【摘 要】
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绵阳市某肥料研发公司肥料颗粒制造车间（在后文中简称为造粒车间）的空调系统存在入风管道过长、温度控制性能不稳定、温度信息检测不准确和空气洁净度较低等问题。因此,如何提高车间空调温湿度控制系统的运行效率、减少其能源消耗是亟待解决的问题。本文针对绵阳市某公司肥料颗粒制造生产车间（后文简称造粒车间）温湿度控制问题,基于现有设备,对重要的硬件进行了选型,并提出了适应该车间的空调温湿度监控方法和控制策略。本文
【基金项目】
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绵阳市某肥料研发公司肥料颗粒制造车间空调温湿度控制系统的改造优化项目；
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绵阳市某肥料研发公司肥料颗粒制造车间（在后文中简称为造粒车间）的空调系统存在入风管道过长、温度控制性能不稳定、温度信息检测不准确和空气洁净度较低等问题。因此,如何提高车间空调温湿度控制系统的运行效率、减少其能源消耗是亟待解决的问题。本文针对绵阳市某公司肥料颗粒制造生产车间（后文简称造粒车间）温湿度控制问题,基于现有设备,对重要的硬件进行了选型,并提出了适应该车间的空调温湿度监控方法和控制策略。本文采用理论分析和仿真验证相结合的研究方法,运用参数辨识、模糊PID控制器和smith预估控制器等理论工具以及matlab等仿真软件,对造粒车间的温湿度控制问题展开深入研究,并开发了上位机和下位机软件,最终提升了造粒车间空调系统控制效果,实现了绿色节能。首先,基于大时滞、大惯性、多变量和非线性的特点,建立温度控制数学模型,并利用温度控制数据对其进行参数辨识,得到了精确的传递函数。针对造粒车间温湿度控制问题,选择smith预估模糊PID控制器和PWM控制器对车间温湿度进行控制。其次,基于车间工艺条件,对车间空调系统的主要参数进行分析计算,根据结果对冷水机组、组合式空调机组和温度调节阀门等重要硬件进行选型。根据造粒车间温湿度检测要求,采用ITU总线和LTM8901温湿度传感器相结合的方法对温湿度数据进行采集和传输,并采用PROFIBUS现场总线控制技术完成对造粒车间温湿度的实时控制与监控。然后,基于模糊PID控制理论设计了温度模糊PID控制器,并利用Matlab进行温度PID控制器、温度模糊PID控制器和温度smith模糊PID控制器仿真模拟。结果表明,smith模糊PID控制器相比前两种控制器在温度控制问题上有较高的准确性,并且具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。最后,基于造粒车间温湿度控制的特点与其智能算法,利用step-7对PLC下位机软件进行程序设计,并借助组态王上位机软件对造粒车间空调监控系统进行设计,实现了造粒车间空调控制状态的实时监控和便捷控制。
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