Prosessin säädöllä suorituskykyä
Meistä
Perustettu 2022
Tarjoamme prosessiteollisuuden käyttöön syvällistä osaamista prosessien säädöstä, automaatiosta ja ylemmän tason reaaliaikaisesta optimoinnista.
Taloudellinen tulos: Parannettu prosessin säätö => lisää tuotantoa, vähemmän energian kulutusta, pienempi ympäristörasitus, parempi suorituskyky => parantunut taloudellinen tulos.
Yksinkertaisesti: Tämä voidaan useissa tapauksissa saavuttaa yksinkertaisilla säätöratkaisuilla ja toisinaan jopa vain pienillä prosessin ajotapojen muutoksilla.
Meillä on yhteensä yli 80 työvuoden työkokemus kemian, öljynjalostuksen, petrokemian ja energiateollisuuden automaatiosta, säätötekniikasta, kehittyneistä säädöistä ja reaaliaikaisesta optimoinnista.
Kutsumuksemme on säätötekniikan laajan keinovalikoiman soveltaminen asiakkaan kannalta tuottavaksi ratkaisuksi.
Palvelut
Tarvekartoitukset ja selvitykset
Minkälaisia operoinnin muutoksia suositellaan, mitkä ovat olemassa olevien automaatiojärjestelmän säätöpiirien viritystarve ja muutostarpeet, APC:n (kehittynyt säätö) tarve, RTO:n (reaaliaikainen optimointi) tarve sekä näiden kaikkien alustavat tuottavuusarviot.
Säädön parannus
Olemassa olevien säätöpiirien viritys asiakkaan luona tai etäpalveluna.
Olemassa olevien säätöjen muutosten konseptisuunnittelu ja asiakastuki niiden toteutuksessa, tarvittaessa muutettujen säätöpiirien viritys
Kehittynyt säätö (APC) selvitys
Säätöstrategia, automaatiojärjestelmässä tarvittavien säätömuutosten tarkempi kuvaus, optimointitoimintojen kuvaus, päivitetty tuottavuusarvio
Reaaliaikainen optimointi (RTO) selvitys
Optimointistrategia, hyöty/kustannusfunktiot, muutostarpeiden kuvaus APC- ja automaatiojärjestelmätasoilla, päivitetty tuottavuusarvio
Energiaselvitykset
Tuemme energiatehokkuuden parannusprojekteja selvittämällä miten automaatiojärjestelmän säädöillä tai APC:llä voidaan parantaa energiatehokkuutta
Koulutuspalvelut
Voivat liittyä kaikkiin tai valittuihin yllä oleviin palveluihin tai voivat edustaa säätötekniikan yleisiä perusteita ja syvällisempiä aiheita:
- Miten arvioida parannetun säädön vaikutusta suorituskykyyn ja tuottavuuteen
- Säätöalgoritmien ja -menetelmien kertaus
- Prosessin käyttäytymisen ymmärtäminen ja mallintaminen
- Säädön viritys
- Tapausesimerkkejä miten säädöllä parannetaan tuottavuutta
- Harjoitustehtäviä, haluttaessa liittyen asiakkaan prosessiin
Usein kysytyt kysymykset
Säädön viritys
Prosessin ollessa epävakaa ja vaihtelut suuria, on ajettava keskimäärin kaukana sallituista rajoista. Säädön viritys johtaa vaihteluiden pienenemiseen, ja sen jälkeen voidaan ajaa lähempänä sallittuja rajoja, mikä tarkoittaa parantunutta suorituskykyä.
Operatiivisilla muutoksilla parempaa suorituskykyä
Kyllä. Otetaan esimerkiksi prosessiyksikön syötön maksimointi. Yleensä operoidaan mukavuusalueella, joten syöttöä voidaan varovaisesti lisätä samanaikaisesti havainnoiden prosessin käyttäytymistä. Havainnot kirjataan toimintaohjeiksi. Tapauskohtaisesti APC:llä voidaan lisätä yksikön syöttöä vielä tästä.
Datasta päätellään säädön parannustarpeet
Se selviää keräämällä elävää dataa prosessista ja analysoimalla sitä. Säätöpiiri saattaa esimerkiksi ohjata prosessisuuretta (esim. virtausta) jolla ei ole riittävää vaikutusta säädettävään suureeseen, ja silloin rakenne tulee muuttaa. Kaksi säätöpiiriä saattaa myös vaikuttaa toisiinsa häiritsevästi, ja silloin lisätään automaatiojärjestelmään kytkentää vähentäviä laskenta (toiminta)lohkoja eli tehdään ”dekoplaus”.
Automaatiojärjestelmät
Nykyiset automaatiojärjestelmät ovat hyvin kyvykkäitä ja sisältävät monipuolisia toimintoja. Oikeastaan voidaan perustellusti väittää, että tyypillisessä prosessilaitoksessa ei täysin hyödynnetä automaatiojärjestelmän kykyä. Tietyissä tapauksissa tosin kannattaa ottaa käyttöön APC eli kehittynyt säätö.
APC ja MPC
APC eli Advanced Process Control eli kehittynyt prosessin säätö käsittää useilla teollisuudenaloilla käytössä olevaa malliennustavaa säätöä (MPC, Model-Predictive Control) jolla haetaan tarkkaa ja tuottavuutta lisäävää säätöä myös monimutkaisissa ja hankalasti käyttäytyvissä prosesseissa joissa automaatiojärjestelmän perussäädöt eivät pärjää. APC on laajempi käsite kuin MPC, esimerkiksi sumea säätö, automaattinen prosessidiagnostiikka ja moni muu kehittynyt säätötekniikka voidaan katsoa sisältyvän käsitteeseen APC.
Suunnitteilla olevan prosessilaitoksen säädöt
Suunnitteluaineistosta eli aine- ja energiataseista sekä prosessikaavioista voidaan asia arvioida vertaamalla kokemusperäisiin, toimiviin säätötapoihin.
Energiatehokkuuden parantaminen säätötekniikan keinoin
Esimerkkejä on monia: tislauskolonnin paineen minimointi josta seuraa kiehutuksen pienentyminen; pumpun syöttösäiliön nestepinnan maksimointi jotta pumppausenergia pienenee; …
Reaaliaikainen optimointi
Reaaliaikainen optimointi eli RTO (real-time optimization) on monimutkainen ohjelmisto joka on hierarkiassa APC:n ja automaatiojärjestelmän perussäätöjen yläpuolella ja antaa näille käskyjä. RTO käyttää usein monimutkaisia matemaattisia malleja prosessista ja se kykenee ratkaiseman reaaliajassa miten prosessia kannattaa ajaa mahdollisimman taloudellisesti. RTO:n tavoite ilmaistaan rahayksiköissä – hyödyn maksimointi tai kustannusten minimointi – kun APC:n tavoitteet ilmaistaan prosessisuureiden yksikköinä (lämpötila, paine, virtaus, ….). RTO voi käsittää usean prosessiyksikön kokonaisuuden jossa useita APC-sovelluksia.
Hyöty- ja kustannusfunktio reaaliaikaisessa optimoinnissa
Hyötyfunktio voi rakentua esimerkiksi prosessin tuotteiden virtausmääristä ja hinnoista ja se halutaan maksimoida. Kustannusfunktio voi koostua esimerkiksi energiankulutuksesta sekä syötettyjen raaka-aineiden virtauksista ja hinnoista. Lopullinen maksimoitava hyötyfunktio saadaan vähentämällä kustannus hyödyistä. Jos on tärkeää vain minimoida kustannuksia, voidaan jättää hyötyfunktio pois.
MPC myös optimoi
Itse asiassa MPC on optimointialgoritmi jossa minimoidaan säädettävien suureiden (prosessin lämpötilat, paineet, tuotelaadut,…) eroja tavoitearvoihinsa nähden. Tähän voidaan helposti lisätä toinen optimointitehtävä, esimerkiksi energian minimointi. MPC:n optimointi kattaa vain sen prosessiyksikön jota se ohjaa, kun RTO katsoo kokonaisuutta usean prosessiyksikön ja niiden APC:iden yli.
Miten voimme selvittää onko prosessiimme tarjottu säätöratkaisu turhan monimutkainen?
Me pyrimme aina mahdollisimman yksinkertaiseen mutta toimivaan ja tuottavaan säätöratkaisuun. Teemme myös säätöratkaisujen ja -vaihtoehtojen arviointeja.
Tuleeko meidän säätää ja ohjata prosessiamme tekoälyllä?
Todennäköisesti löytyy tarkoituksenmukaisempi ratkaisu perinteisten menetelmien laajasta joukosta. Jos prosessinne on hyvin laaja ja monimutkainen, säätöratkaisu voisi osittain perustua tekoälyyn. On syytä huomioida, että jotkut markkinoilla toimivat nimeävät ratkaisunsa tekoälyksi, vaikka se todellisuudessa perustuu perinteisiin algoritmeihin.
Yhteystiedot
Take Control Oy
Y-tunnus: 3304002-5
Kotipaikka: Helsinki
Hans Aalto
Pääasiantuntija, omistaja
Antti Pelkola
Vanhempi asiantuntija