CN112343809B - 一种空压机的控制装置、方法和空压机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空压机的控制装置、方法和空压机，该装置包括：第一开关单元、第二开关单元、采集单元和控制单元；第一开关单元设置在空压机的输出管路上；第二开关单元设置在空压机的旁通管路上；旁通管路，位于第一开关单元的两端、且与输出管路并联；其中，采集单元，被配置为在空压机按设定频率运行的情况下，采集输出管路和旁通管路的输出侧的当前流量；其中，在空压机按设定频率运行的情况下，第一开关单元的开度达到设定的最大开度值；控制单元，被配置为根据当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节第二开关单元的开度。该方案，通过分管控制和自适应调节输出流量，提升空压机输出流量的控制精度。
Description
技术领域
本发明属于空压机技术领域，具体涉及一种空压机的控制装置、方法和空压机，尤其涉及一种空压机流量自适应调节高精度控制系统、方法和空压机。
背景技术
相关方案中，空压机(如空气压缩机)对输出流量的控制，采用单管输出控制，且通过手动阀门来实现对流量的控制，控制精度较低。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种空压机的控制装置、方法和空压机，以解决空压机采用单管输出控制输出流量，存在控制精度低的问题，达到通过分管控制和自适应调节输出流量，提升空压机输出流量的控制精度的效果。
本发明提供一种空压机的控制装置，包括：第一开关单元、第二开关单元、采集单元和控制单元；所述第一开关单元设置在所述空压机的输出管路上；所述第二开关单元设置在所述空压机的旁通管路上；所述旁通管路，位于所述第一开关单元的两端、且与所述输出管路并联；其中，所述采集单元，被配置为在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述输出管路和所述旁通管路的输出侧的当前流量；其中，在所述空压机按设定频率运行的情况下，所述第一开关单元的开度达到设定的最大开度值；所述控制单元，被配置为根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
在一些实施方式中，在所述输出管路上，还设置有压力缓冲储气罐；所述压力缓冲储气罐，位于所述空压机与所述旁通管路之间，且所述压力缓冲储气罐的压力耐压值大于所述空压机的实际输出压力范围的设定倍数。
在一些实施方式中，所述旁通管路，包括：毛细管；所述第一开关单元，包括：手动调节阀门；所述第二开关单元，包括：电子调节阀；所述采集单元，包括：气体质量流量计；所述控制单元，包括：带PID调节模块的上位机。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，包括：确定所述当前流量和所述设定流量之间的第一流量差值，并确定所述第一流量差值与设定控制精度之间的大小关系，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，还包括：在设定时长后，确定设定时长后的当前流量与前一流量之间的第二流量差值，并确定所述第二流量差值与设定控制精度之间的大小关系，调节所述PID调节方式中PID调节参数，并根据调节后的PID调节参数，继续调节所述第二开关单元的开度；其中，若所述第二流量差值大于所述设定控制精度，则减小所述PID调节参数中的比例参数、并减小所述PID调节参数中的积分时间。
在一些实施方式中，所述气体质量流量计，包括：带温度监测功能的气体质量流量计；所述空压机的控制装置，还包括：所述采集单元，还被配置为在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述输出管路和所述旁通管路的输出侧的当前温度；所述控制单元，还被配置为根据所述当前温度和设定温度，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种空压机，包括：以上所述的空压机的控制装置。
与上述空压机相匹配，本发明再一方面提供一种空压机的控制方法，包括：在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述空压机的输出管路和所述空压机的旁通管路的输出侧的当前流量；其中，在所述空压机按设定频率运行的情况下，第一开关单元的开度达到设定的最大开度值；所述第一开关单元设置在所述空压机的输出管路上；所述旁通管路，位于所述第一开关单元的两端、且与所述输出管路并联；根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度；所述第二开关单元设置在所述空压机的旁通管路上。
在一些实施方式中，在所述输出管路上，还设置有压力缓冲储气罐；所述压力缓冲储气罐，位于所述空压机与所述旁通管路之间，且所述压力缓冲储气罐的压力耐压值大于所述空压机的实际输出压力范围的设定倍数。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，包括：确定所述当前流量和所述设定流量之间的第一流量差值，并确定所述第一流量差值与设定控制精度之间的大小关系，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，还包括：在设定时长后，确定设定时长后的当前流量与前一流量之间的第二流量差值，并确定所述第二流量差值与设定控制精度之间的大小关系，调节所述PID调节方式中PID调节参数，并根据调节后的PID调节参数，继续调节所述第二开关单元的开度；其中，若所述第二流量差值大于所述设定控制精度，则减小所述PID调节参数中的比例参数、并减小所述PID调节参数中的积分时间。
在一些实施方式中，还包括：在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述输出管路和所述旁通管路的输出侧的当前温度；根据所述当前温度和设定温度，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
由此，本发明的方案，通过采用输出管路分流控制的方式，对空压机输出流量进行细分，并根据实际使用情况自适应调节流量，从而，通过分管控制和自适应调节输出流量，提升空压机输出流量的控制精度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的空压机的控制装置的一实施例的结构示意图；
图2为空压机流量高精度控制系统的一实施例的结构示意图；
图3为空压机流量高精度控制系统的一实施例的算法流程示意图；
图4为本发明的空压机的控制方法的一实施例的流程示意图；
图5为本发明的方法中控制空压机的输出气体温度的一实施例的流程示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
1-空压机；2-压力缓冲储气罐；3-手动调节阀门；4-电子调节阀；5-带温度监测功能的气体质量流量计；6-带PID调节模块的上位机。
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。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种空压机的控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该空压机的控制装置可以包括：第一开关单元、第二开关单元、采集单元和控制单元。所述第一开关单元设置在所述空压机的输出管路上。所述第二开关单元设置在所述空压机的旁通管路上。所述旁通管路，位于所述第一开关单元的两端、且与所述输出管路并联。第一开关单元，如手动调节阀门3。第二开关单元，如电子调节阀4。采集单元，如带温度监测功能的气体质量流量计5。控制单元，如带PID调节模块的上位机6。
其中，所述采集单元，被配置为在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述输出管路和所述旁通管路的输出侧的当前流量。其中，在所述空压机按设定频率运行的情况下，所述第一开关单元的开度达到设定的最大开度值。
所述控制单元，被配置为根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
具体地，通过采用输出管路分流控制的方式，对空压机输出流量进行细分，然后采用PID自适应调节算法，将输出管路的流量监测装置与控制阀相连，构成一个反馈回路系统，最后将该反馈系统与工控机相连，通过上位机的参数设置和PID调节算法进行自适应调节，提升空压机输出流量的控制精度。
在一些实施方式中，在所述输出管路上，还设置有压力缓冲储气罐2。所述压力缓冲储气罐2，位于所述空压机与所述旁通管路之间，且所述压力缓冲储气罐2的压力耐压值大于所述空压机的实际输出压力范围的设定倍数。
具体地，压力缓冲储气罐2的压力耐压值，应至少大于实际空压机输出压力范围的2倍，以保证该装置的安全性。
在一些实施方式中，所述旁通管路，包括：毛细管。所述第一开关单元，包括：手动调节阀门3。所述第二开关单元，包括：电子调节阀4。所述采集单元，包括：气体质量流量计。所述控制单元，包括：带PID调节模块的上位机6。
具体地，空压机1、压力缓冲储气罐2、手动调节阀门3和带PID调节模块的上位机6，通过与空压机出口匹配的大口径铜管相连。在手动调节阀门3的两端，通过1/5-1/6大口径铜管管径的毛细管并联，电子调节阀4设置在该毛细管上。电子调节阀4、带温度监测功能的气体质量流量计5和带PID调节模块的上位机6，通过RS485通信线缆或模拟量通信线缆相连。从1/5-1/6大口径铜管管径两端引出毛细管，可实现流量分流，在分流后通过毛细管流量的高精度控制，最后合流输出相对精度较高的气体流量，以达到空压机输出气体流量高精度控制的效果。
其中，控制空压机按一定频率运行。当空压机以一定的频率运转时，保证手动调节阀门3处于全开状态，根据用户需要稳定控制的流量大小为设定流量A及流量的精度为设定精度B，在带PID调节模块的上位机6设定需控制流量的大小及精度。最小精度值的设定需根据电子调节阀4的精度范围来确定。当电子调节阀4的阀调节精度为C，最小精度值为B min＝A*C。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，包括：确定所述当前流量和所述设定流量之间的第一流量差值，并确定所述第一流量差值与设定控制精度之间的大小关系，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
具体地，空压机运转后，通过精度不低于装置需控制精度1/10的气体质量流量计进行流量监测，流量监测数据传输至上位机，上位机通过比较当前流量值与设定流量值差值与控制精度的关系，通过PID自适应调节算法，调节电子调节阀的阀开度值，并在时间t后再次读取当前流量值，为保证控制的效率，t应不大于1s，但也应不小于上位机与流量计通信一次时间的3倍。
由此，通过自适应调节可根据实际情况自动调节，以避免空压机在不良工况下运行，提升了空压机运行的可靠性，能够用于空压机输出流量控制精度较高及稳定性需求较高的场合。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，还包括：在设定时长后，确定设定时长后的当前流量与前一流量之间的第二流量差值，并确定所述第二流量差值与设定控制精度之间的大小关系，调节所述PID调节方式中PID调节参数，并根据调节后的PID调节参数，继续调节所述第二开关单元的开度。
其中，若所述第二流量差值大于所述设定控制精度，则减小所述PID调节参数中的比例参数、并减小所述PID调节参数中的积分时间。
具体地，在时间t后再次读取当前流量值的情况下，计算时间t内两次监控流量的差值，自适应评估调节过程，若在t时间内，流量差值相对于控制精度B较大，则减小PID自适应调节算法中的比例参数P、并增大积分时间I。其中比例参数P越小，控制电子调节阀开度变化的大小变小，因而流量控制精度随着阀变化越来越小而增加。增大积分时间I，控制电子调节阀开度变化时间增加，以保证自整定的时间增加。自整定时间增加，意味着在当前阀开度控制精度的调节过程中，以当前精度调节时间增加，从而达到更稳定、更高精度的控制效果。整个控制过程构成一个反馈系统，通过上位机PID自适应调节，控制电子调节阀与质量气体流量计，以实现空压机输出流量自适应调节和高精度控制的功能。
在一些实施方式中，所述气体质量流量计，包括：带温度监测功能的气体质量流量计5。
所述空压机的控制装置，还包括：控制空压机的输出气体温度的过程，具体可以如下：
所述采集单元，还被配置为在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述输出管路和所述旁通管路的输出侧的当前温度。
所述控制单元，还被配置为根据所述当前温度和设定温度，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
具体地，除了可实现空压机流量与阀开度高精度控制的效果外，由于配备的气体质量流量计带温度监测功能，还可选择温度参数作为PID自适应调节的参数，来实现空压机输出气体温度的稳定控制的效果。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过采用输出管路分流控制的方式，对空压机输出流量进行细分，并根据实际使用情况自适应调节流量，从而，通过分管控制和自适应调节输出流量，提升空压机输出流量的控制精度。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空压机的控制装置的一种空压机。该空压机可以包括：以上所述的空压机的控制装置。
相关方案中，空压机(如空气压缩机)对输出流量的控制，采用单管输出控制，且控制模式不够智能，人为因素影响较大，如需要人为调节阀门来改变流量大小且流量调节的大小不可控或控制精度较低；另外，调节的时间较长，无法快速进行流量的调节。该种控制方法精度低、操作复杂且耗费人力。
在一些实施方式中，本发明的方案，提供一种空压机流量自适应调节高精度控制系统，采用细分管控制模式，且集成自适应调节功能，能有效地实现自适应流量高精度控制，精度相对较高且无需人为操作，能够实现空压机输出流量的高精度控制，还能够实现空压机输出流量的自适应调节。
具体地，本发明的方案，采用输出管路分流控制的原理，对空压机输出流量进行细分，然后采用PID自适应调节算法，将输出管路的流量监测装置与控制阀相连，构成一个反馈回路系统，最后将该反馈系统与工控机相连，通过上位机的参数设置和PID调节算法进行自适应调节。
本发明的方案中，通过高精度控制及自适应调节的实现，有利于提高空压机输出气体流量的稳定性，且在故障产生时，自适应调节可根据实际情况自动调节，以避免空压机在不良工况下运行，提升了空压机运行的可靠性。以此，该方案，能够用于空压机输出流量控制精度较高及稳定性需求较高的场合。
下面结合图2和图3所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。
图2为空压机流量高精度控制系统的一实施例的结构示意图。如图2所示，空压机流量高精度控制系统，包括：空压机1，压力缓冲储气罐2，手动调节阀门3，电子调节阀4，带温度监测功能的气体质量流量计5，带PID调节模块的上位机6。
其中，空压机1、压力缓冲储气罐2、手动调节阀门3和带PID调节模块的上位机6，通过与空压机出口匹配的大口径铜管相连；在手动调节阀门3的两端，通过1/5-1/6大口径铜管管径的毛细管并联，电子调节阀4设置在该毛细管上；电子调节阀4、带温度监测功能的气体质量流量计5和带PID调节模块的上位机6，通过RS485通信线缆或模拟量通信线缆相连。
压力缓冲储气罐2的压力耐压值，应至少大于实际空压机输出压力范围的2倍，以保证该装置的安全性。
从1/5-1/6大口径铜管管径两端引出毛细管，可实现流量分流，在分流后通过毛细管流量的高精度控制，最后合流输出相对精度较高的气体流量，以达到空压机输出气体流量高精度控制的效果。
图3为空压机流量高精度控制系统的一实施例的算法流程示意图。如图3所示，空压机流量高精度控制系统的算法流程，包括：
步骤1、控制空压机按一定频率运行。当空压机以一定的频率运转时，保证手动调节阀门3处于全开状态，根据用户需要稳定控制的流量大小为设定流量A及流量的精度为设定精度B，在带PID调节模块的上位机6设定需控制流量的大小及精度。最小精度值的设定需根据电子调节阀4的精度范围来确定。当电子调节阀4的阀调节精度为C，最小精度值为Bmin＝A*C。min表示最小取值，即最小值。
步骤2、空压机运转后，通过精度不低于装置需控制精度1/10的气体质量流量计进行流量监测，流量监测数据传输至上位机，上位机通过比较当前流量值与设定流量值差值与控制精度的关系，来达到自适应调节的目的。如当当前流量值小于当前流量值的设定值且差值大于设定的控制精度，此时通过增大P比例参数，加快自动调节阀的阀门打开，此时当前流量就会快速向设定流量值的方向增大，当增大到差值接近小于控制精度时，减小P比例参数，并延长自动调节阀的调节时间，直到保持长时间内输出流量控制在设定流量要求范围内。该过程中需要反复读取当前流量值，t为两次读取流量值的时间间隔，为保证控制的效率，t应不大于1s，但也应不小于上位机与流量计通信一次时间的3倍。
步骤3、计算时间t内两次监控流量的差值，自适应评估调节过程，若在t时间内，流量差值相对于控制精度B较大，则减小PID自适应调节算法中的比例参数P、并增大积分时间I。其中比例参数P越小，控制电子调节阀开度变化的大小变小，因而流量控制精度随着阀变化越来越小而增加；增大积分时间I，控制电子调节阀开度变化时间增加，以保证自整定的时间增加。自整定时间增加，意味着在当前阀开度控制精度的调节过程中，以当前精度调节时间增加，从而达到更稳定、更高精度的控制效果。
步骤4、整个控制过程构成一个反馈系统，通过上位机PID自适应调节，控制电子调节阀与质量气体流量计，以实现空压机输出流量自适应调节和高精度控制的功能。
其中，除了可实现空压机流量与阀开度高精度控制的效果外，由于配备的气体质量流量计带温度监测功能，还可选择温度参数作为PID自适应调节的参数，来实现空压机输出气体温度的稳定控制的效果。当以温度作为调节参数时，即可实现温度的自适应调节过程，如当当前温度值小于当前温度值的设定值且差值大于设定的控制精度，此时通过增大P比例参数，加快自动调节阀的阀门打开，此时当前流量就会增大以带走更多的热量，当增大到差值接近小于控制精度时，减小P比例参数，并延长自动调节阀的调节时间，会慢慢控制热量的平衡，直到保持长时间内温度控制在设定温度要求范围内。
由于本实施例的空压机所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过采用细分管控制模式，且集成自适应调节功能，能有效地实现自适应流量高精度控制，精度相对较高且无需人为操作，能够实现空压机输出流量的高精度控制，还能够实现空压机输出流量的自适应调节，提升空压机输出流量的控制精度。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空压机的一种空压机的控制方法，如图4所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该空压机的控制方法可以包括：步骤S110和步骤S120。
在步骤S110处，在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述空压机的输出管路和所述空压机的旁通管路的输出侧的当前流量。其中，在所述空压机按设定频率运行的情况下，第一开关单元的开度达到设定的最大开度值。所述第一开关单元设置在所述空压机的输出管路上。所述旁通管路，位于所述第一开关单元的两端、且与所述输出管路并联。
在步骤S120处，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。所述第二开关单元设置在所述空压机的旁通管路上。
具体地，通过采用输出管路分流控制的方式，对空压机输出流量进行细分，然后采用PID自适应调节算法，将输出管路的流量监测方法与控制阀相连，构成一个反馈回路系统，最后将该反馈系统与工控机相连，通过上位机的参数设置和PID调节算法进行自适应调节，提升空压机输出流量的控制精度。
在一些实施方式中，在所述输出管路上，还设置有压力缓冲储气罐2。所述压力缓冲储气罐2，位于所述空压机与所述旁通管路之间，且所述压力缓冲储气罐2的压力耐压值大于所述空压机的实际输出压力范围的设定倍数。
具体地，压力缓冲储气罐2的压力耐压值，应至少大于实际空压机输出压力范围的2倍，以保证该方法的安全性。第一开关单元，如手动调节阀门3。第二开关单元，如电子调节阀4。采集单元，如带温度监测功能的气体质量流量计5。控制单元，如带PID调节模块的上位机6。
空压机1、压力缓冲储气罐2、手动调节阀门3和带PID调节模块的上位机6，通过与空压机出口匹配的大口径铜管相连。在手动调节阀门3的两端，通过1/5-1/6大口径铜管管径的毛细管并联，电子调节阀4设置在该毛细管上。电子调节阀4、带温度监测功能的气体质量流量计5和带PID调节模块的上位机6，通过RS485通信线缆或模拟量通信线缆相连。从1/5-1/6大口径铜管管径两端引出毛细管，可实现流量分流，在分流后通过毛细管流量的高精度控制，最后合流输出相对精度较高的气体流量，以达到空压机输出气体流量高精度控制的效果。
其中，控制空压机按一定频率运行。当空压机以一定的频率运转时，保证手动调节阀门3处于全开状态，根据用户需要稳定控制的流量大小为设定流量A及流量的精度为设定精度B，在带PID调节模块的上位机6设定需控制流量的大小及精度。最小精度值的设定需根据电子调节阀4的精度范围来确定。当电子调节阀4的阀调节精度为C，最小精度值为B min＝A*C。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，包括：确定所述当前流量和所述设定流量之间的第一流量差值，并确定所述第一流量差值与设定控制精度之间的大小关系，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
具体地，空压机运转后，通过精度不低于方法需控制精度1/10的气体质量流量计进行流量监测，流量监测数据传输至上位机，上位机通过比较当前流量值与设定流量值差值与控制精度的关系，通过PID自适应调节算法，调节电子调节阀的阀开度值，并在时间t后再次读取当前流量值，为保证控制的效率，t应不大于1s，但也应不小于上位机与流量计通信一次时间的3倍。
由此，通过自适应调节可根据实际情况自动调节，以避免空压机在不良工况下运行，提升了空压机运行的可靠性，能够用于空压机输出流量控制精度较高及稳定性需求较高的场合。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，还包括：在设定时长后，确定设定时长后的当前流量与前一流量之间的第二流量差值，并确定所述第二流量差值与设定控制精度之间的大小关系，调节所述PID调节方式中PID调节参数，并根据调节后的PID调节参数，继续调节所述第二开关单元的开度。
其中，若所述第二流量差值大于所述设定控制精度，则减小所述PID调节参数中的比例参数、并减小所述PID调节参数中的积分时间。
具体地，在时间t后再次读取当前流量值的情况下，计算时间t内两次监控流量的差值，自适应评估调节过程，若在t时间内，流量差值相对于控制精度B较大，则减小PID自适应调节算法中的比例参数P、并增大积分时间I。其中比例参数P越小，控制电子调节阀开度变化的大小变小，因而流量控制精度随着阀变化越来越小而增加。增大积分时间I，控制电子调节阀开度变化时间增加，以保证自整定的时间增加。自整定时间增加，意味着在当前阀开度控制精度的调节过程中，以当前精度调节时间增加，从而达到更稳定、更高精度的控制效果。整个控制过程构成一个反馈系统，通过上位机PID自适应调节，控制电子调节阀与质量气体流量计，以实现空压机输出流量自适应调节和高精度控制的功能。
在一些实施方式中，还包括：控制空压机的输出气体温度的过程。
下面结合图5所示本发明的方法中控制空压机的输出气体温度的一实施例流程示意图，进一步说明控制空压机的输出气体温度的具体过程，可以包括：步骤S210和步骤S220。
步骤S210，在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述输出管路和所述旁通管路的输出侧的当前温度。
步骤S220，根据所述当前温度和设定温度，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
具体地，除了可实现空压机流量与阀开度高精度控制的效果外，由于配备的气体质量流量计带温度监测功能，还可选择温度参数作为PID自适应调节的参数，来实现空压机输出气体温度的稳定控制的效果。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述空压机的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过高精度控制及自适应调节的实现，有利于提高空压机输出气体流量的稳定性，且在故障产生时，自适应调节可根据实际情况自动调节，以避免空压机在不良工况下运行，提升了空压机运行的可靠性。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种空压机的控制装置，其特征在于，包括：第一开关单元、第二开关单元、采集单元和控制单元；所述第一开关单元设置在所述空压机的输出管路上；所述第二开关单元设置在所述空压机的旁通管路上；所述旁通管路，位于所述第一开关单元的两端、且与所述输出管路并联；其中，
所述采集单元，被配置为在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述输出管路和所述旁通管路的输出侧的当前流量；其中，在所述空压机按设定频率运行的情况下，所述第一开关单元的开度达到设定的最大开度值；
所述控制单元，被配置为根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，包括：在设定时长后，确定设定时长后的当前流量与前一流量之间的第二流量差值，并确定所述第二流量差值与设定控制精度之间的大小关系，调节所述PID调节方式中PID调节参数，并根据调节后的PID调节参数，继续调节所述第二开关单元的开度；其中，若所述第二流量差值大于所述设定控制精度，则减小所述PID调节参数中的比例参数、并减小所述PID调节参数中的积分时间。
2.根据权利要求1所述的空压机的控制装置，其特征在于，在所述输出管路上，还设置有压力缓冲储气罐（2）；所述压力缓冲储气罐（2），位于所述空压机与所述旁通管路之间，且所述压力缓冲储气罐（2）的压力耐压值大于所述空压机的实际输出压力范围的设定倍数。
3.根据权利要求1或2所述的空压机的控制装置，其特征在于，所述旁通管路，包括：毛细管；所述第一开关单元，包括：手动调节阀门（3）；所述第二开关单元，包括：电子调节阀（4）；所述采集单元，包括：气体质量流量计；所述控制单元，包括：带PID调节模块的上位机（6）。
4.根据权利要求3所述的空压机的控制装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，还包括：
确定所述当前流量和所述设定流量之间的第一流量差值，并确定所述第一流量差值与设定控制精度之间的大小关系，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
5.根据权利要求3所述的空压机的控制装置，其特征在于，所述气体质量流量计，包括：带温度监测功能的气体质量流量计（5）；
所述空压机的控制装置，还包括：
所述采集单元，还被配置为在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述输出管路和所述旁通管路的输出侧的当前温度；
所述控制单元，还被配置为根据所述当前温度和设定温度，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
6.一种空压机，其特征在于，包括：如权利要求1至5中任一项所述的空压机的控制装置。
7.一种空压机的控制方法，其特征在于，包括：
在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述空压机的输出管路和所述空压机的旁通管路的输出侧的当前流量；其中，在所述空压机按设定频率运行的情况下，第一开关单元的开度达到设定的最大开度值；所述第一开关单元设置在所述空压机的输出管路上；所述旁通管路，位于所述第一开关单元的两端、且与所述输出管路并联；第二开关单元设置在所述空压机的旁通管路上；
根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，包括：在设定时长后，确定设定时长后的当前流量与前一流量之间的第二流量差值，并确定所述第二流量差值与设定控制精度之间的大小关系，调节所述PID调节方式中PID调节参数，并根据调节后的PID调节参数，继续调节所述第二开关单元的开度；其中，若所述第二流量差值大于所述设定控制精度，则减小所述PID调节参数中的比例参数、并减小所述PID调节参数中的积分时间。
8.根据权利要求7所述的空压机的控制方法，其特征在于，在所述输出管路上，还设置有压力缓冲储气罐（2）；所述压力缓冲储气罐（2），位于所述空压机与所述旁通管路之间，且所述压力缓冲储气罐（2）的压力耐压值大于所述空压机的实际输出压力范围的设定倍数。
9.根据权利要求7或8所述的空压机的控制方法，其特征在于，根据所述当前流量和设定流量，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度，包括：
确定所述当前流量和所述设定流量之间的第一流量差值，并确定所述第一流量差值与设定控制精度之间的大小关系，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
10.根据权利要求9所述的空压机的控制方法，其特征在于，还包括：
在所述空压机按设定频率运行的情况下，采集所述输出管路和所述旁通管路的输出侧的当前温度；
根据所述当前温度和设定温度，采用PID调节方式，调节所述第二开关单元的开度。
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