纺织空调系统是车间温湿度环境满足正常生产要求的重要保障。纺织空调系统以喷水室循环（冷冻）水喷淋空气实现热湿交换，并以较大的通风换气次数满足车间的温湿度条件。大型纺织厂的空调系统较为庞大，能耗占比较高。我国纺织厂制冷机冷冻水供冷一般在1个月~3个月，全年多数时间是以喷水室喷淋水实现等焓降温、加湿过程，若能合理利用室外新风冷量维持车间的热量平衡，则可相应减少送风机和水泵的能耗，这对纺织厂日常运行中的节能效果是十分可观的。纺织产品的生产过程对空气参数要求比较严格，纺织空调自动控制系统可以根据车间温湿度的变化对水泵、送风机进行变频调速，通过改变喷水量和送风量，稳定车间的温湿度。然而，室外天气的变化、纺织车间设备负荷的改变，往往导致纺织车间空调自动控制系统无法适应，出现调节滞后现象，造成车间温湿度大范围波动及能源浪费。因此，解决纺织空调自动控制系统调节中的滞后性和稳定性，对合理利用新风的恒温恒湿纺织空调自动控制系统的研发具有重要的意义。浮动露点恒湿控制法［1］、全自动空调系统［2］、模糊PID控制［3］、多工况分区节能控制［4］等纺织空调自动控制系统的提出均有其各自的特点，也有相应的实际应用。基于喷水室热湿交换、风量平衡热量平衡及自动控制原理，在非制冷季空调运行期间充分利用新风冷量适应车间负荷的变化，维持恒温恒湿的车间环境，我们研发了温度自适应变露点纺织空调PID自动控制系统，在维持车间温湿度稳定的同时，实现了纺织车间的节能要求。1 温度自适应变露点的控制原理1.1　新风及变露点的控制新风的引入对空调系统的能源消耗有很大的影响。在有些情况下（如春秋季），新风具备冷却和除湿能力，能降低系统的制冷需求。在这种情况下，引入新风对系统的节能运行是有利的。因此，需要结合车间产品及工艺要求，设定温湿度参数及喷水室空气处理过程，合理制定新风节能控制策略。根据纺织厂各车间的工艺产品特点，确定温湿度设定值，根据设定值确定送风露点焓值，由新风焓和回风焓的相互关系确定新风窗开度，根据车间设定温度与实测温度的差值对送风露点焓进行修正，相应改变新风窗开度并实现最大程度的合理利用新风。变露点控制原理如图1所示。若车间负荷增大，车间温度升高到t′N，相对湿度会降低。采用变露点控制方式时，则通过降低机器露点从tL到t′L，相应地减小新风与回风混合焓值点从i混合焓1减小到i混合焓2，混合焓值降低则相应增大新风窗开度，以引入新风的冷量来减小送风机及水泵的能耗，利用新风窗开度的合理变化实现最大程度的节能。.F001图1变露点控制原理在定露点送风控制方式中，车间的回风和新风的混风焓值是不变的。假设车间外环境空气温湿度基本不变，新风窗的开度也基本不变，如果车间的负荷增大，在相对湿度优先的前提下，水泵会升频加湿，或加大送风机送风量，从而使车间相对湿度保持稳定，但增加了能耗。而变露点送风时只需降低送风的露点温度，减小车间回风和室外新风的混风焓，增大新风窗开度，充分利用室外新风的冷量就可以满足纺织车间空气温度和相对湿度保持不变的要求，而且还相应节约了水泵和送风机的能耗。反之，车间负荷降低时，通过提高送风露点温度，增大新风与车间回风的混风焓，即减小新风窗开度维持车间温湿度稳定，可以实现全年无分区变露点送风控制。1.2　相对湿度控制原则纺织厂空调系统采用喷水室实现对空气的处理过程是热湿耦合的，因此控制纺织车间的温湿度具有一定的难度。相对湿度控制采用序列控制，即采用低电耗优先原则。当车间实测相对湿度减小时，先减小二次回风窗开度，然后提高水泵频率，最后提高送风机频率，增加纺织车间相对湿度。而当车间相对湿度增大时，则反序逐渐顺序减小高电耗设备频率，直至车间相对湿度满足设定要求。1.3　PID自动控制原理将车间内温湿度传感器采集到的温湿度数值与设定值进行比较，得出一个偏差值。控制器根据这个偏差值输出执行命令给执行器，驱动空调室设备做出相应动作，进行空气的调节处理，然后通过送风装置送到纺织车间内，以保证纺织车间内空气温湿度维持在工艺要求范围之内。纺织空调自动控制系统主要包含四大部分：被控对象、传感器、控制器和执行器［5］。纺织空调PID自动控制系统原理如图2所示。.F002图2纺织空调PID自动控制系统原理2 纺织空调自动控制系统自动控制系统采用西门子S7系列可编程逻辑控制器（PLC），通过连接传感器（温湿度、压力等）、执行器（开度控制模块、变频器等）实现纺织空调空气处理过程的自动控制，如图3所示。纺织空调PLC系统集成了模拟量采集及处理模块、自动控制模块、手动控制模块、报表输出模块、报警模块、停机模块等。在制定纺织空调自控策略的基础上，将其转化为PLC自控程序实现各模块的基本功能，并通过程序将因外界天气的突变可能造成车间温湿度的变化进行预处置，实现自动控制系统的稳定性和可靠性。.F003图3纺织空调自动控制系统示意图PLC采集纺织车间温湿度传感器的温湿度信号数据，与设定值比较，若存在偏差则通过PID算法进行计算调整。若车间温度与设定值有偏差，则根据偏差值改变机器露点并计算相应焓值，与设定参数相对应的焓值比较，根据焓值偏差通过PID计算输出信号到新风窗执行器驱动新风窗开度的调整，直至车间温度与设定值的偏差在设定范围内。若车间相对湿度与设定值有偏差，由PID控制算法计算偏差输出信号至二次回风执行器，调整二次回风窗开度；当二次回风窗开度增大到80%或减小到20%时，车间相对湿度与设定值仍有偏差，PLC输出信号给水泵变频器，改变水泵电机运转频率；若水泵电机运转频率增加到40 Hz或减小到15 Hz，车间相对湿度仍未达到设定值，PLC开始调整风机频率。提高车间相对湿度时按减小二次回风窗开度→提高水泵频率→提高风机频率执行，即能耗高的设备后运行；当车间相对湿度过大而需要减小时，则按降低送风机频率→降低水泵频率→增大二次回风窗开度的次序执行，即能耗高的设备先降频运行，以减少空调设备能耗。3 纺织车间自动控制系统的运行为了验证自控程序在纺织车间实际运行的有效性，在纺织车间进行了实际运行。细纱车间发热量大，车间外环境温湿度的改变对其车间内环境影响较小，变露点自控程序实施后新风窗开度变化不明显，而前纺发热量小且负荷波动大，由于产品的变化导致对设定温湿度的选择也经常改变，车间外环境温湿度的改变对车间内环境影响较大，前纺的温湿度更难控制，不易保持温湿度的稳定。所以选择前纺车间实施变露点自控程序，其更具有代表性。以江苏某纺织厂前纺空调系统为监控对象，进行近半年的效果追踪。调出相关控制曲线报表发现，车间温湿度控制稳定，新风窗能根据车间内外温湿度的改变而变化，较好地达到了预期的控制目标。4 结语基于纺织厂空调系统全年运行的实际需求，提出了纺织车间温度自适应变露点自动控制空调系统。该系统根据纺织车间实测温度与设定温度的差值自动关联新风窗开度，充分利用新风的冷量，具有节能降耗的效果，并能保证车间温湿度的稳定。同时，系统对外界天气的突然变化所引起的车间温湿度的改变进行了系统预判，避免了车间温湿度的波动。该系统全年无分区，具有车间温湿度自动调节的连续性，避免了分区边界自动控制的波动与紊乱。在某纺织厂近半年的实际运行监控表明，该系统运行稳定，具有温湿度控制精度高、节能效果明显的特点。