本發明涉及壓濾機，特別是涉及一種工藝壓力和壓緊壓力分段階梯式聯動控制方法、以及工藝壓力和壓緊壓力分段階梯式聯動控制系統。

背景技術：

1、在污泥真空低溫干化處理系統中，干化主機是核心設備之一。通常，干化主機是由數塊加熱濾板和隔膜濾板間隔排列后組成多個濾室，加熱濾板和隔膜濾板的中間都設有進料孔和出液孔，加熱濾板和隔膜濾板組裝后，數個進料孔連通并構成完整的進料通道，數個出液孔連通并構成完整的出液通道，進料通道和出液通道都與各濾室連通。同時，進料通道還用于與進料系統、抽真空系統和吹掃系統相連，隔膜濾板的隔膜腔室與壓榨系統相連。如此，通過進料過濾、隔膜鼓張壓榨、真空低溫干化、氣體吹掃等工藝步驟處理，滿足污泥脫水和干化的需求。

2、目前，加熱濾板和隔膜濾板的兩側都設有手柄，通過手柄使各濾板可移動地支托在系統橫梁上，由拉板機械手拉動手柄，驅使各濾板沿橫梁移動，實現自動拉板。此外，還配置有壓緊油缸和壓緊板，壓緊油缸的活塞桿與壓緊板相連；當壓緊油缸的活塞桿伸出、推動壓緊板移動時，使數塊加熱濾板和隔膜濾板壓緊，使數塊加熱濾板和隔膜濾板之間密封。

3、污泥真空低溫干化處理系統作業時，在進料階段、壓榨階段、真空低溫干化階段和吹掃階段，進料壓力、壓榨壓力、真空壓力和吹掃壓力等工藝壓力都會出現逐漸增大或瞬時增大的波動現象，由此極容易導致壓緊油缸的壓緊壓力增大，從而導致各濾板破裂。以進料為例：在進料階段，進料系統將需要過濾的物料液體通過管道和進料通道送至各濾室，通過濾布將固體和液體分離，并在濾布上形成濾渣，直至濾渣充滿濾室后形成濾餅，而濾液穿過濾布后沿著濾板中的溝槽流至濾板上的出液孔，經出液通道集中排出。在進料過程中，污泥進入干化主機并逐漸填滿各濾室，使進料壓力逐漸增大。而壓緊油缸受進料壓力的反作用力，致使壓緊油缸的壓緊壓力增大，從而導致各濾板腔室密封面受到的壓力增大；當壓力超過濾板腔室密封面壓力的承受能力時，將導致濾板破裂，設備損壞。因此，需要控制壓緊油缸的壓緊壓力。

4、現有技術中，控制壓緊油缸壓緊壓力的常規方法為：設置電接點壓力表上下限來保持壓緊壓力，該控制方法比較簡單粗放，控制精度低且無法實現調節不同工藝階段的壓緊壓力；并且，當電接點壓力設置過低時，容易出現各濾板的腔室密封面無法完全密封而導致漏料噴料；當電接點壓力上設置過高時，由于工藝壓力(包括進料壓力、壓榨壓力、真空壓力和吹掃壓力等)的作用，壓緊油缸受到的反作用力越大，致使壓緊壓力越發增大，越容易導致濾板腔室密封面受到的壓力增大而致使濾板破裂，這也是污泥干化主機濾板容易破損的主要原因。

5、為了克服上述技術的不足，可以通過提高濾板的壓力等級來實現。然而，濾板壓力等級提升后，壓濾系統的主機機架和進料系統(包括進料泵和進料管道)的壓力等級也需要同步提升。因此，濾板壓力等級的提升，是個系統性的升級問題，牽一發而動全身，成本巨大。

技術實現思路

1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種工藝壓力和壓緊壓力分段階梯式聯動控制方法，能夠有效控制壓緊油缸的壓緊壓力，使設備和工藝之間的同步協調并保護設備。

2、為實現上述目的，本發明提供一種工藝壓力和壓緊壓力分段階梯式聯動控制方法，包括以下步驟：

3、s1、組建工藝壓力和壓緊壓力分段階梯式聯動控制系統，所述工藝壓力和壓緊壓力分段階梯式聯動控制系統包括干化主機、與干化主機相連的工藝處理系統、人機界面、plc控制器、以及液壓站；所述干化主機包括機架、數塊都可移動地支托在機架上的功能濾板、形成在相鄰兩塊功能濾板之間的濾室、以及驅使數塊功能濾板壓緊的壓緊油缸，數塊所述功能濾板壓緊后形成有都與濾室連通的進料通道和出液通道，所述液壓站與壓緊油缸相連、且兩者之間的連接管路上設有油缸壓力變送器，所述液壓站內配置有液壓比例閥，所述工藝處理系統的管道上設有工藝壓力變送器；所述工藝處理系統中的動力源和工藝壓力變送器、人機界面、液壓站、液壓比例閥和油缸壓力變送器都與plc控制器通訊連接；

4、s2、當所述工藝處理系統運行時，所述工藝處理系統對功能濾板施加工藝壓力，所述工藝壓力變送器將工藝壓力反饋給plc控制器；

5、當所述液壓站驅使壓緊油缸動作后，所述壓緊油缸驅使數塊所述功能濾板壓緊，所述壓緊油缸對功能濾板施加壓緊壓力，所述油缸壓力變送器將壓緊壓力反饋給plc控制器；

6、s3、通過所述人機界面將工藝壓力和壓緊壓力都預先劃分為n個階段，每個階段的工藝壓力與該階段的壓緊壓力相對應；

7、s4、所述plc控制器先控制液壓站驅使壓緊油缸動作，再控制所述工藝處理系統運行；

8、所述plc控制器按照工藝壓力的劃分控制工藝處理系統的動力源變頻運轉，并根據工藝處理系統的當前運行參數控制工藝壓力是否從當前階段進入下一階段；

9、所述plc控制器根據工藝壓力所處階段聯動控制壓緊油缸的壓緊壓力，使所述壓緊壓力處在與工藝壓力當前階段相對應的階段內；

10、s5、所述plc控制器根據工藝壓力變送器的反饋實時檢測工藝壓力、以及根據油缸壓力變送器的反饋實時檢測壓緊壓力；

11、當所述壓緊壓力超出其當前階段的壓力值時，所述plc控制器聯動控制液壓比例閥動作，使所述壓緊油缸卸壓，直至所述油缸壓力變送器反饋的實時壓緊壓力在預設的當前階段范圍內；

12、當所述壓緊壓力小于其當前階段的壓力值時，所述plc控制器聯動控制液壓站和液壓比例閥動作，使所述壓緊油缸增壓，直至所述油缸壓力變送器反饋的實時壓緊壓力保持在預設的當前階段范圍內。

13、進一步地，所述工藝處理系統的管道上還設有流量計，所述流量計與plc控制器通訊連接，用于將流量反饋給plc控制器；

14、所述步驟s4中，所述工藝處理系統的當前運行參數包括工藝壓力變送器反饋的當前工藝壓力、以及流量計反饋的當前流量。

15、進一步地，所述工藝壓力和壓緊壓力分段階梯式聯動控制系統還包括與所述plc控制器相連的pid算法模塊；所述步驟s4中，所述pid算法模塊計算當前階段工藝壓力對應的工藝處理系統中動力源的實際輸出值，所述plc控制器根據pid算法模塊的反饋控制工藝處理系統中動力源的輸出；

16、所述pid算法模塊計算當前階段工藝壓力對應的工藝處理系統中動力源的實際輸出值u(n)為：u(n)＝kp{e(n)+t/ti*e(n)+td/t*[e(n)-e(n-1)]}+u(n-1)；

17、上述式中：u(n-1)為前一采樣周期的工藝處理系統中動力源的實際輸出值；

18、e(n)為當前采樣周期的工藝處理系統中動力源的實際輸出值與設定值之間的誤差；

19、e(n-1)為前一采樣周期的工藝處理系統中動力源的實際輸出值與設定值之間的誤差；

20、kp為比例系數；t為采樣周期；ti為積分時間常數；td為微分時間常數。

21、進一步地，所述干化主機中的數塊功能濾板包括間隔設置的加熱濾板和隔膜濾板；

22、所述工藝處理系統包括進料系統，所述進料系統對功能濾板施加工藝壓力為進料壓力；

23、所述進料系統包括與進料通道連通的進料管道、以及安裝在進料管道上的變頻進料泵，所述變頻進料泵為進料系統的動力源，所述工藝壓力變送器包括安裝在進料管道上的進料壓力變送器，所述進料壓力變送器用于將進料壓力反饋給plc控制器。

24、進一步地，所述干化主機中的數塊功能濾板包括間隔設置的加熱濾板和隔膜濾板，所述隔膜濾板在隔膜背向濾室的一側設有隔膜內腔；

25、所述工藝處理系統包括壓榨系統，所述壓榨系統對功能濾板施加工藝壓力為壓榨壓力；

26、所述壓榨系統包括與隔膜內腔連通的壓榨管道、以及安裝在壓榨管道上的變頻壓榨泵，所述變頻壓榨泵為壓榨系統的動力源，所述工藝壓力變送器包括安裝在壓榨管道上的壓榨壓力變送器，所述壓榨壓力變送器用于將壓榨壓力反饋給plc控制器。

27、進一步地，所述人機界面為觸摸屏。

28、本發明還提供一種工藝壓力和壓緊壓力分段階梯式聯動控制系統，包括干化主機和與所述干化主機相連的工藝處理系統，所述干化主機包括機架、數塊都可移動地支托在機架上的功能濾板、形成在相鄰兩塊功能濾板之間的濾室、以及驅使數塊功能濾板壓緊的壓緊油缸，數塊所述功能濾板壓緊后形成有都與濾室連通的進料通道和出液通道；所述工藝壓力和壓緊壓力分段階梯式聯動控制系統還包括人機界面、plc控制器、以及液壓站，所述液壓站與壓緊油缸相連、且兩者之間的連接管路上設有油缸壓力變送器，所述液壓站內配置有液壓比例閥，所述工藝處理系統的管道上設有工藝壓力變送器；所述工藝處理系統中的動力源和工藝壓力變送器、人機界面、液壓站、液壓比例閥和油缸壓力變送器都與plc控制器通訊連接。

29、如上所述，本發明涉及的工藝壓力和壓緊壓力分段階梯式聯動控制方法及系統，具有以下有益效果：

30、本技術通過分階段和聯動控制實現工藝壓力和壓緊壓力的精準調節，保證壓緊壓力和工藝壓力在各個階段內都穩定運行，滿足工藝壓力所需的密封壓力，使設備和工藝之間的同步協調，避免因壓緊壓力過小而噴料，優化過濾效果；同時，在判斷實時壓緊壓力超出該階段的壓力值時，及時卸壓，避免因壓緊壓力過大而造成功能濾板的損壞，保護設備，最大限度保證設備的使用率和過濾效率。