CN112304040A - 一种控制烘干机干湿球温度的方法、计算机存储介质、烘干机 - Google Patents

一种控制烘干机干湿球温度的方法、计算机存储介质、烘干机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种控制烘干机干湿球温度的方法,将从初始温度T0到目标温度T目标之间的升温时间t升温时间划分为多个时间段,所述初始温度T0包括干球初始温度T0干球和湿球初始温度T0湿球,目标温度T目标包括干球目标温度T目标干球和湿球目标温度T目标湿球;根据烘干工艺的需求设定每个时间段对应的干球周期目标温度和湿球周期目标温度;在每个时间段中,将干球温度变化至对应的干球周期目标温度后维持稳定,将湿球温度变化至对应的湿球目标温度后维持稳定。

Description

一种控制烘干机干湿球温度的方法、计算机存储介质、烘干机
技术领域
本发明涉及烘干机技术领域,具体涉及一种控制烘干机干湿球温度的方法、计算机存储介质、烘干机。
背景技术
传统的烘干机在设定完目标温度后,会全功率运行将烘干房内的温度和湿度变化到设定的目标值,这种方式虽然升温速度极快,升温效率较高,但无法满足对于升温曲线有特殊要求的烘干工艺,为此,现有技术给出一种划分多个时间段对烘干房内的温度进行控制的方法,这种方法采用将时间细分,以建立靠近曲线的多段线性函数,实现了对烘干房内的温度的曲线控制,但在控制湿度时,仍是直接将湿度变化至设定的目标值,没有考虑到湿度的曲线控制。
发明内容
本发明旨在提供一种控制烘干机干湿球温度的方法,以控制烘干机的温度和湿度以烘干工艺所需曲线变化。
为此提供一种控制烘干机干湿球温度的方法,
将从初始温度T0到目标温度T目标之间的升温时间t升温时间划分为多个时间段,所述初始温度T0包括干球初始温度T0干球和湿球初始温度T0湿球,目标温度T目标包括干球目标温度T目标干球和湿球目标温度T目标湿球
根据烘干工艺的需求设定每个时间段对应的干球周期目标温度和湿球周期目标温度;
在每个时间段中,将干球温度变化至对应的干球周期目标温度后维持稳定,将湿球温度变化至对应的湿球目标温度后维持稳定。
进一步地,所述烘干机在每个时间段中控制干球温度变化的方法进一步包括:
根据当前干球温度与当前干球周期目标温度的差值ΔTdb,以及干球温度的变化趋势dTdb来控制制热效率,从而控制干球温度,其中,ΔTdb=当前干球温度-干球周期目标温度,dTdb=当前干球温度—x时间前的干球温度,x为设定值。
进一步地,设置干球温度下限偏差a和干球温度上限偏差b,当烘干机检测到0.5a≤ΔTdb<0且dTdb≤0且烘干机停止制热时,控制烘干机调节至小功率制热,当烘干机检测到ΔTdb<0.5a且dTdb<0时,控制烘干机调节至大功率制热,当烘干机检测到0.5b≤ΔTdb≤b且dTdb>0且烘干机正在制热时,控制烘干机调节至小功率制热,当烘干机检测到b<ΔTdb且dTdb>0时,控制烘干机停止制热。
进一步地,所述大功率制热为烘干机的全部压缩机均运行,所述小功率制热为烘干机的压缩机仅运行一半,所述烘干机停止制热为烘干机的压缩机均停止运行。
进一步地,所述烘干机在每个时间段中控制湿球温度变化的方法进一步包括:
根据当前湿球温度与当前湿球周期目标温度的差值ΔTwb,以及湿球温度的变化趋势dTwb来控制排湿效率,从而控制湿球湿度,其中,ΔTwb=当前湿球温度—湿球周期目标温度,dTwb=当前湿球温度—y时间前的湿球温度,y为设定值。
进一步地,设置湿球温度下限偏差c和湿球温度上限偏差d,
当烘干机检测到△Twb>0.6c且dTwb<-0.1时,控制烘干机较小的增加排湿效率,当烘干机检测到△Twb>0.6c且-0.1≤dTwb≤0.1时,控制烘干机较大的增加排湿效率,当烘干机检测到△Twb>0.6c且dTwb>0.1时,控制烘干机最大的增加排湿效率,当烘干机检测到0.2c<△Twb≤0.6c且-0.1≤dTwb≤0.1时,控制烘干机较小的增加排湿效率,当烘干机检测到0.2c<△Twb≤0.6c且dTwb>0.1时,控制烘干机较大的增加排湿效率,当烘干机检测到0.2d<△Twb≤0.2c且dTwb<-0.1时,控制烘干机较小的减少排湿效率,当烘干机检测到0.2d<△Twb≤0.2c且dTwb>0.1时,控制烘干机较小的增加排湿效率,当烘干机检测到0.6d<△Twb≤0.2d且dTwb<-0.1时,控制烘干机较大的减少排湿效率,当烘干机检测到0.6d<△Twb≤0.2d且-0.1≤dTwb≤0.1时,控制烘干机较小的减少排湿效率,当烘干机检测到△Twb≤0.6d且dTwb<-0.1时,控制烘干机最大的减少排湿效率,当烘干机检测到△Twb≤0.6d且-0.1≤dTwb≤0.1时,控制烘干机较大的减少排湿效率,当烘干机检测到△Twb≤0.6d且dTwb>0.1时,控制烘干机较小的减少排湿效率。
进一步地,所述较小的增加排湿效率为烘干机的风阀打开10°,较大的增加排湿效率为烘干机的风阀打开20°,最大的增加排湿效率为烘干机的风阀打开30°,所述较小的减少排湿效率为烘干机的风阀关上10°,较大的减少排湿效率为烘干机的风阀关上20°,大的减少排湿效率为烘干机的风阀关上30°。
还提供一种计算机存储介质,其存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上所述的方法。
还提供一种烘干机,该烘干机包括:热泵主机、烘干房、用于排出湿气的排湿口、用于控制进入烘干房新风风量的风阀,热泵主机的制热效率可调,风阀和排湿口位于烘干房的墙壁上,从而能通过调节风阀的开度来调节烘干房的排湿效率,烘干房内设置有干球温度传感器和湿球温度传感器,还包括:
控制器,其电连接风阀、热泵主机、干球温度传感器和湿球温度传感器;
被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现上述的方法。
有益效果:
本发明通过使用湿球温度传感器检测烘干房内的湿度,使得能将现有的温度分段划分控制的方法应用于湿度控制,将升温时间划分成多个时间段,为每个时间段设置对应的干球目标温度和湿球目标温度,实现了对烘干机干球温度和湿球温度的曲线控制,能满足对烘干房内温度和湿度具有特殊曲线要求的烘干工艺需求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明的双系统热泵机组的硬件结构示意图;
图2为本发明的烘干机的控制回路结构示意图;
图3为本发明的计算机存储介质的结构示意图。
具体实施方式
本实施例的控制方法用于控制烘干机的干、湿球温度,例如如图1所示的烘干机。
见图1,烘干机包括热泵主机1、烘干房4、排湿口2、风阀3,热泵主机1为常规的双系统热泵主机,其包括两个压缩机,具体构成属于现有技术,本处不再赘述,风阀3为现有的常规风阀,通过调节风阀3打开的角度控制进入烘干房的新风量,排湿口2用于排出烘干房的湿气,烘干房4内设置有干球温度传感器和湿球温度传感器。
为了实现烘干房的干、湿球温度均匀上升,将初始温度T0到目标温度T目标之间的升温时间t升温时间中划分为多个时间段,其中初始温度T0包括干球初始温度T0干球和湿球初始温度T0湿球,目标温度T目标包括干球目标温度T目标干球和湿球目标温度T目标湿球,并将初始温度T0到目标温度T目标划分出时间段数量的周期目标温度,周期目标温度包括干球周期目标温度和湿球目标周期温度,每个时间段n对应一个周期目标温度,最后一个时间段对应的周期目标温度与目标温度T目标相同,为了控制烘干房的干、湿球温度均匀上升,可以将升温时间t升温时间均匀划分成多个time_capacity长度的时间段,则第n个时间段的周期目标温度Tn符合:
Figure BDA0002750644810000041
值得说明的是,本处仅给出了使烘干房内干球和湿球温度均匀上升的时间段划分和对应周期目标温度Tn的计算方式,但实际中由于烘干产品的不同,其对于干球和湿球温度上升的要求未必是线性曲线,此时根据需要可以采用不均匀的方式划分时间段,周期目标温度Tn根据时间段的时间节点设置,以更好的建立贴合烘干工艺所需曲线的分段函数。
为了在每个时间段中,将干球或湿球变化至周期目标温度并维持稳定,需要对热泵主机1或风阀3进行控制,对于干球温度的控制,通过判断当前干球温度与当前干球周期目标温度的差值ΔTdb,和烘干房内干球温度的变化趋势dTdb,其中,
ΔTdb=当前干球温度-当前干球周期目标温度;
dTdb=当前干球温度—x时间前的干球温度,x为根据经验得出的设定值,本实施例中x设置为5s。
设置干球温度下限偏差b和干球温度上限偏差a,即将干球温度控制在干球周期目标温度-a到干球周期目标温度+b之间,具体而言,
当检测到0.5a≤ΔTdb<0且dTdb≤0时,此时说明温度已经低于周期目标温度且正在继续变低,因此需要控制热泵主机1开始工作,若有压缩机开启,则无动作,若无压缩机开启,则控制热泵主机1调节至开启一个压缩机;
当检测到ΔTdb<0.5a且dTdb<0时,此时说明温度即将脱离控制范围且温度仍在继续下降,需要控制热泵主机1全功率运行,控制热泵主机1调节至开启两个压缩机;
当检测到0.5b≤ΔTdb≤b且dTdb>0时,此时说明温度已高于控制温度且温度仍在上升,不需要压缩机全功率运行,无压缩机开启时无动作,有至少一个压缩机开启时控制热泵主机1调节至仅开启一个压缩机;
当检测到b<ΔTdb且dTdb>0时,说明温度已超出温度范围上限,需停止热泵主机1运行,控制热泵主机1关闭所有压缩机。
值得说明的是,本处热泵主机1采用多压缩机的热泵主机,因此可采用调节压缩机开启数量的方式调整热泵主机1的制热效率,本处也可采用其他方式对热泵主机1的制热效率进行调节,如采用具有变频压缩机的热泵主机,则可通过调整热泵主机1的压缩机运行频率的方式对热泵主机1的运行进行调整。
为保证两个压缩机的运行时间和累计运行时间不会出现较大差别,设定累计运行时间短的压缩机优先开启,两个压缩机都开启且需要关闭其中一个压缩机时,优先关闭先开启的压缩机。
对于湿球温度的控制,通过控制风阀3角度,引入室外环境空气,排出烘干房内空气的方式,控制湿球温度,风阀从0°转到90°为全关到全开,通过判断当前湿球温度与当前湿球周期目标温度的偏差ΔTwb和湿球温度的变化趋势dTwb,控制风阀开启角度来调整烘干房内的湿球温度,其中,
ΔTwb=当前湿球温度—当前湿球周期目标温度;
dTwb=当前湿球温度—y时间前的湿球温度,y为根据经验得出的设定值,本实施例中y设置为5s。
每隔Twb时间时间根据ΔTwb和dTwb的值对风阀3的角度进行调整,设置湿球温度下限偏差c和湿球温度上限偏差d,即将湿球温度控制在湿球周期目标温度-c到湿球周期目标温度+d之间,具体而言,
Figure BDA0002750644810000051
其中,0表示不对风阀3开度进行调整,1表示对风阀开度进行较小的调整,例如-1可以表示风阀3关上10°,+1表示风阀3打开10°,类似的,2表示对风阀3较大的调整,例如-2可以表示风阀3关上20°,+2表示风阀3打开20°,3表示对风阀3大的调整,例如-3可以表示风阀3关上30°,+3表示风阀3打开30°,风阀3最小为完全关上的0°,最大为完全打开的90°。
此处根据湿度与目标湿度的差值和湿度的变化率进行两自由度的分段控制,实现了对于湿度的高精度控制,能满足湿度大体控制于目标湿度-0.2c至目标湿度+0.2d范围内,并能保证正常情况下湿度不超出目标湿度-0.6c至目标湿度+0.6d的范围。
本方案不仅考虑了烘干房内的温度控制,也考虑了湿度的控制,以满足一些特殊的烘干工艺需求,同时不仅考虑了干湿球温度和目标温度的差值,也考虑了干湿球温度的变化趋势,并根据其温度的变化趋势对烘干机的制热效率和排湿效率进行直接的调整,其控制精度足够高,能满足几乎全部的烘干工艺需求。
需要说明的是:
本实施例所用的方法,可转化为可存储于计算机存储介质中的程序步骤,通过被烘干机的控制器调用执行的方式进行实施。
在此提供的方法不与任何特定计算机、烘干机或者其它设备固有相关。各种通用烘干机也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类烘干机所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的烘干机中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者烘干机程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
例如,图2示出了根据本发明一个实施例的烘干机的控制回路结构示意图。该热泵机组传统上包括处理器41和被安排成存储计算机可执行指令(程序代码)的存储器22。存储器22可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器22具有存储用于执行实施例中的任何方法步骤的程序代码24的存储空间23。例如,用于程序代码的存储空间23可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码24。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘,紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图2所述的计算机存储介质。该计算机存储介质可以具有与图3的烘干机中的存储器22类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常,存储单元存储有用于执行根据本发明的方法步骤的程序代码31,即可以由诸如31之类的处理器读取的程序代码,当这些程序代码由烘干机运行时,导致该烘干机执行上面所描述的方法中的各个步骤。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干热泵机组的单元权利要求中,这些热泵机组中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (9)

1.一种控制烘干机干湿球温度的方法,其特征在于:
将从初始温度T0到目标温度T目标之间的升温时间t升温时间划分为多个时间段,所述初始温度T0包括干球初始温度T0干球和湿球初始温度T0湿球,目标温度T目标包括干球目标温度T目标干球和湿球目标温度T目标湿球
根据烘干工艺的需求设定每个时间段对应的干球周期目标温度和湿球周期目标温度;
在每个时间段中,将干球温度变化至对应的干球周期目标温度后维持稳定,将湿球温度变化至对应的湿球目标温度后维持稳定。
2.根据权利要求1所述的一种控制烘干机干湿球温度的方法,其特征在于,所述烘干机在每个时间段中控制干球温度变化的方法进一步包括:
根据当前干球温度与当前干球周期目标温度的差值ΔTdb,以及干球温度的变化趋势dTdb来控制制热效率,从而控制干球温度,其中,ΔTdb=当前干球温度-干球周期目标温度,dTdb=当前干球温度—x时间前的干球温度,x为设定值。
3.根据权利要求2所述的一种控制烘干机干湿球温度的方法,其特征在于:设置干球温度下限偏差a和干球温度上限偏差b,当烘干机检测到0.5a≤ΔTdb<0且dTdb≤0且烘干机停止制热时,控制烘干机调节至小功率制热,当烘干机检测到ΔTdb<0.5a且dTdb<0时,控制烘干机调节至大功率制热,当烘干机检测到0.5b≤ΔTdb≤b且dTdb>0且烘干机正在制热时,控制烘干机调节至小功率制热,当烘干机检测到b<ΔTdb且dTdb>0时,控制烘干机停止制热。
4.根据权利要求3所述的一种控制烘干机干湿球温度的方法,其特征在于:所述大功率制热为烘干机的全部压缩机均运行,所述小功率制热为烘干机的压缩机仅运行一半,所述烘干机停止制热为烘干机的压缩机均停止运行。
5.根据权利要求1所述的一种控制烘干机干湿球温度的方法,其特征在于,所述烘干机在每个时间段中控制湿球温度变化的方法进一步包括:
根据当前湿球温度与当前湿球周期目标温度的差值ΔTwb,以及湿球温度的变化趋势dTwb来控制排湿效率,从而控制湿球湿度,其中,ΔTwb=当前湿球温度—湿球周期目标温度,dTwb=当前湿球温度—y时间前的湿球温度,y为设定值。
6.根据权利要求5所述的一种控制烘干机干湿球温度的方法,其特征在于:
设置湿球温度下限偏差c和湿球温度上限偏差d,
当烘干机检测到△Twb>0.6c且dTwb<-0.1时,控制烘干机较小的增加排湿效率,当烘干机检测到△Twb>0.6c且-0.1≤dTwb≤0.1时,控制烘干机较大的增加排湿效率,当烘干机检测到△Twb>0.6c且dTwb>0.1时,控制烘干机最大的增加排湿效率,当烘干机检测到0.2c<△Twb≤0.6c且-0.1≤dTwb≤0.1时,控制烘干机较小的增加排湿效率,当烘干机检测到0.2c<△Twb≤0.6c且dTwb>0.1时,控制烘干机较大的增加排湿效率,当烘干机检测到0.2d<△Twb≤0.2c且dTwb<-0.1时,控制烘干机较小的减少排湿效率,当烘干机检测到0.2d<△Twb≤0.2c且dTwb>0.1时,控制烘干机较小的增加排湿效率,当烘干机检测到0.6d<△Twb≤0.2d且dTwb<-0.1时,控制烘干机较大的减少排湿效率,当烘干机检测到0.6d<△Twb≤0.2d且-0.1≤dTwb≤0.1时,控制烘干机较小的减少排湿效率,当烘干机检测到△Twb≤0.6d且dTwb<-0.1时,控制烘干机最大的减少排湿效率,当烘干机检测到△Twb≤0.6d且-0.1≤dTwb≤0.1时,控制烘干机较大的减少排湿效率,当烘干机检测到△Twb≤0.6d且dTwb>0.1时,控制烘干机较小的减少排湿效率。
7.根据权利要求6所述的一种控制烘干机干湿球温度的方法,其特征在于:所述较小的增加排湿效率为烘干机的风阀(3)打开10°,较大的增加排湿效率为烘干机的风阀(3)打开20°,最大的增加排湿效率为烘干机的风阀(3)打开30°,所述较小的减少排湿效率为烘干机的风阀(3)关上10°,较大的减少排湿效率为烘干机的风阀(4)关上20°,大的减少排湿效率为烘干机的风阀(3)关上30°。
8.计算机存储介质,其存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
9.烘干机,该烘干机包括:热泵主机(1)、烘干房(4)、用于排出湿气的排湿口(2)、用于控制进入烘干房(4)新风风量的风阀(3),热泵主机(1)的制热效率可调,风阀(3)和排湿口(2)位于烘干房(4)的墙壁上,从而能通过调节风阀(3)的开度来调节烘干房(4)的排湿效率,烘干房(4)内设置有干球温度传感器和湿球温度传感器,其特征在于,还包括:
控制器,其电连接风阀(3)、热泵主机(1)、干球温度传感器和湿球温度传感器;
被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
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