[发明专利]一种制氢站液位比值控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种制氢站液位比值控制系统，其特征是，其结构包括氧气分离器液位模拟量测量模块、氢气分离器液位模拟量测量模块、液位压力调节阀、切换功能算法模块和比例积分微分控制器，所述氧气分离器液位模拟量测量模块和氢气分离器液位模拟量测量模块的输出信号输入至DCS系统并分别经过功能函数F₁(X)模块和功能函数F₂(X)模块的修正后输出；所述功能函数F₁(X)模块和功能函数F₂(X)模块输出端均与除法器连接，所述除法器的输出端与所述比例积分微分控制器的输入端连接，所述比例积分微分控制器的另一路输入端为常数1。

2.如权利要求1所述的一种制氢站液位比值控制方法，其特征是，所述氢气侧液位压力调节阀与氢气侧气体冷却器的输出端连接，所述气体冷却器的输入端与氢气分离器的输出端连接，氢气分离器的输入端与电解槽连接，所述电解槽同时与氧气分离器连接，所述氧气分离器的输出端与氧气侧气体冷却器连接，所述电解槽的输入端通过泵与碱液槽连接。

3.一种权利要求1和2所述的一种制氢站液位比值控制方法，其特征是，具体步骤包括：氢气液位的模拟量测量模块的信号输入到DCS系统后，并经过DCS系统上的功能函数F₁(X)模块的修正，氧气液位的模拟量测量模块的信号输入到DCS系统后，并经过DCS系统上的功能函数F₂(X)模块的修正，经过修正后的两路模拟量信号输入至除法算法块，除法算法块的输出作为比例积分微分控制器的设置值输入端；

当氢侧液位信号值为0mm时，所述功能函数F₁(X)模块和功能函数F₂(X)模块的输出值均为设定值，当氢侧液位信号不为0mm时，功能函数F₁(X)模块和功能函数F₂(X)模块的输出值均与氢侧液位信号值相等；

所述比例积分微分控制器的另一输入端为设定的常数1，经PID计算器的输出来控制氢气侧液位压力调节阀，达到平衡氧气侧和氢气侧液位的目的。

4.如权利要求3所述的一种制氢站液位比值控制方法，其特征是，所述的氢气侧液位压力调节阀的调节方法为：当氢气分离器液位与氧气分离器的液位比值相等时，两者比值为1，即控制器的设定值端与测量端相等，控制器的计算输出保持不变；

当氢气分离器液位高于氧气分离器的液位时，两者比值大于1，即控制器的设定值端大于测量端相等，控制器的输出减小，用于关小氢气分离器出口的调节阀，防止氢气分离器的液位继续升高；

当氢气分离器液位低于氧气分离器的液位时，两者比值小于1，即控制器的设定值端低于测量端相等，控制器的输出增加，用于开大氢气分离器出口的调节阀，防止氢气分离器的液位继续下降。