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成功实现先进过程控制似的

发布时间:2021-07-11 07:03:36 阅读: 来源:防火涂料厂家

成功实现先进过程控制

本文讨论如何设计和实现一个成功过程控制系统的应用案例,以及除了技术工作外,还应准备什么。

文章一开始,让我们先来讨论一下应该考虑到的事情和必要的步骤,为正确应用先进过程控制(APC)作好准备。首先,我们要特别关注APC应用的最初阶段, 以及方案真正的突破口,以保证技术的进一步使用。现在,讨论如何设计和实现一个成功应用案例,以及除了技术工作外,还应准备什么。

完善方案

一旦目标过程被确定,控制对象就清楚了,我们就能开始设计控制方案了。这是非常重要的一步,因为此时所有重要部分已确定:在这一阶段进行的彻底的调查,比起现在的方案,将产生一个完全不同的控制和操作方案。举一个典型的例子,蒸馏塔的从能量平衡到材料平衡控制,是为了调节扰动或者是下游设备的灵敏性。另一个普遍的例子是,从独立多回路到集成多变量控制方法的改变。

第一个基本的问题是应用的范围和大小,也就是说,控制和操纵变量的数量多少。我们需要确定这些变量之间相互受影响的程度。也就是开头所说的,在一开始就要严格控制,以免太大、太复杂或在理解上太困难,这会产生困难,延误开发,也会让操作者觉得混乱,这甚至比技术问题还要致命。

我们也应该确定和分析扰动,要对他们进行分类,特别是那些过程中的一些特别重要的地方,因为我们需要确定级联结构(cascade structure)和前馈补偿。还需要考虑潜在的限制、约束。下面,有4个基本但重要的问题,让我们对构建整个系统有一个整体的了解:

控制目标是什么LRM的外壳由PermabondUV625树脂制成--控制变量是什么?

从哪里能控制过程--操纵变量是什么?

扰动是由什么产生以及他们会在哪里产生?

限制是什么?

然后从应用总体设定--调节控制、约束控制或优化--它的大小和过程动态,选用恰当的控制技术。这样应用基本部分确定了。

需要再一次重点指出:方案完善,是重要的一步。一个原因是,在过程控制中控制方案模仿了以往的设计,而一些细小但是重要的不同之处确被忽略了。这些重大错误在日常的常规工作中没有被发现。所以需要一些额外的方案研究。这会为企业产品升级换代服务让你多放一些额外的精力在APC方案上。

现在,确定了所有涉及的变量,完善了方案,选择了技术,准备开始工作。但是,为了避免扰动,我们还需要经过一个中间级。

设定标准案例

所有的重要变量都已定义,该开始验证其性能,以建立可靠的标准案例,因为最终我们将证明我们的确成功地进行了改进。那么,重要的改进体现在哪里呢,是从控制变量或者操纵变量的性能的提高中得以体现。

如熔炉温度控制设计,可以保持甚至改进现有的性能,目标是通过提高操纵变量的性能,降低能耗;对于批反应器(batch reactor)温度控制,其重要目的是充分利用热值,减少加热电压波动太大时间,这又是通过提高操纵变量的性能来实现的。

这说明,为了以后证明性能的提高,我们应该认识到我们的研究和APC的应用,抓住所有重要的运行目标和变量的当前状况,这是我们需要的真正具有有代表性的状态。

这一阶段的建议是,执行性能监测系统(Performance Monitoring System,PMS),它指一个相对简单的工具,它实时收集必要的数据,并进行处理,这样我们就能得到当前状况的一个完整的、精确描述。这样的系统将帮助监控应用的性能,并且检测维护工作是否必要,或者是这也将给挤出机行业赐与不休的发展动力否出现异常事件导致了性能的降低,如可靠性的降低等。

完善应用

现在,准备好在DCS中真正的运行。在这不准备花很多时间讨论,因为每个应用细节甚多,而且,控制工程师们对此也非常熟悉。

在这要说几句有关测试(plant test)的话题,因为在大多数情况下它总是不可避免的。虽然操作员根本不喜欢它,而我们需要用最小量的测试获得必要的结果。适当的计划和执行的重要性在此显露。

此外,一旦试用结束,开始运行,我们应该在正式运行前保证充分的实验时间,特别是对于第一次的APC应用,我们应该给操作者足够的时间让他们熟悉新的方法。

展现成功

最后,技术上的成功了。又来了一个问题,关于工厂中APC未来的一个重要的问题:我们成功的获得了认可了吗?可依照实际需要定制速度

我们可以这样回答问题,让大家信服:用确凿的数据,而不是定性的分析,如现在的性能比以前好多了之类的是不可行的,即使效果显然也不行。我们应该定量的进行分析,像这样:采用APC后,我们能减少60%的温度变量,从而改变温度的平均值0.6 deg C,产品收益达到1.6 %。

我们还需要将这一成功公布于众,我本人经常推荐3种文件:一是给工程师,十分详尽的技术性文件;二给操作员,说明目标、说明和处理方法;三是一份仅为一页的文件,给管理者,告知他们有一种新的方案正在运行,方案的目标、方案的精彩之处,当然还有它所带来的好处,经济方面或是这些作品都是胶水和螺丝结合其他方面。

享受成功

现在再总结和分析一下:我们应该勇于采用新的控制类型,新的工作方式,不再仅仅是采用标准的PID控制器,并且花大量的时间进行调节。 先投资,投资时间和资金,进行培训、调查、配备工具以及外在的帮助,并尽力使工厂的人们认可。(end)

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