Integração das Ferramentas do PI System a Simuladores de … · • Otimização e Controle; •...
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Apresentador: Dr. Heleno Bispo da Silva Jr.
Integração das Ferramentas do PI System a Simuladores de Processos Químicos
Agenda
2
• UFCG
- Localização
- Engenharia Química
- Estrutura
- Componentes
• Parceria com a OSIsoft
- Histórico
- Treinamento
• Integração do PI System
- Estrutura
• Desafios
- Processo de Destilação de Propano
• Estudos de Casos
- Descrição do processo
• Trabalhos Futuros
UFCG: Localização
4 4
UFCG: Engenharia Química
5 5
Graduação• 267 estudantes
Pós-Graduação• 150 estudantes• Mestrado• Doutorado
http://deq.ufcg.edu.br/
UFCG: Componentes
9 9
Principais Áreas de Atuação:
• Modelagem e Simulação;
• Otimização e Controle;
• Fluidodinâmica Computacional (CFD).
Equipe:
Level 1
Level 2
Level 3
Level 4
Level 5
11
Histórico
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Histórico
Cursos de Treinamentos: On-line • Configuring a Simple PI System.
On-site • Building PI System Assets and Analytics with AF (Dezembro/2016);
• Analyzing PI System Data (Novembro 2017).
Participação em Conferências Regionais: LATAM 2016 – São Paulo
LATAM 2017 – São Paulo
Eventos Acadêmicos
• UFCG (DEQ): Conhecendo o futuro da Engenharia (Junho/2017);
• UFPE (CEERMA): Oportunidades da era da transformação digital (Julho/2017);
• UFCG (SEQ 40 anos): Os desafios da Engenharia na era digital (Outubro/2017).
Programming Hackathon LRC 2017
Estrutura
15 15
SimuladoresSupervisório
PI Interface
PI DataLink
PI ProcessBook
PI Coresight
PI AF ElementDatabase
SERVER
PI Data Archive
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• Variáveis:- Pressão- Temperatura- Conversão- Rendimento, etc
• Análise de correlação• Controle Estatístico de
Processos (CEP) • Overall Equipment
Effectiveness (OEE)
• Distribuição de dados:- Operação- Engenharia (Processo,
Produto, etc)- Gerência- Diretoria
• Human MachineInterfaces (HMI):- Treinamento- Realização de testes- Custo x Lucro
• Monitoramento em tempo real de qualquer lugar:- Situação de matéria-
prima e produtos- Distúrbios- Tendências- Alarmes- Situações críticas
Armazenamento de Dados Tráfego de Informações Interfaces Acessibilidade
Desafios
Estudos de CasosTrem de destilação para purificação de Propeno
CSTR para hidratação de óxido de propileno a
propileno glicol
Neutralização de pH uma ETE
Torre para separação de propano
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RESULTSCHALLENGES SOLUTION
Torre de destilação com 26 pratos para purificação de propanoadvindo de uma corrente composta de metano, isobutano, n-butano, n-pentano, propano e água. Unidade com malha decontrole e detalhamento dinâmico de equipamentos periféricosnecessários à operação.
Em estudos de simulações deprocessos químicos, a análise decenários é uma tarefa usual.Contudo, análises de históricosde variáveis não podem serfacilmente processadas.
Acomodação das principaisvariáveis do processo em tags.
Uso de PI Builder para criaçãode PI Points e organização daestrutura em PI AF.
Armazenamento destes dados noData Archive.
Observação de históricos, com PIProcessBook e PI Coresight, devariáveis de engenharia(temperaturas, rendimentos,conversões), bem como gastos elucros.
Estudo de correlação entrevariáveis.
Uso de histórico para construçãode análises estatísticas.
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Processo de Destilação de Propano
RESULTSCHALLENGES SOLUTION
Amplo acesso por parte de todosusuários a qualquer informaçãoda simulação.
Definição de acesso, por meio doPI Mappings e PI Trusts, dedados a usuários específicosutilizando o PI Identities, Users& Groups.
Aproximação de situação real emque determinado usuário apenastem acesso a informaçõesselecionadas.Em sistema de treinamento,fornecimento de informaçõesnecessárias a máquinasespecíficas.Assim, é possível direcionardados para diferentes níveis.
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Torre de destilação com 26 pratos para purificação de propanoadvindo de uma corrente composta de metano, isobutano, n-butano, n-pentano, propano e água. Unidade com malha decontrole e detalhamento dinâmico de equipamentos periféricosnecessários à operação.
Processo de Destilação de Propano
RESULTSCHALLENGES SOLUTION
Organizar e disponibilizar osdados de forma sucinta,disponibilizando o acesso atravésda rede.
Montar a arquitetura necessáriade PI Points em PI AF.Em seguida, construção de telassupervisórias, em PI Coresight ePI ProcessBook, com utilizaçãode displays, botões, gráficos,gauges e alarmes.
Interfaces estruturadas paraacompanhamento do processoem tempo real com visualizaçãodireta de aspectos-chave.Acompanhamento de variáveis edetecção de situações extremasou irregulares.Acesso a informações emqualquer lugar com uso do PICoresight.
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Torre de destilação com 26 pratos para purificação de propanoadvindo de uma corrente composta de metano, isobutano, n-butano, n-pentano, propano e água. Unidade com malha decontrole e detalhamento dinâmico de equipamentos periféricosnecessários à operação.
Processo de Destilação de Propano
Descrição do Processo
22 22
2
10
25
FreshFeed
1800 lbmol/hr0.055 C30.167 i-C40.277 n-C40.222 i-C50.277 n-C5
Bottom
0.036% C3
Distillate
99.3% C3
99.7% C3
R = 0.92
Trabalhos Futuros
Acesso remoto às interfaces de processos
Análise de robustez e estabilidade de processos
Controle preditivo
Integração à Redes Neurais
Análise estatística (CEP)
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Heleno Bispo
• Integração das Ferramentas do PI System com Simuladores de Processos Químicos
• UFCG, PPGEQ
31
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Hiego Cândido – Graduando em Engenharia Química
Kaio Lima – Graduando em Engenharia Química
Fhelipe Lacerda – Pós-graduando em Engenharia Química
Rafaela Miranda – Pós-graduando em Engenharia Química
Willy Araujo – Pós-graduando em Engenharia Química
Prof. Heleno Bispo – PPGEQ/UAEQ
Prof. Antônio Tavernard – PPGEQ/UAEQ
Prof. Nilton Silva – PPGEQ/UAEQ
Credits