CN116641881B - 真空泵控制方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

真空泵控制方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了真空泵控制方法、装置、计算机设备和存储介质；本申请实施例采集真空泵的泵转速值；若所述泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，所述运行状态信息包括入口压力值以及所述泵转速值中的至少一种；根据所述真空泵转矩限值，控制所述真空泵的电机输出转矩。在本申请实施例中，可以确定处于极限转速条件时的真空泵配套电机允许输出的转矩限值，以控制真空泵的实时运行状态，避免泵体过热和泵体卡死，使真空泵能正常工作。

Description

真空泵控制方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及真空泵技术领域，具体涉及真空泵控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
真空泵在运行过程中，很容易受到生产工艺切换、工艺气体混入杂质颗粒等因素的影响，对真空泵的负载会产生较大范围波动，有时会产生较大的冲击负荷，泵体持续运行在高速、高负载状态，使泵体因过载而引发泵体过热问题；同时，电机在额定转速以下运行时，变频器对电机为恒转矩控制模式，当泵体运行在低转速时，容易造成泵卡死。
显然，传统的真空泵电机通常采用单一的转矩控制方式，容易使泵体分别在高速和低速过载运行时产生泵体过热和泵体卡死等问题，很难满足真空泵多工况负载的需求。
发明内容
本申请实施例提真空泵控制方法、装置、计算机设备和存储介质，可以确定处于极限转速条件时的真空泵配套电机允许输出的转矩限值，以控制真空泵的实时运行状态，避免泵体过热和泵体卡死，使真空泵能正常工作。
本申请实施例提供一种真空泵控制方法，包括：采集真空泵的泵转速值；若所述泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，所述运行状态信息包括入口压力值以及所述泵转速值中的至少一种；根据所述真空泵转矩限值，控制所述真空泵的电机输出转矩。
本申请实施例还提供一种真空泵控制装置，包括：采集单元，用于采集真空泵的泵转速值；确定单元，用于若所述泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，所述运行状态信息包括入口压力值以及所述泵转速值中的至少一种；控制单元，用于根据所述真空泵转矩限值，控制所述真空泵的电机输出转矩。
本申请实施例还提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令；所述处理器从所述存储器中加载指令，以执行本申请实施例所提供的任一种真空泵控制方法中的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行本申请实施例所提供的任一种真空泵控制方法中的步骤。
本申请实施例可以采集真空泵的泵转速值；若所述泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，所述运行状态信息包括入口压力值以及所述泵转速值中的至少一种；根据所述真空泵转矩限值，控制所述真空泵的电机输出转矩。
在本申请中，可以基于泵转速值以及极限转速条件预先判断真空泵的工作状态是否可能异常，以此，可以通过泵转速值快速确定真空泵的工作状态是否可能异常，提升识别真空泵工作状态的效率，以增强对真空泵的控制。若所述泵转速值满足极限转速条件，真空泵有较大的冲击负荷或可能卡死即工作状态可能异常，此时可以结合真空泵的运行状态信息进一步确定处于极限转速条件时的真空泵配套电机允许输出的转矩限值，以控制真空泵的实时运行状态，避免泵体过热和泵体卡死，使真空泵能正常工作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a是本申请实施例提供的真空泵控制方法的场景示意图；
图1b是本申请实施例提供的真空泵控制方法的流程示意图；
图1c是本申请实施例提供的又一真空泵控制方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的真空泵控制装置的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供真空泵控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
其中，该真空泵控制装置具体可以集成在电子设备中，该电子设备可以为终端、服务器等设备。其中，终端可以为手机、平板电脑、智能蓝牙设备、笔记本电脑、或者个人电脑(Personal Computer，PC)等设备；服务器可以是单一服务器，也可以是由多个服务器组成的服务器集群。
在一些实施例中，该真空泵控制装置还可以集成在多个电子设备中，比如真空泵控制装置可以集成在多个服务器中，由多个服务器来实现本申请的真空泵控制方法。
在一些实施例中，服务器也可以以终端的形式来实现。
例如，参考图1a，提供了一种真空泵控制方法的应用场景，该应用场景可以包括多个电子设备中，如设置在真空泵泵体上的主控设备、变频器以及电机。
其中，主控设备可以采集真空泵的泵转速值；若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，运行状态信息包括入口压力值以及泵转速值中的至少一种；主控设备将真空泵转矩限值发送至变频器，变频器根据真空泵转矩限值，控制真空泵的电机输出转矩。
以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的先后次序不作为对实施例优选顺序的限定。
在本实施例中，提供了一种真空泵控制方法，如图1b所示，该真空泵控制方法的具体流程可以如下：
110、采集真空泵的泵转速值。
真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。在实际应用中，真空泵可以包括搭载有主控系统的主控设备、变频器以及电机。其中，主控设备可以通过主控系统获取真空泵的相关信息，并生成用于控制变频器以及电机的指令，例如，主控设备可以为搭载有主控系统的处理器。其中，变频器用于调整频率，例如，变频器可以通过内部IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的开断，来调整输出电源的电压和频率，以根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。其中，电机用于使真空泵泵壳内产生负压，也就是真空。
泵转速值是指用于真空泵工作时的转速，泵转速值可以为电机的转速的值即电机转速值。
在一些实施方式中，可以通过主控系统实时采集泵转速值。可选地，主控系统还实时采集真空泵的入口压力值，入口压力值用于表征真空泵的入口端达到的压力的值，入口压力越高，说明真空泵的负载越大。例如，可以利用真空泵的主控系统实时采集真空泵入口压力值和泵转速值等工艺参数，以监测真空泵的这些工艺参数。真空泵入口工艺气体的温度值也会对真空泵的负载产生影响，相同条件下，入口工艺气体的温度越高，真空泵负荷越低，反之，则泵负荷越高，但在实施方式说明中忽略入口工艺气体温度的大范围波动工况，忽略其对泵体负荷的影响，如有必要也可将入口工艺气体温度值纳入工艺参数采集对象之一，并参与真空泵转矩的控制。
在一些实施方式中，电机转速值可以由主控系统从变频器直接获得，也可由主控系统通过采集变频器输出频率值，利用电机的极对数估算得出电机转速值，当电机与真空泵体直连时，电机转速值即为泵转速值，电机与真空泵体非直连，如有齿轮箱时，可基于变速比，由电机转速值计算得到泵转速。
在一些实施方式中，可以由真空泵前端设置的真空规测量到真空泵的入口压力值，真空规将测量到的入口压力值发送至主控系统。
120、若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值。
运行状态信息包括入口压力值以及泵转速值中的至少一种。
极限转速条件是指泵转速值达到极值的条件，该极值可以为极大值即高转速阈值，也可以为极小值即低转速阈值。其中，转速阈值可以为根据实际需要或应用场景设置的泵转速值的阈值，可以理解的是，当泵转速值满足极限转速条件时，即真空泵的泵转速值超过转速阈值的限定，真空泵的工作状态可能异常。
真空泵转矩限值是指用于限制真空泵的转矩的值。其中，转矩是指真空泵的电机输出的力量大小，和电机带负载能力直接相关。可以理解的是，在确定真空泵转矩限值后，可以控制真空泵的电机在转矩限值限制的范围内工作，即限制电机的转矩在转矩限值限制的范围内。在一些实施方式中，真空泵转矩限值用于限制真空泵配套电机的最大转矩。
在实际应用中，通常泵转速值越高，入口压力值越高，则进气量越大，但电机负荷也越大。泵转速值过高，且入口压力值突然增大时会产生较大的冲击负荷，虽然与其配套的电机自身可以根据其可输出转矩能力与泵体负载扭矩进行匹配，但仍有可能出现电机输出转矩能力余量较大，泵体持续运行在高速、高负载状态，使泵体因过载而引发泵体过热问题。然而，泵转速值过低，如果电机的可输出转矩小于高负荷泵体低速大扭矩需求值，造成泵卡死。以此，本申请实施例中，可以基于泵转速值以及极限转速条件预先判断真空泵的工作状态是否可能异常，以此，可以通过泵转速值快速确定真空泵的工作状态是否可能异常，提升识别真空泵工作状态的效率，以增强对真空泵的控制。若泵转速值满足极限转速条件，真空泵有较大的冲击负荷或可能卡死即工作状态可能异常，此时可以结合真空泵的运行状态信息进一步确定处于极限转速条件时的真空泵配套电机允许输出的转矩限值，以控制真空泵的实时运行状态，避免泵体过热和泵体卡死，使真空泵能正常工作。
在一些实施方式中，在泵转速值满足极限转速条件时，可以基于负载性能曲线确定真空泵转矩限值，以在避免泵体过载的前提条件下，实时计算泵体所需的真空泵转矩限值，进而对变频器的输出转矩限值进行实时控制。具体地，若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，包括：
若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的负载性能曲线，由真空泵的泵转速值以及入口压力值计算得到真空泵转矩限值。
例如，真空泵主控系统可以根据真空泵在不同泵转速值、不同入口压力值时的负载性能曲线数据，在避免泵体过载的前提条件下，基于该负载性能曲线，利用实时泵转速值以及入口压力值计算泵体所需的最大转矩限值，进而对真空泵变频器的输出转矩限值进行实时控制，以控制电机的转矩。如，真空泵主控系统实时采集电机或泵转速值，当真空泵运行转速高于设定的转速阈值ns1时，利用主控系统采集到的真空泵入口压力值P以及当前泵转速值n，依照真空泵在不同真空压力和不同转速时的泵功率曲线数据，实时计算真空泵所需的转矩最大值Ts1，并将该转矩限值Ts1写入变频器作为其控制电机的转矩限值，变频器将控制电机使其输出的转矩与真空泵负载进行实时匹配，始终使泵运行在非过载状态，进而避免发生真空泵过热问题。
在一些实施方式中，在泵转速值满足极限转速条件时，可以结合泵转速值和/或入口压力值对应的阈值范围，快速确定真空泵转矩限值，以提升对真空泵转矩限值的控制效率。具体地，若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，包括：
若泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，目标阈值范围包括泵转速值对应的转速阈值范围以及入口压力值对应的压力阈值范围中的至少一种；
将目标转矩限值作为真空泵转矩限值。
阈值范围是指因变量的取值范围。可以对任一因变量(如泵转速值、入口压力值)等设置一个或多个连续或非连续的阈值范围。
例如，真空泵的主控系统可以对不同转速阈值范围和/或压力阈值范围设置对应的转矩限值。当泵转速值位于某一转速阈值范围内，和/或当入口压力值位于某一压力阈值范围内时，主控系统可以将该转速阈值范围和/或压力阈值范围对应的转矩限值即目标转矩限值作为真空泵转矩限值。
在一些实施方式中，目标阈值范围包括泵转速值对应的转速阈值范围以及入口压力值对应的压力阈值范围，以结合转速阈值范围以及压力阈值范围确定真空泵转矩限值，增强对真空泵控制的准确性。
在一些实施方式中，可以对泵转速值和/或入口压力值分别设置多个转速阈值范围以及多个压力阈值范围。以此，通过设置多个转速阈值范围以及多个压力阈值范围，可以根据真空泵的负载性能特性，对电机输出的转矩限值进行更多分段设置，进而实现更精准控制，以提高控制精度。对于上下泵组成的整泵真空泵，也可采取针对整泵内部的单泵按照分别设置多个转速阈值范围以及多个压力阈值范围，以进行独立多段转矩控制。
例如，如下表1所示，可以对入口压力值P设置连续的压力阈值范围Ps1＜P≤Ps2、Ps2＜P≤Ps3、…；对泵转速值n设置连续的转速阈值范围ns1＜n≤ns2、ns2＜n≤ns3、…。
表1
ns1＜n≤ns2 ns2＜n≤ns3 …
Ps1＜P≤Ps2 Ts11 Ts12 …
Ps2＜P≤Ps3 Ts21 Ts22 …
… … … …
表1中，Ps1、Ps2以及Ps3分别为压力阈值范围中的压力阈值即临界值，ns1、ns2以及ns3分别为转速阈值范围中的转速阈值即临界值。Ts11是压力阈值范围Ps1＜P≤Ps2以及转速阈值范围ns1＜n≤ns2对应的转矩限值，Ts21是压力阈值范围Ps2＜P≤Ps3以及转速阈值范围ns1＜n≤ns2对应的转矩限值，Ts12是压力阈值范围Ps1＜P≤Ps2以及转速阈值范围ns2＜n≤ns3对应的转矩限值，Ts22是压力阈值范围Ps2＜P≤Ps3以及转速阈值范围ns2＜n≤ns3对应的转矩限值。如，假设真空泵的主控系统实时采集的入口压力值P位于Ps1＜P≤Ps2内、采集的泵转速值n位于内ns2＜n≤ns3，则由表1中的对应关系可以得出真空泵转矩限值为Ts12。
在一些实施方式中，在泵转速值以及入口压力值较大的情况下，可以基于泵转速值以及入口压力值确定真空泵的最大转矩的限值，以限值真空泵的负载，以调整变频器控制电机所能输出的最大转矩值，实现对真空泵转矩的控制，实现真空泵的非过载运行，避免真空泵因体因过载而引发泵体过热。具体地，目标阈值范围包括第一阈值，第一阈值包括高转速阈值以及高转速阈值对应的第一压力阈值，若泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，包括：
若泵转速值大于高转速阈值，判断入口压力值是否大于第一压力阈值；
若入口压力值大于第一压力阈值，将第一阈值对应的高速转矩限值作为目标转矩限值。
高转速阈值是指用于判断泵转速值是否为高转速的阈值，该高转速阈值可以为真空泵正常工作时的泵转速值的上限值。相对而言，低转速阈值是指用于判断泵转速值是否为低转速的阈值，该低转速阈值可以为真空泵正常工作时的泵转速值的下限值。在一些实施方式中，高速转矩限值小于初始转矩限值，以使泵运行在非过载状态，进而避免发生真空泵过热问题。
高速转矩限值是指针对真空泵位于高转速时(即泵转速值大于高转速阈值)的场景预设的转矩限值。相对而言，低速转矩限值是指针对真空泵位于低转速时(即泵转速值小于等于高转速阈值)的场景预设的转矩限值。
例如，真空泵的主控系统可以实时监测真空泵的电机转速值以及入口压力值，在当前真空泵的电机转速值大于高转速阈值ns1，且真空泵入口压力值P大于高转速入口真空压力限值Ps1即第一压力阈值时，主控系统可以获取对应的高转速转矩限值Ts1作为真空泵转矩限值。真空泵的主控系统可以高转速转矩限值Ts1写入变频器作为其控制电机的转矩限值，真空泵负载转矩将与电机输出转矩进行实时匹配，真空泵仍按照转速控制模式运行，但电机的最大输出转矩能力受到Ts1限制，以此，真空泵的实际转速值将会根据实际负载情况进行调整。
在一些实施方式中，若泵转速值小于等于高转速阈值，判断泵转速值是否小于低转速阈值。以此，当泵转速值降至高转速阈值以下时，可以根据泵转速值以及低转速阈值判断真空泵工作状态，以避免电机的可输出转矩小于泵转速值较低是的转矩需求，避免造成泵卡死。
在一些实施方式中，在泵转速值较小的情况下，可以基于入口压力值确定真空泵的最大转矩的限值，以限值真空泵的负载，以适时调整变频器控制电机所能输出的最大转矩值，实现对真空泵转矩的控制，避免造成泵卡死。具体地，目标阈值范围包括低转速阈值对应的第二压力阈值，若泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，包括：
若泵转速值小于低转速阈值，判断入口压力值是否大于第二压力阈值；
若入口压力值大于第二压力阈值，获取第二压力阈值对应的第一低速转矩限值作为目标转矩限值；
若入口压力值小于等于第二压力阈值，获取第二压力阈值对应的第二低速转矩限值作为目标转矩限值。
例如，当真空泵的主控系统监测到实时的泵转速值降至高转速阈值ns1及该高转速阈值以下时，主控系统会辨识该泵转速值是否低于低转速阈值nd1，如果低于该低转速阈值，主控系统将辨识真空泵的实时入口压力值P是否大于低转速入口真空压力限值Pd1即第二压力阈值，若大于该值，则将低速大转矩限值Td1即第一低速转矩限值写入变频器，变频器将以写入的新的第一低速转矩限值控制参数，且按照转速控制模式运行。当入口压力值P不大于低转速入口真空压力限值Pd1即第二压力阈值时，主控系统将低速大转矩限值Td2即第二低速转矩限值写入变频器。以此，利用主控系统对真空泵在低转速时的电机输出转矩进行控制，使其在低转速时短时提升电机的输出转矩限值，使电机具有一定的短时大扭矩输出能力，进而将真空泵成功渡过低转速工况，使得真空泵尽可能不发生过载卡死停机，避免泵体卡死。
在一些实施方式中，第一低速转矩限值大于初始转矩限值，第二低速转矩限值大于初始转矩限值，第一低速转矩限值大于第二低速转矩限值。以此，主控系统可以向变频器发送指令，将变频器的转矩限值提升至某一限值，使得电机具有短时大扭矩输出能力，进而使得真空泵尽可能不发生过载卡死停机。
在一些实施方式中，第二低速转矩限值可以为初始转矩限值。由于真空泵的入口压力值较低，说明真空泵负载较低，因此在转速较低以及入口压力值较低的情况下，将初始转矩限值控制写入变频器，以初始转矩限值控制电机转矩，以使真空泵维持以较低负载的状态工作，合理控制真空泵的负载，避免泵卡死。
在一些实施方式中，在泵转速值小于低转速阈值后，当主控系统监测到真空泵的泵转速值提升至低转速阈值及以上时，主控系统可以比较泵转速值与低转速阈值以及高转速阈值，根据比较结果确定新的转矩限值，并重新向变频器发送新的转矩限值，以解除真空泵、电机、变频器的低速大转矩运行状态。
在一些实施方式中，在泵转速值在高转速阈值与低转速阈值之间时，可以以初始转矩限值限制真空泵的最大转矩，以使真空泵维持初始工作状态的负载进行工作。具体地，该真空泵控制方法，还包括：
若泵转速值小于或等于高转速阈值，判断泵转速值是否小于低转速阈值；
若泵转速值大于等于低转速阈值，将初始转矩限值作为目标转矩限值。
初始转矩限值是指真空泵正常工作时的转矩限值。例如，可以初始设定转矩限值为Tm，并通过真空泵的主控系统将该参数写入变频器控制表，以使真空泵在开始工作的时候，以初始转矩限值限制真空泵电机的最大转矩，初始转矩限值低于高速转矩限值，以初始转矩限值限制真空泵的最大扭矩，能使真空泵的电机以较低的负载工作。
例如，在泵转速值大于高转速阈值后，当真空泵的主控系统监测到实时的泵转速值降至高转速阈值ns1及该高转速阈值以下时，主控系统会辨识该泵转速值是否低于低转速阈值nd1，如果未低于该低转速阈值，主控系统将初始转矩限值Tm写入变频器，使电机的最大输出转矩能力受到初始转矩限值Tm限制。
在一些实施方式中，在泵转速值较小的情况下，若真空泵转矩限值超过目标额定转矩限值以及短时过载转矩限值，则可以对真空泵的短时过载状态进行计时，以对真空泵进行过载保护，避免部件因过载而损坏。具体地，该真空泵控制方法，还包括：
若低速转矩限值大于目标额定转矩限值，且若低速转矩限值小于短时过载转矩限值，对真空泵的短时过载状态进行计时，得到短时过载时长，低速转矩限值包括第一低速转矩限值以及第二低速转矩限值中的至少一种，目标额定转矩限值包括电机对应的额定转矩限值以及变频器对应的额定转矩限值中的至少一种；
当短时过载时长超过短时过载时间阈值时，控制真空泵强制运行至非过载状态，或者控制真空泵停止工作。
短时过载状态是指真空泵的参与超出额定工作参数时的状态。例如，当真空泵的低速转矩限值大于目标额定转矩限值时，则真空泵处于短时过载状态。
由于当真空泵运行在低速大转矩状态即泵转速值小于低转速阈值时，真空泵体、电机、变频器可能全部或部分处于短时过载状态，也可均不处于短时过载状态，以此，当真空泵运行在低速大转矩状态时，可以根据目标额定转矩限值以及短时过载转矩限值判断是否已经涉及到某些部分的短时过载状态，在已经涉及到某些部分的短时过载状态时，控制系统可以根据实际的运行的泵转速值、转矩限值和已经连续以短时过载状态运行的时间，在超过允许的短时过载时间限值即短时过载时间阈值时，对整个真空泵进行过载保护，避免部件因过载而损坏。例如，在泵转速值小于低转速阈值时，低速大转矩限值Td1即第一低速转矩限值均超出了电机和变频器的额定转矩限值，但符合短时过载转矩限值时，主控系统将自真空泵进入过在运行开始时刻进行计时，持续运行时间Time小于允许的电机和变频器短时过载运行时间的最小值TimeMAX。如果超过该时间真空泵仍处于短时过载状态，主控系统将控制真空泵强制运行至非过载状态，或者发送停机指令使真空泵安全停机，并发送报警指令。
130、根据真空泵转矩限值，控制真空泵的电机输出转矩。
电机输出转矩是指电机工作时的转矩。例如，真空泵的控制系统可以将转矩限值写入变频器，以使变频器限值真空泵的电机输出转矩的值在该转矩限值以下。
在一些实施方式中，可以通过变频器基于写入的转矩限值控制电机的电机输出转矩，以动态控制真空泵的转矩。具体地，真空泵包括变频器以及电机，根据真空泵转矩限值，控制真空泵的电机输出转矩，包括：
将真空泵转矩限值写入变频器；
变频器根据写入的真空泵转矩限值，控制电机的电机输出转矩。
例如，真空泵的主控系统将真空泵转矩限值写入变频器控制表，以使真空泵在工作时，变频器能根据写入变频器控制表的新的转矩限值，调整变频器控制电机所能输出的最大转矩值，实现对真空泵配套电机转矩的控制。
在一些实施方式中，真空泵为上下泵组合方式，可以针对上泵或下泵，分别采集上泵或下泵的泵转速值，若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定上泵或下泵的真空泵转矩限值，运行状态信息包括入口压力值以及泵转速值中的至少一种，根据真空泵转矩限值，控制上泵或下泵电机输出转矩。以此，根据本申请实施例的方法，分别获取上泵和下泵工作参数，并分别确定上泵的转矩限值和下泵的真空泵转矩限值，以各自控制上泵电机输出转矩和下泵电机输出转矩。
例如，真空泵采用上下泵组合方式，其中，上泵为罗茨泵，下泵为爪式真空泵，上下泵体均采用单独的变频器对各自匹配电机进行控制，电机与泵体直连。真空泵主控系统分别通过各自变频器采集上下泵的电机转速值n，该值也为泵转速值；同时，主控系统通过真空泵入口管路安装的真空规采集真空泵入口真空压力值P。主控系统分别对上泵和下泵的状态进行辨识，上下泵的控制方法相同，仅为控制转矩限值不同。
具体地，在实际应用中，以上泵为罗茨泵为例，如图1c所示的真空泵控制方法的流程示意图，真空泵的主控系统可以实时采集真空泵(罗茨泵)的泵转速值和入口压力值等工艺参数，以监测真空泵的工作状态。主控系统将实时采集到的泵转速值与高转速阈值比较，当实时采集的泵转速值大于高转速阈值时，将实时采集到的入口压力值与第一压力阈值比较，当实时采集到的入口压力值大于第一压力阈值时，主控系统将对应的高速转矩限值写入变频器的参数中，以使变频器基于该高转速转矩限值控制电机转矩；当实时采集到的入口压力值小于等于第一压力阈值时，主控系统将对应的初始转矩限值写入变频器的参数中，以使变频器基于该初始速转矩限值控制电机转矩。当实时采集的泵转速值小于等于高转速阈值时，将实时采集的泵转速值与低转速阈值进行比较，当实时采集的泵转速值小于低转速阈值时，将实时采集到的入口压力值与第二压力阈值比较，当采集到的入口压力值大于第二压力阈值时，主控系统将对应的第一低速转矩限值写入变频器的参数中，以使变频器基于该第一低速转矩限值控制电机转矩；当采集到的入口压力值小于等于第二压力阈值时，主控系统将对应的初始转矩限值写入变频器的参数中，以使变频器基于该初始转矩限值控制电机转矩。当实时采集的泵转速值小于等于高转速阈值，且当实时采集的泵转速值大于等于低转速阈值时，主控系统将对应的初始转矩限值写入变频器的参数中，以使变频器基于该初始转矩限值控制电机转矩。
本申请实施例提供的真空泵控制方案，可以采集真空泵的泵转速值；若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，运行状态信息包括入口压力值以及泵转速值中的至少一种；根据真空泵转矩限值，控制真空泵的电机输出转矩。
由上可知，本申请实施例可以基于泵转速值以及极限转速条件预先判断真空泵的工作状态是否可能异常，以此，可以通过泵转速值快速确定真空泵的工作状态是否可能异常，提升识别真空泵工作状态的效率，以增强对真空泵的控制。若泵转速值满足极限转速条件，真空泵有较大的冲击负荷或可能卡死即工作状态可能异常，此时可以结合真空泵的运行状态信息进一步确定处于极限转速条件时的真空泵配套电机允许输出的转矩限值，以控制真空泵的实时运行状态，避免泵体过热和泵体卡死，使真空泵能正常工作。
为了更好地实施以上方法，本申请实施例还提供一种真空泵控制装置，该真空泵控制装置具体可以集成在电子设备中，该电子设备可以为终端、服务器等设备。其中，终端可以为手机、平板电脑、智能蓝牙设备、笔记本电脑、个人电脑等设备；服务器可以是单一服务器，也可以是由多个服务器组成的服务器集群。
比如，在本实施例中，将以真空泵控制装置具体集成在真空泵设备为例，对本申请实施例的方法进行详细说明。
例如，如图2所示，该真空泵控制装置可以包括采集单元210、确定单元220以及控制单元230，如下：
(一)采集单元210
用于采集真空泵的泵转速值。
(二)确定单元220
用于若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，运行状态信息包括入口压力值以及泵转速值中的至少一种。
在一些实施方式中，确定单元220具体可以用于：
若泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，目标阈值范围包括泵转速值对应的转速阈值范围以及入口压力值对应的压力阈值范围中的至少一种；
将目标转矩限值作为真空泵转矩限值。
在一些实施方式中，目标阈值范围包括第一阈值，第一阈值包括高转速阈值以及高转速阈值对应的第一压力阈值，若泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，包括：
若泵转速值大于高转速阈值，判断入口压力值是否大于第一压力阈值；
若入口压力值大于第一压力阈值，将第一阈值对应的高速转矩限值作为目标转矩限值。
在一些实施方式中，目标阈值范围包括低转速阈值对应的第二压力阈值，若泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，包括：
若泵转速值小于低转速阈值，判断入口压力值是否大于第二压力阈值；
若入口压力值大于第二压力阈值，获取第二压力阈值对应的第一低速转矩限值作为目标转矩限值；
若入口压力值小于等于第二压力阈值，获取第二压力阈值对应的第二低速转矩限值作为目标转矩限值。
在一些实施方式中，确定单元220具体可以用于：
若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的负载性能曲线，由真空泵的泵转速值以及入口压力值计算得到真空泵转矩限值。
(三)控制单元230
用于根据真空泵转矩限值，控制真空泵的电机输出转矩。
在一些实施方式中，真空泵包括变频器以及电机，控制单元230具体可以用于：
将真空泵转矩限值写入变频器；
变频器根据写入的真空泵转矩限值，控制电机的电机输出转矩。
在一些实施方式中，控制单元230还可以用于：
若低速转矩限值大于目标额定转矩限值，且若低速转矩限值小于短时过载转矩限值，对真空泵的短时过载状态进行计时，得到短时过载时长，低速转矩限值包括第一低速转矩限值以及第二低速转矩限值中的至少一种，目标额定转矩限值包括电机对应的额定转矩限值以及变频器对应的额定转矩限值中的至少一种；
当短时过载时长超过短时过载时间阈值时，控制真空泵强行运行至非过载状态，或者控制真空泵停止工作。
具体实施时，以上各个单元可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
由上可知，本实施例的真空泵控制装置包括采集单元、确定单元以及控制单元。采集单元，用于采集真空泵的泵转速值；确定单元，用于若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，运行状态信息包括入口压力值以及泵转速值中的至少一种；控制单元，用于根据真空泵转矩限值，控制真空泵的电机输出转矩。
由此，本申请实施例可以基于泵转速值以及极限转速条件预先判断真空泵的工作状态是否可能异常，以此，可以通过泵转速值快速确定真空泵的工作状态是否可能异常，提升识别真空泵工作状态的效率，以增强对真空泵的控制。若泵转速值满足极限转速条件，真空泵有较大的冲击负荷或可能卡死即工作状态可能异常，此时可以结合真空泵的运行状态信息进一步确定处于极限转速条件时的真空泵配套电机允许输出的转矩限值，以控制真空泵的实时运行状态，避免泵体过热和泵体卡死，使真空泵能正常工作。
相应的，本申请实施例还提供一种计算机设备，该计算机设备可以为终端或服务器，该终端可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、触控屏幕、游戏机、个人计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等终端设备。
如图3所示，图3为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图，该计算机设备300包括有一个或者一个以上处理核心的处理器310、有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器320及存储在存储器320上并可在处理器上运行的计算机程序。其中，处理器310与存储器320电性连接。本领域技术人员可以理解，图中示出的计算机设备结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
处理器310是计算机设备300的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机设备300的各个部分，通过运行或加载存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器320内的数据，执行计算机设备300的各种功能和处理数据，从而对计算机设备300进行整体监控。
在本申请实施例中，计算机设备300中的处理器310会按照如下的步骤，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的指令加载到存储器320中，并由处理器310来运行存储在存储器320中的应用程序，从而实现各种功能：
采集真空泵的泵转速值；若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，运行状态信息包括入口压力值以及泵转速值中的至少一种；根据真空泵转矩限值，控制真空泵的电机输出转矩。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
可选的，如图3所示，计算机设备300还包括：触控显示屏330、射频电路340、音频电路350、输入单元360以及电源370。其中，处理器310分别与触控显示屏330、射频电路340、音频电路350、输入单元360以及电源370电性连接。本领域技术人员可以理解，图3中示出的计算机设备结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
触控显示屏330可用于显示图形用户界面以及接收用户作用于图形用户界面产生的操作指令。触控显示屏330可以包括显示面板和触控面板。其中，显示面板可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及计算机设备的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。可选的，可以采用液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)、有机发光二极管(OLED，Organic Light-EmittingDiode)等形式来配置显示面板。触控面板可用于收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上或在触控面板附近的操作)，并生成相应的操作指令，且操作指令执行对应程序。可选的，触控面板可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器310，并能接收处理器310发来的命令并加以执行。触控面板可覆盖显示面板，当触控面板检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器310以确定触摸事件的类型，随后处理器310根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。在本申请实施例中，可以将触控面板与显示面板集成到触控显示屏330而实现输入和输出功能。但是在某些实施例中，触控面板与显示面板可以作为两个独立的部件来实现输入和输出功能。即触控显示屏330也可以作为输入单元360的一部分实现输入功能。
射频电路340可用于收发射频信号，以通过无线通信与网络设备或其他计算机设备建立无线通讯，与网络设备或其他计算机设备之间收发信号。
音频电路350可以用于通过扬声器、传声器提供用户与计算机设备之间的音频接口。音频电路350可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器，由扬声器转换为声音信号输出；另一方面，传声器将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路350接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器310处理后，经射频电路340以发送给比如另一计算机设备，或者将音频数据输出至存储器320以便进一步处理。音频电路350还可能包括耳塞插孔，以提供外设耳机与计算机设备的通信。
输入单元360可用于接收输入的数字、字符信息或用户特征信息(例如指纹、虹膜、面部信息等)，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
电源370用于给计算机设备300的各个部件供电。可选的，电源370可以通过电源管理系统与处理器310逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源370还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
尽管图3中未示出，计算机设备300还可以包括摄像头、传感器、无线保真模块、蓝牙模块等，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
由上可知，本实施例提供的计算机设备可以基于泵转速值以及极限转速条件预先判断真空泵的工作状态是否可能异常，以此，可以通过泵转速值快速确定真空泵的工作状态是否可能异常，提升识别真空泵工作状态的效率，以增强对真空泵的控制。若泵转速值满足极限转速条件，真空泵有较大的冲击负荷或可能卡死即工作状态可能异常，此时可以结合真空泵的运行状态信息进一步确定处于极限转速条件时的真空泵配套电机允许输出的转矩限值，以控制真空泵的实时运行状态，避免泵体过热和泵体卡死，使真空泵能正常工作。
本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。
为此，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其中存储有多条计算机程序，该计算机程序能够被处理器进行加载，以执行本申请实施例所提供的任一种真空泵控制方法中的步骤。例如，该计算机程序可以执行如下步骤：
采集真空泵的泵转速值；若泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，运行状态信息包括入口压力值以及泵转速值中的至少一种；根据真空泵转矩限值，控制真空泵的电机输出转矩。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
其中，该存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
由于该存储介质中所存储的计算机程序，可以执行本申请实施例所提供的任一种真空泵控制方法中的步骤，因此，可以实现本申请实施例所提供的任一种真空泵控制方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。
以上对本申请实施例所提供的一种真空泵控制方法、装置、计算机设备和存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种真空泵控制方法，其特征在于，包括：
采集真空泵的泵转速值；
若所述泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，所述运行状态信息包括入口压力值以及所述泵转速值中的至少一种；
根据所述真空泵转矩限值，控制所述真空泵的电机输出转矩；
所述若所述泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，包括：
若所述泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，所述目标阈值范围包括所述泵转速值对应的转速阈值范围以及所述入口压力值对应的压力阈值范围中的至少一种；
将所述目标转矩限值作为所述真空泵转矩限值；
所述目标阈值范围包括第一阈值，所述第一阈值包括高转速阈值以及所述高转速阈值对应的第一压力阈值，所述若所述泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，包括：
若所述泵转速值大于所述高转速阈值，判断所述入口压力值是否大于所述第一压力阈值；
若所述入口压力值大于所述第一压力阈值，将所述第一阈值对应的高速转矩限值作为所述目标转矩限值。
2.如权利要求1所述的真空泵控制方法，其特征在于，所述目标阈值范围包括低转速阈值对应的第二压力阈值，所述若所述泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，包括：
若所述泵转速值小于所述低转速阈值，判断所述入口压力值是否大于所述第二压力阈值；
若所述入口压力值大于所述第二压力阈值，获取所述第二压力阈值对应的第一低速转矩限值作为所述目标转矩限值；
若所述入口压力值小于等于所述第二压力阈值，获取所述第二压力阈值对应的第二低速转矩限值作为所述目标转矩限值。
3.如权利要求2所述的真空泵控制方法，其特征在于，所述方法，还包括：
若低速转矩限值大于目标额定转矩限值，且若所述低速转矩限值小于短时过载转矩限值，对所述真空泵的短时过载状态进行计时，得到短时过载时长，所述低速转矩限值包括所述第一低速转矩限值以及所述第二低速转矩限值中的至少一种，所述目标额定转矩限值包括电机对应的额定转矩限值以及变频器对应的额定转矩限值中的至少一种；
当所述短时过载时长超过短时过载时间阈值时，控制所述真空泵运行至非过载运行状态，或者控制所述真空泵停止工作。
4.如权利要求1所述的真空泵控制方法，其特征在于，所述若所述泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，包括：
若所述泵转速值满足极限转速条件，根据所述真空泵的负载性能曲线，由所述真空泵的所述泵转速值以及所述入口压力值计算得到所述真空泵转矩限值。
5.如权利要求1所述的真空泵控制方法，其特征在于，所述真空泵包括变频器以及电机，所述根据所述真空泵转矩限值，控制所述真空泵的电机输出转矩，包括：
将所述真空泵转矩限值写入所述变频器；
所述变频器根据写入的所述真空泵转矩限值，控制所述电机的电机输出转矩。
6.一种真空泵控制装置，其特征在于，包括：
采集单元，用于采集真空泵的泵转速值；
确定单元，用于若所述泵转速值满足极限转速条件，根据真空泵的运行状态信息，确定真空泵转矩限值，所述运行状态信息包括入口压力值以及所述泵转速值中的至少一种，若泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，目标阈值范围包括泵转速值对应的转速阈值范围以及入口压力值对应的压力阈值范围中的至少一种；将目标转矩限值作为真空泵转矩限值；目标阈值范围包括第一阈值，第一阈值包括高转速阈值以及高转速阈值对应的第一压力阈值，若泵转速值满足极限转速条件，获取目标阈值范围对应的目标转矩限值，包括：若泵转速值大于高转速阈值，判断入口压力值是否大于第一压力阈值；若入口压力值大于第一压力阈值，将第一阈值对应的高速转矩限值作为目标转矩限值；
控制单元，用于根据所述真空泵转矩限值，控制所述真空泵的电机输出转矩。
7.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令；所述处理器从所述存储器中加载指令，以执行如权利要求1～5任一项所述的真空泵控制方法中的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行权利要求1～5任一项所述的真空泵控制方法中的步骤。
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