[发明专利]一种使用过渡数据控制过程设备的方法

说明书

本发明公开一种用于使用控制器控制过程设备中的过程的方法。所述方法包括：接收涉及与所述过程相关的第一过程变量的过程数据；根据第一稳态和第二稳态之间的第一过程变量的过程数据，确定与过渡相关的至少一个关键性能指标的第一值；将至少一个关键性能指标的确定的第一值与至少一个关键性能指标的阈值进行比较；和基于比较，确定用于更改过程变量的设定点的校正因子，以用于控制过程。

技术领域

本发明涉及控制系统和工业自动化。更具体地，本发明涉及利用过渡数据来控制过程。

背景技术

通常在诸如水泥工业、造纸工业、冶金过程工业的制造过程工业中，某些过程跨越一定时间跨度可生产多种等级的产品。例如，在纸张的制造中，通过更改相关的过程变量，一段时间内可生产多种等级的纸张。术语“等级”表示一组产品规格，诸如片材重量、片材厚度、片材亮度、片材颜色等。在其中最初配置成生产一种规格的片材的生产线被过渡到生产另一种规格的片材的过程被称为等级变化或过渡。

常规地，根据控制原理，这种过渡被定义为由于在过程的操作点或参数中的显著转变引起的过程的输出参数的变化。与设备中的多个控制器和其它装置对接的设备控制装置导致的操作点转变或变化。具体地，设备控制系统使连续过程的多种功能性构件的可操作设定点自动化，以确保根据由等级变化或过渡标示的新产品规格生产产品。

虽然良好地建立并且通过常规控制系统有效且高效地执行稳态中过程的控制，但是当这种控制系统被用来控制有多个过渡的过程时，其呈现不足够的性能。

因此，需要有能够有效地控制有一个或多个过渡的过程的系统和方法。

发明内容

在一个方面，本发明公开使用控制器控制过程设备中的过程的方法。过程设备包括一个或多个现场装置。

在第一时刻时，过程处于第一稳态中，在该稳态中控制器在第一操作范围内控制过程。在第二时刻时，过程处于第二稳态中，在该稳态中控制器在第二操作范围内控制过程。在第一时刻和第二时刻之间，过程经历第一稳态和第二稳态之间的过渡。

方法包括：接收来自至少一个现场装置的涉及与过程相关的第一过程变量的过程数据；根据第一稳态和第二稳态之间的至少一个现场装置的过程数据，确定与过渡相关的至少一个关键性能指标的第一值；将至少一个关键性能指标的确定的第一值和与至少一个关键性能指标相关的阈值进行比较；和基于比较确定要校正的过程变量的校正因子。

在一个实施例中，方法进一步包括：接收与过程相关的第二过程变量的过程数据；将第一过程变量的过程数据和第二过程变量的过程数据与过渡模型进行比较。

在一个实施例中，至少一个关键性能指标是下者中的一个：过渡开始和过渡结束之间的时期、过渡中的过调量的百分比、过渡中的振荡数、过渡梯度。在又一个实施例中，至少一个关键性能指标基于下者中的一个或多个的加权平均值：过渡开始到过渡结束之间的时期、过渡中的过调量的百分比、过渡中的振荡数、过渡梯度。

在另一方面，一种用于控制过程设备中的过程的系统。系统包括：一个或多个现场装置；控制器，其可操作地联接到一个或多个现场装置，以基于一个或多个预定的设定点控制过程；历史数据库，其配置成存储历史过程数据；和服务器，其通信联接到控制器和历史数据库。

服务器配置成：接收来自至少一个现场装置的涉及与过程相关的一个或多个过程变量的过程数据；根据第一稳态和第二稳态之间的第一过程变量的过程数据，确定与过渡相关的至少一个关键性能指标的第一值；将至少一个关键性能指标的确定的第一值和与至少一个关键性能指标相关的阈值进行比较；和基于比较至少一个关键性能指标的第一值和阈值，确定要校正的过程变量的校正因子，以用于控制过程设备中的过程。

附图说明

图1示出根据本发明的多个实施例用于使用控制器控制过程设备中的过程的系统。