1.4.9 复杂流程工业控制系统

随着工业、农业、能源、电力、交通运输业、计算机技术和通信技术的发展，工业控制系统变得越来越复杂，复杂工业控制系统大量涌现。

复杂工业控制系统包括结构、环境、功能和过程的复杂化，系统的物质流、能量流、信息流交互作用复杂，多层次、多结构、网络化、大数据特征使得系统运行机理不明确。

某传统复杂流程工业控制系统的金字塔式人工调控方式如图1-15所示。

图1-15 某传统复杂流程工业控制系统的金字塔式人工调控方式

金字塔式人工调控造成复杂工业系统产品质量低、能耗高，不符合现代工业发展的要求。目前，复杂流程工业控制系统的结构朝着多层次发展，复杂流程工业控制系统运行控制与管理的多层次结构如图1-16所示。

图1-16 复杂流程工业控制系统运行控制与管理的多层次结构

在多层次机构中需要解决以下问题。

1）能量流的建模。

2）物质流的建模。

3）物质流和能量流的交互作用。

4）信息化的作用（即自动化）对物质流，能量流时空配置的定量影响。

复杂流程工业控制系统过程调控的手段是控制各个控制回路的设定值，使得在信息流的控制下，能量流和物质流形成最优耦合，从而实现全厂运行的优化，提高产品质量，节能减排。