烟厂恒温恒湿空调的自控系统设计

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1、烟厂恒温恒湿空调的自控系统设计李梅孔颖萍沈丁洋谢辉杨建昆（红云红河烟草（集团）有限责任公司昆明卷烟厂昆明650202）【摘要】以昆明烟厂为例，对烟厂空调自控系统进行了介绍和分析，提出烟厂空调自控应在保证工艺空气参数要求的基础上，最大程度的减少空调系统的能耗，并同时提出了自控策略，包括空调系统的高精度恒温恒湿控制策略、空调系统的安全控制策略及节能控制策略。【关键词】空调自控；烟厂；恒温恒湿空调；节能中图分类号TU83文献标识码A文章编号：1671-6612（2012）04-390-05AutonomousSystemDesignofConstantTemperatur

2、eandHumidityAir-conditioninginCigaretteFactoryLiMeiKongYingpingShenDingyangXieHuiYangJiankun(HongYunHongHeGroupKunMingCigaretteFactory,Kunming,650202)【Abstract】BasedonKunmingcigarettefactory,theautonomoussystemofair-conditioningsystemisintroducedandanalyzed,theautonomoussystemshouldnot

3、onlymeettheproductiondemandsbutalsocanreducetheconsumptionofair-conditioningsystematthemaximumlevel.Theautonomousstrategyisproposed,whichincludescontrolstrategyonconstanttemperatureandhumiditywithhighprecision,safetycontrolstrategyforair-conditioningsystemandenergy-savingstrategy.【Keyw

4、ords】Cigarettefactory;Constanttemperatureandhumidityair-conditioningsystem;Autonomoussystem;Energy-saving0引言烟草行业中，生产车间对空气参数的要求较高，一般要求恒温恒湿空调。高品质的空调一方面满足了生产工艺的要求，但另一方面也造成了较高的能耗，根据相关资料可知，和相同空调面积的民用建筑相比，烟厂空调系统的换气次数是民用建筑的2.0-2.5倍。大容量的空调系统导致了高运行成本的消耗，据不完全统计，每年烟厂因空调系统的运行消耗掉的能源（电能、锅炉燃料）约占全厂公用动

5、力能耗的1/3。在目前的工程设计中，一般采用自动控制系统对空调进行管理，如何在保证烟厂空气要求的基础上最大程度的减少空调系统的能耗，就成为了自控设计的重点，因此，本文以昆明烟厂为例，对自控系统的设计进行了分析。1工程简介昆明卷烟厂是中国卷烟工业四大重点骨干企业之一，其空调系统装机容量大，能耗高，整个厂房的自动化控制系统主要包括中央空调、制冷、空负压设备等。由于烟厂车间工艺设备产热量大，空调系统全年基本上都要送冷风以便对车间进行降温。其空气处理示意图如图1。图1空气处理示意图Fig.1airtreatingprocess冷水由溴化锂机组产生，送往卷包间、箱装、制丝、辅

6、料等车间，冷却侧采用冷却塔进，空气通过冷热盘管、微雾加湿及蒸汽加湿的处理后达到不同厂房的温湿度要求。2自控设计内容及设计参数本项目空调系统部分共计有44台组合式空调机组和9台排烟排风机组，本次空调自控部分的核心内容是如何利用先进的硬件平台和可靠的测量控制元件，提供一套技术先进、满足高精度恒温恒湿要求、具有完善的安全处理能力、可靠、节约能源的一体化解决方案。不同车间的空气参数要求见表1，每个车间中，在保证下表的基本温湿度要求的同时实现恒温恒湿控制，控制精度目标：温度±1.5℃，相对湿度±4%。同时由于烟厂生产工艺的特殊性，自控系统应保证365天/24小时连续正常运行。

7、表1不同车间工艺要求Table1Requirementsofdifferentdepartments3空调系统的高精度恒温恒湿策略空调自控系统首要的指标就是能连续不间断地满足生产过程中的高精度恒温恒湿要求，能快速有效地克服各种外界干扰，因此，本次设计主要采用以下几种控制算法。3.1变参数智能PID调节作为一个反馈控制系统，空调温湿度控制核心总体上还是来源于经典的PID闭环控制算法，但传统的PID控制算法效果严重依赖P/I/D参数匹配情况，众所周知，空调系统一年四季的工作状况是不断变化的，显然，不同季节的环境下由于车间动态的热物理物性和变化的室外气象条件，温湿度控