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WO2008080510A1 - Painting system - Google Patents

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Publication number
WO2008080510A1
WO2008080510A1 PCT/EP2007/010706 EP2007010706W WO2008080510A1 WO 2008080510 A1 WO2008080510 A1 WO 2008080510A1 EP 2007010706 W EP2007010706 W EP 2007010706W WO 2008080510 A1 WO2008080510 A1 WO 2008080510A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cabin
air
determined
water content
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/010706
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stephan Bachfischer
Andreas Schaake
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to CN2007800413695A priority Critical patent/CN101578559B/en
Publication of WO2008080510A1 publication Critical patent/WO2008080510A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0265Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
    • G05B13/0275Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion using fuzzy logic only

Definitions

  • the invention relates to a paint shop, in particular for motor vehicles, according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a painting is known for example from DE 199 40 542 A1.
  • a fuzzy logic is used in connection with the control of the transport of electrically conductive paint.
  • the process step for coating usually consumes significantly more energy at the plant in order to comply with the required process specifications (eg coating operation with high enthalpy due to high air throughput, defined high moisture content) the air and defined air temperature against drying operation with low enthalpy, no defined humidity necessary).
  • PID controllers are usually used to ensure setpoints (temperature, air humidity, air flow rate).
  • setpoints temperature, air humidity, air flow rate.
  • the transitions between these two system states are generally also regulated conventionally.
  • the individual system sizes or the individual system components may interfere with their mutual control - especially during system transitions.
  • system transitions e.g., from drying to painting
  • the system sizes are typically conventionally ramped and ramped to the new setpoints.
  • the fuzzy logic is used to save energy at the plant.
  • the energy savings are thereby achieved in the transition from one system state to another (for example, from the painting operation to the drying operation and vice versa) (see Fig. 7).
  • the decisive system variables for fuzzy logic are enthalpy. Furthermore, the water content, the heat requirement and the required air flow rate at the plant are used as system variables.
  • the actual values of the named system variables can be calculated by evaluating the following measured values:
  • the fuzzy logic Based on the actual and set values, the fuzzy logic "decides" how the humidifier unit must be controlled for the humidity and the hot water supply for the cabin temperature.
  • Fig. 2 shows the formal relationships between certain
  • FIG. 1 shows, on the one hand, an overview of the fuzzy system and, on the other hand, its intervention points in the regulation of the air humidity and the cabin temperature.
  • the system variables for the fuzzy logic are not only the enthalpy h, the water content X G , the heat requirement W and the air flow rate nriAir.
  • the fuzzy system receives as input variables the measured supply air temperature T Zu , the measured supply air humidity M Zu , the measured cabin temperature T Ka and the measured cabin air humidity M Ka -
  • the fuzzy system contains a fuzzy logic by which the manipulated variables Npumpe, Svent ⁇ under Consideration of water content XG; XGKa, XGZU or air humidity M; M Ka , M Zu , the enthalpy h; h Zu , h Ka bSoi ⁇ , the heat demand W and the amount of air supplied m Lu ft at defined state transitions, in particular at the transitions from painting operation in the drying operation and vice versa, can be determined.
  • a water content of the cabin air x G ⁇ a is determined as a function of the measured relative cabin air humidity M « a and the measured cabin temperature T Ka .
  • a water content of the supply air X G Z U is determined as a function of the measured relative supply air humidity M Zu and the measured supply air temperature T Zu .
  • a desired enthalpy h KabSo i ⁇ the cabin is determined depending on the setpoint of the cabin temperature T Ka bSoi ⁇ and the setpoint of the water content of the cabin air XGKaSoii or the cabin air humidity M Ka soi ⁇ .
  • An enthalpy difference ⁇ h between the enthalpy h to the supply air and the desired enthalpy h Ka bSoi ⁇ the cabin is determined.
  • the heat to be supplied or the heat demand W is determined as a function of the enthalpy difference ⁇ h and the air quantity m air .
  • the determined heat demand W is assigned via a empirically determined and stored in the fuzzy system table a manipulated variable value sv e n t ii for setting a predetermined cabin temperature T Ka soi ⁇ .
  • a chronological coarse flow with the respective permissible system states is shown in connection with the transitions from the painting operation in the drying operation and vice versa.
  • two system states occur that differ drastically in their enthalpy or in their energy consumption, z. B .:
  • Cabin condition painting (high energy requirement): air humidity 60%, temperature 22 ° C, air flow 56.000m 3 / h
  • the invention is intended to maximize energy savings by utilizing all permissible process freedoms during the process State transitions and in the individual plant states can be achieved.
  • An example of fuzzy state transitions is shown in FIG. Subsequently, the states before and after are defined as desired quantities.
  • the supply air volume is used.
  • the air volumes of the supply air for the actual and setpoint values are again fuzzy input variables.
  • the invention also allows a "cooling" of the cabin interior temperature (at high outside temperatures> 24 ° C) by humidification in the context of enthalpy.

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Abstract

In principle, the painting system according to the invention has a fuzzy system in a controller, by means of which a controlled variable for setting a predetermined cabin humidity level, and a controlled variable for setting a predetermined cabin temperature can be detected. The fuzzy system receives the measured air supply temperature, the measured air supply humidity, the measured cabin temperature, and the measured cabin humidity as input variables. The fuzzy system comprises a fuzzy logic by means of which the controlled variables can be detected in consideration of the water content, or the humidity, enthalpy, the heat requirement, and the supplied amount of air at defined state transitions, particularly at the transitions from the painting operation to the drying operation, and vice versa.

Description

Lackieranlage paint shop

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lackieranlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a paint shop, in particular for motor vehicles, according to the preamble of patent claim 1.

Eine derartige Lackieranlage ist beispielsweise aus der DE 199 40 542 A1 bekannt. Bei dieser Lackieranlage wird eine Fuzzy-Logik im Zusammenhang mit der Steuerung des Transports von elektrisch leitfähigem Lack angewendet.Such a painting is known for example from DE 199 40 542 A1. In this painting system a fuzzy logic is used in connection with the control of the transport of electrically conductive paint.

Es existieren Lackieranlagen mit Lackierkabinen, in denen an einem Stellplatz sowohl der Lackauftrag erfolgt als auch der aufgetragene Lack eingebrannt wird (Trocknungsbetrieb mit Spot Repair Verfahren). An diesen Anlagen müssen für den jeweiligen Prozessschritt unterschiedliche Prozessvorgaben eingehalten werden (z.B. Kabinentemperatur, Feuchte, Luftdurchsatz).There are paint shops with spray booths in which both the paint is applied to a parking space as well as the applied paint is baked (drying operation with spot repair method). At these plants, different process specifications must be maintained for the respective process step (for example, cabin temperature, humidity, air flow rate).

Für den Prozessschritt Lackieren wird im Vergleich zum Trocknungsbetrieb in der Regel deutlich mehr Energie an der Anlage verbraucht, um die erforderlichen Prozessvorgaben einzuhalten, (z. B. Lackierbetrieb mit hoher Enthalpie aufgrund hohem Luftdurchsatz, definiertem hohen Feuchtegehalt der Luft und definierter Lufttemperatur gegen Trocknungsbetrieb mit niedriger Enthalpie, keine definierte Feuchte nötig).Compared to drying operation, the process step for coating usually consumes significantly more energy at the plant in order to comply with the required process specifications (eg coating operation with high enthalpy due to high air throughput, defined high moisture content) the air and defined air temperature against drying operation with low enthalpy, no defined humidity necessary).

An bekannten Lackier- und Lüftungsanlagen werden meist PID-Regler zur Sicherstellung von Sollwerten (Temperatur, Luftfeuchte, Luftdurchsatz) eingesetzt. Die Übergänge zwischen diesen beiden Systemzuständen (Lackierbetrieb zum Trocknungsbetrieb und umgekehrt) werden im Allgemeinen ebenfalls konventionell geregelt. Die einzelnen Systemgrößen bzw. die einzelnen Anlagenkomponenten (Heizregister für Temperaturregelung, Befeuchtereinheit für relative Luftfeuchte, Ventilatoren für Luftdurchsatz) können sich in ihrer gegenseitigen Regelung stören - vor allem während der Systemübergänge.In known painting and ventilation systems, PID controllers are usually used to ensure setpoints (temperature, air humidity, air flow rate). The transitions between these two system states (painting operation for drying operation and vice versa) are generally also regulated conventionally. The individual system sizes or the individual system components (heating register for temperature control, humidifier unit for relative humidity, fans for air flow) may interfere with their mutual control - especially during system transitions.

Bei gegenwärtigen Reglerstrukturen wird in der Regel davon ausgegangen, dass die gegenseitigen physikalischen Abhängigkeiten von Temperatur und Feuchte eine technisch nicht machbare gegenseitige Kaskadierung der Regelstrecken bedingen. Die Feuchte-, Temperatur- und Luftdurchsatzregelung wird dabei parallel betrieben.In the case of current controller structures, it is generally assumed that the mutual physical dependencies of temperature and humidity necessitate a technically not feasible mutual cascading of the controlled systems. The humidity, temperature and air flow rate control is operated in parallel.

Bei Systemübergängen (z.B. von Trocknen zu Lackieren) werden die Systemgrößen in der Regel mittels Rampenfunktionen konventionell ausgeregelt und auf die neuen Sollwerte übergeführt.In system transitions (e.g., from drying to painting), the system sizes are typically conventionally ramped and ramped to the new setpoints.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Beeinflussung der einzelnen Stellgrößen untereinander hinsichtlich des Energieverbrauches an der Anlage zu berücksichtigen, um eine gezielte Energieeinsparung zu erreichen.It is an object of the invention to take into account the influence of the individual manipulated variables with respect to the energy consumption of the system in order to achieve a targeted energy saving.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Erfindungsgemäß wird zur Energieeinsparung an der Anlage die Fuzzy-Logik eingesetzt. Die Energieeinsparungen werden dabei beim Übergang von einem Anlagensystemzustand in einen anderen erzielt (beispielsweise vom Lackierbetrieb in den Trocknungsbetrieb und umgekehrt) (siehe Fig. 7).This object is solved by the features of patent claim 1. The dependent claims are advantageous developments of the invention. According to the invention, the fuzzy logic is used to save energy at the plant. The energy savings are thereby achieved in the transition from one system state to another (for example, from the painting operation to the drying operation and vice versa) (see Fig. 7).

Als maßgebende Systemgrößen für die Fuzzy-Logik wird die Enthalpie eingeführt. Ferner werden der Wassergehalt, der Wärmebedarf sowie der erforderliche Luftmengendurchsatz an der Anlage als Systemgrößen herangezogen.The decisive system variables for fuzzy logic are enthalpy. Furthermore, the water content, the heat requirement and the required air flow rate at the plant are used as system variables.

Die Ist-Werte der genannten Systemgrößen können über die Auswertung folgender Messwerte errechnet werden:The actual values of the named system variables can be calculated by evaluating the following measured values:

- Kabinentemperatur- Cabin temperature

- Zulufttemperatur- supply air temperature

- Kabinenfeuchte- cabin humidity

- Zuluftfeuchte- supply air humidity

Die Regelung des erforderlichen Luftdurchsatzes an der Anlage erfolgt dabei nach wie vor mittels konventioneller Regelung.The regulation of the required air flow rate at the plant still takes place by means of conventional control.

Basierend auf den Ist- und Sollwerten „entscheidet" die Fuzzy-Logik wie die Befeuchtereinheit für die Luftfeuchte und die Heißwasserzuführung für die Kabinentemperatur angesteuert werden muss.Based on the actual and set values, the fuzzy logic "decides" how the humidifier unit must be controlled for the humidity and the hot water supply for the cabin temperature.

In der Zeichnung ist ein Grobschema der erfindungsgemäßen Logik dargestellt. Es zeigtIn the drawing, a rough diagram of the logic according to the invention is shown. It shows

Fig. 1 die Fuzzy-Eingriffspunkte in die Regelung,1 shows the fuzzy engagement points in the scheme,

Fig. 2 die formalen Zusammenhänge zwischen bestimmtenFig. 2 shows the formal relationships between certain

Messgrößen und der Fuzzy-Systemgröße „Wassergehalt", Fig. 3 die formalen Zusammenhänge zwischen bestimmtenMeasured variables and the fuzzy system size "water content", Fig. 3 shows the formal relationships between certain

Messgrößen und der Fuzzy-Systemgröße „Enthalpie" Fig. 4 die formalen Zusammenhänge zwischen bestimmtenMeasured variables and the fuzzy system size "enthalpy" Fig. 4 shows the formal relationships between certain

Messgrößen und der Fuzzy-Systemgröße „ZuzuführendeMeasured variables and the fuzzy system size "Zuzuführende

Wärme" Fig. 5 Überführung der Fuzzy-Ausgangsgröße „Wärmebedarf" in dieHeat "Fig. 5 Transfer of the fuzzy output" heat demand "in the

Stellgröße „Stellweg Heißwasserventil" Fig. 6 Überführung der Fuzzy-Ausgangsgröße „WassergehaltControl variable "hot water valve travel" Fig. 6 Transfer of the fuzzy output variable "water content

Kabinenluft" in die Stellgröße „Drehzahl Befeuchterpumpe" Fig. 7 Übergang Lackierbetrieb in den Trocknungsbetrieb und umgekehrt Fig. 8 mögliche Fuzzy- ZustandsübergängeCabin air "into the manipulated variable" Humidifier pump speed "Fig. 7 Transition of paint operation into the drying mode and vice versa Fig. 8 possible fuzzy state transitions

Figur 1 zeigt einerseits eine Übersicht über das Fuzzy-System und andererseits dessen Eingriffspunke in die Regelung der Luft-Feuchte und der Kabinen-Temperatur.FIG. 1 shows, on the one hand, an overview of the fuzzy system and, on the other hand, its intervention points in the regulation of the air humidity and the cabin temperature.

Die entscheidende Grundmenge des Gesamtsystems ist die dem System innewohnende Energie (=Enthalpie). Als Systemgrößen für die Fuzzy-Logik sind neben der Enthalpie h, der Wassergehalt XG, der Wärmebedarf W sowie die durchgesetzte Luftmenge nriLuft entscheidend.The decisive basic quantity of the total system is the inherent energy of the system (= enthalpy). The system variables for the fuzzy logic are not only the enthalpy h, the water content X G , the heat requirement W and the air flow rate nriAir.

In den Figuren 2 bis 4 ist die formale Überführung der Messgrößen Kabinentemperatur, Kabinenluftfeuchte, Zuluft-Temperatur, Zuluft-Luftfeuchte in die einzelnen Fuzzy-Systemgrößen Wassergehalt, Enthalpie und zuzuführende Wärme grob skizziert dargestellt.In Figures 2 to 4, the formal transfer of the parameters cabin temperature, cabin air humidity, supply air temperature, supply air humidity in the individual fuzzy system variables water content, enthalpy and heat to be supplied is roughly outlined.

Die Überführung der Fuzzy-Ausgangsgrößen Wärmebedarf W und Wassergehalt Kabinenluft xG«a in die Stellgrößen „Stellweg Heißwasserventil" Sventii und „Drehzahl Befeuchterpumpe" Npumpe erfolgt nach dem in Figur 5 und in Figur 6 jeweils dargestellten Grob-Schema. Grundsätzlich weist die erfindungsgemäße Lackieranlage ein Fuzzy-System in einer Steuereinrichtung auf, durch das eine Stellgröße NPumpe zur Einstellung einer vorgegebenen Kabinenluftfeuchte MKasoiι und eine Stellgröße Svemπ zur Einstellung einer vorgegebenen Kabinentemperatur Tκasoiι ermittelbar ist. Dabei erhält das Fuzzy-System als Eingangsgrößen die gemessene Zulufttemperatur TZu, die gemessene Zuluftfeuchte MZu, die gemessene Kabinentemperatur TKa und die gemessene Kabinenluftfeuchte MKa- Das Fuzzy-System enthält eine Fuzzy-Logik, durch die die Stellgrößen Npumpe, Sventπ unter Berücksichtung des Wassergehalts XG; XGKa, XGZU oder der Luftfeuchte M; MKa, MZu, der Enthalpie h; hZu, hKabSoiι, des Wärmebedarfs W und der zugeführten Luftmenge mLuft bei definierten Zustandsübergängen, insbesondere bei den Übergängen vom Lackierbetrieb in den Trocknungsbetrieb und umgekehrt, ermittelbar sind.The transfer of the fuzzy outputs heat demand W and water content cabin air x G " a in the manipulated variables" travel hot water valve "Sv ent ii and" speed humidifier "Np umpe is carried out according to the coarse scheme shown in Figure 5 and in Figure 6 respectively. In principle, the painting system according to the invention to a fuzzy system in a control device by which a manipulated variable N pump for setting a predetermined cabin humidity M Ka s o iι and a manipulated variable Sv e mπ for setting a predetermined cabin temperature Tκ a s o iι be determined. The fuzzy system receives as input variables the measured supply air temperature T Zu , the measured supply air humidity M Zu , the measured cabin temperature T Ka and the measured cabin air humidity M Ka - The fuzzy system contains a fuzzy logic by which the manipulated variables Npumpe, Sventπ under Consideration of water content XG; XGKa, XGZU or air humidity M; M Ka , M Zu , the enthalpy h; h Zu , h Ka bSoiι, the heat demand W and the amount of air supplied m Lu ft at defined state transitions, in particular at the transitions from painting operation in the drying operation and vice versa, can be determined.

Vorzugsweise werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:The following method steps are preferably carried out:

• Ein Wassergehalt der Kabinenluft xGκa wird abhängig von der gemessenen relativen Kabinenluftfeuchte M«a und der gemessenen Kabinentemperatur TKa bestimmt.• A water content of the cabin air x G κa is determined as a function of the measured relative cabin air humidity M « a and the measured cabin temperature T Ka .

• Ein Wassergehalt der Zuluft XGZU wird abhängig von der gemessenen relativen Zuluftfeuchte MZu und der gemessenen Zulufttemperatur TZu bestimmt.• A water content of the supply air X G Z U is determined as a function of the measured relative supply air humidity M Zu and the measured supply air temperature T Zu .

• Eine Enthalpie hZu der Zuluft wird abhängig von der gemessenen Zulufttemperatur TZu und dem Wassergehalt der Zuluft XGZU bestimmt.• An enthalpy h To the supply air is determined depending on the measured supply air temperature T Zu and the water content of the supply air XG ZU .

• Eine Soll-Enthalpie hKabSoiι der Kabine wird abhängig von dem Sollwert der Kabinentemperatur TKabSoiι und dem Sollwert des Wassergehalts der Kabinenluft XGKaSoii oder der Kabinenluftfeuchte MKasoiι bestimmt.• A desired enthalpy h KabSo iι the cabin is determined depending on the setpoint of the cabin temperature T Ka bSoiι and the setpoint of the water content of the cabin air XGKaSoii or the cabin air humidity M Ka soiι.

• Es wird eine Enthalpiedifferenz Δh zwischen der Enthalpie hZu der Zuluft und der Soll-Enthalpie hKabSoiι der Kabine bestimmt. • Die zuzuführende Wärme bzw. der Wärmebedarf W wird abhängig von der Enthalpiedifferenz Δh und der Luftmenge mLuft bestimmt.• An enthalpy difference Δh between the enthalpy h to the supply air and the desired enthalpy h Ka bSoiι the cabin is determined. • The heat to be supplied or the heat demand W is determined as a function of the enthalpy difference Δh and the air quantity m air .

• Dem ermittelten Wärmebedarf W wird über eine empirisch ermittelte und im Fuzzy-System abgespeicherte Tabelle ein Stellgrößen-Wert sventii zur Einstellung einer vorgegebenen Kabinentemperatur TKasoiι zugeordnet.• The determined heat demand W is assigned via a empirically determined and stored in the fuzzy system table a manipulated variable value sv e n t ii for setting a predetermined cabin temperature T Ka soiι.

• Es wird eine Wassergehaltsdifferenz ΔXG abhängig von der vorgegebenen Kabinenluftfeuchte MKasoiι oder dem vorgegebenen Kabinenwassergehalt XGKaSoii. dem Ist-Wassergehalt XGKa der Kabine, dem Ist-Wassergehalt XGZU der Zuluft und der Luftmenge mLuft bestimmt. Der so ermittelten Wassergehaltsdifferenz ΔxG wird über eine empirisch ermittelte und im Fuzzy-System abgespeicherte Tabelle ein Stellgrößen-Wert Npumpe zur Einstellung einer vorgegebenen Kabinenluftfeuchte MKasoiι zugeordnet.There is a water content difference .DELTA.XG dependent on the predetermined cabin air humidity M Ka s o iι or the predetermined cabin water content XGKaSoii. the actual water content XGKa of the cabin, the actual water content X G Z U of the supply air and the air quantity m Lu ft determined. The thus determined water content difference .DELTA.x G is assigned via a empirically determined and stored in the fuzzy system table a manipulated variable value Np umpe for setting a predetermined cabin air humidity M Ka s o iι.

In Fig. 7 ist im Zusammenhang mit den Übergängen vom Lackierbetrieb in den Trocknungsbetrieb und umgekehrt ein chronologischer Grobablauf mit den jeweiligen zulässigen Anlagenzuständen dargestellt. Bei einer kombinierten Lackier- /Trocknungskabine treten insbesondere zwei Anlagenzustände auf, die sich in ihrer Enthalpie bzw. in ihrem Energieverbrauch drastisch unterscheiden, z. B.:In Fig. 7, a chronological coarse flow with the respective permissible system states is shown in connection with the transitions from the painting operation in the drying operation and vice versa. In a combined painting / drying booth in particular two system states occur that differ drastically in their enthalpy or in their energy consumption, z. B .:

Kabinenbedingung Lackieren (hoher Energiebedarf): Luftfeuchte 60%, Temperatur 22°C, Luftdurchsatz 56.000m3/hCabin condition painting (high energy requirement): air humidity 60%, temperature 22 ° C, air flow 56.000m 3 / h

Kabinenbedingung Trocknen (niedriger Energiebedarf): Luftfeuchte offen, Temperatur offen, Luftdurchsatz 19.000m3/hCabin condition Drying (low energy requirement): Humidity open, temperature open, air flow 19.000m 3 / h

Grundsätzlich soll durch die Erfindung eine maximale Energieeinsparung durch Ausnutzung aller zulässigen Prozessfreiheiten während der Zustandsübergänge und in den einzelnen Anlagenzuständen erreicht werden. Ein Beispiel für Fuzzy-relevante Zustandsübergänge ist in Fig. 8 dargestellt. Anschließend werden die Zustände vorher und nachher als Soll- Größen definiert.Basically, the invention is intended to maximize energy savings by utilizing all permissible process freedoms during the process State transitions and in the individual plant states can be achieved. An example of fuzzy state transitions is shown in FIG. Subsequently, the states before and after are defined as desired quantities.

Ergänzend wir darauf hingewiesen dass der Luftdurchsatz mit konventioneller Regelung ohne Fuzzy-Logik berücksichtigt wird:In addition, we point out that the air flow rate with conventional control without fuzzy logic is taken into account:

Uzu(Drehzahl VentilatorantriebZuluff)

Figure imgf000009_0001
Uzu (speed fan driveZuluff)
Figure imgf000009_0001

U^Drehzahl Ventilatorantrieb Abluft) ^ mι \_u^Luftmenge)U ^ speed fan drive exhaust air) ^ m ι \ _ u ^ air volume)

Zur Auslegung der Anlage wird die Zuluftmenge herangezogen. Die Luftmengen der Zuluft für Ist- und Sollwert sind wiederum Fuzzy- Eingangsgrößen.For the design of the system, the supply air volume is used. The air volumes of the supply air for the actual and setpoint values are again fuzzy input variables.

Die Erfindung ermöglicht ferner eine „Kühlung" der Kabineninnentemperatur (bei hohen Außentemperaturen > 24°C) durch Befeuchtung im Rahmen der Enthalpie. The invention also allows a "cooling" of the cabin interior temperature (at high outside temperatures> 24 ° C) by humidification in the context of enthalpy.

Claims

LackieranlagePatentansprüche LackieranlagePatentansprüche 1. Lackieranlage in einer Kabine mit einer Steuerungseinrichtung, die auf Fuzzy-Logik basiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung ein Fuzzy-System aufweist, durch das eine Stellgröße (NpUmpe) zur Einstellung einer vorgegebenen Kabinenluftfeuchte (MKasoiι; XGKasoii) und eine Stellgröße (sVentii) zur Einstellung einer vorgegebenen Kabinentemperatur (TKasoii) ermittelbar ist, wobei das Fuzzy-System als Eingangsgrößen die gemessene Zulufttemperatur (TZu), die gemessene Zuluftfeuchte (MZu), die gemessene Kabinentemperatur (TKa) und die gemessene Kabinenluftfeuchte (MKa) erhält und dass das Fuzzy-System eine Fuzzy-Logik enthält, durch die die Stellgrößen (Npumpe, sVentii) unter Berücksichtung des Wassergehalts (XG; XGKa, *GZU) oder der Luftfeuchte (M; MKa, MZu), der Enthalpie (h; hZu, hKabSoiι), des Wärmebedarfs (W) und der Luftmenge (mLuft) bei definierten Zustandsübergängen, insbesondere bei den Übergängen vom Lackierbetrieb in den Trocknungsbetrieb und umgekehrt, ermittelbar sind.1. painting in a cabin with a control device based on fuzzy logic, characterized in that the control device comprises a fuzzy system by which a manipulated variable (Np U mpe) for setting a predetermined cabin air humidity (M Ka soiι; XGKasoii) and a manipulated variable (s Ve ntii) for setting a predetermined cabin temperature (T Ka s o ii) can be determined, the fuzzy system as input variables, the measured supply air temperature (T Zu ), the measured supply air humidity (M Zu ), the measured cabin temperature ( Ka ) and the measured cabin air humidity (M Ka ) and that the fuzzy system contains a fuzzy logic by which the manipulated variables (Np ump e, s Ve n t ii) taking into account the water content (XG; XGKa, * G Z U ) or the air humidity (M; M Ka , M Zu ), the enthalpy (h; h Zu , h K abSoiι), the heat demand (W) and the amount of air (m air ) at defined state transitions, in particular at the transitions from paint ierbetrieb in the drying operation and vice versa, can be determined. 2. Lackieranlage nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Wassergehalt der Kabinenluft (XGKa) abhängig von der gemessenen relativen Kabinenluftfeuchte (MKa) und der gemessenen Kabinentemperatur (TKa) bestimmt wird. 2. paint system according to claim 1, characterized in that a water content of the cabin air (X GKa ) depending on the measured relative cabin air humidity (M Ka ) and the measured cabin temperature (T Ka ) is determined. 3. Lackieranlage nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wassergehalt der Zuluft (XGZU) abhängig von der gemessenen relativen Zuluftfeuchte (MZu) und der gemessenen Zulufttemperatur (TZu) bestimmt wird.3. paint shop according to one of the preceding claims, characterized in that a water content of the supply air (X G Z U ) depending on the measured relative supply air humidity (M Zu ) and the measured supply air temperature (T Zu ) is determined. 4. Lackieranlage nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Enthalpie (hZu) der Zuluft abhängig von der gemessenen Zulufttemperatur (TZu) und dem Wassergehalt der Zuluft (XGZU) bestimmt wird.4. paint shop according to one of the preceding claims, characterized in that an enthalpy (h Zu ) of the supply air depending on the measured supply air temperature (T Zu ) and the water content of the supply air (X G Z U ) is determined. 5. Lackieranlage nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Soll- Enthalpie (hκabsoiι) der Kabine abhängig von dem Sollwert der Kabinentemperatur (TKabsoiι) und dem Sollwert des Wassergehalts der Kabinenluft (XGKaSoii) oder der Kabinenluftfeuchte (MKasoiι) bestimmt wird.5. paint shop according to one of the preceding claims, characterized in that a desired enthalpy (hκ from s o iι) of the cabin depending on the setpoint of the cabin temperature (T Kab s o iι) and the setpoint of the water content of the cabin air (XGKaSoii) or the cabin air humidity (M Ka soiι) is determined. 6. Lackieranlage nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Enthalpiedifferenz (Δh) zwischen der Enthalpie (hZu) der Zuluft und der Soll-Enthalpie (hKabSoiι) der Kabine bestimmt wird.6. paint shop according to one of the preceding claims, characterized in that an enthalpy difference (Δh) between the enthalpy (h Zu ) of the supply air and the desired enthalpy (h KabS oiι) of the cabin is determined. 7. Lackieranlage nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zuzuführende Wärme (Wärmebedarf W) abhängig von der Enthalpiedifferenz (Δh) und der Luftmenge (mLuft) bestimmt wird. 7. paint shop according to one of the preceding claims, characterized in that a heat to be supplied (heat demand W) depending on the enthalpy difference (Δh) and the amount of air (m Lu ft) is determined. 8. Lackieranlage nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem ermittelten Wärmebedarf (W) über eine empirisch ermittelte und im Fuzzy- System abgespeicherte Tabelle ein Stellgrößen-Wert (sventπ) zur Einstellung einer vorgegebenen Kabinentemperatur (TKasoiι) zugeordnet wird.8. paint shop according to one of the preceding claims, characterized in that the determined heat demand (W) via an empirically determined and stored in the fuzzy system table a manipulated variable value (sv ent π) for setting a predetermined cabin temperature (T Ka s o iι ). 9. Lackieranlage nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer ermittelten Wassergehaltsdifferenz (ΔxG) über eine empirisch ermittelte und im Fuzzy-System abgespeicherte Tabelle ein Stellgrößen-Wert (Npumpe) zur Einstellung einer vorgegebenen Kabinenluftfeuchte (MKasoiι; XcKaSoii) zugeordnet wird, wobei die Wassergehaltsdifferenz (ΔxG) abhängig von der vorgegebenen Kabinenluftfeuchte(MκaSoiι) oder dem vorgegebenen Kabinenwassergehalt (xGKasoii), dem Ist-Wassergehalt (XGKa) der Kabine, dem Ist-Wassergehalt (XGZU) der Zuluft und der Luftmenge (mι_uft) bestimmt wird. 9. paint shop according to one of the preceding claims, characterized in that a determined water content difference (.DELTA.x G ) via an empirically determined and stored in the fuzzy system table a manipulated variable value (Np to p e ) for setting a predetermined cabin air humidity (M Ka soiι XcKaSoii), wherein the water content difference (.DELTA.x G ) depends on the predetermined cabin air humidity (MκaSoiι) or the predetermined cabin water content (x G Kasoii), the actual water content (X G Ka) of the cabin, the actual water content (X G Z U ) of the supply air and the amount of air (mι_air) is determined.
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