專利名稱：不用外部信號在pid控制閥系統(tǒng)中優(yōu)化閥位和泵速的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括離心泵的泵，并且更特別地涉及不使用外部信號而在PID控制閥系統(tǒng)中優(yōu)化閥位和泵速的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
其他類似的設(shè)備和它們的缺點(diǎn)如下Witzel、Rolf等人的題為“Quantitative Measurement”的PCTWO 2005/064167 A1公開了一種技術(shù)，這種技術(shù)使用了校準(zhǔn)的功率/差壓相對于流量以及相對于速度的曲線。校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)存儲起來，并且與當(dāng)前值相比較，以確定泵的流量。然而，雖然這種技術(shù)可以監(jiān)視泵功率和差壓數(shù)據(jù)以從校準(zhǔn)的泵曲線預(yù)測在各種速度下的流量，但它不能從PID控制閥系統(tǒng)尋找最佳的泵速和閥位。
授予Henyan的題為“Method for Determining Pump Flow RatesUsing Motor Torque Measurements”的美國專利No.6,591,697公開了闡明轉(zhuǎn)矩和速度相對于泵流速的關(guān)系和使用變頻驅(qū)動(VFD)調(diào)整離心泵速度來調(diào)節(jié)泵流量的能力的方法。雖然這種技術(shù)可以監(jiān)視轉(zhuǎn)矩和速度相對于泵流速的關(guān)系以及具有通過使用變頻驅(qū)動(VFD)調(diào)整離心泵速度來調(diào)節(jié)泵流量的能力，但它不能從PID控制閥系統(tǒng)尋找最佳的泵速和閥位。
授予Sabini等人的題為“Apparatus and Method for Controllinga Pump System”的美國專利No.6,464,464 B2公開了一種解釋使用VFD調(diào)節(jié)離心泵的流量、壓力或速度的控制和泵保護(hù)算法的方法。雖然這種技術(shù)可以通過使用來自外部發(fā)射器的反饋經(jīng)由嵌入在變頻驅(qū)動(VFD)中的PID控制回路來調(diào)節(jié)流量或壓力，但它不能從PID控制閥系統(tǒng)尋找最佳的速度和控制閥位。

發(fā)明內(nèi)容
以其最廣泛的意義，本發(fā)明展示了一種方法和設(shè)備，用于根據(jù)例如速度、轉(zhuǎn)矩或功率的各種泵和電機(jī)的參數(shù)，或者根據(jù)存儲在評估設(shè)備中的校準(zhǔn)的流量曲線，或者根據(jù)例如流量計的外部流量參考，確定流量參考數(shù)據(jù)；并且用于利用該流量參考數(shù)據(jù)以便在PID控制閥系統(tǒng)中控制離心泵、離心鼓風(fēng)機(jī)、離心混合器或離心壓縮機(jī)。該設(shè)備可以為控制器或其他合適的處理設(shè)備的形式以便控制泵的操作。
實際上，本發(fā)明將克服用于利用PID控制閥邏輯來控制過程的泵系統(tǒng)的上述現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的缺陷，其中不需要閥數(shù)據(jù)/位置的輸入或其他外部信號。根據(jù)本發(fā)明的算法利用流量參考數(shù)據(jù)，該流量參考數(shù)據(jù)可以根據(jù)例如速度、轉(zhuǎn)矩或功率的各種泵和電機(jī)的參數(shù)，或者根據(jù)存儲在評估設(shè)備中的校準(zhǔn)的流量曲線，或者根據(jù)例如流量計的外部流量參考，數(shù)學(xué)地加以確定。
本發(fā)明的實施例可以包括一個或多個下列特征一旦PID控制閥達(dá)到其穩(wěn)定狀態(tài)正常條件，則可以捕獲計算的流量值并且將其與在變頻驅(qū)動減小了頻率(速度)后獲得的當(dāng)前流量值進(jìn)行比較。針對壓力控制應(yīng)用，如果在當(dāng)前速度處的當(dāng)前流量是在該泵的最佳效率流量的90-110％之內(nèi)，則閥位被優(yōu)化。通過將泵速增加一設(shè)置的數(shù)量并且將當(dāng)前流量值與保存的流量值進(jìn)行比較，進(jìn)行針對全開控制閥條件的最終檢查，以及如果流量沒有增加，則閥位被優(yōu)化。如果該控制器已經(jīng)達(dá)到其優(yōu)化的狀態(tài)，以及如果在長于延遲周期期間，實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩增加5％或更多或者實際流量增加5％或更多，則閥的優(yōu)化過程可以在最大速度處重新啟動。可選地，如果該控制器已經(jīng)達(dá)到其優(yōu)化的狀態(tài)，以及如果實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小5％或更多或者實際流量減小5％或更多，則閥的優(yōu)化過程可以在當(dāng)前操作點(diǎn)處重新啟動。進(jìn)行輔助的用戶可選擇的全開閥檢查，以查看在響應(yīng)延遲周期期間實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩的改變是否是優(yōu)化的狀態(tài)的2％或更多但小于5％，以及如果該條件為真并且實際流量在速度增量改變之后大于優(yōu)化的流量值，則優(yōu)化過程在最大速度處重新啟動。此外，僅在其中算法的流量條件不再為真的速度閾值之前，閥位被優(yōu)化；或如果流量條件保持為真，則僅在達(dá)到最小速度之前，閥位被優(yōu)化；可以單獨(dú)地或?qū)⒁粋€或多個上述特征組合在一起使用。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的基本泵系統(tǒng)的方框圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明由圖1所示的控制器執(zhí)行的基本步驟的流程圖；圖3為圖1中所示的控制器的方框圖，該控制器具有一個或多個配置為執(zhí)行圖2所示的基本步驟的模塊；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)置為恒流控制的過程變量的流程圖；以及圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的用于恒壓控制應(yīng)用的流程圖。
具體實施例方式
圖1示出了總體指示為2的根據(jù)本發(fā)明的基本泵系統(tǒng)，它具有控制器4、電機(jī)6和泵8。在操作中，并且根據(jù)本發(fā)明，與在此所示出和所描述的相一致，控制器4用于根據(jù)例如速度、轉(zhuǎn)矩或功率的各種泵和電機(jī)的參數(shù)，或者根據(jù)存儲在評估設(shè)備(未示出)中的校準(zhǔn)的流量曲線，或者根據(jù)例如流量計(未示出)的外部流量參考，確定流量參考數(shù)據(jù)；并且用于利用該流量參考數(shù)據(jù)來控制泵8。
圖2以實例的方式示出了總體指示為10的流程圖，它具有可以由根據(jù)本發(fā)明的控制器4實現(xiàn)的泵流量確定算法的基本步驟10a和10b。所確定的流量值還可以用作給PID控制回路的輸入來控制流量，而不需要外部流量計或傳統(tǒng)的測量儀表。流量確定算法可以嵌入變頻驅(qū)動或可編程邏輯控制器等中，如以上對圖1中的控制器4所說明的那樣。
圖3控制器4圖3示出了控制器4的基本模塊4a、4b、4c。在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知有許多不同類型和種類的控制器和控制模塊可以用來對泵進(jìn)行控制?；趯@樣的已知控制器和控制模塊的了解，根據(jù)本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能實現(xiàn)諸如4a、4b之類的控制模塊和將它們配置成執(zhí)行與在這里所說明的一致的功能性，包括根據(jù)例如速度、轉(zhuǎn)矩或功率的各種泵和電機(jī)的參數(shù)，或者根據(jù)存儲在評估設(shè)備(未示出)中的校準(zhǔn)的流量曲線，或者根據(jù)例如流量計(未示出)的外部流量參考，來確定流量參考數(shù)據(jù)；以及利用該流量參考數(shù)據(jù)來控制泵8，如圖1所示出和上面所描述的那樣。評估設(shè)備和/或流量計可以包括在一個或多個模塊4a、4b或它們的某些組合中或構(gòu)成其一部分。
舉例來說，模塊4a、4b的功能性可以使用硬件、軟件、固件或其組合來實現(xiàn)，雖然本發(fā)明的范圍并不局限于本發(fā)明的任何具體實施例。在典型的軟件實現(xiàn)中，這樣的模塊會是一個或多個基于微處理器的具有微處理器、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、輸入/輸出設(shè)備和連接它們的控制、數(shù)據(jù)和地址總線的體系結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要有太多的實驗就能對這樣的基于微處理器的實現(xiàn)進(jìn)行編程以執(zhí)行在這里所說明的功能性。本發(fā)明的范圍不局限于使用已知的或?qū)黹_發(fā)的技術(shù)的任何具體實現(xiàn)。
控制器4還具有在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知的其他控制器模塊4c，這些模塊并不形成本發(fā)明的基本部分，因此在這里就不對它們進(jìn)行詳細(xì)說明。例如其他控制器模塊4c可以包括這樣的評估設(shè)備和/或這樣的流量計、然而，這樣的用于存儲流量曲線的評估設(shè)備和/或用于提供外部參考數(shù)據(jù)的流量計在本領(lǐng)域中是已知的，在此不對它們做詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明的范圍不局限于任何現(xiàn)在已知的或今后將來開發(fā)的特定類型或種類的技術(shù)。實施例還被設(shè)想為將評估設(shè)備和/或流量計包括在一個或多個模塊4a、4b中或構(gòu)成其一部分。
電機(jī)6和泵8電機(jī)6和泵8在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的，在這里不對它們作詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明的范圍并不局限于現(xiàn)在已知的或?qū)黹_發(fā)的任何具體類型或種類的電機(jī)和泵。此外，本發(fā)明的范圍還應(yīng)包括使用根據(jù)本發(fā)明與控制離心泵、離心混合器、離心鼓風(fēng)機(jī)或離心壓縮機(jī)的操作有關(guān)的技術(shù)。
實現(xiàn)方式目前有許多與結(jié)合PID控制器的控制閥一起操作的固定速度離心泵過程。在此配置中，通過利用來自外部過程發(fā)射器的反饋以及在DCS(集散控制系統(tǒng))、PLC(可編程邏輯控制器)或某些其他回路控制設(shè)備中的PID邏輯，節(jié)流控制閥，以維持過程設(shè)定點(diǎn)。在許多情況下，從能量消耗的觀點(diǎn)看來，泵是過大的并且閥節(jié)流的成本是高的。此外，如果固定速度的泵遠(yuǎn)離其最佳效率流量來操作，則泵的徑向和軸向負(fù)載將會增加。該增加的負(fù)載對軸承和密封的壽命有負(fù)面的影響并且會使得系統(tǒng)的可靠性下降，這將導(dǎo)致設(shè)備的計劃外的維修。與計劃外的維修相關(guān)的成本包括設(shè)備的修理、生產(chǎn)的中斷和/或與環(huán)境清理相關(guān)的成本。
因此，操作這樣一種系統(tǒng)是有利的，其中可以降低泵速，使得泵節(jié)流最小化，并且泵可以盡可能地接近其最佳效率流量而操作。
許多用戶希望受益于較低的操作成本并且提高系統(tǒng)可靠性，但不希望他們的控制邏輯有任何的改變或不希望提供外部輸入。通過使用變速驅(qū)動(VFD)和控制閥以試圖優(yōu)化泵速和控制閥位兩者而不改變控制閥上的外部控制邏輯，本發(fā)明解決了這一問題。它還試圖不使用外部輸入而使其得以執(zhí)行。該邏輯如下對該邏輯的VFD輸入包括-最大泵速，-最小泵速，-電機(jī)轉(zhuǎn)矩，以及-電機(jī)功率。
在一種形式中，該邏輯利用計算的流量數(shù)據(jù)，該流量數(shù)據(jù)根據(jù)例如速度、轉(zhuǎn)矩或功率的各種泵和電機(jī)的參數(shù)或者根據(jù)存儲在評估設(shè)備中的計算流量曲線數(shù)學(xué)地確定。然而，在實踐中，該邏輯可以使用與泵流量具有直接或半直接關(guān)系的任何驅(qū)動操作參數(shù)加以獲得。此外，盡管該邏輯著重于沒有任何外部過程信號的功能性，但流量的直接讀數(shù)也可以加以使用。該邏輯可以嵌入在變頻驅(qū)動(VFD)或可編程邏輯控制器(PLC)上。
圖4示出了一般地指示為50的設(shè)置為恒流控制的過程變量的流程圖，以及圖5是用于恒壓控制應(yīng)用。
如下閥優(yōu)化過程中有三個步驟步驟1-泵系統(tǒng)啟動并且升至最大速度。檢查以確認(rèn)泵不是操作在零流量處，即潛在的危險條件。如果泵操作在零流量，則用戶可以選擇報告單元故障(關(guān)閉)或向操作者發(fā)送警告。如果建立了流量，則在等待一分鐘以便PID控制閥響應(yīng)后，過程進(jìn)行到下一個步驟。
步驟2-隨著一分鐘的延遲周期的結(jié)束，一旦PID控制閥在最大泵速設(shè)置處達(dá)到給定值，則閥優(yōu)化過程開始。將當(dāng)前流量值保存為Q1。接下來，通過在用戶可調(diào)整斜率處的用戶可調(diào)整速度增量，使泵逐漸降低速度。一旦滿足了反應(yīng)延遲(用戶可調(diào)整)以便給出控制閥重新建立給定值的時間，則進(jìn)行檢查，以比較當(dāng)前流量與Q1。如果流量未變化(只是恒流)或流量增加或流量相同(只是恒壓)，則反復(fù)降低速度直到達(dá)到最低泵速或流量減小(只是恒流)。如果流量減小，則邏輯將速度以1/2速度增量稍微地增加，直到當(dāng)前流量等于或大于流量Q1，然后進(jìn)行到步驟3。在高的靜壓頭應(yīng)用中這是重要的。在壓力控制應(yīng)用中，進(jìn)行檢查以查看是否實際流量在最佳效率流量的90-100％之內(nèi)，是否流量值小于Q1或是否已經(jīng)達(dá)到最小速度，然后進(jìn)行到步驟3。
步驟3-步驟3的目的是確認(rèn)控制閥沒有全開。如果該條件為“滿足(green)”，則考慮泵速和閥位被優(yōu)化。如果在電機(jī)轉(zhuǎn)矩或流量中有長于反應(yīng)延遲的、超過優(yōu)化的值的a＞＝+5％的改變，則推斷發(fā)生了給定值的增加，并且閥優(yōu)化過程從最大速度重新啟動。如果在電機(jī)轉(zhuǎn)矩或流量中的改變＞＝優(yōu)化的轉(zhuǎn)矩或流量的-5％，則推斷給定值已經(jīng)減小，并且閥優(yōu)化過程在步驟2處啟動。對于某些應(yīng)用，用戶可以在控制閥已經(jīng)接近全開時增加給定值。這將不會導(dǎo)致在電機(jī)轉(zhuǎn)矩中的伴隨的＞＝5％的改變。在此條件下，用戶可選擇的特征是可用的，以針對全開閥的條件檢查是否在電機(jī)轉(zhuǎn)矩中有a＞＝+2％的改變(但小于5％)。
應(yīng)當(dāng)注意，雖然計算的流量值已經(jīng)用于在此表示的邏輯，但轉(zhuǎn)矩或功率的值還可以由流量來替代。該邏輯通過計算的流量值連續(xù)地檢查空轉(zhuǎn)、最小流量(流量太低)或過載條件(流量太高)，并且將警告用戶或關(guān)閉單元，以及通過泵保護(hù)邏輯報告故障或自動復(fù)位故障以及重新啟動該單元(如果其如此配置的話)，其中該泵保護(hù)邏輯如于2006年3月8日提交的臨時專利申請No.60/780,529(05GI002/911-2.22-1)，以及于2006年11月7日提交的相應(yīng)的正式專利申請no.11/601,373(05GI002/911-2.22-2)所示，該兩個專利申請通過參考全文引入本文。
其他可能的應(yīng)用存在利用控制閥邏輯的系統(tǒng)，在該控制閥邏輯中，設(shè)定點(diǎn)是通過在固定的電機(jī)速度處正常地閥節(jié)流來達(dá)到的。嵌入在VFD或PLC上的該邏輯將能夠優(yōu)化泵速和控制閥位以減少操作成本并增加系統(tǒng)的可靠性。
本發(fā)明的范圍應(yīng)該理解，除非在這里另有說明，在這里對特定實施例所說明的任何特征、特性、替代或修改也可以應(yīng)用于或用于在這里所說明的任何其他實施例或與這些實施例結(jié)合。此外，這些附圖在這里沒有按比例繪制。
雖然本發(fā)明是關(guān)于其示例性實施例進(jìn)行說明的，但可以在這些示例性實施例中進(jìn)行前述和各種其他增添和省略，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制器，包括配置為根據(jù)例如速度、轉(zhuǎn)矩或功率的各種泵和電機(jī)的參數(shù)或者根據(jù)存儲在評估設(shè)備中的校準(zhǔn)的流量曲線或者根據(jù)例如流量計的外部流量參考來確定流量參考數(shù)據(jù)的一個或多個模塊；以及配置為利用該流量參考數(shù)據(jù)以便在PID控制閥系統(tǒng)中控制離心泵、離心鼓風(fēng)機(jī)、離心混合器或離心壓縮機(jī)的一個或多個模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，一旦PID控制閥達(dá)到其穩(wěn)定狀態(tài)正常條件，則捕獲計算的流量值并且將其與在變頻驅(qū)動減小了頻率(速度)后獲得的當(dāng)前流量值進(jìn)行比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中僅在其中算法的流量條件不再為真的速度閾值之前，閥位被優(yōu)化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中如果流量條件保持為真，則僅在達(dá)到最小速度之前，閥位被優(yōu)化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中針對壓力控制應(yīng)用，如果在當(dāng)前速度處的當(dāng)前流量是在泵的最佳效率流量的90-110％之內(nèi)，則閥位被優(yōu)化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中通過將泵速增加一設(shè)置的數(shù)量并且將當(dāng)前流量值與保存的流量值進(jìn)行比較，來進(jìn)行針對全開控制閥條件的最終檢查，以及如果流量沒有增加，則閥位被優(yōu)化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中如果該控制器已經(jīng)達(dá)到其優(yōu)化的狀態(tài)，以及如果在長于延遲周期期間實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩增加5％或更多或者實際流量增加5％或更多，則閥的優(yōu)化過程在最大速度處重新啟動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中如果該控制器已經(jīng)達(dá)到其優(yōu)化的狀態(tài)，以及如果實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小5％或更多或者實際流量減小5％或更多，則閥的優(yōu)化過程在當(dāng)前操作點(diǎn)處重新啟動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中進(jìn)行輔助的用戶可選擇的全開閥檢查，以查看在響應(yīng)延遲周期期間實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩的改變是否是優(yōu)化的狀態(tài)的2％或更多但小于5％，以及如果該條件為真并且實際流量在速度增量改變之后大于優(yōu)化的流量值，則優(yōu)化過程在最大速度處重新啟動。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中僅在其中算法的流量條件不再為真的速度閾值之前，閥位被優(yōu)化。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中如果流量條件保持為真，則僅在達(dá)到最小速度之前，閥位被優(yōu)化。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中針對壓力控制應(yīng)用，如果在當(dāng)前速度處的當(dāng)前流量是在泵的最佳效率流量的90-110％之內(nèi)，則閥位被優(yōu)化。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中通過將泵速增加一設(shè)置的數(shù)量并且將當(dāng)前流量值與保存的流量值進(jìn)行比較，來進(jìn)行針對全開控制閥條件的最終檢查，以及如果流量沒有增加，則閥位被優(yōu)化。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中如果該控制器已經(jīng)達(dá)到其優(yōu)化的狀態(tài)，以及如果在長于延遲周期期間實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩增加5％或更多或者實際流量增加5％或更多，則閥的優(yōu)化過程在最大速度處重新啟動。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中如果該控制器已經(jīng)達(dá)到其優(yōu)化的狀態(tài)，以及如果實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小5％或更多或者實際流量減小5％或更多，則閥的優(yōu)化過程在當(dāng)前操作點(diǎn)處重新啟動。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中進(jìn)行輔助的用戶可選擇的全開閥檢查，以查看在響應(yīng)延遲周期期間實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩的改變是否是優(yōu)化的狀態(tài)的2％或更多但小于5％，以及如果該條件為真并且實際流量在速度增量改變之后大于優(yōu)化的流量值，則優(yōu)化過程在最大速度處重新啟動。
17.一種方法，包括根據(jù)例如速度、轉(zhuǎn)矩或功率的各種泵和電機(jī)的參數(shù)，或者根據(jù)存儲在評估設(shè)備中的校準(zhǔn)的流量曲線，或者根據(jù)例如流量計的外部流量參考，確定流量參考數(shù)據(jù)；以及利用該流量參考數(shù)據(jù)，以便在PID控制閥系統(tǒng)中控制離心泵、離心鼓風(fēng)機(jī)、離心混合器或離心壓縮機(jī)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，一旦PID控制閥達(dá)到其穩(wěn)定狀態(tài)正常條件，則捕獲計算的流量值并且將其與在變頻驅(qū)動減小了頻率(速度)后獲得的當(dāng)前流量值進(jìn)行比較。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中僅在其中算法的流量條件不再為真的速度閾值之前，閥位被優(yōu)化。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中如果流量條件保持為真，則僅在達(dá)到最小速度之前，閥位被優(yōu)化。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中針對壓力控制應(yīng)用，如果在當(dāng)前速度處的當(dāng)前流量是在泵的最佳效率流量的90-110％之內(nèi)，則閥位被優(yōu)化。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中通過將泵速增加一設(shè)置的數(shù)量并且將當(dāng)前流量值與保存的流量值進(jìn)行比較，來進(jìn)行針對全開控制閥條件的最終檢查，以及如果流量沒有增加，則閥位被優(yōu)化。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中如果該控制器已經(jīng)達(dá)到其優(yōu)化的狀態(tài)，以及如果在長于延遲周期期間實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩增加5％或更多或者實際流量增加5％或更多，則閥的優(yōu)化過程在最大速度處重新啟動。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中如果該控制器已經(jīng)達(dá)到其優(yōu)化的狀態(tài)，以及如果實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小5％或更多或者實際流量減小5％或更多，則閥的優(yōu)化過程在當(dāng)前操作點(diǎn)處重新啟動。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中進(jìn)行輔助的用戶可選擇的全開閥檢查，以查看在響應(yīng)延遲周期期間實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩的改變是否是優(yōu)化的狀態(tài)的2％或更多但小于5％，以及如果該條件為真并且實際流量在速度增量改變之后大于優(yōu)化的流量值，則優(yōu)化過程在最大速度處重新啟動。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中僅在其中算法的流量條件不再為真的速度閾值之前，閥位被優(yōu)化。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中如果流量條件保持為真，則僅在達(dá)到最小速度之前，閥位被優(yōu)化。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中針對壓力控制應(yīng)用，如果在當(dāng)前速度處的當(dāng)前流量是在泵的最佳效率流量的90-110％之內(nèi)，則閥位被優(yōu)化。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中通過將泵速增加一設(shè)置的數(shù)量并且將當(dāng)前流量值與保存的流量值進(jìn)行比較，來進(jìn)行針對全開控制閥條件的最終檢查，以及如果流量沒有增加，則閥位被優(yōu)化。
30.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中如果該控制器已經(jīng)達(dá)到其優(yōu)化的狀態(tài)，以及如果在長于延遲周期期間實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩增加5％或更多或者實際流量增加5％或更多，則閥的優(yōu)化過程在最大速度處重新啟動。
31.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中如果該控制器已經(jīng)達(dá)到其優(yōu)化的狀態(tài)，以及如果實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小5％或更多或者實際流量減小5％或更多，則閥的優(yōu)化過程在當(dāng)前操作點(diǎn)處重新啟動。
32.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中進(jìn)行輔助的用戶可選擇的全開閥檢查，以查看在響應(yīng)延遲周期期間實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩的改變是否是優(yōu)化的狀態(tài)的2％或更多但小于5％，以及如果該條件為真并且實際流量在速度增量改變之后大于優(yōu)化的流量值，則優(yōu)化過程在最大速度處重新啟動。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用流量參考數(shù)據(jù)的算法，其中根據(jù)例如速度、轉(zhuǎn)矩或功率的各種泵和電機(jī)的參數(shù)，或者根據(jù)存儲在評估設(shè)備中的校準(zhǔn)的流量曲線，或者根據(jù)例如流量計的外部流量參考，確定流量參考數(shù)據(jù)。一旦PID控制閥達(dá)到其穩(wěn)定狀態(tài)正常條件，則捕獲計算的流量值并且將其與在變頻驅(qū)動減小了頻率(速度)后獲得的當(dāng)前流量值進(jìn)行比較。僅在其中算法的流量條件不再為真的速度閾值之前，閥位被優(yōu)化。
文檔編號F04D27/00GK101033749SQ20071008607
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月8日
發(fā)明者A·E·斯塔瓦勒, B·S·維德赫姆 申請人:Itt制造企業(yè)公司