一种压力容器恒压控制系统的制作方法

本公开涉及自动化控制，尤其涉及一种压力容器恒压控制系统。

背景技术：

1、压力容器恒压控制系统是一种用来控制压力容器内部压力恒定的系统，通过调节压力容器内部的压力，确保压力容器内部压力稳定在设定值。

2、目前的压力容器恒压控制系统通过控制进气比例阀来达到设定的压力，并在压力超高时打开排气开关阀来释放过压气体，这样的控制方式会导致压力的波动，对控制系统的稳定性和性能产生负面影响。一些压力容器恒压控制系统使用两个控制算法，分别控制进气和排气比例阀，则需要更多的控制资源，且两个控制算法可能互相影响、冲突，导致控制效果不佳。

技术实现思路

1、为了解决上述提出的压力容器恒压控制系统稳定性差、控制效果不佳的技术问题，本公开提出了一种压力容器恒压控制系统，包括：

2、压力容器、压力检测传感器和控制单元；

3、所述压力检测传感器的输入端与所述压力容器连接，用于检测所述压力容器的压力，实时输出压力信号；

4、所述控制单元的输入端与所述压力检测传感器的输出端连接，所述控制单元的输出端与所述压力容器连接；

5、所述控制单元包括控制终端和执行机构，所述控制终端和所述执行机构通过电气连接，所述控制终端用于根据所述压力信号生成控制信号，所述执行机构用于根据所述控制信号实时控制所述压力容器内的进气量和排气量，以使得所述压力容器的压力维持在预设压力值的压力水平上；

6、所述执行机构包括第一比例阀和第二比例阀，所述第一比例阀与所述第二比例阀串联，所述第一比例阀用于控制所述压力容器的进气量，所述第二比例阀用于控制所述压力容器的排气量。

7、在进一步的实施例中，所述控制终端包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器用于将所述压力信号和所述预设压力值输入控制算法中，并执行所述控制算法，生成所述控制信号。

8、在进一步的实施例中，所述控制单元还包括模拟量输入模块和模拟量输出模块，所述模拟量输入模块用于将所述压力信号转化为数字信号，所述模拟量输出模块用于将所述控制信号转化为电流信号并输出。

9、在进一步的实施例中，所述模拟量输出模块包括信号输出通道，所述信号输出通道上设置有正负极接口，所述信号输出通道用于输出所述控制信号，所述控制信号的范围为4毫安到20毫安。

10、在进一步的实施例中，所述第一比例阀和所述第二比例阀上分别设置有正负极接口，所述第一比例阀的正极与所述信号输出通道的负极连接，所述第一比例阀的负极与所述第二比例阀的正极连接，所述第二比例阀的负极与所述信号输出通道的正极连接。

11、在进一步的实施例中，所述第一比例阀开度的0到100％映射到所述控制信号的12毫安到20毫安范围内，用于控制所述压力容器的进气量，所述第二比例阀的开度的0到100％映射到所述控制信号的12毫安到4毫安范围内，用于控制所述压力容器的排气量。

12、在进一步的实施例中，所述控制算法为比例-积分-微分算法，用于根据所述压力信号和所述预设压力值之间的差值计算生成所述控制信号。

13、本公开还提供了一种压力容器恒压控制方法，所述方法应用于上述的压力容器恒压控制系统，所述方法包括：

14、基于所述压力容器恒压控制系统的压力传感器，实时获取所述压力容器恒压控制系统的压力容器的压力信号；

15、基于所述压力容器恒压控制系统的控制单元，根据所述压力信号生成控制信号，以及根据所述控制信号实时控制所述压力容器的进气量和排气量，以使得所述压力容器的压力维持在预设压力值的压力水平上。

16、在进一步的实施例中，所述基于所述压力容器恒压控制系统的控制单元，根据所述压力信号生成控制信号，包括：

17、基于所述控制单元中的控制终端，将所述压力信号和所述预设压力值输入比例-积分-微分控制算法，并执行所述比例-积分-微分控制算法，得到所述控制信号，所述控制信号为电流信号，且所述控制信号的范围为4毫安到20毫安。

18、在进一步的实施例中，所述根据所述控制信号实时控制所述压力容器的进气量和排气量，包括：

19、当所述控制信号为12毫安时，所述控制单元中的执行机构的第一比例阀和第二比例阀处于关闭状态，所述压力容器不执行进气和排气操作；

20、当所述控制信号从12毫安增加到20毫安之间变化时，所述第一比例阀的开度从0逐渐增加到100％，所述压力容器执行进气操作；

21、当所述控制信号从12毫安减少到4毫安之间变化时，所述第二比例阀的开度从0逐渐增加到100％，所述压力容器执行排气操作。

22、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。

23、实施本公开，具有以下有益效果：

24、本公开通过设置进气比例阀和排气比例阀，能够精确地调节气体的进出量，实现对系统压力的精确控制和调节，并且所述进气和排气比例阀串联连接，通过一个控制算法的输出即可同时控制进气比例阀和排气比例阀，仅需一个算法环路和一个控制信号输出通道，避免资源的浪费，同时避免了使用两个控制算法分别控制进气比例阀和排气比例阀互相影响、冲突，导致控制效果不佳的问题。因此，实施本公开能够解决压力容器恒压控制系统稳定性差、控制效果不佳的技术问题，精确控制和调节压力、节约资源以及避免冲突和影响，提供可靠和高效的压力控制方案。

25、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

技术特征：

1.一种压力容器恒压控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的压力容器恒压控制系统，其特征在于，所述控制终端(31)包括可编程逻辑控制器(311)，所述可编程逻辑控制器(311)用于将所述压力信号和所述预设压力值输入控制算法中，并执行所述控制算法，生成所述控制信号。

3.根据权利要求2所述的压力容器恒压控制系统，其特征在于，所述控制单元(31)还包括模拟量输入模块和模拟量输出模块，所述模拟量输入模块用于将所述压力信号转化为数字信号，所述模拟量输出模块用于将所述控制信号转化为电流信号并输出。

4.根据权利要求3所述的压力容器恒压控制系统，其特征在于，所述模拟量输出模块包括信号输出通道，所述信号输出通道上设置有正负极接口，所述信号输出通道用于输出所述控制信号，所述控制信号的范围为4毫安到20毫安。

5.根据权利要求4所述的压力容器恒压控制系统，其特征在于，所述第一比例阀和所述第二比例阀上分别设置有正负极接口，所述第一比例阀的正极与所述信号输出通道的负极连接，所述第一比例阀的负极与所述第二比例阀的正极连接，所述第二比例阀的负极与所述信号输出通道的正极连接。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的压力容器恒压控制系统，其特征在于，所述第一比例阀开度的0到100％映射到所述控制信号的12毫安到20毫安范围内，用于控制所述压力容器(1)的进气量，所述第二比例阀的开度的0到100％映射到所述控制信号的12毫安到4毫安范围内，用于控制所述压力容器(1)的排气量。

7.根据权利要求2所述的压力容器恒压控制系统，其特征在于，所述控制算法为比例-积分-微分算法，用于根据所述压力信号和所述预设压力值之间的差值计算生成所述控制信号。

8.一种压力容器恒压控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至7中任意一项所述的压力容器恒压控制系统，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的压力容器恒压控制方法，其特征在于，所述基于所述压力容器恒压控制系统的控制单元，根据所述压力信号生成控制信号，包括：

10.根据权利要求8或9所述的压力容器恒压控制方法，其特征在于，所述根据所述控制信号实时控制所述压力容器的进气量和排气量，包括：

技术总结本公开涉及一种压力容器恒压控制系统，上述系统包括压力容器、压力检测传感和控制单元，上述压力检测传感器用于检测上述压力容器的压力并实时输出压力信号，上述控制单元包括控制终端和执行机构，上述控制终端用于根据上述压力信号生成控制信号，上述执行机构包括串联的第一比例阀和第二比例阀，上述第一比例阀和上述第二比例阀用于根据上述控制信号同时控制上述压力容器的进气量和排气量。本公开通过设置串联的进气和排气比例阀，利用一个控制算法同时控制两个比例阀，避免了资源的浪费，能够实现对系统压力的精确控制和调节。同时，还避免了使用两个控制算法分别控制进气和排气，导致控制效果不佳的问题。技术研发人员：陈利平,王洪刚,高斌,汪海波,任晓星受保护的技术使用者：苏州佳祺仕科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16