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SimSciAPC先进过程控制

2020-4-20


SimSci APC

模型预测控制,提高装置收益

在当今的经济环境中,削减资本预算与日常开支已屡见不鲜。公司面临着生产成本上升、全球化的竞争与能源成本飞涨的问题。为了应对这些挑战,公司不得不优化生产运营并提升绩效,对企业盈利能力施加积极的影响。SimSci®APC   是为提高实用性而设计的新型先进过程控制软件。

SimSci APC –模型预测控制,提高装置收益

概述


SimSci®   APC 模型预测控制是一款全面且先进的过程控制软件,通过提升质量、增加产量并减少能耗,提升流程盈利。凭借一流的技术,通过上线APC 控制系统,挖掘装置潜力。



预测控制通过拉近装置操作与真实约束条件之间的距离(即“卡边操作”),帮助充分挖掘流程运营的潜力,从而达到减少过程差异性与提升利润的效果。


基于对经济状况或工业过程进行改进,施耐德电气能提供独特的解决方案。其他供应商可能会提出部分解决方案以优化工业过程,但施耐德电气与您一起,通过实施基于精确控制策略的整体解决方案,而降低成本,优化业务,并最终持续增加股东价值。

过程控制和优化


SIMSCI APC,来自 SIMSCI 新一代的 APC 软件,可同各种工业控制系统连接,通过利用实时数据和历史数据,对过程各变量之间的关系(特别   是因果关系 cause-and-effect)进行分析、辨识和建模。通过 SIMSCIAPC 的数据分析工具,工程师可以对于这种因果关系进行辨识和检验, 从而加深工程师对于装置特性的认识理解


Simsci APC –
实现经济效益最大化


l   SimSci APC 将装置推向多种运营约束的边界,以实现最大利润。

l   SimSci APC 可通过减少关键产品质量和参数的标准偏差来提供更稳定的过程运行。

l   SimSci APC 能实现过程效率的提高,从而减少返工/回收并节省物料和能源。

SimSci APC 能实现更快、更稳定的等级改变,几乎没有过程超调。


降低产品质量波动


SimSci APC 将同时利用多种控制手段,保证产品质量维持在合规范围内。考虑到过程动态特性、变量之间相互交互、多种约束和装置的经济性,SimSci APC 将对未来过程行为进行预测,并在产品测定值超出规定范围之前采取控制措施。






SimSci APC –


模型预测控制,提高装置收益

直接的质量改进带来经济效益

实施 SimSci APC 控制可以立即实现质量改进。这一点体现在关键参数与目标规范

之间的标准偏差显著减小,从而提供提产可能,并能显著减少物料和/或能源消耗。最终实现经济性能的可衡量性改善。


SimSci APC  对一系列过程参数进行控制,并对其进行统一管理,以将产品维持在精确的规格范围内,并将产品质量上的标准偏差减少两个或两个以上的因子。

Simsci APC 的集成设计环境



•    识别并量化整体因果关系,提供对过程特征的深入了解。

•    融入动态过程模型,提供更严谨的质量控制。

•    实现实时自适应控制,以在线管理不断变化的过程条件。

•    在物理约束范围内运行。

•    将过程的经济性能最大化。

•    包括一个名为“Director”的脚本执行程序,它能够考虑几乎所有特殊的流程条件,以保持最高可能的运转率。

包含针对 ARX 模型的非常独特的选项,经证明这些模型对不可测量的动态负载变化具有卓越的性能。由于这些是运营工厂中发现的主要干扰类型,因此 SimSci APC 将始终如一地提供由 IAE(累计绝对误差)方法衡量的最佳性能表现。


提高经济效益

SimSci  APC   控制还可通过降低能耗,大幅节省支出。例如,通过降低标准偏差并使过程更接近极限,大多数过程将显著降低单位供料的能源使用量。

SimSci   APC   意识到扰动和控制措施对维持卓越产品质量的影响。除产品质量得以提升之外,随之形成的效益还包括过程收益的提高以及废物和能源消耗的节约。

SimSci APC 提供更加稳定的过程运行,同时扰动更少,过程利用率也得到提升。SimSci APC  的上线能迅速得到回报。收回期限因行业而异,但通常为 3-6 个月不等。


•    减少两个或更多标准偏差因子

•    增加产出 5%

•    增加过程收益 2%到 10%

•    减少特定能源消耗 3%到 10%

          减少废物、返工和回收成本




SimSci APC –

模型预测控制,提高装置收益





Simsci APC 特点

•    直观高效的用户界面,可最大限度地减少项目执行工作量

•    更简便的基于案例的模型辨识

•    拖拽操作,方便模型构建

•    多变量模型预测控制器 (MPC) 设计和模拟

•    实时自适应控制(即将推出)

•    约束线性经济优化

•    Director,由 Python 编程接口提供支持,用于实现应用程序脚本和专用控制功能

•    集成 OPC Client 数据接口

•    数据历史和趋势功能

•    全自动 PRBS 测试

•    ARX 模型选项,具有无与伦比的卓越抗干扰性能

•    通过网络进行在线性能监测和控制器性能报告

•    分离 MPC 和 LP 优化功能,以更灵活地满足广泛的应用需求

•    复合 LP 为多个 MPC 提供全局 LP,以实现更好的协调和约束处理

•    QP 算法支持 MPC

•    能够无缝集成到我们屡获殊荣的 OTS 产品中

•    显示格式支持在平板电脑上查看

所有配置和过程数据合并到一个项目文件中



SimSci APC –

模型预测控制,提高装置收益



数据收集和分析

SimSci APC  执行一系列过程响应测试,收集丰富的动态数据,且对正常的过程运行几乎不产生干扰。SimSci APC  的统计工具,包括交互因子和频谱密度,帮助工程师分析因果关系信号。这些工具,加上运行方面的经验,可以识别过程行为中的重要关系。



将过程进行动态化建模

SimSci  APC   基于动态模型提供对关键过程变量的严格控制。这可以有效地解耦当同样的回路由单一回路控制器独立控制时发生的相互耦合作用。这意味着一个更加经济的优化操作。




多模型设置和多增益设置

该特点允许在需要多重过程模型的装置中应用模型预测控制。例如,在原料切换或季节性生产要求中,SimSci

APC 使用在线增益规划,并能在多重模型之间自动切换,而无需将控制器关闭。



  优化过程

SimSci APC 对过程约束进行管理,诸如阀门运动绝对限制和过程变量变动率限制。SimSci APC 在该领域的经验包括对二次规划等现代技术的使用。

线性编程技术,加上稳态模型及经济性能目标函数,使得 SimSci APC 能够基于最大产出、最小能源消耗或这些目标之间的平衡来识别最佳的运行点。

SimSci APC 可轻松集成来自所有主要供应商的基于 DCS 和 PLC 的控制系统和工厂信息系统数据库。SimSci APC 符合数据连接的最新行业标准,例如 OPC,允许直接高效地访问过程数据。

  过程应用

对于存在明显滞后的系统、或变量之间存在耦合情况的系统,以及生产过程存在不可测量的干扰因素的系统变量的过程,均可使用 SimSci APC 软件。

行业经验

使用 SimSci APC  能实现显著的成本效益和利润增加,这已在诸如炼油、石化、食品、金属、采掘、发电和纸浆等行业得到验证。施耐德电气拥有一支由经验丰富的 APC 工程师组成的全球团队,他们可以与您的团队合作,快速实现对瓶颈的重大改进。


SimSci APC –

    模型预测控制,提高装置收益

性能合作

为确保解决方案能实现最佳性能,在需要时,我们将与您共同改进控制计划。通过先进的建模和模拟,我们将实现过程和设备的持续改进。


培训和支持

SimSci 提供卓越的高水平技术和业务经验组合,以优化工厂效能。完整的培训、支持和合作体系能维持 SimSci APC 的有用性。


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