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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201310412934.1(22)申请日 2013.09.12F04D 27/00(2006.01)(71)申请人大连冰山嘉德自动化有限公司地址 116000 辽宁省大连市沙河口区西南路888号(72)发明人王峰 肖义升 高志 韩松(74)专利代理机构大连非凡专利事务所 21220代理人闪红霞(54) 发明名称冷库风机启动控制方法(57) 摘要本发明公开一种冷库风机启动控制方法,控制器按如下步骤进行:a、根据检测的冷库温度及设定的冷库温度,按照模糊控制方法确定风机启动权值并与其它控制器进行通讯;b、根据检测的电网真有效值和电网计算目标值。
2、,按照模糊控制方法确定电网禁止权值;c、判断本风机启动权值是否大于或等于其它风机启动权值;d、如本风机启动权值大于或等于其它风机启动权值,继续判断本风机启动权值是否大于电网禁止权值;否,重复a、b、c、d步骤;e、如本风机启动权值大于电网禁止权值,启动风机;否,重复a、b、c、d、e步骤。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书9页 附图2页(10)申请公布号 CN 104454601 A(43)申请公布日 2015.03.25CN 104454601 A1/2页21.一种冷库风机启动控制方法,其特征在于控制器按如下步骤进行:a.根据。
3、检测的冷库温度及设定的冷库温度,按照模糊控制方法确定风机启动权值并与其它控制器进行通讯;b.根据检测的电网真有效值和电网计算目标值,按照模糊控制方法确定电网禁止权值;c.判断本风机启动权值是否大于或等于其它风机启动权值;d.如本风机启动权值大于或等于其它风机启动权值,继续判断本风机启动权值是否大于电网禁止权值;否,重复a、b、c、d步骤;e.如本风机启动权值大于电网禁止权值,启动风机;否,重复a、b、c、d、e步骤。2.根据权利要求1所述冷库风机启动控制方法,其特征在于所述a步骤是:计算检测的冷库温度与设定的冷库温度之间的温差e,并对温差e通过微分运算获得温差变化率e,根据e=K1e、e =K。
4、2e且进行4舍5入处理,获得温差e和温差变化率e的离散值e和e,式中K1=温差e的量化范围/温差范围,K2=e的量化范围/温差范围,设定温差e的量化范围为0,1,2,3,4;设定温差变化率e的量化范围为-2,-1,0,1,2,按照下列模糊控制输出表1,确定风机启动权值u,同时若e小于零,则确定风机启动权值u为零;若e大于表1中最大值,取e等于表1中最大值;当e等于或大于零时,e小于表1中最小值,取e等于表1中最小值,e大于表1中最大值,则取e等于表1中最大值:表1。3.根据权利要求2所述的冷库风机启动控制方法,其特征在于所述b步骤是:根据电网真有效值和电网计算目标值计算波形畸变系数h,波形畸变。
5、系数h=0.707-0.707电网真有效值/电网计算目标值,对波形畸变系数h通过微分运算获得波形畸变系数变化率h,根据h=K3h、h =K4h且进行4舍5入处理,获得波形畸变系数h和波形畸变系数变化率h的离散值h和h,式中K3=波形畸变系数h的量化范围/波形畸变系数范围,K4=h的量化范围/波形畸变系数范围,设定波形畸变系数h的量化范围为-2,-1,0,1,2,波形畸变系数范围(-0.3,0.3);设定波形畸变系数变化率h的量化范围为-2,-1,0,1,2,波形畸变系数范围(-0.1,0.1);按照下列模糊控制输出表2,确定电网禁止权值V:表2权 利 要 求 书CN 104454601 A2/。
6、2页3。权 利 要 求 书CN 104454601 A1/9页4冷库风机启动控制方法技术领域0001 本发明涉及一种冷库风机启动控制方法,尤其是一种在保证冷库正常工作的前提下,减少电网质量影响的冷库风机启动控制方法。背景技术0002 现有冷库系统在各单独库房均设置有风机,每台风机均由温度控制器进行控制。由温度控制器检测冷库各库房中的温度,当实测温度高于设定温度时,控制器启动风机;当实测温度低于设定温度时,控制风机停止工作;既现有冷库风机的启动与否只根据单独库房的温度而决定。但是,在实际运行中,如果风机启动时恰遇电网质量不好,则可能无法启动或者干扰正在运行的其它风机,甚至进一步恶化电网质量。特别。
7、是由多个单独库房构成的大型冷库系统,极有可能发生所有风机同时启动的情形,继而严重影响电网质量。发明内容0003 本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题,提供一种在保证冷库正常工作的前提下,减少电网质量影响的冷库风机启动控制方法。0004 本发明的技术解决方案是:一种冷库风机启动控制方法,其特征在于控制器按如下步骤进行:a.根据检测的冷库温度及设定的冷库温度,按照模糊控制方法确定风机启动权值并与其它控制器进行通讯;b.根据检测的电网真有效值和电网计算目标值,按照模糊控制方法确定电网禁止权值;c.判断本风机启动权值是否大于或等于其它风机启动权值;d.如本风机启动权值大于或等于其它风机启动权值。
8、,继续判断本风机启动权值是否大于电网禁止权值;否,重复a、b、c、d步骤;e.如本风机启动权值大于电网禁止权值,启动风机;否,重复a、b、c、d、e步骤。0005 所述a步骤是:计算检测的冷库温度与设定的冷库温度之间的温差e,并对温差e通过微分运算获得温差变化率e,根据e=K1e、e =K2e且进行4舍5入处理,获得温差e和温差变化率e的离散值e和e,式中K1=温差e的量化范围/温差范围,K2=e的量化范围/温差范围,设定温差e的量化范围为0,1,2,3,4;设定温差变化率e的量化范围为-2,-1,0,1,2,按照下列模糊控制输出表1,确定风机启动权值u,同时若e小于零,则确定风机启动权值u为。
9、零;若e大于表1中最大值,取e等于表1中最大值;当e等于或大于零时,e小于表1中最小值,取e等于表1中最小值,e大于表1中最大值,则取e等于表1中最大值:表1说 明 书CN 104454601 A2/9页5所述b步骤是:根据电网真有效值和电网计算目标值计算波形畸变系数h,波形畸变系数h=0.707-0.707电网真有效值/电网计算目标值,对波形畸变系数h通过微分运算获得波形畸变系数变化率h,根据h=K3h、h =K4h且进行4舍5入处理,获得波形畸变系数h和波形畸变系数变化率h的离散值h和h,式中K3=波形畸变系数h的量化范围/波形畸变系数范围,K4=h的量化范围/波形畸变系数范围,设定波形畸。
10、变系数h的量化范围为-2,-1,0,1,2,波形畸变系数范围(-0.3,0.3);设定波形畸变系数变化率h的量化范围为-2,-1,0,1,2,波形畸变系数范围(-0.1,0.1);按照下列模糊控制输出表2,确定电网禁止权值V:表2本发明是以冷库库房温度为条件,模糊控制方法确定风机启动权值;以电网电压为条件,模糊控制方法确定电网禁止权值,再以本机启动权值、其它库房风机启动权值以及电网禁止权值,作为风机启动的综合判断因素,即在本机启动权值大于或等于其它风机启动权值且大于电网禁止权值时才启动。可在保证冷库正常工作的前提下,减少电网质量影响,即可避免质量差的电网对电机等设备的影响,也可避免多台风机同时。
11、启动而严重影响电网质量。附图说明0006 图1是本发明实施例风机控制装置的电路原理框图。0007 图2是本发明实施例变量e三角形隶属度函数图。0008 图3是本发明实施例变量e三角形隶属度函数图。0009 图4是本发明实施例变量u三角形隶属度函数图。说 明 书CN 104454601 A3/9页6具体实施方式0010 本发明实施例的风机控制装置电路如图1所示,设有控制器(微处理器、单片机等),与控制器相接有温度检测电路,控制器的输出控制风机电机,电网检测装置(互感器等)分别通过电流/电压转换电路(ACS712)及真有效值转换电路(AD8436)与控制器相接,与控制器还相接有通讯接口,与其它控制。
12、器进行数据通讯。电流/电压转换电路可以将所检测的电流值变换成电压值,经过控制器软件计算可以得到电网计算目标值,真有效值转换电路可以将所检测的电压值转换为电网真有效值。0011 a.根据温度检测电路所检测的冷库温度及设定的冷库温度,按照模糊控制方法确定风机启动权值并与其它控制器进行通讯;具体方法是:先计算检测的冷库温度与设定的冷库温度之间的温差e,并对波形畸变系数e通过微分运算获得温差变化率e,根据e=K1e、e =K2e且进行4舍5入处理,获得温差e和温差变化率e的离散值e和e,式中K1=温差e的量化范围/温差范围,K2=e的量化范围/温差范围,设定温差e的量化范围为0,1,2,3,4;设定温。
13、差变化率e的量化范围为-2,-1,0,1,2,按照下列模糊控制输出表1,确定风机启动权值u。由于冷库在特殊情况下(刚启动制冷等)可能会出现温度波动超范围的情形,因此若e小于零,则确定风机启动权值u为零;若e大于表1中最大值,取e等于表1中最大值;当e等于或大于零时,e小于表1中最小值,取e等于表1中最小值,e大于表1中最大值,则取e等于表1中最大值:同时通过通讯接口等将所确定的风机启动权值u与其它控制器进行通讯,获得各控制器所确定的风机启动权值。0012 表1具体实施例如下:以冷库#1的控制器为例:有4个需要控制的单独冷库库房,分别为冷库#1、冷库#2、冷库#3及冷库#4,且这4个冷库风机都处。
14、于停止状态。0013 冷库#1:设定温度为8,当前检测温度为10,上次检测温度为8,允许e的温差范围04,e的温差范围-22,则e=10-8=2,对e进行微分计算得温差变化率e=8-10=-2,K1=4/4=1,K2=4/4=1,根据e=K1e、e =K2e计算,则e=2,e =-2,根据上述模糊控制输出表1,确定冷库#1输出的权值为3.5。0014 冷库#2:设定温度为-8度,当前检测温度为-11度,上次检测温度为-13度,允许e的温差范围04,e的温差范围-22,则e=-11-(-8)=-3, 小于表1中最小值“0”,则确定冷库#2输出的权值为0。说 明 书CN 104454601 A4/。
15、9页70015 冷库#3:设定温度为-8度,当前检测温度为-3度,上次检测温度为2度,允许e的温差范围04,e的温差范围-22,则e=-3-(-8)=5,对e进行微分计算得温差变化率e=2-(-3)=5,K1=4/4=1,K2=4/4=1,根据e=K1e、e =K2e计算,则e=5,e =5,因e大于表1中最大值4,则取e等于表1中最大值4,e大于表1中最大值2,则取e等于表1中最大值2。根据上述模糊控制输出表1,确定冷库#3输出的权值为1.5。0016 冷库#4:设定温度为0度,当前检测温度为0度,上次检测温度为0度,允许e的温差范围04,e的温差范围-22,则e=0,对e进行微分计算得温差。
16、变化率e=0,K1=4/4=1,K2=4/4=1,根据e=K1e、e =K2e计算,则e=0,e =0,根据上述模糊控制输出表1,确定冷库#4输出的权值为0。0017 通过通讯接口及通讯接线进行数据通讯,每个控制器都可得到其它风机启动权值。0018 b.根据电网真有效值和电网计算目标值计算波形畸变系数h,波形畸变系数h=0.707-0.707电网真有效值/电网计算目标值,对波形畸变系数h通过微分运算获得波形畸变系数变化率h,根据h=K3h、h =K4h且进行4舍5入处理,获得波形畸变系数h和波形畸变系数变化率h的离散值h和h,式中K3=波形畸变系数h的量化范围/波形畸变系数范围,K4=h的量化。
17、范围/波形畸变系数范围,设定波形畸变系数h的量化范围为-2,-1,0,1,2,波形畸变系数范围(-0.3,0.3);设定波形畸变系数变化率h的量化范围为-2,-1,0,1,2,波形畸变系数范围(-0.1,0.1);按照下列模糊控制输出表2,确定电网禁止权值V:标准电网质量应该为标准的正弦波,可以通过峰值进行计算,此时真有效值检测和峰值检测计算结果一致,误差接近0;当电网波形畸变为方波后,真有效值计算和峰值计算将产生误差0.3,如果畸变为三角波将产生误差有-0.2,为此确定h范围为h-0.3,0.3,对于h取e-0.1,0.1,这样可以确定K3=6.67,K4=20。0019 表2。0020 如。
18、当前测得电网真有效值电流为300A,上次测得电网真有效值电流为330A,经过软件计算理想的电流为320A,所以波形畸变系数h=0.707-0.707300A/320A=0.707-0.665=0.042,h= K3h=0.0424/0.6=0.28,四舍五入处理后h=0;对波形畸变系数h通过微分运算获得波形畸变系数变化率h,上次检测的波形畸变系数为0.707330A/320A = 0.729,h=0.729-0.665=0.064,说 明 书CN 104454601 A5/9页8h =K4h=0.0644/0.2=1.28,四舍五入处理后h =1;根据上述模糊控制输出表2,确定电网禁止权值为0。
19、.5。0021 c.判断本风机启动权值是否大于或等于其它风机启动权值;将本风机启动权值与冷库#2、冷库#3及冷库#4的风机启动权值进行对比,即将3.5与0、1.5、0进行对比,结果本风机的启动权值大于其它风机启动权值;d.如本风机启动权值大于或等于其它风机启动权值,继续判断本风机启动权值是否大于电网禁止权值;由于本风机(冷库#1)的启动权值大于其它风机启动权值,则继续判断本风机启动权值是否大于电网禁止权值,即将3.5与电网禁止权值0.5进行比较。0022 e.因本风机启动权值大于电网禁止权值,启动风机。0023 以冷库#2的控制器为例:a、b步骤如冷库#1的控制器;c.判断本风机启动权值是否大。
20、于或等于其它风机启动权值;将本风机启动权值与冷库#1、冷库#3及冷库#4的风机启动权值进行对比,即将0与3.5、1.5、0进行对比; d. 结果本风机的启动权值小于其它风机启动权值,重复a、b、c、d步骤;冷库#3、冷库#4风机的控制方法与冷库#2基本相同。0024 这样,对于冷库#1、冷库#2、冷库#3及冷库#4,在上述检测时刻,应最先启动冷库#1风机且电网质量符合风机启动条件,所以启动冷库#1风机。如冷库#1风机启动权值小于电网禁止权值,就需重复a、b、c、d、e步骤,待电网稳定后,本风机启动权值大于电网禁止权值再开始进行制冷,可以保证在满足制冷要求的情况下,尽可能保证电网质量。0025 。
21、本实施例的表1、表2是按如下方法确定的:采用以下集合表示表示模糊语言变量负大(NB),负小(NS),零(ZR),正小(PS),正大(PB),变量e采用如图2所示的三角形隶属度函数,变量e采用如图3所示的三角形隶属度函数。0026 根据图2可以确定变量e的对应的数值如表3:(变量e对应后面集合A)表3e F(e)NB NS ZR PS PB0 1 0 0 0 01 0 1 0 0 02 0 0 1 0 03 0 0 0 1 04 0 0 0 0 1根据图3可以确定变量e的对应的数值如表4:(变量e对应后面集合B)表4e F(e)NB NS ZR PS PB-2 1 0 0 0 0-1 0 1 0。
22、 0 00 0 0 1 0 01 0 0 0 1 02 0 0 0 0 1根据图4可以确定变量u的对应的数值如表5:(变量u对应后面集合C)说 明 书CN 104454601 A6/9页9表5u F(u)NB NS ZR PS PB0 1 0 0 0 01 0 1 0 0 02 0 0 1 0 03 0 0 0 1 04 0 0 0 0 1根据表3、4、5可以得到表6。0027 表6对于上述表3表6举例说明如下:当误差变化量是NB(负大),当前误差是NB(负大),那么输出的值为NB(负大)上述表6对应推理15种推理关系,对应如表7所列模糊控制关系。0028 表7采用Mamdani极小运算进行推理说 明 书CN 104454601 A7/9页10通过以上公式计算说 明 书CN 104454601 A10。