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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
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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
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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.
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Agenda
Solução PlantPAx
Qual o limite para o PID?
PlantPAx – Um SDCD Moderno
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PlantPAx: Soluções de ControleAvançado (LogixBased)
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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"
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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
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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
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Agenda
Solução PlantPAx
Qual o limite para o PID?
PlantPAx – Um SDCD Moderno
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APC - Aplicabilidade
Linear1st Order + tempo-morto
32MMC(LogixBased)
Linear1st Order + tempo-morto
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
Linear1st Order + tempo-morto
11IMC(LogixBased)
Linear1st Order11PID/PIDE(LogixBased)
LinearidadeProcessoOutputs + FeedForward
Inputs
-
-
Sim
-
-
-
EconomicaOtimização
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MPC(PAVILION)
FuzzyDesigner
MMC
CC
IMC
APC - Aplicabilidade
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PID
Inputs
Ou
tpu
ts
InferentialSensors
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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
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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