L’ottimizzazione del controllo e delle prestazioni dell’operatore riduce i costi energetici e le variazioni di qualità

by , | Jul 18, 2023 | Italiano | 0 comments

Guido Wink, vicepresidente Systems and Software Solutions Europa, descrive alcune delle molte soluzioni software di Emerson che stanno aiutando le aziende ad aumentare la produttività, la resa e la redditività attraverso un miglior controllo dei processi.

 

Un obiettivo fondamentale negli impianti di processo è quello di aumentare la redditività massimizzando la produzione e la resa, riducendo al tempo stesso il consumo di energia. Per raggiungere questo obiettivo, i processi devono funzionare costantemente al loro punto ottimale, il che richiede buoni livelli di controllo del processo e delle prestazioni dell’operatore.

“I benefici dell’ottimizzazione delle prestazioni possono includere fino all’8% in più di produzione, fino al 10% in meno di costi energetici, una riduzione fino all’80% della variazione di qualità e un aumento fino al 5% della disponibilità degli asset.”

Per ottenere un controllo ottimizzato dei processi, è fondamentale mantenere la stabilità del processo e minimizzare la variabilità. Tuttavia, per ragioni come la scarsa performance delle valvole, la messa a punto errata del loop di controllo e strategie di controllo inappropriate, questo spesso non accade. Questo può quindi richiedere agli operatori di fare interventi manuali per riportare il processo sotto controllo, sottraendoli ad altri compiti e introducendo potenziali errori umani.

Il primo elemento per migliorare le prestazioni di controllo è assicurarsi che i loop di controllo del processo di un impianto funzionino bene. Gli studi dimostrano che in un tipico impianto di processo, quasi due terzi dei loop di controllo sono sottoperformanti. Questo si traduce in una maggiore variabilità e in processi che vengono eseguiti in modo conservativo, il che ha un impatto negativo sulla produzione, sulla resa e sul consumo di energia.

Molte aziende non hanno gli strumenti e le risorse necessarie per monitorare e mantenere centinaia di loop di controllo, ma Emerson può fornire una gamma di soluzioni software per aiutarle. Tra questi c’è DeltaV™ InSight, una potente applicazione di monitoraggio e messa a punto del controllo che permette alle aziende di migliorare il loro controllo di processo monitorando e relazionando le prestazioni del controllo, identificando e diagnosticando i loop problematici e raccomandando miglioramenti nella messa a punto e nella manutenzione.

 

Controllo avanzato e ottimizzazione

Emerson fornisce anche software per supportare applicazioni più complesse e impegnative che richiedono soluzioni di controllo avanzato e ottimizzazione. Per esempio, DeltaV InSight supporta anche il controllo adattivo a circuito chiuso attraverso DeltaV Adapt, un’estensione dell’applicazione che utilizza modelli di processo e calcoli di regolazione adattabili di per fornire una messa a punto continua del loop di controllo per processi con dinamiche di risposta non lineari o variabili.

DeltaV InSight permette anche di sintonizzare facilmente i blocchi funzione DeltaV Fuzzy, per migliorare la qualità del processo, la produttività e l’efficienza. I blocchi funzione DeltaV Fuzzy offrono un pratico e collaudato sostituto del controllo PID. L’algoritmo brevettato consente prestazioni migliori e una risposta più immediata rispetto al controllo PID tradizionale su molti loop.

Per ottenere misure online che prima erano disponibili solo attraverso analisi di laboratorio o analizzatori online, l’applicazione DeltaV Neural fornisce un modo pratico per creare sensori virtuali o inferenziali. DeltaV Neural è facile da comprendere e da usare, con i suoi calcoli che permettono di controllare più strettamente la qualità del prodotto, portando a sua volta a un aumento della resa e a una riduzione dei costi.

Un’altra applicazione di controllo avanzato che può aiutare le aziende ad ottenere il massimo dal loro impianto è il blocco funzione di controllo a modello predittivo DeltaV PredictPro di Emerson, che utilizza la potenza del controllo a modello predittivo per affrontare l’interazione del processo e le dinamiche difficili. Gestisce facilmente le sfide di tempi morti eccessivi, costanti di tempo lunghe, risposte inverse e interazioni del loop, permettendo di ridurre la variabilità e di aumentare la produttività e la redditività. Poiché l’applicazione è completamente incorporata nel sistema di controllo distribuito DeltaV, i componenti e i blocchi funzione pre-progettati possono essere utilizzati per sviluppare, convalidare, testare e implementare rapidamente strategie di controllo multivariabili.

 

Prestazioni dell’operatore

Un fattore importante che influisce sulla produttività e sulla redditività dell’impianto è la ridotta disponibilità dovuta a fermi non pianificati. Secondo uno studio del Consorzio ASM, circa il 42% degli arresti non pianificati nelle industrie di processo sono causati da errori operativi o umani. Questo non significa che gli operatori siano incapaci, semplicemente che la loro vita lavorativa sta diventando sempre più complessa, si veda per esempio è la gestione degli allarmi di processo.

Quando c’è un turbamento del processo in un grande impianto, gli operatori possono essere sommersi da centinaia di allarmi di processo in pochi minuti. Per aiutarli quando questo accade, il software DeltaV Alarm Mosaic di Emerson fornisce una visione facile da comprendere del sovraccarico di allarmi, accompagnata da strumenti che aiutano a identificare rapidamente le condizioni della causa principale.

Per rendere il lavoro dell’operatore ancora più facile, Emerson offre il software AgileOps™, una soluzione completa di gestione degli allarmi. Agli operatori vengono presentati gli allarmi che sono appropriati all’operazione corrente, le prestazioni degli allarmi vengono tracciate e le modifiche alla configurazione degli allarmi vengono tracciate e verificate. Questo permette l’implementazione dei cicli di vita della gestione degli allarmi IEC 62682 e ISA 18.2.

AgileOps è composto da diversi moduli, tra cui uno per la gestione dinamica degli allarmi. Si tratta di un potente strumento di gestione dei processi che permette alle configurazioni degli allarmi di cambiare al variare dello stato operativo. È stato dimostrato che questo elimina le inondazioni di allarmi durante le condizioni di turbamento, permettendo agli operatori di concentrarsi sulla stabilizzazione dell’impianto piuttosto che rispondere ad allarmi non necessari.

Un altro fattore che rende il lavoro degli operatori più difficile è la cattiva progettazione della HMI, che può ostacolare una rapida identificazione delle condizioni anomale. Per combattere questo, Emerson fornisce la sua avanzata HMI DeltaV Live, che è stata progettata in conformità con le migliori pratiche delineate nello standard ISA 101 per supportare la grafica dell’operatore ad alte prestazioni. La HMI è progettata per permettere agli operatori di vedere le informazioni critiche come, quando e dove ne hanno bisogno. Ha gerarchie di visualizzazione incorporate, che consentono una navigazione più rapida attraverso il sistema di controllo e azioni più veloci per l’operatore, e supporta nativamente HTML5, gettando le basi per una grafica universale e multipiattaforma facile da progettare e configurare.

Attraverso tutte queste soluzioni software, Emerson sta aiutando gli utenti a raggiungere l’obiettivo finale di far funzionare i loro processi in modo sicuro e al punto ottimale da un punto di vista economico, mettendoli sulla strada per ottenere prestazioni da primo quartile.

Scopri di più su come le soluzioni software di Emerson possono aiutare a migliorare il controllo e le prestazioni dell’operatore.

Leggi l’intero numero 18 di Innovations in Automation.  “Le soluzioni software di Emerson aiutano ad incrementare l’efficienza, la sostenibilità ambientale e la redditività”

 

 

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