一種空氣壓縮機(jī)組混合控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空氣壓縮機(jī)組混合控制方法，含有以下步驟，利用控制系統(tǒng)提供的手操器及PID控制器模塊，根據(jù)工藝生產(chǎn)負(fù)荷的變動(dòng)，由工藝操作人員選擇，確定投入自動(dòng)控制的壓縮機(jī)進(jìn)行PID自動(dòng)控制；其它的壓縮機(jī)投入手動(dòng)固定頻率控制，保證生產(chǎn)；本方法的優(yōu)點(diǎn)是：可以彌補(bǔ)設(shè)備能力不足但不需更換設(shè)備，節(jié)約資金；可以根據(jù)生產(chǎn)需要靈活調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的頻率，既滿足生產(chǎn)又可延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)費(fèi)用；可以使設(shè)備得到及時(shí)檢修，使故障可以提前預(yù)知排除，同樣可延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)費(fèi)用。
【專利說明】一種空氣壓縮機(jī)組混合控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空氣壓縮機(jī)組混合控制方法，屬于化工機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)在化工生產(chǎn)過程中，一臺(tái)壓縮機(jī)能力不足，需要幾臺(tái)同時(shí)工作來控制氣體流量時(shí)，一般采用單臺(tái)壓縮機(jī)固定頻率調(diào)節(jié)的形式來對(duì)每臺(tái)壓縮機(jī)進(jìn)行單獨(dú)操作，達(dá)到控制的目的。根據(jù)控制原理，這種最基本的控制方案的控制方塊圖如圖1;
[0003]現(xiàn)有技術(shù)存在的問題:
[0004]CDM_N20減排裝置的稀釋空氣量，由5臺(tái)空氣壓縮機(jī)共同提供。每臺(tái)壓縮機(jī)均由單回路手操器來固定給定頻率，通過人工監(jiān)測(cè)流量來維持裝置的稀釋空氣量。但是這樣在工藝生產(chǎn)波動(dòng)，或者壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，不能及時(shí)改變空氣流量，起不到自動(dòng)調(diào)節(jié)的作用，使工藝生產(chǎn)不平穩(wěn)，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失；工藝示意圖如圖2。
[0005]如果5臺(tái)壓縮機(jī)都采用自動(dòng)控制，那么，其方框圖如圖3所示。從中可以看出，由于被控對(duì)象是同一個(gè)管線的空氣量，在自動(dòng)調(diào)節(jié)過程中，每個(gè)調(diào)節(jié)器都根據(jù)自己的PID進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)以消除偏差，就會(huì)在很大程度上產(chǎn)生回路震蕩，造成系統(tǒng)參數(shù)無法控制，不利于生產(chǎn)的平穩(wěn)操作；同時(shí)頻繁大幅調(diào)整壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，也會(huì)對(duì)設(shè)備的使用壽命造成影響，因此，5臺(tái)壓縮機(jī)都采用自動(dòng)控制也不是好的解決辦法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種空氣壓縮機(jī)組混合控制方法。這種混和控制可以彌補(bǔ)使用一臺(tái)壓縮機(jī)能力不能滿足生產(chǎn)要求，而必須使用幾臺(tái)壓縮機(jī)來滿足生產(chǎn)，并且要求不對(duì)生產(chǎn)造成波動(dòng)、類似于使用一臺(tái)能力大的壓縮機(jī)的場(chǎng)合。
[0007]本發(fā)明所述的一種空氣壓縮機(jī)組混合控制方法，含有以下步驟，利用控制系統(tǒng)提供的手操器及PID控制器模塊，根據(jù)工藝生產(chǎn)負(fù)荷的變動(dòng)，由工藝操作人員選擇，來確定投入自動(dòng)控制的壓縮機(jī)進(jìn)行PID自動(dòng)控制；其它的壓縮機(jī)投入手動(dòng)固定頻率控制，以保證生產(chǎn)。
[0008]本發(fā)明的所述的空氣壓縮機(jī)組混合控制方法可以彌補(bǔ)設(shè)備能力不足但不需更換設(shè)備，節(jié)約資金；可以根據(jù)生產(chǎn)需要靈活調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的頻率，既滿足生產(chǎn)又可延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)費(fèi)用；可以使設(shè)備得到及時(shí)檢修，使故障可以提前預(yù)知排除，同樣可延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)費(fèi)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的控制方塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的工藝流程示意圖；
[0011]圖3為現(xiàn)有技術(shù)的5臺(tái)壓縮機(jī)都采用自動(dòng)控制的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4為本發(fā)明的壓縮機(jī)組混合控制結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖5為本發(fā)明的控制實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖6為本發(fā)明的調(diào)節(jié)器A結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖7為本發(fā)明的調(diào)節(jié)器E示意圖。
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1:如圖4、圖5所示，一種空氣壓縮機(jī)組混合控制方法，
[0018]本實(shí)施例提供了一種空氣壓縮機(jī)組混合控制方法。根據(jù)壓縮機(jī)的頻率與供風(fēng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在控制系統(tǒng)中設(shè)置PID調(diào)節(jié)回路和手操器回路，采用PID自動(dòng)調(diào)節(jié)和手操器手動(dòng)調(diào)節(jié)混合使用的控制方式，來調(diào)節(jié)空壓機(jī)組的供氣流量。提高壓縮機(jī)的自動(dòng)控制程度，保證在工藝生產(chǎn)波動(dòng)，或者壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，使氣體供應(yīng)量處于平穩(wěn)狀態(tài)。
[0019]本實(shí)施例發(fā)明所述的空氣壓縮機(jī)組混合控制裝置，采用的是將3臺(tái)壓縮機(jī)處于固定頻率，這時(shí)其供氣量是一定的，即另外2臺(tái)壓縮機(jī)調(diào)節(jié)的空氣量給定值=給定值一處于固定給定頻率的3臺(tái)壓縮機(jī)供氣量之和，也基本上是定量，而且數(shù)值較小，容易滿足控制精度，并且使壓縮機(jī)的頻率調(diào)節(jié)范圍較寬，能夠在出現(xiàn)大的波動(dòng)時(shí)及時(shí)調(diào)節(jié)。這時(shí)的控制系統(tǒng)方框圖如圖4所示:
[0020]調(diào)節(jié)器采用控制系統(tǒng)提供的手操器模塊以及PID控制模塊其結(jié)構(gòu)如下:
[0021]1、調(diào)節(jié)器A、調(diào)節(jié)器B、調(diào)節(jié)器C、調(diào)節(jié)器D結(jié)構(gòu)相同，見圖6;
[0022]2、調(diào)節(jié)器E結(jié)構(gòu)見圖7 ；
[0023]具體控制過程:根據(jù)供氣流量實(shí)際檢測(cè)值，將二臺(tái)壓縮機(jī)的頻率調(diào)節(jié)由PID自動(dòng)調(diào)節(jié)，作為供氣流量調(diào)節(jié)的精調(diào)；其他3臺(tái)壓縮機(jī)處于固定頻率控制，作為粗調(diào)。在設(shè)計(jì)PID控制回路時(shí)，設(shè)計(jì)成一個(gè)回路接受流量反饋信號(hào)，輸出控制2臺(tái)壓縮機(jī)變頻器頻率進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證2臺(tái)空壓機(jī)處于相同的頻率，另外3臺(tái)處于固定頻率的手動(dòng)控制狀態(tài)。正常滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)5臺(tái)空壓機(jī)就都處于中頻運(yùn)行狀態(tài)。這樣，在生產(chǎn)波動(dòng)或壓縮機(jī)故障時(shí)，可以通過自動(dòng)調(diào)節(jié)回路來自動(dòng)調(diào)整處于自動(dòng)控制的壓縮機(jī)的頻率，來保證供氣量處于平穩(wěn)狀態(tài)。
[0024]采用這種控制方案以后，不僅提高了系統(tǒng)的自控率，而且減少了因供氣量波動(dòng)對(duì)生產(chǎn)的影響，還由于平穩(wěn)控制提高了壓縮機(jī)的使用壽命，也增加了經(jīng)濟(jì)效益。
[0025]PID:比例、積分、微分
[0026]FTl:流量測(cè)量變送器
[0027]SCl:頻率控制器
[0028]RCC:手操回路
[0029]RCD:手操回路
[0030]RCE:手操回路
[0031]如圖5所示，在PLC內(nèi)設(shè)置自控回路SC1，與FTl構(gòu)成自動(dòng)控制回路，輸出控制壓縮機(jī)A、壓縮機(jī)B的頻率，使這2臺(tái)壓縮機(jī)處于PID自動(dòng)控制；編制RCC、RCD、RCE3個(gè)手操回路，用于手動(dòng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)C、壓縮機(jī)D、壓縮機(jī)E的頻率，使這3臺(tái)壓縮機(jī)處于固定頻率調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)操作時(shí)，先將壓縮機(jī)C、壓縮機(jī)D、壓縮機(jī)E的頻率調(diào)整到一定數(shù)值固定不變，再將SCl投入自動(dòng)，使其根據(jù)FTl的流量變化自動(dòng)進(jìn)行PID跟蹤調(diào)節(jié)，這樣就滿足了平穩(wěn)操作。
[0032]根據(jù)各種組合，分別將壓縮機(jī)A、壓縮機(jī)C ;壓縮機(jī)A、壓縮機(jī)D ;壓縮機(jī)A、壓縮機(jī)E ；壓縮機(jī)B、壓縮機(jī)C ;壓縮機(jī)B、壓縮機(jī)D ;壓縮機(jī)B、壓縮機(jī)E ;壓縮機(jī)C、壓縮機(jī)D ;壓縮機(jī)C、壓縮機(jī)E ;壓縮機(jī)D、壓縮機(jī)E與FTl做成自動(dòng)調(diào)節(jié)回路，還要編制RCA、RCB手操回路。按照確定將哪2臺(tái)投自動(dòng)來決定使用哪個(gè)PID自動(dòng)控制回路，同時(shí)將其他3臺(tái)壓縮機(jī)投入固定頻率操作。
[0033]如上所述，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒有脫離本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣壓縮機(jī)組混合控制方法，其特征在于:含有以下步驟，利用控制系統(tǒng)提供的手操器及PID控制器模塊，根據(jù)工藝生產(chǎn)負(fù)荷的變動(dòng)，由工藝操作人員選擇，確定投入自動(dòng)控制的壓縮機(jī)進(jìn)行PID自動(dòng)控制；其它的壓縮機(jī)投入手動(dòng)固定頻率控制，保證生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣壓縮機(jī)組混合控制方法，其特征在于:根據(jù)壓縮機(jī)的頻率與供風(fēng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在控制系統(tǒng)中設(shè)置PID調(diào)節(jié)回路和手操器回路，采用PID自動(dòng)調(diào)節(jié)和手操器手動(dòng)調(diào)節(jié)混合使用的控制方式，調(diào)節(jié)空壓機(jī)組的供氣流量；提高壓縮機(jī)的自動(dòng)控制程度，保證在工藝生產(chǎn)波動(dòng)，或者壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，使氣體供應(yīng)量處于平穩(wěn)狀態(tài)； 將3臺(tái)壓縮機(jī)處于固定頻率，這時(shí)其供氣量是一定的，即另外2臺(tái)壓縮機(jī)調(diào)節(jié)的空氣量給定值=給定值一處于固定給定頻率的3臺(tái)壓縮機(jī)供氣量之和，也基本上是定量，而且數(shù)值較小，容易滿足控制精度，并且使壓縮機(jī)的頻率調(diào)節(jié)范圍較寬，能夠在出現(xiàn)大的波動(dòng)時(shí)及時(shí)調(diào)節(jié)； 調(diào)節(jié)器采用控制系統(tǒng)提供的手操器模塊以及PID控制模塊；步驟如下: 根據(jù)供氣流量實(shí)際檢測(cè)值，將二臺(tái)壓縮機(jī)的頻率調(diào)節(jié)由PID自動(dòng)調(diào)節(jié)，作為供氣流量調(diào)節(jié)的精調(diào)；其他3臺(tái)壓縮機(jī)處于固定頻率控制，作為粗調(diào)；回路接受流量反饋信號(hào)，輸出控制2臺(tái)壓縮機(jī)變頻器頻率進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證2臺(tái)空壓機(jī)處于相同的頻率，另外3臺(tái)處于固定頻率的手動(dòng)控制狀態(tài)；正常滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)5臺(tái)空壓機(jī)就都處于中頻運(yùn)行狀態(tài)；這樣，在生產(chǎn)波動(dòng)或壓縮機(jī)故障時(shí)，可以通過自動(dòng)調(diào)節(jié)回路來自動(dòng)調(diào)整處于自動(dòng)控制的壓縮機(jī)的頻率，來保證供氣量處于平穩(wěn)狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】F04B49/06GK104214081SQ201310220154
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月5日
【發(fā)明者】劉忠鵬, 張宇, 李墨林, 張挺, 王斌, 井雷, 曲偉華, 聞錚錚, 榮學(xué)生 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司