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T06 - PlantPAxEficiência em otimizacao de processo no seu Logix (PID x APC)

Marcel Almeida / Marcelo Ferraz

RAOTM Brasil - PlantPax

20/04/2015

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Agenda

Solução PlantPAx

Qual o limite para o PID?

PlantPAx – Um SDCD Moderno

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Desafios atuais:Sistemas de Controles Fragmentados

3

Area Processo

Sistema de Controle

Distribuido

Estoque Volátil

Sistema Parada Segura

Gerenciamento

Materiais

PLC + HMI

Empacotamento

Sistemas de

Empacotamento

Estoque

Sistema de Monitoramento

Ambiental

Facilities

Construindo Sistema de

Gerenciamento

Utilidades

PLC + HMI

Elétrica

PLC + MCC

Necessidades:

Expanções /

Alterações

Optimização

Ger. Alarme

Treinamentos

Dados /

Relatórios

Segurança

Ger. vida útil

Sobressalentes

Sistemas:

Sistemas distintos restringem a flexibilidade e tempos de resposta


Repensando o que você espera do seuSistema de Controle

“….Ninguém quer

comprar ou gerenciar

diferentes Sistemas de

Controle…”

“Eu quero um ……

Sistema de Automação

para a Planta.

4


Agenda

Solução PlantPAx




PlantPAx: Soluções de ControleAvançado (LogixBased)

6


Limitações do Tradicional controle PID

Variável única

Cada loop de controle tem “nenhum” conhecimento do sistema como um todo, ou de outros PIDs

Reativo

Só responde após a variável processo que já se desviou do target

Só variáveis do presente, não do futuro (preditivo)

Muito depende (instrumentação precisa estar constantemente calibrado)

Controlando a valores absolutos

Não foi criada para trabalhar com tempo de atraso de processo (tempo morto) e sinais ruidosos

Transferências de ruído para a saída de processo

Estes efeitos se somam ao longo do tempo

Aumentam a variabilidade, diminui a qualidade e as margens de segurança do operador

Em última análise, aumenta o custo de produção "invisível"


Porque Advanced Process Control?

Controle regulatório Avançada

O foco está no variáveis de Processo - níveis, fluxos, temperaturas, pressões, etc

Melhorar os loops de baixo desempenho e/ou automatizar loops manuais

Compensar em tempo morto e de processo simples interações

Modelo Preditivo de Controle

O foco é sobre as variáveis do Produto - pureza/impureza, taxa de produção, qualidade do produto, especificações de produtos (por exemplo, teor de umidade, cor, densidade, finura, etc)

Envia setpoints para processar malhas de controle Requer um bom controle regulatório para alcançar benefícios potenciais

Melhorar a qualidade do produto

Aumentar o rendimento

Reduzir o consumo de energia

8


Porque Advanced Process Control?

Advanced Process Control permite que o Processo dos clientes ...

Melhorem os loops de baixo desempenho

Automatizem loops manuais para automático

Otimizar loops multi-variáveis

Realizar otimização econômica


Agenda

Solução PlantPAx




APC - Aplicabilidade

Linear1st Order + tempo-morto

32MMC(LogixBased)


31CC(LogixBased)

Linear & Nãolinear

1st /2nd Order + tempo-morto

3+3+MPC(PAVILION)

Nãolinear1st Order + tempo-morto

1-2 typ.1-2 typ.Fuzzy

Designer


11IMC(LogixBased)

Linear1st Order11PID/PIDE(LogixBased)

LinearidadeProcessoOutputs + FeedForward

Inputs

-

-

Sim

-

-

-

EconomicaOtimização


MPC(PAVILION)

FuzzyDesigner

MMC

CC

IMC

APC - Aplicabilidade

12

PID

Inputs

Ou

tpu

ts

InferentialSensors


Scalable Portfolio of Advanced Controls

Copyri

ght ©

Regulate

Optimize

Control

Predict

Single Loop

Multiple Loops

Process Unit

Multiple Units

Plant-wide

Value-Add

Area

Span of Control


Model Based Control in Logix

Regulatory control functions based on Internal Model Control (IMC) algorithm

Handles first order plus dead-time (FOPDT) models

Gain, time constant, and delay parameters

Good for processes with dead-time or processes with simple coupling

Different Function Blocks for Specific Problems

IMC (Internal Model Control)

Replace single PID loop to address dead-time

CC (Coordinated Control)

Additional control outputs (2 or 3) for coordinating multiple actuators for a single process variable

MMC (Modular Multivariable Control)

Coordinates 2 loops that interact with each other

Copyri

ght ©

IMC_01

IMC ...

Internal Model Control

0.0

PV

0.0

SPProg

0.0

SPCascade

0.0

RatioProg

0.0

CVProg

0.0

HandFB

0

ProgProgReq

0

ProgOperReq

0

ProgCasRatReq

0

ProgAutoReq

0

ProgManualReq

0

ProgOverrideReq

0

ProgHandReq

CVEU

0.0

SP

0.0

ProgOper

0

CasRat

0

Auto

0

Manual

0

Override

0

Hand

0

CC_01

CC ...

Coordinated Control

0.0

PV

0.0

SPProg

0.0

CV1Prog

0.0

CV2Prog

0

CV3Prog

0

ProgProgReq

0

ProgOperReq

0

ProgCV1AutoReq

0

ProgCV2AutoReq

0

ProgCV3AutoReq

0

ProgCV1ManualReq

0

ProgCV2ManualReq

0

ProgCV3ManualReq

0

ProgCV1OverrideReq

0

ProgCV2OverrideReq

0

ProgCV3OverrideReq

CV1EU

0.0

CV2EU

0.0

CV3EU

0.0

SP

0.0

ProgOper

0

CV1Auto

0

CV2Auto

0

CV3Auto

0

CV1Manual

0

CV2Manual

0

CV3Manual

0

CV1Override

0

CV2Override

0

CV3Override

0

MMC_01

MMC ...

Modular Multivariable Control

0.0

PV1

0.0

PV2

0.0

SP1Prog

0.0

SP2Prog

0.0

CV1Prog

0.0

CV2Prog

0

CV3Prog

0

ProgProgReq

0

ProgOperReq

0

ProgCV1AutoReq

0

ProgCV2AutoReq

0

ProgCV3AutoReq

0

ProgCV1ManualReq

0

ProgCV2ManualReq

0

ProgCV3ManualReq

0

ProgCV1OverrideReq

0

ProgCV2OverrideReq

0

ProgCV3OverrideReq

CV1EU

0.0

CV2EU

0.0

CV3EU

0.0

SP1

0.0

SP2

0.0

ProgOper

0

CV1Auto

0

CV2Auto

0

CV3Auto

0

CV1Manual

0

CV2Manual

0

CV3Manual

0

CV1Override

0

CV2Override

0

CV3Override

0

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