[发明专利]一种基于多目标优化的脱硫系统工业控制器和控制方法

权利要求书

1.一种基于多目标优化的脱硫系统工业控制器，其特征在于，包括：

第一微处理单元，用于对脱硫系统中数据的采集和预处理；

第二微处理单元，与所述第一微处理单元连接，用于调控吸收塔pH值及吸收塔出口的二氧化硫浓度；以及

第三微处理单元，分别与所述第一微处理单元和所述第二微处理单元连接，用于调控设备的开关量；

第四微处理单元，分别与所述第一微处理单元、所述第二微处理单元和所述第三微处理单元连接，用于输出抗扰信号以提升脱硫系统工业控制器自身的抗干扰能力；

所述第四微处理单元还设置约束条件输入至第三微处理单元，包括安全性约束、运行平滑性约束及排放指标约束；

其中，

安全性约束：实际运行过程存在不可测扰动，为避免扰动造成的控制量超限问题，需对控制量幅值进行约束,

u_min≤u(k+i)≤u_max

y_min≤y(k+i)≤y_max；

运行平滑性约束：为避免在控制过程中控制量变化幅度过大，需对控制量增量进行约束,

Δu_min≤Δu(k+i)≤Δu_max；

排放指标约束：脱硫系统正常运行时脱硫效率不低于最低限度,

式中，u(k+i)代表k+i时刻的控制量，u_min、u_max代表控制量的幅值约束，y(k+i)代表k+i时刻的输出量，y_min、y_max代表输出量的幅值约束，△u(k+i)代表k+i时刻的控制增量，△u_min、△u_max代表控制增量约束，η代表脱硫效率，η_min代表脱硫效率下限，v代表吸收塔入口烟气量，v_air代表氧化风机鼓入的空气量，代表吸收塔出口二氧化硫浓度。

2.根据权利要求1所述的脱硫系统工业控制器，其特征在于，所述第一微处理单元包括：数据采集模块和数据处理模块，所述数据采集模块对脱硫系统运行数据进行采集，所述数据处理模块对采集的数据的进行处理。

3.一种基于多目标优化的脱硫系统控制方法，采用如权利要求1-2中任一项所述的脱硫系统工业控制器，其特征在于，包括步骤：

S101：通过第一微处理单元采集脱硫系统运行数据作为原始数据，并将原始数据传输至第二微处理单元和第三微处理单元；

S102：通过第二微处理单元对原始数据进行模拟计算，并与设定值进行比较，输出针对吸收塔pH值及吸收塔出口的二氧化硫浓度的最优控制信号，进而调整吸收塔pH值及吸收塔出口的二氧化硫浓度；

S103：通过第三微处理单元对原始数据中的设备状态信号进行收集处理，并与设定值进行比较，进而调整设备开关量的大小。

4.根据权利要求3所述的脱硫系统控制方法，其特征在于，步骤S101为：通过第一微处理单元采集脱硫系统运行数据作为原始数据，并将原始数据传输至第二微处理单元、第三微处理单元和第四微处理单元。

5.根据权利要求4所述的脱硫系统控制方法，其特征在于，还包括步骤S104：通过第四微处理单元将原始数据与内嵌的模型进行计算和比较，计算出可测扰动和不可测扰动，输出针对干扰的补偿信号。

6.根据权利要求5所述的脱硫系统控制方法，其特征在于，可测扰动为锅炉负荷、锅炉烟气量；不可测扰动为烟气含硫量。

7.根据权利要求5所述的脱硫系统控制方法，其特征在于，第四微处理单元内嵌模型的预设值包括：共模电压大于250V、共模抑制比大于90db、差模电压大于60V和差模抑制比大于60DB。

8.根据权利要求3所述的脱硫系统控制方法，其特征在于，步骤S102中吸收塔pH值的预设值为5.2-5.6。

9.根据权利要求3所述的脱硫系统控制方法，其特征在于，步骤S103中调整循环泵、增压风机、氧化风机、石膏排出泵、工艺水泵和/或密封烟气风机的开关量的大小。