Az ABB Bailey INFI 90 rendszerek megbízható szállítójaként abban a megtiszteltetésben volt részem, hogy mélyen elmélyülhetek ennek a figyelemre méltó vezérlőrendszernek a bonyolultságában. Az ABB Bailey INFI 90 egy jól bevált elosztott vezérlőrendszer (DCS), amelyet széles körben használnak különböző iparágakban, beleértve az energiatermelést, a vegyi feldolgozást és a gyártást. Az egyik kulcsfontosságú szempont, amely az INFI 90-et olyan hatékonysá teszi, a sokféle vezérlőalgoritmus. Ebben a blogban az ABB Bailey INFI 90-ben használt vezérlőalgoritmusok egy részét, valamint azt, hogy ezek hogyan járulnak hozzá a rendszer teljesítményéhez.
PID szabályozási algoritmus
Az Arányos - Integrált - Derivatív (PID) vezérlési algoritmus talán a legismertebb és legszélesebb körben használt vezérlőalgoritmus az INFI 90 rendszerben. Ez egy visszacsatoló vezérlő mechanizmus, amely egy hibaértéket számít ki a kívánt alapjel és a mért folyamatváltozó közötti különbségként. A PID-szabályozó ezután kiszámítja a vezérlőkimenetet arányos, integrál és derivált kifejezések alapján.
Az arányos tag azonnali választ ad a hibára. Ez arányos az aktuális hibaértékkel, vagyis nagyobb hiba nagyobb vezérlési műveletet eredményez. Az integrál tag idővel felhalmozza a hibát, ami segít kiküszöbölni az állandósult állapotú hibákat. Végül a derivált tag a hiba változási sebességén alapul. Előre látja a jövőbeni hibákat, és vezérlőműveletet biztosít az oszcillációk csillapítására.
Az ABB Bailey INFI 90-ben a PID algoritmus könnyen konfigurálható a különböző folyamatkövetelményeknek megfelelően. Például egy erőműben a PID szabályozóval szabályozható a gőz hőmérséklete. Az alapjel a kívánt gőzhőmérséklet, a folyamatváltozó pedig a ténylegesen mért gőzhőmérséklet. A PID szabályozó úgy állítja be a szabályozó szelepeket, hogy a gőz hőmérsékletét az alapjelen tartsa.
Feed - Forward Control Algorithm
Míg a PID szabályozás sok helyzetben hatékony, korlátai vannak az előre jelezhető zavarok kezelésekor. Itt jön be az előrecsatolt vezérlési algoritmus. Az előrecsatolás - előre vezérlés a zavarokról szóló információkat használja fel a vezérlési művelet kiszámításához, mielőtt azok befolyásolnák a folyamatváltozót.
Az ABB Bailey INFI 90-ben az előrecsatolás vezérlési algoritmus kombinálható a PID szabályozással a rendszer teljesítményének javítása érdekében. Például egy kémiai folyamatban, ha egy nyersanyag előtolási sebességében ismert változás áll be, az előrecsatolás vezérlő beállíthatja a vezérlő bemeneteket, hogy kompenzálja ezt a változást. Ez segít csökkenteni a zavarok folyamatra gyakorolt hatását, és fenntartani a stabilabb működést.
Kaszkádvezérlési algoritmus
A kaszkádvezérlés egy többhurkos vezérlési stratégia, amely két vagy több vezérlő együttes munkáját foglalja magában. A kaszkádvezérlő rendszerben van egy elsődleges vezérlő, amely a fő folyamatváltozót szabályozza, és egy másodlagos vezérlő, amely egy köztes változót vezérel.
A másodlagos vezérlő gyorsabban reagál a zavarokra, és a kimenete az elsődleges vezérlő alapértékeként szolgál. Ez lehetővé teszi a fő folyamatváltozó jobb szabályozását, különösen a hosszú időállandókkal vagy jelentős zavarokkal rendelkező rendszerekben.
Az ABB Bailey INFI 90-ben a kaszkádvezérlés megvalósítható az összetett folyamatok vezérlésének javítása érdekében. Például egy kazánvezérlő rendszerben az elsődleges szabályozó a gőznyomás szabályozására használható, míg a másodlagos szabályozó a tüzelőanyag áramlási sebességét szabályozza. A másodlagos vezérlő gyorsan be tudja állítani az üzemanyag-áramot az égési folyamat változásaira reagálva, majd az elsődleges vezérlő finomhangolja a teljes rendszert a kívánt gőznyomás fenntartása érdekében.
Modell – Prediktív vezérlési (MPC) algoritmus
Modell – Prediktív vezérlés egy fejlett vezérlőalgoritmus, amely a folyamat matematikai modelljét használja a folyamat jövőbeli viselkedésének előrejelzésére. Az MPC algoritmus ezután kiszámít egy optimális vezérlési szekvenciát, hogy minimalizálja a költségfüggvényt egy jövőbeli időhorizonton.
Az ABB Bailey INFI 90-ben az MPC komplex folyamatok működésének optimalizálására használható. Például egy finomítóban az MPC használható a desztillációs oszlopok szabályozására. Az MPC algoritmus figyelembe veszi az alapanyag fizikai tulajdonságait, a működési feltételeket és a termékminőségi követelményeket. Ezután kiszámítja az optimális alapértékeket a szabályozó szelepekhez és más működtetőkhöz, hogy maximalizálja a desztillációs folyamat hatékonyságát és megfeleljen a termékminőségi előírásoknak.
Fuzzy Logic Control Algorithm
A fuzzy logic vezérlés egy olyan vezérlési módszer, amely fuzzy halmazokat és fuzzy szabályokat használ a pontatlan és bizonytalan információk kezelésére. Az éles értékek használata helyett a fuzzy logikai vezérlés a tagság fokával foglalkozik.
Az ABB Bailey INFI 90-ben a fuzzy logikai vezérlés olyan helyzetekben használható, ahol a folyamatot nehéz pontosan modellezni. Például egy szennyvíztisztító telepen a bejövő szennyvíz minősége jelentősen eltérhet. A fuzzy logic vezérléssel a szennyvízminőség fuzzy leírása alapján állíthatjuk be a tisztítási folyamatot, mint például "nagyon szennyezett", "közepesen szennyezett" vagy "enyhén szennyezett".
Hardver és algoritmus integráció
Ezen vezérlőalgoritmusok hatékonysága az ABB Bailey INFI 90 rendszerben szintén szorosan összefügg a hardverelemeivel. Például aÚj ABB Bailey NKTU01 – 12 I/O modul a lezáró egységhez kábeldöntő szerepet játszik a jelek továbbításában a terepi eszközök és a vezérlőrendszer között. Ez biztosítja, hogy a mért folyamatváltozók pontosan átvitelre kerüljenek a vezérlőkhöz, és a vezérlőkimenetek időben elküldésre kerüljenek az aktuátorokhoz.
AABB Bailey NTU - 7UO izolált analóg kimeneti modulegy másik fontos hardverelem. Elszigetelt analóg kimeneti jeleket biztosít, amelyek a folyamat során különféle működtetők vezérlésére szolgálnak. A leválasztás segít megelőzni az elektromos interferenciát és biztosítja a vezérlőjelek megbízhatóságát.
AABB SPASI23 analóg bemeneti modulfelelős a terepi érzékelők analóg jeleinek digitális jelekké alakításáért, amelyeket a vezérlőrendszer feldolgozhat. A pontos analóg bemenet elengedhetetlen a vezérlési algoritmusok megfelelő működéséhez, mivel a vezérlők ezekre a mérésekre támaszkodnak a szabályozási műveletek kiszámításakor.
Következtetés
Az ABB Bailey INFI 90 rendszer a vezérlési algoritmusok széles skáláját kínálja, mindegyiknek megvan a maga egyedi előnye és alkalmazása. Az egyszerű és hatékony PID-szabályozástól a fejlett Modell - Prediktív Szabályozásig és a Fuzzy Logic Controlig ezek az algoritmusok lehetővé teszik az INFI 90 számára, hogy precíz és megbízható vezérlést biztosítson különféle ipari folyamatokban.
Ha frissíteni szeretné meglévő vezérlőrendszerét vagy újat szeretne bevezetni, az ABB Bailey INFI 90 változatos vezérlési algoritmusaival és kiváló minőségű hardverelemeivel kiváló választás. Legyen szó energiatermelésről, vegyipari feldolgozóiparról vagy feldolgozóiparról, az INFI 90 segíthet a folyamatok hatékonyságának, stabilitásának és minőségének javításában.
Azért vagyunk itt, hogy segítsünk Önnek kiválasztani a legmegfelelőbb vezérlőalgoritmusokat és hardverkomponenseket az Ön speciális igényeinek megfelelően. Ha többet szeretne megtudni az ABB Bailey INFI 90 rendszerről, vagy szeretne megbeszélni egy lehetséges vásárlást, forduljon hozzánk bizalommal. Bízunk benne, hogy mélyreható megbeszéléseket folytatunk Önnel, és segítünk megtalálni a legjobb megoldásokat az ipari szabályozási követelményeihez.
Hivatkozások
- "Elosztott vezérlőrendszerek: alapelvek és alkalmazások", William D. Stanley
- "Control System Engineering" Norman S. Nise
- Az ABB Bailey INFI 90 rendszer műszaki dokumentációja