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（B1）智能解耦控制系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用
項(xiàng)目單位：沈陽東大自動(dòng)化有限公司。
項(xiàng)目概況：1．智能解耦控制系統(tǒng)及軟件。東大自動(dòng)化針對(duì)流程工業(yè)中復(fù)雜工業(yè)對(duì)象，采用了多變量智能解耦控制技術(shù)和以生產(chǎn)指標(biāo)為目標(biāo)的優(yōu)化控制技術(shù)，研制了開放式的智能解耦控制系統(tǒng)及軟件。采用EIC三電一體經(jīng)集成設(shè)計(jì)技術(shù)，集成國(guó)際上流行的著名品牌的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCS），如美國(guó)rockwell公司的Controllogix,美國(guó)Foxboro公司的I/ASeries,開發(fā)軟硬結(jié)合的一體化智能解耦控制系統(tǒng)，智能解耦控制軟件可以嵌入上述國(guó)際上流行的著名品牌的分布計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCS）。該產(chǎn)品可以在現(xiàn)有DCS的基礎(chǔ)上提升DCS的應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工業(yè)過程的優(yōu)化控制和優(yōu)化運(yùn)行。
智能解耦控制系統(tǒng)及軟件產(chǎn)品包括：
用于治金和電力電力行業(yè)：
●球磨機(jī)智能解耦控制系統(tǒng)及軟件；
●豎爐焙燒智能解耦控制系統(tǒng)及軟件；
●回轉(zhuǎn)窯智能解耦控制系統(tǒng)及軟件；
●稀土分離智能解耦控制系統(tǒng)及軟件；
●板帶層流冷卻智能解耦控制系統(tǒng)及軟件；
●轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)智能解耦控制系統(tǒng)及軟件；
●機(jī)爐協(xié)調(diào)智能解耦控制系統(tǒng)及軟件
用于環(huán)保行業(yè)：
●污水處理智能解耦控制系統(tǒng)及軟件；
2、智能多媒體監(jiān)控系統(tǒng)；
開發(fā)多媒體智能監(jiān)控系統(tǒng)，該產(chǎn)品是集監(jiān)控、錄影、放影、遠(yuǎn)程監(jiān)視、故障診斷于一體的新一代高科技數(shù)碼影像網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，具有傳統(tǒng)錄影監(jiān)視系統(tǒng)所無法比擬的強(qiáng)大功能，是工業(yè)生產(chǎn)過程及其它影像監(jiān)控場(chǎng)合的理想產(chǎn)品。該產(chǎn)品主要由以下三個(gè)系列組成；
●DZSJ-KA數(shù)碼監(jiān)控系統(tǒng)；
●DZSJ-KB數(shù)碼監(jiān)控系統(tǒng)；
●DZSJ-KC數(shù)碼監(jiān)控系統(tǒng)；
該產(chǎn)品以批量投入生產(chǎn)，已在工業(yè)企業(yè)、建筑行業(yè)金融、住宅小區(qū)等廣泛應(yīng)用。
3．綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
開發(fā)以智能解耦控制系統(tǒng)和智能我媒體監(jiān)控系統(tǒng)為核心基于PBS/MES/PCS三層結(jié)構(gòu)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
過程控制系統(tǒng)（PCS）。冶金企業(yè)生產(chǎn)過程屬于流程生產(chǎn)類型，連續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行是低成本、高產(chǎn)、高回收、高利潤(rùn)的關(guān)鍵，因此要建立鋼材生成過程控制系統(tǒng)，使得生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、工藝參數(shù)的調(diào)整、生產(chǎn)過程的操作與監(jiān)視、關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)控及生產(chǎn)的協(xié)調(diào)等都可以高度自動(dòng)化地集中完成。主要完成生產(chǎn)過程的邏輯控制、順序控制和回路控制，并為操作人員提供友好的人機(jī)交互界面，將人與計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)人對(duì)過程的干預(yù)和人與計(jì)算機(jī)的集成。
經(jīng)營(yíng)計(jì)劃系統(tǒng)（BPS）。根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)管理目標(biāo)均衡物料、安全高效、低耗優(yōu)質(zhì)、優(yōu)化工藝操作，建立相應(yīng)的經(jīng)營(yíng)計(jì)劃系統(tǒng)，把所有與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)直接有關(guān)的工程聯(lián)成一個(gè)整體，并實(shí)現(xiàn)通過對(duì)信息流的有效控制，完成對(duì)企業(yè)物流、資金流的閉環(huán)控制。BPS為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供一個(gè)數(shù)據(jù)快速傳遞、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)和及時(shí)報(bào)送投表的信息網(wǎng)絡(luò)，它減弱了企業(yè)管理與決策對(duì)人的依賴性，從而挖掘資源潛力，實(shí)現(xiàn)價(jià)值流、信息流的集成。
制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）。由作業(yè)調(diào)度、能源管理、生產(chǎn)成本控制與管理、質(zhì)量管理，作業(yè)人員管理、采用以經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目標(biāo)的生產(chǎn)過程優(yōu)化運(yùn)行，優(yōu)化控制和優(yōu)化管理技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗、物耗、設(shè)備的實(shí)時(shí)控制，降低生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)成本，提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率。通過采用過程建模與優(yōu)化控制技術(shù)，開發(fā)基于知識(shí)的安全管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)，。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制和優(yōu)化運(yùn)行，以穩(wěn)定工藝指標(biāo)。
項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)：由于形成了產(chǎn)學(xué)研密切結(jié)合的機(jī)制，東大自動(dòng)化擁有很強(qiáng)的技術(shù)開發(fā)力量，特別是具有很強(qiáng)的工程化能力與技術(shù)輻射作用。
（1）流程工業(yè)綜合自動(dòng)化方面形成了具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的專有技術(shù)，如智能解耦控制技術(shù)、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)、以綜合生產(chǎn)指標(biāo)為目標(biāo)的工業(yè)過程優(yōu)化控制技術(shù)；
東北大學(xué)自動(dòng)化研究中心先后承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、首屆優(yōu)秀中青年專項(xiàng)基金等22項(xiàng)，國(guó)家863高技術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目14項(xiàng)，在流程工業(yè)綜合自動(dòng)化新理論、新方法和新技術(shù)和自適應(yīng)智能解耦控制控制理論和方法進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)十余年的研究，取得了系統(tǒng)的、創(chuàng)造性的研究成果，發(fā)表的論文被EI檢索收錄150篇，被SCI檢索收錄35篇。在上述理論研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)冶金工業(yè)的實(shí)際，承擔(dān)完成了國(guó)家攻關(guān)計(jì)劃，國(guó)家863/GIMS示范工程等10條項(xiàng)，結(jié)合工業(yè)的實(shí)際，開展了技術(shù)攻關(guān)，提出了流程工業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，基于先進(jìn)控制的三電一體化控制系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)技術(shù)、智能解耦控制技術(shù)、智能優(yōu)化控制技術(shù)、在遼寧排山樓金礦、邯鋼集團(tuán)、撫鋼、武鋼等建立了典型示范工程取得了顯著的應(yīng)用成效。
（2）具有很強(qiáng)的大型綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施能力
東大自動(dòng)化成立至今，已在鋼鐵、電力、環(huán)保、國(guó)防等行業(yè)完成了40余項(xiàng)大型自動(dòng)化工程項(xiàng)目，建立了一批樣板工程，通過了用戶和國(guó)家有關(guān)部門組織的驗(yàn)收和鑒定，根據(jù)用戶提供的經(jīng)濟(jì)效益分析和用戶證明，說明取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，取得一批具有國(guó)際領(lǐng)先水平的科研成果，包括：多變量智能解耦控制技術(shù)及應(yīng)用（1999年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)）、金礦企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（2001年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)）
在該項(xiàng)目實(shí)施后，開展了灑泉鋼鐵集團(tuán)選礦綜合自動(dòng)化工程、山西鋁廠熟料窯自動(dòng)控制系統(tǒng)等大型自動(dòng)化工程項(xiàng)目
（3）具有很強(qiáng)的先進(jìn)控制技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)能力
東大自動(dòng)化在國(guó)家863目標(biāo)產(chǎn)品計(jì)劃、國(guó)家計(jì)委自動(dòng)化專項(xiàng)的技術(shù)下研發(fā)了智能解耦控制系統(tǒng)、多媒體監(jiān)控系統(tǒng)、電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理與決策系統(tǒng)，并在冶金、電力、環(huán)保、國(guó)防等行業(yè)得到了成功應(yīng)用。
（4）發(fā)揮較強(qiáng)的技術(shù)輻射作用
東大自動(dòng)經(jīng)通過主辦國(guó)際、國(guó)內(nèi)會(huì)議如1998年IFAC低成本自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議、2001年過程控制年會(huì)等，以及通過《控制工程》雜志、面向企業(yè)的人才培養(yǎng)和樣板工程的典型示范作用如遼寧省排山樓金礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等，將工程中心的技術(shù)成果全面輻射到工業(yè)界中，如率先在國(guó)內(nèi)提出適合流程工業(yè)實(shí)現(xiàn)扁平化管理模式的基于經(jīng)營(yíng)計(jì)劃系統(tǒng)（BPS）/制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）/過程控制系統(tǒng)（PCS）三層結(jié)構(gòu)的流程工業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，并被我國(guó)工業(yè)企業(yè)所接受，正在被應(yīng)用到企業(yè)的信息化建設(shè)中。
（5）技術(shù)創(chuàng)新性分析
該項(xiàng)目所采用的多變量智能解耦控制技術(shù)、基于生產(chǎn)綜合指標(biāo)的優(yōu)化控制技術(shù)、EIC三電一體化分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)技術(shù)及其在相關(guān)行業(yè)中的應(yīng)用具有創(chuàng)新性，在以王淀佐院士、吳澄院士、孫優(yōu)賢院士、金國(guó)藩院士、孫家廣院士、周孝信為首的各個(gè)鑒定會(huì)上，所有與會(huì)專家一致認(rèn)為：“上述先進(jìn)控制技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用中國(guó)際領(lǐng)先”。有關(guān)科技成果獲2001年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)（金硫磺企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)），2000年遼寧省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)一項(xiàng)（先進(jìn)控制技術(shù)在冶金生產(chǎn)過程中的就用），2000年中國(guó)高�？萍歼M(jìn)步一等獎(jiǎng)一項(xiàng)（特殊鋼新流程關(guān)鍵自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用）。
市場(chǎng)預(yù)測(cè)：國(guó)內(nèi)的許多流程工業(yè)生產(chǎn)制造過程中存在具有下述特點(diǎn)的復(fù)雜設(shè)備與裝置，即具有多變量強(qiáng)耦合、生產(chǎn)邊界條件波動(dòng)、與產(chǎn)品質(zhì)量與性能直接有關(guān)的被控參數(shù)不能在線連續(xù)測(cè)一因而難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的閉環(huán)控制的特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)尚無解決該類問題的產(chǎn)品，而國(guó)外雖然有一引起優(yōu)化控制軟件，但難以適應(yīng)中國(guó)工業(yè)邊界條件波動(dòng)頻繁、工況變化大的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)引進(jìn)后往往出現(xiàn)“水土不服”的問題。而智能解耦控制系統(tǒng)及軟件的開發(fā)正是為了填補(bǔ)這一市場(chǎng)空白。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有鋼鐵行業(yè)、有色行業(yè)選礦廠近千家。除了個(gè)別選礦廠（如江西德興銅礦）引進(jìn)國(guó)外控制系統(tǒng)外，絕大多數(shù)選礦廠的自動(dòng)控制水平都很低下。目前選礦過程智能解耦控制系統(tǒng)及軟件國(guó)內(nèi)尚無同類產(chǎn)品。因此以每家選礦廠的自動(dòng)化改造200萬元計(jì)算，選礦過程智能解耦控制系統(tǒng)及軟件就有20億元的市場(chǎng)需求。
在冶金行業(yè)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)1000多家，其中年產(chǎn)鋼50萬噸以上的企業(yè)52家�，F(xiàn)有連鑄機(jī)150多臺(tái)、50噸以上的電爐50多臺(tái)、轉(zhuǎn)爐280多座。我國(guó)現(xiàn)有鋼鐵、有色、選礦、水泥、環(huán)保行業(yè)大型回轉(zhuǎn)窯上千座。目前基本領(lǐng)帶于人工操作。本項(xiàng)目所開發(fā)爐窯過程智能解耦控制系統(tǒng)及軟件在國(guó)內(nèi)也無同類產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。既可以作為一個(gè)完整的系統(tǒng)向聯(lián)合企業(yè)銷售，也可以拆分成相對(duì)獨(dú)立的模塊向小中企業(yè)推廣。該系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)潛在市場(chǎng)容量為超過5億元。
我國(guó)待建的日處理10萬噸以上的城市污水處理廠超過600座，以污水處理智能解耦控制軟件的價(jià)格80萬元計(jì)算，市場(chǎng)容量超過5億元。
綜上所述，智能解耦控制系統(tǒng)及軟件已應(yīng)用于選礦生產(chǎn)過程、爐窯生產(chǎn)過程、污水處理過程，實(shí)現(xiàn)合同額7000余萬元。以酒鋼選礦廠為例，使用磨礦智能解耦控制系統(tǒng)及軟件15套、爐窯智能解耦控制系統(tǒng)及軟件22套，選礦過程實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制需要大量的智能解耦控制軟件，目前能為國(guó)內(nèi)選礦提供該類軟件的廠家為東大自動(dòng)化和芬蘭奧托昆普公司，東大自動(dòng)化所占的市場(chǎng)份額為75%，芬蘭奧托昆普公司所占的市場(chǎng)份額為25%。
作為廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的電視監(jiān)控系統(tǒng)的替代產(chǎn)品多媒體監(jiān)控系統(tǒng)，在工業(yè)領(lǐng)域有至少20億元的市場(chǎng)需求，而且在金融、住宅小區(qū)、賓館、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所的安防工程中有著巨大的市場(chǎng)容量。目前東大自動(dòng)化生產(chǎn)的上百套多媒體監(jiān)控系統(tǒng)成功就用于遼寧省排山樓金礦、酒鋼選廠廠、山西鋁廠回轉(zhuǎn)窯、沈陽采油廠、鞍鋼小型材廠、箕北郊污水處理廠等生產(chǎn)過程，以及大連建設(shè)銀行、農(nóng)業(yè)銀行以及箕亞太小區(qū)、沈陽方圓大廈、沈陽樂購(gòu)超市等的監(jiān)控安保系統(tǒng)，預(yù)計(jì)2002年度合同額將達(dá)到2000萬元。
東大自動(dòng)化的多媒體監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程中所占垢份額為最大。
投資規(guī)模：項(xiàng)目投資總計(jì)：8165萬元。其中：
基地建設(shè)費(fèi)：3902萬元。其中：一期建設(shè)費(fèi)：740萬；二期建設(shè)費(fèi)：3162萬。其中土地購(gòu)置費(fèi)：2562萬元（已付591萬）；建樓費(fèi)用：600萬元。
材料費(fèi)：2674萬元；
實(shí)驗(yàn)設(shè)備費(fèi)：739萬元；
人員開發(fā)費(fèi)：850萬元；
預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益：開發(fā)基于多變量智能解耦控制技術(shù)的自動(dòng)化高技術(shù)產(chǎn)品，達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值達(dá)到一億元。
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