Aterl-DistSim · 精馏装置仿真与控制系统

让大模型,安全地走进精馏控制

以乙醇–水精馏装置为对象,通过「三重约束提示 + 确定性方向翻转 + ESD 硬联锁」的分层防线,让本地轻量化大模型以监督者身份安全介入流程工业控制。

31 典型工况 · 16 仿真设备 · 6 控制回路 · 本地部署 · 开源学习项目
Aterl-DistSim DCS 监控界面
向下滚动探索
核心成果

安全性,用数字证明

在 31 个典型工况下完成对比验证,方向正确率由 16.1% 提升至 91.4%,错误动作下发为零。

方向正确率对比

传统大模型方案
16.1%
Aterl-DistSim
91.4%
31 个典型工况对比验证 · 以方向正确率为核心评价指标
91.4%
方向正确率(提升后)
+75.3pp
正确率提升幅度
25/25
方向错误全部纠正
0
错误动作下发
系统介绍

一套系统,四种核心能力

面向精馏生产装置,提供仿真、监控、AI 顾问与自动实验的一体化能力,双模式共用同一套界面。

动态工艺仿真

基于乙醇–水体系的动态机理仿真,覆盖 31 个典型工况,逼真还原精馏全过程。

真实 PLC 监控

通过 Snap7 与 S7-1200 实机互联,16 台设备的实时状态尽收眼底。

AI 智能操作顾问

本地轻量化大模型实时解读工况,给出可解释的操作建议,人始终在环。

自动化实验采集

一键批量运行实验工况,自动采集、记录与导出数据。

改进历程

一步步改进,直到安全可控

从"直接下指令"到"分层防线",方向正确率由 16.1% 提升到 91.4%。

01
起点 · 直接指令

让大模型直接下指令

未经约束的大模型直接输出控制动作,方向正确率仅 16.1%,安全风险不可控。

16.1%方向正确率
02
第一步 · 三重约束提示

用提示工程框住输出

以角色、知识、安全三重约束框定每一次输出,把回答限制在工艺允许范围之内。

03
第二步 · 确定性方向翻转

对方向做确定性校验

对模型给出的控制方向做确定性校验,25 个方向错误样本全部纠正。

04
第三步 · ESD 硬联锁

物理层兜底

双层紧急停车独立于软件运行,即便 AI 失效,硬件层仍能第一时间保护装置。

05
成果

安全,可用,可控

方向正确率 91.4%,错误动作下发 0,大模型以监督者身份安全介入精馏控制。

91.4%方向正确率
系统架构

四层协同,层层设防

从交互层到设备层,每一层职责清晰、边界明确,共同构成一套完整的闭环控制系统。

交互层

桌面应用界面,双模式一键切换,操作员与工程师共用一套视图。

PySide6
业务层

仿真引擎、PLC 通信、AI 顾问与自动实验四大核心业务模块。

Python 3.10
智能层

本地轻量化大模型推理,无云端依赖,数据不出厂。

Ollama · qwen2.5:7b
设备层

S7-1200 PLC 与精馏装置实机互联,Snap7 协议通信。

Snap7 · S7-1200
本地部署

跑在本地,数据不出厂

无云端依赖,任意工厂、实验室都能本地运行,工艺数据始终留在厂区。

本地推理 离线运行 数据不出厂
* 开源学习项目 · 示意:可在任意地点本地部署
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308 MB · V1.0 · 本地部署
技术栈 Python 3.10 PySide6 Snap7 Ollama qwen2.5:7b Apache-2.0

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