一种基于生产数据的高温阻断设备开闭时序调控方法与流程

本发明涉及工业过程自动控制，具体为一种基于生产数据的高温阻断设备开闭时序调控方法。

背景技术：

1、生产线上并列设置有多台高温阻断设备，各设备具有导通与阻断两个工作位，控制系统下发指令使其在两位间切换，以调整各受控单元的投退。各设备的动作时刻、保持时长及次序构成开闭时序，直接影响过程运行指标、能耗与设备可用率。

2、现有控制方式主要有四类：按整定周期定时轮巡；以单元压差或流量越限触发；按单元流量与额定值之比分档切换模式；以单元多个测量量经模糊规则整定动作频次。四者决策依据形式虽异，但采样点均位于被控单元自身或其下游，属对已发生偏差的事后反馈；而扰动源位于上游生产工序，经传输后方抵达被控单元，故决策时刻必然滞后于扰动到达时刻。

3、由此带来三方面问题。其一，任一设备置于阻断位将使其余在运单元负荷升高，故动作落在负荷高位区间的代价显著大于落在低谷区间，而单元自身观测量无法提前指示低谷到来。其二，阻断保持时长不足即恢复导通，本次作业效果随即被抵消，已消耗的作业介质与已执行的动作次数不能回收，只能重新执行，反而加剧损耗。其三，该时长的允许区间受设备本体状态与介质状态双重制约且随工况实时变化，采用整定常数难以适配。因此，如何使开闭时序提前适配尚未抵达的工况变化，是本领域亟待解决的技术问题。

4、为此，提出一种基于生产数据的高温阻断设备开闭时序调控方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于生产数据的高温阻断设备开闭时序调控方法，基于受控单元历史动作与恢复响应确定动作需求，结合温度安全边界、生产节拍、负荷低谷及公共执行源压力筛选并分配准入相位，生成开闭时序控制指令，并依据执行结果更新后续调控。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于生产数据的高温阻断设备开闭时序调控方法，包括：

4、依据各受控单元的历史动作量与重新投入后的恢复响应建立单元响应表征，结合运行偏离确定本轮动作需求；

5、沿上游生产节拍解析满足温度控制状态和开闭响应状态的安全边界，结合温度推演将到达安全边界前能够执行的动作量确定为允许动作量，将允许动作量覆盖本轮动作需求且负荷状态处于局部低谷的时域确定为候选相位；

6、依据公共执行源的压力恢复轨迹校验候选相位对本轮动作需求的供给条件，将通过供给校验的候选相位确定为准入相位；

7、按照动作期限与压力恢复次序，为各受控单元配置互不重合的准入相位，形成并输出开闭时序控制指令；

8、执行开闭时序控制指令，在实测温度到达安全边界或本轮动作完成时终止当前作业相位，依据实际动作量与重新投入后的恢复响应更新单元响应表征及下轮动作需求。

9、优选的，所述单元响应表征的获取过程包括：以重新投入到位时刻为界，在上游生产节拍未切换、不存在开闭动作且总驱动压差处于生产阶段历史可比范围内的连续时域内，延续重新投入到位前的总通流表征演变形成局部参照；将重新投入到位后的总通流表征相对局部参照产生的跃迁确定为恢复响应；将恢复响应与对应作业相位的实际动作量按控制周期关联，形成表征动作量与通流恢复对应关系的单元响应表征。

10、优选的，所述本轮动作需求的获取过程包括：沿上游生产节拍将相邻控制周期形成的运行偏离演变分段延伸，得到运行偏离到达允许运行范围上限的预计时刻；自预计时刻向前预留关闭响应时长与本轮作业所需时长，将所得的最迟关闭指令时刻确定为动作期限；将运行偏离演变延伸至本轮作业完成时刻所得的预计值作为期限偏离状态；以期限偏离状态与受控单元自本轮作业完成时刻至其下一次可获得作业相位的最早时刻之间的预计增长量之和，相对允许运行范围上限的超出量，确定为目标恢复程度；按照动作量由小到大的次序在单元响应表征中检索恢复响应首次不小于目标恢复程度的位置；存在未完成动作量时，以未完成动作量对应位置作为检索起点，将检索位置对应的动作量确定为本轮动作需求。

11、优选的，所述允许动作量的获取过程包括：以介质状态对应的温度控制下限和开闭响应滞后对应的保护裕量确定安全边界；针对以上游生产节拍的阶段切换位置划分的每一待选时段，以待选时段开始前且处于同一生产阶段的本体温度演变作为局部参照，沿局部参照形成无动作温度基线；在历史动作期间的每一控制周期，以无动作温度基线高于本体温度实测值的温差作为温度余量消耗量，并将温度余量消耗量与动作进程关联，在相同条件下存在多条有效记录时逐点取消耗量较大者，形成温度余量消耗轨迹；从待选时段起始温度沿温度余量消耗轨迹依次推演，将到达安全边界前能够执行的动作量确定为允许动作量。

12、优选的，所述候选相位的获取过程包括：以阶段切换信号或投料速率变化形成的上游事件为起点，在历史记录中检索总流量与本体温度出现对应转折的时刻，取得生产阶段的传播时延；将同一生产阶段内且阶段起始条件与当前待选时段一致的历史温度状态演变与负荷状态演变按传播时延平移后迁移至对应待选时段，并以待选时段的起始状态替换迁移所得走向的起点、按相对变化量顺次推得校正后的演变走向；在演变走向中依据允许动作量筛选能够覆盖本轮动作需求的连续时域，再从连续时域内截取负荷状态由下降转为上升的局部低谷区间，仅当局部低谷区间自待选起点向后的剩余持续时长不小于本轮计划动作量所对应的作业时长，且作业时长内允许动作量持续不小于本轮计划动作量时，将起点至计划动作完成时刻的时域确定为候选相位。

13、优选的，所述准入相位的获取过程包括：将每一控制周期内补充装置的补入量与已配置准入相位的取用量，依据储能容器有效容积、介质状态及对应压力区间的标定关系，分别转换为控制周期的压力增量与压力降量；以公共执行源的当前压力为起点，逐控制周期叠加压力增量并扣减压力降量，形成覆盖各候选相位的压力恢复轨迹；检验压力恢复轨迹在候选相位全过程的预测压力是否始终不低于工作压力边界；将满足工作压力边界且与已配置的准入相位在时域上不重合的候选相位确定为准入相位。

14、优选的，所述开闭时序控制指令的获取过程包括：按照动作期限的先后，将准入相位嵌入重构后的压力恢复轨迹的时间轴；将准入相位的起点确定为计划关闭到位时刻，以本轮计划动作量执行完毕或实测本体温度到达安全边界中先发生者作为终止条件，将终止条件成立的时刻确定为重新投入指令时刻；由计划关闭到位时刻、相位内作业执行元件的动作时刻序列与重新投入指令时刻形成开闭时序控制指令；完成当前开闭时序控制指令后，依据本体温度演变更新允许动作量，依据公共执行源压力演变重排尚未执行的开闭时序控制指令。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

16、1、本发明通过在生产阶段及总驱动压差可比的时域内构造局部参照，从总通流表征跃迁中提取重新投入后的恢复响应，将恢复响应与动作量按控制周期关联，建立单元动作量与恢复响应关系；再根据运行偏离到达上限的预计时刻、下一作业前的偏离增长量及未完成动作量确定本轮动作需求。相较于固定经验控制，本方案可分离工况自然演变的干扰，使动作量随单元恢复能力和偏离程度自适应变化，减少恢复不足与过度动作，提高需求判定准确性及调控稳定性。

17、2、本发明通过以温度控制下限与开闭响应滞后的保护裕量形成安全边界，以同阶段的温度演变构造无动作温度基线，并选取历史动作中较大的温度余量消耗形成保守轨迹，推演安全边界前的允许动作量；利用上游事件至状态转折的传播时延迁移历史演变走向，从覆盖本轮动作需求的时域中选取负荷局部低谷。该方案将温度安全余量、动作持续能力与负荷用于相位筛选，避免作业跨越安全边界或落入高负荷时段，提高候选相位的安全性、可执行性和生产适配性。

18、3、本发明通过将补入量与相位取用量换算为压力增量和压力降量，逐周期重构公共执行源压力恢复轨迹，以相位内压力不低于工作压力边界且相位互不重合作为准入条件；按动作期限和压力恢复次序分配准入相位，形成关闭到位、动作及重新投入时刻的控制指令。完成指令后，根据实测压力演变重构后续压力恢复轨迹，重排未执行控制指令。由此防止多单元同时取用造成压力不足与相位冲突，兼顾单元动作期限，保障共享执行资源下作业有序衔接和持续可行。