一种空气压缩机组混合控制方法

xiaoxiao2020-7-22  3

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一种空气压缩机组混合控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种空气压缩机组混合控制方法,含有以下步骤,利用控制系统提供的手操器及PID控制器模块,根据工艺生产负荷的变动,由工艺操作人员选择,确定投入自动控制的压缩机进行PID自动控制;其它的压缩机投入手动固定频率控制,保证生产;本方法的优点是:可以弥补设备能力不足但不需更换设备,节约资金;可以根据生产需要灵活调节压缩机的频率,既满足生产又可延长设备的使用寿命,降低维护费用;可以使设备得到及时检修,使故障可以提前预知排除,同样可延长设备的使用寿命,降低维护费用。
【专利说明】一种空气压缩机组混合控制方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种空气压缩机组混合控制方法,属于化工机械【技术领域】。

【背景技术】
[0002]现有技术在化工生产过程中,一台压缩机能力不足,需要几台同时工作来控制气体流量时,一般采用单台压缩机固定频率调节的形式来对每台压缩机进行单独操作,达到控制的目的。根据控制原理,这种最基本的控制方案的控制方块图如图1;
[0003]现有技术存在的问题:
[0004]CDM_N20减排装置的稀释空气量,由5台空气压缩机共同提供。每台压缩机均由单回路手操器来固定给定频率,通过人工监测流量来维持装置的稀释空气量。但是这样在工艺生产波动,或者压缩机出现故障时,不能及时改变空气流量,起不到自动调节的作用,使工艺生产不平稳,造成较大的经济损失;工艺示意图如图2。
[0005]如果5台压缩机都采用自动控制,那么,其方框图如图3所示。从中可以看出,由于被控对象是同一个管线的空气量,在自动调节过程中,每个调节器都根据自己的PID进行频率调节以消除偏差,就会在很大程度上产生回路震荡,造成系统参数无法控制,不利于生产的平稳操作;同时频繁大幅调整压缩机的转动频率,也会对设备的使用寿命造成影响,因此,5台压缩机都采用自动控制也不是好的解决办法。


【发明内容】

[0006]本发明的目的是提供一种空气压缩机组混合控制方法。这种混和控制可以弥补使用一台压缩机能力不能满足生产要求,而必须使用几台压缩机来满足生产,并且要求不对生产造成波动、类似于使用一台能力大的压缩机的场合。
[0007]本发明所述的一种空气压缩机组混合控制方法,含有以下步骤,利用控制系统提供的手操器及PID控制器模块,根据工艺生产负荷的变动,由工艺操作人员选择,来确定投入自动控制的压缩机进行PID自动控制;其它的压缩机投入手动固定频率控制,以保证生产。
[0008]本发明的所述的空气压缩机组混合控制方法可以弥补设备能力不足但不需更换设备,节约资金;可以根据生产需要灵活调节压缩机的频率,既满足生产又可延长设备的使用寿命,降低维护费用;可以使设备得到及时检修,使故障可以提前预知排除,同样可延长设备的使用寿命,降低维护费用。

【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1为现有技术的控制方块结构示意图;
[0010]图2为现有技术的工艺流程示意图;
[0011]图3为现有技术的5台压缩机都采用自动控制的结构示意图;
[0012]图4为本发明的压缩机组混合控制结构示意图;
[0013]图5为本发明的控制实施结构示意图。
[0014]图6为本发明的调节器A结构示意图。
[0015]图7为本发明的调节器E示意图。
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

【具体实施方式】
[0017]实施例1:如图4、图5所示,一种空气压缩机组混合控制方法,
[0018]本实施例提供了一种空气压缩机组混合控制方法。根据压缩机的频率与供风量的对应关系,在控制系统中设置PID调节回路和手操器回路,采用PID自动调节和手操器手动调节混合使用的控制方式,来调节空压机组的供气流量。提高压缩机的自动控制程度,保证在工艺生产波动,或者压缩机出现故障时,使气体供应量处于平稳状态。
[0019]本实施例发明所述的空气压缩机组混合控制装置,采用的是将3台压缩机处于固定频率,这时其供气量是一定的,即另外2台压缩机调节的空气量给定值=给定值一处于固定给定频率的3台压缩机供气量之和,也基本上是定量,而且数值较小,容易满足控制精度,并且使压缩机的频率调节范围较宽,能够在出现大的波动时及时调节。这时的控制系统方框图如图4所示:
[0020]调节器采用控制系统提供的手操器模块以及PID控制模块其结构如下:
[0021]1、调节器A、调节器B、调节器C、调节器D结构相同,见图6;
[0022]2、调节器E结构见图7 ;
[0023]具体控制过程:根据供气流量实际检测值,将二台压缩机的频率调节由PID自动调节,作为供气流量调节的精调;其他3台压缩机处于固定频率控制,作为粗调。在设计PID控制回路时,设计成一个回路接受流量反馈信号,输出控制2台压缩机变频器频率进行自动调节,保证2台空压机处于相同的频率,另外3台处于固定频率的手动控制状态。正常满负荷生产时5台空压机就都处于中频运行状态。这样,在生产波动或压缩机故障时,可以通过自动调节回路来自动调整处于自动控制的压缩机的频率,来保证供气量处于平稳状态。
[0024]采用这种控制方案以后,不仅提高了系统的自控率,而且减少了因供气量波动对生产的影响,还由于平稳控制提高了压缩机的使用寿命,也增加了经济效益。
[0025]PID:比例、积分、微分
[0026]FTl:流量测量变送器
[0027]SCl:频率控制器
[0028]RCC:手操回路
[0029]RCD:手操回路
[0030]RCE:手操回路
[0031]如图5所示,在PLC内设置自控回路SC1,与FTl构成自动控制回路,输出控制压缩机A、压缩机B的频率,使这2台压缩机处于PID自动控制;编制RCC、RCD、RCE3个手操回路,用于手动调节压缩机C、压缩机D、压缩机E的频率,使这3台压缩机处于固定频率调节。在生产操作时,先将压缩机C、压缩机D、压缩机E的频率调整到一定数值固定不变,再将SCl投入自动,使其根据FTl的流量变化自动进行PID跟踪调节,这样就满足了平稳操作。
[0032]根据各种组合,分别将压缩机A、压缩机C ;压缩机A、压缩机D ;压缩机A、压缩机E ;压缩机B、压缩机C ;压缩机B、压缩机D ;压缩机B、压缩机E ;压缩机C、压缩机D ;压缩机C、压缩机E ;压缩机D、压缩机E与FTl做成自动调节回路,还要编制RCA、RCB手操回路。按照确定将哪2台投自动来决定使用哪个PID自动控制回路,同时将其他3台压缩机投入固定频率操作。
[0033]如上所述,对本发明的实施例进行了详细地说明,但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形,这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种空气压缩机组混合控制方法,其特征在于:含有以下步骤,利用控制系统提供的手操器及PID控制器模块,根据工艺生产负荷的变动,由工艺操作人员选择,确定投入自动控制的压缩机进行PID自动控制;其它的压缩机投入手动固定频率控制,保证生产。
2.根据权利要求1所述的一种空气压缩机组混合控制方法,其特征在于:根据压缩机的频率与供风量的对应关系,在控制系统中设置PID调节回路和手操器回路,采用PID自动调节和手操器手动调节混合使用的控制方式,调节空压机组的供气流量;提高压缩机的自动控制程度,保证在工艺生产波动,或者压缩机出现故障时,使气体供应量处于平稳状态; 将3台压缩机处于固定频率,这时其供气量是一定的,即另外2台压缩机调节的空气量给定值=给定值一处于固定给定频率的3台压缩机供气量之和,也基本上是定量,而且数值较小,容易满足控制精度,并且使压缩机的频率调节范围较宽,能够在出现大的波动时及时调节; 调节器采用控制系统提供的手操器模块以及PID控制模块;步骤如下: 根据供气流量实际检测值,将二台压缩机的频率调节由PID自动调节,作为供气流量调节的精调;其他3台压缩机处于固定频率控制,作为粗调;回路接受流量反馈信号,输出控制2台压缩机变频器频率进行自动调节,保证2台空压机处于相同的频率,另外3台处于固定频率的手动控制状态;正常满负荷生产时5台空压机就都处于中频运行状态;这样,在生产波动或压缩机故障时,可以通过自动调节回路来自动调整处于自动控制的压缩机的频率,来保证供气量处于平稳状态。
【文档编号】F04B49/06GK104214081SQ201310220154
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】刘忠鹏, 张宇, 李墨林, 张挺, 王斌, 井雷, 曲伟华, 闻铮铮, 荣学生 申请人:中国石油天然气股份有限公司

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