2016 «honeywellhoneywellprocess.blob.core.windows.net/public/marketing/presentations... ·...

Российская конференция 2016

«Honeywell – Отвечая на вызовы времени»

ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА АРС (СРМ АРС)

Антонов Александр

21.09.2016

Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.

Control Performance Monitor – это…

Уровни систем управления

valves, I/Ps, sensors

PID loops

gas chromatographs, inferred properties

model predictive control: DMC+, RMPCT

…программно-алгоритмический комплекс для обнаружения и диагностики

причин низкого качества регулирования на всех уровнях средств автоматизации предприятия:

Advanced Process Control

Analyzers & Online Inferentials

Regulatory Control

Instrumentation Layer

Control Performance Monitor

• Мониторинг и детальная диагностика контроллеров

APC-систем

• Мониторинг и детальная диагностика работы ПИД-регуляторов

•Анализ качества моделей ВА обнаружение застывших сигналов и выбросов в данных

• Обнаружение заеданий клапанов, «застывших» сигналов, нарушений по верхним и нижним пределам и максимально допустимой скорости изменения

параметров

Системы APCAPC-системы

Поточные и

виртуальные анализаторы (ВА)

Средства

базового регулирования

КИП и А


Чем уникален CPM?

• Технология CPM

- Независимость от производителя РСУ и APC

� Способен подключаться к РСУ и APC независимо от производителя

- Программный пакет «все в одном»

– Мониторинг качества регулирования

– Мониторинг эффективности APC

- Широкие возможности для выбора архитектуры системы и простое конфигурирование

- Гибкая настройка потока работ по устранению неполадок и отслеживанию улучшения эффективности систем управления

- CPM – важная составляющая семейства программных продуктов по оптимизации технологических процессов

• Присутствие CPM на рынке

- Самая богатая история программного продукта

- Самая большая доля рынка

- Огромная база знаний Honeywell, обеспечивающая широкие возможности для внедрений CPM


Control Performance Monitor – это …1

• Визуализация качества работы регуляторов на базе

Web-приложений

o Иерархическая структура предприятия

(мониторинг регуляторов по логическим блокам)

o Сортировка, фильтрация и установка

приоритетности регуляторов

o Отображение качества работы регуляторов в

виде трендов

CPM – это решение для мониторинга эффективности регуляторов, их

настройки и мониторинга эффективности APC независимо от производителя.

• Автоматизированная систем оповещений о

снижении эффективности регуляторов

o Настраиваемый пользователем поток работ

o Автоматизированные уведомления по e-mail

o Удобная навигация по иерархической

структуре предприятия

VIS

UA

LIZ

E

IDE

NT

IFY


Control Performance Monitor – это…2

• Инструменты для диагностики и создания отчетов для средств базового регулирования и APC-приложений

o Гибкая систем создания отчетов

o Количественная оценка качества регулирования и автоматическая диагностика

o Обнаружение автоколебаний и заеданий клапанов

АНАЛИЗ

УЛУЧШЕНИЕ

• Интегрированные в поток работ средства настройки регуляторов

o Сортировка и фильтрация регуляторов по ключевым показателям эффективности (КПЭ или KPI)

o Тестирование, визуализация и настройка нескольких регуляторов одновременно

• Гибкая система формирования отчетов для руководства

o Количественная оценка качества регулирования и технико-экономической эффективности

o Информативные отчеты для персонала любого уровня

ПОДДЕРЖАНИЕ


CPM для анализа виртуальных анализаторов (ВА)

5

• Система ВА – ключевой компонент АРС

• Без точной регулировки качества продукции невозможно снизить СКО – следовательно, невозможно достичь экономического эффекта от работы АРС

Показатель

качества продукта

Граница спецификации

Запас по

качеству

Брак

До АРС

После APC


Основные КПЭ по работе ВА

• Средняя ошибка и ее соотношение с погрешностью лаборатории

• Коэффициент корреляции – но только если вариативность выходит за рамки лабораторной погрешности

• СКО лаб. анализов – показывает общую эффективность работы АРС по ВА

• Запас по качеству – при сравнении с СКО анализов показывает потенциал для дальнейшей оптимизации


Автоматический журнал ВА

• Позволяет подробно разобраться в каждом полученном анализе

• Мониторинг автоматической или ручной подстройки ВА по данным лаборатории

• Контроль за ошибкой ВА в сравнении с лабораторной погрешностью


• Анализ работы модели ВА без учета периодической подстройки:

Анализ модели ВА


• Анализ входных сигналов ВА на предмет их корреляции с итоговой ошибкой ВА

• Высокая корреляция означает, что изменение входного сигнала ВА ведет к соответствующему изменению ошибки ВА; следовательно, такой входной сигнал необходимо исключить из модели ВА

Анализ модели ВА


Анализ поточных анализаторов (ПА)

• Валидация по нижнему и верхнему пределам, проверки на замерзание, на чрезмерно быстрое изменение и на наличие пиков.

• Возможно применение шаблона к любому датчику КИП

• Анализ работы модели ПА возможен при помощи шаблона для виртуального анализатора


Сводный отчет по ПА


Анализ работы контроллера АРС

Основные КПЭ:

• Коэффициент эксплуатации - % времени во включенном состоянии

• Эффективный коэффициент эксплуатации - % времени во включенном состоянии, когда у APC-контроллера есть свободные степени свободы (т.е. ведутся активные управление и оптимизация).


Сводный отчет по контроллерам


Сводный отчет по переменным контроллера


Встроенные графики по КПЭ


Заготовленные фильтры по проблемным переменным


Выявление переменных с автоколебаниями

Автоматически определяется степень колебаний и их период.


Детальный отчет по контролируемой переменной


Анализ качества динамических моделей

• КПЭ «Индекс качества модели» и «Фазовый индекс» позволяют в режиме онлайн оценить постепенный сдвиг коэффициентов динамической модели относительно реального технологического процесса

• Таким образом, не требуется проведения продолжительного тестирования установки для экспериментального установления нового значения коэффициентов модели.


Индекс качества модели

Индекс качества модели = 1.94

---- CV ---- Прогноз

Индекс качества модели = 0.19


Фазовый индекс

---- CV ---- Прогноз

Фазовый индекс = 0.29

Фазовый индекс = -0.29


Детальный отчет по контролируемой переменной


Детальный отчет по управляющей переменной


Лог операторских действий по АРС


Анализ использования модельной матрицы контроллера АРС


Анализ активных ограничений для оптимизации

• Эффективная оптимизация должны быть чаще ограничена пределами по контролируемым переменным (CV), чем по управляющим (MV)

• Идеально, если активное ограничение – это ВА, по которому мы стремимся снять запас по качеству


Анализ работы ПИД-регуляторов

Основные КПЭ:

• Коэффициент эксплуатации - % времени в автоматическом режиме

• Эффективный коэффициент эксплуатации - % времени а автоматическом режиме, когда клапан не находится в насыщении (0% или 100%).

• Итоговая оценка – интегральный показатель, выставляющийся в зависимости от скорости работы регулятора, ошибки регулирования и наличия автоколебаний


Сводный отчет по ПИД-регуляторам


КПЭ ПИД-регулирования в детальном отчете


Детальный отчет по ПИД-регулятору


Учет режима работы ПИД в каскаде от АРС


Хранение истории настроек ПИД-регулятора


Общий сводный отчет по средствам автоматизации


Спасибо за внимание!

38

2016 «honeywellhoneywellprocess.blob.core.windows.net/public/marketing/presentations... ·...

Documents