恒温恒湿空调机PLC控制程序优化.pdf

(エ工业自动化
也ェ報教木2014年第43卷第10期
DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2014.10.003
恒温恒湿空调机PLC控制程序优化
戴建国
广州卷烟厂,广东广州510385)
摘要:优化了广州卷烟厂生产区域空调恒温恒湿空调机的IC控制程序,采取的措施包括调节送风口的空气中的含湿量从而调
节环境的空气相对湿度,在温度及湿度的PD算法上采用串级PID双环调节,在各台空调机增加工况识别及修正逻辑,构建智
能空调控制模块实现温湿度自动偏移等,取得了显著的节能效果。
关键词:空调环境;温湿度;PLC程序;优化;节能
中图分类号:TP273
文献标识码:A
文章编号:1009-9492(2014)10-0010-03
Optimization of the PLC Control Program of Constant Temperature and
Humidity Air Conditioners
DAI Jian-guo
(Guangzhou Cigarette Factory, Guangzhou510385, China
Abstract: optimized the PLC control program of constant temperature and humidity air conditioners in the production areas of Guangzhou
Cigarette Factory. Using the methods of adjusting air moisture content of the air supply outlet to adjust relative air humidity, adoptin
cascade PID double loop adjustment in the PID algorithm of temperature and humidity, increasing the working condition recognition an
correction of logic in each air conditioner and constructing intelligent air conditioning control module to realize automatic temperature and
humidity adjustment, remarkable energy-saving effect has been achieved
Key words: air-conditioner environment; temperature and humidity; PLC pro ran; optimization; energy-saving
0前言
PI)的参数的准确性要求较高、依赖性较强,单
广州卷烟厂生产区域共有61台恒温恒湿空调
PID参数不能适应气候的变化并保持其响应稳
机,其分布如表1,均采用PIC控制,分别用于各定的特性,在气候变化或特定气候时,原控制系
个生产区域的温湿度控制。部分控制区域需同时统会出现温湿度不断周期波动,甚至岀现周期性
使用多台恒温恒湿空调机分别控制其局部空间的加热、制冷或除湿、加湿的工况,这也造成能源
温湿度。
浪费。
原恒温恒湿空调机控制系统采用各自独立的
为节约能源并提高控制环境温湿度的平稳
区域的温度、湿度的PID控制方式,虽然各个控性,优化控制、采用新的控制方式势在必行。
制区域的温湿度均能满足工艺参数的要求、但存1第一阶段程序优化策略及实施
在局部空间的温湿度的差异及温湿度的波动,同
第一阶段:采用新的控制方式,提高控制系
时在原控制方式下使在同一控制区域的不同恒温统适应气候的变化能力并提高系统控制的稳定
恒湿空调机处于不同的工作点,原控制方式忽略性,以达到节能效果。
了邻近区域的工况,存在系统内耗现象,甚至形
(1)通过调节送风口的空气中的含湿量,来
成多台恒温恒湿空调机之间的能源对冲现象,造调节环境的空气相对混度空气中的含湿量,也就
成能源浪费。同时原恒温恒湿空调机控制方式对是空气中的绝对湿度。在湿空气中,与1kg空
收稿日期:2014-04-0
戴建間:恒温澀空惻PIC擅翟秀优化
工业自动
表1广州卷烟厂温恒湿空调机分布表
度,同一空气在同样压力下温度变化与空气中的
含湿量无关;而空气中的相对湿度,在一定的温
控制区域
编号
台数
度范围内随温度的变化而改变,同一空气在同样
卷接包南KIKJ2KT3KJ4KJSK6K7K8KI9KI0KI1IKJ212
压力下温度升高,其相对湿度降低;反之温度降
卷接包北KI13KI4KJ5K16KU1KJI8KI9KI20K21KJ2210
低,其相对湿度上升。故此,按标准大气压下,
咀棒成型南
KJ39 K40 KJ 41
用控制环境的温湿度设定值可计算出控制环境的
咀棒成型北
42KJ43K44
空气中的含湿量设定值,通过调节送风口的空气
手工装封箱区
K37 K38
中的含湿量,来调节环境的空气相对湿度,从本
贮丝房南
KJ23 RJ24 KJ25 KJ26
质上解决了原来通过控制送风口的空气的相对湿
化.丝房北
度来调节环境相对湿度而造成的相对湿度不稳定
KJ27 KJ28 KJ29 KJ30 KJ31
问题?。
辅料高架库
K32 K33 KJ34
(2)在温度及湿度的PID算法上采用串级PID
辅料搭配库
KJ35 KJ36
双环调节,并根据控制对象的实际值修正1级PID
异型烟包装
N45 K48
的输出限幅值,这样既保证系统的快速响应性,
残烟处理间
LJ46 KJ47
又保证系统的稳定性
HDT叶丝暂存
KZS1 KZS2
由于生产区域的空间较大,其温度及湿度的
膨丝暂存
KZ7S3 KZS4 KZS5 KZS6
变化较为缓慢,在控制上是典型的滞后系统,如
掺配加香
KZS7 K/S8
采用单一的PID算法,往往存在其温度及湿度波
成品库
CPKI
动的问题,以湿度控制为例,新的串级PID双环
实验工房
K2 K4
调节流程如图1。
实验工房
(3)针对同一控制区域的不同恒温恒湿空调
机处于不同的工作点,甚至形成多台恒温恒湿空
气同时并存的水蒸汽量称为含湿量,用符号d表调机之间的能源对冲的问题,在控制程序中增加
示,单位为gkg(干空气)。即:
了相关联空调机间的PLC通信程序,并在各台空
d=1000mnma,式中m为水蒸汽的质量
调机增加工况识别及修正逻辑,避免多台恒温恒
为干空气的质量。
湿空调机之间的能源对冲现象。空调机增加工况
按理想气体状态方程,有:
识别及修正逻辑程序流程示意图如图2。
m/m2=P2V/(R,,
9T)=P, V/(R,, gt)
温度设定值
空气中的含湿
环境
即:mum=(P
含湿量1级
送风口
量计数<