1.4.9 復(fù)雜流程工業(yè)控制系統(tǒng)

隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源、電力、交通運(yùn)輸業(yè)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，復(fù)雜工業(yè)控制系統(tǒng)大量涌現(xiàn)。

復(fù)雜工業(yè)控制系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)、環(huán)境、功能和過程的復(fù)雜化，系統(tǒng)的物質(zhì)流、能量流、信息流交互作用復(fù)雜，多層次、多結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)化、大數(shù)據(jù)特征使得系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理不明確。

某傳統(tǒng)復(fù)雜流程工業(yè)控制系統(tǒng)的金字塔式人工調(diào)控方式如圖1-15所示。

圖1-15 某傳統(tǒng)復(fù)雜流程工業(yè)控制系統(tǒng)的金字塔式人工調(diào)控方式

金字塔式人工調(diào)控造成復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量低、能耗高，不符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。目前，復(fù)雜流程工業(yè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)朝著多層次發(fā)展，復(fù)雜流程工業(yè)控制系統(tǒng)運(yùn)行控制與管理的多層次結(jié)構(gòu)如圖1-16所示。

圖1-16 復(fù)雜流程工業(yè)控制系統(tǒng)運(yùn)行控制與管理的多層次結(jié)構(gòu)

在多層次機(jī)構(gòu)中需要解決以下問題。

1）能量流的建模。

2）物質(zhì)流的建模。

3）物質(zhì)流和能量流的交互作用。

4）信息化的作用（即自動化）對物質(zhì)流，能量流時空配置的定量影響。

復(fù)雜流程工業(yè)控制系統(tǒng)過程調(diào)控的手段是控制各個控制回路的設(shè)定值，使得在信息流的控制下，能量流和物質(zhì)流形成最優(yōu)耦合，從而實(shí)現(xiàn)全廠運(yùn)行的優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)能減排。