[发明专利]一种空气分离设备模型前馈控制系统及方法

权利要求书

1.一种空气分离设备模型前馈控制系统，应用于空气分离设备，其特征在于，包括：

一检测模块，用以判断所述空气分离设备是否需要变更控制方式；

一计算模块，连接所述检测模块，用以计算变更控制方式所需的参数；

一控制模块，连接所述计算模块，用以根据所述参数对所述空气分离设备进行控制调节；

一微调模块，连接所述控制模块，用以对调节后的所述空气分离设备进行微调操作；

所述检测模块，包括：一输入单元，用以输入一预定周期以及新目标产量值；

一判断单元，连接所述输入单元，接收所述预定周期及所述新目标产量值，并获取所述空气分离设备当前目标产量值，用以周期性检测目标产量值是否变化，若变化则生成变更信号。

2.根据权利要求1所述的空气分离设备模型前馈控制系统，其特征在于，所述计算模块，包括：

一模拟单元，连接所述判断单元，接收所述变更信号及所述新目标产量值，根据所述新目标产量值进行过程模拟，得到模拟调节后的结果值；

一计算单元，连接所述模拟单元，接收所述结果值，计算出调节控制方式所需的参数。

3.根据权利要求2所述的空气分离设备模型前馈控制系统，其特征在于，所述控制模块，包括：

一参数设置单元，连接所述计算单元，接收所述参数，根据所述参数设置控制调节参数；

一控制单元，连接所述参数设置单元，接收所述控制调节参数，根据所述控制调节参数对所述空气分离设备的各个执行部件进行控制调节操作。

4.根据权利要求3所述的空气分离设备模型前馈控制系统，其特征在于，所述微调模块，包括一监测单元，连接各个所述执行部件，获取各个所述执行部件的复数个实时数据；

一微调单元，连接所述监测单元，接收所述实时数据，根据所述实时数据对相应所述执行部件进行调节。

5.一种空气分离设备模型前馈控制方法，应用于空气分离设备，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、周期性检测目标产量值是否变化，若不变，则重复步骤S1，若发生变化则执行步骤S2；

步骤S2、计算空气需求量和膨胀气量需求量及下塔液氮量、去上塔液氮量；

步骤S3、根据空气需求量和膨胀气量需求量及下塔液氮量、去上塔液氮量以及新目标产量值，调节空压机、膨胀机，液氮节流阀，氧气阀门；

步骤S4、对空气分离设备进行微调操作，当氧气纯度、氩馏分纯度、液氮纯度满足所述新目标产量值，返回步骤S1；

所述步骤S1，包括以下步骤：

步骤S11、设定一预定周期；

步骤S12、每隔所述预定周期，获取当前目标产量值及用户输入的新目标产量值，将所述当前目标产量值与所述新目标产量值进行对比，若相同，或所述新目标产量值为空，则所述空气分离设备的控制方式不变，重复步骤S12；若不同，则进行步骤S2；

所述新目标产量值包括新目标氧气流量、新目标氩馏分纯度、新目标液氮纯度；

所述当前目标产量值，包括：当前目标氧气流量、目标氩馏分纯度、目标液氮纯度。

6.根据权利要求5所述的空气分离设备模型前馈控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，还包括以下步骤：

步骤S21、根据所述新目标产量值进行过程模拟，得到预设设备提取率及预设膨胀气量系数；

步骤S22、根据所述预设设备提取率及所述预设膨胀气量系数，计算所述空气需求量和所述膨胀气量；

步骤S23、根据所述空气需求量及所述膨胀气量，进一步计算出所述下塔液氮量；

步骤S24、根据所述新目标产量值进行过程模拟，计算得出所述去上塔液氮量；

所述下塔液氮量包括：下塔液氮产量及下塔液氮需求量。