CN117092943A - 控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于控制技术领域，提供了一种控制系统、方法、装置终端设备及计算机存储介质，本申请的控制系统包括控制单元和被控单元，被控单元中包括多个空压机，控制单元分别与每个空压机连接，并对空压机进行轮换控制，这样保证每台空压机都有机会参与到生产过程中，而且还可以有效的利用资源不被浪费。其控制方法是根据不同领域对空气密度的需求确定不同的轮换模式即运行方式，利用不同的轮换模式控制多台空压机的运行。通过上述控制系统和控制方法，可以降低用户空压机能耗，提高生产率，降低生产成本。
Description
技术领域
本申请属于控制技术领域，尤其涉及一种控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。
背景技术
空压机又被称之为“通用机械”，是作为除电力之外的第二大动力源，其应用非常广泛。如在在半导体生产中有着极为关键作用的压缩空气被大量需要，空压机作为主要的动力源，对其运行状态进行集中管理和远程控制变得越来越重要。
在现有的控制系统和控制方法中，由于不能对空压机进行统一的管理或监控而造成空压机耗能严重，能源无法充分利用，生产成本较高。
发明内容
本申请实施例提供了一种控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，可以降低用户空压机能耗，提高生产率，降低生产成本。
第一方面，本申请实施例提供了一种控制系统，包括：
控制单元和被控单元，所述被控单元包括多个空压机，所述控制单元分别与每个所述空压机连接；
所述控制单元用于对多个所述空压机进行轮换控制，以使所述被控单元输出稳定压力。
在本申请实施例中，被控单元中包括多个空压机，控制单元可对多个不同类型的空压机进行集中管理，可以提高控制系统的兼容性。其次，对多台空压机进行轮换控制即通过控制多台空压机按照一定的顺序实现交替工作，这样不仅可以确保每台空压机得到合理的使用，还可以避免某些空压机因空闲时间过长而造成资源浪费等。因此，通过上述控制系统，可以降低用户空压机能耗，提高生产率，降低生产成本。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述控制单元包括主控模块和从控模块，所述主控模块分别通过第一通信链路和第二通信链路与所述从控模块连接，所述主控模块用于对多个所述空压机进行轮换控制，所述从控模块用于建立用于与所述主控模块之间的交互。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述主控模块与至少一个监控装置连接，用于获取所述监控装置的监控数据，并将所述监控数据发送给所述从控模块，以使用户通过所述从控模块与所述主控模块交互。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述控制单元通过点对点的串行通信方式，分别与每个所述空压机进行通信。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述控制系统还包括第一电源和第二电源，所述第一电源和所述第二电源的电压不同；
所述控制系统由所述第一电源或所述第二电源供电。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述控制系统还包括报警单元，所述报警单元与所述主控模块连接，用于对所述被控单元进行安全监控。
第二方面，本申请实施例提供了一种控制方法，包括：
根据生产过程所需空气密度确定空压机运行的目标方式；
根据所述空压机运行的目标方式对所述空压机进行轮换控制。
在本申请实施例中，在对空压机进行控制之前，首先确定多台空压机的运行方式即目标方式，其可以根据不同领域所需压缩空气的密度来确定的，然后利用不同的轮换模式控制多台空压机的运行。通过上述控制系统和控制方法，可以降低用户空压机能耗，提高生产率，降低生产成本。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述根据生产过程所需空气密度确定空压机运行的目标方式，包括：
若生产过程所需空气密度高于标准密度，则将所述空压机的目标方式确定为第一方式，其中，所述第一方式为定时轮换的方式；
若生产过程所需空气密度低于或等于标准密度，则将所述空压机的目标方式确定为第二方式，其中，所述第二方式为等时轮换的方式。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述空压机运行的目标方式对所述空压机进行轮换控制，包括：
获取第一压力值，所述第一压力值为稳定所述控制系统所需压力值；
获取第二压力值，所述第二压值为启动所述空压机时所述控制系统的实际压力值；
根据所述第一压力值、所述第二压力值和所述目标方式，对所述空压机进行轮换控制。
在第二方面的一种可能的实现方式中，在所述目标方式为第一方式的情况下，其特征在于，所述根据所述第一压力值、所述第二压力值和所述目标方式，对所述空压机进行轮换控制，包括：
若所述第一压力值大于所述第二压力值，则根据预设时间和第一顺序依次停止所述空压机，其中，所述第一顺序与所述空压机的启动顺序相反；
若所述第一压力值小于所述第二压力值，则根据预设时间和第二顺序依次启动所述空压机，其中，所述第二顺序与所述空压机的启动顺序相同。
在第二方面的一种可能的实现方式中，在所述目标方式为第二方式的情况下，其特征在于，所述根据所述第一压力值、所述第二压力值和所述目标方式，对所述空压机进行轮换控制，包括：
若所述第一压力值大于所述第二压力值，则每隔预设时间间隔根据第三顺序依次停止所述空压机，其中所述第三顺序与所述空压机的启动顺序相同；
若所述第一压力值小于所述第二压力值，则每隔预设时间间隔根据第四顺序依次启动所述空压机，其中，所述第二顺序与所述空压机的启动顺序相反。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述控制单元包括主控模块和从控模块，所述方法还包括：
所述控制模块采集监测数据，所述监测数据包括以下至少一项：气压、露点、温度和湿度；
若所述监测数据出现异常，则所述主控模块将所述监测数据和报警信息发送给所述从控模块，以使所述从控模块输出所述监测数据和所述报警信息。
第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面中任一项所述的控制方法。
第四方面，本申请实施例提供了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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面中任一项所述的控制方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第二方面中任一项所述的控制方法。
可以理解的是，上述第三方面至第五方面的有益效果可以参见上述第二方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的控制系统的系统框图；
图2是本申请一实施例提供的控制单元的系统框图；
图3是本申请一实施例提供的控制系统的流程示意图；
图4是本申请一实施例提供的控制方法的流程示意图；
图5是本申请一实施例提供的确定空压机运作方式的流程示意图；
图6是本申请一实施例提供的空压机采用第一方式的运行示意图；
图7是本申请一实施例提供的监控系统的流程示意图；
图8是本申请一实施例提供的监控系统软件界面框架示意图；
图9是本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。
空气压缩机被称为空压机，是作为除电力之外的第二大动力源，其应用非常广泛，根据种类不同，在电力工业、化纤工业、制药工业等领域都可以用到，是现代工业不可少的通用设备。对于大型工厂用户，特别是设备分布零散的工厂，需要较高的设备管理水平。监控系统的出现可以将众多设备，集中收集其运行状态至控制室，进行统一监控、管理与控制，可以提高设备监控效率，通过监控软件，操作人员可以及时发现设备故障，指引维护人员进行故障处理和设备修护，提高工厂运营效率。
在半导体生产车间应用中，空压机的作用也至关重要，随着电子设备的需求呈指数级增长，半导体元件的生产也在加快节奏，而在半导体生产中有着极为关键作用的压缩空气被大量需用。空压机是机械制造和运行过程中的动力源之一，其运行状态直接影响设备的安全，与之而来的以实现设备运行的集中管理和远程控制变得越来越重要。
据统计，空压系统电能消耗占工业能耗的8～10％左右，2018年全国空压机耗电量约为4200亿kW.h/a，其中有效能耗只占66％，其余34％的能量(约1420.4亿kW.h/a)被白白浪费掉，空压系统节能亟待高效开展。空压站主要包括三大块：供气设备、供气管道系统、用气设备；用气设备属于耗能部分，所以我们的节能的重点就剩下了供气设备和供气管道系统。看上去简单的两部分其实并不简单，这里消耗的电费可高达工厂全部电费的40％以上。经过长期的跟踪调查，发现有很大一部分用户的用气都有40％～80％的波动。
为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种控制系统和控制方法，本申请的控制系统包括控制单元和被控单元，被控单元中包括多个空压机，控制单元分别与每个空压机连接，并对空压机进行轮换控制，这样保证每台空压机都有机会参与到生产过程中，而且还可以有效的利用资源不被浪费。其控制方法是根据不同领域对空气密度的需求确定不同的轮换模式即运行方式，利用不同的轮换模式控制多台空压机的运行。通过上述控制系统和控制方法，可以降低用户空压机能耗，提高生产率，降低生产成本。
参见图1，是本申请实施例提供的控制系统的系统框图。作为示例而非限定，所述系统包括：
控制单元11和被控单元12，所述被控单元12包括多个空压机121，所述控制11单元分别与每个所述空压机121连接，所述控制单元11用于对多个所述空压机121进行轮换控制，以使所述被控单元12输出稳定压力。
在本申请实施例中，控制单元11发出各种控制命令或者微指令，控制整个计算机系统，包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)内部的各个部件能够协调，稳定连续的运行，本申请中的控制单元主要以个人电脑(Personal Computer,PC)为例,来控制整个系统的运行。
被控单元12的空压机121是一种能够完成压缩气体的装置设施，它是一种将原动机(通常是电机)的机械能转换为气压能的装置，它是压缩空气的气动发生装置，是一种利用空气压缩原理使压缩空气超过大气压的机器。很多行业都是通过压缩空气来为生产提供一定的动力，空气经过压缩后可以作为动力用，机械与风动工具，以及控制仪表与自动化装置等，小到各种风动机械的驱动，大到国防工业、潜水艇的沉浮，都有利用到空压机转化的动力。本申请以应用于半导体生产车间为例，为其提供动力源。
本申请中的轮换控制，指的是按照一定的顺序使得多个空压机121实现交替工作，这样不仅可以确保每台空压机121得到合理的使用，避免某些空压机121因空闲时间过长而造成资源浪费等，因此本申请实施例中，通过控制单元11与每台空压机121连接对其进行轮换控制以降低用户空压机能耗，提高生产率，降低生产成本。
参见图2，是本申请实施例提供的控制单元的系统框图，如图2所示，在一些实施例中，所述控制单元包括主控模块111和从控模块112，所述主控模块111分别通过第一通信链路和第二通信链路与所述从控模块112连接，所述主控模块111用于对多个所述空压机121进行轮换控制，所述从控模块112用于建立用于与所述主控模块111之间的交互。
主控模块111主要用于控制整个系统的运行，本申请中主要为控制多个空压机121进行轮换工作。而从控模块112一般用于执行某些具体的任务，接收主控模块111的指令并把自身的运行状态向主控模块111进行反馈。例如，实际应用中，主控模块111可以指主机(主PC机)，从控模块112可以指从机(从PC机)。
其中，主控模块111与从控模块112是通过以太网协议进行通讯的，其包括两条路链，第一链路指的是双路光纤，双路光纤指的是有发射口和接收口的两条光纤，可以提高网络性能，提高数据传输的速度与稳定性。第二链路指的是双交换机，交换机是一种用于电(光)信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。
示例性的，最常见的交换机是以太网交换机，本申请中使用双交换机是为了在主核心交换机在出现问题的时候迅速切换到另一台交换机，从而避免网络瘫痪。
使用上述双路光纤和双交换机实现主控模块111与从控模块112之间的交互，同时可以实现完全的冗余通讯。其中冗余是重复配置系统的一些部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件接入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间。
在一些实施例中，所述主控模块与至少一个监控装置连接，用于获取所述
监控装置的监控数据，并将所述监控数据发送给所述从控模块，以使用户通过所述从控模块与所述主控模块交互。
为了实现可视化监控操作，生产车间可配置监控装置，示例性的，监控装置可为高清摄像头等，其监控区域如生产车间的主厂房内外、中控室、高低配室站及站所其他区域等。主控模块与多个监控区域的监控装置连接可以读取其监控数据，并将数据发送至从控模块，从控模块主要实时显示监控区域的数据以及对其数据进行分析可实现实时监控的作用。
通过上述方法，可以实现联机监控，联机监控后能够实时读取到控制器中的数据，数据传输快捷稳定，能够满足日常监控需求。
在一些实施例中，所述控制单元通过点对点的串行通信方式，分别与每个所述空压机进行通信。
点对点的串行通信方式是一种开放协议，支持多种型号的串行设备同时例如，点对点的通信方式可以是MODBUS通信协议进行通信，其能够在点对点和多点网络上运行。
相对于通常使用的PROFIBUS等总线通讯，本申请使用的MODBUS通信协议这样既提高了通讯速率，又方便了机组故障维护，任何一台设备出现本体或通讯故障，都不影响其他设备的运行和操作。
在一些实施例中，所述控制系统还包括第一电源和第二电源，所述第一电源和所述第二电源的电压不同，所述控制系统由所述第一电源或所述第二电源供电。
第一电源和第二电源指的可以为220V的交流电的电压和24V的直流电的电压。
由于一些国家的供电电压为标准电压220V，故可利用其对空压机等设备进行供电，其次对于一些低功率监控装置等，为了安全起见可采用不超过人体安全电压的24V电压进行供电。
在一些实施例中，所述控制系统还包括报警单元，所述报警单元与所述主控模块连接，用于对所述被控单元进行安全监控。
报警单元可包括火灾报警或火灾报警故障信号或消防中心等相关信息，通过硬点接入的方法与主控模块连接。其中，硬点接入是指有被监控设备通过电缆直接接入监控设备的接点，占用监控设备的遥控接点。通过上述报警单元的接入可以对空压机以及生产车间等情况进行更加安全的监控。
参见图3，是本申请实施例提供的控制系统的流程示意图，如图3所示，在本系统中，控制单元包括主控模块和从控模块，主从模块之间通过双光纤、双交换机进行双向通讯。主控模块主要用于实现对被控单元中多个空压机的集中控制，可以通过硬点接入的方法连接报警单元以及通过以太网接入多个监控装置，主控模块可以实时读取被控单元的数据参数并发送至从控模块进行数据监控，在数据发生异常时可以通过输出报警信号提示。本系统通过轮换控制的方法控制多个空压机进行交替工作，以提高产品的生产效率降低成本。
本系统中，控制单元可对多个不同类型的空压机进行集中管理，可以提高控制系统的兼容性。其次，对多台空压机进行轮换控制即通过控制多台空压机按照一定的顺序实现交替工作，这样不仅可以确保每台空压机得到合理的使用，避免某些空压机因空闲时间过长而造成资源浪费等，因此，通过上述控制系统，可以降低用户空压机能耗，提高生产率，降低生产成本。
基于上述控制系统，本申请实施例提供了一种控制方法。参见图4，是本申请实施例提供的控制方法的流程示意图，如图4所示，作为示例而非限定，所述方法可以包括以下步骤：
步骤S101，根据生产过程所需空气密度确定空压机运行的目标方式。
在本申请实施例中，在对空压机进行控制之前，首先确定多台空压机的运行方式即目标方式，其可以根据不同领域所需压缩空气的密度来确定的。空气密度是指在一定的温度和压力下，单位体积空气所具有的质量，如在一些医疗领域中要求的空气质量较高，而一般普通领域可能要求的空气质量较低，故在不同领域压缩机运行方式是不同的。
步骤S102，根据所述空压机运行的目标方式对所述空压机进行轮换控制。
在本申请实施例中，压缩机的运行模式包括四种，分别为后进先出、定时轮换、先进先出、和等时轮换。其中，后进先出意为，后启动运行的空压机在轮换工作时可先停止运行，例如，先后启动编号为01、02的空压机，在利用后进先出原则时先停止后启动的，即先停止02号空压机，再停止01号空压机。定时轮换意为在设定的某个时刻进行轮换工作，其两个轮换时刻之间的时间间隔可能不同。例如，在一天的工作时间内可指定8点、10点、3点为空压机的轮换时间，可见，定时轮换中每两个轮换时刻之间的时间间隔可能不同，用户可任意设定。先进先出意为先运行的空压机在轮换工作时可先停止运行，例如，先后启动编号为01、02的空压机，在利用后进先出原则时先停止后启动的，即先停止01号空压机，再停止02号空压机。等时轮换是根据预设周期控制空压机进行轮换工作，例如，在一天的工作时间内指定9点、12点、3点为轮换时刻，可见等时轮换中每两个轮换时刻之间的时间间隔是相同的。
上述四种工作模式均有其优点和局限性，需要根据某个领域所需空气质量等确定空压机的目标方式即上述工作模式中的一种或多种，利用目标方式对空压机进行轮换控制。
在一个实施例中，步骤S101，包括：
若生产过程所需空气密度高于标准密度，则将所述空压机的目标方式确定为第一方式，其中，所述第一方式为定时轮换的方式；
若生产过程所需空气密度低于或等于标准密度，则将所述空压机的目标方式确定为第二方式，其中，所述第二方式为等时轮换的方式。
在本申请实施例中，在上述获取的四种空压机机的工作模式后，由于每种方式均有其优点和局限性，最佳运行模式需要根据空压站系统的空压机种类和组合方式来确定。为了简化人工操作，集中控制系统经过多次逻辑优化，将四种运行模式优化组合成两种最优运行模式：第一方式：(后进先出+定时轮换)组合模式和第二方式：(先进先出+等时轮换)组合模式。
第一方式即后进先出+定时轮换模式适合生产过程中空气质量要求较高的情况下，比如净化空气、医疗领域中使用的压缩空气等。在这种情况下，后进先出模式可以确保压缩空气的新鲜程度，防止空气的净化效果下降或者对使用者造成健康风险。同时，定时轮换可以避免因为某些空压机使用频率较低而导致的空气污染。
在标准条件下即在0摄氏度，1个标准大气压下，空气的密度为1.29kg/m3，其为标准密度。若某些领域所需空气密度大于标准密度时，示例性的，如在汽车制造行业中，涂装工艺对气源品质要求最高，压缩空气品质直接决定车身涂装质量好坏，是汽车生产的关键工艺等，或在电力行业中，压缩空气作为电厂动力之一，其质量要求也非常高，是保证系统安全稳定运行所必须控制的指标等。在这些需求空气密度较高领域时，空压机采用第一种方式运行即定时轮换的方式工作。定时轮换指的是在指定时间或指定时刻指定某些空压机运行。
示例性的，若生产所需空压机数量为8组，其编号为分别为01-08，采用定时轮换的方式可以为，在奇数工作日按照编号为01-08的顺序依次启动空压机进行工作，在此过程中可能只需启动前六组空压机即可满足日常需求，剩余编号为07-08的空压机空闲，为了保证每个空压机的使用频率，可在偶数工作日按照编号为08-01的顺序依次启动空压机进行工作，其采用后进先出模式即为，若空压机的启动顺序为01-08号，则在停止空压机运行时，其停止顺序为08-01，空压机的停止顺序与其启动顺序相同。
第二方式即先进先出+等时轮换模式则适合生产过程中空气质量要求较低的情况下，比如对压缩空气的质量没有要求的场景。在这种情况下，先进先出模式可以确保每台空压机都得到合理的使用，避免某些空压机空闲时间过长而导致的资源浪费。同时，等时轮换可以确保每台空压机都有机会参与到空气生产中，避免某些空压机负荷过大而导致的寿命缩短。
第二方式是所需空气密度低于或等于标准密度的领域，示例性的，如在大型汽车上，将压缩空气开关车门和刹车，将压缩空气打入车轮胎等对压缩空气的空气质量没有要求，压缩机可采用第二种方式对压缩机进行控制等领域。在这些领域空压机采用第二方式即等时轮换的方式工作。等时轮换指的是在指定在设定预设时间，在预设时间内指定某些空压机运行。
示例性的，如上述示例中，预设时间可设定为1h，每个空压机的工作时间为1h,在某一个空压机工作时间达到1h之后，自动停止并切换另一个闲置空压机工作，这样可以保证每个空压机都参与到工作中，其采用先进先出模式即为，若空压机的启动顺序为01-08号，则在停止空压机运行时，其停止顺序同样也为01-08，空压机的停止顺序与其启动顺序相同。
通过上述方法，可以根据领域所需空气密度快速确定出空压机运行的工作方式，提高生产效率。
在一个实施例中，参见图5，是本申请一实施例提供的确定空压机运作方式的流程示意图，如图5所示，步骤S102，包括：
步骤S201，获取第一压力值，所述第一压力值为稳定所述控制系统所需压力值。
在本申请实施例中，在整个运行系统控制过程中，本申请提供的控制系统会根据系统压力的变化，依据各机组运行时间的长短自动指定各机组的卸载/加载方式。首先需要获取第一压力值，其指的是在生产车间中能保证产品安全生产所需的压力值，此压力值是根据生产车间的实际生产情况确定的。
步骤S202，获取第二压力值，所述第二压值为启动所述空压机时所述控制系统的实际压力值。
在本申请实施例中，在对空压机进行轮换控制时需实时获取空压机提供的实际压力值，即第二压力值。最后根据第一压力值和第二压力值的大小对空压机进行轮换控制，以使得在产品生产过程中，以启动最少数量的空压机提供适合产品生产的稳定压力。
步骤S203，根据所述第一压力值、所述第二压力值和所述目标方式，对所述空压机进行轮换控制。
在本申请实施例中，在利用第一压力值、第二压力值以及目标方式对空压机进行轮换控制时，首先需要对比第一压力值和第二压力值的大小，并且在确定出目标方式后，可根据空压机组现场具体运行的空压机组排列编号，按等顺序的方式自动依次轮换运行，以改善空压机组的运行特性，达到最佳优化效果。
示例性的，本申请中的空压机数量为7组，可以根据其性能对7组空压机进行排列编号，依次为01、02、03……07，可根据编号对齐进行轮换控制。如首先启动编号为01、02、03的空压机，或停止编号为02的空压机等。
通过上述方法，可以精确的确定出空压机的运行模式以及轮换方式，可以提高生产效率。
在一个实施例中，在所述目标方式为第一方式的情况下，其特征在于，所述根据所述第一压力值、所述第二压力值和所述目标方式，对所述空压机进行轮换控制，包括：
若所述第一压力值大于所述第二压力值，则根据预设时间和第一顺序依次停止所述空压机，其中，所述第一顺序与所述空压机的启动顺序相反；
若所述第一压力值小于所述第二压力值，则根据预设时间和第二顺序依次启动所述空压机，其中，所述第二顺序与所述空压机的启动顺序相同。
在本申请实施例中，参见图6，是本申请一实施例提供的空压机采用第一方式的运行示意图，如图6所示，若空压机的目标方式为第一方式即采用后进先出+定时轮换的运用模式，即最后投入运行的空压机在第二压力超过第一压力时自动退出系统，并且在第二压力低于第一压力或最低标准压力时最先启动运行。
示例性的，根据上述示例，首先启动编号为01的空压机，在启动完成后，再启动编号为02的空压机……依次类推，若在启动完编号为05的空压机，发现5组空压机组提供的第二压力大于第一压力，则需要停止启动剩余未启动的空压机组。
此时需要根据后进先出原则将后投入运行的空压机退出系统并停机，首先可以设定空压机退出系统的预设时间，可根据生产车间实际情况设定。示例性的，预设时间为10min，如上述示例，空压机的启动顺序编号为01-05，其第一顺序与启动顺序相反为编号为05-01，则根据第一顺序首先将后投入运行编号为05的空压机退出系统，再间隔10min之后，在对比系统中第一压力值和第二压力的大小，若第二压力值仍然大于第一压力值，则继续将编号为04的空压机退出系统，以此类推，直到第一压力值与第二压力相等。
另外，若在系统运行的过程当中系统的压力下降，若第二压力值过小，此时，已经退出系统的空压机依照最后退出的机组为优先级首先投入运行系统。此时，可重新设定预设时间，若预设时间设定为5min，则需要根据第二顺序停止空压机，其中，第二顺序与第一顺序相反，即和空压机的启动顺序相同。示例性的，上述示例中，若上述编号为05、04的空压机先后退出控制系统，在第二压力过小时，根据启动顺序优先启动编号为04的空压机，在5min之后，若第二压力值仍然小于第一压力值依次启动编号为05的空压机，这样可以确保压缩空气的新鲜程度。
此系统中由于未实用编号为06、07的空压机，为了避免其使用频率较低而导致的空气污染，可采用定时轮换方法，示例性的，在下一次工作中，在启动空压机时可根据编号倒序依次启动编号为07、06、05……01的空压机，可以保证每台空压机都有机会投入运行工作。
上述方法中，整个控制系统遵循系统的平滑运行，稳定响应时间，能最佳状态保持空压机系统运行，合理地维护了空压机的使用寿命。并且在运控系统出现严重故障时，能指令集中控制系统自动断开，控制状态由远程控制状态转变为本地自动控制，以确保生产安全，并在辅助告警设备上发出报警信号，以待维修处理。
通过上述方法，可以确保压缩空气的新鲜程度，防止空气的净化效果下降或者对使用者造成健康风险，同时，还可以避免因为某些空压机使用频率较低而导致的空气污染。
在另一个实施例中，在所述目标方式为第二方式的情况下，其特征在于，所述根据所述第一压力值、所述第二压力值和所述目标方式，对所述空压机进行轮换控制，包括：
若所述第一压力值大于所述第二压力值，则每隔预设时间间隔根据第三顺序依次停止所述空压机，其中所述第三顺序与所述空压机的启动顺序相同；
若所述第一压力值小于所述第二压力值，则每隔预设时间间隔根据第四顺序依次启动所述空压机，其中，所述第四顺序与所述空压机的启动顺序相反。
在本申请实施例中，若空压机的目标方式为第二方式即采用先进先出+等时轮换的运用模式，即最先投入运行的空压机在第二压力超过第一压力时自动退出系统，在第二压力低于第一压力或最低标准压力时最先启动运行。
在第二方式下，如上述示例中，获取空压机启动的第三顺序，第三顺序与空压机的启动顺序相同，即与第二顺序也相同。启动顺序按照01-05的顺序启动空压机之后，若第二压力值大于第一压力值，则按照第三顺序将最先启动的01空压机退出系统，在间隔预设时间之后若第二压力值仍然大于第一压力值，则继续退出编号为02的空压机，依次类推，直至控制系统的压力稳定。在第二压力值小于第一压力值时，获取空压机的第四顺序，第四顺序与空压机的启动顺序相反即与第一顺序相同，根据第四顺序优先启动编号为01的空压机，在间隔预设时间之后若第二压力值仍然小于第一压力值，其次退出编号为02的空压机，依次类推。如果空气现在的需求量为零，所有的空压机都会在预定的卸载时间之后退出，并根据压力状况起动最少量的机组维持压力的稳定。
通过上述方法，可以避免某些空压机空闲时间过长而导致的资源浪费。同时，等时轮换可以确保每台空压机都有机会参与到空气生产中，避免某些空压机负荷过大而导致的寿命缩短。
在一个实施例中，所述控制单元包括主控模块和从控模块，所述方法还包括：
所述控制模块采集监测数据，所述监测数据包括以下至少一项：气压、露点、温度和湿度；
若所述监测数据出现异常，则所述主控模块将所述监测数据和报警信息发送给所述从控模块，以使所述从控模块输出所述监测数据和所述报警信息。
参见图7，是本申请一实施例提供的监控系统的流程示意图，如图7所示，由于压缩气体特征参数较多，如果某一参数出现问题也会生产车间安全问题的发生，因此需要实时对其数据进行监测。
首先通过检测传感器检测压缩气体的特征数据，如气体真空数据、气压参数、露点参数以及压缩气体的温度、湿度及气体状态等数据。通过检测传感器获取上述参数数据后会反馈值控制系统的主控模块，主控模块通过以太网传输协议将上述数据发送至从控模块，从控模块会实时监控各个参数的波动情况。当监控到其数据出现异常，则主控模块会将异常信息以及执行输出报警的指令发送至从控模块并输出报警模式，输出模式包括：远程app报警，远程手机短信报警、现场声光报警与监控系统软件窗口报警等。此时在从控模块的显示界面可以控制某一空压机停止工作，当出现严重故障时，能指令集中控制系统自动断开，控制状态由远程控制状态转变为本地自动控制，以确保生产安全，并在辅助告警设备上发出报警信号，以待维修处理，其监控界面参见图8，是本申请一实施例提供的监控系统软件界面框架示意图，从控模块的监控界面可以实时显示设备车间的各个监控数据，并且在数据出现异常时及时发出报警信息，或可以控制某一空压机的启停工作。
由于输出信号的反馈量与输入量作比较产生偏差信号，利用偏差信号实现对输出量的控制或者调节，所以系统的输出量能够自动地跟踪输入量，减小跟踪误差，提高控制精度，抑制扰动信号的影响。减小气压波动，保障用气安全。
申请实施例提供了一种控制系统和控制方法，本申请的控制系统包括，控制单元和被控单元，被控单元中包括多个空压机，控制单元分别与每个空压机连接，并对空压机进行轮换控制，这样保证每台空压机都有机会参与到生产过程中，而且还可以有效的利用资源不被浪费。其控制方法是根据不同领域对空气密度的需求确定不同的轮换模式即运行方式，利用不同的轮换模式控制多台空压机的运行。
通过上述控制系统和控制方法，可以降低用户空压机能耗，提高生产率，降低生产成本本系统中的控制单元控制多个空压机轮换交替工作，采用闭环控制系统，实时采集现场数据并控制空压机机组轮换运行，保障车间生产用气稳定，确保产品安全生产。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图9是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。如图9所示，该实施例的终端设备9包括：至少一个处理器90(图9中仅示出一个)处理器、存储器91以及存储在所述存储器91中并可在所述至少一个处理器90上运行的计算机程序92，所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述任意各个控制方法实施例中的步骤。
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是终端设备9的举例，并不构成对终端设备9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，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
所称处理器90可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器90还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器91在一些实施例中可以是所述终端设备9的内部存储单元，例如终端设备9的硬盘或内存。所述存储器91在另一些实施例中也可以是所述终端设备9的外部存储设备，例如所述终端设备9上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器91还可以既包括所述终端设备9的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器91用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器91还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还提供了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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
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或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种控制系统，其特征在于，包括控制单元和被控单元，所述被控单元包括多个空压机；所述控制单元分别与每个所述空压机连接；
所述控制单元用于对多个所述空压机进行轮换控制，以使所述被控单元输出稳定压力。
2.如权利要去1所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元包括主控模块和从控模块；
所述主控模块分别通过第一通信链路和第二通信链路与所述从控模块连接；
所述主控模块用于对多个所述空压机进行轮换控制；
所述从控模块用于建立用于与所述主控模块之间的交互。
3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述主控模块与至少一个监控装置连接，用于获取所述监控装置的监控数据，并将所述监控数据发送给所述从控模块，以使用户通过所述从控模块与所述主控模块交互。
4.一种控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-3所述的控制系统中的控制单元，所述控制方法包括：
根据生产过程所需空气密度确定空压机运行的目标方式；
根据所述空压机运行的目标方式对所述空压机进行轮换控制。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述根据生产过程所需空气密度确定空压机运行的目标方式，包括：
若生产过程所需空气密度高于标准密度，则将所述空压机的目标方式确定为第一方式，其中，所述第一方式为定时轮换的方式；
若生产过程所需空气密度低于或等于标准密度，则将所述空压机的目标方式确定为第二方式，其中，所述第二方式为等时轮换的方式。
6.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述空压机运行的目标方式对所述空压机进行轮换控制，包括：
获取第一压力值，所述第一压力值为稳定所述控制系统所需压力值；
获取第二压力值，所述第二压值为启动所述空压机时所述控制系统的实际压力值；
根据所述第一压力值、所述第二压力值和所述目标方式，对所述空压机进行轮换控制。
7.如权利要求6所述的控制方法，在所述目标方式为第一方式的情况下，其特征在于，所述根据所述第一压力值、所述第二压力值和所述目标方式，对所述空压机进行轮换控制，包括：
若所述第一压力值大于所述第二压力值，则根据预设时间和第一顺序依次停止所述空压机，其中，所述第一顺序与所述空压机的启动顺序相反；
若所述第一压力值小于所述第二压力值，则根据预设时间和第二顺序依次启动所述空压机，其中，所述第二顺序与所述空压机的启动顺序相同。
8.如权利要求6所述的控制方法，在所述目标方式为第二方式的情况下，其特征在于，所述根据所述第一压力值、所述第二压力值和所述目标方式，对所述空压机进行轮换控制，包括：
若所述第一压力值大于所述第二压力值，则每隔预设时间间隔根据第三顺序依次停止所述空压机，其中所述第三顺序与所述空压机的启动顺序相同；
若所述第一压力值小于所述第二压力值，则每隔预设时间间隔根据第四顺序依次启动所述空压机，其中，所述第二顺序与所述空压机的启动顺序相反。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求4至8任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至8任一项所述的方法。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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