導讀：傳統的自動化較少關注節能與環保問題，隨著社會和經濟的發展，綠色電廠

、綠色樓宇以及綠色化工等與節能環保相關概念被提出，節能能源、減少原材料消耗以及綠色環保等新的約束對自動化技術提出了更高的要求。在現代企業中
，先進控製與優化技術對於企業的節能減排、高效運行起著十分重要的作用，具有許多顯著的優點。因此得到了廣泛的推廣和應用。“節能降耗”需要從自動化等高新技術中尋求出路。先進控製技術完全可以在“節能降耗”領域裏建功立業！

孫柏林先生

   節能減排是“十二五”期間國民經濟能夠繼續保持可持續發展的戰略性問題之一，是當前對於各行各業都極其重要的任務。先進的科學技術正是“節能減排”deyouliwuqi
，zhezhongjishuzaizhizaoyezhongzhengshixianjindegongyezidonghuajishu。ruhejiakuaizhuangbeizhizaoyedefazhanhejishujinbu
，zengqianggongyekongzhixitongdegongnenghexiaolv，yijigenghaodiyingyongxianjindekongzhijishulaibangzhuzhizaoqiyejiangdichengben、提高效率、改善質量、實現低碳化與“節能減排”的目標

，是當前工業自動化行業麵臨的十分緊迫的問題。

　　目前
，我國工業生產仍普遍存在“三高”（高能耗、高消耗
、高汙染）的問題。鋼鐵、有色、電力
、化工等高耗能行業單位產品能耗比世界先進水平高40%以上。因而，我們應努力奮鬥
，盡早縮短這一差距，按照科學發展觀和加快轉變經濟發展方式的要求，建立資源節約型
、環境友好型社會。

　　節能減排
、建設“兩型”社會是科學發展觀的內在要求，當然也是應對氣候變化的一個有效手段。

　　“十二五”節能減排的主要目標與基本思路

　　《“十二五”節能減排綜合性工作方案》總體目標包括：到2015年，萬元國內生產總值能耗下降到0.869t標準煤，比2010年的1.034t標準煤下降16％，總實現節約能源6.7億t標準煤。2015年，全國化學需氧量和SO2排放總量分別控製在2347.6萬t

、2086.4萬t，比2010年的2551.7萬t
、2267.8萬t分別下降8%；全國氨氮和氮氧化物排放總量分別控製在238.0萬t、2046.2萬t，比2010年的264.4萬t、2273.6萬t分別下降10%。

　　“堅持節約優先
、立足國內、多元發展、保護環境，加強國際互利合作，調整優化能源結構
，構建安全、穩定
、經濟、清潔的現代能源產業體係”是推動能源生產和利用方式變革的新思路。

　　為此，專家學者提出：“節能改變世界 智能創造未來”
，“十二五”期間工業節能減排工作要以科技創新為支撐，大力推進工業節能降耗。圍繞工業生產源頭、過程和產品三個重點
，組織實施餘熱餘壓回收利用工程、工業鍋爐窯爐改造工程、內燃機係統節能工程、電機係統節能改造工程
、熱電聯產工程、工業副產煤氣回收利用工程、高效節能機電產品推廣工程、企業能源管控中心建設工程
、綠色通信推廣工程
、節能產業培育工程等十大重點節能工程
，提升工業能源利用效率，促進行業節能技術產品裝備

、企業節能管理水平再上新台階。

　　充分認識“十二五”節能減排壓力及難度將會更大

　　隨著工業化
、城(cheng)鎮(zhen)化(hua)進(jin)程(cheng)加(jia)快(kuai)和(he)消(xiao)費(fei)結(jie)構(gou)持(chi)續(xu)升(sheng)級(ji)，我(wo)國(guo)能(neng)源(yuan)需(xu)求(qiu)呈(cheng)剛(gang)性(xing)增(zeng)長(chang)，受(shou)國(guo)內(nei)資(zi)源(yuan)保(bao)障(zhang)能(neng)力(li)和(he)環(huan)境(jing)容(rong)量(liang)製(zhi)約(yue)以(yi)及(ji)全(quan)球(qiu)性(xing)能(neng)源(yuan)安(an)全(quan)和(he)應(ying)對(dui)氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)影(ying)響(xiang)，資(zi)源(yuan)環(huan)境(jing)約(yue)束(shu)日(ri)趨(qu)強(qiang)化(hua)，“十二五”時期節能減排形勢仍然十分嚴峻，任務十分艱巨。16％這一目標和“十一五”期間“19.1%”的實際節能幅度相比雖然稍有下降，但仍是一塊“難啃的硬骨頭”。

　　這是由於：一是節能減排的約束性指標增多了

，“十二五”規劃綱要草案除了繼續要求化學需氧量排放量和SO2排放量分別下降8％

，還新增要求氨氮和氮氧化物分別減排10％；二是“十二五”將大幅抑製能源消耗
；三是行業節能減排的空間趨小、難度加大；四是我國石油和化學工業的重點耗能產品，能耗與國際先進水平的差距還很大；五是減排的這四項指標是約束性的，是一定要完成的，嚴峻的“節能”形勢之外，“減排”重任的完成也不容樂觀；六(liu)是(shi)部(bu)分(fen)高(gao)耗(hao)能(neng)產(chan)品(pin)生(sheng)產(chan)增(zeng)長(chang)較(jiao)快(kuai)
，一(yi)些(xie)過(guo)去(qu)停(ting)工(gong)減(jian)產(chan)的(de)又(you)在(zai)恢(hui)複(fu)生(sheng)產(chan)
，產(chan)能(neng)大(da)量(liang)釋(shi)放(fang)
，局(ju)部(bu)地(di)區(qu)電(dian)力(li)供(gong)需(xu)偏(pian)緊(jin)

，節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)任(ren)務(wu)非(fei)常(chang)嚴(yan)峻(jun)。專(zhuan)家(jia)學(xue)者(zhe)形(xing)象(xiang)地(di)說(shuo)：這次提出的目標是屬於“踮起腳來才夠得著”的目標。

　　“十二五”節能減排要求工業發展低碳化

　　“十二五”shiqi，woguokejifazhanrengchuyukeyidayouzuoweidezhongyaozhanlvejiyuqi。shijiekejibaochikuaisufazhantaishi，xuekejiaochahejishuronghejiakuai，chuangxinyaosuhechuangxinziyuanzaiquanqiufanweineiliudongjiasu，kexuejishuzhengyunyuzhexindetupo。wangluohexinxijishujiasushentouheshenduyingyong，jiangyinfayizhineng、泛在、融合和普適為特征的新一輪信息產業變革。新型節能環保技術
、新能源技術等加速突破，將推動世界進入綠色、清潔、低碳發展的新階段。

　　未來五年
，我國經濟將麵臨重大轉變
，能源消費增長也要有重大變化
，“十二五”要(yao)繼(ji)續(xu)製(zhi)定(ding)積(ji)極(ji)的(de)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)定(ding)量(liang)目(mu)標(biao)，並(bing)試(shi)行(xing)能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)總(zong)量(liang)控(kong)製(zhi)目(mu)標(biao)
，加(jia)強(qiang)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)考(kao)核(he)，完(wan)善(shan)經(jing)濟(ji)社(she)會(hui)發(fa)展(zhan)考(kao)核(he)內(nei)容(rong)
，以(yi)進(jin)一(yi)步(bu)統(tong)一(yi)認(ren)識(shi)，用(yong)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)實(shi)踐(jian)科(ke)學(xue)發(fa)展(zhan)，推(tui)動(dong)科(ke)學(xue)發(fa)展(zhan)；防止盲目擴大投資
，避免單純追求GDP增長速度；加快低碳技術開發和推廣應用
；組織開展節能減碳共性、關鍵和前沿技術攻關。

　　先進控製技術在節能降耗中的促進作用

　　“十二五”科技發展的總體目標是：zizhuchuangxinnenglidafutisheng，kejijingzhengliheguojiyingxianglixianzhuzengqiang
，zhongdianlingyuhexinguanjianjishuqudezhongdatupo，weijiakuaijingjifazhanfangshizhuanbiantigongyoulizhicheng；基本建成功能明確、結構合理、良性互動、運行高效的創新體係。

　　傳統的自動化較少關注節能與環保問題，隨著社會和經濟的發展，綠色電廠、綠色樓宇以及綠色化工等與節能環保相關概念被提出，節能能源、減少原材料消耗以及綠色環保等新的約束對自動化技術提出了更高的要求。

　　當dang前qian的de節jie能neng已yi不bu是shi簡jian單dan意yi義yi的de節jie約yue和he少shao用yong能neng源yuan，而er是shi要yao靠kao使shi用yong先xian進jin科ke學xue技ji術shu
，先xian進jin管guan理li理li念nian等deng來lai提ti高gao能neng源yuan的de利li用yong效xiao率lv。在zai當dang今jin世shi界jie性xing市shi場chang經jing濟ji的de激ji烈lie競jing爭zheng中zhong，工gong業ye企qi業ye必bi須xu應ying用yong自zi動dong化hua技ji術shu科ke學xue來lai保bao證zheng產chan品pin的de質zhi量liang
、chengbenheshuliangdeyoushi。tebieshizaiyonggaoxinjishugaizaochuantongchanyefangmian

，zidonghuakexuezaigongyeqiyedeyunxingyufazhanzhongqidaofeichangzhongyaodezuoyong。zaixiandaiqiyezhong
，xianjinkongzhiyuyouhuajishuduiyuqiyedejienengjianpai

、高效運行起著十分重要的作用，具有許多顯著的優點。因此得到了廣泛的推廣和應用。“節能降耗”需要從自動化等高新技術中尋求出路。先進控製技術完全可以在“節能降耗”領域裏建功立業！

　　先進控製技術在化工自動化的應用

　　隨sui著zhe科ke學xue技ji術shu的de飛fei速su發fa展zhan及ji其qi在zai工gong業ye生sheng產chan中zhong廣guang泛fan和he深shen入ru的de應ying用yong，工gong業ye生sheng產chan的de發fa展zhan體ti現xian著zhe兩liang個ge明ming顯xian的de特te征zheng，一yi是shi生sheng產chan規gui模mo越yue來lai越yue大da，二er是shi生sheng產chan技ji術shu水shui平ping越yue來lai越yue高gao。長chang期qi以yi來lai，我wo國guo化hua學xue工gong業ye技ji術shu水shui平ping較jiao低di、能耗很高。要改變這種局麵，根本的出路就是走科技進步的道路，采用先進實用的技術改造傳統產業。隨著化學工業日益朝著集成化、大型化方向發展

，係統的複雜性不斷增加，表現為過程具有強耦合性、不確定性、非線性
、信(xin)息(xi)不(bu)完(wan)全(quan)性(xing)和(he)大(da)純(chun)滯(zhi)後(hou)性(xing)等(deng)特(te)征(zheng)
，並(bing)存(cun)在(zai)著(zhe)苛(ke)刻(ke)的(de)約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)，控(kong)製(zhi)目(mu)標(biao)多(duo)元(yuan)化(hua)，變(bian)量(liang)數(shu)目(mu)增(zeng)多(duo)且(qie)相(xiang)關(guan)性(xing)增(zeng)強(qiang)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，傳(chuan)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)已(yi)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)
，必(bi)須(xu)應(ying)用(yong)先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)。近(jin)年(nian)來(lai)
，先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)在(zai)工(gong)業(ye)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)已(yi)經(jing)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。從(cong)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)的(de)角(jiao)度(du)看(kan)

，先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)應(ying)用(yong)成(cheng)功(gong)與(yu)否(fou)的(de)關(guan)鍵(jian)在(zai)於(yu)設(she)計(ji)者(zhe)對(dui)被(bei)控(kong)過(guo)程(cheng)的(de)準(zhun)確(que)把(ba)握(wo)與(yu)否(fou)，能(neng)否(fou)正(zheng)確(que)應(ying)用(yong)各(ge)種(zhong)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)。

　　就jiu自zi動dong化hua水shui平ping而er言yan，主zhu要yao包bao含han自zi動dong化hua係xi統tong及ji儀yi器qi儀yi表biao產chan品pin和he控kong製zhi技ji術shu兩liang個ge方fang麵mian。前qian者zhe僅jin是shi實shi現xian自zi動dong化hua的de基ji礎chu條tiao件jian。而er後hou者zhe決jue定ding目mu標biao控kong製zhi的de好hao壞huai。能neng耗hao的de下xia降jiang有you兩liang種zhong方fang式shi：一種是把高耗能產業合理轉移出去
，提高產業結構；另一種是降低單位增加值能耗，提高能源使用效率。

　　現代工業過程正向複雜化、高速化
、大型化方向發展，節能、降耗、安全、環保是自動化的首要目標，而工業過程通常都有多種約束條件、多變量、強耦合、非線性、大時滯

、不確定性

、多控製目標等問題，給先進控製技術的實現帶來很大困難，主要因為控製目標帶有多種約束條件

、多變量、強耦合、非線性
、大時滯及不確定性；加之對象研究不夠、控kong製zhi方fang案an不bu夠gou合he理li等deng因yin素su造zao成cheng的de。而er這zhe些xie回hui路lu恰qia恰qia是shi影ying響xiang生sheng產chan效xiao率lv

，降jiang低di能neng耗hao的de關guan鍵jian點dian。如ru何he實shi現xian降jiang低di單dan位wei增zeng加jia值zhi能neng耗hao，提ti高gao能neng源yuan使shi用yong效xiao率lv呢ne?本文主要想從市場需求、自動化領域實現節能降耗的基礎條件、節能降耗與先進控製的關係、目前存在的問題和今後努力的方向等幾個方麵來討論。

　　近年來對複雜係統建模與控製、非線性控製係統理論、離散事件動態係統
、混雜係統理論、大係統理論、隨機係統濾波與控製、分布參數係統控製、自適應控製

、魯棒控製
、智能控製
、最優控製、係統辨識與建模等各種控製理論的研究較多。針對複雜工業過程所具有的多變量、強耦合
、強非線性、不確定性、生產邊界條件變化大等綜合複雜性，將控製理論與方法和智能方法（模糊推理、神經網絡、知識挖掘
、專家係統等）相結合，開展了智能建模技術、軟測量技術、智能控製技術、多(duo)變(bian)量(liang)智(zhi)能(neng)解(jie)耦(ou)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)基(ji)於(yu)綜(zong)合(he)生(sheng)產(chan)指(zhi)標(biao)的(de)優(you)化(hua)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)。自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)是(shi)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)的(de)手(shou)段(duan)之(zhi)一(yi)。對(dui)工(gong)廠(chang)而(er)言(yan)
，僅(jin)靠(kao)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)是(shi)不(bu)能(neng)實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)的(de)，隻(zhi)有(you)當(dang)流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)通(tong)過(guo)結(jie)合(he)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)才(cai)能(neng)達(da)到(dao)高(gao)效(xiao)節(jie)能(neng)的(de)目(mu)的(de)。在(zai)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)及(ji)儀(yi)表(biao)使(shi)用(yong)正(zheng)常(chang)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)
，先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)的(de)應(ying)用(yong)使(shi)得(de)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)的(de)效(xiao)果(guo)可(ke)達(da)5％～7％。即便生產工藝的改造
、升級和創新，各種機械
、電氣等設備的效率提高的條件下，自控投運率太低，同樣對節能降耗有影響。國內一些石化公司如茂名
、揚子、濟南等煉油廠已經應用了先進技術，並且帶來了可觀的經濟效益。