6 先进控制系统(2)
先进过程控制第六章解耦
r2
a12 0 y2 ' ' WC 2 (s) m a22 2 y2 ' y2
(2)当 ij 1 时, 表明 yi / m j
yi / m j y , 即其它回路 闭合时 j i 通道的放大系数会减小, 说明 m j与 yi 所组
m
成的回路与其它各回路间有耦合, 并随 ij 的增大, 耦合 的程度越严重. (3)当 ij 1 时, 表明 yi / m j m yi / m j y , 即其它回路 闭合时 j i 通道的放大系数会增大, 说明 m j 与 yi 所组
r2
WC 2 (s) m
2
2
a12 a22
y1 y1 ' y1 ' ' a11m1 a12m2 a12 a21 a11m1 m1 a22 y1 a12a21 a11 m1 y 0 a22
2
定义 y1 到 m1 通道的相对放 大系数
11
y1 / m1 m 0 y1 / m1 y 0
m1 m2 y1 11 12 21 22
由上面计算所得的相对放大系数矩阵
11 21
a11a22 12 a11a22 a12a21 22 a12a21 a a a a 11 22 12 21
a12a21 a11a22 a12a21 (3) a11a22 a11a22 a12a21
m2
2
压力回路闭合时, 即保持 P 不变, m1 P 的第二放大 1 系数
m1 P P0 P 1 P ( P0 P ) 1 c m1 P cons. c
1
(10)
由式(9)和式(10)可得该通道的相对放大系数为:
工业过程先进控制
合质量好、在线计算方便的优化控制算
法、预测控制就是在这样的背景下发展 起来的一类新型计算机优化控制算法
真正解决 问题，人们还在继续努力寻求
解决办祛。针对信息的不完垒性出现了 推断控制系统和软测量技术，他们利用 易测变量 如温度 、 力、流量等来推断 压 不可测变量 ，以解决信息的不完生性 ， 目前已有不少这方面的工业应用实例 。
为了克服控制理论和实际工业应用
—嘲
维普资讯
０
ｌ ｛ 翟女 菖 暑 善
选用一个未经实践 ｉ 明的系统 ， ｉ Ｅ
您将 处 于 怎 样 的境 地？
世 界 各地 的管 ｌ 者们 都 清 楚地 知 道 将 他们 的 自动化 结 构进 一 步 提升 为 智能 化 的 结 构 是一 种 必 然 趋 势 但 是 对 原 柯设 备 追 加 巨大 投 资 ， 须 要 钉 稳 定 可靠 的 集成 作 为 保 障 。 而 他 们 选 必 因 择 了基 ｒ 场 的结 构 Ｐ ａ ｔ ｅ 厂 管 控 网 。这 足 均什 么呢 ？ 艾 默 乍 过 程 管 理 在 Ｐａ ｔ ｅ 现 ｌｎＷ ｂ工 ｌｎＷ ｂ ＿ 管 控 嘲 开 放 的 标 准 的 技 术 上拥 有 ７ 年 的 经 验 。 因 而 １ 有 他 能 提 供 这 样 的 保 障 。 ｒ，‘ ｝ ＝ ｛ ＡⅫ ￣ ａ ｏ ｎ公 司 选 用 ｒＰａ ｔ ｂ ［ ‘ 控 Ｉ Ｄｅ ａ 先 进 控 制 系统 驶 其 ０ Ｐ Ｃ镜 像 软 ｃ Ｃｒ ｉ ｌｎ Ｗｅ Ｊ 管 阏和 ＩＶ ￣ 件 ． 井 完美 地 与原 有 集散 控 制 系统 集 成 。 想要 了 解 更 多 的 成 功 应 用 吗 ？ 请 问 我 们 的 网 站 ｗｗｗ Ｐ ａ ｔ ｅ Ａ ｖ ｎａ ｅ Ｃ Ｆ或 者 拨 打 免 费 电 话 ８ｔ～８ ０— １７ 与Ｉ 生 过 程 管 理 市 ｌｎＷ ｂ ｄ ａ ｔｇ Ｏ￣ Ｉ ｛ｌ ２ ３ １ ８ 曼默 场 部联 系 当 您 看到 Ｐａ ｔ ｂ 厂 管 控 网 如 何 以 事 实 来 证 明 它 的技 术和 丰 富 经 验 ， 会 明 ｌｎ Ｗｅ Ｔ 您 ｌ 它 也 能 为您 做 微 多
集散控制系统DCS简介
集散控制系统DCS简介DCS是以微型计算机为基础，将分散型控制装置，通信系统，集中操作与信息管理系统综合在一起的新型过程控制系统。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
采用了多层分级的结构，适用现代化生产的控制与管理需求，目前已成为工业过程控制的主流系统。
集散控制系统把计算机、仪表和电控技术融合在一起，结合相应的软件，可以实现数据自动采集、处理、工艺画面显示、参数超限报警、设备故障报警和报表打印等功能，并对主要工艺参数形成了历史趋势记录，随时查看，并设置了安全操作级别，既方便了管理，又使系统运行更加安全可靠。
其特点有：1、基于现场总线思想的I/O总线技术2、先进的冗余技术、带电插拔技术po3、完备的I/O信号处理4、基于客户/服务器应用结构5、WindowsNT平台,以太网,TCP/IP协议6、OPC服务器提供互连7、Web浏览器风格,ActiveX控件支持8、ODBC,OLE技术,实现信息,资源共享9、高性能的过程控制单元。
10、支持标准现场总线11、Internet/Intranet应用支持(1)高可靠性由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。
此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
(2)开放性DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。
先进控制技术在电厂主蒸汽温度过程控制中的应用
Ｖｏ＿ ５Ｎｏ ４ ｌ２ ．
Ａｕ ． ０ ６ ｇ ２ ０
河北 电力 技 术
ＨＥＢＥＩＥＵ１： （ＴＲＩ Ｐ Ｃ ＯＷ ＥＲ
第 ２ 卷 第４ ５ 期
２０ ０ ６年 ８ 月
先进控制 技术 在 电厂主蒸汽温度过程 控制 中的应用
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｖ ｎ ｅ ｎ ｒ ｌ ｅ ｈ ｉｕ ｐ ｔ ｆ ｉ ｏ ｃ Ａｄ ａ ｃ ｄ Ｃｏ ｔｏ ｃ ｎ ｑ ｅ Ｔ ｉ ｉ Ｓ ｅ ｍ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ Ｐｒ ｃ ｓ ｎ ｒ ｌ ｎ Ｍａｎ ｔ ａ Ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｅ ｓ Ｃｏ ｔｏ
ｔｒ ｎｒｌｄｏ ｊ ｔ，ｍｅｎ ｈｌ，ｔｅｒｃｍｍｅ ｄ ｔ ｎ ｆ ｕｅｃ ｔ ｌ ｂｅ ｓ ａ ｗ ｉ ｈ ｅ ｏ ｏｅ ｃ ｅ ｏ ｎ ａｉ ｓｏ ｏ
ａｊｓ ｎ ｎ ｐｒｔ ｎｆｒ ｈ ｖｎ ｅ ｎｒｌｙ ｔ ｈ ｓ ｄｕ ｔ ｔ ｄｏ ｅａｉ ｅａ ａ ｃｄｃ ｔ ｓ ｍ ａ ｍｅ ａ ｏ ｏｔ ｄ ｏ ｏ ｓ ｅ
彭 钢
（ 河北 省 电力研 究院 ， 河北 石 家庄
摘 要 ： 过 对 某 机 组 的 主 蒸 汽 温 度 控 制 系 统 的 设 计 进 行 分 通
００ ２ ） ５０ １
机控制技术（ （ 日 Ｄ ） 益广泛的应用 ， 极大地促进了 应用非常规设计方法对电厂机组控制系统的重新设 计 和优化 。 目前 ， 了解 决 常 规机 组 控制 系统 应用 为 中存在的问题， 适应电网综合 自动化发展 提出的越 来越高的性能要求 ， 人们对电厂控制对象及其控制 方法进行了广泛深入的研究 ， 提出了许多新的、 先进 的控制策略和设计方法 ， 并在实际应用中取得了较
ｄｃｉｅｃ ｍｐ ｎ ｔ ｎ ｌｒｅｄ ｌｙ ｌｒ ｅｉｅｔ ￣ ｅｆａ ａ ｔｔ ｎ ｉｔ ｖ ｏ ｅ ｓ ｉ ａｇ ｅａ ￣ａ ｇ ｒｉ ｓ ｌ ｄ ｐ ａｉ ａ ｏ ｎ ａ ｏ
制造业智能化工厂运维方案
制造业智能化工厂运维方案第1章智能化工厂概述 (4)1.1 工厂智能化背景与意义 (4)1.2 智能化工厂发展现状与趋势 (4)1.3 智能化工厂运维挑战与需求 (5)第2章智能化工厂架构设计 (5)2.1 工厂总体架构 (5)2.2 网络架构设计 (6)2.3 数据架构设计 (6)2.4 应用架构设计 (6)第3章设备智能化管理与维护 (7)3.1 设备智能化改造 (7)3.1.1 概述 (7)3.1.2 改造内容 (7)3.1.3 改造实施 (7)3.2 设备运行监控 (7)3.2.1 概述 (7)3.2.2 监控系统构成 (7)3.2.3 监控策略 (8)3.3 设备维护策略 (8)3.3.1 概述 (8)3.3.2 预防性维护 (8)3.3.3 事后维护 (8)3.4 设备故障预测与诊断 (8)3.4.1 概述 (8)3.4.2 故障预测方法 (8)3.4.3 故障诊断方法 (9)3.4.4 应用实践 (9)第4章生产过程优化与控制 (9)4.1 生产数据采集与处理 (9)4.1.1 数据采集系统架构 (9)4.1.2 数据采集技术 (9)4.1.3 数据处理与分析 (9)4.2 生产过程可视化 (9)4.2.1 可视化技术概述 (9)4.2.2 可视化系统设计 (10)4.2.3 可视化应用实例 (10)4.3 生产调度优化 (10)4.3.1 生产调度算法 (10)4.3.2 调度模型构建 (10)4.3.3 调度优化应用 (10)4.4 生产质量控制 (10)4.4.2 质量检测技术 (10)4.4.3 质量控制应用案例 (10)第5章仓储物流智能化管理 (10)5.1 仓储物流系统设计 (10)5.1.1 整体架构 (10)5.1.2 功能模块 (11)5.1.3 系统集成 (11)5.2 仓库管理系统 (11)5.2.1 库存管理 (11)5.2.2 库位管理 (11)5.2.3 入库管理 (11)5.2.4 出库管理 (11)5.2.5 库存盘点 (11)5.2.6 报表查询 (11)5.3 智能搬运与输送设备 (11)5.3.1 自动搬运 (12)5.3.2 输送线 (12)5.3.3 自动分拣设备 (12)5.3.4 无人驾驶叉车 (12)5.4 物流数据分析与优化 (12)5.4.1 数据采集 (12)5.4.2 数据分析 (12)5.4.3 优化方案 (12)5.4.4 持续改进 (12)第6章能源管理与节能优化 (12)6.1 能源监测与数据分析 (12)6.1.1 监测系统构建 (12)6.1.2 数据处理与分析 (12)6.2 能源消耗优化策略 (13)6.2.1 能源需求预测 (13)6.2.2 优化生产调度 (13)6.3 节能技术应用 (13)6.3.1 高效节能设备 (13)6.3.2 余热回收利用 (13)6.3.3 能源优化控制 (13)6.4 能源管理系统建设与实施 (13)6.4.1 系统架构设计 (13)6.4.2 系统功能设计 (13)6.4.3 系统实施与运行 (13)第7章安全生产与环保管理 (13)7.1 安全生产管理体系 (13)7.1.1 组织架构 (14)7.1.2 制度规范 (14)7.1.4 安全风险评估与控制 (14)7.2 安全监控与预警 (14)7.2.1 安全监控系统 (14)7.2.2 预警机制 (14)7.2.3 预警信息处理 (14)7.3 环保监测与治理 (14)7.3.1 环保监测 (14)7.3.2 污染源治理 (15)7.3.3 环保设施运行 (15)7.4 应急管理与处理 (15)7.4.1 应急预案 (15)7.4.2 应急演练 (15)7.4.3 处理 (15)第8章人力资源与培训管理 (15)8.1 智能化工厂人才需求分析 (15)8.1.1 技术人才需求 (15)8.1.2 管理人才需求 (15)8.1.3 创新人才需求 (16)8.2 人才培养与引进策略 (16)8.2.1 优化人才培养体系 (16)8.2.2 加强产学研合作 (16)8.2.3 引进高层次人才 (16)8.2.4 实施人才储备计划 (16)8.3 员工培训体系建设 (16)8.3.1 制定培训计划 (16)8.3.2 创新培训方式 (16)8.3.3 加强培训师资队伍建设 (16)8.3.4 评估培训效果 (16)8.4 人力资源管理系统应用 (17)8.4.1 人才招聘与选拔 (17)8.4.2 员工信息管理 (17)8.4.3 绩效管理 (17)8.4.4 员工发展管理 (17)第9章智能工厂运维管理平台 (17)9.1 运维管理平台功能需求 (17)9.2 平台架构与模块设计 (17)9.3 数据分析与决策支持 (18)9.4 平台实施与运维 (18)第10章案例分析与未来展望 (19)10.1 智能化工厂成功案例分析 (19)10.2 行业发展趋势与机遇 (19)10.3 智能化工厂运维挑战与对策 (19)10.4 未来工厂发展展望 (20)第1章智能化工厂概述1.1 工厂智能化背景与意义全球制造业的快速发展，我国制造业面临着转型升级的压力。
先进过程控制在Szorb装置应用分析
先进过程控制在S zorb装置应用分析摘要：先进过程控制（简称APC）技术的应用是信息化在生产装置级的应用。
它使石油化工生产过程控制实现革命性的突破，由原来的常规控制过渡到多变量模型预估控制，工艺生产控制更加合理、优化。
先进控制技术采用科学、先进的控制理论和控制方法，以工艺过程分析和数学模型计算为核心，以工厂控制网络和管理网络为信息载体，充分发挥DCS和常规控制系统的潜力，保障生产装置始终运转在最佳状态，通过多变量协调和约束控制减少装置波动，实现卡边操作，保证产品质量。
中韩石化也非常重视APC的推广和应用，决定在150万吨/年S Zorb装置上实施先进控制，以达到优化装置操作，提高装置自动化水平，保证装置平稳率，获取更大经济利益的目的。
关键词：APC；S zorb装置；平稳率；产品质量1装置简介该S Zorb装置设计规模为加工催化汽油150万吨/年（以装置进料计），年运行时间8400小时。
装置原料油为两套催化装置生产的混合汽油，原料的正常硫含量300～500ppm，最大硫含量600ppm；装置所需补充氢来自新区管网99.9%纯度的氢气；燃料气来自全厂燃料气管网。
装置可生产硫含量≯10ppm的超低硫精制汽油产品，设计产量148.65万吨/年；副产少量的燃料气，设计产量2.12万吨/年，含有SO2的再生尾气送硫磺回收装置[[1]]。
DCS控制系统采用浙江中控ECS-700系统。
该装置工艺技术路线采用S Zorb专利技术，主要包括进料与脱硫反应、吸附剂再生、吸附剂循环和产品稳定四个部分。
前三部分的工艺基本原理主要为吸附脱硫（S Zorb）原理，第四部分的工艺基本原理则是精馏原理。
2项目背景及需求分析为了推动企业信息化建设，根据中国石化信息化建设总体规划要求，结合公司实际，提出了对S Zorb装置实施APC项目，并由浙江中控软件技术有限公司承担实施任务。
APC系统不同于常规单回路控制，并具有比常规PID控制更好的效果的控制策略。
高精度氨逃逸率测量及基于分区测量的脱硝优化 - 副本
高精度氨逃逸率测量及基于分区测量的脱硝优化摘要：近年来由于能源利用而造成的环境污染日益严重，其中由矿物燃料的燃烧而排放出的氮氧化物（NO X）为环境污染的一个重要方面。
在国家越来越严格的环保政策环境下，国内绝大部分火电机组逐步完成了超低排放改造，NO X的排放标准降低到了50mg/Nm3。
这固然大幅度降低了污染物的排放量，但同时新的问题也出现了。
氨的过喷成为国内机组的普遍现象，由此造成了空预器堵塞等一系列后果，影响了机组的安全、经济运行。
因此，脱硝系统的性能优化势在必行。
在线提高脱硝出口NO X均匀性，是脱硝系统性能优化的重要技术路线，实施后，可以有效降低氨逃逸。
高精度氨逃逸率在线测量、准确的脱硝出口NO X在线测量，是在线提高脱硝出口NO X均匀性这一方案实施的基本前提。
关键词：氨逃逸率，脱硝系统，性能优化，在线测量。
0 引言：面对国家越来越严格的环保政策，低氮燃烧技术已不能满足要求，所以烟气脱硝技术成为氮氧化物控制的关键技术。
其中又以选择性催化还原法（SCR）在大型燃煤电厂获得广泛应用。
但是低氮燃烧+ SCR（选择性催化还原法）脱硝技术在应用同时存在着诸多问题：（1）尾部烟道受热面布置的复杂性以及流场的动态特性，使得SCR入口流场分布不均且不定常；为了满足各种条件下的NO X排放要求，就必须加大喷氨量；喷氨量增大不仅增加喷氨成本，造成氨逃逸率过大，同时还会腐蚀下游设备，以及造成新的环境污染。
（2）脱硝过程中由于NH3/ NO X摩尔比、氨气和氮氧化物分布不均匀性、负荷、温度、催化剂性能等因素影响都会导致氨逃逸率较大。
逃逸的氨气与烟气中SO3反应生成NH4HSO4，该物质具有很强的粘性和腐蚀性，不仅会影响催化剂活性，而且会引起空气预热器腐蚀和堵塞，甚至引起不必要的停机；此外，较大的氨逃逸率也会增加脱硝系统的运行成本，而且逃逸的氨气也会对灰分和大气造成污染；脱硝系统的理想运行状态是在NO X满足国家排放标准的前提下，在线提高脱硝出口NO X均匀性，是脱硝系统性能优化的重要技术路线，同时使氨逃逸率维持在最低水平，因此准确、灵敏、快速监测氨逃逸率是脱硝系统优化运行数据基础；通过对脱硝出口NO X的分区测量，根据均衡控制算法，给出喷氨调门开度指令，分别改变各自动调节门的开度，控制喷氨量。
分散控制系统(DCS)
第一章分散控制系统（DCS）一、DCS系统SM 系列硬件系统是和利时公司基于现场总线技术而设计、开发的分布、开放式过程控制硬件系统，具有先进、可靠、高效、节能等特点。
SM 系列硬件系统的体系结构如下图所示，主要由工程师站、操作员站、主控机笼、I/O 机笼、端子模块和通讯网络等组成。
工程师站工程师站是配有系统组态软件的计算机，工程师站对应用系统进行功能组态，包括操作员站组态和控制器组态，并进行在线下装和在线调试，是工程师对工程实施各种控制策略和人机交互方式的工作平台。
操作员站操作员站由配有实时监控软件和各种可配置的人机接口设备的计算机，完成对生产过程和现场参数的实时监视与操作。
操作员站可全面完成对现场工艺状况的显示、报警、打印、历史数据记录和再现及报表等功能。
工程师站和操作员站均运行在基于Windows NT/2000 构架的PC 平台之上。
现场控制机柜SM 系列硬件系统的基础硬件设备如主控机笼(SM110)、扩展机笼(SM111)、端子模块等均置于现场控制机柜（FP051）中，它既可以在控制室中采用柜式集中安装，也可以分散安装。
每个控制机柜正面安装机笼，机笼之间的通讯联系通过预制电缆（SX00x/DB9）连接；每个机笼可以安装10 个模块，主控机笼中安装2 个电源模块（SM900）＋2 个主控模块(SM201)＋6 个I/O 模块，扩展机笼中安装2 个电源模块（SM900）＋8 个I/O 模块；控制机柜背面有三列导轨，可以安装45个100 型端子模块（SM37x）,或30 个150 型端子模块（SM32x），或15 个300 型端子模块（SM36x、SM38x）。
主控单元置于主控机笼内部的冗余主控模块是整个SM 系列硬件系统的控制单元，采用双机冗余配置，内部具有硬件构成的冗余切换电路和故障自检电路，是实施各种控制策略的平台，也是系统网络和控制网络之间的枢纽。
主控单元采用嵌入式无风扇设计，超低功耗运行（7.5W@24VDC），用于执行各种实时任务（算法、I/O 管理等）的调度、运算。
计算机控制技术于海生
（2）比例积分微分控制（PID控制）
定义：调节器的输出是调节器输入的比例、积分和 微分的函数。
PID控制是现在应用最广、最为广大工程技术人 员熟悉的技术。PID控制结构简单、参数容易调整， 因此，无论模拟调节器或者数字调节器，多数使用 PID调节规律。这同样是我们学习的一个重点内容。
（3）最小拍控制
（1）程序和顺序控制 （2）比例积分微分控制（PID控制） （3）最小拍控制 （4）复杂规律的控制 （5）智能控制
（1）程序和顺序控制
定义：程序控制是被控制量按照一定的、预先规定 的时间函数变化，被控制量是时间函数的变化。
顺序控制是程序控制的扩展，在各个时期所给出 设定值可以是不同的物理量，而且每次设定值的给 出，不仅取决于时间，还取决于对以前的控制结果 的逻辑判断。
②实时：指信号的输入、计算和输出都要在一定的时 间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的 速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时 机，控制也就失去了意义。
！而且这个时间范围的大小跟被空对象联系非常
的紧密！不同的被控对象，对时间范围的要求不同： 发酵过程和导弹防御系统的对比！
思考两个问题
1.工业控制机 （1）硬件组成 （2）软件组成 2.生产过程
1.1.4 常用的计算机控制系统主机
1.可编程序控制器（PC/PLC） 2.工控机（IPC） 3.单片机 4.DSP 5.智能调节器
1.2 计算机控制系统的典型型式
1.2.1 操作指导控制系统
操作指导控制系统的优点是结构简单，控制灵活和安全。
第三章讨论了数字程序控制技术，重点介绍了逐点比 较法插补原理和步进电机控制技术（工作原理以及工 作方式）；
第四章主要讲解数字控制器的连续化设计技术、数字 控制器的离散化设计技术以及相关的各类控制算法， 介绍一下常规及复杂控制技术；
DCS优化系统-PID Tuning中文版_CN
系统优化诊断周期 一个实际项目的例子: 总计需要2~4个月的之间
2011年 7月 8月 9月 10月 国庆节 10/1～7 11月 12月 1月 2012年 2月
技术交流 7/14 前期调查 7/27～7/29 KOM 8/10
最终报告会 11上旬
诊断优化
诊断服务
调试服务
控制调试 选定诊断对象 数据收集・ 决定优先顺序 获得模型・ 课题解析 最优控制 参数模拟
生命周期最优化
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3.工厂优化事业调查(FS)及开拓业绩实例(一部分)
年度
2011年 2011年 2010年
国名:公司
中国：YCN 中国：YCN 中国：YCN
APC制御による変動抑制事例
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2.横河电机的
vigilantplant,是横河提供给客户实现永久性理想工厂 操作服务的综合品牌 随着课题解决的探讨研究（寻找课题～解决课题～巩固成 效），逐步实现横河电机工程服务商品的体系化 横河电机通过VPS协助客户实现工厂的理想操作
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诊断画面
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