Усовершенствованное управление
Управление процессами с ИИ и усовершенствованное управление технологическими процессами.
Для процессов, где ПИД-регулятора недостаточно: меняющаяся динамика, большое транспортное запаздывание, несколько взаимосвязанных параметров. Мы проектируем и внедряем управление на основе математической модели и методов искусственного интеллекта, которое само подстраивается под процесс.
Когда ПИД-регулятора недостаточно.
Усовершенствованное управление технологическими процессами имеет смысл там, где обычное регулирование достигает своих пределов. Процесс горения меняется в зависимости от качества топлива, печь реагирует с большим запаздыванием, мощность когенерации и температура в сети влияют друг на друга. Регулятор, настроенный при запуске, большую часть года работает ниже оптимума, и операторы переходят на ручное управление. Результат — колебания качества, повышенный расход топлива и лишний износ исполнительных механизмов.
Наша инженерная команда многие годы занимается управлением на основе ИИ и сотрудничает в разработке с академическими учреждениями. Мы используем нейронные сети, нечёткую логику, экспертные и нейро-нечёткие системы, генетические алгоритмы и оптимальное управление по состоянию LQR. Сюда относится и наш собственный адаптивный регулятор, который идентифицирует объект управления во время работы, строит его математическую модель и непрерывно пересчитывает оптимальные параметры регулирования без вмешательства инженера-технолога.
Это не лабораторный эксперимент. Мы внедряем усовершенствованное управление как уровень поверх существующих ПЛК и систем управления, с чёткими ограничениями и возможностью в любой момент вернуться к исходному регулированию. Типичные области применения — энергетика и централизованное теплоснабжение, мусоросжигательные заводы, металлургия, химическая и пищевая промышленность и везде, где экономию топлива, энергии или сырья можно измерить. Эффект мы оцениваем на реальных данных объекта, а не по обещаниям из презентации.
Методы, которые мы используем.
Адаптивные самонастраивающиеся регуляторы
Регулятор непрерывно идентифицирует процесс и сам пересчитывает параметры ПИД-регулятора или регулятора состояния при изменении динамики процесса.
Нейронные сети
Модели процессов, обученные на эксплуатационных данных, прогнозирование параметров, которые нельзя измерить напрямую, и управление нелинейными системами.
Нечёткие и экспертные системы
Опыт ваших лучших операторов, превращённый в правила, по которым процесс одинаково хорошо ведётся в каждую смену.
Оптимальное управление LQR
Управление по состоянию многомерными системами, где параметры влияют друг на друга и настройка контуров по одному не работает.
Модели процессов и моделирование
Математическая модель процесса, на которой мы проверяем управление до того, как оно коснётся объекта. Модель мы также можем получить офлайн из измеренных данных.
Усовершенствованное управление прямо в ПЛК
Мы внедряем алгоритмы как библиотечные функции и Add-On Instructions для ПЛК, на промышленной плате в системе управления или в щитовом регуляторе.
Что входит в поставку.
Мы поставляем алгоритм и всё, что нужно для его надёжной работы на производстве.
- Анализ процесса и исторических данных
- Идентификация системы и математическая модель процесса
- Проектирование и моделирование алгоритма управления
- Реализация в ПЛК, на промышленной плате или в щитовом регуляторе
- Интеграция с существующей системой управления и визуализацией
- Безударное переключение между усовершенствованным и исходным управлением
- Мобильное рабочее место разработчика для анализа и моделирования на объекте
- Оценка эффекта и обучение инженеров-технологов
Методы и платформы
Как мы внедряем усовершенствованное управление.
Анализ данных
По историческим данным и измерениям мы находим, где регулирование теряет эффективность и какой есть запас для улучшения.
Идентификация и модель
По эксплуатационным данным, а при необходимости по коротким испытаниям на объекте, мы строим математическую модель процесса.
Моделирование и проектирование
Мы проектируем алгоритм управления и проверяем его на модели, включая ограничения и аварийные ситуации.
Внедрение и оценка
Мы вводим управление в работу поэтапно, сравниваем его с исходным состоянием и оцениваем эффект на реальных данных.
Связанные услуги.
КИПиА
КИПиА и системы управления технологическими процессами под ключ: датчики, исполнительные механизмы, контуры регулирования, шкафы и система управления.
Энергоменеджмент
Оптимизация производства и потребления электроэнергии и тепла, интеграция ВИЭ, аккумуляторные накопители и энергоаудиты.
Сбор производственных данных
Архивирование данных с ПЛК и счётчиков, архив данных высокой доступности, визуализация, отчётность и удалённый мониторинг.
Часто задаваемые вопросы.
Не нашли ответа? Напишите нам, и мы ответим в течение 24 часов.
Что такое усовершенствованное управление технологическими процессами (APC)?
Усовершенствованное управление технологическими процессами — это набор методов, работающих над обычным ПИД-регулированием. Оно использует математическую модель процесса, прогнозирование и оптимизацию, чтобы держать объект ближе к оптимуму. Искусственный интеллект помогает там, где модель трудно вывести из физики.
Как искусственный интеллект применяется в управлении процессами?
Нейронные сети изучают поведение процесса по данным и прогнозируют параметры, нечёткая логика и экспертные системы превращают опыт операторов в правила, а генетические алгоритмы ищут оптимальные настройки. Самое практичное применение — адаптивный регулятор, который настраивается сам во время работы.
Что такое самонастраивающийся регулятор?
Это регулятор, который в автоматическом режиме непрерывно идентифицирует объект управления, строит его математическую модель и по ней рассчитывает оптимальные параметры регулирования. При изменении процесса, топлива или нагрузки ему не нужно вмешательство инженера-технолога.
Можно ли добавить усовершенствованное управление в существующий ПЛК?
Да. Мы внедряем алгоритмы как библиотечные функции прямо в ПЛК, на промышленной плате в системе управления или как самостоятельный щитовой регулятор с аналоговыми входами, выходами и Ethernet. Исходное регулирование остаётся в качестве резервного.
Сколько стоит внедрение усовершенствованного управления?
Это зависит от количества контуров регулирования, качества доступных данных, необходимости дополнительных измерений и платформы, на которой будет работать управление. Первый шаг — обычно анализ данных, который показывает, окупится ли внедрение и насколько. Фиксированную цену мы называем после технической концепции.
Каким отраслям усовершенствованное управление приносит больше всего пользы?
Тем, где управляют медленными, нелинейными или взаимосвязанными процессами и где экономию можно выразить в топливе, энергии или сырье. Обычно это энергетика и централизованное теплоснабжение, мусоросжигательные заводы, металлургия, химия, пищевая промышленность и водоканалы.
У вас есть процесс, который трудно регулировать?
Опишите процесс и пришлите нам тренды проблемных параметров. Мы ответим в течение 24 часов с первичной оценкой и проведём бесплатную консультацию.