Tüpraş通过自动控制回路性能监测，每年节省数百万美元

摩擦、激烈的调优和外部干扰都会导致性能下降。直到最近，Tüpraş的高级过程控制工程师还需要花4个小时来监测单个控制回路，以发现此类问题。有5900个回路和17000多个参数需要检查和调整，监测回路每年要花费数千个工程师小时。

Tüpraş评估了几种打包的第三方解决方案。由于价格基于要监控的环路数量，这些解决方案将花费万博 尤文图斯公司数十万美元。对Tüpraş工程师来说更重要的是，该软件很难定制。

Tüpraş决定在内部构建自己的解决方案。在对最新控制回路监测技术的论文进行全面调查后，该团队确定了对他们的解决方案至关重要的算法，包括性能评估、振荡分析和控制阀分析。为了减少开发时间，该公司的化学工程师希望自己实现和测试这些算法，而不是由一个独立的软件工程或IT团队编写实现需求。在完成算法设计阶段后，他们将软件架构和规格交给IT团队，后者将根据公司标准构建软件。

Tüpraş工程师使用MATLAB开发和验证自动控制回路监控软件的核心算法。

该团队选择了一个炼油厂作为算法开发的试点。在MATLAB中，他们使用最小方差控制原理为这个单元中的每个控制器建立了自回归模型。然后，他们开发了一种性能评估算法，使用该模型来识别不在正常运行范围内运行的控制回路。

一旦团队有了一个算法来识别性能较差的控制回路，他们使用MATLAB和Signal Processing Toolbox™开发算法，应用频谱分析和互相关估计来识别由激进控制回路调整引起的振荡源。

工程师们还开发了算法，在阀门静摩擦导致无法确定振动源的情况下，分析系统中的非线性。这些算法执行双相干分析，以检查在系统中检测到的频率之间的相互作用，并隔离源振荡。

之后，该团队开发了解决由静摩擦引起的控制阀问题的算法。这些算法应用模式识别技术检测静摩擦并测量其对控制回路的影响。

最后，他们将所有算法结合起来，创建一个端到端的过程监控和根本原因分析解决方案，该解决方案将识别性能不佳的控制回路和性能下降的原因。

在根据多个炼油厂装置的数据测试和验证所有算法后，Tüpraş软件工程师使用MATLAB代码作为实现Cş版本的基础，Cş版本是部署企业范围系统的标准公司实践。

• 每年节省高达2000万美元。“我们估计，一个性能差的控制回路每年会给公司带来1万美元的损失，”Yagci说。“根据这一估计和行业平均水平，我们得出结论，我们在MATLAB中开发的性能评估和控制回路分析算法每年可以为Tüpraş节省1200万美元到2000万美元。”
• 省去250个工程师天的手工工作。“对5900个控制回路和17000多个回路参数的手动分析每年花费了我们的过程控制工程师250天的精力，”Yagci指出。“通过我们在MATLAB中开发和测试的算法，我们实现了这一过程的自动化，使工程师可以自由地从事其他项目。”
• 内部开发的成本节约解决方案。“MATLAB使一小队化学工程师能够利用他们的专业知识和过程知识直接实施和测试算法，而不是依赖单独的程序员团队，”Yagci说。“在内部开发我们自己的解决方案也消除了对第三方解决方案的需求，成本从30万美元到100万美元不等。”万博 尤文图斯