一种空气处理机组PID变频智能控制的风量调节方法与流程

本发明公开了一种空气处理机组pid变频智能控制系统的风量调节方法，解决了控制空气处理机组的输出风量不稳定的情况，精度能达到0.01%。

背景技术：

中央空调系统是保证车间温湿度的重要设备，其中作为核心之一的空气处理机组的运行方式，是整个系统的重要环节，此环节合理控制，随着人们对节能理念的增高，以及国家提出的新基建也对节能有了更高的新要求，对于设备经济运行和使用寿命都有着重要意义！

在实际应用中通过观测数据可以看出，传统的设备制冷剂乙二醇温度0-1°c，出风口送风温度在10°c左右，可以看出冷交换太快，送风量过大。导致车间员工反馈有时候会冷，证明空调输出制冷量已经大于车间所需冷量。车间温度不能很好的维持在设定温度极其不稳定。目前固定最大风量送风，不能给冷却器翅片凝露时间，导致车间干燥效果不好。另外调节冷热水阀门开度，也可以达到控温效果，但控制方式不经济。为解决上述问题，本发明将提出一种新的pid变频智能控制系统。

技术实现要素：

本发明主要涉及一种空气处理机组控制系统的风量调节方法，具有pid智能调节温湿度及换风功能。所属空气处理机组：一般包括风机、加热器、冷却器以及过滤器等组件。其基本工作过程是：室外来的新风与室内的回风混合后，经过滤器和纳米光氢离子杀菌灯滤掉空气中的粉尘、细菌和有机粒子等有害物质，冷或热交换后再送入车间。

作为优选，现冷交换现状：冷媒乙二醇温度0-1°c，送风温度10°c左右，可以看出因风量过大，冷量被过大风量带走，造成交换浪费。需要的冷交换：冷媒乙二醇温度0-1°c，送风温度越接近乙二醇，越能充分的进行冷交换，理想温度应该在3°c-5°c。

作为优选：如图1所示，所述各变频器机组采用modbusrtu总线通讯与plc通讯控制。

作为优选：如图1图2所示，所述各变频器先判断启动制冷机组⑦或制热机组组⑧，所述各温度传感器⑨数量不少于变频器数量。

作为优选,如图2所示所述各pid运算①②③④由plc负责。

作为优选,如图2所示所述各自由调频由plc负责。

作为优选，如图3所示，所述空气处理机组含有1变频器2电动机3温度传感器4控制柜5plc触摸屏。

作为优选，空气处理机组增加pid变频，进行智能变频控制。

作为优选，pid控制法是结合比例、积分、微分三种环节与一体的控制算法，它是连续系统中技术最为成熟、应用最为广泛的一种控制算法，适用于对被控对象了解不清楚的场合。非标总公式：mn=(kc*(spn-pvn))+(kc*ts/ti*(spn-pvn)+mx)+(kc*td/ts*((spn-pvn)-(spn-1-pvn-1)))简化：mn=mpn+min+mdn所述，比例项mp是增益kc与偏差(e)的乘积，其中，增益控制输出计算的灵敏度，偏差是给定采样时间时的设置值(sp)与过程变量(pv)之差。所述积分项mi与一段时间内的偏差(e)之和成比例。公式：min=kc*ts/ti*(spn-pvn)+mx其中：min：采样时间n时回路输出的比例项值kc：回路增益

ts：回路采样时间ti：积分时间（也称为积分时间或复位）spn：采样时间n时设定值的值pvn：采样时间n时过程变量的值mx：采样时间n-1时的积分项值（也称为积分和或偏置）。所述微分项md与偏差变化成比例公式：mdn=kc*td/ts*((spn-pvn)-(spn-1-pvn-1))

其中：mdn：采样时间n时回路输出的比例项值；td：回路的微分周期（也称为微分时间或速率）；spn：采样时间n时设定值的值；spn-1：采样时间n-1时设定值的值；pvn：采样时间n-1时过程变量的值；

pvn-1：采样时间n-1时过程变量的值。

作为优选：本发明设计一种风量控制方法，其特征在于，包括：通过第一控件接收第一温度数字（设定温度值），通过第二控件自动接收第二温度数字（传感器温度值），所述第二控件有多个能同时收集到多个第二温度数字，将收到的多个第二温度数字进行卡尔曼滤波计算得出第三温度数字（环境真实温度），用户针对第一控件进行第一操作（在plc当中输入第一温度数字），通过第三控件plc接收第一温度数字及第三温度数字并进行差值并进行比例积分微分计算输出第四数字，述所第四数字为占空比数据，通过第三控件接收第四数字（变频器风机介入风机工作。），所述第三控件会自动影响第二温度数字，当达到第三温度数字接近于第一温度数字的效果，第三控件停止工作（风机停止）。

作为优选：本发明设计一种风量控制方法，其特征在于，包括：通过第一控件接收第一温度数字，通过第二控件自动接收第二温度数字，所述第二控件有多个能同时收集到多个第二温度数字，将收到的多个第二温度数字进行不断地递推方差计算得出第三温度数字，用户针对第一控件进行第一操作，通过第三控件plc接收第一温度数字及第三温度数字并进行差值并进行比例积分微分计算输出第四数字，述所第四数字为占空比数据，通过第三控件接收第四数字，所述第三控件会自动影响第二温度数字，当达到第三温度数字接近于第一温度数字的效果，第三控件停止工作。

作为优选：本发明设计一种风量控制方法，其特征在于，包括：通过第一控件接收第一温度数字，通过第二控件自动接收第二温度数字，所述第二控件有多个能同时收集到多个第二温度数字，将收到的多个第二温度数字进行不断地进行卡尔曼滤波计算得出第五数字和递推方差计算在计算得出第六数字，平均第五数字和第六数字得出第三温度数字，用户针对第一控件进行第一操作，通过第三控件plc接收第一温度数字及第三温度数字并进行差值并进行比例积分微分计算输出第四数字，述所第四数字为占空比数据，通过第三控件接收第四数字，所述第三控件会自动影响第二温度数字，当达到第三温度数字接近于第一温度数字的效果，第三控件停止工作。

作为优选：本发明设计一种风量控制方法，前述比例积分微分计算，其特征在于：非标总公式：mn=(kc*(spn-pvn))+(kc*ts/ti*(spn-pvn)+mx)+(kc*td/ts*((spn-pvn)-(spn-1-pvn-1)))简化：mn=mpn+min+mdn所述，比例项mp是增益kc与偏差(e)的乘积，其中，增益控制输出计算的灵敏度，偏差是给定采样时间时的设置值(sp)与过程变量(pv)之差。所述积分项mi与一段时间内的偏差(e)之和成比例。公式：min=kc*ts/ti*(spn-pvn)+mx其中：min：采样时间n时回路输出的比例项值kc：回路增益ts：回路采样时间ti：积分时间（也称为积分时间或复位）spn：采样时2间n时设定值的值pvn：采样时间n时过程变量的值mx：采样时间n-1时的积分项值（也称为积分和或偏置）。所述微分项md与偏差变化成比例公式：mdn=kc*td/ts*((spn-pvn)-(spn-1-pvn-1))其中：mdn：采样时间n时回路输出的比例项值；td：回路的微分周期（也称为微分时间或速率）；spn：采样时间n时设定值的值；spn-1：采样时间n-1时设定值的值；pvn：采样时间n-1时过程变量的值；pvn-1：采样时间n-1时过程变量的值。

具体实施方式

在一些实施例当中本发明采用带有rs485功能的西门子s7-200smart系列plc.

在一些实施例当中本发明采用abb品牌的变频器，其内置带有modbus协议

在一些实施例当中本发明采用西门子型号为sb01的通讯板。

在一些实施例当中本发明采用多种功率的变频器如15kw1台、18.5kw5台、22kw2台。

在一些实施例当中，单台机组输出冷/热量为100%，车间需求为160%；我并不是均分给多台机组各80%+80%，而是100%+60%；假设n为工频运转台数，1为变频运转台数，组成特有的n+1运行方式，也就是当变频机大于1台时候，仅有1台为变频运转，其余台数为工频运转，达到同样的节能情况下最大节约成本！

在一些实施例当中，针对单台机组，为保证出风量稳定，最低频率下限设置为30hz。观测功率曲线可以看到功率曲线的变化明显，频频率自动调节介入，使温度恒定。

在一些实施例当中，如图4，图5所示，实际实施例的实施数据，带来了节能40%的明显有益效果。

在一些实施例当中，所述plc控制的modbus总线有2条或2条以上。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

附图说明

图1为本发明通讯总线示意图。

图2为本发明流程示意图。

图3为本发明总装结构示意图。

图4为本发明实施例数据图一。

图5为本发明实施例数据图二。