摘要：本文介紹了基于模型預(yù)測(cè)控制策略的先進(jìn)控制軟件包APC-Adcon的實(shí)現(xiàn)原理、基本框架和特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上給出了該先進(jìn)控制軟件在山東?；煞萦邢薰炯儔A廠的實(shí)際應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)控制，模型預(yù)測(cè)控制，純堿

1 引言

先進(jìn)控制是現(xiàn)代流程工業(yè)生產(chǎn)過程中最重要的自動(dòng)化技術(shù)之一。采用先進(jìn)控制，可以解決常規(guī)控制中不能解決的各種難題，以滿足人們對(duì)生產(chǎn)過程的安全、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的要求，使用戶以較小的投入獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，先進(jìn)控制軟件包在全球范圍內(nèi)已有6000套以上的應(yīng)用，國(guó)外的著名供應(yīng)商正在加緊搶占國(guó)內(nèi)的先進(jìn)控制市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)的許多高校、研究機(jī)構(gòu)和大型石化企業(yè)自上世紀(jì)80年末開始研究并實(shí)踐先進(jìn)控制技術(shù)，在一些復(fù)雜工業(yè)過程上取得了應(yīng)用成果并積累相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。浙江中控軟件技術(shù)有限公司所研發(fā)的高級(jí)多變量魯棒預(yù)測(cè)控制軟件APC-Adcon是國(guó)內(nèi)具有較大影響力的先進(jìn)控制軟件包，已在大型煉油、石化和化工裝置中成功應(yīng)用40多套。

純堿即碳酸鈉（Na₂CO₃），是重要的基本工業(yè)原料，被稱為“化工之母”，其產(chǎn)量和消費(fèi)量通常被作為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。山東海化股份有限公司純堿廠是目前國(guó)內(nèi)最大的純堿生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)崗位全部實(shí)現(xiàn)了DCS控制。由于純堿生產(chǎn)過程工藝流程長(zhǎng)，連續(xù)性強(qiáng)，而且處理的物料為氣、液、固三相物質(zhì)，部分裝置如碳化塔、石灰窯等具有較強(qiáng)的變量關(guān)聯(lián)和耦合特性，常規(guī)的單變量控制難以有效地解決這類復(fù)雜工業(yè)過程控制問題。

我廠于2004年6月通過招標(biāo)，在國(guó)內(nèi)外眾多供應(yīng)商中選擇中控的APC-Adcon先進(jìn)控制產(chǎn)品，雙方共同合作在國(guó)內(nèi)純堿裝置上實(shí)施了第一個(gè)先進(jìn)控制項(xiàng)目，經(jīng)過近1年的努力，項(xiàng)目組結(jié)合純堿生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和實(shí)際的工藝操作經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了純堿裝置先進(jìn)控制系統(tǒng)，提高了裝置操作平穩(wěn)性和控制性能，降低了能耗，減少了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。先進(jìn)控制技術(shù)極大地提升了純堿生產(chǎn)過程控制效果，引起了純堿行業(yè)和社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

2 先進(jìn)控制軟件包體系結(jié)構(gòu)

高級(jí)多變量預(yù)測(cè)控制軟件包APC-Adcon是浙江中控軟件技術(shù)有限公司開發(fā)的面向工業(yè)過程的多變量預(yù)測(cè)控制軟件包，特別適合于需要采用多種控制策略和控制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多變量過程。它可以方便的集成到任何DCS或PLC控制系統(tǒng)中工作。其基本功能是：在被控變量和操縱變量滿足位置和速度硬約束的前提下，每個(gè)被控變量可以按照指定的閉環(huán)性能達(dá)到設(shè)定值；對(duì)可測(cè)擾動(dòng)實(shí)現(xiàn)前饋控制；可完成局部?jī)?yōu)化等。APC-Adcon還充分考慮了實(shí)際控制系統(tǒng)中的各種要求，可以集成各種專家智能控制策略，進(jìn)一步保證了控制性能和控制系統(tǒng)魯棒性。

APC-Adcon在結(jié)構(gòu)體系上采用先進(jìn)的分布式多層組件化應(yīng)用體系，提供分布式軟件結(jié)構(gòu)和分布式應(yīng)用結(jié)構(gòu)，基于COM的組件化先進(jìn)控制軟件的結(jié)構(gòu)如圖1所示。