CN111638693B - 一种多个设备控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多个设备控制方法及系统，包括：接收设备的待调节变量的调节需求指令；获取自动控制器根据调节需求指令得到的控制指令值；当设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将自动控制器的控制指令值分配至最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作；当设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将自动控制器的控制指令值分配至最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作。应用该方法及系统，待调节变量的调节需求指令需要增大时，将控制指令值分配至最小参比量所对应的设备控制器；需要减小时将控制指令值分配至最大参比量所对应的设备控制器，由此以实现精准调节，对多个设备间出力偏差进行调平，防止造成工艺不均衡的问题。
Description
技术领域
本发明涉及工业控制技术领域，更具体地说，涉及一种多个设备控制方法及系统。
背景技术
工业控制中往往出现一个变量由4个设备共同调节，4个设备的出力具有参比量能够进行更细致的调节，应用场景如：中储式煤粉炉氧量调节中的4个二次风总风门、循环流化床的4台给煤机等。目前自动控制回路中针对自动控制器指令分别至各个设备指令没有加入参比量分析，自动指令增大或减小，各设备指令同步增大或减少，容易造成设备间出力不均或工艺不平衡等问题，造成自动回路在现场应用中投用率低的问题。
目前针对多个设备共同调节1个变量的情况，自动控制器的自动指令分别至各个设备指令，主要有两种控制方式：1)投入自动控制多个设备指令统一；2)投入自动瞬间记忆手动偏差，在此基础上同增同减进行调节。这两种方式均不能解决投入自动控制设备的对应参比量偏差大的问题，无法精准调节，如4角二次总风门出口风压偏差过大问题、4台电机电流相差较大问题、4台给煤机给煤量偏差逐渐增大的问题。造成自动控制回路投用率低，经常需要人为干预。
现有的技术各设备指令与自动控制总指令同步动作，无法精准控制，经常偏离指标。现有的技术无法解决各设备调节特性不同造成工艺失衡问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种多个设备控制方法，以解决现有的设备指令当变量需增大或减少时、各设备指令同增或同减造成各设备间出力不均、偏差过大的问题。本发明的第二个目的是提供一种多个设备控制系统。
为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：
一种多个设备控制方法，包括：
接收设备的待调节变量的调节需求指令；
获取自动控制器根据所述待调节变量的调节需求指令得到的控制指令值；
当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作；
当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作。
优选地，所述获取自动控制器对所述总调节变量的控制指令值之后，所述方法还包括：
判断预设时间内所述自动控制器的控制指令值是否增大，若是，则执行当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作的步骤；若否，则执行下一步；
判断所述预设时间内所述自动控制器的控制指令值是否减小，若是，则执行当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作的步骤。
优选地，所述获取自动控制器对所述总调节变量的控制指令值之后，所述方法还包括：
判断所述调节需求指令的调节需求值是否大于等于预设调节目标值；若是，则控制所有所述设备的设备控制器同时动作。
优选地，所述获取自动控制器对所述总调节变量的控制指令值之后，所述方法还包括：
依次判断各个所述设备的参比量是否处于预设参比量范围内，若否，则计算所有设备的参比量平均值，并将所述参比量平均值作为未处于所述预设参比量范围内的设备的参比量。
优选地，所述方法还包括：
当所述自动控制器的控制指令值大于预设边界值时，控制各个设备控制器复位后再控制所述自动控制器复位，各个所述设备控制器复位期间的设备指令值不变，所述自动控制器复位期间的所述控制指令值为各个所述设备的设备指令值的平均值。
优选地，所述将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作，包括：
根据公式AV1＝AV+(PV-PV1)计算得到第一输出指令值AV1，所述最小参比量所对应的设备控制器根据所述第一输出指令值AV1控制设备动作，其中，AV为最小参比量所对应的设备控制器的设备指令值、PV为所述自动控制器的控制指令值、PV1为前一周期的自动控制器的控制指令值。
优选地，所述将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作，包括：
根据公式AV2＝AV+(PV-PV1)计算得到第二输出指令值AV2，所述最大参比量所对应的设备控制器根据所述第二输出指令值AV2控制设备动作，其中，AV为最大参比量所对应的设备控制器的设备指令值、PV为所述自动控制器的控制指令值、PV1为前一周期的自动控制器的控制指令值。
基于上述方法，本发明提供一种多个设备控制系统，包括：
调节需求指令接收模块，用于接收设备的待调节变量的调节需求指令；
控制指令值获取模块，用于获取自动控制器对所述总调节变量的控制指令值；
第一控制指令值分配模块，用于当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作；
第二控制指令值分配模块，用于当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作。
优选地，所述系统还包括：
待调节变量调节需求判断模块，用于判断预设时间内所述自动控制器的控制指令值是否增大，若是，则触发所述第一控制指令值分配模块启动；若否，则判断所述预设时间内所述自动控制器的控制指令值是否减小，若是，则触发所述第二控制指令值分配模块启动。
优选地，所述系统还包括：
控制指令值判断模块，用于判断所述调节需求指令的调节需求值是否大于等于预设调节目标值；若是，则控制所有所述设备的设备控制器同时动作。
本发明提供的多个设备控制方法，包括：接收设备的待调节变量的调节需求指令；获取自动控制器根据待调节变量的调节需求指令得到的控制指令值；当设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作；当设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作。
应用本发明提供的多个设备控制方法及系统，接收设备的带调节变量的调节需求指令，当其需要增大时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器；当其需要减小时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器，由此以实现精准调节，同时避免多个设备同时动作，减少对稳态波动，且对多个设备间出力偏差进行调平，防止造成工艺不均衡的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种多个设备控制方法的流程框图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种多个设备控制方法，以解决现有的设备指令当变量需增大或减少时、各设备指令同增或同减造成各设备间出力不均、偏差过大的问题。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种多个设备控制方法的流程框图。
在一种具体的实施方式中，本发明提供的多个设备控制方法，包括：
S11：接收设备的待调节变量的调节需求指令；
多个设备控制同一待调节变量，根据输入信息或检测量计算得到待调节变量的调节需求指令，并判断待调节变量的调节需求指令是否需要增大或减小，如可通过电流信号与预设值的比较进行判断。
S12：获取自动控制器根据待调节变量的调节需求指令得到的控制指令值；
S13：当设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作；
S14：当设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作。
参比量为设定待调节变量的预期值的输入量，当对同一变量进行调节时，获取多个设备的参比量并进行比较，得到最小参比量和最大参比量，在一种实施例中，如对四台给煤机给煤量进行控制，火电机组所需负荷对应的给煤量为10、四台给煤机的给煤量分别为1、2、3、4，给煤量为1所对应的给煤机为最小参比量所对应的设备，当待调节变量的需求指令需要增大时，将自动控制器的控制指令值分配至给煤量为1所对应的给煤机，以增大其参比量；当待调节变量的需求指令需要减小时，将自动控制器的控制指令值分配至给煤量为4所对应的给煤机，以减小其参比量；对多台给煤机的给煤量进行调平，保证其出力均衡。在其他实施例中，上述方法可用于四角二次总风门出口风压控制系统或四台电机电流控制系统中，参比量可为风速、压力或电流等，根据需要进行设置。
应用本发明提供的多个设备控制方法及系统，接收设备的待调节变量的调节需求指令，当其需要增大时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器；当其需要减小时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器，由此以实现精准调节，同时避免多个设备同时动作，减少对稳态波动，且对多个设备间出力偏差进行调平，防止造成工艺不均衡的问题。
具体的，获取自动控制器对总调节变量的控制指令值之后，方法还包括：
判断预设时间内自动控制器的控制指令值是否增大，若是，则执行当设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作的步骤；若否，则执行下一步；
判断预设时间内自动控制器的控制指令值是否减小，若是，则执行当设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作的步骤。
可以理解的是，通过判断预设时间内自动控制器的控制指令值的增大或减小，来判断待调节变量的调节需求指令是否需要增大或减小，当预设时间内自动控制器的控制指令值增大时，认为待调节变量的调节需求指令需要增大，并执行S13；当预设时间内自动控制器的控制指令值减小时，认为待调节变量的调节需求指令需要减小，并执行S14。
具体的，获取自动控制器对总调节变量的控制指令值之后，方法还包括：
判断调节需求指令的调节需求值是否大于等于预设调节目标值；若是，则控制所有设备的设备控制器同时动作。
由此设置，以使得所有设备快速调节，进行待调节变量的调节需求指令的响应，缩短待调节变量的调节时间。
进一步地，获取自动控制器对总调节变量的控制指令值之后，方法还包括：
依次判断各个设备的参比量是否处于预设参比量范围内，若否，则计算所有设备的参比量平均值，并将参比量平均值作为未处于预设参比量范围内的设备的参比量。以上述四台给煤机为例进行说明，设置预设参比量范围为0.1-0.5，当第一台给煤机参比量为0.2时，其参比量品质较差，将四台给煤机的参比量计算参比量平均值并调节第一台给煤机的参比量，并重新得到四台给煤机的最小参比量和最大参比量，并根据待调节变量的调节需求指令对自动控制器的控制指令值进行分配。当所有设备一半以上未处于预设参比量范围内时，不进行上述设备调平操作。
各设备控制器的设备指令值和自动控制器的控制指令值不同步时，自动控制器达到预设边界值或自动控制器的控制指令值与多个设备的平均设备指令值间存在较大偏差，为了保证自动控制器正常调节，对自动控制器和设备控制器进行复位，具体的，方法还包括：
当自动控制器的控制指令值大于预设边界值时，控制各个设备控制器复位后再控制自动控制器复位，各个设备控制器复位期间的设备指令值不变，自动控制器复位期间的控制指令值为各个设备的设备指令值的平均值。
控制各个设备控制器复位三秒，延时一秒后发出一秒自动控制器复位信号。
在上述各实施例的基础上，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作，包括：
根据公式AV1＝AV+(PV-PV1)计算得到第一输出指令值AV1，最小参比量所对应的设备控制器根据第一输出指令值AV1控制设备动作，其中，AV为最小参比量所对应的设备控制器的设备指令值、PV为自动控制器的控制指令值、PV1为前一周期的自动控制器的控制指令值。
在上述各实施例的基础上，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作，包括：
根据公式AV2＝AV+(PV-PV1)计算得到第二输出指令值AV2，最大参比量所对应的设备控制器根据第二输出指令值AV2控制设备动作，其中，AV为最大参比量所对应的设备控制器的设备指令值、PV为自动控制器的控制指令值、PV1为前一周期的自动控制器的控制指令值。
上述方法可应用于多设备控制一个变量的自动控制回路中，通过参比量比较达到精准调节，克服多设备在使用过程中磨损情况和维修情况不同而造成的设备的调节特性偏差，实现精准调节，同时在多设备异步调节过程中，设备指令值容易达到调节边界，通过先锁住各设备控制指令值，再复位自动控制器，在安全控制的同时使得自动控制器可以继续调节。
基于上述方法实施例，本发明还提供了一种多个设备控制系统，该系统与方法实施例对应，其包括：
调节需求指令接收模块，用于接收设备的待调节变量的调节需求指令；
控制指令值获取模块，用于获取自动控制器根据待调节变量的调节需求指令得到的控制指令值；
第一控制指令值分配模块，用于当设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作；
第二控制指令值分配模块，用于当设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作。
应用本发明提供的多个设备控制方法及系统，接收设备的带调节变量的调节需求指令，当其需要增大时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器；当其需要减小时，将自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器，由此以实现精准调节，同时避免多个设备同时动作，减少对稳态波动，且对多个设备间出力偏差进行调平，防止造成工艺不均衡的问题。
具体的，系统还包括：
待调节变量调节需求判断模块，用于判断预设时间内自动控制器的控制指令值是否增大，若是，则触发第一控制指令值分配模块启动；若否，则判断预设时间内自动控制器的控制指令值是否减小，若是，则触发第二控制指令值分配模块启动。
进一步地，系统还包括：
控制指令值判断模块，用于判断调节需求指令的调节需求值是否大于等于预设调节目标值；若是，则控制所有设备的设备控制器同时动作。
在一种实施例中，该系统多个设备优选设置为四个，形成四角调平系统，可应用于四角二次总风门出口风压控制系统、四台电机电流控制系统或四台给煤机给煤量控制系统中。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多个设备控制方法，其特征在于，包括：
接收设备的待调节变量的调节需求指令；
获取自动控制器根据所述待调节变量的调节需求指令得到的控制指令值；
当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作；
当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作。
2.根据权利要求1所述的多个设备控制方法，其特征在于，所述获取自动控制器对所述待调节变量的控制指令值之后，所述方法还包括：
判断预设时间内所述自动控制器的控制指令值是否增大，若是，则执行当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作的步骤；若否，则执行下一步；
判断所述预设时间内所述自动控制器的控制指令值是否减小，若是，则执行当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作的步骤。
3.根据权利要求1所述的多个设备控制方法，其特征在于，所述获取自动控制器对所述待调节变量的控制指令值之后，所述方法还包括：
判断所述调节需求指令的调节需求值是否大于等于预设调节目标值；若是，则控制所有所述设备的设备控制器同时动作。
4.根据权利要求1所述的多个设备控制方法，其特征在于，所述获取自动控制器对所述待调节变量的控制指令值之后，所述方法还包括：
依次判断各个所述设备的参比量是否处于预设参比量范围内，若否，则计算所有设备的参比量平均值，并将所述参比量平均值作为未处于所述预设参比量范围内的设备的参比量。
5.根据权利要求1所述的多个设备控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述自动控制器的控制指令值大于预设边界值时，控制各个设备控制器复位后再控制所述自动控制器复位，各个所述设备控制器复位期间的设备指令值不变，所述自动控制器复位期间的所述控制指令值为各个所述设备的设备指令值的平均值。
6.根据权利要求1-5任一项所述的多个设备控制方法，其特征在于，所述将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作，包括：
根据公式AV1=AV+（PV-PV1）计算得到第一输出指令值AV1，所述最小参比量所对应的设备控制器根据所述第一输出指令值AV1控制设备动作，其中，AV为最小参比量所对应的设备控制器的设备指令值、PV为所述自动控制器的控制指令值、PV1为前一周期的自动控制器的控制指令值。
7.根据权利要求1-5任一项所述的多个设备控制方法，其特征在于，所述将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作，包括：
根据公式AV2=AV+（PV-PV1）计算得到第二输出指令值AV2，所述最大参比量所对应的设备控制器根据所述第二输出指令值AV2控制设备动作，其中，AV为最大参比量所对应的设备控制器的设备指令值、PV为所述自动控制器的控制指令值、PV1为前一周期的自动控制器的控制指令值。
8.一种多个设备控制系统，其特征在于，包括：
调节需求指令接收模块，用于接收设备的待调节变量的调节需求指令；
控制指令值获取模块，用于获取自动控制器根据所述待调节变量的调节需求指令得到的控制指令值；
第一控制指令值分配模块，用于当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要增大时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最小参比量所对应的设备控制器以控制设备动作；
第二控制指令值分配模块，用于当所述设备的待调节变量的调节需求指令需要减小时，将所述自动控制器的控制指令值分配至所有设备中最大参比量所对应的设备控制器以控制设备动作。
9.根据权利要求8所述的多个设备控制系统，其特征在于，所述系统还包括：
待调节变量调节需求判断模块，用于判断预设时间内所述自动控制器的控制指令值是否增大，若是，则触发所述第一控制指令值分配模块启动；若否，则判断所述预设时间内所述自动控制器的控制指令值是否减小，若是，则触发所述第二控制指令值分配模块启动。
10.根据权利要求8所述的多个设备控制系统，其特征在于，所述系统还包括：
待调节变量判断模块，用于判断所述调节需求指令的调节需求值是否大于等于预设调节目标值；若是，则控制所有所述设备的设备控制器同时动作。
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