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Tupraş节省数百万美元每年与自动控制回路性能监视

挑战

自动化的监控和维护跨四个炼油厂近6000控制回路

解决方案

使用MATLAB开发和测试的性能评估和分析算法,结合信号处理、谱分析、模式识别、和自回归模型

结果

  • 每年节省2000万美元
  • 250 engineer-days手册努力消除
  • 节约成本的解决方案内部开发

“MATLAB救了我们大量的时间和费用,使我们能够开发自己的软件内部。它还使我们能够节省数百万美元的成本,导致可怜的控制器性能。”

穆罕默德·Yagci Tupraş
控制器健康监测系统仪表盘。

控制器健康监测系统仪表盘。


Tupraş运作四个炼油厂总年度原油加工能力超过2800万吨,使其土耳其最大的工业公司和欧洲最大的10个炼油公司之一。Tupraş炼油厂配有先进过程控制系统除了大约5900 proportional-integral-derivative (PID)控制回路。如果这些循环不定期调整占过程动力学的变化,控制器不再能够以最优的方式捕捉所需的设定点值,减少生产时增加安全风险和成本。

Tupraş研发中心的化学工程师,穆罕默德Yagci和Gizem Kusoglu岩石已经开发了一个自动化系统,用于监控和识别控制循环性能问题,节省公司估计每年1200万到2000万美元。该团队使用MATLAB®加快开发和测试系统的核心算法。

“MATLAB救了我们大量的时间在写性能评估和其他算法,”穆罕默德Yagci说Tupraş建模和过程控制负责人。“只有几行代码,我们可以估计一个控制回路的性能。我们完全有信心在MATLAB函数,我们使用,因为我们知道他们是全面测试,广泛应用于工业应用。”

挑战

摩擦,积极调整,外部干扰导致性能下降。直到最近,先进过程控制工程师Tupraş可以花四个小时监测一个控制回路等问题。与5900年循环和17000多个参数检查和调整,监视循环每年成千上万的engineer-hours。

Tupraş评估几个包装第三方解决方案。金宝搏官方网站价格根据数量的循环监控,这些解决方案将花费数十万美元。金宝搏官方网站更重要的Tupraş工程师,软件定制是很困难的。

内部Tupraş决定建立自己的解决方案。经过全面的调查论文最先进的控制回路监测技术,团队识别算法,将他们的解决方案的关键,包括性能评估、振动分析、阀门和控制分析。减少开发时间,公司的化学工程师想实现和测试这些算法本身,而不是编写要求,实现由一个单独的软件工程或IT团队。完成算法设计阶段后,他们把软件架构和规范IT团队,构建软件根据公司标准。

解决方案

Tupraş工程师使用MATLAB开发和验证自动控制循环监控软件的核心算法。

研究小组选择一个炼油厂作为算法发展的试点单位。在MATLAB工作,他们建立了自回归模型为每个控制器在本单位使用最小方差控制原则。然后他们开发出一种性能评估算法,使用该模型来识别控制回路不正常操作范围内执行。

一旦团队一个算法来识别不佳的控制回路,他们使用MATLAB信号处理工具箱™开发应用光谱分析和互相关估计的算法来识别造成的振荡源积极控制循环调优。

工程师也开发了算法分析非线性系统的情况下静摩擦在阀无法确定振荡源。这些算法执行后分析,检查频率之间的交互系统中检测和隔离源振荡。

之后,团队开发了算法来解决控制阀问题由静态摩擦引起的。这些算法应用模式识别技术来检测静态摩擦和衡量一个控制回路的影响。

最后,他们结合所有的算法来创建一个端到端流程监控和根源分析解决方案,将识别性能较差的控制回路和性能退化的原因。

经过测试和验证算法对数据从多个炼油厂,Tupraş软件工程师使用MATLAB代码为基础实现c#版本,一个标准的公司实践在企业范围内部署系统。

结果

  • 每年节省2000万美元。“我们估计,一个业绩不佳的控制回路可以每年公司损失10000美元,“Yagci说。“估计和基于行业平均水平,我们的结论是,我们开发的性能评估和控制循环分析算法在MATLAB拯救Tupraş从每年1200万到2000万美元。”
  • 250 engineer-days手册努力消除。5900年“手动分析控制回路和超过17000个循环参数带我们的过程控制工程师每年250天的努力,“Yagci指出。”算法在MATLAB开发和测试,我们有这个过程自动化,让工程师在其它项目上合作。”
  • 内部开发节约成本的解决方案。“MATLAB启用一个小团队的化学工程师们运用他们的专业知识和过程知识直接实现和测试算法而不是依靠单独的程序员团队,“Yagci说。“内部开发我们自己的解决方案也消除了需要第三方解决方案成本从300000美元到100万美元。”金宝搏官方网站

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