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整车涂装车间空调控制系统设计及节能优化
| 论文题名： | 整车涂装车间空调控制系统设计及节能优化 |
| 关键词： | 空调控制系统;整车涂装车间;温湿度控制 |
| 摘要： | 随着工业的发展和生活水平的提高，人们越来越关注汽车外观，车主都喜欢干净、漂亮、无瑕疵的车身涂装。在整车制造中涂装车间负责车身涂装，空调系统为其提供满足生产工艺要求的涂装环境，包括洁净度、风量、温湿度等，直接影响到车身涂装的质量和生产人员的安全和舒适性。而且涂装车间和空调系统生产过程消耗大量能源，涂装车间约占工厂总能耗的60%，空调系统又占其中的50%。因此对空调控制系统的稳定性、可靠性和节能性提出了较高的要求。 本文结合作者在涂装车间5年的现场工作经验，基于国内某汽车生产厂涂装车间空调系统设计项目，从工程实际应用出发，设计了一套空调控制系统。该系统实现设备自动控制、温湿度自动调节、稳定可靠、现场目视化便利管理等设计要求，在设计环节和生产运行环节也充分考虑节能优化，融入绿色环保的理念，为企业带来节能经济效益。 本文首先针对涂装车间外界气象环境和不同工位、生产区域的送风温湿度需求，采用组合式空调系统设计，根据空调系统中各功能段对空气的处理原理，结合学习研究的空气状态参数和焓湿图，完成了空调系统类型分类和对应功能段的组合设计。根据空调系统结构与自动控制要求，完成了设备层的硬件选型和控制层西门子S7-1500系列PLC的选型。硬件搭建后，选用TIA博途软件进行软件系统组态和程序设计，利用焓湿图原理编写空调季节判断程序，利用PID控制原理编写温湿度调节中对冷热水泵、加湿泵、燃烧器等能源设备的控制程序，并绘制设计了HMI上位机画面。通过将PLC程序和HMI画面下载到现场硬件设备，经过一系列参数设置、系统调试和试运行验证，运行结果表明整个空调控制系统能实现自动顺序启停，温湿度自动调整。在HMI上能实时查看设备的运行状态和参数，能对设备在线操作和参数在线修改，满足了涂装车间空调系统生产过程中的设计要求，保障了良好的涂装环境。本文还介绍了运行期间的两个节能优化方案及其节能经济效益，希望能为涂装行业同类型的空调节能提供一些参考。 |
| 作者： | 许珑泷 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 黄永红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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