至少控制两台生产设备的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于控制至少两台、其输出并联连接以生成用于供应到用户设备上的公共输出流量的生产设备的方法，该方法将公共输出流量作为预定目标值（ｕ）的函数进行控制，包括的步骤有：测量出至少一个代表公共输出流量的变量；在一有限的预定工作状态组当中，确定出一个与每一设备的一种工作状态相对应的控制指令；利用所确定的控制指令控制设备；测量出两个代表公共输出流量的变量，并且用一模糊－逻辑控制器来确定出控制指令。适用于控制一组压缩机。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种至少控制两台生产设备的方法，所述生产设备的输出并联连接以便生成用于供应到用户设备上的公共输出流量，该方法将公共输出流量作为预定目标值的函数来进行控制。在已有设备中，将几台压缩机并联安装。例如，对于1000m3/小时、峰值可达到1500m3/小时的平均消耗量来说，需将三台具有500m3/小时标称速度的压缩机并行安装。一般来说，只有两台压缩机同时工作，第三台压缩机大部分时间是停用的。在此类设备中，压缩机共有三种不同的工作状态。第一状态对应于压缩机停止，机械驱动装置关闭。第二状态对应于压缩机断开或“空转”状态，其中机械驱动装置仍在工作但空气压缩装置断开。第三状态对应于压缩机接合或“生产”状态，其中机械驱动装置工作，并且压缩机将压缩空气输送至其出口处。控制此类压缩机组输出压力的现有方法的关键在于测量出压缩机公共输出处的压力，并将其与一组用于激活或减活每一压缩机的阈值相比较。特别地，当该设备包括三台压缩机时，该方法采用与每台压缩机成对相关的六个阈值。因此每台压缩机与一个激活阈值和一个减活阈值相关联。由于此阈值对应于一台压缩机，因此，总是同一台压缩机首先被减活。同样地，也总是同一台压缩机最先工作。为了解决这个问题，已提出置换各台压缩机之间的阈值以分配各台压缩机之间的工作时间。这种阈值的置换需要用相对较长、甚至一周的时间来进行。由于阈值分别与每台压缩机相关联，因此可看到由三台压缩机组成的系统是一个振荡系统，其输出压力在上下阈值之间变化。压力在出口处的变化也很大，并且这样会带来过多的能耗。本专利技术的目的在于提供一种控制方法，用于限制压缩机输出压力的变化范围，并且可因此而降低总的能耗。为此，本专利技术涉及一种至少控制两台生产设备的方法，特征在于测量出至少两个代表公共输出流量的变量，并且由完成下述步骤的模糊-逻辑控制器确定出控制指令-在测量变量的基础上，建立输入模糊变量；-在所述的输入模糊变量及事先编译过的知识库的基础上，且与生产设备的固有特性无关，在有限的预定工作状态组中为至少一台设备确定出一个与其中一种工作状态相对应的控制指令；并且-将所确定的控制指令加到该设备或每台设备上；．根据可选实施例，该方法包括下述一个或多个特征-所述的一个测量变量是另一所述测量变量相对于时间的、预定阶数导数的估计值；-生产设备是煤气压缩机，而所测量的变量至少是压力和压力变化速度；-它进一步包括以下步骤．至少将代表排出流量的两个测量变量中的一个与一组预定阈值相比较；．当被进行比较的所述变量或其中之一越过一预定阈值时，不管模糊-逻辑控制器确定出的控制指令如何；都要在一有限的预定工作状态组中、为至少一台生产设备确定出一个与其中一种工作状态相对应的控制指令；且．将确定的控制指令施加到至少一台生产设备上。-当被进行比较的所述变量或所述变量之一超过一预定阈值时，则启动一延迟处理，且如果上述变量仍超出所述预定阈值，则所确定的控制指令只在延迟时间结束时加到一台生产设备上；-在延迟期间，超出预定阈值的变量的变化速度与一参考阈值进行比较，并且如果所述的变化速度超过参考阈值，则在延迟时间结束之前施加所确定的控制指令；-对于至少一种工作状态，保存有每台生产设备总的工作时间，并且与此状态或每一状态相关联的、所确定的控制指令施加于其上的生产设备，在由于施加了控制指令而引起的工作状态中的总工作时间累计最短的的生产设备中进行选择；-对于至少一种工作状态，保存每台生产设备的总工作时间，并且当在上述工作状态中，设备的总工作时间之间的差值超出一预定阈值时，对设备之间的工作状态进行切换；-在由所测量变量的通用组定义的曲线基础上，建立输入模糊变量，这些曲线都具有相似的形状，并且规则地分布在整个通用组内；-这些曲线在其非-零区域内基本呈三角形；而且-所述每台设备的有限工作状态组包括有一空转状态及一停止状态，而且在所确定的上述时间内，当所述设备的停止次数较低时，那么设备在停止之前的空转时间便会成比例地缩短。总而言之，本专利技术的方法包括的步骤有-测量出至少一个代表公共输出流量的变量；-在有限的预定工作状态组中，为每台设备确定出一个与该设备的工作状态相对应的控制指令；且-利用确定出的控制指令对该设备进行控制。本专利技术特别适用于控制几台工作在开/关方式的煤气发生炉，特别是为了将负压煤气供应到用户设备、如工厂的供气网中而将输出并联地连接在一起的空气压缩机。在此类应用中，用户设备的煤气需求量随时间而变化，因此，需对压缩机产生的公共输出流量进行控制。特别地，最好将压缩机公共输出处的压力保持在与预定目标值尽可能接近的数值上。通过阅读下面的说明书，将会更清楚地理解本专利技术，所述说明书主要是结合实例并参考附图给出的，其中-附图说明图1是用于生产压缩空气的设备的示意图；-图2是表示控制器工作当中主要步骤的流程-图3是表示输出压力随时间变化的两个实例的曲线；-图4是控制压缩机之间切换的算法的流程图；-图5是模糊-逻辑控制器示意图；-图6和7是根据通用组的函数、也就是相应地压力及压力相对于时间的导数，来确定模糊变量的曲线；-图8是根据判定逻辑函数来确定出压缩机可能的工作状态的推理规则汇总表；-图9是模糊变量对加到压缩机上的控制指令的影响区域图；以及-图10是用于控制压缩机停止的算法的流程图。图1表示的是将压缩空气供应给连接有用户设备(未示出)、如生产现场的配气网的输出口12的设备10。设备10包括三台输出并联连接的相同的压缩机14、16、18。压缩机的公共输出端连接到用于干燥并过滤压缩空气的站20上。一缓冲气柜22设置在干燥及过滤站20和压缩机的公共输出端之间。输出设备12设置在干燥站的下游。作为一个变通实例，可以将缓冲气柜22和站20的顺序颠倒过来。一压力传感器24安装在缓冲气柜22上。此压力传感器连接到例如由可编程的自动化单元所形成的控制器26上。后者由一束控制线连接固定到每台压缩机14、16、18上。特别地，每台压缩机都包括一用于控制该压缩机启动和停止的、分别由14A、16A、18A表示的第一继电器。此外，每台压缩机还包括一分别由14B、16B、18B表示的第二继电器，使得能够在压缩机运行时，激活或减活压缩空气的生产。因此，此继电器可使压缩机在其空转状态和其生产状态之间转换。图2表示控制器26的主要工作步骤。在第一步50中，控制器26通过传感器24，一方面测量出缓冲气柜22内的压力P，另一方面测量出此气柜内压力在时间上的变化速度，也就是压力相对于时间的导数的近似值，用Δp/Δt表示。在步骤52中进行第一次检测。此步骤主要是将压力P与图3中给出的一组阈值进行比较。在此图中，实线表示作为时间函数的压力P的变化曲线实例。用U表示的目标压力如虚线所示。此压力U由用S1、S2、S3、S4所表示的四个上限值组和用D1、D2、D3、D4所表示的四个下限值组构成。它们分别对应于激活或减活各压缩机所需的压力。在上述实例中，压缩机的激活在于将其从其停止状态或其空转状态切换到其生产状态。相反，减活在于将压缩机从其生产状态切换到其空转状态。每一阈值都与用户定义的延迟时间相关联。当上述阈值离开目标值时，延迟时间也同样地缩短。因此，当压力P的数值超过一阈值时，则启动相关联的延迟时间。当延迟时间期满后，如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于控制至少两台、其输出并联连接以生成用于供应到用户设备上的公共输出流量的生产设备（１４、１６、１８）的方法，该方法将公共输出流量作为预定目标值（ｕ）的函数进行控制，该方法包括的步骤有：－测量出至少一个代表公共输出流量的变量；－在一 有限的预定工作状态组当中，确定出一个与每一设备（１４、１６、１８）的一种工作状态相对应的控制指令；－利用所确定的控制指令控制设备；特征在于：测量出至少两个代表公共输出流量的变量（Ｐ，Δｐ／Δｔ），并且用完成下述步骤的模糊－逻辑控制器 （２６Ａ）确定出控制指令；－在所测量的变量（Ｐ，Δｐ／Δｔ）的基础上，得出输入模糊变量；－在所述的输入模糊变量及事先编译过的知识库（７６）的基础上，且与生产设备的固有特性无关，在有限的预定工作状态组中为至少一台设备确定出一个与其中一 种工作状态相对应的控制指令；并且－将所确定的控制指令加到该设备或每台设备（１４，１６，１８）上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯杜夫劳特，克里斯托福查理，杜米尼克乔沃德，帕奇斯奥里维尔，
申请(专利权)人：液体空气乔治洛德方法利用和研究有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]