Fortgeschrittene Prozessregelung und Mehrgrößenregelung

Antibombeo (Antipump-Regelung)

Die Antibombeo-Regelung verhindert das Pumpen des Kompressors. Sie ermöglicht den Betrieb so nah wie möglich an der Pumpgrenze, ohne diese zu erreichen. Durch den Einsatz von Pumpgrenzregelventilen wird das erforderliche Minimum sichergestellt und ein Verlust der Kompressorleistung (Rendimiento) vermieden.

Nichtlineare Füllstandsüberwachung

Standard-PID-Algorithmen sind linear, weshalb diese Art der Kontrolle normalerweise nicht auf nichtlineare Prozesse anwendbar ist, außer durch spezielle Programme. Sie nutzt die Kapazität eines Behälters, um Variationen im Zu- oder Ablauf zu minimieren, insbesondere wenn unterschiedliche Durchflussmengen auftreten.

Regelung von binären Destillationskolonnen

Bei Destillationskolonnen werden folgende Aspekte behandelt:

• Die Zusammensetzung der Verunreinigungen.
• Temperaturen in der Rektifikationszone und im Stripping-Bereich.
• Durchfluss und Temperatur am Kopf der Kolonne.
• Energiebeitrag zur Sumpfbeheizung.
• Rückfluss-Destillat-Verhältnis.

Berechnung von Kontrollparametern

Es können Variablen berechnet werden, die den aktuellen Prozesszustand am besten repräsentieren.

Temperaturregelung mit Druckkompensation

Durch Druckänderungen ändert sich die Siedetemperatur. Um die Zusammensetzung zu kontrollieren, wird die Änderung gegenüber einem Referenzdruck berechnet. Wenn der tatsächliche Druck dem Referenzdruck entspricht, bleibt die Temperatur gleich. Ist der tatsächliche Druck jedoch niedriger als der Referenzdruck, sinkt die druckkompensierte Temperatur entsprechend.

Mehrgrößenregelung (Multivariable Control)

Dies umfasst Techniken, die darauf abzielen, den Prozess unter Berücksichtigung bestimmter Vereinfachungen zum wirtschaftlichen Optimum zu führen. Diese Methode ist in Raffinerien am weitesten verbreitet.

Prozessmodellierung

Eine Darstellung, die es ermöglicht, Fragen zum Prozess zu beantworten, ohne direkt am realen System experimentieren zu müssen. Dieses Modell nutzt eine Matrix mit zwei Grundprinzipien:

• Linearität: Wenn die Änderung der Stellgröße 3 Einheiten beträgt, beträgt die Auswirkung auf die Regelgröße ebenfalls proportional 3 Einheiten.
• Superposition (Überlagerung): Die Wirkung von zwei aufeinanderfolgenden Änderungen einer Stellgröße entspricht der Summe der Einzelbewegungen zum jeweiligen Zeitpunkt.

Lineare Programmierung und Beschränkungen

Ziel ist es, Sollwerte im stationären Zustand so zu erreichen, dass alle kontrollierten Variablen innerhalb der spezifizierten Grenzen liegen. Dies kann eine oder mehrere Lösungen liefern; das System wählt die optimale Lösung für die Stellgrößen aus.

Module eines Multivariable Predictive Controllers (MPC)

• Prädiktionsmodul: Berechnet künftige Werte der Regelgrößen (CV) basierend auf der Historie, Variablenänderungen, mathematischen Modellen und der Zeit bis zum Erreichen des stationären Zustands.
• Optimierungsmodul: Nutzt Techniken wie die lineare Programmierung mit den stationären Werten aus dem Prädiktionsmodul und den Kosten der Stellgrößen (MV).
• Steuermodul: Verwendet die Ergebnisse des Optimierungsmoduls und die Vorhersagen, um die notwendigen Bewegungen der Stellgrößen (MVs) über eine Kontrollmatrix zu berechnen.