发表于：2005/6/13 11:32:00
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工业过程计算机控制系统集成及
先进控制与优化技术
科大创新股份有限公司自动化分公司
安徽省合肥市长江西路669号9-88信箱
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联系人：刘先生
科大创新股份有限公司自动化分公司
产品介绍
科大创新股份有限公司于1999年12月12日成立，注册资本5000万元，注册地址：合肥市长江西路669号（合肥国家高新技术产业开发区）。
科大创新股份有限公司以中国科学技术大学及中国科学院合肥分院的相关科研机构为技术依托，集中科大与中科院的产业力量，具有雄厚的技术实力、良好的品牌知名度和市场开拓能力。
1999年12月20日，科大创新经安徽省科学技术委员会批准认定为高新技术企业。2000年元月，科大创新被交通银行合肥分行授予AA级信用级别（最高级别）企业。2001年科大创新通过ISO9001质量体系认证。
科大创新股份有限公司自动化分公司2000年9月28日成立。创新自动化分公司依托中国科技大学工业自动化所，具有雄厚的技术开发实力，以现代控制理论在过程工业中应用见长。主要业务领域及产品有：
1.工业过程计算机控制系统集成。包括：
● 系统设计
● 控制计算机(DCS、PLC、工业PC、现场总线)的选型、配置、软件组态
● 控制仪表选型、成套
● 系统安装、调试
2.工业过程先进控制与操作优化软件及其在石油化工、电力等过程工业装置上的应用。包括：
● PID自动整定与自适应控制软件
● 模型预测控制软件
● 正交试验优化与均匀试验优化软件
● 自适应在线操作优化软件
3.CAN现场总线计算机控制系统及其应用；
● 现场总线中型工业锅炉控制装置(10—60T/H)
● 现场总线陶瓷窑计算机控制系统(包括辊道窑与小型棱式窑)
● 现场总线水坝安全监控系统
● 现场总线无土栽培营养液循环控制系统
4.4T/H以下小型燃油燃气锅炉控制器(锅炉大小、功能不同，有不同型号)；
5.智能自动化仪表：
● PID参数自动整定仪(基于笔记本电脑的Ⅰ型及基于DSP的Ⅱ型)
● 无土栽培营养液组份自动检测仪
6.旋转式倒立摆。用于现代控制与调节原理教学实验。
工业过程计算机控制系统集成及
先进控制与优化技术
本公司承接各类过程工业装置计算机控制系统集成业务。具体工作内容包括：
● 系统设计；
● 控制计算机(DCS、PLC、工业PC、现场总线)的选型、配置、软件组态；
● 控制仪表选型、成套；
● 系统安装、调试。
本公司还可在系统集成的基础上(或在以前己实现计算机控制的其他系统上)配置先进控制与优化软件，达到提高控制指标、节能、提高收率等目标。可供应用的先进控制与优化软件有：
● PID自动整定与自适应控制软件
● 模型预测控制软件
● 正交试验优化与均匀试验优化软件
● 自适应在线操作优化软件
比较内容 现场总线 DCS系统 PLC系统
数字化 全数字化 半数字化 半数字化
开放性 全开放 封闭 半封闭
硬件分散性 全分散 集中和分散结合 集中
抗干扰 极强（误码率10－11） 较强（误码率10－7） 较强（误码率10－7）
通信协议硬化 全硬化 软件自定义 软件自定义
电缆 2条 众多 众多
微信号损失 很小 较大 较大
校准方式 硬件CRC 奇偶 奇偶
通信速率 1M 100K －
有无控制器 无 有 无
通信距离 10km 1km 50m
软件分散程度 分散 集中 集中
与以太网接口 容易 较容易 较容易
总线方式 多主 主从 集中
●系统安装、调试。
完成如上三步工作之后，就要进行系统的安装、调试。
1.安装。系统的安装、调试往往又分成两部份：(1)、一部份仪表与控制计算机往往是装在控制拒与操作台内，这部分工作需在公司内完成：首先根据要装仪表与计算机的数量、尺寸设计控制拒、操作台，通过订货或外协加工完成，仪表与计算机、控制拒、操作台到货后，在本公司工程部进行仪表与控制计算机的安装、布线与调试，测试合格后运往现场；(2)、与此同时在工程现场对传感器、执行器等仪表在现场安装、布线。
2.总调。待如上两部份安装调试工作结束后，进行系统的总调。这时又分成两步：
(1).系统功能调试。通过控制计算机，对现场仪表进行联调，检查接线是否正确：计算机给出信号后，相应仪表是否动作？动作的正反方向是否正确？动作幅度与给定信号大小是否成比例？等等；
(2).系统指标调试。如上调试结束后，说明系统各部分工作正常，能完成各项设计功能，但要达到系统各项技术指标，还要进行指标调试，例如各调节回路的PID调节器参数，需在运行过程中，通过P、I、D三个参数的精心整定，才能使相应回路稳定并达到预期的控制精度。这是一项精雕细刻的工作，需要有经验的专业技术人员去完成这项艰巨的任务。同时也是收获的季节，指标的高低，是一个公司技术水平的体现。
3.我们的优势。我们科大创新自动化分公司的优势恰恰就在这里。国内大部份DCS生产和成套公司，往往只做到第一步的系统功能调试，项目就算完成了，因此有不少系统验收并交付使用之后，只起到监控的作用，所有调节回路都工作在手操状态，无法投入自动，控制计算机形同虚设；我们公司不仅能完成第二步的系统指标调试，使系统达到设计指标，而且我们还能进一步实现系统的先进控制与优化，使系统的控制指标进一步提高，使系统产生更大的经济效益：进一步节能、进一步提高收率等。这是我公司的特色。
二、工业过程先进控制与操作优化技术
如前述，在系统实现了计算机控制之后，为了进一步提高控制指标，使系统产生更大的经济效益例如进一步节能、进一步提高收率等，可以采用本公司的先进控制与优化软件。包括：
● PID自动整定与自适应控制软件
● 模型预测控制软件
● 正交试验优化与均匀试验优化软件
● 自适应在线操作优化软件
（一）、工业过程的先进控制与优化软件产品
1.建模软件
本软件可以建立单输入、单输出和多输入多输出（20×20）的差分方程、传递函数、阶跃响应、脉冲响应、多元逐步回归模型、非线性模型；输入信号为 M序列、逆 M序列、正交试验信号、均匀试验信号和各种二位或三位式方波等信号；
建模算法有增广最小二乘法、相关系数法、相关分析法、多元逐步回归法、神经网络法、非线性最小二乘法等。
2.先进控制与操作优化软件
· PID自动整定软件包。我们还把此软件包做成了仪表产品 — PID自动整定仪，它包括一台笔记本计算机和一个数据采集器，可以单独使用于常规仪表、可编程调节器的PID自动整定；
· DMC（动态矩阵控制）软件包；
· GPC（广义预测控制）软件包；
· 自适应PID软件包；
· 正交试验与均匀试验优化软件包；
· 多元逐步回归在线优化软件包；
· 自适应在线操作优化软件包。
3.平台软件
上述先进控制与优化软件，是在先进控制工作站的平台软件上运行的，平台软件包括数据采集、存储和传输软件；数据计算与常规控制组态软件；显示、报警、打印组态软件；与各类控制计算机和DCS连接的接口软件。
这些软件不仅是先进控制与优化软件的平台，也可单独用做控制站。
(二)、应用方法：
1. 针对用户的具体过程和控制计算机(DCS、PLC、FCS、IPC)，科大负责先进控制与优化控制软件包的选择安装(装在上位计算机或操作站)调试和售后服务。
2. 先进控制工作站。更多的情况，建议采用我们独立开发的先进控制工作站。其工作步骤为：
● 考察现场控制计算机或DCS，修改或编制先进控制工作站部分接口软件，实现先进控制工作站与现场控制计算机或DCS的联接。
● 根据控制方案，对系统数据采集、计算、控制、显示、报警、打印等软件进行组态，在测试通过后送到现场。
● 现场调试。检查数据采集与计算机送给执行机构、显示与报警信号准确无误后，整定常规PID参数，投入运行。
● 根据系统的需要，安装有关先进控制与优化软件，在完成上一步的工作，即常规控制系统投运后，即可采集数据、建模，然后投运先进控制与优化软件，整定有关参数，达到指标即告结束。
(三)、应用领域
1.上述软件可以应用于：
★ 石油化工：例如各种装置的PID参数自动整定，炼油厂的常压减压加热炉的风油比优化、四路平衡解耦控制，丙烯腈反应器、炼油加氢反应器的在线操作优化，常减压塔的多变量预测控制与操作优化(以经济效益为目标或以节能为目标)；
★ 工业锅炉：例如各种锅炉的风煤比在线优化(中小型工业锅炉可节煤5—15%；电站锅炉可节煤1—3%)，主汽压回路的预测控制，电厂炉（锅炉）机协调预测控制；
★ 造纸机：定量和水份的预测控制，纸浆浓度控制；
★ 水泥：水泥窑的温度控制，水泥磨的配料预测控制；
★ 啤酒：糖化的温度控制、PH值控制，发酵控制；
★ 烟草：烟叶发酵控制，制丝过程的烟丝含水量预测控制、烟丝填充值的在线优化；
★ 亦可应用于冶金、化肥、医药等行业的装置上。
2.如前述，我们也可承接仪表选型与成套、控制计算机(DCS、PLC、FCS、工业PC)选型、配套和系统安装调试。
三、本公司特点
在完成上述工程项目的过程中，反映出我们的特点有：
1．在现代控制理论的研究，特别是现代控制理论应用于实际方面的高起点
在现代控制理论的研究，特别是现代控制理论应用研究方面，我们是有特色的。经过十几年的努力，在吃透理论、算法的基础上，克服了应用中所遇到的一系列理论和实际问题，因而使我们在自适应控制、预测控制、在线优化等方面取得了几十项成功应用的实例，取得了可观的经济效益，受到用户的欢迎。
我们推出的先进控制、优化软件，是在几十个应用项目成功的基础上开发的，是经过实践考验的。因而，我们的软件不仅是先进的，而且是可以长期稳定运行的工程化软件。
我们的优势恰恰就在这里。我们在先进控制、优化方面所完成的项目已获得中国科学院、中国石化总公司、安徽省的科技进步奖十多项，我们在大庆石化总厂丙烯腈反应器上的在线操作优化软件使该装置提高收率1.31%，每年获经济效益 964万元人民币之巨！
国内一般的控制工程公司或研究机构做的项目，通常是配置控制计算机、计算与常规控制等软件组态、系统安装调试之后交付使用，即告结束。我们的特长是在此基础上做先进控制与优化，使之获得更大的经济效益，正是因为我们在现代控制理论应用方面的高起点，使我们完成的应用项目达到国际先进水平。
2．我们的另一优势是，有一支技术全面的专业队伍
我们的特长是先进控制与优化软件，我们不仅有一批一流的软件专家，而且我们还有一大批优秀的博士、硕士研究生。他们都是我们软件开发的生力军。
先进控制与优化软件最终要应用到实际的工业装置，绝不是一个简单的卖软件给企业的概念，它包括：了解工业装置的情况，进行系统设计，然后对软件的相应参数要做修改或设定才能安装，而安装调试时又涉及对控制理论和算法的深刻理解，涉及汁算机的硬件软件，涉及到仪表和装置本身的问题。这些固然需要企业技术人员的协助和支持，但我们必须参与，必须有我们自己的专家，才能完成这些项目。国外的一些先进控制与优化软件公司，也都有一批有经验的、有博士学位的专家队伍。
在这方面，我们的特长在于：经过十几年磨练，形成了一支技术全面的专业队伍。我们有主持过几十个大小科研和工程项目的学科带头人；我们有若干个年轻的控制理论和应用、计算机硬件和软件全面发展的技术专家。我们的每一个成员都有自己的特长：有的是以控制理论和优化理论为特长；有的则是计算机软硬件方面的专家，从微机到DCS、网络都十分熟悉；同时，我们也有以仪表、控制台柜的设计安装布线为特长的技术人员。因而我们十分善于完成工业过程的先进控制与优化软件的开发应用；同时，如前述，我们可以从计算机硬件的配置、软件组态、甚至仪表的选型、成套和安装调试，控制台柜的设计和安装布线，全部一包到底，做到交钥匙工程。
3．我们十分重视系统的可靠性和便于使用操作等问题
我们深知，企业固然需要软件和工程项目的先进性，但他们更重视安全可靠性和操作使用的方便。在我们完成的项目中，无论是DCS还是微机，往往都采用双重化(双热备分)等措施，采用各种故障诊断软件，使我们的系统可靠性大大提高，因而我们完成的系统，包括一些微机控制系统，绝大多数都还在稳定的运行，受到用户的好评。此外，我们也极为重视系统操作使用的简单方便，使操作人员经过短期的培训即可操作使用。用户也许还不知道，这是我们的软件工作人员付出了双倍劳动的结果。
附：主要用户
序 号 单 位 名 称 装 置 名 称 内 容 备 注
1 中国船舶研究中心 三自由度舰船可载人运动仿真器（转台） 伺服系统最优控制 中国船舶总公司科技进步二等奖
2 航天医学研究所 热 真 空 试 验 舱 用单板计算机实现温度自适应控制 为尖兵一号卫星发射作了例行试验
3 镇江蓄电池厂 铅 粉 机 用单板计算机实现多变量自适应控制
4 航天医学研究所 宇航员训练离心机 为伺服系统进行优化设计和调试
5 重庆长江橡胶厂 20T/H工业锅炉 用两级计算机实现自适应和预测控制 国家“七五”攻 关 项 目
6 中国科大生物系 视觉图象信号发生器 产品用于图形的辨识监控 中科院三等奖
7 国家科委 小型集散系统（DCS） 1991年国家级新 产 品
8 安徽轮胎厂 20T/H工业锅炉 自制小型DCS实现风煤比优化PID自 动 整 定 安徽省科技进步二等奖
9 马钢动力厂 燃气工业锅炉 小型DCS实现先进控制
10 安徽省无线电二厂通讯分厂 TKO-M8小型电台 用于远程无线电信号传输系统和多功能可编程报警机 省级鉴定
11 林源炼油厂 常压和减压加热炉 小型DCS实现四路平衡先进控制
12 商用 MCS单片机开发系统 开发系统硬软件 安徽省三等奖
13 大庆钻井技术公司机修厂 燃油工业锅炉 小型DCS先进控制
14 安徽安庆化肥厂 20T/H工业锅炉 小型DCS先进控制
15 商用 KDC-III型通用微型记帐计算机 商用计算机系统 安徽省科委鉴定
16 安徽宿县特酒厂 20T/H工业锅炉 小型DCS先进控制
17 安徽六安造纸厂 5#造纸机 用小型DCS实现预 测 控 制 安徽省科技进步三等奖
18 大庆石化总厂 丙烯腈装置 PID自动整定 中国石化总公司科技进步三等奖
19 中国科学院 自适应控制的工业应用 科学院科技进步三等奖
20 五强溪水库 监控通讯系统 整个水库水坝的安全监控
21 安徽省芜湖电工设备厂 异形凸轮专用设备 弧面分度凸轮数控磨削技术及系统 安徽省科委鉴定
22 中国科大近代物理系 激光打标机 用强激光刻图形 安徽省科委鉴定
23 大庆石化总厂 丙 烯 腈 装 置 反应器在线优化控制 提高收率1.31%，经济效益946万，98年获中国科学院科技进步三等奖
24 大庆石化总厂 丁 辛 醇 装 置 PID自动整定 与美国Honeywell公司PID自动整定软件Looptune-lI对比，功能相当（专家评定）
25 大庆石化总厂 30万吨乙烯装置 PID自动整定 与美国Honeywell公司PID自动整定软件Looptune-II现场对比，功能相当（专家评定）
26 航天医学研究所 应急生保试验舱 用工业PC网络实现预测控制和智能控制 国家921工程项目
27 航天医学研究所 座舱内环境模拟舱 用工业PC网络实现预测控制和智能控制 国家921工程项目
28 安庆石化总厂 炼油厂重整、焦化 PID自动整定
29 茂名石化总厂 催 化 裂 化 PID自动整定
30 福建省龙岩科委 复费率电表的三级系统 分时记费电度表 福建省级鉴定
31 二滩水电站 二滩高拱坝 安全监控反馈分析系统 国家重点项目
32 大庆石化总厂 羰基合成反应器 在原TDC-3000上实现预测控制与优化
33 中国石化总公司 多变量预测控制软 件 包 开 发 中国石化总公司重点开发项目
34 中国石化总公司 用于DCS的先进控制工作站 中国石化总公司重点开发项目
35 云南昭通卷烟厂 2台35T/H工业锅炉控制及全厂供汽供水系统管理调度 用μXL及工业PC网络实现先进控制优化及系统集成,1999年通过鉴定 节煤及蒸汽压力稳定等带来的经济效益为每年2100万
36 淮南铜杆厂 无氧铜杆生产线 炉温先进控制
37 河南武陟造纸厂 工 业 锅 炉 先 进 控 制
39 河南武陟造纸厂 造 纸 机 Honeywell DCS系统调试
40 焦作爱依斯万方电力公司 420T/H锅炉及12.5万千瓦机组控制用Network 6000 DCS Y2K问题的解决及所有软件重新组态调试
41 焦作爱依斯万方电力公司 Network 6000 DCS 锅炉及机组所有调节回路达到部颁标准
42 北京燕山石化公司 炼 油 厂 DCS PID自动整定
43 中科院空间中心 真 空 加 热 炉 PID自动整定
44 大港油田炼化厂 ABB公司DCS PID自动整定
45 大庆林源炼油厂常减压装置 可 编 程 调 解 器 PID自动整定
46 辽河油田炼油厂 常压加热炉 四路平衡、主温预测控制及风油比优化
47 云南昭通卷烟厂 制丝生产过程 含水量预测控制与填充值优化
48 辽河油田炼油厂 催化裂化装置 PID自动整定仪
49 大庆石化总厂 丙烯腈装置 自适应在线操作优化
50 广东肇庆宝华电子设备公司 电阻隧道窑 温度预测控制
51 国家科技部 PID自动整定仪 2000年国家重点新产品(编号：2000G041D60025)
52 石家庄炼油厂 常减压装置 PID自动整定
53 国家同步辐射实验室 加速器二期改造 加速器磁场自动捡测
54 抚顺石化总厂腈纶厂 丙烯腈反应在线器操作优化 PID自动整定自适应在线操作优化
55 芜湖卷烟厂 动力系统计算机监控
56 滕州卷烟厂 工业锅炉计算机控制
57 东鹏陶瓷集团公司 辊道窑计算机控制系统(CAN现场总线) PID自动整定、风油比优化、烧成专家系统
58 科大陶瓷艺术中心 棱式窑计算机控制系统 温度控制
如有需要或了解详细信息，请致电本人。
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