CN112902510A - 基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法及***，包括：阈值设定，对温度值和湿度值设定范围阈值，并设定各温度分区下的固定阀步数；数据采集，对当前温度值和当前湿度值进行采集；区间判断，判断当前温度值和当前湿度值所属区间；开度计算，根据所属区间对应的冷出力、斜率冷出力和阀步数范围，计算电子膨胀阀开度，判断对应阀步数，进行温湿联控。本发明在传统温湿表的基础上增加电子膨胀阀，控制制冷出力，减少了开关的频繁启动，使制冷量能只能稳定的输出，解决了实现温度湿度斜率控制时，温度湿度无法很好的跟随控制。

Description

基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法及***

技术领域

本发明涉及电子膨胀阀控制领域，尤其涉及基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法及***。

背景技术

传统温控仪过通过温度传感器和湿度传感器对环境温度自动进行采样、即时监控，制冷量通过压缩机开关控制，制冷加热出力比较大，温度控制波动比较大，不易稳定，全范围控制，耗电量比较高，开关比较频繁，影响设备使用寿命。制冷量无法在各种温湿度条件下精细控制，尤其是在做温湿度斜率控制时，设备无法实现精确的斜率控制，导致温湿度控制不稳定，出力变化较快，耗电量增加。

发明内容

针对上述问题，本发明提供基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法及***，用于解决上述问题。

本发明通过以下技术方案实现：

基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法，包括：

阈值设定，对温度值和湿度值设定范围阈值，并设定各温度分区下的固定阀步数；

数据采集，对当前温度值和当前湿度值进行采集；

区间判断，判断当前温度值和当前湿度值所属区间；

开度计算，根据所属区间对应的冷出力、斜率冷出力和阀步数范围，计算电子膨胀阀开度，判断对应阀步数，进行温湿联控；

其中，所述范围阈值包括温度范围阈值、湿度范围阈值和低温控制点，所述温度范围阈值包括温度低范围阈值、温度中范围阈值和温度高范围阈值；所述湿度范围阈值包括湿度低范围阈值、湿度中范围阈值和湿度高范围阈值。

进一步的，所述开度计算具体包括：

当当前温度值＜温度低范围阈值且当前湿度值＜湿度低范围阈值时，则电子膨胀阀开度为：

对应电子膨胀阀冷出力±对应斜率冷出力*阀步数范围；

当温度低范围阈值＜当前温度值＜温度中范围阈值且湿度低范围阈值＜当前湿度值＜湿度中范围阈值时，根据对应电子膨胀阀冷出力计算线性斜率对应出力结果，则电子膨胀阀开度为：

出力结果±对应斜率冷出力*对应阀步数范围。

进一步的，所述对应电子膨胀阀冷出力为：

当温度冷出力＞湿度冷出力时，对应电子膨胀阀冷出力为温度冷出力对应阀步数；

当温度冷出力＜湿度冷出力，对应电子膨胀阀冷出力为湿度冷出力对应阀步数。

进一步的，还包括单温度斜率控制，当当前温度＞低温控制点时，所述单温度斜率控制具体包括：

恒温状态：根据当前温度值和温度设定值，判断为恒温状态；根据当前温度判断使用对应组别PID计算，并根据恒温电子膨胀阀COL、COH控制开度范围，限制阀开度大小。

升温状态：根据当前温度值和温度设定值，判断为升温状态；根据当前温度判断使用对应组别PID计算，并根据升温电子膨胀阀COL、COH控制开度范围，限制阀开度大小；

降温状态：根据当前温度值和温度设定值，判断为降温状态；根据当前温度判断使用对应组别PID计算，并根据升温电子膨胀阀COL,COH控制开度范围，限制阀开度大小。

进一步的，当当前温度＜低温控制点时，所述单温度斜率控制具体包括：

当低温控制点＞当前温度＞低温温度范围低范围阈值，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数；

当低温温度高范围阈值＞当前温度＞低温温度中范围阈值，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数；

当低温温度中范围阈值＞当前温度＞低温温度低范围阈值，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数；

当低温温度低范围阈值＞当前温度，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数。

基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制***，包括：

数据预处理模块，对温度值和湿度值设定范围阈值，并设定各温度分区下的固定阀步数；

数据采集模块，对当前温度值和湿度值进行数据采集；

数据处理模块，根据采集数据和预处理数据计算阀门开度并确定阀步数；

其中，所述范围阈值包括温度范围阈值、湿度范围阈值和低温控制点，所述温度范围阈值包括温度低范围阈值、温度中范围阈值和温度高范围阈值；所述湿度范围阈值包括湿度低范围阈值、湿度中范围阈值和湿度高范围阈值。

进一步的，还包括显示模块，通过PID对预处理数据和采集数据进行显示。

进一步的，所述数据处理模块包括：

温湿联控单元，通过判断当前温湿度与对应温湿度范围阈值大小，计算相应阀门开度，并通过对比当前温湿度大小，判断对应阀步数；

单温度控制单元，通过判断当前温度与低温控制点大小，计算冷出力和阀步数。

进一步的，所述单温度控制单元包括：

PID计算子单元，当当前温度＞低温控制点时，判断当前温度状态，通过PID计算冷出力，并根据当前状态对应的电子膨胀阀COL、COH控制开度范围，限制阀开度大小；

阀步数计算子单元，当当前温度＜低温控制点时，将固定阀步数设定为阀步数。

本发明的有益效果：

本发明在传统温湿表的基础上增加电子膨胀阀，控制制冷出力，减少了开关的频繁启动，使制冷量能只能稳定的输出，解决了实现温度湿度斜率控制时，温度湿度无法很好的跟随控制。在低温控制时，减少了设备调试难度，取代了原毛细管不宜调节，低温控制不稳定的缺点。更合理的制冷出力，直接有效的延长了设备的使用寿命，减少了设备使用过程中的电损耗，并使温度湿度控制更加稳定。具体的：

（1）设备省电，相较与传统温湿表，电子膨胀阀线性阀开度，升温恒温降温温度稳定时出力都小很多。增加了设备的可靠性，更智能省点，提高了设备的使用寿命；

（2）功能上温度湿度控制更稳定，不容易波动，相较与传统温湿表开关控制制冷，全范围控制，电子膨胀阀在各种温湿度情况下设置处理范围，缩小控制区间，使温度温度不容易波动；

（3）设备调试更方便，设备取代了传统温湿度的毛细管控制，可设置参数数据化的触摸面板，在低温控制时，更方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提出的方法流程示意图；

图2为本发明实施例3提出的显示界面示意图；

图3为本发明实施例3提出的计算结果示意图；

图4为本发明实施例4提出的计算结果示意图；

图5为本发明实施例5提出的计算结果示意图；

图6为本发明实施例2提出的PID计算示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1，本实施例提出基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法，包括：

阈值设定，对温度值和湿度值设定范围阈值，并设定各温度分区下的固定阀步数；

数据采集，对当前温度值和当前湿度值进行采集；

区间判断，判断当前温度值和当前湿度值所属区间；

开度计算，根据所属区间对应的冷出力、斜率冷出力和阀步数范围，计算电子膨胀阀开度，判断对应阀步数，进行温湿联控；

其中，所述范围阈值包括温度范围阈值、湿度范围阈值和低温控制点，所述温度范围阈值包括温度低范围阈值、温度中范围阈值和温度高范围阈值；所述湿度范围阈值包括湿度低范围阈值、湿度中范围阈值和湿度高范围阈值。

进一步的，所述开度计算具体包括：

当当前温度值＜温度低范围阈值且当前湿度值＜湿度低范围阈值时，则电子膨胀阀开度为：

对应电子膨胀阀冷出力±对应斜率冷出力*阀步数范围；

当温度低范围阈值＜当前温度值＜温度中范围阈值且湿度低范围阈值＜当前湿度值＜湿度中范围阈值时，根据对应电子膨胀阀冷出力计算线性斜率对应出力结果，则电子膨胀阀开度为：

出力结果±对应斜率冷出力*对应阀步数范围。

进一步的，所述对应电子膨胀阀冷出力为：

当温度冷出力＞湿度冷出力时，对应电子膨胀阀冷出力为温度冷出力对应阀步数；

当温度冷出力＜湿度冷出力，对应电子膨胀阀冷出力为湿度冷出力对应阀步数。

进一步的，还包括单温度斜率控制，当当前温度＞低温控制点时，所述单温度斜率控制具体包括：

恒温状态：根据当前温度值和温度设定值，判断为恒温状态；根据当前温度判断使用对应组别PID计算，并根据恒温电子膨胀阀COL、COH控制开度范围，限制阀开度大小。

升温状态：根据当前温度值和温度设定值，判断为升温状态；根据当前温度判断使用对应组别PID计算，并根据升温电子膨胀阀COL、COH控制开度范围，限制阀开度大小；

降温状态：根据当前温度值和温度设定值，判断为降温状态；根据当前温度判断使用对应组别PID计算，并根据升温电子膨胀阀COL,COH控制开度范围，限制阀开度大小。

进一步的，当当前温度＜低温控制点时，所述单温度斜率控制具体包括：

当低温控制点＞当前温度＞低温温度范围低范围阈值，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数；

当低温温度高范围阈值＞当前温度＞低温温度中范围阈值，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数；

当低温温度中范围阈值＞当前温度＞低温温度低范围阈值，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数；

当低温温度低范围阈值＞当前温度，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数。

其中，电子膨胀阀实际冷出力=

（1）温度湿度对应线性阀开度±5%，在降温的时候增加冷处理修正，在升温的时候增加温度斜率冷出力修正

（2）温度湿度对应线性阀开度±5%，在除湿的时候增加冷处理修正，在加湿的时候增加温度斜率冷出力修正

（1）或者（2）取较大的值*对应阀步数范围=电子膨胀阀实际开度

作用：可以在不同的高温高湿、低温低湿等不同的情况小范围调节制冷量，使出力稳定，温度稳定。

电子膨胀阀步数{步数=（最大步数-最小步数）*制冷量+最小步数

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提出基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制***，包括：

数据预处理模块，对温度值和湿度值设定范围阈值，并设定各温度分区下的固定阀步数；

数据采集模块，对当前温度值和湿度值进行数据采集；

数据处理模块，根据采集数据和预处理数据计算阀门开度并确定阀步数；

其中，所述范围阈值包括温度范围阈值、湿度范围阈值和低温控制点，所述温度范围阈值包括温度低范围阈值、温度中范围阈值和温度高范围阈值；所述湿度范围阈值包括湿度低范围阈值、湿度中范围阈值和湿度高范围阈值。

进一步的，还包括显示模块，如图6，通过PID对预处理数据和采集数据进行显示。

进一步的，所述数据处理模块包括：

温湿联控单元，通过判断当前温湿度与对应温湿度范围阈值大小，计算相应阀门开度，并通过对比当前温湿度大小，判断对应阀步数；

单温度控制单元，通过判断当前温度与低温控制点大小，计算冷出力和阀步数。

进一步的，所述单温度控制单元包括：

PID计算子单元，当当前温度＞低温控制点时，判断当前温度状态，通过PID计算冷出力，并根据当前状态对应的电子膨胀阀COL、COH控制开度范围，限制阀开度大小；

阀步数计算子单元，当当前温度＜低温控制点时，将固定阀步数设定为阀步数。

实施例3

在实施例1和实施例2的基础上，本实施例提出当前温度30摄氏度、湿度50%时的具体原理流程：

如图2，温度在1-2之间，即温度低范围阈值＜当前温度值＜温度中范围阈值，湿度在5-6之间，即湿度低范围阈值＜当前湿度值＜湿度中范围阈值，对应阀开度10设置为20，11设置为15，13设置为15, 14设置为10。

阀开度对应值如图3，阀开度为16.5%。冷出力修正为5；

实际恒温阀开度范围为11.5%-21.5%；

实际下降阀开度范围为16.5%-26.5%；

实际上升阀开度范围为6.5%-16.5%；

如果设备当前冷出力不够，可调高10/11/13/14，增加冷出力范围；

如果设备当前冷出力过大，可调低10/11/13/14，减小冷出力范围；

可通过只调节一个或者多个，判断当前温湿度距离哪个范围较近。如调节10，11效果比较好。

实施例4

在实施例3的基础上，本实施例提出当前温度50摄氏度、湿度95%，温度在2-3之间，即温度中范围阈值＜当前温度值＜温度高范围阈值，湿度在6之上，即当前湿度值＞湿度高范围阈值，对应阀开度设置14设置为10，15设置为5。

开度对应值如图4，阀开度为7.5%。冷出力修正为5；

实际恒温阀开度范围为2.5%-12.5%；

实际降温阀开度范围为7.5%-17.5%；

实际升温阀开度范围为0%-7.5%；。

如果设备当前冷出力不够，可调高14/15，增加冷出力范围；

如果设备当前冷出力过大，可调低14/15，减小冷出力范围；

可通过只调节一个或者多个，判断当前温湿度距离哪个范围较近。如调节10，11效果比较好。

实施例5

在实施例3的基础上，本实施例提出当前温度85摄氏度、湿度85%，温度在3之上，即当前温度值＞温度高范围阈值，湿度在5-6之间，即湿度中范围阈值＜当前湿度值＜湿度高范围阈值，对应阀开度设置12设置为10，15设置为5

阀开度对应值如图5，阀开度为5.5%。冷出力修正为5；

实际阀开度范围为0.5%-10.5%；

实际降温阀开度范围为5.5%-15.5%；

实际升温阀开度范围为0%-5.5%；

如果设备当前冷出力不够，可调高12/15，增加冷出力范围；

如果设备当前冷出力过大，可调低12/15，减小冷出力范围；

可通过只调节一个或者多个，判断当前温湿度距离哪个范围较近。如上图，调节⑮效果比较好。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法，其特征在于，包括：

阈值设定，对温度值和湿度值设定范围阈值，并设定各温度分区下的固定阀步数；

数据采集，对当前温度值和当前湿度值进行采集；

区间判断，判断当前温度值和当前湿度值所属区间；

开度计算，根据所属区间对应的冷出力、斜率冷出力和阀步数范围，计算电子膨胀阀开度，判断对应阀步数，进行温湿联控；

其中，所述范围阈值包括温度范围阈值、湿度范围阈值和低温控制点，所述温度范围阈值包括温度低范围阈值、温度中范围阈值和温度高范围阈值；所述湿度范围阈值包括湿度低范围阈值、湿度中范围阈值和湿度高范围阈值。

2.根据权利要求1所述的基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法，其特征在于，所述开度计算具体包括：

当当前温度值＜温度低范围阈值且当前湿度值＜湿度低范围阈值时，则电子膨胀阀开度为：

对应电子膨胀阀冷出力±对应斜率冷出力*阀步数范围；

当温度低范围阈值＜当前温度值＜温度中范围阈值且湿度低范围阈值＜当前湿度值＜湿度中范围阈值时，根据对应电子膨胀阀冷出力计算线性斜率对应出力结果，则电子膨胀阀开度为：

出力结果±对应斜率冷出力*对应阀步数范围。

3.根据权利要求2所述的基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法，其特征在于，所述对应电子膨胀阀冷出力为：

当温度冷出力＞湿度冷出力时，对应电子膨胀阀冷出力为温度冷出力对应阀步数；

当温度冷出力＜湿度冷出力，对应电子膨胀阀冷出力为湿度冷出力对应阀步数。

4.根据权利要求1所述的基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法，其特征在于，还包括单温度斜率控制，当当前温度＞低温控制点时，所述单温度斜率控制具体包括：

恒温状态：根据当前温度值和温度设定值，判断为恒温状态；根据当前温度判断使用对应组别PID计算，并根据恒温电子膨胀阀COL、COH控制开度范围，限制阀开度大小。

5.升温状态：根据当前温度值和温度设定值，判断为升温状态；根据当前温度判断使用对应组别PID计算，并根据升温电子膨胀阀COL、COH控制开度范围，限制阀开度大小；

降温状态：根据当前温度值和温度设定值，判断为降温状态；根据当前温度判断使用对应组别PID计算，并根据升温电子膨胀阀COL,COH控制开度范围，限制阀开度大小。

6.根据权利要求4所述的基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制方法，其特征在于，当当前温度＜低温控制点时，所述单温度斜率控制具体包括：

当低温控制点＞当前温度＞低温温度范围低范围阈值，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数；

当低温温度高范围阈值＞当前温度＞低温温度中范围阈值，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数；

当低温温度中范围阈值＞当前温度＞低温温度低范围阈值，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数；

当低温温度低范围阈值＞当前温度，则电子膨胀阀开度为低温控制阀步数。

7.基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制***，其特征在于，包括：

数据预处理模块，对温度值和湿度值设定范围阈值，并设定各温度分区下的固定阀步数；

数据采集模块，对当前温度值和湿度值进行数据采集；

数据处理模块，根据采集数据和预处理数据计算阀门开度并确定阀步数；

其中，所述范围阈值包括温度范围阈值、湿度范围阈值和低温控制点，所述温度范围阈值包括温度低范围阈值、温度中范围阈值和温度高范围阈值；所述湿度范围阈值包括湿度低范围阈值、湿度中范围阈值和湿度高范围阈值。

8.根据权利要求6所述的基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制***，其特征在于，还包括显示模块，通过PID对预处理数据和采集数据进行显示。

9.根据权利要求6所述的基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制***，其特征在于，所述数据处理模块包括：

温湿联控单元，通过判断当前温湿度与对应温湿度范围阈值大小，计算相应阀门开度，并通过对比当前温湿度大小，判断对应阀步数；

单温度控制单元，通过判断当前温度与低温控制点大小，计算冷出力和阀步数。

10.根据权利要求8所述的基于温度值和湿度值的电子膨胀阀多段线性控制***，其特征在于，所述单温度控制单元包括：

PID计算子单元，当当前温度＞低温控制点时，判断当前温度状态，通过PID计算冷出力，并根据当前状态对应的电子膨胀阀COL、COH控制开度范围，限制阀开度大小；

阀步数计算子单元，当当前温度＜低温控制点时，将固定阀步数设定为阀步数。

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