Print

Řízení na bázi modelu, doba prodlevy a časová zpoždění

-- 25.04.14

Řízení složení je kriticky významné pro hospodárný provoz desti lačních kolon. Metody řízení na bázi modelu zabraňují problémům s čistotou a tím i prodlevám a zpožděním.

K preciznímu řízení složení se často využívají do proudu vřazené procesní analyzátory pro měření složení kriticky významného produktu, například u destilačních kolon a u dalších běžných provozů pro oddělování a čištění v procesním průmyslu. Čistota produktových toků je kriticky významná pro hospodárný provoz kolony.

Byly vyvinuty moderní metody řízení využívající měření analyzátoru z plynových chromatografů pro řízení složení produktu v destilační koloně s uzavřenou smyčkou.

Vezměme si například depropanizační kolonu zobrazenou na připojeném obrázku. Budeme předpokládat, že klíčovou veličinou kvality produktu je obsah isobutanu (i-C4) v propanovém hlavovém destilátu, který se měří vřazeným plynovým chromatografem. Udržování obsahu i-C4 těsně pod jeho specifikovaným maximálním limitem maximalizuje množství získaného propanu. Zpětný tok je v kaskádě nastavován podle řídicího prvku teploty patra kolony, což nepřímo udržuje složení propanového produktu. Operátor následně seřizuje žádanou hodnotu teploty patra na základě zpětné vazby z analyzátoru.

V praxi nemusí řízení teploty patra fungovat správně. Nejčastějším důvodem jsou doby prodlevy (dead time) a zpoždění (lag time) mezi změnou hodnoty zpětného průtoku a jejím dopadem na teplotu. Nicméně při použití metod vyspělého regulačního řízení (Advanced Regulatory Control – ARC), jako je dopředné řízení, může tato kaskáda fungovat.

Dalším krokem je implementovat identifikaci modelu procesu (Process Identification Model – PIM) a uzavřít smyčku mezi analyzátorem a řídicím prvkem teploty patra kolony. Identifikace PIM by měla být časově upravena pro odečty teploty patra a analyzátoru. V případě této depropanizační kolony jednoduchá funkce přenosu doby prodlevy a zpoždění adekvátně opozdila změnu teploty, takže byla sladěná se složením. Analýza trendových dat ukázala, že vhodné sladění mezi těmito dvěma veličinami zajistily doba prodlevy 34,5 minuty a zpoždění 14 minut.

Vztah mezi zpožděnou teplotou patra a složením produktu můžeme vyjádřit jednoduchým, obecně lineárním modelem:

(Teplota) zpožděná = K * (složení) + systematická chyba

Pokaždé když přijde a je validován nový odečet analyzátoru, řídicí prvek použije rovnici ve dvou krocích: předpoví složení produktu na základě zpožděné aktuální teploty a následně je porovná s výsledky z analyzátoru. Na základě odchylky vypočtené z rozdílu těchto měření se použijí pravidla pro určení nové systematické odchylky (bias) v rovnici. Rovnice je pak invertována pro výpočet nové žádané hodnoty řídicího prvku teploty, která je pak stažena do řídicího prvku teploty. Všimněte si, že řídicí zásah se provádí jen tehdy, když z plynového chromatografu přijde nový odečet.

Tato metoda funguje dobře, když existuje mezilehlá regulovaná veličina, jako je teplota patra (související se složením), kterou lze časově korelovat s odečtem z analyzátoru. Protože zpětná vazba z analyzátoru je na bázi modelu, neexistují zde žádné nedostatky související s dlouhou dobou prodlevy a zpoždění, na rozdíl od tradičního zpětnovazebního řízení typu PID. ce

Jim Ford je poradce společnosti Maverick Technologies pro řízení procesů.

http://controlengcesko.com/fileadmin/grafika/Bar%C4%8Da/Casopis_duben_2014/zpet_k_zakladum.jpg

Autor: Jim Ford, Maverick Technologies


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Trendy v robotizaci 2020
2020-01-28 - 2020-01-30
Místo: Best Western Premier / Avanti, Brno
DIAGO 2020
2020-01-28 - 2020-01-29
Místo: Orea Resort Devět Skal ***, Sněžné - Milovy
Trendy automobilové logistiky 2020
2020-02-20 - 2020-02-20
Místo: Parkhotel Plzeň
Úspory v průmyslu
2020-03-03 - 2020-03-03
Místo: Ostrava
AMPER TOUR 2020
2020-03-17 - 2020-03-19
Místo: Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI