磨矿分级过程是冶金选矿行业中的高能耗生产过程。近年来磨矿设备在向大型化方向发展，对该类设备进行优化控制更为迫切，以节能降耗为目标研究这类设备建模、优化和控制的共性关键技术问题具有非常重要的意义。获得的主要研究成果如下。1)在建模方面，针对磨矿分级过程耦合通道特点，将这类耦合当成系统内部扰动，研究一种动态跟踪观测建模方法：设计扰动观测器对内部扰动和外部扰动进行跟踪观测建模，结合传统的对每个通道的输入输出数据建模，得到磨矿过程一个更精确的动态模型。2)在过程控制方面，在上述建模基础上，针对矿石性质和生产条件变化大等特点，研究基于扰动观测器的前馈补偿和模型预测控制两者相结合的磨矿分级过程复合控制算法。3)在能耗优化方面，提出产量能耗优化和粒度指标优化的分层优化结构，解决矿石因易过磨而导致单位产量能耗大的问题。

模仿现代工业生产过程中常见的物理量，诸如温度、压力、流量、液位等参数，对其进行测量、控制，分析。参数变化特性，研究过程控制规律，集合多种控制方式，再现实际工业现场使用的控制手段，采用声光报警系统，并提供用户更友好的二次开发接口。

技术成熟度：技术突破 本成套设备，以电供暖的各个电暖气为控制对象，以建筑内不同房间不同区域的取暖温度为控制参数，自下而上，组成了由单片机现场控制器（控制室单独使用PLC控制器）、PLC中间层算法控制器、工控机为上位机构成监控界面的DCS控制系统，从而实现分散控制集中管理的控制系统。此系统的目的在于替换传统水暖系统，利用合理科学的软件算法，实现节能、环保、减排的效果。设备兼具教学、实验、科研及实用的功能。 成果技术特点：本套装置由四个单片机组成现场控制器，一个PLC组成的控制室控制器，与中间层面的S7-300PLC控制系统，以及顶层监控层的工控机装置，统一安装到了一个整体的平台上。此平台便于实地集中实验、研究，也有利于集中编程与项目演示。 图1 设备实物图 图2 为智能控制系统电脑操作界面

产品详细介绍

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通风控制系统可根据不同的情况采用不同的控制方式， 如单台通风设备定风量通风控制系统、多台通风设备变通风控制系统，多台通风设备变+变风量通风控制系统。

成果描述：化工产业实现绿色与可持续发展已显著受制于行业健康、安全、环境（HSE）状况，特别是化工安全事故不仅造成重大经济损失，而且正成为掣肘整个行业健康发展的关键性问题。本项目为满足化工安全生产要求，从物料性质、设备性能、过程控制、生产组织、业务模式、经营决策等方面出发，在DCS、MES、ERP平台上，建立基于过程控制的危险源辨识及可操作性评价体系。 本项目的核心技术及优势包括： （1）以HSE知识管理为核心，集成过程控制系统、MES系统和ERP系统，实现生产过程的在线运行监控、危险源动态辨识、可操作性实时分析以及消缺措施的经济性评价。 （2）运用大数据处理技术和人工智能技术，建立装置运行实时数据、工艺数据、生产调度及经营目标的关联模型，将安全风险评估与过程技术经济评估相结合，实现化学安全管理从原来的设计集成静态模式转换为知识集成的动态预制模式，减少事故损失，保证企业效益最大化。 （3）本项目还将致力于企业私有云计算平台到行业公有云计算平台搭建，实现信息资源共享提升资源优化的配制效率。 并将利用海量数据挖掘技术，将HSE分析模型与云计算数据库内所存储的案例及规则进行关联，从而将获得数据转换为知识进行存储、表达与发布，进而让信息利度得到大幅度提升，建立基于云计算技术的化工安全风险评估与实时在线监控。 本项目在国内处于领先地位。市场前景分析：《基于过程控制的危险源辨识及可操作性评价系统》主要面向化工、石化、钢铁、建材等过程行业企业，提高企业应对健康、安全、环境等高风险挑战的能力，实现绿色与可持续发展。据资料统计，成熟的工业化国家每年在健康、安全、环境（HSE）领域的投入占营业收入比例高达3%左右，而国内相关行业只有0.1%，差距巨大，是我国重大环境和安全事故频发的重要原因之一，正成为掣肘行业健康发展的关键性因素。随着我国对环境保护、可持续的日益重视，HSE领域的市场规模与投入将成快速增长态势，对比发达工业化国家的经验，我国HSE领域将形成1000亿的市场规模， 据赛迪顾问《2012年HSE市场分析》报告，2012年中国HSE软件市场总额达到96亿元，比2011年增长52％，因此前景广阔。 但我国HSE危险源辨识及可操作性评价市场，主要是国外产品垄断， 且价格昂贵，大部分过程行业企业难以承受。而国内相关产品多为单一离线的纯指标评价，不支持在线的风险评估，更不能形成基于现场控制的危险源识别与监控，而本项目产品，立足于过程控制，建立基于云计算平台的HSE危险源辨识及可操作性评价，将具有巨大的竞争优势及市场前景。与同类成果相比的优势分析：系统基于现代过程行业的技术发展方向，达成企业健康安全绿色的制造过程与经济效益的平衡，实现柔性的生产组织形式以及平滑且动态优化的过程技术。就产品而言，技术创新性包括云计算平台条件下集成 HSE 知识管理技术、在线监测技术、APC控制技术以及企业决策和资源管理技术，建立起符合行业特点的检测、控制以及决策支持平台，从而实现高安全性环保化和高效益的生产过程。国际先进 、国内领先。

小试阶段/n轧机过程控制数学模型与轧制稳定性技术直接影响带钢产品质量与生产成本。该技术在结合生产工艺与设备控制技术的基础上，综合现代控制理论、数学建模和人工智能技术，形成完整的轧线关键模型与轧制稳定性控制技术，已在宝钢、梅钢、涟钢等国内多条大型热连轧生产线上成功在线应用。发表核心期刊论文30多篇，授权、受理发明专利30余项，软件著作权3项。。关键技术：1）高精度轧制设定模型与尺寸控制。高精度带钢厚度控制技术：包括高精度轧制力能模型、全线一体化分布式温度模型、辊缝模型，保证高精度的头部设定；高精度AG

交流变频电动钻机是国外20世纪90年代新发展起来的一种先进的电动钻机。90年代后期，我国的科技人员和有关单位将交流变频调速技术应用于石油钻采设备，尤其是电驱动钻机，成为当今最受青睐的钻机。交流变频电动钻机与机械钻机和直流钻机相比，它采用了交流变频调速技术，能够适应钻井工艺的要求，简化了钻机的机械结构，减轻了维护保养工作，提高了安全性、可靠性和移运性。交流变频绞车体积小、质量轻、故障少、维护方便；调速范围宽，可实现无级调速；能够以极低的速度恒扭矩输出，实现数控恒钻压自动送钻，对提高钻井时效、优化钻井工艺、处理井下事故等十分有利。新型司钻控制系统控制精确、操作简单，使司钻摆脱了繁重的体力劳动，并注重了操作技巧和钻井参数的优选。 油田电驱动钻机自动控制系统采用成熟、先进的技术装备完成对油田钻机的电气传动及自动化监控功能，其动力控制系统、交流输出特性、控制操作和各种保护功能、互锁功能、模块化设计等完全满足油田野外钻机的工作参数和传动特性，达到钻井工艺要求，具有优异的调速性能、过载能力强、可靠性高、抗干扰能力强、设计布局合理、操作简便可靠、易于维护及维修等特点，系统将包括绞车、转盘、泥浆泵的全变频交直交调速、双备份自动送钻、一体化仪表及监控、游车位置自动控制、智能化远程司钻等先进的控制功能。 该系统变频单元采用全数字矢量控制电压源型交流变频调速装置，具有V/f特性曲线的频率控制方式和磁场定向矢量控制方式。“一对一”控制驱动绞车，转盘、泥浆泵主电机及送钻电机，实现无级调速，满足高精度钻井工艺要求。同时，系统配置有辅助自动送钻装置，自动送钻系统控制钻机的钻速及钻压，实现送钻电机在0-36m/h范围内恒钻压送钻，可以对设定参数进行修改，监控钻进过程的钻压、钻速、游车位置等参数，自动控制游车减速和软停、紧急故障刹车等功能，有效的防止溜钻、卡钻、事故的发生，提高钻速及钻进质量。 本项目适用于陆地及海洋钻井的新建或改造电驱动钻机，井深范围1000m～7000m。

在冶金、水利、化工、重型机械、船舶等行业中，旋转及直线运动副的润滑降阻对降低能源消耗，提高设备使用寿命有着极为重要的意义。 本项目在对各种运动副最优润滑降阻的理论研究基础上，发现对设备润滑的部位、润滑介质（油脂等）、用量、润滑时间、温度等参数进行精准确定与控制，可使设备一直处于低能耗高可靠性运行状态，效果很好，本项目已应用于实际生产中。 特点 精准润滑：定点、定时、定量； 自动管理，不需人员操作； 异常报警，自动断路处理，故障点现场提示，不影响其它点工作； 各项参数随机设定。