一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法

《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》涉及工業(yè)機(jī)器人噴涂加工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法。

工業(yè)噴涂生產(chǎn)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)正變得日趨激烈，對(duì)自動(dòng)化水平，優(yōu)化程度和油漆的質(zhì)量需求日益提高。引入工業(yè)機(jī)器人噴涂系統(tǒng)將更加的環(huán)保節(jié)能、健康、安全，并將大幅降低成本。機(jī)器人路徑對(duì)噴涂厚度的均勻性起決定性作用，而噴涂厚度的均勻性又強(qiáng)烈影響其產(chǎn)品的質(zhì)量。

機(jī)器人噴涂路徑的生成方式一般是調(diào)試人員根據(jù)待噴工件的3D圖及現(xiàn)場(chǎng)多次示教編程后才能完成。此方法操作復(fù)雜，對(duì)操作者有較高專(zhuān)業(yè)技能要求同時(shí)柔性化較差，工件更換后要求重新編制新的一套軌跡程序，操作極其繁瑣，耗時(shí)較長(zhǎng)，使得噴涂加工的效率較低，影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。且傳統(tǒng)示教編程下，需要保證不同工件每次擺放的位置姿態(tài)必須一致，因此針對(duì)不同的工件需要設(shè)計(jì)和制造專(zhuān)用的工裝夾具完成對(duì)其的嚴(yán)格定位，工裝夾具定位不準(zhǔn)確嚴(yán)重會(huì)影響噴涂的質(zhì)量。

圖1為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的工作時(shí)的原理圖；

圖2為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的控制流程圖；

圖3為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的工件邊緣的參數(shù)有Y角參數(shù)應(yīng)用示意圖；

圖4為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的邊緣的參數(shù)的偏移深度參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖5為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的邊緣的參數(shù)的連續(xù)移動(dòng)角度參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖6為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的邊緣的參數(shù)中的邊選擇的參數(shù)的應(yīng)用示意圖一；

圖7為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的邊緣的參數(shù)中的邊選擇的參數(shù)的應(yīng)用示意圖二；

圖8為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的平板的參數(shù)的運(yùn)動(dòng)方向參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖9為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的平板的參數(shù)中的Y角擺動(dòng)參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖10為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的平板的參數(shù)中的Z角度參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖11為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的平板的參數(shù)中的Z角擺動(dòng)參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖12為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的平板的參數(shù)中的并行軌跡間隔參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖13為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的平板的參數(shù)中的并行軌跡偏移參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖14為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的線參數(shù)中的Y角度參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖15為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的線參數(shù)中的Z角度參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖16為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的線參數(shù)中的頂點(diǎn)長(zhǎng)度的定義示意圖；

圖17為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的線參數(shù)中的頂點(diǎn)偏移參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖18為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的線參數(shù)中的頂點(diǎn)修正參數(shù)的應(yīng)用示意圖；

圖19為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》針對(duì)復(fù)雜的平面工件使能和不使能時(shí)的應(yīng)用示意圖；

圖20為《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的線參數(shù)中的面板框架參數(shù)的應(yīng)用示意圖。

2021年8月16日，《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》獲得安徽省第八屆專(zhuān)利獎(jiǎng)銀獎(jiǎng)。

如圖1和圖2所示，一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

（1）獲取待噴涂工件特征數(shù)據(jù)：利用視覺(jué)系統(tǒng)1掃描固定式或移動(dòng)式的待噴涂工件，得到待噴涂工件數(shù)據(jù)以獲取噴涂物的容貌特征，數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)顯示并傳輸至集成計(jì)算機(jī)4處理，所述集成計(jì)算機(jī)4內(nèi)集成有用于對(duì)掃描數(shù)據(jù)處理并生成機(jī)器人噴涂的最優(yōu)路徑的圖像處理系統(tǒng)和模擬機(jī)器人進(jìn)行噴涂加工的仿真系統(tǒng)，《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性，即得到待噴涂工件數(shù)據(jù)后立刻傳輸給集成計(jì)算機(jī)4，以確保集成計(jì)算機(jī)4的快速反映并有助于噴涂軌跡的快速生成；

（2）圖像處理系統(tǒng)處理所獲取數(shù)據(jù)：圖像處理系統(tǒng)接收來(lái)自視覺(jué)系統(tǒng)1數(shù)據(jù)后，模擬人類(lèi)視覺(jué)和推理首先刪除多余信息，然后提取出待噴涂工件的實(shí)體數(shù)據(jù)組成了待噴涂工件的幾何圖形，這些特征將被檢測(cè)和發(fā)送至軌跡映射模塊中，由自動(dòng)軌跡生成器進(jìn)行軌跡自動(dòng)生成處理；《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的圖像處理系統(tǒng)利用圖像分割從不同的視覺(jué)設(shè)備中進(jìn)行圖像的合成工作，同時(shí)可以處理不同的待噴涂工件，該待噴涂工件以任意的位置和方向進(jìn)行掃描后都可以進(jìn)行處理，能夠?qū)崿F(xiàn)坐標(biāo)系的實(shí)時(shí)跟蹤，從而解決待噴涂工件為移動(dòng)狀態(tài)時(shí)的掃描問(wèn)題。

（3）軌跡自動(dòng)生成：由自動(dòng)軌跡生成器生成機(jī)器人的噴涂程序，目標(biāo)是為一個(gè)任何形狀和尺寸的待噴涂工件找到一個(gè)最理想的自動(dòng)噴涂軌跡，自動(dòng)軌跡生成器集成了圖形理論分析、路徑優(yōu)化算法、生成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡，軟件內(nèi)部仿形系統(tǒng)作為一個(gè)數(shù)字化的功能，目的是實(shí)現(xiàn)恒定噴涂速度和高平滑性，自動(dòng)軌跡生成器內(nèi)置有基于特定行業(yè)噴涂經(jīng)驗(yàn)的噴涂工藝專(zhuān)家系統(tǒng)，包含了基于大量的工件噴涂經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)積累以形成的具有最優(yōu)的軌跡、參數(shù)的噴涂工藝，從而可針對(duì)不同的待噴涂工件制定最優(yōu)的軌跡和參數(shù)，保證了噴涂加工的順利進(jìn)行；

（4）仿真：軌跡自動(dòng)生成后由仿真系統(tǒng)模擬機(jī)器人去完成設(shè)定好的噴涂任務(wù)，從而對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑和軌跡的優(yōu)化進(jìn)行模擬仿真，機(jī)器人的關(guān)鍵概念例如正運(yùn)動(dòng)學(xué)、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)、微分運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜態(tài)動(dòng)態(tài)均可仿真實(shí)現(xiàn)，用于檢測(cè)并解決碰撞、奇異點(diǎn)、關(guān)節(jié)速度極限和關(guān)節(jié)位置極限等問(wèn)題；仿真中采用不同的顏色變化突出顯示應(yīng)用于該對(duì)象的整個(gè)表面的噴涂量。而且，用戶(hù)可以顯示所有機(jī)器人本體上的連桿的位置、速度以及加速度；

（5）操控用戶(hù)界面：步驟（4）完成后，操作者操作用戶(hù)界面實(shí)現(xiàn)噴涂，用戶(hù)界面主要是為操作者操作機(jī)器人提供簡(jiǎn)易而方便的操作，可以選擇語(yǔ)言、各類(lèi)參數(shù)、統(tǒng)計(jì)、遠(yuǎn)程協(xié)助的功能；

（6）確定噴涂參數(shù)：機(jī)器人噴涂軌跡完成了噴涂的基本走向，為確保質(zhì)量系統(tǒng)提供各類(lèi)噴涂的參數(shù)調(diào)整功能，平面和邊緣通用參數(shù)提供了偏移、開(kāi)槍、關(guān)槍距離、軌跡過(guò)渡的參數(shù)，對(duì)于工件邊緣的參數(shù)有Y角、偏移深度、連續(xù)移動(dòng)角度、邊選擇的參數(shù)；對(duì)于平板的參數(shù)有運(yùn)動(dòng)方向、Y角度、Y角擺動(dòng)、Z角度、Z角擺動(dòng)、并行軌跡間隔、并行軌跡偏移、工件噴涂次數(shù)的參數(shù)；對(duì)于線參數(shù)有Y角度、Z角度、頂點(diǎn)偏移、頂點(diǎn)修正、角通過(guò)速度、面板框架的參數(shù)。

（7）噴涂加工：機(jī)器人噴涂系統(tǒng)根據(jù)確定好的仿形軌跡、結(jié)合供漆系統(tǒng)、噴涂工藝要求，對(duì)各種待噴涂工件進(jìn)行噴涂，噴涂時(shí)利用機(jī)器人噴涂系統(tǒng)中的機(jī)器人本體2下方安裝的旋轉(zhuǎn)底座3完成自動(dòng)抓取待噴涂工件和快速更換已噴涂工件，也可以采用其他的輸送和上下料方式完成工件的更換。

所述視覺(jué)系統(tǒng)1采用光柵、激光傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)待噴涂工件的掃描。

所述圖像處理系統(tǒng)包括對(duì)待噴涂工件圖像信息的搜索和分析，并利用圖像分割對(duì)不同的圖像進(jìn)行合成工作，所述待噴涂工件圖像為2D或3D的形式。

《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》采用的機(jī)器人噴涂系統(tǒng)集機(jī)器人本體2、機(jī)器人控制器和供漆系統(tǒng)于一體，機(jī)器人本體2的下部安裝的旋轉(zhuǎn)底座3可以自動(dòng)抓取待噴涂工件和快速更換已噴涂工件，極大的提高了工件的裝件和更換效率，自動(dòng)化程度高，取代了傳統(tǒng)的人工裝件方式，安全系數(shù)高。

所述機(jī)器人本體、供漆系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)底座均與機(jī)器人控制器相連，所述機(jī)器人控制器與集成計(jì)算機(jī)相連，從而利用集成計(jì)算機(jī)將指令輸送給機(jī)器人控制器，以控制機(jī)器人本體、供漆系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)底座執(zhí)行相應(yīng)的噴涂操作。

具體參數(shù)分析如下：

邊緣的參數(shù)的Y角：是指噴槍相對(duì)于機(jī)器人本體2的Y軸的噴涂角度，單位為度，如圖3所示。

邊緣的參數(shù)的偏移深度：通常情況下，噴涂軌跡處于工件側(cè)邊的正中央，該參數(shù)用來(lái)設(shè)定實(shí)際噴涂軌跡相對(duì)于中央線的偏移量，單位毫米，如圖4所示，當(dāng)噴涂軌跡位于工件側(cè)邊的正中央的左方時(shí)為正，當(dāng)噴涂軌跡位于工件側(cè)邊的正中央的右方時(shí)為負(fù)。

邊緣的參數(shù)的連續(xù)移動(dòng)角度：若兩個(gè)連續(xù)的機(jī)器人軌跡線段的夾角大于該設(shè)定值時(shí)，機(jī)器人將不停頓的平滑通過(guò)其交點(diǎn)，否則將視為兩個(gè)獨(dú)立的軌跡，以0°—180°表示。如圖5為將該參數(shù)設(shè)置為130°時(shí)的例子：1）處的兩個(gè)軌跡的夾角為90°（即低于設(shè)定值），所以機(jī)器人將視其為兩條軌跡，如圖所示的軌跡；2）處兩個(gè)軌跡的夾角為150°（高于設(shè)定值），所以機(jī)器人將視其為同一條軌跡，在交點(diǎn)處不停頓通過(guò)。

邊緣的參數(shù)中的邊選擇的參數(shù)：允許選取需要或者不需要噴涂的邊，僅適用于有外邊框的矩形工件。舉例如圖6所示，機(jī)器人噴涂系統(tǒng)將對(duì)工件所有的四個(gè)邊進(jìn)行噴涂；舉例如圖7所示，機(jī)器人噴涂系統(tǒng)將僅選取指定的邊（這里是邊1和邊3）進(jìn)行噴涂，使用該參數(shù)時(shí)，待噴涂工件需要按照統(tǒng)一的方式進(jìn)行擺放。

平板的參數(shù)的運(yùn)動(dòng)方向：允許對(duì)機(jī)器人在板上噴涂運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行選擇，如圖8中的（a）所示，為沿著水平方向進(jìn)行噴涂；如圖8中的（b）所示，為沿著垂直的方向進(jìn)行噴涂；如圖8中的（c）所示，為沿著待噴涂工件的長(zhǎng)邊方向進(jìn)行噴涂；如圖8中的（d）所示，為沿著待噴涂工件的短邊進(jìn)行噴涂。

平板的參數(shù)中的Y角度：噴槍在噴涂時(shí)在機(jī)器人本體2的Y軸方向上的角度。

平板的參數(shù)中的Y角擺動(dòng)：?jiǎn)挝粸槎龋O(shè)定該值后，允許機(jī)器人本體2在噴涂時(shí)將會(huì)模擬人手工刷漆時(shí)毛刷的角度擺動(dòng)，此擺動(dòng)是一個(gè)相對(duì)于機(jī)器人Y軸的角度值：即機(jī)器人本體2在每條軌跡起始時(shí)存在一個(gè)與設(shè)定值相等的Y軸偏轉(zhuǎn)正值，其后在噴涂過(guò)程中逐漸偏轉(zhuǎn)，到軌跡結(jié)束時(shí)偏轉(zhuǎn)值會(huì)變?yōu)樵O(shè)定值的負(fù)值。舉例說(shuō)明，如圖9所示，如果該設(shè)定值為20度，那么在噴涂起始時(shí)機(jī)器人噴槍沿Y軸偏轉(zhuǎn)20度，在結(jié)束噴涂時(shí)機(jī)器人噴槍的Y軸偏轉(zhuǎn)角度會(huì)變?yōu)?20度。

平板的參數(shù)中的Z角度：噴槍相對(duì)于機(jī)器人本體2的Z軸的偏轉(zhuǎn)角，如圖10所示，表明機(jī)器人在水平或垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)噴槍的傾斜狀況，單位為度，其中屬于左側(cè)的情形，Z角度為0度；屬于中間的情形，Z角度大于0度；屬于右側(cè)的情形，Z角度小于0度。

平板的參數(shù)中的Z角擺動(dòng)：?jiǎn)挝粸槎?，設(shè)定該值后，允許機(jī)器人本體2在噴涂時(shí)將會(huì)模擬人手工刷漆時(shí)毛刷的角度擺動(dòng)，此擺動(dòng)是一個(gè)相對(duì)于機(jī)器人本體2的Z軸的角度值：即機(jī)器人本體2在每條軌跡起始時(shí)存在一個(gè)與設(shè)定值相等的Z軸偏轉(zhuǎn)正值，其后在噴涂過(guò)程中逐漸偏轉(zhuǎn)，到軌跡結(jié)束時(shí)偏轉(zhuǎn)值會(huì)變?yōu)樵O(shè)定值的負(fù)值。舉例說(shuō)明，如圖11所示，如果該設(shè)定值為20°，那么在噴涂起始時(shí)機(jī)器人本體2的噴槍沿Z軸偏轉(zhuǎn)20度，在結(jié)束噴涂時(shí)機(jī)器人本體2的噴槍的Z軸偏轉(zhuǎn)角度會(huì)變?yōu)?20度。

平板的參數(shù)中的并行軌跡間隔：如圖12所示，每條軌跡之間的距離，適用于自動(dòng)生成軌跡的時(shí)候，單位為毫米。

平板的參數(shù)中的并行軌跡偏移：設(shè)定并行軌跡的第一條軌跡與待噴涂工件邊緣的距離。該參數(shù)可以保存初始和最后的路徑以及其他多個(gè)路徑的噴涂動(dòng)作，以避免噴槍總是經(jīng)過(guò)相同的點(diǎn)。參數(shù)定義為并行軌跡間隔的百分比，如圖13中的1）所示，為正值，即起始段和結(jié)束段軌跡將在工件的外面，若負(fù)值在工件的內(nèi)部，如圖13的2）所示，在工件的邊緣則為零值。

平板的參數(shù)中的工件噴涂次數(shù)：設(shè)定噴涂工件的次數(shù)，如果大于1，則Y角和Z角在噴涂時(shí)都會(huì)轉(zhuǎn)換一次。

線參數(shù)中的Y角度：噴槍相對(duì)于機(jī)器人本體2的Y軸的角度。如圖14所示有3個(gè)例子：如果噴槍垂直與物體，則該值為0，正值則為中圖所示，負(fù)值則為右圖所示，噴槍的傾斜角度與設(shè)定值相同。

線參數(shù)中的Z角度：噴槍相對(duì)于機(jī)器人Z軸的角度。如圖15所示有3個(gè)例子：如果噴槍垂直與物體，則該值為0即為左圖；正值則為中圖所示；負(fù)值則為右圖所示，噴槍的傾斜角度與設(shè)定值相同。

線參數(shù)中的頂點(diǎn)長(zhǎng)度定義：定義頂點(diǎn)的延長(zhǎng)線段的長(zhǎng)度（如圖16下方水平箭頭），以便機(jī)器人應(yīng)用相關(guān)的角度參數(shù)，單位為毫米。

線參數(shù)中的頂點(diǎn)偏移：是當(dāng)噴槍經(jīng)過(guò)拐角時(shí)，噴槍需要在原有的噴涂距離的基礎(chǔ)上抬高的距離，單位毫米，參見(jiàn)圖17。

線參數(shù)中的頂點(diǎn)修正：在面板噴涂時(shí)，機(jī)器人傾向于對(duì)拐角進(jìn)行切除，設(shè)定該參數(shù)將會(huì)修正軌跡并對(duì)正確的工件邊緣進(jìn)行噴涂。參見(jiàn)圖18中的水平箭頭所示修正。單位毫米，正值；設(shè)為零時(shí)不起作用。

線參數(shù)中的角通過(guò)速度：即機(jī)器人噴涂時(shí)通過(guò)工件拐角的速度。以百分?jǐn)?shù)10％—100％記，其中100％＝1米/秒。

對(duì)于復(fù)雜的平面工件，在不使能時(shí)，噴涂時(shí)噴槍將一直處于開(kāi)啟狀態(tài)，參見(jiàn)圖19中的1）；使能時(shí)，噴涂時(shí)噴槍將在運(yùn)動(dòng)時(shí)在僅需要噴涂的地方開(kāi)啟，參見(jiàn)圖19中的2）。

線參數(shù)中的面板框架：如果該參數(shù)使能，則會(huì)根據(jù)工件的厚度生成更多的線軌跡而不是面軌跡。適用于多個(gè)工件級(jí)聯(lián)的物體，而路徑之間的間距有前述參數(shù)“并行軌跡間隔”確定。該參數(shù)僅適用于含有四個(gè)外邊和一個(gè)內(nèi)邊緣的工件，參見(jiàn)圖20。

按照上述參數(shù)執(zhí)行仿真或者實(shí)際的噴涂加工，控制精度高，并可實(shí)現(xiàn)不同工件噴涂軌跡的自動(dòng)生成，從而降低用戶(hù)的操作難度，且不需要額外的工裝夾具，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性和使用維護(hù)成本。

最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。

一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法專(zhuān)利目的

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》提供一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法，可實(shí)現(xiàn)不同工件噴涂軌跡自動(dòng)生成，從而降低用戶(hù)的操作難度，且不需要額外的工裝夾具，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性和使用維護(hù)成本。

一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法技術(shù)方案

《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》，包括以下步驟：

（1）獲取待噴涂工件特征數(shù)據(jù)：利用視覺(jué)系統(tǒng)掃描固定式或移動(dòng)式的待噴涂工件，得到待噴涂工件數(shù)據(jù)以獲取噴涂物的容貌特征，數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)顯示并傳輸至集成計(jì)算機(jī)處理，所述集成計(jì)算機(jī)內(nèi)集成有用于對(duì)掃描數(shù)據(jù)處理并生成機(jī)器人噴涂的最優(yōu)路徑的圖像處理系統(tǒng)和模擬機(jī)器人進(jìn)行噴涂加工的仿真系統(tǒng)，《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性，即得到待噴涂工件數(shù)據(jù)后立刻傳輸給集成計(jì)算機(jī)，以確保集成計(jì)算機(jī)的快速反映并有助于噴涂軌跡的快速生成；

（2）圖像處理系統(tǒng)處理所獲取數(shù)據(jù)：圖像處理系統(tǒng)接收來(lái)自視覺(jué)系統(tǒng)數(shù)據(jù)后，模擬人類(lèi)視覺(jué)和推理首先刪除多余信息，然后提取出待噴涂工件的實(shí)體數(shù)據(jù)組成了待噴涂工件的幾何圖形，這些特征將被檢測(cè)和發(fā)送至軌跡映射模塊中，由自動(dòng)軌跡生成器進(jìn)行軌跡自動(dòng)生成處理；《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》的圖像處理系統(tǒng)利用圖像分割從不同的視覺(jué)設(shè)備中進(jìn)行圖像的合成工作，同時(shí)可以處理不同的待噴涂工件，該待噴涂工件以任意的位置和方向進(jìn)行掃描后都可以進(jìn)行處理，能夠?qū)崿F(xiàn)坐標(biāo)系的實(shí)時(shí)跟蹤，從而解決待噴涂工件為移動(dòng)狀態(tài)時(shí)的掃描問(wèn)題。（3）軌跡自動(dòng)生成：由自動(dòng)軌跡生成器生成機(jī)器人的噴涂程序，目標(biāo)是為一個(gè)任何形狀和尺寸的待噴涂工件找到一個(gè)最理想的自動(dòng)噴涂軌跡，自動(dòng)軌跡生成器集成了圖形理論分析、路徑優(yōu)化算法、生成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡，軟件內(nèi)部仿形系統(tǒng)作為一個(gè)數(shù)字化的功能，目的是實(shí)現(xiàn)恒定噴涂速度和高平滑性，自動(dòng)軌跡生成器內(nèi)置有基于特定行業(yè)噴涂經(jīng)驗(yàn)的噴涂工藝專(zhuān)家系統(tǒng)，包含了基于大量的工件噴涂經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)積累以形成的具有最優(yōu)的軌跡、參數(shù)的噴涂工藝，從而可針對(duì)不同的待噴涂工件制定最優(yōu)的軌跡和參數(shù)，保證了噴涂加工的順利進(jìn)行；

（4）仿真：軌跡自動(dòng)生成后由仿真系統(tǒng)模擬機(jī)器人去完成設(shè)定好的噴涂任務(wù)，從而對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑和軌跡的優(yōu)化進(jìn)行模擬仿真，機(jī)器人的關(guān)鍵概念例如正運(yùn)動(dòng)學(xué)、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)、均可仿真實(shí)現(xiàn)，用于檢測(cè)并解決碰撞、奇異點(diǎn)、關(guān)節(jié)速度極限和關(guān)節(jié)位置極限等問(wèn)題；仿真中采用不同的顏色變化突出顯示應(yīng)用于該對(duì)象的整個(gè)表面的噴涂量。而且，用戶(hù)可以顯示所有機(jī)器人本體上的連桿的位置、速度以及加速度；

（5）操控用戶(hù)界面：步驟（4）完成后，操作者操作用戶(hù)界面實(shí)現(xiàn)噴涂，用戶(hù)界面主要是為操作者操作機(jī)器人提供簡(jiǎn)易而方便的操作，可以選擇語(yǔ)言、各類(lèi)參數(shù)、統(tǒng)計(jì)、遠(yuǎn)程協(xié)助的功能；

（6）確定噴涂參數(shù)：機(jī)器人噴涂軌跡完成了噴涂的基本走向，為確保質(zhì)量系統(tǒng)提供各類(lèi)噴涂的參數(shù)調(diào)整功能，平面和邊緣通用參數(shù)提供了偏移、開(kāi)槍、關(guān)槍距離、軌跡過(guò)渡的參數(shù)，對(duì)于工件邊緣的參數(shù)有Y角、偏移深度、連續(xù)移動(dòng)角度、邊選擇的參數(shù)；對(duì)于平板的參數(shù)有運(yùn)動(dòng)方向、Y角度、Y角擺動(dòng)、Z角度、Z角擺動(dòng)、并行軌跡間隔、并行軌跡偏移、工件噴涂次數(shù)的參數(shù)；對(duì)于線參數(shù)有Y角度、Z角度、頂點(diǎn)偏移、頂點(diǎn)修正、角通過(guò)速度、面板框架的參數(shù)。

（7）噴涂加工：機(jī)器人噴涂系統(tǒng)根據(jù)確定好的仿形軌跡、結(jié)合供漆系統(tǒng)、噴涂工藝要求，對(duì)各種待噴涂工件進(jìn)行噴涂，噴涂時(shí)利用機(jī)器人噴涂系統(tǒng)中的機(jī)器人本體下方安裝的旋轉(zhuǎn)底座完成自動(dòng)抓取待噴涂工件和快速更換已噴涂工件，也可以采用其他的輸送和上下料方式完成工件的更換。

所述視覺(jué)系統(tǒng)采用光柵、激光傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)待噴涂工件的掃描。

所述圖像處理系統(tǒng)包括對(duì)待噴涂工件圖像信息的搜索和分析，并利用圖像分割對(duì)不同的圖像進(jìn)行合成工作，所述待噴涂工件圖像為2D或3D的形式。

《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》采用的機(jī)器人噴涂系統(tǒng)集機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器和供漆系統(tǒng)于一體，機(jī)器人本體的下部安裝的旋轉(zhuǎn)底座可以自動(dòng)抓取待噴涂工件和快速更換已噴涂工件，極大的提高了工件的裝件和更換效率，自動(dòng)化程度高，取代了傳統(tǒng)的人工裝件方式，安全系數(shù)高。

所述機(jī)器人本體、供漆系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)底座均與機(jī)器人控制器相連，所述機(jī)器人控制器與集成計(jì)算機(jī)相連，從而利用集成計(jì)算機(jī)將指令輸送給機(jī)器人控制器，以控制機(jī)器人本體、供漆系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)底座執(zhí)行相應(yīng)的噴涂操作。

自動(dòng)軌跡生成器的工作過(guò)程如下：

（a）噴涂工藝專(zhuān)家系統(tǒng)的形成：基于長(zhǎng)期的噴涂項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)形成了一套噴涂工藝專(zhuān)家系統(tǒng)，并將噴涂工藝專(zhuān)家系統(tǒng)集成在計(jì)算機(jī)上；

（b）工件圖像數(shù)據(jù)輸入：獲得工件的圖像數(shù)據(jù)傳輸給噴涂工藝專(zhuān)家系統(tǒng)；

（c）軌跡自動(dòng)生成：生成機(jī)器人的噴涂程序，不需要進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的噴涂程序的編程而自動(dòng)生成了噴涂軌跡程序；

（d）參數(shù)設(shè)定：軌跡自動(dòng)生成后，噴涂工藝專(zhuān)家系統(tǒng)對(duì)噴涂路徑上的每個(gè)點(diǎn)提供了如下參數(shù)：速度、手腕的旋轉(zhuǎn)值、噴槍的開(kāi)啟和關(guān)閉、噴涂距離、噴槍的幅度范圍、涂料的流量和顏色，軌跡的速度會(huì)被規(guī)劃成勻速運(yùn)動(dòng)以獲得最好的噴涂品質(zhì)；

（e）樣條算法實(shí)現(xiàn)恒定速度和高平滑性：在步驟（d）完成后，操作者操作用戶(hù)界面實(shí)現(xiàn)噴涂控制，利用樣條算法基于三維傳感器獲取的工件坐標(biāo)點(diǎn)信息，以在機(jī)器人的笛卡爾空間的正確的高度和走向上插入每個(gè)軌跡點(diǎn)，通過(guò)分析臨近的點(diǎn)可以完成樣條計(jì)算，使得機(jī)器人在臨近點(diǎn)之間的速度和加速度保持連續(xù)，會(huì)通過(guò)臨近點(diǎn)對(duì)機(jī)器人軌跡進(jìn)行分析，使得機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)盡可能的平順；

（f）機(jī)器人控制器通過(guò)對(duì)樣條進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)解算，形成最終軌跡：根據(jù)步驟（e）中在笛卡爾空間通過(guò)樣條算法得到的機(jī)器人軌跡點(diǎn)，由機(jī)器人控制器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)解算，得到對(duì)應(yīng)關(guān)節(jié)伺服電機(jī)的角度數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步離散化，得到伺服電機(jī)位置回路指令。在固定的采樣周期內(nèi)通過(guò)相應(yīng)的控制算法，得到伺服電機(jī)速度指令、電流指令。通過(guò)安裝在電機(jī)端（或關(guān)節(jié)輸出端）的編碼器完成對(duì)伺服電機(jī)位置值和速度值的實(shí)時(shí)反饋，從而完成對(duì)伺服電機(jī)的位置回路，速度回路和電流回路的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制。使得機(jī)器人按預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

在步驟（e）中樣條算法要求基于三維傳感器獲取的工件坐標(biāo)點(diǎn)信息，以在正確的高度和走向上插入每個(gè)軌跡點(diǎn)，通過(guò)分析臨近的點(diǎn)可以完成以上的計(jì)算，作為一個(gè)數(shù)字化的功能，實(shí)現(xiàn)恒定噴涂速度和高平滑性。

所述步驟（e）中的噴槍必須垂直于工件表面。

當(dāng)工件表面光滑或表面為黑色，采用濾波器進(jìn)行減少或者忽略干擾處理。當(dāng)工件表面光滑或表面為黑色，三維掃描結(jié)果受噪音影響，使得獲取的數(shù)據(jù)出現(xiàn)很多錯(cuò)誤，比如高度的變化檢測(cè)和工件邊緣的變形等，會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人的運(yùn)行出現(xiàn)波動(dòng)，因此特采用濾波器進(jìn)行減少或者忽略干擾處理，以使得工件的表面盡可能的光滑。

在工件擺放位置偏差、不同種類(lèi)工件混放等情況下都能自動(dòng)生成噴涂軌跡，極大的提高了加工效率。

一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法改善效果

《一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法》具有自動(dòng)化程度高、加工精度高和適用面廣等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)不同工件噴涂軌跡自動(dòng)生成，從而降低用戶(hù)的操作難度，替代了傳統(tǒng)的針對(duì)單個(gè)不同型號(hào)的待噴涂工件的人工編程，縮短了噴涂加工所耗費(fèi)的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率,且不需要額外的用于工件定位的工裝夾具，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性和使用維護(hù)成本。

1.一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

（1）獲取待噴涂工件特征數(shù)據(jù)：利用視覺(jué)系統(tǒng)掃描固定式或移動(dòng)式的待噴涂工件，得到待噴涂工件數(shù)據(jù)以獲取噴涂物的容貌特征，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示并傳輸至集成計(jì)算機(jī)處理，所述集成計(jì)算機(jī)內(nèi)集成有用于對(duì)掃描數(shù)據(jù)處理并生成機(jī)器人噴涂的最優(yōu)路徑的圖像處理系統(tǒng)和模擬機(jī)器人進(jìn)行噴涂加工的仿真系統(tǒng)；

（2） 圖像處理系統(tǒng)處理所獲取數(shù)據(jù)：圖像處理系統(tǒng)接收來(lái)自視覺(jué)系統(tǒng)數(shù)據(jù)后，模擬人類(lèi)視覺(jué)和推理首先刪除多余信息，然后提取出待噴涂工件的實(shí)體數(shù)據(jù)組成了待噴涂工件的幾何圖形，這些特征將被檢測(cè)和發(fā)送至軌跡映射模塊中，由自動(dòng)軌跡生成器進(jìn)行軌跡自動(dòng)生成處理；其特征在于：還包括：

（3） 軌跡自動(dòng)生成：由自動(dòng)軌跡生成器生成機(jī)器人的噴涂程序，目標(biāo)是為一個(gè)任何形狀和尺寸的待噴涂工件找到一個(gè)最理想的自動(dòng)噴涂軌跡，自動(dòng)軌跡生成器集成了圖形理論分析、路徑優(yōu)化算法、生成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡，自動(dòng)軌跡生成器內(nèi)置有噴涂工藝專(zhuān)家系統(tǒng)；

（4）仿真：軌跡自動(dòng)生成后由仿真系統(tǒng)模擬機(jī)器人去完成設(shè)定好的噴涂任務(wù)；

（5）操控用戶(hù)界面：步驟（4）完成后，操作者操作用戶(hù)界面實(shí)現(xiàn)噴涂；

（6）確定噴涂參數(shù)：機(jī)器人噴涂軌跡完成了噴涂的基本走向，平面和邊緣通用參數(shù)提供了偏移、開(kāi)槍、關(guān)槍距離、軌跡過(guò)渡的參數(shù)；

（7）噴涂加工：機(jī)器人噴涂系統(tǒng)根據(jù)確定好的仿形軌跡、結(jié)合供漆系統(tǒng)、噴涂工藝要求，對(duì)各種待噴涂工件進(jìn)行噴涂，噴涂時(shí)利用機(jī)器人噴涂系統(tǒng)中的機(jī)器人本體下方安裝的旋轉(zhuǎn)底座完成自動(dòng)抓取待噴涂工件和快速更換已噴涂工件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述視覺(jué)系統(tǒng)采用光柵、激光傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)待噴涂工件的掃描。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述圖像處理系統(tǒng)包括對(duì)待噴涂工件圖像信息的搜索和分析，并利用圖像分割對(duì)不同的圖像進(jìn)行合成工作，所述待噴涂工件圖像為2D或3D的形式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：在步驟（6）中，對(duì)于工件邊緣的參數(shù)有Y角、偏移深度、連續(xù)移動(dòng)角度、邊選擇的參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：在步驟（6）中，對(duì)于平板的參數(shù)有運(yùn)動(dòng)方向、Y角度、Y角擺動(dòng)、Z角度、Z角擺動(dòng)、并行軌跡間隔、并行軌跡偏移、工件噴涂次數(shù)的參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：在步驟（6）中，對(duì)于線參數(shù)有Y角度、Z角度、頂點(diǎn)偏移、頂點(diǎn)修正、角通過(guò)速度、面板框架的參數(shù)。

一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法專(zhuān)利目的

《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》主要是提供一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法，能高效、可靠運(yùn)行。

一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法技術(shù)方案

《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種變頻空調(diào)系統(tǒng)，包括主冷媒回路，所述主冷媒回路上設(shè)置有壓縮機(jī)、四通換向閥、室外換熱器和室內(nèi)換熱器，還包括控制器降溫回路，所述控制器降溫回路一端與所述室外換熱器的出口相連通，另一端與所述壓縮器的吸氣口相連通。

作為優(yōu)選，所述控制器降溫回路上設(shè)置有用于給控制器散熱的變頻散熱器，所述變頻散熱器包括變頻控制器熱交換器、以及與所述變頻控制器熱交換器相配的變頻控制器風(fēng)機(jī)。

作為優(yōu)選，所述控制器降溫回路上還設(shè)置有用于控制所述控制器降溫回路的節(jié)流裝置。節(jié)流裝置用于控制控制器降溫回路的通斷。

作為優(yōu)選，所述節(jié)流裝置為電磁節(jié)流閥。

作為優(yōu)選，所述變頻空調(diào)系統(tǒng)包括有檢測(cè)變頻散熱器盤(pán)管溫度的散熱器傳感器、以及檢測(cè)所述變頻散熱器的出口溫度的散熱器出口傳感器。

作為優(yōu)選，所述室外換熱器和室內(nèi)換熱器之間連接有第一節(jié)流閥，所述第一節(jié)流閥的出口還與所述控制器降溫回路相連通。即控制器降溫回路一端分兩路與主冷媒回路連接，一路連接在室外換熱器和第一節(jié)流閥之間的管路上，另一路連接在第一節(jié)流閥和室內(nèi)換熱器之間的管路上，從而可同時(shí)在制冷和制熱模式下保證控制器降溫回路的作用。

作為優(yōu)選，所述控制器降溫回路與所述室外換熱器之間設(shè)置有第二單向閥，所述第一節(jié)流閥的出口與所述控制器降溫回路之間設(shè)置有第三單向閥。

作為優(yōu)選，所述第一節(jié)流閥兩端分別連接有第一過(guò)濾器和第二過(guò)濾器。

作為優(yōu)選，所述變頻空調(diào)系統(tǒng)包括檢測(cè)壓縮機(jī)排氣溫度的排氣傳感器、檢測(cè)壓縮機(jī)回氣溫度的回氣傳感器、檢測(cè)室外環(huán)境溫度的室外傳感器、檢測(cè)室外換熱器盤(pán)管溫度的室外盤(pán)管傳感器、檢測(cè)室內(nèi)換熱器進(jìn)口溫度的室內(nèi)換熱器進(jìn)口傳感器、檢測(cè)室內(nèi)換熱器盤(pán)管溫度的室內(nèi)換熱器盤(pán)管傳感器、檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境溫度的室內(nèi)傳感器和檢測(cè)室內(nèi)換熱器出口溫度的室內(nèi)換熱器出口傳感器。

一種如權(quán)利要求1所述變頻空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，所述控制器降溫回路上設(shè)置有用于給控制器散熱的變頻散熱器，所述變頻散熱器包括變頻控制器熱交換器和變頻控制器風(fēng)機(jī)，其特征在于，包括以下步驟：

（1）溫度、頻率檢測(cè)步驟：檢測(cè)所述變頻控制器熱交換器的盤(pán)管溫度TA、壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行頻率f0；

（2）控制器降溫回路降溫步驟：

當(dāng)85攝氏度≤TA≤90攝氏度且f0＜當(dāng)前壓縮機(jī)設(shè)定頻率fa時(shí)，所述控制器降溫回路關(guān)閉，所述變頻控制器風(fēng)機(jī)通電運(yùn)行；

當(dāng)90攝氏度＜TA≤95攝氏度，且f0＜fa時(shí)，所述控制器降溫回路開(kāi)啟，控制器降溫回路接入所述主冷媒回路，所述變頻控制器風(fēng)機(jī)斷電；

作為優(yōu)選，所述步驟2中當(dāng)TA＞95攝氏度或壓縮機(jī)排氣溫度TB＞105攝氏度時(shí)，控制器限頻運(yùn)行。

作為優(yōu)選，所述步驟2中：當(dāng)TA下降至83攝氏度時(shí)，停止所述控制器回路降溫步驟。

作為優(yōu)選，所述步驟2中當(dāng)TA＜85攝氏度且f0≥fa時(shí)，所述控制器降溫回路為關(guān)閉狀態(tài)，所述變頻控制器風(fēng)機(jī)為斷電狀態(tài)。

作為優(yōu)選，制冷運(yùn)行時(shí)，根據(jù)室內(nèi)換熱器進(jìn)口端和出口端兩端的溫度差來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)置在室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間的節(jié)流閥的開(kāi)度，并根據(jù)室內(nèi)室內(nèi)換熱器出口端和壓縮機(jī)吸氣端的溫度差來(lái)進(jìn)行過(guò)熱度修正。

作為優(yōu)選，制熱運(yùn)行時(shí)，根據(jù)室內(nèi)室內(nèi)換熱器進(jìn)口端和出口端兩端的溫度差來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)置在室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間的節(jié)流閥的開(kāi)度，并根據(jù)室外室外換熱器的盤(pán)管溫度和壓縮機(jī)吸氣端溫度的溫度差來(lái)進(jìn)行過(guò)熱度修正。

作為優(yōu)選，當(dāng)室外環(huán)境溫度TC≤-15攝氏度時(shí)，所述控制器降溫回路開(kāi)啟，所述變頻控制器風(fēng)機(jī)通電運(yùn)行。

作為優(yōu)選，當(dāng)TD-TE＜2攝氏度時(shí)，增大所述控制器降溫回路上節(jié)流閥的開(kāi)度；

當(dāng)TD-TE＞4攝氏度時(shí)，減小所述控制器降溫回路上節(jié)流閥的開(kāi)度；

當(dāng)2攝氏度≤TD-TE≤4攝氏度時(shí)，所述控制器降溫回路上節(jié)流閥的開(kāi)度不變。

上述TD為變頻散熱器的出口端溫度，TE為壓縮機(jī)進(jìn)氣端溫度。

作為優(yōu)選，排氣傳感器TB＞102攝氏度時(shí)，所述控制器降溫回路開(kāi)啟。

一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法有益效果

《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》制冷時(shí)進(jìn)行電機(jī)降溫或噴液冷卻控制器，來(lái)降低控制器溫度，實(shí)現(xiàn)機(jī)組高溫環(huán)境制冷運(yùn)行；低溫制熱時(shí)，進(jìn)行噴氣，提高進(jìn)氣量來(lái)提升制熱量，使得控制器可靠、高效運(yùn)行；《一種變頻空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法》自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器溫度，有效提高控制器可靠性，實(shí)現(xiàn)高環(huán)境溫度下制冷、制熱高頻率運(yùn)行，提高了高溫制冷量和低溫制熱量，使得房間快速回溫。

榮譽(yù)表彰

2020年7月14日，《一種智能裁剪生產(chǎn)線系統(tǒng)及其控制方法》獲得第二十一屆中國(guó)專(zhuān)利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法專(zhuān)利目的

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實(shí)施例提供了一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法，能夠針對(duì)不同的系統(tǒng)形式和設(shè)備數(shù)量，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，并提高中央空調(diào)冷站的運(yùn)行效率。

一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法技術(shù)方案

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實(shí)施例一方面提供一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)中包括冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機(jī)模塊以及冷凍泵模塊；所述冷卻塔模塊中包括至少一個(gè)冷卻塔，所述冷卻泵模塊中包括至少一個(gè)冷卻泵，所述冷機(jī)模塊中包括至少一個(gè)冷機(jī)，所述冷凍泵模塊中包括至少一個(gè)冷凍泵；所述冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機(jī)模塊以及冷凍泵模塊分別由相應(yīng)的冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機(jī)模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器控制；所述冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機(jī)模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器依次相連；所述冷卻塔模塊控制器還與冷卻總管控制器相連，所述冷機(jī)模塊控制器還與冷凍總管控制器相連。

進(jìn)一步地，所述冷機(jī)模塊控制器包括：臺(tái)數(shù)控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊中的加機(jī)操作或減機(jī)操作；冷凍供水溫度控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊的冷凍供水溫度設(shè)定值；冷凍水流量變化值確定單元，用于在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷凍水流量變化值；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷凍水流量變化值發(fā)送至所述冷凍泵模塊控制器。

進(jìn)一步地，所述冷凍泵模塊控制器包括：數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機(jī)模塊控制器發(fā)來(lái)的冷凍水流量變化值；冷凍泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整所述冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配。

進(jìn)一步地，所述冷機(jī)模塊控制器包括：臺(tái)數(shù)控制單元，用于控制所述冷機(jī)模塊中的加機(jī)操作或減機(jī)操作；冷卻水流量變化值確定單元，用于在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷卻水流量變化值；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷卻水流量變化值發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器。

進(jìn)一步地，所述冷卻泵模塊控制器包括：數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機(jī)模塊控制器發(fā)來(lái)的冷卻水流量變化值；冷卻泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整所述冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配。

進(jìn)一步地，所述冷卻泵模塊控制器用于將所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至所述冷卻塔模塊控制器處；相應(yīng)地，所述冷卻塔模塊控制器用于根據(jù)接收的所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整所述冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

進(jìn)一步地，所述冷凍總管控制器包括：制冷量確定單元，用于測(cè)量冷凍水總管當(dāng)前的制冷量或者預(yù)測(cè)冷凍水總管在預(yù)設(shè)時(shí)刻的制冷量并將測(cè)量的制冷量或者預(yù)測(cè)的制冷量發(fā)送至所述冷機(jī)模塊控制器；壓差溫差確定單元，用于測(cè)量冷凍供回水總管的壓差或者溫差，并將測(cè)量的壓差或者溫差發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器；旁通閥開(kāi)度控制單元，用于根據(jù)測(cè)量的冷凍供回水總管的壓差，控制冷凍水總管的旁通閥開(kāi)度，以控制供回水總管的壓差。

進(jìn)一步地，所述冷卻總管控制器包括：溫度檢測(cè)單元，用于測(cè)量所述冷卻塔模塊中各個(gè)冷卻塔的出口溫度，并控制冷卻水總管的旁通閥開(kāi)度，以使得所述冷機(jī)模塊中各個(gè)冷機(jī)的冷卻水進(jìn)口溫度高于預(yù)設(shè)溫度上限；參數(shù)提供單元，用于向所述冷卻泵模塊控制器提供最優(yōu)的冷卻水量或者冷卻水供回水的平均溫度。

進(jìn)一步地，所述冷凍泵模塊包括冷凍一級(jí)泵模塊和冷凍二級(jí)泵模塊，其中，所述冷凍一級(jí)泵模塊由冷凍一級(jí)泵模塊控制器控制，所述冷凍二級(jí)泵模塊由冷凍二級(jí)泵模塊控制器控制；所述冷凍一級(jí)泵模塊控制器與所述冷機(jī)模塊控制器相連，所述冷凍二級(jí)泵模塊控制器與所述冷凍總管控制器相連。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，該發(fā)明實(shí)施例另一方面提供一種控制方法，所述控制方法包括：冷機(jī)模塊控制器檢測(cè)冷機(jī)模塊中產(chǎn)生的加機(jī)操作或減機(jī)操作，在所述冷機(jī)模塊中產(chǎn)生加機(jī)操作或減機(jī)操作時(shí)，確定所述冷機(jī)模塊的冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值，并將所述冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值分別發(fā)送至冷凍泵模塊控制器和冷卻泵模塊控制器；所述冷凍泵模塊控制器根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配；所述冷卻泵模塊控制器根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配；所述冷卻泵模塊控制器將所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至冷卻塔模塊控制器處；所述冷卻塔模塊控制器根據(jù)接收的所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機(jī)模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法改善效果

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實(shí)施例中將冷機(jī)組、冷卻泵組、冷凍泵組以及冷卻塔組作為各個(gè)整體模塊，隨著系統(tǒng)形式和設(shè)備數(shù)量的變化，只需要改變各個(gè)模塊的連接方式和各個(gè)模塊內(nèi)設(shè)備的數(shù)量，能夠適應(yīng)于不同的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)境，極大地減少了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中所投入的人力和物力。各個(gè)模塊可以通過(guò)各自的控制器進(jìn)行控制，從而能夠根據(jù)實(shí)際情況，優(yōu)化各個(gè)模塊中設(shè)備的數(shù)量，并且通過(guò)各個(gè)控制器之間的信息交互，可以協(xié)同地對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而提高了中央空調(diào)冷站運(yùn)行的效率。