EP2989394A1 - Verfahren zum konditionieren von luft und konditionieranlage - Google Patents

Verfahren zum konditionieren von luft und konditionieranlage

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EP2989394A1
EP2989394A1 EP14717727.3A EP14717727A EP2989394A1 EP 2989394 A1 EP2989394 A1 EP 2989394A1 EP 14717727 A EP14717727 A EP 14717727A EP 2989394 A1 EP2989394 A1 EP 2989394A1
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EP
European Patent Office
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conditioning system
conditioning
parameters
air flow
actual values
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14717727.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Simon Alt
Rainer Uetz
Thomas Klenge
Oliver Sawodny
Florian Malchow
Martin WEICKGENANNT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
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    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to a method for conditioning air.
  • Such a method is known for example from EP 1 081 442 AI.
  • This known method is a regulated method in which a conditioning system is controlled by means of controlled actuators.
  • At least one of the controller input variables required for controlling the conditioning system is a mixed controller input variable, which is formed by linking a temperature setpoint deviation with a humidity setpoint deviation.
  • the present invention has for its object to provide a method for conditioning air, which is reliable and energy-efficient feasible.
  • Conditioning air includes:
  • the conditioning in the selected operating condition, so that an output air flow of the conditioning plant is generated, the actual values of the at least two parameters are within predetermined desired value ranges.
  • a desired value range is to be understood as meaning, in particular, a range or a range of values within which a desired parameter may move in order to ensure desired airflow characteristics.
  • the model is in particular a static and / or dynamic model.
  • the operating state of the conditioning plant is selected on the basis of a parameter characteristic map, by means of which a plurality of possible actual values of the at least two parameters is linked to the operating states of the conditioning plant.
  • the operating state of the conditioning plant is selected on the basis of a correlation function, by means of which a multiplicity of possible actual values of the at least two parameters is linked to the operating states of the conditioning plant.
  • a correlation function in this description and the appended claims is preferably to be understood as meaning every equation and equation system, in particular model equations and model equation systems, by means of which a relationship is established between at least one input variable and at least one output variable.
  • the parameter map and / or the correlation function are preferably based on the model on the basis of which the operating state of the conditioning plant is selected.
  • the parameter map and / or the correlation function are created or generated using or on the basis of a model.
  • the model is in particular a simulation model, in particular a simulation model of the conditioning plant or a workpiece treatment plant, which comprises the conditioning plant.
  • the actual values of the at least two parameters of the output airflow of the conditioning system can be determined, in particular calculated and / or predicted, using the actual values of the at least two parameters of the input airflow and with knowledge of the operating state of the conditioning system.
  • a parameter characteristic map can be generated by means of the model, which can be used to derive an optimized and / or particularly energy-efficient operating state of the conditioning system using determined actual values of the at least two parameters of the input air flow.
  • control signals for the conditioning system can be provided by means of the parameter characteristic field, by means of which the conditioning system can be displaced into the desired operating state.
  • a correlation function can be provided by means of which a multiplicity of possible Actual values of the at least two parameters are linked to the operating states of the conditioning system.
  • an efficient operating state of the conditioning system can be calculated in order to ensure compliance with the desired value ranges of the parameters of the output air flow.
  • a (further) parameter is preferably the humidity (humidity).
  • the at least two parameters form a pair of parameters consisting of air temperature and humidity (humidity).
  • the input air flow is humidified and / or dehumidified.
  • a multiplicity of possible actual-value combinations, in particular actual-value pairs, of the at least two parameters is linked to one operating state of the conditioning system by means of the model.
  • an operating state of the conditioning plant is jointly assigned.
  • the parameter characteristic map and / or the correlation function, in particular a multiplicity of possible actual values of the at least two parameters is linked to predefined operating states of the conditioning system.
  • the operating states of the conditioning system preferably each comprise an operating state of a humidifying device, an operating state of a dehumidifying device, an operating state of a heating device and / or an operating state of a cooling device.
  • the predefined operating states of the conditioning system each include a predefined operating state of a humidifying device, a predefined operating state of a dehumidifying device, a predefined operating state of a heating device and / or a predefined operating state of a cooling device.
  • a predefined operating state is, in particular, an operating state determined, in particular calculated and / or simulated, on the basis of the model before carrying out the method for conditioning air.
  • the operating states of the conditioning plant which can be selected on the basis of the model are preferably predefined operating states of the conditioning plant.
  • a controlled operation of the conditioning plant can be carried out in particular.
  • the controlled operation of the conditioning plant is in particular independent of actual values of the at least two parameters of the output air flow of the conditioning plant. It can be provided that the conditioning device is placed in a readjusting operating state in which a deviation of the actual values of the at least two parameters of the output air flow from the predetermined desired values is determined and in which for further approximation or equalization of the actual values. Values to the setpoint values a readjustment of the conditioner system takes place.
  • a readjustment or a readjusting operating state of the conditioning device is understood in particular to be a supplementary control of the conditioning device on the basis of the controlled operating state.
  • the conditioning device can be put into the readjusted operating state after being put into the selected operating state, in which a deviation of the actual values of the at least two parameters of the output air flow from the predetermined desired values is determined and in which for further approximation The adjustment of the actual values to the desired values is followed by a readjustment of the conditioning device.
  • the moistening device, the dehumidifying device, the heating device and / or the cooling device are placed in a readjusting operating state.
  • a monitoring device determines whether a deviation of the actual values of the at least two parameters of the output air flow from the predetermined desired values exceeds a predetermined maximum deviation. In order in particular to be able to monitor the functionality of the conditioning device, it is possible to determine the level of deviations of the actual values of the at least two parameters of the output air flow from the predetermined desired values. By means of the monitoring device, a malfunction of the conditioning system can preferably be detected or determined.
  • air in particular the output air flow of the conditioning, can be used in particular in a workpiece treatment plant.
  • the present invention therefore also relates to a method for supplying air to a workpiece treatment plant.
  • the method according to the invention for supplying air to a workpiece treatment system preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the method according to the invention for conditioning air.
  • outlet air flow of the conditioning system is supplied as a treatment air flow to a treatment room of the workpiece treatment system.
  • the plurality of possible actual values of the at least two parameters of the input airflow of the conditioning system are preferably linked to the operating states of the conditioning system so that the available actual values of the at least two parameters of the treatment airflow are within predefined desired value ranges.
  • the output air flow of the conditioning system can be, for example, a part of a treatment air flow or form the entire treatment air flow.
  • the outlet air flow of the conditioning plant is part of the treatment air flow, then the remaining part of the treatment air flow may be, in particular, a circulating air flow conducted in the workpiece treatment plant. If the output air flow of the conditioning plant forms the entire treatment air flow, so is preferably a pure supply air operation of
  • the output air flow of the conditioning plant forms part of the treatment air flow
  • the influence of the circulating air flow conducted in a recirculating air flow on the actual values of the at least two parameters of the treatment air flow is taken into account.
  • the model is preferably a plant-specific model.
  • the dimensions of the workpiece treatment system, in particular of the treatment space of the workpiece treatment system, are preferably taken into account in the model.
  • the type, the extent and / or the duration of the workpiece treatment carried out by means of the workpiece treatment system are taken into account in the model.
  • the input air flow of the conditioning system may be, in particular, a fresh air flow or a recirculated air flow or a mixture of a fresh air flow and a recirculated air flow.
  • the inventive method is particularly suitable for operating a conditioning plant for conditioning air.
  • the present invention therefore also relates to a conditioning plant for conditioning air.
  • the invention is in this respect the task of providing a conditioning, by means of which reliable and energy efficient air is conditioned.
  • a conditioning device for conditioning air which comprises a control device and a
  • Measuring device for determining the actual values of at least two parameters of an input air flow of the conditioning plant to be conditioned, wherein an operating state of the conditioning plant is selectable on the basis of a model by means of which a plurality of possible actual values of the at least two parameters with operating condition of the conditioner is linked, and
  • conditioning device can be displaced into the selected operating state by means of the control device, so that an output air flow of the conditioning device can be generated whose actual values of the at least two parameters are within predetermined desired value ranges.
  • the conditioning apparatus according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the methods according to the invention.
  • the conditioning device preferably comprises a control device for controlling the conditioning device, in particular for carrying out the method according to the invention.
  • control device comprises a memory device on which a parameter characteristic map and / or a correlation function is stored, wherein a multiplicity of possible actual values of the at least two parameters can be obtained by means of the parameter characteristic field and / or by means of the correlation function is linked to the operating states of the conditioning plant.
  • the conditioning device preferably comprises a moistening device, a dehumidifying device, a heating device and / or a cooling device.
  • the cooling device may at the same time be a dehumidifying device.
  • the conditioning plant comprises at least one filter device and / or at least one heat exchanger.
  • heat can preferably be transferred from an exhaust air stream leaving a workpiece treatment system to the input air stream of the conditioning system.
  • the conditioning plant comprises a regulating device, by means of which the conditioning plant can be displaced into a readjusting operating state.
  • a deviation of the actual values of the at least two parameters of the output air flow from the predetermined desired values can preferably be determined.
  • a readjustment of the conditioning system can preferably be carried out for the further approximation or equalization of the actual values to the predetermined desired values.
  • the conditioning system conveniently comprises a monitoring device, by means of which it can be determined whether a deviation of the actual values of the at least two parameters of the output air flow from the predefined setpoint values exceeds a predetermined maximum deviation.
  • the conditioning plant according to the invention is particularly suitable for use as a component or in combination with a workpiece treatment system.
  • the present invention therefore also relates to a workpiece treatment system which comprises a conditioning system according to the invention.
  • the workpiece treatment system according to the invention preferably comprises one or more of the features and / or advantages described in connection with the inventive method and / or the conditioning system according to the invention.
  • the outlet air stream of the conditioning plant can preferably be supplied as a treatment air stream to a treatment space of the workpiece treatment plant.
  • the plurality of possible actual values of the at least two parameters of the input airflow of the conditioning system are linked to the operating states of the conditioning system in such a way that the available actual values of the at least two parameters of the treatment airflow are within predetermined desired value ranges.
  • the conditioning plant can be designed as a supply air system and / or as a recirculation system.
  • the conditioning device preferably comprises a housing, at least one fan (blower), at least one filter device (filter stage), a flow rectification, at least one silencing device (silencer) and / or at least one Heat exchanger (heat exchanger), in particular at least one heat wheel.
  • conditioning air is meant in this specification and the appended claims in particular a treatment and / or a treatment of air.
  • the workpiece treatment plant is in particular a surface treatment plant, a processing plant, a coating plant, a
  • Workpieces are, for example, vehicles, vehicle parts, vehicle bodies, vehicle attachment parts, furniture and / or medical devices.
  • the conditioning of air is preferably carried out for process assurance and quality assurance of manufacturing processes, especially in the craft and industrial sectors.
  • the workpiece treatment system and / or in the workpiece treatment system preferably several process steps are feasible, in particular the cleaning and / or degreasing of workpieces, a conversion layer formation (for example phosphating) on the workpieces, a paint application by dipping, a paint application by spray or spray application, the burn-in or curing the paint layer, a control of the workpieces and / or a rework of the workpieces.
  • a conversion layer formation for example phosphating
  • the following desired values and desired value ranges of the relative humidity and the temperature of the treatment air stream are preferably used:
  • the relative humidity is preferably at least about 40% and / or at most about 84%
  • the temperature is preferably at least about 20 ° C and / or at most about 30 ° C.
  • the relative humidity is preferably at least about 60% and / or at most about 70%, and the temperature is preferably at least about 20 ° C and / or at most about 26 ° C.
  • the relative humidity is preferably at least about 55% and / or at most about 75% and the temperature is preferably at least about 20 ° C and / or at most about 26 ° C.
  • the relative humidity is preferably at least about 40% and / or at most about 50% and the temperature preferably at least about 20 ° C and / or at most about 24 ° C.
  • the relative humidity is at least approximately 40% and / or at most approximately 50% and the temperature is preferably at least approximately 18 ° C. and / or at most approximately 22 ° C.
  • the requirements for room air conditioning (conditioning of the treatment air flow) in a treatment room during the application of waterborne paints are different, in particular narrower or higher, compared to the requirements for room air conditioning during the application of solventborne paints. This may, for example, be due to the dilutability of water and to the special requirements of quality and appearance, for example the reproducibility and / or uniformity of effect formation in the case of metallic paints or special effect paints.
  • the fresh and exhaust air requirement can preferably be reduced to at least half.
  • the room conditioning air treatment air stream
  • the guided in the recirculation air for example, by the friction heat of the fan (fan)
  • a cooling device of the conditioning in particular a recirculation system, this can be preferably compensated.
  • the removal of pollutants is preferably a part of the circulating air, for example, about 20%, removed and supplied, for example, an exhaust air purification system.
  • the removed part of the circulating air is preferably replaced by means of a, in particular smaller, supply air system.
  • a cooling device can be dispensable, since even in the summer months, no high temperatures are expected, which would require the cooling of the supplied air.
  • a desired conditioning of the air can be carried out more easily by means of a cooling device.
  • weather reversals may place high demands on the control engineering effort of the conditioning plant, for example due to rising thunderstorms with a rapid increase in the relative humidity.
  • a desired value range or the desired value ranges of the at least two parameters of the treatment air flow are also referred to, for example, as an injection cabin air conditioning window or as a "drying line".
  • the desired value ranges include individual preferred operating points, for example for winter and summer.
  • the operating points are preferably determined during the design of the conditioning plant and / or the workpiece treatment plant.
  • conditioning devices of the conditioning system in particular a moistening device, a dehumidifying device, a heating device and / or a cooling device, by means of a global model, which takes into account the ambient temperature and ambient humidity of the conditioning system.
  • the control can preferably be pre-parameterized by system parameters.
  • a control can be divided into a forward path (precontrol) and a reverse path (regulation).
  • the feedforward control is performed by selecting the operating state based on the model.
  • the control is preferably the readjustment.
  • the feedforward control an energy-optimal control variable combination for the conditioning of the Conditioning plant and an optimal target value calculated in a predetermined target value range, in particular based on the model by the solution of an optimization problem.
  • an optimal solution of temperature and humidity of the input air flow is calculated.
  • the precontrol signal (a control signal of a control device), by means of which the conditioning system can be displaced into the selected operating state, is supplemented by a control signal (readjustment, control signal of a control device).
  • the controller signal is preferably calculated using the actual values of the temperature and humidity of the outflowing air (output airflow).
  • a two-degree-of-freedom structure can preferably be realized.
  • control strategy of the individual conditioning devices can preferably be designed so that, for example, energy-optimized operation is inherently imprinted.
  • control concept for industrial conditioning systems is based on a global model approach to energy-optimal control.
  • control signals control signals and / or control signals for putting into operation states
  • the control signals (control signals and / or control signals for putting into operation states) of the individual conditioning devices are preferably coordinated centrally.
  • strategy changes for example in the case of weather changes, can be taken into account.
  • manipulated variable combinations and setpoint values can preferably be calculated energy-optimally.
  • the algorithms of the calculation strategy are preferably matched to the process control hardware and / or process control software typical of supply air systems and / or recirculation systems.
  • the complex optimization problem can be reduced to a numerically highly efficiently solvable linear optimization problem.
  • the solution of the complex problem is preferably approximated with sufficient accuracy.
  • the coordinating control is pre-parameterized by physically interpretable system parameters.
  • the risk of vibration of the conditioning devices and the emergence of limit cycles can be reduced, in particular completely avoided.
  • thermodynamic interactions such as the coupling of temperature and relative humidity, are considered in the model.
  • control and / or control behavior can be optimized.
  • control and / or regulating behavior of a plant in particular a conditioning plant and / or a workpiece treatment plant, is already simulated during the design process.
  • an automatic model-based pre-parameterization can take place. This can preferably already in an early project phase Lack of investment in relation to the dynamic tax, and
  • Disturbing behavior can be detected.
  • the predetermined target value range is preferably the amount of operating points on a connecting line in the air temperature-humidity diagram (or enthalpy-moisture diagram) between a summer working point and a winter working point.
  • the ambient temperature and the ambient humidity as well as the connecting line between the summer working point and the winter working point in the air temperature-humidity diagram are used for the calculation of optimal control values and an optimal setpoint value.
  • connection line can also be referred to as Drying Line.
  • the precontrol preferably allows a coordination of the individual conditioning devices based on a, in particular physical, model.
  • the desired values of the at least two parameters of the output air flow are calculated in order to ensure consistent control signals with respect to the control signals.
  • the manipulated variable portion of the control is preferably calculated from the difference between the actual values of the at least two parameters of the output air flow and the associated setpoint values.
  • a model-based, linear MIMO control can also be provided.
  • pilot control and the regulation preferably form a coordinating temperature and humidity control.
  • the conditioning system can preferably be monitored.
  • a control signal of a control device of the conditioning system by means of a control device must be corrected the less, the better the model behavior matches the system behavior.
  • a faulty operating state can preferably be detected.
  • abruptly occurring errors such as, for example, a misalignment of a valve, and / or long-term effects, for example signs of wear, can be detected.
  • abrupt errors can be detected directly and diagnosed by warning messages.
  • Long-term effects can preferably be determined by statistical evaluations of the controller components.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration through a workpiece treatment installation, which comprises a conditioning device for conditioning air;
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of another conditioning plant
  • FIG. 3 shows a schematic illustration to illustrate the mode of operation of a conditioning plant
  • Fig. 4 is a schematic representation of the illustration of the control
  • Fig. 5 is a diagram illustrating the operation of a
  • FIG. 5 is a corresponding schematic diagram illustrating various operating areas of a conditioning plant
  • Fig. 7 is a schematic diagram illustrating the controller
  • Fig. 8 is a further schematic illustration for illustrating the
  • An illustrated in Fig. 1, designated as a whole with 100 workpiece treatment system is, for example, as a paint shop 102 for painting of workpieces 103, in particular vehicle bodies formed.
  • the workpiece treatment system 100 comprises a treatment space 104, which is designed in particular as a paint booth 106, and an air guide device 108, by means of which an air flow through the
  • Treatment room 104 can be passed.
  • treatment air flow 109 This air flow is hereinafter referred to as treatment air flow 109.
  • the workpiece treatment system 100 comprises a filter system 110, by means of which the treatment air flow 109 guided through the treatment chamber 104 can be cleaned.
  • paint overspray which was received by the treatment air stream 109 in the treatment space 104, can be separated from the treatment air stream 109.
  • the air-guiding device 108 comprises a conditioning installation 114 designed, for example, as an air-intake system 112.
  • Ambient air in particular fresh air
  • the conditioning plant 114 comprises an air supply duct 118, a blower 120 for driving the air flow and a plurality of conditioning devices 122.
  • the conditioning device 114 comprises a conditioning device 122 embodied as a heating device 124, a conditioning device 122 designed as a cooling device 126, a conditioning device 122 designed as a humidifying device 128 and / or a conditioning device 122 designed as a dehumidifying device 130.
  • the air flow guided through the conditioning device 114 can thus be heated, cooled, moistened and / or dehumidified.
  • the conditioning device 114 further comprises two filter devices 132.
  • a filter device 132 arranged upstream of the conditioning devices 122 and configured as a prefilter 136 is provided, as well as a filter device 132 arranged downstream of the conditioning devices 122 and designed as a postfilter 138.
  • the conditioning devices 122, the filter devices 132 and the blower 120 are arranged in a housing 150 of the conditioning device 114.
  • An exhaust air duct 140 of the air guiding device 108 serves to discharge the treatment air stream 109 cleaned by means of the filter system 110.
  • the supply air duct 118 and the exhaust air duct 140 are preferably thermally coupled to each other by means of a heat exchanger 142.
  • the heat exchanger 142 is designed, for example, as a heat wheel 144 and serves, in particular, to transfer heat from the air flow guided in the exhaust air duct 140 (purified treatment air flow 109) to the air flow guided in the air supply duct 118 (inlet air flow 152).
  • the conditioning system 114 also includes a measuring device 146, by means of which the actual values of at least two parameters of the input airflow 152 of the conditioning system 114 fed through the supply air duct 118 can be determined.
  • an optimized control or regulation of the conditioning system 114 and thus of the entire workpiece treatment system 100 can take place.
  • the workpiece treatment system 100 shown in FIG. 1 functions as follows:
  • the actual values of at least two parameters of the input air flow 152 of the conditioning system 114 are determined.
  • the air temperature and the humidity, in particular the relative humidity, are determined.
  • the conditioning system 114 is set to a specific operating state in order to specifically condition the input airflow 152 in such a way that after passing through the conditioning system 114 and thus leaving it as the output airflow 154 of the conditioning system 114 predetermined, desired air temperature and a predetermined desired humidity has.
  • the output air flow 154 of the conditioning system 114 is supplied to the treatment space 104 as the treatment air flow 109. Because the treatment air stream 109 has a predetermined air temperature and a predefined air humidity, optimal conditions for treating workpieces 103, in particular for painting workpieces 103, prevail in the treatment space 104.
  • the treatment air stream 109 is cleaned by means of the filter system 110 and discharged via the exhaust air duct 140.
  • the heat contained in the purified treatment air stream 109 is at least partially transferred by means of the heat transferer 142 to the inlet airflow 152 guided through the supply air channel 118 and thus preferably not unused to the environment of the workpiece treatment system 100.
  • An alternative embodiment of a conditioning system 114 shown in FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1 substantially by the conditioner 114 comprises two heaters 124 and a sound attenuation device 148.
  • conditioner 114 of FIG. 2 is an example as
  • Burner 147 formed heater 124 is provided.
  • the filter device 132 designed as a prefilter 136 is arranged downstream of this heating device 124.
  • This filtering device 132 is followed in the flow direction 134 by the cooling device 126, a heating device 124 designed as a hot water register, the humidifying device 128, the filter device 132 formed as a post-filter 138 and the blower 120.
  • the silencing device 148 is disposed between the filter device 132 formed as a post-filter 138 and the blower 120.
  • the sound damping device 148 is arranged laterally on a housing 150 of the conditioning device 114.
  • a conditioning air inlet 152 supplied to the conditioning plant 114 can thus be first heated, then cleaned, then cooled, reheated, humidified and finally cleaned again.
  • the alternative embodiment of the conditioning device 114 shown in FIG. 2 is identical in terms of design and function to the conditioning device 114 of the workpiece treatment system 100 from FIG. 1, so that reference is made to the above description in this respect.
  • conditioning device 114 in which a cooling device 126, a heating device 124 and a humidifying device 128 are serially provided one after the other.
  • an input airflow 152 can be conditioned by means of the conditioning device 114.
  • the conditioned air stream leaves the conditioning unit 114 as the outlet airflow 154.
  • the cooling device 126 is designed, for example, as a cooling register.
  • the heater 124 is formed, for example, as a heater.
  • a variable cooling water flow is preferably supplied to the cooling device 126 (not shown) of the register tubes.
  • a variable hot water flow is preferably supplied to the heater device 124 (not shown).
  • the water flows are preferably adjustable via valves (not shown), in particular controllable and / or controllable.
  • the humidifier 128 preferably includes a controllable and / or controllable humidifier pump 156.
  • a variable, in particular speed-regulated, water flow can be discharged into the air flow guided by the conditioning system 114.
  • the volume flow of the air flow passed through the conditioning unit 114 is preferably kept constant by means of a blower 120 (see FIGS. 1 and 2).
  • each conditioning device 122 can preferably be actuated with a separate control signal 158.
  • the conditioning devices 122 can thus in principle be individually controlled and operated essentially independently of one another.
  • the conditioning system 114 preferably has a higher-level control device 160 for controlling the conditioning system 114.
  • the control device 160 is connected to a measuring device 146, by means of which the actual values of the at least two parameters of the input air flow 152 to be conditioned can be determined and communicated to the control device 160 by means of a control or measuring signal 172.
  • the control device 160 comprises a storage device 162, on which a model 164 or a link 164 based on a model 164 between a plurality of possible actual values of the at least two parameters of the input air flow 152 with operating states of the conditioning system 114 is stored.
  • a parameter map 166 and / or a correlation function 168 is stored by means of the memory device 162.
  • an operating state of the conditioning installation 114 can be selected from the determined actual values of the at least two parameters of the input airflow 152 by means of the control device 160.
  • one or more control signals 158 are output to the conditioning devices 122 of the conditioning system 114 by means of the control device 160.
  • the conditioning system 114 may further include a controller 170.
  • the control device 170 is in particular connected to the control device 160 and to a measuring device 146 for determining the actual values of the at least two parameters of the output air flow 154.
  • control device 170 By means of the control device 170 it can be determined whether the operating state of the conditioning device 114 selected by means of the control device 160 actually leads to the maintenance of desired setpoint values of the at least two parameters of the output air flow 154.
  • control signal 158 supplied to the conditioning devices 122 is an effective control signal 158e, which is composed of two control signals 158, namely a control signal 158s of the control device 160 and a control signal 158r of the control device 170.
  • control device 170 may thus include a monitoring device 171.
  • the entries of a manipulated variable vector are preferably the manipulated variables of the individual conditioning devices 122.
  • the proportion of the control device 170 on the effective control signal 158e is low, for example less than approximately 20%, in particular less than approximately 10%, it can be provided that the control device 170 is operated with a linear control concept.
  • the controller 160 may generate optimal control signals 158 for the cooling device 126, the heater 124, and the humidifier 128.
  • a widened setpoint value range 174 of the at least two parameters, in particular the air temperature and the air humidity, can be used.
  • the desired value range 174 results, for example, as a connecting line between two operating points 176 in a diagram in which the air temperature (in ° C.) is plotted against the air humidity (in g of water / kg of dry air) (see FIG. 5).
  • the operating points 176 are, in particular, a summer working point 176s, in which the conditioning installation 114 can be operated in an energy-efficient manner, in particular in summer, and a winter working point 176w, in which the conditioning installation 114 can be operated in an energy-efficient manner, in particular in winter.
  • the summer working point 176s is at an air temperature of about 30 ° C and a relative humidity of about 65%.
  • the winter working point 176w is, for example, at an air temperature of about 20 ° C and a relative humidity of about 55%.
  • point B humidification of the input airflow 152 may be sufficient to meet the setpoint values. If the air is too moist (point C), it can be provided that the inlet airflow 152 is cooled, dehumidified, and then heated (heated).
  • substantially five different regions namely regions I to V, can be distinguished from each other in the air temperature-humidity diagram.
  • isenthalpid humidification may be sufficient to maintain the setpoint values.
  • cooling and humidifying may be provided for compliance with the target values.
  • cooling and subsequent dehumidification and heating of the input airflow 152 are performed to maintain the target values.
  • the inlet airflow 152 is preferably merely heated to maintain the desired values.
  • a change of state from region I to region IV may take place so that the operating state of the conditioning device 114 has to be switched from isenthaler humidification to heating.
  • Isenthalper humidification must therefore be switched to dehumidification, in particular by means of the dehumidifying device 130 and / or by means of the cooling device 126, and heating by means of the heating device 124.
  • FIG. 8 shows the signal flow of the feedforward control that can be carried out by means of the control device 160.
  • the operating points 176s, 176w and the control or measuring signal 172 are supplied by the measuring device 146 as input variables of the control device 160.
  • a control or measuring signal 172 which is forwarded to the control device 170, and the control signal 158s for controlling the conditioning devices 122 are generated therefrom by means of the control device 160.
  • control signal 158s of the control device 160 preferably takes place via the solution of an optimization problem.
  • a linear energy function is used, for example:
  • variables u d i, u d2 and u d 3 are manipulated variable components of the precontrol over which the energy function E is preferably minimized.
  • the variable a d i preferably gives the desired value within the desired value range 174, in particular within the spray booth air conditioning window (the so-called Drying Line).
  • the variables pi, p 2 , p 3 and Pdi are fixed weighting factors and indicate the linear cost factor of the individual conditioning devices 122.
  • Equation 1 is preferably minimized under the following constraints:
  • Secondary condition 1 preferably ensures that the manipulated variables comply with the prescribed limits, ie. remain within the predetermined desired value range 174.
  • Second condition 2 preferably ensures that the solution to the optimization problem lies at the energy-optimal point of the connecting line between the summer working point 176s and the winter working point 176w, that is, on the drying line.
  • the vectors v K ühi, Y He iz and V B are preferably efeuchter direction vectors in the enthalpy-humidity chart.
  • the length and direction of the vectors preferably result from the instantaneous state of the input airflow 152 and the stationary model behavior of the conditioning devices 122.
  • the vectors are preferably determined from the model equations of the conditioning system 122.
  • the direction vector Vwinter preferably describes the vector from the state (operating point) of the input air flow 122 to the winter working point 176w.
  • the vector Vdi preferably describes the vector from the winter working point 176w to summer working point 176s and lies on the Drying Line or runs along the Drying Line.
  • Equation 1 and constraints 1 and 2 describe a linear optimization problem.
  • the optimization problem can preferably be solved iteratively by a simplex algorithm in order to adapt the solution, in particular online, to the changing weather conditions.
  • a simplex algorithm in order to adapt the solution, in particular online, to the changing weather conditions.
  • Optimum operation of the conditioning system 114 can always be ensured by the model-based operating state selection.

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Abstract

Um ein Verfahren zum Konditionieren von Luft zu bereitzustellen, welches zuverlässig und energieeffizient durchführbar ist, wird vorgeschlagen, dass das Verfahren Folgendes umfasst: -Ermitteln der Ist-Werte mindestens zweier Parameter eines zu konditionierenden Eingangsluftstroms einer Konditionieranlage; -Auswählen eines Betriebszustands der Konditionieranlage auf der Basis eines Modells, mittels welchem eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit Betriebszuständen der Konditionieranlage verknüpft ist; -Versetzen der Konditionieranlage in den ausgewählten Betriebszustand, so dass ein Ausgangsluftstrom der Konditionieranlage erzeugt wird, dessen Ist-Werte der mindestens zwei Parameter innerhalb vorgegebener Soll-Wertebereiche liegen.

Description

Verfahren zum Konditionieren von Luft und Konditionieranlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren von Luft.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der EP 1 081 442 AI bekannt. Dieses bekannte Verfahren ist ein geregeltes Verfahren, bei welchem eine Konditionieranlage mittels geregelten Aktoren geregelt wird. Mindestens eine der zur Regelung der Konditionieranlage benötigten Reglereingangsgrößen ist dabei eine gemischte Reglereingangsgröße, welche durch Verknüpfung einer Temperatur-Sollwertabweichung mit einer Feuchte-Sollwertabweichung gebildet wird .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Konditionieren von Luft bereitzustellen, welches zuverlässig und energieeffizient durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verfahren zum
Konditionieren von Luft Folgendes umfasst:
Ermitteln der Ist-Werte mindestens zweier Parameter eines zu kondi- tionierenden Eingangsluftstroms einer Konditionieranlage;
Auswählen eines Betriebszustands der Konditionieranlage auf der Basis eines Modells, mittels welchem eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit Betriebszuständen der Konditionieranlage verknüpft ist;
Versetzen der Konditionieranlage in den ausgewählten Betriebszustand, so dass ein Ausgangsluftstrom der Konditionieranlage erzeugt wird, dessen Ist-Werte der mindestens zwei Parameter innerhalb vorgegebener Soll-Wertebereiche liegen.
Dadurch, dass erfindungsgemäß ein Betriebszustand auf der Basis eines Modells ausgewählt wird, kann vorzugsweise zügig, zuverlässig und/oder energieeffizient ein gewünschter Ausgangsluftstrom der Konditionieranlage erzeugt werden.
Unter einem Soll-Wertebereich ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen insbesondere ein Bereich oder eine Spanne von Werten zu verstehen, innerhalb welcher sich ein gewünschter Parameter bewegen darf, um gewünschte Luftstromeigenschaften zu gewährleisten.
Das Modell ist insbesondere ein statisches und/oder dynamisches Modell.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betriebszustand der Konditionieranlage auf der Basis eines Parameter-Kennfeldes ausgewählt wird, mittels welchem eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit den Betriebszuständen der Konditionieranlage verknüpft ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Betriebszustand der Konditionieranlage auf der Basis einer Korrelationsfunktion ausgewählt wird, mittels welcher eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit den Betriebszuständen der Konditionieranlage verknüpft ist.
Unter einer Korrelationsfunktion ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen vorzugsweise jede Gleichung und jedes Gleichungssystem, insbesondere Modellgleichungen und Modellgleichungssysteme, zu verstehen, mittels welcher bzw. welchem ein Zusammenhang zwischen mindestens einer Eingangsgröße und mindestens einer Ausgangsgröße hergestellt wird.
Das Parameter-Kennfeld und/oder die Korrelationsfunktion basieren vorzugsweise auf dem Modell, auf dessen Basis der Betriebszustand der Konditionieranlage ausgewählt wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Parameter-Kennfeld und/oder die Korrelationsfunktion unter Verwendung oder auf der Basis eines Modells erstellt oder erzeugt werden oder wurden.
Das Modell ist insbesondere ein Simulationsmodell, insbesondere ein Simulationsmodell der Konditionieranlage oder einer Werkstückbehandlungsanlage, welche die Konditionieranlage umfasst.
Mittels des Modells können vorzugsweise unter Verwendung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms und bei Kenntnis des Betriebszustands der Konditionieranlage die Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms der Konditionieranlage ermittelt, insbesondere berechnet und/oder vorhergesagt, werden.
Insbesondere im Umkehrschluss ist es mittels des Modells vorzugsweise zudem möglich, bei Kenntnis der vorgegebenen Soll-Wertebereiche der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms der Konditionieranlage unter Verwendung von ermittelten Ist-Werten der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms auf einen gewünschten Betriebszustand der Konditionieranlage zu schließen .
Insbesondere kann mittels des Modells ein Parameter-Kennfeld erzeugt werden, welchem unter Verwendung von ermittelten Ist-Werten der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms ein optimierter und/oder besonders energieeffizienter Betriebszustand der Konditionieranlage entnehmbar ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels des Parameter-Kennfeldes Steuersignale für die Konditionieranlage bereitstellbar sind, mittels welchen die Konditionieranlage in den gewünschten Betriebszustand versetzbar ist.
Alternativ oder ergänzend zu einem Parameter- Kennfeld kann eine Korrelationsfunktion vorgesehen sein, mittels welcher eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit den Betriebszuständen der Konditionieranlage verknüpft ist.
Insbesondere kann mittels der Korrelationsfunktion auf der Basis des Modells im Betrieb der Konditionieranlage unter Verwendung der ermittelten Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms ein effizienter Betriebszustand der Konditionieranlage berechnet werden, um die Einhaltung der Soll-Wertebereiche der Parameter des Ausgangsluftstroms zu gewährleisten .
Günstig kann es sein, wenn ein Parameter die Lufttemperatur ist.
Ein (weiterer) Parameter ist vorzugsweise die Luftfeuchtigkeit (Feuchte).
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die mindestens zwei Parameter ein Parameterpaar bestehend aus Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit (Feuchte) bilden.
Günstig kann es sein, wenn der Eingangsluftstrom erhitzt und/oder gekühlt wird .
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der Eingangsluftstrom befeuchtet und/oder entfeuchtet wird .
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels des Modells eine Vielzahl von möglichen Ist-Werte-Kombinationen, insbesondere Ist- Werte-Paaren, der mindestens zwei Parameter mit jeweils einem Betriebszustand der Konditionieranlage verknüpft ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels des Modells der Vielzahl von möglichen Ist-Werte-Paaren, insbesondere Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur, gemeinsam ein Betriebszustand der Konditionieranlage zugeordnet ist. Mittels des Modells, des Parameter-Kennfeldes und/oder der Korrelationsfunktion ist insbesondere eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit vordefinierten Betriebszuständen der Konditionieranlage verknüpft.
Die Betriebszustände der Konditionieranlage umfassen vorzugsweise jeweils einen Betriebszustand einer Befeuchtungsvorrichtung, einen Betriebszustand einer Entfeuchtungsvorrichtung, einen Betriebszustand einer Heizvorrichtung und/oder einen Betriebszustand einer Kühlvorrichtung .
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die vordefinierten Betriebszustände der Konditionieranlage jeweils einen vordefinierten Betriebszustand einer Befeuchtungsvorrichtung, einen vordefinierten Betriebszustand einer Entfeuchtungsvorrichtung, einen vordefinierten Betriebszustand einer Heizvorrichtung und/oder einen vordefinierten Betriebszustand einer Kühlvorrichtung umfassen.
Ein vordefinierter Betriebszustand ist insbesondere ein auf der Basis des Modells vor der Durchführung des Verfahrens zur Konditionierung von Luft ermittelter, insbesondere berechneter und/oder simulierter, Betriebszustand .
Die auf der Basis des Modells auswählbaren Betriebszustände der Konditionieranlage sind vorzugsweise vordefinierte Betriebszustände der Konditionieranlage.
Durch das Auswählen eines Betriebszustands der Konditionieranlage auf der Basis des Modells und das Versetzen der Konditionieranlage in den ausgewählten Betriebszustand ist insbesondere ein gesteuerter Betrieb der Konditionieranlage durchführbar. Der gesteuerte Betrieb der Konditionieranlage ist insbesondere unabhängig von Ist-Werten der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms der Konditionieranlage. Es kann vorgesehen sein, dass die Konditionieraniage in einen nachregelnden Betriebszustand versetzt wird, in welchem eine Abweichung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms von den vorgegebenen Soll-Werten ermittelt wird und in welchem zur weiteren Annäherung oder An- gleichung der Ist-Werte an die Soll-Werte eine Nachregelung der Konditionieraniage erfolgt.
Unter einer Nachregelung oder einem nachregelnden Betriebszustand der Konditionieraniage ist insbesondere eine ergänzende Regelung der Konditionieraniage auf der Basis des gesteuerten Betriebszustands zu verstehen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Konditionieraniage nach dem Versetzen in den ausgewählten Betriebszustand in den nachregelnden Betriebszustand versetzt wird, in welchem eine Abweichung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms von den vorgegebenen Soll-Werten ermittelt wird und in welchem zur weiteren Annäherung der An- gleichung der Ist-Werte an die Soll-Werte eine Nachregelung der Konditionieraniage erfolgt.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Befeuchtungsvorrichtung, die Entfeuchtungsvorrichtung, die Heizvorrichtung und/oder die Kühlvorrichtung in einen nachregelnden Betriebszustand versetzt werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mittels einer Überwachungsvorrichtung ermittelt wird, ob eine Abweichung der Ist- Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms von den vorgegebenen Soll-Werten eine vorgegebene Maximal-Abweichung überschreitet. Um insbesondere die Funktionsfähigkeit der Konditionieraniage überwachen zu können, kann vorzugsweise die Höhe der Abweichungen der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms von den vorgegebenen Soll-Werten ermittelt werden. Mittels der Überwachungsvorrichtung kann vorzugsweise eine Fehlfunktion der Konditionieranlage festgestellt oder ermittelt werden.
Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens konditionierte Luft, insbesondere der Ausgangsluftstrom der Konditionieranlage, kann insbesondere in einer Werkstückbehandlungsanlage verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Zuführen von Luft zu einer Werkstückbehandlungsanlage.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Zuführen von Luft zu einer Werkstückbehandlungsanlage weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Konditionieren von Luft beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Günstig kann es sein, wenn der Ausgangsluftstrom der Konditionieranlage als Behandlungsluftstrom einem Behandlungsraum der Werkstückbehandlungsanlage zugeführt wird .
Mittels des Modells ist dabei vorzugsweise die Vielzahl von möglichen Ist- Werten der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms der Konditionieranlage mit den Betriebszuständen der Konditionieranlage verknüpft, so dass die erhältlichen Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Behandlungsluftstroms innerhalb vorgegebener Soll-Wertebereiche liegen.
Der Ausgangsluftstrom der Konditionieranlage kann dabei beispielsweise ein Teil eines Behandlungsluftstroms sein oder den gesamten Behandlungsluftstrom bilden.
Wenn der Ausgangsluftstrom der Konditionieranlage ein Teil des Behandlungsluftstroms ist, so kann der übrige Teil des Behandlungsluftstroms insbesondere ein in der Werkstückbehandlungsanlage geführter Umluftstrom sein. Wenn der Ausgangsluftstrom der Konditionieranlage den gesamten Behandlungsluftstrom bildet, so ist vorzugsweise ein reiner Zuluftbetrieb der
Werkstückbehandlungsanlage vorgesehen.
Insbesondere dann, wenn der Ausgangsluftstrom der Konditionieranlage einen Teil des Behandlungsluftstroms bildet, kann vorgesehen sein, dass bei dem Modell zur Auswahl des Betriebszustands der Konditionieranlage der Einfluss des in einem Umluftkreislauf geführten Umluftstroms auf die Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Behandlungsluftstroms berücksichtigt ist.
Das Modell ist vorzugsweise ein anlagenspezifisches Modell.
Vorzugsweise sind bei dem Modell die Dimensionen der Werkstückbehandlungsanlage, insbesondere des Behandlungsraums der Werkstückbehandlungsanlage, berücksichtigt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass bei dem Modell die Art, der Umfang und/oder die Dauer der mittels der Werkstückbehandlungsanlage durchgeführten Werkstückbehandlung berücksichtigt sind .
Der Eingangsluftstrom der Konditionieranlage kann insbesondere ein Frischluftstrom oder ein Umluftstrom oder eine Mischung aus einem Frischluftstrom und einem Umluftstrom sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum Betrieb einer Konditionieranlage zum Konditionieren von Luft.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Konditionieranlage zum Konditionieren von Luft.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, eine Konditionieranlage bereitzustellen, mittels welcher zuverlässig und energieeffizient Luft konditionierbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Konditionieraniage zum Kon- ditionieren von Luft gelöst, welche eine Steuervorrichtung und eine
Messvorrichtung zum Ermitteln der Ist-Werte mindestens zweier Parameter eines zu konditionierenden Eingangsluftstroms der Konditionieraniage umfasst, wobei mittels der Steuervorrichtung ein Betriebszustand der Konditionieraniage auf der Basis eines Modells auswählbar ist, mittels welchem eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit Betriebs- zuständen der Konditionieraniage verknüpft ist, und
wobei mittels der Steuervorrichtung die Konditionieraniage in den ausgewählten Betriebszustand versetzbar ist, so dass ein Ausgangsluftstrom der Konditionieraniage erzeugbar ist, dessen Ist-Werte der mindestens zwei Parameter innerhalb vorgegebener Soll-Wertebereiche liegen.
Die erfindungsgemäße Konditionieraniage weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Die Konditionieraniage umfasst vorzugsweise eine Steuervorrichtung zum Steuern der Konditionieraniage, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Günstig kann es sein, wenn die Steuervorrichtung eine Speichervorrichtung umfasst, auf weicher ein Parameter-Kennfeld und/oder eine Korrelationsfunktion gespeichert ist, wobei mittels des Parameter-Kennfeldes und/oder mittels der Korrelationsfunktion eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit den Betriebszuständen der Konditionieraniage verknüpft ist.
Die Konditionieraniage umfasst vorzugsweise eine Befeuchtungsvorrichtung, eine Entfeuchtungsvorrichtung, eine Heizvorrichtung und/oder eine Kühlvorrichtung. Insbesondere die Kühlvorrichtung kann zugleich eine Entfeuchtungsvorrichtung sein.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Konditionieranlage mindestens eine Filtervorrichtung und/oder mindestens einen Wärmeüberträger umfasst.
Mittels des Wärmeüberträgers ist vorzugsweise Wärme von einem eine Werkstückbehandlungsanlage verlassenden Abluftstrom auf den Eingangsluftstrom der Konditionieranlage übertragbar.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Konditionieranlage eine Regelvorrichtung umfasst, mittels welcher die Konditionieranlage in einen nachregelnden Betriebszustand versetzbar ist.
In dem nachregelnden Betriebszustand ist vorzugsweise eine Abweichung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms von den vorgegebenen Soll-Werten ermittelbar.
Ferner ist in dem nachregelnden Betriebszustand vorzugsweise zur weiteren Annäherung oder Angleichung der Ist-Werte an die vorgegebenen Soll-Werte eine Nachregelung der Konditionieranlage durchführbar.
Die Konditionieranlage umfasst günstigerweise eine Überwachungsvorrichtung, mittels welcher ermittelbar ist, ob eine Abweichung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms von den vorgegebenen Sollwerten eine vorgegebene Maximalabweichung überschreitet.
Die erfindungsgemäße Konditionieranlage eignet sich insbesondere zur Verwendung als Bestandteil oder in Kombination mit einer Werkstückbehandlungsanlage.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Werkstückbehandlungsanlage, welche eine erfindungsgemäße Konditionieranlage umfasst. Die erfindungsgemäße Werkstückbehandlungsanlage umfasst dabei vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren und/oder der erfindungsgemäßen Konditionieranlage beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile.
Der Ausgangsluftstrom der Konditionieranlage ist vorzugsweise als Behandlungsluftstrom einem Behandlungsraum der Werkstückbehandlungsanlage zuführbar.
Mittels des Modells ist dabei die Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms der Konditionieranlage derart mit den Betriebszuständen der Konditionieranlage verknüpft, dass die erhältlichen Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Behandlungsluftstroms innerhalb vorgegebener Soll-Wertebereiche liegen.
Die Konditionieranlage kann als Zuluftanlage und/oder als Umluftanlage ausgebildet sein.
Die Konditionieranlage umfasst hierzu neben der Befeuchtungsvorrichtung, der Entfeuchtungsvorrichtung, der Heizvorrichtung und/oder der Kühlvorrichtung vorzugsweise ein Gehäuse, mindestens einen Ventilator (Gebläse), mindestens eine Filtervorrichtung (Filterstufe), eine Strömungsgleichrichtung, mindestens eine Schalldämpfungsvorrichtung (Schalldämpfer) und/oder mindestens einen Wärmeüberträger (Wärmetauscher), insbesondere mindestens ein Wärmerad .
Unter einem Konditionieren von Luft ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen insbesondere eine Behandlung und/oder eine Aufbereitung von Luft zu verstehen.
Die Werkstückbehandlungsanlage ist insbesondere eine Oberflächenbehandlungsanlage, eine Bearbeitungsanlage, eine Beschichtungsanlage, eine
Lackieranlage, eine Trocknungsanlage und/oder eine Reinigungsanlage. Werkstücke sind beispielsweise Fahrzeuge, Fahrzeugteile, Fahrzeugkarosserien, Fahrzeuganbauteile, Möbel und/oder medizinische Geräte.
Ferner können die erfindungsgemäßen Verfahren und/oder die erfindungsgemäßen Anlagen einzelne oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen :
Die Konditionierung von Luft erfolgt vorzugsweise zur Prozesssicherung und Qualitätssicherung von Fertigungsprozessen, insbesondere im handwerklichen und industriellen Bereich .
Mittels der Werkstückbehandlungsanlage und/oder in der Werkstückbehandlungsanlage sind vorzugsweise mehrere Prozessschritte durchführbar, insbesondere das Reinigen und/oder Entfetten von Werkstücken, eine Konversionsschichtbildung (beispielsweise Phosphatieren) auf den Werkstücken, ein Lackauftrag durch Tauchen, ein Lackauftrag durch Spritz- oder Sprühapplikation, das Einbrennen oder Aushärten der Lackschicht, eine Kontrolle der Werkstücke und/oder eine Nacharbeit der Werkstücke.
Insbesondere beim Lackieren von Werkstücken werden vorzugsweise folgende Soll-Werte und Soll-Wertebereiche der relativen Feuchte und der Temperatur des Behandlungsluftstroms verwendet:
Bei der Verwendung von Lösemittellack beträgt die relative Feuchte vorzugsweise mindestens ungefähr 40 % und/oder höchstens ungefähr 84 % und die Temperatur vorzugsweise mindestens ungefähr 20 °C und/oder höchstens ungefähr 30 °C.
Bei der Verwendung von Wasserlack beträgt die relative Feuchte vorzugsweise mindestens ungefähr 60 % und/oder höchstens ungefähr 70 % und die Temperatur vorzugsweise mindestens ungefähr 20 °C und/oder höchstens ungefähr 26 °C. Bei der Verwendung von Einschicht-Wasser-Decklack beträgt die relative Feuchte vorzugsweise mindestens ungefähr 55 % und/oder höchstens ungefähr 75 % und die Temperatur vorzugsweise mindestens ungefähr 20 °C und/oder höchstens ungefähr 26 °C.
Bei der Verwendung von Pulverlack, insbesondere Pulver-Füller, beträgt die relative Feuchte vorzugsweise mindestens ungefähr 40 % und/oder höchstens ungefähr 50 % und die Temperatur vorzugsweise mindestens ungefähr 20 °C und/oder höchstens ungefähr 24 °C.
Ferner kann vorgesehen sein, dass bei der Verwendung von Pulverlack, insbesondere Pulver-Klarlack, die relative Feuchte mindestens ungefähr 40 % und/oder höchstens ungefähr 50 % und die Temperatur vorzugsweise mindestens ungefähr 18 °C und/oder höchstens ungefähr 22 °C beträgt.
Im Einzelfall können jedoch, beispielsweise aus Qualitätsgründen, abhängig vom Lacksystem und von dem gewünschten Farbtonspektrum auch andere Klimabedingungen (Soll-Werte und Soll-Wertebereiche) vorgesehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Anforderungen an die Raumluftkonditio- nierung (Konditionierung des Behandlungsluftstroms) in einem Behandlungsraum während der Applikation von Wasserlacken im Vergleich zu den Anforderungen an die Raumluftkonditionierung während der Applikation von Lösemittellacken unterschiedlich, insbesondere enger oder höher, sind. Dies kann beispielsweise an der Wasserverdünnbarkeit und an den besonderen Anforderungen an Qualität und Appearance, beispielsweise der Reproduzierbarkeit und/oder Gleichmäßigkeit der Effektausbildung bei Metalliclacken oder Effektstofflacken, liegen.
Der Frisch- und Abluftbedarf einer beispielsweise als Fahrzeug-Lackiererei ausgebildeten Werkstückbehandlungsvorrichtung zum Lackieren von 30 Karosserien pro Stunde kann beispielsweise bis zu ungefähr 1,4 Mio. Kubikmeter pro Stunde betragen. Durch Reduzierung der Lackschichten, der Lackier- umfänge und durch partielle Umluftführung im Bereich des Behandlungsraumes (Spritzkabine) kann der Frisch- und Abluftbedarf vorzugsweise mindestens auf die Hälfte reduziert werden.
Günstig kann es sein, wenn ein großer Teil, beispielsweise mindestens ungefähr 50 %, insbesondere beispielsweise ungefähr 80 %, der Raumkonditio- nierungsluft (Behandlungsluftstrom) im Kreislauf geführt wird . Insbesondere dann, wenn es sich um eine Lackieranlage mit Trockenabscheidung oder Elektroabscheidung handelt, kann die im Umluftkreislauf geführte Luft, beispielsweise durch die Friktionswärme des Ventilators (Gebläses), erwärmt werden. Mittels einer Kühlvorrichtung der Konditionieranlage, insbesondere einer Umluftanlage, kann dies vorzugsweise kompensiert werden.
Insbesondere zur Entfernung von Schadstoffen wird vorzugsweise ein Teil der Umluft, beispielsweise ungefähr 20 %, entfernt und beispielsweise einer Abluftreinigungsanlage zugeführt. Der entfernte Teil der Umluft wird vorzugsweise mittels einer, insbesondere kleineren, Zuluftanlage ersetzt.
Je nach Fertigungsstandort und eingesetztem Lacksystem können unterschiedliche Anforderungen an die Dimensionierung und Regelung einer Zuluftanlage und/oder Umluftanlage gestellt werden.
Beispielsweise bei sehr kalten Standorten kann eine Kühlvorrichtung entbehrlich sein, da selbst in den Sommermonaten keine hohen Temperaturen zu erwarten sind, welche die Kühlung der zugeführten Luft erforderlich machen würden.
Beispielsweise bei einem feuchtwarmen Standort, bei welchem über das ganze Jahr hinweg hohe Temperaturschwankungen und/oder Feuchtigkeitsschwankungen gegeben sind, kann vorzugsweise mittels einer Kühlvorrichtung einfacher eine gewünschte Konditionierung der Luft erfolgen. Unabhängig von einem Standort der Konditionieranlage und/oder der Werkstückbehandlungsanlage können Wetterumschwünge hohe Anforderungen an den regelungstechnischen Aufwand der Konditionieranlage stellen, beispielsweise aufgrund von aufziehenden Gewittern mit schnellem Anstieg der relativen Luftfeuchtigkeit. Durch das gezielte Auswählen eines Betriebszustandes der Konditionieranlage auf der Basis eines Modells kann dieser regelungstechnische Aufwand vorzugsweise vereinfacht und die Konditionieranlage zuverlässiger und energieeffizienter betrieben werden .
Ein Soll-Wertebereich oder die Soll-Wertebereiche der mindestens zwei Parameter des Behandlungsluftstroms werden beispielsweise auch als Spritz- kabinenluftkonditionierungsfenster oder als "Drying Line" bezeichnet.
Es kann vorgesehen sein, dass die Soll-Wertebereiche einzelne bevorzugte Arbeitspunkte, beispielsweise für den Winter und den Sommer, umfassen.
Die Arbeitspunkte sind vorzugsweise bei der Auslegung der Konditionieranlage und/oder der Werkstückbehandlungsanlage festgelegt.
Vorzugsweise erfolgt eine Koordinierung von Konditioniervorrichtungen der Konditionieranlage, insbesondere einer Befeuchtungsvorrichtung, einer Entfeuchtungsvorrichtung, einer Heizvorrichtung und/oder einer Kühlvorrichtung, mittels eines globalen Modells, welches die Umgebungstemperatur und Umgebungsfeuchte der Konditionieranlage berücksichtigt. Die Regelung lässt sich vorzugsweise durch Anlagenparameter vorparametrieren.
Günstig kann es sein, wenn eine Regelung sich in einen Vorwärtspfad (Vorsteuerung) und einen Rückwärtspfad (Regelung) aufteilen lässt. Vorzugsweise erfolgt die Vorsteuerung durch Auswählen des Betriebszustands auf der Basis des Modells. Die Regelung ist vorzugsweise die Nachregelung .
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Vorsteuerung eine energieoptimale Stellgrößenkombination für die Konditioniervorrichtungen der Konditionieranlage und einen optimalen Soll-Wert in einem vorgegebenen Soll- Wertebereich berechnet, insbesondere basierend auf dem Modell durch die Lösung eines Optimierungsproblems.
Vorzugsweise wird eine optimale Lösung aus Temperatur und Feuchte des Eingangsluftstroms berechnet.
Günstig kann es sein, wenn das Vorsteuerungssignal (ein Steuersignal einer Steuervorrichtung), mittels welchem die Konditionieranlage in den ausgewählten Betriebszustand versetzbar ist, durch ein Reglersignal (Nachregelung; Steuersignal einer Regelvorrichtung) ergänzt wird . Das Reglersignal wird vorzugsweise unter Verwendung der Ist-Werte der Temperatur und Feuchte der ausströmenden Luft (Ausgangsluftstrom) berechnet.
Mittels der Vorsteuerung und der Regelung kann vorzugsweise eine Zwei- Freiheitsgrade-Struktur realisiert werden.
Insbesondere dann, wenn die Regelungsstruktur ein Modell der Konditionieranlage umfasst, kann die Ansteuerstrategie der einzelnen Konditioniervorrichtungen (Module) vorzugsweise so gestaltet werden, dass beispielsweise ein energieoptimaler Betrieb immanent eingeprägt wird .
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das Regelungskonzept für industrielle Konditionieranlagen auf einem globalen Modellansatz zur energieoptimalen Regelung beruht.
Die Stellsignale (Steuersignale und/oder Regelsignale zum Versetzen in Be- triebszustände) der einzelnen Konditioniervorrichtungen werden vorzugsweise zentral koordiniert.
Vorzugsweise können Strategiewechsel, beispielsweise bei Wetterumschwüngen, berücksichtigt werden . Ferner können vorzugsweise Stellgrößenkombinationen sowie Soll-Werte energieoptimal berechnet werden.
Die Algorithmen der Berechnungsstrategie sind vorzugsweise auf die bei Zuluftanlagen und/oder Umluftanlagen typische Prozesssteuerungshardware und/oder Prozesssteuerungssoftware abgestimmt.
Insbesondere kann hierbei das komplexe Optimierungsproblem auf ein numerisch hocheffizient lösbares lineares Optimierungsproblem reduziert werden. Durch sukzessives Lösen des reduzierten Problems wird die Lösung des komplexen Problems vorzugsweise hinreichend genau angenähert.
Es kann vorgesehen sein, dass die koordinierende Regelung durch physikalisch interpretierbare Anlagenparameter vorparametriert wird .
Vorzugsweise kann insbesondere hinsichtlich der großen Zeitkonstanten bei Zuluftanlagen und/oder Umluftanlagen eine erhebliche Aufwandsersparnis und/oder Zeitersparnis gegenüber dezentralen Lösungen ermöglicht werden .
Vorzugsweise kann die Gefahr des Aufschwingens der Konditioniervorrich- tungen und das Entstehen von Grenzzyklen reduziert, insbesondere ganz vermieden, werden.
Vorzugsweise werden thermodynamische Wechselwirkungen, wie beispielsweise die Kopplung von Temperatur und relativer Feuchte, im Modell berücksichtigt. Hierdurch kann vorzugsweise das Steuer- und/oder Regelverhalten optimiert werden.
Günstig kann es sein, wenn das Steuer- und/oder Regelverhalten einer Anlage, insbesondere einer Konditionieranlage und/oder einer Werkstückbehandlungsanlage, bereits während des Auslegungsprozesses simuliert wird . Insbesondere kann eine automatische modellbasierte Vorparametrierung erfolgen. Hierdurch kann vorzugsweise bereits in einer frühen Projektphase ein Mangel der Anlage in Bezug auf das dynamische Steuer-, Regel- und
Störverhalten erkannt werden.
Durch die Verwendung eines Modells kann vorzugsweise ferner ein Zugang zu einer differenzierten Fehlerdiagnose ermöglicht werden. Von Erwartungswerten abweichende Ist-Werte von Parametern (Systemparametern) können zu einer Abweichung von einem stationären Verhalten gemäß dem Modell führen. Hieraus kann ein verändertes Verhalten der Regelung resultieren, was zu Diagnosezwecken genutzt werden kann.
Der vorgegebene Soll-Wertebereich ist vorzugsweise die Menge der Arbeitspunkte auf einer Verbindungslinie im Lufttemperatur-Luftfeuchtigkeits- Diagramm (oder Enthalpie-Feuchte-Diagramm) zwischen einem Sommerarbeitspunkt und einem Winterarbeitspunkt.
Vorzugsweise werden die Umgebungstemperatur und die Umgebungsfeuchte sowie die Verbindungslinie zwischen dem Sommerarbeitspunkt und dem Winterarbeitspunkt im Lufttemperatur-Luftfeuchtigkeits-Diagramm zur Berechnung von optimalen Stellgrößen und einem optimalen Soll-Wert verwendet.
Die Verbindungslinie kann auch als Drying Line bezeichnet werden.
Die Vorsteuerung ermöglicht vorzugsweise eine Koordinierung der einzelnen Konditioniervorrichtungen basierend auf einem, insbesondere physikalischen, Modell.
Zur Optimierung der im ausgewählten Betriebszustand der Konditionieranlage erzielbaren Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms erfolgt vorzugsweise eine Nachregelung, beispielsweise durch eine Ausgangsrückführung. Zur Realisierung der Regelung können vorzugsweise bekannte Lösungsverfahren, beispielsweise dezentrale Regler unter Verwendung von linearen PI- Reglern, vorgesehen sein.
Vorzugsweise werden die Soll-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms berechnet, um konsistente Reglersignale bezogen auf die Steuersignale zu gewährleisten.
Der Stellgrößenanteil der Regelung wird vorzugsweise aus der Differenz zwischen den Ist-Werten der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms und den zugehörigen Soll-Werten errechnet.
Alternativ oder ergänzend zu einer dezentralen Regelung kann auch eine modellbasierte, lineare MIMO-Regelung vorgesehen sein.
Zusammen bilden die Vorsteuerung und die Regelung vorzugsweise eine koordinierende Temperatur- und Feuchteregelung .
Durch Überwachung der Übereinstimmung des Systemverhaltens mit einem, insbesondere simulierten, Modellverhalten kann vorzugsweise die Konditio- nieranlage überwacht werden. Dabei muss ein Steuersignal einer Steuervorrichtung der Konditionieranlage mittels einer Regelvorrichtung umso weniger korrigiert werden, je besser das Modellverhalten mit dem Systemverhalten übereinstimmt.
Durch einen veränderten Regleranteil kann vorzugsweise ein fehlerhafter Betriebszustand erfasst werden. Insbesondere können abrupt auftretende Fehler, wie beispielsweise eine Fehlstellung eines Ventils, und/oder Langzeiteffekte, beispielsweise Verschleißerscheinungen, erkannt werden.
Insbesondere können abrupt auftretende Fehler direkt erfasst und durch Warnmeldungen diagnostiziert werden. Langzeiteffekte können vorzugsweise durch statistische Auswertungen der Regleranteile ermittelt werden.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen : eine schematische Schnittdarstellung durch eine Werkstückbehandlungsanlage, welche eine Konditioniervorrichtung zum Konditionieren von Luft umfasst;
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Konditionier- anlage;
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Illustration der Funktionsweise einer Konditionieranlage;
Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Illustration der Steuerung und
Regelung einer Konditionieranlage;
Fig. 5 ein Diagramm zur Illustration der Betriebsweise einer
Konditionieranlage;
Fig. 6 ein der Fig . 5 entsprechendes schematisches Diagramm zur Illustration von verschiedenen Betriebsbereichen einer Konditionieranlage;
Fig . 7 eine schematische Darstellung zur Illustration der Steuerung
einer Konditionieranlage; und Fig. 8 eine weitere schematische Darstellung zur Illustration der
Steuerung einer Konditionieranlage.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in Fig. 1 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Werkstückbehandlungsanlage ist beispielsweise als eine Lackieranlage 102 zum Lackieren von Werkstücken 103, insbesondere Fahrzeugkarosserien, ausgebildet.
Die Werkstückbehandlungsanlage 100 umfasst hierzu einen Behandlungsraum 104, welcher insbesondere als eine Lackierkabine 106 ausgebildet ist, und eine Luftführungsvorrichtung 108, mittels welcher ein Luftstrom durch den
Behandlungsraum 104 hindurchführbar ist.
Dieser Luftstrom wird nachfolgend als Behandlungsluftstrom 109 bezeichnet.
Die Werkstückbehandlungsanlage 100 umfasst eine Filteranlage 110, mittels welcher der durch den Behandlungsraum 104 geführte Behandlungsluftstrom 109 reinigbar ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels der Filteranlage 110 Lack- Overspray, welcher von dem Behandlungsluftstrom 109 in dem Behandlungsraum 104 aufgenommen wurde, aus dem Behandlungsluftstrom 109 abtrennbar ist.
Die Luftführungsvorrichtung 108 umfasst eine beispielsweise als Zuluftanlage 112 ausgebildete Konditionieranlage 114.
Mittels der Konditionieranlage 114 kann Umgebungsluft, insbesondere Frischluft, als Eingangsluftstrom 152 angesaugt, konditioniert und beispielsweise über ein Plenum 116 der Werkstückbehandlungsanlage 100 als Behandlungsluftstrom 109 dem Behandlungsraum 104 zugeführt werden. Die Konditionieraniage 114 umfasst einen Zuluftkanal 118, ein Gebläse 120 zum Antreiben des Luftstroms sowie mehrere Konditioniervorrichtungen 122.
Beispielsweise umfasst die Konditionieraniage 114 eine als Heizvorrichtung 124 ausgebildete Konditioniervorrichtung 122, eine als Kühlvorrichtung 126 ausgebildete Konditioniervorrichtung 122, eine als Befeuchtungsvorrichtung 128 ausgebildete Konditioniervorrichtung 122 und/oder eine als Entfeuchtungsvorrichtung 130 ausgebildete Konditioniervorrichtung 122.
Mittels der Konditioniervorrichtung 122 kann der durch die Konditionieraniage 114 geführte Luftstrom somit erhitzt, gekühlt, befeuchtet und/oder entfeuchtet werden.
Die Konditionieraniage 114 umfasst ferner zwei Filtervorrichtungen 132.
Bezüglich einer Strömungsrichtung 134 des Luftstroms ist dabei eine stromaufwärts der Konditioniervorrichtungen 122 angeordnete, als Vorfilter 136 ausgebildete Filtervorrichtung 132 sowie eine stromabwärts der Konditioniervorrichtungen 122 angeordnete, als Nachfilter 138 ausgebildete Filtervorrichtung 132 vorgesehen.
Insbesondere die Konditioniervorrichtungen 122, die Filtervorrichtungen 132 und das Gebläse 120 sind in einem Gehäuse 150 der Konditionieraniage 114 angeordnet.
Ein Abluftkanal 140 der Luftführungsvorrichtung 108 dient der Abführung des mittels der Filteranlage 110 gereinigten Behandlungsluftstroms 109.
Der Zuluftkanal 118 und der Abluftkanal 140 sind vorzugsweise mittels eines Wärmeüberträgers 142 thermisch miteinander gekoppelt. Der Wärmeüberträger 142 ist beispielsweise als ein Wärmerad 144 ausgebildet und dient insbesondere der Übertragung von Wärme von dem in dem Abluftkanal 140 geführten Luftstrom (gereinigter Behandlungsluftstrom 109) auf den in dem Zuluftkanal 118 geführten Luftstrom (Eingangsluftstrom 152).
Die Konditionieranlage 114 umfasst schließlich noch eine Messvorrichtung 146, mittels welcher die Ist-Werte von mindestens zwei Parametern des durch den Zuluftkanal 118 zugeführten Eingangsluftstroms 152 der Konditionieranlage 114 ermittelbar sind.
Basierend auf den ermittelten Ist-Werten kann eine optimierte Steuerung oder Regelung der Konditionieranlage 114 und somit der gesamten Werkstückbehandlungsanlage 100 erfolgen.
Die in Fig. 1 dargestellte Werkstückbehandlungsanlage 100 funktioniert wie folgt:
Mittels der Messvorrichtung 146 werden die Ist-Werte von mindestens zwei Parametern des Eingangsluftstroms 152 der Konditionieranlage 114 ermittelt. Insbesondere wird die Lufttemperatur und die Luftfeuchtigkeit, insbesondere die relative Feuchte, ermittelt.
Auf der Basis der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter wird die Konditionieranlage 114 in einen bestimmten Betriebszustand versetzt, um den Eingangsluftstrom 152 gezielt derart zu konditionieren, dass dieser nach dem Durchströmen der Konditionieranlage 114 und somit beim Verlassen derselben als Ausgangsluftstrom 154 der Konditionieranlage 114 eine vorgegebene, gewünschte Lufttemperatur und eine vorgegebene, gewünschte Luftfeuchtigkeit aufweist.
Der Ausgangsluftstrom 154 der Konditionieranlage 114 wird als Behandlungsluftstrom 109 dem Behandlungsraum 104 zugeführt. Dadurch, dass der Behandlungsluftstrom 109 eine vorgegebene Lufttemperatur und eine vorgegebene Luftfeuchtigkeit aufweist, herrschen in dem Behandlungsraum 104 optimale Bedingungen zur Behandlung von Werkstücken 103, insbesondere zum Lackieren von Werkstücken 103.
Nach dem Durchströmen des Behandlungsraums 104 wird der Behandlungsluftstrom 109 mittels der Filteranlage 110 gereinigt und über den Abluftkanal 140 abgeführt.
Die in dem gereinigten Behandlungsluftstrom 109 enthaltene Wärme wird mittels des Wärmeüberträgers 142 zumindest teilweise auf den durch den Zuluftkanal 118 geführten Eingangsluftstrom 152 übertragen und somit vorzugsweise nicht ungenutzt an die Umgebung der Werkstückbehandlungsanlage 100 abgegeben.
Eine in Fig. 2 dargestellte alternative Ausführungsform einer Konditionieran- lage 114 unterscheidet sich von der in Fig . 1 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Konditionieranlage 114 zwei Heizvorrichtungen 124 sowie eine Schalldämpfungsvorrichtung 148 umfasst.
Bei der Konditionieranlage 114 gemäß Fig . 2 ist eine beispielsweise als
Brenner 147 ausgebildete Heizvorrichtung 124 vorgesehen.
Bezüglich der Strömungsrichtung 134 stromabwärts dieser Heizvorrichtung 124 ist die als Vorfilter 136 ausgebildete Filtervorrichtung 132 angeordnet.
Auf diese Filtervorrichtung 132 folgen in der Strömungsrichtung 134 die Kühlvorrichtung 126, eine als Heißwasserregister ausgebildete Heizvorrichtung 124, die Befeuchtungsvorrichtung 128, die als Nachfilter 138 ausgebildete Filtervorrichtung 132 sowie das Gebläse 120.
Die Schalldämpfungsvorrichtung 148 ist zwischen der als Nachfilter 138 ausgebildeten Filtervorrichtung 132 und dem Gebläse 120 angeordnet. Insbesondere ist die Schalldämpfungsvorrichtung 148 seitlich an einem Gehäuse 150 der Konditionieraniage 114 angeordnet.
Mittels der in Fig . 2 dargestellten Konditionieraniage 114 kann ein der Konditionieraniage 114 zugeführter Eingangsluftstrom 152 somit zunächst erhitzt, dann gereinigt, anschließend gekühlt, erneut erhitzt, befeuchtet und zuletzt erneut gereinigt werden .
Im Übrigen stimmt die in Fig. 2 dargestellte alternative Ausführungsform der Konditionieraniage 114 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der Konditionieraniage 114 der Werkstückbehandlungsanlage 100 aus Fig . 1 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Nachfolgend wird anhand einer Konditionieraniage 114, bei welcher seriell nacheinander eine Kühlvorrichtung 126, eine Heizvorrichtung 124 und eine Befeuchtungsvorrichtung 128 vorgesehen sind, beispielhaft die Steuerung und/oder Regelung der Konditionieraniage 114 erläutert.
Wie insbesondere Fig . 3 zu entnehmen ist, kann mittels der Konditionieraniage 114 ein Eingangsluftstrom 152 konditioniert werden. Der konditionierte Luftstrom verlässt die Konditionieraniage 114 als Ausgangsluftstrom 154.
Die Kühlvorrichtung 126 ist beispielsweise als Kühlregister ausgebildet.
Die Heizvorrichtung 124 ist beispielsweise als Heizregister ausgebildet.
Zur Kühlung des durch die Konditionieraniage 114 geführten Luftstroms wird vorzugsweise (nicht dargestellten) Registerrohren der Kühlvorrichtung 126 vorzugsweise ein variabler Kühlwasserstrom zugeführt. Zum Erhitzen des durch die Konditionieranlage 114 geführten Luftstroms wird vorzugsweise (nicht dargestellten) Registerrohren der Heizvorrichtung 124 ein variabler Heißwasserstrom zugeführt.
Die Wasserströme sind vorzugsweise über (nicht dargestellte) Ventile einstellbar, insbesondere steuerbar und/oder regelbar.
Die Befeuchtungsvorrichtung 128 umfasst vorzugsweise eine steuerbare und/oder regelbare Befeuchterpumpe 156.
Mittels der Befeuchterpumpe 156 kann ein variabler, insbesondere drehzahlgeregelter Wasserstrom in den durch die Konditionieranlage 114 geführten Luftstrom abgegeben werden.
Der Volumenstrom des durch die Konditionieranlage 114 geführten Luftstroms wird vorzugsweise mittels eines Gebläses 120 (siehe Fig. 1 und 2) konstant gehalten.
Wie insbesondere Fig . 3 zu entnehmen ist, kann vorzugsweise jede Kondi- tioniervorrichtung 122 mit einem separaten Steuersignal 158 angesteuert werden.
Die Konditioniervorrichtungen 122 können somit grundsätzlich einzeln angesteuert und im Wesentlichen unabhängig voneinander betrieben werden.
Wie insbesondere Fig . 4 zu entnehmen ist, weist die Konditionieranlage 114 jedoch vorzugsweise eine übergeordnete Steuervorrichtung 160 zum Steuern der Konditionieranlage 114 auf.
Die Steuervorrichtung 160 ist mit einer Messvorrichtung 146 verbunden, mittels welcher die Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des zu konditio- nierenden Eingangsluftstroms 152 ermittelbar und mittels eines Kontroll- oder Messsignals 172 an die Steuervorrichtung 160 übergebbar sind. Die Steuervorrichtung 160 umfasst eine Speichervorrichtung 162, auf welcher ein Modell 164 oder eine auf einem Modell 164 beruhende Verknüpfung zwischen einer Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms 152 mit Betriebszuständen der Konditionieranlage 114 gespeichert ist.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass mittels der Speichervorrichtung 162 ein Parameter-Kennfeld 166 und/oder eine Korrelationsfunktion 168 gespeichert ist.
Auf der Basis und/oder unter Verwendung des Modells 164 kann mittels der Steuervorrichtung 160 aus den ermittelten Ist-Werten der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms 152 ein Betriebszustand der Konditionieranlage 114 ausgewählt werden.
Um die Konditionieranlage 114 in diesen Betriebszustand zu versetzen, werden mittels der Steuervorrichtung 160 ein oder mehrere Steuersignale 158 an die Konditioniervorrichtungen 122 der Konditionieranlage 114 abgegeben.
Die Konditionieranlage 114 kann ferner eine Regelvorrichtung 170 umfassen.
Die Regelvorrichtung 170 ist insbesondere mit der Steuervorrichtung 160 und mit einer Messvorrichtung 146 zur Ermittlung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms 154 verbunden.
Mittels der Regelvorrichtung 170 kann ermittelt werden, ob der mittels der Steuervorrichtung 160 ausgewählte Betriebszustand der Konditionieranlage 114 tatsächlich zu der Einhaltung von gewünschten Soll-Werten der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms 154 führt.
Zwischen den Messvorrichtungen 146, der Steuervorrichtung 160 und der Regelvorrichtung 170 werden Kontroll- oder Messsignale 172 ausgetauscht. Wie insbesondere Fig. 4 zu entnehmen ist, ist das den Konditioniervor- richtungen 122 zugeführte Steuersignal 158 ein effektives Steuersignal 158e, welches sich aus zwei Steuersignalen 158 zusammen setzt, nämlich aus einem Steuersignal 158s der Steuervorrichtung 160 und einem Steuersignal 158r der Regelvorrichtung 170.
Dabei erfolgt mittels der Regelvorrichtung 170 vorzugsweise nur eine geringfügige Korrektur des Steuersignals 158s der Steuervorrichtung 160, da vorzugsweise auf der Basis des Modells 164 mittels der Steuervorrichtung 160 bereits ein Betriebszustand der Konditionieranlage 114, insbesondere der Konditioniervorrichtungen 122, erhältlich ist, welcher die Einhaltung der Soll- Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms 154 gewährleistet. Durch Überwachung der Abweichung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms 154 von den Soll-Werten kann vorzugsweise eine Funktionsüberwachung der Konditionieranlage 114 durchgeführt werden, um Fehlfunktionen und Störungen zu ermitteln . Die Regelvorrichtung 170 kann somit eine Überwachungsvorrichtung 171 umfassen.
Die Steuersignale 158, 158e, 158s, 158r können beispielsweise als Vektoren, insbesondere als Stellgrößenvektoren u = [ u i u2 u3]T dargestellt werden. Die Einträge eines Stellgrößenvektors sind vorzugsweise die Stellgrößen der einzelnen Konditioniervorrichtungen 122.
Insbesondere dann, wenn der Anteil der Regelvorrichtung 170 an dem effektiven Steuersignal 158e gering ist, beispielsweise weniger als ungefähr 20 %, insbesondere weniger als ungefähr 10 %, beträgt, kann vorgesehen sein, dass die Regelvorrichtung 170 mit einem linearen Regelkonzept betrieben wird .
Basierend auf dem Modell 164 können mittels der Steuervorrichtung 160 optimale Steuersignale 158 für die Kühlvorrichtung 126, die Heizvorrichtung 124 und die Befeuchtungsvorrichtung 128 erzeugt werden. Vorzugsweise kann ein aufgeweiteter Soll-Wertebereich 174 der mindestens zwei Parameter, insbesondere der Lufttemperatur und der Luftfeuchtigkeit, genutzt werden.
Der Soll-Wertebereich 174 ergibt sich beispielsweise als Verbindungslinie zwischen zwei Arbeitspunkten 176 in einem Diagramm, bei welchem die Lufttemperatur (in °C) über der Luftfeuchtigkeit (in g Wasser/kg trockene Luft) aufgetragen ist (siehe Fig . 5).
Die Arbeitspunkte 176 sind insbesondere ein Sommerarbeitspunkt 176s, in welchem die Konditionieranlage 114 insbesondere im Sommer energieeffizient betreibbar ist, und ein Winterarbeitspunkt 176w, in welchem die Konditionieranlage 114 insbesondere im Winter energieeffizient betreibbar ist.
Der Sommerarbeitspunkt 176s liegt beispielsweise bei einer Lufttemperatur von ungefähr 30 °C und einer relativen Feuchte von ungefähr 65 %.
Der Winterarbeitspunkt 176w liegt beispielsweise bei einer Lufttemperatur von ungefähr 20 °C und einer relativen Feuchte von ungefähr 55 %.
Abhängig von den Ist-Werten der Luftfeuchtigkeit und der Lufttemperatur des Eingangsluftstromes 152 müssen zur Einhaltung der Soll-Werte, d.h. zum Erzielen von Ist-Werten der Parameter des Ausgangsluftstroms 154 innerhalb des Soll-Wertebereichs 174, unterschiedliche Betriebszustände der Konditionieranlage 114 realisiert werden.
Wie beispielsweise anhand des Punktes A in Fig . 5 zu sehen ist, muss bei sehr kalter und trockener Luft sowohl eine Befeuchtung als auch eine Erhitzung des Eingangsluftstroms 152 erfolgen.
Bei heißer trockener Luft (Punkt B) kann eine Befeuchtung des Eingangsluftstroms 152 ausreichend sein, um die Soll-Werte einzuhalten. Bei zu feuchter Luft (Punkt C) kann vorgesehen sein, dass der Eingangsluftstrom 152 gekühlt, dabei entfeuchtet, und anschließend geheizt (erhitzt) wird .
Wie Fig . 6 zu entnehmen ist, können im Wesentlichen fünf unterschiedliche Gebiete, nämlich die Gebiete I bis V, in dem Lufttemperatur-Luftfeuchtigkeits- Diagramm voneinander unterschieden werden.
Wenn die Ist-Werte des Eingangsluftstroms 152 einen Punkt im Gebiet I ergeben, kann eine isenthalpe Befeuchtung zur Einhaltung der Soll-Werte ausreichend sein.
In Gebiet II kann eine Abkühlung und ein Befeuchten zur Einhaltung der Soll- Werte vorgesehen sein.
In Gebiet III wird vorzugsweise ein Kühlen samt dabei erfolgendem Entfeuchten sowie ein Heizen des Eingangsluftstroms 152 durchgeführt, um die Soll-Werte einzuhalten.
In Gebiet IV wird der Eingangsluftstrom 152 zur Einhaltung der Soll-Werte vorzugsweise lediglich erhitzt.
In Gebiet V erfolgt sowohl ein Befeuchten als auch ein Heizen des Eingangsluftstroms 152, um die Soll-Werte einzuhalten.
Insbesondere aufgrund von Wetterumschwüngen können sich sehr schnelle Änderungen der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms 152 ergeben.
Beispielsweise kann eine Zustandsänderung von Gebiet I zu Gebiet IV erfolgen, so dass der Betriebszustand der Konditionieranlage 114 von isenthalper Befeuchtung auf Beheizung umgestellt werden muss. Bei zunehmender absoluter Feuchte, beispielsweise bei einsetzendem Regen, kann beispielsweise ein Wetterumschwung von Gebiet I zu Gebiet III stattfinden . Von isenthalper Befeuchtung muss somit auf Entfeuchtung, insbesondere mittels der Entfeuchtungsvorrichtung 130 und/oder mittels der Kühlvorrichtung 126, und Heizen mittels der Heizvorrichtung 124 umgeschaltet werden .
Mittels des Modells 164 kann ein solches Umstellen oder Umschalten besonders einfach und zuverlässig durchgeführt werden .
In Fig . 8 ist der Signalfluss der mittels der Steuervorrichtung 160 durchführbaren Vorsteuerung dargestellt.
Wie Fig . 8 zu entnehmen ist, werden die Arbeitspunkte 176s, 176w sowie das Kontroll- oder Messsignal 172 von der Messvorrichtung 146 als Eingangsgrößen der Steuervorrichtung 160 zugeführt.
Auf der Basis des Modells 164 werden mittels der Steuervorrichtung 160 hieraus ein Kontroll- oder Messsignal 172, welches an die Regelvorrichtung 170 weitergeleitet wird, sowie das Steuersignal 158s zur Steuerung der Konditioniervorrichtungen 122 erzeugt.
Die Berechnung des Steuersignals 158s der Steuervorrichtung 160 (Vorsteuersignal) erfolgt vorzugsweise über die Lösung eines Optimierungsproblems.
Als zu minimierende Funktion, insbesondere Kostenfunktion und/oder Gütefunktion, wird beispielsweise eine lineare Energiefunktion verwendet:
E(Udi, ud2, ud3, adi) = PiUdi + p2ud2 + Psud3 + pdiadi (Gleichung 1) .
Die Variablen udi, ud2 und ud3 sind Stellgrößenanteile der Vorsteuerung, über welche die Energiefunktion E vorzugsweise minimiert wird . Die Größe adi gibt vorzugsweise den Soll-Wert innerhalb des Soll-Wertebereichs 174, insbeson- dere innerhalb des Spritzkabinenluftkonditionierungsfensters (der sogenannten Drying Line), an.
Für adi = 0 wird der Soll-Wert auf den Winterarbeitspunkt 176w und für adi = 100 auf den Sommerarbeitspunkt 176s festgesetzt. Die Variablen pi, p2, p3 und Pdi sind festeingestellte Gewichtungsfaktoren und geben den linearen Kostenfaktor der einzelnen Konditioniervorrichtungen 122 an.
Gleichung 1 wird vorzugsweise unter folgenden Nebenbedingungen minimiert:
0 < Udi, ud2, ud3, adi < 100 (Nebenbedingung 1) und
Ywinter + adiYdi = udiYKühi + ud2YHeiz + UdsYßefeuchter (Nebenbedingung 2).
Nebenbedingung 1 stellt vorzugsweise sicher, dass die Stellgrößen die vorgegebenen Schranken einhalten, d .h. innerhalb des vorgegebenen Soll-Wertebereichs 174 bleiben. Nebenbedingung 2 stellt vorzugsweise sicher, dass die Lösung des Optimierungsproblems auf dem energieoptimalen Punkt der Verbindungslinie zwischen dem Sommerarbeitspunkt 176s und dem Winterarbeitspunkt 176w, das heißt auf der Drying Line, liegt.
Die Vektoren vKühi , YHeiz und vBefeuchter sind vorzugsweise Richtungsvektoren im Enthalpie-Feuchte-Diagramm. Länge und Richtung der Vektoren ergeben sich vorzugsweise aus dem momentanen Zustand des Eingangsluftstroms 152 und dem stationären Modellverhalten der Konditioniervorrichtungen 122. Die Vektoren werden vorzugsweise aus den Modellgleichungen der Konditionier- anlage 122 bestimmt.
Der Richtungsvektor Vwinter beschreibt vorzugsweise den Vektor vom Zustand (Arbeitspunkt) des Eingangsluftstroms 122 zum Winterarbeitspunkt 176w. Der Vektor Vdi beschreibt vorzugsweise den Vektor vom Winterarbeitspunkt 176w zum Sommerarbeitspunkt 176s und liegt auf der Drying Line bzw. verläuft längs der Drying Line. Mittels des berechneten Faktors adi kann dabei ein optimaler Vektor yres und somit ein bevorzugter Betriebszustand der Kon- ditionieranlage 114 bestimmt werden (siehe Fig . 7).
Die Gleichung 1 und die Nebenbedingungen 1 und 2 beschreiben ein lineares Optimierungsproblem.
Das Optimierungsproblem kann vorzugsweise durch einen Simplex-Algorithmus iterativ gelöst werden, um die Lösung, insbesondere online, an die sich ändernden Wetterbedingungen anzupassen. Bei einer Änderung der Umgebungsvariablen ändert sich vorzugsweise die stationäre Lösung des Modells und somit das Optimierungsproblem.
Durch die modellbasierte Betriebszustandsauswahl kann dabei vorzugsweise stets ein optimaler Betrieb der Konditionieranlage 114 gewährleistet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Konditionieren von Luft, umfassend :
Ermitteln der Ist-Werte mindestens zweier Parameter eines zu kon- ditionierenden Eingangsluftstroms (152) einer Konditionieranlage (114);
Auswählen eines Betriebszustands der Konditionieranlage (114) auf der Basis eines Modells (164), mittels welchem eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit Betriebs- zuständen der Konditionieranlage (114) verknüpft ist;
Versetzen der Konditionieranlage (114) in den ausgewählten Betriebszustand, so dass ein Ausgangsluftstrom (154) der Konditionieranlage (114) erzeugt wird, dessen Ist-Werte der mindestens zwei Parameter innerhalb vorgegebener Soll-Wertebereiche (174) liegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand der Konditionieranlage (114) auf der Basis eines Parameter- Kennfeldes (166) ausgewählt wird, mittels welchem eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit den Betriebs- zuständen der Konditionieranlage (114) verknüpft ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand der Konditionieranlage (114) auf der Basis einer Korrelationsfunktion (168) ausgewählt wird, mittels welcher eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit den Betriebszuständen der Konditionieranlage (114) verknüpft ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Parameter die Lufttemperatur und ein weiterer Parameter die Luftfeuchtigkeit ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Modells (164) eine Vielzahl von möglichen Ist-Werte- Kombinationen der mindestens zwei Parameter mit jeweils einem Betriebszustand der Konditionieranlage (114) verknüpft ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auswählbaren Betriebszustände der Konditionieranlage (114) vordefinierte Betriebszustände der Konditionieranlage (114) sind, welche jeweils einen vordefinierten Betriebszustand einer Befeuchtungsvorrichtung (128), einen vordefinierten Betriebszustand einer Entfeuchtungsvorrichtung (130), einen vordefinierten Betriebszustand einer Heizvorrichtung (124) und/oder einen vordefinierten Betriebszustand einer Kühlvorrichtung (126) umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionieranlage (114) nach dem Versetzen in den ausgewählten Betriebszustand in einen nachregelnden Betriebszustand versetzt wird, in welchem eine Abweichung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms (154) von den vorgegebenen Soll-Werten ermittelt wird und in welchem zur weiteren Annäherung oder Angleichung der Ist-Werte an die Soll-Werte eine Nachregelung der Konditionieranlage (114) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Überwachungsvorrichtung (171) ermittelt wird, ob eine Abweichung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms (154) von den vorgegebenen Soll-Werten eine vorgegebene Maximal-Abweichung überschreitet.
Verfahren zum Zuführen von Luft zu einer Werkstückbehandlungsanlage (100), umfassend ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsluftstrom (154) der Konditionieranlage (114) als Behandlungsluftstrom (109) einem Behand- lungsraum (104) der Werkstückbehandlungsanlage (100) zugeführt wird und
dass mittels des Modells (164) die Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms (152) der Konditio- nieranlage (114) derart mit den Betriebszuständen der Konditionieran- lage (114) verknüpft ist, dass die erhältlichen Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Behandlungsluftstroms (109) innerhalb vorgegebener Soll-Wertebereiche (174) liegen.
10. Konditionieranlage (114) zum Konditionieren von Luft, umfassend eine Steuervorrichtung (160) und eine Messvorrichtung (146) zum Ermitteln der Ist-Werte mindestens zweier Parameter eines zu konditionierenden Eingangsluftstroms (152) der Konditionieranlage (114),
wobei mittels der Steuervorrichtung (160) ein Betriebszustand der Konditionieranlage (114) auf der Basis eines Modells (164) auswählbar ist, mittels welchem eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit Betriebszuständen der Konditionieranlage (114) verknüpft ist, und
wobei mittels der Steuervorrichtung (160) die Konditionieranlage (114) in den ausgewählten Betriebszustand versetzbar ist, so dass ein
Ausgangsluftstrom (154) der Konditionieranlage (114) erzeugbar ist, dessen Ist-Werte der mindestens zwei Parameter innerhalb vorgegebener Soll-Wertebereiche (174) liegen.
11. Konditionieranlage (114) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (160) eine Speichervorrichtung (162) um- fasst, auf welcher ein Parameter- Kennfeld (166) und/oder eine Korrelationsfunktion (168) gespeichert ist, wobei mittels des Parameter-Kennfeldes (166) und/oder mittels der Korrelationsfunktion (168) eine Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter mit den Betriebszuständen der Konditionieranlage (114) verknüpft ist.
12. Konditionieranlage (114) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionieranlage (114) eine Befeuchtungsvorrichtung (128), eine Entfeuchtungsvorrichtung (130), eine Heizvorrichtung (124) und/oder eine Kühlvorrichtung (126) umfasst.
13. Konditionieranlage (114) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionieranlage (114) eine Regelvorrichtung (170) umfasst, mittels welcher die Konditionieranlage (114) in einen nachregelnden Betriebszustand versetzbar ist, in welchem eine Abweichung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Ausgangsluftstroms (154) von den vorgegebenen Soll-Werten ermittelbar ist und in welchem zur weiteren Annäherung oder Angleichung der Ist-Werte an die vorgegebenen Soll-Werte eine Nachregelung der Konditionieranlage (114) durchführbar ist.
14. Konditionieranlage (114) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionieranlage (114) eine Überwachungsvorrichtung (171) umfasst, mittels welcher ermittelbar ist, ob eine Abweichung der Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des
Ausgangsluftstroms (154) von den vorgegebenen Soll-Werten eine vorgegebene Maximal-Abweichung überschreitet.
15. Werkstückbehandlungsanlage (100), umfassend eine Konditionieranlage (114) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsluftstrom (154) der Konditionieranlage (114) als Behandlungsluftstrom (109) einem Behandlungsraum (104) der Werkstückbehandlungsanlage (100) zuführbar ist und dass mittels des Modells (164) die Vielzahl von möglichen Ist-Werten der mindestens zwei Parameter des Eingangsluftstroms (152) der Konditionieranlage (114) derart mit den Betriebszuständen der Konditionieranlage (114) verknüpft ist, dass die erhältlichen Ist-Werte der mindestens zwei Parameter des Behandlungsluftstroms (109) innerhalb vorgegebener Soll-Wertebereiche (174) liegen.
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