CN111503520B - 一种进气负荷控制方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

一种进气负荷控制方法、装置、设备及可读存储介质 Download PDF

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CN111503520B CN202010304541.9A CN202010304541A CN111503520B CN 111503520 B CN111503520 B CN 111503520B CN 202010304541 A CN202010304541 A CN 202010304541A CN 111503520 B CN111503520 B CN 111503520B
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Abstract

本申请实施例提供的进气负荷控制方法、装置、设备及可读存储介质，基于每一目标进气设备预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定每一目标进气设备的负荷分配目标量，依据每一负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定每一目标进气设备的进气控制参数，基于进气控制参数，确定目标进气设备的进气控制阀的控制量。综上，本方法自动实现对并联的多台进气设备的负荷分配，降低了人工成本，提高了负荷分配速度，避免控制过程出现的大时滞问题，并且解决了控制过程出现的目标进气设备之间的耦合干扰问题。

Description

一种进气负荷控制方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本申请涉及过程控制技术领域，尤其涉及一种进气负荷控制方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
盐酸合成炉是氯碱工业广泛应用的一种生产盐酸的装置，通过控制氢气及氯气以一定的比例进入炉体内燃烧，生产纯度要求合格的氯化氢气体。由于单台合成炉加工能力受限，通常采用多台合成炉进行并联操作，以满足加产品量的需求。
由于并联的合成炉的原料氢气与氯气采用总管输送，所以，需要对送气负荷进行分配。负荷分配是指，将总管中输送的原料分配给多个并联生产的盐酸合成炉。
并联盐酸合成炉的控制过程具有典型的大时滞和耦合干扰严重的问题，常规的分布式计算机控制系统(Distributed Control System，DCS)控制采用的比例积分微分(Proportion Integration Differentiation，PID)控制策略难以解决控制过程出现的大时滞以及耦合干扰问题，因而，目前盐酸合成炉的操作多采用人工控制的方式，所以，调节过程波动大，产品纯度不稳定，且操作劳动强度大。
可见，如何实现自动的负荷分配，是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种进气负荷控制方法、装置、设备及可读存储介质，如下：
一种进气负荷控制方法，包括：
采集进气设备的运行参数；
将所述运行参数满足预设条件的进气设备作为目标进气设备；
依据目标进气设备的预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及所述进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定所述目标进气设备的负荷分配目标量；
依据所述负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定所述目标进气设备的进气控制参数；所述进气控制参数包括所述目标进气设备的控制偏差和控制偏差的变化率；
基于所述进气控制参数，确定所述目标进气设备的进气控制阀的控制量。
可选地，运行参数包括：
所述进气设备的进口切断阀开度、所述进气设备的产品外送切断阀开度、所述进气设备内温度、所述进气设备内压力、预设功能的控制开关状态、以及预设的并联进气状态；其中，所述预设功能为非进气关联的功能；
可选地，运行参数满足预设条件，包括：
所述进口切断阀开度等于预设的进口切断阀开度阈值；
所述产品外送切断阀开度等于预设的产品外送切断阀开度阈值；
所述温度在预设的温度范围内；
所述压力在预设的压力范围内；
预设功能控制开关状态为关；
所述预设的并联进气状态为开。
可选地，运行参数还包括：
所述进气设备在预设时长内的平均温度和平均压力；
可选地，运行参数满足预设条件，还包括：
所述平均温度不大于预设的平均温度阈值；
所述平均压力不大于预设的平均压力阈值。
可选地，依据目标进气设备的预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及所述进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定所述目标进气设备的负荷分配目标量，包括：
将所述进气总管的在预设采样时刻的压力值、以及所述进气总管的预设压力目标值，作为预设的动态模型预测控制系统的输入，得到所述动态模型预测控制系统输出的各个所述目标进气设备的所述负荷分配目标量；
其中，所述动态模型预测控制系统依据所述目标进气设备的预设参数和预设的动态预测控制模型确定，所述动态预测控制模型使用预设的进气总管的样本压力值和样本目标进气设备的样本负荷分配目标量训练得到。
可选地，依据所述负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定所述目标进气设备的进气控制参数，包括：
对于任意一个所述目标进气设备，计算该目标进气设备的所述负荷分配目标量和所述负荷分配修正值之和，得到该目标进气设备的负荷分配量；
对于任意一个所述目标进气设备，计算该目标进气设备在所述预设采样时刻的负荷量与所述负荷分配量之差，作为该目标进气设备在所述预设采样时刻的所述控制偏差；
对于任意一个所述目标进气设备，计算该目标进气设备在相邻的两个所述预设采样时刻的所述控制偏差之差，作为该目标进气设备的所述控制偏差的变化率。
可选地，基于所述进气控制参数，确定所述目标进气设备的进气控制阀的控制量，包括：
将第一数值、第二数值、第三数值与第四数值之和，作为任意一个所述目标进气设备在第一采样时刻的所述进气控制阀的控制量；
其中，所述第一数值为该目标进气设备在第二采样时刻的所述进气控制阀的控制量，所述第二数值为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差的变化率与预设第一参数的乘积，所述第三数值为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差与预设第二参数的乘积，所述第四数值为差值与预设第三参数的乘积；
所述差值为第一变化率与第二变化率之差，所述第一变化率为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差的变化率，所述第二变化率为该目标进气设备在所述第二采样时刻的所述控制偏差的变化率；
所述第一参数为该目标进气设备的P参数，所述第二参数为该目标进气设备的I参数，所述第三参数为该目标进气设备的D参数。
一种进气负荷控制装置，包括：
运行参数采集单元，用于采集进气设备的运行参数；
设备确定单元，用于将所述运行参数满足预设条件的进气设备作为目标进气设备；
负荷确定单元，用于依据目标进气设备的预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及所述进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定所述目标进气设备的负荷分配目标量；
控制参数确定单元，用于依据所述负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定所述目标进气设备的进气控制参数；所述进气控制参数包括所述目标进气设备的控制偏差和控制偏差的变化率；
控制量确定单元，用于基于所述进气控制参数，确定所述目标进气设备的进气控制阀的控制量。
可选地，控制量确定单元用于基于所述进气控制参数，确定所述目标进气设备的进气控制阀的控制量，包括：所述控制量确定单元具体用于：
将第一数值、第二数值、第三数值与第四数值之和，作为任意一个所述目标进气设备在第一采样时刻的所述进气控制阀的控制量；
其中，所述第一数值为该目标进气设备在第二采样时刻的所述进气控制阀的控制量，所述第二数值为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差的变化率与预设第一参数的乘积，所述第三数值为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差与预设第二参数的乘积，所述第四数值为差值与预设第三参数的乘积；
所述差值为第一变化率与第二变化率之差，所述第一变化率为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差的变化率，所述第二变化率为该目标进气设备在所述第二采样时刻的所述控制偏差的变化率；
所述第一参数为该目标进气设备的P参数，所述第二参数为该目标进气设备的I参数，所述第三参数为该目标进气设备的D参数。
一种进气负荷控制设备，包括：存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于执行所述程序，实现如上所述的进气负荷控制方法的各个步骤。
一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的进气负荷控制方法的各个步骤。
由上述技术方案可以看出，本申请实施例提供的进气负荷控制方法、装置、设备及可读存储介质，基于每一目标进气设备预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定每一目标进气设备的负荷分配目标量，依据每一负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定每一目标进气设备的进气控制参数，基于进气控制参数，确定目标进气设备的进气控制阀的控制量。综上，目标进气设备预设参数负荷分配修正值均为预先设置的单台目标进气设备的相关参数，所以本方案得到过程结果(负荷分配目标量以及进气控制参数)以及最终结果(进气控制阀的控制量)均为针对单台目标进气设备得到。由此，本方案一方面可以自动实现对并联的多台进气设备的负荷分配，降低了人工成本，提高了负荷分配速度，避免控制过程出现的大时滞问题。另一方面，本方案通过预设单台目标进气设备的相关参数，解决了控制过程出现的目标进气设备之间的耦合干扰问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例提供的一种应用场景示意图；
图2为本申请实施例公开的进气负荷控制方法具体实施方式的流程图；
图3为本申请实施例公开的进气负荷控制系统的流程图；
图4为本申请实施例公开的进气负荷控制方法的流程图；
图5为本申请实施例公开的进气负荷控制装置的结构示意图；
图6为本申请实施例公开的进气负荷控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供的一种进气负荷控制方法可以但不限于应用于在采用多台盐酸合成炉进行并联操作时，确定并联的每一盐酸合成炉的进气控制阀的控制量的场景下，需要说明的是，在该场景下，进气控制阀通常为氯气进气控制阀。
图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图，如图1所示，盐酸合成炉1、盐酸合成炉2、……、盐酸合成炉n为并联的n台盐酸合成炉，101为氯气进气总管，102为氢气总管，103为盐酸合成炉1的氯气控制阀，104为盐酸合成炉2的氯气控制阀，105为盐酸合成炉n的氯气控制阀，106为盐酸合成炉1的氢气控制阀，107为盐酸合成炉2的氢气控制阀，108为盐酸合成炉n的氢气控制阀，109为盐酸合成炉1的产品控制阀，110为盐酸合成炉2的产品控制阀，111为盐酸合成炉n的产品控制阀，112为盐酸合成炉1炉体，113为盐酸合成炉2炉体，114为盐酸合成炉n炉体。
在图1所示的应用场景下，氯气进气总管中的氯气通过并联的各个氯气控制阀进入各个盐酸合成炉的炉体，氯气和氢气在炉体内发生反应，合成的氯化氢通过产品控制阀输出。本申请实施例提供的一种进气负荷控制方法可以确定每一并联的氯气控制阀的控制量，为便于描述，将氯气控制阀记为进气控制阀。
图2为本申请实施例提供的一种进气负荷控制方法的具体实施方式，具体可以包括以下步骤：
S201、采集进气设备的第一类运行参数。
在实际应用中，可以有多个进气设备，每一进气设备的工况参数可以由现有的采集设备进行采集，本实施例中，实时采集每一进气设备的第一类运行参数。
其中，任一进气设备的第一类运行参数包括：进气设备的进口切断阀开度、进气设备的产品外送切断阀开度、进气设备内温度、进气设备内压力、预设功能的控制开关状态、预设的并联进气状态。
本实施例中，预设功能为非进气关联的功能，也即，当预设功能的控制开关状态(记为SW)为关，则表示该进气设备可以并入。
并联进气状态(记为ST)由工作人员至少依据实际并联需求和设备工作状态进行预设，例如，当进气设备发生故障时，将并联进气状态记为关。
S202、将第一类运行参数满足第一预设条件的进气设备作为候选进气设备。
需要说明的是，本实施例中，候选进气设备为并联的进气设备。通过判断进气设备的第一类运行参数是否满足第一预设条件，可以判断进气设备是否是已并联进气设备。
其中，第一预设条件包括：进口切断阀开度等于预设的进口切断阀开度阈值，产品外送切断阀开度等于预设的产品外送切断阀开度阈值，温度在预设的温度范围内，压力在预设的压力范围内，预设功能控制开关状态为关，预设的并联进气状态为开。
以进气设备为任一盐酸合成炉Li为例，当该盐酸合成炉Li满足第一预设条件，也即该盐酸合成炉Li的运行参数满足下述公式(1)～(6)。
Vini＝Vlini (1)
Vouti＝Vlouti (2)
Tlli≤Tpvi≤Thli (3)
Plli≤Ppvi≤Phli (4)
SWi＝SWli (5)
STi＝STli (6)
式中：
Vini为盐酸合成炉Li的进口切断阀开度，Vlini为进口切断阀开度阈值。
Vouti为盐酸合成炉Li的产品外送切断阀开度，Vlouti为产品外送切断阀开度阈值。
Tpvi为盐酸合成炉Li的温度，Thli为温度范围上限，Tlli为温度范围下限。
Ppvi为盐酸合成炉Li的压力，Phli为压力范围上限，Plli为压力范围下限。
SWi为盐酸合成炉Li的预设功能控制开关状态，SWli表示预设功能控制开关状态为关。
ST为盐酸合成炉Li的并联进气状态，STli表示预设的并联进气状态为开。
需要说明的是，上述进口切断阀开度阈值、产品外送切断阀开度阈值、预设的温度范围、预设的压力范围、功能控制开关状态、以及并联进气状态均可以由工作人员预设，具体地，可以由工作人员根据实际工况在预设的人机交互界面上输入。
本实施例中，判断进气设备的第一类运行参数满足第一预设条件，则判断进气设备是已并联设备，也即将该进气设备作为候选进气设备。
S203、采集候选进气设备的第二类运行参数。
具体地，任一候选进气设备的第二类运行参数包括：该进气设备在预设时长内的平均温度和平均压力。其中，预设时长由工作人员根据实际的工况设置，例如，预设时长为10分钟，则本实施例采集候选进气设备在10分钟内的平均温度以及平均压力。
S204、将第二类运行参数满足第二预设条件的候选进气设备作为目标进气设备。
需要说明的是，本实施例中的目标进气设备为参与负荷分配的进气设备。通过判断第二类运行参数是否满足第二预设条件，可以判断出候选进气设备是否参与负荷分配。
第二预设条件包括：平均温度不大于预设的平均温度阈值，平均压力不大于预设的平均压力阈值。
以候选进气设备为盐酸合成炉Li为例，当该盐酸合成炉Li满足第二预设条件，也即该盐酸合成炉Li的第二类运行参数满足下述公式(7)～(8)。
Tpvi_10min≤Tpvli (7)
Ppvi_10min≤Ppvli (8)
式中：
Tpvi_10min为盐酸合成炉Li在十分钟内的平均温度，Tpvli为平均温度阈值。
Ppvi_10min为盐酸合成炉Li在十分钟内的平均压力，Ppvli为平均压力阈值。
需要说明的是，上述平均温度阈值以及平均压力阈值均可以由工作人员预设，具体地，可以由工作人员根据实际工况在预设的人机交互界面上输入。
本实施例中，判断候选进气设备的第二类运行参数满足第二预设条件，则判断候选进气设备参与负荷分配，也即，候选进气设备为目标进气设备。本实施例中，当候选进气设备的第二类运行参数不满足第二预设条件，则将该候选进气设备从并联设备中排除，即并列设备中不包括该候选进气设备。
需要说明的是，本实施例中的预设条件(包括第一预设条件以及第二预设条件)依据大量可靠的操作经验确定，需要说明的是，预设条件可以从智能专家知识库中依据实际需求进行选择，智能专家知识库中记录有依据大量可靠的操作经验确定的设定规则。
进一步需要说明的是，针对每一进气设备进行上述S201～S204，可以得到多个既满足第一预设条件又满足第二预设条件的进气设备(即目标进气设备)，本实施例进一步统计目标进气设备个数，记为N。
S205、将进气总管的在预设采样时刻的压力值、以及进气总管的预设压力目标值，作为预设的动态模型预测控制系统的输入，得到动态模型预测控制系统输出的各个目标进气设备的负荷分配目标量。
其中，进气总管的在预设采样时刻的压力值通过实施采集装置进行采集，进气总管的预设压力目标值由工作人员根据实际的工况进行设置。
本实施中的动态模型预测控制系统依据目标进气设备的预设参数和预设的动态预测控制模型确定。
其中，动态预测控制模型使用预设的进气总管的样本压力值和样本目标进气设备的样本负荷分配目标量训练得到。训练过程可以参照现有技术。训练得到的每一动态预测控制模型的模型参数为任一目标进气设备的预设参数，模型输入为进气总管的在预设采样时刻的压力值以及进气总管的预设压力目标值，模型输出为该目标进气设备的负荷分配目标量。
本实施例中，假设目标进气设备的个数为N，则动态模型预测控制系统可以包括并联的N个动态预测控制模型，每一动态预测控制模型对应于一个目标进气设备，也即任一动态预测控制模型的模型参数为与其对应的目标进气设备的预设参数。动态模型预测控制系统的输入为进气总管的在预设采样时刻的压力值Ppv以及进气总管的预设压力目标值Psp，每一动态预测控制模型可以输出与其对应的目标进气设备的负荷分配目标量，记为Fsvi，由此得到N个目标进气设备的负荷分配目标量。
需要说明的是，本实施例可以利用先进控制过程(advanced process control，APC)系统软件建立动态预测控制模型以及动态模型预测控制系统。
S206、确定每一目标进气设备的控制偏差。
本实施例中，对于任意一个目标进气设备，确定该目标进气设备的控制偏差的方法包括A1～A2：
A1、计算该目标进气设备的负荷分配目标量和负荷分配修正值之和，得到该目标进气设备的负荷分配量。
其中，负荷分配修正值由工作人员根据工况预设，以盐酸合成炉Li为例，该盐酸合成炉Li的负荷分配目标量为Fsvi，负荷分配修正值为ΔFsvi，则，盐酸合成炉Li的负荷分配量Fspi计算方法参考下述公式(9)。
Fspi＝Fsvi+ΔFsvi (9)
A2、计算该目标进气设备在预设采样时刻的负荷量与负荷分配量之差，作为该目标进气设备在预设采样时刻的控制偏差。
其中，预设采样时刻的负荷量为实时获取的目标进气设备的实际负荷量，以盐酸合成炉Li为例，该盐酸合成炉Li的负荷分配量Fspi，实时获取的采样时刻的负荷量为Fpvi，则，盐酸合成炉Li在采样时刻的控制偏差的计算方法参考下述公式(10)。
dei＝Fpvi -Fspi (10)
S207、确定每一目标进气设备的控制偏差的变化率。
具体地，对于任意一个目标进气设备，计算该目标进气设备在相邻的两个预设采样时刻的控制偏差之差，作为该目标进气设备的控制偏差的变化率。
以盐酸合成炉Li为例，该盐酸合成炉Li在第k次采样的采样时刻的控制偏差为dei(k)，在第k-1次采样的采样时刻的控制偏差为dei(k-1)，则盐酸合成炉Li的控制偏差的变化率dci的计算方法参考下述公式(11)。
dci＝dei(k)-dei(k-1) (11)
S208、基于控制偏差以及控制偏差的变化率，确定每一目标进气设备的进气控制阀的控制量。
可以理解的是，控制偏差以及控制偏差的变化率可以表征目标进气设备当前的负荷量和目标负荷量之间的偏差程度。所以，控制偏差以及控制偏差可以作为控制目标进气设备的进气的控制参数，即进气控制参数包括控制偏差以及控制偏差。
针对任一目标进气设备，依据进气控制参数，确定该目标进气设备的进气控制阀的控制量的方法可以包括以下B1～B5。
B1、获取第一数值。
本实施例中，记第一次采样时刻为第k次采样的采样时刻，第二次采样时刻为第k-1次采样的采样时刻。则，第一数值为目标进气设备在第k-1次采样的采样时刻的进气控制阀的控制量。
B2、计算第二数值。
本实施例中，第二数值为目标进气设备在第k次采样的采样时刻的控制偏差的变化率与预设第一参数的乘积，其中，预设第一参数为该目标进气设备的P参数。
B3、计算第三数值。
本实施例中，第三数值为该目标进气设备在第k次采样的采样时刻控制偏差与预设第二参数的乘积，其中，第二参数为该目标进气设备的I参数。
B4、计算第四数值。
本实施例中，第四数值为差值与预设第三参数的乘积，其中，第三参数为该目标进气设备的D参数。
需要说明的是，差值为第一变化率与第二变化率之差，第一变化率为该目标进气设备在第k次采样的采样时刻的控制偏差的变化率，第二变化率为该目标进气设备在第k-1次采样的采样时刻的控制偏差的变化率。
B5、将第一数值、第二数值、第三数值以及第四数值的和，作为目标进气设备的进气控制阀的控制量。
以计算盐酸合成炉Li进气控制阀的控制量为例，对上述A1～A5进行举例说明，该盐酸合成炉Li的进气控制阀在第k次采样的采样时刻的控制量记为cvi(k)，则cvi(k)的计算方法可以参考下述公式(12)。
cvi(k)＝cvi(k-1)+KPi*dci(k)+KIi*dei(k)+KDi*[dci(k)-dci(k-1)] (12)
式中：
cvi(k-1)为盐酸合成炉Li在第k-1次采样的采样时刻的控制量(也即第一数值)。
KPi为第一参数，dci(k)为盐酸合成炉Li在第k次采样的采样时刻的控制偏差的变化率。也即，KPi*dci(k)为第二数值。
KIi为第二参数，dei(k)为盐酸合成炉Li在第k次采样的采样时刻的控制偏差，也即KIi*dei(k)为第三数值。
KDi为第三参数，[dci(k)-dci(k-1)]为差值，其中，dci(k-1)为盐酸合成炉Li在第k-1次采样的采样时刻的控制偏差的变化率。也即，KDi*[dci(k)-dci(k-1)]为第四数值。
需要说明的是，本申请实施例提供的进气负荷控制方法可以应用于图3所示的进气负荷控制系统，如图3所示该系统包括：
预设模块301：至少用于设定上述步骤中涉及的所有由工作人员预设的参数，例如：总管压力目标值、以及每一目标进气设备的负荷分配的修正值。还用于设置预设条件，包括第一预设条件以及第二预设条件，以及设置预设条件中的各项阈值或范围。需要说明的是，预设模块可以设置有人机交互界面，工作人员可以通过该人机交互界面，对各项参数进行预设。
数据采集模块302，用于实时采集生产数据，例如，上述实施例提及的运行参数(包括第一类运行参数以及第二类运行参数)、以及每一目标进气设备的负荷量。
智能专家知识库303，为储存盐酸合成炉运行工况、运行约束以及负荷分配方式等的知识库，至少用于提供预设条件。
动态模型预测控制系统304，用于动态计算每台并联合成炉的负荷分配量Fsvi；
计算模块305，用于计算各个目标进气设备的负荷分配目标量、控制偏差、控制偏差的变化率、以及进气控制阀的控制量。
并联的盐酸合成炉306。
由上述技术方案可以看出，本申请实施例提供的进气负荷控制方法，通过运行参数是否满足预设条件，确定参与负荷分配的目标进气设备，并基于每一目标进气设备预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定每一目标进气设备的负荷分配目标量，依据每一负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定每一目标进气设备的进气控制参数，基于进气控制参数，确定目标进气设备的进气控制阀的控制量。
由于上述目标进气设备预设参数负荷分配修正值均为预先设置的单台目标进气设备的相关参数，所以本方案得到过程结果(负荷分配目标量以及进气控制参数)以及最终结果(进气控制阀的控制量)均为针对单台目标进气设备得到。由此，本方案一方面可以自动实现对并联的多台进气设备的负荷分配，与现有的采用人工控制的方式相比，降低了人工成本，提高了负荷分配速度，避免控制过程出现的大时滞问题。另一方面，本方案通过预设单台目标进气设备的相关参数，解决了控制过程出现的目标进气设备之间的耦合干扰问题。
进一步，本方案通过预先建立的将智能专家知识库确定预设条件，提高了目标进气设备确定的准确度。并且，经过训练得到动态预测控制模型，提高了负荷分配目标量的准确度以及计算效率。
需要说明的是，本申请实施例提供的进气负荷控制方法的具体实施方式包括多种，本实施例将进气负荷控制方法总结概括为图4所示的进气负荷控制方法，如图4所示，本方法具体可以包括以下步骤：
S401、采集进气设备的运行参数。
其中，每一进气设备的运行参数为该进气设备在运行状态下的各项工况参数，其中可以包括瞬时运行参数，例如：该进气设备的进口切断阀开度、该进气设备的产品外送切断阀开度、该进气设备内温度、该进气设备内压力、预设功能的控制开关状态、以及预设的并联进气状态。
需要说明的是，预设功能为非进气关联的功能，本实施例中，预设功能为非进气关联的功能，也即，当预设功能的控制开关状态(记为SW)为关，则表示该进气设备可以并入。并联进气状态(记为ST)由工作人员至少依据实际并联需求和设备工作状态进行预设，例如，当进气设备发生故障时，将并联进气状态记为关。
需要说明的是，进气设备的运行参数还可以包括状态运行参数，例如：该进气设备在预设时长内的平均温度和平均压力。
S402、将运行参数满足预设条件的进气设备作为目标进气设备。
本实施例中，预设条件可以依据历史操作数据以及实际需求进行设置，可选的一种设置方法为，依据智能专家知识库确定预设条件。具体地，可以首先依据运行参数确定并联的进气设备，再依据运行参数从并联的进气设备中确定参与负荷分配的进气设备，即为目标进气设备。
需要说明的是，采集运行参数并确定目标进气设备的方法具体可以参照上述S201～S204。
S403、依据目标进气设备的预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定目标进气设备的负荷分配目标量。
可以理解的是，所有目标进气设备的进气控制阀并联并且与进气总管相连接，所以每一目标进气设备的进气控制阀的负荷分配目标量与自身的预设以及参数进气总管的压力相关，又由于进气总管的压力实际值与压力目标值有差别，所以，针对每一目标进气设备，本实施例实时获取该目标进气设备的预设压力目标值和实际压力值的压力偏差，并依据该压力偏差以及该目标进气设备预设参数得到负荷分配目标量。
需要说明的是，可选的一种确定目标进气设备的负荷分配目标量的方法可以为利用动态模型预测控制系统，具体的实施方式可以参照上述S205。
S404、依据负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定目标进气设备的进气控制参数。
其中，每一目标进气设备的负荷分配修正值由工作人员至少依据实际工况进行设置，每一目标进气设备的进气控制参数可以包括：该目标进气设备的控制偏差和控制偏差的变化率。其中，控制偏差表征计算得到的目标进气设备的负荷分配量与实际运行中的负荷量之间的偏差，控制偏差的变化率表示该偏差的变化程度，本实施例中，控制偏差的变化率可以为两次相邻采样时刻的控制偏差的差值。
具体计算进气控制参数的方法可以参照上述S206以及S207。
S405、基于进气控制参数，确定目标进气设备的进气控制阀的控制量。
可以理解的是，每一目标进气设备的进气控制参数表征了该目标进气设备实际运行中的负荷量与计算得到的负荷分配量与之间的偏差程度，以及该偏差的变化程度。并且，当前采样时刻的进气控制阀的控制量在上一采样时刻的控制量的基础上进行调整。并且，当前采样时刻的进气控制阀的控制量与PID控制策略中的各项参数相关。
因此，本实施例可以依据每一目标进气设备的进气控制参数、该目标进气设备在上一采样时刻的进气控制阀的控制量、该目标进气设备在上一采样时刻的进气控制参数、以及PID控制策略中的各项参数，计算得到目标进气设备的进气控制阀的控制量。
需要说明的是，具体的计算方法可以参照上述S208，本实施例不做赘述。
由上述技术方案可以看出，本申请实施例提供的进气负荷控制方法，基于每一目标进气设备预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定每一目标进气设备的负荷分配目标量，依据每一负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定每一目标进气设备的进气控制参数，基于进气控制参数，确定目标进气设备的进气控制阀的控制量。
由上可见，目标进气设备预设参数负荷分配修正值均为预先设置的单台目标进气设备的相关参数，所以本方案得到过程结果(负荷分配目标量以及进气控制参数)以及最终结果(进气控制阀的控制量)均为针对单台目标进气设备得到。由此，本方案一方面可以自动实现对并联的多台进气设备的负荷分配，与现有的采用人工控制的方式相比，降低了人工成本，提高了负荷分配速度，避免控制过程出现的大时滞问题。另一方面，本方案通过预设单台目标进气设备的相关参数，解决了控制过程出现的目标进气设备之间的耦合干扰问题。
本申请实施例还提供了一种模型的训练装置，图5示出了本申请实施例提供的一种进气负荷控制装置的结构示意图，如图5所示，该装置可以包括：
运行参数采集单元501，用于采集进气设备的运行参数；
设备确定单元502，用于将所述运行参数满足预设条件的进气设备作为目标进气设备；
负荷确定单元503，用于依据目标进气设备的预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及所述进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定所述目标进气设备的负荷分配目标量；
控制参数确定单元504，用于依据所述负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定所述目标进气设备的进气控制参数；所述进气控制参数包括所述目标进气设备的控制偏差和控制偏差的变化率；
控制量确定单元505，用于基于所述进气控制参数，确定所述目标进气设备的进气控制阀的控制量。
可选地，运行参数包括：所述进气设备的进口切断阀开度、所述进气设备的产品外送切断阀开度、所述进气设备内温度、所述进气设备内压力、预设功能的控制开关状态、以及预设的并联进气状态；其中，所述预设功能为非进气关联的功能；
可选地，运行参数满足预设条件，包括：
所述进口切断阀开度等于预设的进口切断阀开度阈值；
所述产品外送切断阀开度等于预设的产品外送切断阀开度阈值；
所述温度在预设的温度范围内；
所述压力在预设的压力范围内；
预设功能控制开关状态为关；
所述预设的并联进气状态为开。
运行参数还包括：
所述进气设备在预设时长内的平均温度和平均压力；
可选地，运行参数满足预设条件，还包括：
所述平均温度不大于预设的平均温度阈值；
所述平均压力不大于预设的平均压力阈值。
可选地，负荷确定单元用于依据目标进气设备的预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及所述进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定所述目标进气设备的负荷分配目标量时，具体可以用于：
将所述进气总管的在预设采样时刻的压力值、以及所述进气总管的预设压力目标值，作为预设的动态模型预测控制系统的输入，得到所述动态模型预测控制系统输出的各个所述目标进气设备的所述负荷分配目标量；
其中，所述动态模型预测控制系统依据所述目标进气设备的预设参数和预设的动态预测控制模型确定，所述动态预测控制模型使用预设的进气总管的样本压力值和样本目标进气设备的样本负荷分配目标量训练得到。
可选地，控制参数确定单元用于依据所述负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定所述目标进气设备的进气控制参数时，具体可以用于：
对于任意一个所述目标进气设备，计算该目标进气设备的所述负荷分配目标量和所述负荷分配修正值之和，得到该目标进气设备的负荷分配量；
对于任意一个所述目标进气设备，计算该目标进气设备在所述预设采样时刻的负荷量与所述负荷分配量之差，作为该目标进气设备在所述预设采样时刻的所述控制偏差；
对于任意一个所述目标进气设备，计算该目标进气设备在相邻的两个所述预设采样时刻的所述控制偏差之差，作为该目标进气设备的所述控制偏差的变化率。
可选地，控制量确定单元用于基于所述进气控制参数，确定所述目标进气设备的进气控制阀的控制量，包括：所述控制量确定单元具体用于：
将第一数值、第二数值、第三数值与第四数值之和，作为任意一个所述目标进气设备在第一采样时刻的所述进气控制阀的控制量；
其中，所述第一数值为该目标进气设备在第二采样时刻的所述进气控制阀的控制量，所述第二数值为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差的变化率与预设第一参数的乘积，所述第三数值为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差与预设第二参数的乘积，所述第四数值为差值与预设第三参数的乘积；
所述差值为第一变化率与第二变化率之差，所述第一变化率为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差的变化率，所述第二变化率为该目标进气设备在所述第二采样时刻的所述控制偏差的变化率；
所述第一参数为该目标进气设备的P参数，所述第二参数为该目标进气设备的I参数，所述第三参数为该目标进气设备的D参数。
本申请实施例还提供了一种进气负荷控制设备，图6示出了本申请实施例提供的一种进气负荷控制设备的结构示意图，如图6所示，该设备可以包括：至少一个处理器601，至少一个通信接口602，至少一个存储器603和至少一个通信总线604；
在本申请实施例中，处理器601、通信接口602、存储器603、通信总线604的数量为至少一个，且处理器601、通信接口602、存储器603通过通信总线604完成相互间的通信；
处理器601可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等；
存储器603可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)等，例如至少一个磁盘存储器；
其中，存储器存储有程序，处理器可执行存储器存储的程序，实现上述的进气负荷控制方法的各个步骤。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质可存储有适于处理器执行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述的进气负荷控制方法的各个步骤。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种进气负荷控制方法，其特征在于，包括：
采集进气设备的运行参数；
将所述运行参数满足预设条件的进气设备作为目标进气设备；
依据目标进气设备的预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及所述进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定所述目标进气设备的负荷分配目标量；
依据所述负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定所述目标进气设备的进气控制参数；所述进气控制参数包括所述目标进气设备的控制偏差和控制偏差的变化率；
基于每一目标进气设备的进气控制参数、该目标进气设备在上一采样时刻的进气控制阀的控制量、该目标进气设备在上一采样时刻的进气控制参数，以及PID控制策略中的各项参数，确定当前采样时刻的所述目标进气设备的进气控制阀的控制量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行参数包括：
所述进气设备的进口切断阀开度、所述进气设备的产品外送切断阀开度、所述进气设备内温度、所述进气设备内压力、预设功能的控制开关状态、以及预设的并联进气状态；其中，所述预设功能为非进气关联的功能；
所述运行参数满足预设条件，包括：
所述进口切断阀开度等于预设的进口切断阀开度阈值；
所述产品外送切断阀开度等于预设的产品外送切断阀开度阈值；
所述温度在预设的温度范围内；
所述压力在预设的压力范围内；
预设功能控制开关状态为关；
所述预设的并联进气状态为开。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述运行参数还包括：
所述进气设备在预设时长内的平均温度和平均压力；
所述运行参数满足预设条件，还包括：
所述平均温度不大于预设的平均温度阈值；
所述平均压力不大于预设的平均压力阈值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据目标进气设备的预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及所述进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定所述目标进气设备的负荷分配目标量，包括：
将所述进气总管的在预设采样时刻的压力值、以及所述进气总管的预设压力目标值，作为预设的动态模型预测控制系统的输入，得到所述动态模型预测控制系统输出的各个所述目标进气设备的所述负荷分配目标量；
其中，所述动态模型预测控制系统依据所述目标进气设备的预设参数和预设的动态预测控制模型确定，所述动态预测控制模型使用预设的进气总管的样本压力值和样本目标进气设备的样本负荷分配目标量训练得到。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定所述目标进气设备的进气控制参数，包括：
对于任意一个所述目标进气设备，计算该目标进气设备的所述负荷分配目标量和所述负荷分配修正值之和，得到该目标进气设备的负荷分配量；
对于任意一个所述目标进气设备，计算该目标进气设备在所述预设采样时刻的负荷量与所述负荷分配量之差，作为该目标进气设备在所述预设采样时刻的所述控制偏差；
对于任意一个所述目标进气设备，计算该目标进气设备在相邻的两个所述预设采样时刻的所述控制偏差之差，作为该目标进气设备的所述控制偏差的变化率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述进气控制参数，确定所述目标进气设备的进气控制阀的控制量，包括：
将第一数值、第二数值、第三数值与第四数值之和，作为任意一个所述目标进气设备在第一采样时刻的所述进气控制阀的控制量；
其中，所述第一数值为该目标进气设备在第二采样时刻的所述进气控制阀的控制量，所述第二数值为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差的变化率与预设第一参数的乘积，所述第三数值为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差与预设第二参数的乘积，所述第四数值为差值与预设第三参数的乘积；
所述差值为第一变化率与第二变化率之差，所述第一变化率为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差的变化率，所述第二变化率为该目标进气设备在所述第二采样时刻的所述控制偏差的变化率；
所述第一参数为该目标进气设备的P参数，所述第二参数为该目标进气设备的I参数，所述第三参数为该目标进气设备的D参数。
7.一种进气负荷控制装置，其特征在于，包括：
运行参数采集单元，用于采集进气设备的运行参数；
设备确定单元，用于将所述运行参数满足预设条件的进气设备作为目标进气设备；
负荷确定单元，用于依据目标进气设备的预设参数、进气总管的预设压力目标值、以及所述进气总管的在预设采样时刻的压力值，确定所述目标进气设备的负荷分配目标量；
控制参数确定单元，用于依据所述负荷分配目标量和预设的负荷分配修正值，确定所述目标进气设备的进气控制参数；所述进气控制参数包括所述目标进气设备的控制偏差和控制偏差的变化率；
控制量确定单元，用于基于每一目标进气设备的进气控制参数、该目标进气设备在上一采样时刻的进气控制阀的控制量、该目标进气设备在上一采样时刻的进气控制参数，以及PID控制策略中的各项参数，确定当前采样时刻的所述目标进气设备的进气控制阀的控制量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制量确定单元用于基于所述进气控制参数，确定所述目标进气设备的进气控制阀的控制量，包括：所述控制量确定单元具体用于：
将第一数值、第二数值、第三数值与第四数值之和，作为任意一个所述目标进气设备在第一采样时刻的所述进气控制阀的控制量；
其中，所述第一数值为该目标进气设备在第二采样时刻的所述进气控制阀的控制量，所述第二数值为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差的变化率与预设第一参数的乘积，所述第三数值为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差与预设第二参数的乘积，所述第四数值为差值与预设第三参数的乘积；
所述差值为第一变化率与第二变化率之差，所述第一变化率为该目标进气设备在所述第一采样时刻的所述控制偏差的变化率，所述第二变化率为该目标进气设备在所述第二采样时刻的所述控制偏差的变化率；
所述第一参数为该目标进气设备的P参数，所述第二参数为该目标进气设备的I参数，所述第三参数为该目标进气设备的D参数。
9.一种进气负荷控制设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1～6中任一项所述的进气负荷控制方法的各个步骤。
10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1～6中任一项所述的进气负荷控制方法的各个步骤。
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