除湿热风柜及其出风温度的模糊控制方法技术

本发明专利技术公开了一种除湿热风柜及其出风温度的模糊控制方法，它包括机箱和内置模糊控制器的可编程逻辑控制器，所述机箱两侧分别设有进风口和送风口，所述进风口处设有粗效过滤器，机箱内部从进风口到送风口依次划分为表冷除湿段、中效过滤段、冷热风阀段、蒸汽加热段及高效过滤段；在控制时，用温度偏差和温差变化率作为输出，通过双输入的模糊控制器以查表法控制被控对象对出风温度进行控制。本发明专利技术得到的除湿热风柜及其出风温度的模糊控制方法，采用模糊控制手段，在不改变原有除湿热风柜内传感器结构的情况下，仅通过调节蒸气比例阀的开度，就提高了温度控制精度，具有响应速度快、超调量小、成本低的优点。成本低的优点。成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
除湿热风柜及其出风温度的模糊控制方法


[0001]本专利技术涉及一种温控设备，特别是一种除湿热风柜及其出风温度的模 糊控制方法。

技术介绍

[0002]除湿热风柜是沸腾干燥机制药工业固体制剂生产中普遍使用的工艺 设备之一，室外新风空气经过除湿热风柜净化加热后，由引风机把处理后 的空气送入沸腾制粒设备中。除湿热风柜包含初效过滤段、表冷除湿段、 中效过滤段、冷热风阀段、蒸汽加热段、高效过滤段六个模块单元，其中， 蒸汽加热段通过蒸汽调节比例阀控制进入加热器的蒸汽流量，从而达到控 温目的。
[0003]除湿热风柜温度控制系统中，引风机的频率可根据沸腾制粒设备中的 物料多少、烘干过程中物料水分增减来调节频率，从而影响送风风量的变 化；新风工况会根据室外环境实时变化；方案设计蒸汽压力为0.4MPa， 现场客观因素会导致蒸汽压力在0.3～0.6MPa范围内波动；除湿过程中表 冷除湿段冷量的介入；这些因素都会影响送风温度控制的精度。
[0004]传统热风柜单纯靠PID去调节蒸汽比例阀开度，稳定出风温度，在实 际应用中效果不是很好，出风温度波动比较大，对制药成品有一定的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种温度控制 平稳、控制精度高的除湿热风柜及其出风温度的模糊控制方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所设计的除湿热风柜，它包括机箱和内置 模糊控制器的可编程逻辑控制器，所述机箱两侧分别设有进风口和送风口， 所述进风口处设有粗效过滤器，机箱内部从进风口到送风口依次划分为表 冷除湿段、中效过滤段、冷热风阀段、蒸汽加热段及高效过滤段，所述表 冷除湿段内设有除湿器，所述中效过滤段设有中效过滤器，冷热风阀段设 有冷热风混合风阀，所述蒸汽加热段内设有蒸汽加热器，所述的冷热风混 合风阀设置在中效过滤器与蒸汽加热器之间，所述高效过滤段内设有高效 过滤器，所述高效过滤器设置在高效过滤段与送风口连通处；可编程逻辑 控制器与被控设备连接通信，所述被控设备为设置在蒸汽加热器上的蒸气 比例阀，可编程逻辑控制器还分别与温度检测模块、工控计算机连接通信， 所述温度检测模块设置在送风口或高效过滤段内。
[0007]本专利技术所设计的除湿热风柜出风温度的模糊控制方法，使用上述除湿 热风柜，并包括以下步骤：
[0008]a.向可编程逻辑控制器输入设定温度T0；
[0009]b.温度检测模块检测出风温度，并将温度信号T
k
传输给可编程逻辑控 制器，计算温度偏差e=T
k
‑
T0，并计算出所需的制热量并控制被控设备 进行制热；
[0010]c.经过单位时间t后，温度检测模块再次检测出风温度，并将温度信 号T
k+1
传输给
表冷除湿段10内设有除湿器5，所述中效过滤段11设有中效过滤器6， 冷热风阀段12设有冷热风混合风阀，所述蒸汽加热段13内设有蒸汽加热 器7，所述的冷热风混合风阀设置在中效过滤器6与蒸汽加热器7之间， 所述高效过滤段14内设有高效过滤器8，所述高效过滤器8设置在高效 过滤段14与送风口3连通处；可编程逻辑控制器与被控设备连接通信， 所述被控设备为设置在蒸汽加热器7上的蒸气比例阀，可编程逻辑控制器 还分别与温度检测模块、工控计算机连接通信，所述温度检测模块设置在 送风口3或高效过滤段14内。
[0028]本实施例中，所述的粗效过滤器4、中效过滤器6及高效过滤器8， 均为符合国家标准的过滤器设备，其具体参数请参见空气过滤器GB/T 14295中对效率级别的指标。
[0029]本实施例中，所述冷热风混合风阀包括采用风阀执行器控制开合的冷 风阀和热风阀。
[0030]本实施例中，所述温度检测模块采用EM231温度扩展模块。
[0031]本实施例提供的除湿热风柜出风温度的模糊控制方法，使用上述除湿 热风柜，并包括以下步骤：
[0032]a.向可编程逻辑控制器输入设定温度T0；本实施例中，通过与可编程 逻辑控制器连接的人机界面进行温度设定，所述人机界面可以是触摸屏或 带有控制按键的显示屏；所述的设定温度T0是除湿热风柜的控制目标温度；
[0033]b.温度检测模块检测出风温度，并将温度信号T
k
传输给可编程逻辑控 制器，计算温度偏差e＝T
k
‑
T0，并计算出所需的制热量并控制被控设备 进行制热，关于制热量的计算是现有技术，本实施例不予赘述；
[0034]c.经过单位时间t后，温度检测模块再次检测出风温度，并将温度信 号T
k+1
传输给可编程逻辑控制器；
[0035]d.可编程逻辑控制器依照步骤b、c两步传输的温度计算出温度偏差 e和温差变化率ec，其中e＝T
k
‑
T0，ec＝(T
k+1
‑
T
k
)/t；
[0036]e.可编程逻辑控制器通过公式E＝k
e
e以及EC＝k
ec
ec对温度偏差e和 温差变化率ec进行模糊化，得到模糊化的温度偏差语言变量E以及温差 变化率语言变量EC；
[0037]f.可编程逻辑控制器根据步骤e中模糊化的温度偏差语言变量E以及 温差变化率语言变量EC，查询预先建立的模糊控制查询表，得到对应的 控制调节量u；
[0038]g.可编程逻辑控制器通过向被控对象输出控制调节量u，调节控制被 控对象的输出；
[0039]h.重新执行步骤c至步骤h，令k＝k+1并代入公式进行计算。
[0040]步骤g中，所述调节控制被控对象的输出具体是指改变蒸气比例阀的 开度。
[0041]前述步骤e中，k
e
及k
ec
为量化因子，其计算公式为k
e
＝n/e
max
以及 k
ec
＝n/ec
max
。当实际使用时，根据实际的控制要求，我们可以得到除湿 热风柜的温控范围，此处表示为[
‑
e
max
+e
max
]，该范围为温度偏差的控 制范围，将其作为模糊控制方法中的基本论域(或称物理论域)，采用量 化因子k
e
，可以将其量化(模糊化)为温度偏差语言变量E的论域：X＝{
‑
n，
‑
n+1，...，
‑
1，0，1，...，n
‑
1，n}，同理，可将温差变化率ec的基本 论域[
‑
ec
max
，+ec
max
]量化为温差变化率语言变量EC的论域：Y＝ {
‑
n，
‑
n+1，
…
，
‑
1，0，1，
…
，n
‑
1，n}。
[0042]本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种除湿热风柜，它包括机箱(1)和内置模糊控制器的可编程逻辑控制器，其特征是所述机箱(1)两侧分别设有进风口(2)和送风口(3)，所述进风口(2)处设有粗效过滤器(4)，机箱(1)内部从进风口(2)到送风口(3)依次划分为表冷除湿段(10)、中效过滤段(11)、冷热风阀段(12)、蒸汽加热段(13)及高效过滤段(14)，所述表冷除湿段(10)内设有除湿器(5)，所述中效过滤段(11)设有中效过滤器(6)，冷热风阀段(12)设有冷热风混合风阀，所述蒸汽加热段(13)内设有蒸汽加热器(7)，所述的冷热风混合风阀设置在中效过滤器(6)与蒸汽加热器(7)之间，所述高效过滤段(14)内设有高效过滤器(8)，所述高效过滤器(8)设置在高效过滤段(14)与送风口(3)连通处；可编程逻辑控制器与被控设备连接通信，所述被控设备为设置在蒸汽加热器(7)上的蒸气比例阀，可编程逻辑控制器还分别与温度检测模块、工控计算机连接通信，所述温度检测模块设置在送风口(3)或高效过滤段(14)内。2.一种除湿热风柜出风温度的模糊控制方法，其特征是使用权利要求1所述的除湿热风柜，并包括以下步骤：a.向可编程逻辑控制器输入设定温度T0；b.温度检测模块检测出风温度，并将温度信号T
k
传输给可编程逻辑控制器，计算温度偏差e＝T
k
‑
T0，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：张栋业，王贯，
申请(专利权)人：宁波德业日用电器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：