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Il caso per il monitoraggio del ciclo di controllo proattivo

Ottimizzazione PID. Controllo del ciclo di controllo

Tre sviluppi recenti che dovrebbero rendere prioritaria l'ottimizzazione PID

Sia che si modifichino i controller PID con prestazioni insufficienti manualmente o con l'aiuto del software, una cosa che entrambi gli approcci presuppongono è: sai quale loop è l'attore cattivo!

Un mio recente post è stato incentrato su le migliori pratiche di ottimizzazione del ciclo e ha delineato un metodo semplice per la modellazione e l'ottimizzazione dei loop di controllo PID. Quello che questo e altri post non hanno menzionato è che spesso i circuiti sottoperformanti sono difficili da isolare.

Mentre non molte piante hanno il PID conta quel numero negli 1,000, la maggior parte dei siti di produzione ha diverse centinaia di cicli che possono rendere difficile individuare quei cattivi attori. A peggiorare le cose, l'interazione tra diversi loop, in particolare in ambienti di produzione complessi, può confondere le cose.

In innumerevoli occasioni ho assistito a ingegneri che correvano loop che mostravano semplicemente i sintomi di uno scarso controllo mentre trascuravano il loop che erano le cause alla radice. Come condiviso nel mio Pensatore di sistemi anche io sono stato colpevole di quel crimine ... prima ho sfruttato gli strumenti giusti e ho implementato una procedura migliore.

Cambiamenti relativamente recenti nel panorama delle tecnologie di automazione industriale hanno reso più facile individuare circuiti di controllo poco performanti. Se sei attivamente coinvolto in discussioni relative a IIoT e Industry 4.0, allora questi cambiamenti potrebbero essere familiari. Indipendentemente da ciò, ecco alcune innovazioni che hanno reso più facile identificare i problemi relativi alle prestazioni del loop di controllo e isolare le cause principali associate.

  • Disponibilità dei dati

La mentalità della maggior parte dei direttori di stabilimento è cambiata. Non è passato molto tempo da quando hanno considerato i dati come un lusso o solo come mezzo per soddisfare un requisito normativo. Oggi è visto diversamente. L'accesso ai dati buoni è un imperativo. Ovviamente, non fa male che il costo dei sensori sia crollato. Poiché 1992 il costo medio di un sensore è sceso su 95%.

Altre innovazioni come lo storico dei dati e le tecnologie di elaborazione hanno anche reso più facile e conveniente sia acquisire e capitalizzare i dati di processo abbondanti di un impianto.

I dettagli delle prestazioni per ciascun 100 o anche 1,000 di loop e il modo in cui le dinamiche associate si stanno evolvendo sono ora facilmente accessibili alla maggior parte dei produttori di processi.

  • Analisi avanzata

Proprio come l'hardware ci sono stati anche importanti progressi nel software. Per anni i fornitori di tecnologie di manutenzione e affidabilità degli asset hanno offerto applicazioni software che eseguono diagnostica avanzata e cercano in modo proattivo le tendenze di usura eccessiva.

Più recentemente i fornitori di tecnologie di controllo di processo hanno introdotto soluzioni che valutano le prestazioni dei circuiti PID su scala di impianto. Utilizzando una serie di KPI, gli strumenti di monitoraggio delle prestazioni del ciclo di controllo (CLPM) identificano in modo proattivo i problemi, tra cui l'ottimizzazione del controller, l'interazione del loop e anche problemi meccanici.

I KPI e gli strumenti forensi avanzati consentono ai produttori di processi di correggere facilmente i problemi di prestazioni prima che il rendimento di produzione e l'efficienza siano influenzati negativamente. Stiction (o attrito appiccicoso) è una delle metriche che possono essere visualizzate sul dashboard KPI.

Stiction (o attrito appiccicoso) è una delle metriche che possono essere visualizzate sul dashboard KPI.

Stiction (o attrito appiccicoso) è una delle metriche che possono essere visualizzate sul dashboard KPI.

  • Valore noto

I produttori sono stati conosciuti per abbandonare le tecnologie innovative quando i benefici associati non erano quantificabili. Fortunatamente per i fornitori di soluzioni CLPM, uno studio pubblicato su 2001 dal Programma di buone pratiche per l'efficienza energetica del Regno Unito ha documentato una vasta gamma di vantaggi legati alla messa a punto dei PID di routine. Ha documentato aumenti del throughput (2-5%) e rendimento (5-10%) insieme a diminuzioni del consumo energetico (5-15%) e problemi di qualità (25-50%).

Da quando sono stati pubblicati, sempre più casi di studio sono emersi e hanno fornito più prove di guadagni economici. Questi guadagni sono più rilevanti oggi poiché i produttori stanno subendo aumentate emissioni, energia e pressioni sui margini che hanno cambiato la loro prospettiva da "Make at All costs" a "Make with Maximum Efficiency"

Sebbene i vantaggi di cicli di controllo ben sintonizzati siano sempre stati ipotizzati, un numero crescente di case study per utenti finali fornisce evidenze di un significativo valore finanziario. La maggior parte di coloro che seguono i progressi delle tecnologie di automazione concordano sul fatto che è in corso un cambiamento nel perseguimento dell'ottimizzazione. . I dati e la potenza di elaborazione associata sono ora abbastanza accessibili. Gli strumenti analitici avanzati facilitano l'individuazione di risorse poco performanti.

Inoltre, c'è una crescente evidenza del loro impatto finanziario. Se si considera che il controller PID costituisce la base per l'infrastruttura di controllo di un impianto di produzione, è facile capire perché l'ottimizzazione dovrebbe essere una priorità. Caso chiuso!

Damien Munroe

http://www.controlstation.com

Damien offre una visione del controllo di processo e dell'automazione che nasce dalle sue esperienze nel settore dell'aviazione militare, del petrolio e del gas offshore, della pharma di precisione e della produzione di semiconduttori. La sua educazione al

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