1. 綜合簡介

先進過程控制（APC : Advanced Understanding of the Process + Intelligent Control）是 Advanced Process Control 的(de)縮寫，是用(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，作爲控制質量指标，求得(de)最優的(de)控制策略。反饋校正、在線滾動優化(huà)，以解決大(dà)時(shí)滞、強耦合的(de)多(duō)變量過程控制問題。經過多(duō)年的(de)應用(yòng)與改進，該技術已經相當成熟并在國内外得(de)到了(le)廣泛的(de)應用(yòng)。

2. 行業需求

煉油化(huà)工行業的(de)競争日益激烈，以先進控制技術提升企業的(de)整體競争能力逐漸成爲共識。位于 “智能化(huà)工廠（管控一體化(huà)）” 結構模型底層的(de)先進過程控制技術和(hé)優化(huà)技術，能夠提高(gāo)工業生産過程操作和(hé)控制的(de)穩定性，改善工業生産過程的(de)動态性能，減少關鍵變量的(de)運行波動幅度，保證産品質量的(de)均勻性，提高(gāo)目标産品的(de)收率。目前先進控制技術以前所未有的(de)速度在整個(gè)行業得(de)到推廣和(hé)應用(yòng)，大(dà)量實踐表明(míng)上述技術的(de)應用(yòng)能夠爲企業帶來(lái)可(kě)觀的(de)經濟利潤，使整個(gè)“智能化(huà)工廠”模型能夠真正爲企業服務。

3. 産品服務

艾斯本（Aspen） 公司的(de)先進控制軟件 DMCplus 是行業領先的(de)多(duō)變量模型預測控制器，其應用(yòng)魯棒性強，模型适應性廣。它直接通(tōng)過 DCS 或間接通(tōng)過信息管理(lǐ)系統與工藝流程連接，能夠安全地将工藝流程同時(shí)推向多(duō)重工藝約束。經驗證實， Aspen DMCplus 控制系統可(kě)以不影(yǐng)響控制系統的(de)投運率而能解決大(dà)規模控制範圍的(de)問題。據不完全統計，全球範圍内已有 10,000 多(duō)個(gè)産品服務案例。國外著名煉油石化(huà)巨頭如埃克森美(měi)孚公司、雪(xuě)佛龍公司、陶氏化(huà)學公司都廣泛采用(yòng) AspenTech 先進控制技術，并作爲公司實施先進控制标準。國内中國石化(huà) AspenTech 先進控制 DMCplus 應用(yòng)也(yě)超過 100 多(duō)套。

4. 功能實現

- 基于浏覽器的(de)操作工和(hé)工程師實時(shí)用(yòng)戶界面

- 基于網絡的(de)界面，用(yòng)于察看和(hé)變更控制器配置，以及察看便于讀取的(de)實時(shí)顯示界面。

- 無縫整合：控制器可(kě)以簡便地與 Aspen Automated Process Tester 進行整合，用(yòng)于進行有效的(de)裝置階躍測試，以及與 Aspen Watch 整合進行績效監控和(hé)問題捕獲。

- 強大(dà)的(de)子空間辨識算(suàn)法：用(yòng)更短的(de)測試數據來(lái)辨識更好模型。在保證準确性的(de)前提下(xià)創建更穩定的(de)模型，能有效地确定動态死區(qū)時(shí)間及動态反向響應。

- 模型不确定性和(hé)相互關聯：這(zhè)個(gè)分(fēn)析工具用(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，并選擇最佳模型曲線。

- 标準支持子控制器：可(kě)容易地将大(dà)控制器劃分(fēn)爲含有相關變量的(de)不同組作爲子控制器，用(yòng)于顯示相關子控制器變量并可(kě)對(duì)子控制器進行開關調節。

- 明(míng)确的(de) CV 排序：不依賴動态整定，爲被控變量提供明(míng)确的(de)優先級次序。

- 用(yòng)于穩态目标計算(suàn)的(de)二次優化(huà)及線性規劃程序。

- 爲每個(gè)等級組确定 LP 或 QP 解決方案類型。

- 動态加權：在控制器動态控制計算(suàn)中能夠對(duì)接近工藝約束限值附近的(de)變量進行加權。

- 過濾預測誤差：指數、移動平均數或傳統偏差更新方案。

- 無需編程的(de)标準配置轉換：無需外部配置或數據庫維護可(kě)以确定輸入和(hé)輸出的(de)變量轉換。

- 在線模拟功能增強：能夠将完整的(de)在線快(kuài)照(zhào)上傳至基于 GUI 的(de)模拟，用(yòng)于績效評估。

- 可(kě)變增益：允許在線進行控制器增益變化(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(lǐ)能力。

5. 應用(yòng)場(chǎng)景

基于模型預測的(de)先進控制技術（APC），目前市場(chǎng)上已開發了(le)衆多(duō)先進控制軟件産品，如 AspenTech、Honeywell、Rockwell 、Invensys、浙大(dà)中控等知名自動化(huà)設備公司均擁有自己的(de)獨立版本先進控制軟件。實施先進控制和(hé)優化(huà)技術已成熟并商品化(huà)，實施的(de)工程化(huà)方法也(yě)已經逐步規範化(huà)。這(zhè)些産品被廣泛應用(yòng)大(dà)型石化(huà)、化(huà)工、煉油、電廠、水(shuǐ)泥、冶金等各行各業，并由此獲得(de)巨額利潤回報。

6. 核心價值

- 保持不同産品和(hé)操作條件的(de)嚴格質量标準，卓越的(de)抗幹擾能力降低了(le)工藝過程的(de)波動性、并增加目标産品收率。 Aspen DMCplus 爲整個(gè)操作過程保持嚴格的(de)控制，減少工藝過程的(de)波動性。

- 通(tōng)過更接近工藝限制條件的(de)操作将生産能力最大(dà)化(huà)，從而使在現有資産基礎上實現更大(dà)的(de)生産量。

- 提高(gāo)操作穩定性和(hé)約束處理(lǐ)能力，減少了(le)未計劃裝置的(de)停車時(shí)間。在工藝運行至不穩定區(qū)域之前，通(tōng)過對(duì)工藝幹擾進行及時(shí)的(de)補償操作，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，提高(gāo)裝置經濟效益。

- 可(kě)以有效地适用(yòng)于任何控制問題，并且成功地應用(yòng)于煉油、化(huà)工、石化(huà)過程處理(lǐ)的(de)每個(gè)線性控制問題中。

- 通(tōng)過降低維護要求并簡化(huà)實施和(hé)管理(lǐ)的(de)工作流程，降低運營成本。

7. 成功案例

漢中諾公司目前在中石油、中石化(huà)、民營等大(dà)型石油化(huà)工領域有諸多(duō)實施先進控制的(de)成功案例，涉及到煉油、化(huà)工、聚合物(wù)等裝置，先進控制的(de)大(dà)量成功應用(yòng)，帶來(lái)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、加氫裂化(huà)和(hé)延遲焦化(huà)等。

- 化(huà)工裝置：乙烯、乙二醇、PX、PTA、氣分(fēn)、空分(fēn)等。

- 聚合物(wù)裝置：聚乙烯、聚丙烯等。