Controllo avanzato
Controllo di processo con IA e controllo avanzato di processo.
Per processi in cui un regolatore PID non basta: dinamiche variabili, lunghi tempi morti, più grandezze che si influenzano a vicenda. Progettiamo e implementiamo un controllo basato su un modello matematico e su metodi di intelligenza artificiale che si adatta da solo al processo.
Quando un regolatore PID non basta.
Il controllo avanzato di processo ha senso dove il controllo convenzionale raggiunge i propri limiti. Un processo di combustione cambia con la qualità del combustibile, un forno risponde con un lungo ritardo, la potenza di un cogeneratore e la temperatura della rete si influenzano a vicenda. Un regolatore tarato all'avviamento lavora poi per gran parte dell'anno al di sotto dell'ottimo, e gli operatori passano in manuale. Il risultato sono oscillazioni di qualità, un maggiore consumo di combustibile e un'usura inutile degli attuatori.
Il nostro team di ingegneri si occupa da molti anni di controllo basato sull'IA e collabora con istituzioni accademiche nello sviluppo. Utilizziamo reti neurali, logica fuzzy, sistemi esperti e neuro-fuzzy, algoritmi genetici e controllo ottimo di stato LQR. Ciò include un nostro regolatore adattivo, che identifica il sistema controllato durante il funzionamento, ne costruisce il modello matematico e ricalcola continuamente i parametri di controllo ottimali senza che un tecnologo di processo debba intervenire.
Non è un esperimento di laboratorio. Implementiamo il controllo avanzato come livello sopra PLC e sistemi di controllo esistenti, con vincoli chiari e la possibilità di tornare in qualsiasi momento al controllo originale. Le applicazioni tipiche sono nel settore energetico e nel teleriscaldamento, nei termovalorizzatori, nella metallurgia, nell'industria chimica e alimentare, e ovunque si possano misurare risparmi di combustibile, energia o materie prime. Valutiamo il beneficio su dati reali dell'impianto, non su promesse da presentazione.
I metodi che utilizziamo.
Regolatori adattivi autotaranti
Il regolatore identifica continuamente il processo e ricalcola autonomamente i parametri del regolatore PID o di stato quando le dinamiche del processo cambiano.
Reti neurali
Modelli di processo addestrati su dati operativi, previsione di grandezze non misurabili direttamente e controllo di sistemi non lineari.
Sistemi fuzzy ed esperti
L'esperienza dei Suoi migliori operatori trasformata in regole che conducono il processo altrettanto bene in ogni turno.
Controllo ottimo LQR
Controllo di stato di sistemi multivariabili, dove le grandezze si influenzano a vicenda e la taratura di un anello alla volta non funziona.
Modelli di processo e simulazione
Un modello matematico del processo su cui testiamo il controllo prima che tocchi l'impianto. Possiamo anche ricavare il modello offline dai dati misurati.
Controllo avanzato direttamente nel PLC
Implementiamo gli algoritmi come funzioni di libreria e Add-On Instructions per il PLC, su una scheda industriale nel sistema di controllo o in un regolatore da quadro.
Cosa comprende la fornitura.
Forniamo l'algoritmo e tutto ciò che serve perché funzioni in modo affidabile in produzione.
- Analisi del processo e dei dati storici
- Identificazione del sistema e modello matematico del processo
- Progettazione e simulazione dell'algoritmo di controllo
- Implementazione nel PLC, su una scheda industriale o in un regolatore da quadro
- Integrazione con il sistema di controllo e la supervisione esistenti
- Commutazione senza scosse tra controllo avanzato e controllo originale
- Postazione di sviluppo mobile per analisi e modellazione in loco
- Valutazione dei benefici e formazione per i tecnologi di processo
Metodi e piattaforme
Come implementiamo il controllo avanzato.
Analisi dei dati
Sulla base di dati storici e misure, individuiamo dove il controllo perde prestazioni e quanto margine di miglioramento c'è.
Identificazione e modello
Dai dati operativi, o se necessario da brevi prove sull'impianto, costruiamo un modello matematico del processo.
Simulazione e progettazione
Progettiamo l'algoritmo di controllo e lo verifichiamo sul modello, compresi vincoli e condizioni di emergenza.
Implementazione e valutazione
Mettiamo in funzione il controllo passo dopo passo, lo confrontiamo con lo stato originale e valutiamo il beneficio su dati reali.
Servizi correlati.
Strumentazione e regolazione
Strumentazione e regolazione e sistemi di controllo di processo chiavi in mano: sensori, attuatori, anelli di regolazione, quadri e sistema di controllo.
Gestione dell'energia
Ottimizzazione della produzione e del consumo di elettricità e calore, integrazione delle rinnovabili, accumulo a batterie e audit energetici.
Raccolta dati di produzione
Storicizzazione dei dati da PLC e contatori, historian ad alta disponibilità, supervisione, reportistica e monitoraggio remoto.
Che cos'è il controllo avanzato di processo (APC)?
Il controllo avanzato di processo è un insieme di metodi che si collocano sopra il controllo PID convenzionale. Utilizza un modello matematico del processo, la previsione e l'ottimizzazione per mantenere l'impianto più vicino al suo ottimo. L'intelligenza artificiale aiuta dove il modello non si può ricavare facilmente dalla fisica.
Come si usa l'intelligenza artificiale nel controllo di processo?
Le reti neurali apprendono dai dati il comportamento di un processo e prevedono le grandezze, la logica fuzzy e i sistemi esperti trasformano l'esperienza degli operatori in regole, e gli algoritmi genetici cercano le impostazioni ottimali. L'applicazione più pratica è un regolatore adattivo che si tara da solo durante il funzionamento.
Che cos'è un regolatore autotarante?
È un regolatore che, in modalità automatica, identifica continuamente il sistema controllato, ne costruisce il modello matematico e lo utilizza per calcolare i parametri di controllo ottimali. Quando cambiano il processo, il combustibile o il carico, non ha bisogno dell'intervento di un tecnologo di processo.
È possibile aggiungere il controllo avanzato a un PLC esistente?
Sì. Implementiamo gli algoritmi come funzioni di libreria direttamente nel PLC, su una scheda industriale nel sistema di controllo o come regolatore da quadro autonomo con ingressi e uscite analogici ed Ethernet. Il controllo originale resta come riserva.
Quanto costa implementare il controllo avanzato?
Dipende dal numero di anelli di regolazione, dalla qualità dei dati disponibili, dalla necessità di misure aggiuntive e dalla piattaforma su cui funzionerà il controllo. Il primo passo è di solito un'analisi dei dati che mostra se l'implementazione conviene e in che misura. Indichiamo un prezzo fisso dopo il concept tecnico.
Quali settori traggono più vantaggio dal controllo avanzato?
Quelli che controllano processi lenti, non lineari o interagenti e dove i risparmi si possono esprimere in combustibile, energia o materie prime. Tipicamente settore energetico e teleriscaldamento, termovalorizzatori, metallurgia, chimica, alimentare e servizi idrici.
Ha un processo difficile da controllare?
Descriva il processo e ci invii i trend delle grandezze problematiche. La ricontatteremo entro 24 ore con una prima valutazione e una consulenza gratuita.