Trender inom Automation

Transkript

2 Modellbaserad reglering Processkunskap & modellbaserade algoritmer Reducera faktisk begränsning variansen före efter Nytt börvärde

3 Modellbaserad reglering Planhetsreglering i kallvalsverk Stressometer System för planhetsmätning och reglering Mätrulle Styrsystem Avancerade reglermetoder: 1. Adaptiv reglering 2. Millmatris-identifiering 3. Multivariabel reglering

4 Modellbaserad reglering Resultat från adaptiv reglering Minskade variationer Innan Adaptiv reglering med excitering Efter Planhet y = 0.12 y = Ställdon och ökad excitering u = 0.2 u = Förstärkningsestimering

5 Optimering Komplexare modeller ger nya möjligheter V-11 V-1 P-123 O626 P-214 P-154 E-99 T2 424I I I303 P-167 Vatten 424I450 Press7+ Blekeri2 P-112 P-113 HC2 424I I I209 P Q105 CI 221I328 HC3 P I286 P-60 DI 542I Q110

6 542Q124 O Q Q Q126 DI 542I Q Q128 LVA02 541I901 LVA06 542I901 LVA01 541I I647 TLB TLL KV SULF SPL OX SVL VL MESA KALK GL3 GL2 GL1 TJL T5 TJL UTSK HC4 NSM KVM BT T1 HC1 T18 T3 T2 HC5 T17 HC2 HC3 RL SK2 P-2 P-3 Tvätt+ Sileri Tvättvatten SK2 P-9 P-10 P-11 P-12 O2 P-13 NaOH Tv.vätska BV 24 P-22 P-23 Flis Vitlut Indunst. P-28 P-33 P-34 P-35 SK1 P-36 BT Tvätt+ Sileri P-37 Na/S förluster I massan pp Blekeri1 Vatten P-43 P-44 P-45 Skrubber starkgasdestr P-51 P-53 P-54 Rökgaser P-56 P-57 PD11 P-58 P-59 P-60 Mix-PD31 P-61 P-62 Vatten Mesaugn+ Filter P-64 P-65 Vatten P-70 P-71 Spill, div SO2 P-75 VitlutsOx P-77 Svavelugn+ Abs.torn P-79 Svavel Make-up NaOH Make-up P-83 P-84 NS P-85 Flis P-88 P-89 PM6 P-90 P-91 P-92 P-93 Hartskokeri TO BO P-104 P-106 Björkolja till Mesaugnsförbränning P-108 P-109 P-110 Tvättvatten SK1 P-111 Press7+ Blekeri2 P-112 P-113 P-117 P-118 T19 V-1 Tryckdiffusör Oblekt fiber P-120 P-121 P-123 P-124 P-125 V-2 P-126 V-4 P-128 P-129 P-130 P-131 V-5 P-134 P-135 P-136 V-6 P-140 P-141 Flis P-144 Vatten BUL BLL P-148 E-87 Elfiteraska E-88 E-89 V-7 P-150 P-152 P-151 E-91 E-92 E-95 E-96 P-135 E-97 E-99 P-154 P-131 E-100 P-156 E-103 P-60 E-104 P-57 E-106 NaOH H2SO4 P-161 Vitlut till Hartskokeriskrubber P-167 Filter Sileriförlust Sileriförlust P-171 Survatten till ClO2 Kalkgrus P-174 Svavel i varmvatten BLB P-179 P-180 P-182 E-112 P-34 E-113 Tallolja för avsalu M gso4 P-188 P-189 P-189 P-191 BV25 P-192 E-124 P-161 V-8 P-193 P-181 Kondensat P-194 P-195 P-196 V-9 Slam V-10 P-193 E-126 P-200 P-201 P-203 NaOH P-205 Sodapanna+ skrubber P-206 P-207 Vatten P-210 P-211 P-212 MeOH V-11 P-214 P-215 P-216 P-217 A01 542I216 A01 542I212 A01 542I I548 P I263 A01 543I I I I I I I I I I I I I I249 DCA01 523I I I I216 LVA04 542I901 LVA04 542I904 LVA04 542I Q I301 DC 543I I I322 P-219 A02 543I315 A01 543I I I I I Q Q Q Q Q Q I I I I I621 A01 541I I I I I I I101 SC 721I247 FDA02 523I577 A02 523I577 DI 523I583 A01 523I I I I I I I I177 A01 512I315 A01 543I I721 DC 513I I870 L889 L I183 P I I I I I I159 MV I I706 A01 512I I I I I733 LV 513I911 DI 513I437 LVA01 513I912 LV 513I I I736 LV 513I I707 A01-SP 721I127 A01-SP 721I129 TC-SP 721I127 TC-EGU 721I127 SC 721I I I197 A01 721I331 A01 721I341 A01 721I I I I I101 6ICO.ARTONH 303I301 SC 421I I I I I I I860 E-130 P-221 P I I441 M51 O472 P I I I I I654 A55 422I I I565 A53 422I I I I I I I I I I I639 A52 422I I I654 T I I552 T I I445 A52 421I428 T121 T178 T107 T114 T103 T111 T105 T119 T171 T233 T258 T I309 vatten T I I I I I I I I611 O779 O I409 O101 M51 O101 O258 O258 O I I258 O331 O425 M 51 O333 O401 O334 O333 O404 M51 O143 O I749 C I468 C I571 FA01 413I dryout P Q114 DC 513I762 DC 513I I701 DC 513I I I738 DI 513I I772 DI 513I I I792 MV1 523I578 A03 542I Q Q103 M856 A01 523I Q119 A52 423I I119 XD 423Q113 CI 221I328 LVA01 542I903 LVA01 542I906 LVA01 542I909 MIHAST 523T I I Q Q106 41Q Q102 O473 O648 O Q I I I Q Q101 LV 721I Q Q Q Q Q Q105 A05 721I101 A01 721I I I I I I I613 P I Q105 P-231 QC 413i I260 MV O I I ,000 ton Tre fiberlinjer Sex pappersmaskiner 620,000 ton Tre fiberlinjer Sex pappersmaskiner Containerboard Säck Kraft Salumassa Exempel från massabruk Optimering Uppdrag: Reducera NaOH-förbrukningen

7 542Q124 O Q Q Q126 DI 542I Q Q128 LVA02 541I901 LVA06 542I901 LVA01 541I I647 TLB TLL KV SULF SPL OX SVL VL MESA KALK GL3 GL2 GL1 TJL T5 TJL UTSK HC4 NSM KVM BT T1 HC1 T18 T3 T2 HC5 T17 HC2 HC3 RL SK2 P-2 P-3 Tvätt+ Sileri Tvättvatten SK2 P-9 P-10 P-11 P-12 O2 P-13 NaOH Tv.vätska BV 24 P-22 P-23 Flis Vitlut Indunst. P-28 P-33 P-34 P-35 SK1 P-36 BT Tvätt+ Sileri P-37 Na/S förluster I massan pp Blekeri1 Vatten P-43 P-44 P-45 Skrubber starkgasdestr P-51 P-53 P-54 Rökgaser P-56 P-57 PD11 P-58 P-59 P-60 Mix-PD31 P-61 P-62 Vatten Mesaugn+ Filter P-64 P-65 Vatten P-70 P-71 Spill, div SO2 P-75 VitlutsOx P-77 Svavelugn+ Abs.torn P-79 Svavel Make-up NaOH Make-up P-83 P-84 NS P-85 Flis P-88 P-89 PM6 P-90 P-91 P-92 P-93 Hartskokeri TO BO P-104 P-106 Björkolja till Mesaugnsförbränning P-108 P-109 P-110 Tvättvatten SK1 P-111 Press7+ Blekeri2 P-112 P-113 P-117 P-118 T19 V-1 Tryckdiffusör Oblekt fiber P-120 P-121 P-123 P-124 P-125 V-2 P-126 V-4 P-128 P-129 P-130 P-131 V-5 P-134 P-135 P-136 V-6 P-140 P-141 Flis P-144 Vatten BUL BLL P-148 E-87 Elfiteraska E-88 E-89 V-7 P-150 P-152 P-151 E-91 E-92 E-95 E-96 P-135 E-97 E-99 P-154 P-131 E-100 P-156 E-103 P-60 E-104 P-57 E-106 NaOH H2SO4 P-161 Vitlut till Hartskokeriskrubber P-167 Filter Sileriförlust Sileriförlust P-171 Survatten till ClO2 Kalkgrus P-174 Svavel i varmvatten BLB P-179 P-180 P-182 E-112 P-34 E-113 Tallolja för avsalu M gso4 P-188 P-189 P-189 P-191 BV25 P-192 E-124 P-161 V-8 P-193 P-181 Kondensat P-194 P-195 P-196 V-9 Slam V-10 P-193 E-126 P-200 P-201 P-203 NaOH P-205 Sodapanna+ skrubber P-206 P-207 Vatten P-210 P-211 P-212 MeOH V-11 P-214 P-215 P-216 P-217 A01 542I216 A01 542I212 A01 542I I548 P I263 A01 543I I I I I I I I I I I I I I249 DCA01 523I I I I216 LVA04 542I901 LVA04 542I904 LVA04 542I Q I301 DC 543I I I322 P-219 A02 543I315 A01 543I I I I I Q Q Q Q Q Q I I I I I621 A01 541I I I I I I I101 SC 721I247 FDA02 523I577 A02 523I577 DI 523I583 A01 523I I I I I I I I177 A01 512I315 A01 543I I721 DC 513I I870 L889 L I183 P I I I I I I159 MV I I706 A01 512I I I I I733 LV 513I911 DI 513I437 LVA01 513I912 LV 513I I I736 LV 513I I707 A01-SP 721I127 A01-SP 721I129 TC-SP 721I127 TC-EGU 721I127 SC 721I I I197 A01 721I331 A01 721I341 A01 721I I I I I101 6ICO.ARTONH 303I301 SC 421I I I I I I I860 E-130 P-221 P I I441 M51 O472 P I I I I I654 A55 422I I I565 A53 422I I I I I I I I I I I639 A52 422I I I654 T I I552 T I I445 A52 421I428 T121 T178 T107 T114 T103 T111 T105 T119 T171 T233 T258 T I309 vatten T I I I I I I I I611 O779 O I409 O101 M51 O101 O258 O258 O I I258 O331 O425 M 51 O333 O401 O334 O333 O404 M51 O143 O I749 C I468 C I571 FA01 413I dryout P Q114 DC 513I762 DC 513I I701 DC 513I I I738 DI 513I I772 DI 513I I I792 MV1 523I578 A03 542I Q Q103 M856 A01 523I Q119 A52 423I I119 XD 423Q113 CI 221I328 LVA01 542I903 LVA01 542I906 LVA01 542I909 MIHAST 523T I I Q Q106 41Q Q102 O473 O648 O Q I I I Q Q101 LV 721I Q Q Q Q Q Q105 A05 721I101 A01 721I I I I I I I613 P I Q105 P-231 QC 413i I260 MV O I I633 Exempel från massabruk Optimering Uppdrag: Reducera NaOH-förbrukningen 25 Produktionsenheter 38 Bufferttankar 250 Flöden 250 Mätpunkter 2500 Variabler 2200 Ekvationer 17 Tidssteg framåt ( olinjärt )

8 Optimering On-line optimering En cykel per 30 minuter Optimering framåt i tiden Tillståndsskattning Simulering

9 Modellering Optimering Exportera koden för optimering från Modelica MathModelica ABB Edition Modelica som standard modellformat Subrutiner för optimeringen C#, XML Symbolisk diskretisering och derivering av modellen Optimeringslösare Runtime-miljö SNOPT/IPOPT Expert Optimizer

10 Modellering Vision: Automatisk modell och processgrafik direkt från CAD Processgrafik i 800xA Modelica-modell CAD

11 Optimering Optimerad profilvalsning In GUI, simulering & optimering Ut, nya börvärden Groove Factor Modell

12 Optimering Exempel: Minimering av total valseffekt Totaleffekt, kw Valseffekt, kw Drag, MPa 2.5 ORIG OPT MAX sig-init sig-opt Konfiguration: Bivillkor: START produkt, slutdimension och motorhastigheter START slutdimension Spann för mellanliggande dimensioner ( groove utilization ) Dragbegränsningar för alla sju mellanrum

13 Modellering & simulering Ny design av industriella omrörare Utveckling av omrörare Modellering, simulering, design och optimering av nya, justerbara impellrar för industriella blandare Första installationen: Garda, Italien (smetkök): Reduktion av batchtiden, 25% lägre energiförbrukning Circulation

14 En kraftig trend mot varvtalsstyrning Energieffektivitet Year Share for VSD operation (%)

15 ABB:s drivsystem sparar energi Y05 Y04 Y03 Y02 Year Y01 Y00 Y99 Y98 Y97 Y96 Y95 Energibesparing: 115 TWh per år, motsvarar 14 kärnkraftverk! CO 2 utsläppen minskat med 97 milj ton per år, i nivå med Sveriges totala utsläpp Y94 Y93 Y Energy savings (TWh)

16 Tillståndsövervakning Tillståndsövervakning Rökgasfläkt (1) Övre matarverk (2) Halverad maxlast ger femdubblad livslängd! Trerullarbord (3) Nedre matarverk (2) Övervakning & diagnostik av 8 kritiska lager

17 Tillståndsövervakning Trådlös kommunikation Remote Service Center en översikt Robot Servicelåda Kommunikationsnät Central server Serviceapplikationer GPRS 3G Internet ABB Service Fältservicetekniker & Kund

18 Trådlös kommunikation Några referensinstallationer Bilindustrin Tillverkningsindustrin Flygplansindustrin Förpackning Nöjesfält

19 Förbättrad visualisering

20 Förbättrad visualisering Augmented reality utvidgad verklighet Camera image Mixed reality image User input Aplication computer Tracking Graphics registration Simulation Robot code generation Robot instructions

21 Sammanfattning Modellbaserad reglering & optimering Snabb igångkörning kräver effektiv modellering (adaptivt?) Processdesign Energieffektivitet Tillståndsövervakning Trådlöst Visualisering

22 Tack för att ni lyssnade!! Power & Productivity for a better world TM