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智能操控 提质增效

基于数值型模型的APC技术

奧普拓算法

算法是一套軟件的大腦,特別是在工業(yè)數(shù)據(jù)挖掘(Data mining)和系統(tǒng)控制優(yōu)化(Process optimizing)應(yīng)用中意義重大。

奧普拓研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi){借自己數(shù)十年在控制理論積累與行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)出了一系列世界級(jí)APC控制優(yōu)化算法。

其涵蓋的領(lǐng)域包括:多變量控制、系統(tǒng)辯識(shí)、在線優(yōu)化、魯棒調(diào)節(jié)、性能分析、故障診斷等領(lǐng)域。

算法應(yīng)用

奧普拓將各類自主研發(fā)的核心算法整合到了奧普拓工控軟件集(OPTiStudio?)之中,并在多個(gè)工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

OPTiStudio?已成為中國(guó)首套運(yùn)端,行在云可為不同工業(yè)流程提供在線控制優(yōu)化的系統(tǒng)性APC解決方案。

  • 具有輸入/輸出自適應(yīng)約束條件的魯棒模型預(yù)測(cè)控制算法

    (Robust Model Predictive Control with Adpative Input and Output Constraints)

    模型控制預(yù)測(cè)算法的閉環(huán)參數(shù)調(diào)節(jié)

    (Closed-loop Auto-Tuning Model Predictive Control)

    模型控制預(yù)測(cè)算法的跟誰(shuí)軌跡優(yōu)化

    (Tracking Trajectory Optimization for an Model Predictive Controller)
  • 系統(tǒng)模型一鍵辯識(shí),系統(tǒng)時(shí)延,模型降級(jí)自動(dòng)尋優(yōu)

    (One Button Click For Model Identification)

    系統(tǒng)模型在線被動(dòng)辯識(shí)

    (Online Passive Model identification)

    子空間多變量模型辯識(shí)

    (Multivariable subspace Model Identification)
  • PID開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)

    (Open-loop PID Controller Tuning)

    PID閉環(huán)調(diào)節(jié)

    (Closed-loop PID Controller Tuning)
  • 系統(tǒng)時(shí)域/頻域性能分析

    (Performance Analysis in Time Domain and Frequency Domain)

    實(shí)時(shí)擾動(dòng)分析與仿真

    (Real-time Disturbance Analysis and Simulation)

產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目合作

目前奧普拓已與多所國(guó)內(nèi)外知名大學(xué)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目合作,積極拓展產(chǎn)品算法庫(kù),以便奧普拓系列產(chǎn)品更簡(jiǎn)潔,更高效,更智能。

  • 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
  • 加拿大阿爾伯特大學(xué)
  • 北京大學(xué)
  • 加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)
  • 清華大學(xué)
  • 廈門大學(xué)

奧普拓通訊技術(shù)

工控產(chǎn)品兩大核心:一算法、二通訊。前者是運(yùn)算大腦,后者是交流渠道。

被市場(chǎng)認(rèn)可的成功產(chǎn)品,不僅要具有高性能的控制優(yōu)化算法,而且還應(yīng)具有較強(qiáng)的跨平臺(tái)(Cross-Platform)、跨 協(xié)議(Cross-Protocol)通訊能力。

奧普拓已成功研發(fā)出兩套通訊解決方案:奧普拓?cái)?shù)據(jù)通道(oTunneller) 與奧普拓軟網(wǎng)關(guān)(oGateway)。

數(shù)據(jù)交換服務(wù)

oTunneller與oGateway可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)交換服務(wù)包括以下幾個(gè)部分

解決問(wèn)題

  • 奧普拓可以幫助客戶跨越控制軟件系統(tǒng)軟件通信模塊的門檻,使原本封閉的系統(tǒng)變得開(kāi)放,從根本上解決工業(yè)企業(yè)普遍存在的“信息孤島”難題;

  • 為了便于數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施,奧普拓推出了一套完整的無(wú)線數(shù)據(jù)采集軟硬件解決方案-奧普拓?zé)o線采集系統(tǒng)(OPTiWireless)。OPTiWireless通過(guò)RF特有通道實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端與本地通信,同時(shí)為了簡(jiǎn)化輸入/輸出,還提供了標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線數(shù)據(jù)采集DIDO/AIAO;

  • 另外,與通訊息息相關(guān)的另外一項(xiàng)技術(shù)為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。奧普拓為了給客戶提供高效穩(wěn)定的工控產(chǎn)品,在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面,我們推出了擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)以及內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。技術(shù)均被應(yīng)用在oTunneller、oController、OPTiScout系列產(chǎn)品當(dāng)中。

奧普拓工控構(gòu)架

奧普拓在進(jìn)行工控系統(tǒng)構(gòu)架過(guò)程中,打破了傳統(tǒng)工控系統(tǒng)的層級(jí)架構(gòu)模式,開(kāi)創(chuàng)性地提出了扁平式系統(tǒng)構(gòu)架,

并將這一構(gòu)架成功應(yīng)用到了工程案例當(dāng)中, 提高了系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性與可維護(hù)性。

層級(jí)構(gòu)架

  • 通過(guò)層級(jí)構(gòu)架實(shí)現(xiàn)的奧普拓工控系統(tǒng)整體解決方案,這一構(gòu)架也被廣泛應(yīng)用于化工、石油、造紙、電力、冶金等各行各業(yè)。在工控系統(tǒng)構(gòu)架中占主導(dǎo)地位。
    傳統(tǒng)層級(jí)架構(gòu)的形成與工業(yè)過(guò)程的發(fā)展軌跡相吻合,自下(古)而上(今),逐層迭代產(chǎn)生,包括:設(shè)備層 → 信息層 → 優(yōu)化層 → 管理層。

    但這一構(gòu)架存在先天的不足,比如:建設(shè)成本高、維護(hù)困難、擴(kuò)展性較差、系統(tǒng)比較封閉、功能模塊自由度不高等問(wèn)題。

扁平式構(gòu)架

  • 奧普拓扁平式系統(tǒng)構(gòu)架,現(xiàn)場(chǎng)只部署數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集與應(yīng)急處置,而邏輯處理與控制優(yōu)化全部送入云端,包括HMI模塊。

    正由于這一構(gòu)架的創(chuàng)立奧普拓已從傳統(tǒng)工業(yè)巨頭“項(xiàng)目+產(chǎn)品”的獲利模式,轉(zhuǎn)化為“資源+服務(wù)”。

    在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷向工業(yè)行業(yè)滲透的大背景下,這一模式創(chuàng)新,將使奧普拓在未來(lái)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中充滿生命力。

    【該構(gòu)架已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利】