[发明专利]针对快速变化系统的预测控制系统及其控制方法

说明书

针对快速变化系统的预测控制系统及其控制方法，包括现场设备、控制系统和用于现场设备和控制系统之间进行信号传输的信号电缆；控制系统包括IO卡件、DPU控制器、控制策略选择器和控制策略转换器，IO卡件用于采集现场设备信号的并把采集的信号输送至DPU控制器，DPU控制器用于对IO卡件采集的信号进行分析，并把分析结果传输至控制策略选择器，控制策略选择器用于根据系统变化级别和分类针对性编写不同的控制策略，且根据DPU控制器传输的信号选择合适的控制策略，并传输至控制策略转换器，控制策略转换器将控制策略转换为控制系统内部的控制逻辑并驱动现场设备运行。本发明能够根据设备运行状态的状态变化进行快速反应，使整个系统能够快速达到新的平衡。

技术领域

本技术应用于针对工况快速变化的工艺过程的控制系统，尤其涉及针对快速变化系统的预测控制系统及其控制方法。

背景技术

常规控制系统中，控制逻辑通常是固定的，每个控制回路都是固定的，当工艺系统发生变化时，只是控制参数调整，控制回路本身没有变化，即控制逻辑不变。对于一般工艺系统的运行是没有问题的。但是，工艺系统运行的控制是基于对系统工艺参数进行检测，并由控制逻辑分析计算，给出指令反馈，驱动调节手段来完成，当工艺系统本身工况快速变化，当调节手段还未发挥作用时，系统的工况就可能发生变化，造成调节手段失效或引起系统震荡，使系统不能稳定运行。

发明内容

本发明的目的是提供针对快速变化系统的预测控制系统及其控制方法，要解决现有技术常规控制系统不能有效完成调节工作的技术问题；并解决现有技术的调节手段易于失效的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

针对快速变化系统的预测控制系统，其特征在于：包括现场设备、控制系统和用于现场设备和控制系统之间进行信号传输的信号电缆；

所述控制系统包括IO卡件、DPU控制器、控制策略选择器和控制策略转换器，所述IO卡件用于采集现场设备信号的并把采集的信号输送至DPU控制器，所述DPU控制器用于对IO卡件采集的信号进行分析，并把分析结果传输至控制策略选择器，所述控制策略选择器用于根据系统变化级别和分类针对性编写不同的控制策略，且根据DPU控制器传输的信号选择合适的控制策略，并传输至控制策略转换器，所述控制策略转换器将控制策略转换为控制系统内部的控制逻辑并驱动现场设备运行。

进一步优选地，所述现场设备包括测量仪表、执行机构和工艺设备。

进一步地，所述测量仪表包括温度测量计、压力测量计、液位传感器和水流量传感器。

进一步地，所述执行机构包括开关、阀门和调节阀门。

进一步地，所述工艺设备包括泵和风机。

进一步地，所述系统变化级别为设备运行状态变化的变态方式的分级。

此外，所述系统变化级别分为设备运行状态变化慢、设备运行状态变化较慢、设备运行状态变化中、设备运行状态变化较快和设备运行状态变化快。

更加优选地，所述控制系统为DCS控制系统或PLC控制系统。

针对快速变化系统的预测控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤

步骤一、程序固化：对整个快速变化系统的预测控制系统的进行延时估算，所述延时估算为对整个快速变化系统的预测控制系统的反应延时进行估算，对设备的的运行状态的变化进行分级，根据系统变化级别进而分类在控制策略选择器中针对性编写不同的控制策略，并将控制策略固化在控制策略转换器内；