[发明专利]一种多级式稳压控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种多级式稳压控制方法及系统，方法包括：设置压力控制的目标压力区间，当实时压力值不位于所述目标压力区间时，根据所述实时压力值与所述目标压力区间之间的压力差值确定调整步长，根据所述调整步长调整风机的输出压力；所述压力差值越大，所述调整步长越大。本发明具有可有效稳定气管内的气体压力，为用气端设备可靠提供稳定的气压，有效消除供气管线内的气压振荡等优点。

技术领域

本发明涉及一种气体压力控制领域，尤其涉及一种多级式稳压控制方法及控制系统。

背景技术

现有离心式增压风机作为动力设备的供气系统通常如图1所示，通过增压风机对气源的供气压力进行调节，提供给用气端，增压风机通过控制端进行控制。以目标压力为190mbar的供气系统为例进行说明，气源：压力为15-30mbar的沼气；增压风机：离心式的沼气增压风机，输出能力为1000 Nm3/h，功率为35Kw；控制端：变频器、压力传感器、PLC控制系统、人机界面；用气端：两台600kW•h的沼气发电机、两台4t的沼气锅炉、一套4t的干化系统。该供气系统在运行过程中，用气端的用气量经常出现大幅度的变化，如启动或者停止用气端之一或者用气端的功率发生变化，这就需要人工及时调整增压泵的输出功率（改变运行频率），才能保持供气管线的工艺压力。否则，就会导致供气管线压力过高或者过低，进而导致用气端设备停运，对生产和设备造成重大影响。现有技术中采用PID调节法，可以降低人工控制带来的风险并节省人力成本，但是，现有的PID调节法还存在如下缺陷：1、在控制非线性、时变、耦合及参数和结构不确定的复杂过程时，工作得不是很好；2、PID控制器不能控制复杂过程，无论怎么调整参数都没有用；具体表现为：在用PID方法调试的过程中，因为用气端的用气量基本是处于变化状态，这就导致气管内的气压也一直在变化，此时无论参数如何调整，都无法稳定气管内的压力，气管内的振荡现象一直都存在。对于列举的供气系统，PID调节法虽然能够使供气系统运行下去，但是无法消除气管内的振荡现象，沼气增压风机的出口压力会在150mbar-220mbar之间来回波动。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种可有效稳定气管内的气体压力，为用气端设备可靠提供稳定的气压，有效消除供气管线内的气压振荡的多级式稳压控制方法及控制系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种多级式稳压控制方法，设置压力控制的目标压力区间，当实时压力值不位于所述目标压力区间时，根据所述实时压力值与所述目标压力区间之间的压力差值确定调整步长，根据所述调整步长调整风机的输出压力；所述压力差值越大，所述调整步长越大。

进一步地，当所述压力差值一定时，在进行升压控制时的调整步长大于在降压控制时的调整步长。

进一步地，在低于所述目标压力区间的范围，设置有多级不重叠的增压区间，每级增压区间对应一个预设的升压调整步长，当所述实时压力值位于所述增压区间时，根据与所述增压区间对应的升压调整步长调整风机的输出压力；在高于所述目标压力区间的范围，设置有多级不重叠的降压区间，每级降压区间对应一个预设的降压调整步长，当所述实时压力值位于所述降压区间时，根据与所述降压区间对应的降压调整步长调整风机的输出压力。

进一步地，当风机的数量大于1台时，按照预先确定的风机启动顺序启动风机，在已启动的风机的最大输出压力不满足目标压力区间时，启动下一台风机。

进一步地，有1台以上风机启动，当需要进行降压调节时，对输出压力值最大的风机进行降压调节，当需要进行升压调节时，对输出压力值最小的风机进行升压调节；

或者：

有1台以上风机启动时，控制各风机以相同的频率运行，在需要进行压力调节时，同时对各风机进行调节。

一种多级式稳压控制系统，包括至少1台风机、压力监测模块和控制模块；

所述压力监测模块用于监测实时压力值；