一種中央空調(diào)變溫濕度區(qū)間控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制造業(yè)生產(chǎn)環(huán)境溫濕度控制，尤其涉及一種中央空調(diào)變溫濕度區(qū)間控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)采集，通過(guò)MATLAB軟件，用最小二乘法，建立冷水閥門(mén)開(kāi)度與廠房房間內(nèi)溫度間的數(shù)學(xué)模型(一階慣性滯后+純滯后模型)，為系統(tǒng)仿真提供模型依據(jù)。利用SMITH預(yù)估原理，在預(yù)測(cè)誤差回路上，加入加權(quán)平均濾波，來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。利用模糊自適應(yīng)PID算法的原理，并針對(duì)中央空調(diào)冷水閥門(mén)與房間溫度之間的數(shù)學(xué)模型，采用模糊自適應(yīng)PID+改進(jìn)的SMTIH預(yù)估控制算法，在MATLAB軟件上進(jìn)行系統(tǒng)仿真，得到很好的控制效果。針對(duì)空調(diào)能源消耗大，提出空調(diào)系統(tǒng)降溫PID與加熱PID互鎖，除濕PID與加濕PID互鎖的思想，同時(shí)，給出如何合理的選擇這四個(gè)PID控制回路的給定值，使控制系統(tǒng)節(jié)能。并將模糊自適應(yīng)PI算法應(yīng)用到該互鎖控制思想中，得到了很好的控制效果。
[0003]上述技術(shù)打破了傳統(tǒng)純粹的PID控制思想，在溫濕度控制精度與節(jié)能之間有了一次較為平衡的創(chuàng)新。但是這種控制方法最終是通過(guò)調(diào)節(jié)PID給定值即系統(tǒng)響應(yīng)速度和控制精度來(lái)達(dá)到節(jié)能的效果，人為因素較大，不能最為深入的挖掘節(jié)能空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種中央空調(diào)變溫濕度區(qū)間控制方法，該方法在完全摒棄人為因素干擾的前提下，不僅可以滿足溫濕度控制精度的要求，可以自適應(yīng)環(huán)境季節(jié)變化，以最優(yōu)節(jié)能方式運(yùn)行。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種中央空調(diào)變溫濕度區(qū)間控制方法，該方法包括溫度回路控制方法和濕度回路控制方法，其特征在于:
一、溫度回路控制方法:
1)機(jī)組運(yùn)行后，判定當(dāng)前環(huán)境溫度是否處于程序內(nèi)設(shè)定的安全區(qū)間內(nèi)
2)若在安全區(qū)間內(nèi)，則溫度設(shè)定值處于變動(dòng)跟隨狀態(tài)，并觸發(fā)PID變量復(fù)位；
3)若在安全區(qū)間外:
①向上偏出安全區(qū)間，則溫度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的上限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使溫度值以系統(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制；
②向下偏出安全區(qū)間，則溫度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的下限值，PID 觸發(fā)調(diào)節(jié)，使溫度值以系統(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制；
二、濕度回路控制方法:
1)機(jī)組運(yùn)行后，判定當(dāng)前環(huán)境濕度是否處于程序內(nèi)設(shè)定的安全區(qū)間內(nèi)；
2)若在安全區(qū)間內(nèi)，則濕度設(shè)定值處于變動(dòng)跟隨狀態(tài)，并觸發(fā)PID變量復(fù)位； 3)若在安全區(qū)間外:
①向上偏出安全區(qū)間，則濕度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的上限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使?jié)穸戎狄韵到y(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制；
②向下偏出安全區(qū)間，則濕度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的下限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使?jié)穸戎狄韵到y(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制。
[0006]本發(fā)明通過(guò)對(duì)空調(diào)機(jī)組進(jìn)行仿真測(cè)試，提出其實(shí)際控制能力模型，根據(jù)這一模型確定溫濕度控制安全區(qū)間，并設(shè)置一在安全區(qū)間外能快速響應(yīng)的PID參數(shù)，使控制系統(tǒng)滿足溫濕度控制精度要求。并在安全區(qū)間內(nèi)，自動(dòng)復(fù)位PID參數(shù)，使空調(diào)溫濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)自適應(yīng)跟隨。以滿足最大節(jié)能空間需求。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明的控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做一個(gè)詳細(xì)的說(shuō)明。
[0009]如圖1所示的一種中央空調(diào)變溫濕度區(qū)間控制方法，一種中央空調(diào)變溫濕度區(qū)間控制方法，該方法包括溫度回路控制方法和濕度回路控制方法，其特征在于:
一、溫度回路控制方法:
1)機(jī)組運(yùn)行后，判定當(dāng)前環(huán)境溫度是否處于程序內(nèi)設(shè)定的安全區(qū)間內(nèi)
2)若在安全區(qū)間內(nèi)，則溫度設(shè)定值處于變動(dòng)跟隨狀態(tài)，并觸發(fā)PID變量復(fù)位；
3)若在安全區(qū)間外:
①向上偏出安全區(qū)間，則溫度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的上限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使溫度值以系統(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制；
②向下偏出安全區(qū)間，則溫度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的下限值，PID 觸發(fā)調(diào)節(jié)，使溫度值以系統(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制；
二、濕度回路控制方法:
1)機(jī)組運(yùn)行后，判定當(dāng)前環(huán)境濕度是否處于程序內(nèi)設(shè)定的安全區(qū)間內(nèi)；
2)若在安全區(qū)間內(nèi)，則濕度設(shè)定值處于變動(dòng)跟隨狀態(tài)，并觸發(fā)PID變量復(fù)位；
3)若在安全區(qū)間外:
①向上偏出安全區(qū)間，則濕度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的上限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使?jié)穸戎狄韵到y(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制；
②向下偏出安全區(qū)間，則濕度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的下限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使?jié)穸戎狄韵到y(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制。
[0010]本發(fā)明在不影響工藝操作條件下，為降低空調(diào)能耗，夏季生產(chǎn)區(qū)域設(shè)定溫度可以上調(diào)。冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱量一般大于設(shè)備發(fā)熱量，車間需供熱，生產(chǎn)區(qū)域設(shè)定溫度可以下調(diào)。實(shí)際運(yùn)行中生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的溫濕度可以在工藝允許范圍內(nèi)采用變?cè)O(shè)定值運(yùn)行。根據(jù)所制定的控制策略，在PLC控制平臺(tái)上設(shè)計(jì)出最佳控制方案，在保障空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，盡量減少各閥門(mén)開(kāi)度和動(dòng)作時(shí)間，以減少能耗。系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際控制精度，進(jìn)一步優(yōu)化控制方案，以保證車間實(shí)際溫濕度在允許的波動(dòng)范圍之內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量全年運(yùn)行過(guò)程中生產(chǎn)區(qū)域溫濕度和空調(diào)機(jī)組輸送能耗及冷量和熱量消耗，結(jié)合理論方法，對(duì)比分析該方法和原有方法的能耗狀況。并相應(yīng)制定杭州卷煙廠生產(chǎn)區(qū)域空調(diào)控制標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明使杭州卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能達(dá)到30%以上，此控制方法可以在制造行業(yè)推廣。經(jīng)過(guò)一年的試驗(yàn)論證，杭州卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)能耗從1.2千克標(biāo)煤/萬(wàn)支下降至0.8千克標(biāo)煤/萬(wàn)支，節(jié)能量達(dá)33%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種中央空調(diào)變溫濕度區(qū)間控制方法，該方法包括溫度回路控制方法和濕度回路控制方法，其特征在于: 一、溫度回路控制方法: 1)機(jī)組運(yùn)行后，判定當(dāng)前環(huán)境溫度是否處于程序內(nèi)設(shè)定的安全區(qū)間內(nèi) 2)若在安全區(qū)間內(nèi)，則溫度設(shè)定值處于變動(dòng)跟隨狀態(tài)，并觸發(fā)PID變量復(fù)位； 3)若在安全區(qū)間外: ①向上偏出安全區(qū)間，則溫度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的上限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使溫度值以系統(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制； ②向下偏出安全區(qū)間，則溫度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的下限值，PID 觸發(fā)調(diào)節(jié)，使溫度值以系統(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制； 二、濕度回路控制方法: 1)機(jī)組運(yùn)行后，判定當(dāng)前環(huán)境濕度是否處于程序內(nèi)設(shè)定的安全區(qū)間內(nèi)； 2)若在安全區(qū)間內(nèi)，則濕度設(shè)定值處于變動(dòng)跟隨狀態(tài)，并觸發(fā)PID變量復(fù)位； 3)若在安全區(qū)間外: ①向上偏出安全區(qū)間，則濕度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的上限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使?jié)穸戎狄韵到y(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制； ②向下偏出安全區(qū)間，則濕度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的下限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使?jié)穸戎狄韵到y(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)變溫濕度區(qū)間控制方法，該方法包括溫度回路控制方法和濕度回路控制方法，一、溫度回路控制方法：1）機(jī)組運(yùn)行后，判定當(dāng)前環(huán)境溫度是否處于程序內(nèi)設(shè)定的安全區(qū)間內(nèi)，2）若在安全區(qū)間內(nèi)，則溫度設(shè)定值處于變動(dòng)跟隨狀態(tài)，并觸發(fā)PID變量復(fù)位；3）若在安全區(qū)間外：①向上偏出安全區(qū)間，則溫度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的上限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使溫度值以系統(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制；②向下偏出安全區(qū)間，則溫度設(shè)定值設(shè)定為程序內(nèi)規(guī)定的下限值，PID觸發(fā)調(diào)節(jié)，使溫度值以系統(tǒng)最快速度往安全區(qū)間內(nèi)控制；二、濕度回路控制方法：過(guò)程與溫度回路控制方法相同，本發(fā)明滿足最大節(jié)能空間需求。
【IPC分類】F24F11-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104764169
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510193354
【發(fā)明人】夏耀光, 王虎, 何寅, 陳德華, 褚文勇, 葉勝利, 邵長(zhǎng)嶺
【申請(qǐng)人】浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月22日