产品概述:
一、产品先进性
在2023年石化化工行业数字化转型大会上,中国工程院院士钱锋提出,实时优化(RTO)、先进控制(APC)、基础控制系统性能评估与整定等环节所使用的软件,其高端市场也被国外占据80%以上。我们必须攻关这些核心技术,解决“卡脖子”问题,形成完全自主可控的新质生产力,才能确保石化化工行业的健康长远发展。
中智达智能动态优化控制软件Cyb-IDPC V10.0历时五年多时间,攻克了全工况自主优化运行系列关键技术,解决了工况智能识别,工况变化情况下的全流程多装置协调控制,以及装置开停车、升降负荷、牌号切换等大范围工况调整下的零手动操作等难题,实现了国产APC软件的高端化,并实现了大面积推广应用,取得了显著的经济效益和社会效益。
重大突破,填补国内空白:中智达智能动态优化控制软件Cyb-IDPC V10.0采用遵循国际标准ISO 15746(先进控制与优化标准,召集人为中智达科技董事长苏宏业博士)的软件功能架构,经过数年算法优化迭代和经验积累而开发,是行业领先的实现复杂装置大规模控制器设计、运行、维护全周期闭环优化的新一代国产APC先进控制软件,入选2024年国家首版次软件名单,经孙优贤院士领衔的专家团队评审认定,整体达到了国际先进水平。
在软件系统的关键核心技术方面,研发了基于多模态特征融合的复杂化工过程工况智能自主识别技术,实现了生产数据的校正、增强和动静态数据特征提取;研发了基于数据和模型混合驱动的多稳态工况全流程协同优化控制技术,提升了多稳态工况下的控制器适用范围,有效支撑了多稳态工况间的快速转换;研发了基于“调度-控制”双层结构的化工过程全工况“零手动”操作运行技术,显著降低了大范围宽工况人工调整劳动强度,实现了生产装置开停车、工况切换自学习调度和非线性干扰快速抑制;攻关研究形成了复杂化工过程全工况自主优化运行技术,支撑了复杂化工过程安全高效优化运行。
Cyb-IDPC V10.0具有复杂化工过程多工况智能自主识别功能,复杂化工过程工况的量化识别准确率达到90%,可在线给出不少于10000个基础回路的波动特征等评估结果,可支持2000个回路的多回路多模态振荡分析计算。具有化工过程全流程多优先级协调控制和复杂控制器运行宽速率动态调节功能,支持100MV×100CV规模的控制器设计和运行,支持在工况变换过程中进行完全解耦控制、在稳态工况下收紧耦合约束,支持控制速率100毫秒到5分钟宽速率范围的动态调节。具有化工过程全工况自主优化运行和生产装置一键启停功能,包括反应器、塔设备等装置组合的一键开停车,可降低人工操作频次95%以上。
基于国产信息技术路线开发:中智达智能动态优化控制软件Cyb-IDPC V10.0基于国产信息应用创新技术路线进行系统开发,经深圳市第三方检测技术有限公司检测,在软件方面,除了支持windows操作系统外,还支持主流的国产操作系统包括但不限于银河麒麟、统信UOS等,在硬件方面,除了支持运行Xeon处理器的服务器外,还支持包括但不限于运行Hygon C86、Kirin 990处理器的服务器,是完全具有自主知识产权的国产化软件,实现在工业软件智能控制领域打破国外技术垄断,引领了化工智能化控制软件国产化发展,最大限度实现工控系统的安全可控。
拥有13项相关发明专利:通过Cyb-IDPC V10.0的技术研究与开发,已授权13项发明专利。
序号 | 专利名称 | 专利号 |
1 | 一种工业控制器降维方法、装置、设备及存储介质 | ZL202310026032.8 |
2 | 一种流程工业控制方法、装置、设备及存储介质 | ZL202310006536.3 |
3 | 工业生产的预测模型的监测方法、装置及电子设备 | ZL201911294707.7 |
4 | 控制生产装置运行的零手动操作方法、装置、设备及介质 | ZL202311778792.0 |
5 | 一种零手动操作控制系统、控制逻辑切换方法及装置 | ZL202310446740.7 |
6 | 一种PID控制器参数优化方法、装置、设备、存储介质 | ZL202211607680.4 |
7 | PID控制回路的模型辨识方法、装置、系统及存储介质 | ZL202110201535.5 |
8 | PID控制器参数整定方法、装置、电子设备及存储介质 | ZL202311323806.X |
9 | 一种有机朗肯循环系统控制方法、装置、设备及介质 | ZL202310451209.9 |
10 | 锅炉过热汽温度控制方法、装置、设备及存储介质 | ZL202210032161.3 |
11 | 一种进气负荷控制方法、装置、设备及可读存储介质 | ZL202010304541.9 |
12 | 一种MAH生产控制方法及装置 | ZL201911359243.3 |
13 | 一种R142b反应器重组分零手动蒸除方法及其蒸除装置 | ZL202210608841.5 |
荣获两项国家和省部级奖项:Cyb-IDPC V10.0软件产品使用的国际标准和相关技术分别荣获中国标准创新贡献奖一等奖和浙江省技术发明一等奖,得到政府认可。
二、主要功能
经深圳市第三方检测技术有限公司检测,中智达智能动态优化控制软件Cyb-IDPC V10.0具有工况智能识别判断、多优先级协同优化控制、控制器运行速率调节、全工况自主优化运行与生产装置一键启停、控制器软件定义和弹性部署、多层级控制器管理等创新功能。具体如下:
1.工况智能识别判断:在工况广域运行范围内感知装置状态变化,用户可以对生产过程数据进行校正、增强和特征提取,并支持用户实时查看装置开车进度和当前所处于的负荷区间,查看当前工况区间内,装置间的干扰传播关系。
2.多优先级协同优化控制:用户可设置参数变化模型实现模型自动调整,通过设置超出上下限权重比例、未选中权重比例、目标区域权重比例实现多区域非线性控制,通过设置变量优先级、累计锁定动作阈值/累积量达阈锁定周期个数等参数实现变量按照优先级进行选择和优化控制,用户可直观从软件中看出当前的控制关系,支持动态处理多目标优化任务。
3.控制器运行速率调节:用户可动态设置控制器运行速率,调节范围为100毫秒到5分钟,可设置最小动作阈值,避免控制动作增量小幅度频繁动作并实现自动变速调节,大幅度降低执行机构不必要动作,在提高执行机构使用寿命的基础上显著提高执行机构线性度。
4.全工况自主优化运行与生产装置一键启停:在化工装置复杂的开车、停车等情况下,支持装置智能开停车功能,实现生产装置“零手操”的智能控制场景,用户可设置目标负荷,实现目标负荷一键升降和分配。
5.控制器软件定义和弹性部署:用户可新建控制器并进行模型组态、参数组态、自定义编程,具有控制器工程及参数动态加载和切换技术,帮助用户轻松实现其停车、工况切换等复杂多变场景控制。
性能特点:
经深圳市第三方检测技术有限公司检测和孙优贤院士领衔的专家团队评审认定,中智达智能动态优化控制软件Cyb-IDPC V10.0在软件运行性能方面整体由于国内外同类产品,具体如下:
国产化优势:中智达智能动态优化控制软件Cyb-IDPC V10.0遵循ISO 15746国际标准设计,并响应信创化的要求,采用了先进的跨平台技术框架,使得申报产品能够支持目前全面国产化的要求。
经深圳市第三方检测技术有限公司检测,申报产品支持跨平台运行,在软件方面,除了支持windows操作系统外,还支持主流的国产操作系统包括但不限于银河麒麟、统信UOS等,在硬件方面,除了支持运行Xeon处理器的服务器外,还支持包括但不限于运行Hygon C86、Kirin 990处理器的服务器,是完全具有自主知识产权的国产化软件。鉴于工业软件的特殊性,申报产品的成功研发,是先进控制系列软件在国产化技术路线和环境上的一次成功探索,对于信息安全和生产安全都有重大意义。
适用领域:
中智达智能动态优化控制软件Cyb-IDPC V10.0适用于流程工业(包括炼油、石化、化工、钢铁、造纸、水泥、电力等)绝大部分复杂工业装置。
中智达智能动态优化控制软件Cyb-IDPC V10.0已在巨化集团有限公司、江西晶昊盐化有限公司、中化蓝天氟材料有限公司、九江九宏新材料有限公司、新疆天智辰业化工有限公司、天能化工有限公司等100多家客户200多套装置中应用,效果良好,成效显著。其中,在107套装置上成功投用后,普遍降低能耗2%以上,降低物耗1.5%以上,降低一线操作人员劳动强度90%以上,提高产品产量2%以上,提高产品优等率10%以上,累计为客户累计新增经济效益28.54亿元,其中,新增销售收入21.06亿元,新增利润6.86亿元,新增税收6221.35万元。推广应用该技术,为我国化工企业节能降耗、增产增效的经济效益是巨大的。
经中国石油和化工自动化应用协会认定,中智达科技自主研发的“中智达智能动态优化控制软件”在国内石油和化工行业市场占有率为15%-17%,在全国排名第三;在国内氟化工细分行业的市占率更是达到了75%-77%,全国排名第一。
中智达智能动态优化控制软件Cyb-IDPC V10.0市场前景广阔,仅以其应用到全国石油与化工行业为例,截至2023年底,石油和化工行业规模以上企业30507家,按装置数量计算保守估计有20万套化工装置,每套装置按70万元计算,则整体市场规模达到1400亿元。
推荐理由:
中智达智能动态优化控制软件Cyb-IDPC V10.0是国内首版次软件,是行业领先的实现复杂装置大规模控制器设计、运行、维护全周期闭环优化的新一代国产APC先进控制软件,支持全面国产化,整体达到国际先进水平,已经在100多家客户200多套装置上成功投用,帮助客户累计新增经济效益28.54亿元,经济和社会效益显著,市场前景广阔。
IDPC V10.0 模型设计界面
IDPC V10.0 控制台界面
IDPC V10.0在线性能评估与运维界面
IDPC V10.0DCS组态界面
IDPC V10.0投用前后关键参数控制效果对比