某公司先进控制(APC)应用概况
APC控制器投用总结解析
APC控制器投用总结解析APC（Advanced Process Control）控制器是一种在工业过程中应用的先进控制器。
它可以通过对过程参数的实时监测和分析，以及自动调整过程变量来优化过程的运行，提高生产效率和产品质量。
在上海石化的应用中，APC控制器的投用得到了显著的效果。
首先，APC控制器在上海石化的应用中实现了过程稳定性的提升。
传统的控制方式往往需要人工干预和调整，容易受到操作员个人水平和主观意识的影响。
而APC控制器可以实时监测并分析多个过程参数，通过自动调整参数来保持过程的稳定性。
在上海石化的应用中，APC控制器成功解决了一些常见的过程不稳定问题，例如压力波动、温度波动等，显著提高了过程的稳定性。
其次，APC控制器在上海石化的应用中提高了生产效率。
传统的控制方式通常只能保持过程在一个较为理想的状态，而无法进一步提高生产效率。
而APC控制器可以通过优化过程参数的调整，实现过程的最大化运行。
在上海石化的应用中，APC控制器通过自动调整参数，实现了优化控制和最优化运行，提高了生产效率，减少了能源和原材料的消耗，降低了生产成本。
此外，APC控制器在上海石化的应用中也改善了产品质量。
传统的控制方式往往无法解决一些复杂的控制问题，导致产品质量无法达到预期的标准。
而APC控制器可以实时监测和分析过程参数，通过自动调整参数来控制产品的质量。
在上海石化的应用中，APC控制器成功解决了一些产品质量不稳定的问题，提高了产品的一致性和稳定性。
然而，虽然APC控制器在上海石化的应用中取得了显著的效果，但也存在一些挑战和问题。
首先，APC控制器的应用需要掌握一定的专业知识和技术，需要专门的培训和学习。
其次，APC控制器的投用需要较高的成本投入，包括硬件设备的采购和软件的开发。
最后，APC控制器的应用需要与原有的控制系统进行整合，可能存在一定的兼容性问题。
总之，APC控制器在上海石化的应用中取得了良好的效果，提升了过程稳定性、提高了生产效率和产品质量。
先进控制系统(APC)开发及应用方案(二)
先进控制系统（APC）开发及应用方案一、实施背景随着中国经济的快速发展，产业结构改革已成为推动经济持续增长的重要手段。
在此背景下，开发和应用先进控制系统（APC）具有至关重要的意义。
APC作为新一代信息技术的重要组成部分，对于提高企业生产效率、降低能耗、提升产品质量有着不可或缺的作用。
二、工作原理APC系统主要基于实时数据库进行数据采集、存储、分析和优化，通过数学模型和算法实现闭环控制。
其核心组件包括：1.数据采集与存储：通过现场传感器和数据采集设备，实时获取和处理生产过程中的各种数据。
2.数据分析与优化：利用先进的数据分析和机器学习算法，对采集到的数据进行处理，提取有价值的信息，为优化控制提供支持。
3.控制策略：根据分析结果，制定相应的控制策略，实现对生产过程的精确控制。
4.反馈与调整：通过对比预设的控制目标与实际生产数据，不断调整控制策略，以实现最佳生产效果。
三、实施计划步骤1.需求分析：明确APC系统的需求，包括需要控制的生产环节、需要采集的数据类型、需要优化的生产目标等。
2.系统设计：根据需求分析结果，设计APC系统的架构、功能模块和算法。
3.系统开发：依据设计文档，开发APC系统。
4.系统测试：在开发完成后，对APC系统进行全面的测试，确保其稳定性和性能。
5.系统部署：将APC系统部署到实际生产环境中，进行现场调试和优化。
6.系统维护与升级：对APC系统进行持续的维护和升级，以满足不断变化的业务需求。
四、适用范围APC系统适用于各种需要进行精细化生产控制的行业，如石油化工、制药、钢铁制造等。
在这些行业中，APC可以帮助企业实现生产过程的自动化、智能化和信息化，从而提高生产效率、降低能耗并提升产品质量。
五、创新要点1.实时数据采集与处理：APC系统采用高性能的实时数据库，能够实现数据的实时采集和高效处理。
2.基于机器学习的优化算法：通过机器学习算法对生产数据进行深度分析，找出最佳的控制策略，实现生产过程的智能化控制。
apc高级控制算法应用及组态调试
apc高级控制算法应用及组态调试APC（高级过程控制）是一种先进的控制算法，广泛应用于工业过程控制中，对于提高生产效率和质量具有重要的意义。
本文将介绍APC 的应用领域，同时探讨APC的组态调试方法，并提供一些建议和指导。
在工业生产过程中，APC可以应用于诸多领域，如化工、石油、钢铁、纸浆和造纸等行业。
在这些领域，APC的主要目标是优化过程参数控制，通过实时优化和调整过程参数，实现生产过程的最佳运行状态。
例如，在化工行业，APC可以通过控制温度、压力、流量等参数，实现更加精确的反应和产品质量控制。
在钢铁行业，APC可以通过控制炉温、氧气含量等参数，实现高质量的炼钢过程。
APC的组态调试是实现优化控制的关键步骤。
组态调试包括系统参数设置、模型建立和校准、控制对象的稳态和动态性能评估等步骤。
首先，需要对系统进行全面的参数设置，确定控制目标和要达到的性能指标。
其次，需要建立准确的模型，模拟和描述实际过程的动态特性。
这是实现优化控制的基础。
然后，通过检测控制对象的稳态和动态性能，并进行评估和校准。
稳态性能包括偏差、稳定性和鲁棒性等指标，动态性能包括超调量、响应时间和韧性等指标。
最后，根据评估结果进行调整和优化。
为了有效应用APC算法，我们提出以下建议和指导。
首先，要充分了解和理解所控制的过程和设备的特性，包括输入输出关系、时滞和非线性特性等。
其次，要准确建立过程模型，并进行充分的数据采集和分析，以确保模型的准确性和可靠性。
模型的准确性是实现优化控制的基础。
还要注意选择合适的控制策略和算法，并根据实际情况进行调整和优化。
此外，要注意系统的稳态和动态性能评估，并根据评估结果进行调节和优化。
最后，要进行全面的组态调试和系统测试，并进行实时监控和维护，以保证系统的稳定运行。
总之，APC高级控制算法在工业过程控制中具有重要的应用价值。
通过充分了解和理解过程特性，准确建立模型，进行优化调试和实时监控，可以实现优化控制，并提高生产效率和产品质量。
先进控制系统apc 教材
先进控制系统apc 教材
先进控制系统（APC）是指一种高级的控制系统，它利用先进的
控制算法和技术来实现对复杂过程或系统的精确控制。
APC的教材
通常涵盖了控制理论、算法、应用和实践等方面的内容。
在先进控制系统的教材中，通常会涉及到控制系统的基本原理，包括反馈控制、前馈控制、多变量控制等内容。
教材会介绍各种先
进的控制算法，如模型预测控制（MPC）、模糊控制、神经网络控制、遗传算法控制等。
此外，教材还会涉及到控制系统的建模与仿真、
系统识别、优化方法等内容。
在教材中，通常会以案例分析的方式来说明先进控制系统在工
业自动化、化工、电力、航空航天等领域的应用。
还会介绍实际工
程中的先进控制系统设计与实施过程，以及相关的工程实践经验。
教材也会包括一些实验操作和案例分析，以帮助学生更好地理
解先进控制系统的原理和应用。
此外，还会介绍一些先进控制系统
的发展趋势和未来的研究方向，以帮助学生了解该领域的最新进展。
总的来说，先进控制系统的教材涵盖了广泛的内容，旨在帮助
学生全面深入地理解先进控制系统的理论和实践，为他们在工程领域的应用打下坚实的基础。
先进控制系统（APC）管理办法
先进控制系统（APC）管理办法先进控制系统（APC）管理办法1 基本要求1.1 为全面提升公司生产装置先进控制系统（以下简称APC）的建设和应用水平，充分利用公司开发维护APC的力量，做好APC的建设、应用和维护工作，挖掘装置潜力，进一步降低生产成本，提高公司整体竞争力，特制定本办法。
1.2 APC应用是指在生产装置上实施APC后，充分利用APC 的功能优化装置操作，并对其不断进行维护，保持长期正常运行等一系列工作。
APC运行考核包括APC系统日常运行情况检查、监督考核。
2 职责2.1技术部职责2.1.1技术部为APC建设运维主管部门。
2.1.2负责对APC建设和运维进行管理、协调、监督与考核。
2.1.3负责组织APC系统的培训。
2.2 质检部职责2.2.1 质检部为APC应用管理的主管部门。
2.2.2 负责对装置APC、在线质量仪表（与APC应用相关的在线质量仪表，下同）应用运行情况进行考核。
2.2.3 负责组织装置APC方案审核（审定）。
2.3 装备部职责2.3.1 负责协调APC相关的现场仪表、在线质量仪表、控制系统及数据接口的故障处理。
2.3.2 组织协调机电公司实施APC控制系统组态，以满足APC 应用需求。
2.4 仪表运维中心职责2.4.1负责装置APC方案的编制。
2.4.2负责APC应用的开发和运行维护2.4.3负责对APC应用提供技术支持和服务。
2.4.4 负责装置APC、在线质量仪表应用运行数据统计。
2.5装置职责2.5.1参与APC项目的建设与实施。
2.5.2 参与装置APC方案的编制与审核。
2.5.3负责APC投用，确保投用率达到指标要求。
2.5.4参与装置操作人员APC使用培训，保证APC长期稳定运行。
3 管理内容及要求3.1 APC项目建设及应用流程APC项目建设及应用流程包括APC项目立项→APC方案编制→APC方案审核与审定→APC项目实施→APC运行维护及考核→APC 项目验收。
某公司先进控制APC应用概况
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㈡专家系统
专家系统是根据专家系统技术，使用一个知识库 来作出控制决定的。知识库由专家的经验知识， 在线获得的系统信息和推理机组成。由于专家系 统的知识以符号表示而且总是离散的，因此它适 用于生产计划、调度和故障诊断等决策问题。但 不适用于解决连续控制问题。 ㈢模糊控制
与学习控制系统和专家系统不同，模糊控制是模 糊推理和控制技术相结合的产物。用模糊集合和
但是，鲁棒控制系统的设计要由高级专家完成。 一旦设计成功，就不需太多的人工干预。另一方 面，如果要升级或作重大调整，系统就要重新设 计。
❖ ③最优控制
❖ 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。 成功应用于航天航空和军事领域，在许多方面改 变了人们的生活。
一个典型的最优控制问题描述如下：被控系统的 状态方程和初始条件给定，同时给定目标函数。 然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态 过渡到目标状态，并达到最优的性能指标。
二、**公司先进控制应用概况
❖ **公司对自动化控制和APC建设和应用非常重视。 建厂时全部10套生产装置有8套采用Honeywell的 TDC3000 DCS系统，于1992年投入运行。1997新 建的聚丙烯装置同样采用Honeywell的TDC3000系 统。经过多年的改造，并随着正在进行的老公用工 程控制系统改造的完成，公司所有的装置及辅助装 置已全部采用DCS系统，为先进控制的开发和应用 提供了统一的标准化软硬件平台,有利于APC项目 的开发和运行维护。
一般鲁棒控制系统的设计是以一些最差的情况为 基础，因此一般系统并不工作在最优状态。
❖ 鲁棒控制方法适用于稳定性和可靠性作为首要目 标的应用，同时过程的动态特性已知且不确定因 素的变化范围可以预估。飞机和空间飞行器的控 制是这类系统的例子。
先进控制技术(APC)在重整芳烃联合装置应用总结
17先进控制技术（APC）是对那些不同于常规控制，并具有比常规PID控制更好的控制效果控制策略的统称，而非专指某种计算机控制算法。
APC以现代控制理论（最小二乘法、极大值原理、动态规划方法、卡尔曼滤波理论）为基础进行系统辨识，最优控制和最优估计；采用传递函数，状态空间等模型处理工业生产上的多变量控制问题。
APC从生产单元乃至装置的整体出发，实施优化控制策略，提高了控制系统的整体化和智能化。
本联合装置采用清大华亿PACROS 控制系统，对重整反应单元、抽提蒸馏单元、苯-甲苯分离单元，二甲苯分离单元进行最优化控制操作，在节能降耗及提高芳烃收率方面取得了良好的效果。
一、控制单元介绍及应用效果本联合装置连续催化重整采用美国UOP 公司专利技术，采用上游轻烃回收装置提供的精制石脑油为原料生产高辛烷值汽油组分，同时还副产含氢气体、C5 组分（液化气）等产品。
重整反应部分采用UOP 超低压连续重整工艺，反应器2+2布置。
催化剂再生部分采用UOP 第三代催化剂再生工艺“CycleMax”， 其中分离料斗氯吸附区采用了UOP 最新的ChlorsorbTM 氯吸收技术。
芳烃抽提装置引进UOP工艺包，环丁砜抽提单元采用UOP环丁砜抽提蒸馏技术。
1.反应单元控制器（1）控制目标反应单元控制器通过维持反应深度恒定，提高重整生成油的转化率；提高重整反应单元运行平稳率，降低反应温度运行参数标准偏差；提高稳定塔运行平稳率，降低稳定塔运行参数标准偏差；平稳控制烟气氧含量，减少燃料用量，节能降耗。
（2）涉及设备①重整反应四合一加热炉：F101/F102AB/F103/ F104。
②重整2+2台叠置式反应器R-101/R-102/R-103/R-104。
③稳定塔C -101及塔底重沸炉先进控制技术（ＡＰＣ）在重整芳烃联合装置应用总结杨宏涛 孙黄鹤 蔡亚飞 中国石油广西石化公司【摘 要】该文介绍了先进控制技术（APC）在220万吨/年重整芳烃联合装置应用情况。
先进过程控制(APC)
3、反馈校正
预测控制算法在进行滚动优化时，优化的基点应与系统实际一致。但作为基础的预测模型，只是对象动态特性的粗略描述，由于实际系统中存在的非线性、时变、模型失配、干扰等因素，基于不变模型的预测不可能和实际情况完全相符，这就需用要用附加的预测手段补充模型预测的不足，或者对基础模型进行在线修正。滚动优化只有建立在反馈校正的基础上，才能体现出其优越性。因此，预测控制算法在通过优化确定了一系列末来的控制作用后，为了防止模型失配或环境干扰引起控制对理想状态的偏离，并不是把这些控制作用逐一全部实施，而只是实现本时刻的控制作用。到下一采样时刻，则首先检测对象的实际输出，并利用这一实时信息对基于模型的预测进行修正，然后再进行新的优化。
二、自整定控制
自整定控制能适应过程特性，整定出较理想的PID参数值，保证工艺参数的自调精确度。目前已商品化的自整定控制器主要采用临界振荡法，其自整定工作过程是这样的：当控制器设置AT（自整定）为ON时，控制器启动自整定，Bang-Bang控制开始起作用，使被控对象输出产生类似正弦波的等幅振荡,并且振荡幅度控制在设定值上下波动允许范围内；从所得到的振荡曲线中计算出临界振荡周期Tc和临界增益Kc，再用ziegler-Nichols分式求出一组较佳的PID参数，然后把这组参数值送至PID算法块；当控制的设置AT为OFF时，自整定结束，控制器投入正常调节运行。目前，自整定控制器已在石化过程控制中得到普通应用。
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（1）工业过程控制的主要策略 ①自适应控制
• 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智 能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照 一些设定的标准工作在最优状态。
一般地说，自适应控制在航空、导弹和空间飞行 器的控制中很成功。可以得出结论，传统的自适 应控制适合㈠没有大时间延迟的机械系统；㈡对 设计的系统动态特性很清楚。
必须进一步开发高级的过程控制系统，研究先进的
过程控制规律。
• 目前在控制领域中，虽然已逐步采用了电子计
算机这个先进技术工具，特别是石油化工企业普遍 采用了分散控制系统（DCS）。但就其控制策略而 言，占统治地位的仍然是常规的PID控制。国外应
用先进控制较广泛，而我们尚处于试验、试点阶段 ，与国外先进企业差距较大。DCS提供了高级功能
学习控制系统采用模式识别技术获得控制回路当 前的状态，然后根据回路状态和储存的历史信息 和经验知识作出控制决定。由于学习控制系统受 储存的知识的限制，它至今还没有得到广泛的应 用。
•
㈡专家系统
专家系统是根据专家系统技术，使用一个知识库 来作出控制决定的。知识库由专家的经验知识， 在线获得的系统信息和推理机组成。由于专家系 统的知识以符号表示而且总是离散的，因此它适 用于生产计划、调度和故障诊断等决策问题。但 不适用于解决连续控制问题。 ㈢模糊控制
动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论 的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理 和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的 两个强有力的工具，应用于大部分最优控制问题 。
• 在实际应用中，最优控制很适用于航天航空和军 事等领域，例如空间飞行器的登月、火箭的飞行 控制和防御导弹的导弹封锁。
工业系统中也有一些最优控制的应用，例如生物
开发应用的优越环境，该环境具有通过先进控制、 优化控制等开发才能充分挖掘DCS设备的潜能，提 高过程控制水平，给企业带来明显经济效益。
• 为了克服控制理论和实际工业应用之间的脱节现 象，尽快地将现代控制理论移植到过程控制领域 ，充分发挥计算机的功能，世界各国在加强建模 理论、辩识技术、优化控制、最优控制、高级过C)应 用概况
2020年4月21日星期二
目录
➢先进控制(APC)概述 ➢**公司先进控制应用概况 ➢应用范例－－－**焦化装置的APC ➢APC项目实施的经验总结
一、先进控制概述
1、工业过程先进控制产生背景
在工业生产过程中，一个良好的控制系统不 但要保证系统稳定性和整个生产的安全，满足一 定的约束条件，而且应该带来一定的经济效益和 社会效益。
然而设计这样的控制系统会遇到许多困难， 特别是复杂工业过程往往具有不确定性（环境结 构和参数的未知性、时变性、随机性、突变性） 、机理复杂性、非线性、分布参数系统、变量间 的关联性以及信息的不完全性和大纯滞后性等， 要想获得精确的数学模型是十分困难的。
•
因此，对于过程系统的设计，已不能采用单一
基于定量的数学模型的传统控制理论和控制技术，
但在工业过程控制应用中，传统的自适应控制并 不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，广泛 应用于商业产品，但用户并不怎么喜欢和接受。
• 传统的自适应控制方法，要么采用模型参考要么 采用自整定，一般需要辨识过程的动态特性。它 存在许多基本问题㈠需要复杂的离线训练；㈡辨 识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾； ㈢对系统结构假设；㈣实际应用中，模型的收敛 性和系统稳定性无法保证。
• 推出了从实际工业过程特点出发，寻求对模型要 求不高，在线计算方便，对过程和环境的不确定 性有一定适应能力的控制策略和方法。例如，自 适应控制系统、预测控制系统、鲁棒控制系统、 智能控制系统（专家系统、模糊控制……）等先 进控制系统。
2、工业过程先进控制的主要内容
先进控制（Advanced Process Control， APC ）是一门综合学科，它结合了工艺过程知识、过程 控制理论、仪表及计算机等技术，设计出了新型的 多输入多输出的先进控制系统并开发出先进控制软 件，它能够解决时变性、强耦合、非线性和大时滞 等过程控制问题，提高装置的操作性能，以达到节 能降耗、提高装置整体经济效益的效果。 根据国
但是，鲁棒控制系统的设计要由高级专家完成。 一旦设计成功，就不需太多的人工干预。另一方 面，如果要升级或作重大调整，系统就要重新设 计。
• ③最优控制
• 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。 成功应用于航天航空和军事领域，在许多方面改 变了人们的生活。
一个典型的最优控制问题描述如下：被控系统的 状态方程和初始条件给定，同时给定目标函数。 然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态 过渡到目标状态，并达到最优的性能指标。
工程系统中细菌数量的控制等。然而，绝大多数
过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控
制有关，用传统的最优控制技术来控制它们并不 合适。
• ④智能控制
• 智能控制是现代控制技术的又一个重要领域。关 于智能控制有不同的定义。参考一个应用各种人 工智能技术的范例，智能控制可以包括如下几种 方法：㈠学习控制系统；㈡专家系统；㈢模糊控 制；㈣神经网络控制。 ㈠学习控制系统
另外，传统自适应控制方法中假设系统结构的信 息，在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难 。
• ②鲁棒控制
• 鲁棒控制是一个着重控制算法可靠性研究的控制 器设计方法。鲁棒性一般定义为在实际环境中为 保证安全要求控制系统最小必须满足的要求。一 旦设计好这个控制器，它的参数不能改变而且控 制性能保证。
鲁棒控制方法，是对时间域或频率域来说，一般 假设过程动态特性的信息和它的变化范围。一些 算法不需要精确的过程模型但需要一些离线辨识 。
一般鲁棒控制系统的设计是以一些最差的情况为 基础，因此一般系统并不工作在最优状态。
• 鲁棒控制方法适用于稳定性和可靠性作为首要目 标的应用，同时过程的动态特性已知且不确定因 素的变化范围可以预估。飞机和空间飞行器的控 制是这类系统的例子。
过程控制应用中，某些控制系统也可以用鲁棒控 制方法设计，特别是对那些比较关键且㈠不确定 因素变化范围大；㈡稳定裕度小的对象。