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Diese Erfindung betrifft ein Steuersystem und ein Verfahren zum Steuern einer Vielzahl von
Verdichtern; insbesondere betrifft die Erfindung ein Steuersystem und ein Verfahren für eine
Vielzahl von Verdichtern, das für eine wirkungsvolle Lastverteilung unter der Vielzahl der
Verdichter sorgt.
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Üblicherweise wird eine Vielzahl von Verdichtern angeordnet, um verdichtete Luft für eine
vorgegebene industrielle Einrichtung zu liefern. Bei derartigen Anordnungen ist es im
allgemeinen wünschenswert, daß jeder einzelne aus der Vielzahl der Verdichter im gleichen
Betriebspunkt oder nahezu im gleichen Betriebspunkt arbeitet, so daß die Last unter allen
Verdichtern im wesentlichen gleich aufgeteilt ist. Es ist weiterhin erstrebenswert, Verdichter
aus der Anordnung abzuschalten, wenn die Belastung abnimmt, so daß der Bedarf der
Einrichtung mit weniger laufenden Verdichtern in der Anordnung befriedigt werden kann.
Ebenso müssen, sobald der Leistungsbedarf die von den am Netz befindlichen Verdichtern
zur Verfügung stehende Lieferung überschreitet, zusätzliche Einheiten an das System gebracht
werden, so daß kostenträchtige Anlagenabschaltungen aufgrund fehlender Druckluft
vermieden werden.
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Bekannte Systeme, die Lastverteilung betrieben haben, haben dies insbesondere durch
Steuerung bestimmter Betriebsparameter der Verdichter wie beispielsweise der Luftstrommenge,
des Drucks der gelieferten Luft, etc. durchgeführt.
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Wenn die Verdichter Kreiselverdichter sind, sind die Hauptbetriebsparameter Druck- und
Volumenstrom, die beide durch Kontrolle des Einlaßventils an einem Kreiselverdichter und
dessen Bypass-Ventil gesteuert werden.
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Mit anderen Worten wird das Einlaßventil dazu verwendet, den Volumenstrom des
Verdichters (bei einem bestimmten festgelegten oder gewünschten Druck) zu steuern, und wenn die
benötigte Steuerung unterhalb des vom Einlaßventil erreichbaren Steuerbereiches liegt, wird
eine Zuschaltung einer Hilfssteuerung eingesetzt, die durch ein gesteuertes Öffnen oder
Schließen des Bypassventils dargestellt ist, wodurch ermöglicht wird, daß der Verdichter
Überströme beispielsweise an die Atmosphäre abgibt. Es steht fest, daß ein Umgehen des
Verdichters und ein Ablassen eines Luftstroms an die Atmosphäre (statt ihn dem Verbraucher
zuzuführen) eine Energieverschwendung darstellt.
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Diese bekannten Verdichtersysteme, die versuchten, die Belastung unter einer Vielzahl von
Verdichtern auszugleichen, waren im allgemeinen ungeeignet, den Verdichteroutput und die
Gesamtlaufzeit konsistent und wiederholbar auszugleichen, da teilweise den Merkmalen
derartiger Verdichtersysteme nicht ausreichende Beachtung geschenkt wurde. Beispielsweise
folgten bekannte Verdichtersysteme nicht einer strengen Routine beim bedarfsweisen Ans-
Netz-Bringen der Verdichter und bei deren Abschaltung, wenn der Bedarf verringert war.
Willkürliche Steuerung der Verdichtereinheiten betreffend die Zuschaltung oder Abschaltung
vom System kann zu ungleicher Verteilung der Belastung oder der Gesamtlaufzeit unter den
verschiedenen Verdichtern führen.
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Man sieht, daß jedes eine Vielzahl von Verdichtern zur Lieferung eines Luftbedarfs für eine
Einrichtung verwendende und von Lastverteilungssystemen und -verfahren gesteuerte System
eine allzu enge Steuerschleife vermeiden sollte, die vorzeitige Zu- oder Abschaltungen
einzelner Verdichter zu und vom System verursachen würde. Kurze Schwankungen beim
Luftbedarf sollten ohne Steuerung der Zu- oder Abschaltung von Verdichtern möglich sein.
Beispielsweise sind Elektromotoren, die in der Regel als Antriebsmaschinen für Verdichter
eingesetzt werden, bei der Anzahl der zugelassenen Wiederanläufe für eine vorgegebene
Zeiteinheit eingeschränkt. Somit ist es wünschenswert, zu verhindern, daß, wenn ein
Elektromotor zum Antreiben eines Verdichters im System ans Netz gegangen ist, derselbe
Elektromotor und sein zugeordneter Verdichter für eine vorgegebene Zeitdauer wieder vom Netz
abgeschaltet werden, um ein vorzeitiges Wiederanlaufen zu verhindern.
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Jedes Lastverteilungsverfahren und jede Lastverteilungsvorrichtung sollte auch die Tatsache
berücksichtigen, daß Verdichter im allgemeinen und Kreiselverdichter im besonderen
Betriebsbedingungen unterliegen, die sich bei den Extremwerten ihrer Leistungshüllkurven
bewegen. Beispielsweise kennt man bei Kreiselverdichtern das "Pumpen", einen Zustand, der
durch Strömungsumkehr im Verdichter gekennzeichnet ist, die nicht nur die Luftströmung des
Verdichtungsprozesses unterbricht, sondern auch die Verdichterelemente zerstören kann.
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Die WO 88/05939 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Anzahl von Luftverdichtern,
die jeweils zu einer Gesamtkapazität eines Systems beitragen, mit Sensoreinrichtungen und
Steuereinrichtungen, um den erwarteten Bedarf des Systems abzuschätzen und um die
Verdichter entsprechend zu steuern.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Druckluftsystem
vorgeschlagen mit einer Vielzahl von Kreiselverdichtern, von denen jeder ein Einlaßventil und
ein Bypassventil hat, mit einer Einrichtung zum Speichern verdichteter Luft bei einem
vorbestimmten Systemdruck, wobei die Speichereinrichtung für verdichtete Luft mit der
Vielzahl von Kreiselverdichtern zur Aufnahme von Fluid in Verbindung steht, mit wenigstens
einer Steuereinrichtung zum Steuern eines Drucksollwertes für jeden Kreiselverdichter, mit
Einrichtungen zum Aufnehmen des Systemdrucks, die mit wenigstens einer Steuereinrichtung
kommunizieren, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Identifizieren eines
vorbestimmten vom Druckluftsystem abzuschaltenden Kreiselverdichters wobei die
Identifizierungseinrichtung ein Logikprogramm aufweist, das jeden Kreiselverdichter bezüglich der
Gesamtverdichterlaufzeit einstuft, und wobei das Logikprogramm den am niedrigsten eingestuften
Kreiselverdichter bestimmt, der ein Bypassventil aufweist, das in einer Stellung steht, die den
maximalen Positionssollwert des Bypassventils überschreitet, und diesen Kreiselverdichter als
denjenigen Kreiselverdichter bestimmt, der abzuschalten ist, und mit einer
Computereinrichtung zum Testen des identifizierten Kreiselverdichters, um festzustellen, ob dieser
Kreiselverdichter vom Druckluftsystem abgeschaltet werden soll, wobei die Computereinrichtung mit
wenigstens einer Steuereinrichtung kommuniziert und einen Timer aufweist, der bei
Identifizierung des vorbestimmten Kreiselverdichters aktiviert wird, und wobei bei Deaktivierung die
Computereinrichtung bewirkt, daß wenigstens eine Kontrolleinrichtung den Drucksollwert des
Verdichters herabsetzt, um zu verhindern, daß in diesem Verdichter Pumpen auftritt.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für ein
Druckluftsystem mit einer Vielzahl von Kreiselverdichtern vorgeschlagen, von denen jeder ein
Einlaßventil und ein Bypassventil aufweist, wobei die Kreiselverdichter verdichtete Luft bei
einem vorbestimmten Systemdruck an einen Speicherbehälter liefern, wobei ein
vorbestimmter Kreiselverdichter vom Druckluftsystem abgeschaltet wird, gekennzeichnet durch folgende
Schritte: Einrichten eines Drucksollwertes für jeden arbeitenden Kreiselverdichter, Einrichten
einer maximalen Bypassventilstellung für jeden Kreiselverdichter, Einstufen jedes
Kreiselverdichters in bezug auf die Verdichtergesamtlaufzeit, Bestimmen der Stellung jedes
Bypassventils (24a bis 24c), Vergleichen der Stellung jedes Bypassventils mit einer entsprechenden
maximalen Bypassventilstellung, Identifizierung eines Kreiselverdichters, der die unterste
Stufe einnimmt und eine Bypassventilstellung aufweist, die größer als seine maximale
Bypassventilstellung ist, wenn der Kreiselverdichter abgeschaltet werden soll, Aktivieren eines
Timers mit einer vorbestimmten Zeitdauer beim Identifizieren des abzuschaltenden
Kreiselverdichters, Rücksetzen des Timers, wenn irgendwann während der Zeitdauer die
Bypassventilstellung des identifizierten Kreiselverdichters gleich oder kleiner als die maximale
Bypassventilstellung ist, und bei der Deaktivierung des Timers Herabsetzen des
Drucksollwertes des identifizierten Kreiselverdichters in einer Weise, die verhindert, daß in dem
Verdichter Pumpen auftritt.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung und um darzustellen, wie diese ausgeführt werden
kann, wird nun in beispielhafter Weise auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen.
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Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Vielzahl von Verdichtern zeigt, die
eine gemeinsame Leistung abgeben.
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Fig. 2 ist ein Fließschema eines Steuerprogramms eines sogenannten
Führungsverdichters.
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Fig. 3 ist ein Fließschema des Steuerprogramms eines Folgeverdichters.
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Fig. 4 ist ein Fließschema des Steuerprogramms eines Lastverteilungssystems.
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Fig. 5A und 5B erläutern die Steuertätigkeiten bei einem vorgegebenen Verdichter, bei dem
sowohl das Einlaßventil als auch das Bypassventil gesteuert wird.
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Fig. 6A bis 6F zeigen Fließschemata, die beim vorliegenden Verdichtersteuerungssystem
verwendet werden.
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In Fig. 1 ist eine Vielzahl von Verdichtern 20a-20c gezeigt. Jeder der Verdichter 20a-20c ist
mit entsprechenden einstellbaren Einlaßventilen (IV) 22a-22c ausgerüstet. Des weiteren ist
jeder der entsprechenden Verdichter 20a-20c auch mit einem entsprechenden einstellbaren
Bypassventil (BV) 24a-24c versehen. Jeder der Verdichter 20-20c weist auch entsprechende
Leitungen 26a-26c auf, die vor dem Speisen eines Verteilers 30 mit Druckluft, die zur
Lieferung an eine industrielle Anlage geeignet ist, in entsprechende Einwegrückschlagklappen
28a-28c führen.
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Jeder der entsprechenden Verdichter 20a-20c hat daran angeordnete entsprechende
Mikrosteuerungen 32a-32c zum Steuern der entsprechenden einstellbaren Einlaßventile (IV) 22a-22c
und der entsprechenden einstellbaren Bypassventile (BV) 24a-24c. Jede Mikrosteuerung 32
kann als Basis einen Intel 8051 Chip (Intel ist eine Marke der Intel Co.) einsetzen.
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Die entsprechenden Mikrosteuerungen 32a-32c kommunizieren mit einem Computer PC 34,
unter Verwendung eines in zwei Richtungen arbeitenden Netzwerkes, so daß gewisse
Steuerfunktionen der entsprechenden Mikrosteuerung 32a-32c von einem Programm im PC 34
gesteuert werden, wie im folgenden detailliert beschrieben wird.
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Die Mikrosteuerungen 32a-32c haben auch, wie im folgenden beschrieben wird, unter
bestimmten Umständen die Funktion, die entsprechenden IV 22a-22c und auch die
entsprechenden BV 24a-24c jedes Verdichters zu steuern. Die Mikrosteuerungen 32a-32c
versorgen auch das im PC 34 residente Programm mit gewissen Betriebsinformationen jedes
entsprechenden Verdichters 20a-20c.
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Gemäß den Lastverteilungsaspekten des Systems wird einer der Verdichter 20a-20c als der
"Führungs"-Verdichter bestimmt, von dem bestimmte Daten verwendet werden, um die
übrigen, (Folge-) Verdichter zu steuern, die ihre Betriebsbefehle unter Steuerung eines im PC
34 gespeicherten Programms vom Führungsverdichter abnehmen. Wenn beispielsweise
Verdichter 20a als der "Führungs"-Verdichter bezeichnet wird, folgen die verbleibenden
Verdichter 20b und 20c den Betriebsparametern des Führungsverdichters 20a. Somit wird
beispielsweise, wenn wie in einer im folgenden beschriebenen Weise IV 22a des Führungsverdichters
20a eine bestimmte Position einnimmt, diese Position von der Mikrosteuerung 32a an den PC
34 gemeldet, der dann die Mikrosteuerungen 32b und 32c beauftragt, deren entsprechende IV
22b und 22c einzustellen, um eine ähnliche Position einzunehmen.
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Das heißt, wenn die Mikrosteuerung 32a eines ihrer Programme durchläuft, was zu einer
Einstellung von IV 22a führt, wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wird, daß die
Mikrosteuerungen 32b und 32c der "Folge"-Verdichter 20b und 20c in ähnlicher Weise ihre
IV 22b und 22c veranlassen, demselben Programm zu folgen.
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Gemäß Fig. 2 wird ein Führungsverdichter, beispielsweise 20a, veranlaßt, eine
Programmwiederholung zu durchlaufen, bei der der Systemdruck "P", wie er im Verteiler 30 anliegt,
kontinuierlich mit dem Drucksoll- oder -wunschwert "P" verglichen wird. Ein derartiger
Vergleich wird beim Schritt 100 des in Fig. 2 dargestellten Fließschemas durchgeführt. Wenn
der Systemdruck "P" größer ist als der Drucksollwert "P", bewirkt eine JA-Entscheidung, daß
die einzelne Mikrosteuerung 32 bei Schritt 102 des Steuerprogramms einen Prozeß vollführt,
der das Kommando zum Schließen des IV des Führungsverdichters in eine Stellung CLL
(Current Limit, Low; Stromgrenze niedrig) führt, unterhalb der das IV eines einzelnen
Verdichters nicht eingestellt werden kann. Wenn der Systemdruck "P" immer noch größer ist
als der Drucksollwert "P", wird der Schritt 102 die Stellung des IV nicht weiter einstellen,
sondern nun beginnen, das Bypassventil BV eines vorgegebenen Verdichters zu öffnen.
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Wenn der Vergleich im Schritt 100 ein NEIN ergibt, wodurch angegeben wird, daß der
Systemdruck unterhalb des gewünschten Niveaus liegt, gibt Schritt 104 zuerst den Auftrag,
das Bypassventil seines Verdichters zu schließen, bis es vollständig geschlossen ist, und dann,
wenn der Systemdruck noch immer nicht auf dem gewünschten Sollwertniveau angelangt ist,
bewirkt Schritt 104 als nächstes, daß das Einlaßventil IV geöffnet wird, bis der gewünschte
Druck erreicht ist.
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Gleich ob die Schleife durch den Schritt 102 oder 104 geführt wird, Schritt 106 wird
durchgeführt, um die Stellung des Einlaßventils (IV) und die Stellung des Bypassventils (BV) des
Führungsverdichters in eine Pufferzone für einen Übergang zu bringen.
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Wenn das CEM- (Centac Energy Master - eine Marke der Ingersoll-Rand Company)
Programm vorhanden ist und betrieben wird, werden die IV- und BV-Werte des
Führungsdichters, angekommen bei den Schritten 102 oder 104, zu dem CEM-Programm in Schritt
108 geführt, wobei das CEM-Programm im PC 34 resident vorliegt (siehe Fig. 1).
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Wenn das Einlaßdrosselventil IV eines Kreiselverdichters unterhalb eines bestimmten Wertes,
bekannt als CLL (Current Limit, Low; Stromgrenze, niedrig) geschlossen eingestellt ist,
können möglicherweise unerwünschte Pumpbedingungen verursacht werden. Somit wird eine
jedem Verdichter zugeordnete besondere Mikrosteuerung 32, wenn sie mit der CLL-Grenze
konfrontiert wird, alle weiteren Instruktionen des im PC 34 gespeicherten CEM-Programms
stornieren, um IV weiter zu schließen und statt dessen beginnen, das Bypassventil BV des
besonderen Verdichters zu öffnen, um den Systemdruck weiter zu verringern.
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Wenn der Systemdruck unterhalb des gewünschten Drucksollwertes liegt, wird von jeder
Mikrosteuerung 32 ein "Umkehr"-Betrieb des vorherigen Programms durchlaufen, um, wenn
nötig, zuerst das Bypassventil zu schließen und dann, wenn dies nicht ausreicht, das
Einlaßventil IV eines besonderen Verdichters zu öffnen, wie durch Schritt 104 in Fig. 2
dargestellt ist.
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In Fig. 3 ist das Fließschema des Programms dargestellt, dem ein "Folge"-Verdichter folgt,
wie ausgeführt von der Mikrosteuerung 32, die jedem Verdichter 20 zugeordnet ist.
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Das Programm beginnt mit Schritt 120, der die Mikrosteuerung 32 auffordert, die IV-Stellung
(des Führungsverdichters) im Wertepuffer zu suchen. Beim Entscheidungsschritt 122
vergewissert sich die Mikrosteuerung 32, ob Daten in einem (nicht gezeigten) Wertepuffer des PC
34 vorliegen. Wenn keine Daten im Wertepuffer vorliegen, schreitet das Steuerprogramm fort
zu Schritt 124, um abzuschätzen, ob seit der letzten Datensendung zum Wertepuffer zwanzig
Sekunden vergangen sind. Wenn zwanzig Sekunden nicht vergangen sind, kehrt das
Programm zu Schritt 120 zurück und fährt so fort, bis entweder die Daten vorliegen, oder die
zwanzig Sekunden verstrichen sind.
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Wenn zwanzig Sekunden verstrichen sind, führt Schritt 124 zum Unterprogramm D, das im
folgenden beschrieben wird.
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Wenn nach Schritt 122 festgestellt wurde, daß im Wertepuffer der Mikrosteuerung Daten
vorliegen, schätzt Schritt 126 ab, ob die Einlaßventilstellung (IV) des Führungsverdichters
größer ist, als die Einlaßventilstellung (IV) des Folgeverdichters. Wenn Schritt 126 zur
Antwort JA führt, geht das Programm zu Schritt 128, der frägt, ob der von der
Mikrosteuerung 32 gesteuerte Verdichter bei CLH (Current Limit, High; Stromgrenze, hoch) liegt.
Dieser Schritt stellt sicher, ob der Folgeverdichter schon vollständig ans Netz gegangen ist,
so daß alle weiteren Einstellungen beim IV des Folgeverdichters zwecklos sind, da die
Mikrosteuerung eine Durchführung derartiger Einstellungen nicht zuläßt.
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Deshalb kehrt das Programm zu Schritt 120 zurück, wenn der Folgeverdichter tatsächlich an
seinem aktuellen hohen Stromgrenzwert läuft und der Vergleich zu einer bestätigenden
Entscheidung führt.
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Wenn der Vergleich bei Schritt 128 feststellt, daß der von seiner eigenen Mikrosteuerung
geprüfte Verdichter nicht bei CLH arbeitet, geht das Programm zum Schritt 130, bei dem der
Mikroprozessor den inneren Drucksollwert um alle 3 Sekunden um 0,1 psig erhöht, bis die
gewünschte Ventilstellung erreicht ist.
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Wenn der Vergleich bei Schritt 126 anzeigt, daß die IV-Stellung des Führungsverdichters
niedriger ist als die IV-Stellung des Folgeverdichters, führt eine NEIN-Entscheidung zu
Schritt 134, der die IV-Stellung des Führungsverdichters mit der IV-Stellung des
Folgeverdichters vergleicht, um festzustellen, ob die IV-Stellung des Führungsverdichter niedriger
ist als die IV-Stellung des Folgeverdichters. Wenn der Vergleich zu einer JA-Entscheidung
führt, schreitet das Programm fort zu Schritt 136, wo eine Entscheidung getroffen wird über
das Drosseln des Folgeverdichers. Wenn die Feststellung, daß ein Folgeverdichter an seiner
LL-Grenze (das heißt, er befindet sich in seinem niedrigsten Belastungszustand) läuft,
gemacht wird, springt das Programm zu Schritt 120. Eine NEIN-Entscheidung führt zu Schritt
138, wo der innere Systemdrucksollwert alle 3 Sekunden um 0,1 psig herabgesetzt wird, bis
die gewünschte Ventilstellung erreicht ist.
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Beim Abschluß des Programms in Schritt 138 kehrt das Programm zu Schritt 120 zurück.
Wenn der bei Schritt 136 durchgeführte Vergleich zu einer Bestätigungsentscheidung führt,
fährt das Programm zurück zu Schritt 120, um das Programm neu laufen zu lassen.
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Wenn die Entscheidung bei Schritt 134 zu einem negativen Ergebnis führt, springt das
Programm zurück zum Startschritt 120 dieses Programms.
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Es wurde festgestellt, daß, wenn der Vergleich bei Schritt 124 eine Antwort JA ergibt, das
Programm zu Schritt D weitergeht, der bei Schritt 140 einen Vergleich anstellt, ob der
besondere Folgeverdichter an seinem Minimalbelastungspunkt, nämlich CLL (Current Limit,
Low; Stromgrenze, niedrig) angelangt ist. Wenn die Entscheidung bestätigt wird, werden
keine weiteren Einstellungen gemacht und das Programm kehrt zurück zu Schritt 120. Wenn
jedoch bei Schritt 140 festgestellt wird, daß der Folgeverdichter nicht bei CLL läuft (d.h. es
ist eine weitere Einstellung möglich), führt die negative Entscheidung an diesem Punkt zu
Schritt 142, der das Herabsetzen des inneren Systemdrucksollwertes alle 3 Sekunden um 0,1
psig veranlaßt, bis der innere Systemdrucksollwert mit dem Sollwert, der auf einem (nicht
gezeigten) Steuerpult der Mikrosteuerung 32 angegeben ist, gleich ist. Bei Abschluß des
Einstellungsprozesses in Schritt 142 kehrt das Programm zum Beginn der Schleife bei Schritt
120 zurück.
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In Fig. 4 ist nun das Programm dargestellt, über das der PC 34 (siehe Fig. 1) die Stellung des
IV (Einlaßventil) des Führungsverdichters an die Folgeverdichter weitergibt. Das Programm
beginnt mit Schritt 150, bei dem der PC 34 den Führungsverdichter nach dessen IV-Stellung
abfrägt. In der Folge frägt das Programm im PC 34 bei Schritt 152 den Folgeverdichter nach
dessen IV(Einlaßventil)- und BV(Bypassventil)-Stellung. Sind diese Daten festgestellt, geht
das Programm zu Schritt 154, wo festgestellt wird, ob das Lastverteilungssystem in Betrieb
ist. Wenn es nicht in Betrieb ist, kehrt das Programm zurück zu Schritt 150. Wenn das
Lastverteilungssystem jedoch aktiv ist, geht das Programm weiter zu Schritt 156, wo das
Programm feststellt, ob das BV (Bypassventil) des Folgeverdichters geöffnet ist. Ist es
geöffnet (was anzeigt, daß keine weiteren Einstellungen des Einlaßventils des
Folgeverdichters möglich sind), springt das Programm zurück zu Schritt 150, so daß der Verdichter nicht
in eine Pumpsituation gedrängt wird. Wenn andererseits das BV (Bypassventil) des
Folgeverdichters nicht geöffnet ist (wodurch angegeben wird, daß weitere Einstellungen des IV
(Eingangsventil) möglich sind), geht das Programm weiter zu Schritt 158, der dann dem
Folgeverdichter die Stellung des IV (Einlaßventil) des Führungsverdichters mitteilt. Dieses
Übertragen der Einlaßventilstellung des Führungsverdichters an die Mikrosteuerung des
Folgeverdichters bewirkt, daß die Mikrosteuerung des Folgeverdichters die
Einlaßventilstellung des Folgeverdichters einstellt, das heißt moduliert, so daß sie zur Einlaßventilstellung
des Führungskompressors zu paßt.
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Gemäß den Fig. 5A und 5B wird ein typischer Zyklus der Einlaßventil- und
Bypassventilstellungen bei einem einzelnen Verdichter beschrieben.
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Gemäß den Fig. 6A bis 6F werden nun verschiedene Schritte bei einem
Lastverteilungsprogramm anhand einer Reihe von Fließschemata gezeigt.
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Wie in Fig. 6A dargestellt ist, beginnt das Programm mit dem Schritt 160, der feststellt, ob
der Systemluftdruck niedriger ist als der Systemalarmdruck, so daß Korrekturen
vorgenommen werden können. Wenn die Entscheidung bei Schritt 160 zu einer negativen Antwort führt
(das heißt, der aktuelle Druck liegt oberhalb des Alarmdrucks), geht das Programm zu Schritt
162, der feststellt, ob einer der Verdichter "nicht belastet" ist.
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Wenn das Programm bei Schritt 162 feststellt, daß ein einzelner oder mehrere Verdichter
nicht belastet sind (wie oben definiert ist), geht das Programm zu Schritt D weiter, wie im
folgenden beschrieben wird.
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Wenn der Vergleich bei Schritt 162 feststellt, daß kein Verdichter entlastet ist, geht das
Programm zu Schritt 164, der feststellt, ob ein oder mehrere Verdichter umgeleitet werden,
das heißt ob sie ein geöffnetes, auch teilweise geöffnetes Bypassventil haben. Wenn bei
Schritt 164 festgestellt wird, daß das Bypassventil eines oder mehrerer Verdichter geöffnet ist,
geht das Programm zu Schritt E weiter, wie im folgenden beschrieben wird. Wenn die
Entscheidung bei Schritt 164 zu einem negativen Ergebnis führt, springt das Programm
zurück zum Anfangsschritt 160.
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Wenn die Entscheidung bei Schritt 160 bestätigt wird, geht das Programm zu Schritt 166, um
festzustellen, ob irgendwelche Verdichter nicht belastet sind. Wenn die Entscheidung bestätigt
wird, geht das Programm nach Schritt B, der im folgenden beschrieben wird.
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Wenn das Programm bei Schritt 166 feststellt, daß keine Verdichter unbelastet sind, geht das
Programm zu Schritt 168, um festzustellen, ob irgendwelche Verdichter fertig sind. Wenn die
Entscheidung bei Schritt 168 bestätigt wird, geht das Programm zu Schritt C, das im
folgenden beschrieben wird, während, wenn die Ergebnisse des Schritts 168 negativ sind, das
Programm zurückspringt zu Schritt 160.
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Nach Fig. 6B ist das Unterprogramm des Programms dargestellt, das von einer bestätigenden
Entscheidung in Schritt 166 von Fig. 6A aufgerufen wird. Das Programm von Fig. 6A hat
festgestellt, daß der Systemdruck unterhalb des Alarmniveaus liegt und bestimmt, daß einer
(oder mehrere) der Systemverdichter unbelastet laufen. Um ein vorzeitiges Belasten eines
Verdichters in Reaktion auf momentane kurzzeitige Schwankungen beim Systemdruck, die
schnell vorübergehen können, zu verhindern, startet das Programm in Fig. 6B mit Schritt 170,
um festzustellen, ob ein (nicht gezeigter) Timer eingeschaltet ist. Wenn ein Belastungstimer
eingeschaltet worden ist (um den Start der Belastung eines Verdichters zu verzögern), geht
das Programm zu Schritt 172 und geht nicht weiter zu 174, um den Verdichter zu belasten,
bis der Belastungstimer bis auf Null abgelaufen ist. Bis zu diesem Zeitpunkt springt das
Programm zurück zu Schritt 160 in Fig. 6A. Wenn der Belastungstimer, dessen Timing
eingestellt werden kann, um sich einer vorgegebenen Einrichtung anzupassen, abgelaufen ist,
geht das Programm zu Schritt 174, um einen Verdichter erstens, durch Schließen des
Bypassventils und zweitens, nachdem das Bypassventil geschlossen ist, durch Öffnen des
Einlaßventils eines vorgegebenen Verdichters zu belasten. Wenn nach Durchführung von Schritt
170 festgestellt wird, daß der Belastungstimer nicht eingeschaltet ist, geht das Programm als
nächstes zu Schritt 176, wo festgestellt wird, ob der Systemdruck (Pact) niedriger ist als der
Notfalldruck für das System, der unterhalb des Alarmdrucks eingestellt ist. Wenn die
Ergebnisse von Schritt 176 bestätigt werden, das heißt, wenn der Systemdruck unterhalb des
Notfalldrucks liegt, startet Schritt 180 einen Belastungstimer 180, der auf halbem Wert des
Belastungstimers belastet wird, wenn der Druck nicht niedriger als der Notfalldruck ist.
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Gemäß Fig. 6C wird das Programm dargestellt, das zum Starten eines Verdichters eingesetzt
wird, wenn gemäß Fig. 6A das dort beschriebene Programm gescheitert ist, einen nicht
belasteten Verdichter zu finden. Das Programm in Fig. 6C beginnt nun, sofern beim im Fig.
6A gezeigten Programm keine unbelasteten Verdichter gefunden wurden, in Schritt 182
festzustellen, ob der Starttimer eingeschaltet ist. Wenn er eingeschaltet ist, geht das Programm
zu Schritt 184, um festzustellen, ob der Starttimer abgelaufen ist; ist er nicht abgelaufen,
kehrt das Programm zu Schritt 160, gezeigt in Fig. 6A, zurück. Wenn das Ergebnis von
Schritt 184 bestätigt wird, wird in Schritt 186 ein Verdichter gestartet und ein Dreißig-
Minuten-Stop-Verzögerungstimer wird in Schritt 188 ebenfalls aktiviert, nachdem das
Programm zu Schritt 160, Fig. 6A, zurückkehrt. Während das Programm in Schritt 188 unter
Bezugnahme auf eine Dreißig-Minuten-Dauer beschrieben wurde, kann dieses Zeitintervall
vom Benutzer des Systems wahlweise eingestellt werden, um länger oder kürzer als dreißig
Minuten zu dauern.
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Wenn die Ergebnisse von Schritt 182 negativ sind, geht das Programm zu Schritt 190, wo der
Systemdruck und dessen Verhältnis zum Notfalldrucksollwert des Systems abgefragt wird.
Abhängig von den Ergebnissen von Schritt 190 geht das Programm weiter zu Schritt 192, um
einen Starttimer in Gang zu setzen, oder es geht zu Schritt 194, indem ein schneller zählender
Starttimer in Gang gesetzt wird, so daß der Verdichter in einer kürzeren als der
Starttimerverzögerungszeit in Gang gesetzt werden kann.
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Nun zu Fig. 6D. Dort ist das Programm dargestellt, das einer bestätigenden Feststellung von
Schritt 162, gezeigt in Fig. 6A, folgt. Wenn gemäß der in Fig. 6A beschriebenen Routine der
Systemdruck nicht unterhalb des Alarmdruckwertes liegt und die Routine von Fig. 6A in
Schritt 162 festgestellt hat, daß einige Verdichter nicht belastet sind, sollten solche Verdichter
vom Netz genommen werden. Das Programm in Fig. 6D verhindert jedoch ein sofortiges
Abschalten des Verdichters bis bestimmte Zeitintervalle abgelaufen sind.
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Wenn die Ergebnisse des Programms nach Durchführung von Schritt 196 negativ sind, geht
das Programm zu Schritt 202, um festzustellen, ob oder nicht der Stopverzögerungstimer, der
bei Schritt 188 von Fig. 6C eingeschaltet wurde, abgelaufen ist. Wenn er nicht abgelaufen ist,
verhindert das Programm das Anlaufen eines Stoptimers und springt statt dessen zurück zu
Schritt 160 von Fig. 6A. Wenn jedoch die Stopverzögerung verstrichen ist, geht das
Programm zu Schritt 204, wo ein Stoptimer gestartet wird. Erst wenn die Stopzeit abgelaufen ist,
wie von Schritt 198 festgestellt wurde, geht das Programm zu Schritt 200 und hält den
Verdichter an.
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Bei Schritt 196 stellt das Programm fest, ob der Stoptimer eingeschaltet ist, und wenn er
eingeschaltet ist, geht es zu Schritt 198, um festzustellen, ob der Stoptimer abgelaufen ist, das
heißt ausgezählt hat. Wenn die Ergebnisse von Schritt 198 bestätigt werden, vollführt Schritt
200 eine Verdichteranhalteroutine, nach der das Programm zu Schritt 160, gezeigt in Fig. 6A
zurückspringt. Wenn der Stoptimer nicht abgelaufen ist, bringt Schritt 198 das Programm
auch zu Schritt 160 in Fig. 6A zurück.
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Nun zu Fig. 6E. Hier ist das Programm gezeigt, das nach einer bestätigenden Entscheidung
in Schritt 164, gezeigt in Fig. 6A, aufgerufen wird. Es kann wieder aufgerufen werden, daß
der Schritt 164 festgestellt hat, daß einer oder mehrere Verdichter mit offenen Bypassventilen
laufen und somit Luft "verschwenden". Verdichter, die mit offenen Bypassventilen laufen,
sollten abgeschaltet und möglicherweise aus dem System entfernt werden.
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Wenn das Ergebnis von Schritt 206 negativ ist, geht das Programm zu Schritt 210, um
festzustellen, ob die Einstellung des Bypassventils BV einen vom Bediener wählbaren
Sollwert von BVmax. überschreitet. Wenn das Ergebnis der Durchführung von Schritt 210
positiv ist, startet ein Schritt 212 den Entlastungstimer, der jedem Schritt bis zu Schritt F,
einem weiteren Schritt beim Entlasten eines Verdichters, vorangeht. Wenn das Ergebnis in
Schritt 211 negativ ist, springt das Programm zurück zu Schritt 160 von Fig. 6A.
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Wie in Fig. 6E gezeigt ist, stellt Schritt 206 fest, ob der Entlastungstimer eingeschaltet ist
(und die Zeit abzählt). Wenn dies so ist, geht das Programm zu Schritt 208, um festzustellen,
ob der Entlastungstimer abgelaufen ist. Wenn er nicht abgelaufen ist, kehrt das Programm
zurück zu Schritt 160 von Fig. 6A, und wenn er abgelaufen ist, geht das Programm zu Schritt
F weiter, wie im folgenden beschrieben wird.
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Nun zu Fig. 6F, in der gezeigt ist, wie das Programm einer positiven Entscheidung als
Ergebnis des Schrittes 208, gezeigt in Fig. 6E, folgt. Wenn der Entlastungstimer abgelaufen
ist, geht Schritt 208 zu Programm F, das mit Schritt 214 beginnt. Schritt 214 stellt fest, ob
das Bypassventil jenseits des Entlastungspunktes eingestellt ist. Wenn dies so ist, entlastet
Schritt 216 den Verdichter und das Programm kehrt zu Schritt A, gezeigt in Fig. 6A, zurück.
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Wenn Schritt 214 festgestellt hat, daß das Bypassventil eines einzelnen Verdichters unterhalb
des Entlastungspunktes eingestellt ist, stellt Schritt 218 fest, ob ein Einminutentimer
abgelaufen ist (der wahlweise vom Bediener auf ein anderes Zeitintervall eingestellt werden kann).
Wenn er nicht abgelaufen ist, kehrt das Programm zu Schritt A von Fig. 6A zurück, während,
wenn die Entscheidung positiv ist, Schritt 220 einen Einminutentimer startet, der bei seinem
Ablaufen den Drucksollwert dieses speziellen Verdichters in Schritt 222 um 1 psig herabsetzt.
Danach kehrt das Programm zu Schritt A, gezeigt in Fig. 6A, zurück und ein Weiterlaufen
des Programms F setzt möglicherweise das Bypassventil über seinen Entlastungspunkt, um zu
einer JA-Entscheidung in Schritt 214 zu führen. Es wird festgestellt, wie zuvor beobachtet,
daß der Drucksollwert für die Maschine, die in dieser Verdichterprozeßstufe
entlastungsgetestet wird, reduziert wird, indem seine Mikrosteuerung veranlaßt wird, die Öffnung des
Bypassventils zu vergrößern.