Als Antwort auf den immer härter werdenden globalen Wettbewerb ist es für die Prozessindustrie unerlässlich, ihre Produktionsprozesse permanent zu optimieren. Vor diesem Hintergrund wird der Ruf nach innovativen Strategien für die effiziente Prozessführung und damit den effizienten Anlagenbetrieb immer lauter. Mit Advanced Process Control lassen sich selbst komplexe Zusammenhänge von Prozessparametern mathematisch beschreiben und für einen automatischen und flexiblen Anlagenbetrieb nutzen.

Grundlagen

Im ersten Abschnitt werden Ihnen grundlegende Eigenschaften von Advanced Process Control (APC) beschrieben.

1. APC im Überblick / Was ist APC? / Wann wird APC eingesetzt?


2. Tools und Funktionen

In diesem Abschnitt lernen Sie die APC-Funktionen genauer kennen, die Ihnen in SIMATIC PCS 7 standardmäßig zur Verfügung stehen und mit welchen Tools diese eingesetzt werden

2.1. Funktionen in SIMATIC PCS 7

2.2. APC-Tools

2.3. Erweiterte PID-Regelungsfunktionen

2.4. PID-Tuning

2.5. MPC

2.6. Beispiel


3. APC einsetzen

Optimierung der Prozessführung / Schwachstellen finden /  APC-Kandidaten analysieren


4. Einsatz eines Mehrgrößenreglers

Apc einsetzen / Kosten-Nutzen am Beispiel MPC


Die Destillationskolonne

Die Anwendung des Modellbasierten Prädiktivreglers (MPC) wird am Beispiel einer Destillationskolonne erläutert.

1. Die Destillationskolonne

2. Qualität der Produkte

3. Konventionelle PID-Regelung


APC am Beispiel vom MPC

Ziel des Tutorials

Ziel ist die präzise und schnelle Regelung von Prozessen, die typischerweise mehrere gekoppelte Ein- und Ausgangsgrößen sowie messbare Störgrößen aufweisen.

Dabei werden im begleitenden Beispiel zwei unterlagerte PID-Regelkreise in einer Kaskadenstruktur vom MPC angesteuert.

Voraussetzungen für das Tutorial

Folgende Voraussetzungen müssen für dieses Tutorial erfüllt sein:

  • Engineering Station (ES)

  • SIMATIC PCS 7 V7.1 SP1

  • PCS 7-Projekt "Destillationskolonne"

  • S7-PLCSIM ab V5.4


Aufgaben:

1. MPC einfügen und Stellgrößen zuweisen


2. Nachführbetrieb projektieren


3. Prozessbedienbild anpassen


4. Lerndaten aufzeichnen


5. MPC-Modell erstellen


6. MPC in Betrieb nehmen


7. MPC bedienen und beobachten