一种压缩空气智能压力调节装置的制作方法

本实用新型涉及压缩空气系统领域，特别涉及一种压缩空气智能压力调节装置。

背景技术：

压缩空气广泛使用在各个行业的工厂生产中，压缩空气通常是通过输入电能驱动马达，再通过马达驱动压缩机实现机械压缩后产生具有一定压力的压缩空气，但在压缩过程中会有80％的电能源转化为压缩热，只有不到20％的能源转化为压缩空气的压缩势能；也就是压缩空气本身是非常昂贵的，是电能源成本的5～8倍。

工厂压缩空气由空压压缩机产生，同一压缩机系统输出的压力供应给厂区内不同生产线使用，即供应给所有生产线的压缩空气压力是统一的，但在不同的生产工艺或生产线中；生产需要的压缩空气的压力是不同的，比如说空压机系统输出的是8Bar的压力，而下游2条生产线因为工艺差异，正常工作需要的压力分别为8Bar和7Bar，面对这类需求通常的做法是给2条生产线都供应8Bar的压缩空气。

而这种看似正常的做法，实际带来了压缩空气能源的浪费，只需要7Bar的工艺生产使用较高压力8Bar的压缩空气，将导致15％以上的浪费，原因是过高的压力会导致后续生产中的吹扫、泄放等过程消耗量的增加。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型中披露了一种压缩空气智能压力调节装置，本实用新型的技术方案是这样实施的：

一种压缩空气智能压力调节装置，包括控制器、设置在压缩空气管道上的调节阀和两个压力检测装置；所述调节阀上设有控制所述调节阀开合的PID执行器；两个所述压力检测装置分别设置在所述调节阀两侧；所述PID执行器和两个所述压力检测装置均通过缆线与所述控制器连接。

优选地，所述控制器为PLC控制柜。

优选地，所述PLC控制柜上设有HMI界面。

优选地，所述HMI界面上的参数包括目标压力、值最低压力、P值设定和I值设定。

优选地，所述PLC控制柜上设有若干个信号接口。

优选地，所述压力检测装置设为压力传感器。

优选地，所述调节阀、所述压力检测装置均通过可拆卸支架固定在管道上。

实施本实用新型的有益效果是：

1、实现压缩空气管道中压力值的自动调整，减少由于压力值过高造成的资源浪费；

2、提高了控制精度，提高输出压缩空气压力的稳定性，减少压力波动对生产线工作的影响；

3、可以灵活的设置目标压力，操作便捷的同时实现可视化界面和简易化使用界面，实现产品的智能化的同时降低了使用难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例中用于体现HMI界面的结构示意图；

图3为本实施例中用于体现支架的结构示意图。

在上述附图中，各图号标记分别表示：

1-管道；11-缆线；2-控制柜；21-执行器；22-调节阀；3-压力检测装置；4-HMI界面；5-接口；6-支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种压缩空气智能压力调节装置，如图1所示，包括控制器2、设置在压缩空气管道1上的调节阀22和两个压力检测装置3；调节阀22上设有控制调节阀22开合的PID执行器21；两个压力检测装置3分别设置在调节阀22两侧；PID执行器21和两个压力检测装置3均通过缆线11与控制器2连接。

在上述实施方式中，压缩空气管道为现有技术中的管道，形状尺寸均没有限制，在本具体实施方式中，调节阀22采用V8BFW16系列蝶阀，配合NOM-P2A系列可调节PID执行器21，压力检测装置3分别检测调节阀22两侧的压力值，沿压缩空气流通的方向依次设为上游压力值和下游压力值，压力值反馈经过控制器2再至PID执行器21，投入运行后，控制器2将在线监测下游压力值与上游压力值的偏差，当为正偏差时，将控制调节阀22减少流经管道1的压缩空气流量，当为负偏差时，将控制调节阀22增加流经管道1的压缩空气流量，从而达到自动压力调节，通过调节执行器21驱动蝶阀，调节阀22从全开到全关时间约为11～15秒，可以实现精准控制。

PID执行器21，由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成，PID执行器21把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值，即可根据上游压力值及偏差值控制下游压力值，进而控制调节阀22，进而可以实现压缩空气管道1中压力值的调整，使下游压力值达到符合生产线使用需求，减少由于压力值过高造成的资源浪费，提高生产线工作效率，同时PID执行器21可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，这样可以使系统更加准确，更加稳定，通过PID执行器21的设置可以提高调节阀22调节的精度，提高下游压力值实现的准确度，减少人工操作调整产生的误差和不便，进一步减少误差造成的成本浪费，进一步提高工作效率，实现自动控制和高精度控制，提高压缩空气管道内压力输出的稳定性，改善下游用气品质。

在一个优选的实施方式中，如图1所示，控制器为PLC控制柜2，PLC控制柜2是指可编程控制柜，可实现电机开关的控制的电气柜，PLC控制柜2形状大小可以根据使用环境设置，同时可以根据实际控制规摸大小，进行组合，既可以实现单柜自动控制，也可以实现多柜控制系统，PLC控制柜2方便控制，有利于数据的整合并输出控制信息。

在一个优选的实施方式中，如图1所示，PLC控制柜2上设有若干个信号接口5，设置多个信号接口5，可以方便连接多个PID执行器21以及多个压力检测装置3，进而同一套控制系统可以拓展为控制多个调节阀22，实现多管道1调压节能，实现系统化。

在一个优选的实施方式中，如图1所示，PLC控制柜2上设有HMI界面4，HMI界面4为现有技术中的能够实现用户与控制器信息转换的装置，比如触摸屏等，在此不一一列举，可以根据使用的环境选择合适尺寸、材质的触摸屏，通过触摸屏可以直接呈现了上游压力值和下游压力值，同时可以灵活的设置偏差值，操作便捷的同时，实现了可视化界面和简易化使用界面，实现产品的智能化的同时降低了对使用者经验的依赖。

在一个优选的实施方式中，如图2所示，HMI界面4上的参数包括目标压力、最低压力、P值设定和I值设定，目标压力为希望下游稳定输出的压力值，最低压力为下游使用过程中的最低压力，当达到该压力值时调节阀将100％开启，P值为PID执行器21的比例单元，I值PID执行器21的积分单元，在首次运行时，需要通过HMI界面4对上述参数进行设置，进而实现对下游压力值的控制，实现压缩空气过程中压力值的调整，减少过高的压力值对生产线工作效率造成的影响，同时节约成本。

在一个优选的实施方式中，如图1所示，压力检测装置3设为压力传感器，压力检测装置3为现有技术中用于实现压力值的检测的装置均可，宜尽量选取测试稳定度较高的装置，在本具体实施方式中采用压力传感器，一方面满足检测需求，另一方面便于获取，且使用方便，也可以为了提高压力传感器的准确度，设置多个压力传感器辅助监测。

在一个优选的实施方式中，如图3所示，调节阀22、压力检测装置3均通过可拆卸支架6固定在管道1上，支架6为现有技术中可以实现固定在管道1上且方便拆卸，不影响调节过程均可，根据不同尺寸管道1选取合适的支架6，在本具体实施方式中，支架6设为与管道外壁紧密贴合的圆环，圆环包括两个半圆环，两个半圆环一端铰接，另一端通过螺栓固定，调节阀22、压力传感器3固定在支架6上，通过支架6可以实现调节阀22、压力检测装置3和管道1的可拆卸，当使用较长时间产生损坏或精确度不够时可以方便更换，延长整个装置的使用寿命。

上述列举的各种实施例，在不矛盾的前提下，可以相互组合实施，本领域技术人员可结合附图和上文对实施例的解释，作为对不同实施例中的技术特征进行组合的依据。

需要指出的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。