制氧机的控制系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种制氧机的控制系统。本实用新型专利技术的制氧机的控制系统，包括：氧气浓度检测模块、调节模块和阀门控制模块；所述调节模块分别与所述氧气浓度检测模块和所述阀门控制模块连接；所述氧气浓度检测模块用于检测所述制氧机产生的氧气的实际浓度；所述调节模块用于根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值，生成调节控制信号；所述阀门控制模块用于根据所述调节控制信号控制所述制氧机的阀门的开关状态。本实用新型专利技术实施例可以避免制氧机在运行过程中的不稳定状况。

Control System of Oxygen Making Machine

【技术实现步骤摘要】
制氧机的控制系统
本技术实施例涉及制氧机技术，尤其涉及一种制氧机的控制系统。
技术介绍
变压吸附(PressureSwingAbsorption，简称PSA)制氧技术是以空气为原料，以沸石分子筛为吸附剂，对空气施以一定压力后通入吸附剂中，在一定压力下，沸石分子筛能够吸附空气中的氮气，从而将空气中的氧气富集，并且在沸石分子筛吸附氮气饱和时，对沸石分子筛降压使氮气解吸附排出而对沸石分子筛进行再生重复利用。因此，变压吸附制氧技术通过加压吸附、减压解吸附的快速循环过程，使空气原料中的氧气、氮气分离，从而制备、储存氧气。变压吸附设备体积小，产氧快，成本低，适合于高原氧站使用或野战条件下快速就地制氧。目前，制氧机大多数采用的是可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，简称PLC)控制系统，该控制系统是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的，它采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，该程序可以是执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。该PLC控制系统的工作原理是，被控制氧机把时间信号转变成电信号传给PLC控制器，PLC控制器把执行信号传给执行器，例如电动阀，改变制氧机的工作状态。然而，PLC控制系统存在着以下缺点：PLC控制器本身是用于小批量产品生产线上柔性化生产，方便快速改变程序，但是对于运行过程中的不稳定状况，则往往无法调节。
技术实现思路
本技术实施例提供一种制氧机的控制系统，以避免制氧机在运行过程中的不稳定状况。第一方面，本技术实施例提供一种制氧机的控制系统，包括：氧气浓度检测模块、调节模块和阀门控制模块；所述调节模块分别与所述氧气浓度检测模块和所述阀门控制模块连接；所述氧气浓度检测模块用于检测所述制氧机产生的氧气的实际浓度；所述调节模块用于根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值，生成调节控制信号；所述阀门控制模块用于根据所述调节控制信号控制所述制氧机的阀门的开关状态。可选的，所述调节模块用于根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值确定浓度偏差，将所述浓度偏差作为输入，通过比例-积分-微分PID控制算法，生成所述调节控制信号。可选的，所述阀门控制模块用于根据所述调节控制信号控制所述制氧机的阀门的开关状态，通过控制所述制氧机的阀门的开关状态控制所述制氧机的吸附步骤时间，以使所述制氧机产生的氧气的实际浓度达到所述氧气浓度设定值。可选的，所述调节模块用于将所述制氧机产生的氧气的实际浓度转换为数字信号，根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值确定浓度偏差，将所述浓度偏差作为输入；利用生成所述调节控制信号u(t)；其中，kp为比例系数，TI为积分时间常数，TD为微分时间常数，e(t)为所述浓度偏差。可选的，所述控制系统还包括氧气浓度设定模块，所述氧气浓度设定模块与所述调节模块连接，用于设置所述氧气浓度设定值。可选的，所述氧气浓度检测模块设置在所述制氧机的氧气出气口。可选的，所述控制系统还包括显示模块，所述显示模块与所述调节模块连接，用于显示所述制氧机产生的氧气的实际浓度值。可选的，所述控制系统还包括输入模块，所述输入模块与所述氧气浓度设定模块连接，用于输入所述氧气浓度设定值。第二方面，本技术实施例提供一种制氧机，包括如上述第一方面任一项所述的制氧机的控制系统。本实施例的制氧机的控制系统，通过设置氧气浓度检测模块、调节模块和阀门控制模块；所述调节模块分别与所述氧气浓度检测模块和所述阀门控制模块连接；所述氧气浓度检测模块用于检测所述制氧机产生的氧气的实际浓度；所述调节模块用于根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值，生成调节控制信号；所述阀门控制模块用于根据所述调节控制信号控制所述制氧机的阀门的开关状态，从而实现根据制氧机产生的氧气的实际浓度动态生成调节控制信号，以控制制氧机的阀门的开关状态，调整制氧机的工作状态，使得制氧机产生的氧气浓度维持在平稳的浓度。附图说明为了更清楚地说明本技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的制氧机的控制系统实施例一的结构示意图；图2为本技术的制氧机的控制系统实施例二的结构示意图；图3为本技术的制氧机的控制系统实施例三的结构示意图；图4为本技术的制氧机的控制系统实施例四的结构示意图。附图标记说明：1：氧气浓度检测模块；2：调节模块；3：阀门控制模块；4：氧气浓度设定模块；5：显示模块；6：输入模块。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。本实施例中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。图1为本技术的制氧机的控制系统实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的制氧机的控制系统可以包括：氧气浓度检测模块1、调节模块2和阀门控制模块3。其中，所述调节模块2分别与所述氧气浓度检测模块1和所述阀门控制模块3连接。所述氧气浓度检测模块1用于检测所述制氧机产生的氧气的实际浓度。所述调节模块2用于根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值，生成调节控制信号。所述阀门控制模块3用于根据所述调节控制信号控制所述制氧机的阀门的开关状态。其中，所述制氧机的阀门具体为用于控制所述制氧机处于加压吸附状态或减压解吸附状态的阀门，例如，多通旋转分配阀。上述调节模块2用于根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值，生成调节控制信号，将该调节控制信息输出给该阀门控制模块3，该阀门控制模块3根据所述调节控制信号控制所述制氧机的阀门的开关状态，以调整制氧机的工作状态，使得制氧机产生的氧气浓度维持在平稳的浓度。可选的，所述调节模块2用于根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值确定浓度偏差，将所述浓度偏差作为输入，通过比例-积分-微分(PID)控制算法，生成所述调节控制信号。具体的，将所述浓度偏差输入PID控制算法，通过该PID控制算法处理输出所述调节控制信号。可选的，所述阀门控制模块3用于根据所述调节控制信号控制所述制氧机的阀门的开关状态，通过控制所述制氧机的阀门的开关状态控制所述制氧机的吸附步骤时间，以使所述制氧机产生的氧气的实际浓度达到所述氧气浓度设定值。具体的，当制氧机产生的氧气的实际浓度与氧气浓度设定值相差较大时，该调节模块2通过PID控制算法向阀门控制模块提供调节控制信号，以改变制氧机的吸附步骤时间，当制氧机产生的氧气的实际浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制氧机的控制系统，其特征在于，包括：氧气浓度检测模块、调节模块和阀门控制模块；所述调节模块分别与所述氧气浓度检测模块和所述阀门控制模块连接；所述氧气浓度检测模块用于检测所述制氧机产生的氧气的实际浓度；所述调节模块用于根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值，生成调节控制信号；所述阀门控制模块用于根据所述调节控制信号控制所述制氧机的阀门的开关状态。

【技术特征摘要】
1.一种制氧机的控制系统，其特征在于，包括：氧气浓度检测模块、调节模块和阀门控制模块；所述调节模块分别与所述氧气浓度检测模块和所述阀门控制模块连接；所述氧气浓度检测模块用于检测所述制氧机产生的氧气的实际浓度；所述调节模块用于根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值，生成调节控制信号；所述阀门控制模块用于根据所述调节控制信号控制所述制氧机的阀门的开关状态。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述调节模块用于根据所述制氧机产生的氧气的实际浓度和氧气浓度设定值确定浓度偏差，将所述浓度偏差作为输入，通过比例-积分-微分PID控制算法，生成所述调节控制信号。3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述阀门控制模块用于根据所述调节控制信号控制所述制氧机的阀门的开关状态，通过控制所述制氧机的阀门的开关状态控制所述制氧机的吸附步骤时间，以使所述制氧机产生的氧气的实际浓度达到所述氧气浓度设定值。4.根据权利要求3所述的控制系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石梅生，张东辉，徐新喜，马军，韩治洋，田涛，张彦军，高万玉，
申请(专利权)人：军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所，
类型：新型
国别省市：天津,12