ABB Khả năng ™ OPTIMAX® APC: Định hướng tương lai của chuyển đổi kỹ thuật số trong các ngành công nghiệp quy trình hiện đại

Sự phát triển của kiểm soát công nghiệp: Vượt qua giới hạn của can thiệp thủ công
Trong thế giới nặng nề của hóa chất, lọc dầu và hóa chất tinh khiết, phương pháp quản lý nhà máy "kinh doanh như bình thường" đang gặp phải trở ngại. Chúng ta đang chứng kiến ​​sự thay đổi cơ bản trong cách thức sản xuất được xử lý. Trong nhiều thập kỷ, ngành công nghiệp này đã dựa vào con mắt dày dặn kinh nghiệm của những người vận hành hiện trường và các bộ điều khiển PID (Tỷ lệ-Tích phân-Tỷ lệ) cơ bản. Tuy nhiên, khi thực vật phát triển phức tạp hơn và nhu cầu thị trường về “chất lượng cao, lượng carbon thấp và năng suất tối đa” trở nên không thể thương lượng được thì các phương pháp truyền thống này tỏ ra không còn phù hợp.
Thực tế tại nhà máy ngày nay là một trong những sự kết hợp cực kỳ đa biến. Bạn thay đổi nhiệt độ trong lò phản ứng và nó sẽ thay đổi theo các mức áp suất, hiệu suất xúc tác và độ tinh khiết của quá trình chưng cất ở hạ lưu. Việc mong đợi một người vận hành - dù có kinh nghiệm đến đâu - để cân bằng thủ công các biến số dịch chuyển này 24/7 không những không thực tế mà còn không hiệu quả. Đây là lúc quá trình chuyển đổi kỹ thuật số chuyển từ “từ thông dụng” sang chức năng cần thiết: chuyển đổi từ điều chỉnh thủ công phản ứng sang tối ưu hóa thông minh chủ động.

1. ABB OPTIMAX® APC chính xác là gì? Xác định “Bộ não” của thực vật
Từ quan điểm của chúng tôi với tư cách là nhà cung cấp phần cứng và phụ tùng công nghiệp, chúng tôi thường thấy Kiểm soát quy trình nâng cao (APC) bị hiểu nhầm là sự thay thế cho Hệ thống điều khiển phân tán (DCS). Trên thực tế, ABB Khả năng™ OPTIMAX® APC là lớp tối ưu hóa thông minh nằm phía trên DCS.
Hãy coi DCS như hệ thống thần kinh - nó xử lý hoạt động cơ bản và sự an toàn của van và động cơ. APC là bộ não. Nó sử dụng các mô hình toán học có độ chính xác cao để nhìn vào tương lai, dự đoán quá trình sẽ diễn ra ở đâu và gửi các điểm đặt được tối ưu hóa xuống DCS. Nó biến một dây chuyền sản xuất tiêu chuẩn thành một cơ quan tự chủ, tự điều chỉnh, luôn tìm kiếm điểm vận hành có lợi nhất.

2. Sự thật phũ phàng: Tại sao chiến lược kiểm soát hiện tại của bạn lại khiến bạn tốn tiền
Tại sao rất nhiều nhà máy chế biến vẫn hoạt động dưới mức tiềm năng thực sự của chúng? Chúng tôi đã xác định được bốn "kẻ giết người hiệu quả" chính mà biện pháp kiểm soát truyền thống không thể giải quyết được:

• Bẫy ổn định: Vì các vòng PID truyền thống không thể xử lý các biến số ảnh hưởng lẫn nhau (khớp nối), nên người vận hành buộc phải vận hành nhà máy một cách "thận trọng". Họ hy sinh tốc độ và năng suất chỉ để giữ cho hệ thống ổn định, đồng thời để lại tiền trên bàn một cách hiệu quả.
• Trò chơi kéo co đa mục tiêu: Bạn muốn độ tinh khiết cao hơn nhưng điều đó đòi hỏi nhiều hơi nước hơn. Bạn muốn chi phí thấp hơn nhưng điều đó có thể gây rủi ro cho việc tuân thủ môi trường. Kiểm soát thủ công là một sự thỏa hiệp liên tục, trong khi các hệ thống thông minh có thể tìm thấy "điểm phù hợp" nơi tất cả các mục tiêu đều được cân bằng.
• Yếu tố "Độ trễ": Kiểm soát phản hồi tiêu chuẩn phản ứng sau khi xảy ra sự cố. Vào thời điểm cảm biến phát hiện thấy nhiệt độ tăng đột biến, sản phẩm có thể đã không đạt thông số kỹ thuật.
• Biến động của thị trường: Với giá năng lượng và chất lượng nguyên liệu thô biến động hàng ngày, chiến lược kiểm soát tĩnh là công thức làm giảm tỷ suất lợi nhuận.

3. Giải pháp: Khả năng dự đoán với ABB Khả năng™ OPTIMAX®
Bộ ABB OPTIMAX® APC là một giải pháp phù hợp với thị trường được thiết kế để loại bỏ những điểm thiếu hiệu quả này. Nó không chỉ là một gói phần mềm; đó là một khuôn khổ chiến lược. Bằng cách sử dụng Điều khiển dự đoán đa biến (MPC), hệ thống sẽ tính toán tác động của những thay đổi hiện tại đối với đầu ra trong tương lai.
Đối với các kỹ sư trên mặt đất, điều này có nghĩa là ít cảnh báo hơn, ít căng thẳng hơn khi đổi ca và một hệ thống thực sự “hiểu” được tính chất vật lý của quá trình hóa học. Nó thu hẹp khoảng cách giữa các mục tiêu kinh tế của phòng họp và thực tế kỹ thuật của nhà máy.
 

4. Động cơ kỹ thuật: Bốn trụ cột của hiệu suất
ABB đã xây dựng nền tảng này dựa trên bốn đột phá công nghệ cụ thể giúp tách biệt nó khỏi tự động hóa cơ bản:
►Từ chối nhiễu loạn có thể dự đoán:Thay vì chờ đợi một biến động xảy ra, hệ thống sử dụng mô hình bên trong của mình để "thấy" nó sắp xảy ra - chẳng hạn như sự thay đổi về nhiệt độ môi trường hoặc lưu lượng cấp liệu - và điều chỉnh trước các thông số.
►Tách tổ hợp:Nó xử lý đồng thời sự tương tác giữa các đơn vị phức tạp như cột chưng cất và lò phản ứng. Nó hiểu rằng "Van A" ảnh hưởng đến "Cảm biến B" và điều phối chúng theo một chiến lược thống nhất.
►Tối ưu hóa kinh tế theo thời gian thực (RTO):Đây là nơi lợi nhuận được tạo ra. Hệ thống có thể được lập trình với chi phí năng lượng và giá sản phẩm hiện tại. Sau đó, nó tự động thúc đẩy nhà máy hoạt động ở mức giới hạn để tối đa hóa lợi nhuận của "Vòng quay vàng".
► Tích hợp song sinh kỹ thuật số liền mạch:Trước khi triển khai bất kỳ logic nào, nó có thể được kiểm tra trong môi trường ảo. Điều này làm giảm nguy cơ "thử và sai" trên thiết bị đắt tiền, trực tiếp.

5. Tác động đã được chứng minh: Trường hợp của Dawei Coking ở Vân Nam
Một ví dụ điển hình của công nghệ này đang hoạt động là đơn vị chưng cất metanol tại Vân Nam Dawei Coking. Cơ sở này phải vật lộn với độ tinh khiết của sản phẩm không ổn định do thành phần thức ăn dao động trên hệ thống ba tháp của họ (tháp tiền chưng cất, tháp điều áp và tháp khí quyển).
Bằng cách triển khai hệ thống OPTIMAX® APC, họ đã đạt được mức độ phối hợp mà hoạt động thủ công không thể sánh được. Kết quả đã rõ ràng:

• Tiêu thụ hơi nước giảm mạnh, trực tiếp làm giảm lượng khí thải carbon.
• Sản lượng metanol tăng lên, biến nhiều nguyên liệu thô thành sản phẩm có giá trị cao.
• Độ ổn định khi vận hành được cải thiện hơn 30%, nghĩa là ứng suất thiết bị ít hơn và tuổi thọ dài hơn cho phần cứng mà chúng tôi cung cấp.

6. Thực hiện Hành trình: Con đường đi tới sản xuất “Tắt đèn”
Triển khai giải pháp APC là một hành trình không ngừng cải tiến. Nó bắt đầu bằng "Thử nghiệm từng bước" để xác định cách thức hoạt động của quy trình, tiếp theo là xây dựng mô hình và cuối cùng là "đóng vòng lặp".
Là nhà cung cấp các mô-đun ABB, Siemens và Allen-Bradley, chúng tôi biết rằng phần cứng (PLC và thẻ DCS) phải mạnh mẽ để hỗ trợ các tính toán nâng cao này. Khi phần cứng và phần mềm APC hoạt động hài hòa, nhà máy sẽ chuyển sang trạng thái "Tự tối ưu hóa", yêu cầu ít quản lý vi mô hơn và mang lại kết quả nhất quán hơn.
 

Kết luận: Một tiêu chuẩn mới cho năng lực cạnh tranh công nghiệp
Thời đại “cài rồi quên” hay “tinh chỉnh thủ công” sắp kết thúc. Trước các mục tiêu trung hòa lượng carbon toàn cầu và sự cạnh tranh khốc liệt trên thị trường, ABB OPTIMAX® APC cung cấp lợi thế kỹ thuật cần thiết để luôn dẫn đầu. Nó biến dữ liệu thành công cụ và mô hình hóa thành lợi thế cạnh tranh.
Cho dù bạn đang tìm cách ổn định quy trình chưng cất hay tối ưu hóa toàn bộ nhà máy tiện ích của mình thì con đường phía trước đều rõ ràng: Thông minh, có khả năng dự đoán và tự chủ.

Câu hỏi thường gặp về kỹ thuật & thông tin chi tiết của chuyên gia
Câu hỏi 1: Cây của tôi có quá cũ để sử dụng cho APC không?
Đáp: Không nhất thiết. Miễn là nhà máy của bạn có cơ sở hạ tầng DCS hoặc PLC chức năng với các van điều khiển điện tử, lớp APC có thể được tích hợp. Chúng tôi thường giúp khách hàng nâng cấp các mô-đun cũ của họ để hỗ trợ các lớp tối ưu hóa hiện đại này.
Câu hỏi 2: APC xử lý các sự kiện "không thể đoán trước" như thế nào?
Trả lời: "Dự đoán" trong MPC đề cập đến mô hình toán học của nó. Nếu máy bơm bị hỏng, hệ thống an toàn DCS (SIS) cơ bản sẽ tiếp quản. Sau đó, APC sẽ tính toán lại cách tốt nhất để vận hành các thiết bị còn lại trong điều kiện hạn chế mới.
Câu 3: Yêu cầu bảo trì cho những mẫu máy này là gì?
Đáp: Các quy trình công nghiệp thay đổi khi thiết bị cũ đi hoặc chất xúc tác xuống cấp. ABB OPTIMAX® bao gồm các công cụ "Theo dõi tình trạng mô hình", cho phép các kỹ sư dễ dàng điều chỉnh phần mềm để phù hợp với trạng thái vật lý hiện tại của nhà máy.

Bạn đang tìm kiếm Phụ tùng hoặc Phần cứng Kỹ thuật của ABB DCS?
Là nhà cung cấp chuyên biệt trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp, chúng tôi cung cấp các thành phần quan trọng—mô-đun DCS, PLC và cảm biến—tạo thành nền tảng cho hành trình tối ưu hóa của bạn.
Liên hệ với người quản lý của chúng tôi ngay hôm nay:
Giám đốc:Vicky
E-mail:sales7@apterpower.com
Gọi điện hoặc Whatsapp:+86 18030175807
Cung cấp toàn cầu: Các bộ phận gốc của ABB, Siemens, Honeywell, Bently Nevada, v.v.

Mô hình được đề xuất