如何撰写报告：一篇关于优化报告与规划制作的指南

一份改进报告与规划该如何撰写

以下为您提供一个大纲

西安交通大学工程硕士学位论文选题报告

论文选题名称：姓名：研究领域：指导教师：

入学时间：2003年9月选题报告时间：2006年5月

一、本课题的科学依据与价值（包括科学价值，国内外研究现状，水平与发展趋势，学术观点，理论依据）。

一、立项原因、目标、价值

我国合成氨设施众多，但控制水平普遍较低，多数厂家仍处于半自动化阶段，人工控制现象亦不少，普遍存在的问题是：能耗高、成本高、流程长，自动控制水平低。在这种生产状态下，产品成本高，市场竞争力弱，因此大部分化肥行业处于低利润甚至亏损状态。为改变这一状况，除了改进较为落后的工艺流程外，实现装置生产过程优化控制是切实可行的方法。

合成氨生产设施是我国化肥生产的基础，提升整个合成氨生产设施的自动化控制水平，对当前我国化肥行业状况，只有进一步稳定生产降低能耗，才能降低成本，提升效益。而实现合成氨设施的优化是投资少、见效快的有效措施之一。

合成氨设施优化控制的价值在于提升整个合成氨设施的自动化水平，在现有工艺条件下，发挥优化控制的优势，使整个生产长期运行在最佳状态，同时，优化系统的应用还能节约原材料消耗，降低能源消耗，提高产品的合格率，增强产品的市场竞争能力。

二、国内外现状及发展趋势

自动化技术包括生产过程控制自动化和事务经营管理自动化两个方面，属于当今世界迅速发展和日益成熟的高新技术。自动化技术的不断发展也推动了各种控制软件的发展，特别是优化控制从理论走向了实践。

随着微电子计算机、自动化理论和信息技术的飞速发展，国外企业采用最新的PC技术发展的DCS系统已普遍应用于各行业生产设施，特别在应用DCS的同时，发展了许多实用的优化软件。

在国外，合成氨生产的发展大致可分为五个阶段：Ⅰ发明阶段；Ⅱ技术推广阶段；Ⅲ原料结构变迁阶段；Ⅳ单系列大型化阶段；Ⅴ节能降耗阶段。与工艺相适应的自动化技术也不断发展，特别是第Ⅲ阶段，不同的工艺出现对控制任务提出不同的要求，鉴于当时的仪表条件、控制理论发展情况，主要针对一些重要的工艺参数设置一些简单的控制回路，并逐步发展为一些串级、比值控制回路。如

作为先进的控制方案推广离不开计算机的发展，采用计算机控制系统后，随着计算机的发展，一方面一些控制系统得以有效实现，另一方面也为优化操作提供了硬件基础。针对合成氨厂的特点，一些非线性滤波采用了计算机辅助优化控制取得了成功，带来了合成氨生产的明显提高。目前，世界上许多氨厂都采用了计算机控制或DCS系统。合成氨厂的控制水平达到了一定高度，而且优化和计算机管理的研究和应用达到了一定程度，增加了产量，降低了成本，提高了效率。

二、拟采用的研究方法和技术路线（包括研究工作的总体安排和进度，计算、实验方法和步骤及其可行性论证，可能遇到的问题和解决办法。）采用的研究方法为：先进行理论研究，从合成氨的工艺要求和生产设备具体提点入手，分析应该优化的设施和重点回路。从重点回路出发更具体的分析每一个优化参数所要关联的参数，了解和分析这个参数优化前的控制方法，在此基础上制定新的控制方法，并能用先进控制方法使其得到优化。写出控制方案，画出控制方框图。在此基础上编制控制程序。将控制程序输入到DCS系统，并进行离线调试和在线调试，并将优化程序投入运行。记录投入运行优化控制系统前的参数运行曲线和投入优化控制系统后的运行曲线。分析优化系统的运行情况，提出进一步的修改意见。重复上述过程，进行第二次实验。直到达到满意的效果。

工作计划：制定详细技术实施方案（1项目论证及前期调研、2方案设计和论证、3编制详细实施方案、4绘制有关设计图纸等）；编制软件；软件调试和投运；软件运行考核；操作培训和技术交流；项目鉴定及归档资料。完成以上工作大约需要1年时间。

可能遇到的困难和解决方法：可能遇到的实际困难是：不同厂家的工艺差异性，使得优化系统不能通用，须针对具体情况和现场状况作进一步的修正和补充。由于工艺状况的复杂性，同一个被控参数，由于原料的变化、时间的推进、成分的变化等一些不可控因素的出现，使其不能达到优化的效果。尽可能将所有的影响参数引入优化系统。让不可控因素越少越好。

三、本项目的特色与创新之处。自八十年代起，计算机控制系统和DCS系统逐步引入我国生产过程控制领域，特别是化肥行业，90%以上的大化肥企业都引进了国外的DCS系统，80%以上的中化肥企业也都应用了国外的DCS系统，30-40%的小化肥企业也在部分装置上引进了国内及国外的控制系统。从DCS系统的引进情况看，大部分企业只是用DCS系统替代了原有的仪表系统，有小部分企业在个别回路做了一定的开发工作，总体看来，DCS的应用远远没有发挥其强大的功能优势。对于合成氨设施，该设施的最大特点是工艺流程长，反应在高温、高压下进行，自动化设计比较简单，手动操作率高。为更好地控制整个合成氨设施的运行，使整个生产能够达到节能、降耗、稳定、高产的目的，必须在原有初步设计的基础上，根据工艺操作的需要，进一步开发和利用DCS系统强大的软件功能，把现代控制理论中一些比较先进的控制算法，应用到合成氨设施中去。

三、本项目的独特性与创新点。自二十世纪八十年代起，计算机控制技术与DCS系统逐步融入我国的生产过程控制领域，尤其在化肥行业，超过九成的大型化肥企业引进了国外DCS系统，八成以上的中型化肥企业也采用了国外DCS系统，而约三至四成的小型化肥企业则在部分设备上引入了国内外控制系统。观察DCS系统的应用情况，多数企业仅用DCS系统替代了原有仪表系统，少数企业在个别回路进行了开发，总体而言，DCS的应用尚未充分发挥其强大的功能优势。针对合成氨装置，其最大特点是工艺流程冗长，反应在高温高压下进行，自动化设计相对简单，手动操作率较高。为更好地控制整个合成氨装置的运行，实现节能、降耗、稳定、高产的目标，必须在原有初步设计的基础上，根据工艺操作需求，进一步挖掘和利用DCS系统强大的软件功能，将现代控制理论中较为先进的控制算法应用于合成氨装置。

四、预期研究成果。化肥生产装置采用综合化、大型化、连续化的生产方式，流程结构复杂。我国合成氨厂的规模持续扩大，对于此类装置能否实现最优设计和最优控制，对基本建设投资、安全生产、产品成本等方面都将产生重大影响。合成氨装置中合成工段、变换工段和造气工段的优化控制软件和硬件，旨在利用计算机手段实现装置节能降耗，提升化肥厂的生存和竞争能力。由于国内中小化肥装置均为非优化设计，设备未经过正规流程模拟，且装置改造持续进行，操作条件（工艺参数）基本依据经验确定，因此优化难度较大，但优化潜力也很大。

优化控制旨在在线优化操作参数，在现有工艺流程和设备条件下，利用计算机对生产装置进行操作参数优化，实现卡边操作，节能降耗，降低每吨氨的生产成本，实现装置利润最大化。优化控制是企业挖潜增效的有效手段。采用数学模型和多变量优化算法，通过建立造气、变换和合成系统的数学模型，实现了造气、变换和合成岗位的在线优化控制。

五、已有研究基础。天华化工机械自动化研究设计院是一家长期从事化工自动化和仪表专业研究的单位，拥有30多年化肥过程控制经验。拥有一支技术实力雄厚的专业研究团队。自二十世纪八十年代起，致力于优化控制系统的研发和应用，先后在刘家峡化肥厂、河北易县化肥厂、安阳化肥厂、柳州化肥厂、山东红日集团等几家合成氨装置中设计并应用了DCS系统，取得了较为满意的效果。在DCS开发方面积累了丰富的经验，先后开发和应用了横河公司的YEWPARKMARKⅡ、μXL、CENTUM-XL、CS-1000，美国Honeywell公司的TDC-2000、TDC-3000、Micro-3000、GUS等系统；美国Rosement公司的RS3、PROVAX；德国西门子的PLC、PCS等。

本人自毕业以来，一直从事化肥检测与控制的研究和应用工作。先后承担了安阳化肥厂、柳州化肥厂、山东红日集团、金昌化工集团等单位DCS系统的设计、组态、编程和应用工作。并在部分控制回路中成功应用了较为先进的控制方法，取得了较为满意的效果。在系统集成、控制优化方面积累了一定的经验和方法。此外，有导师和同行的支持和帮助，我相信，经过努力一定能把这个项目做好。

六、主要参考文献目录。1《小型合成氨厂生产操作问答》；杨春升，化学工业出版社

2《小型合成氨厂生产工艺与操作》；王师祥、杨保和，化学工业出版社。

3《TDC-3000系统操作手册》Honeywell公司。

4《集散型控制系统的设计与应用》；王常力、廖道文，清华大学出版社。

5《新型控制系统》；俞金寿，化学工业出版社。

6《现代控制理论基础》；王照林，国防工业出版社。

7《化工仪表及自动化》论文集

8《全国第五次化肥仪表自动化技术交流会论文集》；化学工业部化肥司

9《DCS、PLC及现场总线论文集》綦希林。

七、副导师意见

副导师(签名):年月日

八、导师意见

导师(签名):年月日

如何进行系统优化

一、系统优化设置

1、系统常规优化

1）关闭系统属性中的特效。点击开始→控制面板→系统→高级→性能→设置→在视觉效果中，设置为调整为最佳性能→确定即可。

2）“我的电脑”－“属性”－“高级”－“错误报告”－选择“禁用错误汇报”。

3）再点“启动和故障恢复”－“设置”，将“将事件写入系统日志”、“发送管理警报”、“自动重新启动”这三项的勾去掉。再将下面的“写入调试信息”设置为“无”。

4）“我的电脑”－“属性”－“高级”－“性能”－“设置”－“高级”，将虚拟内存值设为物理内存的2.5倍，将初始大小和最大值值设为一样，并将虚拟内存设置在系统盘外。

5）将“我的文档”文件夹转到其他分区：右击“我的文档”－“属性“－“移动”，设置到系统盘以外的分区。

6）将IE临时文件夹转到其他分区。打开IE浏览器，选择“工具“－“internet选项”－“常规”－“设置”－“移动文件夹”，设置设置到系统盘以外的分区。

2、加速XP的开、关机

1）打开“系统属性”点“高级”选项卡，在“启动和故障恢复”区里打开“设置”，去掉“系统启动”区里的两个√，如果是多系统的用户保留“显示操作系统列表的时间”的√。再点“编辑”确定启动项的附加属性为/fastdetect而不要改为/nodetect，先不要加/noguiboot属性，因为后面还要用到guiboot。