ОПИСАНИЕ ПРОДУКТА

Advanced Process ControlУправление на основе прогнозирующих моделей для повышения экономических показателей производства

В современных экономических условиях компании вынуждены постоянно сокращать капитальные и накладные расходы. Это связано с ростом затрат на производство, конкуренцией на глобальном рынке и взлетом цен на энергоресурсы. Чтобы справиться с этими проблемами и увеличить итоговую прибыль, компании вынуждены оптимизировать промышленные процессы и повышать производительность. В этом помогут системы управления технологическими процессами Advanced Process Control: они созданы для того, чтобы упростить управление производством и сделать его удобнее.

aveva.com

ОПИСАНИЕ ПРОДУКТАADVANCED PROCESS CONTROL

2

Управление процессами и оптимизация

Решение Advanced Process Control компании AVEVA напрямую подключается к различным системам автоматизации, а также использует оперативные и архивные данные для анализа, выявления и моделирования важных причинно-следственных связей в процессе. Выявление и проверка причинно-следственных связей — эффективные аналитические инструменты, которые предоставляют ценную информацию о ходе процесса и его характеристиках.

Advanced Process Control и повышение экономических показателей

• Достижение предельных показателей эффективности процесса на разных направлениях для получения максимальной прибыли

• Снижение стандартного отклонения ключевых параметров производства для обеспечения стабилизации технологического процесса

• Повышение эффективности процесса, сокращение количества исправлений и объема повторной обработки, экономия материалов и энергии

• Быстрый и стабильный переход от одной стадии производства к другой без перерегулирования

Стабилизация процесса и контроль качества

Advanced Process Control одновременно контролирует ряд параметров процесса, что обеспечивает соответствие выходного продукта специ-фикациям. Это решение учитывает взаимодействия в рамках процесса, его динамику, технологические ограничения и экономические показатели, что позволяет предсказывать дальнейший ход процесса и принимать меры по управлению до того, как выяснится, что параметры выходного продукта не соответствуют спецификациям.

c APC

Максимальный предел

Время

без APC

Краткий обзор

Максимальная прибыльAdvanced Process Control (APC) — комплексное программное обеспечение на основе прогнозирующих моделей управления (от англ. Model Predictive Control). Оно помогает улучшить качество продукции и увеличить объемы производства, тем самым повышая прибыльность процессов, а также снижает потребление энергии. В нем используются современные технологии автоматизации систем управления, позволяющие полностью реализовать потенциал технологических процессов.

Предиктивное управление помогает приблизить производство к максимально возможным показателям, сделать процессы более стабильными и повысить прибыльность.

AVEVA предоставляет уникальные стратегические решения, созданные для улучшения экономических показателей и оптимизации управления процессами. В отличие от поставщиков, которые предлагают решения для отдельных задач, компания AVEVA совместно с клиентами внедряет комплексную систему, в которой сложные стратегии управления используются для снижения затрат, оптимизации операций и повышения акцио-нерной стоимости компании.

ОПИСАНИЕ ПРОДУКТАADVANCED PROCESS CONTROL

3

Повышение качества и получение экономической выгоды за короткие сроки

Внедрив Advanced Process Control, вы сразу повысите качество выходной продукции. Это связано с тем, что стандартное отклонение ключевых параметров от целевых показателей сильно уменьшается. Благодаря этому повышается производительность и значительно сокращается потребление материалов и электроэнергии. В результате ощутимо повышаются экономические показатели производства.

Advanced Process Control контролирует ряд технологических параметров, чтобы продукция соответствовала показателям, указанным в спецификациях, а стандартное отклонение от заданных параметров качества стало ниже в два раза и более.

Увеличение объемов производства

Благодаря Advanced Process Control показатели производства приближаются к максимальным. Процесс протекает стабильнее, количество сбоев и простоев снижается. Более строгий контроль качества способствует тому, что умень шается объем брака и повторных операций. За счет такой экономии общая производительность процесса увеличивается. Как правило, прирост составляет 1–5 %, однако в некоторых процессах можно достичь 10 % и более.

Интегрированная среда проектирования

• Определение и количественная оценка присущих системе причинно-следственных связей с обзором характеристик процесса

• Динамическая модель процесса для более строгого контроля качества

• Адаптивный контроль в реальном времени для оперативного реагирования на изменения в процессе

• Работа в пределах физических ограничений

• Максимальное повышение экономических показателей

с APC

Стандартное отклонение

без APC

Верхний предел

Нижний предел

Время

Цель

с APCбез APC

• Программа исполнительного контроля, которая позволяет учитывать почти все особенности процесса для поддержания максимально возможной продолжительности работы оборудования

• Уникальная возможность использования авторегрессионных моделей ARX, проверенная на практике и показавшая высокую эффективность при работе с неизмеряемыми изменениями динамических нагрузок. Так как данные изменения являются основной причиной возмущений в техно-ло гических процессах, то, согласно результатам вычислений накопленной абсолютной ошибки (Integrated Absolute Error, IAE), решение Advanced Process Control непрерывно обеспечивает максимально возможную производительность технологического процесса.

ОПИСАНИЕ ПРОДУКТАADVANCED PROCESS CONTROL

4

Повышение экономических показателей

Вы сможете сократить потребление материалов и электроэнергии. Например, благодаря уменьшению стандартного отклонения и повышению показателей до максимальных значений в большинстве процессов удельное энергопотребление сократится.

Благодаря прогнозированию последствий возмущений и мер по управлению вы сможете добиться максимально возможного качества выходной продукции. Помимо этого, увеличится технологический выход процесса, снизится количество отходов и общее энергопотребление.

Процесс будет протекать стабильнее, сбоев станет меньше, а коэффициент использования производственных мощностей повысится. Каждая установка Advanced Process Control быстро себя окупает. Период окупаемости зависит от отрасли, но, как правило, составляет всего 3–6 месяцев.

• Сокращение стандартного отклонения в два раза и более

• Повышение производительности на 5 %

• Повышение технологического выхода на 2–10 %

• Сокращение удельного энергопотребления на 3–10 %

• Сокращение объема отходов, исправлений и затрат на повторную обработку

Выгода

Затраты$

Цена

Год1

Год2

Год3

Год4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Окончание срока службы

Возможности Advanced Process Control

• Интуитивно понятный и удобный интерфейс облегчает работу над проектом

• Упрощенная идентификация моделей на основе исторических данных

• Функции перетаскивания для построения модели

• Проектирование и моделирование с помощью многопараметрического регулятора (Multivariable Predictive Controller, MPC)

• Линейная оптимизация экономических показателей с заданными ограничениями

• Управляющая программа с поддержкой интер-фейса программирования Python для разработки сценариев приложений и специальных функций управления

• Интегрированный интерфейс данных клиента OPC

• Архивация данных и отслеживание трендов

• Полностью автоматизированное тестирование на основе псевдослучайной двоичной последовательности (PRBS)

• Использование авторегрессионных моделей ARX для компенсации неизмеряемых возмущений

• Мониторинг показателей в режиме реального времени и отчеты о работе контроллера в веб-интерфейсе

• Разделение функций многопараметрического прогнозного регулирования (MPC) и линейного программирования (LP) для повышения гибкости и решения различных задач

• Композитное линейное программирование для нескольких MPC, обеспечивающее согласование операций и поддержку работы с ограничениями

• MPC с поддержкой алгоритмов квадратичного программирования (QP)

• Возможность бесшовной интеграции с нашими системами разработки тренажеров оператора (OTS)

• Форматы отображения, подходящие для планшета

• Все данные конфигурации и процесса в одном файле проекта

ОПИСАНИЕ ПРОДУКТАADVANCED PROCESS CONTROL

5

Сбор и анализ данных

Advanced Process Control выполняет ряд динамических тестов процесса и собирает динамические данные, практически не создавая помех по ходу процесса. Статистические методы, в том числе взаимная корреляция и спектральное распределение плотности энергии, позволяют инженерам анализировать сигналы и выявлять причинно-следственные связи. Эти инструменты и опыт оператора помогают выявить важные факторы, характеризующие ход процесса.

Динамическое моделирование процесса

Advanced Process Control обеспечивает строгий контроль основных переменных процесса на основе динамической модели. Это устраняет взаимное влияние и рассогласование работы отдельных контуров регулирования. В результате производственные процессы становятся эффективнее — и экономическая выгода повышается.

Наборы моделей и схем оптимизации

Уникальная функция позволяет применять метод управления на основе нескольких прогнозирующих моделей. Например, для задач составления смесей или в сезонном производстве Advanced Process Control использует инструмент автоматического переключения схем оптимизации и моделей без отключения контроллера.

Оптимизация процесса

Advanced Process Control контролирует такие ограничения, как абсолютное ограничение движения клапана и пределы скорости изменения переменных процесса. При этом в Advanced Process Control используются современные методы, такие как квадратичное программирование.

Метод линейного программирования в сочетании с моделированием стандартного режима эксплуатации и функцией определения целевых экономических показателей позволяет Advanced Process Control выявлять оптимальный режим работы, при этом обеспечивая максимальную производительность и потребление минимального количества энергии (или поддерживая равновесие между этими и другими показателями эффективности).

Advanced Process Control легко интегрируется с системами управления на основе РСУ и ПЛК, а также базами данных предприятий всех крупных поставщиков. Решение соответствует новейшим отраслевым стандартам программного взаимо-действия, например OPC, что обеспечивает прямой и эффективный доступ к данным процесса.

Анализ и проектирование

Анализ процесса, моделирование

и проектирование системы управления

В реальном времени

Многопараметри-ческое управление

Адаптивное управление

Оптимизация на основе ограничений

КИПиА и средства управления

Процесс

ОПИСАНИЕ ПРОДУКТАADVANCED PROCESS CONTROL

@avevagroup linkedin.com/company/aveva

Представительства AVEVA | www.aveva.com/offices

Компания AVEVA заявляет, что информация в данном документе действительна в момент публикации. В рамках дальнейшей разработки продукта такая информация может быть изменена без предварительного уведомления и будет относиться к текущей версии программного обеспечения. AVEVA не несет ответственности за непреднамеренные ошибки. Все упомянутые названия продуктов являются товарными знаками соответствующих владельцев.

© AVEVA Group plc и ее дочерние компании, 2019. Все права защищены.

aveva.com

Области применения

Advanced Process Control можно использовать в процессах любых масштабов, в том числе для решения проблем, связанных со значительными временными задержками между получением измеряемых и регулируемых величин, взаимо-действиями между переменными процесса или неизмеряемыми переменными, которые влияют на ход процесса.

Опыт применения в различных отраслях

Существенные сокращения затрат и повышение прибыли при использовании Advanced Process Control доказаны в таких отраслях, как нефтепереработка, нефтехимическая, пищевая, металлургическая и горнодобывающая промышленность, энергетика и целлюлозно-бумажное производство. Международная команда высококвалифицированных инженеров APC AVEVA поможет вам быстро и существенно улучшить производство и повысить итоговую прибыль.

Совместная работа

Чтобы обеспечить максимальную эффективность решения, AVEVA работает совместно с клиентами над оптимизацией схем управления по мере возникновения новых требований. Благодаря современным технологиям моделирования и оптимизации постоянно улучшается качество управления технологическими процессами и повышается производительность.

Обучение и поддержка

Решение SimSci компании AVEVA предоставляет непревзойденную комбинацию знаний в области технологий и управления бизнесом для оптимизации работы предприятия. При внедрении Advanced Process Control предоставляется система комплексного обучения, поддержки и совместной работы с клиентами.

Мониторинг производительности и поддержка

AVEVA не только предоставляет персонализиро-ванную поддержку для операторов и инженеров предприятий на местах, но и может установить систему удаленного мониторинга процесса с индивидуальной поддержкой по телефону, в Интернете или по электронной почте.