动态物耗能耗的实时控制方法

摘要

一种动态物耗能耗的实时控制方法，步骤为：第一步、采集动态物耗能耗控制所需的实时数据，在PI实时数据库环境下存入PI实时数据库；第二步、采集动态物耗能耗控制所需的实验室分析数据，保存到分析数据的关系数据库；第三步、对动态物耗能耗控制的数据进行校正，得到符合物料平衡数据；第四步、按时段启动动态物耗能耗的控制程序，进行完全消耗系数矩阵模型的计算和动态控制，并将计算的结果输入报表系统，供用户网上使用。本发明能够得出多个产品和整个生产链上的能耗情况，以根据实时采集的数据来动态观测出产品的每一步消耗能量的情况。

主权项

1.一种动态物耗能耗的实时控制方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步、采集动态物耗能耗控制所需的实时数据，各化工单元装置DCS及计量基站、电器基站的实时数据在PI实时数据库环境下存入PI实时数据库；其中，实时采集数据时，不需经过校正的数据按时段读入动态物耗能耗控制的关系数据库中；第二步、采集动态物耗能耗控制所需的实验室分析数据，将实验室分析结果通过人工录入的方法保存到分析数据的关系数据库；第三步、对动态物耗能耗控制的数据进行校正，工艺装置中各流股的流率数据、在线分析仪数据和实验室分析数据按时段采集，进行数据校正处理，得到物料的平衡数据，该平衡数据包括校正后的流率和组分数据；进行数据平衡后，不需要修正的数据，包括原材料当前价格在内的来自ERP财务系统的数据一并按时段读入；数据校正的方法的步骤为：对系统内过程拓扑结构中的气、固、液三相的流率测量数据和组分数据进行冗余性分析，进行动态数据校正模型，所述的动态数据校正模型的目标函数为：约束方程为：其中，为测量数据的校正值向量，X为测量数据向量，Q为测量数据的方差-协方差矩阵，S为校正值的系数矩阵，T为未测量数据的系数矩阵，C为常数矩阵；第四步、按时段启动动态物耗能耗的控制程序，自动进行采集数据的读入过程，并从分析数据的关系数据库中读取不需要进行校正的分析数据，进行完全消耗系数矩阵模型的计算和动态控制，并将计算的结果输入报表系统，供用户网上使用；其中物耗能耗控制为：①预先设定在过程工业中生产的产品数为i个，所消耗的中间产品为j个，所消耗的外购产品为k个，其中1≤i≤n，1≤j≤n，其中n为产品的总个数；②根据所述过程工业中多个产品的生产数据，提取每个产品消耗的各种中间产品的中间使用数据X_ij，所述每个产品的最终使用数据Y_i，以及所述每个产品的总产出Z_i，则基于中间使用、最终使用和总产出之间的关系如下：$\left\{\begin{array}{c}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_{1j}+Y_1=Z_1\\ \underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_{\mathrm{nj}}+Y_n=Z_n\end{array}\right.$③在所述多个产品的生产数据中，分离出所述每个产品消耗的各种中间产品的中间投入数据X′_ji，所述每个产品的增加投入数据N_i，以及所述每个产品的总投入数据X_i，则基于中间投入、增加投入和总投入之间的关系如下：$\left\{\begin{array}{c}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X^{\prime }}_{j1}+N_1=X_1\\ \underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X^{\prime }}_{\mathrm{jn}}+N_n=X_n\end{array}\right.$④预定i×j的矩阵A为所述每个产品对所述中间产品的直接消耗系数矩阵，i×j的矩阵B为所述每个产品对所述外购产品的直接消耗系数矩阵，其中矩阵A中的任意元素a_ij表示生产第j种产品所消耗的中间产品的数量，矩阵B中的任意元素b_ij表示生产第j种产品所消耗的外购产品的数量，满足：$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{AX}+Y=X\\ \mathrm{BX}=Z\end{array}\right.;$其中，X为所述每个产品的总产量列向量，Y为所述每个产品的商品量列向量，Z为所述每个产品的外购产品的消耗列向量；每个产品对所述中间产品的完全消耗系数矩阵为(I-A)^-1，所述每个产品对所述外购产品的完全消耗系数矩阵为B(I-A)^-1，满足：$\left\{\begin{array}{c}{(I-A)}^{-1}Y=X\\ B{(I-A)}^{-1}X=Z\end{array}\right..$