Aromaattienpoistoyksikön vikasietoinen säätö

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark TKK

Authors

Date

2008

Department

Kemian laitos

Major/Subject

Prosessien ohjaus ja hallinta

Mcode

Kem-90

Degree programme

Language

fi

Pages

iv + 107 s. + liitt.

Series

Abstract

Työn tarkoituksena oli perehtyä malliprediktiivisen säätimen ominaisuuksiin ja kehittää vikasietoinen malliprediktiivinen säätömenetelmä toimilaitevikatilanteisiin. Sensorivikoihin verrattuna toimilaitevikojen hallinta on vaikeampaa, koska toimilaitteet vaikuttavat suoraan prosessin toimintaan. Prosessin toimilaitteessa esiintyvä vika voi pahimmillaan aiheuttaa vakavan turvallisuusriskin. Kirjallisuusosassa tarkastellaan ensin turvallisuuden huomioimista prosessin suunnittelussa ja toiminnassa. Lisäksi tutustutaan vikasietoisen järjestelmän rakenteeseen yleisellä tasolla. Tarkemmin perehdytään malliprediktiivisen säätimen ominaisuuksiin, erityisesti siihen miten näitä ominaisuuksia voidaan hyödyntää rakennettaessa vikasietoista säätöjärjestelmää. Lopuksi tutustutaan kirjallisuudesta löytyviin esimerkkeihin malliprediktiivinen säätöjärjestelmän toteutuksesta toimilaitevikojen läsnäollessa. Kokeellisessa osassa kehitettiin vikasietoinen malliprediktiivinen säätöjärjestelmä. Kohdeprosessiksi valittiin Neste Oil Oyj:n Naantalin Jalostamon aromaattienpoistoyksikkö. Neste Jacobsin kehittämä malliprediktiivinen säädin NAPCON säätää aromaattienpoistoyksikön tislausosan toimintaa ja tislauksen lopputuotteen laatua. Työssä tutkittiin erilaisten toimilaitevikojen vaikutusta tislausosan toimintaan ja säätöön. Tutkittaviksi vikatilanteiksi valittiin tislauskolonnin huipunpalautus- tai sivu-ulosottoventtiilin jumiutuminen. Erilaisia menetelmiä parantaa kolonnin lämpötilan säätöä ja tislauksen lopputuotteen laatua vikatilanteessa testattiin dynaamisen prosessisimulaattorin PROSimulator:in avulla. Simulointien perusteella kehitettiin vikasietoinen säätöjärjestelmä, joka rakennettiin erilliseksi ohjelmaksi säätimen ja simulaattorin käyttämän tietokannan yhteyteen. Kehitettyä vikasietoista säätöjärjestelmää testattiin simulointien avulla. Tulokset osoittivat tämän parantavan tutkitun tislauskolonnin lämpötilan säätöä ja sitä kautta saavutettiin käsitellyissä vikatilanteessa parempi lopputuotteen laatu.

Description

Supervisor

Jämsä-Jounela, Sirkka-Liisa

Thesis advisor

Järvinen, Esa

Keywords

model predictive control, malliprediktiivinen säätö, fault-tolerant, vikasietoinen säätö, actuator fault, toimilaitevika

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120554755

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK