СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ АРГОНА НА ВЫПУСКЕ ДИСТИЛЛЯЦИОННОЙ КОЛОННЫ

1. Система (3) для управления расходом аргона в текучей среде (120) на выпуске узла (1) из по меньшей мере одной дистилляционной колонны, чтобы достигнуть целевого содержания (SP) дикислорода, при этом система содержит
датчик (9), предназначенный для измерения содержания (PV) дикислорода в текучей среде, содержащей аргон, на выпуске узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны;
regul
регулятор (11), выполненный с возможностью определения требуемого изменения (∆) расхода аргона в зависимости от разности (ε) между содержанием дикислорода, измеренным датчиком, и целевым содержанием дикислорода;
argon
контроллер (13), предназначенный для генерирования сигнала управления, относящегося к целевому расходу (Q) аргона, причем указанный целевой расход аргона определяется в зависимости от требуемого изменения расхода аргона, определенного регулятором, и от изменений в содержании дикислорода, измеренном датчиком; и
клапан (15), управляемый указанным контроллером и предназначенный для модификации расхода аргона в текучей среде на выпуске узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны, чтобы получить целевой расход аргона.
pred
air
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что на узел из по меньшей мере одной дистилляционной колонны подается воздушная текучая среда (100), причем целевой расход аргона, определенный контроллером, определяется дополнительно в зависимости от прогнозируемого значения (Q) расхода аргона в зависимости от расхода (Q) воздуха на впуске узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны и от выхода (ρ) указанного узла.
air
3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что прогнозируемое значение расхода аргона зависит от расхода (Q*) воздуха, который задерживается относительно расхода воздуха на впуске узла (1) из по меньшей мере одной дистилляционной колонны, причем задержанный расход указанного воздуха определяется следующим образом:
air
air
0
0
0
Q*(t)=Q(t-λ) для всех t∈[t; t+λ],
air
где Q*(t) представляет собой задержанный расход в момент времени t,
air
Q(t) представляет собой расход воздуха на впуске узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны в момент времени t,
0
tпредставляет собой любой момент времени,
λ и δ представляют собой предварительно определенные периоды времени,
R представляет собой предварительно определенный положительный порог.
4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что прогнозируемое значение расхода аргона в заданный момент времени определяется следующим образом:
pred
Q(t)=Q*(t)⋅α⋅ρ,
pred
где Q(t) представляет собой прогнозируемое значение расхода аргона в заданный момент времени t,
α представляет собой долю аргона в потоке воздуха на впуске узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны,
ρ представляет собой выход узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны.
5. Система по любому из пп. 2-4, отличающаяся тем, что выход узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны определяется посредством применения предварительно определенной функции к коэффициенту, характеризующему количество энергии, используемой для управления узлом из по меньшей мере одной дистилляционной колонны.
6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что предварительно определенная функция определяется посредством алгоритма обучения на основе набора данных, относящихся к множеству процессов дистилляции, реализованных в соответствии с различными значениями для количества используемой энергии.
7. Система по п. 6, отличающаяся тем, что предварительно определенная функция является полиномиальной.
8. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что целевой расход аргона определяется в зависимости от параметра (P) ожидания, относящегося к изменениям в содержании дикислорода, измеренном датчиком, причем указанный параметр ожидания принимает дискретные значения в пределах набора предварительно определенных значений.
9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что параметр ожидания, относящийся к изменениям в содержании дикислорода, определяется следующим образом:
где P(t) представляет собой значение параметра ожидания, относящегося к изменениям в содержании дикислорода, измеренном датчиком в момент времени t,
1
2
3
P, P, P представляют собой возможные значения параметра ожидания в соответствии с изменениями в содержании дикислорода, измеренном датчиком,
PV(t) представляет собой значение содержания дикислорода, измеренного датчиком в момент времени t,
τ представляет собой предварительно определенный период времени, и
S представляет собой предварительно определенный порог.
10. Система по п. 9 в комбинации с п. 2, отличающаяся тем, что параметр ожидания, относящийся к изменениям в содержании дикислорода, измеренном датчиком, представляет собой корректирующий расход, при этом целевой расход аргона определяется следующим образом:
argon
где Q представляет собой целевой расход аргона,
pred
Q представляет собой прогнозируемое значение расхода аргона,
regul
Δ представляет собой требуемое изменение расхода аргона, и
P представляет собой значение корректирующего расхода.
11. Система по п. 9 в комбинации с п. 2, отличающаяся тем, что параметр ожидания, относящийся к изменениям в содержании дикислорода, измеренном датчиком, представляет собой весовой коэффициент прогнозируемого значения расхода аргона, причем целевой расход аргона определяется следующим образом:
argon
pred
regul
Q=Q⋅P+Δ,
argon
где Q представляет собой целевой расход аргона,
pred
Q представляет собой прогнозируемое значение расхода аргона,
regul
Δ представляет собой требуемое изменение расхода аргона, и
P представляет собой значение весового коэффициента прогнозируемого значения расхода аргона.
12. Система по любому из пп. 2-11, отличающаяся тем, что прогнозируемое значение расхода аргона взвешивается корректирующим коэффициентом (K), относящимся к нарушениям узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны, причем указанный корректирующий коэффициент определяется в зависимости от разности между содержанием дикислорода, измеренным датчиком, и целевым содержанием дикислорода.
13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что корректирующий коэффициент определяется следующим образом:
1
2
3
где K, K и K представляют собой предварительно определенные возможные значения корректирующего коэффициента, и
1
2
T и T представляют собой предварительно определенные пороги.
14. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что регулятор представляет собой ПИД(пропорционально-интегрально-дифференциальный)-контроллер, выполненный таким образом, чтобы значения параметров, соответственно относящихся к пропорциональному и интегральному вкладам ПИД-контроллера, умножались на два, когда содержание дикислорода, измеренное датчиком, больше, чем целевое содержание дикислорода.
15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что ПИД-контроллер является ПИ-контроллером.
16. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что целевое содержание дикислорода в аргоновой текучей среде на выпуске узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны составляет меньше чем 2 ppm.
17. Система по п. 16, отличающаяся тем, что целевое содержание дикислорода в аргоновой текучей среде на выпуске узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны составляет от 0,9 ppm до 2 ppm.
18. Система по п. 16 или 17, отличающаяся тем, что целевое содержание дикислорода в аргоновой текучей среде на выпуске узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны составляет 0,9 ppm.
19. Способ управления расходом аргона в текучей среде (120) на выпуске узла (1) из по меньшей мере одной дистилляционной колонны, чтобы достигнуть целевого содержания (SP) дикислорода, при этом способ включает
измерение содержания (PV) дикислорода в текучей среде, содержащей аргон, на выпуске узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны;
argon
определение требуемого изменения (Δ) расхода аргона в зависимости от разности (ε) между измеренным содержанием дикислорода и целевым содержанием дикислорода;
argon
определение целевого расхода (Q) аргона в зависимости от требуемого изменения расхода аргона и от изменений в измеренном содержании дикислорода; и
модификацию расхода аргона в текучей среде на выпуске узла из по меньшей мере одной дистилляционной колонны, чтобы получить целевой расход аргона.
20. Компьютерная программа, содержащая команды для реализации способа по п. 19, когда указанные команды исполняются по меньшей мере одним процессором (19, 23, 27).