無論先進控制還是優(yōu)化控制（以下統(tǒng)稱優(yōu)化控制），都是充分發(fā)揮控制系統(tǒng)潛力、獲得最優(yōu)控制效果的有效手段。
優(yōu)化控制一度是國外工藝專利保有者、DCS供應(yīng)商、裝置總包商與專業(yè)軟件商的專利，高昂的軟件成本和人工服務(wù)費使國內(nèi)很多用戶望而生畏，只有中石化、中石油、行業(yè)大型骨干企業(yè)有實力采用這種技術(shù)。
隨著控制系統(tǒng)開發(fā)化進程的加快，國內(nèi)、國際從事優(yōu)化控制研究的機構(gòu)及高校開發(fā)的優(yōu)化控制系統(tǒng)獲得了更多在裝置上進行試驗的機會。這個進程中，監(jiān)控組態(tài)軟件起到了很重要的作用。
一，我國優(yōu)化控制研究存在的弊端
總體而言，中國的優(yōu)化控制研究多起步于DCS及其上位計算機上的軟件開發(fā)，這種開發(fā)存在諸多弊端：
⑴軟件成果高度依賴于計算機操作系統(tǒng)和DCS廠商，軟件成果的可移植性極差。雖然優(yōu)化控制的理論是成熟的，也存在移植上的可行性，但其作為投用到現(xiàn)場的控制產(chǎn)品，有待開發(fā)人員解決的問題還很多；如人機界面問題、數(shù)據(jù)采集及通信問題、調(diào)試方法及手段、可借用有DCS資源問題等。
⑵DCS及其上位計機提供的開發(fā)環(huán)境限制了研發(fā)人員能力的發(fā)揮。
⑶研發(fā)人員需要把更多的精力花在熟悉DCS及其上位計算機系統(tǒng)上，而不是工藝、數(shù)字算法和參數(shù)的分析。
二，監(jiān)控組態(tài)軟件的普及
隨著通用監(jiān)控組態(tài)軟件的普及，以及PC在自動控制中所占比例的增大，采用監(jiān)控組態(tài)軟件+優(yōu)化控制軟件模塊實現(xiàn)先進控制的應(yīng)用實例開始增加。以下為一組具有代表性的應(yīng)用實例：
2000年中國科技大學吳剛教授在日本橫河公司的CENTUM A型分散控制系統(tǒng)上結(jié)合力控R組態(tài)軟件，對丙烯腈反應(yīng)器在線操作優(yōu)化軟件ANOpt進行了二次開發(fā)，擴充了系統(tǒng)的Web發(fā)布功能，也使升級后的ANOpt得到了方便的應(yīng)用，且易于移植。
2000年至今，美國控軟（ControlSoft）公司的優(yōu)化控制系統(tǒng)，以力控R組態(tài)軟件為平臺，先后在江西化學有限公司水合控制系統(tǒng)、蘭州化工乳膠中心橡膠生產(chǎn)控制系統(tǒng)、齊魯石化塑料廠循環(huán)水處理控制系統(tǒng)、廣東清遠環(huán)境再生資源有限公司酒精發(fā)酵控制系統(tǒng)、安徽蚌埠迎客松釀造有限公司精蒸餾控制系統(tǒng)、四川金路樹脂有限公司精餾裝置、江西武藏野藥有限公司生產(chǎn)控制系統(tǒng)、江陰雙良復(fù)合配料有限公司DCS系統(tǒng)中投運成功。
2001年，韓志剛教授開發(fā)的無模型控制器軟件以力控R組態(tài)軟件為平臺，在富拉爾基電廠水處理項目中，采用無模型控制算法，對水處理的加藥等控制環(huán)節(jié)進行了優(yōu)化控制。
2006年，美國博軟公司使用該公司的無模型自適應(yīng)控制軟件產(chǎn)品CyboCon，以力控R組態(tài)軟件為平臺，在大港油田自備電廠對污水陰陽床自動加藥系統(tǒng)進行了優(yōu)化控制。
三，監(jiān)控組態(tài)軟件在優(yōu)化控制應(yīng)用中的作用
透過組態(tài)軟件而發(fā)揮優(yōu)化控制的作用，已成為優(yōu)化控制的重要形式。組態(tài)軟件能為優(yōu)化控制軟件提供以下功能擴展：
1，人機界面
盡管很多優(yōu)化控制軟件的人機界面能力很強，但與通用組態(tài)軟件相比仍有諸多不足。其中工藝畫面、操作畫面顯示、參數(shù)設(shè)定、報警顯示、確認、打印、報表打印等工作需要由組態(tài)軟件嚴實現(xiàn)。
2，數(shù)據(jù)采集
優(yōu)化控制需要采集足夠完整的數(shù)據(jù)，組態(tài)軟件豐富的可滿足這一要求。
3，控制命令傳送
優(yōu)化控制軟件的運算輸出需要借助組態(tài)軟件的I/O驅(qū)動程序送給控制器或I/O，外操作人員的控制臺命令也需要從人機界面上發(fā)出。
四，優(yōu)化控制應(yīng)用對組態(tài)軟件的功能、技術(shù)提出了新要求
1，優(yōu)化控制要求組態(tài)軟件具備雙機熱備份功能
優(yōu)化控制的運算輸出需要借助組態(tài)軟件送給控制器或過程I/O，這種控制對可靠性的要求毫不低于DCS或PLC。組態(tài)軟件與優(yōu)化控制軟件構(gòu)成了新型的控制器，因此要求組態(tài)軟件提供完備的雙機熱備功能，支持設(shè)備冗余、控制網(wǎng)絡(luò)冗余、服務(wù)器冗余、管理網(wǎng)絡(luò)冗余、客戶端冗余等多種冗余模式。主機故障時從機應(yīng)在2s內(nèi)接管控制權(quán)，當主機恢復(fù)后從機回切。
2，優(yōu)化控制要求組態(tài)軟件提供更廣泛的控制器通信驅(qū)動程序
優(yōu)化控制多借助常規(guī)控制器發(fā)揮作用，或用于彌補常規(guī)控制器的不足，也用于解決常規(guī)控制器無法控制的回路。因此，組態(tài)軟件的I/O驅(qū)動程序是否兼容更多控制系統(tǒng)，決定了優(yōu)化控制能否借助組態(tài)軟件在這些控制系統(tǒng)上發(fā)揮作用。
⑴優(yōu)化控制軟件通過快速數(shù)據(jù)接口與組態(tài)軟件通信，獲取建模所需要的實時、歷史數(shù)據(jù)，把運算輸出通過組態(tài)軟件送回制器或I/O。這種應(yīng)用要求優(yōu)化控制軟件和組態(tài)軟件實現(xiàn)無縫集成，以提高控制效率。
⑵優(yōu)化控制要求組態(tài)軟件支持快速、大容量實時、歷史數(shù)據(jù)接口，以便優(yōu)化控制軟件與監(jiān)控組態(tài)軟件之間實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)交換。通過快速數(shù)據(jù)接口即可實現(xiàn)這一目標，另外快速數(shù)據(jù)接口應(yīng)能滿足2萬次/s的吞吐率。
五，影響優(yōu)化控制軟件的其他因素
⑴優(yōu)化控制軟件與軟PLC（軟邏輯）軟件密切結(jié)合，無論是桌面軟邏輯軟件還是嵌入式軟邏輯軟件，都是優(yōu)化控制軟件的優(yōu)良宿主。
⑵標準化技術(shù)對優(yōu)化控制軟件的推廣提供民很多便利條件，如OPC標準等。
⑶隨著新型傳感器的不斷發(fā)明，現(xiàn)有傳感器精度的不斷提高、可再生資源的減少，用戶對控制精度、控制質(zhì)量的要求將逐漸提高，優(yōu)化控制將逐漸成為重要的控制手段。
六，展望
以優(yōu)化控制、調(diào)度指揮、數(shù)據(jù)挖掘、決策支持為特征的高端應(yīng)用，是自動控制系統(tǒng)價值挖掘的主要方向，也是自動化程度達到一定程度的必然趨勢。20年前我們的任務(wù)是普及自動化、提高企業(yè)的自動化程度；而今天則面臨著提高自動控制系統(tǒng)控制質(zhì)量的重任。
雖然大工業(yè)的DCS和其他控制設(shè)備的普及率很高，但是多數(shù)只發(fā)揮著單回路的效果。在我們的控制系統(tǒng)中，復(fù)雜回路比例很小。復(fù)雜回路乃至某些單回路的控制效果都不能不理想甚至長期投手動。要改變這種局面，只有選擇使用優(yōu)化控制方法。當然，任何優(yōu)化控制都不能伴隨著工藝的改進與優(yōu)化，核心技術(shù)存在于工藝知識中，信息技術(shù)只是工藝控制的實現(xiàn)手段。只有精通工藝過程，優(yōu)化控制才能發(fā)揮作用。
國家發(fā)改委宏觀經(jīng)濟研究院課題組于2006年1月發(fā)表的研究報告顯示：國內(nèi)石化、冶金、電力等行業(yè)優(yōu)化控制投用3確年內(nèi)的投入產(chǎn)出之比約為1：10至1：30，可見以優(yōu)化控制軟件、監(jiān)控組態(tài)軟件、實時數(shù)據(jù)庫為支撐平臺的信息技術(shù)對于提高經(jīng)濟效益的帶動作用是其他手段無法比擬的。其對改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的意義還體現(xiàn)在節(jié)能降耗、減少污染物排放等方面，發(fā)展前景遠大。
