CN104121480A - 一种自动控制节能系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动控制节能系统，包括高压管道、低压管道、连接管道、安装于连接管道上的调节阀、与连接管道连通的流量计、设置于高压管道上的第一压力变送器、设置于低压管道上的第二压力变送器和优化控制模块；所述高压空压机组、低压空压机组、第一压力变送器、第二压力变送器、调节阀和流量计均与优化控制模块连接。通过本系统可以及时掌握空压机的运行状态，保证高压管道和低压管道中压缩空气压力的最优压力状态，稳定压缩空气的压力，准确检测到压缩空气的需求，合理安排空压机的运行，降低能耗10%左右。

Description

一种自动控制节能系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种自动控制节能系统及控制方法。

背景技术

当前压缩空气使用较多的厂区考虑到实际情况，一般采用输送压力较高的压缩气体的高压管道和输送压力较低的压缩气体的低压 管道。

压缩气体通过高压管道和低压管道供应到各个车间，一般来说，厂区使用高压压缩空气和低压压缩空气的量是波动的，但是为了正常生产，往往有一定的余量，而空压机卸载能耗是加载能耗的30-60%，且空压机不产气，这会增加一定的能耗浪费；由于整个压缩空气输送分配系统分为高压输送和低压输送两个系统，每个系统都增加了假性需求，导致空压机加卸载频繁，增加运行空压机能耗，且影响压缩空气系统的压力稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动控制节能系统，减少压缩空气的假性需求，降低空压机的运行能耗。

本发明的另一目的是提供一种自动控制节能系统的控制方法。

为达到上述发明目的，本发明提供一种基于自动控制节能系统，包括连接高压空压机组的高压管道、连接低压空压机组的低压管道、用以连通高压管道和低压管道的连接管道、安装于连接管道上的调节阀、与连接管道连通的流量计、设置于高压管道上的第一压力变送器、设置于低压管道上的第二压力变送器和优化控制模块；高压空压机组、低压空压机组、第一压力变送器、第二压力变送器、调节阀和流量计均与优化控制模块连接；

优化控制模块包括数据优化单元和控制单元；数据优化单元包括智能仪表和上位主机，智能仪表内设置参数优化控制电路，参数优化电路对接收到的信息进行智能分析优化并上传至上位主机；第一压力变送器和第二压力变送器均与智能仪表连接，传信于智能仪表；

控制单元包括PLC可编程控制器和变频器；PLC可编程控制器的输入端分别与智能仪表及上位主机的输出端连接，PLC可编程控制器的输出端连接变频器的输入端，变频器的输出端分别与高压空压机组和低压空压机组连接；

智能仪表上还设有显示屏，用以对第一压力变送器和第二压力变送器所检测的压力参数进行实时显示。

优选地，在连接管道连通低压管道和高压管道的端部还安装有球阀。

上述自动控制节能系统的控制方法，包括：

高压管道和低压管道分别输送来自高压空压机组和低压空压机组中的压缩气体； 

优化控制模块根据第一压力变送器检测的高压管道中的压力参数控制调节阀调节连接管道的开度，使压缩气体由高压管道流向低压管道；

优化控制模块根据第一压力变送器和第二压力变送器检测的压力参数分别与预先设定的参数进行比较控制高压空压机和低压空压气的加卸载或启停；

优化控制模块根据流量计检测的连接管道中压缩空气的流量控制高压空压机的启停。

数据优化单元根据第一压力变送器检测的高压管道中的压力参数与预先设定的第一参数比较，当第一压力变送器检测的压力参数超过数据优化单元设定的第一参数时，将比较结果传输至控制单元，控制单元控制调节阀的开度，使压缩气体由高压管道流向低压管道；

数据优化单元根据第一压力变送器和第二压力变送器检测的压力参数分别与预先设定的第一参数和第二参数进行比较，并将比较结果传送至控制单元；控制单元根据比较结果控制高压空压机和低压空压机的加卸载或启停。

数据优化单元根据流量计检测的流量值与预先设定的第三参数进行比较，当流量计检测到连通管道中压缩空气流量超过预先设定的第三参数时，将比较结果传输至控制单元，控制单元控制高压空气压停机；否则，由控制单元控制低压空压气运行。

当第一压力变送器检测的高压管道中的压力值小于优化控制单元预先设定的第一参数时，控制单元控制高压空压气开机；

当第二压力变送器检测的低压管道中的压力值高于优化控制单元预先设定的第二参数时，控制单元控制低压空压机卸载，卸载一定时间后，控制单元控制低压空压机关机；

当第二压力变送器检测的低压管道中的压力值低于优化控制单元预先设定的第二参数时，控制单元控制低压空压机加载。

本申请的自动控制节能系统及控制方法具有以下有益效果：通过本系统可以及时掌握空压机的运行状态，保证高压管道和低压管道中压缩空气压力的最优压力状态，稳定压缩空气的压力，准确检测到压缩空气的需求，合理安排空压机的运行，降低能耗10%左右。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本发明的一个实施例的自动控制节能系统的原理图。

其中，1、第一压力变送器；2、优化控制模块；3、第二压力变送器；4、低压管道；5、球阀；6、流量计；7、调节阀；8、连接管道；9、高压管道；10、高压空压机组；11、低压空压机组。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

参考图1，图1所示为本实施例的自动控制节能系统的连接关系图；该系统包括低压管道4、高压管道9、高压空压机组10、低压空压机组11、连接管道8、第一压力变送器1、第二压力变送器3、优化控制模块2、调节阀7、流量计6和球阀5。

高压管道9连接高压空压机组10，低压管道4连接低压空压机组11，在高压管道9上安装有第一压力变送器1，第一压力变送器1与优化控制模块2连接，优化控制模块2连接高压空压机组10和低压空压机组11。

在高压管道9和低压管道4之间安装有起连通作用的连接管道8，在连接管道8上安装有调节阀7，调节阀7与优化控制模块2连接，用以调节连接管道8的开度。

流量计6与连接管道8连通并与优化控制模块2连接，用以检测连接管道8中压缩空气的流量。

在低压管道4上安装有第二压力变送器3，第二压力变送器3与优化控制模块2连接，用以检测低压管道中的压力。

在连接管道8连通低压管道4、高压管道9的端部安装有球阀5。

优化控制模块2包括数据优化单元和控制单元；数据优化单元包括智能仪表和上位主机，智能仪表内设置参数优化控制电路，参数优化电路对接收到的信息进行智能分析优化并上传至上位主机；第一压力变送器和第二压力变送器均与智能仪表连接，传信于智能仪表；

控制单元包括PLC可编程控制器和变频器；PLC可编程控制器的输入端分别与智能仪表及上位主机的输出端连接，PLC可编程控制器的输出端连接变频器的输入端，变频器的输出端分别与高压空压机组和低压空压机组连接；

智能仪表上还设有显示屏，用以对第一压力变送器和第二压力变送器所检测的压力参数进行实时显示。

自动控制节能系统的控制方法为：高压管道9和低压管道4分别输送来自高压空压机组10和低压空压机组11中的压缩气体； 

优化控制模块2根据第一压力变送器1检测的高压管道9中的压力参数控制调节阀7调节连接管道8的开度，使压缩气体由高压管道9流向低压管道4；

优化控制模块2根据第一压力变送器1和第二压力变送器3检测的压力参数分别与预先设定的参数进行比较控制高压空压机和低压空压气的加卸载或启停；

优化控制模块2根据流量计6检测的连接管道8中压缩空气的流量控制高压空压机的启停。

数据优化单元根据第一压力变送器1检测的高压管道9中的压力参数与预先设定的第一参数比较，当第一压力变送器1检测的压力参数超过数据优化单元设定的第一参数时，将比较结果传输至控制单元，控制单元控制调节阀7的开度，使压缩气体由高压管道9流向低压管道4；

数据优化单元根据第一压力变送器1和第二压力变送器3检测的压力参数分别与预先设定的第一参数和第二参数进行比较，并将比较结果传送至控制单元；控制单元根据比较结果控制高压空压机和低压空压机的加卸载或启停。

数据优化单元根据流量计6检测的流量值与预先设定的第三参数进行比较，当流量计6检测到连通管道8中压缩空气流量超过预先设定的第三参数时，将比较结果传输至控制单元，控制单元控制高压空气压停机；否则，由控制单元控制低压空压气运行。

当第一压力变送器1检测的高压管道中的压力值小于优化控制单元预先设定的第一参数时，控制单元控制高压空压气开机；

当第二压力变送器3检测的低压管道中的压力值高于优化控制单元预先设定的第二参数时，控制单元控制低压空压机卸载，卸载一定时间后，控制单元控制低压空压机关机；

当第二压力变送器3检测的低压管道中的压力值低于优化控制单元预先设定的第二参数时，控制单元控制低压空压机加载。

虽然结合具体实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但并非是对本专利保护范围的限定。在权利要求书所限定的范围内，本领域的技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改或调整仍受本专利的保护。

Claims (6)

1.一种自动控制节能系统，其特征是：包括连接高压空压机组的高压管道、连接低压空压机组的低压管道、用以连通高压管道和低压管道的连接管道、安装于连接管道上的调节阀、与连接管道连通的流量计、设置于高压管道上的第一压力变送器、设置于低压管道上的第二压力变送器和优化控制模块；所述高压空压机组、低压空压机组、第一压力变送器、第二压力变送器、调节阀和流量计均与优化控制模块连接；

所述优化控制模块包括数据优化单元和控制单元；所述数据优化单元包括智能仪表和上位主机，所述智能仪表内设置参数优化控制电路，所述参数优化电路对接收到的信息进行智能分析优化并上传至上位主机；所述第一压力变送器和第二压力变送器均与智能仪表连接，传信于智能仪表；

所述控制单元包括PLC可编程控制器和变频器；所述PLC可编程控制器的输入端分别与智能仪表及上位主机的输出端连接，所述PLC可编程控制器的输出端连接变频器的输入端，所述变频器的输出端分别与高压空压机组和低压空压机组连接；

所述智能仪表上还设有显示屏，用以对第一压力变送器和第二压力变送器所检测的压力参数进行实时显示。

2.根据权利要求1所述的自动控制节能系统，其特征是：在连接管道连通低压管道和高压管道的端部还安装有球阀。

3.权利要求1或2所述的自动控制节能系统的控制方法，其特征是，包括：

高压管道和低压管道分别输送来自高压空压机组和低压空压机组中的压缩气体； 

优化控制模块根据第一压力变送器检测的高压管道中的压力参数控制调节阀调节连接管道的开度，使压缩气体由高压管道流向低压管道；

优化控制模块根据第一压力变送器和第二压力变送器检测的压力参数分别与预先设定的参数进行比较控制高压空压机和低压空压气的加卸载或启停；

优化控制模块根据流量计检测的连接管道中压缩空气的流量控制高压空压机的启停。

4.权利要求3所述的自动控制节能系统的控制方法，其特征是：

数据优化单元根据第一压力变送器检测的高压管道中的压力参数与预先设定的第一参数比较，当第一压力变送器检测的压力参数超过数据优化单元设定的第一参数时，将比较结果传输至控制单元，控制单元控制调节阀的开度，使压缩气体由高压管道流向低压管道；

数据优化单元根据第一压力变送器和第二压力变送器检测的压力参数分别与预先设定的第一参数和第二参数进行比较，并将比较结果传送至控制单元；控制单元根据比较结果控制高压空压机和低压空压机的加卸载或启停。

5.权利要求3所述的自动控制节能系统的控制方法，其特征是：

数据优化单元根据流量计检测的流量值与预先设定的第三参数进行比较，当流量计检测到连通管道中压缩空气流量超过预先设定的第三参数时，将比较结果传输至控制单元，控制单元控制高压空气压停机；否则，由控制单元控制低压空压气运行。

6.权利要求3或4所述的自动控制节能系统的控制方法，其特征是：

当第一压力变送器检测的高压管道中的压力值小于优化控制单元预先设定的第一参数时，控制单元控制高压空压气开机；

当第二压力变送器检测的低压管道中的压力值高于优化控制单元预先设定的第二参数时，控制单元控制低压空压机卸载，卸载一定时间后，控制单元控制低压空压机关机；

当第二压力变送器检测的低压管道中的压力值低于优化控制单元预先设定的第二参数时，控制单元控制低压空压机加载。