iPlature在加热炉过程控制中的通信研究

为了提高过程控制系统的扩展性、开发效率和运行稳定性,在实际应用中引入中间件技术很重要。中间件的应用使程序开发人员面对一个简单而统一的开发环境,减少程序设计的复杂性,从而将注意力集中在应用程序的开发上,从而大大减少了技术上的负担。以首钢京唐1580mm带钢热连轧生产线为背景,介绍了iPlature中间件的通信流程,重点描述了中间件系统与外部系统及HMI之间的通信实现方法。该生产线的加热炉过程控制系统的稳定运行充分证实了iPlature中间件应用的成功。

基于iPlature和iXCom的过程控制系统通信接口的开发

过程控制计算机系统是一种可以对生产进行监测、调节和控制,并使其能够保持在稳定工作状态的计算机系统。过程控制计算机系统通过通信接口与其他系统进行信息交互和信息处理,以及本系统内诸多应用程序之间的数据交互,在信息化层面保证了生产过程的稳定、可靠和高效运行,是自动化系统极其重要的环节。结合钢铁企业实际生产情况,介绍基于iPlature和iXCom平台的过程控制计算机系统通信接口的开发方法。

iPlature平台在韶钢大棒生产过程控制中的应用

以PCS系统为研究对象,结合韶钢大棒线生产工艺流程,介绍了iPlature平台在大棒生产过程控制的应用,以iPlature平台为核心的PCS系统,满足了大棒生产、工艺和质量的功能需求,对大棒产线精细化管理、标准化作业和高效化作业管控有实际意义。

以功效物质为质量目标的中药生产过程质量控制研究与实践

中药生产过程质量控制是影响中药产品质量的关键,但中药成分的多样性和生产过程的复杂性给过程质量的精准控制带来巨大挑战。首先提出了以功效物质为核心的中药智能化控制理念,系统阐释了中药质量的科学内涵,为中药复杂成分体系“控什么”“怎么控”提供了理论依据。同时,通过先进信息化、数字化和智能化技术,对中药生产过程开展了智改数转的研究和建设实践。最终建立了以功效物质为质量目标的中药生产过程质量控制体系,为解决过程质量控制难题提供了契机。

基于二阶价值梯度模型强化学习的工业过程控制方法

为了实现对高延时、非线性和强耦合的复杂工业过程稳定准确的连续控制,提出了一种基于二阶价值梯度模型强化学习的控制方法。首先,该方法在模型训练过程中加入了状态价值函数的二阶梯度信息,具备更精确的函数逼近能力和更高的鲁棒性,学习迭代效率更高;其次,通过采用新的状态采样策略,可以更高效地利用模型进行策略学习。最后,通过在OpenAI的Gym公共实验环境和两个工业场景的仿真环境的实验表明:基于二阶价值梯度模型对比传统的基于最大似然估计模型,环境模型预测误差显著降低;基于二阶价值梯度模型的强化学习方法学习效率优于现有的基于模型的策略优化方法,具备更好的控制性能,并减小了控制过程中的振荡现象。可见该方法能有效地提升训练效率,同时提高工业过程控制的稳定性和准确性。

人工智能在冶金自动化生产中的应用——评《复杂冶金过程智能控制》

冶金产业与化工、机械等行业息息相关,其工艺技术也随着现代科学技术的发展而趋向于智能化、数字化。将人工智能技术应用于冶金行业对现代冶金工业生产意义重大,可有效提高冶金自动化的生产效率并降低生产成本。由吴敏、曹卫华、陈鑫编写,科学出版社出版的《复杂冶金过程智能控制》一书,系统介绍了复杂冶金过程的建模、智能控制与优化方案,并对配煤、加热及烧结等过程中常见的智能控制与优化方法进行说明,可为冶金自动化生产提供参考。

全过程造价管理模式下的工程造价控制研究

全过程造价管理模式下的工程造价控制对于工程项目的成本控制发挥着至关重要的作用。文章深入探讨了全过程造价管理模式下的工程造价控制机制,通过对全过程造价管理模式的概念和原理进行分析,提出了该模式对工程造价控制的作用机制,进一步阐述了全过程造价管理模式下工程造价控制的具体措施,包括全面的成本预算管理、全过程成本信息实时监控、风险管理与应对策略、决策优化与资源配置以及持续改进与经验积累等,以期为工程项目的规划、设计、施工和验收等各阶段提供有效的成本控制策略和方法,促进工程建设行业的可持续发展。

基于物联网的造纸过程监控与控制系统设计与实践

造纸业是一种技术密集型产业,造纸工业发展情况与一个国家的经济发展水平、文化发展有密切的关系。为达成提升造纸生产效率、控制品质、节能环保等要求,造纸企业应对造纸过程进行监控和分析。这有利于企业合理调整造纸生产环节各项参数或保护造纸生产线昂贵的设施,对优化整个造纸过程、推进造纸企业大规模发展具有重要的意义。基于此,以造纸业为对象,在深入分析造纸生产实现流程基础上,基于物联网技术设计造纸过程监控与控制系统,详细介绍系统制浆调节、数据采集、纸病诊断等模块设计情况,并对其安全性等指标展开测试。本次测试结果表明,所设计的监控与控制系统能满足造纸生产过程监控和控制要求,支持全方位监控造纸生产现场,以期推进造纸业可持续发展。

多学科交叉融合课程的建设——以过程装备控制技术课程为例

加强多学科交叉融合课程的建设,是高校培养高质量复合型创新人才的重要保障。过程装备控制技术课程内容涵盖了机械工程、控制科学与工程、化学工程、信息与通信工程等学科知识,属于典型的多学科交叉融合课程。针对该类课程知识点多而分散、内容广而抽象、理论难以联系工程实际等教学共性问题,考虑过程装备与控制工程专业特色,探索积极有效的多学科交叉融合课程的教学和实践方案,包括提炼课程教学目标、精选教学内容、探讨“任务引领式”主题教学模式、设置多学科知识交叉融合的综合作业和实验、打造多元化全过程考核方式等。实施结果表明,上述方案可为深化多学科交叉融合课程建设、引入研究性教学模式、培养学生创新思维和实践能力等方面提供有益参考。

过程控制工程课程数字化教学体系构建与实践

文章介绍了北京化工大学过程控制工程课程教学团队在课程数字化转型方面的探索与实践。课程教学团队通过建立课程网站、录制授课视频、编写数字化教材等举措来丰富课程数字资源,为学生提供自主学习的生态系统;开发典型化工流程仿真模拟系统,为学生提供接近真实工业环境的学习体验,弥补传统实践教学的不足;借助智慧教学系统进行数字化学情分析,使教师掌握学生的学习动态并及时调整教学策略。这些措施共同推动了教学质量和学生实践能力的显著提升,彰显了工程教育数字化转型的价值。

电化学加工表面均匀性的多变量统计过程控制

零件表面粗糙度对其使用性能有重要影响。为了解决零件表面单一粗糙度参数不能全面反映零件加工表面缺陷的问题,提出一种将基于相关性分析和主元分析的多变量统计过程控制应用于电化学光整加工零件表面均匀性评价的方法。设计无表面缺陷和有表面缺陷两个样件进行对比实验,在电化学光整加工之后记录两个样件的多项表面粗糙度参数,先进行多个参数的单变量统计过程控制,再对多个粗糙度参数进行相关性分析和主元分析,得到综合评价值绘制统计控制图。对比分析结果表明:对于存在局部缺陷的表面,相比单一粗糙度参数,采用综合评价控制图检测零件表面缺陷更准确;基于相关性分析和主元分析的多变量统计过程控制是评价电化学光整加工零件表面均匀性的有效方法。

新工科背景下过程装备控制技术课程教学改革与实践

随着过程工业向高端化、数字化、绿色化和安全化的转型升级,行业、产业变化快及职业要求高与学生起点低的矛盾日益显著。为此,课程团队围绕新工科建设理念,根据课程高阶性、创新性、挑战度的建设要求,以“理论实、实践强、技术新、工程用”等能力产出为培养目标,通过重构教学内容,打造具有工程实践背景的先导性、拓展性学习资源,搭建六阶递进式教学模式;借助项目驱动提升学生在教学中的参与度与学习兴趣,以智慧教学工具全方位动态监控并指导学生学习过程,助力提升学生的课程目标达成体验,提高课程教学质量和育人成效。

考虑低电压穿越全过程控制策略切换的双馈风机电气量研究

双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)的电气特性在低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)全过程均易受电网电压变化影响,而现有研究多关注故障期间DFIG的电气特性,未考虑故障清除后不同情形下DFIG电气特性的差异,且较少研究LVRT全过程DFIG的功率特性,LVRT全过程电气特性分析尚不全面。为此研究了LVRT全过程DFIG的运行状态,在故障清除前,将LVRT全过程分为故障发生、无功功率优先控制启动两个阶段,故障清除后分为撬棒二次投入、有功功率爬坡恢复两种情形进行分析。在此基础上,推导了LVRT全过程定子侧输出电流、功率的表达式,并在PSCAD中建立了DFIG仿真模型,时域仿真结果与解析表达式波形可较好吻合,证明了所提方法的有效性。

基于计算机网络技术的工业炉过程控制系统研究

在当今数字化时代,计算机网络技术在各个领域都发挥着越来越重要的作用,其中工业炉过程控制系统作为工业生产的核心组成部分,也在不断受益于先进的计算机网络技术的发展。传统工业炉控制方法存在较多问题,影响控制精度与可靠性。解决这些问题的关键在于引入现代化的计算机网络技术、智能化算法和实时监测系统,以提高工业炉过程的控制精度、适应性、安全性和能源利用效率。工业炉过程控制系统的研究,基于计算机网络技术的不断创新与应用,为现代工业生产带来了巨大的变革和提升。通过对炉内温度、压力、流量等关键参数的实时监测和精准控制,计算机网络技术使得工业炉过程更加智能、高效、可靠。本文基于传统工业炉控制问题研究,讨论计算机网络技术的应用、工业炉过程控制系统设计以及关键技术应用。希望这一研究不仅推动工业生产的数字化和智能化进程,也能为提高生产效率、降低能耗、确保安全生产等方面作出积极贡献。

基于计算机的蓄热式加热炉燃烧过程控制系统研究

随着工业生产和能源需求的不断增长,工业领域正经历着巨大的变革。在此背景下,热处理和加热炉的设计和操作变得至关重要,因为它们直接影响到生产过程的效率和环境可持续性。蓄热式加热炉是热处理工业中的重要设备,广泛应用于钢铁、有色金属和其他行业。其燃烧过程的控制对产品质量、能源利用效率和环境保护至关重要。对基于计算机的蓄热式加热炉燃烧过程控制系统进行了深入研究和分析。探讨了蓄热式加热炉结构以及特点,分析蓄热式加热炉燃烧控制策略,并从温度前馈双交叉限幅燃烧控制系统设计以及板坯温度预报模型介绍结合了基于计算机控制的蓄热式加热炉设计方法,能够帮助工业企业以应对不断变化的工业需求和环境法规,推动热处理工业的可持续发展。

考虑测量误差的CUSUM控制图对维纳过程的监控设计

目的 针对医疗设备存在的退化加速现象,提出对退化过程进行监控的方法,旨在有效监测到真实情况中退化加速的现象并进行预警,降低设备运维成本。方法 无论是退化率恒定还是退化率加速的维纳过程,其增量概率分布都是独立于其他时间区间增量的,本文运用上侧累积和(Cumulative Sum,CUSUM)控制图监控策略,并分析两类测量误差(乘性测量误差和加性测量误差)对控制图监控效率的影响。结果 运用蒙特卡洛仿真得到不同加速系数和测量误差下的平均运行链长(Average Run Length,ARL)和运行链长标准差,结果表明对于退化率恒定的固定效应模型,CUSUM对退化加速的监控具有稳健性,ARL的降低率均维持在43%左右;而在退化加速的随机效应模型中,监控性能会随着乘性测量误差(当乘性误差>0.1后)的增加而下降。结论 CUSUM控制图对医疗设备退化加速现象具有良好的监控能力,随着退化率的加速系数的增加,控制图能够越早发现异常退化加速状态。

城市污水处理厂环境生产实习的全过程控制

项目组以城市污水处理厂为例,基于课题化目标管理、强化导师制和突出实习带队教师全过程控制的原则,对环境生产实习流程进行优化设计。2019级环境工程专业环境生产实习实施效果良好,学生实习满意度和团队合作能力得到提高,知识链得以完善。

BIM技术在建设项目全过程造价控制中的应用研究

在信息产业迅猛发展的背景下,建设工程领域也迎来了技术升级的新浪潮。建设工程中,造价控制是维持项目效益的重要策略,也是建设企业稳健前行的关键支撑。BIM技术在造价中的应用,具有降低投资、缩短工期以及优化施工过程等优点,通过将BIM技术融入造价管理的各个阶段,能够实现精确和高效的全程监控。围绕BIM技术展开研究,分析BIM技术在投资决策阶段、设计阶段、招标阶段、施工阶段、竣工验收阶段的具体应用,旨在提高建设工程全过程造价控制水平,以保障项目利润的稳健增长。

虚拟-实训递进式综合性实验教学模式探索——以“能源生产过程控制”课程为例

以能源生产过程控制课程实验建设为例,成果导向理念为基础,构建“实训平台实践—虚实结合仿真平台实验—综合创新设计实验”递进式综合性实验教学模式。分别以水箱液位和水箱温度为控制对象,构建简单、串级及前馈-反馈系统,并引导学生直观感受各类控制系统的特点与工程整定方法。同时构建以成果为导向的持续改进质量监督评估体系。对比发现,采用新型教学模式后,学生参与率大幅度提高(50%~80%),同时学生知识掌握程度以及实验报告成绩也大幅度提升。通过虚拟-实训递进式综合性实验教学模式探索,重构专业培养方案实践环节,改进实验课程教学内容。

“过程控制工程”课程体系虚拟教研室建设与探讨

虚拟教研室是“智能+”时代高校教学发展的产物,成为高校专业教学建设和管理的新形态。以自动化类专业“过程控制工程”课程体系的教研室建设为例,探讨在国际工程教育专业认证要求下的虚拟教研室建设方案,包括教学目标、教学资源建设、虚拟化“以赛促教”教学新模式及教学团队建设等,达到提高教学团队整体教学水平、转变教师教学理念、促进学生自主学习能力培养的目的。