和及時掌握其所連接管路的運行情況。
[0026]本實用新型的壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置工作的具體過程如下:
[0027](I)近距離調(diào)控
[0028]空氣壓縮機(jī)智能控制器實現(xiàn)對與其連接的壓力控制單元和信號采集單元所在管路的近距離監(jiān)測與調(diào)控，還實現(xiàn)了對其所連接管路運行情況的實時觀測，具體過程如下:
[0029]首先由分布在壓縮空氣系統(tǒng)管路中的信號采集單元中的氣體壓力傳感器、氣體流量傳感器采集現(xiàn)場壓縮空氣的流量與壓力數(shù)據(jù)，然后將采集到的數(shù)據(jù)通過SCXI 1100調(diào)理卡將數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由Re濾波電路進(jìn)行濾波處理后輸送到數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡將處理后的數(shù)據(jù)以485總線方式傳送給空氣壓縮機(jī)智能控制器；壓力控制單元的開度檢測模塊采集壓力控制器開度調(diào)整信息，并將采集到的開度數(shù)據(jù)通過SCXI 1100調(diào)理卡將數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由RC濾波電路進(jìn)行濾波處理后，以485總線方式將數(shù)據(jù)傳給空氣壓縮機(jī)智能控制器；空氣壓縮機(jī)智能控制器根據(jù)現(xiàn)場管路中的氣體流量和壓力計算出管路中電磁閥實時所需的開度，結(jié)合壓力控制單元傳來的數(shù)據(jù)，計算出實際電磁閥開度對應(yīng)的氣體壓力，并將實時所需的電磁閥開度與壓力控制單元傳送過來的壓縮空氣管路中實際工作狀態(tài)下的電磁閥開度對比，計算出兩者的電磁閥開度偏差；空氣壓縮機(jī)智能控制器根據(jù)由信號采集單元獲得壓縮空氣系統(tǒng)中管路的實時氣體壓力數(shù)據(jù)與計算得出的實際電磁閥開度下對應(yīng)的氣體壓力數(shù)據(jù)，計算出兩者的壓力偏差；再將計算出的壓力偏差與壓縮空氣系統(tǒng)管路允許的壓力偏差范圍進(jìn)行比對，空氣壓縮機(jī)智能控制器對壓力控制單元發(fā)出信號調(diào)節(jié)電磁閥的開度:當(dāng)壓力偏差在壓縮空氣系統(tǒng)管路允許的壓力偏差范圍之內(nèi)時，無需調(diào)節(jié)電磁閥的開度；當(dāng)壓力偏差超出壓縮空氣系統(tǒng)管路允許的壓力調(diào)節(jié)偏差范圍且實時氣體壓力高于實際電磁閥開度下對應(yīng)的氣體壓力時，根據(jù)計算出的電磁閥開度偏差將電磁閥開度調(diào)小至實時所需的電磁閥的開度；當(dāng)壓力偏差超出壓縮空氣系統(tǒng)管路允許的壓力調(diào)節(jié)偏差范圍且實時氣體壓力低于實際電磁閥開度對應(yīng)的壓力時，根據(jù)計算出的電磁閥開度偏差將電磁閥開度調(diào)大至實時所需的電磁閥的開度。
[0030](2)遠(yuǎn)距離調(diào)控
[0031]監(jiān)控主機(jī)實現(xiàn)對壓縮空氣系統(tǒng)所有管路的遠(yuǎn)距離監(jiān)測與調(diào)控，具體步驟如下:
[0032]首先由分布在壓縮空氣系統(tǒng)管路中的信號采集單元中的氣體壓力傳感器、氣體流量傳感器采集現(xiàn)場壓縮空氣的流量與壓力數(shù)據(jù)，然后將采集到的數(shù)據(jù)通過SCXI 1100調(diào)理卡將數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由Re濾波電路進(jìn)行濾波處理后輸送到數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡將處理后的數(shù)據(jù)以485總線方式傳送給監(jiān)控主機(jī)；壓力控制單元的開度檢測模塊采集壓力控制器開度調(diào)整信息，并將采集到的開度數(shù)據(jù)通過SCXI 1100調(diào)理卡將數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由RC濾波電路進(jìn)行濾波處理后，以485總線方式將數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控主機(jī)；監(jiān)控主機(jī)根據(jù)現(xiàn)場管路中的氣體流量和壓力計算出管路中電磁閥實時所需的開度，結(jié)合壓力控制單元傳來的數(shù)據(jù)，計算出實際電磁閥開度對應(yīng)的氣體壓力，并將實時所需的電磁閥開度與壓力控制單元傳送過來的壓縮空氣管路中實際工作狀態(tài)下的電磁閥開度對比，計算出兩者的電磁閥開度偏差；監(jiān)控主機(jī)根據(jù)由信號采集單元獲得壓縮空氣系統(tǒng)中管路的實時氣體壓力數(shù)據(jù)與計算得出的實際電磁閥開度下對應(yīng)的氣體壓力數(shù)據(jù)，計算出兩者的壓力偏差；再將計算出的壓力偏差與壓縮空氣系統(tǒng)管路允許的壓力偏差范圍進(jìn)行比對，監(jiān)控主機(jī)對壓力控制單元發(fā)出信號調(diào)節(jié)電磁閥的開度:當(dāng)壓力偏差在壓縮空氣系統(tǒng)管路允許的壓力偏差范圍之內(nèi)時，無需調(diào)節(jié)電磁閥的開度；當(dāng)壓力偏差超出壓縮空氣系統(tǒng)管路允許的壓力調(diào)節(jié)偏差范圍且實時氣體壓力高于實際電磁閥開度下對應(yīng)的氣體壓力時，根據(jù)計算出的電磁閥開度偏差將電磁閥開度調(diào)小至實時所需的電磁閥的開度；當(dāng)壓力偏差超出壓縮空氣系統(tǒng)管路允許的壓力調(diào)節(jié)偏差范圍且實時氣體壓力低于實際電磁閥開度對應(yīng)的壓力時，根據(jù)計算出的電磁閥開度偏差將電磁閥開度調(diào)大至實時所需的電磁閥的開度。
[0033]其中，監(jiān)控主機(jī)和空壓縮機(jī)智能控制器的對壓縮空氣管路的壓力控制方法一致，監(jiān)控主機(jī)遠(yuǎn)距離調(diào)控整個壓縮空氣系統(tǒng)，空氣壓縮機(jī)智能控制器近距離調(diào)控器所連接的壓縮空氣管路的壓力，保證調(diào)控的精度和及時掌握各管路的運行狀態(tài)。
[0034]本實用新型在壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)中干管與各支管均安裝有信號采集單元和壓力控制單元，可以對整個壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)控制，并且空氣壓縮機(jī)智能控制器的使用可以近距離監(jiān)測和調(diào)控其所連接管路的運行情況，還可以及時掌握各管路運行情況，從而使得用氣設(shè)備內(nèi)氣壓穩(wěn)定，供氣壓力波動可以處于較低水平，減少了空氣壓縮機(jī)頻繁啟動和對電網(wǎng)的沖擊，有效地提高了壓縮空氣的質(zhì)量，降低了能耗，延長了空氣壓縮機(jī)的使用壽命。
【主權(quán)項】
1.一種壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置，其特征在于，包括監(jiān)控主機(jī)(I)，監(jiān)控主機(jī)(I)上分別連接有信號采集單元(2)、壓力控制單元(3)，信號采集單元(2)和壓力控制單元(3)設(shè)置在壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)的干管與支管上，信號采集單元(2)與壓力控制單元(3)上還連接有空氣壓縮機(jī)智能控制器(4); 信號采集單元(2)用于采集壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)的干管與支管中的氣體壓力與氣體流量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控主機(jī)(I)和空氣壓縮機(jī)智能控制器(4); 空氣壓縮機(jī)智能控制器(4)用于近距離監(jiān)測和調(diào)控與其連接的壓力控制單元(3)和信號采集單元(2)所在的壓縮空氣系統(tǒng)管路的氣體壓力，向連接的壓力控制單元(3)發(fā)出調(diào)控命令； 監(jiān)控主機(jī)(I)用于遠(yuǎn)距離監(jiān)測和調(diào)控壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)的干管與所有支管的氣體壓力，向壓力控制單元(3)發(fā)出調(diào)控命令； 壓力控制單元(3)用于根據(jù)監(jiān)控主機(jī)(I)和空氣壓縮機(jī)智能控制器(4)發(fā)出的調(diào)控命令，實現(xiàn)壓縮空氣系統(tǒng)的穩(wěn)壓控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置，其特征在于，所述監(jiān)控主機(jī)(I)選用工業(yè)控制計算機(jī)，包括多個485通訊接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置，其特征在于，所述信號采集單元(2)由氣體流量監(jiān)測模塊，氣體壓力監(jiān)測模塊，信號調(diào)理模塊及數(shù)據(jù)采集模塊組成，氣體流量監(jiān)測模塊、氣體壓力監(jiān)測模塊通過信號調(diào)理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置，其特征在于，所述氣體流量監(jiān)測模塊采用氣體流量傳感器(5)，所述氣體壓力監(jiān)測模塊采用氣體壓力傳感器￠)，所述信號調(diào)理模塊包括依次連接的SCXI 1100調(diào)理卡(7)、RC濾波電路(8)，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括NI PC1-6040采集卡(9)，SCXI 1100調(diào)理卡(7)與氣體流量傳感器(5)和氣體壓力傳感器(6)相連，RC濾波電路(8)和NI PC1-6040采集卡(9)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置，其特征在于，所述壓力控制單元包括依次相連的開度控制器(10)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(11)、電磁閥(12)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(11)和電磁閥(12)上還連接有開度檢測模塊(13)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置，包括監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)上分別連接有信號采集單元、壓力控制單元，信號采集單元和壓力控制單元設(shè)置在壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)的干管與支管上，信號采集單元與壓力控制單元上還連接有空氣壓縮機(jī)智能控制器。該壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置可以實現(xiàn)對壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)中干管與各支管內(nèi)的氣體壓力進(jìn)行實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)控制，使得用氣設(shè)備內(nèi)氣壓穩(wěn)定，供氣壓力波動可以處于較低水平，減少了空氣壓縮機(jī)頻繁啟動和對電網(wǎng)的沖擊，有效地降低了能耗和延長了空氣壓縮機(jī)的使用壽命。
【IPC分類】F17D3-01, F17D1-02, F04B49-06
【公開號】CN204420574
【申請?zhí)枴緾N201420811961
【發(fā)明人】顏蘇芊, 秦莉, 劉寧, 鄧澤民, 程艷
【申請人】西安工程大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月18日