ในฐานะซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้ของระบบ ABB Bailey INFI 90 ฉันได้รับสิทธิพิเศษในการเจาะลึกเข้าไปในความซับซ้อนของระบบควบคุมที่น่าทึ่งนี้ ABB Bailey INFI 90 เป็นระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS) ที่ได้รับการยอมรับอย่างดี ซึ่งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงการผลิตพลังงาน การแปรรูปทางเคมี และการผลิต สิ่งสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้ INFI 90 มีประสิทธิภาพมากคืออัลกอริธึมการควบคุมที่หลากหลาย ในบล็อกนี้ ฉันจะสำรวจอัลกอริธึมการควบคุมบางส่วนที่ใช้ใน ABB Bailey INFI 90 และวิธีที่อัลกอริธึมเหล่านี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ
อัลกอริธึมการควบคุม PID
อัลกอริธึมควบคุมตามสัดส่วน - อินทิกรัล - อนุพันธ์ (PID) อาจเป็นอัลกอริธึมควบคุมที่เป็นที่รู้จักและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในระบบ INFI 90 เป็นกลไกควบคุมผลป้อนกลับที่คำนวณค่าความผิดพลาดซึ่งเป็นผลต่างระหว่างเซ็ตพอยต์ที่ต้องการและตัวแปรกระบวนการที่วัดได้ จากนั้นตัวควบคุม PID จะคำนวณเอาต์พุตควบคุมตามเงื่อนไขตามสัดส่วน อินทิกรัล และอนุพันธ์
คำตามสัดส่วนให้การตอบสนองต่อข้อผิดพลาดทันที เป็นสัดส่วนกับค่าความผิดพลาดปัจจุบัน ซึ่งหมายความว่าข้อผิดพลาดที่ใหญ่กว่าจะส่งผลให้มีการดำเนินการควบคุมที่ใหญ่ขึ้น คำสำคัญจะสะสมข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งช่วยขจัดข้อผิดพลาดในสถานะคงที่ สุดท้ายนี้ เงื่อนไขอนุพันธ์จะขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของข้อผิดพลาด โดยจะคาดการณ์ข้อผิดพลาดในอนาคตและให้การควบคุมเพื่อลดการแกว่ง
ใน ABB Bailey INFI 90 อัลกอริธึม PID สามารถกำหนดค่าได้อย่างง่ายดายเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของกระบวนการที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในโรงไฟฟ้า สามารถใช้ตัวควบคุม PID เพื่อควบคุมอุณหภูมิไอน้ำได้ จุดที่ตั้งไว้คืออุณหภูมิไอน้ำที่ต้องการ และตัวแปรกระบวนการคืออุณหภูมิไอน้ำที่วัดได้จริง ตัวควบคุม PID จะปรับวาล์วควบคุมเพื่อรักษาอุณหภูมิไอน้ำไว้ที่จุดที่กำหนด
ฟีด - อัลกอริทึมการควบคุมไปข้างหน้า
แม้ว่าการควบคุม PID จะมีประสิทธิภาพในหลายสถานการณ์ แต่ก็มีข้อจำกัดเมื่อต้องรับมือกับสิ่งรบกวนที่สามารถคาดการณ์ได้ นี่คือที่มาของอัลกอริธึมการควบคุมฟีด - ฟอร์เวิร์ด การควบคุมฟีด - ฟอร์เวิร์ดใช้ข้อมูลเกี่ยวกับการรบกวนเพื่อคำนวณการดำเนินการควบคุมก่อนที่จะส่งผลต่อตัวแปรกระบวนการ
ใน ABB Bailey INFI 90 อัลกอริธึมการควบคุมการป้อนและไปข้างหน้าสามารถใช้ร่วมกับการควบคุม PID เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบได้ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการทางเคมี หากมีการเปลี่ยนแปลงอัตราการป้อนวัตถุดิบ ตัวควบคุมการป้อนไปข้างหน้าจะสามารถปรับอินพุตควบคุมเพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงนี้ได้ ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบของการรบกวนต่อกระบวนการและรักษาการทำงานที่มีเสถียรภาพมากขึ้น
อัลกอริธึมการควบคุมแบบเรียงซ้อน
การควบคุมแบบเรียงซ้อนเป็นกลยุทธ์การควบคุมแบบหลายวงที่เกี่ยวข้องกับตัวควบคุมตั้งแต่สองตัวขึ้นไปที่ทำงานร่วมกัน ในระบบควบคุมแบบคาสเคด จะมีตัวควบคุมหลักที่ควบคุมตัวแปรกระบวนการหลัก และตัวควบคุมรองที่ควบคุมตัวแปรระดับกลาง
ตัวควบคุมรองตอบสนองต่อการรบกวนได้เร็วยิ่งขึ้น และเอาต์พุตจะถูกใช้เป็นค่ากำหนดสำหรับตัวควบคุมหลัก ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมตัวแปรกระบวนการหลักได้ดีขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่มีค่าคงที่เวลานานหรือมีการรบกวนอย่างมาก
ใน ABB Bailey INFI 90 สามารถใช้การควบคุมแบบเรียงซ้อนเพื่อปรับปรุงการควบคุมกระบวนการที่ซับซ้อนได้ ตัวอย่างเช่น ในระบบควบคุมหม้อไอน้ำ อาจใช้ตัวควบคุมหลักเพื่อควบคุมแรงดันไอน้ำ ในขณะที่ตัวควบคุมรองจะควบคุมอัตราการไหลของเชื้อเพลิง ตัวควบคุมรองสามารถปรับการไหลของเชื้อเพลิงได้อย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการเผาไหม้ จากนั้นตัวควบคุมหลักจะปรับแต่งระบบโดยรวมอย่างละเอียดเพื่อรักษาแรงดันไอน้ำที่ต้องการ
โมเดล - อัลกอริธึมการควบคุมเชิงคาดการณ์ (MPC)
โมเดล - การควบคุมแบบคาดการณ์คืออัลกอริธึมการควบคุมขั้นสูงที่ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการเพื่อทำนายพฤติกรรมในอนาคต จากนั้นอัลกอริทึมของ MPC จะคำนวณลำดับการควบคุมที่เหมาะสมที่สุดเพื่อลดฟังก์ชันต้นทุนให้เหลือน้อยที่สุดในช่วงเวลาในอนาคต
ใน ABB Bailey INFI 90 สามารถใช้ MPC เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของกระบวนการที่ซับซ้อนได้ ตัวอย่างเช่น ในโรงกลั่น MPC สามารถใช้เพื่อควบคุมคอลัมน์การกลั่นได้ อัลกอริทึมของ MPC คำนึงถึงคุณสมบัติทางกายภาพของวัตถุดิบตั้งต้น สภาพการทำงาน และข้อกำหนดด้านคุณภาพผลิตภัณฑ์ จากนั้นจะคำนวณค่าเซ็ตพอยต์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวาล์วควบคุมและแอคทูเอเตอร์อื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดของกระบวนการกลั่นและตรงตามข้อกำหนดด้านคุณภาพผลิตภัณฑ์
อัลกอริธึมควบคุมลอจิกคลุมเครือ
การควบคุมลอจิกคลุมเครือเป็นวิธีการควบคุมที่ใช้ชุดคลุมเครือและกฎคลุมเครือเพื่อจัดการกับข้อมูลที่คลุมเครือและไม่แน่นอน แทนที่จะใช้ค่าที่คมชัด การควบคุมลอจิกแบบคลุมเครือจะเกี่ยวข้องกับระดับความเป็นสมาชิก
ใน ABB Bailey INFI 90 สามารถใช้การควบคุมตรรกะแบบคลุมเครือในสถานการณ์ที่กระบวนการสร้างแบบจำลองอย่างแม่นยำได้ยาก ตัวอย่างเช่น ในโรงบำบัดน้ำเสีย คุณภาพของน้ำเสียที่เข้ามาอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ การควบคุมลอจิกคลุมเครือสามารถใช้เพื่อปรับกระบวนการบำบัดตามคำอธิบายที่ไม่ชัดเจนของคุณภาพน้ำเสีย เช่น "มีมลพิษสูง" "มีมลพิษปานกลาง" หรือ "มีมลพิษเล็กน้อย"
การรวมฮาร์ดแวร์และอัลกอริทึม
ประสิทธิผลของอัลกอริธึมควบคุมเหล่านี้ในระบบ ABB Bailey INFI 90 ยังเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับส่วนประกอบฮาร์ดแวร์อีกด้วย ตัวอย่างเช่นใหม่ ABB Bailey NKTU01 - โมดูล I/O 12 ตัวสำหรับสายเคเบิลยูนิตสิ้นสุดมีบทบาทสำคัญในการส่งสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ภาคสนามและระบบควบคุม เพื่อให้แน่ใจว่าตัวแปรกระบวนการที่วัดได้จะถูกถ่ายโอนไปยังตัวควบคุมอย่างถูกต้อง และเอาต์พุตควบคุมจะถูกส่งไปยังแอคทูเอเตอร์ในเวลาที่เหมาะสม
ที่ABB Bailey NTU - 7UO โมดูลเอาต์พุตอะนาล็อกแบบแยกเป็นอีกหนึ่งส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ที่สำคัญ โดยจะให้สัญญาณเอาท์พุตอะนาล็อกแบบแยกส่วน ซึ่งใช้ในการควบคุมแอคทูเอเตอร์ต่างๆ ในกระบวนการ การแยกสัญญาณช่วยป้องกันการรบกวนทางไฟฟ้าและทำให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของสัญญาณควบคุม
ที่ABB SPASI23 โมดูลอินพุตแบบอะนาล็อกมีหน้าที่แปลงสัญญาณอนาล็อกจากเซนเซอร์ภาคสนามให้เป็นสัญญาณดิจิตอลที่ระบบควบคุมสามารถประมวลผลได้ อินพุตแบบอะนาล็อกที่แม่นยำถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของอัลกอริธึมควบคุม เนื่องจากตัวควบคุมอาศัยการวัดเหล่านี้ในการคำนวณการดำเนินการควบคุม
บทสรุป
ระบบ ABB Bailey INFI 90 นำเสนออัลกอริธึมการควบคุมที่หลากหลาย โดยแต่ละอัลกอริธึมมีข้อดีและการใช้งานเฉพาะตัวของตัวเอง ตั้งแต่การควบคุม PID ที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพไปจนถึงโมเดลขั้นสูง - การควบคุมแบบคาดการณ์และการควบคุมลอจิกแบบคลุมเครือ อัลกอริธึมเหล่านี้ช่วยให้ INFI 90 ให้การควบคุมที่แม่นยำและเชื่อถือได้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ
หากคุณกำลังมองหาการอัพเกรดระบบควบคุมที่มีอยู่หรือใช้ระบบใหม่ ABB Bailey INFI 90 ซึ่งมีอัลกอริธึมการควบคุมที่หลากหลายและส่วนประกอบฮาร์ดแวร์คุณภาพสูง คือตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม ไม่ว่าคุณจะอยู่ในอุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้า การแปรรูปทางเคมี หรืออุตสาหกรรมการผลิต INFI 90 สามารถช่วยคุณปรับปรุงประสิทธิภาพ ความเสถียร และคุณภาพของกระบวนการของคุณได้
เราพร้อมช่วยเหลือคุณในการเลือกอัลกอริธึมการควบคุมและส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบ ABB Bailey INFI 90 หรือต้องการหารือเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการซื้อ โปรดติดต่อเราได้ตลอดเวลา เราหวังว่าจะได้หารือเชิงลึกกับคุณ และช่วยคุณค้นหาโซลูชันที่ดีที่สุดสำหรับข้อกำหนดในการควบคุมอุตสาหกรรมของคุณ
อ้างอิง
- "ระบบควบคุมแบบกระจาย: หลักการและการประยุกต์" โดย William D. Stanley
- "วิศวกรรมระบบควบคุม" โดย Norman S. Nise
- เอกสารทางเทคนิคของระบบ ABB Bailey INFI 90