GB/T 32854.2-2017 自动化系统与集成 制造系统先进控制与优化软件集成 第2部分：架构和功能

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中华人民国国家标准

GB/T32854.2-2017

自动化系统与集成

制造系统先进控制与优化软件集成

第2部分：架构和功能

Automationsystemsandintegration-

Integrationofadvancedprocesscontrolandoptimizationsoftwarefor

manufacturingsystems-Part2:Frameworkandfunctions

2017-12-29发布2017-12-29实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T32854.2-2017

目次

I

1范围……·

2术语和定义………

3缩略i吾…··

4APC-0系统架构………………

4.1概述…………………2

4.2内部架构

4.3外部架构

5APC-0模块的架构和功能………………4

5.1软测量模块的架构和功能…………………….4

5.2优化模块的架构和功能

5.3先进控制模块的架构和l功能

5.4性能评估模块的架构和功能………………….8

5.5先进控制与优化运行平台的架构和功能

附录A（资料性附录）循环流化床锅炉先进过程控制的应用案例……12

参考文献…·

GB/T32854.2-2017

5.3.7在线计算

先进控制器投运后，完成在线运行。类似优化器在线计算，控制器在线计算包括以下功能：读取生

产数据、控制器计算、发刷操作指令、为监控与操作提供优化过程信息。

5.4性能评估模块的架构和功能

5.4.1概述

性能评估的基本架构如罔5所示。

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图5性能评估模块的基本架构

性能评估模块应具备5.4.2～5.4.8的功能。

5.4.2制定评估KPI

丁－程人员分析生产过程，了解控制与优化系统，设计评估指标。，丁程人员需要根据不同的过程和生

产需求，制定不一样的KPI，同时也要考虑KPI实现的可能性。井实现评估指标的软件组态，包括计算

公式、位号和参数等。

示{91川被控变革的平稳率；控制器的投运率等。

示锣lj2：控制器投运率＝控制都投运时间／装置正常生产时间。

5.4.3制定考核方法

根据下程方案和｜实际生产状况，制定考核方法，设定评估指标阀值。

示例：控制器投运率的优良巾差if级。

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GB/T32854.2-2017

5.4.4评估计划

根据了程方案和生产过程，制定评估计划。性能评估计划在实际制定过程中，需要同时兼顾生产过

程的需求以及资掘的限制。

5.4.5维护建议

经过一定时间运行，性能评估系统将提供系统的维护建议。丁－程人员参考维护建议，并根据实际管

理需求，更新T程方案或者丁－程方案中的考核策略部分。

5.4.6执行评估计划

先进控制软件向动执行评估计划，采集数据、进行评估计算。评估计划由先进控制软件以后台服务

的形式向动执行完成。

5.4.7评估报告

根据评估结果，生戚评估报告。评估报告向动保存到后台数据服务器，用户可以随时查看评估报

告。通常情况下，评估报告Fl,以下信息构成：报告说明信息、生产报表、关键趋势阁以及维护建议。

5.4.8查询评估报告

用户查看评估报告。

5.5先进控制与优化运行平台的架构和功能

5.5.1概述

先进控制与优化运行平台的基本架构如罔6所示。

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图6先进控制与优化运行平台的基本架构

先进控制与优化运行平台应具备5.5.2～5.5.15的功能。

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GB/T32854.2-2017

5.5.2数据接口

为先进控制系统与生产过程数据提供通信接仁l。过程控制中应用最为广泛的通信协议：OPC和l

Modbus协议。统一的通信规范，为先进控制系统的研发布l应用提供了极大的便利性，先进控制软件的

适应性也更强。

5.5.3数据采集

测试完成后，按照测试记录，收集历史数据，并采集过程数据。

5.5.4数据处理与分析

按照方案或者建模需求，处理和分析获取的数据。丁－程人员需要对原始数据进行处理和分析，如：

剔除异常数据、测量值滤i皮等。

5.5.5通信组态

对通信接LI、位号等进行组态，保存配置文件。先进控制与优化系统部署过程中，通信组态是关键

环节。

5.5.6趋势浏览

。.T程人员通过趋势罔了解装置的运行状态：查看历史数据趋势罔，分析和了解

查看数据的趋势罔

装置运行特性；实时查看趋势罔，掌握装置运行状态，及时调试控制器参数。

5.5.7数据保存

实时保存生产过程的数据。装置的运行数据可以通过系统自动存储。

5.5.8通信监控

实时监控先进控制系统的通信状态。

5.5.9日志

保存系统日志，方便查看。日志是系统运行过程中的另外一种形式的数据，如操作指令、运行异常

等。日志查询可以辅助用户追溯历史下，况。

5.5.10权限管理

根据不同岗位和不同人员，配置用户角色和权限。

5.5.11系统运行

为先进控制系统在线运行提供基础环境。告｜对软测量、优化、先进控制、性能评估不同模块，存在相

同的在线运行环境需求，先进控制与优化运行平台提供的在线运行环境应同时满足4个模块的需求。

5.5.12交互接口

为先进控制系统提供调试和操作的接口。先进控制系统需要不同人员的协同t作，如管理、工程、

操作等，规班的交互接11应同时满足不同操作端的需求。

5.5.13监控软件

查看运行情况并进行操作。先进控制系统在线运行过程中，需要监控软件为用户提供系统运行信

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GB/T32854.2-2017

息，同时接受用户的操作指令。监控软件是系统与人的交互媒介。

5.5.14监控与操伟

先进控制与优化系统业务模块的监控与操作软件，实现对系统同的监控与操作功能。在系统使用

过程中，存在两个不同角色的使用：项目实施的下程人员主要进行系统调试，需要调整模型和参数；用户

的操作人员，主要发州开关切换、设定值、上下限等操作指令。监控与操作界面的设计是再优良直接影

响到系统的应用体验，甚至影响到安全使用。

5.5.15管理与维护

管理和维护先进控制系统。用户需要管理与维护先进控制系统，参考如下：装载控制器、卸载控制

器、开启／停止先进控制系统等。

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附录A

（资料性附录）

循环流化床锅炉先进过程控制的应用案例

A.1

锅炉工艺流程简介

丁－业锅炉是一种主要以煤为燃料生产蒸汽的机械设备，通过燃烧将燃料中的化学能转换为热能，是

目前下业企业热电联产的主要动力设备。其中，循环流化床锅炉、煤粉锅炉、链条炉等应用较为普遍。

循环流化床锅炉主要R,给料装置、布风装置、流化床燃烧室（炉膛）、循环灰分离器、飞灰回送装置、

排渣装置、过热器、尾部受热面、烟道’和辅助设备等组成。

典型的循环流化床锅炉结构见罔A.1所示。

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循环流化床锅炉结构示意圄

圄A.1

A.2先进控制与优化系统架构

A.2.1概述

DCS常规控制的基础上应用APC-Suite先进控制软件的多变量预测控制、智能控制、软测量等

在

先进控制技术建立符合锅炉丁艺特点和过程控制需求的先进控制系统，克服各种干扰因素，优化