控制迴路穩定化

關於Yokogawa控制迴路穩定化服務

隨著原材料成本上升,各行各業愈加關注製程效率提升。現今,各產業皆認為控制迴路穩定化是所有製程效率改善的基礎步驟。透過深入評估,可提升控制迴路的效能,達成控制迴路穩定化(例如:控制配定、PID調整、儀表設定)。

控制迴路穩定化與PID迴路調整也是進階製程控制(APC)導入的前定條件。Yokogawa作為全球流程自動化解決方案供應商,數十年的實務經驗累積了豐富的控制迴路知識,涵蓋APC導入前後的完整流程。

Regulatory Control Stabilization
Customer Challenge

客戶挑戰

品質、效率與操作員工作量直接影響獲利能力

不穩定的控制迴路會對工廠的多個面向造成負面影響。若未採用正確的方法進行PID設定與調整,容易陷入試錯模式,使整體控制策略次優化,無法在各迴路間保持一致控制目標(例如:平均水位控制)。

工廠安全對生產運作至關重要,各流程產業皆已認識控制迴路穩定化作為工廠安全的基礎。為達到穩定性,必須評估並改善控制迴路效能(如控制配定、PID調整、儀表設定)。

此外,手動操作的控制迴路需密切監控,整體效能通常不佳,會增加操作員工作量,也難以維持工廠的穩定安全、產品品質及經濟效益。

我們的解決方案

透過控制迴路優化提升生產效率

Yokogawa的控制迴路穩定化服務為整合型服務產品,包含必要的工程與顧問服務,用以穩定安全性、提升效率並降低操作員工作量。

TuneVP旨在估算CENTUM DCS FCS中PID控制器的最佳P、I、D調整參數。此應用提供簡單有效的PID控制器調整解決方案,其主要功能包括:

  • 線上開放與閉迴路模型識別與模擬
  • 普遍且有效的模型識別演算法
  • 基於靈活的SV或MV階梯測試提供即時P、I、D建議
  • 自動偵測操作變化以提供P、I、D建議時機
  • 非控制專家亦能輕鬆使用
  • 迴路調整歷史報告與PID日誌
Our Solutions
Customer Benefits

客戶效益

當前經濟效益與未來優化機會

APC帶來的效益廣泛,企業可立即享受經濟效益與安全性提升,並為未來進一步優化提供機會。具體包括:

  • 降低能源消耗,提高經濟效益
  • 透過流程穩定性改善產品品質
  • 透過自動化控制迴路與減少手動操作,降低操作員工作量
  • 改善HSE(健康、安全、環境),藉由穩定控制減少工廠異常並維持低排放環境
  • 為未來APC導入做好準備,以實現進一步優化

技術支援

TuneVP

TuneVP用於估算各種PID控制器(如CENTUM DCS、Foundation Fieldbus控制器、GE Fanuc PLC等)的最佳PID調整參數。

透過階梯測試或正常運行的設定值(SV)與操作輸出(MV)變化收集流程動態響應資料,經由OPC介面傳輸。根據MV與PV(流程變數)資料關係推導傳遞函數模型,並利用IMC調整方法計算最佳PID參數,同時進行閉迴路PID控制器響應模擬。

TuneVP PID tuning

Details

溫度控制穩定化

工業: BTX 製程

目的: 降低蒸餾塔盤面溫度波動

效益: 穩定產品品質,減少操作人員幹預次數(手動模式下的 MV 調整)

平均液位控制

工業: 脫乙烷塔

目的:

  • 降低脫乙烷塔進料波動,避免因脫丁烷累積槽液位控制調整不當造成的影響
  • 穩定脫乙烷塔盤面溫度及產品品質(丙烷中的 C2)

效益: 穩定產品品質(丙烷中的 C2),提高丙烷收率

閉迴路操作比率改善

工業: 化學廠

目的:

  • 減少控制迴路操作次數(例如 SV/MV 調整、模式切換)
  • 提升控制迴路自動模式(閉迴路)操作比率

效益:

  • 降低操作人員工作負荷
  • 對 13 個標籤的迴路操作次數減少 40%(從 3,700 次降至 2,200 次)

*最終階段提供完整服務報告

參考

摘要:
  • Yokogawa's operational performance program bench mark service enhanced the automation performance at the chemical plant.
  • Operator stress was dramatically reduced by identifying the causes of excessive manual interventions.

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