在介绍基于模型预测控制策略的先进控制软件包APC-Adcon的实现原理、基本框架和特点的基础上，给出了该先进控制软件在山东海化股份有限公司纯碱厂的实际应用情况。
　　先进控制是现代流程工业生产过程中最重要的自动化技术之一。采用先进控制，可以解决常规控制中不能解决的各种难题，以满足人们对生产过程的安全、高效、优质、低耗的要求控制工程网版权所有，使用户以较小的投入获得较大的经济效益。据有关资料统计，先进控制软件包在全球范围内已有6000套以上的应用，国外的著名供应商正在加紧抢占国内的先进控制市场。国内的许多高校、研究机构和大型石化企业自上世纪80年末开始研究并实践先进控制技术，在一些复杂工业过程上取得了应用成果并积累相关技术经验。浙江中控软件技术有限公司所研发的高级多变量鲁棒预测控制软件APC-Adcon是国内具有较大影响力的先进控制软件包控制工程网版权所有，已在大型炼油、石化和化工装置中成功应用40多套。

图1：APC-Adcon 先进控制软件结构原理

　　纯碱即碳酸钠（Na₂CO₃），是重要的基本工业原料控制工程网版权所有，被称为“化工之母”，其产量和消费量通常被作为衡量一个国家工业发展水平的标志之一。山东海化股份有限公司纯碱厂是目前国内最大的纯碱生产企业，生产岗位全部实现了DCS控制。由于纯碱生产过程工艺流程长，连续性强，而且处理的物料为气、液、固三相物质，部分装置如碳化塔、石灰窑等具有较强的变量关联和耦合特性，常规的单变量控制难以有效地解决这类复杂工业过程控制问题。
　　我厂于2004年6月通过招标，在国内外众多供应商中选择“浙大中控”的APC-Adcon先进控制产品，双方共同合作在国内纯碱装置上实施了第一个先进控制项目，经过近1年的努力，项目组结合纯碱生产装置的生产工艺特点和实际的工艺操作经验，开发了纯碱装置先进控制系统，提高了装置操作平稳性和控制性能，降低了能耗，减少了操作人员的劳动强度。先进控制技术极大地提升了纯碱生产过程控制效果，引起了纯碱行业和社会各界的广泛关注。
　　先进控制软件包体系结构
　　高级多变量预测控制软件包APC-Adcon是浙江中控软件技术有限公司开发的面向工业过程的多变量预测控制软件包，特别适合于需要采用多种控制策略和控制结构的复杂多变量过程。它可以方便的集成到任何DCS或PLC控制系统中工作。其基本功能是：在被控变量和操纵变量满足位置和速度硬约束的前提下，每个被控变量可以按照指定的闭环性能达到设定值；对可测扰动实现前馈控制；可完成局部优化等。APC-Adcon还充分考虑了实际控制系统中的各种要求，可以集成各种专家智能控制策略，进一步保证了控制性能和控制系统鲁棒性。
　　APC-Adcon在结构体系上采用先进的分布式多层组件化应用体系，提供分布式软件结构和分布式应用结构，基于COM的组件化先进控制软件的结构如图1所示。
　　从图1可以看出，先进控制器的每一个功能模块作为控制器的标准件，分别包装不同的先进控制算法和功能，且与程序设计语言无关，可以实现即插即用。组件化框架不仅简化了编程，而且极大增加了软件的稳定性。
　　APC-Adcon采用的控制结构具有较强的可操作性，可以是固定的，也可以由用户在线修改。APC-Adcon控制器结构如图2所示。

图2：APC-Adcon 控制器结构

　　控制器结构中包括如下描述：
　　1）操纵变量
　　■约束：最小、最大和速度
　　■理想滞留值（IRV）：数值和趋向IRV值的速率
　　■最大化（或最小化）：数值和趋向最大（或最小）值的速率
　　2）被控变量（辅助变量）
　　■约束：最小、最大和速度
　　■设定值控制：闭环时间响应
　　■区域设定值控制：设定值区域边界，边界内及边界外闭环时间响应
　　■理想滞留值（IRV）：数值和趋向IRV值的速率
　　■最大化（或最小化）：数值和趋向最大（或最小）值的速率
　　3）容错控制功能
　　不同的工作条件及操作模式下控制目标可能不同，各种变量的具体要求也可能不同。当传感器或执行器失效CONTROL ENGINEERING China版权所有，控制对象将发生改变。对于这种意外情况，APC-Adcon提供安全的解决方案，包括：改变被控变量和操纵变量集CONTROL ENGINEERING China版权所有，实时调度控制结构等。

　　APC-Adcon在山东海化纯碱生产过程中的应用
　　工艺流程简介
　　山东海化纯碱厂采用氨碱法制碱，其工艺原理是将原盐精制成饱和盐水后，吸氨形成氨盐水，氨盐水与煅烧石灰石产生的二氧化碳气在清洗塔内反应生成预碳化液，预碳化液在碳化塔内与高浓度的CO2气进行碳酸化反应（俗称碳化）生成的碳酸氢钠悬浮液，经过滤得到的碳酸氢钠结晶在煅烧炉内煅烧获得纯碱产品和高浓度CO2气，CO2气经冷却、压缩后通入碳化塔参与碳化反应。把滤去碳酸氢钠的制碱母液加热蒸馏回收其中的氨。氨碱法生产工艺的主要工序有：化盐和盐水精制、氨盐水的制备、碳化和重碱过滤、重碱的煅烧、氨的回收以及