一种磁悬浮鼓风机的控制系统技术方案

本发明专利技术中的磁悬浮鼓风机的控制系统采用了一键启停式控制，这种控制方式降低了用户操作的复杂性，提高了磁悬浮鼓风机运行的可靠性和自动化程度。为了保证磁悬浮鼓风机长时间的稳定可靠运行，此控制系统包括压力、流量闭环PID系统、通讯系统、现场数据采集系统等部分。其中压力/流量闭环PID控制系统主要应用在磁悬浮鼓风机的“定压力”、“定流量”的运行模式，以及排空阀等处，通讯系统在对高速变频器和磁悬浮电机的轴承控制中发挥着关键作用，而现场数据采集系统可以将磁悬浮鼓风机运行时的设备现场数据及时反馈给控制系统，以确保用户可以实时的了解到磁悬浮鼓风机的运行情况。以实时的了解到磁悬浮鼓风机的运行情况。以实时的了解到磁悬浮鼓风机的运行情况。

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮鼓风机的控制系统


[0001]本专利技术涉及一种磁悬浮鼓风机的控制系统，主要涉及磁悬浮鼓风机系统的闭环系统、通讯系统、现场数据采集系统等。

技术介绍

传统的罗茨风机一般体型较大，不易运输，在运行的过程中，操作复杂，保护差，存在较大的风险性，噪音大，耗能高。并且自动化程度低，难以根据现场的工况自动调节风机本身运行情况。近几年随着风机行业的快速发展，磁悬浮鼓风机的应用越来越多，磁悬浮鼓风机采用了PLC+变频器的控制系统，实现了一键启停式操作，降低了用户操作的复杂性，提高了磁悬浮鼓风机运行的可靠性和自动化程度，同时磁悬浮鼓风机在运行中，可根据现场的工况，自动调节参数，确保磁悬浮鼓风机安全稳定的运行。

技术实现思路

1.本专利技术中一种磁悬浮鼓风机的控制系统采用了一键启停式控制，这种控制方式降低了用户操作的复杂性，提高了磁悬浮鼓风机运行的可靠性和自动化程度，控制系统中的多重保护功能，极大的提高了磁悬浮鼓风机运行中的稳定性。2.本专利技术中一种磁悬浮鼓风机的控制系统主要包括：PLC控制系统、变频器控制系统、低压控制系统、磁悬浮轴承控制系统、远程控制系统、HMI监控系统、冷却系统、磁悬浮电机、排空阀、热电阻传感器、压力、压差传感器。PLC控制系统作为主站可以向变频器控制系统、低压控制系统、磁悬浮轴承控制系统、远程控制系统、HMI监控系统等从站系统发送命令，也可接收各从站的反馈信息。而冷却系统、磁悬浮电机、排空阀、热电阻传感器、压力、压差传感器不仅是磁悬浮鼓风机的执行系统，也可以及时采集到磁悬浮鼓风机运行数据，以便磁悬浮鼓风机控制系统可以及时了解现场工况，确保磁悬浮鼓风机安全稳定的运行。3.本专利技术中一种磁悬浮鼓风机的控制系统，采用了如下的控制流程：(1)开机后，磁悬浮鼓风机控制系统首先进行自检工作，自检通过后，代表控制系统正常，控制系统可正常启动。自检不通过，可根据HMI监控系统提示解决故障后，控制系统方可正常启动。(2)按下启动按钮后，系统开始运行，转子起浮成功后，磁悬浮电机开始升速。若转子起浮不成功，可根据HMI监控系统提示排除相应故障。(3)此时PLC控制系统实时采集变频器运行的频率，当水池开始曝气时，控制系统会自动关闭排空阀。然后磁悬浮电机继续升速至额定转速，然后磁悬浮鼓风机开始正常运行。(4)磁悬浮鼓风机控制系统的运行模式共分为3种，分别是“定频率”、“定压力”、“定流量”。可根据现场工况选择合适的模式运行鼓风机。定速度模式：设置磁悬浮鼓风机的转速，保持鼓风机系统的正常运行。定压力模式：当磁悬浮鼓风机的出口压力有变化时，PLC控制系统会自动通过启用压力闭环系统，以保证出口压力约等于压力设置值。定流量模式：当磁悬浮鼓风机的进口流量有变化时，PLC控制系统会自动通过启用流量闭环系统，以保证进口
流量约等于流量设置值。(5)磁悬浮鼓风机系统停机共分为3种形式，分别为：“正常停机”、“急停停机”、“故障停机”。当磁悬浮鼓风机系统运行正常时，可按下停止按钮，将磁悬浮鼓风机系统停止运行。当磁悬浮鼓风机系统在运行过程中发生紧急情况时，可立即按下急停按钮将磁悬浮鼓风机停止运行。当磁悬浮鼓风机系统在运行过程中发生故障时，磁悬浮鼓风机系统将会自动停止运行。(6)磁悬浮鼓风机的停止运行时，若想再次启动磁悬浮鼓风机系统，待系统已就绪灯亮起后，方可启动。4.本专利技术中一种磁悬浮鼓风机的控制系统的“定压力”和“定流量”的运行模式：采用了压力/流量闭环PID控制系统，以确保定压力模式运行的过程中自动保持出口压力约等于设定的出口压力值(偏差不大于0.3kPa)。以及在定流量模式运行的过程中自动保持进口流量约等于设定的进口流量值(偏差不大于0.3m3/min)。5.本专利技术中一种磁悬浮鼓风机的控制系统实现了对磁悬浮鼓风机的远程控制。主要实现的功能包括：(1)可远程控制磁悬浮鼓风机的启停，手机端或电脑端实时监控磁悬浮鼓风机的运行参数，(2)可实时查看磁悬浮鼓风机现场的运行工况。(3)可远程对PLC、HMI程序进行监控和下载，完成磁悬浮鼓风机的远程维护。(4)若鼓风机运行中发生故障，可通过短信、微信公众号将报警信息发送给设备管理员。
附图说明
图1为一种磁悬浮鼓风机控制系统的硬件结构。图2为一种磁悬浮鼓风机控制系统的软件内容。图3为一种磁悬浮鼓风机控制系统的控制流程介绍。图4为一种磁悬浮鼓风机控制系统的压力/流量闭环PID控制系统介绍。
具体实施方式
1、一种磁悬浮鼓风机的控制系统的控制流程可参考图3，具体流程如下：(1)开机后，磁悬浮鼓风机控制系统首先进行自检工作，自检通过后，代表控制系统正常，控制系统可正常启动。自检不通过，可根据HMI监控系统提示解决故障后，控制系统方可正常启动。(2)按下启动按钮后，系统开始运行，转子起浮成功后，磁悬浮电机开始升速。若转子起浮不成功，可根据HMI监控系统提示排除相应故障。(3)此时PLC控制系统实时采集变频器运行的频率，当水池开始曝气时，控制系统会自动关闭排空阀。然后磁悬浮电机继续升速至额定转速，然后磁悬浮鼓风机开始正常运行。(4)磁悬浮鼓风机控制系统的运行模式共分为3种，分别是“定频率”、“定压力”、“定流量”。可根据现场工况选择合适的模式运行鼓风机。定速度模式：设置磁悬浮鼓风机的转速，保持鼓风机系统的正常运行。定压力模式：当磁悬浮鼓风机的出口压力有变化时，PLC控制
系统会自动通过启用压力闭环系统，以保证出口压力约等于压力设置值。定流量模式：当磁悬浮鼓风机的进口流量有变化时，PLC控制系统会自动通过启用流量闭环系统，以保证进口流量约等于流量设置值。(5)磁悬浮鼓风机系统停机共分为3种形式，分别为：“正常停机”、“急停停机”、“故障停机”。当磁悬浮鼓风机系统运行正常时，可按下停止按钮，将磁悬浮鼓风机系统停止运行。当磁悬浮鼓风机系统在运行过程中发生紧急情况时，可立即按下急停按钮将磁悬浮鼓风机停止运行。当磁悬浮鼓风机系统在运行过程中发生故障时，磁悬浮鼓风机系统将会自动停止运行。(6)磁悬浮鼓风机的停止运行时，若想再次启动磁悬浮鼓风机系统，待系统已就绪灯亮起后，方可启动。2.一种磁悬浮鼓风机的控制系统的压力/流量闭环PID控制系统可参考图4，详细介绍如下：(1)当切换为定压力(定流量)模式后，磁悬浮鼓风机的控制系统会自动判断出口压力是否约等于出口压力设置值(进口流量是否约等于进口流量设置值)，偏差不大于0.3kPa(m3/min)。(2)若偏差大于0.3kPa(m3/min)，磁悬浮鼓风机控制系统会自动启动压力、流量闭环PID控制系统，将出口压力与出口压力设置值(进口流量是否约等于进口流量设置值)的偏差调整至小于0.3kPa(m3/min)。3.一种磁悬浮鼓风机的控制系统，在不脱离本专利技术的原理下对此控制系统提出的改进也属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮鼓风机的控制系统，其系统硬件特征在于：主要包括PLC控制系统(1)、变频器控制系统(2)、低压控制系统(3)、磁悬浮轴承控制系统(4)、远程控制系统(5)、HMI监控系统(6)、冷却系统(7)、磁悬浮电机(8)、排空阀(9)、热电阻传感器(10)、压力、压差传感器(11)。PLC控制系统(1)作为主站可以向变频器控制系统(2)、低压控制系统(3)、磁悬浮轴承控制系统(4)、远程控制系统(5)、HMI监控系统(6)等从站系统发送命令，也可接收各从站的反馈信息。而冷却系统(7)、磁悬浮电机(8)、排空阀(9)、热电阻传感器(10)、压力、压差传感器(11)不仅是磁悬浮鼓风机的执行系统，也可以及时采集到磁悬浮鼓风机运行数据，以便磁悬浮鼓风机控制系统可以及时了解现场工况，确保磁悬浮鼓风机安全稳定的运行。2.一种磁悬浮鼓风机的控制系统，其系统软件特征在于：主要包括压力/流量闭环PID控制系统、通讯系统、现场数据采集系统等部分。其中压力/流量闭环PID控制系统主要应用在磁悬浮鼓风机的“定压力”、“定流量”的运行模式，以及排空阀等处，通讯系统在对高速变频器和磁悬浮电机的轴承控制中发挥着关键作用，而现场数据采集系统可以将磁悬浮鼓风机运行时的设备现场数据及时反馈给控制系统。3.一种磁悬浮鼓风机的控制系统，其控制流程特征在于：(1)开机后，磁悬浮鼓风机控制系统首先进行自检工作，自检通过后，代表控制系统正常，控制系统可正...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志龙，郑领博，田希晖，魏大忠，毕中炜，赵兴超，
申请(专利权)人：重庆高孚透平科技有限公司，
类型：发明
国别省市：