T6 - PlantPAx Eficiência em otimizacao de processo no seu Logix (PID x APC) Marcel Almeida / Marcelo Ferraz RAOTM Brasil - PlantPax 2/4/215 PUBLIC PUBLIC - 558-CO9H Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved.
PUBLIC Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. 2 Agenda PlantPAx Um SDCD Moderno Qual o limite para o PID? Solução PlantPAx
PUBLIC Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. 3 Desafios atuais: Sistemas de Controles Fragmentados Sistemas: Facilities Construindo Sistema de Gerenciamento Utilidades PLC + HMI Estoque Volátil Sistema Parada Segura Elétrica PLC + MCC Gerenciamento Materiais PLC + HMI Area Processo Sistema de Controle Distribuido Empacotamento Sistemas de Empacotamento Estoque Sistema de Monitoramento Ambiental Necessidades: Expanções / Alterações Optimização Ger. Alarme Treinamentos Dados / Relatórios Segurança Ger. vida útil Sobressalentes Sistemas distintos restringem a flexibilidade e tempos de resposta
PUBLIC Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. 4 Repensando o que você espera do seu Sistema de Controle.Ninguém quer comprar ou gerenciar diferentes Sistemas de Controle Eu quero um Sistema de Automação para a Planta.
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PlantPAx: Soluções de Controle Avançado (LogixBased) PUBLIC Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. 6
PUBLIC Limitações do Tradicional controle PID Variável única Reativo Cada loop de controle tem nenhum conhecimento do sistema como um todo, ou de outros PIDs Só responde após a variável processo que já se desviou do target Só variáveis do presente, não do futuro (preditivo) Muito depende (instrumentação precisa estar constantemente calibrado) Controlando a valores absolutos Não foi criada para trabalhar com tempo de atraso de processo (tempo morto) e sinais ruidosos Transferências de ruído para a saída de processo Estes efeitos se somam ao longo do tempo Aumentam a variabilidade, diminui a qualidade e as margens de segurança do operador Em última análise, aumenta o custo de produção "invisível" Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved.
Porque Advanced Process Control? Controle regulatório Avançada O foco está no variáveis de Processo - níveis, fluxos, temperaturas, pressões, etc Melhorar os loops de baixo desempenho e/ou automatizar loops manuais Compensar em tempo morto e de processo simples interações Modelo Preditivo de Controle O foco é sobre as variáveis do Produto - pureza/impureza, taxa de produção, qualidade do produto, especificações de produtos (por exemplo, teor de umidade, cor, densidade, finura, etc) Envia setpoints para processar malhas de controle Requer um bom controle regulatório para alcançar benefícios potenciais Melhorar a qualidade do produto Aumentar o rendimento Reduzir o consumo de energia PUBLIC Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. 8
PUBLIC Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. 9 Porque Advanced Process Control? Advanced Process Control permite que o Processo dos clientes... Melhorem os loops de baixo desempenho Automatizem loops manuais para automático Otimizar loops multi-variáveis Realizar otimização econômica
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PUBLIC Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. APC - Aplicabilidade Inputs Outputs + FeedForward Processo Linearidade Economica Otimização PID/PIDE (LogixBased) 1 1 1 st Order Linear - IMC (LogixBased) 1 1 1 st Order + tempo-morto Linear - CC (LogixBased) 1 3 1 st Order + tempo-morto Linear - MMC (LogixBased) 2 3 1 st Order + tempo-morto Linear - Fuzzy Designer 1-2 typ. 1-2 typ. 1 st Order + tempo-morto Nãolinear - MPC (PAVILION) 3+ 3+ 1 st /2 nd Order + tempo-morto Linear & Nãolinear Sim
Outputs APC - Aplicabilidade CC MMC MPC (PAVILION) PID IMC Fuzzy Designer Inferential Sensors Inputs PUBLIC Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. 12
PUBLIC Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. Copyri Scalable Portfolio of Advanced Controls Value-Add Optimize Control Predict Regulate Single Loop Multiple Loops Proces s Unit Multiple Units Area Span of Control Plant-wide
PUBLIC Model Based Control in Logix Regulatory control functions based on Internal Model Control (IMC) algorithm Handles first order plus dead-time (FOPDT) models Gain, time constant, and delay parameters Good for processes with dead-time or processes with simple coupling Different Function Blocks for Specific Problems IMC (Internal Model Control) Replace single PID loop to address dead-time CC (Coordinated Control) Additional control outputs (2 or 3) for coordinating multiple actuators for a single process variable MMC (Modular Multivariable Control) Coordinates 2 loops that interact with each other IMC_1 IMC... Internal Model Control.. PV CVEU.. SPProg SP. SPCascade ProgOper. RatioProg CC_1 CasRat. CC CVProg Auto.... Coordinated Control HandFB Manual.. PV CV1EU. ProgProgReq Override. SPProg CV2EU. ProgOperReq Hand. CV1Prog CV3EU.. CV2Prog ProgCasRatReq SP CV3Prog ProgAutoReq ProgOper ProgProgReq ProgManualReq MMC_1 CV1Auto ProgOperReq MMC CV2Auto ProgOverrideReq... ProgCV1AutoReq CV3Auto Modular Multivariable Control ProgHandReq. ProgCV2AutoReq CV1Manual. PV1 CV1EU. ProgCV3AutoReq CV2Manual. PV2 CV2EU. ProgCV1ManualReq CV3Manual. SP1Prog CV3EU. ProgCV2ManualReq CV1Override. SP2Prog SP1. ProgCV3ManualReq CV2Override. CV1Prog SP2. ProgCV1OverrideReq CV3Override CV2Prog ProgOper ProgCV2OverrideReq CV3Prog CV1Auto ProgCV3OverrideReq ProgProgReq CV2Auto ProgOperReq CV3Auto ProgCV1AutoReq CV1Manual ProgCV2AutoReq CV2Manual Copyright 215 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. Copyri