Напредно управљање процесима

Енергетска и процесна индустрија стално се суочавају великом конкуренцијом на тржишту и строгим захтевима заштите животне средине. Стога је врло важан континуирани развој система у смеру техничке ефикасности, оптимизације деловања, привредних фактора и заштите животне средине. У том контексту брзог развоја нових технологија, повећаног нагласка на профитабилности производње и глобалних услова заштите животне средине, повећава се и сложеност система. То указује на потребу за софистицираним управљањем и за оптимизацију деловања процеса, јер конвенционална регулација система (ПИД регулатори) више није довољна за задовољавајуће и ефикасно управљање система.

ЈС Енергија у ту сврху нуди решења за Напредно Управљање Процесима (НУП). То је одговор на савремене захтеве и све веће проблеме у индустрији. НУП решава проблеме са вишеструким улазним и излазним параметрима који узимају у обзир све интеракције између параметара. У контексту оптимирања управљања система у реалном времену треба узети у обзир системска ограничења и жељене циљеве, као што су економски фактори, ефикасност система, смањења емисија, итд. НУП технологија темељи се на савременим методама предсказујуће начина управљања процесима.

Принцип предсказујућег начина управљања процеса

Предсказујући начин управљања процеса користи се код мултиваријабилних проблема управљања система и представља жељену технологију у многим сложеним системима. Учинак предсказујућег начина управљања заснива се на повећаној рачунарској моћи с многим практичним предностима, које су ступиле у употребу као резултат развоја компјутерске технологије у последњих неколико деценија. Алгоритам предсказујућег начина управљања за израчунавање оптималне стратегије улазних процесних варијабли користи следеће ставке:

  • Математички модел система
  • Претходни подаци
  • Функција процене

Општа једначина за израчунавање функције процене:

Следећа слика приказује основну идеју предсказујућег начина управљања система.


Презентација принципа предсказујућег начина управљања система.

Предиктивно управљање система темељи се на математичком оптимизовању преко предсказујућег начина хоризонта Хп, резултат чега су оптималне поставке процесних варијабли. У сваком тренутку т помоћу тренутног стања система и на основу функције процене може се израчунати оптималну стратегију процесних варијабли у интервалу [т, т + Хц] у будућности. То је израчунавање оптималних поставки у реалном времену, узимајући у обзир претходна мерења контролних варијабли, жељене циљеве и механичка ограничења система.

Предности

НУП представља најмодернији приступ у управљању сложених система са вишеструким и међусобно повезаним процесним параметрима. Предности НУП технологије су:

  • Експлицитно коришћење математичког модела процеса: коришћењем модела и претходних мерења може се симулирати наставак деловање система. Симулације предности се за одређивање оптималних поставки изманипулираних варијабли
  • Експлицитно бављење ограничењима система: Процес оптимирања разматра физичка ограничења система и израчунава решење које не нарушава ефикасност система
  • Директна формулација проблема, која се темељи на изврсном разумевању физикалних појмова
  • Добро познавање параметара за подешавање система (тегови, предсказујући начин хоризонта, постављање проблема за оптимизацију, итд)
  • Решавање сложених система са вишеструким улазима и излазима вишеструким
  • Једноставно коришћење статичког оптимирања поред динамичке матрице процеса
  • Једноставно одржавање: промену модела или скуп спецификација које се односе на управљање система не захтевају потпуну обнову, често се исправке могу обавити за време рада система
  • Време развоја много је краће од конкурентских напредних метода управљања система

Користи

Употреба НУП решења доноси многе користи:

  • Повећана ефикасност система услед повећане производње и смањења потрошње енергије која је неопходна за деловање
  • Побољшана поузданост, доступност и смањено време застоја система
  • Повећана безбедност због деловања у склопу ограничења процеса
  • Продужење животног циклуса имовине
  • Смањени трошкови деловања
  • Повећана флексибилност деловања

Подручја употребе

Најчешћа подручја употребе су:

  • Парна постројења (термоелектране, индустријски котлови, итд).
  • Комбиновани гасни-парни процеси
  • Фармацеутски процеси
  • Хемијски процеси
  • Петрохемијски процеси
  • Процеси производње целулозе и папира
  • Метално-прерађивачки процеси



Print Friendly, PDF & Email