关于闭环优化这一课题讨论越来越普便，Control Engineering与Reed Corporate Research第一次对此课题进行了调查。近期，他们对那些被指定和推荐的采购控制闭环优化软件（LOS）以及闭环优化服务的实用性、特点和采购习惯进行了调查。在310份网上问卷调查中，69%的被调查者购买闭环优化软件以满足工厂生产要求，13%的被调查用来满足工厂生产要求与OEM生产需求。另外18%用于满足OEM生产需求。据调查结果显示，LOS的用途可以归为如下几类，包括连续加工、批量加工、连续批量加工、离散制造以及公共服务中。
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图：69% 的被调查者购买闭环优化软件以满足工厂生产要求。44% 的人使用过程自动化软件供应商提供的服务。
应用数量相对较少。事实上，离散制造商与实用服务同样可以对设备采用过程控制。例如，大多数自动化工厂制造都是离散的，但操作过程仍包含了过程控制，利用PID闭环对电源间、涂料间以及电器部门实现优化。
ControlSoft公司技术部副经理Alireza Haji-Valizadeh博士列举汽油管道泵站与废水处理设备两个例子，来说明LOS在公用服务中的应用，“汽油传输管道采用基础PID闭环调节，根据不断变化的流量进行调整。废水处理设备则采用基础PID闭环调节与高级过程控制（APC）处理长时间空载状况的应用，比如氯化气站。我们已经对现有的废水处理设备客户采用了这种方案，我们在设备中加载了PID调节软件与APC，用于检验我们的过程改进策略。这对我们来说是一个好现象，这些设备已经更多地采用过程控制，而不再仅仅采用离散控制。”
选择
在对控制工程师寻求外部帮助或是外部服务来实现控制闭环优化的调查中，发现他们主要从一下几个选项中作出抉择。调查中44%的人使用过程自动化软件供应商提供的服务，29%的人选择自动化系统集成提供的服务，另外使用附加软件供应商提供的服务占14%，选择咨询公司提供的服务占13%。
控制闭环优化是一种相当复杂的技术，对人工计算要求量大，对软件专业性要求高。多数高级软件都需要使用者具有专业知识，能够提供必要数据，并分析结果。VanDoren Industries Inc.公司总裁Vance VanDoren博士认为这种（操作上的）复杂性在（买家）选择卖家过程中发挥了相当大的作用。
他说：“我希望最熟练的用户是卖这套软件的工程师，也就是说从事为控制闭环优化提供外部服务的控制工程师能够成为这一领域的专家，尤其是过程自动化软件销售商。我还希望附加软件供应商能够紧随其后，（熟悉程度）能够领先系统集成商。诚然，一些系统集成工程师能熟练地进行闭环优化，但并不是说系统集成工程师必须是闭环优化软件包的专家。”
展望未来，随着新兴工厂升级换代，步入规划阶段，工厂软硬件系统改头换面，以实现控制性能的全面优化，此时（闭环优化软件）机会就来临了。然而，（改换）大型的现存设备却机会渺茫。然而VanDoren先生从另外一个角度看待这一问题，他同时指出购买趋势很难出现变化。他补充到：“过程自动化销售商对他们自己的软件已经很熟悉，这也使得他们用有了难以企及的优势。”
成本的重要性
调查结果显示控制工程师会优先选择为详述、推荐或购买LOS提供外部帮助和服务的产品。每两个调查者中，就有一个潜在用户会选择购买LOS供应商的软件。最受被调查者重视的性能有（按照重要程度排列）：
■ 与现有控制系统的兼容性
■ 操作简便
■ 实现优化时无需停止系统运作
■ 与未实现优化系统相比，更能节约成本
■ 提供操作培训
■ 升级服务
■ 按照闭环重要程度进行分类
■ 有良好的投资量化回报率，能够超越工程价值
■ 在工作环境下持续运行
■ 相关售后服务
前5个性能最受重视。受访者认为如果所有的性能都能得到满足那是再好不过了。与现存系统兼容、操作简便、无需停止系统运行、节约花费以及提供培训服务这些要求都表明如何在使用LOS时花费最低的安装成本，这是一个重要的问题，而整体的生产能力同样也非常重要。
ExperTune公司产品开发负责人George Buckbee先生建议具有购买力
调查还表明在未来12个月内，购买趋势会出现净增长。调查问及未来产品购买率方面，有23%的被调查者认为购买率会上升，而19%的人认为会下降，还有58%的人认为购买率将与现在持平。
必备产品
从调查反馈来看，接近55%控制闭环采用闭环配置，而非人工配置或开环配置。而在采用闭环配置的工厂中，有45%的企业认为他们的控制闭环需要优化。如此之多的控制调节存在问题，所以对控制工程师来说，LOS应该成为他们进行系统优化一个必不可少的工具。
诚如Buckbee先生所述：“行业领导者运用控制闭环监控管理软件获取结果，这些结果远超出他们的竞争能力。想
闭环优化软件与服务
想要了解更多的制造商和服务供应商，请访问以下公司网站。
闭环运作最大化
DeltaV Tune提供了一种快速，简单的闭环调节，能够实现优化控制运作，提高经济效益。它具有能够实现高级应用中复杂分析与仿真工具的功能特性。软件集成了DeltaV系统，无需建立通信，并且升级添加了最新的基金会现场总线功能。每个Emerson Process ProfessinalPlus平台都安装有DeltaV Tune软件，提供out-of-the-box PID调节方案和模糊逻辑控制闭环。DeltaV Tune软件基于一项专利技术，即现场验证算法用以计算控制闭环变量数，因此它能够用最少时间建立起稳定的而灵敏的控制闭环。
www.emersonprocess.com
Emerson Process Management公司
优化控制闭环调节
在应用Siemens PCS 7模块的控制系统中，PCS7 PID调节器能够帮助PID控制闭环实现优化调节功能。调节器能够在闭环、人工和自动化三种模式下工作，无论是否带有组件，都能对闭环实现优化，并且能够在标准PCS 7工程环境下工作。通过加强功能模块，调节器被激活，在联网模式下查看配置，打开向导界面，自动引导用户完成创建，同时将信息记录保存至可以重复调用的文档。
www.siemens.com
Siemens Energy & Automation公司
采用工作流方式
Loop Scout软件组件专为电子仪表技术人员以及非博士级控制工程师设计，监控控制系统，检测系统问题优先级，提前通知操作人员采取措施，具有智能诊断功能，并能分辨出导致问题的原因。工作流方式能够改善直觉式控制闭环，提高报警能力，系统诊断能力和报告能力，完善图解工具，这些工具主要用于系统地优化现存设备使其能够增加企业收益，降低操作成本。Loop Scout软件小组与控制工程团队一起开会探讨如何识别与解决控制系统中的问题，这也为Loop Scout软件小组提供了一次契机，使他们能够在整个过程中更好地观测、开发、维护产品，与客户之间进行良好的互动。
www.honeywell.com
Honeywell公司
跟踪生产，运营状况
MDPro软件由Shell Global Solution公司开发的一款产品，同时由Shell与美国Yokogawa两家公司负责销售。产品具有在线监控功能和在单元或多元控制系统中的自动报告功能。单机特性包括诊断、分析功能以及PID调节功能。诊断功能包含对闭环响应速度诊断、最小误差诊断、正常运行时间百分比诊断、服务百分比诊断、匹配程度诊断以及价格非一致性计算。它还能根据利润变化跟踪经济效益。
Yokogawa公司
兼具监控功能的闭环优化
Intune v.5工厂管理与过程控制预测维护工具除了具有带诊断功能的过程控制监控，还兼有PID调节/优化工具，这套工具能够处理综合数据分析，具有自动化，自适应特性，工具基于模版开发，能够完成离线调节，并可以对特殊性能指标索引生成特定描述性文本。除此 之外，还兼带基于Web的报告机制，针对工程人员、操作人员与管理人员生成对应事件报告。用户可以根据一系列标准对他们的过程控制策略进行优化，从而达到降低能耗、增加产值、确保产品质量、提高工厂工程产值的目的，并能够不断改善（系统）。
ControlSoft公司
工厂范围的过程控制
PlantTriage工厂范围业绩管理系统能够从系统运作、设备和控制三方面对现有的过程控制系统进行优化。软件在每次控制闭环中采集经济信息、闭环情况信息以及实时数据，根据这些数据报告，从而最大限度地提升工厂业绩。PlantTriage软件注重调整点的变化，通过这种变化做到降低能耗、节约原料成本。（软件就有）联网客服特性，公司的任何一名员工都可以查看工厂业绩。完整的可定制报告工具与预约工具可以让用户随时以他们想要的格式查询数据。（用户）通过使用开发商提供的PID闭环优化器可以获得详细的闭环分析，通过使用基于Web的图形界面可以查询各个层面的业绩状况，从整个公司的业绩到个别控制闭环状况，事无巨细，一览无遗。
Exp
控制闭环管理服务
闭环管理服务包括综合在线控制闭环/控制阀诊断报告服务、专业环路调节服务、连续远程监控服务以实现一段时间内控制闭环效益最大化。服务能够与Foxboro I/A系列自动化系统及其他供应商的过程控制系统兼容。服务采用最佳性能诊断软件工具和综合性在线控制阀诊断方式对现存所有工厂控制闭环和部门控制闭环进行评估，调用实时数据与历史数据（通过OPC采集）组成的数据模快，对闭环与阀门进行诊断。这项服务可以应用到所有的过程控制系统和所有现场设备中。
www.invensys.com
Invensys过程系统公司
低成本调节组件
Topas是目前最全面的综合工具套件，能够进行控制开发、实现控制器调节、优化系统、解决问题。Topas软件包可以在Microsoft Windows下运行，具有多种功能，包括对过程参数的估算（从开环或闭环测试到运行数据），业绩分析，提供演示、词汇、例证等形式的纠错帮助。Topas最新的扩展PID调节器模块提供25种调节方式和3种最好的结果显示图形。软件具有自调整功能、过程整合功能以及液位测量功能，用户可以选择调整点或调节负载以实现最佳业绩水准、最平稳控制、最低资源消耗。软件优化结果可以在内部集成的仿真环境下进行测试和验证，以便用户能够更好的处理噪声干扰、操控针式阀门、协调过程中的非线性现象和动态变化。
ACT Gmbh公司
优化PID调节系统
Loop-Pro产品组件支持PID调节系统的快速优化。产品组件采用高速直觉过程处理模块和调节模块，能够非常理想地实现对PID控制器的快速持续调节。模块采取“基于配方的方式”工作，帮助用户以图形界面方式对过程的每个步骤进行有效地调节，设计过程响应以获得客观的控制运作。离线分析工具能够从用户的DCS或OPC服务读取任何普通文本文档，为用户的控制系统提供独一无二的调节方案，并确保制造控制算法计算地准确性、迅捷性和安全性。软件还为P、PI、PID和带过滤的PID调节提供调节参数的完整矩阵。除此之外，软件能够建立高级模型，具有调节能力。其他模块还包括开发器和OPC机箱。开发起支持用户对过程快速实现仿真并且能够对新的控制结构进行评估，确认其是否能够实现最佳运作。OPC机箱帮助用户采集过程数据，实时评估闭环运作情况。
www.controlstation.com
Control Station公司
自适应控制方式
无模型自适应控制（MFA）是一项已获得专利的自适应控制方式，这种自适应控制技术不需要过程模型。无模型控制系统具有一下特性：无需精通过程理论；系统中没有过程标识机制与标识符；无需为特定过程专门设计的控制器；无需人工调节控制参数；提供闭环系统稳定性分析与判断，能够确保系统的稳定运行。无模型自适应控制系统一旦安装，在各种变化的操作环境中都无需获悉控制器调节参数。系统易安装、易操作、易维护，无需进行耗时的模型培训，随时可以安装使用，控制生产过程正常运行。MFA控制器无内置过程模块，可对其编程实现高速运行。
CyboSoft公司
资产性能控制
ProcessDoctor Online 能够连续地实时监控资产，为各供应商生产的分析器、推算器和高级过程控制应用提供一个统一的平台，通过该平台检测和修正仪表设备或管理控制器出现的故障。ProcessDoctor配备了一套工具，这套工具能够按照行业标准对现有控制运作情况进行检查；判断故障优先级以集中 维修资源；诊断问题并提供在线和离线报表；使用一些调节工具和高级的控制器来提高控制性能，并提供复杂的自动报告。
www.matrikon.com
Matrikon公司
闭环优化平台
ControlWizard和TuneWizard解决方案为闭环优化提供了一个平台，这个平台能够提供运作状况自动在线评估，配有监控工具和离线控制闭环调节分析组件包。ControlWizard能够自动通过任意控制系统、OPC连接数据源或是其他连接协议收集实时数据和历史数据，然后分析这些数据，建立控制闭环运作规格并且按照用户的配置，通过采用70多种不同分析技巧的任意组合对控制闭环运作进行等级划分。TuneWizard提供了一种调节方案和“假设性”运作分析环境，在这种环境下控制工程师可以检测各种控制闭环的设置下的系统稳定性与系统运作状况。ControlWizard和TuneWizard解决方案具有以下功能特性；运行可视化树型结构中的数据层次表示，提供相关索引和运行参数以供用户分析，特设评估区记录工厂状况和用户评价。
PAS公司
监测控制闭环
作为
OSIsoft公司
翻译：朱俭华
文章编号：070106
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