[发明专利]一种空分装置的控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种空分装置的控制系统及控制方法，包括：若干空分装置，用于空气分离；若干本地控制器，与若干空分装置相对应；每个本地控制器位于与之对应的空分装置本地，与对应的空分装置通信连接，用于对所述空分装置进行控制；及一远程优化控制器，与各个本地控制器分别通信连接；所述远程优化控制器至少包括通讯模块、预测模块和控制模块；所述远程优化控制器可通过本地控制器对若干空分装置同时进行数据交互和预测控制。本发明通过一个远程优化控制器，控制位于不同位置的多个空分装置，降低了对操作人员专业能力的要求；在优化时能从整体上考虑若干空分装置之间的关联，使空分装置平稳运行。

技术领域

本发明涉及控制系统领域，具体涉及一种空分装置的控制系统及控制方法。

背景技术

对空分装置运行过程的调整和优化，一般依靠操作人员通过调整与空分装置通信连接的本地控制系统或本地计算机中的先进控制系统来完成，即空分装置的操作和维护都需要在空分装置本地进行。对本地控制系统或本地计算机中的先进控制系统的优化升级和编程，也需要在空分装置本地进行。这就对本地的操作人员调整本地控制系统或先进控制系统的能力提出了较高的要求。多个空分装置可能位于不同地点，为保证空分装置的运行效果和运行安全，每处空分装置都必须配备专业的操作人员。而由于操作人员的数量缺乏或操作人员的技术能力较低，导致针对空分装置运行的调整和优化无法满足实际的需求。

本地控制系统或本地计算机中的先进控制系统存储的知识产权信息也有泄露并造成损失的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种空分装置的控制系统及控制方法，设置一个远程优化控制器，从而对多个空分装置的运行进行干预和优化。

为了达到上述目的，本发明提供了一种空分装置的控制系统，包括：

若干空分装置，用于空气分离；

若干本地控制器，与若干空分装置相对应；每个本地控制器位于与之对应的空分装置本地，与对应的空分装置通信连接，用于对所述空分装置进行控制；及

一远程优化控制器，与各个本地控制器分别通信连接；

所述远程优化控制器至少包括通讯模块、预测模块和控制模块；

所述远程优化控制器可通过本地控制器对若干空分装置同时进行数据交互和预测控制。

优选地，所述远程优化控制器设置在一固定地点，其位于任一空分装置本地的地点，或者位于与若干空分装置均不同的地点。

优选地，所述远程优化控制器根据各个空分装置的优化目标参数确定被控变量、操作变量和扰动变量，并在此基础上分别建立预测控制模型。

优选地，所述远程优化控制器还包括数据存储模块，用于存储运行数据；所述运行数据包括所有空分装置的历史数据和当前采集的实时数据。

优选地，所述通讯模块用于与各个本地控制器分别通信连接，接收当前采集的实时数据，和向本地控制器发送操作指令；

所述预测模块根据所述预测控制模型、历史数据和实时数据预测所述被控变量的数值，根据该数值调整操作变量，并反馈给控制模块；

所述控制模块根据预测模块的反馈，生成用于调节空分装置运行的操作指令；

所述控制模块发送操作指令经由所述通讯模块反馈至空分装置本地的本地控制器，并通过本地控制器调节所述操作变量的值；通过调节所述操作变量的值来使得被控变量在当前及未来一段时间内保持在预设范围内并尽量靠近最优值，同时扰动变量的值发生变化会造成预测的被控变量的值的变化，为保证被控变量始终在预设范围内，操作变量将作出相应的调整。

优选地，所述被控变量包括以下任意一种或几种：温度、压力、流量、液位、组分。