產(chǎn)品手冊/劍維AVEVA/軟件/APC

Page1ConfidentialPropertyofSchneiderElectric|先進(jìn)控制和實時優(yōu)化-APC/RTOPage2ConfidentialPropertyofSchneiderElectric|AVEVASpiral架構(gòu)圖概覽：先進(jìn)控制–APC產(chǎn)品概覽SIMSCI的模型預(yù)測控制是一種多變量高級控制技術(shù)。它基于模型辨識技術(shù)，通過收集的歷史數(shù)據(jù)辨識出過程中各種變量之間的動態(tài)數(shù)學(xué)關(guān)系，即模型。利用該模型，計算被控變量在未來時段的變化趨勢，從而實時更新控制策略，提高過程控制品質(zhì)。先進(jìn)控制系統(tǒng)主要分為兩個模塊：模型預(yù)測控制模塊和最優(yōu)化模塊。施耐德電氣專家控制系統(tǒng)APC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模仿人類思維實現(xiàn)多變量復(fù)雜控制1模糊控制用簡單定性的規(guī)則實現(xiàn)精準(zhǔn)量化控制非線性控制自定義查找表技術(shù)依據(jù)設(shè)備特性自由設(shè)置輸出函數(shù)專家知識對水泥熱工過程的專家經(jīng)驗,是成功實施水泥專家系統(tǒng)的基石234自適應(yīng)功能煤、料及工況變化時參數(shù)能主動調(diào)整始終保持最優(yōu)控制5MPC模型預(yù)置依據(jù)歷史數(shù)據(jù)建模擾動辨識，預(yù)測能力模型涵蓋窯、篦冷機(jī)、預(yù)熱器在內(nèi)的整個窯系統(tǒng)

6自動48h手動48h自動48hPage3ConfidentialPropertyofSchneiderElectric|不同于常規(guī)控制，并具有比常規(guī)控制，如PID控制等，更好控制效果的控制策略控制對象往往具有強(qiáng)耦合性、不確定性、非線性和大純滯后等特征，并存在嚴(yán)苛的約束條件多變量輸入多變量輸入、預(yù)判與執(zhí)行APC先進(jìn)過程控制（專家系統(tǒng)）Page4ConfidentialPropertyofSchneiderElectric|APC–模型預(yù)測控制模塊利用操作變量（MV）/前饋變量（FFW）在當(dāng)前/歷史的測量值，通過模型預(yù)測出被控變量（CV）在將來時段的變化趨勢，以及對其設(shè)定值SP的偏離情況：通過計算操作變量（MV）合理的控制方式（MovePlan)，來抵消未來時刻CV對于其SP的偏離，提高控制品質(zhì)：先進(jìn)控制系統(tǒng)主要分為兩個模塊：模型預(yù)測控制模塊和最優(yōu)化模塊APC工作原理–多變量模型預(yù)測控制提高控制品質(zhì)，減少波動，穩(wěn)定生產(chǎn)；實現(xiàn)“卡邊操作”，最大化經(jīng)濟(jì)效益；

從單值（PID設(shè)定值）控制，變?yōu)閰^(qū)域控制，允許控制器在可行域中尋找最佳工作點；APC–最優(yōu)化模塊水泥窯優(yōu)化控制的意義借助于智能控制，可以消除人與人的差別質(zhì)量穩(wěn)定—游離鈣標(biāo)準(zhǔn)偏差降低00,20,40,60,811,21,41,6201120122013201401/01/1501/02/1501/03/1501/04/1501/05/1501/06/15游離鈣標(biāo)準(zhǔn)偏差

圖示表明，采用APC控制后游離鈣的標(biāo)準(zhǔn)偏差降低。2015年1月安裝運行APC未安裝APC安裝運行APC后案例3：電廠APC控制系統(tǒng)被控變量投用前后對比Page9ConfidentialPropertyofSchneiderElectric|Page10ConfidentialPropertyofSchneiderElectric|AVEVASpiral架構(gòu)圖概覽：實時在線優(yōu)化–RTO產(chǎn)品概覽RTO，實時在線優(yōu)化（RealTimeOptimization），對過程工業(yè)來說，我們一般稱之為過程優(yōu)化。過程優(yōu)化就是把最優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于過程控制，尋求一組變量使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)，同時又滿足各項生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，在不修改工藝流程、不增加或減少生產(chǎn)設(shè)備的情況下，僅通過調(diào)整操作參數(shù)，使生產(chǎn)過程處于最佳運行狀態(tài)的方法。最優(yōu)操作參數(shù)一般指關(guān)鍵控制系統(tǒng)的設(shè)定值（精餾塔最優(yōu)回流比、最大產(chǎn)品收率、反應(yīng)器最佳反應(yīng)溫度等）。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果的輸出形式的不同，過程優(yōu)化可以分為離線優(yōu)化和在線優(yōu)化。在線優(yōu)化則實現(xiàn)了將尋優(yōu)計算的結(jié)果直接作為控制器的設(shè)定值，并由控制系統(tǒng)實現(xiàn)（往往通過先進(jìn)過程系統(tǒng)APC實現(xiàn)）。ROMeo是RTO市場排名第一的軟件平臺。該產(chǎn)品結(jié)合了AVEVA在熱力學(xué)和單元過程等方面的優(yōu)勢，以及先進(jìn)的數(shù)學(xué)建模和優(yōu)化算法，代表了當(dāng)今世界最優(yōu)秀和最先進(jìn)的在線優(yōu)化技術(shù)的獨一無二的系統(tǒng)。計劃調(diào)度RTO優(yōu)化

APC先進(jìn)控制

DCS/PLC過程控制現(xiàn)場各種儀表、控制閥…APC/RTO聯(lián)合使用RTO為APC提供全局最優(yōu)點；RTO基于機(jī)理建模，可以找到APC中LP/QP無法找到的優(yōu)化點APC穩(wěn)定生產(chǎn)，為RTO創(chuàng)造條件；APC是RTO閉環(huán)實施的前提，確保裝置在有余力的情況下（尊重生產(chǎn)中的各種約束）追尋經(jīng)濟(jì)最大化的目標(biāo)值A(chǔ)dvancedOperating?2018AVEVASolutionsLimitedanditssubsidiaries.Allrightsreserved.11Page12ConfidentialPropertyofSchneiderElectric|

RigorousRealTimeOptimizationBenefits嚴(yán)格的實時優(yōu)化效益

先進(jìn)控制和在線實時優(yōu)化的效益增加效益固定規(guī)范優(yōu)化規(guī)范Average197319871999totoandbeyondAPC之前手動的優(yōu)化每年更新目標(biāo)APC之后單裝置的優(yōu)化每月更新目標(biāo)RTO之后多裝置的優(yōu)化每天4~6次更新目標(biāo)減少變化

提高優(yōu)化的頻率

RTO正為工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者廣泛地和成功地使用SOLOMON–2006全球煉油自動性能分析在線優(yōu)化解決方案

Page13ConfidentialPropertyofSchneiderElectric|實時優(yōu)化(RTO）的概念實時數(shù)據(jù)庫常規(guī)控制系統(tǒng)(DCS)LP矢量的更新計劃生產(chǎn)目標(biāo),價格數(shù)據(jù)整定能量和質(zhì)量平衡模型整定優(yōu)化設(shè)定點穩(wěn)態(tài)變量操作數(shù)據(jù)CVs,MVs&DVs控制變量&操作變量&目標(biāo)

ROMeo嚴(yán)格

非線性優(yōu)化工藝設(shè)計脫瓶頸APC先進(jìn)過程控制LP,調(diào)度原油評價數(shù)據(jù)庫原油評價數(shù)據(jù)庫軟件在線優(yōu)化解決方案

運維期應(yīng)用鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)優(yōu)化APC/RTO應(yīng)用（AVEVAROMeo系統(tǒng)）?2018AVEVASolutionsLimitedanditssubsidiaries.Allrightsreserved.中石化鎮(zhèn)海煉化:百萬噸乙烯裝置提升企業(yè)的競爭能力，成為領(lǐng)先的企業(yè)實施范圍12臺裂解爐、急冷、壓縮、分離方法利用軟件平臺RTO&APC&

Spyro根據(jù)進(jìn)料和產(chǎn)品的價格，及時優(yōu)化生產(chǎn)，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品收率。優(yōu)化目標(biāo)經(jīng)濟(jì)效益最大化節(jié)能降耗優(yōu)化產(chǎn)品收率優(yōu)化進(jìn)料分配穩(wěn)定裝置操作

鎮(zhèn)海煉化發(fā)布的實施效果：Connois