先进控制技术是提高石油化工企业经济效益的有效途径
石油企业经济管理的创新途径
石油企业经济管理的创新途径全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着全球能源需求的持续增长，石油企业在经济管理方面也面临着诸多挑战。
传统的石油企业经济管理模式已经逐渐滞后，需要通过创新途径来适应当今经济环境的变化。
本文将探讨石油企业经济管理的创新途径，以引领行业发展。
一、提升石油资源勘探效率石油勘探是石油企业的基础工作，其效率直接关系到企业的盈利能力。
提升石油资源勘探效率是石油企业经济管理的首要任务。
在这方面，石油企业可以通过引入先进的勘探技术和设备，采用遥感、地球物理勘探等先进技术手段，提高勘探效率和成功率，降低勘探成本，从而实现资源的高效开发和利用。
二、加强石油生产管理三、开发石油产品市场石油产品市场是石油企业盈利的重要来源，因此开发市场也是石油企业经济管理的重要环节。
为了开发市场，石油企业可以通过加强市场调研，了解市场需求和竞争情况，进行产品定位和差异化经营，提高产品质量和品牌知名度，拓展销售渠道和拓展市场份额，提高市场竞争力，实现盈利和企业价值的最大化。
四、推进石油技术创新石油技术创新是石油企业经济管理的重要途径。
通过技术创新，石油企业可以降低开采成本，提高开采效率，延长油田寿命，提高石油产量，增加企业收入。
石油企业应该加大技术创新投入，加强研发力度，引进国际先进技术，培养专业技术人才，推动石油技术创新，为企业发展赢得更多的竞争优势。
在石油企业经济管理方面，加强企业内部管理也是非常重要的。
石油企业可以通过优化企业组织结构和管理体系，建立科学的激励机制和约束机制，提高企业管理效率和决策效能，降低管理成本，提高管理绩效，加强风险控制，保障企业的健康发展。
六、推动石油产业升级为了对冲油价波动对企业盈利的影响，石油企业可以通过推动产业升级，实现转型升级。
石油企业可以加大资源整合力度，推动产业链延伸和产业链升级，拓展新产业和新业态，降低对油价波动的敏感度，提高企业的盈利能力，实现长期稳健发展。
石油企业经济管理的创新途径是企业发展的重要保障。
石油企业经济管理的创新途径
石油企业经济管理的创新途径石油企业是国民经济中的支柱产业之一，其发展水平直接关系到国家和人民的利益。
石油企业的经济管理对于企业的发展有着至关重要的作用，而随着市场经济的发展和全球经济的变化，石油企业经济管理也需要不断创新。
本文将从创新的角度探讨石油企业经济管理的途径。
一、加强信息化建设随着信息技术的发展，信息已成为企业经济管理的重要资源。
石油企业可以通过建立完善的信息化系统，实现对企业各方面信息的实时监控和精准分析，为经济决策提供有力的支持。
在经济管理中，信息化系统可以帮助企业实现成本控制、优化资源配置、提高生产效率等方面的创新。
在信息化建设方面，石油企业可以加强对核心业务系统的建设和优化，引入先进的数据分析和挖掘技术，建立统一的数据平台，实现企业内部各部门信息的互通和共享。
还可以通过建立智能化监控系统，实现对生产设备和生产过程的实时监控，提高生产效率和产品质量。
二、创新经济管理模式传统的石油企业经济管理模式主要以生产与销售为主，随着市场竞争的加剧和市场结构的变化，传统经济管理模式已经不能适应当前的市场需求。
石油企业需要创新经济管理模式，改变传统的观念和方法，适应市场的变化，提高企业的经营效益。
在经济管理模式方面，石油企业可以借鉴其他行业的管理经验，引入先进的管理理念和方法，积极推动管理创新。
可以引入精细化管理模式，通过精益生产、精益管理等手段，提高生产效率和产品质量；可以引入供应链管理理念，优化供应链结构，降低成本，缩短交货周期；可以引入全面质量管理理念，强调质量管理，提高产品的品质和品牌知名度。
三、深化市场化改革市场化改革是推动经济发展的重要动力，也是石油企业经济管理创新的重要途径。
石油企业可以深化市场化改革，实行市场化经营，增强企业的竞争力和盈利能力。
市场化改革可以从以下几个方面展开：1. 拓展销售渠道，积极开拓国内外市场，提高产品的销售量和市场份额；2. 优化产品结构，提高产品质量和附加值，满足市场需求；3. 引入市场化考核机制，提高企业内部绩效管理水平，激励员工积极性和创造性；4. 加强市场信息收集和分析，及时了解市场动态，制定灵活的市场营销策略。
浅谈石油化工仪表控制系统的应用
浅谈石油化工仪表控制系统的应用作者：汪敏来源：《城市建设理论研究》2014年第03期摘要：石油化工企业是我国经济发展的重要组成部分，强调先进控制技术的应用，以实现仪表系统朝着智能化、数字化和网络微型化方向发展。
所以，在不断的发展中，石油化工企业将广泛应用先进控制技术、DCS/FCS 等，以实现企业现代化建设。
本文主要概述了石油化工仪表的自动检测与分析仪的应用、先进控制、以及与控系统的现状分析和控制系统的发展。
关键词：石油化工仪表；控制系统；应用中图分类号：F407.22 文献标识码：A以信息化带动工业化是我国的国策，是促进我国工业化建设重要指导思想。
目前，我国石油化工企业正处于现代化建设阶段，特别是仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化发展，体现了我国信息化带动工业化发展已见成效。
但与国外相比，我国在相关技术的研发上，仍存在诸多的不足，需要投入更多的人力和物力，以推动石油化工企业现代化建设。
1 新型自动检测与分析仪的应用随着科学技术的不断发展，仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化方向发展，石油化工企业的自动检测仪表在应用水平上得到很大提高。
特别是在适应现场总线控制系统的需求上，迅速发展了现场总线型变压器。
该变压器实现了全数字模式，不仅结构简单，而且稳定性和分辨力均优于一般智能型变送器。
目前，现场总线数字化仪器的发展比较成熟，具备良好的可互操作性和稳定性，广泛应用于石油化工的过程控制领域。
石化企业积极推进相关系统的应用，特别是提高先进控制应用水平。
就目前来看，为确保产品质量、提高仪表应用水平，主要在线分析仪表有：在线液相色谱仪、在线油品质量分析仪等。
而最新的 NIR 光谱分析仪已成功应用于石化企业的炼油调合系统；新一代低成本汽油质量指标快速测定仪在实际应用中取得较好效果。
同时，软测量技术也发展迅速，在解决石油化工企业分析检测难题上，发挥了重要作用。
维护工作一直是石化企业的重要工作，尤其是对预测维护养护工作，关系到系统正常运行。
先进控制技术在化工自动化中的研究
先进控制技术在化工自动化中的研究在当今的化工生产领域，自动化技术的应用日益广泛和深入，而先进控制技术更是成为了提升化工生产效率、质量和安全性的关键因素。
化工生产过程往往具有复杂性、非线性、时变性和不确定性等特点，传统的控制方法在面对这些挑战时常常显得力不从心，先进控制技术的出现则为解决这些难题提供了有力的手段。
先进控制技术是一种基于现代控制理论和信息技术的控制方法，它能够有效地处理复杂的工业过程，实现更精确、更稳定的控制。
在化工自动化中，常见的先进控制技术包括模型预测控制（Model Predictive Control，MPC）、自适应控制、智能控制等。
模型预测控制是先进控制技术中的佼佼者。
它通过建立过程模型，预测未来一段时间内系统的输出，并根据优化目标计算出最优的控制输入。
在化工生产中，许多过程变量之间存在着相互耦合和约束关系，模型预测控制能够在考虑这些因素的基础上，实现对多个变量的协同控制，从而提高生产过程的稳定性和经济性。
例如，在一个化工反应釜的温度和压力控制中，模型预测控制可以根据反应的动力学模型和设备的约束条件，提前预测温度和压力的变化趋势，并及时调整加热或冷却介质的流量，以确保反应在最佳条件下进行。
自适应控制则能够根据系统运行过程中的参数变化和干扰情况，自动调整控制器的参数，以保持良好的控制性能。
化工生产过程中，由于原材料的品质波动、设备的磨损等因素，系统的特性可能会发生变化。
自适应控制技术可以实时监测这些变化，并相应地调整控制策略，从而使系统始终保持在最优的工作状态。
比如，在一个精馏塔的控制中，当塔板效率因长期运行而下降时，自适应控制器可以自动增加回流比或调整加热功率，以保证产品的纯度符合要求。
智能控制技术是先进控制领域的新兴力量，它融合了人工智能的思想和方法，如模糊逻辑控制、神经网络控制和专家系统控制等。
模糊逻辑控制通过模糊推理来处理模糊性和不确定性的信息，适用于那些难以建立精确数学模型的化工过程。
石油化工企业中自动化控制的应用前景
浅谈石油化工企业中自动化控制的应用前景【摘要】改革开放以来，我国的国民经济的水平不断提高，作为居民正常的生活必需品的要求质量也不断提高。
作为我国经济发展各个行业所必需的石油化工产品，在现代化市场经济中占有重要地位。
为了满足日益增长的需求，不断利用先进的技术，增强企业的管理水平和能力，提高生产效率。
为了达到这一个目标，就迫切的需要加强石油化工企业的自动化管理。
【关键词】自动化控制石油化工行业发展随着全球化影响不断深化，我国的市场经济要想获得不断的发展和进步，就需要不断提高自身的管理能力和生产水平。
积极的引进国外先进的管理技术和经验，不断迎接新的挑战。
以更高的生产效率和方式为国民生活服务。
而作为与各行业密切相关的石油化工产业，更应该做到与时俱进，采用国际先进技术和设备，提高自身生产的效率和管理水平。
1 石油企业实行自动化控制的现实意义1.1 自动化控制是提高竞争力的手段加强企业的自动化和信息化管理是目前提高企业市场竞争能力的一个重要手段，无论是中小企业还是大型企业。
同样在石油化产业中，信息化的一个重要组成部分便是自动化。
利用自动化的技术来促进石油化工产业的大规模生产。
利用先进的自动化生产，提高石油生产的效率。
1.2 满足人民需求的有效途径面对日益激烈的市场，吸取国内外先进的生产技术，提高自身的生产效率和竞争能力，让石油化工产业在国民经济中占有更多席位。
满足人们日益增长的需求。
我国拥有丰富的资源，但是日益增长的需求能源需求要求我们必须合理并且高效率的利用石油资源。
因而石油化工产业的自动化生产十分必要。
自动化生产不仅可以避免人工操作过程中的安全隐患、降低企业生产成本。
通过优化生产产业结构，提高企业自动化生产的水平。
2 石油化产业自动化生产的现状新中国建立以来，我国的石油化工产业在国家政策的引导下，一步步的向前发展。
同样在相关科学技术和经济实力的不断增强的情况下，石油产业的自动化水平也不断提高。
自动化控制生产已经取代了原先的人工操作控制，生产的效率不断提高。
石油企业经济管理的创新途径
石油企业经济管理的创新途径石油企业作为我国能源工业的重要组成部分，在经济管理方面需要不断探索创新途径，以提高企业的经济效益和竞争力。
本文将从以下几个方面探讨石油企业经济管理的创新途径。
一、加强战略规划和决策支持石油企业应加强战略规划和决策支持，建立科学的战略规划体系和决策支持系统。
通过深入分析市场动态和竞争对手状况，制定全面、有针对性的战略规划，通过优化资源配置、提高生产效率等手段实现经济效益的最大化。
建立健全的决策支持系统，通过数据分析、模拟实验等手段，为决策提供科学依据和决策风险评估，提高决策质量。
二、加强成本管理和效益评估石油企业应加强成本管理和效益评估，通过控制生产成本和管理费用，提高资源利用效率。
可以通过加强财务管理、优化生产工艺、改进设备设施等手段，降低原油加工成本和运营成本。
还应建立完善的效益评估体系，定期对企业经济效益进行评估，及时发现和解决问题，不断提升经济效益。
三、推进技术创新和管理创新石油企业应加大对技术创新和管理创新的投入，提高企业的技术水平和管理水平。
在技术创新方面，可以加大对油田勘探开发技术、油井技术、油藏工程技术等领域的研发力度，不断提高油藏的开采效率和资源的利用率。
在管理创新方面，可以引进先进的管理理念和方法，建立现代化的企业管理体系，提高企业的管理效率。
四、深化国际合作和资源整合石油企业应加强国际合作和资源整合，利用国际市场和资源，扩大企业的经营范围和市场份额。
可以通过与国际石油公司的合作，共享资源和技术，提高企业的竞争力和盈利能力。
也可以通过与其他相关行业的合作，实现资源的整合和优化配置，提高企业的综合效益。
五、加强人才培养和队伍建设石油企业应加强人才培养和队伍建设，建立科学的人才培养机制和激励机制。
培养和引进具有高层次、专业化的管理人才和技术人才，提高企业的创新能力和竞争力。
还应加强员工培训和职业发展规划，激发员工的工作积极性和创造力，提高企业的绩效和效益。
先进控制技术是提高石油化工企业经济效益的有效途径
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·10 ·工业仪表与自动化装置 2004 年第 6 期先进控制技术是提高石油化工企业经济效益的有效途径李梅喜( 洛阳石油化工总厂三隆公司 ,河南洛阳 471012)摘要 : 文章对先进控制技术的发展进行了分析 ,并结合实际阐述了先进控制技术在石油化工企业的应用情况 ,提出了进一步应用的建议 . 关键词 : 集散控制系统 ; 先进控制技术 ; 多变量模型预估控制技术 ; 受控变量 ; 操纵变量中图分类号 : TP13 文献标识码 :A 文章编号 :100020682 ( 2004) 0620010204( Sanlong Company , Luoyang Petrochemical Complex , Henan Luoyang 471012 , China) Advanced process controller is an eff icient w to get most prof it in petrochemical process ayLI Mei2xitrol technology ;controlled variable ;manipulated variable0 引集散控制系统 (Distributed Control System ,以下简称 DCS) 为企业提供了一个改进生产 , 获取更大效益的技术平台 .而借助于先进控制技术 ( Advanced Process Controller , 以下简称 APC) ,DCS 可以推动工艺达到更高的生产水平 .当前在过程工业得到广泛应用的是多变量模型预估控制技术 ( Multi2Variable Predictive Control Technology) .有关专家普遍认为仅具备的最基本控制回路知识 .同样重要的是将经济目标持续不断地转化为操作目标 . 通过 APC 的应用 , 企业能使其设备运行更安全, 更有效 , 更可靠 , 更能适应环境的要求 .当与其他单元操作优化技术一起使用时 ,APC 能够证明是收稿日期 :2003 - 12 - 11 作者简介 : 李梅喜 (1962 - ) , 男 , 河南辉县人 , 高级工程师 , 主要仅通过使工厂稳定连续地生产高质量的产品 ,APC 就能得到可持续测得的效益 .但开发的控制策略必须符合工艺现状或稍加变化 , 能够应用于当前的控制系统 , 能够满足工厂更广目标集成的需要和已经从事 DCS , 和先进控制的应用开发 . PLC1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.Abstract :This paper gives an outlook of advanced process controller including application in petrochemi2 cal process and presents suggestions about further research and application. Key words :distributed control system ;advanced process controller ( APC) ;multi2variable predictive con2言非常有效的 .优化不是一个一次性的事件 , 必须通过持续不断的努力来增强操作性能 .1 国内外 APC 的发展和应用现状随着现代控制理论的不断发展 , 相继出现了自校正或自适应的控制方法 ,鲁棒控制理论 , 模糊性理论及其他人工智能 , 这些控制理论的新发展成为先进控制技术的理论基础 .而计算机和信息技术的发展推动了 DCS 的更新换代和不断完善 ,DCS 已进入了第 4 代 , 即 DCS 充分体现了信息化和集成化 , 这些又为先进控制技术的应用提供了好的平台 . 近 20 年来 ,世界上许多著名科研机构和公司致力于 APC 的研究开发和应用 .许多基于多变量模型预估控制技术的 APC 已经工程化并得到广泛应用 .美国一家著名公司通过对炼油企业应用 APC 情况的深入调查认为 ,催化裂化装置实施 APC 的效益是最高的 ,其次还有加氢裂化装置 , 常减压装置和油品调和 .其中催化裂化装置采用 APC 的套数最多 ,效益最好 .111 国外 APC 技术的开发应用情况 11111 RMPCT美国 Honeywell 公司 Hi2SPEC Solution 的鲁棒性2004 年第 6 期工业仪表与自动化装置·11 ·多变量预估控制技术 RMPCT ( Robust Multivariable Predictive Control Technology) 在国内应用较早 .1994 年 ,Honeywell 公司和大庆石油化工总厂在后者的催化裂化装置上合作开发 APC 项目 ,于 1995 年成功投用 ,该 APC 由工艺计算 , 中间层的调节控制和鲁棒性多变量预估控制技术组成 .实现了反应—再生和分馏系统的产品质量卡边控制和工艺变量的稳定性控制 ,通过鲁棒性多变量预估控制器内部的优化器 , 实现了反应产品分布的优化 .应用效果非常好并保持了较高的在线投用率 . 最近 Honeywell 公司对其 RMPCT 进行了进一步优化 , 改进 , 第 2 代多变量预估控制系统 Profit 控制器功能更加完善 ,操作更加方便 ,并且在国内多套催化裂化装置和常减压装置上得到应用 . 11112 DMCplus11 月 DMCplus 在抚顺石化 80 × 4 t/ a 催化裂化装 10美国 AspenTech 公司多变量预估控制技术产品 DMCplus (Dynamic Matrix Control plus) 在世界范围内得了广泛应用 .在国内多套催化裂化装置上有成功应用的实例 .如 2000 年10 月 DMCplus 在齐鲁石化 ) 100 × 4 t/ a 催化裂化装置 ( Ⅱ成功投用 ; 2001 年 10 置成功投用 .该装置操作更加平稳 ; 汽油干点 , 柴油凝固点质量卡边操作 , 轻油收率明显提高 ; 参渣比提高 ; 装置能耗降低 . 11113 SMOCSHELL 公司多套炼油和化工装置上成功应用 .其特日本 Y OG OK AWA 公司的多变量模型预估控制技术产品 SMOC ( SHELL Multivariable Optimising Con2 troller) 是与 SHELL 公司合作开发的 .SHELL 是国际上较早开发 APC 的公司之一 ,SHELL 内部有卓越的研发能力和技术经验丰富的工程师 , 其 APC 技术在点是 : 易用的设计和仿真工具 ; 不可测干扰模型的使用增强了系统的鲁棒性 ; 灰箱模型使控制系统的调试更加容易 : 减少控制变量波动 ; 使工厂操作于最优状况 ; 提高工厂的效益操作点 .目前 Y OG OK AWA 的 SMOC 在国内的成功应用报道不多 . 112 国内 APC 技术的开发应用情况 11211 石油大学的多变量协调预估控制经过多年的研制和应用 , 石油大学自动化研究所的基于反应深度模型的多变量协调预估控制技术已经在国内多套装置上成功地实施了 APC 并取得了显著效果 .茂名石化公司 1 # 催化裂化装置以 Y OG OK AWA 公司的 DCS 为平台 , 研制了全套 APC 软件 ,其主要技术包括 : 反应—再生部分反应深度多1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.变量协调预估控制 ; 反应热的在线实时观察计算 ; 产率的在线实时观察计算与反应深度实时优化 ; 主分馏产品质量多变量协调预估控制 ; 汽油干点在线实时观察计算 ; 柴油 90 %点产品质量多变量协调预估控制 ; 柴油 90 %点在线实时观察计算 ; 吸收稳定系统稳定汽油饱和蒸汽压产品质量多变量协调预估控制和稳定汽油饱和蒸汽压在线实时观察计算等 . 该技术有以下突出特点 .他们有自己的多变量协调预估控制技术 ; 状态反馈预估控制 ; 通用预估控制算法 ; 软仪表技术 ; 基于机理分析的动态数学模型 ;前置烧焦式高效再生器催化裂化装置动态模拟与操作分析 ; FCCU 主分馏塔动态模型与先进控制 .11212 浙江大学的 MPCT 浙江大学自动化所的多变量预估控制技术MPCT(Multivariable Predictive Control Technology) 在国内应用也取得了显著成效 . 2 APC 技术结构目前 , 炼油化工装置大多采用 DCS 进行控制 , 控制手段主要是基于 PID 的常规控制 .没有充分发挥 DCS 的优势 .而且对于生产过程中时变性强 , 强耦合 , 非线性和大时滞等问题就显得力不从心 , 而 APC 可以较好地解决这些问题 .而且通过优化工艺和卡边操作 ,APC 可以为企业创造更大的利润 . 一个 APC 一般包括鲁棒性多变量预估控制器 , 动态数学模型 , 工艺计算 ( 软仪表 ) 和实时优化 .如图 1 所示 . 211 多变量预估控制器多变量预估控制器的核心图 1 先进控制是控制策略或控制算法 .它是结构层次多变量输入多变量输出 , 基于模型的预估控制器 . 21111 Honeywell Hi2SPEC Solution 的RMPCT 以 Honeywell Hi2SPEC Solution 的 RMPCT 为例 , 其典型的多变量模型预估控制器的控制算法结构见图 2.图2 RMPCT 控制器原理图对催化裂化装置一般可以设定 3 个多变量控制·12 ·工业仪表与自动化装置 2004 年第 6 期器 ,分别为反应再生控制器 , 分馏控制器和吸收稳定控制器 .在多变量控制中 , 装置变量一般分为受控变量 , 操纵变量和干扰变量 . 受控变量 ( CVs) : 指控制器试图保持其在规定的设定点或范围之内的变量 .控制器的首要工作就是将 CVs 保持在规定的约束范围 . 操纵变量 ( MVs) : 指控制器可以调整的变量 . 通过调整这些变量使 CVs 保持在约束之内并优化操作 ,同时 ,任何 MVs 都不至于超出它自己的约束范围. 干扰变量 ( DVs) : 指虽然可测但不由控制器来控制却影响 CVs 的变量 .它们可来自上游过程 .预估 DVs 对未来的影响时 ,控制器可采取行动以防止 CVs 超出约束范围 .DVs 为控制器提供前馈信息 . RMPCT 是利用模型来预估未来时刻被控对象的运动和误差 ,作为确定当前时刻控制作用的依据 , 使之适应动态系统所具有的存储性和因果性的特点 ,得到比常规 PID 控制更好的效果 . 21112 AspenTech 的多变量预估控制DMCplus AspenTech 的多变量预估控制DMCplus 采用的是动态矩阵控制 (Dynamic Matrix Control) .其控制结构见图 3 .图3 DMCplus 控制结构DMCplus 中引入了自变量和因变量的概念 . 在所谓自变量是指其值不受过程中任何其他变量的影响 ,它包含操纵变量 (MVs) 和干扰变量 ( DVs) 两种类型 .所谓因变量是指该变量的动态性能可以依据一定时间内某个特定自变量的变化来描述 , 受控变量 ( CVs) 是因变量 .许多变量是因变量 , 但由于其重要性不够 ,不足以确定为受控变量 .一个自变量 ( 设定点) 的变化影响几个受控或受约束变量 . DMCplus 可以应对所有受控变量变化的影响并找出好的解决方案 , 使用动态模型来预估受控变量的变化 .DMCplus 控制器考虑了所有的约束并试图找出一个控制策略来满足所有过程和操作约束 , 这些约束包括MVs 的上 , 下限和变化速率 ,CVs 的上 ,1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.下限等 .动态方面要达到 : 最小的 CV 误差 , 最小的 MV 变化 , 追寻动态优化路径达到稳态优化目标 . 稳态方面 : 获取最大的效益 , 可靠的鲁棒控制 . 212 数学模型数学模型对过程进行分析 , 控制和优化的基础 , 主要有稳态模型和动态模型两大类 .稳态模型给出了生产过程稳定时各变量之间的关系 , 主要用于装置的设计和操作的优化 .对于过程控制来讲 , 更重要的是动态模型 .近年来 , 国内外开发了较多的催化裂化装置反应再生动力学模型并成功应用于实践 .例如石油大学研究开发了催化裂化反应动力学模型并简化为催化裂化反应热模型 , 成功应用于催化裂化装置 .还有洛阳石化工程公司开发的十三集总模型等 .建立数学模型的方法主要有机理建模和系统辨识建模 .21211 机理建模机理建模是利用微分方程建立过程的数学模型 , 直到 60 年代随着计算机的应用才得以进一步发展. 例如精馏塔的动态数学模型基本是以 "平衡级" 假设为基础 ,即 :塔板上的液体和板间的液体是完全混合的 ;离开塔的气体和塔板上的液体处于相平衡状态 ; 塔板上的能量传递非常迅速 ,能量方程可以简化为代数方程.动态数学模型用于生产过程的实时控制, 在线优化和动态仿真 ,因此 ,缩短模型的计算时间非常重要.需要对模型的结构和参数进行简化.机理建模的优点是能够在装置建设之前就开始进行 ,如果与工艺设计协调好关系就可以节约大量时间 ,及早投用先进控制可以提前获得效益回报 . 此外 ,机理建模还可以充分利用所有的可测信息提高控制性能 .石油大学基于动态模型的在线计算的汽油干点与柴油90 %点在国内多家炼厂已取代人工化验而用于生产控制 ,保证了产品质量 ,提高了产品收率 .可是由于多数过程的内在机理复杂 , 难以完全从机理上揭示其内在规律 , 而且建立机理建模需要广阔的科学知识和对生产过程的深入了解 , 需要建立大量的微分方程 ,从建立方程 , 简化到求解非常困难 . 21212 系统辨识建模系统辨识建模所得的模型是 "黑箱" 模型 .进行系统辨识时需要对过程施加测试信号 , 利用实测的有噪声污染的过程输入和过程输出信号建立过程输入和输出之间的数学模型 .测试时需要对输入信号的采样时间 , 辨识时间进行选择确定 ,采集到的数据应该尽可能地包含过程特性的内在信息 .具体的方2004 年第 6 期工业仪表与自动化装置·13 ·变量预估控制的典型代表 .系统辨识建模的缺点是需要对在线生产装置施加足够的激励 ,使输入 , 输出信号有一定幅度的变化 , 这就给生产造成了人为的干扰 ,这是实际生产不愿接受的 . 213 工艺计算产品质量是过程控制的主要目标 .先进控制需要产品质量的实时信息 .通过这些信息操作人员既可以掌握当前产品质量状况 , 又能够根据质量偏差调整操作使产品质量保持在需要的范围 .常规情况下 ,产品质量数据是通过产品采样然后送到化验室化验才能得到 , 通常需要一小时以上 .由于时间滞后太长 ,无法应用于先进控制的卡边操作 . 石油化工生产装置采用了许多在线质量分析仪表 ,但这些在线质量分析仪表维护难度大 ,技术要求高 ,往往在生产中存在一些问题 ,而且在线质量分析仪表有分钟级的时间滞后 . 随着先进控制的迫切要求并借助于计算机技术的飞速发展 ,各大先进控制公司开始研究开发产品质量的在线计算软件并取得很好的成绩 .其计算方法可分为以下几类 : (1) 操作参数和油品物性参数为依据关联出产品质量模型 .如以塔顶温度 , 油气分压和分馏指数关联汽油的干点 . ( 2) 以实测数据为依据 ,采用各种数学和智能方的计算方法 . ( 3) 经原网络计算产品质量的方法 . (4) 在建立精馏塔动态模型的基础上在线计算汽油的干点 . ( 5) 不可测变量的在线计算 . 法得出产品质量的计算模型 .如采用基于模式识别214 实时优化法有最小二乘法 , 增广最小二乘法和极大似然法 . 系统辨识建模的优点是无须深入了解过程的机理,避免难以建立的机理数学模型 .AspenTech 公司的DMCplus 和Honeywell Hi2SPEC Solution 的 RMPCT 都是采用实测的输入/ 输出模型 ,它们是当今国外多在许多先进控制应用中 , 控制要求是将所有的变量维持在约束之内 , 而并没有用尽控制器所拥有的自由度 .即使在 CV 比 MV 多的情况下 ,如果许多CV 是范围而不是给定值 ,控制器仍然会有富余的自由度 .因此可以更好地利用这些自由度去组成一个目标函数 ,这样控制器就能使工艺的某些方面得到优化 .目标函数是任何 CV 和 MV 的线性函数或二次函数 .在实际应用中 ,进料 , 主要产品和共用消耗都包括在 MV 和 CV 中 .典型的目标函数是使操作利润最大化 .实时优化结构见图 4 . 在实际应用中 , 许多 CV 是一个范围而不是一个给定值 .当过程模型有较大误差或 CV 间有较强交互影响时 , 多变量预估控制正是利用范围控制算法来改善控制质量 .控图4 实时优化结构图制器不是强制使各个 CV 都保持在一个特定值上 , 而是通过控制器的自由度允许 CV 可以处于极限之内的任一点上 .3 结束语APC 技术现在已较为成熟 , 国内外许多炼油化工装置采用 APC 后取得了显著的经济效益 .目前 , 石油化工企业正大力推进 APC 的应用以应对国内外市场的挑战 .APC 项目的实施大致包括功能设计研讨 , 初步设计 , 阶段测试与详细设计 , 试车投产和投产后长期功能维护等几个阶段 .特别是在初步设计时一定要确定好 APC 的设计总目标 , 炼油化工装置一般可包括提高目标产品产率 , 提高装置处理量 , 平稳装置操作 , 发挥装置最大潜力 , 优化转化率和将关键变量控制在设定范围内等几个目标 .还要做好控制器设计 ,选好 CV 和 MV .参考文献 :[1 ] Y. A. Liu. Advanced Process Control Using Dynamic Matrix Control plus (DMCplus) [J ] . 2003 , (1～2) . [2 ] Y. A. Liu. Advanced Concepts and Introduction to Inferential Property Development Using Aspen IQ[J ] . 2003 , (1～2) . [3 ] 郑应平 . 充满魅力的现代控制理论 [J ] . 自动化博览 , 2003 (5) . [4 ] 王常力 . 信息化到底能为工业化做些什么 [J ] . HollySys通讯 ,2003 (10) .欢迎订阅欢迎赐稿欢迎刊登广告信息1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.1。
先进控制技术在芳烃装置上的应用
先进控制技术在芳烃装置上的应用摘要：流程企业的先进控制技术(APC)是综合自动化的重要组成部分。
它是节能、降低能耗和提高效率的重要手段之一。
基于传统的计算机控制系统控制策略，对整个生产乃至整个单元实施最优控制策略，以改进控制的集成、智能和信息处理。
APC的应用不仅提高了设备的控制和管理，而且提高了企业的竞争力，促进了工厂技术进步，使企业获得了明显的经济效益。
过去十年国内外的成功经验和我国石化中的APC建设实践表明，主要成分分析是大幅度提高控制能力的企业的重要选择。
现代信息技术是传统产业转型升级的重要手段，也是提高炼油化工企业生产力的有效途径。
芳烃装置由芳烃抽提、苯抽提蒸馏和对二甲苯(PX)装置组成。
一般设计是基于DCS和PID控制。
大多数都提供了良好的控制，从而为设备的稳定运行提供了强有力的保障。
但是，由于一般PID控制基本上是单一的输入输出控制系统，所以无法考虑和协调多个相关变量，以充分处理芳烃精馏的复杂过程，使得具有多个变量、约束和强耦合复杂过程难以处理。
质量控制不能满足要求，不能保证产品质量和性能。
因此，仍有工艺参数稳定性和质量指标的潜力，例如敏感板温度和产品性能。
芳烃装置的技术目标是以符合成本效益的方式优化设备。
通过考虑和优化产品质量，可以实现设备的最佳经济目标。
能源生产和能耗。
采用先进的控制技术提高了设备稳定性，考虑了潜在的经济效益，降低了数据中心的能耗，从而稳定了产品质量。
关键词：先进控制；智能化芳烃；抽提苯抽提；预测控制随着现代技术和计算机技术的发展，工业过程越来越大、持续和复杂，从而提高了制造过程的质量控制。
许多系统具有高度非线性、耦合性多变量、不确定性、信息不完整和长时间延迟。
被控与控制变量之间存在各种限制。
很难建立精确的数学模型，传统的控制机制无法令人满意地控制。
因此，基于定量数学模型的传统控制理论和技术不能应用于过程控制系统的设计。
有必要研究先进的程序控制法。
先进控制的目标是解决传统控制无法解决的复杂行业流程控制问题。
先进控制技术在石化行业中的应用问题分析
先进控制技术在石化行业中的应用问题分析摘要：据2012年中国石油和化学工业联合会统计，去年石化行中业产能过剩问题严重。
先进控制技术在石油化工企业中的应用可以创造具有一定的经济效益，但这还是存在这文虎困难，和某些基本控制环节不能实现稳定循环等的问题下面让我们分析一下产生这些问题的原因，并解决这个问题。
关键词：先进控制技术无模型控制方法先进控制技术在石化行业中应用困难主要原因一、前言目前先进控制技术（apc）正在迅速推广应用，并越来越受到自动控制理论界的关注与探讨，成为自动控制理论研究的热点。
先进控制技术（apc）的控制方法有：自适应控制、多变量解耦控制、推断控制、鲁棒控制、模糊控制和智能控制等等一些模型。
控制对策其中包括：石油化工企业控制策略的改进，数据采集和数据的处理等一些石油化工行业的对策。
二、先进控制技术在生产过程和技术控制层次中位于常规控制（压力控制、温度、流量）之上的是经典的先进控制（apc），其中包括多变量控制、优化控制、推断控制等内容，这个技术的主要功能是通过已经建设好的装置，从而提高生产过程操作的平稳性，达到节省能源，降低消耗，提高产品质量和产量的目的。
随着近年来科技的发展，传统的apc控制已经不适应于时代的发展，已经加快向更高层次先进控制发展和演化。
高层次先进控制策略主要应用于复杂的过程，为了更好的应对复杂的过程，它包括：推断控制、基于模型的多变量预估控制（mpc）、自适应控制、智能控制等功能。
多变量预估控制（mpc）在应用实践中已被证明是较普遍适用的，且几乎只有这一项具有如此高的评价。
我们现在对这几种有应用前景的先进控制方法的应用情况进行一些简略的介绍。
1.推断控制推断控制简单的来说就是利用数学模型由可测信息将不可测的变量推算出来实现反馈控制，或者为了实现前馈控制将不可测扰动推算出来，比如推理性质控制、内回流控制、热焓控制、转化率控制等。
2.基于模型的多变量预估控制（mpc）mpc能处理非线性、时间滞后和交互的多变量控制问题，是一种较高级的约束控制。
浅谈石油化工过程先进控制技术的现状与发展趋势
浅谈石油化工过程先进控制技术的现状与发展趋势发表时间：2020-10-12T16:51:13.593Z 来源：《基层建设》2020年第16期作者：陈政伟[导读] 摘要：石油生产水平是一个国家经济实力的体现，更是保障一个国家能够安全稳定发展的前提。
沧州大化股份有限公司聚海分公司摘要：石油生产水平是一个国家经济实力的体现，更是保障一个国家能够安全稳定发展的前提。
因此如何提升石油化工工作的质量，优化其中的关键流程，提高石油化工工作的效率，就成为了各国工业道路上的重要问题之一。
本文从石油化工过程先进控制技术的概念与特点入手，为石油化工生产工作提出相对应的建议与改进方案。
关键词：石油化工；过程先进控制；石油随着我国经济的全面发展，我国的工业生产水平已经有了很大程度的提升，石油化工的生产环节、生产技术、管理水平都有了相应的改善与提升。
相对应的，无论是国内市场还是国际市场，都对相关的时候化工产品有了更高质量的要求和更高层次的需求。
只有通过优化石油化工过程中的关键节点，总结现状、把握趋势，改善其中的控制技术，才能够在激烈的市场竞争中夺得头筹，提升石油化工企业自身的利益。
同时，为全社会提供质量更高、性能更优的石油化工产品，以保障社会经济与工业生产水平的进一步提高。
1.为何开展石油化工过程先进控制工作石油化工控制工作，是对石油化工生产工作中的众多数据状态的实时监控，其一方面对生产工作的效率起到了监管与督促作用，另一方面，也对生产的石油化工产品质量起到了把关与控制作用。
只有到位的开展石油化工控制工作，才能够保障石油化工生产工作的效率与质量。
在传统的控制工作中，由于采取的系统与技术受到时代局限性的限制，其具有效率较低、精度较差、易出故障等问题，甚至某些控制系统的故障，会导致石油化工生产系统的整体瘫痪，导致石油化工生产工作不能正常的开展。
因此，随着现代信息技术的发展与进步，微型计算机、互联网乃至物联网与大数据系统高速发展、普及，并逐渐成为了各行各业生产中不可或缺的重要工具，在石油化工企业中亦是如此。
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·10 ·工业仪表与自动化装置 2004 年第 6 期先进控制技术是提高石油化工企业经济效益的有效途径李梅喜( 洛阳石油化工总厂三隆公司 ,河南洛阳 471012)摘要 : 文章对先进控制技术的发展进行了分析 ,并结合实际阐述了先进控制技术在石油化工企业的应用情况 ,提出了进一步应用的建议 . 关键词 : 集散控制系统 ; 先进控制技术 ; 多变量模型预估控制技术 ; 受控变量 ; 操纵变量中图分类号 : TP13 文献标识码 :A 文章编号 :100020682 ( 2004) 0620010204( Sanlong Company , Luoyang Petrochemical Complex , Henan Luoyang 471012 , China) Advanced process controller is an eff icient w to get most prof it in petrochemical process ayLI Mei2xitrol technology ;controlled variable ;manipulated variable0 引集散控制系统 (Distributed Control System ,以下简称 DCS) 为企业提供了一个改进生产 , 获取更大效益的技术平台 .而借助于先进控制技术 ( Advanced Process Controller , 以下简称 APC) ,DCS 可以推动工艺达到更高的生产水平 .当前在过程工业得到广泛应用的是多变量模型预估控制技术 ( Multi2Variable Predictive Control Technology) .有关专家普遍认为仅具备的最基本控制回路知识 .同样重要的是将经济目标持续不断地转化为操作目标 . 通过 APC 的应用 , 企业能使其设备运行更安全, 更有效 , 更可靠 , 更能适应环境的要求 .当与其他单元操作优化技术一起使用时 ,APC 能够证明是收稿日期 :2003 - 12 - 11 作者简介 : 李梅喜 (1962 - ) , 男 , 河南辉县人 , 高级工程师 , 主要仅通过使工厂稳定连续地生产高质量的产品 ,APC 就能得到可持续测得的效益 .但开发的控制策略必须符合工艺现状或稍加变化 , 能够应用于当前的控制系统 , 能够满足工厂更广目标集成的需要和已经从事 DCS , 和先进控制的应用开发 . PLC1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.Abstract :This paper gives an outlook of advanced process controller including application in petrochemi2 cal process and presents suggestions about further research and application. Key words :distributed control system ;advanced process controller ( APC) ;multi2variable predictive con2言非常有效的 .优化不是一个一次性的事件 , 必须通过持续不断的努力来增强操作性能 .1 国内外 APC 的发展和应用现状随着现代控制理论的不断发展 , 相继出现了自校正或自适应的控制方法 ,鲁棒控制理论 , 模糊性理论及其他人工智能 , 这些控制理论的新发展成为先进控制技术的理论基础 .而计算机和信息技术的发展推动了 DCS 的更新换代和不断完善 ,DCS 已进入了第 4 代 , 即 DCS 充分体现了信息化和集成化 , 这些又为先进控制技术的应用提供了好的平台 . 近 20 年来 ,世界上许多著名科研机构和公司致力于 APC 的研究开发和应用 .许多基于多变量模型预估控制技术的 APC 已经工程化并得到广泛应用 .美国一家著名公司通过对炼油企业应用 APC 情况的深入调查认为 ,催化裂化装置实施 APC 的效益是最高的 ,其次还有加氢裂化装置 , 常减压装置和油品调和 .其中催化裂化装置采用 APC 的套数最多 ,效益最好 .111 国外 APC 技术的开发应用情况 11111 RMPCT美国 Honeywell 公司 Hi2SPEC Solution 的鲁棒性2004 年第 6 期工业仪表与自动化装置·11 ·多变量预估控制技术 RMPCT ( Robust Multivariable Predictive Control Technology) 在国内应用较早 .1994 年 ,Honeywell 公司和大庆石油化工总厂在后者的催化裂化装置上合作开发 APC 项目 ,于 1995 年成功投用 ,该 APC 由工艺计算 , 中间层的调节控制和鲁棒性多变量预估控制技术组成 .实现了反应—再生和分馏系统的产品质量卡边控制和工艺变量的稳定性控制 ,通过鲁棒性多变量预估控制器内部的优化器 , 实现了反应产品分布的优化 .应用效果非常好并保持了较高的在线投用率 . 最近 Honeywell 公司对其 RMPCT 进行了进一步优化 , 改进 , 第 2 代多变量预估控制系统 Profit 控制器功能更加完善 ,操作更加方便 ,并且在国内多套催化裂化装置和常减压装置上得到应用 . 11112 DMCplus11 月 DMCplus 在抚顺石化 80 × 4 t/ a 催化裂化装 10美国 AspenTech 公司多变量预估控制技术产品 DMCplus (Dynamic Matrix Control plus) 在世界范围内得了广泛应用 .在国内多套催化裂化装置上有成功应用的实例 .如 2000 年10 月 DMCplus 在齐鲁石化 ) 100 × 4 t/ a 催化裂化装置 ( Ⅱ成功投用 ; 2001 年 10 置成功投用 .该装置操作更加平稳 ; 汽油干点 , 柴油凝固点质量卡边操作 , 轻油收率明显提高 ; 参渣比提高 ; 装置能耗降低 . 11113 SMOCSHELL 公司多套炼油和化工装置上成功应用 .其特日本 Y OG OK AWA 公司的多变量模型预估控制技术产品 SMOC ( SHELL Multivariable Optimising Con2 troller) 是与 SHELL 公司合作开发的 .SHELL 是国际上较早开发 APC 的公司之一 ,SHELL 内部有卓越的研发能力和技术经验丰富的工程师 , 其 APC 技术在点是 : 易用的设计和仿真工具 ; 不可测干扰模型的使用增强了系统的鲁棒性 ; 灰箱模型使控制系统的调试更加容易 : 减少控制变量波动 ; 使工厂操作于最优状况 ; 提高工厂的效益操作点 .目前 Y OG OK AWA 的 SMOC 在国内的成功应用报道不多 . 112 国内 APC 技术的开发应用情况 11211 石油大学的多变量协调预估控制经过多年的研制和应用 , 石油大学自动化研究所的基于反应深度模型的多变量协调预估控制技术已经在国内多套装置上成功地实施了 APC 并取得了显著效果 .茂名石化公司 1 # 催化裂化装置以 Y OG OK AWA 公司的 DCS 为平台 , 研制了全套 APC 软件 ,其主要技术包括 : 反应—再生部分反应深度多1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.变量协调预估控制 ; 反应热的在线实时观察计算 ; 产率的在线实时观察计算与反应深度实时优化 ; 主分馏产品质量多变量协调预估控制 ; 汽油干点在线实时观察计算 ; 柴油 90 %点产品质量多变量协调预估控制 ; 柴油 90 %点在线实时观察计算 ; 吸收稳定系统稳定汽油饱和蒸汽压产品质量多变量协调预估控制和稳定汽油饱和蒸汽压在线实时观察计算等 . 该技术有以下突出特点 .他们有自己的多变量协调预估控制技术 ; 状态反馈预估控制 ; 通用预估控制算法 ; 软仪表技术 ; 基于机理分析的动态数学模型 ;前置烧焦式高效再生器催化裂化装置动态模拟与操作分析 ; FCCU 主分馏塔动态模型与先进控制 .11212 浙江大学的 MPCT 浙江大学自动化所的多变量预估控制技术MPCT(Multivariable Predictive Control Technology) 在国内应用也取得了显著成效 . 2 APC 技术结构目前 , 炼油化工装置大多采用 DCS 进行控制 , 控制手段主要是基于 PID 的常规控制 .没有充分发挥 DCS 的优势 .而且对于生产过程中时变性强 , 强耦合 , 非线性和大时滞等问题就显得力不从心 , 而 APC 可以较好地解决这些问题 .而且通过优化工艺和卡边操作 ,APC 可以为企业创造更大的利润 . 一个 APC 一般包括鲁棒性多变量预估控制器 , 动态数学模型 , 工艺计算 ( 软仪表 ) 和实时优化 .如图 1 所示 . 211 多变量预估控制器多变量预估控制器的核心图 1 先进控制是控制策略或控制算法 .它是结构层次多变量输入多变量输出 , 基于模型的预估控制器 . 21111 Honeywell Hi2SPEC Solution 的RMPCT 以 Honeywell Hi2SPEC Solution 的 RMPCT 为例 , 其典型的多变量模型预估控制器的控制算法结构见图 2.图2 RMPCT 控制器原理图对催化裂化装置一般可以设定 3 个多变量控制·12 ·工业仪表与自动化装置 2004 年第 6 期器 ,分别为反应再生控制器 , 分馏控制器和吸收稳定控制器 .在多变量控制中 , 装置变量一般分为受控变量 , 操纵变量和干扰变量 . 受控变量 ( CVs) : 指控制器试图保持其在规定的设定点或范围之内的变量 .控制器的首要工作就是将 CVs 保持在规定的约束范围 . 操纵变量 ( MVs) : 指控制器可以调整的变量 . 通过调整这些变量使 CVs 保持在约束之内并优化操作 ,同时 ,任何 MVs 都不至于超出它自己的约束范围. 干扰变量 ( DVs) : 指虽然可测但不由控制器来控制却影响 CVs 的变量 .它们可来自上游过程 .预估 DVs 对未来的影响时 ,控制器可采取行动以防止 CVs 超出约束范围 .DVs 为控制器提供前馈信息 . RMPCT 是利用模型来预估未来时刻被控对象的运动和误差 ,作为确定当前时刻控制作用的依据 , 使之适应动态系统所具有的存储性和因果性的特点 ,得到比常规 PID 控制更好的效果 . 21112 AspenTech 的多变量预估控制DMCplus AspenTech 的多变量预估控制DMCplus 采用的是动态矩阵控制 (Dynamic Matrix Control) .其控制结构见图 3 .图3 DMCplus 控制结构DMCplus 中引入了自变量和因变量的概念 . 在所谓自变量是指其值不受过程中任何其他变量的影响 ,它包含操纵变量 (MVs) 和干扰变量 ( DVs) 两种类型 .所谓因变量是指该变量的动态性能可以依据一定时间内某个特定自变量的变化来描述 , 受控变量 ( CVs) 是因变量 .许多变量是因变量 , 但由于其重要性不够 ,不足以确定为受控变量 .一个自变量 ( 设定点) 的变化影响几个受控或受约束变量 . DMCplus 可以应对所有受控变量变化的影响并找出好的解决方案 , 使用动态模型来预估受控变量的变化 .DMCplus 控制器考虑了所有的约束并试图找出一个控制策略来满足所有过程和操作约束 , 这些约束包括MVs 的上 , 下限和变化速率 ,CVs 的上 ,1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.下限等 .动态方面要达到 : 最小的 CV 误差 , 最小的 MV 变化 , 追寻动态优化路径达到稳态优化目标 . 稳态方面 : 获取最大的效益 , 可靠的鲁棒控制 . 212 数学模型数学模型对过程进行分析 , 控制和优化的基础 , 主要有稳态模型和动态模型两大类 .稳态模型给出了生产过程稳定时各变量之间的关系 , 主要用于装置的设计和操作的优化 .对于过程控制来讲 , 更重要的是动态模型 .近年来 , 国内外开发了较多的催化裂化装置反应再生动力学模型并成功应用于实践 .例如石油大学研究开发了催化裂化反应动力学模型并简化为催化裂化反应热模型 , 成功应用于催化裂化装置 .还有洛阳石化工程公司开发的十三集总模型等 .建立数学模型的方法主要有机理建模和系统辨识建模 .21211 机理建模机理建模是利用微分方程建立过程的数学模型 , 直到 60 年代随着计算机的应用才得以进一步发展. 例如精馏塔的动态数学模型基本是以 "平衡级" 假设为基础 ,即 :塔板上的液体和板间的液体是完全混合的 ;离开塔的气体和塔板上的液体处于相平衡状态 ; 塔板上的能量传递非常迅速 ,能量方程可以简化为代数方程.动态数学模型用于生产过程的实时控制, 在线优化和动态仿真 ,因此 ,缩短模型的计算时间非常重要.需要对模型的结构和参数进行简化.机理建模的优点是能够在装置建设之前就开始进行 ,如果与工艺设计协调好关系就可以节约大量时间 ,及早投用先进控制可以提前获得效益回报 . 此外 ,机理建模还可以充分利用所有的可测信息提高控制性能 .石油大学基于动态模型的在线计算的汽油干点与柴油90 %点在国内多家炼厂已取代人工化验而用于生产控制 ,保证了产品质量 ,提高了产品收率 .可是由于多数过程的内在机理复杂 , 难以完全从机理上揭示其内在规律 , 而且建立机理建模需要广阔的科学知识和对生产过程的深入了解 , 需要建立大量的微分方程 ,从建立方程 , 简化到求解非常困难 . 21212 系统辨识建模系统辨识建模所得的模型是 "黑箱" 模型 .进行系统辨识时需要对过程施加测试信号 , 利用实测的有噪声污染的过程输入和过程输出信号建立过程输入和输出之间的数学模型 .测试时需要对输入信号的采样时间 , 辨识时间进行选择确定 ,采集到的数据应该尽可能地包含过程特性的内在信息 .具体的方2004 年第 6 期工业仪表与自动化装置·13 ·变量预估控制的典型代表 .系统辨识建模的缺点是需要对在线生产装置施加足够的激励 ,使输入 , 输出信号有一定幅度的变化 , 这就给生产造成了人为的干扰 ,这是实际生产不愿接受的 . 213 工艺计算产品质量是过程控制的主要目标 .先进控制需要产品质量的实时信息 .通过这些信息操作人员既可以掌握当前产品质量状况 , 又能够根据质量偏差调整操作使产品质量保持在需要的范围 .常规情况下 ,产品质量数据是通过产品采样然后送到化验室化验才能得到 , 通常需要一小时以上 .由于时间滞后太长 ,无法应用于先进控制的卡边操作 . 石油化工生产装置采用了许多在线质量分析仪表 ,但这些在线质量分析仪表维护难度大 ,技术要求高 ,往往在生产中存在一些问题 ,而且在线质量分析仪表有分钟级的时间滞后 . 随着先进控制的迫切要求并借助于计算机技术的飞速发展 ,各大先进控制公司开始研究开发产品质量的在线计算软件并取得很好的成绩 .其计算方法可分为以下几类 : (1) 操作参数和油品物性参数为依据关联出产品质量模型 .如以塔顶温度 , 油气分压和分馏指数关联汽油的干点 . ( 2) 以实测数据为依据 ,采用各种数学和智能方的计算方法 . ( 3) 经原网络计算产品质量的方法 . (4) 在建立精馏塔动态模型的基础上在线计算汽油的干点 . ( 5) 不可测变量的在线计算 . 法得出产品质量的计算模型 .如采用基于模式识别214 实时优化法有最小二乘法 , 增广最小二乘法和极大似然法 . 系统辨识建模的优点是无须深入了解过程的机理,避免难以建立的机理数学模型 .AspenTech 公司的DMCplus 和Honeywell Hi2SPEC Solution 的 RMPCT 都是采用实测的输入/ 输出模型 ,它们是当今国外多在许多先进控制应用中 , 控制要求是将所有的变量维持在约束之内 , 而并没有用尽控制器所拥有的自由度 .即使在 CV 比 MV 多的情况下 ,如果许多CV 是范围而不是给定值 ,控制器仍然会有富余的自由度 .因此可以更好地利用这些自由度去组成一个目标函数 ,这样控制器就能使工艺的某些方面得到优化 .目标函数是任何 CV 和 MV 的线性函数或二次函数 .在实际应用中 ,进料 , 主要产品和共用消耗都包括在 MV 和 CV 中 .典型的目标函数是使操作利润最大化 .实时优化结构见图 4 . 在实际应用中 , 许多 CV 是一个范围而不是一个给定值 .当过程模型有较大误差或 CV 间有较强交互影响时 , 多变量预估控制正是利用范围控制算法来改善控制质量 .控图4 实时优化结构图制器不是强制使各个 CV 都保持在一个特定值上 , 而是通过控制器的自由度允许 CV 可以处于极限之内的任一点上 .3 结束语APC 技术现在已较为成熟 , 国内外许多炼油化工装置采用 APC 后取得了显著的经济效益 .目前 , 石油化工企业正大力推进 APC 的应用以应对国内外市场的挑战 .APC 项目的实施大致包括功能设计研讨 , 初步设计 , 阶段测试与详细设计 , 试车投产和投产后长期功能维护等几个阶段 .特别是在初步设计时一定要确定好 APC 的设计总目标 , 炼油化工装置一般可包括提高目标产品产率 , 提高装置处理量 , 平稳装置操作 , 发挥装置最大潜力 , 优化转化率和将关键变量控制在设定范围内等几个目标 .还要做好控制器设计 ,选好 CV 和 MV .参考文献 :[1 ] Y. A. Liu. Advanced Process Control Using Dynamic Matrix Control plus (DMCplus) [J ] . 2003 , (1～2) . [2 ] Y. A. Liu. Advanced Concepts and Introduction to Inferential Property Development Using Aspen IQ[J ] . 2003 , (1～2) . [3 ] 郑应平 . 充满魅力的现代控制理论 [J ] . 自动化博览 , 2003 (5) . [4 ] 王常力 . 信息化到底能为工业化做些什么 [J ] . HollySys通讯 ,2003 (10) .欢迎订阅欢迎赐稿欢迎刊登广告信息1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.1。