SIMATIC Advanced Process Control

Minimierung von Schwankungen — für optimale Leistung

PID-Regler zielen darauf ab, Prozesse auf definierten Sollwerten aufrechtzuerhalten. Externe Störungen können jedoch zu Schwankungen führen, wodurch die Steuerungen daran gehindert werden, den Prozess konstant auf dem Sollwert zu halten, was für einen stabilen Betrieb unerlässlich ist. Unser SIMATIC APC optimiert die PID-Reglerparameter, um diese Schwankungen zu minimieren und eine optimale Leistung zu erzielen.

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Sicherstellung einer überragenden Prozessstabilität und Effizienz

Traditionelles PID-Tuning reicht oft nicht aus, um komplexe Prozesse zu stabilisieren, besonders wenn mehrere PID-Loops interagieren und sich gegenseitig stören. Model Predictive Control (MPC) löst dieses Problem, indem es Modelle identifiziert, die manipulierte Variablen mit kontrollierten Variablen verknüpfen. MPC optimiert die Prozessabläufe, um eine konsistente Produktion und eine kosteneffektive Leistung zu erreichen. Zu den Vorteilen gehören z. B. minimale Übergangszeiten, geringere Schwankungen, optimaler flexibler Betrieb. D. h. MPC kombiniert Steuerung und Optimierung. Es kann Sollwerte anpassen oder PID-Regler komplett ersetzen, wodurch eine überragende Prozessstabilität und Effizienz gewährleistet wird. Linear MPC (LMPC) verwendet lineare Modelle, die aus Anlagendaten abgeleitet wurden.

Wir bieten LMPC-Technologien an, die in Prozessleitsysteme wie SIMATIC PCS7 eingebettet sind, die sich besonders für Anwendungen mit hohen Verfügbarkeitsanforderungen eignen, sowie steuerungssystemunabhängige Lösungen, die über Standardschnittstellen mit jedem Steuerungssystem verbunden sind.

Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Veränderungen und Optimierung der Reaktionsfähigkeit

LMPC eignet sich zwar gut für die Steuerung von Prozessen, die um einen Betriebspunkt herum stabil bleiben müssen, aber es ist oft unzureichend, wenn der Prozess unter einem breiteren Spektrum von Betriebsbedingungen betrieben wird, wenn der Prozess ein stark nichtlineares Verhalten zulässt, oder wenn es sich um Prozesse mit größerer Betriebsvariabilität handelt. Das gilt insbesondere für Batch-Prozesse. Selbst in einigen Fällen, in denen LMPC wirksam ist, kann es sein, dass es nicht den maximalen Nutzen bringt. In diesen Fällen kann Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) verwendet werden. Wir bieten Technologien für NMPC an, um sicherzustellen, dass die Prozesssteuerung über einen weiten Betriebsbereich optimiert bleibt. Das macht Prozesse widerstandsfähiger gegenüber Veränderungen, optimiert die Reaktionsfähigkeit und macht Prozesse autonomer, indem die Verantwortung für komplexe Übergänge übernommen wird, für die in der Regel erfahrene Bediener erforderlich wären. Unsere APC-Suite umfasst NMPC-Technologien, die auf physikbasierten Modellen und datengesteuerten Modellen basieren.

Erfüllung der Produktionsanforderungen zu möglichst niedrigen Kosten

PID-Schleifen und modellprädiktive Steuerungen sorgen dafür, dass ein Prozess konstant bei den angegebenen Sollwerten bleibt — aber wer entscheidet, welche Sollwerte es sein sollten? Oft kommen diese von Bedienern, die ihre Erfahrung nutzen oder Änderungen durch Versuch und Irrtum vornehmen, und das erfordert fundiertes Prozesswissen und kann zeitaufwändig sein. Da sich die Prozessbedingungen ständig ändern, verwendet SIMATIC APC Real-Time Optimization, um den stetigen Betrieb zu erkennen, aufeinander abgestimmte Schätzungen des aktuellen Anlagenbetriebs und der Leistungskennzahlen zu erstellen und die optimalen Sollwerte für das Steuerungssystem zu ermitteln, um die Produktionsanforderungen zu möglichst niedrigen Kosten zu erfüllen.

Aufrechterhaltung des Betriebs mit minimalem menschlichem Eingreifen

In der sich ständig weiterentwickelnden Industrielandschaft ist die Aufrechterhaltung eines effizienten und zuverlässigen Anlagenbetriebs von größter Bedeutung. SIMATIC APC ist hier, um die Art und Weise, wie Sie Ihre Prozesse verwalten, zu verändern und Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz mit minimalem menschlichem Eingreifen zu gewährleisten. Machen Sie sich mit unserer APC-Suite zur Prozessautomatisierung auf die Zukunft des Anlagenbetriebs ein.

Verfügbarkeit

Profitieren Sie von hoher Verfügbarkeit und optimaler Leistung, indem Sie erweiterte zustandsbasierte Steuerung mit sequenzbasierter Steuerung kombinieren. SIMATIC APC bietet ein prozedurales Automatisierungssystem, das den Anlagenbetrieb bis hin zur Autonomie mit geschlossener KI verbessert und sich um komplexe Verfahren wie das Anfahren, Abschalten der Anlage, größere Übergänge und Wiederherstellung des Fehlerzustands kümmert.

Zuverlässigkeit

Verwandeln Sie optimierte Prozessabläufe in effiziente Leistung — mit kostengünstigen und anpassbaren Ergebnissen. Nutzen Sie die erhöhte Sicherheit, die die Prozessautomatisierung und die modellprädiktive Steuerung bieten, um menschliches Versagen zu minimieren und die sichere Ausführung komplexer Verfahren zu gewährleisten. Zuverlässige Abläufe führen zu konsistenten und reproduzierbaren Ergebnissen und reduzieren so ungeplante Ereignisse.

Stabilität

Wenden Sie bewährte Verfahren bei der Verwaltung von Anlagenzuständen und Übergängen an, indem Sie sich an die bewährten ISA-106- und ISA-88-Standards halten. Mit dynamischem Alarmmanagement und Automatisierung bleibt Ihre Einrichtung im Automatikmodus für den Start, das Herunterfahren und ungewöhnliche Situationen, wodurch die Betriebsgrenzen gewahrt bleiben und Alarme und Auslösungen vermieden werden. Wenn eine Fahrt stattfindet, koordinieren die Einheiten ihre Reaktion, um die Eingriffe des Bedieners zu minimieren.