[发明专利]一种成组同态设备的动态均衡控制方法及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及成组设备系统领域，特别涉及一种成组同态设备的动态均衡控制方法及控制系统。

背景技术

成组设备，即利用多台设备组成一组来控制同一个目标值。例如，如图1所示，利用3台电机来控制同一水槽的液位，当液位达到L0时，开一台电机：优先级I(优先级最高)；当液位达到L1时，开两台电机：优先级I和优先级II；当液位达到L2时，开三台电机：优先级I、优先级II和优先级III。当液位降到L2′时，停一台电机：优先级III(优先级最低)；当液位降到L1′时，停两台电机：优先级II和优先级III；当液位降到L0′时停三台电机：优先级I、优先级II和优先级III。

同态设备，是指在成组设备中，所有设备的功能、地位和作用都是同等的，可以互为替换。

目前存在三种成组同态设备控制的方案：

第1种方案：如图2所示，电机的设备号与设备启动的优先级是固定的一一对应关系。即，当液位≥L0时，控制系统自动启动“1号电机”；当液位≥L1时，自动启动“2号电机”；当液位≥L2时，自动启动“3号电机”。当液位≤L2′时，自动停止“3号电机”；当液位≤L1′时，自动停止“2号电机”；当液位≤L0′时，自动停止“1号电机”。

方案1的弊端是：(1)由被控对象变化而发出的启、停信号与电机的设备号固定对应，越是运行时间长的电机越是后停，遵循后开先停的原则，导致有些设备运行时间长，有些设备运行时间短，所以运行组内电机的运行时间极不均衡。(2)如果被控对象的变化在某个区间波动，运行在该区间上的电机就会频繁启动而有些设备有可能一直闲置，从而各电机的运行负荷不均衡。

第2种方案，如图3所示，电机的设备号与设备启动的优先级的对应关系是人工通过操作画面选定的，可以任意切换改变。采用人为指定设备优先级的控制方式只限于成组中设备台数不多的情况，而且其优先级也并非根据设备的运行状态而定，是由人为设定的，不具有动态均衡控制。例如，在操作画面上人工选择“优先级I”设备为“3号电机”、“优先级II”设备为“2号电机”、“优先级III”设备为“1号电机”，则在液位从L0上升到L2时，系统依次启动“3号电机”、“2号电机”、“1号电机”。如果，在操作画面上人工选择“优先级I”设备为“2号电机”、“优先级II”设备为“1号电机”、“优先级III”设备为“3号电机”，则在液位从L0上升到L2时，系统以此启动“2号电机”、“1号电机”、“3号电机”。这样，可以在操作画面上人工切换设备运行的优先级，打破了方案1的固定对应关系。

较之方案1中的设备运行顺序与设备号的固定的对应关系，方案2的优点是可以人工的调整设备运行顺序与设备号的对应关系，但是其弊端是运行的均衡性受到人工任意切换的制约，无法达到自动的动态均衡要求。

第3种方案，该方案是一名称为转炉除尘烟道冷却风机运行均衡控制方法，公开号为CN101275173的专利申请，如图4所示，电机的设备号与设备启动的优先级的对应关系是根据电机选定自动模式的时间顺序确定。系统根据电机运行状况分为两个队列：待机队列和运行队列。电机初始队列号的生成原则：电机组运行前，初始队列号在每个电机选定自动模式时生成。电机的队列号根据电机选定自动模式的时间顺序由小到大排队。当被控对象达到某设定值时，需要启动电机，从队列中待机状态的最小队列号开始依次启动队列中的电机直至队尾，并且电机进入运行状态；当需停止电机时，从运行队列的队头将运行电机停止并进入队列的队尾成为新的队尾，并且电机进入待机状态。

方案3虽然是采用先开先停的原则进行自动控制，但是各电机的运行效果也只是达到相对均衡。其弊端是采用设备选定自动模式的设定时间顺序由小到大排列来先后控制不同设备的运行，即是根据人为的设定时间先后来控制设备的，这其实类似于方案2，也是一种静态的均衡控制，其运行的均衡性受到人工设定的制约。

发明内容

本发明的目的是提供一种成组同态设备的动态均衡控制方法及控制系统，其能实现成组同态设备的动态均衡控制。

本发明提供一种成组同态设备的动态均衡控制方法，所述方法通过控制所述设备来实现被控对象值的变化，包括以下步骤：

1.1、根据被控对象值的变化将其划分为包括上升区间和下降区间的若干区间，并设定所述上升区间和下降区间所匹配的需要启动设备的数量；

1.2、实时采集所述设备的运行状态数据以及所述被控对象值数据，将所述设备分为待机组和运行组；