一种空气悬浮离心风机的多余度控制系统的制作方法

本发明涉及一种空气悬浮离心风机控制技术，尤其是涉及一种空气悬浮离心风机的多余度控制系统。

背景技术：

1、现有的空气悬浮离心风机多采用触摸屏结合plc（可编程逻辑控制器）电路控制的方式控制其运行状态。这种空气悬浮离心风机工作于正常环境下时，能够实现较好的调控效果。但是，这种空气悬浮离心风机工作于某些特殊工作环境下时，如高盐度的环境、高湿度的环境、具有腐蚀性成份的环境等，即任何容易导致电子元器件失效的环境，无法保证可靠稳定的调控，这是因为，采用的触摸屏或/和plc电路中的电子元器件容易被腐蚀，进而触摸屏或/和plc电路中的电子元器件容易发生故障，一旦触摸屏或/和plc电路中的电子元器件发生故障，那么采用这种控制方案的空气悬浮离心风机将无法调节其运行状态或者无法停机，将影响用户使用体验。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种空气悬浮离心风机的多余度控制系统，利用该多余度控制系统使得空气悬浮离心风机即使在恶劣工作环境下也能很好地实现运动状态的调控。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种空气悬浮离心风机的多余度控制系统，其特征在于：包括，

3、预设参数输入模块，用于输入所述空气悬浮离心风机的预设运行参数；

4、运行参数获取模块，用于实时获取所述空气悬浮离心风机的实际运行参数；

5、控制模块，分别与所述预设参数输入模块和所述运行参数获取模块通讯连接，用于接收所述预设参数输入模块传送的预设运行参数以及实时接收所述运行参数获取模块传送的实际运行参数，并比对实际运行参数与预设运行参数得到控制指令；

6、变频器，分别与所述控制模块和所述空气悬浮离心风机的电机通讯连接，用于接收所述控制模块传送的控制指令，根据控制指令自动调节其输出频率，以调节所述空气悬浮离心风机的电机转速，从而实现对空气悬浮离心风机工作状态的自主调节；

7、旋钮控制模块，与所述变频器通讯连接，用于手动调节所述变频器的输出频率，以调节所述空气悬浮离心风机的电机转速，从而实现对空气悬浮离心风机工作状态的调节；

8、控制模式切换模块，与所述预设参数输入模块通讯连接，用于切换多种控制模式，且始终只有一种控制模式有效，所述控制模块根据有效的控制模式比对实际运行参数与预设运行参数。

9、进一步地，所述预设运行参数包括多个预设参考值，分别为预设电流值、预设电压值、预设功率值、预设转速值、预设温度值、出风口处预设压力值、出风口处预设流量值；所述实际运行参数包括多个实际参数值，分别为实际电流值、实际电压值、实际功率值、实际转速值、实际温度值、出风口处实际压力值、出风口处实际流量值。反映空气悬浮离心风机工作状态的运行数据主要有电流值、电压值、功率值、转速值、温度值、出风口处压力值、出风口处流量值，因此实时获取这些参数值，根据这些参数值调节变频器的输出频率。

10、作为优选，所述预设参数输入模块由用于现场输入所述空气悬浮离心风机的预设运行参数的触摸屏输入模块组成，所述触摸屏输入模块分别与所述控制模块和所述控制模式切换模块通讯连接，所述控制模块接收所述触摸屏输入模块传送的预设运行参数；或所述预设参数输入模块由用于通过远程网络输入所述空气悬浮离心风机的预设运行参数的远程信号输入模块组成，所述远程信号输入模块分别与所述控制模块和所述控制模式切换模块通讯连接，所述控制模块接收所述远程信号输入模块传送的预设运行参数；或所述预设参数输入模块由用于现场输入所述空气悬浮离心风机的预设运行参数的触摸屏输入模块和用于通过远程网络输入所述空气悬浮离心风机的预设运行参数的远程信号输入模块组成，所述触摸屏输入模块分别与所述控制模块和所述控制模式切换模块通讯连接，所述远程信号输入模块分别与所述控制模块和所述控制模式切换模块通讯连接，所述控制模块接收所述触摸屏输入模块传送的预设运行参数或所述远程信号输入模块传送的预设运行参数，通过所述远程信号输入模块输入的预设运行参数同步到所述触摸屏输入模块。在此，触摸屏输入模块和远程信号输入模块均设置的情况下，用户可以根据操作的方便性进行选择，例如，当用户在空气悬浮离心风机旁边时，可以通过触摸屏输入模块输入预设运行参数；当用户不在现场时，可以通过远程信号输入模块如手机或电脑等输入预设运行参数。

11、进一步地，所述触摸屏输入模块包括用于输入所述空气悬浮离心风机的预设运行参数的触摸屏，所述触摸屏设置于所述空气悬浮离心风机的机箱上。在此，触摸屏输入模块直接采用了原先设置在空气悬浮离心风机的机箱上的触摸屏。

12、进一步地，所述运行参数获取模块由用于实时获取所述空气悬浮离心风机运行时实际电流值的电流传感器、用于实时获取所述空气悬浮离心风机运行时实际电压值的电压传感器、用于实时获取所述空气悬浮离心风机运行时实际功率值的功率传感器、用于实时获取所述空气悬浮离心风机运行时实际转速值的转速传感器、用于实时获取所述空气悬浮离心风机运行时实际温度值的温度传感器、用于实时获取所述空气悬浮离心风机运行时出风口处实际压力值的压力传感器、用于实时获取所述空气悬浮离心风机运行时出风口处实际流量值的流量传感器组成，所述电流传感器、所述电压传感器、所述功率传感器、所述转速传感器、所述温度传感器、所述压力传感器、所述流量传感器各自的输出端均与所述控制模块通讯连接。这些传感器布置在空气悬浮离心风机的不同部位处，如压力传感器和流量传感器均布置于空气悬浮离心风机的出风口处，空气悬浮离心风机运行时这些传感器获取相应的实际参数值。

13、进一步地，所述控制模式有恒功率控制模式、恒转速控制模式、恒压力控制模式、恒流量控制模式四种，当恒功率控制模式有效时，所述控制模块比对实际功率值与预设功率值，若实际功率值与预设功率值的偏差超过预设功率差阈值，则输出控制指令控制所述变频器自动调节其输出频率；当恒转速控制模式有效时，所述控制模块比对实际转速值与预设转速值，若实际转速值与预设转速值的偏差超过预设转速差阈值，则输出控制指令控制所述变频器自动调节其输出频率；当恒压力控制模式有效时，所述控制模块比对出风口处实际压力值与出风口处预设压力值，若出风口处实际压力值与出风口处预设压力值的偏差超过预设压力差阈值，则输出控制指令控制所述变频器自动调节其输出频率；当恒流量控制模式有效时，所述控制模块比对出风口处实际流量值与出风口处预设流量值，若出风口处实际流量值与出风口处预设流量值的偏差超过预设流量差阈值，则输出控制指令控制所述变频器自动调节其输出频率。在此，通常情况下可设置恒功率控制模式、恒转速控制模式、恒压力控制模式、恒流量控制模式四种控制模式，当然也可以根据特殊需求增加其它的控制模式；预设功率差阈值、预设转速差阈值、预设压力差阈值、预设流量差阈值均可由用户根据实际情况自行预先设定；当一种控制模式有效时其余控制模式均自动失效，以确保只有一个控制指令输入到变频器，实际上就是根据空气悬浮离心风机的使用现场特征，选择合适的控制模式。

14、进一步地，所述旋钮控制模块预先设置有多个工作档位，当所有控制模式失效时旋转所述旋钮控制模块的旋钮至一个工作档位来实现手动调节所述变频器的输出频率。在此，工作档位可以根据空气悬浮离心风机的使用情况进行设置；当触摸屏输入模块的触摸屏失灵（如黑屏等）时无法通过触摸屏输入模块进行空气悬浮离心风机控制，当控制模块故障时无法通过触摸屏输入预设运行参数也无法通过远程信号输入模块进行空气悬浮离心风机控制，此时可以通过旋钮控制模块进行空气悬浮离心风机控制。

15、作为改进，该多余度控制系统还包括运行数据发送模块，所述运行数据发送模块与所述控制模块通讯连接，所述控制模块将实时接收到的实际运行参数传送至所述运行数据发送模块，便于用户实时远程查看和维护人员实时记录空气悬浮离心风机的运行情况。

16、作为改进，该多余度控制系统还包括触摸屏显示模块和报警模块，所述触摸屏显示模块与所述控制模块通讯连接，所述控制模块将实时接收到的实际运行参数传送至所述触摸屏显示模块，便于用户实时实地查看空气悬浮离心风机的运行情况，所述报警模块与所述控制模块通讯连接，当存在任意一个实际参数值超出对应的预设警戒线时所述控制模块传送示警指令至所述报警模块和所述变频器，所述报警模块根据接收到的示警指令发出预警信息，并由所述触摸屏显示模块显示预警信息，同时所述控制模块控制所述变频器调节输出频率，以调节空气悬浮离心风机的电机转速，使空气悬浮离心风机重新工作于警戒线内，空气悬浮离心风机工作时，会受现场使用条件的影响，例如，下游曝气水位变高，会导致下游压力提高；下游曝气池增加，会导致流量需要增加等等，因此需要进行预警，以便用户及时了解空气悬浮离心风机的工作状态；空气悬浮离心风机设计后，会设置其稳定工作范围，范围边界称为警戒线，在这个稳定工作范围外，空气悬浮离心风机就会发生喘振、烧机等情况，进而会导致空气悬浮离心风机的性能显著降低，甚至有破坏的风险。

17、作为改进，该多余度控制系统还包括屏幕/旋钮操作选择模块，所述屏幕/旋钮操作选择模块分别与所述控制模式切换模块和所述旋钮控制模块通讯连接，通过该模块可以选择空气悬浮离心风机操作模式。

18、与现有技术相比，本发明的优点在于：

19、通过预设参数输入模块来输入空气悬浮离心风机的预设运行参数，并存储于控制模块中，通过运行参数获取模块来实时获取空气悬浮离心风机的实际运行参数，在通过控制模式切换模块切换到一种控制模式下，控制模块对实时获取的实际运行参数中与有效控制模式对应的实际参数值与对应的预设参数值进行比对，在两者的偏差超出预设阈值时输出控制指令控制变频器自动改变其输出频率至合适的输出频率；当预设参数输入模块和/或控制模块出现故障时，直接通过旋钮控制模块手动改变变频器的输出频率；也就是说通过预设参数输入模块和旋钮控制模块均可达到调整变频器的输出频率的目的，而在预设参数输入模块和/或控制模块出现故障时，通过旋钮控制模块来达到调整变频器的输出频率的目的，从而提高了空气悬浮离心风机的工作可靠性，保证了空气悬浮离心风机在较恶劣工况（如高盐、高湿工况）下的稳定运行。在变频器的输出频率改变后，空气悬浮离心风机的电机转速发生改变，实现了对空气悬浮离心风机的风量、风压的输出大小的调节。该多余度控制系统的控制精度高，可靠性强，能够满足使用需要，适合推广应用。