先进控制技术及应用：第二讲 过程数据校正技术

将过程数据校正工作分为过程数据的分类,测量网冗余度分析,过失误差检测和数据协调四个部分,分别介绍了这四部分的基础知识和研究概况,并举实际例子说明了数据校正技术在化工过程中的应用。     

先进控制技术及应用第四讲模型预测控制及其工业应用

在介绍模型预测控制的特点之后,系统地阐述了多变量协调预测控制的基本原理,仿真实例说明了该算法的有效性,最后以大型炼油企业ＦＣＣＵ反再系统为例介绍了其工程应用。     

基于流程模拟的常减压装置过程操作与生产计划集成优化

传统的炼油企业生产计划优化与过程操作优化往往是分离的, 从而造成生产计划优化系统制定出的生产方案可能在实际的生产装置操作上无法实现的情况。为了确保石化企业生产计划制定的方案可行的同时实现过程装置操作优化, 基于流程模拟软件建立了常减压蒸馏装置生产计划与过程操作的集成优化策略, 并提出了该优化策略的有效寻优方法。该方法通过流程模拟软件验证生产计划的可达性, 不断修正生产计划关键变量的优化区间, 在求得生产计划最优解的同时确定装置的工艺操作条件。以某炼油厂常减压蒸馏装置炼油为例验证提出的集成优化方法, 案例证明该集成策略不仅确保生产计划在实际生产的可操作性, 还得到了生产计划与过程装置操作的同步优化。     

A Novel Mechanism for TRF of Plant-wide Material Flows in Process Industry MES

This paper is standing on the recent viewpoint originated from relevant industrial practices that well or-ganized tracing, representing and feedback （TRF） mechanism of material-flow information is crucial for system utility and usability of manufacturing execution systems （MES）, essentially, for activities on the side of multi-level decision making and optimization mainly in the planning and scheduling. In this paper, we investigate a key issue emphasized on a route of multi-level information evolution on the side of large-scale feedback, where material-flow states could evolve from the measuring data （local states） to networked event-type information cells （global states） and consequently to the key performance indicators （KPI） type information （gross states）. Importantly, with adapta-bilities to frequent structural dynamics residing in running material flows, this evolving route should be modeled as a suit of sophisticated mechanism for large-scale dynamic states tracking and representing so as to upgrade accu-racy and usability of the feedback information in MES. To clarify inherent complexities of this evolving route, the investigated issue is demonstrated from extended process systems engineering （PSE） point of view, and the TRF principles of the multi-level feedback information （states） are highlighted under the multi-scale methodology. As the main contribution, a novel mechanism called TRF modeling mechanism is introduced.     

不确定条件下石化企业供应链计划优化

针对石化企业供应链计划层的不确定性,提出了一种多周期、多产品的计划优化模型。基于离散时间建模方法,利用模糊可能性方法将不确定性问题转化为确定性问题,建立了混合整数线性规划模型。同时采用模型预测控制思想,利用模型的动态属性为决策者提供了不同满意度下的决策序列。以某炼油企业供应链为实例,证明了本方法的有效性。     

基于仿真的炼油厂罐区操作再调度策略

针对炼油厂操作过程中所存在的大量操作不确定性,提出了一种基于两层仿真系统的再调度方法保证了调度指令的稳定性。在下层模型中引入罐区操作的不确定干扰,并对初始优化方案进行仿真。上层仿真系统采用启发式寻优的方法,当下层干扰发生后得到保证组分和物料双重平衡的安全方案。基于此安全方案,通过固定混合整数线性优化模型中的二元变量并对方案的偏离进行惩罚从而缩小可行域快速得到局部优化解。以某炼厂罐区操作为例,验证了这一再调度策略的有效性。     

基于模糊规划的石化企业蒸汽动力系统调度优化

为了解决在实际蒸汽动力系统调度中过程数据缺乏的问题,引入模糊规划方法.针对不精确的过程数据,提出在不确定情况下蒸汽动力系统的调度策略.采用三角模糊数刻画不精确参数,建立调度问题的模糊模型.采用α满意度法和必然性测度法使模糊模型清晰化,将模糊模型转化为混合整数线性规划(MILP)问题进行求解.通过模糊参数的灵敏度分析,指出对结果影响较大的关键变量.某石化企业的实例研究表明,电力需求的变化对系统影响最大.     

数据协调中冗余性分析新方法

提出一种数据协调中的冗余性分析新方法 .根据尽量删除带有显著误差的变量 ,同时确保协调精度的原则 ,对所有检测出来的带有显著误差的变量 ,通过计算不同阶次的冗余度 ,按照冗余度的大小逐个选择可以删除的变量 .这样既充分利用了数据信息 ,又确保了协调精度 .仿真结果证实了该方法的有效性 .     

冗余性分析新方法的工业应用

叙述了数据协调中冗科性分析新方法在炼油工业的实际应用情况,说明了该方法对带有显著误差变量的处理有效性,并对仪表检修工作提供了合理建议,使得必须检修的仪表数目最少,减少了检修的工作量和检修费用。     

流程工业MES体系结构及模型设计

对流程工业MES(Manufacturing Execution System)系统建模的层次、目标需求、模型特征等概念进行讨论,对现有的建模方法和模型体系结构进行比较归纳,分析其技术特点和存在的问题,并在此基础上指出流程工业MES系统体系结构和模型集成设计的发展方向,以供企业MES系统设计参考.