中标
YG(1612)CGSB-020APC系统询价单(XJ022101400756)
CGSB-020APC系统机电胶装模板膜分离装置隔膜泵组件基础建设离心泵APC先进控制系统先进控制技术先控系统207-2H常规控制系统先进控制软件iMPC多变量模型预测控制系统iMPC先控软件硝化反应釜APC系统集散控制系统转晶一体机工艺控制系统分析信息分析需求分析DCS系统PID控制反应釜从工作准备加底液做备仪表状况单釜DCS单回路3APC系统加料控制阀加料流量计反应釜蒸汽控制阀反应釜循环水控制阀循环水压力反应釜热水控制阀OPC服务器人机交互界面系统交互安全逻辑排产反应釜自动控制功能废酸处理塔组DCS控制站先进控制上位机生产切换过程控制层优化控制统一操作法优化过程时间平稳控制反应釜温度控制一键式自动操作专家排产模块反应釜的状态判断切换模块实现单台釜的一键式自动控制自动控制模块硝化生产过程关键工艺参数统计报表可扩展性设计第三方通讯系统扩容硝化反应过程关键工艺参数的统计一体机优化模块系统调试系统优化软硬件平台搭建阀门等设备运行情况进行详细调研数据采集分析装置测试DCS组态点系统离线仿真系统上线调试系统验收控制系统开发安全逻辑切换程序通讯判断辅助位号写值判断废酸处理控制模块分离塔进料控制阀硝化生产数据报表大数据分析优化持续优化硝化反应釜一键控制模块运行数据监控存储及处理先进控制服务器在线计算在线优化在线控制台iConsole交换机系统集成方案转晶工序17台一体机溶剂处理控制模块人工智能运筹学智能控制设计环境智能专家控制技术反馈校正过程控制算法滚动优化预测控制算法预测模型软测量模块智能专家知识库智能专家系统处理调节阀硝解机预热系统自动打开热水回水投料量的精准控制一次保温二次保温水解升温模型预测控制模块异常工况判断及处理反应釜一键控制功能模块多变量模型预测控制功能进料泵循环水流量控制阀加料量保温/升温压力搅拌电机硝化接料硝化物料驱酸水洗反应釜加料物料控制阀分离泵槽进料控制阀分离釜加热蒸汽控制阀分离塔顶冷却控制阀蒸馏塔蒸汽控制阀蒸馏釜进料流量控制阀反应釜温度显示反应釜蒸汽流量显示分离塔压差显示分离塔顶温度显示分离塔中部温度显示分离釜液位显示蒸馏釜温度显示蒸馏釜液位显示服务器操作系统安装杀毒软件智能先进控制与优化软件数据接口服务平台软件实时数据库iTDB可视化控制器设计与仿真智能软测量软件智能模型预测软件性能评估与监控软件多变量预测控制器装置工况判断识别1602生产线先控原软件平台间断线硝化自动化水平硬件防火墙控制服务类软件生产过程的进行优化与控制数据通讯接口服务平台控制系统服务内核工具类软件工程实施过程中必备的工具软件数据分析与建模iModel数据管理和分析过程辨识与建模自定义脚本回路进行测试系统模块开发详细设计开发离线测试控制硬件免费升级服务现场技术服务多变量模型预测控制软件先进控制平台信息化建设软件授权DCS用户分组逻辑安全约束OPC写值应急处理DCS网络通讯独立子系统运行硬件配置方案可管理性操作员界面操作服务器软件配置系统参数修改运算单元先进控制系列软件液晶显示器H330DVD刻录495W电源双千兆以太网卡键鼠套装OPC授权项目整体管理计划各分项计划项目开工准备总体实施方案系统功能设计工程师培训变更管理项目管理制度现场项目实施启动会项目开工会机房设备发货装置现场仪表OPC接口消息调研回路自控装置的控制难点进行详细调研上线准备控制策略阶跃测试控制逻辑切换设计项目进度计划验收方式及标准装置运行数据进行分析软件平台组态开箱检查组态点甲方工艺软测量设计数据验证过程机理分析数据回归分析现场过程数据装置化验分析数据软测量模型详细设计方案辨识得到的模型离线设计离线组态理想运行效果模型辨识软件历史数据进行分析动态数学模型实验测试测试过程进行记录回路整改对不满足先进控制控制回路PID参数现场采集的过程数据进行分析输入输出关系上线运行操作手册在线组态组态内容进行测试DCSAPC系统系统的投用切除方法系统总开关控制器开关回路开关控制器运行状态监控APC系统人机交互界面安全切换逻辑设计安全切换逻辑程序无扰动切换安全写值控制系统运行考核验收测试运行优化先进控制器系统进行不断的整改和完善系统试投运系统的试投运操作员培训系统操作培训APC系统控制原理约束参数的调整方法系统调优方法项目管理方案系统需求调研业务需求确认业务流程梳理装置特点项目方案设计工作计划工作成果实施策略资源配置风险控制项目沟通管理现场测试在线投用长期维护控制性能使用训练APC系统控制理念实施方法先进控制理论知识技术指导共同实施进度计划审核软件资料相关知识培训记录信息技术服务企业系统控制系统集成信息管理系统软件开发软件产品质量控制软件投运调试人工干预调节先进控制算法仿真测试写值保护仪表工程师专业工艺工程师无扰动逻辑切换程序组态实施方案控制程序移动硬盘系统防毒先进控制通讯工程师站通讯网卡网线高性能计算机系统功能测试系统测试系统外观测试操作人员的培训培训材料安装场地系统搭建配置信息系统设计装置流程图过程操作数据装置月报工艺计算方法控制规则生产工艺约束指标工艺改进的计划控制要求设备仪表数据位号准备测试条件PID回路测试数据PID整定系统考核验收项目验收培训方案公司内资源协调工作汇报用户工作沟通整个系统项目实施计划软硬件培训环境及标准的培训资料先进控制基础知识软硬件配置模型辩识先进控制安全性设计先进控制理念工程师知识转移先控理论仿真案例应用实践维护手册系统维护先控操作紧急情况的处理操作员知识转移系统结构系统配置日常操作正版软件软件终身免费升级系统升级理论知识介绍控制方案实际操作优化作用性能维护软件维护软件系统系统经安装调试系统故障控制器结构调整软件版本升级应用系统
金额
-
项目地址
甘肃省
发布时间
2022/10/17
公告摘要
公告正文
基本信息
发布单位:甘肃银光化学工业集团有限公司
最终单位:甘肃银光化学工业集团有限公司
参与方式:公开询价
出价方式:一次性出价
付款方式:挂账后付款
保证金:0.0元
联系人:王工
联系方式:15309432126
YG(1612)CGSB-020APC系统询价单.zip YG(1612)CGSB-020APC系统询价单.zip
采购明细
序号
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商品名称
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品类
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采购数量
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最少响应量
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1 | APC系统 | 机电设备>其他 | 1.0套 | 1.0套 |
可报价时间
开始时间 2022-10-17 10:25:00
结束时间 2022-10-21 20:26:00
报价地址:
https://newtd.norincogroup-ebuy.com/inquiryweb/index
二、税费要求:报价方开具13%增值税专用发票(如国家税率调整,按当期税率执行)。材料类物资:材料费、资料费、包装运输、卸车费(若需)等。对于材料类采购,我方最终验收以询价要求数量进行收货,对于定长/重且所需数量不是整数支/卷/盘的材料,卖方也要保证足量供应,且应将因整只供货而多余的金额折算至应供材料价格中,或以赠送的形式赠予买方,验货时买方对多余数量不另行付费。设备类物资:设备(物资)主机价、备品备件价、设计费(若需)、技术服务费、指导安装调试费、仪表校验费(若需)、性能验收费(若需)、资料费、包装运输、卸车费(若需)等。一、报价包含内容:报价提示:请依法、合规参与报价,一经发现有“围标”、“串标”、“价格欺诈”等行为,将被列入兵器集团“失信名单”。银光集团营销中心项目采购询价说明
3、除在平台报价外,还需制作报价单,加盖公章后将扫描件上传至附件中。2、不接受我方付款条件或不满足技术要求的,请勿报价,对恶意报价扰乱报价秩序的我方将视情节上报中国兵器工业集团公司采购电子商务平台进行违规行为备案。1、报价前请与技术人员确定报价物资的技术符合性。四、商务报价过程要求:营业执照经营范围应包含所参与报价产品的品类,报价时必须上传营业执照和开户许可证扫描件相关生产设计加工(若需)、3C认证、质量体系认证、同类产品的销售业绩(附合同扫描件)等资质。三、报价方资格要求:
9、要求做比质比价文件的,还需按照买方提供的格式做比质比价文件,平台上传电子比质比价文件,文件中需签字盖章处全部为电子签名和电子章。8、报价方上传英文版资料必须同时上传翻译后的中文版资料。7、上传的商务询价函必须填写报价人及联系电话并盖公章(按照原格式上传)。6、报价方必须保证平台汇总报价与商务询价函总价一致。5、报价有效期设置不少于60天,少于60天导致无法成交将做无效报价处理。报价方在报价时应充分考虑报价有效期内的市场价格风险,报价一经报出不得变更。若我方就同一标的进行多次询价的,报价方应保持多次报价的一致性,若有变动,按多次报价中最低报价进行成交。4、询价物资标注为“1批”时,报价方在“电子平台含税单价”填报总价。
设备类付款方式2:0%:90%:10%3、留合同总价款的10%作为质量保证金,质量保证期满后买方在60个工作日内付清。2、安装调试验收合格之日起运行满3个月后,买方支付合同总价款的20%;1、无预付款,货物制造完毕,满足功能要求,经卖方所在地预验收合格或货到买方所在地经验收合格,同时卖方开具合同总价款13%增值税发票后,买方支付合同总价款的70%;设备类付款方式1:0%:70%:20%:10%。五、付款方式
(3)安装调试验收合格之日起运行满3个月后,买方支付合同总价款的20%;(2)货物制造完毕,满足功能要求,经卖方所在地预验收合格,货到买方所在地经验收合格,同时卖方开具合同总价款13%增值税发票后,买方支付合同总价款的40%;(1)合同生效后,卖方开具合同总价的30%预付款银行保函后(保函有效期不少于买卖双方约定的到货期限),支付合同总价款30%的预付款。设备类付款方式3:30%:40%:20%:10%。(2)留合同总价款的10%作为质量保证金,质量保证期满后买方在60个工作日内付清。(1)无预付款,货到买方所在地,安装调试验收合格之日起运行满3个月后,同时卖方开具合同总价款13%全额增值税专用发票后,买方支付合同总价款的90%;
七、技术协议签订要求:买方技术人员和卖方代表双方人员每页都要签字或盖私章,第一页和最后一页盖公章和盖骑缝章(卖方出具说明认可私章及公章的合法效力)。技术协议要求正反页打印,共计6份(含电子版)移交集团营销中心存档。六、交货地点:买方指定库房。(2)留合同总价款的10%作为质量保证金,质量保证期满后买方在60个工作日内付清。(1)无预付款,货到买方所在地经验收合格,同时卖方开具合同总价款13%增值税发票后,买方支付合同总价款的90%;材料类付款方式1:0%:90%:10%(4)留合同总价款的10%作为质量保证金,质量保证期满后买方在90个工作日内付清。
合同纸质资料胶装模板(与交货同时交付)后附胶装模板:2、电子资料要求:将胶装成册的所有合同资料(含技术协议),扫描为电子版资料并刻录光盘寄送至买方联系人。1、纸质资料要求:合同条款或技术协议中要求的纸质资料由卖方收集齐全后(不足A4纸大小的,全部张贴在A4纸上,左侧留装订线位置),按照技术协议要求份数,胶装成册后整体移交买方联系人。八、供货物资资料要求:
17条保-01
膜分离装置、隔膜泵
组件合格证、防爆证、
质量证明、材质证明
(正本)
上海朗极膜分离设备工程有限公司
2019-11-18
电
气
部
分
合同纸质验收资料(模板)
审核:编制:技术规格书APC先进控制系统1612项目甘肃银光化学工业集团有限公司
1.1项目背景及必要性41总则4目录日期:年月日审批:
2.2.2硝化反应釜控制现状分析72.2.1硝化反应釜操作过程概述62.2控制现状分析62.1原有系统分析和信息分析62需求分析61.2术语定义4
3.3建设阶段划分103.2建设内容103.1建设目标103建设目标和内容102.3硝化反应釜APC系统控制需求分析82.2.3硝化反应釜DCS系统及仪表现状分析7
d)系统安全设计29c)技术方案15b)技术路线14a)系统架构114.1主要功能114技术方案和技术路线11
5.3系统软件配置方案345.2硬件配置方案335.1系统配置原则327、系统配置及技术指标建议32f)工程实施31e)技术说明30
7项目实施计划466.3甲乙双方职责分工456.2项目管理方案376.1总体实施方案358、实施方案355.4软硬件配置清单34
1)工程师培训:488.1培训方案488培训方案487.3项目组织架构以及职责分工477.2实施进度与计划467.1项目实施过程46
8.3培训成果502)操作员知识转移:491)工程师知识转移:498.2知识转移493)非正式培训492)操作员培训:49
(1)运维需求判断519.4维护业务流程519.3维护内容519.2免费升级与维护期519.1软件、技术服务质保期519系统升级与维护:51
10.3技能成果5210.2模型文件及程序5210.1文档资料成果5210项目成果交付52(3)运维反馈52(2)运维方式52
随着市场竞争的日趋激烈,利用先进控制和优化控制提升企业的自动化水平和管理水平已经成为一种大趋势。银光化学工业集团公司对APC的应用推广工作非常重视,结合装置的实际情况,提出了在硝化装置上应用先进控制技术,并于2020年下半年开始进行硝化工序先进控制技术探索和改造,在原有生产线顺利实现了硝化投料的先进控制系统上线运行。目前系统运行平稳,大幅降低操作人员劳动强度,提高了劳动生产率,提高了过程安全性及稳定性。鉴于试点项目先控系统应用效果突出,银光化学工业集团公司提出了在207-2H生产线扩能项目继续采用先进控制技术,实现新、旧生产线的先控系统优化整合,提升硝化生产线的整体性、安全性和自动化水平,进一步挖掘装置生产潜能。先进控制技术采用科学、先进的控制理论和控制方法,以工艺过程分析和数学模型计算为核心,以工厂控制网络和管理网络为信息载体,充分发挥DCS和常规控制系统的潜力,保障生产装置始终运转在最佳状态,通过多变量协调和约束控制降低操作劳动强度,提高装置控制平稳性,实现节能降耗,以获取最大的经济利益。APC的诸多成功案例已充分说明了这一点。先进控制技术(以下简称APC)的应用使石油化工生产过程控制实现革命性的突破,由原来的常规控制过渡到多变量模型预估控制,工艺生产控制更加合理、优化。在国外石油化工领域,利用先进控制技术提高装置加工能力和高附加值产品收率已成为众多企业普遍采用的技术手段,多家公司开发成功的诸多先进控制软件已在常减压、延迟焦化、催化裂化、连续重整和加氢裂化等炼油装置以及PP、PE、PX、PTA等石油、化工装置取得大量成功应用,并带来显著经济效益。项目背景及必要性总则11保密协议53
“APC”:指先进控制技术,或先进控制系统;乙方:本项目投标实施单位甲方:甘肃银光化学工业集团有限公司本技术规格书中涉及的双方及术语如下:术语定义本项目在软硬件选择上以浙江中智达科技有限公司自主研发的iMPC多变量模型预测控制系统软件为第一原则。经过对项目质量和实施进度等因素综合考量,现场实施项目团队人员配备以对硝化、废酸处理等工序有充分现场实施经验并且对iMPC先控软件使用熟练的工程人员作为第一选择标准。
2.2.1硝化反应釜操作过程概述控制现状分析当前生产线拟采用浙江中控ECS700系列集散控制系统,由硝化、转晶工序所共用。硝化工序包含4台硝化反应釜;转晶工序包含5台转晶一体机。当前硝化工序4台反应釜、转晶工序5台转晶一体机通过DCS实现工艺控制;系统分析和信息分析需求分析“MV”:指ManipulationVariable的简称,操纵变量;“CV”:指ControlledVariable的简称,被控变量;“DV”:指DisturbanceVariable的简称,扰动变量。
操作事件多,操作劳动强度大2.2.2硝化反应釜控制现状分析DCS系统依次完成上述操作过程。装置正常生产过程中,最多实现4台釜的同时运行,操作人员根据生产过程要求,利用硝化反应釜的主要操作过程包括工作准备-加底液-预热-一次投料-一次保温-二次投料-二次保温-水解升温-水解-热解升温-热解-热解保温-降温-放料-脱水清洗-做备。整个操作过程持续约6-7个小时。生产线共包含四套硝化反应釜,单台反应釜为间歇操作。
2.2.3硝化反应釜DCS系统及仪表现状分析单釜生产操作的6-7个小时中,需要操作人员不断的对生产过程进行干预,加之需要4台釜同时运行,进一步增加了操作人员的操作劳动强度,不仅会造成由于调节不及时二出现的产品一致性差的问题,同时,操作劳动强度大带来的操作疲劳容易造成误操作,从而增加生产过程的安全风险。控制过程人工干预多,操作风险大硝化反应釜由于涉及复杂的化学反应过程,同时,反应过程还受到加料精准度、延时、釜内温度、搅拌速率等的影响,造成难以使用常规DCS系统PID控制或顺控控制的方法解决生产问题,也难以对反应过程的机理进行明确的分析,进一步加大了生产操作过程的控制难度。目前采用人工经验加DCS单回路的控制方式,过分依赖人工,不利于操作方式固话及传承,同时,不同的操作人员操作方式存在一定的差异,也会对过程控制的一致性产生影响,不利于装置控制过程的进一步寻优。反应过程机理复杂,常规控制效果较差硝化反应釜生产操作过程中,需要对加料过程、升温过程、降温过程、保温过程以及出料过程等进行控制,既要保证过程反应效果,同时需要确保生产过程安全,单釜的一个生产周期约需6-7个小时,由于过程投料及温度控制要求高,普通的DCS单回路控制以及顺控控制难以实现过程的稳定及安全,因而,硝化反应釜操作过程完全依赖人工,造成操作劳动强度大,操作过程稳定性及一致性差等问题。
1、按照专家操作经验对4台硝化反应釜进行反应釜人工生产切换(其中同时投料一次最多4台釜);通过对硝化反应釜的生产控制过程进行分析,硝化反应釜的控制主要存在操作人员操作劳动强度大、常规DCS控制效果不理想以及操作过程风险较大的问题。单纯的DCS系统难以解决复杂的过程控制问题,因而,需要建立APC系统,以解决硝化反应釜正常生产操作过程中遇到的问题。通过实施APC系统,实现:2.3APC系统控制需求分析转晶一体机的仪表及执行机构主要有加料控制阀、加料流量计、蒸汽控制阀、循环水控制阀、蒸汽温度、蒸汽压力、循环水温度、循环水压力、转晶一体机温度等。硝化反应釜的的仪表及控制阀主要有加料控制阀、加料流量计、蒸汽控制阀、热水控制阀、循环水控制阀、冷却水控制阀、热水温度、热水压力、蒸汽温度、蒸汽压力、循环水温度、循环水压力以及反应釜温度等,目前各仪表控制阀运行状况良好,控制阀调节灵敏度也满足正常的生产要求。硝化反应工序、转晶工序与整个生产线生产装置共用一套浙江中控ECS700DCS系统,DCS系统带2台OPC服务器,其中1台专门用于APC系统服务器通讯,满足APC系统500点/s的读写需求。
硝化反应釜1硝化反应釜…硝化反应釜…硝化反应釜4其他装置设备操作人员OPC服务器人机交互界面系统交互安全逻辑ECS700DCS系统反应釜专家排产反应釜自动控制先进控制系统工程师废酸处理塔组硝化反应釜1硝化反应釜…硝化反应釜…硝化反应釜4其他装置设备操作人员OPC服务器人机交互界面系统交互安全逻辑ECS700DCS系统反应釜专家排产反应釜自动控制先进控制系统工程师废酸处理塔组通过对生产线控制需求进行分析,在现有DCS控制系统之上建立硝化反应釜APC系统。APC系统在上位机上运行,并通过标准OPC服务的方式实现与DCS之间双向数据通讯,从而实现对生产装置的先进控制,如下图所示:实现转晶工序5台一体机的优化控制。建立硝化生产过程关键设备运行数据统计;建立完备、安全、方便的DCS系统与APC系统间切换方式,建立简洁方便的人机交互界面;2、实现单台反应釜从工作准备到做备过程的全程自动控制,准确控制加料量,平稳控制反应温度;
先进控制系统服务器
交换机/防火墙
DCS工程师站DCS操作站
OPC服务器
DCS控制站
PIDPID
3.1.1APC系统建设目标3.1建设目标3建设目标和内容DCS系统中建立逻辑切换保护程序,实现APC系统与DCS系统间的安全切换,保证系统安全可靠运行;另外建立人机交互界面,实现APC系统使用人员方便的进行系统投运、切除以及参数修改等操作。APC系统主要包括反应釜的生产切换、反应釜生产过程的自动控制功能、一体机部分的优化控制,其在APC系统上位机上运行,并通过以太网与OPC服务器连接,从而实现与DCS系统之间的数据交换。图3.2APC系统图
5、实现硝化反应釜生产过程的自动控制的基础上的优化控制,统一操作法,优化过程时间;4、在平稳控制的基础上,实现加料量控制在加料目标值±0.1kg范围内;实现反应釜温度控制±2℃的范围内;3、实现各釜加料量、反应温度等的平稳控制,克服反应釜间热水、循环水以及蒸汽的耦合干扰,提高控制稳定性;2、实现1612生产线4台硝化反应釜从工作准备到做备间的单釜一键式自动操作;1、实现4台硝化反应釜间的生产切换(其中同时投料一次最多4台釜);APC系统的建设目标为:
1、专家排产模块—对4台反应釜状态进行判断、按照专家操作经验对一键自动控制提供人工切换条件;根据硝化生产工艺特点以及过程控制需求,本项目的建设内容主要包括实现4台反应釜的状态判断以及切换模块,实现单台釜的一键式自动控制的自动控制模块。3.2建设内容8、实现转晶工序5台一体机的优化控制。7、建立硝化生产过程关键工艺参数统计报表;6、实现APC系统的可扩展性设计,方便增加反应釜或者扩展生产生产线其他装置;
3.3建设阶段划分5、预留第三方通讯,为未来系统扩容或与其它系统通讯提供条件。等关键工艺参数的统计,形成报表便于查找;4、硝化反应过程关键工艺参数的统计—实现设备运行时间、设备关键参数以及温度点3、一体机优化模块—5台一体机各生产过程的优化控制;2、自动控制模块—4台反应釜单台生产过程自动控制;
硝化反应釜APC系统的功能主要根据控制需求开发,包含两方面的功能,两种功能分别位于DCS以及先进控制上位机中。4.1主要功能4技术方案和技术路线表4.1建设阶段划分根据硝化反应釜的生产特点及控制目标,项目的建设阶段主要划分为三个阶段:
在APC系统上位机中实现的功能写值判断:用于判断是否允许APC系统的输出对DCS系统的相应回路进行控制。安全逻辑切换:用于实现APC系统与DCS系统间的无扰动切换;APC系统通讯判断:判断APC系统与DCS系统间通讯的好坏,并在通讯中断时切除先控;APC系统辅助位号:用于人机交互、通讯判断、安全逻辑切换、写值判断等;在DCS系统中实现的先进控制相关功能
废酸处理控制模块,实现废酸处理工序分离塔的优化控制;出具硝化生产数据报表;运行大数据分析优化模块,实现APC系统运行的持续优化;运行反应釜一键控制模块,实现反应釜从工作准备到做备过程的一键式自动控制;运行关键变量运行数据监控模块,辅助APC系统其他模块运行专家排产模块,实现反应釜生产切换;数据采集、存储及处理;
先进控制服务器主要实现在线计算、在线优化、在线控制等功能。APC系统的硬件结构如下图所示。APC系统在DCS系统的上层实施,采用先进控制上位机方式实现。先进控制上位机所使用的服务器,通过交换机与安装有标准OPC接口软件的服务器在以太网上实现互联,从而建立先进控制上位机与DCS控制站数据传送的物理链接。系统集成方案系统架构实现转晶工序17台一体机的优化控制。溶剂处理控制模块,实现溶剂蒸馏塔、蒸馏釜的优化控制;
控制过程
设定值输出
系统总体架构5.2APC停车系软件结构图软件系统集成方案如下图所示:APC系统硬件条件具备后,需要有相应的软件系统,方能确保系统完整。其中OPCServer软件是实现先进控制上位机与DCS系统数据交互的桥梁。OPC服务器通过DCS通讯协议获取DCS系统的实时过程数据,然后以标准OPC接口向APC系统上位机发布,先进控制软件从OPC服务器获取数据或者通过OPC向DCS系统发布数据,完成数据读/写的操作。图5.1APC系统硬件结构图
Y
开始
装
是否合理?自动控制?
是
状态输出
技术路线实现硝化反应釜专家排产及一键控制等功能的模块在APC系统上位机上实现,常规PID控制运行在DCS上,两者之间通过在DCS系统内部建立中间变量以及安全逻辑切换图5.3APC系统架构图1612生产线数据采集处理工程师界面期望目标:反应釜专家排产功能、反应釜生产过程一键自动控制、废酸处理优化控制、一体机优化APC层面关键变量运行数据监控大数据分析优化专家排产模块一键控制模块废酸处理模块先控辅助位号人机交互界面通讯监控安全逻辑切换写值判断常规PID控制OPC服务器DCS层面溶剂蒸馏模块一体机优化模块1612生产线数据采集处理工程师界面期望目标:反应釜专家排产功能、反应釜生产过程一键自动控制、废酸处理优化控制、一体机优化APC层面关键变量运行数据监控大数据分析优化专家排产模块一键控制模块废酸处理模块先控辅助位号人机交互界面通讯监控安全逻辑切换写值判断常规PID控制OPC服务器DCS层面溶剂蒸馏模块一体机优化模块
开始先控系统数据故障是否否主动切除并报
库自动处理?警
是否有备用否
反应签?
主动切换操作
否
是否切换成功?
新切换反应签
自动控制
工艺控制
反应釜
顺序规则
顺序控反应签
加料、
制规则
自动调度温度多
模块调度
变量模
型预测
软测量模控制
块输出
装置生产过程实时数据
多变量模型预测控制的主要思想是基于三个原理,即模型预测、滚动优化和反馈校正。预测控制的机理表明预测控制是一种直观、启发式及开放式的控制策略。它体现了人们在处理带有不确定性问题时的一种通用的思想方法。预测控制系统结构图如下:多变量模型预测控制技术简介软测量技术用于计算加料量、瞬时反应热预估等,用于辅助多变量预测及专家控制系统的运行。专家控制技术用于实现反应釜专家排产功能以及反应釜生产过程的顺序控制功能的实现;多变量预测控制技术用于实现硝化反应过程进料量、进料比例以及反应釜温度的准确、稳定控制,一体机组、废酸处理分离塔组、溶剂蒸馏塔及蒸馏釜的稳定、优化控制;由于硝化反应釜生产过程的特殊性,为了达到设定的目标,需要采用具有良好鲁棒性的多变量预测控制技术、具有用户自定义功能的专家控制技术以及软测量技术相结合的控制策略,其中:
开始
所谓智能控制是以生产专家以及操作人员的经验为基础,应用拟人化的思维方法、规划及决策实现对工业过程先进控制的一种技术。亦可以说是由人工智能、自动控制及运筹学三个主要学科相结合的产物。是一种以知识工程为指导的,具有思维能力和学习、自适应调整及自组织功能的先进控制思想和策略。对于一些存在着严重不确定性过程,以经典控制和现代控制理论为指导的、基于被控对象数学模型的传统控制方法已经显示出其一定的不适应性。而智能控制理论和方法在处理高度复杂性和不确定性方面表现出了灵活的决策方式和应变能力。因此,智能控制已经成为解决复杂工业过程控制问题的一种有效方法。智能专家控制技术应用反馈校正:过程控制算法采用的预测模型通常只能粗略描述对象的动态特性,由于实际系统中存在的非线性、时变、模型失配、干扰等因素,基于不变模型的预测不可能和实际情况完全相符,因此,反馈策略是不可少的。滚动优化只有建立在反馈校正的基础上,才能体现出它的优越性,并形成闭环优化。因此,预测控制算法在通过优化确定了一系列未来的控制作用后,为了防止模型失配或环境干扰引起控制对理想状态的偏离,并不是把这些控制作用逐一全部实施,而只是实现本时刻的控制作用。到下一采样时刻,首先监测对象的实际输出,并通过各种反馈策略,修正预测模型或加以补偿,然后再进行新的优化。每到一个新的采样时刻,都要通过实际测到的输出信息对基于模型的预测输出进行修正,然后再进行新的优化。不断根据系统的实际输出对预测输出值做出修正使滚动优化不但基于模型,而且利用了反馈信息,构成闭环优化。滚动优化:预测控制的最主要特征表现在滚动优化。预测控制通过某一性能指标的最优来确定未来的控制作用,这一性能指标涉及到系统未来的行为。但是,预测控制中的优化与通常的离散最优控制算法有很大的差别。这主要表现在预测控制中的优化目标不是一成不变的全局优化目标,而是采用有限时段的滚动优化策略,在预测控制中,优化不是一次离线进行,而是反复在线进行的,这就是滚动优化的含义,也是预测控制区别于传统最优控制的根本特点。对于实际的复杂工业过程来说,模型失配、时变、干扰等引起的不确定性是不可避免的,预测控制采用这种有限时段优化具有一定的局限性,滚动优化可能无法得到全局的最优解,但优化的滚动实施却能顾及由于模型失配、时变、干扰等引起的不确定性,及时弥补这些因素造成的影响,并始终把新的优化建立在实际过程的基础上,因此,建立在有限时段上的滚动优化策略更加符合过程控制的特点。预测模型:模型预测控制是一种基于模型的控制算法,这一模型称为预测模型。预测模型只注重模型的功能,而不注重模型的形式,预测模型的功能就是根据对象的历史信息和未来输入预测系统的未来输出,只要具有预测功能的模型,无论其有什么样的表现形式,均可作为预测模型。预测模型具有展示系统未来动态行为的功能。预测模型的功能是根据被控对象的历史信息和未来输入,预测系统未来响应。图5.4模型预测控制原理图
实现反应釜是否允许进入一键控制的判断;实现反应釜生产/做备/故障状态的判断;硝化反应釜单釜为间歇操作,通过10台共用的方式实现生产过程的连续,由于10台反应釜并非顺序运行,同时需要考虑设备故障无法运行的情况,因而需要建立专家排产模块,判断反应釜的状态并实现人工生产切换,专家排产模块的功能主要功能如下:专家排产模块根据硝化反应釜的特点及设定的技术路线,硝化反应釜APC系统的实施主要从多变量模型预测控制、专家控制以及软测量方面入手,通过三者结合的控制策略,实现装置自动化,降低操作劳动强度,提高生产过程安全性的目标。具体功能如下:技术方案
生产、工艺专家经验工艺过程参数要求专家系统处理:提取分析总结专家排产控制经验装置生产过程实时数据1.反应釜状态判断2.反应釜进入一键控制判断3.反应釜专家排产扩展功能实现专家排产模块生产、工艺专家经验工艺过程参数要求专家系统处理:提取分析总结专家排产控制经验装置生产过程实时数据1.反应釜状态判断2.反应釜进入一键控制判断3.反应釜专家排产扩展功能实现专家排产模块专家排产模块示意图如下所示:智能专家知识库:对智能专家系统处理的信息进行集成,利用逻辑程序的方式形成知识库,同时实时的采集装置生产过程中的运行数据,将数据进行必要的处理后,不断的与逻辑程序知识库进行对应,当触发知识库中的处理操作时,进行操作命令输出,如输出各反应釜状态、执行反应釜一键控制程序等。智能专家系统处理:通过收集生产管理人员的管理经验、操作人员的日常操作经验,结合工艺管理的指标要求,对硝化釜的运行过程进行逻辑处理,总结硝化釜运行过程中的状态识别方法、各类操作事件、故障类型及表现形式等;专家排产模块的实现主要通过智能专家控制技术,总结操作经验及生产管理经验而成,主要包含如下功能块:实现反应釜专家排产模块的扩展功能,方便专家排产模块中增加/减少反应釜。
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