基于CLIPS的开停车指导系统研究与应用.pdfVIP

第2期 韦洪龙等．基于cLlPS的开停车指导系统研究与应用 19l Ll 基于CPS的开停车指导系统研究与应用 韦洪龙1 田文德1 李传坤2 徐敏祥1 (1．青岛科技大学化工学院，山东青岛266042； 2．中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院化学品安全控制国家重点实验室，山东青岛266071) 摘要针对催化裂化装置的开停车工艺，建立基于cLIPs的开停车指导系统，着重介绍其整体结构、 知识库以及操作模块和组态模块间的相互关系。应用结果表明：该系统可以实现定性和定量两方面的 控制，满足开停车过程安全指导的需要。 关键词 催化裂化装置 开停车 安全指导CLIPS 中图分类号 TH865 文献标识码 A 文章编号 1000·3932(2014)02_019l_04 车过程进行分析，给出当前的操作状态，并实现温 人工智能(ArtificialIntelligence，AI)是一门正 在发展的综合性学科，旨在研究如何利用计算机 度及压力等参数在上升速率和时间上的操作控 等现代工具设计模拟人类智能行为的计算机软／ 制。 硬件系统…。50多年来，理论研究和实际应用均 1 系统设计 得到迅速发展，研究领域有专家系统、问题求解、 在CLIPS知识推理模块中，模式匹配算法采 自然语言理解、模式识别及机器人等。而专家系 用Forgy提出的快速模式匹配的Rete算法∞1。该 算法的核心是建立由模式网络和连接网络构成的 统(ExpertSystem，ES)是一种最具代表性的智能 计算机应用系统，它能运用专家经验与专门知识， Rete匹配网络结构。利用基于规则系统具有的时 模拟人类专家的思维过程求解问题。 间冗余性，存储已经匹配的模式与事实的状态信 石化装置的开停车过程通常包含连续的、并 息，在事实库改变时仅仅对改变事实进行模式匹 行的及闭环控制的操作等。由于操作环境的多变 配检查¨。。 性，可能会导致设备不能稳定运转，生产效率降 1．1 结构组成 低，产品不合格，甚至造成重大事故。因此，从经 停车指导系统软件结构如图l所示。软件主 济上和操作上考虑，都需要保证开停车过程是安 要分为两大部分：运行模块和组态模块。用户在 全和稳定的心’3o。由于开停车过程较为复杂，具 组态模块下，通过编辑步骤条件生成CLIPS的规 有一定的风险和难度，所以操作技术要求很高。 则库clp文件。运行模块下，加载规则库clp文 在没有动态模拟的情况下，操作人员主要依靠经 件，通过插入实时数据转换成的事实匹配规则，触 验进行操作，很少能从理论上予以验证Ho。因此， 发规则，得到结果反馈给用户。 厂一一一一一一一1 针对面向复杂石化装置开停车过程的岗位工人和 技术人员的指导已成为比较迫切的任务，专家系 统是解决这一问题的有效途径。 笔者提出的停车指导系统，以专家系统工具 CLIPS为内核，能够指导用户根据知识和经验对 开停车过程进行定义。同时，构建的用于开停车 的专家系统，可以对实际的操作做出相应的指导 图1 停车指导系统软件结构 和评价，在开停车过程中较好地辅助工艺人员操 作，确保开停车过程顺利进行并优化操作步骤1。 该系统的优势在于从定性和定量两个方面对开停 收稿日期：2013一12-16(修改稿) 基金项目：山东省安全生