Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Российская конференция 2016
«Honeywell – Отвечая на вызовы времени»
ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА АРС (СРМ АРС)
Антонов Александр
21.09.2016
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Control Performance Monitor – это…
Уровни систем управления
valves, I/Ps, sensors
PID loops
gas chromatographs, inferred properties
model predictive control: DMC+, RMPCT
…программно-алгоритмический комплекс для обнаружения и диагностики
причин низкого качества регулирования на всех уровнях средств автоматизации предприятия:
Advanced Process Control
Analyzers & Online Inferentials
Regulatory Control
Instrumentation Layer
Control Performance Monitor
• Мониторинг и детальная диагностика контроллеров
APC-систем
• Мониторинг и детальная диагностика работы ПИД-регуляторов
•Анализ качества моделей ВА обнаружение застывших сигналов и выбросов в данных
• Обнаружение заеданий клапанов, «застывших» сигналов, нарушений по верхним и нижним пределам и максимально допустимой скорости изменения
параметров
Системы APCAPC-системы
Поточные и
виртуальные анализаторы (ВА)
Средства
базового регулирования
КИП и А
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Чем уникален CPM?
• Технология CPM
- Независимость от производителя РСУ и APC
� Способен подключаться к РСУ и APC независимо от производителя
- Программный пакет «все в одном»
– Мониторинг качества регулирования
– Мониторинг эффективности APC
- Широкие возможности для выбора архитектуры системы и простое конфигурирование
- Гибкая настройка потока работ по устранению неполадок и отслеживанию улучшения эффективности систем управления
- CPM – важная составляющая семейства программных продуктов по оптимизации технологических процессов
• Присутствие CPM на рынке
- Самая богатая история программного продукта
- Самая большая доля рынка
- Огромная база знаний Honeywell, обеспечивающая широкие возможности для внедрений CPM
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Control Performance Monitor – это …1
• Визуализация качества работы регуляторов на базе
Web-приложений
o Иерархическая структура предприятия
(мониторинг регуляторов по логическим блокам)
o Сортировка, фильтрация и установка
приоритетности регуляторов
o Отображение качества работы регуляторов в
виде трендов
CPM – это решение для мониторинга эффективности регуляторов, их
настройки и мониторинга эффективности APC независимо от производителя.
• Автоматизированная систем оповещений о
снижении эффективности регуляторов
o Настраиваемый пользователем поток работ
o Автоматизированные уведомления по e-mail
o Удобная навигация по иерархической
структуре предприятия
VIS
UA
LIZ
E
IDE
NT
IFY
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Control Performance Monitor – это…2
• Инструменты для диагностики и создания отчетов для средств базового регулирования и APC-приложений
o Гибкая систем создания отчетов
o Количественная оценка качества регулирования и автоматическая диагностика
o Обнаружение автоколебаний и заеданий клапанов
АНАЛИЗ
УЛУЧШЕНИЕ
• Интегрированные в поток работ средства настройки регуляторов
o Сортировка и фильтрация регуляторов по ключевым показателям эффективности (КПЭ или KPI)
o Тестирование, визуализация и настройка нескольких регуляторов одновременно
• Гибкая система формирования отчетов для руководства
o Количественная оценка качества регулирования и технико-экономической эффективности
o Информативные отчеты для персонала любого уровня
ПОДДЕРЖАНИЕ
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
CPM для анализа виртуальных анализаторов (ВА)
5
• Система ВА – ключевой компонент АРС
• Без точной регулировки качества продукции невозможно снизить СКО – следовательно, невозможно достичь экономического эффекта от работы АРС
Показатель
качества продукта
Граница спецификации
Запас по
качеству
Брак
До АРС
После APC
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Основные КПЭ по работе ВА
• Средняя ошибка и ее соотношение с погрешностью лаборатории
• Коэффициент корреляции – но только если вариативность выходит за рамки лабораторной погрешности
• СКО лаб. анализов – показывает общую эффективность работы АРС по ВА
• Запас по качеству – при сравнении с СКО анализов показывает потенциал для дальнейшей оптимизации
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Автоматический журнал ВА
• Позволяет подробно разобраться в каждом полученном анализе
• Мониторинг автоматической или ручной подстройки ВА по данным лаборатории
• Контроль за ошибкой ВА в сравнении с лабораторной погрешностью
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
• Анализ работы модели ВА без учета периодической подстройки:
Анализ модели ВА
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
• Анализ входных сигналов ВА на предмет их корреляции с итоговой ошибкой ВА
• Высокая корреляция означает, что изменение входного сигнала ВА ведет к соответствующему изменению ошибки ВА; следовательно, такой входной сигнал необходимо исключить из модели ВА
Анализ модели ВА
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Анализ поточных анализаторов (ПА)
• Валидация по нижнему и верхнему пределам, проверки на замерзание, на чрезмерно быстрое изменение и на наличие пиков.
• Возможно применение шаблона к любому датчику КИП
• Анализ работы модели ПА возможен при помощи шаблона для виртуального анализатора
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Сводный отчет по ПА
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Анализ работы контроллера АРС
Основные КПЭ:
• Коэффициент эксплуатации - % времени во включенном состоянии
• Эффективный коэффициент эксплуатации - % времени во включенном состоянии, когда у APC-контроллера есть свободные степени свободы (т.е. ведутся активные управление и оптимизация).
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Сводный отчет по контроллерам
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Сводный отчет по переменным контроллера
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Встроенные графики по КПЭ
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Заготовленные фильтры по проблемным переменным
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Выявление переменных с автоколебаниями
Автоматически определяется степень колебаний и их период.
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Детальный отчет по контролируемой переменной
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Анализ качества динамических моделей
• КПЭ «Индекс качества модели» и «Фазовый индекс» позволяют в режиме онлайн оценить постепенный сдвиг коэффициентов динамической модели относительно реального технологического процесса
• Таким образом, не требуется проведения продолжительного тестирования установки для экспериментального установления нового значения коэффициентов модели.
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Индекс качества модели
Индекс качества модели = 1.94
---- CV ---- Прогноз
Индекс качества модели = 0.19
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Фазовый индекс
---- CV ---- Прогноз
Фазовый индекс = 0.29
Фазовый индекс = -0.29
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Детальный отчет по контролируемой переменной
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Детальный отчет по управляющей переменной
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Лог операторских действий по АРС
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Лог операторских действий по АРС
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Анализ использования модельной матрицы контроллера АРС
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Анализ активных ограничений для оптимизации
• Эффективная оптимизация должны быть чаще ограничена пределами по контролируемым переменным (CV), чем по управляющим (MV)
• Идеально, если активное ограничение – это ВА, по которому мы стремимся снять запас по качеству
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Анализ работы ПИД-регуляторов
Основные КПЭ:
• Коэффициент эксплуатации - % времени в автоматическом режиме
• Эффективный коэффициент эксплуатации - % времени а автоматическом режиме, когда клапан не находится в насыщении (0% или 100%).
• Итоговая оценка – интегральный показатель, выставляющийся в зависимости от скорости работы регулятора, ошибки регулирования и наличия автоколебаний
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Сводный отчет по ПИД-регуляторам
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
КПЭ ПИД-регулирования в детальном отчете
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Детальный отчет по ПИД-регулятору
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Учет режима работы ПИД в каскаде от АРС
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Хранение истории настроек ПИД-регулятора
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Общий сводный отчет по средствам автоматизации
Honeywell Confidential - © 2016 by Honeywell International Inc. All rights reserved.
Спасибо за внимание!
38