[發明專利]一種制氫站液位比值控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201410339851.9
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104062986A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 于明雙;張鵬;徐小芳
• 申請（專利權）人: 山東中實易通集團有限公司
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

1.一種制氫站液位比值控制系統，其特征是，其結構包括氧氣分離器液位模擬量測量模塊、氫氣分離器液位模擬量測量模塊、液位壓力調節閥、切換功能算法模塊和比例積分微分控制器，所述氧氣分離器液位模擬量測量模塊和氫氣分離器液位模擬量測量模塊的輸出信號輸入至DCS系統并分別經過功能函數F₁(X)模塊和功能函數F₂(X)模塊的修正后輸出；所述功能函數F₁(X)模塊和功能函數F₂(X)模塊輸出端均與除法器連接，所述除法器的輸出端與所述比例積分微分控制器的輸入端連接，所述比例積分微分控制器的另一路輸入端為常數1。

2.如權利要求1所述的一種制氫站液位比值控制方法，其特征是，所述氫氣側液位壓力調節閥與氫氣側氣體冷卻器的輸出端連接，所述氣體冷卻器的輸入端與氫氣分離器的輸出端連接，氫氣分離器的輸入端與電解槽連接，所述電解槽同時與氧氣分離器連接，所述氧氣分離器的輸出端與氧氣側氣體冷卻器連接，所述電解槽的輸入端通過泵與堿液槽連接。

3.一種權利要求1和2所述的一種制氫站液位比值控制方法，其特征是，具體步驟包括：氫氣液位的模擬量測量模塊的信號輸入到DCS系統后，并經過DCS系統上的功能函數F₁(X)模塊的修正，氧氣液位的模擬量測量模塊的信號輸入到DCS系統后，并經過DCS系統上的功能函數F₂(X)模塊的修正，經過修正后的兩路模擬量信號輸入至除法算法塊，除法算法塊的輸出作為比例積分微分控制器的設置值輸入端；

當氫側液位信號值為0mm時，所述功能函數F₁(X)模塊和功能函數F₂(X)模塊的輸出值均為設定值，當氫側液位信號不為0mm時，功能函數F₁(X)模塊和功能函數F₂(X)模塊的輸出值均與氫側液位信號值相等；

所述比例積分微分控制器的另一輸入端為設定的常數1，經PID計算器的輸出來控制氫氣側液位壓力調節閥，達到平衡氧氣側和氫氣側液位的目的。

4.如權利要求3所述的一種制氫站液位比值控制方法，其特征是，所述的氫氣側液位壓力調節閥的調節方法為：當氫氣分離器液位與氧氣分離器的液位比值相等時，兩者比值為1，即控制器的設定值端與測量端相等，控制器的計算輸出保持不變；

當氫氣分離器液位高于氧氣分離器的液位時，兩者比值大于1，即控制器的設定值端大于測量端相等，控制器的輸出減小，用于關小氫氣分離器出口的調節閥，防止氫氣分離器的液位繼續升高；

當氫氣分離器液位低于氧氣分離器的液位時，兩者比值小于1，即控制器的設定值端低于測量端相等，控制器的輸出增加，用于開大氫氣分離器出口的調節閥，防止氫氣分離器的液位繼續下降。