Integração das Ferramentas do PI System a Simuladores de Processos Químicos Apresentador: Dr. Heleno Bispo da Silva Jr.

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1 Integração das Ferramentas do PI System a Simuladores de Processos Químicos Apresentador: Dr. Heleno Bispo da Silva Jr. Copyright 2017 OSIsoft, LLC

2 Agenda UFCG - Localização - Engenharia Química - Estrutura - Componentes Parceria com a OSIsoft - Histórico - Treinamento Integração do PI System - Estrutura Desafios - Processo de Destilação de Propano Estudos de Casos - Descrição do processo Trabalhos Futuros 2

3 Universidade Federal de Campina Grande 3

4 UFCG: Localização 4 4

5 UFCG: Engenharia Química Graduação 267 estudantes Pós-Graduação 150 estudantes Mestrado Doutorado 5 5

6 Parceria com a OSIsoft 8

7 Parceria com a OSISoft Armazenamento de Dados Análise de Histórico Distribuição de Dados 7 7

8 Histórico 8

9 UFCG: Componentes Equipe: Principais Áreas de Atuação: Modelagem e Simulação; Otimização e Controle; Fluidodinâmica Computacional (CFD). 9 9

10 UFCG: Estrutura 10 10

11 Histórico Level 5 Level 4 Level 3 Level 2 Level 1 11

12 Histórico Cursos de Treinamentos: On-line Configuring a Simple PI System. On-site Building PI System Assets and Analytics with AF (Dezembro/2016); Analyzing PI System Data (Novembro 2017). Participação em Conferências Regionais: Eventos Acadêmicos LATAM 2016 São Paulo LATAM 2017 São Paulo Programming Hackathon LRC 2017 UFCG (DEQ): Conhecendo o futuro da Engenharia (Junho/2017); UFPE (CEERMA): Oportunidades da era da transformação digital (Julho/2017); UFCG (SEQ 40 anos): Os desafios da Engenharia na era digital (Outubro/2017). 12

13 Integração do PI System 13

14 Estrutura Desenvolvido no LENP Necessidades Anteriores ao PI System PI Mappings and Trusts 14 14

15 Estrutura Simuladores Supervisório PI Interface PI Data Archive PI AF Element Database PI DataLink PI ProcessBook SERVER PI Coresight 15 15

16 Estudos de Caso 16

17 Desafios Armazenamento de Dados Tráfego de Informações Interfaces Acessibilidade Variáveis: - Pressão - Temperatura - Conversão - Rendimento, etc Análise de correlação Controle Estatístico de Processos (CEP) Overall Equipment Effectiveness (OEE) Distribuição de dados: - Operação - Engenharia (Processo, Produto, etc) - Gerência - Diretoria Human Machine Interfaces (HMI): - Treinamento - Realização de testes - Custo x Lucro Monitoramento em tempo real de qualquer lugar: - Situação de matériaprima e produtos - Distúrbios - Tendências - Alarmes - Situações críticas 17

18 Estudos de Casos Trem de destilação para purificação de Propeno CSTR para hidratação de óxido de propileno a propileno glicol Neutralização de ph uma ETE Torre para separação de propano 18

19 Processo de Destilação de Propano Torre de destilação com 26 pratos para purificação de propano advindo de uma corrente composta de metano, isobutano, n- butano, n-pentano, propano e água. Unidade com malha de controle e detalhamento dinâmico de equipamentos periféricos necessários à operação. CHALLENGES Em estudos de simulações de processos químicos, a análise de cenários é uma tarefa usual. Contudo, análises de históricos de variáveis não podem ser facilmente processadas. SOLUTION Acomodação das principais variáveis do processo em tags. Uso de PI Builder para criação de PI Points e organização da estrutura em PI AF. Armazenamento destes dados no Data Archive. RESULTS Observação de históricos, com PI ProcessBook e PI Coresight, de variáveis de engenharia (temperaturas, rendimentos, conversões), bem como gastos e lucros. Estudo de correlação entre variáveis. Uso de histórico para construção de análises estatísticas. 19

20 Processo de Destilação de Propano Torre de destilação com 26 pratos para purificação de propano advindo de uma corrente composta de metano, isobutano, n- butano, n-pentano, propano e água. Unidade com malha de controle e detalhamento dinâmico de equipamentos periféricos necessários à operação. CHALLENGES Amplo acesso por parte de todos usuários a qualquer informação da simulação. SOLUTION Definição de acesso, por meio do PI Mappings e PI Trusts, de dados a usuários específicos utilizando o PI Identities, Users & Groups. RESULTS Aproximação de situação real em que determinado usuário apenas tem acesso a informações selecionadas. Em sistema de treinamento, fornecimento de informações necessárias a máquinas específicas. Assim, é possível direcionar dados para diferentes níveis. 20

21 Processo de Destilação de Propano Torre de destilação com 26 pratos para purificação de propano advindo de uma corrente composta de metano, isobutano, n- butano, n-pentano, propano e água. Unidade com malha de controle e detalhamento dinâmico de equipamentos periféricos necessários à operação. CHALLENGES Organizar e disponibilizar os dados de forma sucinta, disponibilizando o acesso através da rede. SOLUTION Montar a arquitetura necessária de PI Points em PI AF. Em seguida, construção de telas supervisórias, em PI Coresight e PI ProcessBook, com utilização de displays, botões, gráficos, gauges e alarmes. RESULTS Interfaces estruturadas para acompanhamento do processo em tempo real com visualização direta de aspectos-chave. Acompanhamento de variáveis e detecção de situações extremas ou irregulares. Acesso a informações em qualquer lugar com uso do PI Coresight. 21

22 Descrição do Processo 99.7% C3 2 Fresh Feed 1800 lbmol/hr C i-c n-c i-c n-c R = % C3 Distillate 0.036% C3 Bottom 22 22

23 Sistema Supervisório 23 23

24 Configuração do PI System 24 24

25 Configuração do PI System 25 25

26 PI Process Book 26 26

27 PI Coresight 27 27

28 Trabalhos Futuros 28

29 Trabalhos Futuros Análise de robustez e estabilidade de processos Acesso remoto às interfaces de processos Análise estatística (CEP) Controle preditivo Integração à Redes Neurais 29

30 Trabalhos Futuros Integração PI a simulação dinâmica da RNEST/Petrobras. 30

31 Heleno Bispo Integração das Ferramentas do PI System com Simuladores de Processos Químicos UFCG, PPGEQ 31

32 Hiego Cândido Graduando em Engenharia Química Kaio Lima Graduando em Engenharia Química Fhelipe Lacerda Pós-graduando em Engenharia Química Rafaela Miranda Pós-graduando em Engenharia Química Willy Araujo Pós-graduando em Engenharia Química Prof. Heleno Bispo PPGEQ/UAEQ Prof. Antônio Tavernard PPGEQ/UAEQ Credits Prof. Nilton Silva PPGEQ/UAEQ 32

33

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