aalto1 untyped-item.component.html
Fault Tolerant Control of a Petroleum Refinery Unit
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Kem-90
Degree programme
Language
en
Pages
106+12
Series
Abstract
Vikasietoisella säädöllä (FTC) vähennetään ja/tai estetään mm. mitta- ja toimilaitevikojen haitallisia vaikutuksia säätöön ja näin parannetaan tuotantolaitosten käytettävyyttä.
Tämän työn tavoitteena oli vikasietoisen säädön strategioiden toteuttaminen ja vertailu öljynjalostamon prosessiyksikössä.
Tutkittavana yksikkönä oli Neste Oil Oyj:n Naantalin jalostamolla sijaitseva aromaattien poistoyksikkö.
Työn kirjallisuusosassa on esitelty vikasietoisen säädön taustaa sekä yleispiirteiset säätöstrategiat.
Tämän lisäksi on esitelty petrokemian prosessien ohjauksessa yleisesti käytetyn malliennustavan monimuuttujasäädön (MPC) toimintaa ja sen soveltuvuutta vikasietoiseen säätöön.
Kokeellisessa osassa on keskitytty vikasietoisen säätöjärjestelmän kehittämiseen ja erilaisten strategioiden vertailuun.
Vertailu suoritettiin testaamalla kehitettyjä strategioita simuloidussa ympäristössä.
Vikasietoisina säätöstrategioina testattiin MPC-säätimen sisäisiin malleihin perustuvaa säätöä, mittauksen korjausta, asetusarvon käsittelyä, rajoitteiden käsittelyä, ja säätimen ajonaikaista uudelleenviritystä.
Luotiin hitaasti kasvavia mittausvirheitä takaisinkytketyssä säädössä käytettyjen analysaattorien tuloksiin.
Havaittiin, että ilman vikasietoista säätöä analysaattorin vikaantuminen johti laatusäädön tavoitteiden menettämiseen.
Vian aiheuttamasta pysyvästä säätöpoikkeamasta ja prosessin luonteesta johtuen ylöspäin ajautuneella mittauksella oli vakavammat seuraukset.
Tämän vuoksi erilaisille vioille tarvittiin erilaisia strategioita.
Alaspäin tapahtuneille vioille riittäväksi strategiaksi osoittautui säätimen sisäisiin malleihin perustuva säätä.
Ylöspäin tapahtuneille vioille suositeltiin lisäksi asetusarvon käsittelyä säätöpoikkeaman poistamiseksi.
Säätöjärjestelmän vikasietoisuutta parannettiin edelleen ajonaikaisella MPC-säätimen parametrien uudelleenvirityksellä.
Vian havaitsemisen (FDI) luotettavuusindeksiin perustuva ennakoiva uudelleenviritys vähensi säätöpoikkeaman enimmäisarvoa ja nopeutti säädetyn muuttujan palautumista virheellisestä tilasta.
Luotettavuusindeksin käyttö ja ennakoiva uudelleenviritys osoittautuivat hyödylliseksi erityisesti, kun vian luotettavaan havaitsemiseen kuluva aika on pitkä.
Näin on esimerkiksi prosesseissa, joissa on pitkällä jaksoajalla toimivia analysaattoreita ja/tai hidas dynamiikka.