罐液位的反饋量送入可編程控制器，通過(guò)可編程控制器使用閉環(huán)控制算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和 邏輯分析，根據(jù)真空度和分離罐液位的二者間存在的函數(shù)關(guān)系，得到準(zhǔn)確的用以控制真空 掃艙所需要真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量，再由可編程控制器將得到的準(zhǔn)確的用 以控制真空掃艙所需要真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量作為調(diào)控依據(jù)，用于調(diào)控真 空泵、真空閥、流量閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)真空掃艙的自動(dòng)控制。所述的閉環(huán)控制算法為PID控制算法。 所述的流量閥采用流量調(diào)節(jié)閥。
[0029] 如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明控制真空泵的自動(dòng)啟停與真空度的反饋量有關(guān)，用 于采集真空度的檢測(cè)信息和分離罐液位的檢測(cè)信息的真空度傳感器設(shè)置在真空系統(tǒng)設(shè)備 中。
[0030] 當(dāng)真空度的反饋量>_0. 3bar且〈_0. 25bar，滿足條件：_0. 3bar〈真空系統(tǒng)的真空 度〈-0. 25bar時(shí)，1個(gè)真空泵啟動(dòng)；當(dāng)真空度的反量量彡-0. 25bar，滿足條件：真空系統(tǒng)的 真空度多-0. 25bar時(shí)，全部真空泵均啟動(dòng)。當(dāng)真空度的反饋量為〈-0. 7bar，滿足條件：真 空系統(tǒng)的真空度〈_〇. 7bar時(shí)，所有真空泵停止。
[0031] 或者出現(xiàn)報(bào)警信息時(shí)，所有真空泵停止。
[0032] 圖2給出了本發(fā)明采用的真空泵自動(dòng)啟動(dòng)控制流程。圖3給出了本發(fā)明采用的真 空泵自動(dòng)停止控制流程。
[0033] 鑒于真空度和分離罐液位存在一定的函數(shù)關(guān)系，本發(fā)明通過(guò)真空度和相應(yīng)的控制 算法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)真空泵進(jìn)行穩(wěn)定可靠地控制，其與運(yùn)用分離罐液位直接控制真空泵的方 法相比具有明顯的特點(diǎn)，能夠很好地避免由于外界擾動(dòng)引起的真空泵誤啟停的失誤。
[0034] 如圖1、圖4和圖5所示，真空閥的開關(guān)與真空泵的狀態(tài)和真空度有關(guān)。真空閥的 運(yùn)行前提必須是真空運(yùn)行，同時(shí)真空度必須小到一定的設(shè)定值。通過(guò)相應(yīng)的算法對(duì)真空閥 進(jìn)行控制，與直接用分離罐液位控制相比，具有更好地可靠性和準(zhǔn)確性。
[0035] 真空閥的開啟與真空泵的狀態(tài)和真空度有關(guān)。真空閥的運(yùn)行前提必須是真空泵運(yùn) 行，同時(shí)真空度小到一定的設(shè)定值A(chǔ)。設(shè)定值A(chǔ)根據(jù)分離罐的容積確定。
[0036] 真空閥的關(guān)閉與真空泵的狀態(tài)和真空度有關(guān)。真空閥的關(guān)閉前提必須是真空泵停 止運(yùn)行，真空泵停止時(shí)，真空閥關(guān)閉；真空泵運(yùn)行時(shí)，當(dāng)真空度大于設(shè)定值B時(shí)，將導(dǎo)致真空 泵停止運(yùn)行，真空閥關(guān)閉。需要說(shuō)明的是，設(shè)定值B也是要根據(jù)分離罐的容積確定。
[0037] 如圖1、圖6、圖7所示，流量調(diào)節(jié)閥的開度與分離罐的液位具有一定的函數(shù)關(guān)系， 由于分離罐的液位變化較小時(shí)對(duì)流量調(diào)節(jié)閥的開度影響較小，并且通過(guò)分離罐液位的控制 能夠使流量調(diào)節(jié)閥具有良好的滯回曲線，使流量調(diào)節(jié)閥的控制具有很強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定 性。圖6中本發(fā)明采用的流量調(diào)節(jié)閥為流量調(diào)節(jié)閥1，流量調(diào)節(jié)閥1打開控制流程是：
[0038] 當(dāng)設(shè)定流量調(diào)節(jié)閥1的開度為a%時(shí)，分離罐液位h> l〇V^時(shí)，如果流量調(diào)節(jié)閥 開度+死區(qū)設(shè)定值<a%，則流量調(diào)節(jié)閥的電磁鐵動(dòng)作，使流量調(diào)節(jié)閥開啟。分離罐液位 h<10'時(shí)，如果流量調(diào)節(jié)閥開度-死區(qū)設(shè)定值〈(〇. lh)2%，則流量調(diào)節(jié)閥的電磁鐵動(dòng)作， 使流量調(diào)節(jié)閥開啟。
[0039] 在圖7中本發(fā)明采用的流量調(diào)節(jié)閥為流量調(diào)節(jié)閥1，流量調(diào)節(jié)閥1打開關(guān)閉控制流 程是：當(dāng)設(shè)定流量調(diào)節(jié)閥的開度為a%時(shí)，分離罐液位h>l〇vi時(shí)，如果流量調(diào)節(jié)閥開度+死 區(qū)設(shè)定值〉a%，則流量調(diào)節(jié)閥的電磁鐵動(dòng)作，使流量調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。分離罐液位h<l〇Va"時(shí)， 如果流量調(diào)節(jié)閥開度-死區(qū)設(shè)定值>(〇. lh)2%，則流量調(diào)節(jié)閥的電磁鐵動(dòng)作，使流量調(diào)節(jié)閥 關(guān)閉。
[0040] 如圖1、圖8所示，可編程控制器PLC接受設(shè)定流量調(diào)節(jié)閥的開度信息，設(shè)定流量調(diào) 節(jié)閥的開度信息經(jīng)過(guò)可編程控制器PLC數(shù)據(jù)處理后，輸出用于控制流量調(diào)節(jié)閥，流量調(diào)節(jié) 閥的開度信息通過(guò)監(jiān)測(cè)流量調(diào)節(jié)閥的開度傳感器反饋，用于流量調(diào)節(jié)閥的開度設(shè)定，流量 調(diào)節(jié)閥的開度設(shè)定信息再輸入可編程控制器，形成閉環(huán)控制。
[0041] 此外，可編程控制器PLC的數(shù)據(jù)處理信息分別通過(guò)控制器（如中間繼電器等控 制器件）、真空度傳感器和液位傳感器、傳給真空閥、真空泵和分離罐，同時(shí)，可編程控制器 PLC從真空閥、真空泵和分離罐，獲得分離罐液位的檢測(cè)信息和真空度的檢測(cè)信息，再經(jīng)過(guò) 可編程控制器PLC采用的閉環(huán)控制算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和邏輯分析，根據(jù)真空度和分離罐液 位的二者間存在的函數(shù)關(guān)系，得到準(zhǔn)確的用以控制真空掃艙所需要真空度的反饋量和分離 罐液位的反饋量，再由可編程控制器將得到的準(zhǔn)確的用以控制真空掃艙所需要真空度的反 饋量和分離罐液位的反饋量作為調(diào)控依據(jù)用于調(diào)控真空泵、真空閥、流量閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)真空掃 艙的自動(dòng)控制。分離罐與真空系統(tǒng)配接，真空度的檢測(cè)信息為真空系統(tǒng)的真空度的檢測(cè)信 息。
[0042] 本發(fā)明對(duì)流量調(diào)節(jié)閥、真空閥和真空泵閉環(huán)控制，通過(guò)采用真空度、分離罐液位和 流量調(diào)節(jié)閥開度作為閉環(huán)反饋量，采用PID控制算法對(duì)真空閥、真空泵和流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行 自動(dòng)控制，整個(gè)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種FPSO真空自動(dòng)掃艙控制方法，采用液位傳感器采集的分離罐液位的檢測(cè)信息， 用于控制真空泵、真空閥、流量閥，其特征在于，采用真空度傳感器，通過(guò)真空度傳感器采集 真空度的檢測(cè)信息，將采集的真空度的檢測(cè)信息和分離罐液位的檢測(cè)信息作為真空度的反 饋量和分離罐液位的反饋量送入可編程控制器，通過(guò)可編程控制器使用閉環(huán)控制算法對(duì)送 入的作為真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量的檢測(cè)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和邏輯分析，根 據(jù)真空度和分離罐液位的二者間存在的函數(shù)關(guān)系，得到準(zhǔn)確的用以控制真空掃艙所需要的 真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量，再由可編程控制器將得到的準(zhǔn)確的用以控制真空 掃艙所需要的真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量作為控制依據(jù)，用于控制真空泵、真 空閥、流量閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)真空掃艙的自動(dòng)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FPS0真空自動(dòng)掃艙控制方法，其特征在于，作為控制 依據(jù)的用以控制真空掃艙所需要的真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量用以控制真 空掃艙所需要的真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量包括：真空度〈_〇. 7bar ;真空度 >-〇? 3bar 且〈-〇? 25bar ;真空度多-〇? 25bar。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FPSO真空自動(dòng)掃艙控制方法，其特征在于，用于控制真 空泵的步驟包括真空泵開啟和真空泵停止，對(duì)真空泵的控制為閉環(huán)控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FPSO真空自動(dòng)掃控制方法，用于控制真空閥的步驟是， 包括真空閥開啟和真空閥停止，對(duì)真空閥的控制為閉環(huán)控制，將真空度作為閉環(huán)反饋量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FPSO真空自動(dòng)掃艙控制方法，其特征在于，用于控制流 量閥的具體步驟是，包括流量閥開啟和流量閥停止，對(duì)流量閥的控制為閉環(huán)控制，將分離罐 的液位量和流量閥的開度作為閉環(huán)反饋量。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種FPSO真空自動(dòng)掃艙控制方法，其采用液位傳感器采集的分離罐液位的檢測(cè)信息，采用真空度傳感器采集真空度的檢測(cè)信息，將采集的真空度的檢測(cè)信息和分離罐液位的檢測(cè)信息作為真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量送入可編程控制器，通過(guò)可編程控制器使用閉環(huán)控制算法對(duì)送入的作為真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量的檢測(cè)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和邏輯分析，根據(jù)真空度和分離罐液位的二者間存在的函數(shù)關(guān)系，得到準(zhǔn)確的用以控制真空掃艙所需要的真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量，再由可編程控制器將用以控制真空掃艙所需要的真空度的反饋量和分離罐液位的反饋量用于控制真空泵、真空閥、流量閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)真空掃艙的自動(dòng)控制。
【IPC分類】G05D27-00
【公開號(hào)】CN104597945
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510038480
【發(fā)明人】李洪強(qiáng), 馬志剛, 朱真利, 周闖, 溫新民, 甘正林
【申請(qǐng)人】武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日