專利名稱：變頻泵自動(dòng)避振控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制裝置，特別是一種變頻泵自動(dòng)避振控制裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電廠的一些輔機(jī)設(shè)備，如泵、風(fēng)機(jī)等，普遍采用變頻技術(shù)進(jìn)行控制，使 用變頻裝置的目的在于節(jié)能減耗，同時(shí)兼顧電廠生產(chǎn)工藝的需要，最大化體現(xiàn)節(jié)能需要。上 述設(shè)備采用變頻裝置后，引入了一種變頻泵轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)，所謂PID控制系統(tǒng)即由比例 單元P、積分單元I和微分單元D組成的控制系統(tǒng)，其把采集到的PV值和一個(gè)參考值SP值 進(jìn)行比較，然后把這個(gè)差值輸入PID運(yùn)算，從而輸出新的控制值，使得變頻泵改變轉(zhuǎn)速。 然而不足之處在于，由于采用變頻泵轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)后，電機(jī)轉(zhuǎn)速處于變化之 中，在實(shí)際使用中可能進(jìn)入泵共振區(qū)域，從而影響設(shè)備安全運(yùn)行，甚至導(dǎo)致重大安全事故。 對(duì)重要設(shè)備，通常采用人工監(jiān)控和干預(yù)變頻泵運(yùn)行狀態(tài)來解決，但人工干預(yù)常不及時(shí)、且效 率低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種能有效、自動(dòng)避開共
振的變頻泵自動(dòng)避振控制裝置。 本實(shí)用新型是通過以下途徑來實(shí)現(xiàn)的 變頻泵自動(dòng)避振控制裝置，主體是轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于，還包括有 振動(dòng)測(cè)量裝置、比較驅(qū)動(dòng)裝置以及基準(zhǔn)裝置，振動(dòng)測(cè)量裝置的輸出端與比較驅(qū)動(dòng)裝置連接， 比較驅(qū)動(dòng)裝置的基準(zhǔn)端連接基準(zhǔn)裝置，比較驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn) 速PID控制系統(tǒng)中包括有自動(dòng)控制裝置和跟蹤控制裝置，分別實(shí)施自動(dòng)控制工作模式和跟 蹤工作模式。 振動(dòng)測(cè)量裝置測(cè)量變頻泵的振動(dòng)值，基準(zhǔn)裝置中提供處于共振區(qū)域的振動(dòng)值作為 基準(zhǔn)值。比較驅(qū)動(dòng)裝置接收來自振動(dòng)測(cè)量裝置的振動(dòng)值，并與基準(zhǔn)裝置中的基準(zhǔn)值進(jìn)行比 較，當(dāng)振動(dòng)進(jìn)入共振區(qū)域，導(dǎo)致振動(dòng)超標(biāo)時(shí)，比較驅(qū)動(dòng)裝置將發(fā)送控制指令給變頻泵轉(zhuǎn)速 PID控制系統(tǒng)，令其退出自動(dòng)調(diào)節(jié)工作模式，而進(jìn)入跟蹤工作模式。在跟蹤工作模式，PID控 制系統(tǒng)一直跟蹤變頻泵變速，控制系統(tǒng)定時(shí)對(duì)當(dāng)前的變頻泵轉(zhuǎn)速增加一個(gè)固定轉(zhuǎn)速值，同 時(shí)監(jiān)測(cè)振動(dòng)變化，若振動(dòng)依然超標(biāo)，定時(shí)時(shí)間到后再增加一個(gè)固定轉(zhuǎn)速值輸出，直到振動(dòng)值 不再超標(biāo)，離開共振區(qū)。此時(shí)的振動(dòng)值小于基準(zhǔn)值，比較驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送控制指令給轉(zhuǎn)速PID 控制系統(tǒng)，使其重新進(jìn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)的工作模式。 這樣，變頻泵自動(dòng)避振控制裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)的工作模式，從而實(shí) 現(xiàn)變頻泵在共振區(qū)和非共振區(qū)有不同的工作模式。在變頻泵進(jìn)入共振時(shí)，可以迅速進(jìn)入轉(zhuǎn) 速PID控制系統(tǒng)的跟蹤工作模式，并在跟蹤工作模式下對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，從而脫離共 振區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了避振的全自動(dòng)控制，控制過程及時(shí)、有效、方便。 本實(shí)用新型可以進(jìn)一步具體為[0010] 變頻泵自動(dòng)避振控制裝置，其一輸入端與振動(dòng)測(cè)量裝置連接，基準(zhǔn)輸入端與基準(zhǔn) 裝置連接，控制輸出端與轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)端連接。 變頻泵運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)測(cè)量裝置的振動(dòng)輸出值與基準(zhǔn)裝置中的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。當(dāng) 變頻泵運(yùn)行至共振區(qū)后，振動(dòng)值高于基準(zhǔn)值，跟蹤控制裝置控制并驅(qū)動(dòng)變頻泵轉(zhuǎn)速定時(shí)增 加一個(gè)固定量，通過增加轉(zhuǎn)速來降低振動(dòng)值，隨著轉(zhuǎn)速的增加，變頻泵最終脫開共振區(qū)，這 時(shí)振動(dòng)值已低于基準(zhǔn)值。 當(dāng)轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)離開共振區(qū)后，其可根據(jù)當(dāng)前的變頻泵調(diào)節(jié)對(duì)象的不共振位 置的新PV值，自動(dòng)重新設(shè)置轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)的SP值，以便為生產(chǎn)系統(tǒng)提供新的控制參 數(shù)。 上述自動(dòng)避振控制裝置采用現(xiàn)有的DCS控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。 綜上所述，本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于提供一種可有效、及時(shí)的變頻泵自動(dòng)避振控制 裝置，其可根據(jù)變頻泵的振動(dòng)值改變轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)的工作模式，進(jìn)一步通過轉(zhuǎn)速PID控 制系統(tǒng)的跟蹤控制裝置對(duì)該變頻泵進(jìn)行增轉(zhuǎn)速，從而離開共振區(qū)域，在滿足生產(chǎn)控制需要 的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了避振的全自動(dòng)控制，控制過程及時(shí)、有效、方便。

圖1所示為本實(shí)用新型所述變頻泵自動(dòng)避振控制裝置的結(jié)構(gòu)方框示意圖； 圖2所示為本實(shí)用新型所述自動(dòng)避振控制技術(shù)的流程示意圖。 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
具體實(shí)施例 最佳實(shí)施例 參照附圖l，變頻泵自動(dòng)避振控制裝置，包括有轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)，振動(dòng)測(cè)量裝置、 比較驅(qū)動(dòng)裝置以及基準(zhǔn)裝置，振動(dòng)測(cè)量裝置的輸出端與比較驅(qū)動(dòng)裝置連接，比較驅(qū)動(dòng)裝置 的基準(zhǔn)端連接基準(zhǔn)裝置，比較驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng) 中包括有自動(dòng)控制裝置和跟蹤控制裝置，分別實(shí)施自動(dòng)控制工作模式和跟蹤工作模式。 轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)中的跟蹤控制裝置，其輸入端與振動(dòng)測(cè)量裝置連接，基準(zhǔn)輸入 端與基準(zhǔn)裝置連接，控制輸出端與轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)端連接。 參照附圖2結(jié)合圖l，振動(dòng)測(cè)量裝置監(jiān)測(cè)并測(cè)量變頻泵的振動(dòng)值，基準(zhǔn)裝置中提供 處于共振區(qū)域的振動(dòng)值作為基準(zhǔn)值。比較驅(qū)動(dòng)裝置接收來自振動(dòng)測(cè)量裝置的振動(dòng)值，并與 基準(zhǔn)裝置中的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)振動(dòng)進(jìn)入共振區(qū)域，導(dǎo)致振動(dòng)值超標(biāo)時(shí)，比較驅(qū)動(dòng)裝置將 發(fā)送控制指令給變頻泵轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)，令其退出自動(dòng)調(diào)節(jié)工作模式，而進(jìn)入跟蹤工作 模式。在跟蹤工作模式，PID控制系統(tǒng)一直跟蹤變頻泵變速，控制系統(tǒng)定時(shí)對(duì)當(dāng)前的變頻泵 轉(zhuǎn)速增加一個(gè)固定轉(zhuǎn)速值，同時(shí)監(jiān)測(cè)振動(dòng)變化，若振動(dòng)依然超標(biāo)，定時(shí)時(shí)間到后再增加一個(gè) 固定轉(zhuǎn)速值輸出，直到振動(dòng)值不再超標(biāo)，離開共振區(qū)。 當(dāng)轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)離開共振區(qū)后，其可根據(jù)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速值自動(dòng)識(shí)別變頻泵調(diào)節(jié) 對(duì)象的不共振位置控制值(PV值)，然后自動(dòng)重新設(shè)置新的變頻泵轉(zhuǎn)速PID控制值(SP值)， 以便于為控制系統(tǒng)提供新的參數(shù)。此時(shí)的振動(dòng)值小于基準(zhǔn)值，比較驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送控制指令 給轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)，使其進(jìn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)的工作模式。[0023] 本實(shí)用新型未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同'
權(quán)利要求變頻泵自動(dòng)避振控制裝置，主體是轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括有振動(dòng)測(cè)量裝置、比較驅(qū)動(dòng)裝置以及基準(zhǔn)裝置，振動(dòng)測(cè)量裝置的輸出端與比較驅(qū)動(dòng)裝置連接，比較驅(qū)動(dòng)裝置的基準(zhǔn)端連接基準(zhǔn)裝置，比較驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)中包括有自動(dòng)控制裝置和跟蹤控制裝置，分別實(shí)施自動(dòng)控制工作模式和跟蹤工作模式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻泵自動(dòng)避振控制裝置，其特征在于，變頻泵自動(dòng)避振控 制裝置，其一輸入端與振動(dòng)測(cè)量裝置連接，基準(zhǔn)輸入端與基準(zhǔn)裝置連接，控制輸出端與轉(zhuǎn)速 驅(qū)動(dòng)端連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻泵自動(dòng)避振控制裝置，其特征在于，自動(dòng)避振控制裝置 采用現(xiàn)有的DCS控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種控制裝置，特別是一種變頻泵自動(dòng)避振控制裝置。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于提供一種可有效、及時(shí)的變頻泵自動(dòng)避振控制裝置，其可根據(jù)變頻泵的振動(dòng)值改變轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)的工作模式，進(jìn)一步通過轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)的跟蹤控制裝置對(duì)該變頻泵進(jìn)行增轉(zhuǎn)速，從而離開共振區(qū)域，在滿足生產(chǎn)控制需要的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了避振的全自動(dòng)控制，控制過程及時(shí)、有效、方便。
文檔編號(hào)F04B51/00GK201546938SQ200920182878
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者劉明燦, 張闊, 王文勇, 程功, 鄭航林 申請(qǐng)人:福建中試所電力調(diào)整試驗(yàn)有限責(zé)任公司