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Raffineria d'olio

4 Idee pratiche per arrestare il 'Killer of Control'

Dopo essere stato lontano da una piattaforma petrolifera e di gas per qualche tempo, una serie di problemi di controllo mi ha spinto a tornare. Apparentemente il team di produzione aveva faticato a riprendere il controllo di alcuni processi chiave. Avendo lavorato su quegli stessi sistemi diversi mesi prima, sono arrivato con un'idea di cosa avrei trovato.

I nuovi operatori di produzione erano abitualmente impazienti nel controllo di diversi processi. Incapaci di riportare rapidamente i loop al Set Point, spesso hanno spinto l'Output del Controller più lontano del necessario, sia che si aprisse o si chiudesse troppo la valvola, sia che si cambiasse Set Point per inseguire le oscillazioni.

Quando arrivai nella sala di controllo, in particolare, c'era un anello di temperatura che trovai oscillante. Una tendenza del processo ha mostrato il modello sinusoidale indicativo di instabilità. Queste sono le gioie di assistere i nuovi arrivati ​​e affrontare Dead-Time.

La maggior parte dei processi che implicano un ritardo significativo è difficile da controllare. In un post precedente Ho condiviso che questa particolare piattaforma si trovava nell'offshore dell'Africa occidentale. La sua attrezzatura era definita "stagionata" e mancava dell'ultima strumentazione. Infatti, la maggior parte dei controlli erano pneumatici.

I supervisori erano anche esperti e sapevano cosa era necessario per raggiungere gli obiettivi di produzione. Come per la maggior parte degli impegni, la conoscenza diretta della configurazione originale della piattaforma e l'esperienza operativa quotidiana erano le chiavi del successo.

Nel mio ultimo post su PID Tuning Ho detto che Dead-Time è relativamente facile da calcolare. Quello che non ho condiviso è che i processi di controllo caratterizzati da un ampio Dead-Time non sono esattamente semplici.

Dead-Time è spesso definito il "killer di controllo" per una buona ragione. Essenzialmente è il ritardo che intercorre tra una modifica all'uscita del controller e la risposta della corrispondente variabile di processo.

Per gli ignari addetti alla produzione e all'ingegneria, gli effetti di Dead-Time ti insidieranno. Ecco alcune idee da prendere in considerazione quando ti trovi di fronte a un grande processo Dead-time:

1. Correggere per un valore Dead-Time elevato diminuendolo

Il valore Tempo morto è determinato dal tempo in cui la variabile di processo deve rispondere a una determinata modifica in Uscita controller. Oltre al ritardo di trasporto, il ritardo associato può essere il risultato di un sensore posizionato male.

Quindi, assicurarsi che la strumentazione del processo sia installata in modo tale da minimizzare il ritardo del campione e accelerare l'elaborazione del segnale. Se Dead Time è il nemico del buon controllo, allora minimizzalo in ogni modo possibile.

2. Accordare il controller per una risposta prudente

Il controllo rapido non è sempre un buon controllo. In effetti, raramente lo è. Considerare dove si trova il PID nel processo generale e in che modo gli altri PID, sia a monte che a valle, potrebbero essere influenzati dalla velocità del controllore.

Inoltre, tieni presente la necessità del controller di adattarsi ai cambiamenti. Un controller veloce e aggressivamente sintonizzato non avrà una gamma di stabilità così ampia come quella sintonizzata in modo conservativo. Pensa prima di sintonizzarti!

Correlazioni di sintonizzazione PID

Sintonizzare un controller PID in modo aggressivo può essere controproducente con processi caratterizzati da un tempo morto elevato rispetto alla costante del tempo di processo. Nel suo sforzo di correggere l'errore di accumulo, il termine integrale di un controller regolato in modo aggressivo si tradurrà in overshoot e può guidare il processo verso l'instabilità. Al contrario, i parametri di ottimizzazione conservativi consentono al controller di evitare overshoot riducendo costantemente l'errore.

3. Il controller IMC è più paziente della maggior parte

In un certo senso, il controller IMC è più tollerante rispetto ai controller tradizionali in quanto tiene conto di Dead-Time. In sostanza, il termine Integrale ha un effetto iniziale e minimo sulle prestazioni del controller IMC. Di conseguenza, non aumenta istantaneamente l'uscita del controller in risposta a un crescente valore di errore. Questa "pazienza" consente al controller IMC di attendere che qualsiasi modifica iniziale all'uscita del controller abbia effetto prima di apportare altre regolazioni.

4. Accelerare la reiezione dei disturbi con Cascade Control

Se il ritardo di riduzione non può essere raggiunto semplicemente spostando il sensore più vicino al disturbo, quindi aggiungere un ciclo di controllo secondario come parte di una strategia di controllo in cascata può velocizzare il tempo di risposta del processo.

L'anello secondario mette gli occhi sulla fonte primaria di disturbi e consente al processo di contrastare più rapidamente, limitando così l'impatto del disturbo. Sebbene applicabile a molti processi, il controllo Cascade ha un valore particolare se applicato a quelli caratterizzati da lunghi tempi morti.

È la natura della maggior parte del personale addetto alla produzione a essere impaziente e a spingere per le correzioni a elaborare i turbamenti. Pertanto, i lunghi processi Dead-Time presentano una sfida. Esigono che riduciamo al minimo il valore di Dead-Time sia attraverso aggiustamenti nella strumentazione o mediante l'implementazione di soluzioni di controllo alternative.

Innanzitutto, la consapevolezza di Dead-Time è la chiave per elaborare uno schema di controllo appropriato e mantenere i processi sani.

Se hai esperienza con il controllo di processi in Dead Time e hai scoperto altre chiavi per il successo, per favore condividili con me e con la community qui su PII.

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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