流程工业低成本智能化控制系统

项目名称流程工业低成本智能化控制系统项目主要研究内容本项目选择对控制系统产业发展有重要引导作用，对流程工业典型耗能设备节能降耗有重要促进作用的产品和技术，在低成本先进控制系统产品化开发和面向重大耗能设备的智能控制系统二个方面开展研究工作。低成本先进控制系统产品化开发低成本先进控制系统产品化开发以FF、Profibus等当代主流现场总线技术为基础，开展以下研究工作：控制系统的低成本实现技术充分利用现场总线的技术优势，研究低成本高速内部串行总线技术、工业通信专用控制芯片设计技术、软PLC技术、功能块技术，开发基于现场总线的低成本控制系统，显著降低系统成本。控制系统的低成本维护技术研究智能化组态技术、自诊断技术、智能设备管理技术，显著降低系统的使用、维护难度，降低专用控制系统开发工作量，满足中小企业应用和重大耗能设备专用控制系统开发的需求。(3)嵌入式先进控制软件开发研究神经网络、自整定、预测控制等先进控制算法的嵌入式实现技术，以功能块的形式开发嵌入式先进控制软件，支持与国外同类系统的集成，满足中小企业应用和重大耗能设备专用控制系统开发的需求。多种总线控制系统集成技术根据工业通信标准多样化，工业控制系统集成化的发展趋势，研究总线协议转换和设备互操作技术，开发相应的系统集成装置，保证控制系统的开放性和集成能力。面向重大耗能设备的智能控制系统面向重大耗能设备的智能控制系统方向，选定冶金电炉、大型石化裂解炉、工业锅炉、大型回转窑、大型磨机、造纸机、或其它的典型行业高耗能设备，开发专用智能化控制系统。冶金电炉智能控制系统研究热平衡分析和冶炼过程温度预报技术，电极升降智能控制技术，能量输入优化技术，以降低电耗、提高产品高纯度和成品率为目标的电极电流优化设定技术，群炉监控优化技术，开发低成本冶金电炉智能优化控制系统。（2） 大型石化裂解炉智能控制系统研究裂解炉烃类裂解反应动力学及炉膛传热智能建模技术，燃料气热值软测量技术和裂解深度软测量技术，裂解炉裂解深度智能化控制技术，裂解炉温度与负荷智能控制技术，裂解炉安全监测与智能故障诊断技术，裂解反应过程的实时优化技术，开发先进控制软件和裂解炉智能控制系统。（3） 工业锅炉智能控制系统研究主蒸汽管压力、流量的智能建模技术，大型工业锅炉燃烧过程自动控制技术，锅炉负荷优化分配技术，开发大型工业锅炉智能控制系统。（4） 大型回转窑智能控制系统研究回转窑的优化运行制度，提出以提高产品质量、降低能耗、提高使用寿命为目标的回转窑智能优化控制技术，开发大型回转窑智能控制系统。（5） 大型磨机智能控制系统研发磨机产品粒度软测量方法，磨机负荷软测量方法，磨机智能解耦控制方法，磨机能耗指标的优化控制方法，开发基于上述技术的大型磨机智能优化控制系统。（6） 造纸机及过程智能控制系统研究波美度软测量、打浆度软测量和水分软测量等软测量技术，蒸煮终点自动预报技术，立锅快速热置换蒸煮批量配方控制，漂白碱化段纸浆pH值控制，打浆过程盘磨机比能量控制，流送过程流浆箱液位总压解耦控制，纸机纵向（MD）/横向（CD）定量/水分解耦控制等先进控制算法，开发专用智能控制系统。（三）项目主要考核指标开发3—4套不同总线标准的低成本先进控制系统，主要技术指标达到国际同类产品先进水平，形成自主知识产权。针对冶金电炉、乙烯裂解炉、工业锅炉、大型磨机、回转窑、造纸设备，或其它重大耗能设备，选择5类以上的高耗能设备，开发智能优化控制系统，在保证生产质量的前提下，产率提高1%,节能降耗2%。申报发明专利10项、软件著作权20项，发表论文80篇。具体要求如下：低成本先进控制系统产品化开发产品符合主流的FF、Profibus或CAN等工业通信标准及控制系统功能块标准；支持连续调节功能和逻辑控制；支持I/O点数1000点以上。产品成本低于国外同类产品30%以上，并在国内流程工业和制造装备中得到推广应用，形成批量生产、应用能力。完成销售100套，实现销售收入1亿元。面向重大耗能设备的智能控制系统冶金电炉智能控制系统：电流控制精度在5%之内；能耗降低2%以上;冶炼时间缩短3%;在冶金电炉上推广应用40套以上。大型石化裂解炉智能控制系统：能耗降低4%以上；原料消耗降低1%以上；在大型裂解炉上推广应用20套以上。工业锅炉智能控制系统：降低能源和原料消耗5%以上；提高污染物脱除率10%以上；在工业锅炉上推广应用10套以上。大型回转窑智能控制系统：能耗降低2%以上；产品质量合格率提高3%以上；在大型回转窑上推广应用10套以上。大型磨机智能控制系统：在保证产品粒度合格的情况下，能耗降低3%