Управление технологическими процессами и производством / Пакет программных средств усовершенствованного управления технологическими процессами (APC)

Подробную информацию (технические характеристики , сертификаты и т.п.) можно получить по запросу
(заказать информацию)

ПРЕИМУЩЕСТВА ОТ ВНЕДРЕНИЯ APC

• Стабилизация процесса;

• Повышение безопасности процесса;
  Обеспечение и увеличение безопасности установки, например, при минимизации соотношения топливо/газ избыток О2 контролируется как ключевое ограничение для безопасности процесса;

• Повышение стабильности качества продукта;
  Стабилизация качества продукта за счет совместного использования опыта оператора и математического моделирования;

• Уменьшение дисперсии переменной вокруг задания;
  Более точное соблюдение спецификаций по качеству продукта;

• Работа вблизи ограничений;
  ExaSMOC имеет функции оптимизации и более жесткий контроль соблюдения ограничений.

Набор программных пакетов для многопараметрической оптимизации и управления ExaSMOC

ExaSMOC – это набор программных пакетов для многопараметрической оптимизациии управления, разработанный компанией Shell Global Solutions. Пакеты ExaSMOC предоставляют средства, необходимые для разработки, реализации и использования на практике перспективных стратегий многопараметрического управления, которые позволяют добиться гораздо более стабильной работы и максимального увеличения прибылей на предприятиях промышленности переработки углеводородов и химической промышленности.

Пакеты ExaSMOC успешно используются более чем в 430 приложениях на предприятиях в разных странах мира для таких техпроцессов, как первичная переработка нефти, флюидкаталитический крекинг, гидрокрекинг, производство смазочного масла, стирола, окиси этилена и этиленгликоля, а также для других основных техпроцессов на НПЗ и нефтехимических заводах. Внедрение ExaSMOC рекомендуется с целью поддержания надежной работы установок в режиме максимального приближения к технологическим ограничениям, обеспечения соответствия основных рабочих параметров плановым значениям и, вместе с тем, достижения наибольшей экономической отдачи при управлении работой установок всеми имеющимися средствами.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Максимальное время безотказной работы и, как следствие, максимальные прибыли;

• Использование моделей неизмеримых отклонений и моделей «серых ящиков» ,использующих априорную информацию о техпроцессе с целью повышения надежности;

• Удобство в работе;
  инструментарий для моделирования в автономном режиме;

• Интеграция с РСУ;
  не требуется специальный программный интерфейс или дублирование БД.

ПРИМЕНЕНИЕ

Пакеты ExaSMOC успешно используются более чем в 430 приложениях на предприятиях в разных странах мира для таких техпроцессов, как первичная переработка нефти, флюидкаталитический крекинг, гидрокрекинг, производство смазочного масла, стирола, окиси этилена и этиленгликоля, а также для других основных техпроцессов на НПЗ и нефтехимических заводах. Внедрение ExaSMOC рекомендуется с целью поддержания надежной работы установок в режиме максимального приближения к технологическим ограничениям, обеспечения соответствия основных рабочих параметров плановым значениям и, вместе с тем, достижения наибольшей экономической отдачи при управлении работой установок всеми имеющимися средствами.

МОДУЛИ EXASMOC

Пакет AIDA для моделирования в автономном режиме

AIDA (усовершенствованная идентификация и анализ данных) – программный пакет на базе ОС Windows, который используется для обработки динамических тестовых данных, полученных от установок, с целью создания модели, необходимой для SMOC. Удобная справочная система, графические средства и окна для вывода вычисленных статистических данных позволяют быстро построить и проверить новую модель. Пакет AIDA проектировался и испытывался с акцентом на устойчивость к помехам и ошибкам, которые обычно присутствуют в реальных тестовых данных, приходящих от установок.

Пакет PC-SMOC для проектирования контроллера в автономном режиме

PC-SMOC – программный пакет на базе ОС Windows, интегрированный с пакетом AIDA и используемый для разработки, проверки модели и создания контроллеров SMOC. Динамическая модель технологического процесса генерируется либо пакетом AIDA, либо с помощью графического построителя моделей Graphical Model Builder. С целью проверки и корректировки пакет PC-SMOC позволяет эмулировать работу контроллера, испытывать его устойчивость к ошибкам и оптимизировать рабочие характеристики. На завершающем этапе проектирования в автономном режиме создается файл контроллера SMOC, который используется контроллером, работающим в режиме on-line.

Контроллер SMOC, работающий в режиме онлайн

В онлайн контроллере предусмотрены все функции, необходимые для эксплуатации в реальном времени, включая инициализацию, проверку сигнала и сброс параметров режима, функции ядра контроллера и функции стандартного интерфейса оператора и инженера. Есть различные версии контроллера SMOC для разных платформ, предназначенные для использования либо на уровне РСУ (Honeywell AxM/TPS, Foxboro IA, Yokogawa Centum), либо в промышленных компьютерных системах на базе SETCON, Info Plus, PROSS 2 или OSI.

Пакет надежной оценки качества ExaRQE

RQE – это многофункциональный и удобный в работе программный пакет компании Shell Global Solutions, предназначенный для дедуктивных схем измерений, которые разрабатываются автономно и затем используются в режиме on-line для задач управления, мониторинга и информационного обеспечения.

Дедуктивно-измеряемая величина – это переменная, вычисляемая на основе результатов простых измерений (температуры, давления, расхода и т.д.). Она служит для предсказания текущего значения свойства продукции или текущего значения сложного технологического параметра, которое либо нельзя измерить в режиме on-line, либо можно измерить в этом режиме только в определенные моменты, со значительной задержкой или с малой достоверностью.

Типичным применением RQE является вычисление технологического параметра для управления замкнутым контуром. Польза RQE особенно ощутима, если пакет применяется в сочетании с технологией оптимального многопараметрического управления (SMOC) компании «Shell Global Solutions». В числе приложений RQE – оценка качества продукции в случаях ректификационных колонн с выходом компонентов нескольких типов (температура выкипания, точки воспламенения и помутнения и т.д.), оценка качества легких фракций нефти из ректификационных установок (состав, плотность насыщенных паров и т.д.) и оценка качества продуктов реакций (октановое число продуктов риформинга, содержание серы в продуктах гидроочистки и т.д.). RQE – универсальный пакет, который может использоваться и в других непрерывных технологических процессах.

Как правило, RQE используется в двух различных конфигурациях:

• Совместно с поточным анализатором
  Дедуктивные измерения обеспечивают быструю и непрерывную оценку нужного свойства, когда измерения с помощью анализаторов выполняются с большой задержкой и/или с перерывами. Кроме того, дедуктивные схемы измерений позволяют использовать сохраненные значения при выходе анализатора из строя или во время его калибровки.

• В сочетании с механизмом обновления значений на основе данных лабораторного анализа
  Дедуктивно-измеряемая величина периодически обновляется с учетом результатов лабораторного анализа. Такая схема может служить заменой поточному анализатору, если использование анализатора экономически нецелесообразно или технически нереализуемо.

ПАКЕТ RQE ДЛЯ АВТОНОМНОЙ РАБОТЫ

Пакет RQE для автономной работы имеет полнофункциональный графический интерфейс Microsoft Windows 95/NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7 для оперативного проектирования и обслуживания дедуктивных схем измерений. Этот пакет выполняетследующие функции:

• Анализ и обработка данных
  Данная функция позволяет пользователю осуществлять импорт, отображение и статистический анализ наборов значений технологических параметров, которые будут использоваться для моделирования.

• Моделирование дедуктивных схем измерений
  На этапе моделирования выполняется выбор входных параметров для расчетов, выбор типа модели, оценка модельных параметров и проверка корректности окончательной модели. В варианты выбора входят линейные модели (включая PLS и PCA), а также модели на базе нейронных сетей. От пользователя не требуется детального знания технических аспектов моделирования. Моделирование, включая выбор входных параметров и задержек, может быть полностью автоматическим, и состоять из небольшого числа шагов, которые, однако, обеспечат высокую надежность.

• Разработка процедуры обновления для дедуктивных измерений
  Эта функция пакета дает пользователю возможность проверки и настройки различных опций для обновления модели прогнозирования на основании данных, полученных от поточных анализаторов или из лаборатории. В эти опции входит выбор правил SPC (статистического управления технологическим процессом), калмановская фильтрация и стандартный механизм обновления смещений. При разработке пакета RQE был выбран особый тип моделей нейронных сетей RBF. Для сетей RBF, в отличие от обычных нейронных сетей, могут использоваться методы автоматического выбора структуры сети в сочетании с обновлением модели прогнозирования путем калмановской фильтрации. Механизм обновления с помощью фильтра Калмана обладает лучшими характеристиками с точки зрения фильтрации помех при измерениях. Кроме того, он позволяет всей модели адаптироваться к меняющимся условиям технологического процесса, например, к изменению выхода ввиду нелинейных или зависящих от времени процессов (деактивация катализатора, загрязнение оборудования и т.д.). По сравнению с традиционными механизмами обновления смещений, калмановская фильтрация обладает лучшим качеством прогнозирования, значительно большей точностью и достоверностью дедуктивных измерений on-line, и снижает расходы на техобслуживание. Пакет RQE для автономной работы создает файл модели, в который входят все параметры, необходимые для реализации схемы дедуктивных измерений в режиме on-line.

По сравнению с традиционными механизмами обновления смещений, калмановская фильтрация обладает лучшим качеством прогнозирования, значительно большей точностью и достоверностью дедуктивных измерений on-line, и снижает расходы на техобслуживание. Пакет RQE для автономной работы создает файл модели, в который входят все параметры, необходимые для реализации схемы дедуктивных измерений в режиме on-line.

Библиотека управляющих приложений ExaCOAST

ExaCOAST – это универсальный набор управляющих приложений для стандартных процессов нефтяной, газовой, химической и нефтехимической отраслей промышленности. ExaCOAST, как правило, внедряется вместе с набором программных пакетов для многопараметрической оптимизации ExaSMOC, и выполняет вспомогательные функции управления и вычисления необходимые для вывода управления технологическими процессами на новый уровень и решения сложных оперативных задач.

Библиотека включает в себя целый набор модулей, в числе которых:

• Модуль противопомпажного регулирования
  Контроллер, созданный для минимизации эффекта резкого изменения напора и расхода жидкостей на перерабатывающих предприятиях, за счет более правильного использования доступного объема уравнительного резервуара. Пользователь задает параметры резервуара и «горизонт» контроля уровня жидкости, для установки скорости управления. Регулирование осуществляется нелинейно, уровни минимума, максимума и стационарный режим задаются оператором.

• Модуль контроля загрузки тарелок ректификационной колонны
  Данный модуль рассчитывает загрузку ректификационной колонны. Полученные данные могут быть использованы как в качестве статистических показателей, так и для противопереливного регулирования и контроля заполнения секций в колонне. Модуль может быть реализован как для сеточных, так и для клапанных тарелок.

• Модуль контроля температуры с компенсацией давления
  Состав жидкости на тарелке колонны часто может быть связан с температурой и давлением на тарелку. Данный модуль дает значение интересующей температуры, скорректированное на изменения давления. Корректировки основаны на модифицированном уравнении Клапейрона-Клаузиуса. Модуль может использоваться в стратегиях усовершенствованного управления для ректификационных колонн, например для регулирования границы раздела фракций.