로크웰 오토메이션, PlantPAx MPC로 제어 시스템에 예측 제어 소프트웨어를 적용하여 프로세스 장비의 성능 향상

컨트롤러와 모델 예측 제어 기능을 결합해 프로세스 공정 정반의 예측 및 대응 가능

로크웰 오토메이션은 최초로 Logix 컨트롤러에 기능적 MPC(모델 기반 예측 제어) 기술을 완전히 임베딩하여 장비 성능을 최대화한 PlantPAx MPC (Model Predictive Control, 모델 예측 제어) 소프트웨어를 발표했다.

소비재 제조부터 중공업까지 프로세스 어플리케이션에 사용되는 PlantPAx MPC는 개별 장비 또는 전체 라인의 전반적 제어를 개선하여 처리량 최대화, 품질에 영향을 끼치는 변수의 최소화, 효율적인 에너지 사용을 돕는다. 이 PlantPAx MPC는 PlantPAx – 모던 DCS(분산 제어 시스템) 최신 버전에 포함되어 있다.

로크웰 오토메이션의 마이크 테이(Micke Tay) 제품 매니저는 “PlantPAx는 제어 시스템에 MPC를 포함시킴으로써 통합을 간소화하고 사용 간편성을 향상시켰다.”라며, “또한 단일 루프 PID 컨트롤러에서 여러 가지 성능적 장점을 제공한다.

여기에는 다변수 조정 기능 향상, 외부 장애에 대한 예상된 처리, 길고 또는 복잡한 프로세스 관리 개선, 프로세스 제약 사항에 대한 예측 반응이 포함되며, 이 모든 요소가 결합된 결과, 프로세스 장비 성능을 최적화하는 동시에 공정의 한계 내에서 안전하게 운영된다.” 라고 말했다.

다변수 조정: PlantPAx MPC는 복잡한 프로세스 어플리케이션에서 다변수 작업을 조정하는 기능을 향상시켜 컨트롤러 성능을 최적화하고 품질을 유지한다. 단일 제어 시스템 기반 MPC 모듈은 최대 5개의 MPC 어플리케이션을 지원하며, 이 어플리케이션은 각각 최대 10개의 제어 가능 변수와 10개의 조정된 변수를 지원할 수 있다.

외부 장애에 대한 예상된 처리: 이 소프트웨어는 대기 습도 같이 제어할 수 없는 장애 변수를 측정하는 기능을 제공한다. 이러한 장애가 감지되는 즉시 시스템은 프로세스 최적 상태를 유지하기 위해 예상한 대로 장애에 대응할 수 있다.

길고 및 복잡한 복합 프로세스 관리: 건조기(Dryers) 및 가마(Kilns)와 같은 어플리케이션에 대한 장기 및 복합 프로세스의 관리는 운영자 및 제어 시스템 모두에게 만만하지 않다. PlantPAx MPC는 동적 외연적 모델링(Dynamic Explicit Modeling)을 사용하여 이러한 프로세스에 대한 특정 대응 및 요구 사항을 식별하여 프로그래밍한다.

제약 조건에 대한 예측 대응: PlantPAx MPC는 식별된 제약 조건에 대한 프로세스 동작을 동적으로 예측하고 식별된 한도 내에서 프로세스 성능을 유지하기 위한 능동적 조정을 수행한다.

프로세스 장비 성능 최대화: 동적 및 안정적 제약 조건을 소프트웨어에 강제 적용하여 장비 성능을 한계까지 최대화할 수 있다. 예를 들어, 증류 프로세스에서 충수 제약 조건을 적용하면 범람 위험 없이 수위를 최대한으로 공급할 수 있다.

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