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先進過程控製技術:優化過程設備的運行方式

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 19:13:56 來源:AspenTech公司化工過程控製技術部

   編者語:當dang前qian,能neng源yuan管guan理li問wen題ti是shi流liu程cheng工gong業ye企qi業ye中zhong最zui熱re門men的de話hua題ti。經jing濟ji環huan境jing的de不bu安an全quan感gan對dui流liu程cheng工gong業ye企qi業ye產chan生sheng的de壓ya力li越yue來lai越yue大da,要yao求qiu他ta們men進jin一yi步bu地di降jiang低di能neng源yuan消xiao耗hao以yi避bi免mian更geng大da的de收shou益yi損sun失shi。而er過guo程cheng控kong製zhi技ji術shu就jiu是shi一yi個ge能neng夠gou在zai不bu影ying響xiang產chan品pin質zhi量liang、產量和生產靈活性的情況下,降低成本的有效工具。

在APC先進過程控製係統的幫助下能夠實現能源優化的流程生產過程,例如圖示的石油精煉廠

  APC先進過程控製技術是一款基於模塊化的、多變量的、前(qian)瞻(zhan)性(xing)的(de)軟(ruan)件(jian)工(gong)具(ju),它(ta)能(neng)夠(gou)對(dui)流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)下(xia)一(yi)級(ji)控(kong)製(zhi)調(tiao)節(jie)係(xi)統(tong)按(an)照(zhao)最(zui)佳(jia)的(de)可(ke)用(yong)性(xing)和(he)經(jing)濟(ji)性(xing)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)。它(ta)能(neng)夠(gou)對(dui)多(duo)個(ge)調(tiao)節(jie)和(he)控(kong)製(zhi)參(can)數(shu)同(tong)時(shi)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)和(he)調(tiao)節(jie)。利(li)用(yong)其(qi)內(nei)部(bu)集(ji)成(cheng)的(de)優(you)化(hua)程(cheng)序(xu)能(neng)夠(gou)保(bao)證(zheng)低(di)成(cheng)本(ben)、高質量的實現最佳的產品生產。

  例如,通過化工反應釜就可以清楚地看到經濟性邊界條件的優點,在節約能源使用量(減少蒸汽用量)的同時也能提高產量。

  duobianliangkongzhimokuainenggouhenhaodimiaoshufanyingfuzhongdedongtaiguocheng,nenggouzaidiyishijianduixuyaotiaojiedegongzuocanshujinxingtiaozheng,shizhexiecanshujinkenengdijiejinqililunzhi。zaiyibanqingkuangxia,keyibabiaozhunwuchajianshao50%以上。除了經濟上的優點以外,在技術上它也使得整個生產流程更加穩定。由於需要調節、變化的流程工藝參數都被限製在很小的波動範圍之內,使得過程設備能夠在最大原材料投入的情況下運行生產。

  這裏,最重要的是按照怎樣的邊界條件開動、運行過程設備。由於使用的是一套多變量係統,因此所有與原材料投入有關的影響因素都考慮到了,例如:壓力、溫度、能源供應和質量,並保證了這些因素都在邊界條件之內。由於過程工藝生產過程中的變量很多,因此組合後(在邊界條件之內)能夠實現高投入、高產出的變型工藝方案也很多。

  若沒有APC先進過程控製軟件係統,過程設備的操作者們總是在最安全、zuibaoxiandeyunxingtiaojianxiajinxingshengchan,yibimiantubiandaoyoukenengdailaiweixianhouguodebianjietiaojiangongkuangzhong。guochengshebeizaizheyangdetiaojianxiayunxingshiwufashixianzuijiadejingjixing,huanjuhuashuoshibaibaidelangfeiledaliangdenengyuan。

  

沒有先進過程控製係統時,過程設備的操作者總是在最保險的環境中運行過程設備

   此時,基於統計學原理的優化程序(簡稱LP)就發揮了作用,它能夠根據目的確定最佳的工作參數,確定如何控製過程設備進行生產;它ta能neng確que定ding保bao證zheng最zui佳jia目mu標biao的de調tiao節jie參can數shu,並bing同tong時shi考kao慮lv經jing濟ji性xing的de高gao低di。優you化hua程cheng序xu確que定ding出chu這zhe些xie參can數shu後hou,調tiao節jie器qi接jie收shou這zhe些xie參can數shu,並bing把ba它ta們men視shi為wei理li論lun值zhi,使shi過guo程cheng設she備bei按an照zhao這zhe些xie優you化hua後hou的de理li論lun值zhi繼ji續xu運yun行xing。這zhe樣yang,就jiu可ke以yi實shi現xian在zai不bu對dui過guo程cheng設she備bei帶dai來lai危wei害hai並bing且qie不bu超chao出chu所suo有you限xian製zhi性xing邊bian界jie條tiao件jian的de情qing況kuang下xia投tou入ru更geng多duo的de原yuan料liao,從cong而er生sheng產chan出chu更geng多duo的de產chan品pin。

  利用這一軟件工具後,某反應釜的產能大大提高,每年可以帶來的經濟效益高達250萬美元。

  也適用於小型過程設備

  由AspenTech公司提供的最新MSC製造和供應鏈解決方案aspenOne V7是aspenOne APC先進過程控製係統中的核心模塊。這一版本中的創新在於能夠快速、高gao效xiao和he經jing濟ji地di在zai小xiao型xing流liu程cheng工gong藝yi設she備bei中zhong實shi現xian先xian進jin流liu程cheng工gong藝yi控kong製zhi功gong能neng。它ta的de另ling一yi個ge新xin特te點dian是shi能neng夠gou在zai一yi個ge解jie決jue方fang案an中zhong讓rang用yong戶hu在zai三san種zhong不bu同tong類lei型xing的de調tiao節jie模mo塊kuai中zhong進jin行xing選xuan擇ze。

  在aspenOne中集成的ACP監控平台使用戶能夠在集成環境下建立自己的APC先進過程控製應用、與子係統聯網以及對子係統進行啟動和常規管理。

  aspenOne APC監jian控kong平ping台tai不bu僅jin提ti供gong了le技ji術shu上shang的de使shi用yong靈ling活huo性xing而er且qie也ye提ti供gong了le經jing濟ji上shang的de使shi用yong靈ling活huo性xing,在zai模mo塊kuai化hua技ji術shu的de幫bang助zhu下xia能neng夠gou更geng加jia靈ling活huo的de對dui調tiao節jie係xi統tong進jin行xing設she定ding和he管guan理li。此ci外wai,這zhe一yi平ping台tai還hai滿man足zu了le調tiao節jie技ji術shu領ling域yu中zhong線xian性xing和he非fei線xian性xing動dong態tai調tiao節jie的de要yao求qiu,使shi得de小xiao型xing流liu程cheng生sheng產chan設she備bei也ye能neng夠gou使shi用yong先xian進jin過guo程cheng控kong製zhi係xi統tong。而er過guo去qu,由you於yuAPC先進過程控製係統的投資過高使得小型過程設備使用這一係統顯得不夠經濟、合理。

  AspenTechgongsixinbanruanjianzhongdesanzhongbutongtiaojiemoshigaishanlekongzhitiaojiedexingneng,tigaoleshiyongxiaolv,bingqienenggouzhuanmenduibianjietiaojianjinxingshezhi,zhexiedoubaozhangleguochengshebeinenggoushixianzuidadeshengchanxiaolv。zainarulexianxinghefeixianxingtiaojiemoshizhihou,yekeyihaowuwentidexiangzhiyouyizhongtiaojiemoshinayanggongzuo,nenggoujianjiandandandezaibutongdetiaojiejishuzhongjinxingzhuanhuan。APC先進過程控製係統不僅能夠自動地完成調節參數的配置,而且也能夠自動地完成調諧參數的配置、轉換。

  APC係統使得工作流程可由使用者通過對一個個單獨過程的控製、調節來完成。例如用按鍵設置一個個參數和它們的應用。從而可以係統地實現在一個控製係統對服務器及應用設備地控製和數據采集。

  費用效率和持續性發展

  目前,AspenTech公司的這一係統已經在世界各地銷售了6000多套。今天,投資購買、使用APC先進過程控製係統的目的在於降低能源費用,同時也保證遵守各個邊界條件。使用這一係統後,平均可以降低10%的能源費用,同時也能提高過程設備的生產穩定性、可靠性和安全性,提高過程設備的生產能力。

  此外,在使用APC先進過程控製係統後,企業一般都能夠把產品質量水平提高50%左右,收益率提高3%,生產能力提高4%。同時,減少了原材料的消耗也使得生產企業得到了更高的效益。投資購買APC先進過程控製係統的費用可以在6個月到1年時間內收回。

  

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