[发明专利]一种防喘振自适应控制方法

说明书

本发明公开了一种防喘振自适应控制方法。为了克服现有技术整体克服扰动的响应比较慢，最终防喘阀打开过大且持续时间过长的问题本发明采用包括以下步骤：S1：根据典型设计工况，建立二维坐标模型；S2：实时监测工作数据，计算在二维坐标模型中的实时运行点；S3：根据运行点的变化趋势，自适应计算控制目标；S4：闭环控制达到控制目标。能够实时监测压缩机运行状态变化情况，根据压缩机运行状态的变化速率，自适应改变压缩机防喘振控制的控制目标，使得在压缩机能够提前做出响应，调节过程打开防喘阀时间更短，更加经济。

技术领域

本发明涉及一种工业自动化控制领域，尤其涉及一种防喘振自适应控制方法。

背景技术

压缩机是工业企业生产过程中的重要设备，特别是离心式压缩机具有高效、稳定运行、输出高压气体无脉动等特点而被广泛应用。但是离心式压缩机又存在喘振现象，会对压缩机输出产生很大的影响，对设备本身造成严重损害，直接影响设备能否继续工作。

当前离心式压缩机主要是以控制安全为主，以压缩机数据手册的多个典型工况的性能数据计算控制安全点，以此作为控制参考值。同时设置一定的安全裕度形成喘振控制线，以此作为压缩机控制目标进行运行控制。该方法的问题在于当工艺的波动或干扰导致压缩机运行状态向喘振方向快速移动时，防喘振控制输出仍不会有较大动作，整体克服扰动的响应比较慢，从而导致最终防喘阀打开过大且持续时间过长。

例如，一种在中国专利文献上公开的“防喘振控制方法和压缩设备”，其公告号“CN109882441A”，包括：采集压缩设备的喘振数据；利用采集到的喘振数据和压缩设备的喘振模型对压缩设备进行防喘振控制；以及利用采集到的喘振数据对压缩设备的喘振模型进行迭代更新。该方法的问题在于当工艺的波动或干扰导致压缩机运行状态向喘振方向快速移动时，防喘振控制输出仍不会有较大动作，整体克服扰动的响应比较慢，从而导致最终防喘阀打开过大且持续时间过长。

发明内容

本发明主要解决现有技术当工艺的波动或干扰导致压缩机运行状态向喘振方向快速移动时，防喘振控制输出仍不会有较大动作，整体克服扰动的响应比较慢，从而导致最终防喘阀打开过大且持续时间过长的问题；提供一种防喘振自适应控制方法，实时监测压缩机运行状态变化情况，自适应改变压缩机防喘振控制的控制目标，使得在压缩机能够提前做出响应，使得调节过程打开防喘阀时间更短，更加经济。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明包括以下步骤：

S1：根据典型设计工况，建立二维坐标模型；

S2：实时监测工作数据，计算在二维坐标模型中的实时运行点；

S3：根据运行点的变化趋势，自适应计算控制目标；

S4：闭环控制达到控制目标。

实时监测压缩机运行状态，根据压缩机运行状态的变化，自适应计算出控制目标，即闭环控制的设定值。建立二维坐标模型，使得喘振模型的计算更加直观，也能够直观地反映出压缩机的运行点是否在喘振区，以及压缩机运行点的变化。根据压缩机运行点的变化速率改变控制目标，当运行点往喘振区加速移动时，控制目标提前，使得压缩机能够提前做出相应，提前控制防喘阀打开，调节过程打开防喘阀时间更短，更加经济。

作为优选，所述的步骤S1包括以下步骤：

S11：以流量的平方为X轴，以出口压力与入口压力的压比为Y轴，建立二维坐标系；

S12：选取各个典型设计工况下最小流量的数据点，获取该数据点相关数据，计算转换到S11所述二维坐标系，将所有转换后的数据点拟合成一条喘振线；

S13：将喘振线沿X轴正方向偏移一个安全裕度值得到喘振控制线。