Procescontrole

Definities en doel Controle van processen met als doel de variabiliteit in output te beperken Beperken van afval en productiekosten door een hogere procesefficiëntie Verschuiving van controle van de procesoperator naar technologische procescontrole

Automatische controle Het streven naar sterke vorm van automatisering is een gevolg van Productiecompetitie – concurrentie Stijgende productie en grondstofkosten Strenge regelgeving (internationaal) inzake monitoring, registratie, traceerbaarheid binnen een proces Consumenteneis naar veilige, gestandaardiseerde producten

Toepassingen van automatisatie Bestellen en leveren grondstoffen Productieplanning Management van bestellingen, recepten, batches Controle van debiet Controle procescondities Evaluatie procesdata (vb temperatuurprofielen) Controle CIP Controle verpakking, opslag en distributie

Voorbeeld Warenhuis: Barcodes, stockbeheer en bestelorders Productieorders, productie en distributie en bestelling grondstoffen Productiecontrole en energieverbruik

Automatisatie Elke actie die nodig is om een proces te controleren wordt gecontrolleerd door een systeem dat reageert vanuit voorgeprogrammeerde instructies. Heeft tal van voordelen Ook tal van nadelen

Opbouw van een automatisch controle systeem Sensoren en transmitters Een controle- eenheid Actuators bvb een motor of een klep die procesveranderingen kunnen veroorzaken Een communicatiesysteem tussen controle-eenheid en actuator en transmitter Een “inter-face” om te communiceren met het systeem

Output signalen van de controller die motors, kleppen … activeren Informatie die gecommuniceerd wordt tussen de elementen van een controle systeem Analoge inputsignalen van sensoren die de status van procesvariabelen geven Output signalen van de controller die motors, kleppen … activeren Inputsignalen (feedback) vanuit de motor of klep dat het systeem geactiveerd is Input signalen van de monitors die aangeven dat een bepaalde procesconditie bereikt is

Sensoren Primaire metingen Metingen uit vergelijking Afgeleide metingen Berekende metingen ? Relatie tussen gemeten variabele en de veranderingen die plaatsgrijpen

Sensoren in het proces In-line, on-line at-line off-line In line en on line meest geschikt omwille van hun vlugge respons en accurate positie

Eisen aan sensoren (I) Hygiënische meetcel Contaminant vrij Geen potentieel gevaar voor vreemde voorwerpen Robuust (weerstand voor hoge temp en drukken) Niet gevoelig voor chemische componenten in bvb. proceswater

Eisen aan sensoren (II) Tolerant voor CIP reiniging of makkelijk vervangbaar Betrouwbaar met goede reproduceerbaarheid Resistent tegen mechanische vibratie Lage onderhoudskost Lage totale kost

Controllers Gebruiken info van een sensor om procescondities te wijzigen Operator controle  automatische controle Op basis van logische gegevens Moeten een bepaald setpoint kunnen handhaven Moeten processequentie kunnen volgen

communiceert met de actuator door : Analoge signalen (variabele corr.) Digitale signalen (on /off) Kan een procesmonitoren (bvb. foutmeldingen) Kan informatie verzamelen (bvb. waterverbruik etc…) Evolutie van “stand alone” naar “computer-based-system”

Gesloten kring systeem met feed back Sensor meet de temperatuur Controller vergelijkt met set point Controller stuurt analoog signaal naar stoomklep

PLC = programmable logical controller Logisch Programmeerbaar: door operator Controlleren: op basis van gegevens ontvangen van de sensoren wordt het “programma” doorlopen

Voorbeeld PLC gestuurd proces

SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition software. Data van PLC omzetten naar “real-time” grafieken of processchema Met alarmmeldingen Interatief Nadeel: geen trendanalyse of proceshistoriek  DDE dynamic data exchange (spread sheets)

Neurale netwerken (ontwikkeling) Als verband tussen variabele en proces ingewikkeld is, is de controle complex Te gebruiken om bvb. met gegevens van verschillende grondstoffen de procesvariabelen bij te sturen met controle van de variabiliteit van het eindproduct