径向叶轮自适应控制系统的制作方法

本发明涉及鼓风机叶轮控制领域，特别涉及径向叶轮自适应控制系统。

背景技术：

1、径向叶轮机械在鼓风机、压缩机、真空泵流体系统的运用十分广泛，在石化、造纸、钢铁、水务等行业应用成效显著，但是由于人们对径向叶轮在流体系统对机械特理解研究不深刻，只能发生喘振后进行报警后紧急停机等应急方案，或者利用轴承振动传感器检查轴承的径向振动值数据范围来预判喘振，虽然在一定程度上能够避免一些喘振发生，但毕竟是被动的做法，不能从根源上消除喘振及带来的危害。

2、径向叶轮喘振会使叶轮的转子和定子经受反复交叉应力导致断裂，使得多级叶轮系统间压力失常而引起强烈振动导致密封和轴承破坏，且运动元件和静止元件相互碰撞，造成严重的事故，因此需要径向叶轮自适应控制系统来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供径向叶轮自适应控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：径向叶轮自适应控制系统，所述控制系统包括：

3、控制模块，所述控制模块包括plc控制器和物联网触摸屏，所述物联网触摸屏和plc控制器电性连接，且所述物联网触摸屏通过远程的数据交流与通讯，进行对系统远程控制；

4、所述控制模块电性连接有模拟量输入模块和模拟量输出模块；

5、数据采集模块，所述数据采集模块通过模拟量输入模块向控制模块进行数据传输，所述数据采集模块包括温度传感组和压力传感组；

6、所述温度传感组包括冷却液温度传感器、进气口温度传感器、非驱端绕组测温传感器、出气口温度传感器、驱端绕组测温传感器和槽内绕组测温传感器；

7、所述压力传感组包括进气口压力传感器、冷却液压力传感器、出气口压力传感器和进出口压差传感器；

8、磁悬浮风机组，所述磁悬浮风机组用于应用模式的选择控制，所述应用模式包括压力控制模式、流量控制模式和转速模式；

9、电源模块，所述电源模块进行系统的供电，所述电源模块包括总电源、ups电源和ac/dc电源；

10、自动卸荷模块，所述自动卸荷模块在磁悬浮风机组停机后启动，所述自动卸荷模块包括自动卸荷阀和步进电机控制器。

11、优选的，所述plc控制器的控制端电性连接有设备控制按钮，所述plc控制器的指示电路端电性连接有设备指示灯。

12、优选的，所述总电源的输出端和ac/dc电源的输入端进行电性连接，且所述ac/dc电源的输出端分别与自动卸荷模块和控制模块电性连接，通过ac/dc电源对自动卸荷模块和控制模块进行供电，所述步进电机控制器的控制端和plc控制器的控制端之间相互电性导通，通过步进电机控制器和plc控制器的信号交流，利用plc控制器进行自动卸荷阀的启动和关闭操作。

13、优选的，所述冷却液温度传感器、进气口温度传感器、非驱端绕组测温传感器、出气口温度传感器、驱端绕组测温传感器和槽内绕组测温传感器、进气口压力传感器、冷却液压力传感器、出气口压力传感器和进出口压差传感器的通信端均与模拟量输入模块的接收端电性连接，通过模拟量输入模块将各传感器采集到的数据实时发送至plc控制器处，进行数据采集。

14、优选的，所述所述冷却液温度传感器、进气口温度传感器、非驱端绕组测温传感器、出气口温度传感器、驱端绕组测温传感器和槽内绕组测温传感器、进气口压力传感器、冷却液压力传感器、出气口压力传感器和进出口压差传感器的接收端均与模拟量输出模块的输出端电性连接，通过模拟量输出模块向各传感器传输plc控制器的控制指令。

15、优选的，所述磁悬浮风机组包括磁悬浮高速电机、磁悬浮电机变频控制器和独立磁悬浮控制组件，所述独立磁悬浮控制组件与plc控制器和磁悬浮电机变频控制器电性连接，所述磁悬浮电机变频控制器的输出端和磁悬浮高速电机的控制端电性连接，磁悬浮电机变频控制器和plc控制器的通信端相互电性连接，通过磁悬浮电机变频控制器和plc控制器对磁悬浮高速电机进行启动和关闭控制，所述ups电源和ac/dc电源的输出端分别与磁悬浮高速电机、磁悬浮电机变频控制器和独立磁悬浮控制组件的接收端电性连接。

16、优选的，所述plc控制器的控制端电性连接有冷却系统循环泵电机和冷却器风机电机，且所述冷却系统循环泵电机和冷却器风机电机分别由开关电性控制，所述冷却系统循环泵电机和冷却器风机电机的输出端分别电性连接有低压室排气风扇电机和高压室排气风扇电机。

17、优选的，所述独立磁悬浮控制组件包括主动磁悬浮轴承控制器和磁悬浮轴承位置及温度传感器，所述主动磁悬浮轴承控制器和磁悬浮轴承位置及温度传感器的通信端相互电性连接，所述ups电源和ac/dc电源的输出端均与主动磁悬浮轴承控制器的接收端电性连接。

18、优选的，所述磁悬浮风机组的运行控制模型分类包括精确压力控制、精确流量控制、速度控制和自适应混合控制。

19、优选的，所述自适应混合控制是根据使用方的用气特点，预先设定用气控制方式，且控制方式为压力和流量方式，同时在不同用气工艺段设置转换条件进行切换。

20、本发明的技术效果和优点：

21、本发明通过对叶轮机械特性数据研究，首先通过系统的设置提取叶轮的运行最佳运行效率区域，并对最佳运行效率区域进行标记，然后提取喘振线和喘振预警曲线，这样通过系统的设计进行叶轮运行逻辑关系处理，并在程序预设三种运行模式，使得径向叶轮能够提前预警并进行自适应调节，避免发生径向叶轮喘振，使得机械能够稳定安全的进行运转。

技术特征：

1.径向叶轮自适应控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

2.根据权利要求1所述的径向叶轮自适应控制系统，其特征在于，所述plc控制器的控制端电性连接有设备控制按钮，所述plc控制器的指示电路端电性连接有设备指示灯。

3.根据权利要求1所述的径向叶轮自适应控制系统，其特征在于，所述总电源的输出端和ac/dc电源的输入端进行电性连接，且所述ac/dc电源的输出端分别与自动卸荷模块和控制模块电性连接，通过ac/dc电源对自动卸荷模块和控制模块进行供电，所述步进电机控制器的控制端和plc控制器的控制端之间相互电性导通，通过步进电机控制器和plc控制器的信号交流，利用plc控制器进行自动卸荷阀的启动和关闭操作。

4.根据权利要求1所述的径向叶轮自适应控制系统，其特征在于，所述冷却液温度传感器、进气口温度传感器、非驱端绕组测温传感器、出气口温度传感器、驱端绕组测温传感器和槽内绕组测温传感器、进气口压力传感器、冷却液压力传感器、出气口压力传感器和进出口压差传感器的通信端均与模拟量输入模块的接收端电性连接，通过模拟量输入模块将各传感器采集到的数据实时发送至plc控制器处，进行数据采集。

5.根据权利要求1所述的径向叶轮自适应控制系统，其特征在于，所述冷却液温度传感器、进气口温度传感器、非驱端绕组测温传感器、出气口温度传感器、驱端绕组测温传感器和槽内绕组测温传感器、进气口压力传感器、冷却液压力传感器、出气口压力传感器和进出口压差传感器的接收端均与模拟量输出模块的输出端电性连接，通过模拟量输出模块向各传感器传输plc控制器的控制指令。

6.根据权利要求1所述的径向叶轮自适应控制系统，其特征在于，所述磁悬浮风机组包括磁悬浮高速电机、磁悬浮电机变频控制器和独立磁悬浮控制组件，所述独立磁悬浮控制组件与plc控制器和磁悬浮电机变频控制器电性连接，所述磁悬浮电机变频控制器的输出端和磁悬浮高速电机的控制端电性连接，磁悬浮电机变频控制器和plc控制器的通信端相互电性连接，通过磁悬浮电机变频控制器和plc控制器对磁悬浮高速电机进行启动和关闭控制，所述ups电源和ac/dc电源的输出端分别与磁悬浮高速电机、磁悬浮电机变频控制器和独立磁悬浮控制组件的接收端电性连接。

7.根据权利要求6所述的径向叶轮自适应控制系统，其特征在于，所述plc控制器的控制端电性连接有冷却系统循环泵电机和冷却器风机电机，且所述冷却系统循环泵电机和冷却器风机电机分别由开关电性控制，所述冷却系统循环泵电机和冷却器风机电机的输出端分别电性连接有低压室排气风扇电机和高压室排气风扇电机。

8.根据权利要求6所述的径向叶轮自适应控制系统，其特征在于，所述独立磁悬浮控制组件包括主动磁悬浮轴承控制器和磁悬浮轴承位置及温度传感器，所述主动磁悬浮轴承控制器和磁悬浮轴承位置及温度传感器的通信端相互电性连接，所述ups电源和ac/dc电源的输出端均与主动磁悬浮轴承控制器的接收端电性连接。

9.根据权利要求1所述的径向叶轮自适应控制系统，其特征在于，所述磁悬浮风机组的运行控制模型分类包括精确压力控制、精确流量控制、速度控制和自适应混合控制。

10.根据权利要求9所述的径向叶轮自适应控制系统，其特征在于，所述自适应混合控制是根据使用方的用气特点，预先设定用气控制方式，且控制方式为压力和流量方式，同时在不同用气工艺段设置转换条件进行切换。

技术总结
本发明公开了径向叶轮自适应控制系统，包括控制模块、数据采集模块、磁悬浮风机组、电源模块和自动卸荷模块，控制模块电性连接有模拟量输入模块和模拟量输出模块，数据采集模块包括温度传感组和压力传感组，电源模块包括总电源、UPS电源和AC/DC电源，自动卸荷模块包括自动卸荷阀和步进电机控制器。本发明通过对叶轮机械特性数据研究，首先通过系统的设置提取叶轮的运行最佳运行效率区域，并对最佳运行效率区域进行标记，然后提取喘振线和喘振预警曲线，通过系统的设计进行叶轮运行逻辑关系处理，并在程序预设三种运行模式，使得径向叶轮能够提前预警并进行自适应调节，避免发生径向叶轮喘振，使得机械能够稳定安全的进行运转。

技术研发人员：曹时光,李新庭,张波
受保护的技术使用者：安德科悬浮（深圳）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13