KONICA MINOLTA

Aktuální vydání

celé číslo

11

2019

Využití robotů, dopravníků a manipulační techniky ve výrobních linkách

Průmyslové a servisní roboty

celé číslo

Výkonný a otevřený optimalizační software pro rafinerie a petrochemický průmysl

Společnost Invensys Operations Management oznámila, že uvedla na trh novou, výkonnější verzi svého optimalizačního softwaru SimSci-Esscor ROMeo. Verze 6.0 softwaru Romeo (Rigorous On-line Modeling with Equation-based Optimization) zahrnuje čtyři nové modely procesů v rafineriích, které umožňují simulovat a optimalizovat technologické jednotky reformování, koksování, izomerace a tzv. visbreakingu.

Software dále obsahuje několik nových funkcí, včetně schopnosti otevřeně sdílet informace prostřednictvím OPC UA (Object Linking & Embedding for Process Control-Unified Architecture). OPC UA umožňuje softwaru Romeo komunikovat s mnoha jinými softwarovými systémy určenými pro simulaci a řízení výroby, včetně DYNSIM, PRO/II a Archestra Workflow od společnosti Invensys, ale také se softwarem třetích stran využívajících OPC UA.

Software pro udržitelnou optimalizaci

Software ROMeo® Process Optimization (součást ROMeo Online Performance Suite, viz obr. 1) vyvíjí a nabízí společnost SimSci-Esscor™, součást skupiny Invensys Operations Management. Jde o osvědčený a komplexní software pro optimalizaci procesů v moderní výrobě; je orientován zejména na petrochemický průmysl, plynárenství a rafinerie. Romeo je software schopný pomocí nelineárních modelů optimalizovat kontinuální výrobní procesy v reálném čase. Využívá aktuální provozní data i ekonomická data, aby určil požadované hodnoty regulace zaručující co největší zisk při dodržení všech povinných regulatorních požadavků. Pro dosažení co nejvyššího udržitelného výkonu výrobních zařízení a zkrácení doby návratnosti investic využívá základní principy simulace, osvědčené metody statistického vyrovnání dat a optimalizační postupy. Typické úspory jsou 3 až 5 % celkového objemu výroby s dobou návratnosti investice do softwaru méně než jeden rok.

Integrované modely usnadňují on-line optimalizaci

Romeo je komplexní nástroj pro optimalizaci výrobních procesů, který obsahuje sledování přesné bilance surovin a produktů, statistické vyrovnání dat, detekci hrubých chyb měření, optimalizaci ekonomických procesů a sledování výkonnosti výrobních zařízení v jediném uživatelském prostředí. On-line simulace a optimalizace pomocí modelů, které využívají např. osvědčené metody simulování termodynamických procesů, vytvářejí velmi přesné provozní informace, umožňují operátorům a manažerům rychle a přesně reagovat na výkyvy v poptávce, změny cen energie a surovin a omezení výkonu zařízení. Uživatelské rozhraní a funkce drag and drop, integrované v softwaru Romeo, zkracují dobu potřebnou na zaškolení uživatelů a urychlují návratnost investice do softwaru. Integrovaný řešič soustav diferenciálních rovnic je nepřekonatelný při modelování rozsáhlých soustav.

Scénáře „co kdyby“

Romeo umožňuje s použitím velmi přesných modelů reprezentujících aktuální provozní podmínky vytvářet scénáře „co kdyby“ („what-if“) s rozhraním pro Excel a bilanční tabulky. Modely vytvořené v softwaru Romeo lze využít také pro plánování nákupu surovin a pro off-line vyhodnocování přínosů navržených změn ve výrobních procesech (obr. 2).

Automatická optimalizace a vytváření výrobních záznamů

Komponenta ROMeo RTS (Real-Time System) představuje jednotné prostředí pro grafické plánování výroby a umožňuje uživatelům automaticky optimalizovat výrobní procesy a vytvářet výrobní záznamy. Pomocí Romeo RTS mohou uživatelé vytvářet složité sekvence zásahů určených pro optimalizaci regulace v uzavřené smyčce, které se vykonávají automaticky, bez zásahu obsluhy. Sekvence zásahů mohou být naplánovány ke spuštění denně, týdně nebo v jiném stanoveném intervalu. Je také možné dynamicky kontrolovat, zda zásahy vedly k dosažení specifických podmínek, např. ke stabilizaci provozu.

Romeo dále obsahuje komponentu Results and Key Performance Indicators Enhancements, která dovoluje zobrazovat výsledky výrobních procesů a klíčové ukazatele výkonnosti (KPI). Nově je rozšířena a usnadněna možnost spolupracovat se všemi produkty pro vizualizaci a tvorbu výrobních záznamů (reportů) od firmy Wonderware. KPI a další důležité výrobní informace získané softwarem Romeo mohou být např. rychle a snadno zobrazeny ve webovém rozhraní prostřednictvím Wonderware EMI (Enterprise Manufacturing Intelligence). Toto řešení umožňuje uživatelům systému Romeo rychleji se rozhodovat a zvyšovat ziskovost výrobních procesů.

Využití

Jednotné modelovací prostředí poskytuje možnost vytvořit technologické schéma, nastavit podmínky simulace, realizovat statistické vyrovnání dat a optimalizovat procesy v rafineriích, petrochemickém průmyslu, při zpracování zemního plynu a výrobě zkapalněného zemního plynu (LNG). Průměrná doba návratnosti je šest až dvanáct měsíců.

V rafineriích zvyšuje ziskovost optimalizací zásobování, zpracování surové ropy atmosférickou destilací a provozu vakuové destilace, včetně hydrokrakování a katalytického krakování, a optimalizací provozu celé rafinerie (obr. 3). Romeo má rozhraní pro nejnovější modely jednotlivých zařízení rafinerií, které přesně reprezentují kinetiku reakcí a procesů při rafinaci ropy. Obsahuje nativní modely reaktorů a zařízení, které doplňují možnosti modelování a optimalizace provozu celé rafinerie. Umožňuje však také výrobcům ropných produktů integrovat a využívat např. modul SPYRO od firmy Technip a jeho přesné simulační modely pyrolýzy uhlovodíků pro modelování pyrolýzního reaktoru při výrobě ethylenu.

Jednoduché použití, implementace, přizpůsobení a integrace

Uživatelské rozhraní softwaru ROMeo Process Optimization a architektura klient-server umožňují uživatelům vytvářet technologická schémata a specifikovat omezení optimalizačního procesu kdekoliv z počítačové sítě. Modely jsou založeny na soustavách diferenciálních rovnic a uživatel může flexibilně specifikovat jejich parametry, implementovat je do projektu a začít s optimalizací na libovolné úrovni a v libovolném rozsahu. Integrovaný jazyk pro algebraické modelování poskytuje výkonné grafické mechanismy pro rozšiřování knihovny modelů a vazeb. Grafické uživatelské rozhraní ROMeo a otevřená architektura podporují protokoly OPC, ODBC a další, stejně jako přímá rozhraní pro běžné průmyslové databáze provozních dat (Wonderware Historian, Honeywell PHD a OSIsoft PI). Navíc ROMeo může komunikovat s produkty třetích stran prostřednictvím OPC UA.

Vyhledávání úzkých míst

ROMeo používá validovaná a statisticky vyrovnaná data k výpočtům energetických bilancí, které poskytují např. informace o usazeninách ve výměnících, k výpočtům aktivity katalyzátorů, stavu kompresorů (obr. 4) a účinnosti jednotlivých stupňů kolony. To umožňuje uživatelům efektivně diagnostikovat příčiny snížení výkonu a najít úzká místa výrobního procesu. Rychlá identifikace vznikajících problémů ještě před tím, než překročí meze alarmu, zamezuje neplánované odstávky a je prevencí před nepřesnými nebo chybnými informacemi z provozního řídicího systému.

Informovaná rozhodnutí

Romeo EDI (External Data Interface) umožňuje vyhledávat provozní a ekonomické informace z mnoha zdrojů, včetně DCS, laboratorních informačních systémů, databází provozních dat, ERP, dat z provozních přístrojů nebo aplikačních programů podporujících OPC, ODBC, OPC UA a další průmyslové standardy. Je snadné mít přístup ke kompletním a přesným informacím, které podporují uživatele při přijímání správných rozhodnutí a při plánování výroby.

(Invensys Operations Management)

Obr. 1. Schéma softwaru Romeo

Obr. 2. Výstup ze softwaru Romeo do tabulkového procesoru Excel – předpokládané ekonomické výsledky

Obr. 3. Technologické schéma celé rafinerie

Obr. 4. Příklad simulace činnosti kompresorů