用于处置针对模型预测控制器和估计器的设备服务的系统和方法技术方案

当设备(或设备组件)停止服务或关机以用于检修或维护时，处置某些条件是有利的。设备服务标志可用以指示由于相关联设备已经离线以用于检修，所以将不再传播个别变量。当多个变量馈送到下游的另一系统或组件时，这些变量可置于设备服务集中，且所述集可与指示所述设备服务集中的变量组不可用的指示符相关联。关于使哪些变量不可用于传播的视觉指示符可显示给用户。一旦所述设备或系统回到线上或离开设备服务模式，便重新设置适当标志和设备服务集，并且再次向下游传播相关联变量。

Systems and methods used for the disposal of equipment services for model predictive controllers and estimators

It is advantageous to dispose of certain conditions when the equipment (or equipment component) stops service or shutdown to be used for maintenance or maintenance. The device service flag can be used to indicate that an individual variable will no longer be propagated because the associated device has been off-line for maintenance. When multiple variables are sent to another system or component downstream, these variables can be placed in the device service set, and the set can be associated with indicators indicating that the set of variables in the device service set is not available. The visual indicator on which variables can not be used to propagate can be displayed to the user. Once the device or system is back online or away from the device service mode, the appropriate flag and device service set are reset, and the associated variables are propagating downstream again.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处置针对模型预测控制器和估计器的设备服务的系统和方法
本公开大体上涉及通过使用允许控制或估计模型设计者准备和处置处理设备模式改变(如使设备停止服务以用于短期维护)的设备服务标志或设备服务设置来处置设备服务。
技术介绍
本专利技术涉及一种使用设备服务标志或设备服务设置来恰当地管理用于制造过程设备的操作模式改变(例如，使设备停止服务以用于短期或临时维护)的预测控制或估计系统模型的方法和过程。通常情况为需要使制造过程设备的离散件离线(停止服务)或暂时停机以用于物理维护或用于其它目的。举例来说，可能频繁停用或“停止(takendown)”乙烯裂解炉以进行脱焦，可能停止焦化进料炉以进行“剥离”，并且可使热交换器停止服务以进行“回洗”。类似地，可启用其它设备，例如，可添加乙烯裂解炉以增加容量，或者可将热交换器置于服务中以提供额外冷却。在现有系统中，当需要改变设备的模型化组件或件的模式时，模型预测控制或估计软件必须停用，或经专门译码和维护以管理这些条件。在石化环境以及其它环境中存在多个其它此类实例。当必须改变处理设备的模式时，例如扰动变量(DV)、受操控变量(MV)、中间过程输出变量(POV)和所属领域的普通技术人员已知的其它系统分量等某些变量的期望过程效应必须使其测量和模型预测效应基于这些设备状态改变进行调整，以便允许估计器或控制器继续操作。举例来说，当处理设备的中间件停止服务时，设计者可选择不使其预测的过程变量效应向前传播到与下游处理设备相关联的变量。举例来说，两个蒸馏塔之间的换热器可停止服务，使得其温度测量值的改变不再对与下游塔的进料相关联的测量值产生效应。当前模型预测控制技术通过将相关联服务标志设置为“关断”来消除MV和DV的效应，但目前不包含用于消除中间POV的效应的方法。所要设计行为通常是当改变相关联处理设备的模式时，停止模型的选择变量或选择部分的中间POV测量反馈和预测传播。因此，在现有模型预测估计和控制技术中，以结构化方式管理一个或多个过程变量的模型化过程效应的改变将需要定制译码并且频繁地改变多个模型的维护或编程模型化。此要求归因于对个别解决方案进行译码的时间量、软件和模型的维护以及与选择恰当配置相关联的操作者或用户的错误而为高成本的。这还是效率低下的，因为缺少与此方法相关联的灵活性造成需要停用用于所发生的多种处理设备改变的控制和/或估计应用程序。
技术实现思路
根据本公开，本文中公开用于允许估计和控制应用程序设计者指定个别变量或变量组(如在服务条件中)并且使其对以结构化方式恰当地调整的过程模型具有所得效应的设备服务概念的系统和方法。在设备服务概念的一个实施例中，接收对一个或多个设备组件的服务的请求。可在估计器或控制器或其任何组合处接收所述请求。确定请求类型，其中所述请求类型包括一个或多个变量的设备服务。在一个实施例中，所述请求类型可针对个别变量。在另一实施例中，所述请求类型可针对变量组，其中所述变量组形成集。此变量组的集可由处置某些条件的用户或设计者具体构建。设置与所述变量相关联的一个或多个标志。接下来，调整所述变量以及模型结构。接着确定设备服务是否已经完成。一旦完成，重新设置所述一个或多个标志，并且重新调整所述模型结构以传播所述一个或多个变量。还调整一个或多个内部模型预测。重新设置设备服务标志，并且重新调整模型结构以传播所述一个或多个变量。接着可调整内部模型预测。在一个实施例中，所述模型结构包括以下中的至少一个：将模型化系数设置为零以移除过程关系，以及调整更复杂模型化过程关系的系数。可至少部分地针对以下中的至少一个调整所述模型结构：预测目的、相关联过程输出变量(POV)过程测量值的校准、过程POV估计和未来预测、受操控变量控制调整的确定、可行受操控变量和控制变量目标值的确定，以及过程优化。在一个实施例中，视觉指示符(例如对显示器的指示符)可用以标识目前处于设备服务模式中的一个或多个变量。也就是说，设置与一个或多个变量相关联的设备服务标志。在一个实施例中，不包含在服务状态改变中的一个或多个输入变量与一个或多个设备组件相关联。附图说明通过参考结合图式进行的以下描述，可以更完整地理解本专利技术的实施例和优点，图式中相同的参考标号指示相同特征，且其中：图1示出根据本公开的一个或多个实施例的实例信息处置系统；图2流程图是根据本公开的一个或多个实施例的用于处置针对模型预测控制器和估计器的设备服务改变的流程图；以及图3示出根据本公开的一个或多个实施例的实例系统。虽然本公开容许各种修改和替代形式，但其具体实例实施例已在图式中示出，且在本文中详细描述。然而，应理解，本文中对具体实例实施例的描述并不意在将本公开限制于本文中所公开的特定形式，而是相反，本公开应当涵盖所附权利要求书限定的所有修改和同等物。具体实施方式介绍将设备服务标志用于模型预测估计器和控制器的方法和过程，以提供修改选择变量条件改变对其它模型相关变量的所预测值的效应的便捷方式。一个实施例可包含例如用于预测与处理设备相关联的测量值以用于操作目的(例如监测、质量控制、报警或所属领域的普通技术人员已知的任何其它操作目的)的估计器，或过程控制器。当直接连接到过程设备时，使用系统隔区，所属领域的技术人员已知为“线上”或用于“离线”条件下的设计计算。估计器是指被设计成估计与处理设备相关联的实际或可能的测量变量的基于计算的预测应用程序，本领域的普通技术人员还已知为“软传感器”、“推理测量”、“预测估计器”或其它术语。控制器是指被设计成执行高级过程控制(APC)的基于模型的多变量预测控制(MPC)应用程序。控制器或估计器处理器并入有多个功能，包含I/O通信、变量和测量验证、估计和预测、稳态优化以及控制移动计算现在参考图式，示意性地说明具体实例实施例的细节。在图式中，相同的元件将由相同的标号表示，且类似的元件将由带有不同小写字母后缀的相同编号表示。对于本专利技术的一个或多个实施例，可以利用信息处置系统来实施一个或多个实施例。此类实施例都可以在几乎任何类型的信息处置系统上实施，而不管所使用的平台为何。用于实施本文中所描述的实施例中的一个或多个的此类信息处置系统硬件可包含处理器，所述处理器被配置成执行指令、编程步法或存储在非暂时性计算机可读媒体上的代码的一个或多个序列。举例来说，如图1中所示，信息处置系统100包含一个或多个中央处理单元(CPU)102、相关联存储器104(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、高速缓冲存储器、闪存存储器等)、存储装置106(例如，硬盘、固态存储器、光盘驱动器(例如压缩光盘驱动器)或数字视频光盘(DVD)驱动器、闪存存储器棒等)，以及现今的计算机(未示出)的多个其它元件和功能性。CPU102可用以执行来自一个或多个模块的程序指令，其中所述程序指令存储于存储器装置中，所述存储器装置例如存储器104或存储装置106或所属领域的普通技术人员已知的任何其它存储器。CPU102可被配置成执行本专利技术的一个或多个实施例所涵盖的控制器。CPU102可为通用微处理器、微控制器、数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑装置、控制器、状态机、门控逻辑、离散硬件组件、人工神经网络，或所属领域的普通技术人员已本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处置设备服务标志的方法，包括以下步骤：接收对一个或多个设备组件的服务的请求；确定请求类型，其中所述请求类型包括一个或多个变量的设备服务；设置与所述一个或多个变量相关联的一个或多个标志；调整所述一个或多个变量；调整模型结构；确定设备服务是否完成；重新设置所述一个或多个标志；重新调整所述模型结构以传播所述一个或多个变量；以及调整一个或多个内部模型预测。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.05 US 62/171,5831.一种用于处置设备服务标志的方法，包括以下步骤：接收对一个或多个设备组件的服务的请求；确定请求类型，其中所述请求类型包括一个或多个变量的设备服务；设置与所述一个或多个变量相关联的一个或多个标志；调整所述一个或多个变量；调整模型结构；确定设备服务是否完成；重新设置所述一个或多个标志；重新调整所述模型结构以传播所述一个或多个变量；以及调整一个或多个内部模型预测。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个变量包括个别变量和变量组中的至少一个。3.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述模型结构包括以下中的至少一个：将模型化系数设置为零以移除过程关系，以及调整更复杂模型化过程关系的系数。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整所述模型结构是至少部分地针对以下中的至少一个做出的：预测目的、相关联过程输出变量POV过程测量值的校准、过程POV估计和未来预测、受操控变量控制调整的确定、可行受操控变量和控制变量目标值的确定，以及过程优化。5.根据权利要求1所述的方法，其中视觉指示符标识目前处于设备服务模式中的所述一个或多个变量。6.根据权利要求1所述的方法，其中在估计器或控制器处接收所述请求。7.根据权利要求1所述的方法，其中一个或多个复杂模型化关系与所述一个或多个设备组件相关联。8.根据权利要求1所述的方法，其中不包含在服务状态改变中的一个或多个输入变量与所述一个或多个设备组件相关联。9.一种系统，包括：一个或多个处理器，用于处理信息；存储器，通信连接到所述一个或多个处理器；以及一个或多个模块，包括存储于所述存储器中的指令，所述指令在由所述处理器执行时能操作以执行包括以下的操作：接收对一个或多个设备组件的服务的请求；确定请求类型，其中所述请求类型包括一个或多个变量的设备服务；设置与所述一个或多个变量相关联的一个或多个标志；调整所述一个或多个变量；调整模型结构；确定设备服务是否完成；重新设置所述一个或多个标志；重新调整所述模型结构以传播所述一个或多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·C·M·卡瑞特尔，J·M·威廉姆森，J·瓦力盖特，周恒杰，W·M·坎尼，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL