真空泵工作群仪表自动化控制系统及控制方法
阅读说明：本技术 真空泵工作群仪表自动化控制系统及控制方法 (Automatic control system and control method for vacuum pump working group instrument ) 是由 吴骏驰 于 2021-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种真空泵工作群仪表自动化控制系统包括上位机、控制器以及真空泵工作群,真空泵工作群通过控制器连接上位机,真空泵工作群包括真空泵、Ⅱ缓冲罐以及生产设备,真空泵、Ⅱ缓冲罐以及生产设备依次连接,Ⅱ缓冲罐内设有可旋转的板件组,板件组的上下两端的Ⅱ缓冲罐上设有Ⅱ压力表和Ⅲ压力表；真空泵与Ⅱ缓冲罐连接的管道的一端插入Ⅱ缓冲罐内形成Ⅱ抽气口,Ⅱ缓冲罐与生产设备连接的管道的一端插入Ⅱ缓冲罐内形成Ⅱ出气口,Ⅱ抽气口和Ⅱ出气口分别设置于板件组的上、下方。本发明叙述的系统能够有效的降低真空泵抽取的气体中的汽体和杂质的含量,具有抽气降压过程稳定、能够有效的保证真空泵的使用寿命的优点。(The invention discloses an automatic control system of a vacuum pump working group instrument, which comprises an upper computer, a controller and a vacuum pump working group, wherein the vacuum pump working group is connected with the upper computer through the controller, the vacuum pump working group comprises a vacuum pump, a buffer tank II and production equipment, the vacuum pump, the buffer tank II and the production equipment are sequentially connected, a rotatable plate group is arranged in the buffer tank II, and a pressure gauge II and a pressure gauge III are arranged on the buffer tanks II at the upper end and the lower end of the plate group; the one end of the pipeline that vacuum pump and II buffer tanks are connected inserts and forms II extraction openings in II buffer tanks, and II buffer tanks insert II buffer tanks with the one end of the pipeline that production facility is connected and form II gas outlets, and II extraction openings and II gas outlets set up respectively in the upper and lower of plate group. The system provided by the invention can effectively reduce the content of gas and impurities in the gas extracted by the vacuum pump, and has the advantages of stable gas extraction and pressure reduction process and capability of effectively ensuring the service life of the vacuum pump.)
技术领域
本发明涉及仪表控制系统领域，特别涉及一种真空泵工作群仪表自动化控制系统及控制方法。
背景技术
化工原料的生产过程中很多工序都需要进行减压操作，利用真空泵吸取换工原料的生产设备中的压强，在抽取气体的过程中气体通过管道进入缓冲罐中缓冲，但是在抽取气体的过程中气体中会带有一些杂质与水汽，若利用真空泵长时间抽取这种气体，真空泵的使用寿命会收到严重的损耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种真空泵工作群仪表自动化控制系统及控制方法，解决上述现有技术问题中的一个或多个。
第一方面，本发明提出一种真空泵工作群仪表自动化控制系统，包括上位机、控制器以及真空泵工作群，所述真空泵工作群与所述控制器连接，所述控制器与所述上位机连接，所述真空泵工作群包括真空泵、Ⅱ缓冲罐以及生产设备，通过管道依次将所述真空泵、Ⅱ缓冲罐以及生产设备连接，
所述Ⅱ缓冲罐内设有可旋转的板件组，板件组的上下两端的Ⅱ缓冲罐上设有Ⅱ压力表和Ⅲ压力表；所述真空泵与所述Ⅱ缓冲罐连接的管道的一端插入所述Ⅱ缓冲罐内形成Ⅱ抽气口，所述Ⅱ抽气口设置于板件组的上方，所述Ⅱ缓冲罐与所述生产设备连接的管道的一端插入所述Ⅱ缓冲罐内形成Ⅱ出气口，所述Ⅱ出气口设置于板件组的下方，所述Ⅱ缓冲罐与生产设备之间的管道上设有Ⅲ电动阀门。
在一些实施方式中，所述真空泵与Ⅱ缓冲罐之间还通过管道连接Ⅰ缓冲罐，真空泵与Ⅰ缓冲罐之间的管道的一端穿过Ⅰ缓冲罐，在Ⅰ缓冲罐顶部形成Ⅰ抽气口，所述Ⅰ缓冲罐与所述真空泵之间的管道上设有Ⅰ电动阀门；所述Ⅰ缓冲罐的顶部设有Ⅰ压力表；所述Ⅰ缓冲罐与所述Ⅱ缓冲罐之间的管件的一端插入Ⅰ缓冲罐内中心线以下的位置，形成Ⅰ出气口，所述Ⅰ缓冲罐与所述Ⅱ缓冲罐之间的管件的另一端穿过Ⅱ缓冲罐，在Ⅱ缓冲罐顶部形成Ⅱ抽气口，所述Ⅰ缓冲罐与所述Ⅱ缓冲罐之间的管件上设有Ⅱ电动阀门。
在一些实施方式中，所述板件组包括左侧板件组和右侧板件组，左侧板件组包括n块Ⅰ板件，右侧板件组包括n+1块Ⅱ板件，所述n 为正整数，Ⅰ板件与Ⅱ板件间隔分布，所述Ⅰ板件的右端部在Ⅱ缓冲罐底部的投影与Ⅱ板件的左端部在Ⅱ缓冲罐底部的投影重合，Ⅰ板件的左端通过旋转连接件连接所述Ⅱ缓冲罐左侧的内壁连接，Ⅱ板件的右端通过旋转连接件连接所述Ⅱ缓冲罐右侧的内壁连接，所述Ⅱ抽气口与所述Ⅱ出气口的位置均与右侧板件组的位置对应，Ⅰ板件和Ⅱ板件的上表面均通过可伸缩连接件与所述Ⅱ缓冲罐连接。
在一些实施方式中，所述Ⅰ缓冲罐的底部设有Ⅰ排污口，Ⅰ排污口上设有与Ⅳ电动阀门，所述Ⅱ缓冲罐的底部设有Ⅱ排污口，Ⅱ排污口上设有与Ⅴ电动阀门，所述Ⅰ缓冲罐和Ⅱ缓冲罐的顶部均设有预留口，预留口上设有密封盖密封预留口。
在一些实施方式中，所述Ⅱ缓冲罐的中间段呈长方体，所述板件组设置于中间段处，中间段的内壁对应Ⅰ板件与Ⅱ板件设置凸条，所述可伸缩连接件的顶部通过万向连接件与凸条连接，所述可伸缩连接件的底部通过万向连接件与Ⅰ板件或Ⅱ板件连接。
在一些实施方式中，所述控制器中包括主控模块、真空泵控制模块、压力表控制模块、板件组控制模块以及阀门控制模块，上位机中包括数据处理模块，
所述主控模块用于协调各模块之间的工作；
所述真空泵控制模块用于控制真空泵的工作状态；
所述压力表控制模块用于控制Ⅰ压力表、Ⅱ压力表以及Ⅲ压力表的工作状态，获取Ⅰ压力表、Ⅱ压力表以及Ⅲ压力表采集的压力数值并传送给数据处理模块；
所述数据处理模块用于存储压力预设值和压力差取值范围，将压力表控制模块传送过来的Ⅰ压力表、Ⅱ压力表以及Ⅲ压力表采集的压力值与压力预设值对比，计算Ⅲ压力表采集的压力值与Ⅱ压力表采集的压力值之间的差值，将差值与压力差取值范围进行对比，得到对比结果形成操作指令发送给板件控制模块和阀门控制模块；
所述板件控制模块用于控制可伸缩连接件伸缩，调节Ⅰ板件与Ⅱ缓冲罐的罐壁之间的夹角值为a2，Ⅱ板件与Ⅱ缓冲罐的罐壁之间的夹角值为a1，a1和a2的取值范围为30-90；
所述阀门控制模块用于控制Ⅰ电动阀门、Ⅱ电动阀门、Ⅲ电动阀门、Ⅳ电动阀门以及Ⅴ电动阀门的开/关状态。
第二方面，本发明提出一种真空泵工作群仪表自动化控制系统的控制方法，包括如下步骤：
通过上位机设定压力预设值和压力差取值范围；
开始监测，打开Ⅰ压力表、Ⅱ压力表以及Ⅲ压力表，Ⅰ压力表、Ⅱ压力表以及Ⅲ压力表处于压力监测状态，并采集压力数值至给控制器；
依次打开Ⅲ电动阀门、Ⅱ电动阀门以及Ⅰ电动阀门；
打开真空泵；
实时监测对比，将Ⅰ压力表、Ⅱ压力表以及Ⅲ压力表采集的压力值与压力预设值对比，计算Ⅲ压力表采集的压力值与Ⅱ压力表采集的压力值之间的差值，将差值与压力差取值范围进行对比，调节可伸缩连接件；
Ⅰ压力表与Ⅱ压力表采集到的压力值达到压力预设值，且Ⅱ压力表采集的压力值和Ⅲ压力表采集的值之间的差值在压力差取值范围内则关闭真空泵、Ⅲ电动阀门、Ⅱ电动阀门以及Ⅰ电动阀门，工作结束，最后关闭Ⅰ压力表、Ⅱ压力表以及Ⅲ压力表。
在一些实施方式中，调节可伸缩连接件的过程如下：
Ⅲ压力表采集的压力值与Ⅱ压力表采集的压力值之间的差值在压力差取值范围内时，则继续监测对比至工作结束；
若Ⅲ压力表采集的压力值与Ⅱ压力表采集的压力值之间的差值小于压力差取值范围内的最小值时则通过可伸缩连接件调节Ⅰ板件和/或Ⅱ板件缩小相邻的Ⅰ板件与Ⅱ板件之间的距离；
若Ⅲ压力表采集的压力值与Ⅱ压力表采集的压力值之间的差值大于压力差取值范围内的最大值时则通过可伸缩连接件调节Ⅰ板件和/或Ⅱ板件增大相邻的Ⅰ板件与Ⅱ板件之间的距离。
在一些实施方式中，真空泵工作群仪表自动化控制系统的控制方法执行前需清理Ⅰ缓冲罐和Ⅱ缓冲罐，具体过程为：打开Ⅳ电动阀门和Ⅴ电动阀门，打开密封盖，通过预留口清理Ⅰ缓冲罐和Ⅱ缓冲罐，泄除Ⅰ缓冲罐和Ⅱ缓冲罐中的污物，泄除完成后，关闭Ⅳ电动阀门和Ⅴ电动阀门，重新在预留口上设置密封盖密封好Ⅰ缓冲罐和Ⅱ缓冲罐。
在一些实施方式中，所述Ⅰ压力表、Ⅱ压力表以及Ⅲ压力表每隔 10s采集一次压力数值值发送给控制器
本发明所述的真空泵工作群仪表自动化控制系统及控制方法的优点为：
通过Ⅰ缓冲罐与Ⅱ缓冲罐这两个缓冲罐的设置能够有效的缓解生产设备中泄除的气体大于真空泵的抽取量的现象，保证降压过程的可靠性；
通过可旋转调节的板件组的设置使得气体能够在Ⅱ缓冲罐中得到初步的过滤，增强真空泵抽取的气体的洁净度，保证真空泵的使用寿命；
通过Ⅱ压力表和Ⅲ压力表的设置监测板件组上下两侧的气压强度，便于及时调节板件组，保证板件组工作环境的稳定性；
将可伸缩连接件设置于板件的上方控制板件旋转，保证板件与可伸缩连接件之间的连接强度；
通过Ⅰ压力表、Ⅱ压力表以及Ⅲ压力表的监控，使得真空泵工作群仪表自动化控制系统中两个缓冲罐的压力能够实时被监测，通过真空泵工作群仪表自动化控制系统的控制方法的执行有效的保证真空泵工作群仪表自动化控制系统的工作过程的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的一些实施方式中真空泵工作群的结构示意图。
具体实施方式
结合图1所示的内容，本发明的一些实施方式中提出一种真空泵工作群仪表自动化控制系统，包括上位机、控制器以及真空泵工作群，真空泵工作群与控制器连接，控制器与上位机连接，真空泵工作群包括真空泵1、Ⅰ缓冲罐4、Ⅱ缓冲罐10以及生产设备15，通过管道依次将真空泵1、Ⅱ缓冲罐10以及生产设备15连接，
真空泵1与Ⅰ缓冲罐4之间的管道的一端穿过Ⅰ缓冲罐4，在Ⅰ缓冲罐4顶部形成Ⅰ抽气口3，Ⅰ缓冲罐4与真空泵1之间的管道上设有Ⅰ电动阀门101；Ⅰ缓冲罐4的顶部设有Ⅰ压力表201；Ⅰ缓冲罐4与Ⅱ缓冲罐10之间的管件的一端插入Ⅰ缓冲罐4内中心线以下的位置，形成Ⅰ出气口6，Ⅰ缓冲罐4与Ⅱ缓冲罐10之间的管件的另一端穿过Ⅱ缓冲罐10，在Ⅱ缓冲罐10顶部形成Ⅱ抽气口7，Ⅰ缓冲罐4与Ⅱ缓冲罐10之间的管件上设有Ⅱ电动阀门102，Ⅱ缓冲罐 10内设有可旋转的板件组，板件组的上下两端的Ⅱ缓冲罐10上设有Ⅱ压力表202和Ⅲ压力表203；Ⅱ抽气口7设置于板件组的上方，Ⅱ缓冲罐10与生产设备15连接的管道的一端插入Ⅱ缓冲罐10内形成Ⅱ出气口14，Ⅱ出气口14设置于板件组的下方，Ⅱ缓冲罐10与生产设备15之间的管道上设有Ⅲ电动阀门103。
板件组包括左侧板件组和右侧板件组，左侧板件组包括n块Ⅰ板件11，右侧板件组包括n+1块Ⅱ板件12，n为正整数，Ⅰ板件11与Ⅱ板件12间隔分布，Ⅰ板件11的右端部在Ⅱ缓冲罐10底部的投影与Ⅱ板件12的左端部在Ⅱ缓冲罐10底部的投影重合，Ⅰ板件11的左端通过旋转连接件连接Ⅱ缓冲罐10左侧的内壁连接，Ⅱ板件12的右端通过旋转连接件连接Ⅱ缓冲罐10右侧的内壁连接，Ⅱ抽气口7 与Ⅱ出气口14的位置均与右侧板件组的位置对应，Ⅰ板件11和Ⅱ板件12的上表面均通过可伸缩连接件9与Ⅱ缓冲罐10连接。
Ⅰ缓冲罐4的底部设有Ⅰ排污口5，Ⅰ排污口5上设有与Ⅳ电动阀门104，Ⅱ缓冲罐10的底部设有Ⅱ排污口13，Ⅱ排污口13上设有与Ⅴ电动阀门105，Ⅰ缓冲罐4和Ⅱ缓冲罐10的顶部均设有预留口，预留口上设有密封盖密封预留口。
Ⅱ缓冲罐10的中间段呈长方体，板件组设置于中间段处，中间段前后两侧的内壁对应Ⅰ板件11与Ⅱ板件12设置凸条8，每根凸条 8连接一个可伸缩连接件9，可伸缩连接件9的顶部通过万向连接件与凸条8连接，可伸缩连接件9的底部通过万向连接件与Ⅰ板件11 或Ⅱ板件12连接。
控制器中包括主控模块、真空泵控制模块、压力表控制模块、板件组控制模块以及阀门控制模块，上位机中包括数据处理模块，
主控模块用于协调各模块之间的工作；
真空泵控制模块用于控制真空泵1的工作状态；
压力表控制模块用于控制Ⅰ压力表201、Ⅱ压力表202以及Ⅲ压力表203的工作状态，获取Ⅰ压力表201、Ⅱ压力表202以及Ⅲ压力表203采集的压力数值并传送给数据处理模块；
数据处理模块用于存储压力预设值和压力差取值范围，将压力表控制模块传送过来的Ⅰ压力表201、Ⅱ压力表202以及Ⅲ压力表203 采集的压力值与压力预设值对比，计算Ⅲ压力表203采集的压力值与Ⅱ压力表202采集的压力值之间的差值，将差值与压力差取值范围进行对比，得到对比结果形成操作指令发送给板件控制模块和阀门控制模块；
板件控制模块用于控制可伸缩连接件9伸缩，调节Ⅰ板件11与Ⅱ缓冲罐10的罐壁之间的夹角值为a2，Ⅱ板件12与Ⅱ缓冲罐10的罐壁之间的夹角值为a1，a1和a2的取值范围为30-90；
阀门控制模块用于控制Ⅰ电动阀门101、Ⅱ电动阀门102、Ⅲ电动阀门103、Ⅳ电动阀门104以及Ⅴ电动阀门105的开/关状态。
本发明的一些实施方式中提出一种真空泵工作群仪表自动化控制系统的控制方法，包括如下步骤：
S1、设定数值，用户通过上位机设定压力预设值和压力差取值范围；
S2、开始监测，用户通过上位机发送指令，然后由控制器控制打开Ⅰ压力表201、Ⅱ压力表202以及Ⅲ压力表203，Ⅰ压力表201、Ⅱ压力表202以及Ⅲ压力表203处于压力监测状态，Ⅰ压力表201、Ⅱ压力表202以及Ⅲ压力表203每隔10s采集一次压力数值值发送给控制器；
S3、开始工作，控制器依次打开Ⅲ电动阀门103、Ⅱ电动阀门102 以及Ⅰ电动阀门101，最后打开真空泵1；
S4、实时监测对比，将Ⅰ压力表201、Ⅱ压力表202以及Ⅲ压力表203采集的压力值与压力预设值对比，计算Ⅲ压力表203采集的压力值与Ⅱ压力表202采集的压力值之间的差值，将差值与压力差取值范围进行对比，调节可伸缩连接件9，调节可伸缩连接件9的过程如下：
若Ⅲ压力表203采集的压力值与Ⅱ压力表202采集的压力值之间的差值在压力差取值范围内时，则继续监测对比至工作结束；
若Ⅲ压力表203采集的压力值与Ⅱ压力表202采集的压力值之间的差值小于压力差取值范围内的最小值时则通过可伸缩连接件9调节Ⅰ板件11和/或Ⅱ板件12缩小相邻的Ⅰ板件11与Ⅱ板件12之间的距离，直至Ⅲ压力表203采集的压力值与Ⅱ压力表202采集的压力值之间的差值在压力差取值范围内；
若Ⅲ压力表203采集的压力值与Ⅱ压力表202采集的压力值之间的差值大于压力差取值范围内的最大值时则通过可伸缩连接件9调节Ⅰ板件11和/或Ⅱ板件12增大相邻的Ⅰ板件11与Ⅱ板件12之间的距离，直至Ⅲ压力表203采集的压力值与Ⅱ压力表202采集的压力值之间的差值在压力差取值范围内；
S5、结束工作，Ⅰ压力表201与Ⅱ压力表202采集到的压力值达到压力预设值，且Ⅱ压力表202采集的压力值和Ⅲ压力表203采集的值之间的差值在压力差取值范围内则控制器控制关闭真空泵1、Ⅲ电动阀门103、Ⅱ电动阀门102以及Ⅰ电动阀门101，工作结束；
S6、最后控制器控制关闭Ⅰ压力表201、Ⅱ压力表202以及Ⅲ压力表203。
真空泵工作群仪表自动化控制系统的控制方法执行前需清理Ⅰ缓冲罐4和Ⅱ缓冲罐10，具体过程为：打开Ⅳ电动阀门104和Ⅴ电动阀门105，打开密封盖，通过预留口清理Ⅰ缓冲罐4和Ⅱ缓冲罐10，泄除Ⅰ缓冲罐4和Ⅱ缓冲罐10中的污物，泄除完成后，关闭Ⅳ电动阀门104和Ⅴ电动阀门105，重新在预留口上设置密封盖密封好Ⅰ缓冲罐4和Ⅱ缓冲罐10。
可采用电动液压推杆作为上述可伸缩连接件9。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种减震效果好的真空泵用减震装置及使用方法