[发明专利]多变量自动交叉流过滤器控制

权利要求书

1.用于自动控制交叉流过滤系统的控制系统，包括：

测量值处理单元，其配置为：

接收来自所述交叉流过滤系统的多个传感器的多个传感器信号；以及

基于所述多个传感器信号确定限定所述交叉流过滤系统的操作状态的多个过程参数；

控制模式选择单元，其配置为：

基于用户输入确定作为控制参数集合的过程参数的子集；以及

为所述控制参数集合中的每个控制参数确定对应的设定值；以及

控制单元，包括多个控制回路模块，每个控制回路模块均配置为：

从所述控制参数集合中接收至少一个控制参数；

确定接收到的控制参数与所述对应的设定值的控制偏差；以及

向所述交叉流过滤系统的专用致动器提供致动信号，所述致动信号适于改变所述交叉流过滤系统的操作状态，以便减小所确定的控制偏差，

其中：

所述测量值处理单元配置为：

接收至少一个压力信号，其指示所述交叉流过滤系统的流体流中的压力；

从至少一个接收的压力信号确定至少一个防过压信号；以及

确定所述至少一个防过压信号中的局部最大值，

所述控制模式选择单元配置为：

确定所述交叉流过滤系统的、所述至少一个压力信号中的供给压力信号P_f和/或所述供给压力信号P_f与所述至少一个压力信号中的渗余物压力信号P_r之间的压力差ΔP和/或跨膜压力TMP作为主控制参数；

将所述至少一个防过压信号中的局部最大值确定为至少一个次级控制参数；以及

分别为所述主控制参数和所述次级控制参数确定主设定值和至少一个次级设定值，以及

所述控制单元包括供给泵控制回路模块，其包括：

主供给泵控制回路，其配置为：

接收所述主控制参数；

确定所述主设定值与所接收的主控制参数之间的主控制偏差；以及

提供主供给泵致动信号，所述主供给泵致动信号适于供给泵致动器改变所述交叉流过滤系统的供给泵的操作，从而减小所确定的主控制偏差；

至少一个次级供给泵控制回路，其配置为：

接收所述至少一个次级控制参数；

确定所接收的至少一个次级控制参数与至少一个次级设定值的至少一个次级控制偏差；以及

提供至少一个次级供给泵致动信号，所述次级供给泵致动信号适于所述供给泵致动器改变所述交叉流过滤系统的供给泵的操作，从而减小所确定的至少一个次级控制偏差，以及

防过压单元，配置成根据与较低或最低供给流量相对应的信号，选择性地将所述主供给泵致动信号或所述至少一个次级供给泵致动信号供给至所述供给泵致动器。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述主供给泵控制回路和所述至少一个次级供给泵控制回路均包括PID控制器，所述PID控制器均具有相同的PID参数。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其适于自动控制多通道交叉流过滤系统，其中，所述控制模式选择单元配置成接收所述多通道交叉流过滤系统的前流道过滤通道中的过压条件，并确定所述多通道交叉流过滤系统的跟随过滤通道的所述至少一个次级设定值。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述多个传感器信号包括：

所述供给压力信号P_f，指示所述交叉流过滤系统的供给流中的压力；和/或

所述渗余物压力信号P_r，指示所述交叉流过滤系统的渗余物流中的压力；和/或

渗透物压力信号P_P，指示所述交叉流过滤系统的渗透物流中的压力；和/或

重量信号M_r，指示所述交叉流过滤系统的渗余物容器的质量；和/或

所述交叉流过滤系统的供给流的流量信号。