Apc先进控制介绍(课堂PPT)

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就高性能的控制品质而言，常规PID控制器不能 达到应有的控制质量，因为它无法预测未来。 PID控制器根据当前的误差反馈信息来调整控制
阀，然而当误差出现时，为时已晚。
模型预测控制系统能通过可以实现的高性能的控
制品质来减少控制变量的波动。
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Plantelligence™
Achieving True Potential™
控制变量
操作变量
操作变量
设定值 阀位值
DCS/实 时 数 据 库
过程
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Plantelligence™
Achieving True Potential™
AspenTech®
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先 进 控 制 和 优 化产 生 的 效 益
优化
先进过程控制 DCS 常 规 控 制
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Plantelligence™
Achieving True Potential™
Achieving True Potential™
AspenTech®
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先进过程控制和优化
Plantelligence™
2004年2月
Achieving True Potential™
先进过程控制和优化目标
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采用先进过程控制和闭环实时优化 来实现高效低耗
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Plantelligence™
模 型 预 测 控 制 (5)
预热
速率
典型操作领域
Plantelligence™
压力 .
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冷却
安全极限
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Achieving True Potential™
AspenTech®
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模型预测控制的经济效益
上限 安全范围
目标
= 经济效益
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无模型预测 控制
先进控制减 少波
– 新颖 Aspen Watch 技术及服务程序，用于控制器性
Plantelligence™ 能监控和诊断
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Achieving True Potential™
先进过程控制
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• 稳定操作过程 • 卡边操作 • 动态实测模型 • APC运行周期-分钟 • 新一代APC技术DMCplus™ • 产生显著经济效益(3%-5%) • 智能化工厂技术的基础
. Plantelligence™
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控制变量 3
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模型预测控制
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模型 使用以前和目前过程测量数据以及过程目前状态，在线 模型可预测控制变量未来的变化轨迹。
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t=0
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时间
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模 型 预 测 控 制 (2)
控制 控制器将计算出操作变量的控制作用以使未来控制变量在 整个时间区间内误差最小，并确保控制质量。
t=0
. Plantelligence™
时间
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模 型 预 测 控 制 (3)
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模 型 预 测 控 制 (4)
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即使已采用了统计过程控制方法，模型预测控制 仍能进一步提高效益。
除了能够提高控制品质，控制器还可进一步安全 地操作在最优卡边控制下来实现经济效益。这表 明仍可增效降耗。
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Plantelligence™
Achieving True Potential™
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Plantelligence™
Achieving True Potential™
先进过程控制
AspenTech®
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帮助客户在最优点操作
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Plantelligence™
Achieving True Potential™
AspenTech®
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先进过程控制
• AspenTech公司已安装了2000 个APC系统，商品化应 用占世界市场份额的70%
AspenTech®
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先进控制和优化产生的效益
取决于装置的生产情况， 一般可增加35%的经济效益。
.19Biblioteka Plantelligence™
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DCS 控 制
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操作人员给出DCS回路的设定值，设定值应随扰动及原 料进料变化而变化，因而，操作人员无法以高效低耗为 目标，实时地优化协调并给出各回路的设定值。
• AspenTech公司具有世界上第一流的先进控制专家 • AspenTech公司的工程方法是项目成功的关键
• DMCplus及Aspen Watch， Aspen IQ 领导模型预测控 制新潮流
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Plantelligence™
Achieving True Potential™
基本规则
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Plantelligence™
Achieving True Potential™
多变量动态模型
AspenTech®
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概
况
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Plantelligence™
Achieving True Potential™
多变量动态模型
控制变量 1
操作变量 1 操作变量 2
时间
控制变量 2
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操作变量 3
前馈变量 1
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先进控制的基本规则是： 如果你能够更深入地了解生产
过程，你能使生产过程控制的 更好。
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Plantelligence™
Achieving True Potential™
模型
有助于我们深入了解生产装置
AspenTech®
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先进过程控制与优化系统正是利用
模型
来更深入地描述生产过程。
在线模型将在计算机上实时地运行
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先进控制与优化技术
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• 先进过程控制
– DMCplus
• 集 SMCA 和 [DMC]之优势的新一代模型 预测控制器
• 产品质量推断
– Aspen IQ
• 开发和实施推断成品质量的新技术
• 闭环实时优化
– RT-OPT
• 控制器性能监控
SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 SP7 SP8 SP9 SP10 SP11 SP12
流量 温度 流量 温度 温度 流量 流量 温度 流量 流量 压力 压力 回路 回路 回路 回路 回路 回路 回路 回路 回路 回路 回路 回路
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减少波动将使得操作更 接近最优卡边控制
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Achieving True Potential™
DMCplus 控 制 结 构
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与操作变量相关的经济性指标
操作人员
上下限及 稳态目标值
控制工程师
参数整定
动态预测
操作变量 稳态目标值
预测模块
线性规划模块
动态控制模块
稳态预测
控制变量 稳态目标值