[实用新型]一种基于模糊控制的分输调压系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气传输领域，具体涉及一种基于模糊控制的分输调压系统。

背景技术

在川气东送天然气长输管道沿线各分输站场都安装有成套调压撬设备，其主要作用是通过三级调压操作将干线高压天然气降压至需求值，满足下游门站的供气需求。传统的调压系统采用PID控制进行调节，而由于用气结构受到天气和季节的影响，下游天然气管网压力波动频繁，PID控制器适应性差、响应慢和控制惯性大等缺点越来越明显，导致调压设备PV阀门动作频繁，输出压力波动大，更甚者可能触发调压系统紧急切断ESD,影响输气站场的正常生产运行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种控制稳定的基于模糊控制的分输调压系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于模糊控制的分输调压系统，包括调压撬、压力变送器、站控机和PLC模糊控制器，所述调压撬和所述压力变送器安装在天然气长输管道的分输支路的管道上，且所述压力变送器位于所述调压撬的下游，所述站控机通过所述PLC模糊控制器与所述调压撬连接，且所述压力变送器还电连接在所述PLC模糊控制器上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种基于模糊控制的分输调压系统采用PLC模糊控制器控制，确保在实时控制过程中，能把实现模糊控制的过程转换成计算量简单的查找模糊控制规则表的过程，保证压力调节平稳快速，保障输气站场生产输气任务。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述压力变送器通过模数转换器与所述PLC模糊控制器连接。

进一步，所述站控机通过所述PLC模糊控制器与所述调压撬的PV调压阀连接。

进一步，所述PLC模糊控制器与所述调压撬的PV调压阀之间设有数模转换器，所述PLC模糊控制器通过所述数模转换器与所述调压撬的PV调压阀连接。

进一步，所述数模转换器输出的信号为4-20mA电流信号。

附图说明

图1为本实用新型一种基于模糊控制的分输调压系统的结构示意图。

图2为本实用新型一种基于模糊控制的分输调压系统的PLC模糊控制器中的信号流向图；

图3为本实用新型一种基于模糊控制的分输调压系统中模糊控制中输入和输出的隶属函数曲线；

图4为本实用新型一种基于模糊控制的分输调压系统的仿真曲线图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种基于模糊控制的分输调压系统，包括调压撬、压力变送器、站控机和PLC模糊控制器，所述调压撬和所述压力变送器安装在天然气长输管道的分输支路的管道上，且所述压力变送器位于所述调压撬的下游，所述站控机通过所述PLC模糊控制器与所述调压撬连接，且所述压力变送器还电连接在所述PLC模糊控制器上。

具体的：

所述压力变送器通过模数转换器与所述PLC模糊控制器连接。所述站控机通过所述PLC模糊控制器与所述调压撬的PV调压阀连接。所述PLC模糊控制器与所述调压撬的PV调压阀之间设有数模转换器，所述PLC模糊控制器通过所述数模转换器与所述调压撬的PV调压阀连接。所述数模转换器输出的信号为4-20mA电流信号。

在本实用新型一种基于模糊控制的分输调压系统中，调压撬的出口压力为测量信号，经过模数转换器转换后送入PLC模糊控制器，PLC模糊控制器根据设定逻辑对压力信号进行处理，同时将结果经过数模转换器转换成4-20mA电流信号，调节调压撬的PV调压阀的开度。

为提高控制精度和响应速度，仙桃输气站调压系统设计的PLC模糊控制器的模糊控制采用双输入-单输出的方式。两个输入量分别为压力偏差e和压力偏差率ec，输出u为PV阀的阀位变化量，本实用新型一种基于模糊控制的分输调压系统的模糊控制信号流向如图2所示。

压力偏差e和压力偏差率ec的表达式分别为：

e(n)＝Pn-SP

ec＝e(n)－e(n－1)

其中Pn指在第n个测量周期调压撬出口实测值，SP为调压出口设定值；e(n)和ec(n－1)分别为压力偏差e的当前值和前一个采样值。

本系统将PV阀的阀位变化量u作为输出，系统根据输入e和ec进行判断，确定输出u的大小值，保障压力稳定。