运行优化控制集成系统优化设定软件平台的研究与开发

代 伟，周 平，柴天佑

（东北大学 流程工业综合自动化国家重点实验室，辽宁 沈阳 110819）

0 引言

在工业过程控制中，底层控制大部分采用集散控制系统（Distributed Control System，DCS）及现场总线等技术，其中DCS的设计主要集中在保证闭环控制稳定的条件下，使被控变量尽可能好地跟踪控制系统的设定值。集散型计算机控制系统的广泛应用，显著提高了工业生产过程自动控制系统的性能。然而，自动控制不但要使控制系统输出很好的跟踪设定值，而且要实现生产设备（或过程）的整体运行最优，即将产品加工过程中与质量、效率和消耗相关的指标控制在目标值范围内［1］。近年来，工业过程运行优化控制吸引了众多学者进行研究［2－6］，并相继开发了一些基于DCS监控组态软件或采用高级语言定制开发的优化设定软件［7－8］，对保证质量、提高产量和降低能耗具有重要意义。然而，基于DCS监控组态软件的开发模式由于监控系统需要专用的计算机，不同DCS监控机的软、硬件环境不同，使得在一种型号的DCS监控机上开发的优化控制软件很难移植到另一种型号的DCS监控机上，大多数情况下必须重新开发，而采用高级语言开发的软件包往往或基于一类算法或针对一类过程，在应用到另一个工业过程或需要更换算法时只能重新开发。以上述模式开发的系统属于专用或者封闭式系统，缺乏前瞻性的框架结构，其标准化程度低、可扩展性差、资源无法复用，且系统内嵌的算法模型与开发环境深度耦合，极大地影响了运行优化控制在工业生产过程中的广泛应用。……