Kawalan multivariable sentiasa dijelaskan menggunakan istilah yang sangat kompleks yang melibatkan konsep seperti model proses terperinci, pengoptimuman masa - sebenar, dan matematik matriks. Ini bermakna beberapa orang selain daripada jurutera Kawalan Proses Lanjutan (APC) memahaminya. Pemahaman yang lebih baik tentang kawalan multivariable dalam operasi proses perindustrian telah membawa lebih banyak orang ke dalam perniagaan automasi proses, sambil membawa manfaat operasi termasuk ketepatan masa, konsistensi dan penggera yang lebih sedikit.
Populasi pengetahuan arka
Ramai orang yang terlibat dalam projek boleh berada dalam keadaan kekeliruan, sering menerima projek APC tanpa memahami sepenuhnya matlamat, faedah, kesan dan kadar kejayaan. Lebih -lebih lagi, keadaan ini meninggalkan industri yang bergantung kepada jurutera APC untuk menjelaskan banyak kekurangan APC yang tidak dijangka, seperti kos yang tinggi, kitaran hayat pendek, dan kos penyelenggaraan yang lebih tinggi, yang dalam kebanyakan kes belum dijelaskan dengan memuaskan.
Dengan hampir 40 tahun pengalaman dengan kawalan multivariable, pemahaman yang lebih intuitif dan kualitatif mengenai kawalan multivariable dan peranannya dalam operasi perindustrian telah muncul. Ini mungkin mempunyai beberapa kesan yang bermanfaat terhadap APC dan proses automasi, termasuk alat perisian yang lebih mudah dan lebih kuat, aplikasi yang lebih baik dan penglibatan yang lebih besar bagi semua pihak berkepentingan.
Apakah kawalan multivariate?
Kawalan multivariable boleh ditakrifkan sebagai automasi tunggal - gelung pengawal setpoint dan pelarasan output yang sebaliknya akan ditinggalkan ke pasukan operasi untuk melaksanakan secara manual. Jika pelarasan setpoint dan output dibuat oleh kakitangan operasi semasa kitaran tugas, ini adalah kawalan multivariable manual. Teknik kawalan multivariable automatik, seperti model kawalan ramalan model (MPC) atau model - kawalan multivariable percuma, mengautomasikan tugas ini.
Kawalan multivariable automatik (atau tertutup - gelung multivariable) menawarkan faedah yang sama seperti individu yang ditutup - kawalan gelung, termasuk lebih banyak ketepatan masa dan konsistensi, penggera yang lebih sedikit dan batas melebihi, dan pengoptimuman yang lebih baik. Ia sering menghasilkan peningkatan operasi yang ketara dan faedah ekonomi.
Peranan dalam operasi proses
Peranan kawalan multivariable dalam operasi perindustrian dapat difahami sebagai perbezaan antara kawalan multivariable automatik dan kawalan multivariable manual. Kawalan multivariable manual sentiasa wujud dalam industri kerana hampir setiap operasi proses adalah cadangan kawalan multivariable. Hanya tanya mana -mana orang operasi dan anda akan lihat.
Kawalan multivariable automatik mengautomasikan atau mengambil alih tugas membuat pelarasan setpoint dan output untuk kumpulan pengawal yang berkaitan. Ini biasanya menghasilkan pelarasan yang lebih konsisten dan tepat pada masanya, penggera dan had yang lebih sedikit melebihi, dan lebih banyak pengoptimuman. Faedah -faedah ini juga boleh difahami sebagai wujud untuk ditutup - gelung berbanding terbuka - kawalan gelung. Dalam bidang kawalan gelung tunggal -, manfaat ini selalu mudah difahami, dan sebenarnya, ini juga terpakai kepada kawalan multivariable.
Rajah kekangan tradisional menggambarkan perbezaan mereka. Dengan kawalan multivariable manual, pengendali boleh menyimpan jumlah penampan atau margin kesilapan yang sesuai antara operasi yang berterusan dan had dalam kes perubahan atau gangguan yang tidak dijangka dalam proses. Penampan biasanya diterjemahkan ke dalam kerugian ekonomi berbanding dengan operasi yang dioptimumkan sepenuhnya.
Dalam manual, jika proses atau gangguan proses yang tidak dijangka berlaku, pengendali mengekalkan penampan atau margin kesilapan antara operasi yang berterusan dan had kekangan. Penampan biasanya diterjemahkan ke dalam kerugian ekonomi berbanding dengan operasi yang dioptimumkan sepenuhnya.
Menggunakan kawalan multivariable automatik atau tertutup -, operasi boleh disimpan lebih dekat ke had sebenar dan zon penampan boleh digunakan sebagai kelebihan kawalan lanjutan. Ini mungkin kerana kawalan multivariable bermakna tindak balas automatik boleh dipercayai untuk mengambil tindakan apabila keadaan proses berubah. Begitu juga, kawalan multivariable secara automatik boleh kembali dalam had kekangan, yang membolehkan manfaat yang lebih besar ditangkap kerana ia boleh beroperasi di kedua -dua arah.
Aplikasi kawalan multivariable kekal "di bawah radar" paradigma MPC matriks besar konvensional kerana kos tinggi MPC belum berjaya dibenarkan dan terlalu besar untuk batasan kawalan pengawalseliaan maju (ARC).
Contoh "radar ketinggian rendah" menunjukkan aplikasi kawalan multivariate yang telah "di bawah radar" MPC. Ia menunjukkan bilangan campur tangan yang dibuat oleh pengendali di konsol sebagai tindak balas kepada perubahan titik, output atau mod dalam tempoh masa tertentu. Ia menunjukkan 25 "peranan" terburuk, iaitu pengawal yang memerlukan intervensi pengendali yang paling banyak. Ini adalah carta mudah untuk menarik sebarang konsol sistem kawalan moden.
Metrik yang berkesan memberikan pengukuran yang bermakna yang menggambarkan kemajuan dari masa ke masa. Adakah industri telah mengabaikan metrik yang boleh membenarkan kawalan multivariable automatik? 25 pengawal terburuk (yang memerlukan intervensi kakitangan yang paling beroperasi) boleh dengan mudah dicatatkan untuk mana -mana konsol sistem kawalan moden.
Micromanaging APC
Pasti, kebanyakan intervensi ini mewakili senario kawalan multivariable manual, di mana pasukan operasi diliputi dengan micromanaging kumpulan pengawal yang dipersoalkan.
Matlamat kawalan multivariate adalah untuk mengautomasikan skim kawalan multivariate manual dan untuk menutup gelung multivariate sambil mengurangkan bilangan pembolehubah.
Metrik APC yang hilang
Baru -baru ini, industri telah mengadopsi amalan terbaik yang sama sekurang -kurangnya dua kali - mengurus gelung secara manual (sebagai tambahan kepada gelung multivariate manual yang kita bicarakan sekarang) dan menguruskan penggera untuk "peranan buruk" (sebagai tambahan kepada peranan buruk yang kita bicarakan sekarang yang memerlukan campur tangan yang kerap oleh kakitangan operasi). peranan).
Gelung multivariate manual dan intervensi kakitangan operasi yang kerap mempunyai beberapa akibat yang tidak diingini, termasuk lebih banyak penggera dan batas melebihi, dan kurang tumpuan dan pengoptimuman oleh kakitangan operasi pada tugas tahap tinggi -. Campurtangan manual sering tidak konsisten, tidak lama lagi dan sub - optimum.
Metrik yang berkesan menyediakan metrik yang bermakna yang menggambarkan kemajuan dari masa ke masa. Rajah 2 memenuhi kriteria ini dan mencerminkan aspek asas automasi proses yang berjaya dan kualiti operasi konsol. Adakah industri menghadap metrik semulajadi dan berpotensi penting ini?