Platform for Advanced Control and Estimation (Advanced Process Control)

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Operational Excellence Transformation을 위한 주요 분야

Operational Excellence Transformation은 Yokogawa, KBC의 솔루션 및 서비스 공동 혁신 포트폴리오입니다. 컨설팅과 디지털 기술을 활용한 4개 분야 모두 비즈니스 자동화를 위한 종합적인 솔루션을 제공합니다.

Asset Operations and Optimization

자산운용 및 최적화는 에너지와 같은 가변 비용을 최소화하면서 처리량을 높이고 최고 가치 제품의 생산을 극대화함으로써 물리적 자산의 잠재력을 실현합니다. 성장을 달성하고 환경 요구 사항을 충족시키기 위해 소규모 및 대규모 자본 지출 프로젝트를 원하는 시간 및 예산에 맞춰 제공합니다. 이러한 역량을 통해 기업은 물리적 자산을 최대한 활용할 수 있습니다. Yokogawa의 자산운용 및 최적화 솔루션은 업계 선두의 기술을 활용하여 정확한 운영 정보를 생성하여 운전자의 통찰력을 높이고 궁극적으로 향상된 성능과 수익성을 끌어냅니다.

Key Operational Competencies in Asset Operations and Optimization

  • Asset Strategy: 기업 전략에 맞추어 플랜트 용량, 운전 가능성, 생산의 요구사항을 정의
  • Asset Improvement: 플랜트 운영창 확대 및/또는 플랜트 증설/변경으로 플랜트 수익성 개선
  • Asset Optimization: 교대 팀이 계획에 따라 운영 창구 경계 내에서 활동을 실행할 수 있도록 하여 플랜트를 최적화
  • Asset Operations and Process Control: 교대 팀이 계획을 효과적으로 이행할 수 있도록 하여 플랜트 운영, 공정관리의 이로운 안정화 및 비정상적인 상황 관리
  • Capital Projects Delivery: 면 옵션, 비용 효율적이고 시기적절하며 목적에 적합한 자본 프로젝트를 설계 및 제공

프로젝트 실행과 철저한 라이프사이클 서비스 제공, KBC 컨설팅을 통해 고객은 물리적인 자산 최대화에 대한 실용적이고 깊은 통찰력을 얻을 수 있습니다. 함께, 수익성뿐 아니라 전반적인 안전성, 운전 가능성, 신뢰성에 대한 개선의 기여와 실증을 목표로 합니다.

·Supply Chain Optimization
- 제품 시장 수요에 비추어 정유 플랜트나 화학 자산에 대한 지상 석유나 공급원 등 공급 관리를 최적화합니다. 이것은 사업자에게 시장 상황을 최대한 활용할 수 있는 민첩성을 제공합니다.
·Operational Risk Management 
- 개인 및 공정 수준에서 안전, 보건 및 환경 위험을 안정적으로 제어합니다. 이는 치명적인 손실을 피하기 위해 필요한 견고성을 보장합니다.
·Asset Management and Integrity
- 자산의 신뢰성과 가용성을 자신 있게 보장하면서 유지 비용을 통제합니다. 이것은 자산이 항상 기대에 부응하고 단기적인 시장 기회를 이용할 수 있도록 보장합니다.


Platform for Advanced Control and Estimation (Advanced Process Control) 

Platform for Advanced Control and Estimation

Yokogawa는 거의 20년 동안 다양한 공정 단위에 대해 수백 개의 APC 라이센스 및 컨설팅 및 엔지니어링 서비스를 제공했습니다. Yokogawa는 APC 및 DCS와의 긴밀하면서도 유연한 통합으로 보다 수익성 높은 운영을 실현하고 규제 통제 안정화가 제어 계층 구조의 기준으로 중요하다는 것을 잘 알고 있습니다.

고급 제어 및 추정을 위한 Yokogawa의 모든 포괄적인 플랫폼은 다중 변수 제어, 품질 평가, 복잡한 사용자 정의 계산 및 사용자 인터페이스 설계를 모두 하나의 애플리케이션으로 가져와 batch 시간을 획기적으로 단축하고 강력한 성능을 위해 유지관리를 단순화합니다.

짧은 타당성 조사를 통해 과거 운영 데이터 분석을 바탕으로 제어 개선을 구현한 Yokogawa의 과거 경험을 활용하여 재무 및 운영상의 편익을 추정합니다.

Stable Base-Layer Control with Advanced Regulatory Controls

안정적 기본 층 제어는 안정적인 작동을 향한 첫 번째 단계입니다. Yokogawa의 표준 첨단 규제 제어 모듈은 첨단 공정 제어의 도입 전에 안정된 제어를 달성하기 위해 신속하게 batch 될 수 있습니다.

Dramatically Reduce Modeling Time with Integrated Dynamic Modeling Tools and Automatic Step-Tests

자동화 단계 테스트는 지속적인 공정 제어와 경제 최적화를 유지하면서 플랜트를 완전히 동적 반응으로 자극하기 위한 것입니다. 강력한 식별 및 모델링 도구를 통해 엔지니어는 플랜트 반응에서 동적 모델을 신속하게 추출할 수 있습니다.

이 통합 도구는 기존의 수동 단계 테스트와 비교하여 단계 테스트 및 모델링 노력을 절반으로 줄일 수 있습니다.

Holistic Advanced Process Control Application

고급 공정 제어 응용 프로그램은 일반적으로 품질 평가자, 사용자 계산 및 기본 계층 제어 블록과 같은 다른 응용 프로그램과 함께 작업해야 합니다.

복수의 프로세서(컨트롤러, 추정기 등)와 모든 지원 기능을 동일한 환경(제어 애플리케이션에 대한 사용자 인터페이스 사용자 정의 포함)으로 배열하여, Yokogawa의 플랫폼은 제어 엔지니어가 APC 애플리케이션을 신속하게 개발할 수 있도록 합니다. 이 전체적인 환경 플랫폼은 응용 프로그램 개발 시간을 대폭 단축합니다.

Achieve High Control Performance in Less Commissioning Time with State-of-the-Art On-line Commissioning Tool

"Live"(읽기 및 쓰기) 버전과 병행하여 "staged"(읽기 전용) 버전을 실행할 수 있는 기능은 제어 엔지니어가 실시간으로 가기 전에 수정을 검증하고 다른 튜닝 매개 변수로 컨트롤러 응답을 확인하고 제어 변수 및 조작 변수 등의 변경을 허용하며 "Staged"버전의 "Live"버전을 다운 시간이 없는 상태로 교환할 수 있습니다.

Sustained Performance with Advanced Monitoring & Diagnostics Tool

제어 성능은 공급 품질, plant dynamics, 새로운 제어 목표, 새로운 작동 모드 및 기타 많은 요인의 변화로 인해 시간이 지남에 따라 악화됩니다.

고급 모니터링 및 진단 도구는 제어 어플리케이션 성능, 모델 오류 및 기타 측정 기준을 지속적으로 모니터링합니다. 온라인 제어기의 동적 튜닝 또한 수행될 수 있습니다. 엔지니어가 bad actors를 식별하는데 도움이 되는 대화형 성능 분석 도구도 있습니다.

bad actors가 발견되면 APC 창출한 이익을 확보하여 좋은 제어 성능을 유지하도록 고정됩니다.

 

Multivariable Control & Quality Estimation

Yokogawa APC 플랫폼은 에너지 산업에서 고급 제어 기술의 개발 및 적용 분야에서 세계적인 선구자 중 하나인 Shell과 공동 개발되었습니다.

고급 제어 및 추정을 위한 최신 플랫폼은 클래스 제품군에서 최고입니다. 고급 제어 및 추정을 위한 플랫폼은 플랜트 라이프사이클 전반에 걸쳐 이점을 창출하는 고급 제어 응용 프로그램을 신속하게 배포하고 유지하기 위한 것입니다.

Design Time

Design Time은 공정 데이터 관리, 공정 동역학 모델링, 프로세서 및 시퀀스 설계, 시나리오 기반 시뮬레이션과 같은 단일 작업 공간을 제공합니다. 이 모든 작업은 고급 공정 제어 배포의 모범 사례를 기반으로 합니다.

설계 시간과 실행 시간 사이의 정보를 지속적으로 공유하면 제어 엔지니어가 복잡한 응용 프로그램을 신속하게 개발할 수 있습니다.

Preliminary Controller Design

제어 변수(CV)와 조작 변수(MV)로 구성으로 정의된 예비 제어 행렬은 실행 시간의 자동 플랜트 단계 응답 테스트에 사용됩니다.

Robust Model Identification

플랜트 단계 응답 데이터를 설계 시간으로 가져옵니다. 그런 다음 데이터는 모델 식별을 위해 잘못된 식별, 데이터 클램핑 및 규칙 기반 클리닝과  같은 다양한 도구를 사용합니다.

다중 선형 동적 모델은 모델의 견고성을 나타내는 신호등 표시가 있는 모델 통계를 사용하여 광범위한 작동 범위에서 식별할 수 있습니다. 단일 입력/출력 페어 및 비선형 이득 공식에 대한 여러 모델 요소가 지원됩니다.

Complex Application Development

복잡한 플랜트 전체 응용 프로그램은 여러 하위 시스템, 추정기, 실시간 최적화 인터페이스 및 사용자 정의 프로세서가 있는 플랜트 전체 컨트롤러와 같은 여러 유형의 프로세서를 사용하여 동일한 작업 공간 내에서 개발할 수 있습니다.

제어 모델 전송 기능은 온라인에서 변경할 수 있습니다. non-linear dynamics을 가진 공정을 처리하기 위해 여러 모델 요소를 전환할 수 있습니다.

또한 사용자 정의 프로세서는 VB 또는 C#을 사용하여 사용자 정의 계산 및 로직을 작성할 수 있는 다재다능한 기능을 제공합니다.

Run Time

Run Time 환경은 두 가지 RUN 모드를 지원합니다. 준비 (읽기 전용) 및 라이브 (읽기 및 쓰기). 두 모드를 병렬로 실행하면 제어 엔지니어가 라이브 버전으로 교환하기 전에 Staged 버전의 수정 사항을 검증할 수 있습니다.

Human-Machine interface 패널은 공정 조건과 제어 시스템의 상태를 쉽게 시각화할 수 있도록 계층적으로 구성됩니다. 운전원과 엔지니어는 아이콘, 탐색 트리 및 탐색 경로를 클릭하여 관련 정보에 쉽고 빠르게 접근할 수 있습니다.

Auto Step Testing

Auto Step testing은 예비 컨트롤러 설계로 자동 플랜트 스텝 응답 테스트를 시작합니다. 플랜트 스텝 응답 데이터는 내장된 내용 기록 장치에 저장됩니다.

타일링된 경향은 동적 모델 식별을 위한 공정 응답을 검증하는 지원을 제공합니다.

New Human-Machine Interface with Key Performance Indicator Faceplate

The human - Machine Interface는 새로운 핵심 성과 지표를 채택하여 작업자 및 제어 엔지니어와의 상호작용을 향상합니다.

The human - Machine Interface 패널은 변수 세트를 사용하여 정의되며, 전략적으로 변수를 관련 그룹으로 구성합니다. 강력한 대규모 트렌드 도구 및 Dynamic Relationship 패널이 제공되어 운영 및 응용 프로그램 유지 관리를 지원합니다. 특히 초대형 응용 프로그램의 경우 더욱 그렇습니다.

Online Tuning

Online Tuning은 애플리케이션을 실시간 활성 제어에 적용하기 전에 실시간으로 실제 공정 데이터를 사용하여 통합 견적 모델 및 컨트롤러 튜닝을 검증하는데 있어 제어 엔지니어를 지원합니다.

포괄적인 시뮬레이션과 결합된 유연한 컨트롤러 튜닝을 통해 엔지니어는 여러 상황에서 병렬로 전체 런타임 응용 프로그램을 테스트할 수 있습니다.

BPV (Best Performance Value)의 새로운 개념 소개: 실행 불가능성의 경우에 가장 바람직한 포인트 CV 작업으로 정의된 컨트롤러는 MV 이동 계획을 최적화하여 BPV에서 CV의 이동을 느리게 합니다. 

 


About OpreX

OpreX는 Yokogawa의 산업 자동화(IA) 및 제어 사업을 위한 포괄적인 브랜드입니다. OpreX라는 이름은 Yokogawa가 고객과 함께 가치 창출을 통해 개발하는 기술과 솔루션의 우수성을 나타내며 Yokogawa의 IA 제품, 서비스 및 솔루션 전체를 포괄합니다. 이 브랜드는 OpreX 변환, OpreX 제어, OpreX 측정, OpreX 실행 및 OpreX 라이프사이클의 5가지 카테고리로 구성됩니다. OpreX 변환 부문의 OpreX 자산 운영 및 최적화 제품군 솔루션인 고급 제어 및 추정 플랫폼은 생산부터 공급망 최적화, 위험 및 비즈니스 관리에 이르기까지 기업의 활동 전반에 걸쳐 운영 우수성을 제공합니다.

Yokogawa는 이 브랜드를 통해 특정 요구 사항을 해결하고 고객이 비즈니스를 변화시키고 성장시키도록 지원하는 통합 솔루션을 제공할 것입니다.


 

Advanced Regulatory Controls

고급 규제 제어는 기본 계층 제어를 안정화하도록 설계된 현장 검증, 사용자 친화적 및 기성품 표준 기능 라이브러리이며 원하는 제어 및 작동 목표를 달성하기 위해 다변량 최적화 제어 및 강건한 품질 추정과 함께 사용할 수 있습니다.

The Shell Surge Volume Control (SSVC)

SSVC는 보다 안정적인 작동을 달성하기 위해 플랜트에서 사용할 수 있는 Surge Capacity를 최대한 활용하도록 설계되었습니다. SSVC 모듈은  surge vessel에 진입하거나  surge vessel을 떠나는 유속을 최소화하면서 지정된 한계 내에서  surge vessel의 레벨을 관리합니다. 이 알고리즘은 하나의 surge volume 뿐만 아니라 계단식 증류 기둥과 같은 계단식 surge volume에도 적용되도록 설계되었습니다. 이 알고리즘은 레벨을 이상적인 설정 지점으로 가져오는 큰 교란이 없는 기간을 활용하여 다음 큰 분산을 흡수할 수 있는 용량을 만듭니다.

Furnace Pass Balancing (BALANCE)

BALANCE는 다중 패스 가열로에서 각 패스에 흡수된 열에너지를 균등하게 분배하도록 설계되었습니다. BALANCE 모듈은 열 회수가 더 높은 패스를 통해 더 많은 흐름을 전달하여 각 패스의 콘센트 온도를 균형 있게 유지함으로써 Furnace 효율성을 향상시킵니다. 각 BALANCE 모듈은 최대 2개의 Cells/chambers를 갖춘 furnace를 관리할 수 있습니다. 각 cell은  최대 16 개의 패스 (코일)를 가질 수 있으며 각 패스는 최대 5개의 겉 온도를 읽을 수 있습니다. BALANCE 모듈은 또한 Heating Furnace로 관리를 위한 매우 가치 있는 도구인 Furnaces를 통한 총 흐름을 관리합니다.

Measurment Validation and Comparison (MVC)

MVC 알고리즘은 비교를 위해 동일한 공정 출력 변수의 두 필드 측정을 검증하도록 설계되었습니다. 비교를 위해 동일한 공정 출력 변수의 두 필드 측정 사이의 편차. 기준 값 위의 두 필드 측정 사이의 편차는 연속적으로 누적되며 누적값이 특정 한계를 초과하면 알람가 발생합니다.

Advanced Monitoring and Diagnosis

고급 모니터링 및 진단은 고급 공정 제어 응용 프로그램 및 기본 계층 제어 루프의 성능을 유지하고 향상하도록 설계되었습니다.

Hierarchial Performance Monitoring

  • 계층적 성능 모니터링에서 웹 뷰어는 브라우저 기반 모니터링 및 보고 인터페이스를 온라인 데이터베이스에 제공합니다.
  • 모니터링 뷰는 선택한 자산 유형 및 사용자 정의 자산 수준 계층에 대한 날짜별 정보 및 데이터, 제어 성능 및 운전원 개입을 요약합니다.
  • 웹 속성 페이지를 사용하여 계층 구조의 맨 위에서 맨 아래로 또는 그 반대로 이동할 수 있습니다. 웹 속성 페이지는 위치 구성의 모든 데이터 항목에 대한 속성 정보를 단일 태그까지 제공합니다.

Reporting

  • 실시간 보고 도구는 현재 데이터를 사용하여 기본 계층의 bad actors 또는 운전원 작업이 즉시 필요한 고급 제어 루프를 강조 표시합니다.
  • 임원 보고서는 기본 설정 계층 구조의 자산을 사용하여 전체 위치의 실적을 요약합니다.
  • 모니터링 유형별 에스컬레이션 보고서는 사용자 정의할 수 있습니다.
  • 보고서는 이메일로 보내거나 인쇄하거나 Excel에서 사용할 파일로 내보낼 수 있습니다.

Interactive Performance Analysis

오프라인 진단 도구는 통계적 방법을 사용하여 필수 제어 성능 정보를 추출하고 대화형 분석 화면을 제공하여 제어 문제의 근본 원인을 찾습니다.

  • Profit variable calculation
  • Benefit forecasting
  • Response pilots
  • Controlled variable error decomposition
  • Degrees of freedom analysis
  • Constraint analysis
  • PID tuning function
Overview:
  • A phased upgrade approach from CENTUM CS to CENTUM VP was planned to meet tight LNG carriers schedules.
  • The collaboration using CENTUM VP and APC provides optimization of gas liquefaction operation.
Overview:
  • To decrease downtime and maintenance costs, the decision was made to introduce Yokogawa's CENTUM DCS.
  • With well-experienced MAC approach, Yokogawa replaced successfully legacy DCS.
Overview:

Samsung Petrochemical Co. Ltd. (SPCL), a major Korean petrochemical company, produces 700,000 tons per year of purified terephthalic acid (PTA) at its Daesan plant. PTA, a white powder substance that is produced by oxidizing and refining para-xylene, is a precursor to polyethylene terephthalate (PET), a polyester material that has excellent thermal resistance and wear resistance and is widely used as a substitute for natural cotton fibers and in film packaging, beverage bottles, tire cords, paints, adhesives, and other applications.

Overview:
  • HMEL selected an integrated solution from Yokogawa
  • Yokogawa India oversaw and implemented the engineering, installation, and commissioning of the refinery
Overview:
  • Based on a careful review of all operational procedures and operator roles and configured new SOPs in Exapilot.
  • As a result, SFC has been able to reduce operator workload, improve product quality, and reduce production losses.
Overview:
  • At the company's Ulsan resin plant, six Exaquantum servers were connected to CENTUM CS 3000 and other vendor's systems.
  • KKPC needed to expand its SBC capabilities and improve production efficiency at its plants.
Overview:

A Malaysian Gas Processing and Transmission Company a subsidiary of the national oil & gas major, plays a prominent role in the gas business value chain. The company operates as a throughput service company providing the services of processing and transmission of gas to the power generation sectors and various customers. 

Overview:
  • Implementation of multivariable optimizing controllers and robust quality estimators within a record short period
  • 3% rise expected in CCR feed amount
Overview:

PT. Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper (PT. TEL) operates a pulp mill in Muara Enim, which is 130 km west of Palembang, the capital of Indonesia's South Sumatra province. This is the only pulp mill in the world to produce high-quality, bleached-hardwood kraft pulp solely from plantation grown Acacia mangium trees.

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