1. 综合简介

先进过程控制（APC : Advanced Understanding of the Process + Intelligent Control）是 Advanced Process Control 的缩写，是用多变量模型来描述过程的动态特性，用模型预测过程输出轨迹与希望轨迹的距离，作为控制质量指标，求得最优的控制策略。反馈校正、在线滚动优化，以解决大时滞、强耦合的多变量过程控制问题。经过多年的应用与改进，该技术已经相当成熟并在国内外得到了广泛的应用。

2. 行业需求

炼油化工行业的竞争日益激烈，以先进控制技术提升企业的整体竞争能力逐渐成为共识。位于 “智能化工厂（管控一体化）” 结构模型底层的先进过程控制技术和优化技术，能够提高工业生产过程操作和控制的稳定性，改善工业生产过程的动态性能，减少关键变量的运行波动幅度，保证产品质量的均匀性，提高目标产品的收率。目前先进控制技术以前所未有的速度在整个行业得到推广和应用，大量实践表明上述技术的应用能够为企业带来可观的经济利润，使整个“智能化工厂”模型能够真正为企业服务。

3. 产品服务

艾斯本（Aspen） 公司的先进控制软件 DMCplus 是行业领先的多变量模型预测控制器，其应用鲁棒性强，模型适应性广。它直接通过 DCS 或间接通过信息管理系统与工艺流程连接，能够安全地将工艺流程同时推向多重工艺约束。经验证实， Aspen DMCplus 控制系统可以不影响控制系统的投运率而能解决大规模控制范围的问题。据不完全统计，全球范围内已有 10,000 多个产品服务案例。国外著名炼油石化巨头如埃克森美孚公司、雪佛龙公司、陶氏化学公司都广泛采用 AspenTech 先进控制技术，并作为公司实施先进控制标准。国内中国石化 AspenTech 先进控制 DMCplus 应用也超过 100 多套。

4. 功能实现

- 基于浏览器的操作工和工程师实时用户界面

- 基于网络的界面，用于察看和变更控制器配置，以及察看便于读取的实时显示界面。

- 无缝整合：控制器可以简便地与 Aspen Automated Process Tester 进行整合，用于进行有效的装置阶跃测试，以及与 Aspen Watch 整合进行绩效监控和问题捕获。

- 强大的子空间辨识算法：用更短的测试数据来辨识更好模型。在保证准确性的前提下创建更稳定的模型，能有效地确定动态死区时间及动态反向响应。

- 模型不确定性和相互关联：这个分析工具用来评估模型准确性，确定足够阶跃测试的完成时间，并选择最佳模型曲线。

- 标准支持子控制器：可容易地将大控制器划分为含有相关变量的不同组作为子控制器，用于显示相关子控制器变量并可对子控制器进行开关调节。

- 明确的 CV 排序：不依赖动态整定，为被控变量提供明确的优先级次序。

- 用于稳态目标计算的二次优化及线性规划程序。

- 为每个等级组确定 LP 或 QP 解决方案类型。

- 动态加权：在控制器动态控制计算中能够对接近工艺约束限值附近的变量进行加权。

- 过滤预测误差：指数、移动平均数或传统偏差更新方案。

- 无需编程的标准配置转换：无需外部配置或数据库维护可以确定输入和输出的变量转换。

- 在线模拟功能增强：能够将完整的在线快照上传至基于 GUI 的模拟，用于绩效评估。

- 可变增益：允许在线进行控制器增益变化，加强对高度非线性系统和模式变更系统的处理能力。

5. 应用场景

基于模型预测的先进控制技术（APC），目前市场上已开发了众多先进控制软件产品，如 AspenTech、Honeywell、Rockwell 、Invensys、浙大中控等知名自动化设备公司均拥有自己的独立版本先进控制软件。实施先进控制和优化技术已成熟并商品化，实施的工程化方法也已经逐步规范化。这些产品被广泛应用大型石化、化工、炼油、电厂、水泥、冶金等各行各业，并由此获得巨额利润回报。

6. 核心价值

- 保持不同产品和操作条件的严格质量标准，卓越的抗干扰能力降低了工艺过程的波动性、并增加目标产品收率。 Aspen DMCplus 为整个操作过程保持严格的控制，减少工艺过程的波动性。

- 通过更接近工艺限制条件的操作将生产能力最大化，从而使在现有资产基础上实现更大的生产量。

- 提高操作稳定性和约束处理能力，减少了未计划装置的停车时间。在工艺运行至不稳定区域之前，通过对工艺干扰进行及时的补偿操作，提高装置的安全性。

- 挖掘装置潜在收益，通过卡边操作，提高装置经济效益。

- 可以有效地适用于任何控制问题，并且成功地应用于炼油、化工、石化过程处理的每个线性控制问题中。

- 通过降低维护要求并简化实施和管理的工作流程，降低运营成本。

7. 成功案例

汉中诺公司目前在中石油、中石化、民营等大型石油化工领域有诸多实施先进控制的成功案例，涉及到炼油、化工、聚合物等装置，先进控制的大量成功应用，带来了显著的经济效益。

- 炼油装置：常减压、催化裂化、连续重整、加氢精制、加氢裂化和延迟焦化等。

- 化工装置：乙烯、乙二醇、PX、PTA、气分、空分等。

- 聚合物装置：聚乙烯、聚丙烯等。