Yokogawa bringt Dynamic Real Time Optimizer auf den Markt

Mit einer Kombination aus multivariabler prädiktiver Regelungstechnik und Prozesssimulationen hilft die „Dynamic Real Time Optimizer“-Software, den Anlagenbetrieb zu optimieren. Die Yokogawa Electric Corporation hat die neue Lösung aus der „OpreXTM Asset Operations and Optimization“-Familie jetzt auf den Markt gebracht.

Die integrierte Lösung basiert auf den fortschrittlichen Prozessregelungstechnologien von Yokogawa sowie den Branchenkenntnissen und Simulationstechnologien, die von KBC Advanced Technologies Limited, einer britischen Yokogawa-Tochter, entwickelt wurden. Diese Lösung ermöglicht es den Werken, schnell auf sich dynamisch verändernde Öl- und Produktmarktbedingungen zu reagieren und sowohl die Produktivität als auch die Rentabilität zu verbessern.

Hintergrund der Entwicklung

Advanced Process Control (APC) verbessert die Produktausbeute und reduziert den Energieverbrauch. APC hält Prozessvariablen wie Temperatur, Durchfluss, Druck und weitere innerhalb eines festgelegten Bereichs und so nah wie möglich an ihren optimalen Werten. Mit dieser regelungstechnischen Aufgabe wären herkömmliche Regelsysteme überfordert. APC wird zunehmend in Anlagen wie Ölraffinerien, petrochemischen Anlagen, Chemieanlagen und Erdgasverflüssigungsanlagen eingesetzt.

Prädiktive Regelsysteme bestimmen anlagenunabhängig den optimalen Wert für Variablen. Die optimalen Werte werden auf der Grundlage von Informationen wie Rohstoffqualität und -preise, Produktspezifikationen und -preise sowie Energiekosten berechnet. Gerade in den dynamischer werdenden Märkten kann APC in Echtzeit auf Veränderungen, z.B. bei Rohstoffeigenschaften, Produktnachfrage oder Betriebsbedingungen, den Betrieb der Anlage optimieren.

Eigenschaften

Der Dynamic Real Time Optimizer berechnet die optimalen Werte für anlagenunabhängige Variablen mit hoher Genauigkeit und wurde auf Basis der Prozesssimulationsplattform Petro-SIMTM von KBC entwickelt, die Funktionen für den Online-Einsatz beinhaltet. Diese Lösung nutzt die Daten aus Anlageninformationsmanagement-Systemen (Plant Information Management Systems, PIMS) und führt Fallstudiensimulationen durch, um stringente Modelle zu erstellen und zusätzliche abgeleitete Eigenschaften zu berechnen. Basierend auf diesen Modellen und Betriebsbedingungen werden die optimalen Werte durch mathematische Programmierung1 berechnet und online über das erweiterte Regelsystem implementiert.

1. Mehrgrößen-Optimierung auf Grundlage von Simulationen

Moderne Regel- und Optimierungssysteme müssen über die erforderliche Verarbeitungsgeschwindigkeit verfügen, um die optimalen Werte für umfangreiche Anwendungen zu berechnen. Handelsübliche Produkte sind heute jedoch nur für kleine bis mittlere Anwendungen geeignet und können nur die Steuerung einzelner Prozesseinheiten optimieren. Die „Advanced Control and Estimation“2-Plattform von Yokogawa ist in der Lage, in Hochgeschwindigkeit Daten zu verarbeiten, um umfangreiche Anwendungen prozessübergreifend zu regeln. Da die „Dynamic Real Time Optimizer“-Software die Simulationstechnologien von KBC nutzt, kann sie auch bei Reaktionsprozessen, die nicht-lineare Eigenschaften aufweisen, optimale Werte mit einer hohen Genauigkeit erzielen.

2. Vereinfachte Änderungen im Lebenszyklus

Die Leistung moderner Regelungs- und Optimierungssysteme verschlechtert sich im Laufe der Zeit aufgrund von Änderungen der Betriebsbedingungen, Änderungen der Katalysatoraktivität und der Alterung von Anlagen. Der Dynamic Real Time Optimizer wurde entwickelt, um durch die Verwendung eines Online-Petro-SIM-Modells eine fortschrittliche Regelungsleistung auch bei Anlagenänderungen zu gewährleisten. Die Struktur dieser Lösung macht es einfach, erweiterte Regelungs- und Optimierungssysteme zu warten, sodass der Betreiber eine optimale Leistung bei nahezu unverändertem Wartungsaufwand erreichen kann.

1 Eine Methode zur Bestimmung des geeigneten Ansatzes innerhalb eines gegebenen Regelbereichs

Regelung mehrerer Variablen basierend auf Vorhersagen unter Verwendung von Modellen der dynamischen Eigenschaften von Anlagenreaktionen

Hauptanwendungen

Erweiterte Regelung kontinuierlicher Anlagenprozesse in der Öl-, petrochemischen, chemischen, Gasindustrie und anderen Industrien

Über OpreX

OpreX ist die Marke für Yokogawas Industrieautomation (IA) und Steuerungsgeschäft und steht für exzellente Technologien und Lösungen, die Yokogawa durch die gemeinsame Wertschöpfung mit seinen Kunden anbieten kann. OpreX deckt das gesamte Spektrum der IA-Produkte, Dienstleistungen und Lösungen des Unternehmens ab und umfasst die folgenden fünf Kategorien: OpreX Transformation, OpreX Control, OpreX Measurement, OpreX Execution und OpreX Lifecycle.

Die Platform for Advanced Control and Estimation, eine Lösung der „OpreX Asset Operations and Optimization“-Familie in der Kategorie OpreX Transformation, bietet operative Spitzenleistungen in allen Bereichen eines Unternehmens, von der Produktion bis zur Lieferkettenoptimierung sowie im Risiko- und Businessmanagement.

Mit der Marke OpreX™ stellt Yokogawa integrierte Lösungen bereit, die den Wandel und das Wachstum seiner Kunden unter Berücksichtigung ihrer individuellen Geschäftsbedürfnisse unterstützen.

Über die Yokogawa Deutschland GmbH

Yokogawa unterhält ein weltweites Netzwerk von 113 Unternehmen an Standorten in 60 Ländern. Das Unterneh-men hat sich seit seiner Gründung 1915 auf zukunftsweisende Forschung und innovative Produkte spezialisiert. Industrielle Automatisierung, Test- und Messausrüstung sowie innovative Nischen-Produkte wie z.B. für die Ge-sundheits- und Luftfahrttechnologie sind die Hauptgeschäftsfelder von Yokogawa. Mit dem 2018 gegründeten Geschäftsbereich Life Innovation plant Yokogawa, die Produktivität entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Pharma- und Lebensmittelindustrie deutlich zu verbessern.

Die wichtigsten Zielmärkte der industriellen Automatisierung sind die chemische und pharmazeutische Industrie, die Öl- und Gasindustrie, die Energieindustrie, die Eisen- und Stahlindustrie, die Zellstoff- und Papierindustrie sowie die Lebensmittelindustrie.

Etwa 200 Mitarbeiter der europäischen Yokogawa-Organisation sind an verschiedenen Produktions- und Vertriebs-standorten in Deutschland und am Sitz der Yokogawa Deutschland GmbH in Ratingen beschäftigt; mehr als 70 Automatisierungs-, Elektrotechnik- und Verfahrensingenieure arbeiten bei Yokogawa Deutschland an der Konzep-tion, Planung und Umsetzung von Automatisierungslösungen. In Europa besitzt Yokogawa einen eigenen Vertrieb sowie eigene Service- und Engineering-Organisationen. Yokogawa Europe B.V. wurde 1982 als Zentrale für Europa in Amersfoort, NL, gegründet.

Weitere Informationen zu Yokogawa finden Sie unter http://www.yokogawa.com/de/.

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