Aromaattienpoistoyksikön vikasietoinen säätö
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2008
Department
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-LiisaThesis advisor
Järvinen, EsaKeywords
model predictive control, malliprediktiivinen säätö, fault-tolerant, vikasietoinen säätö, actuator fault, toimilaitevika