集储存模块中二级转轮处理区后温度T8:21.3℃、含湿量d6:0.02g/kg,和后表冷后送风空气温度T9:19.8℃、露点Td3:-56.5℃,结合送风风量L3:33530CMH,通过换热功率计算模块计算出后表冷的实时功率W3:16.51kW。
进一步的,利用数据采集储存模块中二级转轮再生区后温度T12:40.2℃、前加热器后温度T13:105.3℃和排风量L4:4661CMH,通过换热功率计算模块计算出前再生加热器功率W496.14kW;
进一步的,利用数据采集储存模块中二级转轮冷吹区后温度T10:37.7℃、后加热器后温度T11:124.8℃和排风量L4:4661CMH,通过换热功率计算模块计算出后再生加热器功率W5:125.85kW;
进一步的,在设备上安装电表,为主电路上增加电表,以监测设备的实时用电功率(主要是风机用电功率)W6:40.83kW。
如图4所示,本发明低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线控制方法,包括具体步骤如下:
(1)双转轮除湿机开始运行,并初始化时间,t=0;
(2)根据双转轮除湿机采集控制器采集全过程参数传输数据至本地服务器;
(3)通过本地服务器判断露点温度是否在设定范围内,即:TdS,min≤Td≤TdS,max,其中Td为实际露点温度,TdS,min为露点温度设定值下限,TdS,max为露点温度设定值上限,如果达到设定要求,结束调控,保持现有参数运行;如果露点温度不在设定范围内,进入下一步骤;
(4)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法,通过本地服务器功率计算模块,除湿量计算模块,计算除湿所需功率,所述功率计算对比由本地服务器多功率耦合计算比较模型计算得出,并记时间为,t=t0;
(5)比较不同控制策略实现控制目标所需能耗;所述控制策略主要包括,变温度除湿控制模块和变风量除湿控制模块,并记变温度除湿控制模块能耗为QT和变风量除湿控制模块能耗为QW;
(6)当QT大于QW采用变风量控制策略,当QW大于QT采用变温度控制策略;
(7)通过双转轮除湿机采集控制器采集全过程数据传输至本地服务器,通过本地服务器判断露点温度是否在设定范围内,即:TdS,min≤Td≤TdS,max,如果露点温度不在设定区间内,则进入步骤(4);如果露点温度满足要求,保持现有参数运行,直至下一个检测控制周期;
(8)是否关闭双转轮除湿机,如果不关闭,进入步骤(2),如果关闭进入下一步骤;
(9)结束低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线控制。
如图5所示,作为优选技方案,所述的变温度除湿控制模块具体如下:
1)通过双转轮除湿机采集控制器采集双转轮除湿机系统的全过程参数传输至本地服务器;
2)判断前表冷器后温度湿度是否在设定范围内,即判断T2S,MIN≤T2≤T2S,MAX,H2S,MIN≤H2≤H2S,MAX,其中,T2S,MIN为前表冷温度设定值下限,T2S,MAX为前表冷温度设定值上限,T2为前表冷温度实际值,H2S,MIN为前表冷湿度设定值下限,H2S,MAX为前表冷湿度设定值上限,H2为前表冷温度实际值;如果满足要求进入步骤5),如果不满足要求进入下一步骤;
3)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法中的除湿量计算模块,计算二级转轮当前状态露点温度到目标露点温度所需除湿量;根据当前再生风量,优化前加热器加热温度T13;
4)本地服务器将前加热温度设定值T13传输至采集控制器,采集控制器将控制信号传输至采集控制器温度调节控制模块,并记时间,t=t+t1;
5)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法中的除湿量计算模块,计算二级转轮当前状态露点温度到目标露点温度所需除湿量;根据当前再生风量,优化后加热器加热温度T11;
6)本地服务器将后加热器加热温度设定值T11传输至采集控制器,采集控制器将控制信号传输至采集控制器温度调节控制模块,并记时间,t=t+t2;
7)变温度除湿控制模块控制结束。
如图6所示,作为优选技方案,所述的变风量除湿控制模块具体如下:
1)通过双转轮除湿机采集控制器采集双转轮除湿机系统的全过程参数传输至本地服务器;
2)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法中的除湿量计算模块,计算二级转轮当前空气状态露点温度到目标露点温度所需除湿量;根据当前后再生温度,优化再生风量W;
3)通过本地服务器将再生风量优化值传输至采集控制器,采集控制器传输控制信号至采集控制器风量调节控制模块,并记时间t=t+t3;
4)通过双转轮除湿机采集控制器采集全过程数据传输至本地服务器;
5)判断压差是否在设定范围内,即:PS,min≤P≤PS,max,其中P为实际压差,PS,min为实际压差设定值下限,PS,max为实际压差设定值上限;如果压差不在设定范围内,进入下一步骤;如果实际压差在设定范围内,则变风量除湿控制模块控制结束;
6)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法中的风量计算模块,优化新风量K;
7)本地服务器将再生风量优化值传输至采集控制器,采集控制器传输控制信号至采集控制器风量调节控制模块,并记时间t=t+t4;
8)通过双转轮除湿机采集控制器采集双转轮除湿机系统的过程参数传输至本地服务器;
9)判断压差是否在设定范围内,即:PS,min≤P≤PS,max,其中P为实际压差,PS,min为设定值下限,PS,max为设定值上限;如过压差不在设定范围内,进入步骤5);如果在设定范围内,变风量除湿控制模块控制结束。
如图7所示,作为优选技方案,所述的采集控制器温度调节控制模块,具体如下:
1)通过双转轮除湿机采集控制模块采集实际温度参数;
2)计算实际温度与设定温度的差值e1;
3)采集控制器根据差值e1输出控制信号u1;
4)电动调节阀根据控制信号u1调节阀门开度;
5)双转轮除湿机采集控制模块采集实际温度参数,计算并判断实际温度与设定温度的差值是否在设定范围内,即:|tS-t|<Δ1,其中tS为温度设定值,t为温度实际值;如果不在,回到步骤2),如果在,结束采集控制器温度调节控制模块。
如图8所示,作为优选技方案,所述的采集控制器风量调节控制模块,具体如下:
1)通过双转轮除湿机采集控制模块采集实际风量参数;
2)计算实际风量与设定风量的差值e2;
3)通过采集控制器根据差值e2输出控制信号u2;
4)电动调节阀根据控制信号u2调节阀门开度;
5)双转轮除湿机采集控制模块采集实际风量参数,计算并判断实际风量与设定风量的差值是否在设定范围内,即:|WS-W|<Δ2,其中WS为风量设定值,W为风量实际值;,如果不在,回到步骤2),如果在,结束采集控制器风量调节控制模块。
作为优选技方案,所述的时间间隔t1,t2,t3,t4具体如下:
所述时间间隔由建立模型得出,模型建立方法可以为:物理模型、经验模型、半经验模型、黑箱模型等。
作为优选技方案,所述多功率耦合比较计算模块具体为:
根据所述低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线控制系统的功率计算模块、除湿量计算模块、风量计算模块、空气状态计算模块,建立多个功率之间的相互作用模型,计算不同耦合影响下最小能耗的除湿功率搭配比,比较不同控制策略的除湿功率,最终输出最小能耗控制策略及其控制参数。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统,其特征在于,包括本地服务器、交换机、转换器以及双转轮除湿机采集控制器,所述本地服务器通过交换机、转换器与双转轮除湿机采集控制器连接,所述双转轮除湿机采集控制器连接传感器模块和调节模块,所述传感器模块连接于双转轮除湿机采集控制器的AI接口,所述调节模块连接于双转轮除湿机采集控制器的AO接口;
所述本地服务器,用于双转轮除湿机内空气状态、风量、换热功率及除湿量的计算并储存计算数据,以及各个控制策略的运行;
所述双转轮除湿机采集控制器,用于采集传感器模块采集的数据,根据优化控制策略对传感器模块采集的参数进行动态调节;所述双转轮除湿机采集控制器包括一级转轮和二级转轮,所述一级转轮连接有排风风管和前表冷器,所述二级转轮连接有后加热器和后表冷器,所述一级转轮和二级转轮之间连接有前加热器和中表冷器;
所述传感器模块包括新风风速传感器、新风温湿度传感器、前表冷后温湿度传感器、一级转轮后露点温度传感器、一级转轮后温度传感器、回风风速传感器、回风温度传感器、回风露点温度传感器、新风回风混合点温度传感器、中表冷后温度传感器、二级转轮处理区后温度传感器、送风露点温度传感器、送风温度传感器、送风风速传感器、再生风取风通道温度传感器、后加热器后温度传感器、二级转轮再生区后温度传感器、前加热器后温度传感器、排风温湿度传感器、再生风风速传感器以及压差传感器;
所述新风风速传感器,用于测量新风风速,安装在新风口;
所述新风温湿度传感器用于测量新风温度和湿度,安装在新风口;
所述前表冷后温湿度传感器,用于测量经过前表冷后空气的温度和湿度,安装在前表冷后与一级转轮之间;
所述一级转轮后露点温度传感器,用于测量经过一级转轮后空气的露点温度,安装在靠近一级转轮后的位置;
所述一级转轮后温度传感器,用于测量经过一级转轮后空气的温度,安装在靠近一级转轮后的位置;
所述回风风速传感器,用于测量回风风速,安装在回风管道;
所述回风温度传感器,用于测量回风温度,安装在回风管道;
所述回风露点温度传感器,用于测量回风露点温度,安装在回风管道;
所述新风回风混合点温度传感器,用于测量经过一级转轮后的新风与回风混和后空气的温度,安装在前送风机与中表冷之间;
所述中表冷后温度传感器,用于测量经过中表冷后的温度,安装在靠近中表冷后的位置;
所述二级转轮处理区后温度传感器,用于测量经过二级转轮处理区后的空气温度,安装在靠近二级转轮处理区后的位置;
所述送风露点温度传感器,用于测量送风空气露点温度,安装在送风管道;
所述送风温度传感器,用于测量送风空气温度,安装在送风管道;
所述送风风速传感器,用于测量送风风速,安装在送风管道;
所述再生风取风通道温度传感器,用于测量经过二级转轮冷吹区后的空气温度,安装在靠近二级转轮冷吹区后的位置;
所述后加热器后温度传感器,用于测量经过后再生加热器后的空气温度,安装在后再生加热器与二级转轮再生区之间;
所述二级转轮再生区后温度传感器,用于测量经过二级转轮再生区后的空气温度,安装在二级转轮再生区和前加热器之间;
所述前加热器后温度传感器,用于测量经过前加热器后的空气温度,安装在前加热器与一级转轮再生区之间;
所述排风温湿度传感器,用于测量再生排风空气温湿度,安装在再生排风管;
所述再生风风速传感器,用于测量再生风速,安装在再生风管;
所述压差传感器,用于测量车间内外压差,安装在车间墙壁;
所述调节模块包括再生风机变频器、送风机变频器、新风电动调节阀、前表冷器电动调节阀、中表冷器电动调节阀、前加热器电动调节阀、后表冷器电动调节阀以及后加热器电动调节阀;
所述再生风机变频器,用于控制再生风量,安装控制柜中;
所述送风机变频器,用于控制送风风量,安装控制柜中;
所述新风电动调节阀,用于控制新风风量,安装在新风口;
所述前表冷器电动调节阀,前表冷器电动调节阀,用于控制前表冷器后温度,安装在前表冷器出水管上;
所述中表冷器电动调节阀,用于控制中表冷器后温度,安装在中表冷器出水管上;
所述后表冷器电动调节阀,用于控制后表冷器后温度,安装在后表冷器出水管上;
所述前加热器电动调节阀,前加热器电动调节阀,用于控制前加热器后温度,安装在前加热器进气口上;
所述后加热器电动调节阀,用于控制后加热器后温度,安装在后加热器进气口上。
2.根据权利要求1所述的低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统,其特征在于,所述本地服务器包括数据采集储存模块、空气状态计算模块、换热功率计算模块、转轮吸湿量计算模块、多功率耦合比较计算模块及风量计算模块,其中数据采集储存模块储存双转轮除湿机采集控制器传输的数据,并与空气状态计算模块、换热功率计算模块、转轮吸湿量计算模块、风量计算模块相连接。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统的监测方法,其特征在于,包括下述步骤:
(A1)双转轮除湿机监测控制器采集在低露点双转轮除湿机新风口处、前表冷后、排风口处的空气温度T1、T2、T3,以及湿度H1、H2、H3,采集数据上传至本地服务器计算得到相应位置的含湿量d1、d2、d3;
双转轮除湿机监测控制器采集在低露点双转轮除湿机一级转轮处理区后、回风口处、中表冷前新风回风混合后、中表冷后、二级转轮处理区后、送风口处、二级转轮冷吹区后、后再生加热器后、二级转轮再生区后、前加热器后的空气温度T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13,上传至本地服务器;
双转轮除湿机监测控制器采集一级转轮处理区后、回风口、送风口的空气露点温度Td1、Td2、Td3,结合相应位置的温度T4、T5、T9,数据上传至本地服务器计算得到相应位置含湿量d4、d5、d6;
双转轮除湿机监测控制器采集在新风口、回风口、送风口、排风口的空气风速V1、V2、V3、V4,数据上传至本地服务器计算单位时间风量L1、L2、L3、L4;
双转轮除湿机监测控制器采集监测车间空气正压状态P1,上传至本地服务器;
(A2)依据T4、Td1、T5、Td2、L1、L2、L3、Td3,本地服务器计算出混合风的单位时间风量L5和混合风含湿量d7、中表冷后位置单位时间风量L5和空气含湿量d7、二级转轮处理区后单位时间风量L3和空气含湿量d6;
依据T2、H2、T4、Td1、L1,本地服务器计算一级转轮的吸湿量S1;
依据T7、d7、T8、d6、L5,本地服务器计算二级转轮的吸湿量S2;
依据T1、H1、T2、H2、L1,本地服务器计算前表冷的实时功率W1;
依据T6、d7、T7、d7、L5,本地服务器计算中表冷的实时功率W2;
依据T8、d6、T9、Td3、L3,本地服务器计算后表冷的实时功率W3;
依据T12、T13、L4,本地服务器计算前再生加热器功率W4;
依据T10、T11、L4,本地服务器计算后再生加热器功率W5;
双转轮除湿机监测控制器采集低露点双转轮除湿机的实时用电量W6;
(A3)上述采集数据和计算结果上传至远程监控计算机进行实时显示和监测。
4.根据权利要求3所述的监测方法,其特征在于,在步骤(A1)中,
通过本地服务器空气状态计算模块计算含湿量d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7;所述空气状态计算模块是通过空气温度、湿度或露点温度根据空气焓湿变换计算公式计算得到空气的含湿量;
通过本地服务器风量计算模块计算单位时间风量L1、L2、L3、L4、L5;风量计算模块是通过风速仪测得的风速和其安装位置的截面积计算得到单位时间风量。
5.根据权利要求3所述的监测方法,其特征在于,在步骤(A2)中,通过本地服务器转轮吸湿量计算模块计算吸湿量S1、S2;所述转轮吸湿量计算模块是通过转轮前后空气的含湿量变化和流经转轮的风量,计算转轮的吸湿量;
通过本地服务器通过换热功率计算模块计算实时功率W1、W2、W3、W4、W5;所述换热功率计算模块是,先通过换热器前后的空气状态计算出空气前后的焓差,再结合流经加热器的风量计算出该换热器的换热功率,或根据流经换热器空气的风量、温差、密度和比热容计算出该换热器的换热功率。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线监控系统的监控方法,其特征在于,包括下述步骤:
(B1)双转轮除湿机开始运行,并初始化时间,t=0;
(B2)根据双转轮除湿机采集控制器采集全过程参数传输数据至本地服务器;
(B3)通过本地服务器判断露点温度是否在设定范围内,即:TdS,min≤Td≤TdS,max,其中Td为实际露点温度,TdS,min为露点温度设定值下限,TdS,max为露点温度设定值上限,如果达到设定要求,结束调控,保持现有参数运行;如果露点温度不在设定范围内,进入下一步骤;
(B4)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法,通过本地服务器功率计算模块,除湿量计算模块,计算除湿所需功率,功率计算对比由本地服务器多功率耦合计算比较模型计算得出,并记时间为,t=t0,t0表示功率计算对比由本地服务器多功率耦合计算比较模型计算得出的数值;
(B5)比较不同控制策略实现控制目标所需能耗;所述控制策略包括,变温度除湿控制模块和变风量除湿控制模块,并记变温度除湿控制模块能耗为QT和变风量除湿控制模块能耗为QW;
(B6)当QT大于QW采用变风量控制策略,当QW大于QT采用变温度控制策略;
(B7)通过双转轮除湿机采集控制器采集全过程数据传输至本地服务器,通过本地服务器判断露点温度是否在设定范围内,即:TdS,min≤Td≤TdS,max,如果露点温度不在设定区间内,则进入步骤(B4);如果露点温度满足要求,保持现有参数运行,直至下一个检测控制周期;
(B8)是否关闭双转轮除湿机,如果不关闭,进入步骤(B2),如果关闭进入下一步骤;
(B9)结束低露点双转轮除湿机复杂多变量参数在线控制。
7.根据权利要求6所述的监控方法,其特征在于,所述的变温度除湿控制模块的流程如下:
(B1-1)通过双转轮除湿机采集控制器采集双转轮除湿机系统的全过程参数传输至服务器;
(B1-2)判断前表冷器后温度湿度是否在设定范围内,即判断T2S,MIN≤T2≤T2S,MAX,H2S,MIN≤H2≤H2S,MAX,其中,T2S,MIN为前表冷温度设定值下限,T2S,MAX为前表冷温度设定值上限,T2为前表冷温度实际值,H2S,MIN为前表冷湿度设定值下限,H2S,MAX为前表冷湿度设定值上限,H2为前表冷温度实际值;如果满足要求进入步骤(B1-5),如果不满足要求进入下一步骤;
(B1-3)通过除湿量计算模块,计算二级转轮当前状态露点温度到目标露点温度所需除湿量;根据当前再生风量,优化前加热器加热温度T13;
(B1-4)本地服务器将前加热温度设定值T13传输至采集控制器,采集控制器将控制信号传输至采集控制器温度调节控制模块,并记时间,t=t+t1,t1表示采集控制器温度调节控制模块调节新温度至设定值T13所需时间;
(B1-5)通过除湿量计算模块,计算二级转轮当前状态露点温度到目标露点温度所需除湿量;根据当前再生风量,优化后加热器加热温度T11;
(B1-6)本地服务器将后加热器加热温度设定值T11传输至采集控制器,采集控制器将控制信号传输至采集控制器温度调节控制模块,并记时间,t=t+t2,t2表示采集控制器温度调节控制模块调节新温度至设定值T11所需时间;
(B1-7)变温度除湿控制模块控制结束。
8.根据权利要求7所述的监控方法,其特征在于,变风量除湿控制模块的流程如下:
(B2-1)通过双转轮除湿机采集控制器采集双转轮除湿机系统的全过程参数传输至本地服务器;
(B2-2)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法中的除湿量计算模块,计算二级转轮当前空气状态露点温度到目标露点温度所需除湿量;根据当前后再生温度,优化再生风量W;
(B2-3)通过本地服务器将再生风量优化值传输至采集控制器,采集控制器传输控制信号至采集控制器风量调节控制模块,并记时间t=t+t3,t3表示采集控制器风量调节控制模块调节再生风量至设定值W所需时间;
(B2-4)通过双转轮除湿机采集控制器采集全过程数据传输至本地服务器;
(B2-5)判断压差是否在设定范围内,即:PS,min≤P≤PS,max,其中P为实际压差,PS,min为实际压差设定值下限,PS,max为实际压差设定值上限;如果压差不在设定范围内,进入下一步骤;如果实际压差在设定范围内,则变风量除湿控制模块控制结束;
(B2-6)通过低露点多变量双转轮除湿机的在线监测方法中的风量计算模块,优化新风量K;
(B2-7)本地服务器将再生风量优化值传输至采集控制器,采集控制器传输控制信号至采集控制器风量调节控制模块,并记时间t=t+t4;t4为采集控制器风量调节控制模块调节新风量至设定值所需时间;
(B2-8)通过采集控制器采集双转轮除湿机系统的过程参数传输至本地服务器;
(B2-9)判断压差是否在设定范围内,即:PS,min≤P≤PS,max,其中P为实际压差,PS,min为设定值下限,PS,max为设定值上限;如过压差不在设定范围内,进入步骤(B2-5);如果在设定范围内,变风量除湿控制模块控制结束。
9.根据权利要求8所述的监控方法,其特征在于,所述采集控制器温度调节控制模块的流程如下:
(B3-1)通过双转轮除湿机采集控制模块采集实际温度参数;
(B3-2)计算实际温度与设定温度的差值e1;
(B3-3)采集控制器根据差值e1输出控制信号u1;
(B3-4)电动调节阀根据控制信号u1调节阀门开度;
(B3-5)双转轮除湿机采集控制模块采集实际温度参数,计算并判断实际温度与设定温度的差值是否在设定范围内,即:|tS-tm|<Δ1,其中tS为温度设定值,tm为温度实际值,Δ1表示实际温度与设定温度的差值;如果不在,回到步骤(B3-2),如果在,结束采集控制器温度调节控制模块;
所述的采集控制器风量调节控制模块的流程如下:
(B4-1)通过双转轮除湿机采集控制模块采集实际风量参数;
(B4-2)计算实际风量与设定风量的差值e2;
(B4-3)通过采集控制器根据差值e2输出控制信号u2;
(B4-4)电动调节阀根据控制信号u2调节阀门开度;
(B4-5)双转轮除湿机采集控制模块采集实际风量参数,计算并判断实际风量与设定风量的差值是否在设定范围内,即:|WS-W|<Δ2,其中WS为风量设定值,W为风量实际值,Δ2表示实际风量与设定风量的差值;如果不在,回到步骤(B4-2),如果在,结束采集控制器风量调节控制模块。
10.根据权利要求6所述的监控方法,其特征在于,该本地服务器是基于多功率耦合比较计算模块对数据进行处理,所述多功率耦合比较计算模块具体为:根据热换率计算模块、除湿量计算模块、风量计算模块、空气状态计算模块,建立多个功率之间的相互作用模型,计算不同耦合影响下最小能耗的除湿功率搭配比,并比较不同控制策略的除湿功率,最终输出最小能耗控制策略及其控制参数。
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