Study of master controller structure for multiple air compressor system

Abstract

Стиснене повітря є важливим енергоносієм для низки виробництв. Вони приводять в рух різноманітні виконавчі механізми, які розвивають великі зусилля при значних переміщеннях і високій швидкодії. При цьому розміри цих механізмів відносно невеликі, конструкція проста ій надійна, і вони можуть бути виконані для застосування в харчових і фармацевтичних технологіях. Системи для одержання стисненого повітря є одним із найбільших споживачів електричної енергії на таких підприємствах. Вони складаються з декількох компресорних агрегатів, і привід одного з них для економії електроенергії живиться від частотного перетворювача. Така система називається мультикомпресорною установкою, і її роботою керує окремий головний регулятор – мастер. Результати розробки структури головного регулятора та алгоритму його роботи розглядаються в цій статті. Як додатковий інформативний сигнал в розробленій структурі головного регулятора застосовується вимірювання витрати споживаного повітря, при цьому додатково аналізується швидкість зміни цієї витрати.Compressed air is an important medium for energy transfer in industrial processes. It drives various actuators, which create a large force for significant movements and a high operation speed. Thereat, these mechanisms are quite small, and the design is simple and reliable. They are applicable in food and pharmaceutical technologies. Compressed air systems belong to the largest energy consumers at such enterprises. They consist of several compressors, and the drive of one of them is powered by a frequency converter in order to save electrical energy. This is called a multiple air compressor system, and its operation is controlled by a separate controller – master controller. The paper discusses the results of developing the master controller design and its operation algorithm. As an additional informative signal in the developed design of the master controller, air flow rate measurements are used; additionally, the speed of the air flow rate variation is analysed.