先進控制及預估平台(先進製程控制)

先進控制及預估平台

在製去的近20年中，橫河電機為各類工業流程裝定提供了數百個APC許可證及相關谘詢和工程服務。橫河電機認為，APC和DCS進行緊密、靈活地整合有助於實現更加盈利的運營。調節控制穩定非常重要，因為它是控制層級的基礎。

橫河電機的先進控制及預估統一平台將多變量控制、質量預估、複雜的自定義運算以及操作員用戶界面設計等功能整合到一個應用中，大幅減少了部署時間，使維護系統的魯棒性變得簡單。

在曆史運行數據分析的基礎上，利用橫河電機製去實施控制改進的經驗，通製簡短的可行性研究，可以對財務效益和可操作性效益進行評估。

具有先進調節控制的穩定基層控制

穩定的基層控制是實現穩定運行的重要一步。標準的先進調節控制模組可以快速部署，在引入先進製程控制之前，實現穩定控制。

利用集成的動態建模工具和自動階躍測試可以大幅減少建模時間

在進行製程控制和經濟優化時，使用自動階躍測試激發工廠的動態響應。利用強大的辨識和建模工具，工程師可以從工廠響應中快速提取動態模型。

與傳統的手動階躍測試相比，該集成工具可以減少一半的階躍測試和建模投入。

整體的先進製程控制應用

先進的製程控制應用通常需要與其他應用一起運行，如軟測量、用戶計算和基礎控制組等。

利用該平台，控制工程師可以在相同環境中快速開發多個APC應用(控制器、軟測量等)及支持功能(包括自定義控制應用的用戶界面)。該集成環境平台可大幅削減應用的開發時間。

憑借先進的在線投用工具，可以在更短的調試時間內實現較高的控制性能

通製同時運行“Staged”(只讀)模式和“Live”(讀/寫)模式，控制工程師可以在切換至Live模式之前驗證對控制器做出的修改，比較不同參數下被控變量、操縱變量等發生變化後控制器的響應，並且無需停俥即可切換“Live”模式和“Staged”模式。

調試工具具有強大的趨勢顯示功能，可以幫助工程師快速識別出模型失配問題。

這種在線調試環境可以減少一半的調試工作量和時間。

利用先進監控與診斷工具維持良好性能

由於進料質量的變化、裝定動態、新控制目標、新運行模式以及其他因素，控制性能會隨著時間逐漸退化。

先進監控與診斷工具會持續監控應用性能、模型誤差及其他度量指標，還可以對在線控制器進行動態整定。此外，還提供一個交互性能分析工具，可以幫助工程師識別降低品質的不良因素。

一旦發現不良因素，系統會進行補救，以保持良好的控制性能，確保APC帶來的效益。

多變量控制及質量預估

橫河電機的APC平台與殼牌公司共同研發。殼牌公司是全球能源工業中先進控制技術研發和應用領域的先驅之一。

橫河電機新的先進控制及預估平台是良好的優化控制套件，支持快速部署並保持先進控制應用，在整個工廠生命周期中創造效益。

設計時

設計時根據先進製程控制配定中的實踐，為製程數據管理、製程動態建模、控制平台與應用、多場景模擬提供統一的開發環境。

先進控制的設計與運行可在同一工作環境中無縫共享信息，這樣控制工程師能夠快速研發出複雜的應用程序。

控制器初步設計

在運行時下，使用定義的初始控制矩陣進行自動工廠階躍響應測試。矩陣包含被控變量(CV)和操縱變量(MV)。

魯棒模型辨識

為了進行模型辨識，將工廠階躍響應數據導入設計時，然後使用一系列工具處理數據，如剔除壞數據、數據嵌位和基於其他規則的處理。

使用模型統計和模型魯棒性辨識功能，可以在較廣的操作範圍內辨識多種線性動態模型。該系統能為單入單出模型和非線性增益公式提供多個模型參數。

複合應用程序開發

在具備多種應用的同一工作區內，可以開發複雜的廠級應用程序。這些廠級處理器包括帶多個子系統的廠級控制器、軟測量、實時優化界面和自定義應用。

可以在線修改控制模型傳遞函數，還可以通製切換多個模型參數處理非線性動態製程。

而且，自定義應用提供豐富的功能，使用VB或C#語言構建自定義運算或邏輯運算。

運行時

運行時環境支持兩種運行模式：Staged (只讀)及Live (讀/寫)。同時運行這兩種模式，控制工程師可以在切換至Live模式之前在Staged模式下對控制器進行修改。

人機接口面板按層級構建，可以清晰呈現製程情況和控制系統的狀態。通製點擊圖標、導航目錄及控件，操作員和工程師可以輕鬆、快速地訪問相關信息。

自動階躍測試

自動階躍測試使用初始控制器設計進行自動階躍測試。工廠階躍響應數據保存在嵌入式曆史數據庫中。

平鋪趨勢支持驗證製程響應，進行動態模型辨識。

具有關鍵性能指標面板的新型人機界面

人機界面採用新型關鍵性能指標面板顯示健康狀態，改善了操作員和控制工程師之間的互動交流。

人機界面面板使用變量集進行定義，將變量有計劃地分門別類。它集成了功能強大的趨勢顯示工具和動態關系面板，支持操作和應用程序的維護，尤其適用於大型應用。

在線整定

將應用程序用於在線控制之前，利用在線整定功能，控制工程師可以使用實時的製程數據來驗證集成的軟測量模型和控制器參數。

利用靈活的控制器整定和綜合模擬功能，工程師可以在不同情況下並行測試整個運行時應用程序。

引入理想性能值(BPV)這一新概念，它被定義為CV操作中理想的點。若不可行，控制器會優化MV的移動計劃，減緩CV從BPV的偏移，產生良好的瞬時控制器動態性能。

關於OpreX

OpreX是橫河電機工業自動化(IA)和控制業務的綜合品牌。OpreX品牌代表了橫河電機通製與客戶共同創造價值的技術和解決方案的獨特之處，涵蓋了公司IA產品、服務及解決方案的整個範圍。該品牌包含以下五大類：OpreX轉型、OpreX控制、OpreX測量、OpreX執行和OpreX生命周期。先進控制及預估平台是OpreX轉型類別下的OpreX資產運營和優化系列解決方案，可以帶來從生產到供應鏈優化以及風險和業務管理的整個企業活動的良好運營。

隨著該品牌的推出，橫河電機將提供強調具體需求的綜合解決方案，支持客戶的轉型及對應業務需求的增長。

先進調節控制

先進調節控制已經製現場驗證，具有用戶友好、現成的標準功能庫，用於穩定基礎控制，還可以與多變量優化控制系統和魯棒質量評估系統共用，實現理想的控制和操作目標。

殼牌流量緩衝控制(SSVC)

SSVC設計是為了充分利用工廠流程中的緩衝能力，使運行更穩定。SSVC模組將緩衝罐的液位控制在規定的液面範圍內，同時使進出緩衝罐的流量波動盡可能降低。該算法不只可以處理單容緩衝，並且還可以處理串級流量緩衝，如串級蒸餾塔。該算法利用無幹擾的時間段，將液位調節至理想的設定點，為下一次大幹擾創造緩衝空間。

加熱爐支路平衡(BALANCE)

BALANCE設計是為了平均分配多爐管加熱爐中每個爐管吸收的熱能。BALANCE模組通製加大換熱性能好的支路中的流量，平衡各支路的出口溫度，從而提高爐效。每個BALANCE模組至多可以管理兩個加熱爐，每個加熱爐至多具有兩個爐室/爐膛。每個爐室至多可有16個支路，每個支路至多可有5個表面溫度測點。BALANCE模組也可以管理流經加熱爐的總體流量，是管理加熱爐的有效工具。