成果简介：该项目利用了计算机、PLC 高速运算、高精度及逻辑判断能力， 具有实时性好、可远程控制和管理、人－机交互性强、操作简单、使用方便 的特点。操作人员能从监控屏幕上或控制柜中完成自动、手动相关控制和故障监测。 项目来源：合作开发 技术领域：高效节能 应用范围：污水处理自动化、生产自动化 技术水平：国内先进 现状及特点：建立了先进水平的远程控制平台，在满足应用的基础上

用于水资源缺乏的我国华北、西北各省区的节水灌溉自动控制，它有两方面内容，一是控制系统硬件和软件，包括现场监控主机、PC计算机、2个压力传感器、2个水位传感器、5个电流传感器的信号处理器、配电柜。二是控制策略所涉及到的涌泉灌、喷灌管路水力学计算方法。 该控制系统已经成功应用于农业节水示范区山西省平陆县张店，本系统性能稳定可靠，节水节能。可广泛应用于水资源缺乏的我国北方各省区大面积的农田灌溉工程。

传统的纺织印染作业由工人直接操作印染机械，依靠经验控制印染的工艺流程。由此带 来两个了问题：一是工人需要在高温高湿的印染车间中长时间工作，工作环境差；二是印染 品质受工人经验的影响波动较大。应一大型印染厂（江苏吴江新民印染厂）对原有印染机进 行自动化改造的要求，毛玉良老师，周怡君老师和戴敏开发出印染工艺自动控制器。该控制 器可以对印染流程进行全自动精确控制，保证了印染品质的稳定。控制器通过 CAN 总线联网 构成集中监控型系统，工人可在控制室远程监控印染的流程，工人的工作环境大为改善。控 制器使用单片机，性能可靠，成本低廉。目前已推广到吴江地区的多家纺织印染厂中使用。

本实用新型提供一种直升式自动控制水闸，包括发电系统、制动系统和监控系统，其特征在于:所 述的发电系统包括蓄电池组(1)、风能发电装置(5)、太阳能发电装置(4)和外接电源(6);所述制 动系统包括位于渠道底部的闸门门叶(8)、闸前水位监测仪(11)、闸后水位监测仪(12)和闸门启闭 控制器(14);所述监控系统包括由通信线路与单片机(7)连接的警报器(15)、警报器开关(16)和 无线信号发射器(

1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备，也是最主要的耗能单元，反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成，其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系，而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性，以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰，都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术，通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合，使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性，降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥，而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性，这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式，当系统受到干扰时，很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移，造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此，在传统控制模式的基础上，探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论，对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题，切实提高系统运行品质，有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所，经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术，可根据不同体系的特殊要求，实现不同工况反应与精馏的最佳匹配，解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上，研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论，提出反应与精馏强化过程一体化设计思想，对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术： （1）反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上，采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法，合理选择过程被控变量和操作变量配对模式，运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案，采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试，并根据实际工艺扰动情况，通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值，评价传统控制模式闭环系统性能，在此基础上，改进自动控制方案设计，确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 （2）生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整，负荷的变化将可能引起系统工况的波动，产品质量下降，能耗增加等问题，甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法，实现反应与分离能力动态协同调控；本项目在多变量基础控制系统上，在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块，分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制（Error tolerant DMC）与传统控制相融合方法，实现反应能力与分离能力动态协同调控，使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调，导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中，对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量，采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型，实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 （3）反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上，开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中，是以能耗和操作成本最小为优化目标，以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件，采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算，给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案，采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹，通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节，使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值，实现工况优化与平滑调节，确保系统维持高品质运行特性，从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程，融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术，采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线，如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究，并将项目成果融合，开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计，研制一套流程模拟综合实验平台，进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 （1）针对反应与精馏强化过程，在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移，导致集成优势难以充分发挥工程问题，项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论，在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节，确保系统维持高品质运行特性。 （2）项目沿着学科交叉与融合方向，将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合，提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想，并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究，解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题，发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。

1 成果简介粉状物料的加工工艺遍及建材、化工、冶金、机械、矿山、医药、食品、肥料、农药等工业部门。随着我国加工业产业结构调整和社会环境的变化，企业的能源和人工成本都在急剧增加。市场的国际化进程加快，也对产品质量的提高和稳定性提出了越来越高的技术要求。而我国大多数的粉体加工厂中，广泛存在没有过程自动控制手段，工艺不合理造成成本偏高，不能适应市场需求的变化。 该技术结合我们 30 年粉体加工技术研发的经验，与自控专业技术人员共同组合了粉体加工系统优化与自动控制的综合技术。2 应用说明该技术按照系统工程的思想处理优化与自控之间的关系，它涉及到加工系统的众多影响因素：物料特性、工艺流程、技术指标、外加剂、设备组合与参数选定等，而优化的目标又是降低成本、减少操作人员、提高产品质量和质量的稳定性等多个方面。我们从多因素多目标的系统综合分析入手，借助信号采集无线传输、计算机在线分析、电气动执行元器件配合等现代控制技术，实现系统的优化与自动控制。 具体的优化与控制内容如下：粉体加工系统标定，能耗分析；原料与产品的粒度组成与颗粒形貌分析；加工物料物性分析与加工系统的匹配；改善料仓结构及料位控制系统，避免料仓结拱，提高给料稳定性；分级机技术改造，提高分级效率和产品细度；外加剂的应用，改善粉体物料的流动性，提高工作效率；调整设备结构，保证合理的机内物料滞留量；通过加工设备工作状态的监控，自动控制给料系统、调整闭路系统循环负荷率，合理搭配加工单机的工作状态。3 效益分析不同产品和生产线都有差异，需根据具体情况系统分析。4 合作方式技术服务。5 所属行业领域先进制造。

全自动控制显微镜图像分析软件系统，通过对显微镜自动控制载物台的x、y、z轴的控制，实现显微图像的自动聚焦、ROI目标的自动获取、大视野显微图像自动拼接（虚拟显微切片）、多层图像聚焦融合、聚焦深度显微表面三维成像。该系统可应用于显微病理、解剖、工业材料、印刷电路板等领域的图像处理、分析与三维成像。 国外相关产品从2000年以后开始在市场上出现，但由于其昂贵的价格，很难为国内用户广泛使用，限制了该技术的推广。本系统为国内自主知识产权开发的软件系统，可灵活外接各种显微镜和控制设备。 该软件系统与显微镜硬件接合可实现小批量的生产，为医学、工业等领域的科研和生产检测提供的技术支持。

1 成果简介粉状物料的加工工艺遍及建材、化工、冶金、机械、矿山、医药、食品、肥料、农药等工业部门。随着我国加工业产业结构调整和社会环境的变化，企业的能源和人工成本都在急剧增加。市场的国际化进程加快，也对产品质量的提高和稳定性提出了越来越高的技术要求。而我国大多数的粉体加工厂中，广泛存在没有过程自动控制手段，工艺不合理造成成本偏高，不能适应市场需求的变化。 该技术结合我们 30 年粉体加工技术研发的经验，与自控专业技术人员共同组合了粉体加工系统优化与自动控制的综合技术。2 应用说明该技术按照系统工程的思想处理优化与自控之间的关系，它涉及到加工系统的众多影响因素：物料特性、工艺流程、技术指标、外加剂、设备组合与参数选定等，而优化的目标又是降低成本、减少操作人员、提高产品质量和质量的稳定性等多个方面。我们从多因素多目标的系统综合分析入手，借助信号采集无线传输、计算机在线分析、电气动执行元器件配合等现代控制技术，实现系统的优化与自动控制。 具体的优化与控制内容如下：粉体加工系统标定，能耗分析；原料与产品的粒度组成与颗粒形貌分析；加工物料物性分析与加工系统的匹配；改善料仓结构及料位控制系统，避免料仓结拱，提高给料稳定性；分级机技术改造，提高分级效率和产品细度；外加剂的应用，改善粉体物料的流动性，提高工作效率；调整设备结构，保证合理的机内物料滞留量；通过加工设备工作状态的监控，自动控制给料系统、调整闭路系统循环负荷率，合理搭配加工单机的工作状态。3 效益分析不同产品和生产线都有差异，需根据具体情况系统分析。4 合作方式技术服务。5 所属行业领域先进制造。

项目简介专家系统是指在指定焦炭质量和成本的前提下， 根据单种煤的质量和价格及生产成本， 借助于专家知识的规则模型和解析的数学模型进行综合集成， 实现配煤比的定量计算和优化决策， 并从知识库中检索出多种能满足该焦炭质量指标和成本要求的配煤方案， 以便生产技术管理人员根据实际情况进行选择， 进而发出指令给配煤系统， 配煤系统接受指令后， 通过传感器控制配煤槽的给料量以达到实时控制配煤比的目的。 该技术已在宝钢、 攀钢等焦化厂使用。成熟程度已在宝钢、 攀钢使用。