先進(jìn)過(guò)程控制技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)APC）就是采用科學(xué)、先進(jìn)的控制理論和控制方法，以工藝控制方案分析和數(shù)學(xué)模型計(jì)算為核心，以工廠(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)為信息載體，充分發(fā)揮DCS和常規(guī)控制系統(tǒng)的潛力，保證生產(chǎn)裝置始終運(yùn)轉(zhuǎn)在最佳狀態(tài)，以獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著生產(chǎn)企業(yè)對(duì)節(jié)約成本和激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的考慮，將一改以往的粗放型生產(chǎn)為精細(xì)化和高效率的生產(chǎn)，這就迫切需要引進(jìn)區(qū)別與傳統(tǒng)PID的更高級(jí)的，更有效率的基于先進(jìn)控制技術(shù)的控制軟件，因此，大力推進(jìn)先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)在過(guò)程工業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)于提高我國(guó)石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有特別重要的意義。

    齊魯石化分公司勝利煉油廠(chǎng)現(xiàn)有重要生產(chǎn)裝置四十多套，原油加工能力達(dá)到1000萬(wàn)噸/年。該廠(chǎng)自1991年起就在部分裝置上實(shí)施了先進(jìn)控制，均取得良好效益。鑒于先進(jìn)控制技術(shù)帶來(lái)的效益與優(yōu)勢(shì)，2004年1月勝利煉油廠(chǎng)再次啟動(dòng)實(shí)施另5套裝置的先進(jìn)控制開(kāi)發(fā)。先進(jìn)控制的成功實(shí)施，需要多專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)科的緊密合作，同時(shí)要求具備豐富的工程能力和經(jīng)驗(yàn)，要由工藝專(zhuān)家和自控專(zhuān)家共同合作來(lái)完成工程項(xiàng)目。鑒于此，這5套裝置全部采用在煉油行業(yè)有著豐富應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的霍尼韋爾公司的多變量預(yù)估控制技術(shù)，并由其承擔(dān)延遲焦化和重油加氫兩套裝置的先進(jìn)控制開(kāi)發(fā)。此5套裝置包括140萬(wàn)噸/年延遲焦化、80萬(wàn)噸/年催化裂化、150萬(wàn)噸/年重油加氫、60萬(wàn)噸/年連續(xù)重整、140萬(wàn)噸/年加氫裂化。

    眾志成城，攻克重重難關(guān)

    霍尼韋爾多變量預(yù)估控制技術(shù)（RMPCT）是霍尼韋爾公司先進(jìn)控制的核心專(zhuān)利技術(shù)，其內(nèi)部包含了多項(xiàng)極具創(chuàng)新的技術(shù)和特點(diǎn)，具有很好的魯棒性，能夠在較小維護(hù)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)其良好的控制性能。RMPCT可以解決目前DCS控制系統(tǒng)上存在的一些問(wèn)題。逐步提高自控率，做到采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，控制調(diào)節(jié)穩(wěn)定。先進(jìn)控制與在線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)起到了核心的作用，它們既是現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)控制層與調(diào)度決策層的中間紐帶，又是獲得巨大經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在。霍尼韋爾根據(jù)自身?yè)碛械南冗M(jìn)技術(shù)，借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)勝利煉油廠(chǎng)的實(shí)際，提出了因地制宜的實(shí)施方案。

    然而，在真正的項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，依然會(huì)遇到諸多困難。5套裝置先進(jìn)控制的實(shí)施涉及3種不同廠(chǎng)家的DCS，分別是Honeywell公司的TDC-3000，ABB公司的OCS和Yokogawa公司的CS-3000。經(jīng)過(guò)技術(shù)人員共同研究，成功開(kāi)發(fā)了接口程序。

    ABB公司的OCS系統(tǒng)，由于沒(méi)有提供數(shù)據(jù)采集接口，系統(tǒng)通訊建立不起來(lái)，這給整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施帶來(lái)了困難。技術(shù)人員高度重視，積極找出問(wèn)題所在，并攻克難關(guān)，解決了問(wèn)題。

    在實(shí)施重油加氫裝置先進(jìn)控制的過(guò)程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)DCS的資源占用過(guò)多，三個(gè)控制器最高的一個(gè)負(fù)荷超過(guò)了92.1%。按照廠(chǎng)家指標(biāo)，控制器負(fù)荷高于75%將會(huì)嚴(yán)重影響控制器的正常運(yùn)行，高于90%易導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。技術(shù)人員反復(fù)實(shí)驗(yàn)，找到了有效分散控制器負(fù)荷峰值，降低DCS負(fù)荷的方法，確保了該裝置先進(jìn)控制順利實(shí)施。

                       

    在延遲焦化、連續(xù)重整裝置先進(jìn)控制投用之后，控制器運(yùn)行一段時(shí)間就自動(dòng)掉線(xiàn)，嚴(yán)重威脅著控制器的正常運(yùn)行，為此項(xiàng)目技術(shù)人員進(jìn)行了認(rèn)真分析，最后檢查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)DCS和先進(jìn)控制服務(wù)器的時(shí)鐘誤差較大時(shí)，控制器就自動(dòng)掉下來(lái)。通過(guò)編寫(xiě)時(shí)間同步程序，并對(duì)PHD數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行升級(jí)，圓滿(mǎn)解決了問(wèn)題。

    另外，工程中還解決了先進(jìn)控制開(kāi)發(fā)中的許多難題，如數(shù)據(jù)采集中的非法數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)的安全有效性檢查、工藝計(jì)算問(wèn)題、數(shù)據(jù)校正問(wèn)題、優(yōu)化問(wèn)題等。

    領(lǐng)先技術(shù)，投用效果十分顯著

    在經(jīng)過(guò)了項(xiàng)目調(diào)研、功能設(shè)計(jì)、階躍測(cè)試、詳細(xì)設(shè)計(jì)、模型辨識(shí)、接口開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)試運(yùn)行等階段后，5套裝置的先進(jìn)控制分別于2005年7-8月陸續(xù)投入正式運(yùn)行。

    霍尼韋爾提供的先進(jìn)控制技術(shù)經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)，投用效果十分顯著。

    使用霍尼韋爾公司的RMPCT多變量預(yù)估控制器，按期完成了五套裝置的先進(jìn)控制的開(kāi)發(fā)和實(shí)施，五套裝置先進(jìn)控制的實(shí)施，使得裝置操作更加平穩(wěn)，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，操作人員的主要精力從控制操作平穩(wěn)，質(zhì)量合格轉(zhuǎn)移到裝置的挖潛與節(jié)能降耗等有話(huà)操作上來(lái)；各產(chǎn)品質(zhì)量控制精度得到提高，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了卡邊操作，提高了目標(biāo)產(chǎn)品的收率；先進(jìn)控制的實(shí)施改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)管理模式，使裝置生產(chǎn)管理和控制水平提升到新的高度。五套裝置先進(jìn)控制投用后，其控制器的投用率均在95%以上，MV、CV的投用率也超過(guò)了總部規(guī)定的指標(biāo)。五套裝置先進(jìn)控制投用后的年累計(jì)效益在3000萬(wàn)元以上，一年內(nèi)收回全部投資。

    事實(shí)往往勝于雄辯，一個(gè)個(gè)清晰的數(shù)字足以證明霍尼韋爾多變量預(yù)估控制技術(shù)為齊魯分公司勝利煉油廠(chǎng)帶來(lái)了實(shí)質(zhì)性的效益。