CN110469509B - 涡旋空压机组的控制方法及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡旋空压机组的控制方法以及控制系统，涉及空压机技术领域。其技术要点包括S10、依次获取空压机组内涡旋机的累计运行时间；S11、获取预设的启动压力以及输出端的排气压力；S12、判断排气压力是否低于启动压力；S13、若排气压力低于启动压力，则启动累计运行时间最短的涡旋机；S60、等待延时时间后，跳转至步骤S10，本发明具有启动时对电网影响小，均衡单机体使用时间的优点。

Description

涡旋空压机组的控制方法及其控制系统

技术领域

本发明涉及空压机技术领域，更具体地说，它涉及一种涡旋空压机组的控制方法及其控制系统。

背景技术

目前，公开号为CN105240275A的中国专利公开一种低噪无油空压机装置及其控制系统。它主要包括了装置外框架、控制面板、整机散热器、主机总成、隔音板、集气管、单机散热器、安全阀、出气管等。其中主机总成包括了主机安装框架、电机、减震器、涡旋压缩机等。

现有技术中类似于上述的无油空压机装置，其包括多台涡旋空压机作为动力源，实现较大功率的输出；但是由于电机的启动特性，当多台电机一同启动，在电网上会产生较大的负载，影响电网运行的稳定性。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明的第一目的在于提供一种涡旋空压机组的控制方法，其具有启动时对电网影响小，均衡单机体使用时间的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种涡旋空压机组的控制方法，包括：

S10、依次获取空压机组内涡旋机的累计运行时间；

S11、获取预设的启动压力以及输出端的排气压力；

S12、判断排气压力是否低于启动压力；

S13、若排气压力低于启动压力，则启动累计运行时间最短的涡旋机；

S60、等待延时时间后，跳转至步骤S10。

通过采用上述技术方案，当开启空压机组时，空压机组会依据设定的启动压力，依次开启涡旋机，并开启之间延时指定时间。使得所有涡旋机不会一同开启，从而减小了空压机组开启时对电网的负载压力。另外，由于本方案中启动的顺序跟涡旋机累计运行时间相关，因此多次启动后，易保证涡旋机之间的累计运行时间不会相差过大，使得空压机组内所有涡旋机的寿命耗损。进一步的是，在使用本方案后，当操作人员修改调大启动压力的参数后，涡旋机还是依次启动的对电网产生的负载小。综上本方案具有，对电网负载小，使用范围广和均衡涡旋机使用时间和寿命的优点。

本发明进一步设置为：还包括：

S20、依次获取空压机组内涡旋机的本次运行时间；

S21、获取预设的停止压力；

S22、判断排气压力是否高于停止压力；

S23、若排气压力高于停止压力，则停止本次运行时间最长的涡旋机

通过采用上述技术方案，当实际的排气压力高于停止压力时，将本次运行时间最长的涡旋机关闭，使得单一的涡旋机工作时间长了能够优先关闭，为涡旋机散热。

本发明进一步设置为：S30、获取涡旋机的本次运行时间；

S31、逐一判断涡旋机的本次运行时间是否到达预设的轮换时间；

S32、判断是否存在未启动的涡旋机时；

S33、当存在涡旋机的本次运行时间到达预设的轮换时间且存在未启动的涡旋机时，关闭到达预设的轮换时间的涡旋机。

通过采用上述技术方案，当涡旋机本次运行时间过长，且有未启动的涡旋机可以替换的情况下，实现涡旋机之间的轮换，避免单一涡旋机单次开启时间过长，出现过热过载的问题。

本发明进一步设置为：还包括：

S40、逐一获取涡旋机的排气温度；

S41、逐一判断涡旋机的排气温度是否高于停机温度；

S42、关闭排气温度高于停机温度的涡旋机。

通过采用上述技术方案，当涡旋机排气温度过高，表示涡旋机处于过载运行的状态，再次情况下关闭涡旋机，避免涡旋机损坏。

本发明进一步设置为：还包括:

S50、获取预设的超压压力；

S51、判断所述排气压力是否高于超压压力；

S52、若排气压力高于超压压力，关闭空压机组。

通过采用上述技术方案，当空压机整体的排气压力超过了超压压力时，再启动可能存在危险，此时关闭空压机，便于操作者检修。

本发明进一步设置为：当涡旋机的停机时，开始记录所述涡旋机的停机时间，当涡旋机的停机时间小于预设闭锁时间，无法再次开启涡旋机。

通过采用上述技术方案，通过闭锁的时间设计，避免涡旋机在短时间内重复启停，实现更加智能的控制。

本发明进一步设置为：判断是否设置限时运行时间，当设置限时运行时间时，记录空压机组的本次运行时间；当空压机组的本次运行时间到达限时运行时间时，关闭空压机组。

通过采用上述技术方案，根据用户需求控制空压机运行时间，能够实现空压机定时运行。

针对现有的技术问题，本发明的第二目的在于提供一种涡旋空压机组的控制系统，其具有启动时对电网影响小且平衡涡旋机的寿命的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种应用涡旋空压机组的第一目的所述的控制方法的控制系统，包括：

若干涡旋机；

排气压力传感器，用于获取涡旋空压机组的排气压力；

控制主机，其电连接排气压力传感器和涡旋机，且对涡旋机进行分别编号，用于控制涡旋机的启停，并分别记录对应编号涡旋机的累计运行时间和本次运行时间。

通过采用上述技术方案，通过排气压力传感器获取涡旋空压机组的排气压力，根据排气压力判断是否需要开启或关闭涡旋机；且根据累计运行时间和本次运行时间依次开启或关闭，具有启动时对电网影响小且平衡涡旋机的寿命的优点。

本发明进一步设置为：还包括分别设置于涡旋机上，用于获取涡旋机排气温度的温度传感器。

通过采用上述技术方案，对每一涡旋机的排气温度进行检测，避免涡旋机排气超温过载。

本发明进一步设置为：所述控制主机通讯连接物联网通讯器。

通过采用上述技术方案，使用物联网，远程监控机器使用情况，运转数据实时上传更新，远程更换程序。实现故障远程报警，故障信息上传工业云端。真正实现无人值守。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）启动时涡旋机逐台启动，机器运行平稳，供气量逐渐加大，对电网负载小；

（2）根据每台涡旋机运转时间不同，选择累计运行时间最少的主机优先运行，达到涡旋机之间的运行时间平衡，平衡寿命；

（3）配置多台主机，即便其中一台机故障也可保证持续供气；

（4）使用物联网，远程监控机器使用情况，运转数据实时上传更新，远程更换程序；实现故障远程报警，故障信息上传工业云端；实现无人值守。

附图说明

图1为涡旋空压机组的控制系统的结构示意图；

图2为涡旋空压机组的控制方法的流程示意图。

附图标记：1、机箱；2、涡旋机；3、温度传感器；4、排气压力传感器；5、控制主机；6、物联网通讯器；7、运行腔室；8、排气口；9、单体排气流量计。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例，一种涡旋空压机组的控制系统，如图1所示，包括设置有运行腔室7的机箱1、安装在运行腔室7内的若干涡旋机2、分别设置于涡旋机2上的温度传感器3、安装于运行腔室7的排气口8上的排气压力传感器4以及电连接排气压力传感器4、涡旋机2和温度传感器3的控制主机5。本实施例中采用六个涡旋机2。

控制主机5接收排气压力传感器4输出的涡旋空压机组的排气压力的检测信号，接收温度传感器3输出的获取涡旋机2排气温度的检测信号，输出控制信号控制涡旋机2的启停，并分别记录对应编号涡旋机2的累计运行时间和本次运行时间。

另外，控制主机5通讯连接物联网通讯器6，使用物联网，远程监控空压机组的使用情况，运转数据实时上传更新，远程更换程序；实现故障远程报警，故障信息上传工业云端。

一种涡旋空压机组的控制方法，如图2所示，包括：

S10、依次获取空压机组内涡旋机2的累计运行时间；

S11、获取预设的启动压力以及输出端的排气压力；

S12、判断排气压力是否低于启动压力，若是执行步骤S13，若否跳转至步骤S20；

S13、启动累计运行时间最短的涡旋机2；

S20、依次获取空压机组内涡旋机2的本次运行时间；

S21、获取预设的停止压力；

S22、判断排气压力是否高于停止压力，若是执行步骤S23，若否跳转至步骤S30；

S23、停止本次运行时间最长的涡旋机2；

S30、依次获取空压机组内涡旋机2的本次运行时间；

S31、逐一判断涡旋机2的本次运行时间是否到达预设的轮换时间，若是执行步骤S32，若否跳转至步骤S40；

S32、判断是否存在未启动的涡旋机2，若是执行步骤S33，若否跳转至步骤S40；

S33、关闭到达预设的轮换时间的涡旋机2；

S40、逐一获取涡旋机2的排气温度；

S41、逐一判断涡旋机2的排气温度是否高于停机温度，若是执行步骤S42，若否跳转至步骤S50；

S42、关闭排气温度高于停机温度的涡旋机2；

S50、获取预设的超压压力；

S51、判断所述排气压力是否高于超压压力，若是执行步骤S52，若否跳转至步骤S60；

S52、关闭空压机组；

S60、等待延时时间后，跳转至步骤S10。

上述预设的启动压力、停止压力和超压压力依次增大。因此在上述方法下，当排气压力小于启动压力时，则空压机组输出的压力低于预设范围值，需要提升空压机组的输出压力；当排气压力处于启动压力和停止压力之间时，则空压机组的输出压力处于预设范围值，无需提升和降低空压机组的输出压力；当排气压力处于停止压力和超压压力之间时，则空压机组的输出压力高于预设范围值但未超过安全压力值，可以通过关闭涡旋机2进行调节；而当排气压力高于超压压力时，则空压机组的输出压力高于安全压力值，则关闭空压机组进行检修。

本次运行时间以控制主机5向涡旋机2输出启动的控制信号为计时起点，直至控制主机5向涡旋机2输出停机的控制信号为计时终点。累计运行时间为涡旋机2每次运行时间的总和。

一般涡旋机2在长时间使用后，其排气量相对于额定的排气量会产生衰减；因此涡旋机2的排气量值能够作为涡旋机2的老化标准。进一步的，涡旋机2的排气口上均安装有单体排气流量计9，单体排气流量计9用于获取涡旋机2单体的排气压力。而同时控制主机5获取单位时间内单体排气流量计9输出的单体排气量；并基于单体排气量调整对应的涡旋机2的运行时间的系数。

例如，当涡旋机2对应单体排气流量计9的排气流量为0.7倍的额定排气流量时，控制主机5将会把对应的涡旋机2单体的运行时间的系数调节值原来的两倍，即在此排气压力下，涡旋机2每运行一秒等于原本的两秒。从而，在涡旋机2单体的排气流量减少时，能够在控制主机5的调配下减少老化涡旋机2单体的运行时间。

排气温度、轮换时间、延时时间可以根据涡旋机2型号，由操作者自行输入修改，优选的排气温度采用75摄氏度，轮换时间采用120分钟，延时时间采用30秒。

进一步的，当涡旋机2的停机时，开始记录所述涡旋机2的停机时间，当涡旋机2的停机时间小于预设闭锁时间，无法再次开启涡旋机2。具体的，控制主机5对涡旋机2的状态具有启动中和待启动的两个状态。当涡旋机2的停机时间小于预设闭锁时间，则控制主机5将涡旋机2的状态定义为启动中。而启动涡旋机2时，仅从待启动的涡旋机2中选择，避免了涡旋机2短时间内的重复启停。

另外，当压缩机组还设置有限时运行时间。在压缩机组运行时，判断是否设置限时运行时间，当设置限时运行时间时，记录空压机组的本次运行时间；当空压机组的本次运行时间到达限时运行时间时，关闭空压机组。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种涡旋空压机组的控制方法，其特征在于，依序包括：

S10、依次获取空压机组内若干涡旋机的累计运行时间；

S11、获取所述空压机组预设的启动压力以及输出端的排气压力，所述输出端为安装若干所述涡旋机的机箱运行腔室的一个排气口；

S12、判断所述输出端的排气压力是否低于所述启动压力；若是，进入步骤S13；若否，跳至步骤S20；

S13、启动其中一累计运行时间最短的涡旋机，随后进入步骤S20；

S20、依次获取所述空压机组内所述若干涡旋机的本次运行时间；

S21、获取所述空压机组预设的停止压力；

S22、判断所述输出端的排气压力是否高于所述停止压力；若是，进入步骤S23；若否，跳至步骤S30；

S23、停止步骤S20中运行时间最长的涡旋机，随后进入步骤S30；

S30、依次获取所述空压机组内所述若干涡旋机的本次运行时间；

S31、逐一判断所述涡旋机在步骤S30的运行时间是否到达预设的轮换时间；若是，进入步骤S32；若否，跳至步骤S40；

S32、判断是否存在未启动的涡旋机时；若是，进入步骤S33；若否，跳至步骤S40；

S33、当存在涡旋机的步骤S30中运行时间到达预设的轮换时间且存在未启动的涡旋机时，关闭到达预设的轮换时间的涡旋机，随后进入步骤S40；

S40、逐一获取所述空压机组内所述若干涡旋机的排气温度；

S41、逐一判断所述涡旋机的排气温度是否高于停机温度；若是，进入步骤S42；若否，跳至步骤S50；

S42、关闭所述排气温度高于所述停机温度的涡旋机，随后进入步骤S50；

S50、获取预设的超压压力；

S51、判断所述输出端的排气压力是否高于所述超压压力；若是，进入步骤S52；若否，跳至步骤S60；

S52、关闭所述空压机组；

S60、等待延时时间，随后跳转至步骤S10；

当开启所述空压机组时，所述空压机组会依据设定的所述启动压力，依次开启所述涡旋机，并开启之间延时指定时间。

2.根据权利要求1所述的涡旋空压机组的控制方法，其特征在于：当所述涡旋机的停机时，开始记录所述涡旋机的停机时间，当所述涡旋机的停机时间小于预设闭锁时间，无法再次开启所述涡旋机。

3.根据权利要求1所述的涡旋空压机组的控制方法，其特征在于：判断是否设置限时运行时间，当设置限时运行时间时，记录所述空压机组的本次运行时间；当所述空压机组的本次运行时间到达限时运行时间时，关闭所述空压机组。

4.一种涡旋空压机组的控制系统，其特征在于，包括：

若干涡旋机(2)，安装在机箱(1)的运行腔室(7)内，以组成涡旋空压机组；

若干温度传感器(3)，分别设置于所述涡旋机(2)上，用于获取所述若干涡旋机(2)的排气温度；

排气压力传感器(4)，安装于所述运行腔室(7)的所述排气口(8)上，用于获取所述涡旋空压机组的输出端的排气压力；

控制主机(5)，电连接所述排气压力传感器(4)、所述涡旋机(2)和所述温度传感器(3)，且对所述涡旋机(2)进行分别编号，基于如权利要求1至3中任一所述的涡旋空压机组的控制方法，用于控制所述涡旋机(2)的启动与关停，并分别记录对应编号涡旋机(2)的累计运行时间和本次运行时间。

5.根据权利要求4所述的涡旋空压机组的控制系统，其特征在于：所述控制主机(5)通讯连接物联网通讯器(6)。

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