一种空压机群控制设备制造技术

本发明专利技术公开了一种空压机群控制设备，属于空压机控制技术领域，包括设备外壳、设置在设备外壳内部的控制器以及与控制器通过数据线连接的空压机，空压机上通过数据线连接有设置在设备外壳内部的信号接收模块，设备外壳的内部设置有与信号接收模块信号连接的数据处理模块，数据处理模块连接有设置在设备外壳内部的通信模块，空压机上设置有传感器组。本发明专利技术通过使用模型预测控制算法，预测出不同油门S对应的下一个采样周期的气压，通过预测气压值与给定气压值相比对，得出发动机最佳油门输出，从而达到便于实现多目标的优化控制，动态响应快，节省能源的目的。

An Air Compressor Group Control Equipment

The invention discloses an air compressor group control equipment, which belongs to the field of air compressor control technology, including an equipment shell, a controller set inside the equipment shell and an air compressor connected with the controller through a data line. On the air compressor, a signal receiving module set inside the equipment shell is connected with a signal receiving module through a data line, and on the inner part of the equipment shell, a signal receiving module is connected with the signal receiving module. The data processing module is connected with the communication module set inside the equipment housing and the sensor group is set on the air compressor. By using the model predictive control algorithm, the air pressure of the next sampling period corresponding to different throttles S is predicted. By comparing the predicted air pressure value with the given air pressure value, the optimum throttle output of the engine is obtained, so as to achieve the goal of multi-objective optimal control, fast dynamic response and energy saving.

【技术实现步骤摘要】
一种空压机群控制设备
本专利技术涉及一种控制设备，特别是涉及一种空压机群控制设备，属于空压机控制

技术介绍
空压机作为一种广泛应用于矿山、冶金、电力、纺织、石化、造纸、塑胶、烟草等各种行业的重要机械，其工作原理是利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩，使气体的压强增大，再经冷却和缓冲以后向外输送压力。通常空压站由多台空压机组成，每台空压机都由一台电机拖动，独立进行控制。在实际工作中，空压站按最大工作负荷而设计的，所以在用气量少时，启动1-2台机组，用气量大时，启动多台并联运行，在系统预设管网压力值，系统将自动根据预设的压力值的下限与上限进行自动的加载和卸载，用来满足用气量。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是为了提供一种空压机群控制设备，通过使用模型预测控制算法，预测出不同油门S对应的下一个采样周期的气压，通过预测气压值与给定气压值相比对，得出发动机最佳油门输出，从而达到便于实现多目标的优化控制，动态响应快，节省能源的目的。本专利技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：一种空压机群控制设备，包括设备外壳、设置在所述设备外壳内部的控制器以及与所述控制器通过数据线连接的空压机，所述空压机上通过数据线连接有设置在所述设备外壳内部的信号接收模块，所述设备外壳的内部设置有与所述信号接收模块信号连接的数据处理模块，所述数据处理模块连接有设置在所述设备外壳内部的通信模块，所述空压机上设置有传感器组。优选的，所述通信模块为双CAN2.0B通信电路，一路CAN1总线与空压机发动机ECU相连接，另一路CAN2连接信号输出模块。优选的，所述设备外壳的前侧表面为倾斜向下结构，所述设备外壳的倾斜向下的前表面上设置有所述控制器通过数据线连接的显示器，所述显示器包括有液晶触摸显示屏和控制操作按钮。优选的，所述设备外壳的底端设置有底座，所述设备外壳的后侧下端设置有若干个均匀分布的线孔，所述线孔内侧安装有绝缘固定橡胶塞。优选的，所述设备外壳的后侧上端开设有若干个均匀分布的矩形开口，所述矩形开口的外侧设置有与所述设备外壳固定连接的防尘罩。优选的，三个所述空压机组成一个空压机组，单个所述控制器连接三个所述空压机。优选的，所述传感器组包括电压传感器、电流传感器、振动传感器、压力传感器、转速传感器。优选的，所述控制器的数据处理为模型预测控制算法。优选的，所述控制器的主芯片为ARMCortexM。优选的，所述设备外壳的内部设置有与所述显示器、控制器、信号接收模块、通信模块、信号输出模块、数据处理模块电性连接的电源。本专利技术的有益技术效果：1、一个控制器可以控制一个空压机组，通过收集到的数据合理调节空压机组的运行状态，控制器通过模型预测控制算法便于实现多目标的优化控制，动态响应快。2、通讯模块一路CAN1总线与空压机组中的各个空压机发电机的ECU相连接，解析SAEJ1939协议，读取发动机的各项运行参数并通过协议发送发动机转速控制命令；另一路CAN2连接信号输出模块，将传感器组收集的数据上传至中心计算机，方便远程管理和控制，可远程查看控制使用，提高工作效率。3、矩形开口可以散出设备外壳内部电源产生的热量，同时防尘罩可以减少灰尘进入设备内部，有效保护零部件，延长设备的使用寿命，在设备外壳的后侧设置线孔，方便排线，设计合理。附图说明图1为按照本专利技术的空压机群控制设备的一优选实施例的剖视结构示意图；图2为按照本专利技术的空压机群控制设备的一优选实施例的立体结构示意图；图3为按照本专利技术的空压机群控制设备的一优选实施例的后视结构示意图；图4为按照本专利技术的空压机群控制设备的一优选实施例的侧视结构示意图；图5为按照本专利技术的空压机群控制设备的一优选实施例的控制器与空压机连接结构示意图；图6为按照本专利技术的空压机群控制设备的一优选实施例的流程原理图。图中：1-设备外壳，2-底座，3-显示器，4-液晶触摸显示屏，5-控制操作按钮，6-控制器，7-信号接收模块，8-电源，9-通信模块，10-信号输出模块，11-数据处理模块，12-空压机，13-防尘罩，14-线孔。具体实施方式为使本领域技术人员更加清楚和明确本专利技术的技术方案，下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1和图6所示，本实施例提供的空压机群控制设备，包括设备外壳1、设置在设备外壳1内部的控制器6以及与控制器6通过数据线连接的空压机12，空压机12上通过数据线连接有设置在设备外壳1内部的信号接收模块7，设备外壳1的内部设置有与信号接收模块7信号连接的数据处理模块11，数据处理模块11连接有设置在设备外壳1内部的通信模块9，空压机12上设置有传感器组，传感器组检测收集空压机的电路情况以及运行状态，然后传输给信号接收模块7，再传输给数据处理模块11，经过处理后的数据分别传输给显示器3供工作人员查看和通讯模块9，工作人员通过显示屏4和控制操作按钮5通过控制器6对空压机组进行控制调节。在本实施例中，如图1和图6所示，通信模块9为双CAN2.0B通信电路，一路CAN1总线与空压机发动机ECU相连接，另一路CAN2连接信号输出模块10，通讯模块9一路CAN1总线与空压机组中的各个空压机12发电机的ECU相连接，解析SAEJ1939协议，读取发动机的各项运行参数并通过协议发送发动机转速控制命令；另一路CAN2连接信号输出模块，将传感器组收集的数据上传至中心计算机，方便远程管理和控制，可远程查看控制使用，提高工作效率。在本实施例中，如图2和图4所示，设备外壳1的前侧表面为倾斜向下结构，设备外壳1的倾斜向下的前表面上设置有控制器6通过数据线连接的显示器3，显示器3包括有液晶触摸显示屏4和控制操作按钮5，工作人员通过液晶触摸显示屏4和操作控制按钮5对控制器6进行调节控制，并进行设定，使用方便，操作简单。在本实施例中，如图2和图3所示，设备外壳1的底端设置有底座2，设备外壳1的后侧下端设置有若干个均匀分布的线孔14，线孔14内侧安装有绝缘固定橡胶塞，在设备外壳1的后侧设置线孔14，方便排线，设计合理。在本实施例中，如图3所示，设备外壳1的后侧上端开设有若干个均匀分布的矩形开口，矩形开口的外侧设置有与设备外壳1固定连接的防尘罩13，矩形开口可以散出设备外壳1内部电源8产生的热量，同时防尘罩13可以减少灰尘进入设备内部，有效保护零部件，延长设备的使用寿命。在本实施例中，如图5所示，三个空压机12组成一个空压机组，单个控制器6连接三个空压机12，一个控制器6可以控制一个空压机组，通过收集到的数据合理调节空压机组的运行状态。在本实施例中，如图6所示，传感器组包括电压传感器、电流传感器、振动传感器、压力传感器、转速传感器，传感器组通过各个传感器收集空压机运行时的电压、电流、电机转速、电机振动频率及气压数据，实时传输给信号接收模块7，全面控制和管理空压机的使用情况。在本实施例中，如图1所示，控制器6的数据处理为模型预测控制算法，算法便于实现多目标的优化控制，动态响应快。预测控制建立用气量的预测模型，并在每一个控制周期中通过建立价值函数的评价方式，对未来几个周期中发动机转速以及气压等主要的被控量进行预测和控制，根据价值函数选取最优的油门开度S作为系统输出，将复杂的气压和转速控制问题转化成为简单的多目标优化问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空压机群控制设备，其特征在于：包括设备外壳(1)、设置在所述设备外壳(1)内部的控制器(6)以及与所述控制器(6)通过数据线连接的空压机(12)，所述空压机(12)上通过数据线连接有设置在所述设备外壳(1)内部的信号接收模块(7)，所述设备外壳(1)的内部设置有与所述信号接收模块(7)信号连接的数据处理模块(11)，所述数据处理模块(11)连接有设置在所述设备外壳(1)内部的通信模块(9)，所述空压机(12)上设置有传感器组。

【技术特征摘要】
1.一种空压机群控制设备，其特征在于：包括设备外壳(1)、设置在所述设备外壳(1)内部的控制器(6)以及与所述控制器(6)通过数据线连接的空压机(12)，所述空压机(12)上通过数据线连接有设置在所述设备外壳(1)内部的信号接收模块(7)，所述设备外壳(1)的内部设置有与所述信号接收模块(7)信号连接的数据处理模块(11)，所述数据处理模块(11)连接有设置在所述设备外壳(1)内部的通信模块(9)，所述空压机(12)上设置有传感器组。2.根据权利要求1所述的一种空压机群控制设备，其特征在于：所述通信模块(9)为双CAN2.0B通信电路，一路CAN1总线与空压机发动机ECU相连接，另一路CAN2连接信号输出模块(10)。3.根据权利要求1所述的一种空压机群控制设备，其特征在于：所述设备外壳(1)的前侧表面为倾斜向下结构，所述设备外壳(1)的倾斜向下的前表面上设置有所述控制器(6)通过数据线连接的显示器(3)，所述显示器(3)包括有液晶触摸显示屏(4)和控制操作按钮(5)。4.根据权利要求1所述的一种空压机群控制设备，其特征在于：所述设备外壳(1)的底端设置有底座(2)，所述设备外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海伦，顾能华，韩雪龙，朱莉，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33