一种PSA制氧机的制氧控制系统的制作方法

本发明涉及制氧技术领域，特别是一种控制更精准、性能更稳定、安全性好的psa制氧机的制氧控制系统。

背景技术：

现有psa制氧机的控制系统的不足有：

1、传统的空气罐排水系统是通过在空气罐底部安装电子排水阀或浮球式排水阀实现，基本原理是事先设定好排水时间或根据储水容器内的水位达到一定高度时将浮球浮起从而排水，电子排水阀只能事先设定好排水时间及排水间隙，且时间间隔不可以设定太短，不适合某些特殊要求场合，而浮球式排水阀在环境温度低，气源质量不佳的情况下，容易发生油液将浮球凝结，导致排水阀无法开启；

2、传统的制氧机在检测到氧气浓度低于90％时会输出故障并自动停机造成医院需要用氧时而无法提供足够的氧气，同时医院在氧气浓度低于90％后才知道制氧机情况，以及只有当制氧机完全不行后才通知厂家进行维护而造成医院需要及时用氧而无法供氧的情况；

3、传统的制氧机在检测到空气露点低或者出现冷干机故障时候才会对冷干机进行维修，同时目前的冷干机系统控制主要是简单的启停控制，同时只有冷干机启动设定时间后空压机才进行启动的简单控制流程，针对于冷干机本身露点调整、冷媒量的调整以及旁通阀的调整都无法进行，同时当冷干机出现冰堵的时候只能进行停机。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有空气罐排水系统结构控制性差，排水时间设置不方便或容易造成排水故障，氧气浓度调整控制和警报系统不完善，冷干机控制简单的不足，提供一种psa制氧机的制氧控制系统，该控制系统的排水系统通过在空气储罐底部安装一个压力传感器和一个排水气控阀，在空气储罐出口安装露点监测装置，能根据空气罐压力和露点精准控制空气罐的排水时间与排水间隔，同时改进氧气浓度调整控制和警报系统，及改进冷干机控制系统，是一种控制更精准、性能更稳定、安全性好的psa制氧机的制氧控制系统。

为了解决上述现有技术问题,本发明的技术方案是:

本发明一种psa制氧机的制氧控制系统，所述psa制氧机包括空压机、冷干机、制氧机，所述制氧机包括箱体、及安装在箱体上的管路组件和吸附塔组件和控制系统，所述箱体顶部安装有压力表、显示组件与警报系统，所述吸附塔组件包括第一吸附塔组件和第二吸附塔组件，所述第一吸附塔组件包括第一上通气口和第一下通气口，所述第二吸附塔组件包括第二上通气口和第二下通气口；

作为改进，所述psa制氧机的制氧控制系统至少包括空气罐排水系统、及氧气浓度调整控制和警报系统、及冷干机控制系统、及plc控制程序、及网络控制系统；

作为改进，所述空气罐排水系统至少包括空气储罐底部安装的压力传感器、及空气储罐底部安装的排水气控阀、及空气储罐出口安装的露点监测装置；

所述排水气控阀的启闭、排水时间、排水间隔通过plc控制程序控制，所述排水时间、排水间隔的设置可精确到毫秒级；

所述排水气控阀的动作模式为：

通过在空气罐上设置压力传感器，当空气罐上的压力接近空压机的停机或卸载压力时，排水气控阀打开，将过多的气体排出，同时排出部分水分；当空气罐出口的气体露点升高，通过plc程序控制增加排水时间或降低排水间隔，降低空气储罐内水分的含量，进而降低露点，以保障气源的质量；当空气储罐压力降低到设定值时候，通过plc程序控制，减少排水时间或增大排水间隔，保障空气储罐的压力在一个稳定值以上；当在保障气源露点满足使用要求的前提下，过多的排水导致空气储罐压力过低，且多次调整依然无法达到平衡的情况下，通过plc程序控制系统启动报警程序，启动蜂鸣器和报警灯，同时通过远程控制程序利用短信或其他方式向设备管理者报警。

所述氧气浓度调整控制和警报系统至少包括设置于氧气罐上的氧气浓度传感器、及设置于氧气罐上的氧气罐压力表、及设置于氧气罐输出端的流量仪、及警报器；

所述氧气浓度调整控制和警报模式为：

通过采集氧气浓度传感器的氧气浓度，氧气罐的压力以及当前流量值并传送到plc控制器中，plc控制器对氧气浓度进行分析，并建立氧气浓度值的数据库；数据库会对氧气浓度与时间关系进行曲线分析，系统提供5个档位(95％以上，93～95％，93～92％，92～91％，91～90％)的程序控制流程，针对不同的氧气浓度区间控制吹洗阀的不同吹洗量并通过及时调整氧气流量以及氧气罐的备压让出于低档位氧气浓度通过不同程序控制让氧气浓度快速回升到高浓度档位；同时系统会在浓度为91％时候先发出预警信号，并通过云端控制系统，远程控制系统，手机控制系统进行预警提醒，提醒生产厂家，医院管理员及时进行现场检查和实时监控；系统会通过浓度降低的曲线以及程序控制流程调整后的氧气浓度进行分析，当出现调整控制程序依然无法提高氧气浓度时候(系统设置成调整2个区间依然无法提高浓度，比如氧气浓度初始值为95.2％，当氧气浓度降低到93～92％依然无法提高)会通过云端提醒生产厂家，需要进行保养或者检修，防止氧气浓度已经低于90％才通知厂家维修耽误医院用氧情况。

所述冷干机控制系统至少包括设置在冷干机上的旁通阀、冷干机露点传感器，所述冷干机旁通阀采用模拟量4～20ma的自动调整方式；

所述冷干机控制系统的动作模式为：

当露点传感器检测到露点升高时，将旁通阀进行关小；当露点传感器检测到露点降低时，将旁通阀开大，防止冰堵现象的发生；同时冷干机的高压信号和低压信号会传输到控制器，控制器将对采集的高压和低压信号进行分析，当冷媒为r134a的时候，低压正常值为0.2，高压正常值为0.8～1.2；当冷媒为r404a，低压正常值为0.5，高压正常值为1.5～1.8；对冷干机目前所处的状态进行判断，当出现异常时候会及时通过远程控制模块，云端控制进行预警和报警。

本发明一种psa制氧机的制氧控制系统,其有益效果有：

1、该控制系统的排水系统通过在空气储罐底部安装一个压力传感器和一个排水气控阀，在空气储罐出口安装露点监测装置，能根据空气罐压力和露点精准控制空气罐的排水时间与排水间隔，可以保障及时排水的同时又不会引起压力的较大波动，且能减少因频繁启停与频繁加卸载造成的空压机故障；

2、改进氧气浓度调整控制和警报系统，能针对不同的氧气浓度区间控制吹洗阀的不同吹洗量，并通过及时调整氧气流量以及氧气罐的备压让出于低档位氧气浓度通过不同程序控制让氧气浓度快速回升到高浓度档位；

3、改进冷干机控制系统，旁通阀(目前旁通阀为手动调整)为自动调整，能根据露点相应调整合适的旁通阀开度，防止冰堵现象的发生，并能通过针对冷干机使用的不同冷媒对所需正常的高压低压进行分析。

附图说明

图1，现有的psa制氧机的制氧控制系统的结构示意图,其中1’为空压机，2’为冷干机，3’为制氧机，14’为空气罐；

图2，为本发明一种psa制氧机的制氧控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例：

本发明一种psa制氧机的制氧控制系统，所述psa制氧机包括空压机1、冷干机2、制氧机3，所述制氧机包括箱体、及安装在箱体上的管路组件和吸附塔组件和控制系统，所述箱体顶部安装有压力表、显示组件与警报系统，所述吸附塔组件包括第一吸附塔组件和第二吸附塔组件，所述第一吸附塔组件包括第一上通气口和第一下通气口，所述第二吸附塔组件包括第二上通气口和第二下通气口；

所述psa制氧机的制氧控制系统至少包括空气罐排水系统10、及氧气浓度调整控制和警报系统11、及冷干机控制系统12、及plc控制程序13、及网络控制系统；

所述空气罐排水系统10至少包括空气储罐底部安装的压力传感器101、及空气储罐底部安装的排水气控阀102、及空气储罐出口安装的露点监测装置103；

所述排水气控阀102的启闭、排水时间、排水间隔通过plc控制程序13控制，所述排水时间、排水间隔的设置可精确到毫秒级；

所述排水气控阀102的动作模式为：

通过在空气罐14上设置压力传感器101，当空气罐上的压力接近空压机的停机或卸载压力时，排水气控阀102打开，将过多的气体排出，同时排出部分水分；当空气罐出口的气体露点升高，通过plc程序控制增加排水时间或降低排水间隔，降低空气储罐内水分的含量，进而降低露点，以保障气源的质量；当空气储罐压力降低到设定值时候，通过plc程序控制，减少排水时间或增大排水间隔，保障空气储罐的压力在一个稳定值以上；当在保障气源露点满足使用要求的前提下，过多的排水导致空气储罐压力过低，且多次调整依然无法达到平衡的情况下，通过plc程序控制系统启动报警程序，启动蜂鸣器和报警灯，同时通过远程控制程序利用短信或其他方式向设备管理者报警。

所述氧气浓度调整控制和警报系统11至少包括设置于氧气罐上的氧气浓度传感器、及设置于氧气罐上的氧气罐压力表111、及设置于氧气罐输出端的流量仪、及警报器；

所述氧气浓度调整控制和警报模式为：

通过采集氧气浓度传感器的氧气浓度，氧气罐的压力以及当前流量值并传送到plc控制器中，plc控制器对氧气浓度进行分析，并建立氧气浓度值的数据库；数据库会对氧气浓度与时间关系进行曲线分析，系统提供5个档位(95％以上，93～95％，93～92％，92～91％，91～90％)的程序控制流程，针对不同的氧气浓度区间控制吹洗阀的不同吹洗量并通过及时调整氧气流量以及氧气罐的备压让出于低档位氧气浓度通过不同程序控制让氧气浓度快速回升到高浓度档位；同时系统会在浓度为91％时候先发出预警信号，并通过云端控制系统，远程控制系统，手机控制系统进行预警提醒，提醒生产厂家，医院管理员及时进行现场检查和实时监控；系统会通过浓度降低的曲线以及程序控制流程调整后的氧气浓度进行分析，当出现调整控制程序依然无法提高氧气浓度时候(系统设置成调整2个区间依然无法提高浓度，比如氧气浓度初始值为95.2％，当氧气浓度降低到93～92％依然无法提高)会通过云端提醒生产厂家，需要进行保养或者检修，防止氧气浓度已经低于90％才通知厂家维修耽误医院用氧情况。

所述冷干机控制系统12至少包括设置于冷干机2上的旁通阀121、冷干机露点传感器，所述冷干机旁通阀采用模拟量4～20ma的自动调整方式；

所述冷干机控制系统12的动作模式为：

当露点传感器检测到露点升高时，将旁通阀进行关小；当露点传感器检测到露点降低时，将旁通阀开大，防止冰堵现象的发生；同时冷干机的高压信号和低压信号会传输到控制器，控制器将对采集的高压和低压信号进行分析，当冷媒为r134a的时候，低压正常值为0.2，高压正常值为0.8～1.2；当冷媒为r404a，低压正常值为0.5，高压正常值为1.5～1.8；对冷干机目前所处的状态进行判断，当出现异常时候会及时通过远程控制模块，云端控制进行预警和报警。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。