1       系統功能概述

卡斯特多模式智能優化控制軟件采用模式化控制方案，有數據預處理、生產過程質量預測、優化模型分析及閉環控制、邏輯和生產異常狀態預測等組成，用戶可根據現場需要選擇不同的模式，這樣就為連續和半連續的生產過程提供了一種生產靈活性。

卡斯特多模式智能優化控制軟件能很好的處理過程控制中的增益、耦合、動態特性、純滯后的變化，使系統在變化期間始終能保持在自動控制狀態，并能在參數改變時平滑地啟動過渡。

該產品在原v1.0版本基礎上優化及新增部分功能，目前包括五個基本的功能模式：

1.1     數據預處理

數據預處理功能模塊是項目測試階段用來采集、貯存和查看采集數據的模塊。

1.2     生產過程質量預測

生產過程質量預測模塊的作用是通過AI算法對生產過程質量進行預測。

1.3     優化模型分析及閉環控制

優化模型分析的作用是針對不同的生產模式，提取出對應模式下的工藝參數。

基于訓練樣本，采用遺傳算法及多變量預測技術等計算不同生產模式下目標參數的值，以及對應的強相關的操作參數。

同時，采用OPC協議與現有專家控制系統建立通訊，模型分析輸出的優化工藝參數值。在經過邏輯的驗證后，直接寫入專家控制系統的控制變量（SP），實現優化閉環控制。

閉環控制包含以下三種模式：

1.3.1   通用型控制模式

通用型控制模式是控制器控制一般生產過程的模式。

1.3.2   分級增益模式

分級增益模式可以解決由生產過程的動態特性發生突變引起的控制效果不理想，擾動因素復雜多變引起的動態補償不完全，存在大擾動或突變時控制作用不明顯。

1.3.3   專家系統模式

當過程特性突變到控制范圍外，專家系統模式能快速的實現目標值可控。

1.4     邏輯模塊

邏輯模塊是用于判斷智能優化控制系統的參數輸出以及變化幅值對生產裝置的影響，對優化結果輸出進行把關，保障生產過程的平穩。

1.5     生產異常狀態預測

收集預熱器結皮堵塞等生產異常狀態歷史數據，提取預熱器堵塞過程中原料性質、喂料負荷、風量、旋風分離器各位置壓力、溫度等變量的數據特征，融合深度學習、多變量預測等算法，建立預熱器結皮預測模型。

接入實時數據，實現針對預熱器結皮趨勢的判斷和自動提醒，降低堵塞發生概率，為安全操作和自動控制提供參考。

2       產品特點

控制算法，控制策略靈活，組合多樣，功能完整構成了本控制軟件的基本特征。在應用上還具有以下特點：

安裝調試周期短

控制精度高、收斂速度快

靈活的系統連接方式和較強的通訊能力，可作為無人執守先控站與PLC/DCS系統實現連接

自動化投運率高并長期穩定運行

維護簡單、操作方便

3       產品形式

卡斯特多模式智能優化控制軟件是一套基于Windows運行環境的軟件產品，運行時需要安裝NI LabView RT 環境，可安裝在PC、嵌入式PC機中構成控制站，應用通用的通信協議和接口與DCS（PLC）建立數據連接和共享,或通過動態數據庫直接連接I/O接口，實現整個系統的控制。

其主要通訊連接方式有：

支持OPC Client功能基礎上的OPC通訊

支持主流HMI軟件的API通訊功能，連接HMI軟件的實時數據庫

支持多種通用現場總線連接

通過DLL直接連接I/O