1. 綜合簡(jiǎn)介

先進(jìn)過(guò)程控制（APC : Advanced Understanding of the Process + Intelligent Control）是 Advanced Process Control 的縮寫(xiě)，是用多變量模型來(lái)描述過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，用模型預測過(guò)程輸出軌跡與希望軌跡的距離，作為控制質(zhì)量指標，求得最優(yōu)的控制策略。反饋校正、在線(xiàn)滾動(dòng)優(yōu)化，以解決大時(shí)滯、強耦合的多變量過(guò)程控制問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多年的應用與改進(jìn)，該技術(shù)已經(jīng)相當成熟并在國內外得到了廣泛的應用。

2. 行業(yè)需求

煉油化工行業(yè)的競爭日益激烈，以先進(jìn)控制技術(shù)提升企業(yè)的整體競爭能力逐漸成為共識。位于 “智能化工廠(chǎng)（管控一體化）” 結構模型底層的先進(jìn)過(guò)程控制技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)，能夠提高工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程操作和控制的穩定性，改善工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)性能，減少關(guān)鍵變量的運行波動(dòng)幅度，保證產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性，提高目標產(chǎn)品的收率。目前先進(jìn)控制技術(shù)以前所未有的速度在整個(gè)行業(yè)得到推廣和應用，大量實(shí)踐表明上述技術(shù)的應用能夠為企業(yè)帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟利潤，使整個(gè)“智能化工廠(chǎng)”模型能夠真正為企業(yè)服務(wù)。

3. 產(chǎn)品服務(wù)

艾斯本（Aspen） 公司的先進(jìn)控制軟件 DMCplus 是行業(yè)領(lǐng)先的多變量模型預測控制器，其應用魯棒性強，模型適應性廣。它直接通過(guò) DCS 或間接通過(guò)信息管理系統與工藝流程連接，能夠安全地將工藝流程同時(shí)推向多重工藝約束。經(jīng)驗證實(shí)， Aspen DMCplus 控制系統可以不影響控制系統的投運率而能解決大規?？刂品秶膯?wèn)題。據不完全統計，全球范圍內已有 10,000 多個(gè)產(chǎn)品服務(wù)案例。國外著(zhù)名煉油石化巨頭如?？松梨诠?、雪佛龍公司、陶氏化學(xué)公司都廣泛采用 AspenTech 先進(jìn)控制技術(shù)，并作為公司實(shí)施先進(jìn)控制標準。國內中國石化 AspenTech 先進(jìn)控制 DMCplus 應用也超過(guò) 100 多套。

4. 功能實(shí)現

- 基于瀏覽器的操作工和工程師實(shí)時(shí)用戶(hù)界面

- 基于網(wǎng)絡(luò )的界面，用于察看和變更控制器配置，以及察看便于讀取的實(shí)時(shí)顯示界面。

- 無(wú)縫整合：控制器可以簡(jiǎn)便地與 Aspen Automated Process Tester 進(jìn)行整合，用于進(jìn)行有效的裝置階躍測試，以及與 Aspen Watch 整合進(jìn)行績(jì)效監控和問(wèn)題捕獲。

- 強大的子空間辨識算法：用更短的測試數據來(lái)辨識更好模型。在保證準確性的前提下創(chuàng )建更穩定的模型，能有效地確定動(dòng)態(tài)死區時(shí)間及動(dòng)態(tài)反向響應。

- 模型不確定性和相互關(guān)聯(lián)：這個(gè)分析工具用來(lái)評估模型準確性，確定足夠階躍測試的完成時(shí)間，并選擇最佳模型曲線(xiàn)。

- 標準支持子控制器：可容易地將大控制器劃分為含有相關(guān)變量的不同組作為子控制器，用于顯示相關(guān)子控制器變量并可對子控制器進(jìn)行開(kāi)關(guān)調節。

- 明確的 CV 排序：不依賴(lài)動(dòng)態(tài)整定，為被控變量提供明確的優(yōu)先級次序。

- 用于穩態(tài)目標計算的二次優(yōu)化及線(xiàn)性規劃程序。

- 為每個(gè)等級組確定 LP 或 QP 解決方案類(lèi)型。

- 動(dòng)態(tài)加權：在控制器動(dòng)態(tài)控制計算中能夠對接近工藝約束限值附近的變量進(jìn)行加權。

- 過(guò)濾預測誤差：指數、移動(dòng)平均數或傳統偏差更新方案。

- 無(wú)需編程的標準配置轉換：無(wú)需外部配置或數據庫維護可以確定輸入和輸出的變量轉換。

- 在線(xiàn)模擬功能增強：能夠將完整的在線(xiàn)快照上傳至基于 GUI 的模擬，用于績(jì)效評估。

- 可變增益：允許在線(xiàn)進(jìn)行控制器增益變化，加強對高度非線(xiàn)性系統和模式變更系統的處理能力。

5. 應用場(chǎng)景

基于模型預測的先進(jìn)控制技術(shù)（APC），目前市場(chǎng)上已開(kāi)發(fā)了眾多先進(jìn)控制軟件產(chǎn)品，如 AspenTech、Honeywell、Rockwell 、Invensys、浙大中控等知名自動(dòng)化設備公司均擁有自己的獨立版本先進(jìn)控制軟件。實(shí)施先進(jìn)控制和優(yōu)化技術(shù)已成熟并商品化，實(shí)施的工程化方法也已經(jīng)逐步規范化。這些產(chǎn)品被廣泛應用大型石化、化工、煉油、電廠(chǎng)、水泥、冶金等各行各業(yè)，并由此獲得巨額利潤回報。

6. 核心價(jià)值

- 保持不同產(chǎn)品和操作條件的嚴格質(zhì)量標準，卓越的抗干擾能力降低了工藝過(guò)程的波動(dòng)性、并增加目標產(chǎn)品收率。 Aspen DMCplus 為整個(gè)操作過(guò)程保持嚴格的控制，減少工藝過(guò)程的波動(dòng)性。

- 通過(guò)更接近工藝限制條件的操作將生產(chǎn)能力最大化，從而使在現有資產(chǎn)基礎上實(shí)現更大的生產(chǎn)量。

- 提高操作穩定性和約束處理能力，減少了未計劃裝置的停車(chē)時(shí)間。在工藝運行至不穩定區域之前，通過(guò)對工藝干擾進(jìn)行及時(shí)的補償操作，提高裝置的安全性。

- 挖掘裝置潛在收益，通過(guò)卡邊操作，提高裝置經(jīng)濟效益。

- 可以有效地適用于任何控制問(wèn)題，并且成功地應用于煉油、化工、石化過(guò)程處理的每個(gè)線(xiàn)性控制問(wèn)題中。

- 通過(guò)降低維護要求并簡(jiǎn)化實(shí)施和管理的工作流程，降低運營(yíng)成本。

7. 成功案例

漢中諾公司目前在中石油、中石化、民營(yíng)等大型石油化工領(lǐng)域有諸多實(shí)施先進(jìn)控制的成功案例，涉及到煉油、化工、聚合物等裝置，先進(jìn)控制的大量成功應用，帶來(lái)了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。

- 煉油裝置：常減壓、催化裂化、連續重整、加氫精制、加氫裂化和延遲焦化等。

- 化工裝置：乙烯、乙二醇、PX、PTA、氣分、空分等。

- 聚合物裝置：聚乙烯、聚丙烯等。