整车涂装车间空调控制系统设计及节能优化_许珑泷.docxVIP

分类号TP302密级公开

UDC621.3编号10299G1507022

工程硕士学位论文

整车涂装车间空调控制系统设计及节能优化

DesignandEnergy-SavingOptimizationofAir-Conditioning

ControlSystemforAutomobilePaintingWorkshop

指导教师黄永红教授作者姓名许珑泷申请学位级别工程硕士学科(专业)控制工程论文提交日期2020年10月论文答辩日期2020年12月

学位授予单位和日期江苏大学2020年12月

答辩委员会主席_______________评阅人_______________

独创性声明

本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名：

2020年12月15日

学位论文版权使用授权书

江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布 (包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。

本学位论文属于不保密□√。

学位论文作者签名：

2020年12月15日

指导教师签名：

2020年12月15日

江苏大学工程硕士学位论文

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。

关键词：涂装车间；空调控制