FI111106B - Menetelmä prosessinsäätösilmukan virittämiseksi teollisuusprosessissa - Google Patents
Menetelmä prosessinsäätösilmukan virittämiseksi teollisuusprosessissa Download PDFInfo
- Publication number
- FI111106B FI111106B FI990360A FI990360A FI111106B FI 111106 B FI111106 B FI 111106B FI 990360 A FI990360 A FI 990360A FI 990360 A FI990360 A FI 990360A FI 111106 B FI111106 B FI 111106B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- controller
- tuning
- field device
- valve
- control
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 214
- 238000004886 process control Methods 0.000 title claims description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 186
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000011112 process operation Methods 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 10
- 238000001824 photoionisation detection Methods 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 101000609957 Homo sapiens PTB-containing, cubilin and LRP1-interacting protein Proteins 0.000 description 4
- 102100039157 PTB-containing, cubilin and LRP1-interacting protein Human genes 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 101150109471 PID2 gene Proteins 0.000 description 3
- 101100190466 Caenorhabditis elegans pid-3 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- KZVPFSJPLBOVLO-UHFFFAOYSA-N trimethyl(2-methylprop-1-enoxy)silane Chemical compound CC(C)=CO[Si](C)(C)C KZVPFSJPLBOVLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
- G05B13/024—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S706/00—Data processing: artificial intelligence
- Y10S706/90—Fuzzy logic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
111106
Menetelmä prosessinsäätösilmukan virittämiseksi teollisuusprosessissa
Keksinnön alue f Esillä oleva keksintö liittyy teollisten prosessien säätöjärjestelmiin ja 5 erityisesti prosessinsäätösilmukan virittämiseen.
Keksinnön tausta
Prosessiteollisuudessa, kuten selluloosa- ja paperi-, öljynjalostus-, petrokemian- ja kemianteollisuudessa, erilaiset säätöventtiilit, jotka on asennettu laitoksen putkijärjestelmään, säätävät materiaalivirtoja prosessissa. Ma-10 teriaalivirta voi sisältää mitä tahansa juoksevaa materiaalia, kuten viilaavia aineita, liemiä, nesteitä, kaasuja ja höyryä. Yksinkertaisimmassa muodossaan säätöventtiili voi olla manuaalisesti säädettävä mekaaninen venttiili. Yleensä kuitenkin halutaan venttiilille automaattinen säätö ja tämän vuoksi säätöventtiili on usein varustettu venttiilinohjaimella ja toimilaitteella. Venttiilinohjain ja toi-15 milaite säätävät säätöventtiilin asentoa (esim. venttiilin avautumaa) prosessin-säätöjärjestelmältä tulevan säätösisääntulon (esim. pneumaattinen tai sähköinen säätösisääntulo) mukaan. Venttiilinohjainta voidaan myös kutsua venttiili-nasettimeksi.
Kuvio 1 esittää säätöventtiilin toiminnallisen lohkokaavion. Venttii-20 linohjain (ts. asetin) 10 säätää venttiilin kulkua/asentoa (h) toimilaitteen 11 synnytämän vääntömomentin avulla. Asentoinformaatio (h) takaisinkytketään toimilaitteelta 11 tai säätöventtiililtä 12 venttiilinohjaimen 10 sisääntulossa olevalle summaimelle. Venttiilinohjaimen toiminta perustuu pääasiallisesti si-sääntulosignaalin (prosessinohjaimelta tuleva ohjaussignaali) ja takaisinkyt-25 ketyn asennon (h) väliseen virheeseen (e). Venttiilinohjain 10 toimii siten, että se minimoi tämän virheen säätöalgoritmilla, sellaisella kuten tila- tai PID-algoritmilla. Tämä säätöalgoritmi räätälöidään kullekin ohjausventtiilille ja se voidaan tarvittaessa virittää asennettaessa tai toiminnan aikana. Viritys voi sisältää esimerkiksi vahvistusparametrien muuttamisen. Venttiilinohjaimessa 10 30 on myös mahdollista käyttää yhtä tai useampaa ylimääräistä takaisinkytken-tää, kuten toimielimen sylinterin nopeustakaisinkytkentä tai painetakaisinkyt-kentä, jotta saavutetaan tasapainoisempi ja tarkempi venttiilinasennon säätö-toiminta. Esimerkiksi säätöalgoritmien vahvistusparametria voidaan muuttaa venttiilin nopeuden mukaan. Venttiilinohjain, toimielin ja venttiili on normaalisti 35 integroitu kenttälaitteeksi.
2 111106
Kuvio 2 havainnollistaa prosessisäätösilmukan tyypillistä mallia, joka säätää yhtä säätöventtiiliä 22 ja tätä kautta yhtä materiaalivirtaa prosessissa. Teollinen prosessi voi sisältää satoja säätöventtiilejä ja vastaavia proses-sinsäätösilmukoita. Prosessinsäätösilmukka sisältää prosessisäätimen 21, 5 jossa on säätöalgoritmi, joka tuottaa säätösignaalin Pc1 säätämään venttiiliä 22 asetuspistearvon (joka saadaan esimerkiksi valvontahuoneen tietokoneelta) ja mitatun prosessimuuttujan mukaan. Säätöalgoritmi voi olla mikä tahansa algoritmi, jota käytetään säätöjärjestelmissä, kuten PID. Säätöventtiilille 22 syötetty säätösignaali Pc1 säätää venttiilin asentoa, venttiilin kulkua ja tällä tavoin mate-10 riaalivirtaa prosessissa. Haluttu prosessimuuttuja mitataan mittauslähettimellä 24 ja sitä verrataan saman prosessinmuuttujan asetusarvoon, niin että tuotetaan virhesignaali e2, joka syötetään prosessisäätimelle 21. Prosessisäädin toimii siten, että se minimoi säätövirheen. Prosessinsäätövirhe aiheutuu tyypillisesti asetuspisteen muutoksista ja prosessihäiriöistä. Säätövirheitä ei voida 15 täydellisesti poistaa prosesseissa ja kenttälaitteissa esiintyvien aikaviiveiden vuoksi. Lisäksi mittausten ja säädön tarkkuus on rajallinen. Kun prosessisäädin 21 asennetaan, se viritetään toimimaan mahdollisimman hyvin erilaisissa prosessin kuormitustilanteissa ja erilaisissa toimintapisteissä. Tämä viritys suoritetaan normaalisti aiheuttamalla prosessiin häiriötä ja mittaamalla kuinka 20 hyvin prosessisäädin käsittelee niitä.
Perinteisesti venttiilinohjain, tai mikä tahansa kenttälaitteen ohjain, on viritetty yksinään prosessisäätimestä riippumattomaksi. Tämä perinteinen viritys ei kuitenkaan ole optimaalinen viritysmenetelmä, koska näiden kahden ohjaimen välillä on itse asiassa vuorovaikutusta. Keksijät ovat havainneet, että .. 25 venttiilinohjain, joka on viritetty optimaalisesti venttiilin kannalta, voi huonontaa prosessisäätimen suorituskykyä. Toisaalta prosessisäätimen virittäminen voi heikentää ’’optimaalisesti” viritetyn venttiilinohjaimen suorituskykyä.
Keksinnön yhteenveto
Keksinnön tavoitteena on aikaansaada viritysmenetelmä ja viritys-30 järjestelmä, jotka antavat prosessinsäätösilmukan optimaalisemman suorituskyvyn.
Keksinnön eräs piirre on menetelmä sellaisen prosessinsäätösilmukan virittämiseksi, joka säätää materiaalivirtaa teollisuusprosessissa, mainitun prosessinsäätösilmukan käsittäessä prosessisäätimen, kenttälaitteen ohjai-35 men, kenttälaitteen, ensimmäisen takaisinkytkennän kenttälaitteelta kenttälaitteen ohjaimelle, prosessin sekä välineet prosessimuuttujan mittaamiseksi 3 111106 prosessissa ja toisen takaisinkytkennän aikaansaamiseksi prosessilta proses-siohjaimelle, mainitun menetelmän käsittäessä vaiheet ' viritetään prosessisäädin, hienoviritetään kenttälaiteohjain ja prosessisäädin etsimällä näille ·' 5 kahdelle säätimelle säätöparametrit, joilla näiden kahden säätimen vuorovai kutus antaa halutun prosessivariabiliteetin.
Keksinnön toinen piirre on säätöjärjestelmä, joka käsittää proses-sinsäätösilmukan, joka säätää materiaalivirtaa teollisuusprosessissa, mainitun prosessinsäätösilmukan käsittäessä prosessisäätimen, venttiilinohjaimen, 10 kenttälaitteen prosessissa, takaisinkytkennän kenttälaitteelta kenttälaitteen ohjaimelle, sekä prosessimuuttujatakaisinkytkennän prosessista prosessisää-timelle, prosessinsäätösilmukan viritysjärjestelmän, joka on järjestetty hie-novirittämään kenttälaitteen ohjain ja prosessisäädin etsimälle näille kahdelle 15 säätimelle säätöparametrit, joilla näiden säätimien vuorovaikutus tuottaa halutun prosessivariabiliteetin.
Esillä olevassa keksinnössä sekä prosessisäädin että kenttälaitteen ohjain, kuten venttiilinohjain, hienoviritetään siten, että otetaan huomioon niiden vuorovaikutus ja löydetään säätöparametrit, jotka antavat optimaalisen 20 säätösilmukan suorituskyvyn. Tästä on seurauksena merkittävä parannus säätösilmukan suorituskyvyssä, ts. alhaisempana prosessivariabiliteettina, verrattuna perinteiseen viritysmenetelmään, joka ei ota huomioon näiden kahden ohjaimen välistä vuorovaikutusta.
Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa prosessisäätimen kar-25 keaviritys tehdään ensin normaalin prosessin toiminnan aikana käyttäen yhdistettyä kenttälaite- ja prosessimallia, ts. kenttälaitetta, kuten venttiiliä, käsitellään osana prosessia. Tämän jälkeen prosessisäätimen ja kenttälaitteen (esim. venttiilin) ohjaimen hienoviritys tehdään yhdessä tai useammassa viri-tysjaksossa, siten että kenttälaitteen ohjain viritetään toimimaan optimaalisesti 30 prosessisäätimen kanssa ja päinvastoin, etsimällä näille kahdelle säätimelle säätöparametrit, jotka tuottavat halutun säätösilmukan suorituskyvyn.
Keksinnön eräässä suoritusmuodossa hienoviritys suoritetaan prosessin ollessa alasajettuna. Tässä suoritusmuodossa käytetään todellista kenttälaitetta, kuten venttiiliä, säätämään simuloitua prosessia. Toisin sanoen 35 prosessisäädin säätää todellista venttiiliä ja mitattu venttiilin asento syötetään esimerkiksi simuloidulle prosessille.
4 111106
Keksinnön toisessa suoritusmuodossa hienosäätö suoritetaan käyttäen simuloitua prosessia ja simuloitua kenttälaitetta (esim. venttiili), jota prosessisäädin ohjaa. Tämä suoritusmuoto mahdollistaa prosessinsäätimen off-linen virityksen jopa normaalin prosessitoiminnan aikana, ilman että häiri-5 tään prosessia. Kun optimaaliset kenttälaitteen ohjaimen parametrit (kuten venttiilinohjaimen parametrit) on löydetty, nämä parametrit syötetään kenttä-laitteen ohjaimelle, joka ohjaa todellista kenttälaitetta, kuten venttiiliä.
Piirrosten lyhyt selitys
Keksintöä tullaan nyt selittämään yksityiskohtaisemmin ensisijaisten 10 suoritusmuotojen avulla viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää säätöventtiilin toiminnallisen lohkokaavion, kuvio 2 esittää prosessinsäätösilmukan tyypillisen mallin, kuvio 3 esittää suoran digitaalisen säätöjärjestelmän (DDC) arkkitehtuurin, 15 kuvio 4 esittää hajautetun säätöjärjestelmän (DCS) arkkitehtuurin, kuvio 5 esittää kenttäohjausjärjestelmän (FCS) arkkitehtuurin, kuvio 6 esittää lohkokaavion prosessinsäätösilmukalle, joka on varustettu keksinnön mukaisella viritysjärjestelmällä, kuvio 7 on toiminnallinen lohkokaavio, joka havainnollistaa hienovi-20 ritystä todellisella venttiilillä ja simuloidulla prosessilla, kuvio 8 on toiminnallinen lohkokaavio, joka havainnollistaa hienovi-ritystä simuloidulla venttiilillä ja simuloidulla prosessilla, kuvio 9 on kuvaaja, joka havainnollistaa prosessivariabiliteetin : muutosta keksinnön mukaisen viritysprosessin aikana, » 25 kuvio 10 on vuokaavio, joka havainnollistaa prosessisäätimen ja venttiilinohjaimen hienoviritysprosessia, kuvio 11 on kuvaaja, joka havainnollistaa prosessivariabiliteettia venttiilinohjaimen vahvistuksen funktiona erilaisilla prosessisäätimen asetuksilla.
> * · 30 Keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot
Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa kaikissa teollisuusprosesseissa ja vastaavissa, jotka käsittävät ainakin yhden prosessinsäätösilmukan, jossa on prosessinsäädin, kenttälaiteohjain ja kenttälaite. Keksintöä ei ole rajoitettu mihinkään tiettyyn kenttälaitteeseen, vaan keksintöä voidaan soveltaa 35 erilaisten kenttälaitteiden, ts. prosessilaitteiden kanssa, jotka säätävät proses- 5 111106 siä ja joilla on oma säätöalgoritmi, joka voidaan virittää, kuten säätöventtiileillä, pumpuilla ja seuloilla. Pumppuja käytetään tyypillisesti pumppaamaan materi- * aalia eteenpäin prosessissa, sisään prosessiin tai ulos prosessista. Pumpun tapauksessa kenttälaiteohjain voi olla invertteri, joka säätää pumpun pyörimis- * 5 nopeutta. Seuloja käytetään esimerkiksi selluloosa- ja paperiteollisuudessa seulomaan kuituja hyväksyttäviin ja hylättyihin. Seulan tapauksessa kenttälaiteohjain voi olla invertteri ja siihen liittyvä ohjauspiiri, jotka ohjaavat seulan pyörimisnopeutta. Seuraavassa tullaan keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot kuitenkin kuvaamaan käyttäen esimerkkinä säätöventtiilejä ja venttiilinoh-10 jaimia.
Prosessinsäätösilmukan ja säätöventtiilin periaatteelliset toiminnalliset mallit on esitetty kuvioissa 1 ja 2 ja ne on jo selitetty yllä. Pitäisi ymmärtää, että nämä toiminnalliset mallit ovat vain yksi tapa kuvata säätösilmukkaa ja säätöventtiiliä ja että voi olla olemassa erilaisia muunnoksia tavassa, jolla niitä 15 esitetään ja mallinnetaan ilman, että poiketaan esillä olevasta keksinnöstä.
Kuvioissa 3, 4 ja 5 esitetään erilaisia säätöjärjestelmäarkkitehtuure-ja. Automaatiojärjestelmä käsittää valvontahuoneen ohjelmat ja tietokannat sekä prosessinsäätöohjelmat ja käyttöliittymät, joita kuvataan ohjaustietokoneilla 30, 40 ja 50 kuvioissa 3-5. Valvontatietokoneen ja kenttälaitteiden väli-20 nen yhteys voidaan järjestää erilaisilla vaihtoehtoisilla tavoilla.
Perinteisesti, kuten kuviossa 3 on havainnollistettu, kenttälaitteet 31-34 on kytketty säätöjärjestelmään kaksijohtimisilla kierrettyjen parien muodostamilla silmukoilla, jolloin kukin laite on kytketty säätöjärjestelmään yhdellä kierretyllä parilla, joka tuottaa 4-20 mA analogisen sisääntulosignaalin. Pro-·: 25 sessinsäädin (PID) on sijoitettu keskitettyyn tietokonejärjestelmään 30 valvo mossa. Tämän tyyppistä prosessinsäätöjärjestelmää kutsutaan usein suoraksi digitaaliseksi ohjaukseksi (DDC, Direct Digital Control). Säätöjärjestelmien kehityksen seuraavassa vaiheessa käytetään hajautettua säätöjärjestelmää (DCS, Distributed Control System), joka on esitetty kuviossa 4 ja jossa pro-30 sessisäätimet (PID) on hajautettu useisiin tietokoneisiin 45-47 teollisuuslaitok-;·· sessa. Hajautetut tietokoneet ja valvomossa oleva keskustietokone 40 voivat olla kytketty toisiinsa esimerkiksi paikallisella dataverkolla tai dataväylällä 48, mutta erillään olevat kenttälaitteet 41-44 on yhä kytketty prosessisäätimiin ' kaksijohtimisilla kierretyillä pareilla. Viime aikoina on säätöjärjestelmissä käy-
35 tetty uusia ratkaisuja, kuten Highway Addressable Remote Transducer (HART) -protokolla, joka sallii lähettää digitaalista dataa yhdessä perinteisen 4-20 mA
6 111106 4-20 mA analogisen signaalin kanssa kierretyn parin muodostamassa silmukassa. Viimeisimmässä kehitysvaiheessa kenttäohjausjärjestelmä (FCS, Field Control System), joka on esitetty kuviossa 5, käyttää täysin digitaalista suuri-nopeuksista verkkoa tai dataväylää 55 yhdistämään valvomotietokoneen 50 ja 5 kenttälaitteet 51-54. Perinteiset analogiset 4-20 mA signaalit on jätetty pois FCS:ssä. Instruments Society of America (ISA) on määritellyt uuden liiken-neprotokollan, jota yleisesti kutsutaan nimellä Fieldbus.
Keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot tullaan selittämään sovellettuina kenttäväyläohjausjärjestelmäarkkitehtuuriin. Keksinnön ensisijaisten suo-10 ritusmuotojen mukaisesti prosessisäätimet (esim. PID) on hajautettu kenttä-laitteisiin, ts. ne on integroitu vastaavan venttiilinohjaimen, toimilaitteen ja säätöventtiilin kanssa. Tällä järjestelyllä on useita etuja, kuten alla tullaan selittämään. Esillä olevaa keksintöä voidaan kuitenkin soveltaa myös muissa säätöjärjestelmäkonfiguraatioissa ja -arkkitehtuureissa.
15 Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisella viritysjärjestelmällä varustetun prosessinsäätösilmukan toiminnallisen lohkokaavion. Prosessisäädin 21, sää-töventtiili 22, prosessi 23 ja lähetin 24 voivat olla samanlaisia kuin ne, joita kuvattiin kuvion 2 yhteydessä. Säätöventtiilin 22 sisäinen rakenne voi olla samanlainen kuin kuviossa 1 esitetty. Viritysjärjestelmä 65 säätää prosessisää-20 dintä 21 ja säätöventtiiliä 22 sekä vastaanottaa tila-, säätö- ja mittausinformaatiota niiltä. Viritysjärjestelmä 65 on myös järjestetty saamaan prosessilta 23 prosessivariabiliteettimittaustietoja tai tietoja, joista prosessivariabiliteetti voidaan johtaa. Kuvion 6 suoritusmuodossa viritysjärjestelmä 65 vastaanottaa mitatun prosessivariabiliteetin lähettimeltä 24. Viritysjärjestelmä 65 käsittää : 25 myös käyttöliittymän 66 esimerkiksi valvomossa olevan henkilökunnan kanssa tapahtuvaa vuorovaikutusta varten. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa viritysjärjestelmän 65 pääosa on sijoitettu samaan kenttälaitteeseen pro-sessisäätimen ja säätöventtiilin kanssa. Kuitenkin käyttöliittymä 66 ja käyttäjän kanssa tapahtuvaan vuorovaikutukseen liittyvät viritystyökalut on edullisesti 30 sijoitettu valvomotietokoneeseen tai tähän tarkoitukseen varattuun työase-maan säätöjärjestelmässä. Tämä järjestely mahdollistaa sen, että käytetään samoja viritystyökaluja kaikille kenttälaitteille prosessissa. Viritysjärjestelmän erilaisten toimintojen sijainti ei kuitenkaan ole kriittistä esillä olevalle keksinnölle, vaan eri toiminnot voivat olla haluttaessa sijoitettu tai hajautettu eri ele-35 mentteihin säätöjärjestelmässä.
7 111106
Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa viritysjärjestelmä 65 on varustettu kolmella ensisijaisella toimintatilalla. Ensimmäinen toimintatila si- * sältää mallintunnistuksen ja karkeiden viritysparametrien laskemisen normaalin prosessitoiminnan aikana. Kolme erilaista mallia tunnistetaan (tai määrite- • 5 tään) online- tai offline-tilassa, nimittäin prosessimalli, venttiilimalli ja yhdistetty venttiili- ja prosessimalli (ts. prosessimalli, joka puolestaan sisältää venttiilimal-lin). Prosessimalli ja yhdistetty venttiili- ja prosessimalli ovat esimerkiksi ensimmäisen asteen ja dead time -malleja, ja venttiilimalli on epälineaarinen fysikaalinen malli. Tunnistustieto synnytetään mittaustiedoista, jotka saadaan pro-10 sessista joko normaalin prosessitoiminnan kautta tai lisäämällä sopiva testi-signaali prosessisäätimen ulostuloon erityisen tunnistusjakson aikana. Sopivia tunnistusmenetelmiä ovat esimerkiksi LS (Least Squares), RLS (Recursive LS) ja neuraaliverkot. Erityinen järjestelmän kuollut aika (dead time) voidaan tunnistaa ristikorrelaatiomenetelmien avulla. Venttiilin fyysinen malli perustuu 15 venttiilin tunnettuun fyysiseen rakenteeseen ja fyysisiin mittoihin sekä muutamiin parametrimuuttujiin, kuten kitkakerroin.
Ensimmäisessä toimintatilassa voidaan tarvittavien eri mallien tunnistamisen jälkeen tehdä prosessisäätimen 21 karkeaviritys käyttäen yhdistettyä venttiili- ja prosessimallia ja esimerkiksi λ-virityssääntöjä. Prosessisäätimen 20 karkeaviritys voidaan edullisesti aktivoida esimerkiksi käyttäjän pyynnöstä käyttöliittymän 66 kautta.
Toinen toimintatila on hienosäätö prosessin ollessa alasajettuna. Tässä tilassa todellinen venttiili 22 säätää simuloitua prosessia 71, kuten on havainnollistettu kuviossa 7. Toisin sanoen prosessisäädin 21 säätää todellista J 25 venttiiliä ja mitattu venttiilin asento (esim. sijainti-informaatio h kuviossa 2) syötetään simuloidulle prosessille 71. Vasteena tälle syötetylle sijainti-informaatiolle (h) simuloitu prosessi tuottaa prosessimuuttujan, joka takaisin-kytketään prosessisäätimelle 21 ja viritysjärjestelmälle 65 samalla tavoin kuin mitattu prosessimuuttuja kuviossa 6. Asetusarvosta ja takaisinkytketystä pro-30 sessimuuttujasta johdetaan virhesignaali e2 ja tällä tavoin muodostetaan pro-sessinsäätösilmukka, jossa on simuloitu prosessi. Viritysjärjestelmä 65 voi aiheuttaa simuloitua kuormitushäiriötä prosessissa 71 esimerkiksi lisäämällä testisignaalin todellisen venttiilin sisääntulosignaaliin Pc1 tai muuttamalla sopivia parametreja simuloidussa prosessissa 71. Viritysjärjestelmä 65 mittaa 35 systeemivariabiliteetin simuloidun prosessin 71 ulostulossa ja muuttaa prosessisäätimen 21 ja todellisessa venttiilissä 22 olevan venttiilinohjaimen paramet- 8 111106 reja kunnes löydetään säädinparametriryhmä, joka tuottaa parhaan tai halutun suorituskyvyn, kuten tullaan selittämään yksityiskohtaisemmin alla. Käytännössä simuloitu prosessi 71 voi olla prosessimalli viritysjärjestelmän 65 sisällä tai vaihtoehtoisesti jossakin muualla säätöjärjestelmässä. Päätös siitä, onko 5 optimaalinen tai haluttu säätösilmukan suorituskyky saavutettu, voidaan tehdä joko automaattisesti viritysjärjestelmän toimesta tai käyttäjän toimesta käyttöliittymän 66 kautta. Valitut säädinparametrit voivat olla niitä, jotka esimerkiksi antavat pienimmän prosessivariabiliteetin hienoviritysprosessin aikana, tai ensimmäiset parametrit, jotka jäävät ennalta määrätyn kynnysarvon alapuolelle. 10 Säätöparametrit, joita muutetaan tai viritetään hienovirityksen aikana, voivat sisältää esimerkiksi säätimen vahvistuksen (esim. PID-säätimen P). Hienoviritysprosessin ollessa alasajettuna ja simuloidun prosessin käyttö mahdollistaa virittää säätimet toimimaan paljon suuremmalla prosessin kuormitushäiriön vaihtelulla kuin on mahdollista normaalin prosessin toiminnan aikana.
15 Kolmas toimintatila on simuloidun venttiilin 82 ja simuloidun proses sin 81 hienoviritys. Toisin sanoen prosessisäätimeltä 21 saatava säätösignaali Pc1 syötetään simuloidulle venttiilille 82, joka tuottaa todellisen venttiilin 22 fyysisen mallin avulla simuloidun venttiilin asennon. Tämä simuloitu venttiilin asento syötetään simuloidulle prosessille 81, joka prosessimallin avulla antaa 20 ulostulona prosessimuuttujan. Tämä prosessimuuttuja takaisinkytketään pro-sessisäätimelle 21 ja viritysjärjestelmälle 65. Asetusarvosta ja estimoidusta prosessimuuttujasta johdetaan jälleen virhesignaali e2, joka syötetään proses-sisäätimelle 21. Tällä tavoin aikaansaadaan prosessinsäätösilmukka, jossa on simuloitu venttiili ja simuloitu prosessi. Käytännössä simuloitu venttiili 82 ja si-T 25 muloitu prosessi 81 voivat olla fyysinen venttiilimalli ja prosessimalli viritysjär jestelmän 65 sisällä. Viritysjärjestelmä 65 hienovirittää prosessisäätimen ja simuloidun venttiilin 82 venttiilinohjaimen samalla tavoin kuin kuvion 7 yhteydessä kuvattiin.
Kuten yllä todettiin, esillä olevan keksinnön laitteistototeutukseen on 30 olemassa erilaisia vaihtoehtoja. Kuitenkin kenttäväylätoteutus (ts. FCS-arkkitehtuuri) tarjoaa joustavan ja realistisimman ympäristön, jossa uusien vi-ritysparametrien toimintaa testataan simuloinnin avulla. Yllä kuvattujen ajatusten toteuttamiseksi tarvitaan vain yksinkertaisen simulointilohkon (ts. simu-lointiohjelma, joka käyttää prosessi- ja venttiilimalleja venttiilin ja prosessin si-35 mulointiin) viritysjärjestelmässä samassa kenttälaitteessa, jossa säätimet sijaitsevat, tai toisessa kenttälaitteessa tai tietokoneessa PC. Tämä lähesty- 9 111106 mistäpä sisältää toteutetun säätörakenteen suoran hyödyntämisen simuloinnissa ja testauksessa. Tämä tarkoittaa sitä, että yksinkertaisen prosessinsää- • tösilmukan lisäksi voidaan ottaa helposti huomioon myös koko prosessi. Täten voidaan helposti analysoida yhden prosessinsäätösilmukan virittämisen vai- * 5 kutukset koko prosessiin. Lisäksi tunnistus-, simulointi- ja viritysalgoritmien si joittaminen kenttälaitteeseen varmistaa tarkan ja täsmällisen näytehetken (ts. näytteytyksen tarkan ajoituksen) ja tällä tavoin tarkan mallin tunnistuksen, simuloinnin ja virityksen.
Esillä olevan keksinnön vaikutusta prosessivariabiliteettiin havain-10 nollistetaan kuviossa 9. Y-akselilla on säädetyn muuttujan, kuten virtaustila-vuuden tai muun halutun muuttujan arvo. Kuten on ymmärrettävissä, prosessinsäätösilmukan tarkoitus on pitää säädetty muuttuja asetusarvossaan niin hyvin kuin mahdollista. Yleisesti sanottuna prosessivariabiliteetti edustaa säädetyn muuttujan vaihtelua ajan mukana. Mitä pienempi on prosessivariabili-15 teetti, sitä parempi on säätösilmukan suorituskyky. Prosessivariabiliteetin mittaamiseen on olemassa erilaisia sopivia menetelmiä, kuten maksimi deviaatio, ITAE, ITE, ITSE, ISTE, varianssi, jne.
Kuviossa 9 prosessivariabiliteetti aika-alueella 0-50 sekuntia on hyvin suuri. 50 sekunnin kohdalla viritysjäijestelmä 65 on asetettu karkeaan viri-20 tystilaan ja prosessisäädin 21 säädetään karkeasti, kuten yllä kuvattiin. Tämän seurauksena prosessivariabiliteetti pienenee merkittävästi. Sadan sekunnin kohdalla viritysjärjestelmä 65 menee kolmanteen toimintatilaan ja hienosäätää prosessisäätimen ja venttiilinohjaimen toimimaan optimaalisesti toistensa kanssa käyttäen simuloitua venttiiliä ja simuloitua prosessia normaalin toimin-*«" 25 nan aikana. Hienovirityksen jälkeen prosessivariabiliteetti on minimoitu.
Nyt tullaan kuvaamaan viritysjärjestelmän 65 suorittaman viritys-proseduurin ensisijaiset suoritusmuodot viitaten kuvioihin 10 ja 11. Aluksi oletetaan, että prosessimalli, fyysinen venttiilimalli ja yhdistetty prosessi- ja vent-tiilimalli on tunnistettu ennen viritysproseduurin alkamista. Ensimmäisessä vi-30 ritysvaiheessa prosessisäädin 21 viritetään karkeasti vaiheessa 101. Tässä ;·* vaiheessa viritysjärjestelmä 65 tai viritysjärjestelmää 65 operoiva käyttäjä päättää lopetetaanko karkea viritys. Tämä päätös voi perustua mihin tahansa kriteeriin esimerkiksi prosessista, säädetystä prosessimuuttujasta tai viritysal-goritmista riippuen. Esimerkiksi karkeaviritys voidaan katsoa onnistuneesti 35 suoritetuksi, kun mitattu prosessivariabiliteetti on ennalta määrätyn alueen sisällä (ennalta määrätyn kynnysarvon alapuolella). Karkeaviritys toistetaan ite- 10 111106 ratiivisesti silmukassa 101 ja 102, kunnes viritys havaitaan suoritetuksi vaiheessa 102 ja säätöjärjestelmä 65 siirtyy yllä kuvattuihin toiseen tai kolmanteen toimintatilaan. Vaiheessa 103 venttiilinohjain 22 viritetään käytetyn viri-tysmenetelmän mukaisesti. Venttiilinohjaus voidaan esimerkiksi virittää siten, 5 että mitattu prosessivariabiliteetti nykyisillä prosessisäätimen 22 säätöpara-metreilla tulee minimoiduksi. Oletetaan kuviossa 11, että käyrä PID1 havainnollistaa mitattua prosessivariabiliteettia asettimen vahvistuksen (venttiiliohjai-men vahvistuksen) funktiona karkeasti viritetyn prosessisäätimen 21 tapauksessa. Venttiiliohjaimen viritys jatkuu silmukassa 103 ja 104 ja testaa erilaisia 10 vahvistusarvoja kunnes asettimen vahvistusarvo, joka antaa pienimmän pro-sessivariabiliteettiarvon käyrällä PID1, ts. asettimen vahvistus G1 kuviossa 11, löydetään. Sitten venttiilinohjaimen 22 vahvistus asetetaan arvoon g1 ja viri-tysproseduuri etenee vaiheesta 104 vaiheeseen 105. Vaiheessa 105 viritys-järjestelmä 65 tarkistaa onko haluttu prosessivariabiliteetti saavutettu. Tämän 15 päätöksen voi tehdä joko käyttäjä tai se voi tapahtua automaattisesti viritys-järjestelmän 65 toimesta. Esimerkiksi haluttu prosessivariabiliteetti voi olla ennalta määrätyn kynnysarvon, kuten prosessivariabiliteetti PVth kuviossa 11, alapuolella. Koska minimi prosessivariabiliteetti käyrällä PID1 on suurempi kuin kynnysarvo PVth, viritysproseduuri palaa vaiheeseen 101 uuden viritysjak-20 son aloittamiseksi. Silmukassa 101-102 prosessinsäädin 22 viritetään tuottamaan paras silmukansäätösuorituskyky venttiilinohjaimen 22 uusilla parametreillä. Kun optimaaliset parametrit PID2 löydetään vaiheessa 102, prosessinsäädin 21 asetetaan toimimaan näillä uusilla parametreillä. Sitten suoritetaan venttiilinohjaimen 22 viritys näillä uusilla prosessisäätimen parametreillä. Jäl-25 teen testataan erilaisia asettimen vahvistusarvoja ja mitataan vastaavat pro-sessivariabiliteettiarvot silmukassa 103-104, kunnes vahvistusarvo, joka antaa pienimmän prosessivariabiliteetin, löydetään. Oletetaan kuviossa 11, että käytä PID2 havainnollistaa prosessivariabiliteettiarvoja asettimen vahvistuksen funktiona uusilla prosessisäätimen parametreillä PID2. Pienin prosessivariabi-30 liteetti on vahvistuksella g2, joka asetetaan venttiilinohjaimen 22 uudeksi vahvistukseksi. Tämän jälkeen saatua prosessivariabiliteettia verrataan kynnysarvoon PVth vaiheessa 105. Kuten kuviosta 11 voidaan nähdä, prosessivariabiliteetti on yhä suurempi kuin kynnysarvo PVth ja viritysproseduuri palaa vaiheeseen 101. Silmukassa 101-102 prosessinsäädin 21 viritetään antamaan 35 optimaalinen silmukansäätösuorituskyky uudella venttiilinohjaimen vahvistuksella g2. Tämän jälkeen testataan erilaisia asettimen vahvistusarvoja silmu- 11 111106 kassa 103-104 kunnes löydetään vahvistusarvo, joka minimoi prosessivariabi-liteetin. Oletetaan jälleen kuviossa 11, että käyrä PID3 havainnollistaa proses-sivariabiliteettia asettimen vahvistuksen funktiona uusilla prosessisäätimen parametreillä PID3. Prosessivariabiliteetin minimi löydetään nyt asettimen vah-» 5 vistuksella g3. Venttiilinohjaimen vahvistus asetetaan arvoon g3 ja viritys- proseduuri etenee vaiheeseen 105. Prosessivariabiliteetti on nyt vahvistuksen arvolla g3 alempi kuin kynnysarvo PV^, ts. haluttu prosessivariabiliteetti on saavutettu ja viritysproseduuri päättyy. Kuten kuviosta 11 voidaan nähdä, pro-sessinsäätimen ja venttiilinohjaimen virittäminen toimimaan optimaalisesti yh-10 dessä antaa merkittävästi alhaisemman prosessivariabiliteetin kuin tekniikan tason viritysmenetelmät (jotka antaisivat tuloksena käyrän PID1 mukaisen tai sitä suuremman prosessivariabiliteetin).
Pitäisi ymmärtää, että kuvion 10 vuokaavion yllä oleva selitys on ainoastaan havainnollistava esimerkki keksinnön mukaisesta virityksestä. Kuvi-15 on 10 vuokaavio voidaan toteuttaa monilla eri tavoin. Esillä olevaa viritysme-netelmää ei ole myöskään rajoitettu kuvion 10 mukaiseen vuokaavioon, vaan esillä oleva keksintö voidaan toteuttaa millä tahansa virityssekvenssillä, jolla prosessisäädin ja venttiilinohjain voidaan virittää toimimaan optimaalisesti toistensa kanssa.
20 Keksintöä ja sen suoritusmuotoja ei ole rajoitettu yllä esitettyihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten hengessä ja suojapiirissä.
•«( c • • e 4
Claims (15)
111106
1. Menetelmä materiaalivirtaa teollisessa prosessissa säätävän prosessinsäätösilmukan virittämiseksi, mainitun prosessinsäätösilmukan käsittäessä prosessisäätimen, kenttälaitteen ohjaimen, prosessissa olevan 5 kenttälaitteen, takaisinkytkennän kenttälaitteelta kenttälaitteen ohjaimille ja prosessimuuttujan takaisinkytkennän prosessista prosessisäätimelle, mainitun menetelmän käsittäessä vaiheen viritetään prosessisäädin, tunnettu lisävaiheista 10 hienoviritetään kenttälaiteohjain ja prosessisäädin etsimällä näille kahdelle säätimelle säätöparametrit, joilla näiden säätimien vuorovaikutus tuottaa halutun prosessivariabiliteetin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu haluttu prosessivariabiliteetti on minimi prosessivariabiliteetti, joka 15 mitataan hienosäädön aikana.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, mainittu haluttu prosessivariabiliteetti on arvo, joka on yhtä suuri tai pienempi kuin ennalta määrätty kynnysarvo.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että hienosäätö käsittää vaiheet a) viritetään kenttälaiteohjain tuottamaan minimi prosessivariabiliteetti viritetyn prosessisäätimen kanssa, b) mitataan prosessivariabiliteetti, c) hienoviritetään viritetty prosessisäädin toimimaan optimaalisesti 25 hienoviritetyn venttiiliohjaimen kanssa, jos mitattu prosessivariabiliteetti on suurempi kuin haluttu prosessivariabiliteetti, d) hienosäädetään kenttälaiteohjain toimimaan optimaalisesti tämän hienoviritetyn prosessisäätimen kanssa, e) mitataan prosessivariabiliteetti, 30 f) toistetaan vaiheet c), d) ja e) kunnes mitattu prosessivariabiliteetti « * I saavuttaa halutun prosessivariabiliteetin.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, hienosäätö suoritetaan normaalin prosessitoiminnan aikana.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, t u n -35 n ett u siitä hienosäätö suoritetaan todellisella kenttälaitteella ja simuloidulla prosessilla prosessin ollessa alasajettuna. 111106
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä hienosäätö suoritetaan simuloidulla kenttälaitteella ja simuloidulla prosessilla.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tun- 5. e 11 u siitä mainittu kenttälaite on ohjausventtiili, mainittu kenttälaiteohjain on venttiilinohjain, ja mainittu takaisinkytkentä on venttiilin asento takaisinkytken-täventtiililtä venttiilinohjaimelle.
9. Säätöjärjestelmä, joka käsittää prosessinsäätösilmukan, joka ohjaa materiaalivirtaa teollisessa pro- 10 sessissa (23), mainitun prosessinsäätösilmukan edelleen käsittäessä proses-sisäätimen (21), kenttälaiteohjaimen (10), prosessissa olevan kenttälaitteen (12), takaisinkytkennän (13) kenttälaitteelta (12) kenttälaiteohjaimelle (10), ja prosessimuuttujan takaisinkytkennän (24) prosessista (23) prosessisäätimelle (21), 15 prosessinsäätösilmukan viritysjärjestelmän (65), tunnettu siitä, että mainittu viritysjärjestelmä (65) on järjestetty hienosäätämään kenttälaiteohjain (10) ja prosessisäädin (21) etsimällä näille kahdelle säätimelle säätöpa-rametrit, joilla näiden säätimien vuorovaikutus tuottaa halutun prosessivariabi-liteetin.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu kenttäväyläjärjestelmästä (55) kaksisuuntaista digitaalista liikennöintiä varten säätötietokoneen (50) ja lukuisien kenttälaitteiden (51-54) välillä, siitä, että prosessisäädin (21), kenttälaiteohjain (10) ja kenttälaite (12) ovat yhtenä yksikkönä (51-54), joka on kytketty kenttäväyläjärjestelmään. : 25 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu sii tä, että mainittu viritysjärjestelmä (65) on sijoitettu säätötietokoneeseen (50) ja järjestetty kommunikoimaan prosessisäätimen (21) ja kenttälaiteohjaimen (10) kanssa mainitun kenttäväyläjärjestelmän (55) kautta.
12. Jonkin patenttivaatimuksista 9-11 mukainen järjestelmä, t u n - nettu siitä, että mainittu viritysjärjestelmä (65) on järjestetty hienosäätämään normaalin prosessitoiminnan aikana.
13. Jonkin patenttivaatimuksista 9-12 mukainen järjestelmä, t u n -“ nettu siitä, että mainittu viritysjärjestelmä (65) on järjestetty hienosäätä- 35 mään todellisen kenttälaitteen (12) ja simuloidun prosessin (71) kanssa prosessin ollessa alasajettuna. 111106
14. Jonkin patenttivaatimuksista 9-12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu viritysjärjestelmä (65) on järjestetty hienosäätä-mään simuloidun kenttälaitteen (82) ja simuloidun prosessin (81) avulla.
15. Jonkin patenttivaatimuksista 9-14 mukainen järjestelmä, t u n -5 n e tt u siitä, että mainittu kenttälaite on säätöventtiili (12), mainittu kenttälai- teohjain on venttiilinohjain (10) ja mainittu takaisinkytkentä on venttiilinasen-totakaisinkytkentä (13) venttiililtä (12) venttiilinohjaimelle (10). « ·> « l 111106
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI990360A FI111106B (fi) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Menetelmä prosessinsäätösilmukan virittämiseksi teollisuusprosessissa |
| DE60007198T DE60007198T2 (de) | 1999-02-19 | 2000-02-14 | Verfahren zur Einstellung einer Prozessregelschleife in einem industriellen Prozess |
| EP00660022A EP1030231B1 (en) | 1999-02-19 | 2000-02-14 | A method of tuning a process control loop in an industrial process. |
| US09/505,370 US6546295B1 (en) | 1999-02-19 | 2000-02-16 | Method of tuning a process control loop in an industrial process |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI990360A FI111106B (fi) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Menetelmä prosessinsäätösilmukan virittämiseksi teollisuusprosessissa |
| FI990360 | 1999-02-19 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI990360A0 FI990360A0 (fi) | 1999-02-19 |
| FI990360A FI990360A (fi) | 2000-08-20 |
| FI111106B true FI111106B (fi) | 2003-05-30 |
Family
ID=8553867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI990360A FI111106B (fi) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Menetelmä prosessinsäätösilmukan virittämiseksi teollisuusprosessissa |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6546295B1 (fi) |
| EP (1) | EP1030231B1 (fi) |
| DE (1) | DE60007198T2 (fi) |
| FI (1) | FI111106B (fi) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK1264221T3 (da) * | 2000-03-10 | 2005-10-03 | Smiths Detection Inc | Styring af en industriel proces ved brug af en eller flere flerdimensionale variabler |
| US6721608B1 (en) * | 2000-03-20 | 2004-04-13 | Mark L. Rutherford | Partitioned control structure |
| US6901444B1 (en) * | 2000-06-30 | 2005-05-31 | Sony Corporation | Method of and apparatus for communicating data structures between devices in a networking environment |
| US6597958B1 (en) * | 2001-03-22 | 2003-07-22 | Abb Automation Inc. | Method for measuring the control performance provided by an industrial process control system |
| EP1374037A2 (de) * | 2001-03-29 | 2004-01-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur automatischen erstellung von simulationsprogrammen |
| GB0113627D0 (en) * | 2001-06-05 | 2001-07-25 | Univ Stirling | Controller and method of controlling an apparatus |
| US8041436B2 (en) | 2002-04-18 | 2011-10-18 | Cleveland State University | Scaling and parameterizing a controller |
| US8180464B2 (en) * | 2002-04-18 | 2012-05-15 | Cleveland State University | Extended active disturbance rejection controller |
| WO2007035559A2 (en) * | 2005-09-19 | 2007-03-29 | Cleveland State University | Controllers, observers, and applications thereof |
| US6999853B2 (en) * | 2002-05-03 | 2006-02-14 | Fisher Controls International Llc. | Methods and apparatus for operating and performing diagnostics in a control loop of a control valve |
| US20040039555A1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Ulyanov Sergei V. | System and method for stochastic simulation of nonlinear dynamic systems with a high degree of freedom for soft computing applications |
| US7142931B2 (en) * | 2002-09-27 | 2006-11-28 | Siemens Building Technologies, Inc. | Control system with controlled dead zone |
| US20050004689A1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-06 | Ming-Chang Shih | Design and control method of a micro-nanometer precision servo pneumatic X-Y positioning table |
| JP4166637B2 (ja) * | 2003-07-10 | 2008-10-15 | 株式会社東芝 | プロセス制御装置の調整方法及びその調整ツール |
| US7251638B2 (en) | 2004-03-03 | 2007-07-31 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Intelligent robust control system for motorcycle using soft computing optimizer |
| US20060224547A1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Ulyanov Sergey V | Efficient simulation system of quantum algorithm gates on classical computer based on fast algorithm |
| US20060293817A1 (en) * | 2005-06-23 | 2006-12-28 | Takahide Hagiwara | Intelligent electronically-controlled suspension system based on soft computing optimizer |
| SE529454C2 (sv) | 2005-12-30 | 2007-08-14 | Abb Ab | Förfarande och anordning för trimning och styrning |
| CN101033748B (zh) * | 2006-03-08 | 2013-07-24 | Itt制造企业公司 | 不使用传统传感器的确定泵流量的方法 |
| US7945411B2 (en) * | 2006-03-08 | 2011-05-17 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc | Method for determining pump flow without the use of traditional sensors |
| US7925385B2 (en) * | 2006-03-08 | 2011-04-12 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc | Method for optimizing valve position and pump speed in a PID control valve system without the use of external signals |
| DE102006028006A1 (de) * | 2006-06-14 | 2007-12-20 | Siemens Ag | Feldgerät und Verfahren zum Verarbeiten mindestens einer Messgröße in einem Feldgerät |
| DE102007059847A1 (de) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Siemens Ag | Feldgerät zur Prozessinstrumentierung |
| EP2732345B1 (en) | 2011-07-11 | 2016-08-31 | Valmet Automation Oy | Wireless control for process automation |
| WO2013087973A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Metso Automation Oy | Method of tuning a process controller |
| US11199824B2 (en) | 2012-01-17 | 2021-12-14 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Reducing controller updates in a control loop |
| US10423127B2 (en) | 2012-01-17 | 2019-09-24 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Velocity based control in a non-periodically updated controller |
| US9298176B2 (en) * | 2012-01-17 | 2016-03-29 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Compensating for setpoint changes in a non-periodically updated controller |
| US9348325B2 (en) * | 2012-01-30 | 2016-05-24 | Johnson Controls Technology Company | Systems and methods for detecting a control loop interaction |
| US8710777B2 (en) | 2012-04-20 | 2014-04-29 | Linestream Technologies | Method for automatically estimating inertia in a mechanical system |
| US9041337B2 (en) | 2012-05-18 | 2015-05-26 | Linestream Technologies | Motion profile generator |
| US9207653B2 (en) * | 2012-09-14 | 2015-12-08 | Horiba Instruments Incorporated | Control system auto-tuning |
| TWI454868B (zh) * | 2012-11-02 | 2014-10-01 | Ind Tech Res Inst | 目標導向數值控制自動調校系統與方法 |
| DK177915B1 (en) * | 2013-05-28 | 2015-01-05 | Core As | Process control method |
| US9507365B2 (en) * | 2014-06-24 | 2016-11-29 | Woodward, Inc. | Adaptive PID control system for industrial turbines |
| US10061275B2 (en) | 2014-07-29 | 2018-08-28 | Linestream Technologies | Optimized parameterization of active disturbance rejection control |
| DE102014117690A1 (de) * | 2014-12-02 | 2016-06-02 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Verfahren zur Steuerung eines Prozesses |
| US10126202B2 (en) | 2015-09-11 | 2018-11-13 | Linestream Technologies | Method for automatically estimating inertia, coulomb friction, and viscous friction in a mechanical system |
| US10001764B2 (en) | 2015-09-11 | 2018-06-19 | Woodward, Inc. | Adaptive multiple input multiple output PID control system for industrial turbines |
| US11286925B2 (en) | 2019-04-23 | 2022-03-29 | Peopleflo Manufacturing, Inc. | Electronic apparatus and method for optimizing the use of motor-driven equipment in a control loop system |
| WO2022051600A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | Buckman Laboratories International, Inc. | Predictive systems and methods for proactive intervention in chemical processes |
| CN112147879A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-29 | 大连理工大学人工智能大连研究院 | 一种针对线性控制器的无扰切换设计方法 |
| US11860589B2 (en) * | 2021-01-05 | 2024-01-02 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for tuning a regulatory controller |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4922412A (en) * | 1986-10-09 | 1990-05-01 | The Babcock & Wilcox Company | Apparatus and method using adaptive gain scheduling |
| JPH01274202A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Japan Tobacco Inc | ループ制御装置 |
| EP0360206A3 (en) | 1988-09-21 | 1990-12-19 | Hitachi, Ltd. | Self-tuning controller apparatus and process control system |
| JP3137643B2 (ja) * | 1989-10-02 | 2001-02-26 | ローズマウント インコーポレイテッド | 現場に設置される制御ユニット |
| US5295061A (en) * | 1990-04-20 | 1994-03-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Control parameter tuning unit and a method of tuning parameters for a control unit |
| US5394322A (en) | 1990-07-16 | 1995-02-28 | The Foxboro Company | Self-tuning controller that extracts process model characteristics |
| CA2047459A1 (en) * | 1990-07-20 | 1992-01-21 | Randy J. Longsdorf | Apparatus for communicating between systems having different communications standards |
| US5184122A (en) * | 1991-01-31 | 1993-02-02 | Johnson Service Company | Facility management system with improved return to automatic control |
| US5202821A (en) * | 1991-06-28 | 1993-04-13 | Maxtor Corporation | Sampled-data control system exhibiting reduced phase loss |
| US5229699A (en) * | 1991-10-15 | 1993-07-20 | Industrial Technology Research Institute | Method and an apparatus for PID controller tuning |
| JP2848188B2 (ja) * | 1993-05-18 | 1999-01-20 | 株式会社日立製作所 | 単独及び協調制御機能を有する制御システム |
| US5453925A (en) * | 1993-05-28 | 1995-09-26 | Fisher Controls International, Inc. | System and method for automatically tuning a process controller |
| US6330484B1 (en) * | 1993-08-11 | 2001-12-11 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Method and apparatus for fuzzy logic control with automatic tuning |
| US5549137A (en) * | 1993-08-25 | 1996-08-27 | Rosemount Inc. | Valve positioner with pressure feedback, dynamic correction and diagnostics |
| US5631825A (en) * | 1993-09-29 | 1997-05-20 | Dow Benelux N.V. | Operator station for manufacturing process control system |
| US5434774A (en) * | 1994-03-02 | 1995-07-18 | Fisher Controls International, Inc. | Interface apparatus for two-wire communication in process control loops |
| US5566065A (en) | 1994-11-01 | 1996-10-15 | The Foxboro Company | Method and apparatus for controlling multivariable nonlinear processes |
| US6112125A (en) * | 1995-03-08 | 2000-08-29 | Silicon Systems, Inc. | Self-tuning method and apparatus for continuous-time filters |
| US5992229A (en) | 1996-02-05 | 1999-11-30 | Neles-Jamesbury Oy | Method and equipment for determining the performance of control valve |
| US5818714A (en) * | 1996-08-01 | 1998-10-06 | Rosemount, Inc. | Process control system with asymptotic auto-tuning |
| US6044305A (en) * | 1996-10-04 | 2000-03-28 | Fisher Controls International, Inc. | Method and apparatus for debugging and tuning a process control network having distributed control functions |
| WO1998014851A1 (en) * | 1996-10-04 | 1998-04-09 | Fisher Controls International, Inc. | Method and apparatus for debugging and tuning a process control network having distributed control functions |
| DE19757440A1 (de) * | 1997-12-23 | 1999-06-24 | Thomson Brandt Gmbh | Automatisiertes Einstellen der Verstärkung in Regelkreisen |
-
1999
- 1999-02-19 FI FI990360A patent/FI111106B/fi not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-02-14 EP EP00660022A patent/EP1030231B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-14 DE DE60007198T patent/DE60007198T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-16 US US09/505,370 patent/US6546295B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1030231A1 (en) | 2000-08-23 |
| US6546295B1 (en) | 2003-04-08 |
| DE60007198D1 (de) | 2004-01-29 |
| DE60007198T2 (de) | 2004-10-14 |
| FI990360A0 (fi) | 1999-02-19 |
| FI990360A (fi) | 2000-08-20 |
| EP1030231B1 (en) | 2003-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI111106B (fi) | Menetelmä prosessinsäätösilmukan virittämiseksi teollisuusprosessissa | |
| CN106575104B (zh) | 使用无线过程信号的模型预测控制 | |
| JP5933485B2 (ja) | モデルベース制御技法におけるロバストなプロセスモデルの同定方法及びシステム | |
| US8280533B2 (en) | Continuously scheduled model parameter based adaptive controller | |
| US6445962B1 (en) | Auto-tuning in a distributed process control environment | |
| US6445963B1 (en) | Integrated advanced control blocks in process control systems | |
| EP0256842A2 (en) | Adaptive process control system | |
| US7783790B2 (en) | Method for configuring field devices | |
| US20100293363A1 (en) | Method for configuring field devices | |
| GB2395296A (en) | Simulation system for a multi-node process control system | |
| GB2402499A (en) | Multiple-input/multiple-output control blocks with predictive capabilities | |
| EP2021884A2 (en) | Automated tuning method for multivariable model predictive controllers | |
| GB2429539A (en) | Integrated model predictive control and optimization within a process control system | |
| EP0713587A1 (en) | Method and apparatus for fuzzy logic control with automatic tuning | |
| CA2229937A1 (en) | Adaptive bias controller | |
| WO2009067952A1 (fr) | Procédé de commande de technique et son dispositif | |
| WO2004025384A1 (en) | Method and apparatus for determining hysteresis | |
| US11467543B2 (en) | Process controller design with process approximation and lambda tuning | |
| KR20020082219A (ko) | 기계 및 공정을 위한 최적 세트-포인트를 발견하기 위한방법 | |
| CA3152739A1 (en) | Rst smith predictor | |
| van de Wal et al. | Experimentally validated multivariable/spl mu/feedback controller design for a high-precision wafer stage | |
| Wigren | MATLAB software for recursive identification of systems with output quantization: Revision 1 | |
| JP7499658B2 (ja) | プロセス近似とラムダ調整を有するプロセスコントローラの設計 | |
| Liu et al. | Frequency-domain model matching PID controller design for aero-engine | |
| CN111190363B (zh) | 工具机频率响应参数的调整方法及应用其的调整系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |