CN101796505B - 用于过程控制的方法和系统 - Google Patents

Abstract

用于过程控制的方法(600)和系统(10)。该控制系统(10)可以可操作式地耦合于工艺过程系统(200)。控制系统(10)可以包括可操作式地耦合于工艺过程系统(200)的控制装置(250)；至少部分基于工艺过程系统(200)提供线性模型的建模模块(20)；提供与控制装置(250)关联的控制器算法的计算模块(30)；在用户界面呈现至少部分基于线性模型和控制器算法的控制器信息的用户界面模块(40)；以及用于在建模模块(20)、计算模块(30)和用户界面模块(40)之间建立通信的独立协调模块(50)。一个或多个控制信号可以提供给控制装置(250)中的至少一个用于控制工艺过程系统(200)。在一个实施例中，建模模块(20)可以从非线性过程中产生线性模型。

Description

用于过程控制的方法和系统

技术领域

本公开大体上涉及过程控制系统，并且更加具体地涉及用于过程控制的方法和系统。

背景技术

例如制造工厂、化学工厂和炼油厂等工艺过程设施典型地使用过程控制系统管理。阀门、泵、电机、加热/冷却装置以及其他工业设备典型地执行在工艺过程设施中加工材料所需要的动作。在其他功能中，过程控制系统常常管理在工艺过程设施中的工业设备的使用。

在常规过程控制系统中，控制器常常用于控制在工艺过程设施中的工业设备的运转。控制器可以典型地监测工业设备的运转、向工业设备提供控制信号、和/或当探测到故障时生成警报。高级控制器可以常常使用基于模型的控制技术以控制工业设备的运转。基于模型的控制技术典型地涉及使用模型以分析输入数据，其中该模型基于正接收的输入数据识别工业设备应该如何被控制。

过程控制系统典型地包括一个或多个过程控制器和输入/输出(I/O)装置，该输入/输出(I/O)装置通信耦合于至少一个工作站和一个或多个现场装置(例如通过模拟和/或数字总线)。现场装置可以包括传感器(例如，温度、压力和流量传感器)，以及其他无源和/或有源装置。该过程控制器可以接收过程信息(例如由现场装置做出的现场测量等)，以便实现基于控制模型的控制例程。然后可以生成控制信号并且将其发送到工业设备以控制过程的运转。

许多过程控制系统还包括应用站。应用站可以执行软件应用程序，其执行各种不同的过程功能，例如在过程控制系统中的维护管理功能、诊断功能、监测功能和安全相关功能等(例如基于控制模型等)。

对正控制的特定过程典型地定制软件应用程序。该过程控制系统应用程序、数据库服务和运行时间服务高度互相依赖。对共有数据成分的变化可能需要客户应用程序重建。要求过程控制软件开发者密切协调数据库、运行时间和系统软件的开发使得软件以统一的方式建立和发布。同样，因为建模应用程序集成在特定控制软件中，由于施加在不同工艺过程设施上的特定控制中有差别，有效模型的重新使用常常受到限制。

因此，需要有用于灵活的非线性过程控制的方法和系统。还需要有便于和/或加快控制技术的开发的这样的方法和系统。

发明内容

提供本发明内容以遵守37C.F.R.§1.73，其中要求本发明的发明内容简洁地指出本发明的实质和主旨。提交本发明内容，其中认识到本发明内容将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。

提供了用于过程控制的方法和系统。该方法和系统可以包括建模模块和计算模块，它们通过协调模块与用户界面和一个或多个控制装置通信。建模模块可以提供过程模型并且计算模块可以提供与控制装置关联的控制算法。模块，并且特别地协调模块，的使用可以在开发和实现对过程的控制中提供灵活性。该方法和系统可以实现对非线性系统的控制，例如通过线性模型、线性分段模型和/或非线性模型来控制。

在本公开的一个示范性实施例中，提供了控制非线性过程的方法。该方法可以包括：提供至少部分基于该非线性过程的模型，其中该模型由控制系统的建模模块提供；提供与该非线性过程的控制装置关联的控制器算法，其中该控制器算法由控制系统的计算模块提供；在用户界面上呈现至少部分基于模型和控制器算法的控制器信息，其中该用户界面由用户界面模块提供；使用控制系统的协调模块使建模模块、计算模块和用户界面模块处于通信中；并且通过从该协调模块发送一个或多个控制信号到至少一个控制装置而控制非线性过程。

在另一个示范性实施例中，提供了可操作式地耦合于工艺过程系统的控制系统。该控制系统可以包括：可操作式地耦合于工艺过程系统的控制装置；提供至少部分基于工艺过程系统的模型的建模模块；提供与控制装置关联的控制器算法的计算模块；在用户界面呈现至少部分基于模型和控制器算法的控制器信息的用户界面模块；和用于在建模模块、计算模块和用户界面模块之间建立通信的协调模块。一个或多个控制信号可以提供给这些控制装置中至少一个用于控制工艺过程系统。建模模块和计算模块可以利用不同的应用平台操作。

在另外的示范性实施例中，提供了包括用于控制非线性过程的计算机可读程序指令的计算机可读存储介质。该程序可以包括：用于使计算机向建模模块询求非线性过程模型的程序指令；用于使计算机向计算模块询求该非线性过程的与一个或多个控制装置关联的控制器算法的程序指令；用于使计算机在用户界面上呈现至少部分基于该模型和控制器算法的控制器信息的程序指令；和用于使计算机发送一个或多个控制信号到该一个或多个控制装置中至少一个以实现非线性过程的控制的程序指令。

该技术效果包括但不限于允许有用于过程控制的开发的可互换平台，这产生更容易和/或加快的开发过程。该技术效果还包括但不限于使架构分散式而用于过程控制系统部件的重新使用。

本公开的上文描述的和其他的特征和优势将被本领域内那些技术人员从下列详细说明、附图和附上的权利要求意识到和理解。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的用于过程控制的示范性系统的示意图；

图2是耦合于工艺过程设施的根据本发明的实施例的用于过程控制的另一个示范性系统的示意图；

图3是耦合于工艺过程设施的根据本发明的实施例的用于过程控制的另一个示范性系统的示意图；

图4是耦合于工艺过程设施的根据本发明的实施例的用于过程控制的另一个示范性系统的示意图；

图5是根据本发明的实施例的用于过程控制的另一个示范性系统的示意图；

图6是图示使用图1至5的系统的根据本发明的实施例的用于过程控制的示范性方法的流程图。

具体实施方式

参照附图，并且特别地参照图1，示出控制系统并且其一般用标号10表示。控制系统10可以与各种工艺过程设施和各种过程一起使用，例如制造过程、化学工厂和炼油厂。被控制的特定类型设施和特定类型的过程的不是意在限制。控制系统10可以提供多变量过程的控制。在一个实施例中，控制系统10可以应用于非线性过程，但本公开也考虑用于在线性过程中使用控制系统来实现控制。

控制系统10可以包括建模模块20、计算模块30、用户界面模块40、协调模块50和应用服务器60。本公开还考虑使用其他模块，包括用于建模模块20、计算模块30、用户界面模块40和协调模块50中一个或多个的多个模块。例如，建模模块20可以由若干不同的模块组成以基于不同的事件或可能事件开发模型，或用户界面模块40可以由若干不同的模块组成用于呈现与控制过程关联的不同信息。

建模模块20可以用于提供和/或产生代表正控制的过程的模型。在一个实施例中，建模模块20可以从正控制的非线性过程产生线性模型。该线性模型可以是各种类型的。在一个实施例中，线性模型可以是状态空间模型。然而，还考虑其他模型，例如神经或模糊模型。建模模块20可以是各种建模平台，例如(如在图1中示出的)或其他平台，包括定制应用程序。

在一个实施例中，建模模块20可以用于产生产物分级转变的参考轨线，例如最优轨线等。例如，在期望改变产物技术规格的情况下，参考轨线可以基于与过程关联的特定变量的曲线产生，并且控制过程然后可以通过追踪参考轨线而优化。

计算模块30可以用于提供和/或产生与控制装置250(在图2中示出)关联的控制器算法，该控制装置250可操作式耦合于工艺过程设施并且集成在正控制的过程中。计算模块30可以是各种计算平台，例如

鲁棒多变量预测控制技术(RMPCT)引擎或其他应用或本地平台，包括定制应用程序。

用户界面模块40可以用于向控制过程提供用户界面。用户界面可以呈现各种控制信息，包括对应于过程参数的操作员显示，和控制器输入和/或输出的趋势。呈现的控制器信息的特定类型可以基于正控制的工艺过程设施的类型和过程的类型变化，例如在聚合过程中的给料率和产物分子量等。用户界面还可以从操作员接收各种命令或其他输入，例如对提出的运转条件或其他提出的事件的预测请求等。在一个实施例中，用户界面模块40可以提供呈现定制和/或信息、输入、输出和其类似物的检索。例如，用户界面模块40可以向操作员提供以建立他们自己的控制器信息显示以便减小控制系统10的用户界面开发的时间和成本。之前开发的用户界面可以通过用户界面模块40的使用实现以进一步便于控制系统10的开发。用户界面模块40可以是各种平台，例如Honeywell

过程知识系统(EPKS)站(利用HMIweb)。在一个实施例中，当控制系统10在线时用户界面可以通过用户界面模块40的使用调节。

建模模块20、计算模块30和用户界面模块40可以通过协调模块50耦合。耦合可以通过各种部件和技术的使用，包括硬连线、光学和/或无线耦合。在一个实施例中，协调模块50可以是与其他模块独立的硬件。在另一个实施例中，协调模块50可以是与模块相同的硬件但不同的软件。

协调模块50可以提供实时环境用于控制系统10的其他模块或部件的耦合。协调模块50可以是控制系统10的中央协调块。协调模块50可以与用户界面模块40交互(例如，通过HMIWeb的使用)以检索操作员输入和/或向操作员用户显示数据(包括控制器数据的趋势)。在一个实施例中，基于用户输入，协调模块50可以触发建模模块20和计算模块30。

协调模块50可以包括关联的可写存储器，其优选地是非易失性的，以充当各种变量、数据或其他信息的数据存放处，例如存储基于测量的或另外从正控制的过程感测的操作参数已经确定的操作变量。协调模块50可以是各种处理平台并且可以包括各种接口并且根据各种协议操作用于与其他模块通信。在一个实施例中，建模模块20和计算模块30在不同的应用或本地平台上运行。协调模块50可以与这两个不同的平台通信用于执行控制过程。在一个实施例中，协调模块50可以包括关联的存储器用于将控制器参数和/或模型参数按指向与用户界面模块40的用户界面关联地存储。在用户界面模块40包括Honeywell EPKS站的另一个实施例中，将控制器参数和/或模型参数按指向存储以允许HMIweb图形的使用。

应用服务器60可以提供协调模块50和用户界面模块40之间的连接。在一个实施例中，应用服务器60可以绘制协调模块50和用户界面模块40之间产生的不同变量。应用服务器60还可以是与正控制的工艺过程设施或其他系统的接口。

参照图2，其中类似的特征用与在图1中相同的标号标记，系统10示出通过应用服务器60耦合于工艺过程设施200。本公开还考虑了用于耦合控制系统10于工艺过程设施200的其他部件和技术。例如，尽管没有在图2中示出，例如界面模块等的中间部件可以设置在应用服务器60和工艺过程设施200之间。

工艺过程设施200可以具有一个或多个集成在过程中的控制装置250。控制装置250可以是各种装置，包括阀门、泵、电机、加热/冷却装置和其他工业设备，以及传感器(例如，温度、压力和流速传感器)，以及其他无源和/或有源装置。本公开不是要限制在用于实现过程控制的控制装置的类型，并且可以包括多种装置和装置的组合(例如子系统)以在一部分过程中调节压力和/或温度。

建模模块20可以具有建模工具22、优化器24和预测器26。在一个实施例中，建模工具22是线性化器(如在图2中示出)，其可以提供或另外产生线性模型(例如，状态空间模型)，例如从非线性过程依照来自协调模块50的请求或查询来产生。在另一个实施例中，线性化器22可以提供或另外产生分段线性的模型。在再另一个实施例中，建模工具22可以产生非线性模型。

优化器24可以优化过程控制，例如至少部分基于一个或多个操作变量(其从操作参数产生，操作参数包括从控制装置250(例如，传感器)获取的测量)以及基于过程的模型来优化。例如，操作员可以请求关于特定事件的控制器信息，例如产物的改变。优化器24可以确定用于实现特定事件的最优控制条件(例如，时间或成本的最小化)。

预测器26可以至少部分基于一个或多个提出的变量、模型和控制器算法预测过程的状态。例如，如果过程采用不同的流速、压力和/或温度运行时操作员可以请求或查询过程的状态的预测。通过用户界面模块40，可以显示与预测的状态关联的控制信息，例如产物技术规格(例如，在聚合过程情况中是平均分子量)。

在一个实施例中，输入文件52可以由协调模块50提供给建模模块20。输入文件52可以是各种格式(如果

是模块20的建模平台则是例如*.gOPT文件等)，并且可以包括各种数据，例如状态变量，初始条件、参考轨线、系统矩阵、控制矩阵、输出矩阵、前馈矩阵、以及其他。输出文件54可以由建模模块20提供给协调模块50。输出文件54可以是各种格式，并且可以包括各种数据，例如状态空间矩阵、状态变量、中间变量以及其他。协调模块50可以从其他源检索数据，例如来自外来对象58(其可以链接到数据库)的状态变量初始条件。协调模块50还可以执行调度功能用于查询和其类似的，例如检索数据和模型等。

参照图3，示出系统10的另一个示范性实施例，其中建模模块20、计算模块30和用户界面模块40通过协调模块50耦合。在该实施例中，控制系统10具有四个独立的系统1-4，其通过协调模块50彼此通信。例如服务器等用户界面模块可以直接与工艺过程设施200和协调模块50通信。例如优化、预测和/或线性化等建模功能可以由协调模块50执行，尽管建模模块20可以利用建模平台(例如

等)以向协调模块50提供更新的轨线变量。各种格式可以用于维护、处理和/或传送数据，例如XML文件。

参照图4，示出系统10的另一个示范性实施例，其中建模模块20、计算模块30和用户界面模块40通过协调模块50耦合。在该实施例中，控制系统10也具有四个独立的系统1-4，其通过协调模块50彼此通信。用户界面模块可以是Profit Suite^TM操作员站，其通过协调模块50与工艺过程设施200间接地通信。例如优化、预测和/或线性化等建模功能可以由协调模块50执行，尽管建模模块20可以利用建模平台(例如

等)以向协调模块50提供更新的轨线变量。各种格式可以用于维护、处理和/或传送数据，例如XML文件。

参照图5，示出系统10的另一个示范性实施例，其中建模模块20与协调模块50耦合。例如优化、预测和/或线性化等建模功能可以由协调模块50执行，尽管建模模块20可以利用建模平台(例如

等)以向协调模块50提供更新的轨线变量。各种格式可以用于维护、编辑和/或传送数据，例如XML文件。

接口应用程序可以与建模模块20一起使用，其可以是

的包装以与协调模块50接口，如在图5中示出的。在一个实施例中，建模模块20和协调模块50之间的所有通信将通过该作为中间体的应用程序。外来对象可以用于使用OPC客户端以从协调模块读取数据向供应初始条件(例如，状态变量)，如在图5的示例中。外来过程接口可以用于使用OPC客户端发送

模拟结果到协调模块50。

数据通信或操作的示范性顺序由图5的顺序1至9示出。然而，应该认识到本公开考虑了数据通信或操作的其他顺序。在顺序1中，可以有向调用以用于优化。输入和输出可以是平面文件。在顺序2中，来自协调模块50的优化调用可以由接口应用程序传到

在顺序3中，

可以使用外来对象以获得初始条件用于优化活动。优化操作可以在顺序4完成。在顺序5中，有对

模拟的调用。接口应用程序可以从协调模块50转发调用到在顺序6中，

可以从协调模块50接收或检索初始条件用于模拟活动。在顺序7中，

可以使用外来过程接口以更新模拟结果到协调模块50。在顺序8中，可以有对

线性化器的调用。接口应用程序可以转发调用到

在顺序9中，线性化的结果可以由接口应用程序发送回协调模块50。

参照图6，示出用于过程控制的方法并且其一般用标号600表示。方法600的说明是关于如通过在图1和2中的示例图示的系统10的特征。在步骤610中，控制系统10可以确定是否已经有要求分析的参数变化。参数变化可以是任何事件(真实的或提出的)，其要求使用各种模块(例如，建模模块20和计算模块30)为工艺过程设施200提供信息和/或调节控制。在步骤620中，控制系统10可以确定变化是否是实际事件。

如果已经发生实际事件，那么协调模块50可以向建模模块20询求代表当前过程的模型。在一个实施例中，模型是线性或分段线性模型，然而也可以提供非线性模型。在步骤630中，建模模块20可以产生模型。至少部分基于该模型以及与该模型关联的由计算模块30产生的控制器算法，协调模块50可以向用户界面模块40呈现控制器信息，如在步骤640中。例如，在要求增加待加入反应物的特定化学成分的量以保持期望技术规格的事件已经发生的情况下，控制器信息可以显示对增加该特定化学成分的流速的需要。

在步骤650中，控制器装置250中的一个或多个可以调节以实现特定控制技术，该特定控制技术已经基于事件、模型和控制器算法确定。在一个实施例中，调节可以基于关于步骤640描述的控制器信息的接收而对从操作员发送的确认信号做出响应。也可以使用其他调节技术，例如自动做出应落入第一范畴调节内的某些调节和要求对应落入第二范畴调节内的某些调节的调节确认。

如果实际事件没有发生，那么协调模块50可以向建模模块20询求代表操作员提出的过程(例如，一个或多个操作参数的变化或产物的变化)的模型(例如，线性、分段线性或非线性)。事件发生的确定可以由各种技术和部件完成，包括通过传感器监测或将过程输入和操作员输入区别开。

在步骤635中，建模模块30可以提供或另外产生模型(例如，线性、分段线性或非线性)然后利用优化器24或预测器26用于产生与提出的过程状态关联的控制器信息。至少部分基于模型以及与模型关联的由计算模块30产生的控制器算法，协调模块50可以向用户界面模块50呈现控制器信息，如在步骤645中。例如，在操作员期望改变产物以具有不同的技术规格(例如化学成分的不同比例或不同平均分子量)的情况下，用户界面模块40可以呈现与将优化该改变(例如，减少时间或损耗)的控制器装置调节关联的控制器信息。如另一个示例，在操作员期望了解用于混合化学成分的增加温度的影响的情况下，用户界面模块40可以呈现与所得的产物(例如，产物技术规格)关联的控制器信息。

控制系统10可以提供灵活软件结构用于快速开发控制器产品，例如利用线性模型的非线性控制器。在一个实施例中，控制器装置执行可以在计算模块30或在协调模块50中发生。控制系统10可以提供操作员以分别通过使用建模模型20和/或计算模块30在它们的本地平台中开发模型和/或算法。本地或编程平台可以是不同的，例如使用不同的编程语言或是不同的软件。例如，环境常常用于开发控制器和计算算法并且是与

建模工具不同的应用平台。

建模模块20可以提供将在产生线性模型中利用的已验证平台，例如

它是用于模型开发的已测试产品。这还可以消除对用于转换已开发模型或算法为C/C++的单独阶段的需要，其减少产品循环开发工作。协调模块50的使用实现便利的结构以具有多个计算机节点用于装载和/或安装任意需要的软件。

使用协调模块50的实时环境来发起建模/控制器任务实现了改变基础部件(完成这些任务)的简化程序。例如，

建模任务可以在后期用定制应用程序代替而不对现有结构做出较大改动，因为可仅仅替换建模工具22(例如图2中示出的线性化器22)，而不替换整个控制系统10或甚至整个建模模块20。类似地，例如

中的控制器算法可以用仅具有软件变化的RMPCT引擎代替。

本公开考虑了计算机系统的使用，其中指令集当执行时可使机器执行上文论述的方法中的任一个或多个。计算机指令可以包含在存储介质中。在一些实施例中，机器作为独立装置操作。在一些实施例中，机器可连接(例如，使用网络)到其他机器。在联网部署中，机器可在服务器-客户端用户网络环境中以服务器或客户端用户机的身份操作，或在点对点(或分布的)网络环境中作为对等机操作。机器可包括服务器计算机、客户端用户计算机、个人计算机(PC)、平板PC、便携式计算机、台式计算机、控制系统、网络路由器、交换器或桥接器、或能够执行指令集(顺序的或相反)(其指定由该机器采用的动作)的任意机器。此外，将采用术语“机器”以包括单个机器或机器的任意集合，其分别地或共同地执行指令集(或多个指令集)以执行本文论述的方法中的任一个或多个。

计算机可读存储介质可以在其上存储一个或多个指令集(例如，软件)，该指令集包含本文描述的方法或功能中的任一个或多个，包括上文图示的那些方法。计算机可读存储介质可以是例如普通磁盘驱动器等的电动机械介质，或例如闪存或类似的非易失性存储器等的不具有移动部件的大容量存储介质。指令还可完全或至少部分地位于主存储器、静态存储器内，和/或在其由计算机系统执行期间位于处理器内。主存储器和处理器也可构成计算机可读存储器介质。

包括但不限于特定应用集成电路、可编程逻辑阵列和其他硬件装置的专用硬件实现可以类似地构建成实现本文描述的方法。可包括各种实施例的装置和系统的应用大体上包括多种电子和计算机系统。一些实施例在两个或更多特定互连的硬件模块或装置中实现功能，其中相关控制和数据信号在模块之间并且通过模块传送，或者它们作为特定应用集成电路的部分。从而，示例系统可应用于软件、固件和硬件实现。

根据本公开的各种实施例，本文描述的方法意在作为在计算机处理器上运行的软件程序操作。此外，软件实现可以包括但不限于分布式处理或组件/对象分布式处理，并行处理或虚拟机处理也可以构建成实现本文描述的方法。本公开考虑了包含指令的或从传送信号接收并且执行指令的机器可读介质，使得例如连接到网络环境的装置可以发送或接收数据，并且使用指令在网络上通信。

尽管计算机可读存储介质可以是单个介质，应该采用术语“计算机可读存储介质”以包括单个介质或多个介质(例如，集中的或分散的数据库，和/或关联的高速缓存和服务器)，其存储一个或多个指令集。也会采用术语“计算机可读存储介质”以包括任意介质，其能够存储、编码或传送指令集供机器执行，并且其使机器执行本公开的方法中的任一个或多个。因此将采用术语“计算机可读存储介质”以包括但不限于：固态存储器，例如存储卡或其他容纳一个或多个只读(非易失性的)存储器、随机存取存储器或其他可重写(易失性的)存储器的封装件等；磁光或光学介质，例如盘或磁带等；和载波信号，例如在传送介质中的包含计算机指令的信号等；和/或电子邮件或其他自带式信息存档或存档集的数字文件附件，其看成是等同于有形存储介质的分布式介质。因此，本公开看成是包括计算机可读存储介质或分布式介质中的任何一个或多个，如本文中列出的以及包括本领域认定的等同物和后续介质，在其中存储本文的软件实现。

本文描述的实施例的说明意在提供各种实施例的结构的一般理解，并且它们不是要充当装置和系统(其可使用本文描述的结构)的所有元件和特征的完整说明。当回顾上述说明时，对于本领域那些技术人员许多其他的实施例将是明显的。可使用并且可从中得到其他的实施例，使得可做出结构的和逻辑替换和改变而不偏离本公开的范围。图也仅仅是代表性的并且可不按比例绘制。其中某些部分可扩大，而其他部分可最小化。因此，说明书和附图视为说明性的而不是限制性的意义。因而，尽管具体的实施例已经在本文中说明和描述，但应该意识到任何计算成实现同样的目的的设置可代替示出的具体实施例。本公开意在涵盖各种实施例的任何以及所有修改或变化。当回顾上述说明时，上述实施例的组合以及本文中没有具体描述的其他实施例对于本领域内那些技术人员将是明显的。因此，意图是该公开不限于考虑用于实施本发明的最佳模式公开的特定实施例，而本发明将包括落入附上的权利要求的范围内的所有实施例。

提供本公开的摘要以遵守37C.F.R.§1.72(b)，其要求将允许读者快速地确定本技术公开的性质的摘要。提交本公开的摘要，要认识到本公开的摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。

Claims (8)

1.一种用于控制工艺过程系统的控制系统(10)，所述控制系统(10)包括：

包括多个传感器的多个控制装置(250)，可操作式耦合于工艺过程系统(200)以用于从由所述过程系统(200)运行的非线性过程提供对操作变量的测量和用于控制该非线性过程；

至少部分基于来自所述非线性过程的对操作变量的测量来提供模型的建模模块(20)，并且其中该建模模块将所述过程系统的非线性过程转换为线性模型；

提供与所述多个控制装置(250)关联的控制器算法的计算模块(30)；

在用户界面呈现至少部分基于所述模型和所述控制器算法的控制器信息的用户界面模块(40)；以及

用于在所述建模模块(20)、所述计算模块(30)和所述用户界面模块(40)之间建立通信的独立协调模块(50)，

其中一个或多个控制信号提供给所述多个控制装置(250)中的至少一个以用于对所述非线性过程的控制，并且

其中所述建模模块(20)和所述计算模块(30)使用不同的应用平台操作。

2.如权利要求1所述的控制系统(10)，其中所述建模模块(20)利用建模平台向所述协调模块(50)提供更新的轨迹变量，并且所述协调模块(50)向所述建模模块(20)提供包括参考轨线的输入文件(52)。

3.如权利要求1所述的控制系统(10)，其中所述工艺过程系统(200)包括发送操作参数到所述协调模块(50)的一个或多个传感器(250)，其中一个或多个操作变量至少部分基于所述操作参数产生，并且其中所述一个或多个操作变量存储在所述协调模块(50)中。

4.如权利要求1所述的控制系统(10)，其中所述模型用另一个建模模块(20)产生的另一个模型代替，其中所述建模模块(20)被所述另一个建模模块(20)代替，并且其中使用所述控制系统(10)的所述协调模块(50)使得所述另一个建模模块(20)与所述计算模块(30)和所述用户界面模块(40)处于通信。

5.如权利要求1所述的控制系统(10)，其中所述控制器算法用另一个计算模块(30)提供的与所述控制装置(250)关联的其他控制器算法代替，其中所述计算模块(30)被另一个计算模块(30)代替，并且其中使用所述控制系统(10)的所述协调模块(50)使得所述另一个计算模块(30)与所述建模模块(20)和所述用户界面模块(40)处于通信。

6.如权利要求3所述的控制系统(10)，其中所述一个或多个操作变量和所述控制信息使用应用服务器(60)传送到所述用户界面模块(40)和所述协调模块(50)。

7.如权利要求3所述的控制系统(10)，其中所述建模模块(20)至少部分基于所述一个或多个操作变量、所述模型和所述控制器算法优化对所述非线性过程的所述控制或至少部分基于一个或多个提出的变量、所述模型和所述控制器算法预测所述非线性过程的状态。

8.如权利要求1所述的控制系统(10)，其中所述建模模块(20)产生用于所述非线性过程的分级转变的最优轨线。

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