一种风管全新风输送温度自适应控制装置及控制方法
阅读说明：本技术 一种风管全新风输送温度自适应控制装置及控制方法 (Air pipe full fresh air conveying temperature self-adaptive control device and control method ) 是由 秦岭 孙庆和 王社儒 邓胡 刘荣 袁四美 秦铨 张天岩 于 2021-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种风管全新风输送温度自适应控制装置及控制方法；该装置包括一级送风机组自适应控制装置和二级送风机组自适应控制装置；一级送风机组自适应控制装置设置于室外风管远离室内风管的一端,二级送风机组自适应控制装置设置于室外风管与室内风管连通位置处；一级送风机组自适应控制装置用于控制送风温度与目标温度同步控制,同时控制湿度；二级送风机组自适应控制装置用于目标温度自动调节补偿；一级送风机组自适应控制装置和二级送风机组自适应控制装置通过上位组态实现联动控制。本发明基于上述装置的控制方法,优化了控制方式,能够有效改善温度控制滞后效应,实现整个变温试验温度全自动控制。(The invention discloses a self-adaptive control device and a control method for the full fresh air conveying temperature of an air pipe; the device comprises a first-stage air blower unit self-adaptive control device and a second-stage air blower unit self-adaptive control device; the first-stage air feeder unit self-adaptive control device is arranged at one end of the outdoor air pipe, which is far away from the indoor air pipe, and the second-stage air feeder unit self-adaptive control device is arranged at the position where the outdoor air pipe is communicated with the indoor air pipe; the self-adaptive control device of the primary air supply unit is used for controlling the air supply temperature and the target temperature synchronously and controlling the humidity at the same time; the self-adaptive control device of the secondary air supply unit is used for automatically adjusting and compensating the target temperature; and the self-adaptive control device of the primary air blower unit and the self-adaptive control device of the secondary air blower unit realize linkage control through upper configuration. The control method based on the device optimizes the control mode, can effectively improve the temperature control hysteresis effect, and realizes full-automatic control of the temperature of the whole variable temperature test.)
技术领域
本发明涉及送风装置技术领域，特别是涉及一种风管全新风输送温度自适应控制装置及控制方法。
背景技术
在实际的变温试验中，目标温度所在的工作环境和它本身的性质和特点不是一成不变的，而是在比较缓慢的变化。变温试验的温度控制常遇到工作环境变化、非线性影响因素较多、系统响应速度慢、受到扰动时波动大、强耦合、难以构建合理的数学模型等问题，传统PID控制器常常会产生较大的过冲和在调节上花费较长的时间，使暂态变长，系统的稳定性变差。
由于长距离风管输送环境天气易变、非线性影响因素较多，空调机组送风需要经过很长时间输送至目标温度才有变化，系统响应速度慢。同时，变温试验有数个阶段，参数精度要求很高，每个参数都需要精准调节，由于室外环境温度变化剧烈，只要变温试验一开始就需要24小时现场不离人的值守。工作环境恶劣，常伴随有噪声、振动，可能出现因加热器件、控制器、温度传感器损坏造成试验过程中加热不正常(无加热或加热不受控制)。若出现故障而未能及时发现，轻则因温度不在指定范围造成试验结果不正确，重则被测产品损坏甚至发生火灾。
发明内容
本发明的目的是提供一种风管全新风输送温度自适应控制装置及控制方法，以解决上述现有技术存在的问题，优化了控制方式，有效改善温度控制滞后效应，实现整个变温试验温度全自动控制。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种风管全新风输送温度自适应控制装置，包括一级送风机组自适应控制装置和二级送风机组自适应控制装置；所述一级送风机组自适应控制装置设置于室外风管远离室内风管的一端，所述二级送风机组自适应控制装置设置于室外风管与室内风管连通位置处；所述一级送风机组自适应控制装置用于控制送风温度与目标温度同步控制，同时控制湿度；所述二级送风机组自适应控制装置用于目标温度自动调节补偿；所述一级送风机组自适应控制装置和二级送风机组自适应控制装置通过上位组态实现联动控制。
可选的，所述一级送风机组自适应控制装置包括依次通过新风管路连通的新风表冷比例阀、常温表冷比例阀、低温表冷比例阀和电加热比例阀；所述新风表冷比例阀远离常温表冷比例阀的一端设置有电动调节阀，所述电加热比例阀远离所述低温表冷比例阀的一端设置有处理风机；所述新风管路通过连接部连接有再生风管道，所述再生风管道上设置有再生风机和再生电加热器；所述新风管路末端与所述室外风管连通。
可选的，所述二级送风机组自适应控制装置包括通过管道依次连通的常温表冷比例阀、低温表冷比例阀和电加热比例阀，所述管道一端与所述室外风管连通，另一端与所述室内风管连通。
可选的，所述管道和新风管路上均分别设置有一个防火阀。
本发明还提供一种风管全新风输送温度自适应控制方法，包括如下步骤：
试验时，一级送风机组自适应控制装置发出升温或者降温试验指定，通过上位机组态软件，二级送风机组自适应控制装置接收到升温或者降温试验指定，二级送风机组自适应控制装置跟随一级送风机组自适应控制装置同步升温或者降温试验；试验过程中设定目标温度实时偏差报警值，一旦实时温度大于目标温度设定值上下限值，触发声光报警。
可选的，试验包括高温试验和低温试验；一级送风机组自适应控制装置通过上位机组态软件变温切换按钮切换高温试验时，包括高温升阶段、高温升平阶段、高温降阶段、高温降平阶段；一级送风机组自适应控制装置处于高温升阶段，二级送风机组自适应控制装置处于升温阶段；一级送风机组自适应控制装置处于高温降阶段，二级送风机组自适应控制装置处于降温阶段；一级送风机组自适应控制装置处于高温升平阶段，二级送风机组自适应控制装置处于升平温阶段；一级送风机组自适应控制装置处于高温降平阶段，二级送风机组自适应控制装置处于降平温阶段；一级送风机组自适应控制装置通过上位机组态软件变温切换按钮切换低温试验时，分为低温降阶段、低温降平阶段、低温升阶段、低温升平阶段；一级送风机组自适应控制装置处于低温升阶段，二级送风机组自适应控制装置处于升温阶段；一级送风机组自适应控制装置处于低温降阶段，二级送风机组自适应控制装置处于降温阶段；一级送风机组自适应控制装置处于低温升平阶段，二级送风机组自适应控制装置处于升平温阶段；一级送风机组自适应控制装置处于低温降平阶段，二级送风机组自适应控制装置处于降平温阶段。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明采用超前温度控制策略，能够利用二级送风机组的送风温度自动补偿控制，提前补偿目标温度热损失，有效改善温度控制滞后效应，实现整个变温试验温度全自动控制。设定有目标温度实时偏差报警值，一旦实时温度大于目标温度设定值上下限值，触发声光报警，提醒人员进行干预。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明风管全新风输送温度自适应控制装置布置示意图；
图2为本发明一级送风机组自适应控制装置结构示意图；
图3为本发明二级送风机组自适应控制装置结构示意图；
图4为高温试验时一级送风机组自适应控制装置四个阶段示意图；
图5为低温试验时一级送风机组自适应控制装置四个阶段示意图；
其中，100为风管全新风输送温度自适应控制装置、1为一级送风机组自适应控制装置、2为二级送风机组自适应控制装置、3为室外风管、4为室内风管、5为新风管路、6为新风表冷比例阀、7为常温表冷比例阀、8为低温表冷比例阀、9为电加热比例阀、10为电动调节阀、11为处理风机、12为再生风管道、13为再生风机、14为再生电加热器、15为管道、16为防火阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种风管全新风输送温度自适应控制装置及控制方法，以解决上述现有技术存在的问题，优化了控制方式，有效改善温度控制滞后效应，实现整个变温试验温度全自动控制。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考附图1-附图3所示，本发明提供一种风管全新风输送温度自适应控制装置100，包括一级送风机组自适应控制装置1和二级送风机组自适应控制装置2；一级送风机组自适应控制装置1设置于室外风管3远离室内风管4的一端，二级送风机组自适应控制装置2设置于室外风管3与室内风管4连通位置处；一级送风机组自适应控制装置1用于控制送风温度与目标温度同步控制，同时控制湿度；二级送风机组自适应控制装置2用于目标温度自动调节补偿；一级送风机组自适应控制装置1和二级送风机组自适应控制装置2通过上位组态实现联动控制。
具体的，一级送风机组自适应控制装置1包括依次通过新风管路5连通的新风表冷比例阀6、常温表冷比例阀7、低温表冷比例阀8和电加热比例阀9；新风表冷比例阀6远离常温表冷比例阀7的一端设置有电动调节阀10，电加热比例阀9远离低温表冷比例阀8的一端设置有处理风机11；新风管路通过连接部连接有再生风管道12，再生风管道12上设置有再生风机13和再生电加热器14；新风管路5末端与室外风管3连通。
二级送风机组自适应控制装置2包括通过管道15依次连通的常温表冷比例阀7、低温表冷比例阀8和电加热比例阀9，管道15一端与室外风管3连通，另一端与室内风管4连通。管道15和新风管路5上均分别设置有一个防火阀16，从而可以有效避免火灾的发生。
本发明通过一级送风机组自适应控制装置1通过常温表冷比例阀7、低温表冷比例阀8以及电加热比例阀9联合控制，实现一级送风机组的送风温度跟随目标温度进行变温自适应控制。具体的，本发明中一级送风机组自适应控制装置1负责控制送风温度与目标温度同步控制，同时控制一定的湿度，防止低温试验过程中一级送风机组和二级送风机组的表冷器结霜。二级送风机组自适应控制装置2负责目标温度自动调节补偿，因为长距离输送过程中，输送适宜的新风经过外界环境热交换，存在一定程度热损失，二级送风机组自适应控制装置2位于室外风管3与室内风管4交界处，对损失的温度进行自动补偿控制。通过上位组态实现一级送风机组自适应控制装置1和二级送风机组自适应控制装置2联动控制。通过设定二级送风机组压缩机启停温度，实现二级送风机组压缩机自动启停控制。通过设定二级送风机组压缩机化霜启停温度，实现二级送风机组压缩机自动化霜控制。通过目标温度偏差值设定，实现变温试验过程中二级送风温度超前自适应控制。通过二级送风机组的送风温度自动补偿控制，实现目标温度自适应控制。通过上位机组态软件分别与一级送风机组自适应控制装置、二级送风机组自适应控制装置通讯。一级送风机组自适应控制装置负责变温切换控制，当一级送风机组做升温试验时，发出升温或者降温试验指定，通过上位机组态软件，二级送风机组自适应控制装置接收到升温或者降温试验指定，二级送风机组自适应控制装置跟随一级送风机组自适应控制装置同步升温或者降温试验。一级送风机组自适应控制装置1通过上位机组态软件变温切换按钮实现变温切换。
如图4所示，纵轴为温度，横轴为时间，一级送风机组自适应控制装置1通过上位机组态软件变温切换按钮切换高温试验时，分为四个阶段，高温升阶段M30、高温升平阶段M31、高温降阶段M32、高温降平阶段M33。
如图5所示，图中，纵轴为温度，横轴为时间，一级送风机组自适应控制装置1通过上位机组态软件变温切换按钮切换低温试验时，分为四个阶段，低温降阶段M130、低温降平阶段M131、低温升阶段M132、低温升平阶段M133。
二级送风机组自适应控制装置2整合成四个阶段，分别为升温阶段M80、升平温阶段M81，降温阶段M82，降平温阶段M83。即一级送风机组自适应控制装置1处于高温升温阶段M30或低温升温阶段M132，二级送风机组自适应控制装置2均处于升温阶段M80；一级送风机组自适应控制装置1处于高温降温阶段M32或低温降温阶段M130，二级送风机组自适应控制装置2均处于降温阶段M81；一级送风机组自适应控制装置1处于高温升平温阶段M31或低温升平温阶段M133，二级送风机组自适应控制装置2均处于升平温阶段M82；一级送风机组自适应控制装置1处于高温降平温阶段M33或低温降平温阶段M131，二级送风机组自适应控制装置2均处于降平温阶段M83。
例如二级送风机组自适应控制装置2接收到信号处于升温阶段M80时，通过上位组态软件设置升温起始温度设定值A，升温时间设定值B，升温速率C,升平温阶段温度设定值D，升温过程中，二级送风机组输出的送风温度值Y＝Y(0)+A+B*C，实现二级送风温度自动补偿。一旦升温阶段结束处于升平温阶段时，二级送风机组输出的送风温度值Y＝Y(0)+D。
例如二级送风机组自适应控制装置接收到信号处于降温阶段M81时，通过上位组态软件设置降温起始温度设定值E，降温时间设定值F，降温速率G,降平温阶段温度设定值H，降温过程中，二级送风机组输出的送风温度值Y＝Y(0)+E-F*G，实现二级送风温度自动补偿。一旦降温阶段结束处于降平温阶段时，二级送风机组输出的送风温度值Y＝Y(0)+I。
由于二级送风机组自适应控制装置处于室外输送风管与室内输送风管交界处，距离目标还有很长一节室内风管输送，也存在一定热损失，增加二级送风机组的送风温度自动补偿完全可以弥补这一段热损失。
通过设定目标温度实时偏差报警值，一旦实时温度大于目标温度设定值上下限值，触发声光报警，提醒运行值班人员进行人工进项干预。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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