[发明专利]一种基于不同类型空气压缩设备的综合控制系统与方法

说明书

技术领域

本发明属于空气压缩机领域，涉及一种多机型、多品牌不同类型空气压缩设备的综合控制系统与方法。

背景技术

随着现代化生产的迅速的发展，压缩空气已成为人类生产生活中不可或缺的一大能源——气源，其应用在生产生活中越来越广泛，其所消耗的能源所占的比例也越来越大。

空气压缩控制的一个重要目标就是节省系统能耗。空气压缩系统的节能主要通过节省气源发生装置即空气压缩机的能耗实现，对于整个空气压缩机组系统来说，节省空气压缩机组的能耗就必须要使设备最大程度地做有用功。

典型的空气压缩系统具有多品牌、多类型的特点，常常一个空气压缩系统管网中就包含两种以上不同制造能力的设备，不同品牌特性的设备，以及不同压缩原理的设备。目前国内外众多厂家都推出了各具特色的产品，主要可以分为两大类：厂家产品和第三方企业开发的产品。由于厂家的自我保护意识和第三方的非专业性使控制系统存在问题较多，主要体现在以下两个方面：一是控制系统的功能仅能用于监视。大多的控制系统其实只是实现了一个监视的功能，仅能提供设备运行的状态和报警等功能。二是控制系统对操作人员要求较高。目前空气压缩系统的智能化程度并不高，只能称为半自动化设备，一旦系统出现突然的状况，系统本身不能及时处理。因此，只有不断调整参数系统才能正常运行，这就要求操作人员对整个系统相当地熟悉。

公开号为CN101526080A、名称为“空气压缩机组节能控制系统及方法”的中国发明专利，公开了一种压缩机组变频节能控制方法，该方法具有自动诊断压力变化趋势的功能，能够对压力变化做出快速反应，从而节省了能源。该方法适用用户一直处于波动用气的情况，但如果用于机器保养时部分机器用户可能会作为备用机一周才运行一两次的情况，特别是多品牌不同类型设备的统一控制时，效果不佳。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种基于不同类型空气压缩设备的综合控制系统与方法，对目前工业通用设备中的双螺杆式空气压缩机、离心式空气压缩机及活塞式空气压缩机进行集中控制，实现多品牌多类型多规格协调供气，从而达到节能目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种基于不同类型空气压缩设备的综合控制系统，包括：主控制单元，中间控制单元，终端控制单元1～n，被控制的空气压缩机组1～n，所述主控制单元、所述中间控制单元和所述终端控制单元通过通信模块进行数据交换，所述中间控制单元、所述终端控制单元1～n均与CAN总线相连，所述终端控制单元1～n分别与被控制的空气压缩机组1～n相连。n为所述空气压缩机组的数量。

进一步地，所述中间控制单元用于空气压缩机组的管网压力控制及报警应急处理。所述中间控制单元包括通信模块、逻辑控制模块和数据存储模块。所述通信模块用于所述中间控制单元与主控制单元、终端控制单元之间的通信。所述逻辑控制模块用于当主控制单元通信失效时，按逻辑控制方式实施控制。

进一步地，所述主控制单元包括处理器模块、通信模块、人机交互模块。所述处理器模块分别与通信模块、人机交互模块相连。所述处理器模块是数据处理及控制中心。所述通信模块用于传送控制指令，实现所述主控制单元与中间控制单元、终端控制单元之间的通信。

进一步地，所述终端控制单元从所述空气压缩机组获取控制量信号，并根据所述主控制单元或中间控制单元的指令，对所述空气压缩机组实施控制。所述终端控制单元包括信号处理模块、通信模块、控制量传感器模块和报警模块。所述通信模块用于所述终端控制单元与中间控制单元、主控制单元之间的通信。所述控制量传感器模块安装在所述空气压缩机组上。所述报警模块用于空气压缩机组发生故障时发出报警信号。

进一步地，所述控制量传感器模块包括压力传感器、流量传感器。所述压力传感器安装在空气压缩机组的管网中便于数据采集的位置，流量传感器放置于主管道中。

进一步地，所述空气压缩机组1～n包括双螺杆式空气压缩机、离心式空气压缩机及活塞式空气压缩机。

一种应用所述系统进行综合控制的方法，包括以下步骤：

步骤1，终端控制单元从空气压缩机组实时获取控制量信号，并进行信号处理，将模拟信号转换成数字信号。

步骤2，所述终端控制单元将控制量信号由CAN总线或通信模块发送给中间控制单元。

步骤3，所述控制量信号在所述中间控制单元中进行预处理后，送到主控制单元。所述预处理包括抗干扰滤波和数据分类处理。