自動化水平主要包含自動化控制系統(tǒng)及儀器儀表產(chǎn)品和控制技術(shù)兩個方面。 前者僅是實(shí)現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)條件。而后者決定目標(biāo)控制的好壞。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展及其在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛和深入的應(yīng)用，工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展體現(xiàn)著兩個明顯的特征，一是生產(chǎn)規(guī)模越來越大，二是生產(chǎn)技術(shù)水平越來越高。
隨著化學(xué)工業(yè)日益朝著集成化、大型化方向發(fā)展，系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，表現(xiàn)為過程具有強(qiáng)耦合性、不確定性、非線性、信息不完全性和大純滯后性等特征，并存在著苛刻的約束條件，控制目標(biāo)多元化，變量數(shù)目增多且相關(guān)性增強(qiáng)。在這種情況下，傳統(tǒng)的控制策略已不能完全滿足要求，必須應(yīng)用先進(jìn)控制。
長期以來，我國化學(xué)工業(yè)技術(shù)水平較低、能耗很高。要改變這種局面，根本的出路就是走科技進(jìn)步的道路，采用先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。能耗的下降有兩種方式：一種是把高耗能產(chǎn)業(yè)合理轉(zhuǎn)移出去，提高產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；另一種是降低單位增加值能耗，提高能源使用效率。近年來，先進(jìn)控制在工業(yè)上的應(yīng)用已經(jīng)越來越多。從工業(yè)應(yīng)用的角度看，先進(jìn)控制應(yīng)用成功與否的關(guān)鍵在于設(shè)計者對被控過程的準(zhǔn)確把握與否，能否正確應(yīng)用各種控制策略。
目前現(xiàn)代工業(yè)過程正向復(fù)雜化、高速化、大型化方向發(fā)展，節(jié)能、降耗、安全、環(huán)保是自動化控制的首要目標(biāo)，而工業(yè)過程通常都有多種約束條件、多變量、強(qiáng)耦合、非線性、大時滯、不確定性、多控制目標(biāo)等問題，給先進(jìn)控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)帶來很大困難，主要因?yàn)榭刂颇繕?biāo)帶有多種約束條件、多變量、強(qiáng)耦合、非線性、大時滯及不確定性；加之對象研究不夠、控制方案不夠合理等因素造成的。而這些回路恰恰是影響生產(chǎn)效率，降低能耗的關(guān)鍵點(diǎn)。
如何實(shí)現(xiàn)降低單位增加值能耗，提高能源使用效率呢?本文主要想從市場需求、自動化領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗的基礎(chǔ)條件、節(jié)能降耗與先進(jìn)控制的關(guān)系、目前存在的問題和今后努力的方向等幾個方面來討論。
自動化控制系統(tǒng)是節(jié)能降耗的手段之一。對工廠而言，僅靠自動化技術(shù)是不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的，只有當(dāng)流程工業(yè)企業(yè)通過結(jié)合自動化技術(shù)才能達(dá)到*節(jié)能的目的。
近年來對復(fù)雜系統(tǒng)建模與控制、非線性控制系統(tǒng)理論、離散事件動態(tài)系統(tǒng)、混雜系統(tǒng)理論、大系統(tǒng)理論、隨機(jī)系統(tǒng)濾波與控制、分布參數(shù)系統(tǒng)控制、自適應(yīng)控制、魯棒控制、智能控制、*控制、系統(tǒng)辨識與建模等各種控制理論的研究較多。針對復(fù)雜工業(yè)過程所具有的多變量、強(qiáng)耦合、強(qiáng)非線性、不確定性、生產(chǎn)邊界條件變化大等綜合復(fù)雜性，將控制理論與方法和智能方法相結(jié)合，開展了智能建模技術(shù)、軟測量技術(shù)、智能控制技術(shù)、多變量智能解耦控制技術(shù)以及基于綜合生產(chǎn)指標(biāo)的優(yōu)化控制技術(shù)的研究。
在自動化控制系統(tǒng)及儀表使用正常的條件下，先進(jìn)控制的應(yīng)用使得節(jié)能降耗的效果可達(dá)5％～7％。即便生產(chǎn)工藝的改造、升級和創(chuàng)新，各種機(jī)械、電氣等設(shè)備的效率提高的條件下，自控投運(yùn)率太低，同樣對節(jié)能降耗有影響。
