導讀：傳統的自動化較少關注節能與環保問題，隨著社會和經濟的發展，綠色電廠、綠色樓宇以及綠色化工等與節能環保相關概念被提出，節能能源、減少原材料消耗以及綠色環保等新的約束對自動化技術提出了更高的要求。在現代企業中，先進控製與優化技術對於企業的節能減排

、高效運行起著十分重要的作用，具有許多顯著的優點。因此得到了廣泛的推廣和應用。“節能降耗”需要從自動化等高新技術中尋求出路。先進控製技術完全可以在“節能降耗”領域裏建功立業！

孫柏林先生

   節能減排是“十二五”期間國民經濟能夠繼續保持可持續發展的戰略性問題之一，是當前對於各行各業都極其重要的任務。先進的科學技術正是“節能減排”的(de)有(you)力(li)武(wu)器(qi)，這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)在(zai)製(zhi)造(zao)業(ye)中(zhong)正(zheng)是(shi)先(xian)進(jin)的(de)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)。如(ru)何(he)加(jia)快(kuai)裝(zhuang)備(bei)製(zhi)造(zao)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu)，增(zeng)強(qiang)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)功(gong)能(neng)和(he)效(xiao)率(lv)
，以(yi)及(ji)更(geng)好(hao)地(di)應(ying)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)來(lai)幫(bang)助(zhu)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)、提高效率、改善質量、實現低碳化與“節能減排”的目標，是當前工業自動化行業麵臨的十分緊迫的問題。

　　目前
，我國工業生產仍普遍存在“三高”（高能耗、高消耗
、高汙染）的問題。鋼鐵、有色、電力
、化工等高耗能行業單位產品能耗比世界先進水平高40%以上。因而，我們應努力奮鬥，盡早縮短這一差距
，按照科學發展觀和加快轉變經濟發展方式的要求
，建立資源節約型
、環境友好型社會。

　　節能減排、建設“兩型”社會是科學發展觀的內在要求，當然也是應對氣候變化的一個有效手段。

　　“十二五”節能減排的主要目標與基本思路

　　《“十二五”節能減排綜合性工作方案》總體目標包括：到2015年
，萬元國內生產總值能耗下降到0.869t標準煤，比2010年的1.034t標準煤下降16％，總實現節約能源6.7億t標準煤。2015年，全國化學需氧量和SO2排放總量分別控製在2347.6萬t
、2086.4萬t，比2010年的2551.7萬t
、2267.8萬t分別下降8%
；全國氨氮和氮氧化物排放總量分別控製在238.0萬t

、2046.2萬t，比2010年的264.4萬t、2273.6萬t分別下降10%。

　　“堅持節約優先、立足國內
、多元發展
、保護環境，加強國際互利合作
，調整優化能源結構
，構建安全、穩定、經濟、清潔的現代能源產業體係”是推動能源生產和利用方式變革的新思路。

　　為此
，專家學者提出：“節能改變世界 智能創造未來”，“十二五”期間工業節能減排工作要以科技創新為支撐，大力推進工業節能降耗。圍繞工業生產源頭
、過程和產品三個重點

，組織實施餘熱餘壓回收利用工程
、工業鍋爐窯爐改造工程

、內燃機係統節能工程、電機係統節能改造工程、熱電聯產工程、工業副產煤氣回收利用工程、高效節能機電產品推廣工程
、企業能源管控中心建設工程、綠色通信推廣工程、節能產業培育工程等十大重點節能工程，提升工業能源利用效率
，促進行業節能技術產品裝備
、企業節能管理水平再上新台階。

　　充分認識“十二五”節能減排壓力及難度將會更大

　　隨著工業化、城cheng鎮zhen化hua進jin程cheng加jia快kuai和he消xiao費fei結jie構gou持chi續xu升sheng級ji，我wo國guo能neng源yuan需xu求qiu呈cheng剛gang性xing增zeng長chang，受shou國guo內nei資zi源yuan保bao障zhang能neng力li和he環huan境jing容rong量liang製zhi約yue以yi及ji全quan球qiu性xing能neng源yuan安an全quan和he應ying對dui氣qi候hou變bian化hua影ying響xiang
，資zi源yuan環huan境jing約yue束shu日ri趨qu強qiang化hua

，“十二五”時期節能減排形勢仍然十分嚴峻，任務十分艱巨。16％這一目標和“十一五”期間“19.1%”的實際節能幅度相比雖然稍有下降
，但仍是一塊“難啃的硬骨頭”。

　　這是由於：一是節能減排的約束性指標增多了，“十二五”規劃綱要草案除了繼續要求化學需氧量排放量和SO2排放量分別下降8％，還新增要求氨氮和氮氧化物分別減排10％

；二是“十二五”將大幅抑製能源消耗；三是行業節能減排的空間趨小、難度加大
；四是我國石油和化學工業的重點耗能產品
，能耗與國際先進水平的差距還很大
；五是減排的這四項指標是約束性的，是一定要完成的，嚴峻的“節能”形勢之外，“減排”重任的完成也不容樂觀
；六liu是shi部bu分fen高gao耗hao能neng產chan品pin生sheng產chan增zeng長chang較jiao快kuai，一yi些xie過guo去qu停ting工gong減jian產chan的de又you在zai恢hui複fu生sheng產chan，產chan能neng大da量liang釋shi放fang

，局ju部bu地di區qu電dian力li供gong需xu偏pian緊jin
，節jie能neng減jian排pai任ren務wu非fei常chang嚴yan峻jun。專zhuan家jia學xue者zhe形xing象xiang地di說shuo：這次提出的目標是屬於“踮起腳來才夠得著”的目標。

　　“十二五”節能減排要求工業發展低碳化

　　“十二五”時shi期qi
，我wo國guo科ke技ji發fa展zhan仍reng處chu於yu可ke以yi大da有you作zuo為wei的de重zhong要yao戰zhan略lve機ji遇yu期qi。世shi界jie科ke技ji保bao持chi快kuai速su發fa展zhan態tai勢shi，學xue科ke交jiao叉cha和he技ji術shu融rong合he加jia快kuai
，創chuang新xin要yao素su和he創chuang新xin資zi源yuan在zai全quan球qiu範fan圍wei內nei流liu動dong加jia速su，科ke學xue技ji術shu正zheng孕yun育yu著zhe新xin的de突tu破po。網wang絡luo和he信xin息xi技ji術shu加jia速su滲shen透tou和he深shen度du應ying用yong，將jiang引yin發fa以yi智zhi能neng、泛在、融合和普適為特征的新一輪信息產業變革。新型節能環保技術、新能源技術等加速突破，將推動世界進入綠色、清潔、低碳發展的新階段。

　　未來五年，我國經濟將麵臨重大轉變，能源消費增長也要有重大變化，“十二五”yaojixuzhidingjijidejienengjianghaodingliangmubiao，bingshixingnengyuanxiaofeizongliangkongzhimubiao，jiaqiangjienengjianghaokaohe，wanshanjingjishehuifazhankaoheneirong，yijinyibutongyirenshi，yongjienengjianghaoshijiankexuefazhan，tuidongkexuefazhan
；防止盲目擴大投資，避免單純追求GDP增長速度
；加快低碳技術開發和推廣應用
；組織開展節能減碳共性、關鍵和前沿技術攻關。

　　先進控製技術在節能降耗中的促進作用

　　“十二五”科技發展的總體目標是：zizhuchuangxinnenglidafutisheng，kejijingzhengliheguojiyingxianglixianzhuzengqiang
，zhongdianlingyuhexinguanjianjishuqudezhongdatupo，weijiakuaijingjifazhanfangshizhuanbiantigongyoulizhicheng；基本建成功能明確、結構合理、良性互動
、運行高效的創新體係。

　　傳統的自動化較少關注節能與環保問題，隨著社會和經濟的發展，綠色電廠
、綠色樓宇以及綠色化工等與節能環保相關概念被提出，節能能源、減少原材料消耗以及綠色環保等新的約束對自動化技術提出了更高的要求。

　　當(dang)前(qian)的(de)節(jie)能(neng)已(yi)不(bu)是(shi)簡(jian)單(dan)意(yi)義(yi)的(de)節(jie)約(yue)和(he)少(shao)用(yong)能(neng)源(yuan)，而(er)是(shi)要(yao)靠(kao)使(shi)用(yong)先(xian)進(jin)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)，先(xian)進(jin)管(guan)理(li)理(li)念(nian)等(deng)來(lai)提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)的(de)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)。在(zai)當(dang)今(jin)世(shi)界(jie)性(xing)市(shi)場(chang)經(jing)濟(ji)的(de)激(ji)烈(lie)競(jing)爭(zheng)中(zhong)，工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)必(bi)須(xu)應(ying)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)科(ke)學(xue)來(lai)保(bao)證(zheng)產(chan)品(pin)的(de)質(zhi)量(liang)

、成cheng本ben和he數shu量liang的de優you勢shi。特te別bie是shi在zai用yong高gao新xin技ji術shu改gai造zao傳chuan統tong產chan業ye方fang麵mian，自zi動dong化hua科ke學xue在zai工gong業ye企qi業ye的de運yun行xing與yu發fa展zhan中zhong起qi到dao非fei常chang重zhong要yao的de作zuo用yong。在zai現xian代dai企qi業ye中zhong，先xian進jin控kong製zhi與yu優you化hua技ji術shu對dui於yu企qi業ye的de節jie能neng減jian排pai、高效運行起著十分重要的作用
，具有許多顯著的優點。因此得到了廣泛的推廣和應用。“節能降耗”需要從自動化等高新技術中尋求出路。先進控製技術完全可以在“節能降耗”領域裏建功立業！

　　先進控製技術在化工自動化的應用

　　隨(sui)著(zhe)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)及(ji)其(qi)在(zai)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)中(zhong)廣(guang)泛(fan)和(he)深(shen)入(ru)的(de)應(ying)用(yong)，工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)的(de)發(fa)展(zhan)體(ti)現(xian)著(zhe)兩(liang)個(ge)明(ming)顯(xian)的(de)特(te)征(zheng)，一(yi)是(shi)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)，二(er)是(shi)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。長(chang)期(qi)以(yi)來(lai)
，我(wo)國(guo)化(hua)學(xue)工(gong)業(ye)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)較(jiao)低(di)、能耗很高。要改變這種局麵
，根本的出路就是走科技進步的道路，采用先進實用的技術改造傳統產業。隨著化學工業日益朝著集成化、大型化方向發展，係統的複雜性不斷增加，表現為過程具有強耦合性、不確定性
、非線性、信(xin)息(xi)不(bu)完(wan)全(quan)性(xing)和(he)大(da)純(chun)滯(zhi)後(hou)性(xing)等(deng)特(te)征(zheng)


，並(bing)存(cun)在(zai)著(zhe)苛(ke)刻(ke)的(de)約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)
，控(kong)製(zhi)目(mu)標(biao)多(duo)元(yuan)化(hua)，變(bian)量(liang)數(shu)目(mu)增(zeng)多(duo)且(qie)相(xiang)關(guan)性(xing)增(zeng)強(qiang)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)
，傳(chuan)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)已(yi)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)，必(bi)須(xu)應(ying)用(yong)先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)。近(jin)年(nian)來(lai)，先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)在(zai)工(gong)業(ye)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)已(yi)經(jing)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。從(cong)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)的(de)角(jiao)度(du)看(kan)
，先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)應(ying)用(yong)成(cheng)功(gong)與(yu)否(fou)的(de)關(guan)鍵(jian)在(zai)於(yu)設(she)計(ji)者(zhe)對(dui)被(bei)控(kong)過(guo)程(cheng)的(de)準(zhun)確(que)把(ba)握(wo)與(yu)否(fou)，能(neng)否(fou)正(zheng)確(que)應(ying)用(yong)各(ge)種(zhong)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)。

　　jiuzidonghuashuipingeryan
，zhuyaobaohanzidonghuaxitongjiyiqiyibiaochanpinhekongzhijishulianggefangmian。qianzhejinshishixianzidonghuadejichutiaojian。erhouzhejuedingmubiaokongzhidehaohuai。nenghaodexiajiangyouliangzhongfangshi：一種是把高耗能產業合理轉移出去
，提高產業結構
；另一種是降低單位增加值能耗，提高能源使用效率。

　　現代工業過程正向複雜化、高速化
、大型化方向發展，節能
、降耗、安全
、環保是自動化的首要目標
，而工業過程通常都有多種約束條件、多變量、強耦合
、非線性
、大時滯、不確定性、多控製目標等問題，給先進控製技術的實現帶來很大困難
，主要因為控製目標帶有多種約束條件、多變量、強耦合
、非線性
、大時滯及不確定性；加之對象研究不夠、控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)不(bu)夠(gou)合(he)理(li)等(deng)因(yin)素(su)造(zao)成(cheng)的(de)。而(er)這(zhe)些(xie)回(hui)路(lu)恰(qia)恰(qia)是(shi)影(ying)響(xiang)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)，降(jiang)低(di)能(neng)耗(hao)的(de)關(guan)鍵(jian)點(dian)。如(ru)何(he)實(shi)現(xian)降(jiang)低(di)單(dan)位(wei)增(zeng)加(jia)值(zhi)能(neng)耗(hao)
，提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)呢(ne)?本文主要想從市場需求、自動化領域實現節能降耗的基礎條件、節能降耗與先進控製的關係、目前存在的問題和今後努力的方向等幾個方麵來討論。

　　近年來對複雜係統建模與控製
、非線性控製係統理論、離散事件動態係統
、混雜係統理論、大係統理論、隨機係統濾波與控製
、分布參數係統控製、自適應控製、魯棒控製、智能控製
、最優控製、係統辨識與建模等各種控製理論的研究較多。針對複雜工業過程所具有的多變量、強耦合、強非線性
、不確定性、生產邊界條件變化大等綜合複雜性，將控製理論與方法和智能方法（模糊推理
、神經網絡

、知識挖掘、專家係統等）相結合，開展了智能建模技術、軟測量技術、智能控製技術、多(duo)變(bian)量(liang)智(zhi)能(neng)解(jie)耦(ou)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)基(ji)於(yu)綜(zong)合(he)生(sheng)產(chan)指(zhi)標(biao)的(de)優(you)化(hua)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)。自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)是(shi)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)的(de)手(shou)段(duan)之(zhi)一(yi)。對(dui)工(gong)廠(chang)而(er)言(yan)，僅(jin)靠(kao)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)是(shi)不(bu)能(neng)實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)的(de)，隻(zhi)有(you)當(dang)流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)通(tong)過(guo)結(jie)合(he)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)才(cai)能(neng)達(da)到(dao)高(gao)效(xiao)節(jie)能(neng)的(de)目(mu)的(de)。在(zai)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)及(ji)儀(yi)表(biao)使(shi)用(yong)正(zheng)常(chang)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)的(de)應(ying)用(yong)使(shi)得(de)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)的(de)效(xiao)果(guo)可(ke)達(da)5％～7％。即便生產工藝的改造、升級和創新，各種機械、電氣等設備的效率提高的條件下
，自控投運率太低，同樣對節能降耗有影響。國內一些石化公司如茂名、揚子
、濟南等煉油廠已經應用了先進技術
，並且帶來了可觀的經濟效益。