工业过程

摘要： 针对现有基于深度神经网络的工业过程故障诊断方法存在网络结构设计烦琐及参数寻优耗时等问题,提出了一种基于网络结构搜索的工业过程自动故障诊断方法(automatic fault diagnosis, AutoFD),该方法采用AutoFD网络结构搜索算法,来自动完成卷积神经网络的网络结构设计和网络参数寻优。在此基础上,首先通过在原始数据上施加操作生成新通道;接着利用表现预测加速获取通道适应性排序的过程;然后依据通道适应性排序,通过表现预测来快速选取最优卷积通道数;最终根据最优卷积通道来搜索表现最优的多通道卷积神经网络模型用于工业过程自动故障诊断。采用田纳西—伊斯曼(Tennessee Eastman, TE)工业过程和数值系统对提出方法进行验证,结果表明该方法可以实现网络结构自动设计及网络参数的自动寻优,并且具有优良的故障诊断性能。

摘要： “西门子PLC和触摸屏应用技术”课程是辽宁机电职业技术学院华孚仪表学院结合工业过程自动化技术专业的主要就业岗位和西门子新兴技术开设的一门专业课程。“PLC技术”作为工业过程自动化技术的核心课程,在传统教学模式中并不能突出其所具备的实践性,造成学习内容与就业岗位脱节。借鉴双元制教育模式,提出了项目导向型的课程教学模式,并将该模式应用于“西门子PLC和触摸屏应用技术”课程的教学改革中,以提高学生的主动性,培养工程实践技能,强化职业素养。

摘要： 在注塑工艺过程中,注射速度控制是其重要环节之一,实现注射速度的快速可靠优化控制对于注塑产品的高效生产具有重要意义。该文针对一类典型的注塑装备中的伺服电机驱动恒泵液压系统,研究了注塑机工作过程中的注射速度最优跟踪控制问题,提出一种高效的基于控制参数化与粒子群优化相结合的混合智能优化控制方法,分别设计实现了开环最优控制器和状态反馈最优控制器,将控制器设计问题转化为一序列最优参数选择问题,实现了在给定时间内对所期望的注射速度跟踪控制的高效求解。最后通过实验仿真结果验证了所提出的混合优化控制算法对于求解注塑工艺过程中注射速度的动态优化问题的可行性和有效性。

摘要： 故障根源诊断与传播路径识别是故障诊断框架下的关键核心问题,是保障工业过程安全生产及获得可靠产品质量的有效手段,是当前过程控制领域的研究热点.该技术的研究不仅丰富了故障诊断理论,而且对故障诊断技术在工程中的推广与应用具有重要意义.阐述了基于知识、数据及知识与数据联合驱动的故障根源诊断与传播路径识别方法的基本思想、适用条件和优劣特点,分类概述了相关方法的研究现状.探讨了该领域亟待解决的问题及未来的发展方向,包括:1)“三个维度”视角下的工业过程故障根源诊断与传播路径识别;2)基于制造大数据分析与因果关系挖掘的工业过程质量精准追溯;3)面向传播、耦合、多重并发特性的工业过程复合故障分布式诊断;4)基于多源异构动态信息融合的工业过程异常工况时空追溯可视化.

摘要： 质量异常检测(Quality abnormality detection, QAD)与故障量化评估(Fault quantitative assessment, FQA)作为工业过程监控的关键环节,是故障诊断领域的研究热点.本文提出了一种新的工业过程质量异常检测与故障量化评估方法.首先,采用弹性网络(Elastic net, EN)算法构建了质量相关的变量候选集,借助典型相关分析(Canonical correlation analysis, CCA)构建了质量相关的特征向量,并引入支持向量数据描述(Support vector data description, SVDD)实现质量异常检测.其次,从优化近邻点距离的角度提出了增强局部线性嵌入(Enhanced local linear embedding, ELLE)算法,并提出了基于CCA-ELLE的质量异常故障量化评估方法.最后,通过田纳西-伊斯曼(Tennessee-Eastman, TE)过程进行仿真验证,并与传统的方法进行对比分析,实验结果验证了所提方法的优越性和有效性.

摘要： 针对仪器检测受管道流速不稳定性、速率变化等因素影响而存在灵敏度不足、测量精度差等难题,以时差法超声波热能流量表为研究对象,提出了一种基于改进Lagrange算法的热能流量表自适应补偿算法.通过研究热量与修正系数的作用关系,建立流量计补偿模型,提出一种加权Lagrange拟合修正算法,可以实现修正系数的自适应校正.实验结果表明,相较于传统算法,本文算法能够提高检测精度、减少测量误差,具有较高的工程应用价值和广阔的市场前景.

摘要： 文本主要针对智能控制在工业过程自动化控制中的应用展开深入研究,先阐述了工业过程的智能控制要求,如确保操作的安全性、生产的高效与稳定性、信息交互性等等,然后又提出了几点切实可行的应用措施,如信息的获取、系统建模、动态控制和工业生产过程中应用机制等等,希望通过以上应用措施,能不断提高工业过程自动化控制的水平。

摘要： 针对仪器检测受管道流速不稳定性、速率变化等因素影响而存在灵敏度不足、测量精度差等难题,以时差法超声波热能流量表为研究对象,提出了一种热能流量表自适应补偿算法.通过研究热量与修正系数的作用关系,建立流量计补偿模型,提出一种加权Lagrange拟合修正算法,可以实现修正系数的自适应校正.实验结果表明,相较于传统算法,本文算法能够提高检测精度、减少测量误差,具有较高的工程应用价值.

摘要： 基于数据驱动的软测量模型广泛用于工业过程中产品质量与环保指标等难测参数的在线测量,该过程中存在的概念漂移问题易导致模型精度下降.如何有效识别过程概念变化并精准检测漂移样本是提高模型测量性能的关键.本文总结并分析目前漂移检测的研究思路与进展,为面向工业过程软测量的漂移检测算法提供设计指导.首先,介绍了概念漂移的通常定义与其在工业过程中的表现形式;然后,从检测依据与检测对象两个视角分析了目前具有代表性的检测方法;接着,讨论了这些算法的技术特点和当前工业领域的研究难点;最后,展望了未来的研究方向.

摘要： 故障退化预测是预估过程劣化和故障发生的时间,已被认为是维护策略中的一个关键组成部分。故障退化过程通常是缓慢变化的,可以用自回归模型来建模。然而,工业过程往往表现出典型的非平稳特性,这就给故障退化信息的获取和非平稳过程的建模带来了挑战。针对上述问题,本文提出了一种新的故障退化建模和在线故障预测策略。首先,提出一种面向故障退化的慢特征分析(FDSFA)算法提取故障退化方向,并沿该方向提取候选故障退化特征。然后,利用趋势评估算法来选择主要的故障退化特征。其次,结合主要的故障退化特征及其稳定性加权因子,计算关键故障退化因子来表征故障退化趋势。针对过程非平稳特性,建立了带时序平滑正则项的时变回归模型。在更新策略的基础上,通过对预测误差的分析和建模,进一步建立了在线故障预测模型。最后,通过一个实际的工业案例验证了所提方法的预测性能。

摘要： 介绍了一种以AT89C51单片机为核心,由D/A转换器TLC5615为模拟量输出的低频信号发生器。该发生器主要用于以电压信号为输入的各种工业过程记录仪对记录质量和走纸速度的检定,可以替代传统费用昂贵的超低频函数发生器。

摘要： 基于神经网络的非线性预测控制是智能控制中的重要前沿课题,在工业过程控制领域有着非常大的应用前景.本文从预测模型的建立方法、控制律求解方法及实际工业应用的角度对基于神经网络的非线性预测控制做了详细分析总结,并指明了今后的发展方向.

摘要： 针对贡献图分析方法在故障分离方面存在拖尾效应以及不能准确定位故障变量的问题,提出一种将k近邻(k-Nearest Neighbor,kNN)补值与传统贡献图相结合的故障定位方法.首先利用主成分分析建模并求取综合控制指标;然后将kNN方法与综合控制指标相结合初步提取故障变量;最终用贡献图从初步提取的故障变量中确定故障根源,该方法有效地避免了正常变量的贡献值对最终诊断结果的影响.本文运用数值算例和TE过程进行仿真,并将该方法与基于重构的贡献方法比较,验证了算法的准确性和有效性.

摘要： 为满足实际工业过程中的生产需求,复杂的化工过程往往会包含多种运行模态,而且过程数据不再单一地服从高斯分布或非高斯分布.过程数据的多工况分布特性以及同一工况下数据分布的不确定性使得传统的多元统计方法无法得到满意结果.针对复杂化工过程中多工况以及复杂数据分布的问题,提出一种基于局部邻域标准化策略(Local Neighborhood Standardization,LNS)的故障检测方法.首先,运用局部邻域标准化策略对历史数据集进行预处理,并充分考虑到邻域密度,再通过局部密度因子(Local Density Factor,LDF)构造监控统计量,进而对工业过程数据进行在线故障检测,最后通过数值例子和Tennessee Eastman(TE)过程验证本文方法的有效性.

摘要： 工业过程的许多步骤需要进行分析测量,以确保工艺的安全性、高效性和可靠性.在各种分析测量参数中,氧气的测量与控制对许多行业的工艺优化而言至关重要.此外,准确、持续的氧气含量测定在确保各种生产过程的安全性和过程可靠性方面发挥着重要的作用.rn 通常,带有取样和预处理系统的取样式氧气分析仪在使用年限内的维护成本总计达到初始阶段采购、工程和安装成本的两倍.如果水分和粉尘进入测量单元,顺磁系统会发生故障.这不仅增加了维护预算,而且影响了整体过程产量.采用能够进行原位测量、高精度、可靠并且几乎无需维护的可调谐二极管激光(TDL),可以克服这些明显缺陷.

摘要： 针对复杂工业过程建模与仿真设计的特点和要求, 设计并实现了一套面向典型过程控制的集组态, 仿真和监控一体化的可视化实时仿真系统. 系统结构主要包括前台用户操作, 中间数据通信和后台仿真计算3部分, 采用面向对象和模块化的设计思想, 通过VC++编程, 将组态界面和原理界面与Simulink仿真模型整合在一起, 实现了工艺流程组态图和原理图的可视化, 仿真计算, 曲线显示和与外部PLC实时通讯等功能, 可供控制系统的生产过程模拟, 半实物实时仿真, 参数设置以及工艺流程学习等. 测试表明, 系统运行稳定, 操作简单, 界面美观, 通用性强, 易于二次开发.

摘要： 针对工业生产过程中具有大迟延、大惯性、时变的被控对象,传统PID控制方法和Smith预估控制方法达不到很好的控制效果,在对Smith增益自适应补偿控制(GAC)方案研究的基础上,提出了一种反馈增量自适应补偿控制(FIAC)方案,解决了GAC方案在matlab仿真过程中出现"x/0"、代数环等问题.将其应用在循环流化床机组炉内脱硫系统中,仿真结果表明,FIAC对时变的大迟延、大惯性被控对象具有很好控制效果,特别是在模型自适应和抗干扰方面.同时该方法结构简单、参数整定容易,易于在工业生产过程中得到应用.

摘要： 针对工业生产过程中具有大迟延、大惯性、时变的被控对象,传统PID控制方法和Smith预估控制方法达不到很好的控制效果,在对Smith增益自适应补偿控制(GAC)方案研究的基础上,提出了一种反馈增量自适应补偿控制(FIAC)方案,解决了GAC方案在matlab仿真过程中出现"x/0"、代数环等问题.将其应用在循环流化床机组炉内脱硫系统中,仿真结果表明,FIAC对时变的大迟延、大惯性被控对象具有很好控制效果,特别是在模型自适应和抗干扰方面.同时该方法结构简单、参数整定容易,易于在工业生产过程中得到应用.

摘要： 针对工业生产过程中具有大迟延、大惯性、时变的被控对象,传统PID控制方法和Smith预估控制方法达不到很好的控制效果,在对Smith增益自适应补偿控制(GAC)方案研究的基础上,提出了一种反馈增量自适应补偿控制(FIAC)方案,解决了GAC方案在matlab仿真过程中出现"x/0"、代数环等问题.将其应用在循环流化床机组炉内脱硫系统中,仿真结果表明,FIAC对时变的大迟延、大惯性被控对象具有很好控制效果,特别是在模型自适应和抗干扰方面.同时该方法结构简单、参数整定容易,易于在工业生产过程中得到应用.

摘要： 针对工业生产过程中具有大迟延、大惯性、时变的被控对象,传统PID控制方法和Smith预估控制方法达不到很好的控制效果,在对Smith增益自适应补偿控制(GAC)方案研究的基础上,提出了一种反馈增量自适应补偿控制(FIAC)方案,解决了GAC方案在matlab仿真过程中出现"x/0"、代数环等问题.将其应用在循环流化床机组炉内脱硫系统中,仿真结果表明,FIAC对时变的大迟延、大惯性被控对象具有很好控制效果,特别是在模型自适应和抗干扰方面.同时该方法结构简单、参数整定容易,易于在工业生产过程中得到应用.

摘要： 一种过程装置(202)，包括流体中断产生元件(210)，以在流经与工业过程相关的管道的过程流体内产生流体中断，和过程变量传感器，其连接至所述中断产生元件(210)以测量过程参数。所述过程装置(202)还包括发电元件(212)，该发电元件适于响应所述流体中断而产生电输出信号；和电力储存部件(226)，该电力储存部件连接至所述发电元件(212)。所述电力储存部件(226)适于基于所述电输出信号积累电荷。

摘要： 本发明提供了一种涉及运行工业设施(240)的有形材料的工业过程的过程监测的方法(100)，该方法包括提供(101)由计算机系统(200)实现的集成设施数字孪生(DT)，该计算机系统实现利用包括以下模型的聚合算法(206a)：用于该工业设施的多个相互关联的静态模型，该静态模型包括资产模型(261)和流程模型(264)，该资产模型(261)描述包括耦合到处理设备的传感器(242)的工业设施中的装置和系统；以及该工业设施(240)的动态模型(270)，该动态模型包括计算模型(271)、症状和故障模型(272)、动态模拟模型(273)和机器学习模型(274)。该聚合算法使用(102)来自该静态模型和该动态模型的输出，基于该工业过程的当前性能生成包括用于该处理设备和工业过程中至少一者的性能警报(343)的聚合视图(300)。

摘要： 本发明公开了一种显示组件、工业过程变送器组件和装配工业过程变送器的方法。该显示组件包括：透明盖片、具有被布置为面对透明盖片的接触结构的显示罩、安装在显示罩上的接口组件、具有支撑部件和连接部件的电子元件板罩、以及可操作地结合在显示罩和电子元件板罩之间的偏置部件。连接部件将电子元件板罩机械地连接到显示罩，同时允许电子元件板罩和显示罩之间的轴向位移和旋转。偏置部件搁置在电子元件板罩的支撑部件上，并且偏置部件被配置以推动显示罩的接触结构与透明盖片物理地接触。接口组件包括用于提供数字显示的显示电路和用于通过透明盖片在所述数字显示处或者附近处提供触摸致动的触摸电路。

摘要： 一种过程装置(202)，包括流体中断产生元件(210)，以在流经与工业过程相关的管道的过程流体内产生流体中断，和过程变量传感器，其连接至所述中断产生元件(210)以测量过程参数。所述过程装置(202)还包括发电元件(212)，该发电元件适于响应所述流体中断而产生电输出信号；和电力储存部件(226)，该电力储存部件连接至所述发电元件(212)。所述电力储存部件(226)适于基于所述电输出信号积累电荷。

摘要： 工业过程工厂的分布式控制系统(DCS)包括储存工厂信息模型的数据中心，该工厂信息模型包括使用建模语言对工厂的物理部件、控制框架和控制网络的描述。暴露的API集合为DCS应用提供对模型和数据中心的可选通用框架的访问，该可选通用框架储存基本结构和功能，DCS可以从这些基本结构和功能中自动生成其它结构和功能以填充模型并自动创建在DCS和工厂运行时操作期间使用的各种应用和例程。在初始化时，DCS可以自动感测其接口端口的I/O类型，检测工厂内通信连接的物理部件，并且相应地自动填充工厂信息模型。DCS可以可选地自动生成相关的控制例程和/或I/O数据传输机制、HMI例程等。

摘要： 一种用于控制或监测工业过程的无线现场装置，包括被配置连接到过程流体的过程接口。现场装置电路连接到过程接口并被配置为测量或控制过程变量。无线通信电路被配置为提供无线通信。至少一个电接入端子被配置为提供至现场装置的电路的电连接。电源被配置为向无线现场装置供电。电源包括用于在延长的时间周期内向现场装置供电的可拆卸主电源。辅助电源被配置在拆除主电源时给现场装置供电。

摘要： 本实用新型涉及现场设备开关监测。本实用新型公开了一种工业过程现场设备，所述工业过程现场设备包括有源部件、开关、开关监测器和控制器。所述有源部件可以是被配置为感测过程参数的传感器，或被配置为控制工业过程的过程的控制设备。所述开关电联接到第一终端和第二终端。所述开关监测器被配置为检测所述开关的打开状态或闭合状态，并生成第一状态输出、第二状态输出或抖动状态输出。防抖动电路基于所述抖动状态输出来输出抖动稳定状态输出。所述控制器被配置为将所述开关设置为所述打开状态或所述闭合状态，并且基于所述第一状态输出和所述第二状态输出以及所述抖动稳定状态输出中的任一者生成通知，所述通知指示所述开关的当前状态和条件中的至少一者。

摘要： 本申请涉及一种用于工业过程的现场设备以及包括该现场设备的工业过程控制系统。该现场设备包括活动部件、开关、开关监测器和控制器。活动部件可以是构造成感测过程参数的传感器，或者是构造成控制工业过程的过程的控制设备。开关电联接到第一端子和第二端子，并且构造成当处于闭合状态时将第一端子和第二端子电连接，并且当处于打开状态时将第一端子和第二端子电断开。开关监测器构造成检测开关的对应于闭合状态或打开状态的当前状态，并且生成指示该当前状态的状态输出。控制器构造成将开关设定在打开或闭合状态，并且基于状态输出来生成通知，该通知指示开关的当前状态和开关的状况中的至少一者。

摘要： 一种工业过程现场设备包括有源组件、锁存继电器、控制器、继电器驱动器和复位电路。有源组件可以是被配置为感测过程参数的传感器，或者被配置为控制工业过程的过程的控制设备。控制器被配置为产生开关信号，并且继电器驱动器被配置为基于开关信号将锁存继电器设置为置位状态和复位状态之一。复位电路被配置成响应于到继电器驱动器的电力中断而将锁存继电器设置为复位状态。一种工业过程控制系统包括该现场设备和继电器电源。

摘要： 本实用新型公开了一种工业过程变送器，该工业过程变送器包括传感器模块、壳体和压缩环。过程传感器位于传感器模块中。壳体包括：具有内部空间的电子元件室，变送器电子元件位于该内部空间中；和具有开口的传感器室，传感器模块定位在所述传感器室中。压缩环连接至传感器模块或壳体，并被构造为阻止壳体相对于传感器模块的旋转。本实用新型还公开了一种用于该工业过程变送器的壳体。