化妆品厂中央空调系统的节能控制

摘要

节能在提高企业经济效益方面具有很大的潜力，节约能源是现代化工业可持续发展的必要前提。中央空调系统对于化妆品的生产起到决定性作用，如果中央空调不合格会严重影响产品的质量。同时从成本分析，它占用大于30％的生产能源成本，所以中央空调系统具有很大的节能潜力。化妆品公司的中央空调系统设计存在较多的弊端，例如采用最大负荷作为设计基准，冷冻水系统采用定温差控制模式，风量无法自适应控制，车间温度控制精度差等。本文主要通过采用神经网络自适应PID控制，提高了中央空调系统温度控制的精度，从而达到节能的目的。
　　首先分析中央空调系统组成，并且基于中央空调的工作原理，对它的能耗各要素深入分析。建立中央空调模型并研究传统PID对中央空调进行控制。在神经网络自适应PID控制模式下，论证冷冻水变流量控制和车间温度的变风量控制的可行性。
　　其次分析神经网络自适应PID控制各组成部分，将其应用在车间温度控制系统中，解决车间温度高精度要求，也降低风机能耗问题。也改造了冷冻水输送系统的水泵控制模式，从冷冻水的水泵由温差作为输入的传统PID控制模式改成由车间温差作为输入的神经网络自适应PID控制模式来。该改进降低冷冻水系统的水泵能耗，最后进行了冷冻水系统的模拟运行。
　　然后在现有的系统软件和硬件基础上，采用最合理的性价比方案，重新构建节能中央空调控制系统。在工程中应用神经网络自适应PID控制系统的节能方案。该系统的软件由两部分组成：第一部分是MATLAB程序Simulink仿真模块，它负责神经网络自适应PID计算的任务。第二部分是Honeywell EBI监控软件模块，它负责管理、传递和协调现场控制执行设备的任务。两个模块的数据通讯是通过OPC软件的数据通讯模块来完成，OPC软件是基于ODBC数据库。该系统的硬件由以下部分组成：Honeywell现场终端设备主要负责信号采集和输出控制，EBI服务器负责高级运算。
　　最后对神经网络自适应PID控制系统在Matlab中进行模拟运行，并将该控制系统应用在化妆品中央空调系统工程实践中。经过实际测试该控制系统取得5%的节能效果。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1课题研究的背景与意义

1.2中央空调节能的研究

1.3本文的主要内容与章节安排

第二章 中央空调能耗及模型

2.1 中央空调系统简介

2.2 中央空调能耗计算

2.3 中央空调系统的Matlab模型分析

第三章 神经网络自适应PID控制及应用

3.1神经网络自适应PID控制

3.2神经网络自适应PID控制应用

第四章 中央空调系统的控制仿真

4.1神经网络自适应PID控制仿真模块

4.2 空调温度系统仿真

4.3 空调冷冻水系统的仿真

第五章 中央空调系统节能控制实现

5.1硬件系统

5.2 控制器软件设计

5.3 神经网络自适应PID控制器程序实现过程

5.4 节能的措施

5.5 系统调试

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录

作者在读期间科研成果简介

致谢