본 연구에서 적용한 열회복 방식은 적은 동력사용으로 최대의 냉각능력을 낼 수 있는 에너지 절약형이다. 항온항습기의 온습도를 보다 정밀 한 제어 기능을 갖도록 하기 위해 제어 알고리즘은 퍼지PID 제어기를 설계하여 적용하였고, 외기보상장치(공냉식)를 갖추어 동절기에 $-20^{\circ}C$에서도 우수한 제습능력을 발휘하게 하였다. 고효율, 저소음형 시로코 팬을 채용하여 정숙운전이 되며 장비특성에 따라 상향식과 하향식에 맞도록 설계하였다. 실험한 결과 변환 효율은 95%이상, 정전복귀는 5sec 이내, 정지지연은 30sec 이내, 펌프다운은 10sec, 펌프지연은 5sec, 히팅지연은 5sec, 온도편차는 ${\pm}2^{\circ}C$(냉방편차: $2^{\circ}C$, 난방 편차: $2^{\circ}C$), 습도편차는 ${\pm}5%$(가습편차 3.0%, 제습편차 3.0%)을 갖게 하였다. 최근 유비쿼터스 기술이 중요시 되고 있기에 핸드폰을 통해 항온항습기를 원격 제어 할 수 있도록 하였고, MMI 소프트웨어와 자동 인터페이스를 지원하여 확장성이 뛰어나게 하였다. 또한 지능형 컨트롤러 고장진단에 의한 부품 및 장비의 수명이 연장 되도록 하였다.
본 연구에서 적용한 열회복 방식은 적은 동력사용으로 최대의 냉각능력을 낼 수 있는 에너지 절약형이다. 항온항습기의 온습도를 보다 정밀 한 제어 기능을 갖도록 하기 위해 제어 알고리즘은 퍼지 PID 제어기를 설계하여 적용하였고, 외기보상장치(공냉식)를 갖추어 동절기에 $-20^{\circ}C$에서도 우수한 제습능력을 발휘하게 하였다. 고효율, 저소음형 시로코 팬을 채용하여 정숙운전이 되며 장비특성에 따라 상향식과 하향식에 맞도록 설계하였다. 실험한 결과 변환 효율은 95%이상, 정전복귀는 5sec 이내, 정지지연은 30sec 이내, 펌프다운은 10sec, 펌프지연은 5sec, 히팅지연은 5sec, 온도편차는 ${\pm}2^{\circ}C$(냉방편차: $2^{\circ}C$, 난방 편차: $2^{\circ}C$), 습도편차는 ${\pm}5%$(가습편차 3.0%, 제습편차 3.0%)을 갖게 하였다. 최근 유비쿼터스 기술이 중요시 되고 있기에 핸드폰을 통해 항온항습기를 원격 제어 할 수 있도록 하였고, MMI 소프트웨어와 자동 인터페이스를 지원하여 확장성이 뛰어나게 하였다. 또한 지능형 컨트롤러 고장진단에 의한 부품 및 장비의 수명이 연장 되도록 하였다.
The heat recovery system that was applied in this study, is the energy-saving type that can produce the maximum cooling capacity less power in use. In order to have a more precise control function the temperature and humidity of the constant temperature and humidity machine, control algorithm is app...
The heat recovery system that was applied in this study, is the energy-saving type that can produce the maximum cooling capacity less power in use. In order to have a more precise control function the temperature and humidity of the constant temperature and humidity machine, control algorithm is applied to designed a fuzzy PID controller, and the outside air compensation device (air-cooled) demonstrated excellent ability to dehumidify the moisture, $-20^{\circ}C$ in winter. High efficiency and the low-noise type sirocco fan operate quitely and designed to fit the bottom-up and top-down in accordance with the characteristics of equipment. as a result of experiment data, the conversion efficiency is 95% or more, power recovery time is within 5sec, stop delay time is within 30sec, pump down time is 10sec, pump delay time is 5sec, heating delay time is 5sec, temperature deviation is ${\pm}2^{\circ}C$ (cooling deviation: $2^{\circ}C$, Heating deviation : $2^{\circ}C$), humidity deviation is a ${\pm}5%$ (humidification deviation 3.0%, dehumidification deviation 3.0%). Recently, ubiquitous technology is important. so, the constant temperature and humidity machine designed to be able to remotely control to via the mobile phone, and more scalable to support MMI software and automatic interface. Further, the life of the parts and equipment is extended by the failure.
The heat recovery system that was applied in this study, is the energy-saving type that can produce the maximum cooling capacity less power in use. In order to have a more precise control function the temperature and humidity of the constant temperature and humidity machine, control algorithm is applied to designed a fuzzy PID controller, and the outside air compensation device (air-cooled) demonstrated excellent ability to dehumidify the moisture, $-20^{\circ}C$ in winter. High efficiency and the low-noise type sirocco fan operate quitely and designed to fit the bottom-up and top-down in accordance with the characteristics of equipment. as a result of experiment data, the conversion efficiency is 95% or more, power recovery time is within 5sec, stop delay time is within 30sec, pump down time is 10sec, pump delay time is 5sec, heating delay time is 5sec, temperature deviation is ${\pm}2^{\circ}C$ (cooling deviation: $2^{\circ}C$, Heating deviation : $2^{\circ}C$), humidity deviation is a ${\pm}5%$ (humidification deviation 3.0%, dehumidification deviation 3.0%). Recently, ubiquitous technology is important. so, the constant temperature and humidity machine designed to be able to remotely control to via the mobile phone, and more scalable to support MMI software and automatic interface. Further, the life of the parts and equipment is extended by the failure.
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문제 정의
본 논문에서 연구하려는 항온항습기는 최소의 비용으로 더 정밀한 온·습도 제어를 함으로써 생산단가를 줄이고자 함이 목적이다.
본 논문에서는 이러한 퍼지논리 제어기(Fuzzy logic controller : FLC)를 사용하여 제어 이론으로는 숙련자중심의 퍼지제어기를 사용하여 정밀한 제어를 구현하고자 하였다. 제어성능을 알아보기 위해서는 항온·항습 실험용룸을 설치하여 실험을 수행하고자 하였다.
제안 방법
1) 블랙박스 기능으로 트립 경보 이력을 160개까지 저장 가능하여 기기의 유지보수 및 트러블의 원인 분석 가능, 운전상태 표시 기능, 유지보수 정보 기능 내장하였다.
2) 압축기의 운전 상태와 지연시간 및 대기시간을 역카운트하여 표시, 기기운전 정보에 따라 자동으로 연산 : 부품, 오일 등의 점검주기 및 교환주기를 제공하였다.
적용 범위로 각종 전산실 등 다양한 장소에서 폭넓게 적용하며, 밀폐형 압축기로 완전히 분리된 2 사이클이므로 안정성이 높고 운전범위가 넓다. CNP, NRD 및 전자변 등 완벽한 외기보상장치(공냉식)를 갖추어 동절기에 -20℃에서도 우수한 제습능력을 발휘하게 하며 고효율, 저소음형 시로코팬을 채용하여 정숙운전이 되며 장비특성에 따라 상향식과 하향식에 맞도록 설계하고자 한다. 먼지로부터 전산기를 보호하기 위해 전처리 필터와 주 필터로 2중으로 통과하는 구조를 채택하여 전산실에서 요구하는 45% NBS까지 집진할 수 있는 여과 장치를 갖추어 전산기의 안전을 확보하고자 한다.
끝으로 본 연구에서는 퍼지 PID 제어기를 적용한 항온항습기의 시스템 특성은 열 회복 방식을 통한 전력절감을 갖도록 설계하였고 이에 따라 항온항습기의 효율은 95%, 정전복귀는 5sec, 정지지연은 30sec, 펌프다운은 10sec, 펌프지연은 5sec, 히팅지연은 5sec, Fig.10 부터 Fig.15에서 나타난 바와 같이 온도편차는 ±2℃(냉방편차: 2℃, 난방편차: 2℃), 습편차는 ±5%(가습편차 3.0%, 제습편차 3.0%)를 갖는 운전특성을 얻었다.
CNP, NRD 및 전자변 등 완벽한 외기보상장치(공냉식)를 갖추어 동절기에 -20℃에서도 우수한 제습능력을 발휘하게 하며 고효율, 저소음형 시로코팬을 채용하여 정숙운전이 되며 장비특성에 따라 상향식과 하향식에 맞도록 설계하고자 한다. 먼지로부터 전산기를 보호하기 위해 전처리 필터와 주 필터로 2중으로 통과하는 구조를 채택하여 전산실에서 요구하는 45% NBS까지 집진할 수 있는 여과 장치를 갖추어 전산기의 안전을 확보하고자 한다. 모든 냉동사이클, 특히 자동제어기를 장비 내에 내장하여 소형, 경량화 함으로써 설치 및 이전이 간단하고 설치면적이 적게 설계하고자 한다.
먼지로부터 전산기를 보호하기 위해 전처리 필터와 주 필터로 2중으로 통과하는 구조를 채택하여 전산실에서 요구하는 45% NBS까지 집진할 수 있는 여과 장치를 갖추어 전산기의 안전을 확보하고자 한다. 모든 냉동사이클, 특히 자동제어기를 장비 내에 내장하여 소형, 경량화 함으로써 설치 및 이전이 간단하고 설치면적이 적게 설계하고자 한다.
일반적인 PID 제어기에 퍼지 추론 규칙을 적용하여 제어 대상의 출력 응답 특성을 분석하고 추론 규칙을 발견하는 방법인 발견법(Heuristic Method)에 의해 편차가 줄어들어 원하는 제어목적이 달성되도록 하였다. 추론방법으로는 Max-Min에 의한 추론 방법을 이용하였다.
일반적인 PID 제어방법과 퍼지 PID 제어방법의 항온과 항습의 시간별, 월별의 운전특성을 나타냈고 습기 및 먼지 제거특성을 확인하였다. Fig.
제어성능을 알아보기 위해서는 항온·항습 실험용룸을 설치하여 실험을 수행하고자 하였다.
최근 유비쿼터스 기술이 중요시 되고 있기에 핸드폰을 통해 항온항습기를 원격 제어 할 수 있도록 설계 하였다. 원격제어를 위한 프로그램으로는 SYSNET X2 Series 프로그램을 사용하였다.
대상 데이터
제어성능을 알아보기 위해서는 항온·항습 실험용룸을 설치하여 실험을 수행하고자 하였다. 본 논문에서 사용한 제어시스템의 구성요소는 주 연산장치로 Micom을 사용하였고, 여기에 냉방기, 가열기, 가습기를 연결하였다. 제어 알고리즘으로는 퍼지 PID를 사용하였다.
본 연구에서는 온도 편차 ±0.5℃, 습도 ±5%까지 제어할 수 있는 전자동 제어장치를 사용한다.
이론/모형
본 논문에서 사용한 제어시스템의 구성요소는 주 연산장치로 Micom을 사용하였고, 여기에 냉방기, 가열기, 가습기를 연결하였다. 제어 알고리즘으로는 퍼지 PID를 사용하였다.
일반적인 PID 제어기에 퍼지 추론 규칙을 적용하여 제어 대상의 출력 응답 특성을 분석하고 추론 규칙을 발견하는 방법인 발견법(Heuristic Method)에 의해 편차가 줄어들어 원하는 제어목적이 달성되도록 하였다. 추론방법으로는 Max-Min에 의한 추론 방법을 이용하였다. 이와 같은 제어 방법 적용하여 공조기는 Fig.
성능/효과
3) 노이즈로 인한 CPU 다운시 자동 복구 기능 (하드웨어 와치독 타이머), RS485 포트 지원, Modbus RTU 표준 프로토콜을 지원하였다.
4) MMI 소프트웨어와 자동 인터페이스를 지원하여 확장성이 뛰어나며, 지능형 컨트롤러 고장진단에 의한 부품 및 장비 수명을 연장하였다.
본 연구를 통하여 설계 제작된 항온항습기는 전면 모니터의 각종 표시를 Digital 및 LED로 표시하였고, 자기 진단 기능은 Micom을 이용하여 장비내의 중요부분을 점검하고 이상발생시 응급복구조치 및 경보를 발생시켜 장비의 안전성을 향상시켰다.
0%)를 갖는 운전특성을 얻었다. 제안한 제어 알고리즘에 의해서 제어정밀도를 높여 불필요한 전력량이 식품, 가공식품, 전산실 등 설정 온도와 습도 등에 따라 약 5~10% 감소하였다.
퍼지 PID 제어를 사용함으로 제어의 정밀도가 올라가 불필요한 전력량이 식품, 가공식품, 전산실 등 설정 온도와 습도 등에 따라 약 5~10% 감소하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
난방이란 무엇인가?
난방이란 열원과 실내 공간 사이의 온도차이 때문에 실내에 있는 공기로 에너지가 전달되는 과정을 말한다. 이는 직접복사와 자연대류, 강제순환공기에 의한 직접 가열 등의 방법이 있다.
본 연구에서 항온항습기 설계의 목적은 무엇인가?
본 논문에서 연구하려는 항온항습기는 최소의 비용으로 더 정밀한 온․습도 제어를 함으로써 생산단가를 줄이고자 함이 목적이다. 퍼지제어기는 종래의 PID제어기나 확정된 모델 파라미터에 근거하여 설계된 제어기보다도 자유도가 많으며, 적절히 설계하면 외란에 대하여 강인한 제어특성을 갖는 병렬형, 논리형 제어기로서 언어적 제어의 특성을 가지고 있다.
난방의 종류에는 무엇이 있는가?
난방이란 열원과 실내 공간 사이의 온도차이 때문에 실내에 있는 공기로 에너지가 전달되는 과정을 말한다. 이는 직접복사와 자연대류, 강제순환공기에 의한 직접 가열 등의 방법이 있다. 가습은 대기에 수증기를 공급하는 것이 가습이다.
참고문헌 (6)
Kwang-ho Hong, 2001, A study on the control of the temperature and humidity using the fuzzy PID algorithm, Kum-oh National University of Technology (in Korean), PP. 4-9
Kang Yong-ju, Kim Yong-jin, 1995, Constant Temperature - Humidity Controller, SAREK, PP. 49-57
Younggy Shin, Young-Soo Chang, Youngil Kim, 2002, An improved control logic for a constant temperature and humidity unit, SAREK, Vol. 2002 PP. 363-368
Son, Deok-shin, 1986, Fact of the constant temperature and humidity machine, KARSE, Vol. 3, No. 11, PP. 51-59
P. Basehore, 1993, Fuzzy Logic Outperforms PID Controller, PCIM, March
C.C Lee, 1990, Fuzzy Logic in Control Systems(IEEE Trans. on Systems, Man, and Cybernetics), SMC, Vol. 20, No. 2, pp. 404-409
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