ES2902991T3 - Procedimiento para controlar una instalación de compresores - Google Patents

Abstract

Procedimiento para controlar una instalación de compresores (1) que comprende una pluralidad de compresores (2), en particular de diferente diseño y/o rendimiento, en donde la instalación de compresores (1) debe mantener una sobrepresión predeterminada en un sistema de fluido a presión, a pesar de una posible extracción también fluctuante de fluido a presión del sistema de fluido a presión, tomándose medidas por parte del control de la instalación para aumentar la producción de fluido a presión comprimido cuando se alcanza una presión de conexión (101) posiblemente variable y tomándose medidas para reducir la producción de fluido a presión comprimido cuando se alcanza una presión de desconexión (103), caracterizado porque la presión de cierre (103) es variable y puede variarse en función de la configuración actual de la instalación de compresores (1) y/o teniendo en cuenta una acción de conmutación definida, considerándose como acción de conmutación un cambio definido en la configuración de la instalación de compresores.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para controlar una instalación de compresores

La invención se refiere a un procedimiento para controlar una instalación de compresores que comprende una pluralidad de compresores, en particular de diferentes diseños y/o potencias. Al mismo tiempo, la invención se refiere a un dispositivo de control para dicha instalación de compresores.

Las instalaciones de compresores, en particular las destinadas a aplicaciones industriales, suelen requerir un gran número de compresores individuales para suministrar suficiente fluido a presión. Para que una instalación de compresores funcione de forma eficiente, la eficiencia económica de los componentes individuales, así como de toda la instalación de compresores, se tiene cada vez más en cuenta no solo en el diseño y la planificación de la instalación de compresores, sino también en su funcionamiento. Estos aspectos de la economía de las instalaciones de compresores suelen considerarse junto con las normas medioambientales o los requisitos de calidad que también deben cumplirse. El consumo de energía de un grupo compresor puede suponer hasta el 80% del costo total de funcionamiento, por lo que la necesidad de energía se considera el principal factor de costo para el operador de una instalación de compresores.

Por ejemplo, el documento US 2003/0065423 A1 describe una instalación de control de compresores dependiente del flujo para una instalación de distribución de gas comprimido que permite el funcionamiento de una pluralidad de compresores. Además, el documento US 5.343.384 A describe un procedimiento para lograr el reparto de la carga en una instalación de compresores compuesto por múltiples compresores.

Para aprovechar el potencial de ahorro de energía de una instalación de compresores, se ha reconocido que, además de medidas como la recuperación de calor o la reducción de fugas, los costos de funcionamiento de una instalación de compresores pueden reducirse considerablemente mediante el uso de sistemas de control y regulación adecuados. Un sistema de control o regulación de la instalación de compresores permite, por ejemplo, distribuir adecuadamente los tiempos de funcionamiento de los distintos compresores y, en consecuencia, reducir el riesgo de avería o facilitar el mantenimiento de la instalación de compresores. En el caso de un fallo del compresor, por ejemplo, la instalación de control puede dirigirse a otros compresores que estén inactivos o parados y pedirles que suministren fluido presurizado para evitar que la presión de funcionamiento de la instalación de compresores caiga o que la instalación de compresores se detenga.

En el caso más sencillo, los controles en cascada o de banda de presión se utilizan para controlar sistemas de compresores compuestos por varios compresores, que deciden qué compresor de la instalación de compresores se enciende o apaga en condiciones de funcionamiento predeterminadas. En el caso del control en cascada, a cada compresor se le asigna un rango de presión específico, según el cual el control determina la conexión o desconexión de un compresor respectivo. Mediante esta definición de los rangos de presión individuales asignados a los compresores, también llamados bandas de presión, se puede cubrir la cantidad demandada de fluido a presión incluso con altas tasas de extracción de fluido a presión, conectando un mayor número de compresores o conectando compresores con una cantidad de entrega de fluido a presión mayor en comparación con los demás. Sin embargo, la desventaja de estos controles es que normalmente no se tiene en cuenta el consumo de fluido a presión actual o el cambio en la extracción de fluido a presión actual.

Otros controles de banda de presión desarrollados utilizan la posibilidad de controlar cualquier número de compresores a través de una sola banda de presión. A través de dicho procedimiento de control, por un lado, se puede lograr la reducción de la presión máxima del fluido presurizado que prevalece en la unidad de compresión, y al mismo tiempo, se pueden reducir algunas pérdidas energéticas en la unidad de compresión.

Sin embargo, se ha demostrado que los controles de banda de presión con una gradación típica de los compresores individuales en relación con la retirada fluctuante del fluido de presión de la unidad de compresión no son adecuados para controlar una unidad de compresión de tal manera que la demanda de fluido de presión puede ser satisfecha suficientemente por un lado y de una manera energéticamente eficiente por el otro. Por ejemplo, pueden darse condiciones o constelaciones de funcionamiento en la instalación de compresores que conduzcan a un suministro insuficiente de fluido a presión o a un suministro de fluido a presión extremadamente ineficiente en términos de energía. De acuerdo con estas desventajas conocidas en el estado de la técnica, la tarea consiste, por tanto, en proponer un procedimiento mejorado para controlar una instalación de compresores que permita un suministro suficiente de fluido presurizado incluso en el caso de una retirada fluctuante de fluido presurizado de la instalación de compresores, mientras que al mismo tiempo las acciones de conmutación iniciadas por la instalación de control deben tener lugar de la forma más económica posible.

De acuerdo con la invención, esta tarea se resuelve mediante un procedimiento para controlar una instalación de compresores que comprende una pluralidad de compresores, en particular de diferentes tipos y/o capacidades, de acuerdo con la reivindicación 1 de la patente. Además, la tarea se resuelve con un dispositivo de control para dicha instalación de compresores de acuerdo con la reivindicación 12 de la patente.

Además, la tarea se resuelve mediante un procedimiento para controlar una instalación de compresores que comprende una pluralidad de compresores, en particular de diferentes tipos y/o potencias, en el que la instalación de compresores debe mantener una sobrepresión predeterminada en un sistema de fluido a presión, a pesar de la retirada posiblemente también fluctuante de fluido a presión del sistema de fluido a presión, en el que, cuando se alcanza una presión de conexión posiblemente variable, el control de la instalación toma medidas para aumentar la producción de fluido a presión comprimido y, cuando se alcanza una presión de desconexión, se toman medidas para reducir la producción de fluido a presión comprimido, en el que la presión de desconexión es variable y es variable en función de la configuración actual de la instalación del compresor y/o teniendo en cuenta una acción de conmutación predeterminada (un cambio predeterminado en la configuración de la instalación del compresor).

En un desarrollo posterior del procedimiento, las decisiones sobre las acciones de conmutación para adaptar la instalación a las condiciones actuales se realizan en intervalos de tiempo fijos o variables, donde en un paso de preselección, preferiblemente teniendo en cuenta las condiciones actuales, se excluyen las alternativas de conmutación de la multiplicidad de alternativas de conmutación disponibles combinatoriamente, donde, en un paso de selección principal, las alternativas de conmutación restantes se sopesan entre sí utilizando uno o más criterios de optimización y se seleccionan las alternativas de conmutación óptimas a partir de los criterios predeterminados, y donde, en un paso de control, la alternativa de conmutación seleccionada se emite para su implementación en la instalación de compresores.

Aquí y en lo que sigue, el mantenimiento de una sobrepresión predeterminada debe realizarse de tal manera que una presión de adaptación predeterminada que debe ser alcanzada por el curso de presión real no sea o solo sea insignificante y/o brevemente subestimada por el curso de presión real, y opcionalmente un límite de presión superior no sea o solo sea insignificante y/o brevemente superado.

Además, la tarea que subyace a la invención se resuelve mediante un dispositivo de control para una instalación de compresores que comprende una pluralidad de compresores, en particular de diferentes tipos y/o potencias, en el que la instalación de compresores debe mantener una sobrepresión predeterminada en un sistema de fluido a presión a pesar de la retirada posiblemente también fluctuante de fluido a presión del sistema de fluido a presión, y en el que el dispositivo de control comprende: un dispositivo de determinación de la presión de parada que, en caso de sobreproducción de fluido a presión, determina una presión de parada en función de la configuración actual de la instalación de compresores y/o teniendo en cuenta una acción de conmutación definida (un cambio definido en la configuración de la instalación de compresores).

En un desarrollo posterior del dispositivo de control para una instalación de compresores que comprende una pluralidad de compresores, en particular de diferentes tipos y/o potencias, en el que la instalación de compresores debe mantener una sobrepresión predeterminada en un sistema de fluido a presión a pesar de la retirada posiblemente también fluctuante de fluido a presión del sistema de fluido a presión, en el que las decisiones sobre las acciones de conmutación para adaptar la instalación a las condiciones actuales se realizan a intervalos de tiempo fijos o variables, el dispositivo de control comprende: un dispositivo de exclusión que, preferiblemente teniendo en cuenta las condiciones actuales, excluye alternativas de conmutación de la multiplicidad de alternativas de conmutación disponibles de forma combinatoria, un dispositivo de selección que sopesa las alternativas de conmutación restantes entre sí utilizando uno o más criterios de optimización y selecciona una alternativa de conmutación óptima entre los criterios predeterminados, y un dispositivo de salida que está diseñado para emitir la alternativa de conmutación seleccionada para su implementación en la instalación de compresores.

Además, no forma parte de la invención un conjunto de datos, configurado preferiblemente para su transmisión en una red de datos o almacenado en un soporte de datos, para controlar una instalación de compresores, en el que la instalación de compresores comprende una pluralidad de compresores, en particular de diferentes diseños y/o rendimientos, en el que la instalación de compresores debe mantener una sobrepresión predeterminada en un sistema de fluido a presión a pesar de la retirada posiblemente también fluctuante de fluido a presión del sistema de fluido a presión, donde el control de la instalación toma medidas para aumentar la generación de fluido a presión comprimido cuando se alcanza una presión de conexión posiblemente variable y se toman medidas para reducir la generación de fluido a presión comprimido cuando se alcanza una presión de desconexión, donde la presión de desconexión es variable y es variable en función de la configuración actual de la instalación de compresores y/o teniendo en cuenta una acción de conmutación fija (un cambio fijo en la configuración de la instalación de compresores).

De acuerdo con otro desarrollo, el soporte de datos, que preferiblemente está configurado para la transmisión en una red de datos o está almacenado en un soporte de datos, está previsto para controlar una instalación de compresores, estando la instalación de compresores compuesta por una pluralidad de compresores, en particular de diferentes tipos y/o potencias, y siendo mantenida una sobrepresión predeterminada por la instalación de compresores en un sistema de fluido a presión a pesar de una extracción eventualmente también fluctuante de fluido a presión del sistema de fluido a presión, tomándose decisiones a intervalos de tiempo fijos o variables sobre acciones de conmutación para adaptar la instalación a las condiciones actuales, en un paso de preselección, preferiblemente teniendo en cuenta las condiciones actuales, se excluyen las alternativas de conmutación de la multiplicidad de alternativas de conmutación disponibles combinatoriamente, en un paso de selección principal, las alternativas de conmutación restantes se sopesan entre sí utilizando uno o más criterios de optimización y se seleccionan las alternativas de conmutación óptimas a partir de los criterios predeterminados, y en un paso de control, la alternativa de conmutación seleccionada se emite para su implementación en la instalación de compresores.

Aquí y en lo que sigue, el término control debe entenderse también en el sentido de regulación. Dado que el procedimiento de control de una unidad de compresión y las distintas realizaciones del procedimiento pueden tener características tanto específicas de control como de regulación, se ha prescindido aquí de una distinción estricta entre ambos términos en favor de una legibilidad comprensible.

Una idea central de la presente invención es que, antes de la implementación de una acción de conmutación para adaptar el sistema de fluido a presión a las condiciones actuales, se considera una pluralidad de posibles alternativas de conmutación en cada caso, que se sopesan entre sí utilizando uno o más criterios de optimización para poder seleccionar la alternativa de conmutación más óptima para su implementación. Gracias a la utilización de un paso de preselección, se pueden excluir numerosas alternativas de conmutación posibles antes de realizar el paso de selección principal, lo que significa que solo es necesario comparar un número menor de alternativas de conmutación posibles entre sí. Esta separación de los diferentes pasos de selección permite una selección relativamente rápida de la mejor alternativa de conmutación posible, que luego se emite en un paso de control a través de una orden de conmutación para su aplicación en la instalación de compresores.

Como resultado, las operaciones de conmutación pueden realizarse en intervalos de tiempo más cortos y sucesivos, con lo que se consigue una mejor adaptación del sistema de fluido a presión a las condiciones actuales de la unidad de compresión. Como resultado, la eficiencia económica del funcionamiento del compresor aumenta. Si, por ejemplo, hay una gran retirada de fluido a presión del sistema de fluido a presión, es posible que la instalación de control de la instalación de compresores evite ponderaciones innecesarias comparando un número relativamente grande de posibles alternativas de conmutación utilizando uno o más criterios de optimización entre sí y limitar la ponderación a un número menor de alternativas de conmutación posibles y adecuadas llevando a cabo el paso de preselección. Por consiguiente, el presente sistema de control puede reaccionar en muy poco tiempo a una retirada elevada de fluido a presión del sistema de fluido a presión con una alternativa de conmutación que, no obstante, es adecuada y lo más óptima posible.

Otra idea clave de la presente invención es que el control de la instalación del compresor toma medidas para reducir la generación de fluido a presión comprimido cuando se alcanza una presión de parada, siendo ésta variable. Por consiguiente, el presente control difiere de un típico control de bandas de presión del estado de la técnica, en el que las acciones de conmutación suelen activarse cuando se alcanzan valores fijos de presión predeterminados. El diseño variable de la presión de desconexión permite una adaptación adecuada de una acción de accionamiento a la configuración actual de la unidad de compresión o también puede tener en cuenta acciones de accionamiento fijas, según un cambio fijo en la configuración de la unidad de compresión.

Las principales razones de la ineficiencia en el uso de una instalación de compresores cuando se utiliza un control de banda de presión típico pueden ser que, por un lado, una banda de presión que se ajusta demasiado grande puede a veces conducir a presiones innecesariamente altas en la instalación de fluido de presión, haciendo que los compresores bajo carga hagan un trabajo innecesario. Por otro lado, una banda de presión demasiado pequeña puede llevar a operaciones de conmutación innecesariamente frecuentes de los compresores, lo que puede dar lugar a una cantidad considerable de trabajo innecesario asociado a estas operaciones de conmutación.

En lo que antecede y en lo que sigue, una presión de conexión debe entenderse como un valor de presión virtual que, cuando se alcanza, desencadena acciones de conmutación por parte del control de la instalación de compresores para contrarrestar una caída de la sobrepresión existente en el sistema de fluido a presión. Por lo tanto, la presión de conexión es inferior a la presión de desconexión, que también se define como un valor de presión virtual que, cuando se alcanza, también desencadena acciones de conmutación en la instalación de compresores cuando la presión real aumenta, lo que provoca la desconexión de los compresores. La conexión y desconexión de los compresores puede incluir no solo la conexión o desconexión de todo el grupo compresor en marcha de carga o en marcha lenta o parada, sino también un cambio gradual de la tasa de suministro a valores mayores o menores.

De acuerdo con la alternativa de conmutación implementada en la unidad de compresión, resulta un curso cambiante de la presión (sobrepresión) que prevalece en la unidad de compresión. Esta curva de presión, que representa una variable real medible, tiene valores locales mínimos y locales máximos en el transcurso de su tiempo, que resultan de la retirada de fluido presurizado de la instalación de fluido presurizado o del suministro de fluido presurizado por los respectivos compresores. Las acciones típicas de conmutación que se llevan a cabo cuando se supera la presión de desconexión son la conmutación de un compresor o un grupo de compresores de la carga a la inactividad o a la parada, o también la reducción de la potencia de funcionamiento de los compresores o grupos de compresores en carga. Las acciones típicas de conmutación que se implementan en la instalación de compresores cuando la presión de conexión cae por debajo de la presión de desconexión inferior son la conmutación de la carga de un compresor que está parado o al ralentí o también el aumento de la capacidad de funcionamiento de los compresores o grupos de compresores que funcionan con carga para lograr un mayor suministro de fluido presurizado.

Debido a las características técnicas de construcción de los compresores, las acciones de conmutación se aplican esencialmente de forma inmediata cuando se supera la presión de corte. Sin embargo, las acciones de conmutación

que se llevan a cabo cuando la sobrepresión en la instalación del compresor disminuye y cae por debajo de la

presión de conexión, normalmente solo se implementan con cierto retraso de tiempo (tiempo muerto), ya que el arranque de un compresor desde la parada o el ralentí hasta la velocidad de funcionamiento deseada requiere un

tiempo de espera técnicamente necesario. En consecuencia, estos tiempos de espera son más cortos cuando se

apaga un compresor en comparación con el encendido de un compresor, pero ambas acciones de conmutación

suelen conducir a una conversión retardada de las acciones de conmutación iniciadas.

En consecuencia, la presión de parada virtual en la práctica es esencialmente idéntica a un valor máximo local de la

curva de presión real que debe alcanzarse. Las excepciones en el caso de reducciones muy rápidas de la demanda

de fluido a presión y/o en el caso de una selección incorrecta de los compresores que son demasiado pequeños

para ser conmutados fuera de carga son posibles, pero rara vez se encuentran en la práctica. Por el contrario, la presión de corte virtual suele ser significativamente mayor que la presión de adaptación virtual a alcanzar, que debería corresponder al valor mínimo de la curva de presión real, ya que la ejecución de las acciones de corte se

inicia cuando la presión de corte es inferior a la real, pero éstas solo pueden iniciarse con la entrega completa de

fluido presurizado con un retraso debido a los tiempos de retardo inherentes a los compresores.

Uno de los objetivos del presente procedimiento de control de una instalación de compresores es determinar la

presión de conexión de manera que los valores mínimos de la curva de presión real alcancen la presión de adaptación con la mayor precisión posible, pero sin caer por debajo de ella. En otras palabras, la presi adaptación es un valor de presión virtual que los valores mínimos de la curva de presión real deben alcanzar con la mayor precisión posible. La presión de adaptación es, por lo tanto, un valor preestablecido para un valor de presión

real que no debe ser subestimado, que en una posible realización puede determinarse de forma variable en función

del estado de funcionamiento actual de la instalación del compresor.

Para mantener los límites de resistencia a la presión de los componentes del sistema de fluido a presión, normalmente también es necesario que la curva de presión real no supere un límite de presión superior en la medida

de lo posible. En consecuencia, se activan acciones de conmutación adecuadas a más tardar cuando se alcanza el límite de presión superior en la instalación de compresores, como la desconexión de los compresores bajo carga, para que la curva de presión real no supere el límite de presión superior en la medida de lo posible. En la práctica, el límite de presión superior puede fijarse generalmente tan alto que se sitúe por encima de las presiones de desconexión determinadas en cada caso sobre la base de criterios de minimización del consumo de energía, de

modo que las presiones de desconexión y los valores máximos de la curva de presión real, que corresponden en

gran medida a ellas, resulten principal o exclusivamente de los aspectos energéticos sin estar influidos por el límite

de presión superior y, por lo tanto, dentro del margen de presión entre la presión de adaptación y el límite de presión superior.

Si la presión de conexión virtual para las operaciones de conmutación individuales se determina ahora caso por caso

de manera que la curva de presión real alcance la presión de adaptación lo más cerca posible a medida que la curva

de presión disminuye, esto tiene un efecto positivo en el consumo de energía de todo la instalación de compresores

porque se evita un aumento innecesario del nivel de presión debido a que los compresores se conectan demasiado

pronto y no se produce una conducción de trabajo innecesaria.

En este punto también hay que señalar que la presión de conexión variable, virtual, se determina mediante el control de la unidad de compresión de tal manera que los valores mínimos de la curva de presión real alcancen la presión

de adaptación especificada con la mayor precisión posible, pero no caigan por debajo de ella o solo lo hagan de

forma insignificante y/o breve. Para ello, la presión de conexión se determina de tal manera que el tiempo de reacción de conexión de un compresor que va a pasar a carga o de un grupo de compresores que va a pasar a

carga sigue una curva de presión prevista. La determinación de la presión de conexión o de la presión de desconexión mediante el control de la unidad de compresión también puede llevarse a cabo controlando la unidad

de compresión en base al tiempo en lugar de en base a la presión, por lo que la determinación de la presión de conexión o de la presión de desconexión se sustituye por una determinación adecuada de un tiempo de conexión o

de desconexión. Por lo tanto, un control basado en el tiempo es equivalente al presente control basado en la presión.

La determinación de un tiempo de conexión, al igual que la determinación de una presión de conexión (lo mismo se

aplica a un tiempo de desconexión o a una presión de desconexión), se lleva a cabo caso por caso para futuras acciones de conexión.

Además, cabe señalar que el procedimiento previsto para proporcionar una sobrepresión predeterminada en un sistema de fluido a presión también puede utilizarse de forma análoga en una instalación de vacío en el que debe mantenerse una subpresión no superada que se pone a disposición de los usuarios. Por consiguiente, la conexión

de una bomba incluida en una instalación correspondiente daría lugar a una reducción de la presión del fluido a presión en la instalación, y la desconexión de una bomba o de un grupo de bombas daría lugar, en consecuencia, a

un aumento de la presión en el sistema de fluido a presión si se elimina el vacío o éste se deteriora, por ejemplo, debido a fugas. La transferencia del presente procedimiento de control de una instalación para mantener una sobrepresión predeterminada a un procedimiento de control de una instalación de compresores o bombas, en el que no debe superarse una subpresión predeterminada, puede realizarse de forma análoga según la comprensión de los expertos.

En una realización preferida del procedimiento para controlar una instalación de compresores, se prevé que el control de la instalación tome medidas para aumentar la generación de fluido a presión comprimido cuando se alcanza una posible presión de corte variable y tome medidas para reducir la generación de fluido a presión comprimido cuando se alcanza una posible presión de corte variable.

En otra realización preferida del procedimiento para controlar una instalación de compresores, se prevé que la presión de parada se determine, en particular se calcule, caso por caso en una optimización energética. En consecuencia, los sistemas de compresores se controlan principalmente con el objetivo de optimizar, es decir, minimizar, el requerimiento de energía, mientras que al mismo tiempo se mantiene una sobrepresión predeterminada (presión de adaptación) en la instalación de compresores, es decir, preferiblemente no caer por debajo de ella o caer solo insignificante y/o brevemente. En lo sucesivo, la optimización o minimización solo debe entenderse como una optimización o minimización en el ámbito de las posibles alternativas de conmutación. Debido a esta minimización de la demanda de energía, el presente procedimiento difiere significativamente de los procedimientos convencionales de control de banda de presión, que controlan la presión en el sistema de fluido a presión como la variable de control más importante y no la demanda de energía de la instalación del compresor. Gracias a la utilización de los grados de libertad técnicos, que se ponen a disposición mediante la selección de una alternativa de conmutación adecuada de entre una multitud de alternativas de conmutación diferentes, se puede lograr un ahorro de energía específico. En particular, la presión de corte variable puede determinarse de tal manera que cuando la curva de presión real caiga por debajo de la presión de corte, la presión de adaptación virtual en el punto de inversión de la curva de presión real se ajuste lo más posible a los valores mínimos de la presión real. Por un lado, esta optimización permite mantener el nivel de presión deseado y, por otro, el número de operaciones de conmutación necesarias puede ser reducido, lo que da lugar a un funcionamiento muy económico.

En otra realización del procedimiento según la invención, la presión de corte óptima se determina por minimización matemática del cociente de la disipación total en un intervalo de tiempo periódico predefinido relativo a una alternativa de conmutación y el propio intervalo de tiempo. Aquí, la pérdida de potencia total comprende la suma de la pérdida de potencia de todos los compresores que funcionan bajo carga en el intervalo de tiempo, la pérdida de potencia en reposo de todos los compresores que se van a encender en el intervalo de tiempo y la pérdida de potencia de conmutación de todos los compresores que se van a encender y apagar en el intervalo de tiempo. El intervalo de tiempo periódico se basa en la consideración de los llamados ciclos de conmutación. Dichos ciclos de conmutación (virtuales) son curvas de tiempo-presión que se repiten de la misma manera (periódicamente) en el intervalo de tiempo (duración del ciclo de conmutación), aumentando de un valor de presión mínimo a un valor de presión máximo y disminuyendo de nuevo a un valor de presión mínimo, lo que resultaría si la retirada del fluido a presión fuera esencialmente constante a veces, es decir, al menos durante la duración del ciclo de conmutación. Para un cálculo simplificado, se puede suponer que el fluido de presión se toma de la instalación de fluido de presión de tal manera que la curva de presión real entre los valores de presión mínimos y máximos puede suponerse lineal o puede aproximarse mediante líneas rectas. Se supone que se conoce el compresor o los compresores que deben conmutarse cuando se alcanza la presión de conexión en carga o cuando se alcanza la presión de desconexión desde la carga, y también puede seleccionarse de antemano mediante una heurística adecuada. Además, se suele suponer también que los estados de funcionamiento de los restantes compresores solo se ven influidos por el curso de la presión real y que, por lo demás, permanecen inalterados.

Un ciclo de conmutación afecta ahora a una longitud de período de la curva de presión real, igualmente periódica. Siempre que se realicen las suposiciones simplificadoras, la necesidad de potencia media de todos los compresores incluidos en la instalación de compresores puede minimizarse en una expresión matemática cerrada durante un ciclo de conmutación, es decir, durante el intervalo de tiempo periódico descrito anteriormente. En este caso, sin embargo, no es necesario considerar la necesidad de potencia media total de todos los compresores, sino que se puede suponer, para simplificar, una pérdida de potencia total Pv convenientemente definida, que se trata como una aproximación. En el caso más sencillo, esta pérdida de potencia puede calcularse como el cociente de la pérdida de potencia total descrita anteriormente y la longitud del intervalo de tiempo periódico de un ciclo de conmutación. La pérdida de potencia total así definida es una pérdida de potencia promediada en el tiempo dentro de un ciclo de conmutación. Como se explicará en detalle más adelante, un diferencial de conmutación optimizado puede calcularse mediante una sencilla manipulación matemática, que puede derivarse de variables fácilmente determinables. El diferencial de conmutación se define por la diferencia entre la presión de corte y la presión de adaptación.

Los experimentos han demostrado que los procedimientos de control que utilizan una optimización de la presión diferencial de conmutación como criterio de optimización han logrado un éxito considerable en la reducción del consumo de energía de la instalación de compresores.

En un desarrollo posterior del procedimiento según la invención, también se puede prever que se incluyan las siguientes variables en el cálculo de la presión de desconexión: Necesidad de energía de los compresores que funcionan bajo carga, en particular cuando se transportan contra una presión en continuo aumento y/o pérdidas de los compresores en ralentí o en parada y/o pérdidas de los compresores en ralentí y/o pérdidas de energía de los compresores en conmutación por alternativa de conmutación. En este caso, las variables relevantes pueden crearse según una heurística conocida o determinarse en pruebas adecuadas o con la ayuda de procedimientos de cálculo apropiados. En particular, también pueden incluir el comportamiento temporal de los compresores individuales en forma de curvas de curso temporal para todos los estados de carga, sin carga o de conmutación en forma cuantitativa, por lo que el retardo temporal entre un tiempo de conmutación y la ejecución completa de una acción de conmutación se puede tener en cuenta explícitamente. Así, los tiempos de retardo también pueden incluirse como variable de cálculo en la determinación de una presión de conexión o de desconexión adecuada.

De acuerdo con la realización, también es posible que la presión de conexión en el procedimiento de control de una instalación de compresores se calcule de tal manera que la curva de presión real alcance una presión de adaptación calculada que se encuentre por debajo de la presión de conexión, con la mayor precisión posible, preferiblemente con menos del 5%, más preferiblemente con menos del 2% de desviación, y además preferiblemente no caiga por debajo o solo caiga por debajo de forma insignificante y/o breve. De este modo, se puede garantizar el mantenimiento de una sobrepresión predeterminada en la instalación de compresores, al tiempo que se consigue un control económico y eficiente de la instalación de compresores.

En otra realización del procedimiento según la invención, se prevé que las alternativas de conmutación para reducir la generación de fluido a presión se evalúen según criterios de optimización diferentes a las alternativas de conmutación para aumentar la generación de fluido a presión. En consecuencia, se puede llevar a cabo otra adaptación diferenciada del procedimiento según la realización, mediante la cual se puede conseguir, por ejemplo, que la curva de presión real en sus puntos de inversión, es decir, sus valores de presión mínimos y máximos, alcance la presión de adaptación predeterminada y la presión de desconexión, que se calcula o determina en cada caso predominantemente según criterios de optimización del consumo de energía, con la mayor precisión posible durante la duración de un ciclo de conmutación.

En otra realización del procedimiento según la invención para controlar una instalación de compresores, la ponderación y la selección de las alternativas de conmutación para reducir la generación de fluido presurizado se realizan bajo criterios de optimización que tienen en cuenta principal o exclusivamente el respectivo consumo total de energía de las distintas alternativas de conmutación consideradas.

En otra realización, la consideración del gasto total de energía de varias alternativas de conmutación incluye al menos: la demanda de energía de los compresores que funcionan bajo carga y/o las pérdidas de ralentí de los compresores que se van a conmutar a ralentí o a parada y/o las pérdidas de ralentí de los compresores que se van a conmutar a ralentí y/o la energía de pérdida de conmutación de los compresores que se van a conmutar por alternativa de conmutación. Dado que el gasto total de energía se calcula de forma óptima en cada caso a lo largo de todos los periodos de uso de la instalación de compresores y pasa directamente a la selección de una alternativa de conmutación adecuada, se consigue un control especialmente eficiente desde el punto de vista energético de la instalación de compresores.

De acuerdo con la realización, la evaluación y la selección de la alternativa de conmutación pueden tener lugar en tiempo real. El tiempo real se entiende aquí y en lo que sigue como una medida de tiempo que es considerablemente más corta que la secuencia de tiempo de dos alternativas de conmutación a implementar. De este modo, la evaluación y selección de la alternativa de conmutación tiene lugar con la suficiente rapidez como para poder tener en cuenta incluso cambios inesperados en el fluido a presión proporcionado en el sistema de fluido a presión. En otras palabras, el retraso causado por la evaluación y la selección de la alternativa de conmutación no necesita ser tenido en cuenta explícitamente en el procedimiento de control.

En otra realización del procedimiento según la invención, la determinación de la presión de desconexión y/o de la presión de conexión tiene lugar en tiempo real. De este modo, la adaptación inmediata del control a las condiciones de funcionamiento cambiantes en el sistema de fluido a presión puede tener lugar a una velocidad suficiente, sin que se produzcan fundamentalmente nuevas condiciones de funcionamiento, que harían necesaria la selección de otra alternativa de conmutación, surgida durante el tiempo que es necesario para la determinación de la presión de corte y/o de la presión de entrada.

En otra realización preferida del procedimiento según la invención, el control de la planta se lleva a cabo teniendo en cuenta variables empíricas de operaciones de conmutación pasadas (control adaptativo). En particular, la instalación de control puede determinar la presión de conexión de tal manera que el inicio de la entrega de un compresor conmutado a carga se produzca con suficiente antelación para permitir que la inversión de la presión de la curva de presión real tenga lugar lo más cerca posible de la presión de adaptación. En este caso, el procedimiento de control puede aprender de forma adaptativa un tiempo de reacción de conexión para cada compresor, que debe entenderse como el lapso de tiempo entre la transmisión de una orden de conexión para implementar una alternativa de conexión y el inicio real del efecto en la curva de presión real. La presión de conexión puede seleccionarse de forma que el tiempo de reacción de conexión sea igual al intervalo de tiempo en el que se espera que la curva de presión real descienda desde la presión de conexión hasta la presión de adaptación. Este lapso de tiempo puede estimarse prediciendo el curso posterior de la presión sobre la base de supuestos adecuados, como la suposición de un curso de presión lineal.

El aprendizaje adaptativo del tiempo de reacción de corte para cada compresor puede llevarse a cabo, entre otras cosas, mediante la evaluación de las curvas de presión real en varios intervalos de tiempo periódicos seleccionados de la curva de presión real de un compresor o un grupo de compresores. Los tiempos de reacción de corte aprendidos de forma adaptativa también pueden actualizarse continuamente mediante la formación de nuevos valores adecuados, por ejemplo, mediante el promedio móvil.

El comportamiento de aprendizaje adaptativo del controlador apoya significativamente el objetivo de optimizar la demanda de energía de la instalación de compresores. El comportamiento adaptativo se basa típicamente en algoritmos de aprendizaje subordinados y variables adaptativas, que se reajustan en el curso del proceso de control y son actualizadas por el control para cada evaluación y selección posterior de una alternativa de conmutación. En consecuencia, el comportamiento de aprendizaje adaptativo permite una adaptación automática del control a todas las propiedades y condiciones relevantes para el control de la instalación de compresores durante el funcionamiento. Dado que también se pueden registrar y evaluar las variables relevantes para la aplicación (nivel de demanda energética), la instalación de control se adapta de forma flexible al comportamiento de la instalación de compresores en el estado de funcionamiento en el sentido de la optimización energética.

Los algoritmos de aprendizaje subordinados pueden calcular las variables adaptativas designadas bien evaluando una variable medida seguida durante un periodo de tiempo más largo o bien evaluando un número adecuado de eventos individuales. Ambos procedimientos son adecuados para el seguimiento de las variables de adaptación en el funcionamiento continuo de la unidad de compresión y, por tanto, para mantener las influencias a corto plazo o las influencias singulares fuera del cálculo de las variables de adaptación.

El comportamiento adaptativo de la instalación de control permite arreglárselas con solo un número relativamente pequeño de parámetros de control en la instalación de control, por lo que el comportamiento de control de la instalación de control no tiene que ser optimizado o reoptimizado manualmente y no hay que hacer más ajustes cuando se amplía o modifica la instalación de compresores. En este caso, el parámetro de control esencial suele ser la presión de adaptación, mientras que la presión de desconexión o la diferencia de presión del ciclo de conmutación entre la presión de desconexión y la presión de adaptación son el resultado de los criterios relativos a la minimización del consumo de energía. Por lo tanto, el esfuerzo operativo y de mantenimiento para la puesta en marcha y el mantenimiento de la instalación de control es mínimo.

En otra realización del procedimiento según la invención, las variables empíricas comprenden el nivel de demanda de energía (demanda de energía por cantidad de fluido) de los compresores individuales o combinaciones específicas de compresores y/o los tiempos de reacción de conexión de los compresores y/o el comportamiento de consumo de los consumidores de fluido presurizado y/o el tamaño del acumulador de presión y/o el nivel de compensación de presión de los compresores o combinaciones específicas de compresores.

Como variable adaptativa, el ratio de demanda de energía describe la utilización de energía de los compresores individuales o de las combinaciones de compresores durante el funcionamiento y se representa como una relación entre la demanda de energía y el volumen de fluido transportado por los compresores implicados. En este caso, la demanda de energía, así como la cantidad de fluido suministrado, se calcula mediante la integración numérica del consumo de energía o de la cantidad de suministro accesible por cálculo y/o medición durante un período de tiempo convenientemente seleccionado. Dado que el cálculo de la tasa de demanda de energía describe con suficiente exactitud todo el trabajo realmente realizado (trabajo de carga, ralentí, disipación de energía, trabajo de pérdida de conmutación), así como la cantidad de fluido realmente suministrada, la tasa de demanda de energía puede, en contraste con los valores calculados puramente a partir de los datos nominales teóricos de los compresores, reflejar la utilización energética real durante el funcionamiento con relativa exactitud.

Aquí también es posible tener en cuenta en la instalación de control que para los compresores y grupos de compresores que tienen una utilización energética correspondientemente baja debido a ciclos de carga energéticamente desfavorables en el pasado y a los que posiblemente se les da una menor prioridad injustificada a largo plazo al seleccionar las unidades que se van a conmutar a la carga (retroalimentación positiva), el nivel de demanda de energía se adapta sucesivamente a las características actuales de utilización de energía de la instalación de compresores mediante un mecanismo de compensación.

También hay que añadir que cuando se cambia a carga, los compresores que están en ralentí y tienen un trabajo residual en ralentí relativamente grande suelen ser preferidos a los compresores que tienen un trabajo residual en ralentí relativamente menor o cuyo motor ya está apagado, con el fin de ahorrar energía al evitar el trabajo de pérdida en ralentí y el trabajo de arranque. Además, al cambiar de carga, entre los compresores del mismo o similar tamaño, se suelen preferir los que se espera que tengan una pequeña pérdida de trabajo en vacío para, en consecuencia, ahorrar energía al evitar el trabajo en vacío.

El efecto de la presión de los compresores individuales en el control se describe en forma de un nivel de compensación de presión de los compresores como una variable adaptativa, y puede determinarse a través del efecto de compensación de presión de las operaciones de conmutación promediando sobre un número apropiado de eventos individuales. Aquí, el efecto de compensación de la presión de los procesos de conmutación puede tomarse de la curva de presión en el tiempo.

Dado que, al seleccionar los compresores a conmutar, preferiblemente solo se tienen en cuenta los compresores o grupos de compresores cuyo efecto de compensación de la presión (suma de los niveles de compensación de la presión) se adapta al estado de funcionamiento actual (curva de presión actual) de la instalación de compresores, la curva de presión deseada suele establecerse a tiempo mediante la conmutación de los compresores seleccionados, de modo que prácticamente no se requieren operaciones de conmutación adicionales, energéticamente desventajosas.

En condiciones de funcionamiento caracterizadas por un cambio rápido de la disminución del fluido de presión, se pueden seleccionar compresores cuyo efecto de compensación de la presión no puede compensar totalmente la curva de presión real en el sentido de una inversión de la dirección de la presión, lo que representa una subcompensación de la curva de presión real en el momento de la conmutación. Por lo tanto, en estos casos, el tiempo de conmutación puede adelantarse en la instalación de control por un período de tiempo adaptado al grado de subcompensación. De acuerdo con el diseño, se proporciona un amortiguador de tiempo para cambiar otros compresores a tiempo si es necesario, por lo que se puede lograr que, en el mejor de los casos, no haya que cambiar otros compresores, o que después de un proceso de conexión, al menos la presión se pueda estabilizar en un nivel energéticamente favorable durante un tiempo relativamente más largo.

Además, puede ocurrir en casos muy raros que, en condiciones de fuertes fluctuaciones en la extracción de fluido a presión de la instalación de compresores, la presión de adaptación sea impermisiblemente inferior. En tales situaciones, la instalación de control puede contrarrestar inmediatamente la desviación de la curva de presión real con respecto a la presión de adaptación conmutando inmediatamente uno o más compresores a la carga. Es posible comprobar si el futuro efecto de compensación de la presión puede ser suficiente para producir una curva de presión real deseada sobre la base de la curva de presión real incluso durante el proceso de conexión en curso, es decir, incluso antes de que se haya producido el efecto de compensación de la presión de los compresores conectados. Si se determina que el efecto de compensación de la presión futura es suficiente, no se conmuta ningún otro compresor en carga. En el caso contrario, uno o varios compresores se ponen inmediatamente en carga.

En una realización alternativa del procedimiento según la invención, las variables de experiencia pueden comprender: Nivel de compensación de presión de un compresor en función del volumen de almacenamiento y del esquema de instalación del sistema de fluido a presión y/o nivel de demanda de energía de un compresor en función de su modo de funcionamiento anterior, de su temperatura ambiente, de su estado de mantenimiento, desgaste y contaminación y/o tiempo de reacción de corte y nivel de compensación de presión de un compresor en función de los patrones típicos de cambio de retirada de fluido a presión. En consecuencia, el control también puede aprender de forma adaptativa no solo las propiedades específicas del compresor, sino también en parte las propiedades que resultan de la interacción de los compresores y el estado de funcionamiento o el respectivo entorno operativo.

En otra realización preferida del procedimiento según la invención, se caracteriza por el hecho de que los compresores o las combinaciones de compresores se conectan de forma tan oportuna que, teniendo en cuenta el comportamiento de arranque del compresor o de la combinación de compresores, en particular teniendo en cuenta los tiempos de reacción de conexión preferiblemente aprendidos de forma adaptativa, la curva de presión real alcanza la presión de adaptación con la mayor precisión posible, preferiblemente con menos del 5%, preferiblemente con menos del 2% de desviación, y preferiblemente no cae por debajo de ella o lo hace solo de forma insignificante y/o breve. De este modo, la curva de presión real alcanza la presión de adaptación determinada virtualmente con la mayor precisión posible en su valor mínimo de presión dentro de unos límites relativamente estrechos.

En otra realización del procedimiento según la invención, se puede prever que, al determinar las alternativas de conmutación, se seleccionen preferiblemente como compresores a conmutar en carga aquellos compresores que tengan valores favorables de variables empíricas para el grado de exigencia energética. De este modo, se garantiza el máximo ahorro energético posible de la instalación de compresores.

En otra realización del procedimiento para controlar una instalación de compresores, cuando se determinan las alternativas de conmutación, los compresores que están en reposo y que todavía tienen un gran tiempo de reposo o trabajo residual en reposo se seleccionan preferiblemente como compresores que se conmutan a carga, y/o los compresores que tienen un bajo tiempo de reposo o trabajo en reposo se seleccionan preferiblemente como compresores que se conmutan a reposo o a parada. En consecuencia, la disipación total de energía como la suma de todas las disipaciones de energía también se reduce, ya que se tiene en cuenta una reducción de la energía de ralentí en la determinación de la alternativa de conmutación a seleccionar en el sentido de una optimización energética.

En otra realización preferida del procedimiento según la invención, está previsto que la determinación de las alternativas de conmutación y/o la determinación de una presión de desconexión y/o la determinación de una presión de conexión se realicen bajo la hipótesis de una disminución constante de la presión del fluido. En este caso, la suposición de una disminución constante de la presión del fluido solo se hace sensiblemente para la determinación de la próxima presión de entrada o de salida. Para la posterior determinación de una futura y posterior presión de conexión o desconexión, se asume un nuevo valor, de nuevo constante, para la disminución del fluido de presión, si es necesario. Esta suposición de una disminución constante de la presión del fluido permite calcular el curso real de la presión durante un ciclo de conmutación, incluyendo el siguiente proceso de encendido, utilizando expresiones matemáticas fáciles de manejar en términos energéticos. Por lo tanto, también es posible calcular un óptimo energético o una eficiencia máxima con respecto al funcionamiento de la unidad de compresión durante la duración de un ciclo de conmutación.

En otra realización del procedimiento según la invención, la determinación de un valor actual de la entrada de fluido a presión se determina mediante un dispositivo de medición y/o se calcula a partir de la curva de presión real en el tiempo, el estado de funcionamiento de los compresores y/o la variable de almacenamiento aprendida de forma adaptativa de la instalación de compresores, si procede.

En otra realización del procedimiento según la invención, éste se caracteriza por el hecho de que, en condiciones predeterminadas, las órdenes de conexión o de desconexión que deben activarse cuando se alcanza la presión de conexión o la presión de desconexión pueden suprimirse y/o pueden activarse otras órdenes de conexión o de desconexión independientemente de que se alcance la presión de conexión o la presión de desconexión. Por ejemplo, se pueden activar comandos adicionales de desconexión cuando se aproxima el límite de presión superior para evitar que la curva de presión real supere el límite de presión superior. Además, en el caso de una curvatura positiva clara y sostenida de la curva de presión descendente debido a una retirada de fluido de presión reductora de la instalación de fluido de presión, se puede suprimir una orden de conexión determinada para poder estimar mejor la curva de presión real posterior. En consecuencia, los comandos de desconexión también pueden suprimirse en caso de una curvatura negativa clara y sostenida de una curva de presión real creciente, que resulta de la retirada de fluido a presión creciente. También en este caso, para realizar un mejor cálculo energético, se suprime inicialmente la alternativa de conmutación seleccionada por la instalación de control para poder estimar mejor la curva de presión posterior y, en consecuencia, poder realizar en el futuro una acción de conmutación mejorada con respecto al consumo de energía.

En otra realización igualmente preferida del procedimiento según la invención, cuando se determina que varias alternativas de conmutación son equivalentes en términos de energía, se tienen en cuenta adicionalmente otros criterios en la selección, como el número de horas de funcionamiento de un compresor considerado. De este modo, se puede garantizar que el número de horas de funcionamiento de los diferentes compresores incluidos en la instalación de compresores sea en gran medida uniforme, lo que permite reducir a un nivel predeterminado los fallos relacionados con el mantenimiento o el uso de los compresores individuales.

De acuerdo con otra realización del procedimiento según la invención, la desconexión determinada solo es liberada por la instalación de control si se garantiza que un eventual proceso de conexión necesario puede llevarse a cabo a tiempo, teniendo en cuenta el comportamiento de arranque de una posible combinación de conmutación. Al tener en cuenta el comportamiento de arranque de un compresor o de una combinación de compresores de la instalación de compresores de esta manera, se puede mantener siempre la provisión de una sobrepresión predeterminada en el sistema de fluido a presión. De este modo, se puede evitar una conexión imprevista y normalmente desfavorable desde el punto de vista energético de otros compresores o grupos de compresores debido a la liberación de una acción de conmutación determinada, que no puede realizarse a tiempo.

Otras realizaciones de la invención pueden verse en las subreivindicaciones.

La invención se describe a continuación con referencia a ejemplos de realizaciones que se explican con más detalle con referencia a las figuras.

Por lo tanto:

Fig. 1 muestra una representación esquemática de un grupo compresor que comprende una pluralidad de compresores;

Fig. 2 muestra una representación esquemática de una realización del dispositivo de control según la invención para controlar la unidad de compresión mostrada en la Fig. 1;

Fig. 3 muestra una representación esquemática de una realización de la instalación de control según la invención en forma de diagrama de flujo;

Fig. 4 muestra una representación de una curva de presión real en una instalación de compresores con indicación de variables de control específicas según una realización del procedimiento de control según la invención.

La Fig. 1 muestra una representación esquemática de una unidad de compresores 1, que tiene un total de seis compresores 2 conectados cada uno a un bus de comunicación 5. Cada uno de los compresores 2 está conectado a través de líneas de presión adecuadas a los elementos de tratamiento 21, que pueden estar diseñados, por ejemplo, como secadores o filtros. En cuanto al fluido a presión, los seis compresores 2 abastecen un depósito central de fluido a presión 3, que también tiene un dispositivo de medición 20 que también está conectado al bus de comunicación 5 en términos de tecnología de comunicación. El dispositivo de medición 20 permite la medición continua del estado de la presión en el depósito de fluido a presión 3 y es capaz de transmitir los parámetros de medición al control de la instalación de compresores 1 a través del bus de comunicación 5, que están disponibles en el procedimiento de control 41 (no mostrado aquí) en un sentido relacionado con el control.

El fluido a presión proporcionado en el depósito de fluido a presión 3 por los compresores 2 se transmite a un usuario para la extracción de fluido a presión a través de una línea de presión adecuada, que puede comprender alternativamente otros elementos funcionales 22 (en este caso, por ejemplo, una válvula de control). El control o la regulación de la sobrepresión mantenida en el depósito de fluido a presión 3 se lleva a cabo con la ayuda de un dispositivo de control central 4, que no se muestra aquí, pero que está conectado al bus de comunicación 5 mediante tecnología de comunicación. La comunicación entre los compresores 2 y el bus de comunicación 5 puede tener lugar a través de líneas de cableado de señales convencionales o a través de vías de comunicación inalámbricas.

De acuerdo con una realización, el protocolo de comunicación seleccionado puede garantizar la ejecución del procedimiento de control, que se elaborará con más detalle a continuación, en tiempo real. La presión existente en el depósito de fluido presurizado 3 también se detecta preferiblemente en tiempo real por el dispositivo de detección 20. En un sentido práctico, el muestreo a intervalos de tiempo de menos de un segundo, preferiblemente menos de una décima de segundo es adecuado para este propósito. En las aplicaciones típicas de fluido a presión, el dispositivo de medición 20 mide una sobrepresión en el depósito de presión 3. En las aplicaciones de vacío igualmente posibles, como se ha descrito anteriormente, el dispositivo de medición 20 mide una subpresión correspondiente, que también puede estar prevista en el depósito de fluido a presión 3. Como comprenderá el experto, los compresores 2 se sustituyen por bombas de vacío adecuadas para este fin. El valor de la presión detectado por el dispositivo de medición 20 puede ser suavizado en mayor o menor medida en función del uso previsto, evaluado absoluta o diferencialmente en términos de tiempo o de forma combinada para ser introducido en el procedimiento de control o de regulación. El valor de la presión así condicionado puede utilizarse, entre otras cosas, para el cálculo de una presión de desconexión energéticamente óptima 103 (no mostrada aquí), para el cálculo de un nivel de compensación de presión de los compresores y para el cálculo de los tiempos de reacción de conexión de los compresores en el estado de parada o de reposo.

Además, se puede prever otro dispositivo de medición, que también está conectado al dispositivo de control central y determina el consumo de fluido a presión medido o la extracción de fluido a presión, para determinar, por ejemplo, los tiempos de reacción de conexión con mayor precisión.

Los datos de funcionamiento de los compresores intercambiados con el dispositivo de control central a través del bus de comunicación 5 se refieren, entre otras cosas, al estado de funcionamiento actual de cada compresor. Esta información es requerida por el procedimiento de control para seleccionar los compresores que deben ser conmutados a la carga. Además, esta información incluye la velocidad del motor en base a la cual el procedimiento de control puede determinar la necesidad de energía de un compresor o de un grupo de compresores. Además, esta información puede incluir información sobre los sensores de presión interna del compresor para determinar los tiempos de sobrecarga cuando el compresor está en modo de reposo, por ejemplo, o los tiempos de sobrecarga previstos cuando el compresor está en modo de carga, así como información sobre si el compresor está en modo de carga o no. Alternativamente, algunos o todos los datos de funcionamiento de los compresores antes mencionados también pueden ser reproducidos o aproximados en el procedimiento de control mediante la tecnología de datos, de modo que no tengan que ser intercambiados a través del bus de comunicación 5 y, sin embargo, estén disponibles para el dispositivo de control central con suficiente aproximación.

La unidad de compresión 1 también puede tener elementos de acondicionamiento 21 por razones de aplicación, que dan lugar a un cambio característico en las presiones del fluido en el interior de la unidad. Sin embargo, la influencia de los elementos de acondicionamiento 21 en la unidad de compresión 1 puede compensarse convenientemente mediante un comportamiento de aprendizaje adaptativo adecuado del control o la regulación. Por ejemplo, un retraso de tiempo creciente en la entrega de fluido presurizado entre un compresor y el depósito central de fluido presurizado debido a un filtro cada vez más sucio puede compensarse de forma adaptativa en forma de un tiempo de reacción de conexión creciente del compresor desde el estado de desconexión así como desde el estado de reposo. Un tiempo de respuesta de corte tan prolongado puede ser fácilmente compensado por el control para que el aumento de la suciedad del filtro no afecte negativamente al mantenimiento de la presión positiva predeterminada en el depósito de fluido presurizado 3.

Además, según las consideraciones de la aplicación, el presente sistema de compresores 1 puede comprender una o más válvulas reguladoras de presión para la estabilización de la misma.

La Fig. 2 muestra una representación esquemática del procedimiento de control del dispositivo de control 4. Aquí, el dispositivo de control 4 está en contacto de comunicación con el bus de comunicación 5 y puede tanto leer como leer información. En particular, el dispositivo de control 4 puede transmitir órdenes de conmutación a los compresores individuales 2 a través del bus de comunicación 5. Para alimentar los parámetros de control o para introducir datos para caracterizar los compresores 2, el dispositivo de control 4 comprende una interfaz de alimentación 40. Estos datos se transmiten al procedimiento de control 41, que puede implementarse como una aplicación de software, por ejemplo en el sentido de un procedimiento de control adaptativo. El procedimiento de control 41 genera órdenes de control o de conmutación adecuadas para controlar los compresores 2, que se transmiten a los compresores 2 a través del bus de comunicación 5. Para ello, el procedimiento de control 41 comprende un algoritmo de control 42 que optimiza la demanda de energía de la instalación de compresores dentro de un margen de presión entre la presión de adaptación 101 y el límite de presión superior 104. Cabe señalar aquí que el algoritmo de control 42 también puede entenderse como un algoritmo de control. Además, el dispositivo de control 4 comprende un reloj de sistema, no mostrado aquí, con un generador de reloj adecuado, que puede proporcionar al procedimiento de control 41 una especificación de tiempo adecuada.

En una realización, el algoritmo de control 42 permite un control adaptativo guiado por la energía y determina una presión de desconexión 103 para que los compresores se desconecten de la carga de una manera orientada a la energía dentro del margen de presión disponible. Para ello, el algoritmo de control 42 calcula de forma matemáticamente analítica la presión de desconexión óptima 103. Esta presión de desconexión óptima 103 se define en detalle por el valor mínimo de una función que describe la pérdida total de potencia de todos los compresores 2 de la instalación de compresores 1 causada durante un ciclo de conmutación en función de la presión de desconexión 103. En este caso, el cálculo se basa en la hipótesis de que el consumo de fluido a presión permanece constante por término medio y que, por lo tanto, el ciclo de conmutación se repite de la misma manera con respecto a los cambios de presión media entre dos valores de presión mínimos o máximos sucesivos. Suponiendo que la extracción de fluido a presión se mantiene constante por término medio, las fluctuaciones de la curva de presión también pueden tenerse en cuenta en la curva de presión real.

El algoritmo de control guiado por la energía 42 hace uso de los grados de libertad existentes relacionados con el control en el sentido de que estos grados de libertad no están ocupados o restringidos por parámetros de control fijos o, por ejemplo, por un rango de control de presión excesivamente pequeño o rígidamente especificado, sino que los optimiza en términos de energía. Tanto la selección de los compresores 2 a conmutar como los tiempos o presiones de las acciones de conmutación a implementar no están parametrizados, sino que son calculados por el procedimiento de control 41 para ser optimizados en términos de energía en cada caso.

Además de la gestión energética del procedimiento de control 41, también se caracteriza por un comportamiento adaptativo en cuanto a la adaptación de las variables de adaptación durante el funcionamiento. En este caso, el comportamiento adaptativo apoya significativamente la optimización de la necesidad de energía de la unidad de compresión 1. El comportamiento adaptativo se basa en un algoritmo de adaptación 43 incluido en el procedimiento de control 41, que rastrea todas las variables adaptativas durante el funcionamiento de la unidad de compresión y las pone a disposición del algoritmo de control 42. El comportamiento adaptativo también permite la adaptación automática de la selección de compresores a conmutar a todas las características o condiciones relevantes para el control, fijas y variables, de la instalación de compresores y de la aplicación durante el funcionamiento. Ejemplos de estas variables adaptativas pueden ser la necesidad de energía por cantidad de fluido suministrado de un compresor 2 o de una combinación de compresores 2 durante el funcionamiento, así como el volumen de almacenamiento efectivo de presión del sistema de fluido a presión y el comportamiento de conmutación temporal de los compresores.

La Fig. 3 muestra una representación esquemática de la secuencia de pasos individuales según una realización del procedimiento según la invención para controlar una instalación de compresores 1 en representación de diagrama de flujo. Aquí, en un paso de preselección 10 en un dispositivo de exclusión 6 de un dispositivo de control 4, que no se muestra más, se excluyen ciertas alternativas de conmutación 13 de la multiplicidad de alternativas de conmutación 13 combinatoriamente disponibles, preferiblemente teniendo en cuenta las condiciones actuales. La preselección puede tener lugar, por ejemplo, sobre la base de criterios de selección que tengan en cuenta la viabilidad técnica de las alternativas de conmutación predeterminadas 13. Por ejemplo, se dispone de un total de ocho alternativas de conmutación 13 combinatorias posibles, de las cuales cuatro alternativas de conmutación 13 (deseleccionadas por tachado) han resultado ser inadecuadas para las condiciones de funcionamiento actuales y, por tanto, se deseleccionan de antemano. De las cuatro alternativas de conmutación 13 restantes, se selecciona una alternativa de conmutación 13 en un paso de selección principal 11 en un dispositivo de selección 7 del dispositivo de control 4, que no se muestra más, utilizando uno o más criterios de optimización mediante la ponderación de todas las alternativas de conmutación 13 no deseleccionadas en el paso de preselección 10 entre sí. La alternativa de conmutación seleccionada 13 determinada en el paso de selección principal 11 se emite en un paso de control en un dispositivo de salida 8 del dispositivo de control 4, que no se muestra más, para su implementación en la instalación de compresores 1. La salida se representa simbólicamente como el envío de información desde el dispositivo de salida 8 al bus de comunicación 5, lo cual, sin embargo, no debe entenderse como restrictivo en este caso.

La Fig. 4 muestra una representación de la curva de presión real 105 en el sistema de fluido a presión durante un intervalo de tiempo periódico Toonm. La longitud del intervalo de tiempo periódico Toonm se refiere aquí precisamente a la duración de un ciclo de conmutación. De acuerdo con una realización del procedimiento de control según la invención, el control determina una presión de desconexión individual 103 para que los compresores 2 se desconecten de la carga dentro de la holgura de presión disponible según los principios de optimización energética. En este caso, el margen de presión es el intervalo de presión entre una presión de adaptación 103 que no debe faltar y un límite de presión superior 104 que no debe sobrepasarse. De acuerdo con la realización, la diferencia de presión del margen de conmutación energéticamente óptimo y la presión de corte 103 energéticamente óptima para los compresores 2 que deben conmutarse de la carga se calculan matemática y analíticamente como un óptimo energético. Para este cálculo se supone que el consumo de fluido a presión es constante en promedio. Por lo tanto, la disminución de la presión puede representarse como la pendiente de una línea recta lineal decreciente, que describe aproximadamente la curva de presión real. De forma análoga, el aumento de la presión del fluido en la instalación de presión del fluido puede describirse como una línea recta monótonamente creciente mediante un promedio matemático muy similar del curso real de la presión creciente.

En estas condiciones de consumo de fluido a presión media constante, el ciclo de conmutación que incluye el siguiente proceso de conmutación puede describirse energéticamente mediante una representación matemática sencilla. A partir de esta sencilla representación matemática, es posible calcular el óptimo energético o la máxima eficiencia de la instalación de compresores durante dicho ciclo de conmutación. Para ello, el procedimiento de control 41 regula la presión de desconexión 103 de los compresores 2 a conmutar de forma que la pérdida total de potencia (pérdida total de potencia por intervalo de tiempo periódico TConm), que depende del ciclo de conmutación, sea mínima.

Tanto los compresores de carga 2 como los compresores de conmutación y de ralentí 2 contribuyen a esta pérdida de potencia dependiente del ciclo de conmutación. La necesidad de energía de los compresores de carga (trabajo de carga) aumenta con la diferencia de presión del ciclo de conmutación, porque su diferencia de presión de trabajo interna aumenta en promedio. Sin embargo, el trabajo de pérdida de conmutación y el trabajo de pérdida de ralentí de los compresores de conmutación disminuye a medida que aumenta la diferencia de presión del ciclo de conmutación, porque el número (frecuencia) de los ciclos de conmutación disminuye. Con la diferencia de presión del campo de conmutación calculada, la suma de los componentes de pérdida asume un mínimo con la optimización energética. La expresión a minimizar resulta según la siguiente ecuación (1):

P y = ( A W carga ■ AW vacio A \ Y conm ) / T conm ( 1)

Aquí, AWcarga es la disipación de energía de los compresores en carga por ciclo de conmutación debido al aumento de la presión en comparación con la presión de conexión, AWvacío es la disipación de energía en ralentí de los compresores que se van a conmutar por ciclo de conmutación debido a sus capacidades en ralentí y su tiempo de rebasamiento, AWconm el trabajo de pérdida de conmutación por ciclo de conmutación de los compresores 2 a conmutar debido al lento proceso de igualación de la presión interna al cambiar al ralentí, si es necesario un reinicio del motor y la igualación de la presión interna al cambiar a la carga, Tconm la duración del ciclo de conmutación, que se extiende sobre un aumento periódico de la presión y la subsiguiente caída de presión.

Los componentes individuales de la disipación total se calculan según la ecuación (2):

AW carga — 0 ,5 • r icarga • Apccnm2 * (Pcagal

d I d p / d r l lmeio2 ; (2 )

Aquí rcarga es el aumento relativo de la potencia de carga del compresor 2 que funciona en carga por unidad de presión, Apconm es la diferencia de presión de la brecha de conmutación, Pcarga¹ es la potencia de carga de los compresores que funcionan en carga durante la curva de presión en la dirección de la presión de corte 103, incluidos los compresores 2 que se van a conmutar, a la presión de corte 102, |dp/dt|medio¹ es la cantidad del aumento de presión medio esperado durante la curva de presión real en la dirección de la presión de corte 103, calculado sobre la base de un período de tiempo adecuado, Pcarga² la potencia de carga de los compresores 2 que funcionan bajo carga durante el curso de la presión en la dirección de la presión de conexión 102, excluyendo los compresores 2 que se van a conmutar, a la presión de conexión 102, |dp/dt|medio² la cantidad de la subida de presión media esperada durante el curso de la presión en la dirección de la presión de conexión 102 a partir de |dp/dt|medio¹ y el efecto de compensación de la presión de los compresores 2 que se van a conmutar.

El trabajo de pérdida en vacío AWvacío se calcula en base a la siguiente ecuación (3):

A W vacio = £ (Pvacio * 1 vacio) (3 )

Aquí, Pvacío es la potencia en vacío de los compresores individuales que se van a conmutar y Tvacío es el tiempo de funcionamiento en vacío de los compresores individuales que se van a conmutar, limitado a un tiempo entre el apagado y el encendido.

El trabajo de pérdida de conmutación AWconm se calcula como la suma de los trabajos de pérdida de conmutación Wconm por ciclo de conmutación de los compresores 2 a conmutar según la siguiente ecuación (4):

A W conm — £ Wconm [4 )

Además, el intervalo de tiempo periódico TConm, de un ciclo de conmutación puede calcularse fácilmente en base a la siguiente relación según la ecuación (5), que resulta de simples consideraciones geométricas según la Fig. 4:

Tconm - Apconm * (1 / Idp /d tl ,«*,1 • 1 / Idp /d tl netó) (5)

El cálculo de la diferencia de presión del ciclo de conmutación energéticamente óptimo Apconm,opt puede calcularse con la ecuación (1) simplemente insertando los términos para las pérdidas individuales AWcarga, AWvacío, AWconm así como la longitud del intervalo de tiempo periódico (duración del ciclo de conmutación) Tconm en la fórmula según la ecuación 1 para la pérdida de potencia Pv dependiente del ciclo de conmutación, derivando posteriormente según la diferencia de presión del ciclo de conmutación Apconm y ajustando en consecuencia la derivación a cero. En consecuencia, la diferencia de presión del ciclo de conmutación energéticamente óptimo Apschat,opt puede representarse como una expresión matemáticamente sencilla según la ecuación (6):

APconm .opi - ( I (lJvacio* ^acio)~ £ Wconm ] /

[0,5 • fcarga * (Pcaiga I / id p /d tl ^*,1 Pc»gaC / id p /d tl ,«*,2)1} (6)

Para las aplicaciones de fluidos a presión, la presión de corte energéticamente óptima resulta de la suma de la presión de adaptación 101 y de la presión diferencial de conmutación energéticamente óptima calculada Apconm,opt. Para las aplicaciones de vacío correspondientes, por ejemplo, la presión de corte energéticamente óptima 103 resulta de la diferencia de los dos valores mencionados anteriormente, como comprenderá el experto en la técnica.

Además, cabe señalar que el procedimiento de control según la realización tiene en cuenta los tiempos de retardo de los compresores individuales 2 o de las combinaciones de compresores 2, que se determinan a partir de los tiempos entre el encendido o el apagado de un compresor 2 y los tiempos de la realización real del cambio de estado. En consecuencia, los tiempos de conexión Tzu y los tiempos de desconexión Tab también se desplazan hacia adelante en el tiempo en comparación con los valores de presión mínima de la curva de presión real 105 y en comparación con los valores de presión máxima.

Además, la Fig. 4 muestra una holgura de conmutación parcialmente idealizada con fines ilustrativos. Un límite de presión superior 104 está determinado por la instalación, por ejemplo, por la resistencia a la presión de los componentes. La línea más baja del diagrama representa la presión de adaptación 101 ya discutida varias veces. En el ciclo de conmutación mostrado aquí, la curva de presión se mueve entre un valor mínimo (local) Pmin y un valor máximo (local) Pmax. En un momento T^ab, es decir, cuando se alcanza la presión de desconexión 103 con una curva de presión creciente, se toman medidas para reducir la generación de fluido a presión, que tienen como efecto que la presión siga subiendo brevemente por encima de la presión de desconexión 103 hasta el valor máximo (local) Pmax, pero entonces el aumento de presión se invierte en una caída de presión. En cuanto se alcanza la presión de corte 102 con una curva de presión descendente, se toman medidas para aumentar la generación de fluido a presión, de modo que la presión desciende aún más hasta un valor mínimo (local) Pmin, pero entonces la caída de presión se invierte en un nuevo aumento de presión.

Llegados a este punto, cabe señalar que todas las partes descritas anteriormente, tomadas solas o en cualquier combinación, en particular los detalles mostrados en los dibujos, se reivindican como esenciales para la invención. Las modificaciones de las mismas son conocidas por el experto.

Signos de referencia

1 Instalación de compresores

2 Compresor

3 Depósito de líquido a presión

4 Dispositivo de control

5 Bus de comunicación

6 Dispositivo de exclusión

7 Dispositivo de selección

8 Dispositivo de salida

9 Dispositivo de detección de la presión de corte

10 Paso de preselección

11 Paso de selección principal

12 Paso de control

13 Alternativa de cambio

20 Dispositivo de medición

21 Elemento de acondicionamiento 22 Elemento funcional

30 Conjunto de datos

40 Interfaz de alimentación

41 Procedimiento de control

42 Algoritmo de control

43 Algoritmo de adaptación

101 Presión de adaptación

102 Presión de entrada

103 Presión de corte

104 Límite superior de presión 104 Curva de presión real

Tzu Tiempo de encendido

Tab Tiempo de apagado

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para controlar una instalación de compresores (1) que comprende una pluralidad de compresores (2), en particular de diferente diseño y/o rendimiento,

en donde la instalación de compresores (1) debe mantener una sobrepresión predeterminada en un sistema de fluido a presión, a pesar de una posible extracción también fluctuante de fluido a presión del sistema de fluido a presión, tomándose medidas por parte del control de la instalación para aumentar la producción de fluido a presión comprimido cuando se alcanza una presión de conexión (101) posiblemente variable y tomándose medidas para reducir la producción de fluido a presión comprimido cuando se alcanza una presión de desconexión (103), caracterizado porque la presión de cierre (103) es variable y puede variarse en función de la configuración actual de la instalación de compresores (1) y/o teniendo en cuenta una acción de conmutación definida, considerándose como acción de conmutación un cambio definido en la configuración de la instalación de compresores.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las decisiones sobre las acciones de conmutación para adaptar el sistema a las condiciones actuales se realizan a intervalos de tiempo fijos o variables, en los que

- en un paso de preselección (10), preferiblemente teniendo en cuenta las condiciones actuales, se excluyen las alternativas de conmutación (13) de la multiplicidad de alternativas de conmutación combinatorias disponibles (13), - en un paso de selección principal (11), se sopesan las alternativas de conmutación restantes (13) mediante uno o varios criterios de optimización y se seleccionan las alternativas de conmutación óptimas (13) a partir de los criterios predeterminados, y

- en un paso de control (12), se emite una alternativa de conmutación óptima (13) seleccionada según un criterio predeterminado para su aplicación en la instalación de compresores (1).

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la presión de desconexión (103) se determina, en particular se calcula, caso por caso en una optimización energética,

que se incluye preferiblemente en el cálculo de la presión de desconexión (103):

- la necesidad de energía de los compresores (2) que funcionan bajo carga, en particular cuando transportan contra una presión en constante aumento y/o

- las pérdidas por ralentí de los compresores para pasar a ralentí o a parada y/o

- las pérdidas de ralentí de los compresores en ralentí y/o energía de pérdida de conmutación de los compresores a conmutar por alternativa de conmutación (13).

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la presión de corte óptima (103) se determina por minimización matemática del cociente entre la energía total disipada en un intervalo de tiempo periódico predefinido relativo a una alternativa de conmutación (13) y el propio intervalo de tiempo, en donde el trabajo de pérdida total comprende la suma del trabajo de pérdida de todos los compresores (2) que funcionan con carga en el intervalo de tiempo, el trabajo de pérdida en vacío de todos los compresores (2) que se conectan en el intervalo de tiempo y el trabajo de pérdida de conmutación de todos los compresores (2) que se conectan y desconectan en el intervalo de tiempo, en donde preferiblemente la presión óptima de desconexión (103) se calcula en base a la siguiente fórmula

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5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la presión de conexión (102) en el procedimiento de control de una instalación de compresores (1) se calcula de tal manera que la curva de presión real alcanza una presión de adaptación predeterminada (101) que debe alcanzarse, que se encuentra por debajo de la presión de conexión (102), con la mayor precisión posible, preferiblemente con menos del 5%, más preferiblemente con menos del 2% de desviación, y además preferiblemente no cae por debajo o lo hace solo de manera insignificante y/o breve.

6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la ponderación y la selección de las alternativas de conmutación (13) para reducir la generación de fluido a presión se realizan bajo criterios de optimización que tienen en cuenta, principal o exclusivamente, el respectivo gasto energético total de las distintas alternativas de conmutación (13) consideradas, preferiblemente teniendo en cuenta al menos el gasto energético total de las distintas alternativas de conmutación (13):

- demanda de energía de los compresores que funcionan bajo carga y/o

- pérdidas por ralentí de los compresores para pasar a ralentí o a parada y/o

- pérdidas de los compresores en ralentí y/o

- energía de pérdida de conmutación de los compresores a conmutar por alternativa de conmutación (13).

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la determinación de la presión de desconexión (103) y/o de la presión de conexión (102) tiene lugar en tiempo real.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el control de la instalación (1) se realiza teniendo en cuenta variables empíricas de operaciones de conmutación pasadas, se trata, por lo tanto, de un control adaptativo, en donde las variables empíricas comprenden preferiblemente:

- nivel de demanda de energía, que se define como demanda de energía por cantidad de fluido, de compresores individuales (2) o de determinadas combinaciones de compresores (2) y/o

- tiempos de reacción de conexión de los compresores (2) y/o

- comportamiento del consumo de los consumidores de fluidos a presión y/o

- tamaño del acumulador de presión y/o

- grado de compensación de la presión de los compresores (2) o de determinadas combinaciones de compresores (2) y/o

- grado de compensación de la presión de un compresor (2) en función del volumen de almacenamiento y del esquema de instalación del sistema de fluido a presión y/o

- grado de demanda energética de un compresor (2) en función de su modo de funcionamiento anterior, su temperatura ambiente, su estado de mantenimiento, el desgaste y la contaminación y/o

- tiempo de respuesta de corte y nivel de compensación de presión de un compresor en función de los patrones típicos de cambio de extracción de fluido presurizado.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los compresores (2) o las combinaciones de compresores (2) se conectan de forma tan oportuna que, teniendo en cuenta el comportamiento de arranque del compresor (2) o de la combinación de compresores, en particular teniendo en cuenta los tiempos de reacción de conexión preferiblemente aprendidos de forma adaptativa, la curva de presión real alcanza la presión de adaptación (101) con la mayor exactitud posible, preferiblemente con menos del 5%, más preferiblemente con menos del 2% de desviación, y además preferiblemente no cae por debajo o lo hace solo de forma insignificante y/o breve.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la determinación de las alternativas de conmutación (13) y/o la determinación de una presión de desconexión (103) y/o la determinación de una presión de conexión (102) se realizan bajo la hipótesis de una disminución constante de la presión del fluido.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la determinación de un valor actual de la toma de presión del fluido se determina mediante un dispositivo de medición o se calcula a partir de la curva de presión real pasada en el tiempo, el estado de funcionamiento de los compresores (2) y/o la variable del acumulador eventualmente adaptable de la instalación de compresores (1).

12. Dispositivo de control (4) para una instalación de compresores (1), que comprende una pluralidad de compresores (2), en particular de diferente diseño y/o rendimiento, para llevar a cabo un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

en donde la instalación de compresores (1) debe mantener una sobrepresión predeterminada en un sistema de fluido a presión a pesar de la retirada eventualmente también fluctuante de fluido a presión del sistema de fluido a presión

y en donde el dispositivo de control (4) comprende

un dispositivo de determinación de la presión de desconexión (9) que, en caso de sobreproducción de fluido a presión, determina una presión de desconexión (103) en función de la configuración actual de la instalación de compresores y/o teniendo en cuenta una acción de conmutación definida, considerándose como acción de conmutación un cambio definido en la configuración de la instalación de compresores.

13. Dispositivo de control (4) de acuerdo con la reivindicación 12,

en donde la instalación de compresores (1) debe mantener una sobrepresión predeterminada en un sistema de fluido a presión a pesar de la retirada posiblemente también fluctuante de fluido a presión del sistema de fluido a presión,

en donde las decisiones sobre las acciones de conmutación para adaptar el sistema a las condiciones actuales se realizan a intervalos de tiempo fijos o variables y en donde el dispositivo de control comprende

- un dispositivo de exclusión (6) que, preferiblemente teniendo en cuenta las condiciones actuales, excluye las alternativas de conmutación (13) de la multiplicidad de alternativas de conmutación (13) que están disponibles combinatoriamente,

- un dispositivo de selección (7) que pondera las restantes alternativas de conmutación (13) entre sí mediante uno o varios criterios de optimización y selecciona una alternativa de conmutación óptima (13) a partir de los criterios predeterminados, y

- un dispositivo de salida (8) que está diseñado para emitir la alternativa de conmutación seleccionada (13) para su aplicación en la instalación de compresores.