控制過程,才能掌控未來!
在流程工業(yè)領域,這一點尤為顯著。
但隨著能源結構轉型和數(shù)字化技術的狂飆突進,傳統(tǒng)工業(yè)控制方式在“控”場方面開始力不從心——反應慢、效率低、能耗高……就像在用“老年機”玩電競。
為了讓工業(yè)控制更靈活、更智能,先進過程控制(APC)這類不同于常規(guī)單回路控制,并具有比常規(guī) PID 控制更好效果的控制策略逐漸走到了臺前。
這位“控”場高手往往自帶多變量預測和卡邊操作等關鍵技能,成為穩(wěn)定工藝、提升效率、降低能耗的“控”場擔當。尤其在電力、石化、水泥等高能耗行業(yè),APC的應用正從“可選”逐步轉變?yōu)椤皠傂琛?,成為企業(yè)智能化升級的關鍵工具。
“控”場乏力
傳統(tǒng)控制系統(tǒng)為何力不從心?
傳統(tǒng)控制系統(tǒng)主要圍繞簡單的比例-積分-微分(PID控制系統(tǒng))回路構建,用于控制工藝生產(chǎn)。PID回路僅支持單變量控制,在處理實際生產(chǎn)過程中的復雜多變量交互時往往顯得力不從心,需要依靠大量操作人員經(jīng)驗進行手動干預。
以某垃圾發(fā)電廠為例,在原料性質不穩(wěn)定的情況下,繼續(xù)使用傳統(tǒng)控制系統(tǒng)往往會導致以下幾個關鍵問題:
1動態(tài)響應遲緩:由于缺乏預測能力,發(fā)電廠無法快速適應發(fā)電負荷激增或驟降。
2人工依賴嚴重:隨著燃料組合、負荷需求、環(huán)境溫度等條件的變化,操作員需要頻繁進行手動調整,這不僅導致效率低下,還容易引發(fā)操作員疲勞。
3設備磨損加速:應對無法避免的增減負荷,如果缺乏及時有效的協(xié)調,會導致溫度和壓力等變量的不穩(wěn)定,加速設備磨損。
4能耗排放增加:溫度和壓力等變量的不穩(wěn)定,還會增加燃料消耗,導致碳和氮氧化物的排放增多。
全局在“控”
EcoStruxure APC秀出掌控力!
憑借施耐德電氣在開放自動化與數(shù)字化領域的深厚技術專長,施家EcoStruxure APC先進過程控制系統(tǒng)深度賦能工業(yè)企業(yè)“智改數(shù)轉”,助力生態(tài)伙伴實現(xiàn)業(yè)務價值提升,共同推進產(chǎn)業(yè)轉型升級。
EcoStruxure APC先進過程控制系統(tǒng)不僅能持續(xù)監(jiān)測生產(chǎn)過程并進行預測性的實時調整,優(yōu)化系統(tǒng)性能,還能減少人工操作,并助力企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排,效益提升等,具備杰出的智“控”能力。
1從被動響應到主動預測:與傳統(tǒng)系統(tǒng)的被動響應不同,EcoStruxure APC先進過程控制系統(tǒng)能夠基于預測模型分析實時狀況,進行主動預測,并在效率降低前主動調整操作,維持生產(chǎn)系統(tǒng)的性能表現(xiàn),從而減少人工干預,提升效率。
2并行處理多變量,優(yōu)化操作性能:EcoStruxure APC先進過程控制系統(tǒng)能綜合考慮復雜的多變量關系,并可同時調整多個變量,而非一次僅調整一個參數(shù),從而在更大程度上優(yōu)化系統(tǒng)操作性能,提高效率。
3降低能耗,減少排放:通過提升系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,減少不必要的波動,EcoStruxure APC先進過程控制系統(tǒng)能有效降低能源消耗,減少排放,并延長設備使用壽命。
此外,值得一提的是,EcoStruxure APC先進過程控制系統(tǒng)無需大規(guī)模改造,可與現(xiàn)有的DCS分布式控制系統(tǒng)疊加使用,無需停機。
“控”場實錄
APC助力傳統(tǒng)企業(yè)煥發(fā)新活力!
山東志全電氣技術有限公司與施家在傳統(tǒng)配電領域的合作已達十年之久。依托施家數(shù)字化解決方案,這位配電領域的“老兵”成功轉型為數(shù)字化領域的“新兵”,并在某石化企業(yè)120萬噸催化裂化裝置項目中取得顯著成果。
“控”場成績單
通過EcoStruxure APC先進過程控制系統(tǒng)的應用,施家?guī)椭救姎饣跀?shù)據(jù)分析進行預判,實現(xiàn)分鐘級的平穩(wěn)設備操作,顯著提升裝置運行穩(wěn)定性。
1控制標準方差降低40%以上
2操作員操作頻次降低40%
3輕油收率提高超過0.15%
4綜合年化收益可達450萬元
未來,志全電氣已明確計劃將EcoStruxure APC先進過程控制系統(tǒng)進一步推廣至客戶自備電廠的鍋爐控制、苯酚丙酮控制等裝置,并計劃向其他類似地煉企業(yè)進行有效復制與推廣。
在與祁連山水泥集團的合作中,EcoStruxure APC先進過程控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分析建立預測模型,結合自動化技術與人力經(jīng)驗合理優(yōu)化設備參數(shù),減少生產(chǎn)關鍵變量波動,實現(xiàn)各工藝流程系統(tǒng)的最優(yōu)化運行,不僅解放操作員,保障產(chǎn)品品質,同時也保證了水泥窯安全穩(wěn)定、可靠環(huán)保的運轉。
“控”場成績單
得益于與施家的合作,祁連山水泥集團顯著提高了生產(chǎn)穩(wěn)定性和效率,并有效節(jié)約成本,降低能耗,減少了勞動力需求。
1每年成功節(jié)省近300,000歐元
2標準煤耗降至100kg/噸以下
3系統(tǒng)在線率99%以上
基于開放的、軟件定義的自動化理念,施家EcoStruxure APC先進過程控制系統(tǒng)助力企業(yè)顯著提升生產(chǎn)和運營效率,并確保系統(tǒng)在未來可靈活進行升級改造。
此外,隨著數(shù)字化技術的快速發(fā)展,APC+RTO(在線實時優(yōu)化)的融合應用正在成為工藝優(yōu)化的未來趨勢。這一融合也將為施家生態(tài)伙伴解鎖全新的價值空間,讓更廣泛領域的合作成為可能。依托軟件定義的自動化,施家期待攜手更多合作伙伴,助力更多工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)轉型升級,讓未來可“控”!
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原文標題:“控”場高手:APC如何讓工業(yè)控制更穩(wěn)定、更智能?
文章出處:【微信號:施耐德電氣,微信公眾號:施耐德電氣】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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