CN107035970A - 一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法 - Google Patents

一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107035970A
CN107035970A CN201710341030.2A CN201710341030A CN107035970A CN 107035970 A CN107035970 A CN 107035970A CN 201710341030 A CN201710341030 A CN 201710341030A CN 107035970 A CN107035970 A CN 107035970A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
gas
throttle valve
branch road
proportional throttle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710341030.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107035970B (zh
Inventor
张业明
魏绍亮
吕鲲
李珂
王帅
陈永安
宋娜娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Technology
Original Assignee
Henan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Technology filed Critical Henan University of Technology
Priority to CN201710341030.2A priority Critical patent/CN107035970B/zh
Publication of CN107035970A publication Critical patent/CN107035970A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107035970B publication Critical patent/CN107035970B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

本发明公开了一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法。所述的控制装置为：由气源、分离器、储气罐、截止阀、压力传感器、比例节流阀、其他正常用气设备、间歇性大流量用气设备、可编程控制器组成；各支路比例节流阀分别安装于输送管网的间歇性大流量用气设备的入口，各支路压力传感器分别安装于各支路比例节流阀的入口，压力传感器和比例节流阀分别通过导线连接于可编程序控制器；所述的控制方法为：当用气支路测量压力值不在该支路设定的允许压力范围内时，则输出相应的沿抛物线递增或沿抛物线递递减的控制量给比例节流阀，反向调节比例节流阀的阀口的开度，稳定用气支路的压力,提高整个气动管网支路的供气质量。

Description

一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法
技术领域
本发明属于气动节能与控制领域，特别涉及一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法。
背景技术
在铝合金轮毂、电解铝、轮胎等企业的气动管网，由于生产线定期维护或生产线工艺性要求，经常用到间歇性大流量用气喷吹设备；每次开启这些设备经常导致气动管网压力的大范围波动，严重时会影响其他生产线的正常生产。
为了保证其他生产线的正常运行，企业通常采用提高整个压缩空气管网压力的方法；压缩空气管网压力提高的同时也增加了整个系统的耗电量、压缩空气泄漏量等。
为了减小气动管网的压力波动范围，提高气动管网的供气质量，就要针对间歇性大流量用气设备对气动管网系统进行优化，因此怎样去识别间歇性大流量用气设备就十分关键。
本发明针对怎样识别和控制间歇性大流量用气设备这一问题，提出了一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法。
发明内容
本发明的目的是：针对如何识别并控制间歇性大流量用气设备这一问题，提出了一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法。
本发明技术方案是：
一种稳定气动支路管网压力的控制装置，其包括气源（1）、分离器（2）、储气罐（3）、截止阀（4）、压力传感器（5）、、比例节流阀（6）其他正常用气设备（7）、间歇性大流量用气设备（8）、可编程控制器（9）。各支路比例节流阀（6）分别安装于输送管网的间歇性大流量用气设备的入口，各支路压力传感器（5）分别安装于各支路比例节流阀的入口，压力传感器（5）和比例节流阀（6）分别通过导线连接于可编程序控制器（9）。
所述控制装置，其中，各支路压力传感器（5）是用来采集各用气支路压力值并传送至可编程序控制器（9）；可编程序控制器（9）用来处理各支路压力数据，计算出控制比例节流阀的阀口开度的控制量，并将控制量传送至比例节流阀（6），控制并调节比例节流阀（6）的阀口开度，减小间歇性大流量用气设备的耗气量，保证支路和主管网用气的压力稳定。
一种使用所述控制装置的控制方法，其包括以下步骤：
在可编程控制器（9）内部设定好各用气支路的允许压力范围；接着使用压力传感器（5）实时测量各用气支路的输出压力值；然后将测量压力值通过导线传输到可编程控制器（9）；当用气支路测量压力值高于该支路设定的允许压力范围的最大值时，则输出正的递增的控制量给比例节流阀（6），让比例节流阀（6）的阀口开度逐渐增大，提高耗气量，减少用气支路的压力；当用气支路测量压力值低于该支路设定的允许压力范围的最小值时，则输出正的递减的控制量给比例节流阀（6），让比例节流阀（6）的阀口开度逐渐增小，减小耗气量，增大用气支路的压力。
所述的控制方法，其中，比例节流阀的阀口开度的调节还包括：
当该用气支路需要比例节流阀（6）的阀口的开度增大以减小支路压力时，该阀口的开度沿着正的以大于1的数为底的对数函数递增的规律增大，一开始比例节流阀的阀口打开的速度最大，随着该用气支路压力的减小，比例节流阀（6）的阀口打开速度逐渐减小，直到该用气支路压力减小到允许压力范围内；当该用气支路需要比例节流阀（6）的阀口的开度减小以增大支路压力时，该阀口的开度沿着正的以大于0且小于1的数为底的对数函数递减的规律减小，一开始比例节流阀（6）的阀口关闭的速度最大，随着该用气支路压力的增大，比例节流阀（6）的阀口关闭速度逐渐减小，直到该用气支路压力增大到允许压力范围内。
所述控制装置和控制方法，还包括：
气动管网正常运行时各用气支路压力的波动范围在允许压力范围内，间歇性大流量用气设备在开启和关闭的瞬间会对气动管网支路压力产生一个较大的波动，即间歇性大流量用气设备在开启的瞬间气动管网支路压力会明显减小，间歇性大流量用气设备在关闭的瞬间气动管网支路压力会明显增大；通过压力传感器实时测量各用气支路的压力值，对间歇性大流量用气设备在开启和关闭的瞬间气动管网支路压力的变化量进行识别，进而输出控制量，稳定该支路的压力，从而保证整个气动管网的压力稳定。
本发明提供的一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法，通过将各支路的用气压力稳定控制在设定的允许压力范围内，减小气动管网各支路的压力波动范围，提高气动管网的整体供气质量，保证所有生产线的正常运行，改善了传统以提高气源供气量来稳定管网压力的增加压缩机开启台数的控制方法，最大限度的实现了气动系统各支路管网的节能降耗。
附图说明
图1是一种稳定气动支路管网压力的控制装置组成框图。
图2是一种稳定气动支路管网压力的控制方法的控制原理图。
图3是一种稳定气动支路管网压力的控制算法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种稳定气动支路管网压力的控制装置，由气源（1）、分离器（2）、储气罐（3）、截止阀（4）、压力传感器（5）、、比例节流阀（6）其他正常用气设备（7）、间歇性大流量用气设备（8）、可编程控制器（9）组成。
其中，各用气支路压力传感器（5）是用来采集各用气支路压力值并传送至可编程序控制器（9）；可编程序控制器（9）对各用气支路压力值进行处理，并将处理结果输出给比例节流阀（6）。
按图1所示，将各用气支路压力传感器（5）和可编程序控制器（9）安装到气动管网系统上，开启气动系统和控制装置，在可编程控制器（9）内部设定好各用气支路的允许压力范围，并调试完毕。
按图2所示，使用压力传感器（5）实时测量各用气支路的输出压力值；然后将测量压力值通过导线传输到可编程控制器（9），可编程序控制器（9）将支路压力与该支路的允许压力范围用控制算法（如图3所示）进行比较。
气动管网正常运行时各用气支路压力的波动范围在允许压力范围内，间歇性大流量用气设备在开启和关闭的瞬间会对气动管网支路压力产生一个较大的波动，即间歇性大流量用气设备在开启的瞬间气动管网支路压力会明显减小，间歇性大流量用气设备在关闭的瞬间气动管网支路压力会明显增大。
如图3所示，当用气支路测量压力值高于该支路设定的允许压力范围的最大值时，则输出正的递增的控制量给比例节流阀（6），该阀口的开度沿着正的以大于1的数为底的对数函数递增的规律增大，一开始比例节流阀的阀口打开的速度最大，随着该用气支路压力的减小，比例节流阀（6）的阀口打开速度逐渐减小，直到该用气支路压力减小到允许压力范围内，以提高耗气量，减少用气支路的压力；当用气支路测量压力值低于该支路设定的允许压力范围的最小值时，则输出正的递减的控制量给比例节流阀（6），该阀口的开度沿着正的以大于0且小于1的数为底的对数函数递减的规律减小，一开始比例节流阀（6）的阀口关闭的速度最大，随着该用气支路压力的增大，比例节流阀（6）的阀口关闭速度逐渐减小，直到该用气支路压力增大到允许压力范围内，以减小耗气量，增大用气支路的压力。
以上述过程控制并调节比例节流阀（6）的阀口开度，将各支路的用气压力稳定控制在设定的允许压力范围内， 减小气动管网各支路的压力波动范围，提高气动管网的整体供气质量，保证所有生产线的正常运行。

Claims (5)

1.一种稳定气动支路管网压力的控制装置，其特征在于：由气源（1）、分离器（2）、储气罐（3）、截止阀（4）、压力传感器（5）、比例节流阀（6）、其他正常用气设备（7）、间歇性大流量用气设备（8）、可编程控制器（9）组成；其中，
各支路比例节流阀（6）分别安装于输送管网的间歇性大流量用气设备的入口，各支路压力传感器（5）分别安装于各支路比例节流阀的入口，压力传感器（5）和比例节流阀（6）分别通过导线连接于可编程序控制器（9）。
2.根据权利要求 1 所述的一种稳定气动支路管网压力的控制装置，其特征在于：各支路压力传感器（5）是用来采集各用气支路压力值并传送至可编程序控制器（9）；可编程序控制器（9）用来处理各支路压力数据，计算出控制比例节流阀的阀口开度的控制量，并将控制量传送至比例节流阀（6），控制并调节比例节流阀（6）的阀口开度，减小间歇性大流量用气设备的耗气量，保证支路和主管网用气的压力稳定。
3.一种使用如权利要求1所述控制装置的控制方法，其包括以下步骤：
在可编程控制器（9）内部设定好各用气支路的允许压力范围；接着使用压力传感器（5）实时测量各用气支路的输出压力值；然后将测量压力值通过导线传输到可编程控制器（9）；当用气支路测量压力值高于该支路设定的允许压力范围的最大值时，则输出正的递增的控制量给比例节流阀（6），让比例节流阀（6）的阀口开度逐渐增大，提高耗气量，减少用气支路的压力；当用气支路测量压力值低于该支路设定的允许压力范围的最小值时，则输出正的递减的控制量给比例节流阀（6），让比例节流阀（6）的阀口开度逐渐增小，减小耗气量，增大用气支路的压力。
4.根据权利要求1和权利要求3 所述的控制装置和控制方法，其特征在于，当该用气支路需要比例节流阀（6）的阀口的开度增大以减小支路压力时，该阀口的开度沿着正的以大于1的数为底的对数函数递增的规律增大，一开始比例节流阀的阀口打开的速度最大，随着该用气支路压力的减小，比例节流阀（6）的阀口打开速度逐渐减小，直到该用气支路压力减小到允许压力范围内；当该用气支路需要比例节流阀（6）的阀口的开度减小以增大支路压力时，该阀口的开度沿着正的以大于0且小于1的数为底的对数函数递减的规律减小，一开始比例节流阀（6）的阀口关闭的速度最大，随着该用气支路压力的增大，比例节流阀（6）的阀口关闭速度逐渐减小，直到该用气支路压力增大到允许压力范围内。
5.根据权利要求1和权利要求3 所述的控制装置和控制方法，其特征在于，气动管网正常运行时各用气支路压力的波动范围在允许压力范围内，间歇性大流量用气设备在开启和关闭的瞬间会对气动管网支路压力产生一个较大的波动，即间歇性大流量用气设备在开启的瞬间气动管网支路压力会明显减小，间歇性大流量用气设备在关闭的瞬间气动管网支路压力会明显增大；通过压力传感器实时测量各用气支路的压力值，对间歇性大流量用气设备在开启和关闭的瞬间气动管网支路压力的变化量进行识别，进而输出控制量，稳定该支路的压力，从而保证整个气动管网的压力稳定。
CN201710341030.2A 2017-05-16 2017-05-16 一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法 Active CN107035970B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710341030.2A CN107035970B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710341030.2A CN107035970B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107035970A true CN107035970A (zh) 2017-08-11
CN107035970B CN107035970B (zh) 2023-10-27

Family

ID=59537006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710341030.2A Active CN107035970B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107035970B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107830407A (zh) * 2017-11-24 2018-03-23 河南理工大学 一种稳定气动主管网压力的控制装置及控制方法
CN112930435A (zh) * 2018-10-17 2021-06-08 Fpt工业股份公司 用于控制内燃机的蝶形阀的装置和包括所述装置的内燃机
CN113757196A (zh) * 2021-07-22 2021-12-07 浙江大学 一种长距离供液恒压控制方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2018766C1 (ru) * 1991-06-03 1994-08-30 Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова Устройство демпфирования колебаний давления в потоке жидкости
CN201354935Y (zh) * 2009-02-26 2009-12-02 杭州绿产节能技术研究有限公司 用于压缩空气系统的压力流量自动控制装置
CN202228922U (zh) * 2011-03-18 2012-05-23 北京爱社时代科技发展有限公司 一种管道供气节能管理单元
CN202493900U (zh) * 2012-01-19 2012-10-17 朱启兵 压力流量调节装置
CN202546270U (zh) * 2012-04-12 2012-11-21 四川科伦药业股份有限公司 空气压缩机供气控制系统
CN103062626A (zh) * 2013-01-11 2013-04-24 北京航空航天大学 一种局部气动管网智能调度装置
CN103529869A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 株式会社堀场Stec 压力控制装置、流量控制装置、压力控制方法及流量控制方法
CN104460727A (zh) * 2014-10-20 2015-03-25 西安工程大学 压缩空气系统稳压控制装置及稳压控制方法
CN104613316A (zh) * 2015-02-16 2015-05-13 上海大众祥源动力供应有限公司 一种用于压缩空气系统的压力控制设备
CN206754813U (zh) * 2017-05-16 2017-12-15 河南理工大学 一种稳定气动支路管网压力的控制装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2018766C1 (ru) * 1991-06-03 1994-08-30 Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова Устройство демпфирования колебаний давления в потоке жидкости
CN201354935Y (zh) * 2009-02-26 2009-12-02 杭州绿产节能技术研究有限公司 用于压缩空气系统的压力流量自动控制装置
CN202228922U (zh) * 2011-03-18 2012-05-23 北京爱社时代科技发展有限公司 一种管道供气节能管理单元
CN202493900U (zh) * 2012-01-19 2012-10-17 朱启兵 压力流量调节装置
CN202546270U (zh) * 2012-04-12 2012-11-21 四川科伦药业股份有限公司 空气压缩机供气控制系统
CN103529869A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 株式会社堀场Stec 压力控制装置、流量控制装置、压力控制方法及流量控制方法
CN103062626A (zh) * 2013-01-11 2013-04-24 北京航空航天大学 一种局部气动管网智能调度装置
CN104460727A (zh) * 2014-10-20 2015-03-25 西安工程大学 压缩空气系统稳压控制装置及稳压控制方法
CN104613316A (zh) * 2015-02-16 2015-05-13 上海大众祥源动力供应有限公司 一种用于压缩空气系统的压力控制设备
CN206754813U (zh) * 2017-05-16 2017-12-15 河南理工大学 一种稳定气动支路管网压力的控制装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
秦宏波等: "基于压力控制的工业压缩空气...衡控制系统的设计及应用研究" *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107830407A (zh) * 2017-11-24 2018-03-23 河南理工大学 一种稳定气动主管网压力的控制装置及控制方法
CN112930435A (zh) * 2018-10-17 2021-06-08 Fpt工业股份公司 用于控制内燃机的蝶形阀的装置和包括所述装置的内燃机
US11536208B2 (en) 2018-10-17 2022-12-27 Fpt Industrial S.P.A. Device for control of a butterfly valve of an internal combustion engine and internal combustion engine comprising said device
CN112930435B (zh) * 2018-10-17 2023-10-31 Fpt工业股份公司 用于控制内燃机的蝶形阀的装置和包括所述装置的内燃机
CN113757196A (zh) * 2021-07-22 2021-12-07 浙江大学 一种长距离供液恒压控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107035970B (zh) 2023-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107035970A (zh) 一种稳定气动支路管网压力的控制装置及控制方法
CN104390323B (zh) 一种空调系统的温差电动调节阀及其温差控制方法
CN202228922U (zh) 一种管道供气节能管理单元
CN204880153U (zh) 一种新型真空水封罐
CN104989661A (zh) 单级高速离心鼓风机的防喘振节能控制装置
CN206429370U (zh) 一种自动化压缩装置
CN206754813U (zh) 一种稳定气动支路管网压力的控制装置
CN107830407B (zh) 一种稳定气动主管网压力的控制装置及控制方法
CN103104811A (zh) 一种天然气管网的调压供气方法
CN205298651U (zh) 压力流体自动换向装置
CN203901549U (zh) 一种密炼机智能控制系统
CN104390472B (zh) 采用低温余热锅炉进行电除尘烟气的调质方法和调质装置
CN106989274B (zh) 一种气压平衡罐自动补气系统
CN206246761U (zh) 憋压式调压器
CN205782011U (zh) 一种氢气增压输送系统
CN208025138U (zh) 一种压缩空气综合管网调节及控制系统
CN110043467A (zh) 两级串联压缩机循环回流控制系统
CN204945813U (zh) 稳定负压气力输送系统气流流量的流量自动调节装置
CN206431498U (zh) 一种psa变压吸附制氮机节能控制系统
CN205618772U (zh) 一种可实现压力控制的蝶阀
CN105569884B (zh) 单缸柴油机废气再循环系统废气增压装置及控制方法
CN105022418A (zh) 通过流量自动调节装置来稳定负压气力输送系统气流流量的方法
CN105840581B (zh) 压力反馈式气缸缓冲装置
CN209246052U (zh) 饲料生产用蒸汽气缸分配系统
CN107560102A (zh) 一种vav变风量系统总风量法控制策略

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant