控制過程,才能掌控未來!
在流程工業領域,這一點尤為顯著。
但隨著能源結構轉型和數字化技術的狂飆突進,傳統工業控制方式在“控”場方面開始力不從心——反應慢、效率低、能耗高……就像在用“老年機”玩電競。
為了讓工業控制更靈活、更智能,先進過程控制(APC)這類不同于常規單回路控制,并具有比常規 PID 控制更好效果的控制策略逐漸走到了臺前。
這位“控”場高手往往自帶多變量預測和卡邊操作等關鍵技能,成為穩定工藝、提升效率、降低能耗的“控”場擔當。尤其在電力、石化、水泥等高能耗行業,APC的應用正從“可選”逐步轉變為“剛需”,成為企業智能化升級的關鍵工具。
“控”場乏力
傳統控制系統為何力不從心?
傳統控制系統主要圍繞簡單的比例-積分-微分(PID控制系統)回路構建,用于控制工藝生產。PID回路僅支持單變量控制,在處理實際生產過程中的復雜多變量交互時往往顯得力不從心,需要依靠大量操作人員經驗進行手動干預。
以某垃圾發電廠為例,在原料性質不穩定的情況下,繼續使用傳統控制系統往往會導致以下幾個關鍵問題:
1動態響應遲緩:由于缺乏預測能力,發電廠無法快速適應發電負荷激增或驟降。
2人工依賴嚴重:隨著燃料組合、負荷需求、環境溫度等條件的變化,操作員需要頻繁進行手動調整,這不僅導致效率低下,還容易引發操作員疲勞。
3設備磨損加速:應對無法避免的增減負荷,如果缺乏及時有效的協調,會導致溫度和壓力等變量的不穩定,加速設備磨損。
4能耗排放增加:溫度和壓力等變量的不穩定,還會增加燃料消耗,導致碳和氮氧化物的排放增多。
全局在“控”
EcoStruxure APC秀出掌控力!
憑借施耐德電氣在開放自動化與數字化領域的深厚技術專長,施家EcoStruxure APC先進過程控制系統深度賦能工業企業“智改數轉”,助力生態伙伴實現業務價值提升,共同推進產業轉型升級。
EcoStruxure APC先進過程控制系統不僅能持續監測生產過程并進行預測性的實時調整,優化系統性能,還能減少人工操作,并助力企業實現節能減排,效益提升等,具備杰出的智“控”能力。
1從被動響應到主動預測:與傳統系統的被動響應不同,EcoStruxure APC先進過程控制系統能夠基于預測模型分析實時狀況,進行主動預測,并在效率降低前主動調整操作,維持生產系統的性能表現,從而減少人工干預,提升效率。
2并行處理多變量,優化操作性能:EcoStruxure APC先進過程控制系統能綜合考慮復雜的多變量關系,并可同時調整多個變量,而非一次僅調整一個參數,從而在更大程度上優化系統操作性能,提高效率。
3降低能耗,減少排放:通過提升系統運行的穩定性,減少不必要的波動,EcoStruxure APC先進過程控制系統能有效降低能源消耗,減少排放,并延長設備使用壽命。
此外,值得一提的是,EcoStruxure APC先進過程控制系統無需大規模改造,可與現有的DCS分布式控制系統疊加使用,無需停機。
“控”場實錄
APC助力傳統企業煥發新活力!
山東志全電氣技術有限公司與施家在傳統配電領域的合作已達十年之久。依托施家數字化解決方案,這位配電領域的“老兵”成功轉型為數字化領域的“新兵”,并在某石化企業120萬噸催化裂化裝置項目中取得顯著成果。
“控”場成績單
通過EcoStruxure APC先進過程控制系統的應用,施家幫助志全電氣基于數據分析進行預判,實現分鐘級的平穩設備操作,顯著提升裝置運行穩定性。
1控制標準方差降低40%以上
2操作員操作頻次降低40%
3輕油收率提高超過0.15%
4綜合年化收益可達450萬元
未來,志全電氣已明確計劃將EcoStruxure APC先進過程控制系統進一步推廣至客戶自備電廠的鍋爐控制、苯酚丙酮控制等裝置,并計劃向其他類似地煉企業進行有效復制與推廣。
在與祁連山水泥集團的合作中,EcoStruxure APC先進過程控制系統通過數據分析建立預測模型,結合自動化技術與人力經驗合理優化設備參數,減少生產關鍵變量波動,實現各工藝流程系統的最優化運行,不僅解放操作員,保障產品品質,同時也保證了水泥窯安全穩定、可靠環保的運轉。
“控”場成績單
得益于與施家的合作,祁連山水泥集團顯著提高了生產穩定性和效率,并有效節約成本,降低能耗,減少了勞動力需求。
1每年成功節省近300,000歐元
2標準煤耗降至100kg/噸以下
3系統在線率99%以上
基于開放的、軟件定義的自動化理念,施家EcoStruxure APC先進過程控制系統助力企業顯著提升生產和運營效率,并確保系統在未來可靈活進行升級改造。
此外,隨著數字化技術的快速發展,APC+RTO(在線實時優化)的融合應用正在成為工藝優化的未來趨勢。這一融合也將為施家生態伙伴解鎖全新的價值空間,讓更廣泛領域的合作成為可能。依托軟件定義的自動化,施家期待攜手更多合作伙伴,助力更多工業企業實現轉型升級,讓未來可“控”!
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原文標題:“控”場高手:APC如何讓工業控制更穩定、更智能?
文章出處:【微信號:施耐德電氣,微信公眾號:施耐德電氣】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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