TR201801733U5 - Bi̇r su gi̇derme i̇şlemi̇ni̇n kontrol edi̇lmesi̇ i̇çi̇n düzenek - Google Patents

Abstract

Bu buluş yerçekimi sedimantasyon cihazının çalışma parametrelerini temsil eden değerlerin ölçülmesini ve yerçekimi sedimantasyon cihazının çalışma durumunu tahmin etmek için tahmini çok değişkenli model için girdi değerleri olarak bu değerlerin kullanılmasını içeren bir su giderme işleminin kontrolü için bir düzenek ve bir yöntem ile ilgilidir. Bu tarifname ayrıca çalışma parametreleri için referans değerlerin elde edilmesi, yerçekimi sedimantasyon cihazının bir çalışma parametresi için en az bir tahmin edilen çıktının belirlenmesi ve yerçekimi sedimantasyon cihazının çalışmasındaki değişiklikleri etkileyecek kontrol değerlerini belirlemek için referans değerlerdeki tahmin edilen çıktının karşılaştırılmasını içermektedir

Description

Tarifnamenin bir kismi su giderme isleminin kontrol parametrelerinin optimize edilmis bir sekilde belirlenmesi için kullanilabilecek olan bir tahmini çok degiskenli modelin kullanilmasini içermektedir. Geleneksel kurallara dayali uzman sistemlere kiyasla bu yaklasim islem kisitlamalarinin yeni bir sekilde tanimlanmasina izin vermektedir. Kullanilan çalisma parametreleri ve islem sinirlandirmalarina bagli olarak, yaklasim islemin verimini çesitli sekillerde artirabilmektedir.

Sekillerin Kisa Açiklamasi Bulusun daha iyi anlasilmasi için verilmis olan ve bu tarifnamenin bir parçasini olusturan sekiller bulusun ilkelerinin daha iyi anlasilmasina yardim edecek olan tarifname ile birlikte bulusun uygulamalarini göstermektedir.

Sekil 1 mevcut bulusa göre bir yer çekimi sedimantasyon cihazinin bir örnek uygulamasinin bir sematik görünüsüdür.

Sekil 2 mevcut bulusa göre yer çekimi sedimantasyon cihazinin bir çalisma durumunun tahmin edilmesi için birçok degiskenli modelin bir uygulamasini göstermektedir. 34802.08 Sekil 3 bir uygulamaya göre bir su giderme isleminin tahmini çok degiskenli modeli için bir yöntemi göstermektedir.

Sekil 4 bir uygulamaya göre bir su giderme isleminin kontrol edilmesi için bir cihazin bir blok diyagraminin görünüsüdür.

BULUSUN AYRINTILI AÇIKLAMASI Örnekleri ekli sekillerde gösterilmis olan mevcut bulusa ait uygulamalara referans verilerek daha detayli anlatilacaktir.

Mevcut bulusa göre su giderme islemi akiskanin kati maddeden ayristirildigi bir ayirma islemi olarak degerlendirilmektedir. Islemde ayrilacak olan madde islem bulamaci olarak adlandinlabilmektedir. Tipik olarak tasiyici akiskan sudur, ancak baska akiskanlar da kullanilabilmektedir. Özellikle, tasiyici akiskan bir su ve örnek olarak asit/alkalin, metaller, tuzlar ve digerlerini içeren islem kimyasallarinin bir karisimini içerebilmektedir. Sedimantasyon sürecini hizlandirmak için topaklastiricilar veya pihtilastiricilar gibi kimyasallar kullanilabilmektedir.

Depoda farkli yogunluklara sahip çesitli alanlar veya malzeme katmanlari yavas yavas olusmaktadir. Deponun alt kisminda, posa siklikla aga bagli kümeler formundaki (yani, posa kümeleri birbiri ile sürekli temas halindedir) sikistirilmis posa veya katilarin nispeten yogun bir bölgesini olusturmaktadir. Bu alan bir “posa yatagi” olarak veya aga bagli bir posa tabakasi olarak adlandirilmaktadir. Posa yataginin üzerinde, engellenmis bir alan tamamen çökmemis veya lsikistirilmamis” katilari içerme egilimindedir. Çökelme islemi için zaman ölçegi birkaç dakika ile birkaç saat arasinda olabilmektedir. Sonuç olarak, asagidaki uygulamalara göre islem kontrol düzenekleri islemde yer alan yavas dinamikleri de göz önünde bulundurabilmektedir.

Bir yer çekimi sedimantasyon cihazi bir çöktürme tankina referans verilerek asagidaki örneklerde açiklanmis olmasina ragmen, bulusa ait ilkelerin örnek olarak bir çöktürme tanki veya aritma cihazi kullanmak gibi, spesifik bir yer 34802.08 çekimi sedimantasyon cihazi tipinden bagimsiz olarak uygulanabilecegi unutulmamalidir. Bir çöktürme tanki, örnek olarak geleneksel bir çöktürme tanki, bir macun çöktürme tanki veya bir tortu çöktürme tanki olabilmektedir. Cihazin ayrintilari, ayirma isleminin belirli evresine bagli olabilmektedir, çünkü cihaz çok fazli ayirma isleminde bir dizi ayirma cihazi boyunca çesitli noktalarda kullanilabilmektedir.

Sekil 1 sematik bir sekilde bir yerçekimi sedimantasyon cihazini (buradan itibaren bir “çöktürme tanki (1)” olarak ifade edilecektir) göstermektedir. Sekiller ölçekli olarak çizilmemistir ve çöktürme tankinin bilesenlerinin birçogu açiklik amaciyla hariç tutulmustur. Bulamaç (B) akisi, tasma ve asagi akis ve kimyasal besleme için sematik yönler oklarla gösterilmektedir.

Sekil l,in bir uygulamasinda, bir çöktürme tanki (1) ayristirilacak malzemeyi içermesi için bir depo (10) içermektedir. Sekilde, kesik çizgiler posa yataginin üst seviyesini temsil etmektedir. Depo temel olarak silindirik olabilmekte ve ek olarak kati maddenin merkeze dogru yönlendirilmesi için koniklestirilmis bir tabana sahip olabilmektedir. Deponun çapi 5-100 metre olabilmektedir. Deponun yüksekligi 1-20 metre olabilmektedir. Çöktürme tankinin asagi akisi ayristirilmis katiya, yani çöktürme tankindan disari akan posaya karsilik gelmektedir. Asagi akisin su-kati orani ayristirma isleminin fazi veya verimliligi gibi birçok etkene dayanabilmektedir.

Depo içerisinden kati maddenin çikarilmasi için bir ya da daha fazla asagi akis hattina (ll) baglanabilmektedir. Asagi akis hatlarinin alma uçlari deponun tabaninda yer alabilmektedir. Ayrica temel olarak deponun merkezinde de yer alabilmektedir. Çöktürme tankinin tasmasi çöktürme tankindan akan ayristirilmis siviya karsilik gelmektedir. Ek olarak tasmanin su-kati orani ayristirma isleminin fazi veya verimi gibi çesitli faktörlere bagli olabilmektedir. Depo içerisinden akiskanin çikarilmasi için, depo bir tasma agzina (12) baglanabilmektedir. Tasma agzi deponun kenarini içerebilmektedir. Ek olarak, deponun kenari etrafinda birbirinden aralikli yerlestirilmis bir dizi dis içerebilmektedir. Tasma, tasma agzi 34802.08 boyunca akmasina izin verilerek depodan uzaklastirilabilmektedir. Depo ayrica depodan tasmanin toplanabilmesi için bir oluga (13) baglanabilmektedir.

Toplanan tasma uygun bir fazda yeniden ayristirma islemine beslenebilmektedir. Çöktürme tanki ayrica kati maddenin asagi akis hattina veya hatlarina yönlendirilmesi için bir tirmik (14) içerebilmektedir. Tirmik deponun ortasinda yer alan bir dikey mil etrafinda dönen en az bir biçak içerebilmektedir.

Tirmik en azindan kismi olarak posa yataginin içerisinde yer almaktadir. Çöktürme tanki ayrica bir pihtilastirici veya bir topaklastirici gibi bir kimyasalin depoda dagitilmasi için bir kimyasal dagitici (15) içerebilmektedir. Çöktürme tanki hem kimyasalin hem de gelen bulamacin ilk olarak karistirilmak üzere yönlendirildigi bir besleme kuyusunu (16) içerebilmektedir.

Sekil 2 bir uygulamaya göre bir tahmini çok degiskenli modeli göstermektedir. Çöktürme tankinin bir çalisma durumu çalisma parametreleri ile belirlenebilmektedir. Bunlar kontrol edilen parametreleri (21), kontrol degiskenlerini (22) ve çöktürme tankinin ariza parametrelerini (21) içerebilmektedir. Çöktürme tankinin kontrol parametreleri, kontrol edilen parametrelerin yanit olarak degisebilmesi için çöktürme tankinin çalisma durumunu etkilemek için otomatik olarak veya bir operatör tarafindan dogrudan idare edilebilmektedir. Ek olarak su giderme isleminin kontrolörü tarafindan dogrudan veya dolayli olarak kontrol edilemeyen parametreler ariza parametreleri olarak adlandirilmaktadir.

Bir tahmini çok degiskenli model (20) çöktürme tankinin çalisma durumunu tahmin etmek üzere üretilip kullanilmaktadir. Model girdi parametreleri olarak çöktürme tankinin çalisma parametrelerini kullanabilmektedir. Bir uygulamada, çok degiskenli tahmin modeli için girdi parametreleri kontrol edilen parametrelerin (21) ölçülen degerlerini, kontrol degiskenlerinin (22) degisiklik geçmisini ve ariza parametrelerinin (21) ölçülen degerlerini içerebilmektedir.

Tahmin edilen kontrol degiskenleri ve kontrol edilen degiskenler de ayrica model için girdi olarak kullanilabilmektedir. Bir çikti olarak, model gelecekteki en az bir zaman noktasi için çöktürme tankinin çalisma durumunun bir tahminini üretmektedir. Çok degiskenli bir model olmasi için en az iki çalisma parametresi 34802.08 girdi olarak gereklidir. Bu çalisma parametreleri en az iki kontrol edilen parametreyi içerebilmektedir. Girdi parametrelerinin degerlerinin tahmin edilen çiktiyi nasil belirledigini gösteren modele ait gerçek parametrik hale getirme islem testleri, simülasyonlar veya bunlarin bir kombinasyonu ile gerçeklestirilebilmektedir. Sonuç olarak, modelin kendisi önceden belirlenebilmekte ve bir bellekte saklanabilmektedir. Yavas tepki dinamiklerinin veya kontrol edilen parametreler arasindaki çapraz hareketlerin iyilestirilmesi gibi çesitli etkiler saglamak için islem kontrolü için tahmini çok degiskenli bir model kullanilabilmektedir. Buna ek olarak, sürecin modele dayali bir kontrolü, çalisma parametreleri ve çalisma parametreleri arasinda kontrol parametreleri de dahil olmak üzere arzulanan önceliklendirme için min-max kisitlamalari da dahil olmak üzere çesitli kisitlama türlerini dikkate almaya izin vermektedir.

Tahmini çok degiskenli model (30) bir girdi olarak çalisma parametrelerinin ölçüm degerlerini kullanabilmektedir. Ölçüm degerleri süre dizisi degerlerini, yani belirli bir zaman süresince bir çalisma parametresi için ölçüm degerlerini içerebilmektedir. Model ayrica gelecekteki bir ya da daha fazla zaman noktasi için tahmin edilen bir çikti saglamak üzere yapilandirilabilmektedir. Bir uygulamada, bir “ufuk” ya da zaman dizilerinin sinirlari geçmis ve gelecekte belirlenebilmekte ve gelecek tahmini operatöre gösterilebilmektedir. Ölçüm degerleri sürekli olarak güncellenmekte ve yanit olarak tahmin edilen çikti da güncellenebilmektedir. Modelin ve tahmin edilen çiktinin güncellenme sikligi ölçüm sikligindan farkli olabilmektedir.

Bir uygulamaya göre, model dinamik bir yanit modeli olabilmektedir. Ayrica örnek olarak bir adim yanit modeli veya bir etki-tepki modeli içerebilmektedir. Model ayrica bir model tahmin kontrol (MPC) algoritmasini kullanabilmektedir.

Mevcut tarifnamenin baglaminda, su giderme isleminin verimli çok degiskenli kontrolü için, çöktürme tankinin çalisma durumunu tarif eden bir model olusturmak için belirli bir isletme parametreleri kombinasyonunun kullanilabilecegi kesfedilmistir. Model, bir çöktürme tankinin gelecek çalisma durumunu tahmin etmek ve islemi istenen bir duruma dogru yönlendiren kontrol 34802.08 islemlerini belirlemek için bir kontrolör tarafindan kullanilabilmektedir. Kontrol edilen parametreler çöktürme tankinin asagi akisinin en azindan malzeme yogunlugunu ve çöktürme tankinin envanter seviyesini temsil edebilmektedir. Ek kontrol edilen parametreler çöktürme tankinin tasmasinin bulanikligi ya da kati madde içerigini veya çöktürme tankinin bir tirmigi üzerinde uygulanan torkun bir ya da daha fazlasi için kullanilabilmektedir. Ayrica çöktürme tanki içine kütle akisi gibi ariza parametreleri de kullanilabilmektedir. Bir kontrol parametresi olarak, en azindan çöktürme tankinin asagi akis hizi kullanilmaktadir. Ancak, çöktürme tankinin bir kimyasal besleme hizi gibi ek kontrol parametreleri de kullanilabilmektedir. Asagi akisin madde tutarliligi, çöktürme tankinin envanter seviyesi ve asagi akisin akis hizi da dahil olmak üzere, iki kontrol edilen ve bir kontrol parametresinin minimum setinin çöktürme tankinin güçlü çok degiskenli kontrolü için kullanilabilecegi belirtilmistir. Alternatif olarak, ayrica tasmanin bulanikligini veya kati içerigini ve bir kimyasal besleme hizini da içeren üç kontrol edilen ve iki kontrol parametresinin bir kombinasyonu da çöktürme tankinin çalisma durumunun daha detayli bir tanimlamasi için kullanilabilmektedir. Genel olarak birçok degiskenli kontrolörde birden daha fazla kontrol edilen parametre kullanilmasi kontrol edilen parametreler arasinda önceliklendirmeye izin verebilmektedir. Buna göre, birçok degiskenli kontrolörde birden daha fazla kontrol parametresi kullanilmasi kontrol parametreleri arasinda önceliklendirmeye izin verebilmektedir.

Belli bir uygulamaya uygun ölçüm konfigürasyonuna bagli olarak, yukarida sunulan çalisma parametreleri pratikte birden fazla sekilde tespit edilebilmektedir. Asagi akisin malzeme tutarliligi, örnegin, asagi akisin kati içerigini veya asagi akisin pompalama özelliklerini ölçerek belirlenebilmektedir. Ölçüm gerçeklestirilebilmektedir. Önceki ölçüm, örnek olarak asagi akisin yogunlugu ölçülerek ve sonraki akis da, örnek olarak asagi akisin viskositesi ölçülerek gerçek]estirilebilmektedir. Asagi akisin malzeme kararliligi modele dahil edildiginde, kontrolör asagi akisin kalitesini ve/veya zaman içindeki degisikligini izleyebilmektedir. Malzeme tutarliligindaki çesitliliklere bagli olarak, asagi akis bazen çok yogun hale gelebilmekte ve bu da asagi akis 34802.08 hatlarinin tikanmasiyla sonuçlanmaktadir. Çesitlilik azaltilarak, tikanma olasiligi da azaltilabilmektedir. Çöktürme tankinin envanter seviyesi depodaki posa yataginin büyüklügünü tanimlamaktadir. Envanter seviyesi örnek olarak posa yataginin seviyesi ya da yüksekligi olarak ölçülebilmekte veya çöktürme tankinin tabaninda veya yan duvarindaki hidrolik basinçtan türetilebilmektedir. Çöktürme tankinin envanter seviyesi modele dahil edildiginde, kontrolör depo içerisindeki kati maddenin miktarini gösteren posa yataginin durumunu izleyebilmektedir.

Tasmanin bulanikligini veya kati içerigini temsil eden bir parametre için bir deger dogrudan tasma akiskanindan ölçülebilmektedir. Alternatif olarak veya ek olarak, örnegin depodaki akiskanin ölçülmesiyle dolayli olarak da ölçülebilmektedir. Ölçümler ayrica optik ölçümleri, örnek olarak su seffafligina (bulaniklik), örnek olarak IR isigi, ultrason, mikrodalga ve digerleri tarafindan geri saçilima dayanan bulaniklik veya kati madde içerik ölçümünü de içerebilmektedir. Bulaniklik veya kati madde içerigi modele dahil edildiginde, kontrolör tasma akiskaninin kalitesini izleyebilmektedir.

Tirmik üzerine uygulanan bir tork örnek olarak biçagin ucu gibi tirrnigin herhangi bir noktasinda ölçülebilmektedir. Torkun ölçümü tahrik sisteminin tasarimina bagli olarak hidrolik basinç veya akim ölçülerek türetilebilmektedir. Bu ölçüm islem durdurulmadan gerçek zamanli olarak gerçeklestirilebilmektedir. Tirmik üzerine uygulanan tork modele dâhil edildiginde, kontrolör tirmikta asiri kuvvetle sonuçlanabilecek kontrol islemlerini gerçeklestirmekten kaçinabilmektedir. Çöktürme tankina kütle akisi bir bozulma parametresi olarak düsünülebilmektedir, çünkü bulamaç (B) kivamindaki herhangi bir degiskenlik mutlaka kontrol edilemeyebilmektedir. Bununla birlikte, bu parametre üzerinde en azindan bir kisim kontrolün, su giderme isleminin kontrolörü tarafindan da mümkün olmasi durumunda, kütle akisi, kontrol edilen parametrelerden biri olarak düsünülebilmektedir. Kütle akisi bir kuru kütle akisi olarak belirlenebilmektedir. Kütle akisi, örnegin, bir akis ölçer kullanilarak çöktürme tankina giren bulamacin akis hizi ve bir yogunlukölçer kullanilarak gelen 34802.08 bulamacin yogunlugu ölçülerek belirlenebilmektedir. Çöktürme tankina kütle akisi modele dâhil edildiginde, kontrolör, deponun tabanina çökmeden önce gelen bulamaçtaki (B) herhangi bir degisiklige tepki verebilmektedir.

Birden daha fazla asagi akis hattina sahip olan bir çöktürme tanki için, asagi akis ile ilgili herhangi bir parametre örnek olarak tekil asagi akis hatlari için belirlenen karsilik gelen bir parametrenin bir ortalamasi olarak belirlenebilmektedir.

Asagi akisin akis hizi bir pompa veya valf gibi akis kontrol araçlari kullanilarak kontrol edilebilmektedir. Bir pompa kullanildiginda, asagi akisin akis hizi örnek olarak bir asagi akis pompa hizi olarak modele dahil edilebilmektedir.

Asagi akisin akis hizi bir kontrol parametresi olarak kullanilarak, kontrolör çöktürme tankinin durumuna bagli olarak çöktürme tankindan katilarin uzaklastinlmasini hizlandirmakta veya yavaslatmaktadir. Kontrolör ayrica örnek olarak akis kontrolü için optimal bir durum belirleyerek ve akis kontrolünün optimal durumunun korunmasi için diger kontrol islemlerini gerçeklestirerek akis kontrol araçlarinin kullanilma seklini de optimize edebilmektedir.

Kimyasal besleme hizi islem esnasinda çöktürme tankina beslenen kimyasallarin miktarini açiklamaktadir. Kimyasal besleme hizini bir kontrol parametresi olarak kullanarak, kontrolör islem sirasinda kimyasallarin kullanimini optimize edebilmektedir.

Kontrol edilen parametreler için degerleri belirleyerek her bir parametre için bir ya da daha fazla sensör kullanilabilmektedir. Sensörler akis sensörlerini, yogunluk sensörlerini, kütle sensörlerini, basinç sensörlerini, kati madde sensörlerini, örnek olarak yansiticiligi, seffafligi veya geri saçilmayi ölçen optik sensörleri, kuvvet sensörlerini, tork sensörlerini ve benzerini içerebilmektedir.

Sekil 3, bir uygulamaya göre bir su giderme isleminin tahmini çok degiskenli modeli için bir yöntemi göstermektedir. Sekilde gösterilen islemleri gerçeklestirmek için bir kontrolör yapilandirilabilmektedir. Islemler belirli bir sirada verilmis olmasina ragmen, gerçek]estirilebilecekleri gerçek sira degisebilmektedir. 34802.08 Sekil 35teki uygulamada, en az iki çalisma parametresi için degerler ölçülmektedir (31). Ölçülen islem parametreleri seti çöktürme tankinin asagi akisinin en azindan malzeme yogunlugunu ve çöktürme tankinin envanter seviyesini içermektedir. Her bir ölçülen çalisma parametresi için ölçüm sonuçlari farkli zamanlarda bir ya da daha fazla farkli deger içerebilmektedir. Ölçüm sonuçlari da ayrica sonraki ölçümler ile güncellenebilmektedir. Islemin herhangi bir bazinda, bir ya da daha fazla referans degerler dizisi çöktürme tankinin çalisma parametreleri için elde edilmektedir (32). Bu referans degeri çalisma parametreleri için hedef degerleri (istenen degerler gibi) içerebilmektedir. Ayrica çöktürme tankinin çalisma parametreleri için minimum veya maksimum degerler gibi sinirlandirma degerlerini içerebilmektedir. Tek bir çalisma parametresi için bir ya da daha fazla referans deger verilebilmektedir. Ayrica bir çalisma parametresinin örnek olarak zaman içinde farkli gelecek noktalarina karsilik gelen birden fazla degere sahip olabilmesi için zamana bagli referans degerleri belirlenmesi de mümkündür. Referans degerler önceden belirlenebilmekte veya su giderme isleminin herhangi bir asamasinda bir operatör tarafindan saglanabilmekte veya güncellenebilmektedir. Ayrica dinamik olarak ayarlanabilmekte ve ayarlama sistemin durumuna bagli olabilmektedir. Çöktürme tankinin çalisma parametreleri için ölçülen degerlerin en azindan bir kismi bir tahmini çok degiskenli model için girdi degerleri olarak kullanilabilmektedir (33). Tahmini çok degiskenli model çöktürme tankinin bir gelecek çalisma durumunu tahmin etmek için girdi degerlerini kullanabilmektedir. Çalisma parametreleri çöktürme tankinin çalisma durumunu en azindan kismen belirledigi için, model ayrica çalisma durumunu belirli bir dogruluga kadar belirlemektedir. Yukarida açiklandigi gibi, modelin kesin parametrik hale getirilmesi örnek olarak islem denemeleri veya simülasyonlari kullanilarak gerçek]estirilebilmektedir. Model parametrelerine bagli olarak, model zaman içindeki bir ya da daha fazla gelecek noktasinda herhangi bir veya bütün çalisma parametreleri için tahmin edilen çiktilari saglayabilmektedir (34). Tahmin edilen çikti islemin bir operatörüne saglanabilmektedir. 34802.08 Modelin en az bir tahmin edilen çiktisi tahmin edilen çiktinin istenilen bir çikti ile nasil ilgili oldugunu belirlemek için elde edilen referans degerlerin en az biriyle karsilastinlmaktadir (35). Karsilastirma, çalisma durumu için bir tahmin edilen ufkun ilk olarak belirlenmesi ve ardindan bir ya da daha fazla referans deger ile belirlenen istenilen çiktinin tahmin edilen çikti ile karsilastirilmasi için modelin çiktisini belirlemek için ayri gerçek]estirilebilmektedir. Karsilastirma tahmin edilen çikti ile bir referans deger arasindaki sapmayi hesaplamaya karsilik gelebilmektedir. Karsilastirma ayrica tahmin edilen çiktinin bir ya da daha fazla referans degeriyle nasil ilgili oldugunu belirlemede herhangi bir matematiksel iliski kullanmaya karsilik gelebilmektedir. Örnek olarak, tahmin edilen çiktinin bir referans degerinden büyük mü yoksa küçük mü oldugunu belirlemek için bir adim fonksiyonu kullanilabilmektedir veya tahmin edilen degerin bir referans degerine ne kadar yakin olduguna bagli olarak tahmin edilen bir çikti için bir cezayi temsil etmek amaciyla bir üstel fonksiyon kullanilabilmektedir.

Karsilastirma referans degerler tarafindan belirlenen istenilen bir çalisma durumuna dogru çöktürme tankinin çalisma durumunun yönlendirilmesi için kontrol parametreleri için kontrol degerlerini belirlemek (36) için kullanilabilmektedir. Belirleme kontrol parametreleri için kontrol degerlerine göre tahmin edilen çiktinin optimize edilmesini içerebilmektedir. Bu örnek olarak, bir ya da daha fazla kontrol parametresi için farkli kontrol degerlerinin bir girdi olarak kullanilmasiyla tahmin edilen çiktinin birden fazla kez belirlenmesiyle (34) veya her bir tahmin edilen çiktinin tercih edilen kontrol degerleri setini belirlemek için referans degerlerle karsilastirilmasiyla [karsilastirma fazi (35)] gerçeklestirilebilmektedir. Bu, bir dizi kontrol degiskenine ve bir dizi sinirlandirmaya sahip olan sistemler için uygun matematiksel optimizasyon teknikleri kullanilarak gerçeklestirilebilmektedir. Kontrol degeri bir kontrol parametresi için tekil degerler veya bir dizi planlanmis deger olarak belirlenebilmektedir. Bir kontrol degeri herhangi bir mevcut veya gelecek zaman noktasina karsilik gelebilmektedir. 34802.08 Kontrol parametreleri kontrol degerlerine dayanarak ayarlanmaktadir (37). Bu örnek olarak bir asagi akis pompasinin hizinin aninda veya ayarlama programi ile belirlenen bir süreye ayarlanmasini içerebilmektedir.

Ayrica depoya veya çöktürme tankinin besleme kuyusuna bir kimyasal besleme hizinin ayarlanmasini içermektedir. Eger kontrol parametreleri bir ayarlama plani içeriyorsa, bu plan takip edilebilmektedir. Plan ayrica islemin bir operatörüne saglanabilmektedir. Bu plani takip etmek sart degildir, yalnizca bilgilendirme amaci için saglanabilmektedir. Örnek olarak çöktürme tankinin çalisma durumu uzun bir zaman ufku için tahmin edilebilmekte ve gösterilebilmektedir, ancak model ilki disindaki herhangi bir kontrol ayarlamasi yapilmadan önce güncellenebilmektedir.

Bir uygulamaya göre, kontrol degerlerinin belirlenmesi için bir maliyet fonksiyonu kullanilabilmektedir. Böyle bir durumda, maliyet fonksiyonu tahmin edilen çikti degerlerinin bir kismini ve referans degerlerinin bir kismini bir çikti olarak kullanmaktadir. Karsilastirma fazinda (35), maliyet fonksiyonunun degeri en az bir tahmin edilen çikti degeri ile en az bir referans deger arasindaki bir matematiksel iliskiye göre belirlenebilmektedir. Tespit, örnek olarak bir zaman araligi boyunca bir çalisma parametresi için tahmin edilen bir deger ile bir referans deger farkinin entegre edilmesiyle zaman içerisindeki birden fazla noktaya denk gelen degerlere dayanarak iliskinin belirlenmesini içerebilmektedir.

Ayarlama (37) için kullanilan kontrol degerleri referans degerler tarafindan tespit edilen kosullar altinda maliyet fonksiyonunu en aza indirenler olarak seçilebilmektedir. Maliyet fonksiyonunu en aza indiren kontrol degerleri setinin belirlenmesinin birkaç tur tahmin edilen çiktinin belirlenmesi (34) ve referans degerleriyle karsilastirilmasini (35) gerektirebilecegi unutulmamalidir. Çesitli uygulamalara göre, çalisma parametreleri ve referans degerlerin belirli kombinasyonlari verilmektedir. Bu kombinasyonlarin herhangi bir seti birlikte kullanilabilmektedir.

Bir uygulamaya göre, bir hedef deger (yani belirlenmis deger) çöktürme tankinin malzeme tutarliligi için atanabilmektedir. Böyle bir durumda, tahmin edilen çikti çöktürme tankinin asagi akisinin bir tahmin edilen malzeme 34802.08 tutarliligini içermekte ve referans degerler dizisi ise asagi akisin malzeme tutarliliginin bir hedef referans degerini içermektedir. Belirlenmis bir deger olan bu hedef deger diger sinirlandirmalar yerine getirildigi sürece islem çalisma süresinin büyük kismi boyunca bir temel kontrol degeri olarak kullanilmaktadir.

Bir uygulamaya göre, hem bir minimum hem de bir maksimum deger çöktürme tankinin envanter seviyesi için atanabilmektedir. Bu, tam envanter seviyesinin ölçümü gerekli olmadigi için yogunluk optimizasyonunda daha fazla serbestlik saglamaktadir. Bir uygulamaya göre, çöktürme tankinin tasmasinin bulanikligi veya kati içerigi için maksimum bir deger atanabilmektedir.

Bir uygulamaya göre, çöktürme tankinin bir tirmigi üzerine bir tork için maksimum bir deger atanabilmektedir. Maksimum tork için bir sinir belirlenerek, kontrol parametreleri tirmik sikisacak veya kirilacak sekilde sinirin asilmamasini saglayacak sekilde ayarlanabilmektedir.

Bir uygulamaya göre, kontrol parametrelerinin herhangi biri bir ya da daha fazla referans degeri için atanabilmektedir. Bu referans degerleri maksimum, minimum ve hedef degerlerin herhangi bir kombinasyonunu içerebilmektedir.

Bir uygulamaya göre, bir su giderme isleminin kontrol edilmesi bir kimyasal besleme hizini en aza indirecek bir kosul atinda gerçek]estirilebilmektedir. Böyle bir durumda, bir kimyasal besleme hizini en aza indirmek için bir kosul kontrol degerlerinin belirlenmesine (36) dâhil edilebilmektedir. Bu örnek olarak maliyet fonksiyonunda kimyasal besleme hizinin büyüklügüyle orantili bir süreyi dâhil edilerek yapilabilmektedir.

Bir çöktürme tankindaki çökme isleminin tipik zaman ölçüleri çok uzun oldugu için, hizli kontrol manevralari yapilmasinin siklikla avantajli olmayabilecegi not edilmelidir. Bunun yerine, çöktürme tankinin gelecekteki çalisma durumunu tahmin etmek için tahmini bir model kullanarak, kontrol ayarlamalarini uzun süreler boyunca optimize etmek mümkün olabilir. Buna ek olarak, modeli kullanarak, kisitlamalar için çesitli islem kisitlamalari ve kosullari kullanilabilmektedir. 34802.08 Sekil 4, bir uygulamaya göre bir su giderme isleminin kontrol edilmesi için bir cihazi (40) göstermektedir. Cihaz bir kontrolör (41), içerisinde saklanan bir isletim sistemini (43) ve bir uygulama yazilimini (44) içeren bir bellek (42), bir kullanici ara yüzünü (45) ve bir ya da daha fazla sensörü (46) içermektedir. Kullanici ara yüzü (45) bir su giderme islemini baslatmak için bir komut ve / veya bir yerçekimi sedimantasyon cihazinin isletme parametreleri için referans degerleri içeren bir girisi içerebilen bir kullanicidan girdi alacak sekilde konfigüre edilmistir. Bir veya daha fazla sensör (46), yerçekimi sedimantasyon cihazinin çalisma parametrelerini temsil eden bir ya da daha fazla degerin en az bir ilk ve ikinci setini ölçmek üzere yapilandirilmistir. Ilk set asagi akisin malzeme tutarliligini ve ikinci set ise envanter seviyesini temsil edebilmektedir.

Diger çalisma parametreleri, yukaridaki uygulamalarda açiklanan parametreler gibi bir ya da daha fazla sensörle (46) ölçülebilmektedir.

Bellek (42) isletim sistemi (43) üzerinde çalisirken kontrolörün (41) yukaridaki uygulamalarda açiklanan adimlari gerçeklestirmesine neden olan uygulama yazilimini (44) içermektedir. Kontrolör (41) ayrica bir ya da daha fazla sensör (46) kullanarak çalisma parametrelerinin zamaninda ölçümünü gerçeklestirmek ve eger gerekirse kullanici ara yüzü (45) vasitasiyla bir kullanicidan girdi almak için cihazin (40) elemanlarini [kullanici ara yüzü (45), sensör (46), bellek (42)] koordine etmek üzere de yapilandirilabilmektedir.

Alternatif uygulamalarda, kullanici girdisi otomatik olarak üretilen referans degerlerle degistirilebilmektedir.

Konu, yapisal özelliklere ve / veya eylemlere özgü bir dille tanimlanmis olmasina ragmen, ekli istemlerde tanimlanan konunun mutlaka yukarida tarif edilen spesifik özellikler veya eylemlerle sinirli olmadigi anlasilmalidir. Daha ziyade, yukarida tarif edilen spesifik özellikler ve eylemler, istemlerin uygulanmasina yönelik düzenlemeler olarak açiklanmaktadir ve diger esdeger özellikler ve eylemlerin, istemlerin kapsami dahilinde oldugu düsünülmektedir.

Anlasilacagi gibi, yukarida açiklanan faydalar ve avantajlar bir düzenlemeyle ilgili olabilir veya birkaç düzenlemeye iliskindir. Uygulamalar, 34802.08 belirtilen problemlerin herhangi birini veya tümünü çözen düzenlemelerle veya belirtilen faydalar ve avantajlarin herhangi bir veya tümü olanlarla sinirli degildir.

Anlasilacagi gibi, 'bir' kalemine atifta bulunmanin, bu kalemlerin bir veya daha fazlasini belirttigi anlasilmaktadir.

Burada açiklanan yöntemin basamaklari uygun herhangi bir sirayla veya uygun oldugunda eszamanli olarak gerçeklestirilebilir. Buna ek olarak, burada açiklanan konunun özünden ve kapsamindan ayrilmaksizin, ayri ayri bloklar yöntemlerden herhangi birinden silinebilir. Yukarida tarif edilen düzenlemelerin herhangi birinin yönleri, aranan etkiyi kaybetmeden baska düzenlemeleri olusturmak üzere tarif edilen diger düzenlemelerin herhangi birinin yönü ile birlestirilebilir.

Burada “içeren” terimi, tanimlanan yöntem, bloklar veya elemanlar dahil olmak üzere, ancak bu bloklann veya elemanlarin özel bir liste içermedigi anlamina gelir ve bir yöntem veya cihaz, ilave bloklar veya elemanlari içerebilmektedir.

Yukaridaki tarifnamenin yalnizca örnekleme amaciyla verildigi ve teknikte uzman kisilerce çesitli modifikasyonlarin yapilabilecegi anlasilmalidir.

Yukaridaki tarifname, örnekler ve veriler ömekleyici uygulamalarin yapisini ve kullaniminin tam bir tanimini vermektedir. Çesitli uygulamalar belirli bir derecedeki kesinlige kadar yukarida açiklanmis olmasina ragmen veya bir ya da daha fazla tekil uygulamaya referans verilmis olmasina ragmen, teknikte uzman kisilerce bu tarifnamenin özü veya kapsamindan ayrilmadan açiklanan uygulamalarda çesitli degisiklikler yapilabilecektir. 21 KONTROL EDILEN PARAM ETRELER VE ARIZA ASAG' AK'S'N MALZEME ENVANTER SEVIYESI TUTARLILIGI TASMANIN BULANIKLIGI VEYA KATI IÇERIGI TIRMIK ÜZERINE UYGULANAN TORK GELEN KÜTLE AKISI ,M TARMINIÇOK DEGISKENLI MODEL i ASAGI AKlSIN KIMYASAL i KONTROL PARAM ETRELERI ASAGI AKISIN MALZEME TUTARLlLlGI VE ENVANTER SEVIYESINI IÇEREN EN AZ IKI ÇALISMA PARAMETRESININ öLçÜLMESi ÇALISMA PARAMETRELERI IÇIN REFERANS 31 DEGERLERIN ELDE EDILMESI 32 /\, BIR TAHMINI ÇOK DEGISKENLI MODEL IÇIN GIRDI DEGERLERI OLARAK ÖLCÜLEN DEGERLERIN KULLANiLMASi 34 N BIR ÇALISMA PARAETRESI IÇIN TAHMIN EDILEN 33 ÇIKTININ BELIRLENMESI TAHMIN EDILEN ÇIKTl ILE BIR REFERANS DEGER ARASINDA BIR KARSILASTIRMA GERCEKLESTIRILMESI 36 N KARSiLASTiRMAYA GÖRE BIR KONTROL DEGERI BELIRLENMESl BELIRLENEN KONTROL DEGERINE GÖRE BIR KONTROL PARAMETRESININ AYARLANMASI KONTROLÖR KULLAN'C' SENSÖR SISTEMI YAZILIMI

Claims (1)

1. ISTEMLER Bir depo, depodan tasmanin uzaklastirilmasi için bir agiz ve depodan asagi akisin uzaklastirilmasi içim en az bir asagi akis hatti içeren bir yerçekimi sedimantasyon cihazi; sirasiyla yerçekimi sedimantasyon cihazindan asagi akisin malzeme tutarliligini ve yerçekimi sedimantasyon cihazinin envanter seviyesini temsil eden bir ilk ve bir ikinci çalisma parametresini ölçmek için bir ilk ve bir ikinci sensör ve yerçekimi sedimantasyon cihazinin çalisma parametrelerinin izlenmesi ve ayarlanmasi için bir kontrolör; kontrolörün o ilk sensörden ilk çalisma parametresini temsil eden çalisma parametresini temsil eden bir ilk degerler setini ve ikinci sensörden ikinci çalisma parametresini temsil eden bir ikinci degerler setini almasini; o çalisma durumunun en azindan kismi olarak çalisma parametrelerine dayandigi, yerçekimi sedimantasyon cihazinin bir çalisma durumunun tahmin edilmesi için bir tahmini çok degiskenli model için girdi verileri olarak birinci sensörden alinan en az ilk degerler seti ve ikinci sensörden alinan ikinci degerler setini kullanmasini; o tahmini çok degiskenli modeli kullanarak, gelecekteki en az bir zaman noktasi için yerçekimi sedimantasyon cihazinin en az bir çalisma parametresi için en az bir tahmin edilen çiktiyi belirlemesini; o yerçekimi sedimantasyon cihazinin çalisma parametreleri için bir ya da daha fazla referans degerler setini elde etmesini; o en az bir tahmin edilen çikti ile bir ya da daha fazla referans deger setinden en az bir referans deger arasinda bir karsilastirma gerçeklestirmesini; o en az bir kontrol parametresinin yerçekimi sedimantasyon cihazinin çalisma durumunu en azindan kismen belirleyebildigi, karsilastirmaya dayanarak, yerçekimi sedimantasyon cihazinin en az bir kontrol parametresi için bir ya da daha fazla kontrol degerine ait en az bir set belirlemesini o en az bir kontrol degeri setini kullanarak yerçekimi sedimantasyon cihazinin en az bir kontrol parametresini ayarlamasini saglamak üzere yapilandirilmis olan bilgisayar programi kodu içeren en az bir bellek içeren bir su giderme isleminin kontrolü için bir düzenek. Tahmini çok degiskenli modelin bir dinamik yanit modeli oldugu, Istem lideki gibi bir düzenek. Tahmini çok degiskenli modelin bir model tahmini kontrol (MPC) algoritmasi içerdigi, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. En az bir bellek ve bilgisayar program kodunun ayrica kontrolörün en az bir referans degerler setini ve en az bir tahmini çiktiyi bir girdi olarak kullanarak bir maliyet islevini belirlemesini saglamak üzere yapilandirildigi, karsilastirmanin maliyet fonksiyonunun degerini belirlemek üzere gerçeklestirildigi ve en az bir kontrol degerler setinin maliyet fonksiyonunun degerini en aza indirdigi, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. Ölçülen degerler setinin zaman dizisi degerleri oldugu, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. En az bir ölçülen degerler setinin sürekli olarak güncellendigi ve yanit olarak en az bir kontrol degerleri setinin güncellendigi, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. Düzenegin asagi akisin bulanikligini veya kati madde içerigini temsil eden bir üçüncü çalisma parametresini ölçmek için bir üçüncü sensör içerdigi ve en az bir bellek ve bilgisayar program kodunun ek olarak üçüncü sensörden üçüncü çalisma parametresini temsil eden bir üçüncü degerler setini almak üzere yapilandirildigi; üçüncü girdinin ek olarak tahmini çok degiskenli model için girdi degerleri olarak dahil edildigi, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. Yerçekimi sedimantasyon cihazinin döner hareket ile en az bir asagi akis hattina dogru kati maddeleri yönlendirmesi için bir tirmik içerdigi, düzenegin tirmik üzerine uygulanan bir torku temsil eden bir ek çalisma parametresini ölçmek için bir ek sensör içerdigi ve en az bir bellek ve bilgisayar programi kodunun ayrica ek sensörden bir ek girdi almak üzere yapilandirildigi; ek girdinin ayrica tahmini çok degiskenli model için girdi degerleri olarak dahil edildigi, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. En az bir kontrol parametresinin ayrica tahmini çok degiskenli model için girdi degerleri olarak dahil edildigi, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. Yerçekimi sedimantasyon cihazinin, yerçekimi sedimantasyon cihazindan asagi akisin akis hizini kontrol etmek için en az bir asagi akis pompasi ve bir asagi akis valfi içerdigi ve en az bir kontrol parametresinin yerçekimi sedimantasyon cihazindan asagi akisin akis hizini içerdigi, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. Yerçekimi sedimantasyon cihazinin sedimantasyonun hizlandirilmasi için depoya bir kimyasalin dagitilmasi amaciyla bir kimyasal dagitici içerdigi ve en az bir kontrol parametresinin yerçekimi sedimantasyon cihazina bir kimyasal besleme hizini içerdigi, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. En az bir tahmin edilen çiktinin yerçekimi sedimantasyon cihazindan asagi akisin tahmin edilen bir malzeme tutarliligini içerdigi ve karsilastirmanin tahmin edilen asagi akis malzeme tutarliliginin yerçekimi sedimantasyon cihazindan asagi akisin malzeme tutarliligi için bir hedef referans degerinden ne kadar saptiginin belirlenmesini içerdigi, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. En az bir tahmin edilen çiktinin yerçekimi sedimantasyon cihazinin bir tahmin edilen envanter seviyesini içerdigi ve karsilastirmanin tahmin edilen envanter seviyesinin ve yerçekimi sedimantasyon cihazinin minimum envanter seviyesi için bir referans degerden daha küçük mü veya yerçekimi sedimantasyon cihazinin maksimum envanter seviyesi için bir referans degerden daha mi büyük oldugunun belirlenmesini içerdigi, yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir düzenek. En az bir tahmin edilen çiktinin yerçekimi sedimantasyon cihazinin tasmasinin bir tahmin edilen bulanikligini veya kati madde içerigini içerdigi ve karsilastirmanin tasmanin tahmin edilen bulanikliginin veya kati madde içeriginin yerçekimi sedimantasyon cihazinin tasmasinin maksimum bulanikligi veya kati madde içerigi için bir referans degerden daha büyük olup olmadiginin belirlenmesini içerdigi, Istem 7,deki gibi bir düzenek. En az tahmin edilen çiktinin yerçekimi sedimantasyon cihazinin tirmigi üzerine uygulanan tahmin edilen torku içerdigi ve karsilastirmanin tirmik üzerine uygulanan tahmin edilen torkun yerçekimi sedimantasyon cihazinin tirmigi üzerine uygulanan maksimum tork için bir referans degerden daha büyük olup olmadiginin belirlenmesini içerdigi, Istem Sideki gibi bir düzenek. En az bir tahmin edilen çiktinin yerçekimi sedimantasyon cihazinin bir tahmin edilen asagi akisinin akis hizini içerdigi ve karsilastirmanin tahmin edilen asagi akisin akis hizinin bir minimum degere, bir maksimum degere veya bir hedef degere karsilik gelen en az bir referans degerden nasil saptiginin belirlenmesini içerdigi, Istem lOidaki gibi bir düzenek. En az bir tahmin edilen çiktinin yerçekimi sedimantasyon cihazinin bir tahmin edilen kimyasal besleme akis hizini içerdigi ve karsilastirmanin 34802.08 tahmin edilen kimyasal besleme akis hizinin bir minimum degere, bir maksimum degere veya bir hedef degere karsilik gelen en az bir referans degerden nasil saptiginin belirlenmesini içerdigi, Istem lOldaki gibi bir düzenek. En az bir kontrol degerler setinin belirlenmesinin tahmin edilen kimyasal besleme hizini en aza indirecek bir kosul altinda gerçeklestirildigi, Istem l l”deki gibi bir düzenek.