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摘要：研究与分析动态调度优化系统在炼油过程中的应用的原因以及功能。在事件逻辑当中的实时动态优化调度这一建模方法基础之上对模型进行搭建，将炼油过程当中的动态调度模型建立起来，同时研究出比较实用的一种炼油动态调度优化系统。这种建立在事件逻辑基础之上的建模方法增加了炼油过程中动态调度模型在生成时的灵活性以及快速性，对动态调度优化系统的实用性进行了提高，在相当程度之上使石油炼制行业当中的动态调度模型建立这一难题得到了解决，同时在对调度实时性进行保证的同时得到了理想的动态调度优化性。结论：在炼油厂当中动态调度优化系统模拟应用取得了成功，在一定程度上证明了在事件逻辑基础之上建立模型的方法是行之有效的，在炼油过程中建立起来的动态调度模型也是良好的。
关键词：动态调度 调度优化系统 炼油过程 事件逻辑 建模方法
0 引言
炼油过程属于典型的一类连续的生产过程，虽然整个炼油过程保持基本平稳，然而装置故障、物料的质量不合格、能源短缺等诸多不确定性事件均能够发生，动态调度优化系统就是为了在事件发生之后及时进行调整及对生产装置的运行状态及参数、库存量以及物料和能源的产消量等生产控制指令进行重新安排，尽量减少无谓的损失及浪费，最大程度上使生产运行得到优化。表现出动态调度的重要性及难度。
1 炼油过程控制的现状
在事件逻辑当中的实时动态优化调度这一建模方法基础之上对模型进行搭建，将炼油过程当中的动态调度模型建立起来，同时研究出比较实用的一种炼油动态调度优化系统，在具体的炼油装置生产中，其目标就是将原料加工，并最终转化为符合规定质量的产品，且在生产中保证操作的成本最小化，因此对于生产的优化调度就显得极为重要，只有优化调度才能指导装置生产，并有将其操作更加优化，对于炼油过程的调度使用，是一定要先满足生产的约束前提下，并满足产品的需求，并合理将装置组织，减少具体加工中的各个方案切换的次数，将装置生产加工中工艺参数的波动降低至最小，对参数的这种调整，来获得更优化的生产调度方法，从而满足实际需求，并与实际操作相契合，合理地安排生产中的负荷，保证对能源动力供应，维持装置生产的稳定性，从而达到优化生产降低成本的最终目的。具体的调度方法我们称之为启发式法，这是一种简单且快捷的基于规则性的调度优化方法，可以避免因解析模型而出现的一些复杂性问题，能够合理并快速地产生出满意结果，是动态调度中最为常见的使用方法。有专家以钢管调度为例，并将这种方法的具体实施进行了总结，并以此提出了新的启发方法，利用启发式方法，处理好设备的利用性问题，通过使用启发式方法，可以在某种程度上，增加我们调度的实时性，但是具体操作中，优化性能还是有一些欠缺，尤其是整体性能的有效掌握，因此还需进一步提高方案的可行性。
过程控制技术属于整个炼油工业向现代化转变过程当中极为重要的一个标志。整个炼油过程控制将以下几点作为目标：使装置的操作保持稳定，使其收率保持不断升高，稳定产品的质量，同时争取得到显著的经济效益。整个过程控制的层次能够被分成的三个，具体如下：稳态优化、先进以及对PID进行常规的控制。第一通过进行稳态控制将最为良好的工艺的参数设定值计算出来，同时向先进控制进行输送操作，再采用先进控制的方式将控制参数这一数值计算出来，向集散控制这一系统进行输送最终将常规控制完成，通过PID调节器对调节阀进行直接控制。
2 稳态优化
稳态优化是建立在在专用的反应模型以及流程模拟这一软件的这两个基础之上而建立起来的模型，同时通过非线性规划这种软件来进行求解的。在这之中专用的反应过程相应的模型不仅是拿稳态优化这种形式来说是不可或缺的，对于相应的先进的控制所得出的转化率以及估计收率同样非常重要。
Nystrom等学者把调度看成是主要的研究问题，而将动态优化看成是子研究问题，进而采用对主要研究问题以及子研究问题之间存在的相应的迭代求解进行实现的方式来完成解释。
Sebastian等学者对聚合反应当中存在的循环调度以及控制所进行的共同优化进行研究，同时通过拉格朗日分解这一种方式来进行求解，在这当中主要包含了非稳定这一条件之下过渡的整个过程。
而Chatzidoukas则通过分层分解的这种方式对生产调度当中的所进行的集成优化以及聚合装置生产当中的调度问题进行研究，Abraham在对润滑油进行调度操作时同样会对装置级的优化这一问题进行考。其中专用反应模型当中较为主要的包括催化重整的十三集总模型以及催化裂化模型[1]等。直到现在，相关研究人员依旧对长期生产计划的连续过程进行优化已经开展了效果显著的研究工作，现如今已经研究出了许多具有商品化性质的软件，例如炼油生产计划当中所需的工具PIMS、RPMS以及对钢铁生产进行计划的工具APO等，同时已经在实际的生产过程当中被较为普遍的应用。因为生产调度以及生产计划都处在管理层面，那么调度与计划二者相互联结非常容易。罗春鹏[2]立足于全厂的角度将企业调度生产的网络模型建立起来，对各种的装置相互之间存在的衔接关系进行了详细的叙述，然而要将装置控制和调度相联结实现还存在着诸多困难。张劲松[3]在数学规划当中的优化模型以及受控的混杂Petri网这一过程当中的仿真模型这些模型的基础之上，将“仿真+优化”的一种建模结构提出进而来对连续过程当中所进行的的静态调度这一问题加以解决；虽然这种Petri网所建立起来的模型比较直观，但是用较为传统数学的方法对其状态发生的演变进行详细的分析很难。马鑫和梁艳春[4]在动态多Agent这一思想以及静态智能的算法的基础之上，将与共享部分的全局规划这一机制和多种类的智能算法当中的多Agent车间调度相结合把一种模型提出来，并且将柔性比较强同时Agent能够进行自我动态调度的一个仿真系统建立了起来。而在商业软件这一方面，调度软件当中较为著名的包括Business以及AspenTech公司研发出来的Aspen ORION这种炼油厂当中用于生产调度的系统以及FLEXTM这种系统。还有在繁殖这一操作基础之上的PSO算法、在邻域操作的基础之上所包含的PSO算法、通过拉伸这种技术而实现的PSO算法、离散的二进制PSO算法、协同的PSO算法、相互混合的PSO、进行分层的PSO、多种目标的PSO以及动态的种群策略等。
3 小结
如今调度优化的模型主要是在线性规划的这一技术的基础之上，怎样用线性模型来对炼油过程当中的非线性进行较为准确地描述，已经成为调度优化模型当中最被关心的一个问题，尤其是对原料性质以及操作条件产生的变化影响到产品收率进行准确的了解，对与动态调度优化模型在炼油过程中的应用存在着非常重要的意义。现如今对炼油装置的收率进行预测的方法非常多，主要包括神经元网络方法、集总模型方法、统计回归方法、关联模型方法以及δ-base方法等。在炼油厂当中动态调度优化系统模拟应用取得了成功，在一定程度上证明了在事件逻辑基础之上建立模型的方法是行之有效的，在炼油过程中建立起来的动态调度模型也是良好的。
参考文献：
[1]王建平，许先煜，翁惠新等.渣油催化裂化14集总动力学模型的建立.化工学报[J].2007，58（1）：86-94.
[2]罗春鹏.炼油企业生产调度研究[D].浙江杭州：浙江大学信息科学与工程学院，2008.12.
[3]张劲松.基于受控混杂Petri网的连续过程生產调度建模及优化方法[D].山东大学博士学位论文，2008.6.
[4]马鑫，梁艳春.基于GPGP协同机制的多Agent车间调度方法研究川.计算机研究与发展，2008，45（3）：479-486.
关键词：动态调度 调度优化系统 炼油过程 事件逻辑 建模方法
0 引言
炼油过程属于典型的一类连续的生产过程，虽然整个炼油过程保持基本平稳，然而装置故障、物料的质量不合格、能源短缺等诸多不确定性事件均能够发生，动态调度优化系统就是为了在事件发生之后及时进行调整及对生产装置的运行状态及参数、库存量以及物料和能源的产消量等生产控制指令进行重新安排，尽量减少无谓的损失及浪费，最大程度上使生产运行得到优化。表现出动态调度的重要性及难度。
1 炼油过程控制的现状
在事件逻辑当中的实时动态优化调度这一建模方法基础之上对模型进行搭建，将炼油过程当中的动态调度模型建立起来，同时研究出比较实用的一种炼油动态调度优化系统，在具体的炼油装置生产中，其目标就是将原料加工，并最终转化为符合规定质量的产品，且在生产中保证操作的成本最小化，因此对于生产的优化调度就显得极为重要，只有优化调度才能指导装置生产，并有将其操作更加优化，对于炼油过程的调度使用，是一定要先满足生产的约束前提下，并满足产品的需求，并合理将装置组织，减少具体加工中的各个方案切换的次数，将装置生产加工中工艺参数的波动降低至最小，对参数的这种调整，来获得更优化的生产调度方法，从而满足实际需求，并与实际操作相契合，合理地安排生产中的负荷，保证对能源动力供应，维持装置生产的稳定性，从而达到优化生产降低成本的最终目的。具体的调度方法我们称之为启发式法，这是一种简单且快捷的基于规则性的调度优化方法，可以避免因解析模型而出现的一些复杂性问题，能够合理并快速地产生出满意结果，是动态调度中最为常见的使用方法。有专家以钢管调度为例，并将这种方法的具体实施进行了总结，并以此提出了新的启发方法，利用启发式方法，处理好设备的利用性问题，通过使用启发式方法，可以在某种程度上，增加我们调度的实时性，但是具体操作中，优化性能还是有一些欠缺，尤其是整体性能的有效掌握，因此还需进一步提高方案的可行性。
过程控制技术属于整个炼油工业向现代化转变过程当中极为重要的一个标志。整个炼油过程控制将以下几点作为目标：使装置的操作保持稳定，使其收率保持不断升高，稳定产品的质量，同时争取得到显著的经济效益。整个过程控制的层次能够被分成的三个，具体如下：稳态优化、先进以及对PID进行常规的控制。第一通过进行稳态控制将最为良好的工艺的参数设定值计算出来，同时向先进控制进行输送操作，再采用先进控制的方式将控制参数这一数值计算出来，向集散控制这一系统进行输送最终将常规控制完成，通过PID调节器对调节阀进行直接控制。
2 稳态优化
稳态优化是建立在在专用的反应模型以及流程模拟这一软件的这两个基础之上而建立起来的模型，同时通过非线性规划这种软件来进行求解的。在这之中专用的反应过程相应的模型不仅是拿稳态优化这种形式来说是不可或缺的，对于相应的先进的控制所得出的转化率以及估计收率同样非常重要。
Nystrom等学者把调度看成是主要的研究问题，而将动态优化看成是子研究问题，进而采用对主要研究问题以及子研究问题之间存在的相应的迭代求解进行实现的方式来完成解释。
Sebastian等学者对聚合反应当中存在的循环调度以及控制所进行的共同优化进行研究，同时通过拉格朗日分解这一种方式来进行求解，在这当中主要包含了非稳定这一条件之下过渡的整个过程。
而Chatzidoukas则通过分层分解的这种方式对生产调度当中的所进行的集成优化以及聚合装置生产当中的调度问题进行研究，Abraham在对润滑油进行调度操作时同样会对装置级的优化这一问题进行考。其中专用反应模型当中较为主要的包括催化重整的十三集总模型以及催化裂化模型[1]等。直到现在，相关研究人员依旧对长期生产计划的连续过程进行优化已经开展了效果显著的研究工作，现如今已经研究出了许多具有商品化性质的软件，例如炼油生产计划当中所需的工具PIMS、RPMS以及对钢铁生产进行计划的工具APO等，同时已经在实际的生产过程当中被较为普遍的应用。因为生产调度以及生产计划都处在管理层面，那么调度与计划二者相互联结非常容易。罗春鹏[2]立足于全厂的角度将企业调度生产的网络模型建立起来，对各种的装置相互之间存在的衔接关系进行了详细的叙述，然而要将装置控制和调度相联结实现还存在着诸多困难。张劲松[3]在数学规划当中的优化模型以及受控的混杂Petri网这一过程当中的仿真模型这些模型的基础之上，将“仿真+优化”的一种建模结构提出进而来对连续过程当中所进行的的静态调度这一问题加以解决；虽然这种Petri网所建立起来的模型比较直观，但是用较为传统数学的方法对其状态发生的演变进行详细的分析很难。马鑫和梁艳春[4]在动态多Agent这一思想以及静态智能的算法的基础之上，将与共享部分的全局规划这一机制和多种类的智能算法当中的多Agent车间调度相结合把一种模型提出来，并且将柔性比较强同时Agent能够进行自我动态调度的一个仿真系统建立了起来。而在商业软件这一方面，调度软件当中较为著名的包括Business以及AspenTech公司研发出来的Aspen ORION这种炼油厂当中用于生产调度的系统以及FLEXTM这种系统。还有在繁殖这一操作基础之上的PSO算法、在邻域操作的基础之上所包含的PSO算法、通过拉伸这种技术而实现的PSO算法、离散的二进制PSO算法、协同的PSO算法、相互混合的PSO、进行分层的PSO、多种目标的PSO以及动态的种群策略等。
3 小结
如今调度优化的模型主要是在线性规划的这一技术的基础之上，怎样用线性模型来对炼油过程当中的非线性进行较为准确地描述，已经成为调度优化模型当中最被关心的一个问题，尤其是对原料性质以及操作条件产生的变化影响到产品收率进行准确的了解，对与动态调度优化模型在炼油过程中的应用存在着非常重要的意义。现如今对炼油装置的收率进行预测的方法非常多，主要包括神经元网络方法、集总模型方法、统计回归方法、关联模型方法以及δ-base方法等。在炼油厂当中动态调度优化系统模拟应用取得了成功，在一定程度上证明了在事件逻辑基础之上建立模型的方法是行之有效的，在炼油过程中建立起来的动态调度模型也是良好的。
参考文献：
[1]王建平，许先煜，翁惠新等.渣油催化裂化14集总动力学模型的建立.化工学报[J].2007，58（1）：86-94.
[2]罗春鹏.炼油企业生产调度研究[D].浙江杭州：浙江大学信息科学与工程学院，2008.12.
[3]张劲松.基于受控混杂Petri网的连续过程生產调度建模及优化方法[D].山东大学博士学位论文，2008.6.
[4]马鑫，梁艳春.基于GPGP协同机制的多Agent车间调度方法研究川.计算机研究与发展，2008，45（3）：479-486.