本發(fā)明屬于氣動(dòng)節(jié)能與控制領(lǐng)域，特別涉及一種穩(wěn)定氣動(dòng)支路管網(wǎng)壓力的控制裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

在鋁合金輪轂、電解鋁、輪胎等企業(yè)的氣動(dòng)管網(wǎng)，由于生產(chǎn)線定期維護(hù)或生產(chǎn)線工藝性要求，經(jīng)常用到間歇性大流量用氣噴吹設(shè)備；每次開(kāi)啟這些設(shè)備經(jīng)常導(dǎo)致氣動(dòng)管網(wǎng)壓力的大范圍波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響其他生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)。

為了保證其他生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，企業(yè)通常采用提高整個(gè)壓縮空氣管網(wǎng)壓力的方法；壓縮空氣管網(wǎng)壓力提高的同時(shí)也增加了整個(gè)系統(tǒng)的耗電量、壓縮空氣泄漏量等。

為了減小氣動(dòng)管網(wǎng)的壓力波動(dòng)范圍，提高氣動(dòng)管網(wǎng)的供氣質(zhì)量，就要針對(duì)間歇性大流量用氣設(shè)備對(duì)氣動(dòng)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，因此怎樣去識(shí)別間歇性大流量用氣設(shè)備就十分關(guān)鍵。

本發(fā)明針對(duì)怎樣識(shí)別和控制間歇性大流量用氣設(shè)備這一問(wèn)題，提出了一種穩(wěn)定氣動(dòng)支路管網(wǎng)壓力的控制裝置及控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：針對(duì)如何識(shí)別并控制間歇性大流量用氣設(shè)備這一問(wèn)題，提出了一種穩(wěn)定氣動(dòng)支路管網(wǎng)壓力的控制裝置及控制方法。

本發(fā)明技術(shù)方案是：

一種穩(wěn)定氣動(dòng)支路管網(wǎng)壓力的控制裝置，其包括氣源（1）、分離器（2）、儲(chǔ)氣罐（3）、截止閥（4）、壓力傳感器（5）、、比例節(jié)流閥（6）其他正常用氣設(shè)備（7）、間歇性大流量用氣設(shè)備（8）、可編程控制器（9）。各支路比例節(jié)流閥（6）分別安裝于輸送管網(wǎng)的間歇性大流量用氣設(shè)備的入口，各支路壓力傳感器（5）分別安裝于各支路比例節(jié)流閥的入口，壓力傳感器（5）和比例節(jié)流閥（6）分別通過(guò)導(dǎo)線連接于可編程序控制器（9）。

所述控制裝置，其中，各支路壓力傳感器（5）是用來(lái)采集各用氣支路壓力值并傳送至可編程序控制器（9）；可編程序控制器（9）用來(lái)處理各支路壓力數(shù)據(jù)，計(jì)算出控制比例節(jié)流閥的閥口開(kāi)度的控制量，并將控制量傳送至比例節(jié)流閥（6），控制并調(diào)節(jié)比例節(jié)流閥（6）的閥口開(kāi)度，減小間歇性大流量用氣設(shè)備的耗氣量，保證支路和主管網(wǎng)用氣的壓力穩(wěn)定。

一種使用所述控制裝置的控制方法，其包括以下步驟：

在可編程控制器（9）內(nèi)部設(shè)定好各用氣支路的允許壓力范圍；接著使用壓力傳感器（5）實(shí)時(shí)測(cè)量各用氣支路的輸出壓力值；然后將測(cè)量壓力值通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)娇删幊炭刂破鳎?）；當(dāng)用氣支路測(cè)量壓力值高于該支路設(shè)定的允許壓力范圍的最大值時(shí)，則輸出正的遞增的控制量給比例節(jié)流閥（6），讓比例節(jié)流閥（6）的閥口開(kāi)度逐漸增大，提高耗氣量，減少用氣支路的壓力；當(dāng)用氣支路測(cè)量壓力值低于該支路設(shè)定的允許壓力范圍的最小值時(shí)，則輸出正的遞減的控制量給比例節(jié)流閥（6），讓比例節(jié)流閥（6）的閥口開(kāi)度逐漸增小，減小耗氣量，增大用氣支路的壓力。

所述的控制方法，其中，比例節(jié)流閥的閥口開(kāi)度的調(diào)節(jié)還包括：

當(dāng)該用氣支路需要比例節(jié)流閥（6）的閥口的開(kāi)度增大以減小支路壓力時(shí)，該閥口的開(kāi)度沿著正的以大于1的數(shù)為底的對(duì)數(shù)函數(shù)遞增的規(guī)律增大，一開(kāi)始比例節(jié)流閥的閥口打開(kāi)的速度最大，隨著該用氣支路壓力的減小，比例節(jié)流閥（6）的閥口打開(kāi)速度逐漸減小，直到該用氣支路壓力減小到允許壓力范圍內(nèi)；當(dāng)該用氣支路需要比例節(jié)流閥（6）的閥口的開(kāi)度減小以增大支路壓力時(shí)，該閥口的開(kāi)度沿著正的以大于0且小于1的數(shù)為底的對(duì)數(shù)函數(shù)遞減的規(guī)律減小，一開(kāi)始比例節(jié)流閥（6）的閥口關(guān)閉的速度最大，隨著該用氣支路壓力的增大，比例節(jié)流閥（6）的閥口關(guān)閉速度逐漸減小，直到該用氣支路壓力增大到允許壓力范圍內(nèi)。

所述控制裝置和控制方法，還包括：

氣動(dòng)管網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)各用氣支路壓力的波動(dòng)范圍在允許壓力范圍內(nèi)，間歇性大流量用氣設(shè)備在開(kāi)啟和關(guān)閉的瞬間會(huì)對(duì)氣動(dòng)管網(wǎng)支路壓力產(chǎn)生一個(gè)較大的波動(dòng)，即間歇性大流量用氣設(shè)備在開(kāi)啟的瞬間氣動(dòng)管網(wǎng)支路壓力會(huì)明顯減小，間歇性大流量用氣設(shè)備在關(guān)閉的瞬間氣動(dòng)管網(wǎng)支路壓力會(huì)明顯增大；通過(guò)壓力傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量各用氣支路的壓力值，對(duì)間歇性大流量用氣設(shè)備在開(kāi)啟和關(guān)閉的瞬間氣動(dòng)管網(wǎng)支路壓力的變化量進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)而輸出控制量，穩(wěn)定該支路的壓力，從而保證整個(gè)氣動(dòng)管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定。

本發(fā)明提供的一種穩(wěn)定氣動(dòng)支路管網(wǎng)壓力的控制裝置及控制方法，通過(guò)將各支路的用氣壓力穩(wěn)定控制在設(shè)定的允許壓力范圍內(nèi)，減小氣動(dòng)管網(wǎng)各支路的壓力波動(dòng)范圍，提高氣動(dòng)管網(wǎng)的整體供氣質(zhì)量，保證所有生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，改善了傳統(tǒng)以提高氣源供氣量來(lái)穩(wěn)定管網(wǎng)壓力的增加壓縮機(jī)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)的控制方法，最大限度的實(shí)現(xiàn)了氣動(dòng)系統(tǒng)各支路管網(wǎng)的節(jié)能降耗。

附圖說(shuō)明

圖1是一種穩(wěn)定氣動(dòng)支路管網(wǎng)壓力的控制裝置組成框圖。

圖2是一種穩(wěn)定氣動(dòng)支路管網(wǎng)壓力的控制方法的控制原理圖。

圖3是一種穩(wěn)定氣動(dòng)支路管網(wǎng)壓力的控制算法的流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種穩(wěn)定氣動(dòng)支路管網(wǎng)壓力的控制裝置，由氣源（1）、分離器（2）、儲(chǔ)氣罐（3）、截止閥（4）、壓力傳感器（5）、、比例節(jié)流閥（6）其他正常用氣設(shè)備（7）、間歇性大流量用氣設(shè)備（8）、可編程控制器（9）組成。

其中，各用氣支路壓力傳感器（5）是用來(lái)采集各用氣支路壓力值并傳送至可編程序控制器（9）；可編程序控制器（9）對(duì)各用氣支路壓力值進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果輸出給比例節(jié)流閥（6）。

按圖1所示，將各用氣支路壓力傳感器（5）和可編程序控制器（9）安裝到氣動(dòng)管網(wǎng)系統(tǒng)上，開(kāi)啟氣動(dòng)系統(tǒng)和控制裝置，在可編程控制器（9）內(nèi)部設(shè)定好各用氣支路的允許壓力范圍，并調(diào)試完畢。

按圖2所示，使用壓力傳感器（5）實(shí)時(shí)測(cè)量各用氣支路的輸出壓力值；然后將測(cè)量壓力值通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)娇删幊炭刂破鳎?），可編程序控制器（9）將支路壓力與該支路的允許壓力范圍用控制算法（如圖3所示）進(jìn)行比較。

氣動(dòng)管網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)各用氣支路壓力的波動(dòng)范圍在允許壓力范圍內(nèi)，間歇性大流量用氣設(shè)備在開(kāi)啟和關(guān)閉的瞬間會(huì)對(duì)氣動(dòng)管網(wǎng)支路壓力產(chǎn)生一個(gè)較大的波動(dòng)，即間歇性大流量用氣設(shè)備在開(kāi)啟的瞬間氣動(dòng)管網(wǎng)支路壓力會(huì)明顯減小，間歇性大流量用氣設(shè)備在關(guān)閉的瞬間氣動(dòng)管網(wǎng)支路壓力會(huì)明顯增大。

如圖3所示，當(dāng)用氣支路測(cè)量壓力值高于該支路設(shè)定的允許壓力范圍的最大值時(shí)，則輸出正的遞增的控制量給比例節(jié)流閥（6），該閥口的開(kāi)度沿著正的以大于1的數(shù)為底的對(duì)數(shù)函數(shù)遞增的規(guī)律增大，一開(kāi)始比例節(jié)流閥的閥口打開(kāi)的速度最大，隨著該用氣支路壓力的減小，比例節(jié)流閥（6）的閥口打開(kāi)速度逐漸減小，直到該用氣支路壓力減小到允許壓力范圍內(nèi)，以提高耗氣量，減少用氣支路的壓力；當(dāng)用氣支路測(cè)量壓力值低于該支路設(shè)定的允許壓力范圍的最小值時(shí)，則輸出正的遞減的控制量給比例節(jié)流閥（6），該閥口的開(kāi)度沿著正的以大于0且小于1的數(shù)為底的對(duì)數(shù)函數(shù)遞減的規(guī)律減小，一開(kāi)始比例節(jié)流閥（6）的閥口關(guān)閉的速度最大，隨著該用氣支路壓力的增大，比例節(jié)流閥（6）的閥口關(guān)閉速度逐漸減小，直到該用氣支路壓力增大到允許壓力范圍內(nèi)，以減小耗氣量，增大用氣支路的壓力。

以上述過(guò)程控制并調(diào)節(jié)比例節(jié)流閥（6）的閥口開(kāi)度，將各支路的用氣壓力穩(wěn)定控制在設(shè)定的允許壓力范圍內(nèi)，減小氣動(dòng)管網(wǎng)各支路的壓力波動(dòng)范圍，提高氣動(dòng)管網(wǎng)的整體供氣質(zhì)量，保證所有生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。