[发明专利]一种空气分离设备模型前馈控制系统及方法

说明书

本发明提供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，包括：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；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；控制模块，连接所述计算模块，用以对所述空气分离设备进行控制调节；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。本发明在结合流程模拟、多参数控制的情况下，利用先进算法，对空气分离设备进行模型前馈控制。使设备自动调节并一直运行在设计的最佳工况，能做到减少人员干预的同时降低能耗和自动变负荷的效果。

技术领域

本发明涉及空气分离设备，尤其涉及一种空气分离设备模型前馈控制系统及方法。

背景技术

在MPC(ModelingPredictiveControl,模型前馈控制)系统的发展和应用业务模块方面，随着大型及特大型空分设备的迅速发展，空分设备用户对自动控制的要求越来越高，尤其是对自动变负荷的要求越来越高。由于装置产气量大，一旦负荷发生变化，如果产品放空，会造成很大的能量损失，于是提出变负荷控制要求的用户越来越多。此外由于空分装置具有流程复杂，耦合严重，以及大范围变负荷所产生的非线性等特点，使得人工变负荷操作存在工况难以稳定、组分波动较大等问题，特别是对于带氩产品的空分操作控制。因此，空分装置的自动变负荷技术就成为当今空分行业的迫切需求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种空气分离设备模型前馈控制系统及方法。

具体技术方案如下：

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，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

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，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；