MPC或高级监管控制适合我吗?

“MPC文化”可能会不适当地影响一些公司实施MPC,而在某些情况下,在DCS控制块中实施的高级监管控制实际上可能提供最佳解决方案。

Dick Hill, ARC咨询集团副总裁兼总经理
Dick Hill, ARC咨询集团副总裁兼总经理

在连续过程装置中,使用模型预测控制(MPC)、高级调节控制(ARC)或某些组合来实现高级控制应用的决定不仅仅是一个技术决策。这两种工具集都可以很好地执行,但是用户必须考虑对实现的应用程序的支持。

在MPC出现之前,如果过程需要先进的控制技术,过程控制从业者必须组合正确的控制功能来实现所需的结果。例如,如果过程控制组可以在进料流进入精馏塔之前测量其成分变化,则可以应用前馈控制,使提取流控制器能够预测变化并提前采取纠正措施,将对产品质量的影响降至最低。

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过程控制工程师开发了更复杂的ARC技术,以解决各种各样的过程条件、控制回路相互作用和整体过程约束。但是随着MPC被如此广泛地接受和使用,一些人可能无法利用大多数dcs内置的ARC功能。

MPC因其惊人的回报而赢得了广泛的尊重和认可。尽管通常涉及相当大的实施成本,但用户已经引用了在18个月或更短时间内实现投资回报的MPC项目。因此,“MPC文化”可能会不适当地影响一些公司实施MPC,而在某些情况下,在DCS控制块中实施的高级监管控制实际上可能提供最佳解决方案。

没有强调的是,MPC需要持续的投资。这些模型是基于当时存在的一系列工艺条件、原料、环境条件、变量相互作用和业务目标构建的。然而,随着时间的推移,其中的任何一个或所有都可能发生变化,这就需要对模型进行修改或重新构建。只要公司在培训方面进行了投资,或者有机会获得MPC专家来维护模型,结果通常是令人满意的。否则,MPC的值将会降低(有时会降低到操作员将其关闭的程度)。

平衡ARC和MPC
因此,这里有一个很好的问题:如果所有流程都需要更好地执行前馈,那么您真的需要构建(并维护)一个模型来实现这一点吗?在许多情况下,高级控制可以通过配置功能块和调优每个功能块来实现,以消除环路交互、提供前馈动作和其他高级调节控制技术。如果是这样,这可能是一个比MPC更好的方法吗?更重要的是,植物是如何决定的?

ARC咨询集团多年来一直与世界一流工厂的过程控制终端用户合作。自2005年以来,许多终端用户已经加入了主要关注自动化和控制的基准测试联盟。联盟参与者参与了MPC性能基准测试,以及支持人员数量、每个控制操作员的警报数量等指标,以及其他可以在公司之间进行比较的性能指标。最近,联盟成员将与高级监管控制相关的指标添加到列表中。

例如,该联盟的APC饱和度指标旨在指示MPC在工厂中的使用,相对于它可能被应用的地方。例如,如果APC饱和度为25%,那么这就提出了一个问题,即在工厂其他75%可以应用MPC的地方发生了什么。

先进的调节控制指标为在工厂中部署的非mpc先进控制提供了良好的指示。这些指标表示为总PID回路计数的百分比,包括:非基础层控制器,前馈控制器和级联控制器。

控制人员的技能、技术舒适度和管理接受程度等因素决定了个别公司(或工厂)是否会使用先进的监管控制或MPC技术来进一步改善过程控制。

如果现场的工作人员没有接受过维护MPC模型的培训,那么ARC可能是更好的选择。如果整个企业的一致性很重要,那么公司考虑如何支持远程位置就很重要,无论他们选择MPC还是ARC。

最终,MPC和ARC都可能是正确的决定。基准测试可以有所帮助

Dick Hill是ARC咨询集团的副总裁兼总经理(www.arcweb.com)。有关ARC基准测试联盟的更多信息,请访问www.arcweb.com/Benchmarking。

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