可变PID参数的大流量LNG加注控制系统的制作方法

可变pid参数的大流量lng加注控制系统
技术领域
1.本实用新型属于车用lng加注技术领域，涉及一种可变pid参数的大流量lng加注控制系统。


背景技术：

2.随着车用lng(liquefied natural gas，液化天然气)加注行业的发展，一台lng潜液泵带两台加液机已不能满足加气站快速、高效加注的需求，一台lng潜液泵对多台加液机的大流量lng加注控制形式应运而生。普通lng潜液泵控制是基于常规pid的控制方法，整定后的pid参数固定不变，但在lng大流量加注过程，多台加液机不定时的启停，导致泵出口流量变化大，产生流量突变，造成泵出口压力波动大，超压停机，严重时引起安全阀起跳，影响加气站正常加气。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可变pid参数的大流量lng加注控制系统，优化pid控制器的控制效果，保证加气站正常加气。
4.为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：一种可变pid参数的大流量lng加注控制系统，包括pid参数获取装置、pid控制器、变频器和潜液泵；
5.所述pid参数获取装置设有多个信息采集端，每个信息采集端设置在一个加液机上，用于获取处于运行状态的加液机的数量信息，pid参数获取装置内设有与处于运行状态的加液机数量一一对应的多个pid参数组；
6.所述pid参数获取装置的pid参数输出端与pid控制器连接，所述pid控制器的输出端与变频器的控制端连接，所述变频器的电压输出端与潜液泵的连接。
7.本基础方案的工作原理和有益效果在于：pid参数获取装置中设置可变的pid参数组，从而在一定数量的加液机运行状态变化而引起流量变化时，输出对应的pid参数组，使pid控制器达到最优控制效果。在潜液泵因流量变化而出现不稳定时，pid控制器通过变频器控制潜液泵运行转速，保证加气站过程加气。
8.进一步，所述pid参数获取装置包括存储器和切换开关，所述存储器用于存储多个pid参数组，存储器的输出端通过切换开关与pid控制器连接，所述信息采集端与切换开关连接，通过切换开关选择存储器内的参数组。
9.存储器用于存储多个pid参数组，便于后续调用，切换开关在接收到对应的数据时，调取存储器内对应的参数组进行输出，结构简单，便于使用。
10.进一步，所述pid参数获取装置还包括plc控制器，所述plc控制器的信息采集端与加液机的启停开关量输出信号端连接，plc控制器的输出端与切换开关连接。
11.plc控制器可靠性高，性能强，利于使用。
12.进一步，还包括测量装置，所述测量装置安装在潜液泵的泵出口处，用于采集泵后压力信息，测量装置的输出值与泵后压力设定值作为pid控制器的两个输入量。
13.pid控制器根据实测压力信号和压力设定值，调整潜液泵的转速，保证潜液泵的泵后压力保持在设置值。
14.进一步，还包括人机交互设备，所述人机交互设备与pid控制器连接。
15.使用者可通过人机交互设备，控制pid控制器，便于使用。
16.进一步，还包括电源模块，所述电源模块的供电端与变频器连接。
17.电源模块用于供电，保证设备正常运行。
18.进一步，所述测量装置采用压力变送器。
19.压力变送器的采集精度高，性能稳定，利于使用。
附图说明
20.图1是本实用新型可变pid参数的大流量lng加注控制系统的结构示意图；
21.图2是本实用新型可变pid参数的大流量lng加注控制系统的局部结构示意图。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
25.如图1和2所示，本实用新型公开了一种可变pid参数的大流量lng加注控制系统，泵出口压力采用pid调节方法，在一台潜液泵带多台加液机的大流量lng(liquefied natural gas，液化天然气)加注控制系统中，设置可变pid参数组n(n表示具有n个不同pid参数的p值、i值和d值，n是一个大于等于2的正整数值)。该系统包括pid参数获取装置、pid控制器(比例-积分-微分控制器)、变频器和潜液泵。
26.pid参数获取装置设有多个信息采集端，每个信息采集端设置在一个加液机上，获取处于运行状态的加液机的数量信息，pid参数获取装置内设有与处于运行状态的加液机数量一一对应的多个pid参数组(即1台加液机工作，对应第一pid参数；2台加液机工作，对应第二pid参数；
……
；n台加液机工作，对应第n个pid参数)。优选，pid参数获取装置包括存储器(如24cxx系列、93cxx系列等或者plc控制器中自带的存储器)和切换开关(如switch开关等)，存储器用于存储多个pid参数组，存储器的输出端通过切换开关与pid控制器电性连接。信息采集端与切换开关电性连接，通过切换开关选择存储器内的参数组。
27.更优选地，pid参数获取装置还包括plc控制器(programmable logic controller，可编程逻辑控制器，简称plc控制器)和压力传感器，压力传感器设置在加液机上，用于采集加液机工作时的压力数值，压力传感器的输出端与plc控制器的信息采集端电性连接。plc控制器根据压力数据的大小判断加液机处于运行状态或未运行状态。plc控制器的输出端与切换开关电性连接，加液机上有启停开关量输出信号，plc控制器有开关量输入点位，plc开关量输入接收加液机开关量输出信号。另外，也可利用cn113482942a中公开的检测处于工作状态的空调机组的方法检测处于工作状态的加液机的数量，例如可以通过检测加液机的控制阀门是否关闭来实现，加液机的控制阀门与测量装置连接，从而将阀门的开闭情况反馈给测量装置。
28.pid控制器和plc控制器集成一体设置在plc控制模块中，pid控制器与pid参数获取装置的pid参数输出端电性连接，pid控制器的输出端与变频器的控制端电性连接，变频器的电压输出端与潜液泵的电性连接，pid控制器通过变频器控制潜液泵的转速，例如现有技术中cn207420899u中的pid控制。
29.本实用新型的一种优选方案中，该系统还包括测量装置，测量装置安装在潜液泵的泵出口处，用于采集泵后压力信息，测量装置的输出值与泵后压力设定值作为pid控制器或plc控制模块的两个输入量，用于后续pid控制器控制潜液泵的泵后压力。测量装置采用压力变送器，如mpm489、hc-3851gp等。
30.本实用新型的一种优选方案中，该系统还包括人机交互设备，人机交互设备与pid控制器电性连接，人机交互设备可采用触摸屏、鼠标、键盘等。
31.本实用新型的一种优选方案中，该系统还包括电源模块，电源模块的供电端与变频器电性连接，用于供电，电源模块可选用380v厂用电源或发电机等。
32.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
33.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。