科技部“十五”攻關項目《工業(yè)過程控制技術開發(fā)與應用》日前通過專家驗收。
該項目主要攻關內容分為五大課題:
課題1:先進控制與優(yōu)化軟件及綜合自動化軟件平臺產(chǎn)業(yè)化關鍵技術
課題2:基于多種現(xiàn)場總線的分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)
課題3:現(xiàn)場總線網(wǎng)絡互連技術
課題4:基于現(xiàn)場總線的智能化分散控制站
課題5:基于網(wǎng)絡的設備遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。
經(jīng)過兩年左右的時間,各課題的攻關任務都得到圓滿完成。攻關的主要成果包括:
(1)提出了基于多種現(xiàn)場總線的分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)體系結構,形成了建立新一代現(xiàn)場總線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的總體框架,開發(fā)完成了FF HSE、PROFIBUS、HART等現(xiàn)場總線接口及MODBUS、HOSTLINK等異構系統(tǒng)信息集成接口,在此基礎上開發(fā)完成了基于多種現(xiàn)場總線的分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)、基于現(xiàn)場總線的分散控制站,多現(xiàn)場總線網(wǎng)絡互聯(lián)單元等基礎自動化控制系統(tǒng)軟硬件產(chǎn)品,并已實現(xiàn)了產(chǎn)品化推廣;
(2)在解決β-GPC(廣義預測控制器)設計技術、基于頻域的廣義預測控制器設計技術、基于神經(jīng)網(wǎng)絡的非線性系統(tǒng)智能預測控制設計技術、以化工長流程為對象的復雜系統(tǒng)集成與優(yōu)化先進控制系統(tǒng)總體設計技術、以流程工業(yè)重大設備優(yōu)化控制為對象的先進控制成套技術等關鍵技術的基礎上,開發(fā)完成了包括預測函數(shù)控制軟件、動態(tài)系統(tǒng)辨識、建模及仿真軟件、高級多變量魯棒預測控制軟件、基于神經(jīng)網(wǎng)絡模型的非線性預測控制系統(tǒng)仿真軟件、數(shù)據(jù)校正軟件、優(yōu)化計劃排產(chǎn)軟件等在內的APC系列先進控制與優(yōu)化軟件以及ESP-iSYS實時數(shù)據(jù)庫與過程監(jiān)控平臺等我國擁有自主知識產(chǎn)權的工控應用軟件產(chǎn)品;
(3)開發(fā)完成了網(wǎng)絡化的設備狀態(tài)監(jiān)測單元、基于網(wǎng)絡的監(jiān)測診斷軟件平臺、專家會診環(huán)境以及遠程診斷中心與企業(yè)監(jiān)測分析中心、現(xiàn)場監(jiān)測站等在內的設備遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng),形成了先進完整的基于Internet/Intranet的遠程監(jiān)測和故障診斷網(wǎng)絡體系;
(4)開發(fā)了擁有自主知識產(chǎn)權的SBUS現(xiàn)場總線技術,并在新一代分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中成功應用;
(5)建立了11家基礎自動化控制系統(tǒng)示范應用基地,基于多種現(xiàn)場總線的分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)已推廣應用近400套,實現(xiàn)產(chǎn)值超過1.5億元,形成了年產(chǎn)800套的控制系統(tǒng)生產(chǎn)基地;
(6)項目組開發(fā)的APC系列先進控制與優(yōu)化軟件、綜合自動化軟件平臺等軟件產(chǎn)品在揚子石化、金陵石化、巴陵石化、山西天脊煤化工等大型流程生產(chǎn)裝置上成功示范應用的基礎上,實現(xiàn)APC系列先進控制與優(yōu)化軟件產(chǎn)品推廣應用36套、綜合自動化軟件平臺已推廣應用250余套,產(chǎn)值達到4700萬元;
(7)項目組開發(fā)的多網(wǎng)絡互聯(lián)單元及FB6000控制系統(tǒng)、FF H1、HSE儀表圓卡及其現(xiàn)場儀表、FF H1/FF HSE網(wǎng)關FF HSE總線供電中繼器、基于FF H1、HSE現(xiàn)場總線的分散控制站、基于網(wǎng)絡的設備遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)等成果也初步實現(xiàn)了工程應用,并已開始了產(chǎn)品化推廣;
(8)項目實施中,共取得4項省部級以上獎勵,5項省級科技成果鑒定,申請了42項專利,其中發(fā)明專利超過28項;實現(xiàn)軟件產(chǎn)品登記和計算機軟件著作權登記38個,發(fā)表論文超過126篇,參與編寫了兩本專著與教材。
(9)培養(yǎng)了超過50名碩士研究生,30名博士研究生和5名博士后,各課題承擔單位形成了具有特色的年輕技術骨干組成的穩(wěn)定技術隊伍。
已獲得的5項省級科技成果鑒定是:
“基于多種現(xiàn)場總線的分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)”課題
基于多種現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)
基于多種現(xiàn)場總線的實時數(shù)據(jù)庫軟件平臺”
“先進控制與優(yōu)化軟件及綜合自動化軟件平臺產(chǎn)業(yè)化關鍵技術”課題
高級多變量魯棒預測控制軟件
實時數(shù)據(jù)庫軟件
鉆桿對焊熱處理工藝自動化控制系統(tǒng)
獲得的國家級獎勵和省部級獎勵是:
“現(xiàn)場總線分布控制系統(tǒng)開發(fā)及應用”獲2003年國家科學技術進步二等獎
“WebField ECS-100控制系統(tǒng)”獲2002年度浙江省科技進步一等獎
“WebField ECS-100控制系統(tǒng)” 獲2003年度中國機械工業(yè)科學技術一等獎
“現(xiàn)場總線分布控制系統(tǒng)開發(fā)及示范應用”獲2001年度中國科學院科技進步一等獎
1)“基于多種現(xiàn)場總線的分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)”課題
申請了13項發(fā)明專利,獲得了8項實用新型與外觀設計專利,申請了10項軟件產(chǎn)品登記,其中5項已獲證書;
2)“先進控制與優(yōu)化軟件及綜合自動化軟件平臺產(chǎn)業(yè)化關鍵技術”課題
實現(xiàn)軟件產(chǎn)品登記和計算機軟件著作權登記22個。
3)“現(xiàn)場總線網(wǎng)絡互連單元”課題
申請了3項專利,和2項軟件版權登記;
4)“基于網(wǎng)絡的設備遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)”課題
申請了14項專利,軟件登記3項。
5)“基于現(xiàn)場總線的分散控制站”課題
申請了4項專利,軟件著作權8項。
專家組一致認為:項目各項技術經(jīng)濟指標已達到攻關計劃項目合同書規(guī)定的要求,部分指標超額完成任務。