CN112065701A - 一种同时控制压缩机进排气压力的方法 - Google Patents

一种同时控制压缩机进排气压力的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种同时控制压缩机进排气压力的方法,取代现有的通过余隙调节、驱动机转速调节和旁通流量调节阀调节三种方式进行压缩机机组排量调节的方法,引入进排气压力对比参数△E和△T来表示机组实际运行中的进排气压力与目标值的偏离度,通过迭代算法持续对偏离较大的对比参数进行缩小,即通过控制系统调节旁通流量调节阀开度以及主电机转速,使机组实际运行中的进排气压力与目标值靠拢,最终保持一致,从而达到同时控制机组进排气压力的目的。

Description

一种同时控制压缩机进排气压力的方法
技术领域
本发明属于压缩机自动调节领域,更具体地,涉及一种同时控制压缩机进排气压力的方法。
背景技术
压缩机进排气压力与机组排量密切相关,若压缩机组排量大于所需排量,则会造成机组进气压力降低,排气压力升高;若压缩机排量小于所需排量,则会造成机组进气压力升高,排气压力降低。
压缩机排量一般有余隙调节、驱动机转速调节和旁通流量调节阀调节三种方式进行;通过机组排量的调节,实现机组进排气压力的控制。
现有的压缩机机组排量调节无法实现同时对压缩机机组的进气和排气压力进行联动调节,只能单独调节进气压力或排气压力,然后根据调整后的排量参数进行估算,进行下一次调节,效率较低,且没有固定的排量调节计算方法,往往在多次调节后依然无法获得稳定的运行状态。
因此,设计一种自动调节的,可同时控制压缩机进排气压力的方法,来实现对压缩机机组进排气压力的自动调整,使其在运行过程中保持向压缩机进排气目标值自动靠近的趋势,可以使压缩机进排气系统在短时间内快速恢复稳定状态,缩短了调节所需的时间,降低了调节难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种同时控制压缩机进排气压力的方法,取代现有的通过余隙调节、驱动机转速调节和旁通流量调节阀调节三种方式进行压缩机机组排量调节的方法,引入进排气压力对比参数△E和△T来表示机组实际运行中的进排气压力与目标值的偏离度,通过迭代算法持续对偏离较大的对比参数进行缩小,即通过控制系统调节旁通流量调节阀开度以及主电机转速,使机组实际运行中的进排气压力与目标值靠拢,最终保持一致,从而达到同时控制机组进排气压力的目的。
为了实现上述的技术特征,本发明采用的技术方案是:一种同时控制压缩机进排气压力的方法,它包括如下步骤:
步骤S1:压缩机的机组主电机为变频电机,压缩机连接有旁通流量调节阀;将压缩机的变频电机以及旁通流量调节阀与控制系统电性连接;设置压缩机机组的进气压力为P3,排气压力为P4;
步骤S2:在压缩机正常运行范围内设置压缩机进气压力目标值P1以及排气压力目标值P2,为P1和P2赋值并将数据上传至控制系统;
步骤S3:在压缩机正常运行范围内设置机组进气压力最大值M和进气压力最小值N,以及机组排气压力最大值J和排气压力最小值K;为M、N、J、K赋值并将数据上传至控制系统;
步骤S4:机组运行后,通过仪表实测压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,通过实测压力数值为P3和P4赋值,并将数据上传至控制系统;
步骤S5:通过控制系统进行安全运算,安全运算步骤如下:
a.判断P3是否落在[N,M]区间内;
b.判断P4是否落在[J,K]区间内;
c.当a与b同时为真时,进入下一步骤;当a与b不同时为真时,报警停机开关启动,对压缩机机组进行停机操作和自动报警;
步骤S6:设置对比参数△E和△T:
△E= | P3/P1-1|;
△T= | P4/P2-1|;
步骤S7:进行调节运算,调节运算步骤如下:
a.对比△E与△T的数值大小,若△E≥△T,进入步骤b;若△E<△T,进入步骤d;
b.对比P3与P1的大小:
若P3>P1,此时压缩机进气压力偏高,机组排量偏小,通过控制系统减小旁通流量调节阀开度;若旁通流量调节阀开度已全关,则提高压缩机主电机转速,以降低机组进气压力至目标值;
若P3<P1,此时压缩机进气压力偏低 ,机组排量偏大,通过控制系统降低压缩机主电机转速;若主电机转速已达到最低,则增大机组旁通流量调节阀开度,以升高机组进气压力至目标值;
c.压力仪表重新测量压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,对P3和P4重新赋值,计算新的△E和△T;然后回到步骤a;
d.对比P4与P2的大小:
若P4>P2,此时压缩机排气压力偏高,机组排量偏大,通过控制系统降低压缩机主电机转速,若主电机转速已达到最低,则增大机组旁通流量调节阀开度,以降低机组排气压力至目标值;
若P4<P2,此时压缩机排气压力偏低 ,机组排量偏小,通过控制系统减小机组旁通流量调节阀开度,若旁通流量调节阀开度已全关,则开始提高压缩机主电机转速,以降低机组排气压力至目标值;
e. 压力仪表重新测量压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,对P3和P4重新赋值,计算新的△E和△T;然后回到步骤a。
进一步地,步骤S7中,主电机转速和旁通流量调节阀的开度调节可以通过控制系统手动输入数值,以实现对机组进排气压力的快速调节。
进一步地,步骤S7中,△E与△T设定目标值R,当△E<R且△T<R时,结束步骤S7中的循环。
进一步地,步骤S7中,设置循环计数器,当循环次数达到设定值时,结束步骤S7中的循环。
本发明的有益效果是:
1,机组主电机采用变频电机,通过主电机转速以及旁通流量调节阀的开度作为相互影响的调节参数,在调节过程中可以通过两个调节参数的效果或消减来相互影响,相比于单独一个调节参数,这样的设计保证了主电机转速以及旁通流量调节阀的开度在调节过程中变化频次降低且变化幅度降低,不会发生频繁大幅度调整,且大幅提高了调节精度。
2、引入了对比参数△E和△T,分别表示机组实际运行中进排气压力与目标进排气压力的偏离度,通过迭代算法持续对偏离度较大的对比参数进行缩小,即实现了控制系统通过调节旁通流量调节阀开度以及主电机转速,使机组实际运行中的进排气压力与目标值靠拢,最终保持一致,始终将偏离度较大的目标作为调节对象,最大程度降低了进排气压力调节过程之间的相互影响,从而达到了同时控制机组进排气压力的目的。
3、将偏离度量化成对比参数△E和△T,并给出了逻辑运算的具体方法,可以通过将算法编程后通过计算机或控制器进行运算及操作,大幅缩短了机组进排气调节所需的时间,降低了进排气调节的难度,使得压缩机适用范围更宽,运行更加稳定。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的逻辑框图。
具体实施方式
如图1中, 一种同时控制压缩机进排气压力的方法,它包括如下步骤:
步骤S1:压缩机的机组主电机为变频电机,压缩机连接有旁通流量调节阀;将压缩机的变频电机以及旁通流量调节阀与控制系统电性连接;设置压缩机机组的进气压力为P3,排气压力为P4;
步骤S2:在压缩机正常运行范围内设置压缩机进气压力目标值P1以及排气压力目标值P2,为P1和P2赋值并将数据上传至控制系统;
步骤S3:在压缩机正常运行范围内设置机组进气压力最大值M和进气压力最小值N,以及机组排气压力最大值J和排气压力最小值K;为M、N、J、K赋值并将数据上传至控制系统;
步骤S4:机组运行后,通过仪表实测压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,通过实测压力数值为P3和P4赋值,并将数据上传至控制系统;
步骤S5:通过控制系统进行安全运算,安全运算步骤如下:
a.判断P3是否落在[N,M]区间内;
b.判断P4是否落在[J,K]区间内;
c.当a与b同时为真时,进入下一步骤;当a与b不同时为真时,报警停机开关启动,对压缩机机组进行停机操作和自动报警;
步骤S6:设置对比参数△E和△T:
△E= | P3/P1-1|;
△T= | P4/P2-1|;
步骤S7:进行调节运算,调节运算步骤如下:
a.对比△E与△T的数值大小,若△E≥△T,进入步骤b;若△E<△T,进入步骤d;
b.对比P3与P1的大小:
若P3>P1,此时压缩机进气压力偏高,机组排量偏小,通过控制系统减小旁通流量调节阀开度;若旁通流量调节阀开度已全关,则提高压缩机主电机转速,以降低机组进气压力至目标值;
若P3<P1,此时压缩机进气压力偏低 ,机组排量偏大,通过控制系统降低压缩机主电机转速;若主电机转速已达到最低,则增大机组旁通流量调节阀开度,以升高机组进气压力至目标值;
c.压力仪表重新测量压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,对P3和P4重新赋值,计算新的△E和△T;然后回到步骤a;
d.对比P4与P2的大小:
若P4>P2,此时压缩机排气压力偏高,机组排量偏大,通过控制系统降低压缩机主电机转速,若主电机转速已达到最低,则增大机组旁通流量调节阀开度,以降低机组排气压力至目标值;
若P4<P2,此时压缩机排气压力偏低 ,机组排量偏小,通过控制系统减小机组旁通流量调节阀开度,若旁通流量调节阀开度已全关,则开始提高压缩机主电机转速,以降低机组排气压力至目标值;
e. 压力仪表重新测量压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,对P3和P4重新赋值,计算新的△E和△T;然后回到步骤a。
进一步地,步骤S7中,主电机转速和旁通流量调节阀的开度调节可以通过控制系统手动输入数值,以实现对机组进排气压力的快速调节。
进一步地,步骤S7中,△E与△T设定目标值R,当△E<R且△T<R时,结束步骤S7中的循环。
进一步地,步骤S7中,设置循环计数器,当循环次数达到设定值时,结束步骤S7中的循环。
实施例1:
一种同时控制压缩机进排气压力的方法,它包括如下步骤:
步骤S1:压缩机的机组主电机为变频电机,压缩机连接有旁通流量调节阀;将压缩机的变频电机以及旁通流量调节阀与控制系统电性连接;设置压缩机机组的进气压力为P3,排气压力为P4;
步骤S2:在压缩机正常运行范围内设置压缩机进气压力目标值P1以及排气压力目标值P2,为P1和P2赋值,令P1=0.4MPa,P2=2.0 MPa,并将数据上传至控制系统;
步骤S3:在压缩机正常运行范围内设置机组进气压力最大值M和进气压力最小值N,以及机组排气压力最大值J和排气压力最小值K;为M、N、J、K赋值,M=0.6 MPa,N= 0.1MPa,J=2.5 MPa,K=1.0 MPa,并将数据上传至控制系统;
步骤S4:机组运行后,通过仪表实测压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,通过实测压力数值为P3和P4赋值,P3=0.36 MPa,P4=1.87 MPa;将数据上传至控制系统;
步骤S5:通过控制系统进行安全运算,安全运算步骤如下:
a.判断P3是否落在[N,M]区间内;
b.判断P4是否落在[J,K]区间内;
c.此时a与b同时为真,进入下一步骤;
步骤S6:设置对比参数△E和△T:
△E= | P3/P1-1|=0.100;
△T= | P4/P2-1|=0.065;
步骤S7:进行调节运算,调节运算步骤如下:
a.对比△E与△T的数值大小,此时△E≥△T,进入步骤b;若△E<△T,进入步骤d;
b.对比P3与P1的大小:
此时P3<P1,此时压缩机进气压力偏低 ,机组排量偏大,通过控制系统降低压缩机主电机转速;若主电机转速已达到最低,则增大机组旁通流量调节阀开度,以升高机组进气压力至目标值;
c.压力仪表重新测量压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,对P3和P4重新赋值,计算新的△E和△T;然后回到步骤a;
d.对比P4与P2的大小:
若P4>P2,此时压缩机排气压力偏高,机组排量偏大,通过控制系统降低压缩机主电机转速,若主电机转速已达到最低,则增大机组旁通流量调节阀开度,以降低机组排气压力至目标值;
若P4<P2,此时压缩机排气压力偏低 ,机组排量偏小,通过控制系统减小机组旁通流量调节阀开度,若旁通流量调节阀开度已全关,则开始提高压缩机主电机转速,以降低机组排气压力至目标值;
e. 压力仪表重新测量压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,对P3和P4重新赋值,计算新的△E和△T;然后回到步骤a。
进一步地,步骤S7中,主电机转速和旁通流量调节阀的开度调节可以通过控制系统手动输入数值,以实现对机组进排气压力的快速调节。
进一步地,步骤S7中,△E与△T设定目标值0.001,当△E<R且△T<R时,结束步骤S7中的循环。
进一步地,步骤S7中,设置循环计数器Q=20,当循环次数达到设定值时,结束步骤S7中的循环。
实施例2:
一种同时控制压缩机进排气压力的方法,它包括如下步骤:
步骤S1:压缩机的机组主电机为变频电机,压缩机连接有旁通流量调节阀;将压缩机的变频电机以及旁通流量调节阀与控制系统电性连接;设置压缩机机组的进气压力为P3,排气压力为P4;
步骤S2:在压缩机正常运行范围内设置压缩机进气压力目标值P1以及排气压力目标值P2,为P1和P2赋值,令P1=0.2MPa,P2=2.3 MPa,并将数据上传至控制系统;
步骤S3:在压缩机正常运行范围内设置机组进气压力最大值M和进气压力最小值N,以及机组排气压力最大值J和排气压力最小值K;为M、N、J、K赋值,M=0.6 MPa,N= 0.1MPa,J=2.5 MPa,K=1.0 MPa,并将数据上传至控制系统;
步骤S4:机组运行后,通过仪表实测压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,通过实测压力数值为P3和P4赋值,P3=0.77 MPa,P4=1.96 MPa;将数据上传至控制系统;
步骤S5:通过控制系统进行安全运算,安全运算步骤如下:
a.判断P3是否落在[N,M]区间内;
b.判断P4是否落在[J,K]区间内;
c.此时P3落在[N,M]区间外,a为假命题,P4落在[J,K]区间内,b为真命题,不满足同时为真的条件;因此报警停机开关启动,对压缩机机组进行停机操作和自动报警。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下,可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种同时控制压缩机进排气压力的方法,其特征在于:它包括如下步骤:
步骤S1:压缩机的机组主电机为变频电机,压缩机连接有旁通流量调节阀;将压缩机的变频电机以及旁通流量调节阀与控制系统电性连接;设置压缩机机组的进气压力为P3,排气压力为P4;
步骤S2:在压缩机正常运行范围内设置压缩机进气压力目标值P1以及排气压力目标值P2,为P1和P2赋值并将数据上传至控制系统;
步骤S3:在压缩机正常运行范围内设置机组进气压力最大值M和进气压力最小值N,以及机组排气压力最大值J和排气压力最小值K;为M、N、J、K赋值并将数据上传至控制系统;
步骤S4:机组运行后,通过仪表实测压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,通过实测压力数值为P3和P4赋值,并将数据上传至控制系统;
步骤S5:通过控制系统进行安全运算,安全运算步骤如下:
a.判断P3是否落在[N,M]区间内;
b.判断P4是否落在[J,K]区间内;
c.当a与b同时为真时,进入下一步骤;当a与b不同时为真时,报警停机开关启动,对压缩机机组进行停机操作和自动报警;
步骤S6:设置对比参数△E和△T:
△E= | P3/P1-1|;
△T= | P4/P2-1|;
步骤S7:进行调节运算,调节运算步骤如下:
a.对比△E与△T的数值大小,若△E≥△T,进入步骤b;若△E<△T,进入步骤d;
b.对比P3与P1的大小:
若P3>P1,此时压缩机进气压力偏高,机组排量偏小,通过控制系统减小旁通流量调节阀开度;若旁通流量调节阀开度已全关,则提高压缩机主电机转速,以降低机组进气压力至目标值;
若P3<P1,此时压缩机进气压力偏低 ,机组排量偏大,通过控制系统降低压缩机主电机转速;若主电机转速已达到最低,则增大机组旁通流量调节阀开度,以升高机组进气压力至目标值;
c.压力仪表重新测量压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,对P3和P4重新赋值,计算新的△E和△T;然后回到步骤a;
d.对比P4与P2的大小:
若P4>P2,此时压缩机排气压力偏高,机组排量偏大,通过控制系统降低压缩机主电机转速,若主电机转速已达到最低,则增大机组旁通流量调节阀开度,以降低机组排气压力至目标值;
若P4<P2,此时压缩机排气压力偏低 ,机组排量偏小,通过控制系统减小机组旁通流量调节阀开度,若旁通流量调节阀开度已全关,则开始提高压缩机主电机转速,以降低机组排气压力至目标值;
e. 压力仪表重新测量压缩机机组的进气压力P3以及排气压力P4,对P3和P4重新赋值,计算新的△E和△T;然后回到步骤a。
2.根据权利要求1所述的一种同时控制压缩机进排气压力的方法,其特征在于:所述步骤S7中,主电机转速和旁通流量调节阀的开度调节可以通过控制系统手动输入数值,以实现对机组进排气压力的快速调节。
3.根据权利要求1所述的一种同时控制压缩机进排气压力的方法,其特征在于:所述步骤S7中,△E与△T设定目标值R,当△E<R且△T<R时,结束步骤S7中的循环。
4.根据权利要求1所述的一种同时控制压缩机进排气压力的方法,其特征在于:所述步骤S7中,设置循环计数器,当循环次数达到设定值时,结束步骤S7中的循环。
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