MPCによる柔軟な運用による新しい収益源
会社:機密
場所:ドイツ
業界:工業用ガス
テックスタック：DCSのOPC UAサーバーに接続されたIPC上で動作するSIMATIC APC
SIMATIC APCは、グリッド信号に基づいてコンプレッサーの消費電力を調整しながら、プロセスの安定稼働を保証しました。これにより、グリッドオペレーターはグリッドを安定させ、新たな収入源を生み出し、プラントの運用コストを削減し、約4か月で投資収益率（ROI）を達成しました。
なぜSIMATIC APCなの？
シーメンスのSIMATIC APCは、スケーラブルな方法で収益性と運用の安定性を最大化するように設計された次世代のアドバンスト・プロセス・コントロール・プラットフォームです。直感的な最新のエンジニアリングスタジオ、業界標準の線形または高度な非線形物理ベースまたは機械学習に基づく機械学習を含む幅広いモデリングアプローチ、包括的な動的経済最適化アプローチを組み合わせることで、複雑な産業プロセスが理論上の絶対的な限界でも安全に動作できるようにします。
直感的なワークフローでエンジニアリング時間を削減
データ処理やシステム識別からコントローラーの設計、シミュレーション、テスト、展開まで、エンドツーエンドのMPCエンジニアリングのための最新のエンジニアリング環境がすべて1つのまとまりのある環境内にあります。
特定の課題に最適なソリューションを見つけてください
標準ARXから第一原理gPROMS、ニューラル常微分方程式までのモデリングアプローチを1つのワークスペースで評価できます。エンジニアは、プラットフォームを切り替えることなく、各プロセスのダイナミクスに最適な数学ツールを選択できます。
ダイナミックな経済最適化のためのエンジニアソリューション
従来のMPCでは、最適化を定常状態の経済最適化問題と動的制御問題に分けます。これでは、一時的な運用では経済的メリットが失われます。SIMATIC APCは、一時的な運用よりも経済性を最適化します。
主要な機能
次世代システムの識別とモデリング
データに基づいてモデルを特定するか、gPROMS で構築された第一原理モデルをインポートしてプロセスダイナミクスを表します。データベースベースのモデル同定では、業界標準の伝達関数またはARX線形モデルから最先端のニューラルODE非線形モデルまで選択して、最適化に最適なモデルを見つけてください。
直感的なコントローラーの構成とチューニング
プロセスダイナミクスに合わせたサイクルタイムと最適化範囲でコントローラーの動作を設定します。MVの物理的制限、レート制約、コストペナルティに加えて、CVの目標セットポイント、動作範囲、優先順位を定義します。
包括的なコントローラーのテストとエミュレーション
高度な統合オフラインテストスイートを使用して、コントローラーのすべてのコンポーネントを完全に自信を持って検証してください。アクセラレーテッドエミュレータで数時間または数日分のシナリオを数分でシミュレートして、状態推定器とオプティマイザのパフォーマンスをストレステストし、本番環境に展開する前にコントローラのパラメータのチューニングをスピードアップします。
シームレスな統合とデータ接続
外部のITシステムやOTシステムからプラントデータやコンテキスト情報への信頼性の高い高速アクセスを設定します。SIMATIC APCは、OPC UA、OPC HDA、Industrial Edge、SQLサーバー、ODBC、PIヒストリアン、Excelなどの業界標準コネクタをサポートし、Siemens ポートフォリオ全体にわたるシームレスな統合もサポートしています。
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何が含まれていますか？
SIMATIC APC MPCエンジニアリングスタジオは、SIMATIC APCランタイムアプリケーションのオフライン設定、テスト、監視に使用できます。アプリケーションは、外部データシステムに接続してデプロイすると「ランタイムアプリケーション」になり、このモードで実行するには追加のライセンスが必要です。
ランタイムアプリケーションには、次のようにデジタルアプリケーショントークンが必要です。
- ソフトセンサー:60トークン
- リニアMPC：操作変数（MV）あたり60トークン
- 非線形 MPC-機械学習:1MVあたり60トークン
- 非線形MPC-gPROMS ベースです：1MVあたり75トークン
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化学産業におけるSIMATICの高度なプロセス制御
SIMATIC APCは、LMPCを使用して還流、リボイラーのデューティ、ドローレート、圧力目標を調整することで、蒸留塔の純度とスループットを最大化します。トレイ温度とソフトセンサーを組み合わせると、製品の組成が推測され、アナライザーの遅延読み取りに代わります。制約を意識した制御により、純度、カラム負荷、ユーティリティ制限が範囲内に収まり、蒸気負荷が2〜8％低くなり、規格外時間が20〜50％減少し、安定したスループットが1〜3％向上します。
