[發(fā)明專利]氣動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行控制裝置和控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680058840.0
• 申請(qǐng)日: 2016-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108138761B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 矢敷達(dá)朗;劉雅萍;片桐幸德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立產(chǎn)機(jī)系統(tǒng)
• 主分類號(hào): F04B49/06
• 分類號(hào): F04B49/06;F04B49/10
• 代理公司: 11322 北京尚誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 龍淳

本發(fā)明提供一種氣動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行控制裝置，其基于空氣壓縮機(jī)的排出壓力測(cè)量值和對(duì)終端設(shè)備的供給壓力測(cè)量值來(lái)對(duì)空氣壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行可變控制，以使得對(duì)終端設(shè)備的供給壓力一定，所述氣動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行控制裝置存儲(chǔ)排出壓力測(cè)量值和供給壓力測(cè)量值，輸入由用于計(jì)算空氣管道網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的空氣流的數(shù)據(jù)構(gòu)成的空氣管道網(wǎng)絡(luò)模型，來(lái)計(jì)算供給至終端設(shè)備的空氣流量，并計(jì)算控制設(shè)定值的更新值，更新用來(lái)基于更新值進(jìn)行可變控制的控制設(shè)定值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具備由逆變器等可變速裝置控制的空氣壓縮機(jī)的氣動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行控制裝置和控制方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，在防止地球溫暖化、節(jié)能化等削減消耗電力的潮流中，也要求工廠削減消耗電力。將大氣中的空氣壓縮得到的壓縮空氣，由于能夠容易地利用，因此作為對(duì)空氣工具、空氣壓力機(jī)、空氣制動(dòng)器、噴槍等進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力源被廣泛使用。在下面的說(shuō)明中，將利用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的設(shè)備統(tǒng)稱為終端設(shè)備。壓縮空氣被空氣壓縮機(jī)壓縮，經(jīng)設(shè)置在工廠內(nèi)的管道網(wǎng)絡(luò)供給至終端設(shè)備。一般認(rèn)為空氣壓縮機(jī)的消耗電力占整個(gè)工廠的消耗電力的20～30％，為了實(shí)現(xiàn)工廠的節(jié)能，需要削減空氣壓縮機(jī)的消耗電力。

為了削減空氣壓縮機(jī)的消耗電力，希望盡量降低空氣壓縮機(jī)的排出壓力。另一方面，為了使終端設(shè)備穩(wěn)定地動(dòng)作，需要使供給至終端設(shè)備的壓縮空氣的壓力為所希望的壓力以上的壓力。將空氣壓縮機(jī)壓縮后的壓縮空氣供給至終端設(shè)備的管道網(wǎng)絡(luò)的壓力損失，與空氣壓縮機(jī)的排出空氣流量和終端設(shè)備的消耗空氣流量的變化相應(yīng)地發(fā)生變化。因此，一般會(huì)預(yù)估管道網(wǎng)絡(luò)的最大壓力損失來(lái)設(shè)定空氣壓縮機(jī)的排出壓力，以使得對(duì)終端設(shè)備的供給壓力為所希望的壓力以上的壓力。由此，在終端設(shè)備中能夠得到所希望的壓力以上的壓縮空氣。但是，在消耗空氣流量較少的情況下，盡管管道網(wǎng)絡(luò)的壓力損失較小，空氣壓縮機(jī)的排出壓力也依然被設(shè)定得較高，因此會(huì)超過(guò)所需程度地驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，多余地消耗電力。

為了解決這樣的問(wèn)題，在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種空氣壓縮機(jī)運(yùn)行控制裝置，其測(cè)量對(duì)終端設(shè)備的供給壓力和空氣壓縮機(jī)的排出壓力，根據(jù)終端設(shè)備的消耗空氣流量對(duì)驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行可變控制，以使得對(duì)終端設(shè)備的供給壓力成為所希望的壓力，從而能夠在削減空氣壓縮機(jī)的消耗電力的同時(shí)，將所希望的壓力以上的壓縮空氣供給至終端設(shè)備。

此外，專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了如下技術(shù)：利用學(xué)習(xí)功能存儲(chǔ)過(guò)去的空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行條件歷史，對(duì)于當(dāng)前的空氣壓縮機(jī)消耗電力、空氣壓縮機(jī)排出壓力和終端設(shè)備供給壓力的測(cè)量值，參照過(guò)去的運(yùn)行條件歷史，決定在削減空氣壓縮機(jī)的消耗電力的同時(shí)，用于將所希望的壓力以上的壓縮空氣供給至終端設(shè)備的空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行條件。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2010-24845號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2007-291870號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

采用專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的空氣壓縮機(jī)運(yùn)行控制裝置，能夠在削減空氣壓縮機(jī)的消耗電力的同時(shí)，將所希望的壓力以上的壓縮空氣供給至終端設(shè)備。另一方面，受到構(gòu)成管道網(wǎng)絡(luò)的管道的體積的影響，相對(duì)于空氣壓縮機(jī)的排出壓力的變化，對(duì)終端設(shè)備的供給壓力有延遲地變化，其延遲時(shí)間為幾十秒左右。由于終端設(shè)備供給壓力相對(duì)于空氣壓縮機(jī)排出壓力延遲地響應(yīng)，一般在為了使終端設(shè)備供給壓力為一定壓力而控制空氣壓縮機(jī)情況下，對(duì)終端設(shè)備的供給壓力發(fā)生變動(dòng)。于是，在專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的空氣壓縮機(jī)運(yùn)行控制裝置中，為了抑制供給壓力的變動(dòng)，通過(guò)PID控制來(lái)控制驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。但是，管道的體積根據(jù)設(shè)置空氣壓縮機(jī)的管道布局的條件而不同，管道布局在設(shè)置后也由于終端設(shè)備的追加設(shè)置等而發(fā)生變化。即，在專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的空氣壓縮機(jī)運(yùn)行控制裝置中，根據(jù)管道布局的設(shè)置狀況，難以對(duì)控制設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)，存在供給壓力發(fā)生變動(dòng)的可能性。