← Terug naar de categorie Process Control & Automation

Procesregeling - Alles wat u moet weten

Als u overweegt om in de procesindustrie te werken en meer wilt weten over de basisprincipes van procesbesturing en hoe deze wordt gebruikt, bent u op de juiste plek. In dit artikel bespreken we alles wat u moet weten over procesbeheersing - met speciale aandacht voor procesbeheersing bij de productie en het begrijpen van verschillende procesbesturingssystemen. klaar om te beginnen? Laten we erin springen en beginnen met de basisdefinities van procesbesturing te bespreken, en hoe het wordt gebruikt.

procesbesturing

Wat is procesbeheersing?

Procesbesturing wordt gebruikt bij continue productie - in de productie en op andere gebieden en industrieën waar een soort materiaal wordt geproduceerd zonder enige vorm van onderbreking - evenals in "batchverwerking". Het wordt gebruikt om automatisch de omstandigheden te controleren waarin een product wordt verwerkt. gemaakt - zorgen voor betere kwaliteit en efficiëntie.

Afvalwaterbeheer omvat bijvoorbeeld de continue en onophoudelijke behandeling van grijswater en afvalwater, zonder onderbrekingen - dus dit is een gebied waarop procesbesturing wordt gebruikt.

Het onderstaande schema is een typisch voorbeeld van enkele van de bestaande procesbesturingssystemen:

Procesbeheersing afvalwaterbeheer

Afbeelding met dank aan Fab-Tech Inc

Een ander voorbeeld is olie- en gasraffinage en zelfs olie- en gastransport door pijpleidingen, waar een ononderbroken, gelijkmatige stroom van het materiaal vereist is. Het onderstaande diagram heeft verschillende systeemvereisten, zoals:

  • Bewaking op afstand, controle en beheer van oliepijpleidingen vanuit het controlecentrum
  • Gebruik glasvezel voor gegevensoverdracht over lange afstand in het land van installatie
  • Gigabit redundante ring voor hoge beschikbaarheid van gegevens
  • Robuust ontwerp dat onder zware omstandigheden kan werken
Oli Pipeline Process Control

In principe combineert procesbesturing de disciplines regeltechniek en chemische technologie - en maakt gebruik van gespecialiseerde, vaak op maat gemaakte, industriële regelsystemen. Deze systemen regelen de flow, output, het mengsel en andere dergelijke aspecten van een continu productieproces, gebaseerd op feedback van sensoren, datamonitoringsystemen en meer.

Op zijn beurt stelt dit het bedrijf in staat om een ​​veiliger, economisch rendabeler en consistenter product te produceren voor openbaar gebruik. Procesbesturingssystemen werken op een veel verfijnder, krachtiger niveau dan een systeem dat puur door mensen wordt bestuurd.

Overweeg bijvoorbeeld wat betere resultaten zou bieden bij het pasteuriseren van melk - een persoon die handmatig een temperatuurmeting doet, dan de hitte afsluit wanneer de melk de juiste temperatuur bereikt - of een sensor in een pasteurisatietank die automatisch detecteert wanneer de melk is gepasteuriseerd en leegt automatisch de machine en verplaatst het product naar de volgende stap.

In essentie gaat het bij procesbesturing allemaal om het elimineren van menselijke feedback - en het toestaan ​​dat de geavanceerde, geautomatiseerde systemen van een industriële installatie kleine aanpassingen automatisch uitvoeren, zonder tussenkomst van menselijke monitoring van elk systeem.

Deze video van CrashCourse legt in detail meer uit over de belangrijkste elementen van procesbesturing samen met voorbeelden van waar procesbesturing wordt gebruikt en problemen die zonder deze kunnen optreden:

Welke Disciplines kunnen Process Control gebruiken?

Er zijn een aantal verschillende disciplines en werkplekspecialiteiten waarin procesbeheersing kan worden gebruikt, zoals:

  • Engineering - Ingenieurs zijn meestal verantwoordelijk voor het ontwerpen van procesbesturingssystemen en machines. Met behulp van specificaties die zijn opgesteld door een fabrikant of een ander bedrijf, is het de verantwoordelijkheid van een ingenieur om het juiste systeem te ontwerpen en ervoor te zorgen dat het betrouwbaar, functioneel en operationeel kogelvrij is. Ingenieurs zijn ook meestal verantwoordelijk voor het ontwikkelen van procesbesturingsinstrumenten voor operationeel personeel, zodat ze elk individueel proces op granulaire basis kunnen monitoren en kunnen controleren of het goed werkt.
  • Software en systeemontwikkeling - Ontwerpers en ontwikkelaars van software en systemen zijn doorgaans verantwoordelijk voor op software gebaseerde systemen die samenwerken met de fysieke machines die worden gebruikt voor procesbesturing. Ingenieurs en software-engineers werken meestal nauw met elkaar samen bij het ontwikkelen van procesbesturingssystemen.
  • Activiteiten - Operationeel personeel, zoals supervisors en hun werknemers, zijn verantwoordelijk voor het bewaken van procescontroleapparatuur om ervoor te zorgen dat het goed en foutloos functioneert. Ondanks de vooruitgang in de automatisering, is menselijk toezicht een noodzaak om ervoor te zorgen dat procescontrolesystemen naar behoren functioneren - en om ervoor te zorgen dat handmatige tussenkomst mogelijk is, indien nodig.
  • Kwaliteitsverzekering - QA is nog steeds vereist in fabrieken die procesbeheersing gebruiken om fouten en vergissingen te ontdekken, procescontrolesystemen aan te passen en andere noodzakelijke acties te ondernemen die nodig zijn om een ​​perfecte productkwaliteit, veiligheid en efficiëntie te garanderen.


Wat is het belang van procesbeheersing? Wat zijn de voordelen?

Nu u de basisbeginselen begrijpt van procesbesturingssystemen en hoe ze worden gebruikt, evenals de beroepen en disciplines die meestal gebruikmaken van procesbesturing, bespreken we de voordelen van procesbesturing.

Waarom is het belangrijk - en waarom zouden industriële bedrijven zich inspannen om hun procescontrolesystemen te verbeteren of nieuwe procescontroles toe te voegen? Hier zijn slechts enkele redenen.

  • Vergroot de doorvoer van het systeem zonder extra uitgaven - Wanneer systemen en processen worden geautomatiseerd en automatisch kunnen worden uitgevoerd zonder menselijke tussenkomst, kunt u meer halen uit uw bestaande apparatuur en productieprocessen. De behoefte aan menselijk ingrijpen wordt verminderd en u kunt zorgen voor maximale efficiëntie - en kwaliteit - van elke machine die in uw fabriek wordt gebruikt. Hiermee kunt u de maximale doorvoer van uw fabriek of faciliteit verhogen, zonder extra uitgaven aan dure apparatuur.
  • Vergroot de automatisering, verlaag de menselijke tussenkomst - Automatisering is een sleutelelement in elk productieproces. Hoewel menselijk ingrijpen en toezicht altijd nodig zullen zijn, kunt u met automatisering eliminaties en onnodige handmatige controles elimineren - waardoor menselijke fouten en inefficiëntie en tijdrovende, onnodige stappen worden verminderd die de doorvoer van uw installatie kunnen verminderen.
  • Rework, scrap en inefficiënties elimineren - Automatisering en procesbeheersing helpen om elk systeem in uw fabriek op maximale efficiëntie te laten werken, waardoor inefficiënties worden geëlimineerd, evenals de noodzaak tot herwerken en vernietigen van producten, waar van toepassing.
  • Verbeter uw mogelijkheden om meer werk te doen - Procesbesturing helpt u niet alleen de doorvoersnelheid van het systeem te vergroten, het stelt uw fabriek of bedrijf ook in staat om meer werk te doen - terwijl u door blijft gaan met het automatiseren van procesbeheersing, zullen meer werknemers en systemen worden vrijgegeven om aan andere projecten en producten te werken. winstgevendheid.
  • Energie-efficiëntie verhogen - Door uw bestaande apparatuur en machines optimaal te gebruiken, kunt u de energie-efficiëntie van uw installatie verhogen, omdat er geen verspild werk of producten zullen zijn, dankzij de procescontrole. Energieverbruik is een grote kostenpost voor industriële en productievestigingen, dus maximaliseren van energie-efficiëntie helpt de kosten te minimaliseren en de winst te verhogen - naast het helpen beschermen van het milieu.

Om deze redenen - en tientallen andere - is procesbeheersing een absoluut essentieel onderdeel van productie en industriële verwerking in veel verschillende industrieën. Verbeterde automatisering helpt u het meeste uit uw bestaande systemen te halen, afval te minimaliseren, efficiëntie te stroomlijnen, meer werk te doen en uw winstgevendheid te vergroten - en dat is nog maar het begin van de voordelen die u zult hebben met procesbesturingssystemen.

Software en producten die worden gebruikt om te helpen met procesbesturing

Elk procesbesturingssysteem is anders, en dit geldt met name als het gaat om procesbesturing bij productie. Van speciaal gebouwde procesbesturingsinstrumenten tot cloudgebaseerde softwaresuites, er zijn nogal wat verschillende stukjes software, evenals talloze verschillende producten die worden gebruikt om de procesbeheersing te ondersteunen. Laten we er nu een paar bespreken.

Screenshot van MPC in een typische applicatie

Screenshot van MPC in een typische toepassing met dank aan Siemens

  • Procesbeheersoftware - Procesbesturingssoftware vormt de kern van elk procesbesturingssysteem. Hoewel het meestal op maat wordt gemaakt, op basis van uw fabriek, industriële processen en specifieke behoeften, zijn er enkele bedrijven die standaard, vooraf gebouwde procesbesturingsplatforms aanbieden. Dit omvat Automation Direct, Sartorius, PQ Systems en nog veel meer.

    Deze platforms kunnen meestal worden aangepast en gebouwd om te voldoen aan de behoeften van de meeste grootschalige industriële fabrieken en fabrikanten. Terwijl grote bedrijven gewoonlijk de voorkeur geven aan het inhuren van software-engineers om aangepaste procesbesturingssoftware te bouwen, kan een vooraf gebouwd platform handig zijn als u een beperkter budget hebt, of hetzelfde systeem moet gebruiken voor meerdere fabrieken of faciliteiten.
  • Procesbesturingsinstrumentarium - In de meest elementaire, procesbesturingsinstrumenten zijn eenvoudig één - of meerdere - computermonitoren, die metingen, outputs, informatie over elk systeem en proces en andere dergelijke informatie in realtime aanbieden, gebaseerd op uw procesbesturingssystemen . Dit type procesbesturingsinstrumentatie kan worden gebruikt in een kleinschalige fabriek.

    Complexere installaties en faciliteiten - zoals een kerncentrale, bijvoorbeeld - gebruiken een verscheidenheid aan verschillende soorten procesbesturingsinstrumenten, waaronder grote, complexe schermen, fysieke uitlezingen en knoppen, computers en vele andere instrumentatie-instrumenten, waaronder wijzerplaten, meters, digitale uitlezingen en andere dergelijke hulpmiddelen.

    Ongeacht de complexiteit, alle soorten procesbesturingsinstrumenten zijn bedoeld om hetzelfde te doen - om menselijke operatoren een overzicht te bieden van de feedbackloops en functies die zich op een gegeven moment binnen een bepaalde faciliteit voordoen.
  • Sensoren en bewakingssystemen - De kern van elk procesbesturingssysteem is een reeks sensoren en controlesystemen, die worden gebruikt om real-time gegevens over een bepaald proces te verzamelen, of 'feedback loop'. In een voedselfabriek, bijvoorbeeld thermometers en temperatuursensoren kan worden gebruikt om de temperatuur van een product te controleren, om ervoor te zorgen dat het binnen veilige niveaus is en dat de temperatuur eenvoudig op het juiste niveau kan worden aangepast, voor een maximale productkwaliteit.
  • QA-programma's en software - QA-software is een kritiek onderdeel van procescontrole, omdat kwaliteitsborging moet worden gebruikt om de algehele kwaliteit van een product te bevestigen en ervoor te zorgen dat het voldoet aan alle vereiste normen. QA maakt het ook mogelijk individuele processen aan te passen - als een partij van een product niet helemaal aan de vereiste normen voldoet, bijvoorbeeld, kan elk individueel proces en elke machine die bij de productie ervan betrokken is, op fouten worden onderzocht, of het proces zelf kan worden herzien, op basis van op de gegevens verzameld door het procesbesturingssysteem.
  • Analyse- en data warehousing systemen - Langdurige datawarehousing en analyse zorgen ervoor dat alle gegevens die door een procesbesturingssysteem worden verzameld, kunnen worden opgeslagen voor archivering op de lange termijn. Als een product uiteindelijk defect raakt, kunnen bijvoorbeeld gegevens uit de productiebatch worden onderzocht om de oorzaak te achterhalen en ervoor te zorgen dat het probleem niet opnieuw optreedt. Lange-termijn gegevensanalyse kan ook worden gebruikt om de efficiëntie van procesbesturingssystemen te verbeteren.

Afhankelijk van het bedrijf, de industrie, de toepassing en het type procesbesturingssysteem, kunnen de producten en systemen die worden gebruikt om procesbesturing te implementeren, enorm variëren. Daarom wenden de meeste grote bedrijven zich tot gespecialiseerde procestechnologiebedrijven om hun eigen aangepaste procesbesturingstools en -systemen te ontwikkelen. De complexiteit van het ontwikkelen van een procesbesturingssysteem betekent dat de meeste bedrijven het hele proces niet 'intern' kunnen afhandelen.

Sleutelindustrieën voor procesbeheersing

Zoals hierboven vermeld, wordt procesbesturing doorgaans gebruikt in elke industrie waar continue productie plaatsvindt - waar een of ander product of materiaal constant wordt vervaardigd, met weinig tot geen downtime. Laten we daarom, met dat in gedachten, een korte blik werpen op enkele van de belangrijkste industrieën voor procesbesturingssystemen - en hoe ze worden gebruikt.

  • Farmaceutische - Extreme precisie is vereist bij het maken van farmaceutische medicijnen. Zelfs kleine fouten kunnen een partij medicijnen of andere dergelijke producten volledig onbruikbaar maken. Farmaceutische bedrijven moeten zo min mogelijk ingrijpen en fouten van de mens zoveel mogelijk beperken. Dit betekent dat de meeste farmaceutische bedrijven gebruik maken van geavanceerde procescontrolesystemen - waardoor het productieproces in korrelvorm kan worden gecontroleerd, productverspilling tot een minimum wordt beperkt en de veiligheid van alle geneesmiddelen die in de fabriek worden vervaardigd, wordt gegarandeerd.
  • OEM en productie - Alle soorten productiebedrijven kunnen gebruikmaken van procesbeheersing. Een bedrijf dat constructiestaal vervaardigt, zal bijvoorbeeld waarschijnlijk gebruik maken van procescontroles voor taken zoals het zorgen voor de juiste temperatuur van hoogovens, het regelen van de viscositeit van gesmolten metaal en voor andere dergelijke taken die helpen zorgen voor de juiste algemene kwaliteit voor de producten .
  • Pulp en papier - Procesbesturing is uitermate belangrijk in de pulp- en papierindustrie. Dit komt gedeeltelijk doordat de grondstof (hout) die wordt gebruikt voor pulp en papier wild van aard kan variëren, en regelmatige, constante aanpassingen aan productieprocessen zijn vereist om hiermee rekening te houden - ervoor te zorgen dat een gevarieerde invoer (hout) altijd een consistente output creëert (pulp en papierproducten).
  • Halfgeleiderbedrijven - Fabrikanten van halfgeleiders (microchips), zoals Intel, AMD, Nvidia en anderen, maken veelvuldig gebruik van procescontrole. De omgevingen waarin microchips worden gemaakt, moeten worden gecontroleerd in een ongelooflijk precieze mate - anders kunnen hele batches van halfgeleiders volledig worden geruïneerd en onbruikbaar worden gemaakt.
  • Petrochemicals - Consistentie is absoluut cruciaal in de petrochemische industrie, met name bij het maken van producten zoals hoogwaardige rubber en van aardolie afgeleide plastics. Procesbesturing kan worden gebruikt om producten tijdens het raffinage- en productieproces nauwlettend te volgen, waardoor een consistente kwaliteit en ononderbroken, continue productie van een bepaald petrochemisch product wordt gewaarborgd.
  • Energieopwekking - Energiecentrales genereren geen fysiek product, maar genereren eerder elektriciteit en stroom die elders kunnen worden gebruikt - en ze moeten dit constant doen, dus ze maken altijd gebruik van een aantal procesbesturingssystemen. Deze systemen worden gebruikt om de energieproductie te regelen, ervoor te zorgen dat er geen overtollig vermogen wordt opgewekt - en dat de plant geen onderprestaties levert. Brandstof, de temperatuur van de installatie, de toevoer van koelvloeistof en andere factoren moeten voortdurend worden aangepast om te zorgen voor een juiste stroomopwekking.
  • Eten en zuivel - Eerder gaven we een voorbeeld van het gebruik van procesbeheersing bij pasteurisatie van melk. Het gebruik van procescontrole om de productie van voedsel en zuivelproducten te automatiseren, is een uitstekende manier om ervoor te zorgen dat het voedsel veilig is en van een constante kwaliteit is - en om de totale productie van een voedselfabriek of voedselverwerkende fabriek te maximaliseren.
  • Water - Waterbehandeling is een ideale toepassing voor procesregeling, omdat de input (afvalwater, zeewater, enz.) Nooit stopt - en nogal van samenstelling kan verschillen. Niet alleen dat, maar de output (drinkbaar water) moet ook worden vrijgegeven in een constante stroom en van een voldoende hoge kwaliteit zijn om te worden verbruikt. Procescontroles helpen de behandelingsprocessen automatisch aan te passen om verschillende ingangen te verwerken en zorgen ervoor dat gezond, veilig en drinkbaar drinkwater het resultaat is van het behandelingsproces.
  • Olie gas - Olie- en gaspijpleidingen moeten een constante, gestage stroom olie of gas leveren en op de juiste druk worden gehouden. Procesbesturingen kunnen helpen bij het automatisch aanpassen van pijplijnen en productdoorvoer - de pijpleiding betrouwbaar en veilig houden en zorgen voor een gestage stroom van olie of gas. Raffinaderijen maken ook gebruik van procescontroles om de veiligheid, productkwaliteit en ononderbroken productie te garanderen.

Dit zijn enkele van de industrieën waarin procesbeheersing het meest wordt gebruikt, maar elk industrieel bedrijf maakt op de een of andere manier gebruik van procesbeheersing.

3 Voorbeelden van toepassingen voor procesbesturing

Om de zaken te vereenvoudigen, gebruikt procesbesturing geautomatiseerde sensoren, programma's en computers om elke "feedbacklus" aan te passen. Bijvoorbeeld om de temperatuur van een rubbersamenstelling tijdens de productie te regelen, om te voorkomen dat het "instelt" en om te zorgen dat het smeedbaar is .

Procesbesturing kan slechts een van deze feedbacklussen zijn - of gebruikt worden in een hele fabriek, bestaande uit duizenden individuele, maar gekoppelde, feedbackloops, die met elkaar moeten samenwerken om maximale veiligheid en efficiëntie te garanderen.

Wilt u meer weten over procesbeheersing met concrete voorbeelden? Hier zijn enkele voorbeelden van procesbesturingstoepassingen, hoe ze worden gebruikt en waarom ze zo belangrijk zijn.

  • Controlestaven voor nucleaire energiecentrales - bedieningsstangen zijn een zeer gemakkelijk te begrijpen voorbeeld van procesbesturing en een feedbacklus. Het vermogen van een kernreactor wordt gedeeltelijk geregeld door regelstaven. Controlestaven zijn gebouwd van een materiaal, zoals boor, dat de door kernsplijting vrijkomende energie gemakkelijk absorbeert.

    Wanneer het vermogen van een reactor stijgt, worden geautomatiseerde sensoren gebruikt om deze regelstaven in de reactor te laten zakken. Op hun beurt absorberen ze energie en verminderen ze het vermogen naar het juiste niveau. Als het niveau te snel daalt, worden de bedieningsstangen vervolgens automatisch opnieuw afgesteld.

    Deze feedbacklus vindt continu plaats - en meestal zonder tussenkomst van een mens. Door kleine aanpassingen aan de bedieningsstangen uit te voeren, houdt het procesbesturingssysteem het vermogen binnen het gespecificeerde niveau. Operators gebruiken echter een procescontrolebewakingssysteem om ervoor te zorgen dat de reactor goed functioneert - en om ervoor te zorgen dat de controlestaven niet uitvallen.
  • Ontzilting - Ontzilting wordt gebruikt om zeewater of zout water om te zetten in drinkbaar drinkwater, door het proces van het verwijderen van zout en andere onzuiverheden.

    Omgekeerde osmose-ontzilting is het meest voorkomende type ontzilting, bestaande uit een gespecialiseerd membraan waardoor water wordt "geduwd". Het water kan door het membraan duwen, terwijl zouten en verontreinigingen achterblijven.

    Een eenvoudig voorbeeld van procesbeheersing bij ontzouting van omgekeerde osmose zou het reinigingsproces zijn. Naarmate de tijd verstrijkt, moet het membraan dat wordt gebruikt om verontreinigingen weg te filteren worden gereinigd. Een procesbesturingssysteem kan de prestaties van het membraan controleren, detecteert vervolgens automatisch wanneer het moet worden gereinigd - en schakelt het systeem uit om het met schoon, schoon water te spoelen, deze verontreinigingen te verwijderen en het membraan automatisch te herstellen.
  • Koken van een vleesproduct - Zoals eerder vermeld, wordt procesbeheersing veel gebruikt in de voedingsmiddelenindustrie. Neem een ​​vleesproduct als een hotdog als voorbeeld. Het vlees moet op de juiste temperatuur worden gekookt om ervoor te zorgen dat het vlees eetbaar is en vrij is van voedselverontreinigende stoffen - maar het mag niet te gaar worden of het product kan worden geruïneerd.

Een procescontrolesysteem zou kunnen worden gebruikt om het volume van voedselproducten in een bepaalde oven of kookruimte en de temperatuur van de oven te analyseren - en de optimale tijd te berekenen dat het voedsel in de kookruimte blijft. Vervolgens wordt het product in de oven geplaatst, gekookt en automatisch verwijderd. Dit garandeert een snelle batchverwerking zonder menselijke tussenkomst en perfect consistente resultaten telkens wanneer het systeem wordt gebruikt.

Begrijp Process Control - en waarom het belangrijk is voor uw bedrijf!

Hopelijk is dit artikel nuttig geweest en nuttig geweest bij het vergroten van uw begrip van procesbeheersing, de voordelen ervan, de disciplines waarin het wordt gebruikt en in de industrieën waarin het het belangrijkste is.

Door betere procescontroles te implementeren, kunnen bedrijven van alle soorten, maten en specialiteiten - in elke branche - profiteren van een efficiënter productieproces, een betere productkwaliteit, hogere output en een aantal andere voordelen. Dus begin met nadenken over hoe u uw eigen procesbesturing vandaag kunt verbeteren - en krijg een concurrentievoordeel!

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.