Plataforma para controle e estimativa avançados (Controle avançado de processos)

O controle avançado de processos traz benefícios ao reduzir o consumo de energia e melhorar os rendimentos.
A plataforma para Controle e Estimativa Avançados traz controle multivariável, estimativa de qualidade, cálculo complexo, definição de interface do usuário, tudo em um único aplicativo, reduzindo drasticamente o tempo de implantação e simplificando a manutenção para um desempenho robusto.

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Áreas-chave para a transformação da excelência operacional

Operações e otimização de ativos

A Transformação da Excelência Operacional é o portfólio de soluções e serviços co-inovados do Yokogawa e do KBC. Fornecemos soluções abrangentes para automação comercial em todas as quatro áreas, usando consultoria e tecnologia digital.

Operações e otimização de ativos

O Asset Operação and Optimization lida com a realização do potencial dos ativos físicos, aumentando o rendimento e maximizando a produção dos produtos de maior valor, ao mesmo tempo em que minimiza os custos variáveis, como os de energia. Ele garante que os projetos de despesas de capital de pequeno e grande porte sejam entregues dentro do prazo e do orçamento, para alcançar o crescimento e atender aos requisitos ambientais. Por meio dessas competências, as empresas poderão tirar o máximo proveito de seus ativos físicos. A solução Asset Operação and Optimization da Yokogawa aproveita a tecnologia líder do setor para gerar informações operacionais precisas a fim de aumentar a percepção do operador, levando, em última análise, a um melhor desempenho e lucratividade.

Competências operacionais essenciais em Operações e otimização de ativos

  • Estratégia de ativos: Definir os requisitos de capacidade, operacionalidade e produção da planta para alinhar-se à estratégia corporativa.
  • Melhoria dos ativos: Aumentar a lucratividade da fábrica expandindo a janela operacional da fábrica e/ou adicionando/modificando fábricas
  • Otimização de ativos: Otimizar a fábrica, permitindo que as equipes de turno executem as atividades de acordo com o plano e dentro dos limites da janela operacional
  • Operações de ativos e controle de processos: Operar a fábrica, permitindo que as equipes de turno implementem planos de forma eficaz e gerenciem situações anormais
  • Entrega de projetos de capital: Examinar opções, projetar e entregar projetos de capital que sejam econômicos, oportunos e adequados à finalidade

Com nosso histórico de fornecimento de execução de projetos e serviços completos de ciclo de vida e consultoria da KBC, nossos clientes podem obter insights práticos e profundos sobre a maximização de seus ativos físicos. Juntos, pretendemos contribuir e realizar melhorias não apenas para a lucratividade, mas também para a segurança geral, a operabilidade e a confiabilidade.


-Otimização da cadeia de suprimentos
- Otimizar o gerenciamento do fornecimento, seja de petróleo no solo ou de matérias-primas para uma refinaria ou ativo químico, à luz das demandas do mercado de produtos. Isso proporciona aos operadores a agilidade necessária para tirar o máximo proveito das condições do mercado.
-Gestão de risco operacional
- Controle confiável dos riscos à segurança, à saúde e ao meio ambiente em nível pessoal e de processo. Isso garante a robustez necessária para evitar perdas catastróficas.
-Gestão de ativos e integridade
- Garantir com segurança a confiabilidade e a disponibilidade dos ativos, ao mesmo tempo em que controla os custos de manutenção. Isso garante que o ativo sempre atenda às expectativas e esteja sempre disponível para aproveitar as oportunidades de mercado de curto prazo.


Plataforma para controle e estimativa avançados (Controle avançado de processos)

OpreX Asset Operations and Optimization: Plataforma para controle e estimativa avançados

Plataforma para controle e estimativa avançados

Por quase 20 anos, a Yokogawa forneceu centenas de licenças de APC e serviços de consultoria e engenharia para uma variedade de unidades de processo. A Yokogawa entende que integração com APC e DCS é rígido, porém flexível, resultando em operações mais lucrativas, e que a estabilização do controle regulatório é importante como linha de base para uma hierarquia de controle.

Nossa plataforma completa para controle avançado e estimativa traz controle multivariável, estimativa de qualidade, cálculos personalizados complexos e projeto do operador interface do usuário em um único aplicativo; ao fazer isso, reduz drasticamente o tempo de implantação e simplifica a manutenção para um desempenho robusto.

Por meio de um breve estudo de viabilidade, os benefícios financeiros e de operabilidade são estimados utilizando nossa experiência anterior na implementação de melhorias de controle, com base no histórico operacional análise de dados.

 

Controle estável da camada de base com controles regulatórios avançados

O controle estável da camada de base é o primeiro passo para uma operação estável. Nossos módulos padrão de Controle Regulatório Avançado podem ser implementados rapidamente para obter um controle estável antes da introdução do Controle Avançado de Processos.

Reduza drasticamente o tempo de modelagem com ferramentas de modelagem dinâmica integradas e testes de etapa automáticos

O Automatic Step Testing foi projetado para excitar a planta para obter uma resposta dinâmica completa e, ao mesmo tempo, continuar o controle do processo e a otimização econômica. As poderosas ferramentas de identificação e modelagem permitem que os engenheiros extraiam rapidamente o modelo dinâmico das respostas da planta.

Essa ferramenta integrada pode reduzir pela metade os esforços de teste de etapa e modelagem, em comparação com o teste de etapa manual tradicional

Aplicativo holístico de controle avançado de processos

Os aplicativos de controle avançado de processos geralmente precisam trabalhar com outros aplicativos, como estimadores de qualidade, cálculos do usuário e blocos de controle de camada de base.

Tendo sequenciado vários processadores (controlador, estimador, etc.) e todas as funções de suporte no mesmo ambiente (incluindo a personalização do interface do usuário para o aplicativo de controle), nossa plataforma permite que os engenheiros de controle desenvolvam rapidamente aplicativos APC. Essa plataforma de ambiente holístico reduz drasticamente o tempo de desenvolvimento de aplicativos.

Obtenha alto desempenho de controle em menos tempo de comissionamento com a ferramenta de comissionamento on-line de última geração

O recurso de execução de uma versão "em estágio" (somente leitura) em paralelo com a versão "em tempo real" (leitura e gravação) permite que o engenheiro de controle valide a modificação antes de entrar em operação, verificando a resposta do controlador com diferentes parâmetros de ajuste, alterações na variável controlada e na variável manipulada etc., e troque a versão "em tempo real" pela versão "em estágio", sem tempo de inatividade.

A ferramenta de comissionamento é fornecida com funções avançadas de tendência que ajudam o engenheiro a identificar rapidamente as incompatibilidades de modelos.

Esse ambiente de comissionamento on-line reduz os esforços de comissionamento e a metade do tempo.

Integração do sistema por meio da interface OPC padrão Indústria (OPC DA e OPC UA)

A interface OPC permite que os aplicativos APC se conectem a outros sistemas, como DCS e PIMS, incluindo o Integrated Production Sistema de Controle "CENTUM". Além da interface OPC existente (OPC DA), o OPC UA* passou a ser suportado a partir do R5.03. O OPC UA permite que os aplicativos da APC se conectem a outros sistemas que suportam o OPC UA. Isso torna a comunicação mais segura e fácil de configurar.

* Arquitetura Unificada OPC (UA): O OPC é o padrão de interoperabilidade para a troca segura e confiável de dados no espaço da automação industrial e em outros setores. O OPC UA é um padrão de comunicação independente de hardware e sistema operacional com alta segurança e extensibilidade que fornece uma base para o Indústria 4.0.

 

Desempenho sustentado com a ferramenta avançada de monitoramento e diagnóstico

O desempenho do controle se deteriora com o tempo devido a mudanças na qualidade da ração, na dinâmica da fábrica, em novos objetivos de controle, em novos modos de operação e em muitos outros fatores.

A Ferramenta de Monitoramento e Diagnóstico Avançado monitora constantemente o desempenho dos aplicativos de controle, os erros de modelo e outras métricas. O ajuste dinâmico de um Controlador On-line também pode ser realizado. Há também uma ferramenta interativa de análise de desempenho que pode ajudar os engenheiros a identificar os maus atores.

Depois que os malfeitores são encontrados, eles são corrigidos para manter o bom desempenho do controle, garantindo os benefícios gerados pelo APC.

 

Detalhes

Controle multivariável e estimativa de qualidade

Yokogawa A plataforma APC da Shell foi desenvolvida em conjunto com a Shell, uma das pioneiras mundiais no desenvolvimento e aplicação de tecnologias de controle avançado no setor de energia.

A Platform for Advanced Control and Estimation é a melhor suíte da categoria; a Platform for Advanced Control and Estimation foi criada para implementar e manter rapidamente aplicativos de controle avançado que geram benefícios durante todo o ciclo de vida da planta.

Tempo de projeto

O Design Time oferece um único espaço de trabalho para o seguinte: gerenciamento de processar dados, modelagem de dinâmica de processos, projeto de processadores e sequências e simulação baseada em cenários - todos baseados nas práticas recomendadas de implantação do Controle Avançado de Processos.

O compartilhamento ininterrupto de informações entre o Design Time e o Run Time permite que os engenheiros de controle desenvolvam aplicativos complexos rapidamente.

Projeto preliminar do controlador

Uma matriz de controle preliminar definida, que consiste em Variáveis Controladas (CV) e Variáveis Manipuladas (MV), é usada para o teste automático de resposta à etapa da planta em Tempo de Execução.

Identificação robusta de modelos

Os dados de resposta de etapa da planta são importados para o Design Time. Em seguida, os dados são limpos com o uso de várias ferramentas, como corte incorreto, fixação de dados e limpeza baseada em regras, para identificação do modelo.

Vários modelos dinâmicos lineares podem ser identificados em uma ampla faixa operacional usando as estatísticas do modelo com indicação de semáforo da robustez do modelo. Há suporte para vários elementos de modelo para um único par de entrada/saída e fórmulas de ganho não linear.

Desenvolvimento de aplicativos complexos

Um aplicativo complexo para toda a fábrica pode ser desenvolvido no mesmo espaço de trabalho com vários tipos de processadores, como um controlador para toda a fábrica com vários subsistemas, um estimador, uma interface de otimização em tempo real e processadores personalizados.

As funções de transferência do modelo de controle podem ser alteradas on-line. Vários elementos do modelo podem ser alternados para lidar também com processos com dinâmica não linear.

Além disso, um processador personalizado oferece um recurso versátil para criar um cálculo e/ou uma lógica personalizados usando VB ou C#.

Tempo de execução

O ambiente de tempo de execução oferece suporte a dois modos RUN: Staged (somente leitura) e Live (leitura e gravação). A execução dos dois modos em paralelo permite que o engenheiro de controle valide as modificações em uma versão Staged antes de trocar para a versão Live.

O painel da interface homem-máquina é organizado hierarquicamente para facilitar a visualização das condições do processo e do status do sistema de controle. Os operadores e engenheiros podem acessar as informações relevantes de forma rápida e fácil clicando nos ícones, na árvore de navegação e nos breadcrumbs.

Teste automático de etapas

O teste de etapa automática inicia testes automáticos de resposta de etapa da planta com o projeto preliminar do controlador. Os dados de resposta ao passo da planta são armazenados no historiador incorporado.

As tendências em mosaico oferecem suporte para validar as respostas do processo para a identificação do modelo dinâmico.

Nova interface homem-máquina com placa frontal de indicador-chave de desempenho

A interface homem-máquina adota um novo indicador-chave de desempenho Faceplate com um status de saúde, melhorando as interações com os operadores e engenheiros de controle.

O painel de interface homem-máquina é definido por meio de conjuntos de variáveis, com o objetivo de organizar estrategicamente as variáveis em grupos relevantes. Ele vem com uma poderosa ferramenta de tendências integrada e um painel de relacionamento dinâmico para dar suporte a operações e manutenção de aplicativos, especialmente para aplicativos muito grandes.

Ajuste on-line

O ajuste on-line dá suporte ao engenheiro de controle na validação do modelo de estimador integrado e do ajuste do controlador usando o site processar dados em tempo real, antes de colocar o aplicativo no controle ativo ao vivo.

O ajuste flexível do controlador, combinado com uma simulação abrangente, permite que os engenheiros testem todo o aplicativo em tempo de execução em diferentes situações, em paralelo.

Apresentando o novo conceito de Melhor Valor de Desempenho (BPV): Definido como o ponto mais desejado de operação do CV no caso de inviabilidade, o controlador otimiza os planos de movimentação do MV para diminuir a movimentação dos CVs a partir de seus BPVs, produzindo um desempenho dinâmico transitório superior do controlador.

 


Sobre OpreX

OpreX é a marca abrangente dos negócios de automação industrial (AI) e controle da Yokogawa. O nome OpreX representa a excelência nas tecnologias e soluções que a Yokogawa cultiva por meio da cocriação de valor com seus clientes e abrange toda a gama de produtos, serviços e soluções de IA da Yokogawa. Essa marca compreende as cinco categorias a seguir: OpreX Transformation, OpreX Control, OpreX Measurement, OpreX Execution, e OpreX Lifecycle. cadeia de mantimentos A Platform for Advanced Control and Estimation, uma solução da família OpreX Asset Operations and Optimization na categoria OpreX Transformation, oferece excelência operacional em todas as atividades de uma empresa, desde a produção até a otimização e o gerenciamento de riscos e negócios.

Com essa marca, a Yokogawa fornecerá soluções integradas que atendem a necessidades específicas e apoiam seus clientes em seus esforços para transformar e expandir seus negócios.


 

Controles regulatórios avançados

Os Controles Regulatórios Avançados são bibliotecas de funções padrão comprovadas em campo, fáceis de usar e prontas para uso, projetadas para estabilizar o controle da camada de base e podem ser usadas em conjunto com o Controle Otimizado Multivariável e a Estimativa de Qualidade Robusta para atingir os objetivos operacionais e de controle desejados.

Controle de volume do Shell Surge (SSVC)

SSVC foi projetado para aproveitar ao máximo a capacidade de surto disponível na planta para obter uma operação mais estável. O módulo SSVC gerencia o nível do vaso de surto dentro dos limites especificados e, ao mesmo tempo, minimiza a flutuação do fluxo que entra ou sai do vaso de surto. O algoritmo foi projetado para funcionar não apenas para um volume de surto, mas também para volumes de surto em cascata, como Colunas de Destilação em cascata. O algoritmo aproveitará os períodos em que não houver grandes distúrbios para levar o nível ao ponto de ajuste ideal, a fim de aumentar a capacidade de absorver os próximos grandes distúrbios.

Balanceamento do passe do forno (BALANCE)

O BALANCE foi projetado para distribuir uniformemente a energia térmica absorvida por cada passagem em um forno de aquecimento de várias passagens. O módulo BALANCE melhora a eficiência da fornalha ao passar mais fluxo pelas passagens com maior recuperação de calor, equilibrando a temperatura de saída de cada passagem. Cada módulo BALANCE pode gerenciar até dois fornos com até duas células/câmaras. Cada célula pode ter até 16 passagens (bobinas) e cada passagem pode ter até um máximo de 5 leituras de temperaturas de pele. O módulo BALANCE também gerencia o fluxo total através dos fornos, o que é uma ferramenta muito valiosa para o gerenciamento do forno de aquecimento.

Validação e comparação de medições (MVC)

O algoritmo MVC foi projetado para validar duas medições de campo da mesma variável de saída do processo para comparação. Desvios entre duas medições de campo da mesma variável de saída do processo para comparação. Os desvios entre duas medições de campo acima de um valor de referência são continuamente acumulados e, quando o valor acumulado excede um determinado limite, ocorre um alarme.

Monitoramento e diagnóstico avançados

O Advanced Monitoring and Diagnosis foi projetado para manter e melhorar o desempenho dos aplicativos de controle avançado de processos e dos loops de controle da camada de base.

Monitoramento de desempenho hierárquico

  • No Monitoramento de desempenho hierárquico, o visualizador da Web oferece uma interface de monitoramento e geração de relatórios baseada em navegador para o banco de dados on-line.
  • A visualização de monitoramento resume informações e dados por data, desempenho de controle e intervenções do operador para o tipo de ativo escolhido e a hierarquia de nível de ativo de personalização.
  • As páginas de propriedades da Web podem ser usadas para navegar do topo da hierarquia para a base e vice-versa. As páginas de propriedades da Web também fornecem informações de propriedade sobre todos os itens de dados, desde a configuração do local até uma única tag.

Relatórios

  • A ferramenta de geração de relatórios em tempo real usa dados atuais para destacar os malfeitores na camada de base ou nos loops de controle avançados que exigem ação imediata do operador.
  • O relatório executivo resume os desempenhos de todo o local usando ativos do nível de hierarquia preferido.
  • Os relatórios de escalonamento por tipo de monitoramento são personalizáveis.
  • Os relatórios podem ser enviados por e-mail, impressos ou exportados como um arquivo para uso no Excel.

Análise interativa de desempenho

As ferramentas de diagnóstico off-line usam métodos estatísticos para extrair as informações essenciais sobre o desempenho do controle e fornecem telas de análise interativas para encontrar as causas básicas dos problemas de controle.

  • Cálculo da variável de lucro
  • Previsão de benefícios
  • Pilotos de resposta
  • Decomposição de erros de variáveis controladas
  • Análise de graus de liberdade
  • Análise de restrições
  • Função de ajuste do PID

Recursos

Overview:
  • Uma abordagem de atualização em fases de CENTUM CS para CENTUM VP foi planejada para atender aos cronogramas apertados dos transportadores de GNL.
  • A colaboração usando CENTUM VP e APC proporciona a otimização da operação de liquefação de gás.
Overview:
  • Esse é o primeiro projeto em que a Shell Global Solutions US utilizou uma empresa terceirizada fora da Shell para a implementação do Controle Avançado de Processos
  • O estudo pós-implementação mostra que o controlador geral Delayed Coker APC retorna um benefício que é quase três vezes maior do que a promessa original.
Industries:
Overview:
  • Para reduzir o tempo de inatividade e os custos de manutenção, foi tomada a decisão de introduzir o Yokogawa 's CENTUM DCS.
  • Com uma abordagem MAC bem experiente, o site Yokogawa substituiu com sucesso o DCS antigo.
Industries:
Overview:

Samsung Petrochemical Co. Ltd. (SPCL), uma importante empresa petroquímica coreana, produz 700.000 toneladas por ano de ácido tereftálico purificado (PTA) em sua fábrica de Daesan. O PTA, uma substância em pó branco produzida pela oxidação e refino do para-xileno, é um precursor do tereftalato de polietileno (PET), um material de poliéster que tem excelente resistência térmica e ao desgaste e é amplamente utilizado como substituto das fibras naturais de algodão e em embalagens de filmes, garrafas de bebidas, cordas de pneus, tintas, adesivos e outras aplicações.

Industries:
Overview:
  • A HMEL selecionou uma solução integrada da Yokogawa
  • Yokogawa A Índia supervisionou e implementou o engenharia, a instalação e o comissionamento da refinaria
Industries:
Overview:
  • Com base em uma análise cuidadosa de todos os procedimentos operacionais e funções do operador, configuramos novos POPs em Exapilot.
  • Como resultado, a SFC conseguiu reduzir a carga de trabalho do operador, melhorar a qualidade do produto e reduzir as perdas de produção.
Overview:
  • Na fábrica de resina de Ulsan da empresa, seis servidores Exaquantum foram conectados ao CENTUM CS 3000 e a sistemas de outros fornecedores.
  • A KKPC precisava expandir seus recursos de SBC e melhorar a eficiência da produção em suas fábricas.
Overview:

A Malaysian Gas Processing and Transmission Empresa, uma subsidiária da empresa nacional de petróleo e gás, desempenha um papel de destaque no setor de gás Cadeia de valor. A empresa opera como uma empresa de serviços de produção, fornecendo serviços de processamento e transmissão de gás para os setores de geração de energia e vários clientes.

Industries:
Overview:
  • O aplicativo Advanced Process Control na unidade GOHT ajudou a controlar a planta com menos variação durante a troca do tambor do Coker, com menos interações com o operador e com a minimização de perdas.
  • Um estudo pós-implementação estimou que o controlador APC da unidade GOHT como um todo gera uma economia cerca de 198% maior do que a estimada originalmente.
Industries:
Overview:
  • Implementação de controladores de otimização multivariável e estimadores de qualidade robustos em um período recorde
  • Espera-se um aumento de 3% na quantidade de ração CCR
Overview:

A PT. Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper (PT. TEL) opera uma fábrica de celulose em Muara Enim, que fica 130 km a oeste de Palembang, a capital da província de Sumatra do Sul, na Indonésia. Essa é a única fábrica de celulose do mundo a produzir celulose kraft de alta qualidade, de madeira de lei branqueada, exclusivamente a partir de árvores Acacia mangium cultivadas em plantações.

Industries:
Overview:
  • O aplicativo de Controle Avançado de Processos implementado na unidade de MEG de Scotford ajudou a controlar a planta com menos variações, resultando na maximização da produção de TEG e na redução do consumo geral de vapor.
  • Os aumentos na produção de TEG foram maiores do que o estimado originalmente e os preços do vapor e do TEG usados no estudo pós-implementação foram reduzidos significativamente.
Industries:

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