1. 綜合簡介
先進過程控制(zhì)(APC : Advanced Understanding of the Process + Intelligent Control)是(shì) Advanced Process Control 的(de)縮寫,是(shì)用(yòng)多(duō)變量模型來(lái)描述★過程的(de)動态特性,用(yòng)模型預測過程輸出軌迹與希望軌迹的(de)距離(lí),作(zuò)為(wèi)≠控制(zhì)質量指标,求得(de)最優的(de)控制(zhì)策略。反饋校(xiào)正、在線滾動優化(huà),以解決大(dà)時(shí)滞、強耦合的(de)多(duō)變量過程控制(z€hì)問(wèn)題。經過多(duō)年(nián)的(de)應用(yòng)與改進,該技(jì)術(shù)已經相(xiàng)當成熟并在國≠(guó)內(nèi)外(wài)得(de)到(dào)了(le)廣泛的(de)應用(yòng)。
2. 行(xíng)業(yè)需求
煉油化(huà)工(gōng)行(xíng)業(yè)的(de)競争日(rì)益激烈,以先進控制(zhì)技(jì)術(shù)提升企業(yè)的(de)整體(tǐ)競争能(néng)力逐漸成為(wèi)共識。位于 “智能(néng)化(huà)工(gōng)廠(chǎng)(管控一(yī)體(tǐ)化(huà))” 結構模型底層的(de)先進過程控制(zhì)技(jì)術(shù)和(hé)優化(huà)技(jì)術(shù),能(néng)夠提₽高(gāo)工(gōng)業(yè)生(shēng)産過程操作(zuò)和(hé)控制(zhì)的(de)穩定性,改善工(gōng)業(yè)生(shēng)産過程的(≠de)動态性能(néng),減少(shǎo)關鍵變量的(de)運行(xíng)波動幅度,保證産品質量的(de)均勻性,提高(gāo)目标産品的(de)收率。目前先進控制(zhì)技(jì)術¶(shù)以前所未有(yǒu)的(de)速度在整個(gè)行(xíng)業(yè)得(de)到(dào)推廣和(hé)應用(yòng),大(dà)量實踐表明(míng)上(shàng)述技(jì)術(shù)的(de)應用(yòng)能(néng)夠為(wèi)企業(yè)帶來(lái)∏可(kě)觀的(de)經濟利潤,使整個(gè)“智能(néng)化(huà)工(gōng)廠(chǎng)”模型能(néng)夠真正為(wΩèi)企業(yè)服務。
3. 産品服務
艾斯本(Aspen) 公司的(de)先進控制(zhì)軟件(jiàn) DMCplus 是(shì)行(xíng)業(yè)領先的(de)±多(duō)變量模型預測控制(zhì)器(qì),其應用(yòng)魯棒性強,模型适應性廣。它直接通(tōng)過 DCS 或間(jiān)接通(tō¶ng)過信息管理(lǐ)系統與工(gōng)藝流程連接,能(néng)夠安全地(dì)将工(gōng)藝流程同時(shí)推向多(duō)重工(gōng)藝約束。經驗證實, Aspen φDMCplus 控制(zhì)系統可(kě)以不(bù)影(yǐng)響控制(zhì)系統的(de)投運率而能(néng)解決大(dà€)規模控制(zhì)範圍的(de)問(wèn)題。據不(bù)完全統計(jì),全球範圍內(nèi)已有(yǒu) 10,000 多(duō)個(gè)産品服務案例。國(guó)外(wàεi)著名煉油石化(huà)巨頭如(rú)埃克森(sēn)美(měi)孚公司、雪(xuě)佛龍公司、陶氏化(huà)學公司都(dōu)廣泛采用(yòng)± AspenTech 先進控制(zhì)技(jì)術(shù),并作(zuò)為(wèi)公司實施先進控制(zhì)标準。國(guó)內(nè×i)中國(guó)石化(huà) AspenTech 先進控制(zhì) DMCplus 應用(yòng)也(yě)超過 1✔00 多(duō)套。
4. 功能(néng)實現(xiàn)
- 基于浏覽器(qì)的(de)操作(zuò)工(gōng)和(hé)工(gōng)程師(shī)實時(♥shí)用(yòng)戶界面
- 基于網絡的(de)界面,用(yòng)于察看(kàn)和(hé)變更控制(zhì)器(qì)配置,以及察看(kàn)便于讀(dú)取的(de)實時(shí)顯示界面。
- 無縫整合:控制(zhì)器(qì)可(kě)以簡便地(dì)與 Aspen Automated Process Tester 進行(xíng)整合,用(yòng)于進行(xíng)有(yǒu)效 的(de)裝置階躍測試,以及與 Aspen Watch 整合進行(xíng)績效監控和(hé)問(wèn)題捕獲。
- 強大(dà)的(de)子(zǐ)空(kōng)間(jiān)辨識算(suàn)法:用(yòng)更短(d♣uǎn)的(de)測試數(shù)據來(lái)辨識更好(hǎo)模型。在保證準确性的(de)前提下(xià)創建更穩定的(de)模型,能(né$ng)有(yǒu)效地(dì)确定動态死區(qū)時(shí)間(jiān)及動态反向響應。
- 模型不(bù)确定性和(hé)相(xiàng)互關聯:這(zhè)個(gè)分(fēn)析工(gōng)'具用(yòng)來(lái)評估模型準确性,确定足夠階躍測試的(de)完成時(shí)間(jiān),×并選擇最佳模型曲線。
- 标準支持子(zǐ)控制(zhì)器(qì):可(kě)容易地(dì)将大(dà)控制(zhì)器(qì)劃分(≠fēn)為(wèi)含有(yǒu)相(xiàng)關變量的(de)不(bù)同組作(zuò)為(wèi)子(zǐ)控制(zhì)器(qì),用(yòng)于顯示₹相(xiàng)關子(zǐ)控制(zhì)器(qì)變量并可(kě)對(duì)子(zǐ)控制(zhì)器(qì)進行(xíng)開(kāi)關調節。
- 明(míng)确的(de) CV 排序:不(bù)依賴動态整定,為(wèi)被控變量提供明(míng)确的(de)優先級次序。
- 用(yòng)于穩态目标計(jì)算(suàn)的(de)二次優化(huà)及線性規劃程序。
- 為(wèi)每個(gè)等級組确定 LP 或 QP 解決方案類型。
- 動态加權:在控制(zhì)器(qì)動态控制(zhì)計(jì)算(suàn)中能(néng)夠對(duì)接近(jìn)工(gōng)藝約束限值附近(jìn)的(de)變量進行(xíng♣)加權。
- 過濾預測誤差:指數(shù)、移動平均數(shù)或傳統偏差更新方案。
- 無需編程的(de)标準配置轉換:無需外(wài)部配置或數(shù)據庫維護可(kě)以确定輸入和(hé)輸出的(de)變量轉換。
- 在線模拟功能(néng)增強:能(néng)夠将完整的(de)在線快(kuài)照(zhào)上(sβhàng)傳至基于 GUI 的(de)模拟,用(yòng)于績效評估。
- 可(kě)變增益:允許在線進行(xíng)控制(zhì)器(qì)增益變化(huà),加強對(duì)高(gāo)度非線性系統和(hé)模式變更系統的(de)處理(lπǐ)能(néng)力。
5. 應用(yòng)場(chǎng)景
基于模型預測的(de)先進控制(zhì)技(jì)術(shù)(APC),目前市(shì)場(chǎng)上(shàng)已開(kāi)發了(×le)衆多(duō)先進控制(zhì)軟件(jiàn)産品,如(rú) AspenTech、Honeywell、Rockwel l 、Invensys、浙大(dà)中控等知(zhī)名自(zì)動化(huà)設備公司均擁有(yǒu)自(zì)己的(de)獨立版本先進控制(zhì)軟件(jiàn)。實施先✘進控制(zhì)和(hé)優化(huà)技(jì)術(shù)已成熟并商品化(huà),實施的(de)工(gōng)程化(huà)方法也(yě)已經逐步規範化(huà)。這(zhè)些(xi&ē)産品被廣泛應用(yòng)大(dà)型石化(huà)、化(huà)工(gōng)、煉油、電(diàn)廠(chǎng)、水(↕shuǐ)泥、冶金(jīn)等各行(xíng)各業(yè),并由此獲得(de)巨額利潤回報(bào)。
6. 核心價值
- 保持不(bù)同産品和(hé)操作(zuò)條件(jiàn)的(de)嚴格質量标準,卓越的(de)抗幹擾能(néng)力降低(dī)了(le)工(gōng)藝過程的(de)波動性、并增加目标産品£收率。 Aspen DMCplus 為(wèi)整個(gè)操作(zuò)過程保持嚴格的(de)控制(zhì)₹,減少(shǎo)工(gōng)藝過程的(de)波動性。
- 通(tōng)過更接近(jìn)工(gōng)藝限制(zhì)條件(jiàn)的(de)操作(zuò)将生(shēng)産能₹(néng)力最大(dà)化(huà),從(cóng)而使在現(xiàn)有(yǒu)資産基礎上(shσàng)實現(xiàn)更大(dà)的(de)生(shēng)産量。
- 提高(gāo)操作(zuò)穩定性和(hé)約束處理(lǐ)能(néng)力,減少(shǎo)了(le)未計(jì)劃裝置的(de)停車(chē)時(shí)間(jiān)。在工(gōng)藝運行(xíng)至不(bù)穩定區(qū)域之前,通(£tōng)過對(duì)工(gōng)藝幹擾進行(xíng)及時(shí)的(de)補償操作(zuò),提高₩(gāo)裝置的(de)安全性。
- 挖掘裝置潛在收益,通(tōng)過卡邊操作(zuò),提高(gāo)裝置經濟效益。
- 可(kě)以有(yǒu)效地(dì)适用(yòng)于任何控制(zhì)問(wèn)題,并且成功地(dì)應用(yòng)于煉油、化(huà)工(gōng)、石化(huà)過程處理(lǐ)的(de)每個(gè)線性控制(zhì)問(wèn)題中。
- 通(tōng)過降低(dī)維護要(yào)求并簡化(huà)實施和(hé)管理(lǐ)的(de)工(gōng)作(↔zuò)流程,降低(dī)運營成本。
7. 成功案例
漢中諾公司目前在中石油、中石化(huà)、民(mín)營等大(dà)型石油化(huà)工(gōng)領域有(yǒu)諸多(duō)實施先進←控制(zhì)的(de)成功案例,涉及到(dào)煉油、化(huà)工(gōng)、聚合物(wù)等裝置,先進控制(zhì)的(de)大(dà)量成功應用(yòng),帶來(lá>i)了(le)顯著的(de)經濟效益。
- 煉油裝置:常減壓、催化(huà)裂化(huà)、連續重整、加氫精制(zhì)、加氫裂化(huà)和(hé)延遲焦化(hu à)等。
- 化(huà)工(gōng)裝置:乙烯、乙二醇、PX、PTA、氣分(fēn)、空(kōng)分(fēn)δ等。
- 聚合物(wù)裝置:聚乙烯、聚丙烯等。