摘 要 面向流程工業(yè)產(chǎn)品制造過程全流程優(yōu)化運(yùn)行需求，提出一種區(qū)域優(yōu)化方法，能夠打通生產(chǎn)調(diào)度和多單元先進(jìn)控制系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)系，建立目標(biāo)產(chǎn)品區(qū)域優(yōu)化控制系統(tǒng)，協(xié)同區(qū)域內(nèi)各單元先進(jìn)控制系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指令與先進(jìn)控制系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)定值的動態(tài)協(xié)調(diào)優(yōu)化，提升全廠經(jīng)濟(jì)效益。案例仿真結(jié)果表明：所提區(qū)域優(yōu)化方法能夠一定程度地降低能耗物耗，提升經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞 區(qū)域優(yōu)化 流程工業(yè) 分餾單元 先進(jìn)控制 動態(tài)協(xié)調(diào)優(yōu)化 經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號 TP272"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A"" 文章編號 1000 3932（2025）01 0047 09

近年來，傳統(tǒng)的流程工藝生產(chǎn)過程面臨著全流程工序協(xié)同難、信息交互難、潛在生產(chǎn)效益挖掘難等共性挑戰(zhàn)。隨著經(jīng)濟(jì)效益提升等需求的日益強(qiáng)烈，企業(yè)用戶已經(jīng)不僅僅滿足于單裝置的平穩(wěn)操作，同時還期望在保證單裝置或多裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下挖掘更大的經(jīng)濟(jì)效益以提高市場競爭力，所以各企業(yè)對多裝置優(yōu)化以及全流程優(yōu)化提出了迫切需求［1～3］。企業(yè)范圍優(yōu)化概念的提出，旨在應(yīng)對動蕩的全球市場環(huán)境和日益激烈的競爭并同時降低成本和環(huán)境的影響，為加工行業(yè)尋求更具響應(yīng)性且一體化的運(yùn)營策略（運(yùn)營項目主要包括計劃、調(diào)度、實(shí)時優(yōu)化和控制）［4］。在生產(chǎn)計劃層，通常采用計劃與調(diào)度優(yōu)化技術(shù)，以生產(chǎn)模型和優(yōu)化技術(shù)為基礎(chǔ)，有效支撐現(xiàn)代化工企業(yè)的原料選購、計劃優(yōu)化、調(diào)度排產(chǎn)等諸多應(yīng)用場景，制定滿足市場需求的生產(chǎn)計劃，提升生產(chǎn)運(yùn)營效率［5，6］；在生產(chǎn)執(zhí)行層，先進(jìn)過程控制（Advanced Process Control，APC）技術(shù)已經(jīng)得到了充分利用，其中模型預(yù)測控制技術(shù)通過預(yù)測模型、反饋校正和滾動優(yōu)化可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的平穩(wěn)安全控制［7～9］。在實(shí)時優(yōu)化（Real Time Optimization，RTO）技術(shù)中以穩(wěn)態(tài)實(shí)時優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，但是RTO技術(shù)依賴于嚴(yán)格的機(jī)理模型，存在建模周期長、模型精度低、實(shí)施成本高及工程化困難等問題，且優(yōu)化運(yùn)行周期多為小時級，無法快速響應(yīng)動態(tài)變化的過程系統(tǒng)［10，11］。

受限于多裝置之間的聯(lián)動耦合、上下游調(diào)度的協(xié)同以及過程系統(tǒng)的動態(tài)變化特性，故亟需打破控制層和計劃調(diào)度層之間的壁壘，從而實(shí)現(xiàn)跨裝置多單元的動態(tài)協(xié)調(diào)優(yōu)化［12，13］。筆者以生產(chǎn)模型和控制優(yōu)化技術(shù)為基礎(chǔ)，利用已有資源，根據(jù)市場環(huán)境、原料及產(chǎn)品價格、質(zhì)量及環(huán)保要求等因素，調(diào)整生產(chǎn)目標(biāo)和計劃，并結(jié)合各生產(chǎn)裝置和單元生產(chǎn)過程信息，在平穩(wěn)安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，將制定的計劃落實(shí)到生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)，協(xié)同優(yōu)化不同生產(chǎn)裝置關(guān)鍵變量的最優(yōu)操作點(diǎn)，最終達(dá)到提升產(chǎn)品收率和質(zhì)量、降低能耗物耗的目的。

1 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的區(qū)域優(yōu)化策略

區(qū)域優(yōu)化策略與先進(jìn)控制系統(tǒng)協(xié)作運(yùn)行，在控制平穩(wěn)性的監(jiān)督下進(jìn)行區(qū)域優(yōu)化結(jié)果的下發(fā)，具體監(jiān)督規(guī)則如下：當(dāng)設(shè)備單元控制運(yùn)行較為平穩(wěn)時，進(jìn)行區(qū)域經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化，并將優(yōu)化結(jié)果下發(fā)至先進(jìn)控制系統(tǒng)，協(xié)同不同生產(chǎn)裝置關(guān)鍵變量的最優(yōu)操作點(diǎn)；反之，當(dāng)裝置受到較大的擾動而導(dǎo)致控制運(yùn)行不平穩(wěn)時，此時控制優(yōu)先級會調(diào)至最高，暫停區(qū)域優(yōu)化計算，待變量控制平穩(wěn)后再投入優(yōu)化計算。此過程主要采用統(tǒng)計學(xué)的方法對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)穩(wěn)定性監(jiān)督［14］，通過對運(yùn)行數(shù)據(jù)段的聯(lián)合假設(shè)檢測（F Test）和t檢驗來判斷控制過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)［15，16］。

假設(shè)生產(chǎn)過程系統(tǒng)涉及多個單元，其中物料流股流量用FF表示；多個單元中共布署n個APC控制器，共有n個輸入和n個輸出。在多個單元中，系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時滿足以下物料平衡約束關(guān)系：

FF=∑（a×FF）+b=r（1）

其中，F(xiàn)F、FF分別為第i、j個負(fù)荷物料流量，a、b為物料平衡系數(shù)，c為組分濃度系數(shù)，r為兩種組分的比值。

APC增益模型滿足以下關(guān)系：

y=Ku+y（2）

其中，u、y分別表示輸入穩(wěn)態(tài)、輸出穩(wěn)態(tài)；K為模型的增益矩陣；y為偏差。

由于工程現(xiàn)場極少情況下處于絕對的穩(wěn)態(tài)，故文中主要考慮系統(tǒng)在動態(tài)運(yùn)行過程中短時間間隔下的區(qū)域優(yōu)化策略。

1.1 區(qū)域優(yōu)化目標(biāo)

考慮設(shè)備單元實(shí)時運(yùn)行性能，多單元區(qū)域優(yōu)化以實(shí)時經(jīng)濟(jì)效益最大化為目標(biāo)，當(dāng)生產(chǎn)流程中存在f種多裝置進(jìn)料F、產(chǎn)出p種產(chǎn)品P、消耗q種公用工程Q時，其對應(yīng)的價格分別為cost、cost、cost，則優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)J為：

J=costΔP-costΔF-costΔQ（3）

其中，ΔP、ΔF、ΔQ為動態(tài)優(yōu)化周期內(nèi)產(chǎn)出產(chǎn)品、裝置進(jìn)料、公用工程的變化量。

1.2 區(qū)域優(yōu)化約束

區(qū)域優(yōu)化方法以簡易機(jī)理加數(shù)據(jù)驅(qū)動模型為基礎(chǔ)，進(jìn)行跨裝置多單元的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)化。其中，優(yōu)化約束主要包括裝置單元的物料平衡約束、與先進(jìn)控制模型保持一致的關(guān)鍵操作變量和被控變量約束、工藝操作約束、調(diào)度指令約束等。

1.2.1 硬約束

區(qū)域優(yōu)化的硬約束主要包括多單元之間的物料平衡約束、APC操作變量的約束以及中間變量的約束3部分。

1.2.1.1 物料平衡約束

生產(chǎn)制造過程處于穩(wěn)態(tài)工況下，系統(tǒng)滿足式（1）的物料平衡關(guān)系，由于測量儀器儀表誤差及過程擾動等的影響，在系統(tǒng)動態(tài)變化過程中考慮如下物料平衡約束關(guān)系：

-ζ≤FF-∑（a×FF）-b≤ζ

-ζ≤-r≤ζ

FF≤FF≤FF（4）

r≤r≤r

其中，ζ、ζ、ζ、ζ分別為由誤差和干擾因素產(chǎn)生的動態(tài)生產(chǎn)過程物料平衡的偏差上下限，F(xiàn)F、FF和r、r分別為流股流量和不同組分流量比值的上下限。

1.2.1.2 APC操作變量約束

在動態(tài)過程中，需考慮的操作變量約束包括優(yōu)化增量約束和位置約束，具體如下：

Δu≤Δu≤Δuu≤Δu+u≤u（5）

其中，Δu為操作變量增量，u為操作變量當(dāng)前值，Δu和Δu分別為操作變量優(yōu)化步幅最小值和最大值，u和u分別為操作變量的上下限。

1.2.1.3 中間變量約束

由于多單元之間的聯(lián)動耦合，上下游調(diào)度的協(xié)同，裝置變量也是相互影響的，物料平衡約束中的流股流量FF與先進(jìn)控制層中的操作變量存在一定的線性關(guān)系，即：

-ζ≤FF-α×u≤ζ（6）

其中，ζ、ζ是由于誤差、干擾等因素產(chǎn)生的動態(tài)過程偏差上下限，α為物料流股和操作變量之間的比值，F(xiàn)F為第m個物料流股流量的當(dāng)前值，u為第n個操作變量的當(dāng)前值。

1.2.2 軟約束

區(qū)域優(yōu)化的軟約束主要包括APC被控變量約束和調(diào)度指令約束兩部分，具體約束形式如下。

1.2.2.1 APC被控變量約束

先進(jìn)控制中被控變量的模型分為積分模型和非積分模型，為保持與APC模型的一致性，在區(qū)域優(yōu)化問題中，被控變量也考慮積分變量和非積分變量，此時被控變量的約束條件如下：

Δy=∑K×Δuy=y+ΔyΔy≤Δy≤Δyy≤y≤y（7）

其中，Δy為被控變量增量，y為被控變量當(dāng)前值，Δy和Δy分別為被控變量優(yōu)化步幅最小值和最大值，y和y分別為操作變量的上下限。K為模型的增益矩陣，對于非積分變量，K代表增量之間的比值；對于積分變量，K代表增益之間比值對積分時間的斜率，需要根據(jù)工程經(jīng)驗進(jìn)行增益處理，此時K′=K×（T×T+CV_T×60）/T，其中

T為最小積分參考時間（單位為min），CV_T為對應(yīng)被控變量的閉環(huán)參考時間（單位為min），T為控制周期。

1.2.2.2 調(diào)度指令約束

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，調(diào)度人員或工藝人員會根據(jù)裝置運(yùn)行狀態(tài)或裝置設(shè)計參數(shù)來指定操作變量或被控變量的最優(yōu)值，以調(diào)度指令物料流量FF為例，為追蹤該最優(yōu)調(diào)度指令，區(qū)域優(yōu)化將該指令追蹤作為優(yōu)化變量約束來處理，其約束關(guān)系表述為：

FF-ε≤FF+ΔFF≤FF+ε（8）

其中，F(xiàn)F為物料流股流量的實(shí)際測量值；ΔFF為物料流股流量變化量；ε≥0、ε≥0，為約束松弛變量的上下限。

1.3 等級設(shè)置和約束松弛

多單元物料流股約束和關(guān)鍵變量模型約束種類多、數(shù)量龐大，當(dāng)所有約束之間存在公共約束區(qū)域時優(yōu)化問題有可行解，若沒有公共區(qū)域，優(yōu)化問題求解不可行，此時需要進(jìn)行優(yōu)化等級設(shè)計及軟約束松弛計算。以被控變量位置約束松弛為例，約束松弛的優(yōu)化問題建立如下：

min J=Wε+Wεs.t y=y+∑K×ΔuΔu≤Δu≤Δuy-ε≤y≤y+ε（9）

其中，ε、ε為約束松弛變量的上下限，W、W為松弛變量的權(quán)重。

若優(yōu)化求解的結(jié)果ε=0，則優(yōu)化具有可行解；若ε＞0，則優(yōu)化不存在解集，需要對約束進(jìn)行松弛更新：

y′=y-εy′=y+ε（10）

由約束條件（4）～（8）、（10）以及優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)（3）即可構(gòu)成一個大規(guī)模的優(yōu)化問題，按照裝置運(yùn)行需求、裝置運(yùn)行平穩(wěn)性等設(shè)置優(yōu)化周期為分鐘或小時，可實(shí)現(xiàn)分鐘級的動態(tài)優(yōu)化。通過多個約束條件和動態(tài)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化目標(biāo)，可建立大規(guī)模的優(yōu)化問題進(jìn)行求解，從而協(xié)調(diào)各單元的最優(yōu)操作。

2 實(shí)例研究

基于精餾過程動態(tài)機(jī)理模型及其模擬系統(tǒng)，筆者選用異辛烷裝置中的分餾單元兩塔仿真案例進(jìn)行優(yōu)化策略的驗證。

2.1 概況

異辛烷裝置分餾單元包含兩個精餾塔，分別為脫異丁烷塔（T601塔）和脫正丁烷塔（T602塔），兩塔的工藝流程如圖1所示。其中，T601塔主要負(fù)責(zé)脫除FT60102進(jìn)料中的異丁烷，T602塔主要將T601塔塔釜出料中的正丁烷分離出來，最終獲得工業(yè)異辛烷。在對兩塔進(jìn)行控制時，分別在每個塔上布署一個APC控制器。

2.1.1 T601塔

T601塔的APC控制器中將塔釜蒸汽流量、塔頂回流流量、塔釜采出流量和塔頂采出調(diào)節(jié)閥開度作為操作變量MV，塔釜溫度、塔頂溫度、異丁烷濃度、塔釜液位、塔頂回流罐液位和回流比作為被控變量CV，F(xiàn)IC60203.PV塔頂回流流量、PI00303.PV塔釜蒸汽壓力和FT60102.PV進(jìn)料流量作為擾動變量。其中，操作變量和被控變量的信息列于表1、2，關(guān)鍵變量之間的模型增益關(guān)系列于表3。

2.1.2 T602塔

T602塔的APC控制器中將塔釜蒸汽流量、塔頂回流流量、塔釜采出流量和塔頂采出調(diào)節(jié)閥開度作為操作變量，塔釜溫度、塔中上部溫度、正丁烷濃度、塔釜液位、塔頂回流罐液位和回流比作為被控變量，F(xiàn)IC60201.PV塔釜采出流量、FIC60401.PV塔頂回流流量和PI00303.PV塔釜蒸汽壓力作為擾動變量。其中，操作變量和被控變量的信息列于表4、5，關(guān)鍵變量之間的模型增益關(guān)系列于表6。

2.2 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的建立

多裝置協(xié)調(diào)優(yōu)化以經(jīng)濟(jì)效益最大化為目標(biāo)，系統(tǒng)中與經(jīng)濟(jì)效益相關(guān)的變量主要包括3種產(chǎn)品，分別為脫異丁烷塔塔頂采出（由LIC60301.MV表征）、脫正丁烷塔塔頂采出（由LIC60501.MV表征）、脫正丁烷塔塔釜采出（由FIC60101.SV表征），以及3種投入，分別為兩塔進(jìn)料量、脫異丁烷塔塔釜蒸汽流量（由FIC60202.SV表征）、脫正丁烷塔塔釜蒸汽流量（由FIC60402.SV表征）。

為簡化計算，假定產(chǎn)出產(chǎn)品的價格分別為10、15、30元/噸，投入消耗的價格均為20元/噸，產(chǎn)品進(jìn)料價格為5元/噸，則定義經(jīng)濟(jì)目標(biāo)函數(shù)如下：

J=（10u+15u+30u）-（20u+20u）-5Feed

其中，F(xiàn)eed為兩塔進(jìn)料流量。

2.3 優(yōu)化結(jié)果分析

為驗證該技術(shù)路線的可行性，以參考工況作為基準(zhǔn)，進(jìn)行區(qū)域優(yōu)化結(jié)果對比，以充分體現(xiàn)區(qū)域優(yōu)化產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，其中參考基準(zhǔn)工況如下（以下時間僅為參考）。

參考基準(zhǔn)工況（未投入?yún)^(qū)域優(yōu)化）：

a. 13點(diǎn)10分，開啟仿真系統(tǒng)，投入APC，進(jìn)料為60%（約57 t/h）；

b. 13點(diǎn)40分，進(jìn)料增加到80%（約72 t/h）；

c. 15點(diǎn)10分，停止數(shù)據(jù)采集。

區(qū)域優(yōu)化的投入使用工況：

a. 16點(diǎn)45分，加載已保存的參考工況，投入APC，進(jìn)料為60%（約57 t/h）；

b. 17點(diǎn)5分，投入?yún)^(qū)域優(yōu)化，其運(yùn)行周期為180 s（3 min）；

c. 17點(diǎn)35分，進(jìn)料增加到80%（約72 t/h）；

d. 19點(diǎn)45分，停止數(shù)據(jù)采集。

APC控制周期為5 s，在區(qū)域優(yōu)化投入使用的工況下，優(yōu)化周期為3 min；在區(qū)域優(yōu)化過程中選取關(guān)鍵變量TI60201（塔頂溫度）和TI60402（塔中上部溫度），將優(yōu)化計算得到的結(jié)果作為設(shè)定值，由APC系統(tǒng)進(jìn)行追蹤，保留T601D_C31.PV（T601塔異丁烷濃度）和T602D_C32.PV（T602塔正丁烷濃度）設(shè)定值開關(guān)為ON，并為固定設(shè)定值（分別為85%和65%），且優(yōu)化結(jié)果不向該設(shè)定值寫值。

圖2為參考基準(zhǔn)工況下的實(shí)時經(jīng)濟(jì)效益曲線，圖3為區(qū)域優(yōu)化投入使用工況下的實(shí)時經(jīng)濟(jì)效益曲線，其中OBJ_Eco為實(shí)時經(jīng)濟(jì)效益。對比圖2、3可以看出，參考基準(zhǔn)工況下進(jìn)料前后的平均效益增加（1178.35-826.708）/826.708×100%=42.54%；區(qū)域優(yōu)化投入使用后，進(jìn)料前后平均效益增加（1215.77-836.157）/836.157×100%=45.40%；可見，區(qū)域優(yōu)化的投入使用使得負(fù)荷切換動態(tài)過程經(jīng)濟(jì)效益提升了約2.86%。

為了更加詳盡地闡述區(qū)域優(yōu)化投入使用后的情況，對比不同工況下T601塔和T602塔關(guān)鍵變量的控制效果如圖4～7所示。參考基準(zhǔn)工況下，APC控制器投入使用時，每個被控變量的設(shè)定值是固定不變的。由圖4、5可以看出，對于T601塔，區(qū)域優(yōu)化投入使用后塔頂溫度設(shè)定值每隔一個優(yōu)化周期（3 min）變化一次；同樣地，由圖6、7可以看出，T602塔的塔頂溫度設(shè)定值在優(yōu)化周期內(nèi)不斷變化。對比圖5、7可以看出，T602塔的塔頂溫度跟隨設(shè)定值變化，而T601塔的塔頂溫度變化幅度較小，這是由控制自由度不足引起的。當(dāng)控制自由度充足的情況下，區(qū)域優(yōu)化下達(dá)的設(shè)定值指令A(yù)PC控制器均可以達(dá)到，同時產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益提升。

仿真結(jié)果表明，在筆者提出的區(qū)域優(yōu)化策略投入使用后，先進(jìn)控制系統(tǒng)能夠跟隨區(qū)域優(yōu)化目標(biāo)調(diào)整最優(yōu)溫度設(shè)定值，負(fù)荷切換動態(tài)過程經(jīng)濟(jì)效益提升約2.86%，可見筆者提出的區(qū)域優(yōu)化方法能夠在多個單元平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上挖掘更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)束語

筆者提出了一種面向流程工業(yè)復(fù)雜生產(chǎn)過程經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的區(qū)域優(yōu)化策略，該策略在裝置單元控制平穩(wěn)的基礎(chǔ)上，基于數(shù)據(jù)和簡化機(jī)理建模，以企業(yè)總體經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化目標(biāo)包括經(jīng)濟(jì)效益最大化、產(chǎn)品收率最大化，并且能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度指令的追蹤。筆者所提方法與APC動態(tài)模型融合，保持了區(qū)域優(yōu)化層和APC層上下模型的一致性，避免了模型失配導(dǎo)致的優(yōu)化無法執(zhí)行，同時不需要建立嚴(yán)格的機(jī)理模型，且在控制平穩(wěn)后的監(jiān)督下即可執(zhí)行優(yōu)化，實(shí)施和運(yùn)維方便，適用性更廣。通過異辛烷裝置中的分餾單元兩塔仿真案例進(jìn)行了方法驗證，結(jié)果表明，筆者所提方法在多單元降低能耗物耗以及提升經(jīng)濟(jì)效益方面具有一定的優(yōu)勢和實(shí)用性。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］"" 金曉明.過程自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望［J］.化工自動化及儀表，2024，51（1）：1-9.

［2］"" 廖飛翔.生產(chǎn)制造全流程優(yōu)化控制對控制與優(yōu)化理論方法的挑戰(zhàn)［J］.今日自動化，2022（7）：26-28.

［3］"" 丁進(jìn)良，楊翠娥，陳遠(yuǎn)東，等.復(fù)雜工業(yè)過程智能優(yōu)化決策系統(tǒng)的現(xiàn)狀與展望［J］.自動化學(xué)報，2018，44（11）：1931-1943.

［4］"" ZHANG Q，GROSSMANN I E.Enterprise wide optimiz

ation for industrial demand side management：Fundamentals，advances，and perspectives［J］.Chemical Engineering Research amp; Design，2016，116（12）：114-131.

［5］"" 郭錦標(biāo)，楊明詩.化工生產(chǎn)計劃與調(diào)度的優(yōu)化［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［6］"" 彭澤棟.面向石化企業(yè)的計劃調(diào)度建模及優(yōu)化算法研究［D］.杭州：浙江大學(xué)，2021.

［7］"" 鄒濤，丁寶蒼，張端.模型預(yù)測控制工程應(yīng)用導(dǎo)論［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

［8］"" 黃德先，葉心宇，竺建敏，等.化工過程先進(jìn)控制［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［9］"" 黃德先.化工過程先進(jìn)控制的發(fā)展過程、國內(nèi)特殊問題的解決和展望［J］.化工自動化及儀表，2023，50（5）：597-610.

［10］"" ZHU Y C，CHAO Y，XI C，et al.Identification based real time optimization and its application to power plants［J］.Control Engineering Practice，2022（123）：105160.

［11］"" 趙毅，李超，田健輝.實(shí)時優(yōu)化技術(shù)在乙烯裝置在線優(yōu)化中的應(yīng)用［J］.化工進(jìn)展，2016，35（3）：679-684.

［12］"" TOSUKHOWONG T，LEE J M，LEE J H，et al.An introduction to a dynamic plant wide optimization strategy for an integrated plant［J］.Computers amp; Chemical Engineering，2005，29（1）：199-208.

［13］"" 安愛民，趙超，DU S Z，等.動態(tài)實(shí)時優(yōu)化策略下的分層式預(yù)測控制及其在化工過程中的應(yīng)用［J］.化工學(xué)報，2011，62（8）：2339-2344.

［14］"" 張真真，高揚(yáng)，張寶娟，等.F檢驗法與t檢驗法在煤工業(yè)值分析中的運(yùn)用［J］.純堿工業(yè)，2022（6）：10-12.

［15］"" 郭鴻飛.F檢驗法和T檢驗法在方法驗證過程中的應(yīng)用探究［J］.山西冶金，2019，42（4）：114-116.

［16］"" 胡偉，張蕾.基于改進(jìn)F檢驗法對實(shí)際化工過程的穩(wěn)態(tài)判斷［J］.廣東化工，2020，47（6）：53-55.

（收稿日期：2024-01-29，修回日期：2024-12-09）

Optimization of Regional Economic Operation for Complex

Production Processes in Process Industries

YUAN Mei chen 1，2， LU Hai chen2， JIN Xiao ming1， GU Yong1，

LIU Yong1， WANG Wan hui2， LIU Wei2

（1. College of Control Science and Engineering， Zhejiang University； 2. Supcon Technology Co.， Ltd.）

Abstract"" A regional optimization method for fully optimizing the production process in process industries was proposed. The method establishes a target product regional optimization control system that has production scheduling and multi unit advanced process control（APC）systems integrated to enable coordinated operation of APC systems within the region and dynamically coordinate and optimize the scheduling instructions with key set points of each APC system so as to improve the overall plant’s economic effectiveness. Simulation cases demonstrates that， the regional dynamic optimization method proposed can effectively reduce energy and material consumption while enhancing economic benefits.

Key words"" regional optimization， process industry， fraction unit， advanced control， dynamic coordination and optimization， economic benefit