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Der Fall für proaktive Regelkreisüberwachung

PID-Optimierung. Regelkreisüberwachung

Drei aktuelle Entwicklungen, die die PID-Optimierung zu einer Priorität machen sollten

Unabhängig davon, ob Sie PID-Regler manuell oder mit Hilfe von Software leistungsschwach abstimmen, gehen beide Ansätze davon aus: Sie wissen, welche Schleife der schlechte Akteur ist!

Ein neuer Beitrag von mir konzentriert sich auf Loop-Tuning-Best-Practices und es skizzierte eine einfache Methode zum Modellieren und Einstellen von PID-Regelkreisen. Was diese und andere Beiträge nicht erwähnen, ist, dass leistungsschwache Schleifen oft schwer zu isolieren sind.

Während nicht viele Pflanzen PID-Zählungen haben, die in den 1,000s enthalten sind, haben die meisten Produktionsstandorte mehrere hundert Schleifen, die es schwierig machen, diese schlechten Akteure herauszusuchen. Zu allem Überfluss kann die Interaktion zwischen verschiedenen Schleifen, insbesondere in komplexen Produktionsumgebungen, die Dinge verwirren.

Bei unzähligen Gelegenheiten war ich Zeuge, wie Ingenieure Loops korrigierten, die einfach die Symptome schlechter Kontrolle aufwiesen, während sie die Schleife, die die eigentlichen Ursachen waren, überblickten. Wie in meinem geteilt Systems Denker Auch ich habe mich des Verbrechens schuldig gemacht ... bevor ich die richtigen Werkzeuge einsetzte und ein besseres Verfahren einführte.

Relativ neue Veränderungen in der Landschaft für industrielle Automatisierungstechnologien haben es leichter gemacht, Regelkreise mit schlechter Leistung herauszufiltern. Wenn Sie aktiv an Diskussionen zu IIoT und Industry 4.0 teilnehmen, sind diese Änderungen möglicherweise vertraut. Trotzdem, hier sind ein paar Innovationen, die es einfacher gemacht haben, Regelkreis-Performance-Probleme zu identifizieren und die damit verbundenen Ursachen zu isolieren.

  • Datenverfügbarkeit

Die Denkweise der meisten Betriebsleiter hat sich geändert. Es war noch nicht allzu lange her, als sie Daten entweder als Luxus oder nur als Mittel zur Erfüllung einer regulatorischen Anforderung betrachteten. Heute sieht es anders aus. Zugang zu guten Daten ist ein Muss. Natürlich tut es nicht weh, dass die Kosten für Sensoren gesunken sind. Seit 1992 sind die durchschnittlichen Kosten eines Sensors um 95% gesunken.

Andere Innovationen wie Datenhistorie und Verarbeitungstechnologien haben es auch einfacher und kostengünstiger gemacht, die umfangreichen Prozessdaten einer Anlage zu erfassen und zu nutzen.

Die Leistungsdetails für jede 100- oder sogar 1,000-Schleife und wie sich die zugehörige Dynamik entwickelt, sind für die meisten Prozesshersteller jetzt leicht zugänglich.

  • Erweiterte Analytik

Genau wie die Hardware gab es auch wichtige Fortschritte in der Software. Seit Jahren bieten Hersteller von Wartungs- und Ressourcen-Zuverlässigkeits-Technologien Software-Anwendungen an, die eine fortschrittliche Diagnose durchführen und proaktiv nach Trends mit übermäßiger Abnutzung suchen.

In jüngster Zeit haben Anbieter von Prozesssteuerungslösungen Lösungen eingeführt, die die Leistung von PID-Regelkreisen im gesamten Werk bewerten. Mit einem Array von KPIs können CLPM-Tools (Control Loop Performance Monitoring) proaktiv Probleme wie das Tuning des Controllers, die Schleifeninteraktion und sogar mechanische Probleme erkennen.

Hilfreiche KPIs und fortschrittliche forensische Tools erleichtern Prozessherstellern die Korrektur von Leistungsproblemen, bevor der Durchsatz und die Effizienz der Produktion beeinträchtigt werden. Haftreibung (oder klebrige Reibung) ist eine der Metriken, die auf dem KPI-Dashboard angezeigt werden können.

Haftreibung (oder klebrige Reibung) ist eine der Metriken, die auf dem KPI-Dashboard angezeigt werden können.

Haftreibung (oder klebrige Reibung) ist eine der Metriken, die auf dem KPI-Dashboard angezeigt werden können.

  • Bekannter Wert

Es ist bekannt, dass Hersteller von innovativen Technologien Abstand nehmen, wenn die damit verbundenen Vorteile nicht quantifizierbar sind. Zum Glück für Anbieter von CLPM-Lösungen hat eine Studie, die vom britischen Best Practice-Programm für Energieeffizienz in 2001 veröffentlicht wurde, eine breite Palette von Vorteilen im Zusammenhang mit der routinemäßigen Einstellung von PIDs dokumentiert. Er dokumentierte einen Anstieg des Durchsatzes (2-5%) und des Ertrags (5-10%) sowie einen Rückgang des Energieverbrauchs (5-15%) und der Qualitätsprobleme (25-50%).

Seit ihrer Veröffentlichung sind immer mehr Fallstudien aufgetaucht und sie haben mehr Beweise für wirtschaftliche Gewinne geliefert. Diese Zuwächse sind heute relevanter, da die Hersteller unter einem erhöhten Output-, Energie- und Margendruck stehen, der ihre Perspektive von "Um jeden Preis zu machen" auf "Mit maximaler Effizienz" geändert hat.

Während immer von den Vorteilen gut abgestimmter Regelkreise ausgegangen wurde, liefert eine wachsende Zahl von Fallstudien für Endanwender einen signifikanten finanziellen Wert. Die meisten, die die Fortschritte in der Automatisierungstechnik verfolgen, würden zustimmen, dass ein Optimierungskurs im Gange ist . Daten und die damit verbundene Verarbeitungsleistung sind jetzt recht erschwinglich. Erweiterte Analysetools erleichtern das Aufdecken leistungsschwacher Assets.

Darüber hinaus gibt es zunehmend Hinweise auf ihre finanziellen Auswirkungen. Wenn Sie bedenken, dass der PID-Regler die Grundlage für die Steuerungsinfrastruktur einer Produktionsanlage bildet, ist es leicht zu verstehen, warum die Optimierung Priorität haben sollte. Fall abgeschlossen!

Damien Munroe

http://www.controlstation.com

Damien gibt einen Einblick in die Prozesssteuerung und -automatisierung, die aus seinen Erfahrungen in der militärischen Luftfahrt, der Offshore-Öl- und Gasindustrie, der Präzisions-Pharmaindustrie und der Halbleiterherstellung resultiert. Seine Ausbildung an der

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