RS59767B1 - Postupak za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju - Google Patents

Postupak za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju

Info

Publication number
RS59767B1
RS59767B1 RS20200020A RSP20200020A RS59767B1 RS 59767 B1 RS59767 B1 RS 59767B1 RS 20200020 A RS20200020 A RS 20200020A RS P20200020 A RSP20200020 A RS P20200020A RS 59767 B1 RS59767 B1 RS 59767B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
control
tlv
plant
variable
indicated
Prior art date
Application number
RS20200020A
Other languages
English (en)
Inventor
Marco Knödler
Original Assignee
Z&J Technologies Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Z&J Technologies Gmbh filed Critical Z&J Technologies Gmbh
Publication of RS59767B1 publication Critical patent/RS59767B1/sr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/041—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a variable is automatically adjusted to optimise the performance
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00054—Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2219/00056—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2219/00058—Temperature measurement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00121—Controlling the temperature by direct heating or cooling
    • B01J2219/00123—Controlling the temperature by direct heating or cooling adding a temperature modifying medium to the reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00193—Sensing a parameter
    • B01J2219/00195—Sensing a parameter of the reaction system
    • B01J2219/00202—Sensing a parameter of the reaction system at the reactor outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00211—Control algorithm comparing a sensed parameter with a pre-set value
    • B01J2219/00218—Dynamically variable (in-line) parameter values
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00222—Control algorithm taking actions
    • B01J2219/00225—Control algorithm taking actions stopping the system or generating an alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00222—Control algorithm taking actions
    • B01J2219/00227—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions
    • B01J2219/00229—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the reaction system
    • B01J2219/00231—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the reaction system at the reactor inlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00243—Mathematical modelling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00247—Fouling of the reactor or the process equipment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Description

Opis
[0001] Pronalazak se odnosi na postupak za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju prema uvodnom delu zahteva 1.
[0002] Postupci za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju, na primer, u postrojenju za proizvodnju etilena namenjenom za generisanje etilena od sirovog benzina, su poznati iz stanja tehnike. Kod takvih industrijskih upravljačkih zadataka mora se vršiti promena više upravljačkih veličina da bi se procesno postrojenje prevelo iz jednog procesnog stanja u drugo procesno stanje. Promena upravljačkih veličina pri tome utiče na jednu ili više procesnih promenljivih, na primer, na pritiske u cevodima procesnog postrojenja, koje definišu suštinski važan granični uslov pri prelasku iz jednog stanja postrojenja u drugo stanje postrojenja. Upravljanje promenom obe upravljačke veličine se, shodno tome, mora vršiti tako da jedna ili više procesnih promenljivih u toku prevođenja iz jednog stanja u drugo stanje ostanu u svojim dozvoljenim graničnim područjima. Za ove svrhe se u stanju tehnike generalno primenjuju poznati koncepti upravljanja i regulacije, kao što je, na primer, PID-regulator, da bi se vršila promena upravljačkih veličina. Pomenute upravljačke veličine mogu biti dodeljene proizvodnim procesnim uređajima, a naročito armaturama, kao što su leptirventili, zasunski ventili, slavine/nepovratni ventili ili ventili bilo koje vrste. Kod upravljačkih veličina takođe se može raditi, na primer, o hodu ventila odn. zasunskog ventila, tako da upravljačka veličina određuje, na primer, prigušivanje strujanja fluida ili gasa, a naročito u cevovodu procesnog postrojenja.
[0003] Obično se određene upravljačke veličine unutar procesnog postrojenja smatraju referentnim veličinama ili se podešavaju na konstantnu vrednost da bi se upravljački zadatak pojednostavio i da bi se upotrebile jednostavne strukture, kao što je, na primer, PID-regulator, koje utiču na odgovarajuću upravljačku veličinu. Pri tome se često ne obraća pažnja na efekat posebnih karakteristika ili promenljivih graničnih uslova odgovarajućih komponenata ili procesa. Naročito su industrijske armature i leptir-ventili zajedno sa svojim pogonima važne upravljačke veličine u okviru gore navedenih zadataka, ali oni su izloženi jakim naprezanjima, u zavisnosti od procesa upravljanja. Tako, na primer, u okviru poznate varijante upravljanja sa dva ventila za krekovani gas u procesu proizvodnje etilena, pogon za promenu upravljačke veličine se konstantno nalazi u funkciji, dok drugi pogon armature regulacionim pomeranjima održava procesni pritisak u dozvoljenim granicama. Na zadnje pomenutu armaturu zato deluje prekomerno opterećenje, koje može dovesti do kraćeg radnog veka, kao i do pogrešnih stanja unutar procesnog postrojenja. Sledeće stanje tehnike u vezi postupka za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju su US2005/0091021 A1, kao i WO 02/086327 A1.
[0004] Zato je cilj predmetnog pronalaska realizacija postupka za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju, koji uzima u obzir značajne faktore, kao što su mehaničke karakteristike procesnih jedinica, kao što su armature ili promene karakteristika procesa i zahvaljujući tome da se poveća radni vek procesnih jedinica kojima su dodeljene upravljačke veličine i da se smanji verovatnoća njihovog otkaza.
[0005] Za ostvarivanje gore navedenog cilja je predložen postupak sa karakteristikama prema zahtevu 1. Postupak za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju prema pronalasku naročito služi za prevođenje procesnog postrojenja iz početnog stanja u krajnje stanje, promenom najmanje dve upravljačke veličine u njihovom upravljačkom području, pri čemu su upravljačke veličine dodeljene jednoj ili više procesnih jedinica, a naročito ventilima, armaturama ili leptir-ventilima i pri čemu najmanje dve upravljačke veličine utiču na najmanje jednu procesnu promenljivu procesnog postrojenja, a naročito na pritisak. Postupak je karakterističan po sledećim koracima: određivanje raspodele vrednosti najmanje jedne procesne promenljive za različite kombinacije vrednosti najmanje dve upravljačke veličine u njihovom upravljačkom području, uz uzimanje u obzir jednog ili više procesnih parametara, a naročito temperature, zapreminskog protoka ili najmanje jedne fizičke konstante procesnog postrojenja, i određivanje upravljačke krive na osnovu raspodele vrednosti procesne promenljive za promenu najmanje dve upravljačke veličine da bi se procesno postrojenje prevelo iz početnog stanja u krajnje stanje, uz uzimanje u obzir najmanje jednog graničnog uslova.
[0006] Bitan aspekt pronalaska se ogleda u tome da se pre izvođenja specifičnog upravljačkog zadatka prvo za različite kombinacije vrednosti najmanje dve upravljačke veličine odredi raspodela vrednosti najmanje jedne procesne promenljive. Drugim rečima, vrši se modeliranje koje simulira raspodelu vrednosti procesne promenljive za različite kombinacije vrednosti dve upravljačke veličine. Pronalazak nije ograničen na dve upravljačke veličine, već se takođe može osmisliti da više od dve upravljačke veličine unutar njihovih upravljačkih područja utiču na jednu ili više procesnih promenljivih od interesa, kao što su, na primer, određeni pritisci unutar cevovoda u procesnom postrojenju. Pri modeliranju odn. pri simulaciji raspodele vrednosti najmanje jedne procesne promenljive, neophodno je uzimanje u obzir jednog ili više procesnih parametara, na primer, temperature, zapreminskog protoka ili više fizičkih konstanti unutar procesnog postrojenja pri određivanju raspodele vrednosti najmanje jedne procesne promenljive. Čim se odredi raspodela vrednosti najmanje jedne procesne promenljive, uz uzimanje u obzir jednog ili više procesnih parametara, na osnovu ove raspodele vrednosti se može odrediti podesna upravljačka kriva koja određuje promenu najmanje dve upravljačke veličine da bi se procesno postrojenje prevelo iz početnog stanja u krajnje stanje. Pri određivanju upravljačke krive se uzima u obzir najmanje jedan granični uslov koji omogućava izbor optimalne upravljačke krive za prelazak iz jednog stanja u drugo stanje.
[0007] Postupkom prema pronalasku se može optimalno rešiti bilo koji industrijski upravljački zadatak sa više upravljačkih veličina, za koji se može izvršiti podesno modeliranje tako što na osnovu raspodele vrednosti procesne promenljive može da se odredi optimalna upravljačka kriva. Raspodela vrednosti procesne promenljive u zavisnosti od upravljačkih veličina može biti grafički prikazana kao višedimenzionalni prostor koji je definisan upravljačkim veličinama i procesnom promenljivom. Pod pojmom "upravljačka veličina" može biti obuhvaćena bilo koja promenljiva veličina koja sadejstvuje sa procesnom jedinicom i koja u okviru upravljačkog zadatka može uticati na proces, na primer, na promenljivi položaj industrijskih armatura i leptir-ventila ili hod ventila.
[0008] Posebno je poželjno da se za različite procesne parametre mogu odrediti različite raspodele vrednosti najmanje jedne procesne promenljive. Na primer, raspodela vrednosti najmanje jedne procesne promenljive se menja za različite temperature, protoke fluida ili različite fizičke konstante unutar procesnog postrojenja. Shodno tome, raspodela vrednosti najmanje jedne procesne promenljive mora da se vrši uz uzimanje u obzir jednog ili više procesnih parametara, koje, međutim, može biti drugačije izvedeno kod različitih procesa. Na primer, može se osmisliti da se pre prelaska iz početnog stanja procesnog postrojenja u krajnje stanje utvrde određene pretpostavke za jedan ili više procesnih parametara i da se na osnovu ovih pretpostavljenih procesnih parametara odredi raspodela vrednosti najmanje jedne procesne promenljive. Ova raspodela vrednosti se može vršiti za različite kombinacije procesnih parametara, tako da različiti procesni parametri i/ili njihove kombinacije rezultuju različitim krivama odn. ravnima raspodela vrednosti. Shodno tome, za svaku specifičnu raspodelu vrednosti najmanje jedne procesne promenljive može da se odredi podesna upravljačka kriva, pri čemu se za više raspodela vrednosti sledstveno određuje više optimalnih upravljačkih krivih, koje mogu biti memorisane u kompjuterskom sistemu.
[0009] Međutim, takođe je moguće da se odgovarajući signali povratne sprege koji se odnose na procesne parametre dobiju neposredno iz procesa koji je u toku, da bi se mogla izvršiti odgovarajuća optimizacija određivanja raspodele vrednosti neposredno u toku procesa. Drugim rečima, optimizacija upravljačke krive se može vršiti za promenljive procesne parametre. Promenljivi procesni parametri se, shodno tome, mere neposredno u toku procesa u realnom vremenu i koriste se za određivanje raspodele vrednosti najmanje jedne procesne promenljive na osnovu "procesnih parametara u realnom vremenu". Shodno tome, na osnovu aktuelne raspodele vrednosti najmanje jedne procesne promenljive upravljačka kriva se može odrediti kao u realnom vremenu. Shodno tome, generalno je moguće da se odredi procesni parametar odn. procesni parametri pre početka i/ili u toku procesa kojim treba upravljati u procesnom postrojenju i da se, shodno tome odredi aktuelna raspodela vrednosti procesne promenljive i, sledstveno, aktuelna upravljačka kriva.
[0010] Prvenstveno se svakoj kombinaciji vrednosti u upravljačkom području najmanje dve upravljačke veličine dodeljuje tačno jedna vrednost procesne promenljive, uz uzimanje u obzir jednog ili više procesnih parametara. Kao što je gore objašnjeno, ova vrednost može varirati u zavisnosti od jednog ili više procesnih parametara. Raspodela vrednosti procesne promenljive unutar granica upravljačkih područja najmanje dve upravljačke veličine može biti grafički prikazana pomoću dijagrama sa trodimenzionalnom površinom odn. trodimenzionalnog profila, koji pokazuje raspodelu vrednosti procesne promenljive za svaku kombinaciju vrednosti upravljačkih veličina. Podrazumeva se da za različite procesne promenljive mogu biti predviđene različite raspodele vrednosti. Prvenstveno se svaka kombinacija vrednosti u upravljačkom području najmanje dve upravljačke veličine za generisanje raspodele vrednosti dodeljuje vrednosti procesne promenljive, uz uzimanje u obzir jednog ili više procesnih parametara. Shodno tome, stanje procesnog postrojenja se prvenstveno definiše kombinacijom vrednosti najmanje dve upravljačke veličine.
[0011] Određivanje upravljačke krive se prvenstveno vrši pomoću postupka (algoritma) traženja putanje, pri čemu se traženje putanje vrši unutar raspodele vrednosti procesne promenljive. Sledstveno, u toku postupka traženja putanje se traži podesna putanja od početnog stanja procesnog postrojenja do krajnjeg stanja procesnog postrojenja, uz uzimanje u obzir najmanje jednog graničnog uslova. Početno stanje procesnog postrojenja odražava prva kombinacija vrednosti najmanje dve upravljačke veličine, dok krajnje stanje procesnog postrojenja odražava druga kombinacija vrednosti najmanje dve upravljačke veličine. Drugim rečima, svako stanje procesnog postrojenja je određeno pomoću koordinata upravljačkih veličina. Upravljačka kriva onda određuje putanju koja deluje na promenu upravljačkih veličina tako da se početno stanje procesnog postrojenja prevodi u krajnje stanje, uz uzimanje u obzir najmanje jednog graničnog uslova, na optimalni način. Jedan ili više graničnih uslova koji se koriste za određivanje upravljačke krive može biti, na primer, određeno granično područje najmanje jedne procesne promenljive. Ukoliko se kod procesne promenljive radi o pritisku, onda granični uslov može biti, na primer, gornja i donja granica pritiska, ispod koje ne sme opasti, odn. iznad koje ne sme porasti. Dalje, granični uslov može biti određen upravljačkim područjem upravljačkih veličina. Sledeći granični uslov može biti određen mehaničkim karakteristikama procesne jedinice, odnosno jedinica.
[0012] Pronalazak će biti detaljnije objašnjen u nastavku na osnovu nacrta. Na njemu prikazuje:
Slika 1 šematski prikaz poznatog postrojenja za proizvodnju etilena;
Slika 2 šematski prikaz električno povezanog sistema koji primenjuje predmetni pronalazak;
Slika 3 šematski prikaz osnovne površine parametarskog prostora koji je definisan pomoću dve upravljačke veličine;
Slika 4 šematski prikaz trodimenzionalnog parametarskog prostora posle određivanja raspodele vrednosti jedne procesne promenljive za različite kombinacije vrednosti dve upravljačke veličine, i
Slika 5 šematski prikaz parametarskog prostora kao projekcije raspodele vrednosti jedne procesne promenljive na osnovnu površinu parametarskog prostora.
[0013] Pronalazak je u nastavku opisan na konkretnom primeru "električne veze" za sistem sa 2 zasuna za dekoksovanje cevovoda iza peći za krekovani gas u procesu proizvodnje etilena. Postupak prema pronalasku obezbeđuje podesno rešenje za upravljački zadatak "dekoksovanja" u procesu proizvodnje etilena u obliku optimalne upravljačke krive. Upravljački zadatak "dekoksovanja" služi isključivo za objašnjenje pronalaska, koji se generalno može primeniti za mnoge druge upravljačke zadatke u mnogim različitim procesima i ni u kom slučaju nije ograničen na primer koji je ovde opisan, ni na dekoksovanje, niti na proces proizvodnje etilena.
[0014] Etilen je laki ugljovodonični proizvod. Pošto se on direktno ne pojavljuje ni u sirovoj nafti, ni u zemnom gasu, etilen mora da se generiše kao međuproizvod rafinacije sirove nafte i zemnog gasa. U osnovi etilen se dobija razlaganjem većih molekula. Ovo razlaganje, koje je takođe poznato kao krekovanje, odvija se u postrojenjima za dobijanje etilena. Takvo postrojenje za dobijanje etilena je prikazano na slici 1.
[0015] Generalno postoje dva postupka za proizvodnju etilena koji se primenjuju u velikim razmerama i koji se u suštini razlikuju po svojim oblastima primene: u oblastima koje su bogate zemnim gasom (npr. Bliski Istok) etilen se proizvodi od etana, koji se tamo dobija kao nusproizvod. U Evropi se etilen u suštini dobija od sirovog benzina ("nafte"). Sirovi benzin se dalje dobija u rafinerijama. Zbog toga se postrojenja za proizvodnju etilena uglavnom nalaze u okviru rafinerija ili bar u njihovoj blizini. Tečni ugljovodonici se u postrojenju za dobijanje etilena razlažu u gasovite reakcione proizvode i pomoću više postupaka razdvajanja i prečišćavanja se prevode u visokokvalitetne proizvode.
[0016] Proizvodnja etilena se vrši parnom pirolizom u reaktoru 1 (peć za krekovane gasove) postupkom parnog krekovanja sa slike 1. Reaktor se snabdeva ugljovodonikom preko prvog dovodnog voda 3, a parom preko drugog dovodnog voda 5. Radi krekovanja (krekinga) ugljovodonik se meša sa parom i predgreva na 500 do 650 °C. U reaktoru 1 smeša se krekuje na temperaturama između 700° i 900° C. Nastala struja proizvoda iz više proizvodnih linija se konačno vodi preko glavnog voda 7 za proizvod (engl. Main Transfer Line) u priključene sisteme 9 radi dalje prerade.
[0017] U toku procesa proizvodnje u vodu 11 za proizvod (engl. Transfer line), koji je povezan sa glavnim vodom 7 za proizvod, nakupljaju se čvrsti ugljovodonici kao talozi i ostaci. Ovo sve više smanjuje slobodni poprečni presek voda i na taj način menja procesne karakteristike. Da bi se eliminisali ovi remetilački ostaci, postrojenje se s vremena na vreme mora "dekoksovati". Za ove svrhe se prekida snabdevanje reaktora 1 i uvodi se podesna količina pare, koja se konačno izduvava zajedno sa rastvorenim ostacima koksa preko voda 13 za dekoksovanje (engl. Decoke line). Posle završetka procesa dekoksovanja postrojenje za proizvodnju etilena se ponovo prevodi u proizvodno stanje, tako da se proizvod iz reaktora 1 može ponovo transportovati preko voda 11 za proizvod u glavni vod 7 za proizvod.
[0018] Za primenu u procesu proizvodnje etilena se koriste, na primer, zasunski ventili 15 i 17 koji su priključeni nizvodno od reaktora 1. U normalnom stanju (pri proizvodnji) odgovarajuće proizvodne linije, procesni ventil 17 (engl. Transfer Line Valve, skr. TLV) u vodu 11 za proizvod se nalazi u potpuno otvorenom stanju, dok je ventil 15 za dekoksovanje (engl. Decoke Valve, DV), koji ima manji nominalni prečnik od procesnog ventila 17, u vodu 13 za dekoksovanje potpuno zatvoren.
[0019] Da bi se postrojenje za proizvodnju etilena dovelo u gore opisano stanje za dekoksovanje, ventil 15 za dekoksovanje mora biti potpuno otvoren, dok je procesni ventil 17 potpuno zatvoren. U zavisnosti od tipa postrojenja, paralelno može biti priključen drugi ventil 15’ za dekoksovanje sa većim nominalnim prečnikom od prvog ventila 15 za dekoksovanje koji posle prevođenja procesnog postrojenja u "stanje za dekoksovanje" otvara dodatni poprečni presek voda.
[0020] Prelazak između opisanih statičkih procesnih stanja postrojenja (TLV otvoren, DV zatvoren, odn. TLV zatvoren, DV otvoren) se mora vršiti uz posebno obraćanje pažnje na stanje postrojenja. Za ove svrhe je naročito važan pritisak PT01 u delu voda uzvodno od procesnog ventila 17 (v. sliku 2), pošto na njega preko odgovarajućih konstantnih procesnih parametara i parametara medijuma direktno utiču poprečni preseci otvora koje oslobađaju oba ventila 15 i 17 i on je kritičan za bezbednost postrojenja. Naime, ukoliko je pritisak PT01 previše visok, nastaje opasnost za cevovod. Ukoliko je nasuprot tome pritisak PT01 previše nizak, onda postoji opasnost da proizvod iz glavnog voda 7 za proizvod počne da struji nazad u reaktor 1, pošto paralelno priključena postrojenja za proizvodnju etilena nastavljaju dalji transport preko glavnog voda 7 za proizvod. Shodno tome, pritisak PT01 u sledećem primeru predstavlja procesnu promenljivu koja pri prelasku procesnog postrojenja iz jednog stanja u drugo nužno mora biti uzeta u obzir, pošto na nju utiču oba ventila 15 i 17. U predmetnom primeru svakom od dva ventila 15 i 17 je neposredno pridružena po jedna upravljačka veličina, koja odgovara poprečnom preseku otvora vodova 11, odn.13.
[0021] Zato za upravljački zadatak "dekoksovanja" u procesu proizvodnje etilena mora da se izvrši prevođenje procesnog postrojenja iz početnog stanja u krajnje stanje, koje je definisano time što se vrši prevođenje između oba stanja postrojenja "proces" i "dekoksovanje". Ovo prevođenje se obično vrši tako da se vrše istovremena suprotnosmerna pomeranja oba ventila 15 i 17, kao što će biti detaljnije opisano u nastavku. Ovo se može realizovati kako mehaničkim spajanjem (engl. Mechanical Linkage), tako i preko električnih upravljačkih sistema (engl. Electrical Linkage veza).
[0022] Tipična sistemska konfiguracija električnog upravljačkog sistema je prikazana na slici 2. Za upravljački zadatak "dekoksovanja" su značajni ventil 15 za dekoksovanje (DV) i procesni ventil 17 (TLV) postrojenja za proizvodnju etilena, na čiji poprečni presek otvora utiču podešavajući pogoni i odgovarajuća instrumentacija. Odgovarajući procesni parametri, kao što su pritisci u delovima vodova, kao i merenja temperature i protoka, obezbeđuju informacije o procesnom stanju i karakteristikama medijuma. Ovi procesni parametri se prvenstveno mere u toku procesa pomoću odgovarajućih mernih uređaja i/ili se memorišu u vidu empirijskih vrednosti, na primer, u kompjuteru.
[0023] Prelazak iz jednog stanja procesnog postrojenja u drugo se obično inicira sa lokalnog upravljačkog pulta 19 (engl. Local Control Panel, LCP). Za prevođenje postrojenja za proizvodnju etilena iz statičkog stanja "proces" u statičko stanje "dekoksovanje" mora se izvršiti podesno pomeranje oba ventila 15 i 17. Preko električnog upravljačkog sistema, kod koga se može upotrebiti standardno regulaciono kolo (PID-regulator), prema stanju tehnike, reguliše se pomeranje oba ventila 15 i 17. Shodno tome, kod regulacionih sistema poznatih iz stanja tehnike ventil 15 za dekoksovanje (DV) je izveden kao "regulacioni ventil", pri čemu se u toku konstantnog pomeranja procesnog ventila 17 (TLV) ostvaruje regulacija u zavisnosti od pritiska PT01 u delu voda u smeru strujanja uzvodno od procesnog ventila 17 kao upravljane veličine i hoda ventila 15 za dekoksovanje kao upravljačke veličine. Za ove svrhe se koriste specijalni regulacioni pogoni, pri čemu je, međutim, mehanika ventila podvrgnuta jakim naprezanjima usled kratkih hodova koji se u nekim slučajevima izvode velikom učestanošću. Usled toga se skraćuje radni vek i povećava se verovatnoća otkaza.
[0024] Predmetni pronalazak rešava ovaj problem time što se kod postupka prema pronalasku uzimaju u obzir značajni faktori, kao što su karakteristike ventilskog mehanizma ili promene procesnih karakteristika.
[0025] Na slici 2, je prikazan odgovarajuće opremljeni sistem, kod koga se razmena signala između upravljačkog uređaja i procesnog postrojenja vrši preko industrijskog upravljačkog hardvera 21, koji je priključen na kompjuterski hardver 23. Kompjuterski hardver 23 je naročito izveden za modeliranje, traženje putanje, kao i simulaciju procesa i parametrizaciju.
[0026] U nastavku je opisana primenljivost pronalaska na ilustrativni upravljački zadatak "dekoksovanja" u okviru električnog upravljačkog sistema (engl. E-Linkage).
[0027] U principu pronalazak se odnosi na industrijske upravljačke zadatke sa više upravljačkih veličina, koje mogu obrazovati osnovu za višedimenzionalni parametarski prostor u kome se može izvršiti traženje putanje radi rešavanja konkretnog upravljačkog zadatka.
[0028] U slučaju električnog upravljačkog sistema ovde pomenute vrste na raspolaganju se nalaze dve upravljačke veličine u vidu hoda ventila 15 i 17, koji svojim hodom značajno utiču na proces odn. na pritisak PT01 u delu voda uzvodno od procesnog ventila 17. Zbog toga obe ove upravljačke veličine grafički obrazuju osnovnu površinu 25 za parametarski prostor, kao što je prikazano na slici 3. Podrazumeva se da su u aktuelnom primeru predviđene samo dve upravljačke veličine, dok u drugim primerima može biti predviđeno više od dve upravljačke veličine. Na slici 3 hod procesnog ventila 17 obrazuje x-osu (H_TLV [%]) osnovne površine 25, dok hod ventila 15 za dekoksovanje obrazuje y-osu (H_DV [%]). Upravljačko područje hoda oba ventila 15 i 17 se pruža od 0% do 100% odn. od 100% do 0%, što odgovara minimalnom hodu i maksimalnom hodu ventila. Područje između minimalnog hoda i maksimalnog hoda sledstveno obrazuje upravljačko područje ventila.
[0029] Stanje procesnog postrojenja je definisano određenom koordinatom (x, y) na osnovnoj površini 25, koja se dobija kombinacijom vrednosti prve upravljačke veličine i druge upravljačke veličine. Na slici 3 je početno stanje A procesnog postrojenja, u aktuelnom primeru stanje "proces", označeno koordinatom (100, 0). U ovom stanju ventil 15 za dekoksovanje je potpuno zatvoren (hod DV = 0%), dok je procesni ventil 17 potpuno otvoren (hod TLV = 100%). Dalje je na slici 3 krajnje stanje B procesnog postrojenja, u aktuelnom primeru stanje "dekoksovanja", označeno koordinatom (0, 100). U ovom stanju je ventil 15 za dekoksovanje potpuno otvoren (hod DV = 100%), dok je procesni ventil 17 potpuno zatvoren (hod TLV = 0%).
[0030] Pomeranja između stanja A i B procesnog postrojenja se vrše promenom upravljačkih veličina u području između 0 % i 100 %. Upravljački zadatak se onda sastoji u tome da se upravljačke veličine H_TLV i H_DV, uz uzimanje u obzir procesne promenljive, u aktuelnom primeru pritiska PT01, promene tako da upravljačka kriva dobije optimalni tok sa stanovišta najmanje jednog graničnog uslova, koji se može sastojati u tome da pritisak PT01 ostane u željenom graničnom području u toku prelaska iz jednog stanja u drugo. U principu se podesnim uticajem upravljačkih veličina H_TLV i H_DV mogu ostvariti proizvoljna pomeranja na osnovnoj površini 25 i reprodukovati postupkom prema pronalasku. Sve dok se koriste podešavajući pogoni sa konstantnom brzinom podešavanja, mogućnosti pomeranja ventila, a time i pomeranja upravljačkih veličina po osnovnoj površini su ograničeni.
[0031] Shodno tome, prevođenje procesnog postrojenja iz stanja A u stanje B se mora vršiti preko definisanih vektora pomeranja koji deluju u oba smera. Slika 3 prikazuje da su vertikalna, odn. horizontalna pomeranja 27 i 29 moguća samo promenom jedne upravljačke veličine H_TLV ili H_DV. Dalje, poprečna pomeranja 31 na osnovnoj površini 25 se mogu vršiti pod uglom koji je proporcionalan odnosima između brzina podešavanja pogona ventila. Pri tome se odgovarajuće mogućnosti pomeranja uzimaju u obzir pri sledstvenom traženju putanje po parametarskom prostoru koje će biti objašnjeno u nastavku.
[0032] Polazna situacija za primenu postupka traženja putanje je obično određivanje početne, kao i krajnje tačke. U aktuelnom primeru, na primer, početno stanje je konstelacija ventila u
1
procesnom stanju (stanju A), a cilj je dekoksujuće stanje (stanje B) sa slike 3. Shodno tome, postoje svi preduslovi za primenu algoritma traženja putanje na upravljački problem električnog upravljačkog sistema.
[0033] Procesno postrojenje bi se onda moglo prevesti u željeno ciljno stanje B bez uzimanja u obzir procesne promenljive, na primer, uz uslov da se nađe najkraći put između stanja A i B i da se memoriše kao upravljačka kriva u industrijskom upravljačkom uređaju. Kao što je bilo objašnjeno gore, ipak je neophodno obratiti pažnju na odgovarajuće procesne promenljive da bi se osigurala bezbednost postrojenja. U aktuelnom primeru, kao što je gore navedeno, pritisak PT01 u delu voda uzvodno od procesnog ventila 17 se mora održavati u graničnom području, tj. on ne sme pasti ispod minimuma, niti sme porasti iznad maksimuma.
[0034] Prema predmetnom pronalasku se uzimaju u obzir procesna promenljiva PT01 i uticaj upravljačkih veličina H_DV i H_TLV na ovu procesnu promenljivu pri traženju putanje između stanja A i B. Uzimanje u obzir se vrši tako što se za rešavanje upravljačkog problema vrši podesno modeliranje koje opisuje odnos između obe upravljačke veličine H_DV, H_TLV i procesne promenljive PT01 na koju utiču. Ovaj postupak se može primeniti na više od dve proizvoljne upravljačke veličine i na jednu ili više proizvoljnih procesnih promenljivih na koje utiču upravljačke veličine.
[0035] Modeliranje u procesu za proizvodnju etilena se vrši naročito uz korišćenje svojstava medijuma, kao što su zapreminski protok i temperatura, kao i fizičkih konstanti, što rezultuje odnosom između upravljačkih veličina H_TLV, H_DV i procesne promenljive PT01 na koju utiču. Drugim rečima, procesna promenljiva PT01 se uvek određuje za određeni procesni parametar, kao što je zapreminski protok (FT01) i temperatura (TT01) itd. pre izvođenja prelaska iz jednog stanja u drugo.
[0036] Pošto procesni parametri, kao što su zapreminski protok i temperatura itd., mogu varirati, onda se modeliranje za različite veličine procesnih parametara može vršiti odvojeno. Modeliranje onda rezultuje višedimenzionalnim strukturama podataka, koje se memorišu kao familije krivih u industrijskom upravljačkom uređaju. Ovo se može vršiti opciono ili dodatno "on-lajn" na bazi aktuelnih izmerenih procesnih parametara. Shodno tome, naredna procedura se primenjuje ili više puta pre upravljačkog zadatka (of-lajn), odn. procesa i/ili u toku procesa koji se odvija (on-lajn).
[0037] Modeliranje se vrši određivanjem raspodele vrednosti procesne promenljive PT01 za različite kombinacije vrednosti dve upravljačke veličine H_TLV i H_DV u njihovom upravljačkom području, uz uzimanje u obzir jednog ili više procesnih parametara, a naročito temperature, zapreminskog protoka ili najmanje jedne fizičke konstante procesnog postrojenja. Kao što je gore navedeno, raspodela vrednosti procesne promenljive PT01 je zavisna od upravljačkih veličina H_TLV i H_DV i jednog ili više procesnih parametara, pošto je pritisak PT01 takođe zavisan od procesne temperature i vrste medijuma itd. Na osnovu rezultujućih zavisnosti se može formirati sistem jednačina. Ukoliko ovaj sistem jednačina (na primer, traženjem nulte vrednosti) dovede do jednoznačnog rezultata, onda se za svaku koordinatu (x, y) na osnovnoj površini 25 dobija odgovarajući pritisak PT01. Sledstveno se dobija raspodela vrednosti procesne promenljive PT01 u zavisnosti od različitih kombinacija vrednosti obe upravljačke veličine H_TLV i H_DV. Shodno tome, za sve određene procesne parametre dobija se različita raspodela vrednosti za kombinacije vrednosti upravljačkih veličina. Ove različite raspodele vrednosti obrazuju gore opisane "familije krivih", koje se mogu memorisati u kompjuterskom sistemu.
[0038] Raspodela vrednosti procesne promenljive može biti interpretirana kao "dijagram sa trodimenzionalnom površinom" i, shodno tome, pretvara osnovnu površinu u trodimenzionalnu raspodelu, kao što je prikazano na slici 4. Shodno tome, modeliranje rezultuje 3D-parametarskim prostorom sa procesnom promenljivom PT01 kao "visinom", koja pokazuje raspodelu pritiska za različite, a prvenstveno sve kombinacije vrednosti upravljanih veličina H_TLV i H_DV.
[0039] Kao što je gore objašnjeno, onda stanja postrojenja "proces" (stanje A) i "dekoksovanje" (stanje B) označavaju podesno početno i krajnje stanje između kojih se procesno postrojenje redovno mora prevoditi, kao što se može videti sa slike 5. Na slici 5 je "dijagram sa trodimenzionalnom površinom" sa slike 4 prikazan u projekciji na osnovnu površinu 25. Prema pronalasku se onda modeliranje prema prvom koraku postupka prema pronalasku koristi za to da se u drugom koraku odredi upravljačka kriva na osnovu raspodele vrednosti procesne promenljive PT01, koja služi za promenu dve upravljačke veličine H_TLV i H_DV da bi se procesno postrojenje prevelo iz početnog stanja A u krajnje stanje B. Shodno tome, koristi se podesni postupak traženja putanje koji je u mogućnosti da uzme u obzir granične uslove i optimalne parametre.
[0040] Značajan granični uslov, na primer, može biti definisanje dozvoljenog opsega pritiska za pritisak PT01 sa stanovišta već navedenih zahteva u pogledu bezbednosti postrojenja. Pod opsegom pritisaka se pri tome podrazumeva ograničeno područje pritiska koje sadrži minimalni i maksimalni pritisak ispod koga ne sme opasti, odn. iznad koga ne sme porasti. Upravljačka kriva se onda određuje tako da pritisak PT01 u toku promene upravljačkih veličina H_TLV i H_DV ostane unutar željenog graničnog područja. Dalje, može biti određen granični uslov pomoću mogućih smerova pomeranja upravljačkih veličina koji su prikazani na slici 3. Pored toga, može se osmisliti da se predvidi sledeći granični uslov na osnovu narednih ograničenja, kao što je, na primer, maksimalni broj zaustavljanja i ponovnih pokretanja podešavajućih pogona. Gore navedena lista graničnih uslova, koji mogu biti uzeti u obzir pri određivanju upravljačke krive, nije isključiva. Naročito se takođe može osmisliti da se pri određivanju upravljačke krive može uzeti u obzir istovremeno više graničnih uslova.
[0041] Dalje, pri određivanju upravljačke krive se mogu uzeti u obzir optimalni parametri, koji generalno predstavljaju kriterijume kvaliteta koji povoljno utiču na tok i rezultate traženja putanje, a time i na određivanje upravljačke krive kao rešenja upravljačkog zadatka, ali uvek uz uzimanje u obzir pridržavanja neophodnih graničnih uslova.
[0042] Na primer, bilo bi moguće osmisliti traženje putanje u raspodeli vrednosti pritiska PT01 koje nalazi najkraću moguću, a time i najbržu putanju između stanja A i B procesnog postrojenja, pri čemu se istovremeno pritisak PT01 održava u dozvoljenim granicama pomoću odgovarajućeg graničnog uslova. Međutim, dalje takođe može biti poželjno da se u suštini održava konstantni pritisak PT01 i unutar dozvoljenog opsega pritisaka (između graničnih vrednosti pritiska PT01), a da trajanje prelaska iz jednog stanja u drugo kao kriterijum za traženje putanje ima manju težinu. U vezi ovoga mogu se osmisliti mnogobrojne varijante i različito ponderisani mešoviti oblici koji mogu varirati u zavisnosti od upravljačkog zadatka koji se rešava.
[0043] Od ključnog značaja je da se svako rešenje upravljačkog zadatka, tj. svaka upravljačka kriva okonča podesnom parametrizacijom industrijskog upravljačkog hardvera koji je odgovoran za aktuelni upravljački zadatak, putem razmene signala i delovanjem na proces. Memorisanjem familija krivih za različite procesne uslove (procesne parametre) može se realizovati fleksibilno upravljanje, koje se može prilagoditi mnogim različitim procesima. Opciono povezivanje postupka on-lajn sa procesom (preko upravljačkog hardvera) obezbeđuje integrisano regulaciono kolo sa daljim mogućnostima za proračunavanje, kao i optimizaciju postupka pomoću algoritama za učenje.
[0044] U aktuelnom slučaju je bila opisana ilustrativna primena postupka prema pronalasku na osnovu upravljačkog problema za proces proizvodnje etilena. Pri tome se upravljački sistem prilagođava karakteristikama procesa i zahtevima koji rezultuju na osnovu njih. Posle toga se korak po korak traži rešenje ovog upravljačkog zadatka sa dve upravljačke veličine primenom algoritma sa traženjem putanje na raspodelu vrednosti jedne procesne promenljive na višedimenzionalni parametarski prostor uz uzimanje u obzir graničnih uslova i kriterijuma optimizacije.
1
[0045] Generalno, predmetnim pronalaskom je realizovan podesan postupak za rešavanje upravljačkog zadatka kod koga se u prvom koraku određuje raspodela vrednosti najmanje jedne procesne promenljive za različite kombinacije vrednosti najmanje dve upravljačke veličine u njihovom upravljačkom području, uz uzimanje u obzir jednog ili više procesnih parametara, a naročito temperature, zapreminskog protoka ili najmanje jedne fizičke konstante procesnog postrojenja. Shodno tome, u ovom prvom koraku se simulira, odn. modelira ponašanje najmanje jedne kritične procesne promenljive u zavisnosti od više upravljačkih veličina i najmanje jednog procesnog parametra. Simulacija se može implementirati pomoću podesnog kompjuterskog softvera i može se izvoditi na kompjuterskom sistemu.
[0046] U drugom koraku za rešavanje upravljačkog zadatka se određuje upravljačka kriva na osnovu raspodele vrednosti procesne promenljive. Drugim rečima, simulirani tok procesne promenljive se koristi za određivanje podesne upravljačke krive. Pri tome upravljačka kriva određuje vremensku promenu najmanje dve upravljačke veličine da bi se procesno postrojenje prevelo iz početnog stanja u krajnje stanje, pri čemu se upravljačka kriva određuje uz uzimanje u obzir najmanje jednog graničnog uslova. Upravljačka kriva se može odrediti na osnovu različitih kriterijuma, koji mogu imati veći ili manji značaj pri određivanju.
[0047] Pri određivanju upravljačke krive može se upotrebiti podesan algoritam, a naročito postupak traženja putanje. Posebno je podesno što se pre izvođenja upravljačkog zadatka, odn. pre procesa mogu memorisati raspodele vrednosti najmanje jedne procesne promenljive, tj. simuliranog toka, odn. simulirane raspodele procesne promenljive za različite kombinacije vrednosti upravljačkih veličina, kao i podesna upravljačka kriva u kompjuterskom sistemu. Pri izvođenju upravljačkih zadataka se onda samo mora preuzeti memorisana upravljačka kriva.
[0048] Dalje je moguće za različite procesne parametre, na primer, različite temperature ili zapreminske protoke unutar procesnog postrojenja odrediti različite upravljačke krive. Pri izvođenju upravljačkog zadatka se onda moraju samo još odrediti aktuelni procesni parametri i primeniti odgovarajuća upravljačka kriva na upravljačke veličine. Podrazumeva se da procesna promenljiva ne sme biti pritisak. Umesto toga se može osmisliti da u jednom primeru izvođenja pronalaska kritičnu procesnu promenljivu predstavlja temperatura ili slično, dok pritisak predstavlja procesni parametar koji se uzima u obzir samo pri simulaciji procesne promenljive, konkretno temperature.
Spisak pozivnih oznaka:
1 reaktor
3 1. dovodni vod
5 2. dovodni vod
7 glavni vod za proizvod 9 priključeni sistemi 11 vod za proizvod
13 vod za dekoksovanje 15 ventil za dekoksovanje 15’ ventil za dekoksovanje 17 procesni ventil
19 lokalni upravljački pult 21 upravljački hardver 23 kompjuterski hardver 25 osnovna površina
27 vertikalno pomeranje 29 horizontalno pomeranje 31 ugaono pomeranje PT01 pritisak
A početno stanje
B krajnje stanje
1

Claims (9)

Patentni zahtevi
1. Postupak za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju, a naročito za prevođenje procesnog postrojenja iz početnog stanja (A) u krajnje stanje (B), promenom najmanje dve upravljačke veličine (H_DV, H_TLV) u njihovom upravljačkom području, pri čemu su upravljačke veličine dodeljene jednoj ili više procesnih jedinica, a naročito ventilima, armaturama ili zasunimaordnet i pri čemu najmanje dve upravljačke veličine (H_DV, H_TLV) utiču na najmanje jednu procesnu promenljivu (PT01) procesnog postrojenja, a naročito na pritisak, naznačen sledećim koracima:
- određivanjem raspodele vrednosti najmanje jedne procesne promenljive (PT01) za različite kombinacije vrednosti (x, y) najmanje dve upravljačke veličine (H_DV, H_TLV) u njihovom upravljačkom području, uz uzimanje u obzir jednog ili više procesnih parametara, a naročito temperature, zapreminskog protoka ili najmanje jedne fizičke konstante procesnog postrojenja, modeliranjem i/ili simulacijom raspodele vrednosti najmanje jedne procesne promenljive (PT01) za različite kombinacije vrednosti (x, y) najmanje dve upravljačke veličine (H_DV, H_TLV), i
- određivanjem upravljačke krive na osnovu postupka traženja putanje u raspodeli vrednosti procesnih promenljivih (PT01), koji za promenu najmanje dve upravljačke veličine (H_DV, H_TLV) traži podesnu putanju da bi se procesno postrojenje prevelo iz početnog stanja (A) u krajnje stanje (B), uz uzimanje u obzir najmanje jednog graničnog uslova, koji se određuje na osnovu određenog graničnog područja najmanje jedne procesne promenljive i/ili upravljačkog područja upravljačkih veličina, i/ili na osnovu mehaničkih karakteristika procesne jedinice, odnosno jedinica.
2. Postupak prema zahtevu 1,
naznačen time, što
se za različite procesne parametre određuju različite raspodele vrednosti najmanje jedne procesne promenljive.
3. Postupak prema zahtevu 1 ili 2,
naznačen time, što
se procesni parametri određuju pre početka i/ili u toku procesa kojim se upravlja u procesnom postrojenju.
4. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva,
naznačen time, što
najmanje jedna od najmanje dve upravljačke veličine (H_DV, H_TLV) utiče na prigušivanje strujanja fluida ili gasa.
5. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva,
naznačen time, što
se svakoj kombinaciji vrednosti (x, y) u upravljačkom području najmanje dve upravljačke veličine (H_DV, H_TLV) za generisanje raspodele vrednosti dodeljuje vrednost procesne promenljive (PT01) uz uzimanje u obzir jednog ili više procesnih parametara.
6. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva,
naznačen time, što
se stanje procesnog postrojenja definiše na osnovu kombinacije vrednosti (x, y) najmanje dve upravljačke veličine (H_DV, H_TLV).
7. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva,
naznačen time, što
određeno granično područje najmanje jedne procesne promenljive (PT01) obrazuje granični uslov.
8. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva,
naznačen time, što
se granični uslov određuje na osnovu upravljačkog područja upravljačke veličine (H_DV, H_TLV).
9. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva,
naznačen time, što
1
se granični uslov određuje na osnovu mehaničkih karakteristika procesne jedinice, odnosno jedinica.
1
RS20200020A 2012-05-15 2013-05-07 Postupak za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju RS59767B1 (sr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012104216A DE102012104216A1 (de) 2012-05-15 2012-05-15 Verfahren zur Lösung einer Steuerungsaufgabe in einer Prozessanlage
EP13166814.7A EP2664969B1 (de) 2012-05-15 2013-05-07 Verfahren zur Lösung einer Steuerungsaufgabe in einer Prozessanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS59767B1 true RS59767B1 (sr) 2020-02-28

Family

ID=48470718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20200020A RS59767B1 (sr) 2012-05-15 2013-05-07 Postupak za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9501064B2 (sr)
EP (1) EP2664969B1 (sr)
DE (1) DE102012104216A1 (sr)
ES (1) ES2762274T3 (sr)
HR (1) HRP20200050T1 (sr)
HU (1) HUE046805T2 (sr)
PL (1) PL2664969T3 (sr)
RS (1) RS59767B1 (sr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016101627B4 (de) 2016-01-29 2023-01-19 Z & J Technologies Gmbh Doppelplattenschieber für eine Ethylenanlage, Ethylenanlage und Verfahren zum Betrieb einer Ethylenanlage
DE102020121530A1 (de) 2020-08-17 2022-02-17 Z & J Technologies Gmbh Mehrfachschiebersystem und Prozessanlage

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4349869A (en) * 1979-10-01 1982-09-14 Shell Oil Company Dynamic matrix control method
US5252860A (en) * 1989-12-11 1993-10-12 Westinghouse Electric Corp. Gas turbine control system having maximum instantaneous load-pickup limiter
US5477444A (en) * 1992-09-14 1995-12-19 Bhat; Naveen V. Control system using an adaptive neural network for target and path optimization for a multivariable, nonlinear process
JPH06236202A (ja) * 1993-02-10 1994-08-23 Hitachi Ltd プラントの運転方法及び装置
DE19636443A1 (de) * 1996-09-07 1998-03-12 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung von Sensoren in einem Fahrzeug
US6577323B1 (en) * 1999-07-01 2003-06-10 Honeywell Inc. Multivariable process trend display and methods regarding same
FI118608B (fi) * 2001-04-23 2008-01-15 Matti Linjama Ohjausjärjestelmä ja menetelmä toimilaitteen ohjaamiseksi ja ohjauksen optimoimiseksi rinnankytkettyjen venttiilisarjojen avulla
US6980938B2 (en) * 2002-01-10 2005-12-27 Cutler Technology Corporation Method for removal of PID dynamics from MPC models
US7272454B2 (en) * 2003-06-05 2007-09-18 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Multiple-input/multiple-output control blocks with non-linear predictive capabilities
US20050091021A1 (en) * 2003-10-27 2005-04-28 Anurag Gupta Method and apparatus for controlling polyolefin reactor temperature
US8224626B2 (en) * 2005-06-24 2012-07-17 Nec Corporation Quality degradation point estimating system and quality degradation point estimating method
FI120472B (fi) * 2006-06-06 2009-10-30 Metso Automation Oy Ohjausmenetelmä ja ohjausjärjestelmä virtausta säätävää venttiiliä varten
US8489360B2 (en) * 2006-09-29 2013-07-16 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Multivariate monitoring and diagnostics of process variable data
GB0717991D0 (en) * 2007-09-15 2007-10-24 Curvaceous Software Ltd Multi-variable operations
US9046882B2 (en) * 2010-06-30 2015-06-02 Rockwell Automation Technologies, Inc. Nonlinear model predictive control of a batch reaction system
JP5466768B2 (ja) * 2010-11-02 2014-04-09 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション メモリ・アクセスを制御する装置およびコンピュータ

Also Published As

Publication number Publication date
HUE046805T2 (hu) 2020-03-30
PL2664969T3 (pl) 2020-04-30
EP2664969B1 (de) 2019-10-16
US9501064B2 (en) 2016-11-22
DE102012104216A1 (de) 2013-11-21
ES2762274T3 (es) 2020-05-22
HRP20200050T1 (hr) 2020-03-20
EP2664969A3 (de) 2015-09-16
EP2664969A2 (de) 2013-11-20
US20130310953A1 (en) 2013-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7460657B2 (ja) 機械学習を専門知識及び第一原理と組み合わせて行うプロセス産業のモデリング
US11993751B2 (en) Predictive control systems and methods with fluid catalytic cracking volume gain optimization
US12066800B2 (en) Control system with optimization of neural network predictor
US9170572B2 (en) Dynamic model generation for implementing hybrid linear/non-linear controller
CN104463343A (zh) 一种预测催化裂化轻质油产率的方法
CN104392098A (zh) 一种预测催化裂化汽油产率的方法
Chen et al. Real-time refinery optimization with reduced-order fluidized catalytic cracker model and surrogate-based trust region filter method
CN104765347B (zh) 一种渣油延迟焦化过程中收率实时预测方法
RS59767B1 (sr) Postupak za rešavanje upravljačkog zadatka u procesnom postrojenju
WO2018229621A1 (en) A hybrid machine learning approach towards olefins plant optimization
EP4334785B1 (en) PREDICTIVE CONTROL SYSTEMS AND METHODS WITH OPTIMIZATION OF FLUID CATALYTIC CRACK VOLUME GAIN
Campos et al. Challenges and problems with advanced control and optimization technologies
EP4157965B1 (en) System and method for optimizing refinery coker process
US10614533B2 (en) Methods for optimizing petrochemical facilities through stream lined transferal
US20210255610A1 (en) Hybrid plant mpc model including dynamic mpc sub-models
EP2368067A2 (en) Fluid transmission control system and method
Neto et al. Nonlinear model predictive controller applied to an offshore oil and gas production facility
EP4533342A1 (en) Control system with optimization of neural network predictor
Liporace et al. Petrobras experience implementing real time optimization
Agbleze Modeling, Control, and Fault Detection of Energy Systems Under Limited High-Confidence Data Scenarios
Rafatnia et al. Optimization-based fixed-time control of a thermoelectric element using disturbance and uncertainty estimate: Design and experiment
TW202013108A (zh) 運轉方法、支援裝置、學習裝置以及製油廠運轉條件設定支援系統
Khalilipour et al. Energy-Efficient Optimal Control of Crude Distillation Columns Using Proportional-Integral-Plus (PIP) Framework: A Simulation-Based Approach
Raman et al. Process control and instrumentation
Nalinakshan et al. Simulation, optimisation and analysis of energy saving in crude oil distillation unit