Wybierz najlepszą metodę regulacji

Wybór pomiędzy algorytmem PID a regulatorem przewidującym z modelem zależy od stopnia rozumienia regulowanego procesu i wszystkich występujących w nim wzajemnych oddziaływań. 

Wykres ilustruje test „prawdopodobieństwa przypadkowej sekwencji bitów” (PRBS). Trzy pierwsze przebiegi to wymuszenia, trzy dolne są odpowiedzią obiektu na te wymuszenia

Podczas projektowania nowego procesu technologicznego ważne jest sporządzenie listy uwarunkowań wyznaczających granice obszarom decyzji o sposobie prowadzenia tego procesu. Jednym z tych obszarów jest rozważenie wyboru zaawansowanej techniki regulacji. Wybór algorytmu PID, przewidującego regulatora z modelem lub innej metody, nie może być przesądzony, dopóki nie zostanie ocenione samo zadanie i nie zostaną ustalone uzasadnione cele, jakie ma osiągnąć nowo wdrażany system automatyki. Zlekceważenie tej podstawowej zasady narazi firmę na stratę sporych kwot oraz czasu.

Przy wyborze jednej z zaawansowanych metod regulacji najważniejsze są trzy zagadnienia:

  • charakterystyki zmiennych procesu,
  • operacyjne cele prowadzenia procesu,
  • bezpieczeństwo systemu i jego użytkowania.

Odniesienie tych zagadnień do większości metod regulacji procesu, omawianych w niniejszym cyklu artykułów, prowadzi do wysnucia właściwych wniosków.

Charakterystyki zmiennych procesu

Po pierwsze, całe podstawowe oprzyrządowanie musi być jakościowo dobre. Wadliwe przetworniki i urządzenia wykonawcze są źródłem większości kłopotów w regulacji. Kiedy mamy już odpowiednie podstawowe przyrządy, największymi przeszkodami w uzyskaniu wysokiej jakości przetwarzania pozostają zmienne charakterystyki parametrów procesu oraz wzajemne oddziaływanie tych parametrów na siebie (interakcja).

Zmienność wzmocnienia i dynamiki regulowanego procesu jest wyzwaniem dla każdego regulatora. Oba te elementy wpływają na wydajność procesu i jego jakość, ustalone wartościami zadanymi.

Takie kłopoty często są rozwiązywane przez techniki kompensacji, omawiane w poprzednich artykułach. Jeżeli interakcja nie jest jedynym problemem, te podstawowe standardowe techniki są prawdopodobnie najlepszym wyjściem.

Schematy klasycznej tradycyjnej automatyki mają wbudowane elementy kompensacji bezwładności obiektu. Także niektóre algorytmy PID oferowane przez dostawców systemów rozproszonych (DCS) są wyposażone w kompensowanie czasu zwłoki. Jednakże szybko spada jakość przetwarzania systemu używającego kompensacji czasu zwłoki, gdy wzrasta różnica między czasem zwłoki nastawionym, a faktycznie występującym w danej chwili w obiekcie.

Jeżeli interakcja regulowanych parametrów procesu stanowi tylko część problemu w regulacji, dobrym wyborem są zaawansowane techniki z wyprzedzeniem i obwodami rozprzężonymi. Wyniki działania wymienionych technik są jednak szybko niweczone przez poważniejsze utrudnienia, jakimi są procesy z kompleksowymi dynamicznymi odpowiedziami, długim czasem zwłoki lub przymusowymi ograniczeniami. W takich sytuacjach doskonale spisują się regulatory przewidujące z modelem procesu (ang. MPC – Model Predictive Controller).

Regulator MPC działa na podstawie ostatnio uzyskanego precyzyjnego modelu procesu przy dobrej regulacji i jak we wszystkich regulatorach zmieniające się charakterystyki parametrów procesu obniżają jakość jego przetwarzania (w rozumieniu obróbki danych i informacji oraz wygenerowania akcji korygujących). Jednak ograniczenia zdolności przetwarzania regulatorów MPC mogą być kompensowane w ten sam sposób, jak przy klasycznej tradycyjnej metodzie regulacji. Z drugiej strony typowe możliwości regulatorów MPC pozwalają na przełączanie między wieloma modelami lub na ciągłe adaptowanie modeli podczas normalnego działania.

Bezpośrednia adaptacja musi być jednak stosowana z ostrożnością. W przypadku braku wystarczająco wiarygodnych danych działania adaptacyjne mogą łatwiej model procesu zepsuć, niż go ulepszyć.

Podczas regulacji procesów przemysłowych dobra odpowiedź na pojawiające się zakłócenia jest ważniejsza od dobrej odpowiedzi na zmianę wartości zadanej. Mechanizmy wyprzedzające mogą być przydatne do usunięcia zmierzonych zakłóceń, jednak prawdziwe problemy pochodzą od zakłóceń, które nie dają się zmierzyć. Ponieważ są niemierzalne, ich oddziaływanie jest zauważalne, tylko gdy regulowany parametr procesu zaczyna się odchylać od pożądanej wartości.

Każda metoda regulacji musi polegać na wiarygodnym sygnale sprzężenia zwrotnego, w celu przywrócenia przebiegu procesu we właściwe miejsce po wystąpieniu niemierzalnego zakłócenia, jednakże człony automatycznego przywracania w algorytmach regulatorów typu MPC są lepsze od tradycyjnych regulatorów w usuwaniu niemierzalnych zakłóceń. Również zdolność MPC do przewidywania błędów zapewnia wygenerowanie dodatkowego wyprzedzającego sygnału wejściowego, w celu poprawienia dynamicznej odpowiedzi regulatora.

Generalnie biorąc, chociaż regulacja opierająca się na o wzorach / regułach (omawiana w numerze CE Polska z października 2005 r.) nie zapewnia tak dobrej jakości przetwarzania, jak regulatory z bardziej zaawansowanymi technikami regulacji, może być jednak najlepszym wyborem wtedy, gdy pomiary są zbyt rzadkie lub gdy inne niemierzalne warunki przebiegu procesu uniemożliwiają wykorzystanie większej ilości matematycznych wzorów.

Cele prowadzenia procesu

Tradycyjnie cele systemu automatyki w prowadzeniu procesu wyrażane są jako stabilne działanie na ustawionych przez operatora wartościach zadanych dla regulowanych parametrów. Techniki zaawansowanej regulacji wymagają szerszego spojrzenia. Cele powinny być wyrażane w wielkościach odniesionych do ekonomicznie najkorzystniejszego przetwarzania. Podstawowym zamysłem w działaniu systemu automatyki staje się wtedy uwzględnienie powiązań oraz optymalizacja. 

Wykres ilustruje odpowiedzi obiektu na zakłócenia wprowadzone poprzez skokową zmianę wartości zadanej (w górę i potem w dół), najpierw wydajności reaktora (natężenia przepływu produktu), a potem wartości zadanej składu produktu (zmiana przepływu składnika A) – żółta linia na pierwszych dwóch przebiegach. Zachowanie się sześciu parametrów regulowanych (ich charakterystyczne odpowiedzi) obserwujemy na kolejnych wykresach, według kolejności od góry 

Wielorakie powiązania

Powiązania procesu wprowadzają do zagadnienia automatyzacji nowe parametry wymagające regulacji. Projektowanie układów z tradycyjną regulacją wg algorytmu PID przystosowuje te wymagania używając sprawdzonych rozwiązań, takich jak automatyczne wybieraki i regulatory położenia zaworów.

W takich układach przetwarzanie jest ograniczone, ponieważ nie mogą one podjąć akcji przeciwdziałającej, zanim powiązanie nie ujawni się – tak więc regulowany parametr może przekroczyć ustaloną wartość lub oscylować wokół wartości wyznaczonej tym powiązaniem. Zdolność regulacyjna systemów tradycyjnych jest w takich przypadkach relatywnie niska.

Swoje działanie regulacyjne w obecności powiązań regulatory MPC realizują o wiele lepiej. Wynika to z faktu, że te regulatory potrafią przewidzieć przyszłe zachowanie obiektu regulacji i mogą uprzedzić wystąpienie kolizji wynikającej z powiązań. W rezultacie akcje korygujące mogą być użyte w taki sposób, że sprowadzą wielkość regulowaną do stabilnego poziomu, zanim osiągną granicę wyznaczaną przez powiązania, podobnie jak łódka przybijająca do przystani.

Regulator MPC reguluje także dostosowane zmienne, które wymagają tylko utrzymywania ich raczej w pewnym przedziale wartości niż w ustalonym punkcie. Wykorzystując zdolność przewidywania zachowania się obiektu w najbliższej przyszłości, regulator MPC decyduje, czy i kiedy zastosować wymuszenie korygujące do bieżącego zrealizowania, aby uniknąć w przyszłości naruszenia przez regulowany parametr dopuszczalnych granic. 

Wykres ilustruje odpowiedzi trzech regulowanych parametrów procesu (skład produktu, wydajność procesu i temperaturę produktu) na zakłócenia wprowadzone poprzez skokową zmianę wartości zadanej (w górę i potem w dół) dla trzech parametrów: składnik A (przepływ), składnik B (przepływ), przepływ pary (grzewczej)

Korzyści z optymalizacji

Tradycyjny algorytm regulacji PID stara się utrzymać zmienną procesową w wymaganej wartości, jednak sam tej wartości nie określa. Dla większości procesów z ekonomicznego punktu widzenia jest bardzo zachęcającym działanie w punkcie optymalnym ekonomicznie (wynikającym ze stosunku wartości produktu do kosztów surowców i kosztów eksploatacji), chociażby miało to oznaczać prowadzenie procesu tuż przy granicy wyznaczanej technicznymi wymaganiami procesu. Poza tym dla układów liniowych optymalny punkt działania jest położony w pobliżu miejsca zbiegania się dwóch lub większej ilości powiązań.

Ponieważ standardowa automatyczna regulacja nie radzi sobie z powiązaniami, działa typowo w pewnym oddaleniu (po bezpiecznej stronie) – w stosunku do mogących ujawnić się granic, wynikających z powiązań w procesie. Tym samym jednak funkcjonuje z dala od optymalnego punktu pracy. A jest to ekonomicznie kosztownym ograniczeniem możliwości regulacji tradycyjnej.

Wprowadzenie regulacji przewidującej z modelem z reguły (choć nie koniecznie) zawiera mechanizmy optymalizacji wykorzystujące model regulowanego procesu i związane z nim czynniki kosztowe do wyznaczenia i optymalizowania najkorzystniejszego punktu pracy obiektu. W takim przypadku mechanizm optymalizacji komunikuje się z regulatorem, który wtedy zmierza w kierunku tego punktu, działając zgodnie z zasadami regulacji odpowiednimi dla odchyleń od tego celu. Funkcjonowanie regulatora według tej zasady może zapewnić użytkownikowi znaczące korzyści ekonomiczne.

Bezpieczeństwo systemu i jego użytkowania

Układ regulacji poszukujący najbardziej efektywnego ekonomicznie funkcjonowania będzie działał zdecydowanie delikatniej i uważniej niż tradycyjny. A przecież wiadomo, że ochrona i bezpieczeństwo to zasadnicze elementy każdego zadania.

Łagodna zmiana

Nie powinno wprowadzać się na siłę zaawansowanych technik regulacji do całego procesu. W każdym procesie, i to stosunkowo dość wcześnie, jakiś jego fragment będzie niewłaściwie przebiegał. Regulowane wielkości wykroczą poza wyznaczony zakres swoich wartości. Czujniki będą działały źle, przetworniki będą traciły nastawione parametry, zawiodą też podstawowe elementy wyposażenia. Warunki prowadzenia procesu zmienią się tak, że zaawansowana regulacja nie będzie mogła działać. W tym czasie system zaawansowanej regulacji będzie zmuszony do bezpiecznego przejścia w stan przetwarzania równoległego (offline), aż do momentu gdy proces powróci do warunków normalnych. Dopiero wtedy system automatyki może ponownie wrócić do działania bezpośredniego (online) z obiektem regulacji.

Działające niezależnie elementy tradycyjnego systemu automatyki standardowo mają cechy pozwalające na: inicjowanie, odliczanie czasu i bezuderzeniowe przełączanie trybu działania.

Wprowadzając tradycyjną regulację według algorytmu PID projektant musi dobrać konfigurację tych cech z tak wielką starannością, na jaką tylko pozwala przygotowanie jego samego do projektowania. Stąd też w wielu zawiłych zastosowaniach zostają użyte zaawansowane rozwiązania, takie jak: wyprzedzające sprzężenie zwrotne, automatyczna selekcja, różnorakie sygnały wyjściowe, przełączanie i im podobne. Poprawne zaprojektowanie w takich zawiłych sytuacjach może być tak skomplikowane, jak cała ogólna strategia regulacji lub jeszcze bardziej.

Błędy w takich funkcjach są trudne do zidentyfikowania i usunięcia, ponieważ często są krótkotrwałe i występują sporadycznie. Stopniowe lub częściowe przechodzenie z równoległego trybu działania na całkowicie bezpośredni może być trudne do wykonania w sposób bezuderzeniowy.

Wprowadzanie regulacji przewidującej z modelem (MPC) również wiąże się z takimi szczególnymi wymaganiami. Jednakże w pełni zespolona natura tego regulatora zapewnia mu przewagę. Odliczanie i uzgadnianie sygnałów może być standaryzowane i konfigurowane automatycznie. Naturalne przejście metodą „wszystkie zmienne w jednej chwili” łatwiej dokona bezuderzeniowego przełączenia.

Wprowadzenie regulacji typu MPC zapewnia też dodatkową korzyść, pochodzącą z modelu regulowanego procesu zawartego w regulatorze. Ponieważ regulator przechowuje historię zmian sygnałów wejściowych i wyjściowych, może użyć tego zasobu do wypracowania przewidywanej wartości sygnału z przetwornika, w przypadku kiedy nie dostarczy on sygnału pomiarowego. Oczywiście takie przewidywanie nie może trwać przez dłuższy czas, lecz jest bardzo użyteczne przy chwilowych zakłóceniach, wynikających z czynności obsługi: kalibrowania lub czyszczenia. Umożliwia to funkcjonowanie regulatora w czasie chwilowego braku sygnału pomiarowego.

Tolerancja błędu

Zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie dla tradycyjnych technik regulacji są dobrze wypróbowane i mają bardzo wysoki stopień bezpieczeństwa. Bardzo mocne są też systemy operacyjne i oprogramowanie użytkowe z narzędziami konfigurującymi włącznie. Stopień bezpieczeństwa tych programów i sprzętu został doprowadzony do takiego poziomu, że działanie układów regulacji i komunikacja stały się tolerancyjne dla usterek. Wynika to także z redundantnych procesorów i sieci, zapewniających nieprzerwane przetwarzanie informacji i wypracowywanie działań korygujących nawet przy wystąpieniu usterki. Cyklicznie opracowywane pliki zapasowe pozwalające na przetrwanie i automatyczne przywrócenie działania układu regulacji należą już do standardów.

W przypadku regulatorów typu MPC oprogramowanie nie jest aż tak zaawansowane. Do teraz regulatory MPC wymagają poziomu mocy obliczeniowej nieosiągalnej dla systemów automatyki z rozproszoną inteligencją. Wymagają one zawiłych działań projektowych i technologicznych, w celu zapewnienia niezbędnej komunikacji między dwoma systemami. Standardy komunikacji w sieci i zintegrowane pakiety projektowania szybko zapełniają tę lukę. Ponieważ zastosowanie regulacji opartej na modelu z przewidywaniem procesu staje się normą w układach o wysokim stopniu przetwarzania danych, możliwości tolerowania usterek przez tę technikę prześcigną wkrótce zdolności układów tradycyjnych.

Kierowanie wdrażaniem

Wdrażanie zaawansowanych metod regulacji jest całkiem inne niż wdrażanie układów regulacji tradycyjnej, z kilku powodów.

Wyprzedzająca, czy opóźniająca technika. Tradycyjny układ regulacji jest tworzony poprzez łączenie dużej ilości bloków funkcjonalnych, istniejących niezależnie, lecz wzajemnie na siebie oddziałujących. Elementy składowe tego układu często są zmieniane zarówno w okresie realizacji projektu, jak i przy jego uruchamianiu. Chociaż takie zmiany mogą być źródłem pewnego zamieszania, powodują błędy w dokumentacji i opóźniają realizację zadania, to elastyczność jaką stwarza środowisko małych, niezależnych elementów daje pewne korzyści. Gdy na początku projektowania wymagania dotyczące regulacji nie są precyzyjnie określone, a nieoczekiwane powiązania oraz inne nierozpoznane utrudnienia wymagają opracowania odpowiednich rozwiązań, to ta elastyczność może być bardzo przydatna.

W przeciwieństwie do rozwiązania tradycyjnego regulator typu MPC jest o wiele bardziej zintegrowany i trudniej później cokolwiek w nim zmieniać. Dlatego regulacja MPC wymaga starannego postępowania i większej dyscypliny w początkowej fazie opracowywania projektu. Prace projektowe powinny być wstrzymane aż do momentu zgromadzenia możliwie największej ilość informacji o regulowanym procesie. Projektowanie układu winno być przeprowadzone na wysokim poziomie uszczegółowienia, zanim rozpocznie się etap wdrażania opracowanego rozwiązania.

Modelowanie, czy strojenie. Regulatory PID mają funkcje rodzajowe i niespecyficzne dla jakiegoś określonego procesu. Strojenie regulatora jest działaniem, które dopasowuje go do konkretnego zastosowania. W ten sposób końcowe nastawy parametrów pracy dobrze dostrojonego regulatora odzwierciedlają stan ustalony i charakterystykę dynamiczną regulowanego procesu. Zasadniczo strojenie regulatora jest ostatnim krokiem działań uruchomienia układu automatyki.

W przypadku regulacji MPC sytuacja jest dokładnie przeciwna. Pierwszym krokiem do zastosowaniaregulatora jest uzyskanie danych o charakterze regulowanego procesu w drodze przeprowadzenia testu prawdopodobieństwa przypadkowej sekwencji bitów „PRBS” (Probability Random Bit Sequence) i opracowanie dynamicznego modelu procesu. Prawdziwy sukces w olbrzymiej mierze zależy od jakości tego modelu. Regulator posługujący się złym modelem będzie działał źle, lecz to może ujawnić się dopiero podczas rozruchu. W celu opracowania dobrego modelu procesu należy na wstępie podjąć wszelkie możliwe działania, ponieważ ponowne testowanie jest bardzo kosztowne i pochłania wiele czasu. Projekt nie powinien być kontynuowany, jeśli istnieje duża możliwość istotnych zmian fizycznych lub eksploatacyjnych w prowadzeniu procesu pomiędzy etapami testowania a uruchomienia.

Koszt i harmonogram. Układy z tradycyjną regulacja PID są często mniej kosztowne i dają się szybciej wdrożyć niż z układy regulacją zaawansowaną MPC, a to z kilku poniżej wymienionych przyczyn:

  • nie jest wymagane przeprowadzanie testów,
  • mamy do wyboru szereg rozwiązań sprzętowych, programowych i komunikacji,
  • proste rozwiązanie może być szybciej wdrożone za pomocą znanych narzędzi. Zastosowanie regulacji typu MPC jest często kosztowniejsze we wdrażaniu z następujących powodów:
  • wymagane jest przeprowadzenie dodatkowych wcześniejszych testów,
  • mogą wystąpić poważne problemy z rozwiązaniem zagadnienia komunikacji, które mogą wymagać specjalnego oprogramowania,
  • użytkownik może zupełnie nie znać procedur wdrażania.

Jednakże wymienione różnice mogą szybko zniknąć przy dużych projektach, w których układy regulacji klasycznej PID muszą zawierać złożone układy rozprzęgające i wiążące, co jest standardem i nie stanowi problemu w układach regulacji typu MPC. Ponadto przy właściwym zastosowaniu zyski z optymalizacji prowadzenia procesu technologicznego szybko pokryją wszystkie dodatkowe koszty związane z opracowaniem i wdrożeniem zaawansowanej techniki regulacji.

Szkolenie, dokumentacja, łatwość obsługiwania. Te zagadnienia omawiamy na zakończenie, ponieważ szkolenie, dokumentacja i łatwość obsługiwania zdecydowanie określają perspektywiczne korzyści z wdrożonego systemu. Zbyt często na szkolenie i dokumentację nie przeznaczamy dostatecznie wiele czasu i nakładów finansowych, aby zadania te zostały należycie wykonane. Sprawy te odkładane są na koniec realizacji zadania, kiedy zasoby finansowe są już wyczerpane, zaś priorytetem staje się wprzęgnięcie systemu do pracy, rozpoczęcie produkcji i zamknięcie zadania.

Regulacja z algorytmem PID jest dojrzałą techniką dobrze znaną operatorom procesów oraz specjalistom automatykom. Ogólnie można powiedzieć, że operatorzy rozumieją ją, wiedzą, co oznaczają tryby pracy: ręczny, automatyczny, lokalny, zdalny i potrafią też nimi posługiwać się. Narzędzia pomocne podczas wdrażania i do utrzymywania w ruchu układów regulacji PID są im również znane, dlatego dobrze zaprojektowane i utrzymywane systemy automatyki będą mieć wysoki współczynnik łatwości obsługi.

Technika regulacji z przewidywaniem opartym na modelu procesu (MPC) także jest już sprawdzona, chociaż w mniejszym stopniu dojrzała niż klasyczna PID. Jednak poza przemysłem petrochemicznym i gazowniczym, w których jest powszechnie stosowana, nie jest jeszcze tak dobrze znana i rozumiana. W rezultacie decyzja o zastosowaniu tej techniki często oznacza konieczność dodatkowego szkolenia ekip inżynierskich i operatorów procesu.

Wprowadzając regulację opartą na modelu regulowanego procesu, personel techniczny będzie napotykał wiele nowych pojęć, przez co poważna część posiadanej przez nich wiedzy o automatyce będzie musiała być zapomniana i ponownie studiowana. Szczególne zamieszanie powstanie w swoistym żargonie automatyków. Dla właściwego wdrożenia i obsługiwania regulatorów konieczne jest zapoznanie się z nowymi narzędziami i nową techniką.

Jeszcze ważniejsze jest to, że nowa technika regulacji zmienia relację między operatorem a systemem automatyki. Przy prowadzeniu procesu według klasycznej regulacji PID operator jest bardziej włączony w prowadzenie procesu – wprowadzanie wartości zadanych, przełączania poszczególnych sekcji układu regulacji do odpowiedniego trybu pracy, ręcznej ingerencji w przebieg regulacji w koniecznych przypadkach. Jakość i wyniki tej techniki regulacji zależy zdecydowanie od tego, jak dobrze operator potrafi jej używać.

Technika regulacji z przewidywaniem przebiegu procesu oraz optymalizacją to coś o wiele większego. Operator nie pracuje już z pojedynczymi obwodami regulacji. Wszystkie procedury regulacji dla całego systemu są w jednym regulatorze i ten właśnie regulator funkcjonuje albo nie. Operator nie nastawia wartości zadanych, bo tę rolę pełni mechanizm optymalizacji w regulatorze. Zamiast tego teraz operator pełni ważniejszą rolę zarządzającego procesem, wprowadzając górne lub dolne ograniczenia, które opisują działanie regulatora i optymalizatora, podczas gdy regulator nie podejmuje koniecznych działań. Oczywiście w każdym momencie operator może wstrzymać funkcjonowanie regulatora MPC i powrócić do regulacji tradycyjnej lub nawet ręcznego sterowania. Jednak podczas normalnego działania regulatora MPC wymagana jest większa wstrzemięźliwości w działaniach ze strony operatora.

W tej nowej sytuacji nabiera decydującego znaczenia sprawa szkolenia i dokumentacji. Szkolenie zapewnia operatorowi znajomość i zaufanie do systemu automatyki. Bardziej doświadczeni operatorzy odczuwają też uzasadnioną dumę z możliwości prowadzenia procesu. Bez wyszkolenia niektórzy będą uważali każdy nowy system za groźny. Jeszcze inni mogą nie być w stanie nauczyć się posługiwania nową techniką i nowymi narzędziami. Wielu też początkowo niepokoi sprawa bezpiecznego i stabilnego działania i mogą nie być zbyt chętni do zaakceptowania nowej strategii, która prowadzi proces technologiczny w warunkach, ich zdaniem, ryzykownych. Szkolenie może zapewnić pomost ułatwiający przejście na nowy styl pracy.

Jedną z korzyści posiadania modelu regulowanego procesu opracowanego na podstawie danych uzyskanych podczas testów, jest możliwość wykonania symulacji, która może być wykorzystana do szkolenia operatorów przed uruchomieniem systemu automatyki. Operatorzy mogą być dobrze wcześniej wyćwiczeni i wnieść użyteczny wkład do projektu i jego wdrożenia, szczególnie w sferze interfejsów operatora.

Dokumentacja zapewnia łatwość obsługiwania. Przez znaczny czas niektóre warunki będą nieuchronnie zmieniać się tak, że może wystąpić konieczność modyfikacji konfiguracji systemu lub nawet podstawowego projektu. Wtedy bez dobrej dokumentacji całości zadania dokonanie jakichkolwiek zmian może być trudne lub nawet niemożliwe. Nowy personel techniczny może nie być w stanie wystarczająco dobrze zrozumieć tego systemu, aby móc wprowadzić konieczne zmiany. Rezultatem tego będzie kosztowne porzucenie i niewykorzystywanie tego systemu, a korzyści, jakie miał on przynieść, zostaną utracone.

Próba podsumowania

W tym cyklu artykułów zaprezentowano możliwości wykorzystania w opracowywanych projektach systemów regulacji zaawansowanej techniki regulacji. Jego zadaniem było wsparcie inżynierów automatyków i kierowników przedsięwzięć w efektywnym wykonaniu swoich zadań inwestycyjnych w sposób, który ogranicza do minimum koszty i prowadzi do uzyskiwania maksymalnych korzyści w długich okresach. Tego rodzaju efekt jest osiągany przez skuteczne wdrożenie i utrzymanie systemu, który wykorzystuje najbardziej efektywne ekonomicznie techniki i długo zapewnia korzyści uzyskiwanie po zakończeniu realizacji zadania inwestycyjnego.

Osiągnięcie tego celu wymaga dobrego zrozumienia możliwości, korzyści i ograniczeń wielu technik regulacji. Jednocześnie sukces zależy od zrozumienia czynnika ludzkiego i jego znaczenia w procesie regulacji oraz zrozumienia, jak wdrożenie układu z zaawansowaną techniką regulacji zmienia rolę oraz odpowiedzialność operatorów i inżynierów automatyków.

Względnie nowym wymaganiem we wprowadzaniu do przemysłu systemów automatyki wykorzystujących zaawansowane metody regulacji jest testowanie uruchamianego systemu automatyki, w celu ekonomicznego prowadzenia procesu wytwórczego. Jednakże poprawne zrealizowanie takiego zadania przynosi korzyści zarówno użytkownikowi, jak i dostawcy.

Na koniec, rozpoczęcie stosowania systemu z zaawansowaną techniką regulacji przy efektywnym kierowaniu realizacją zadania bardzo zwiększa prawdopodobieństwo zakończenia dzieła sukcesem. Wybranie odpowiedniego projektu technicznego i właściwe kierowanie jego realizacją z jednoczesnym zapewnieniem odpowiedniej jakość szkolenia personelu i dobrej dokumentacji stworzy podstawy długoterminowego sukcesu i uzyskiwania ciągłych korzyści ekonomicznych, które uzasadnią poniesione koszty na realizację zadania.

ce

Autor artykułu jest głównym
inżynierem, specjalistą zastosowań
w firmie Invensys.

Artykuł pod redakcją
mgr. inż. Janusza Pieńkowskiego,
wieloletniego eksperta-praktyka
w dziedzinie aparatury
kontrolno-pomiarowej
oraz mgr. inż. Józefa Czarnula,
projektanta systemów automatyki