Pokročilé riadenie
Pokročilé riadenie procesov s AI.
Pre procesy, kde PID regulátor nestačí: meniaca sa dynamika, veľké oneskorenia, viac navzájom previazaných veličín. Navrhneme a nasadíme riadenie s matematickým modelom a metódami umelej inteligencie, ktoré sa samo prispôsobuje technológii.
Keď PID regulátor nestačí.
Pokročilé riadenie procesov má zmysel tam, kde klasická regulácia naráža na svoje hranice. Spaľovací proces sa mení s kvalitou paliva, pec reaguje s veľkým oneskorením, výkon kogenerácie a teplota v sieti sa navzájom ovplyvňujú. Regulátor naladený pri spustení potom väčšinu roka nepracuje optimálne a operátori prepínajú do ručného režimu. Výsledkom sú výkyvy kvality, vyššia spotreba paliva a zbytočné opotrebenie akčných členov.
Náš inžiniersky tím sa riadeniu s umelou inteligenciou venuje dlhodobo a pri vývoji spolupracuje s akademickými pracoviskami. Používame neurónové siete, fuzzy logiku, expertné a neuro-fuzzy systémy, genetické algoritmy aj optimálne stavové riadenie LQR. Súčasťou je vlastný adaptívny regulátor, ktorý počas prevádzky identifikuje riadený systém, vytvorí jeho matematický model a priebežne prepočítava optimálne konštanty regulácie bez zásahu procesného inžiniera.
Nejde o laboratórny experiment. Pokročilé riadenie nasadzujeme ako nadstavbu nad existujúce PLC a riadiace systémy, s jasnými obmedzeniami a s možnosťou kedykoľvek prepnúť späť na pôvodnú reguláciu. Typické použitie je v energetike a teplárenstve, v spaľovniach, hutníctve, chemickom a potravinárskom priemysle a všade tam, kde sa úspora paliva, energie alebo suroviny dá zmerať. Prínos vyhodnocujeme na reálnych dátach z prevádzky, nie na sľuboch z prezentácie.
Metódy, ktoré používame.
Adaptívne samonastavovacie regulátory
Regulátor priebežne identifikuje proces a sám prepočíta konštanty PID alebo stavového regulátora, keď sa dynamika technológie zmení.
Neurónové siete
Modely procesov naučené z prevádzkových dát, predikcia veličín, ktoré sa nedajú merať priamo, a riadenie nelineárnych systémov.
Fuzzy a expertné systémy
Skúsenosti najlepších operátorov prevedené do pravidiel, ktoré riadia technológiu rovnako dobre na každej zmene.
Optimálne riadenie LQR
Stavové riadenie viacrozmerných systémov, kde sa veličiny ovplyvňujú navzájom a ladenie po jednej slučke nefunguje.
Modely a simulácie procesov
Matematický model technológie, na ktorom riadenie otestujeme skôr, než sa dotkne prevádzky. Model vieme získať aj offline z nameraných dát.
Pokročilé riadenie priamo v PLC
Algoritmy nasadíme ako knižničné funkcie a Add-On inštrukcie pre PLC, na priemyselnú kartu do riadiaceho systému alebo do panelového regulátora.
Čo je súčasťou dodávky.
Dodávame algoritmus aj všetko, čo potrebuje na spoľahlivý beh v prevádzke.
- Analýza procesu a historických dát
- Identifikácia a matematický model technológie
- Návrh a simulácia algoritmu riadenia
- Implementácia v PLC, na priemyselnej karte alebo v panelovom regulátore
- Integrácia s existujúcim riadiacim systémom a vizualizáciou
- Bezrázové prepínanie medzi pokročilým a pôvodným riadením
- Mobilné vývojové pracovisko na analýzu a modelovanie priamo v prevádzke
- Vyhodnotenie prínosu a zaškolenie technológov
Metódy a platformy
Ako nasadzujeme pokročilé riadenie.
Analýza dát
Z historických dát a meraní zistíme, kde regulácia stráca a aký potenciál má zlepšenie.
Identifikácia a model
Z prevádzkových dát, prípadne z krátkych testov na technológii, vytvoríme matematický model procesu.
Simulácia a návrh
Algoritmus riadenia navrhneme a overíme na modeli, vrátane obmedzení a havarijných stavov.
Nasadenie a vyhodnotenie
Riadenie spúšťame postupne, porovnáme ho s pôvodným stavom a prínos vyhodnotíme na reálnych dátach.
Súvisiace služby.
Meranie a regulácia
MaR a SKR na kľúč: snímače, akčné členy, regulačné obvody, rozvádzače a riadiaci systém.
Energetický manažment
Optimalizácia výroby a spotreby elektriny a tepla, integrácia OZE, batériové úložiská a energetické audity.
Zber výrobných dát
Historizácia dát z PLC a meračov, historian s vysokou dostupnosťou, vizualizácia, reporting a dispečing.
Čo je pokročilé riadenie procesov (APC)?
Pokročilé riadenie procesov, anglicky Advanced Process Control, je súhrn metód nad klasickou PID reguláciou. Využíva matematický model procesu, predikciu a optimalizáciu, aby technológiu udržal bližšie k optimu. Umelá inteligencia pomáha tam, kde sa model nedá jednoducho odvodiť z fyziky.
Ako sa využíva umelá inteligencia v riadení procesov?
Neurónové siete sa učia správanie procesu z dát a predikujú veličiny, fuzzy logika a expertné systémy prenášajú skúsenosti operátorov do pravidiel a genetické algoritmy hľadajú optimálne nastavenia. Najpraktickejším použitím je adaptívny regulátor, ktorý sa sám nastavuje počas prevádzky.
Čo je samonastavovací regulátor?
Je to regulátor, ktorý v automatickom režime priebežne identifikuje riadený systém, vytvára jeho matematický model a z neho vypočíta optimálne regulačné konštanty. Pri zmene technológie, paliva alebo zaťaženia nepotrebuje zásah procesného inžiniera.
Dá sa pokročilé riadenie doplniť do existujúceho PLC?
Áno. Algoritmy nasadzujeme ako knižničné funkcie priamo v PLC, na priemyselnú kartu do riadiaceho systému alebo ako samostatný panelový regulátor s analógovými vstupmi, výstupmi a ethernetom. Pôvodné riadenie zostáva ako záloha.
Koľko stojí nasadenie pokročilého riadenia?
Závisí od počtu riadených slučiek, kvality dostupných dát, potreby doplniť merania a od platformy, na ktorej riadenie pobeží. Prvým krokom býva analýza dát, ktorá ukáže, či a koľko sa nasadenie oplatí. Pevnú cenu dávame po technickom koncepte.
V ktorých odvetviach má pokročilé riadenie najväčší prínos?
Tam, kde sa riadia pomalé, nelineárne alebo navzájom previazané procesy a kde sa úspora dá vyjadriť v palive, energii či surovine. Typicky v energetike a teplárenstve, v spaľovniach, hutníctve, chémii, potravinárstve a vodárenstve.
Máte proces, ktorý sa nedá dobre uregulovať?
Popíšte technológiu a pošlite trendy problematických veličín. Do 24 hodín sa ozveme s prvým posúdením a konzultáciou zadarmo.