˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo...

23
!""#" $ % & #( )

Transcript of ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo...

Page 1: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

���������������� ��������������������������������������������

�����

�������� ����!��"��"�� � �����#"���������$

� ����������% �������&������������'������'

#�������(������)���

Page 2: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ���������������

*������

� ��������/

� �����������!������������&��)$�������

� ��������,

� ��������������0�������'������1�2 ��(

� ��������.

� � ���������&��������

Page 3: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� �

FC

(R/D)

Reflux

(R)

Condenser

Reboiler

FC

FC

Bottoms

Steam

(R/D) sp

(D) sp

FC

FC

Feed

Streams

LC

FC

(R/D)

Reflux

(R)

Condenser

Reboiler

FC

FC

Bottoms

Steam

(R/D) sp

(D) sp

FC

FC

Feed

Streams

LC

FC

(R/D)

Reflux

(R)

Condenser

Reboiler

FC

FC

Bottoms

Steam

(R/D) sp

(D) sp

FC

FC

Feed

Streams

LC

����������������������������

3 ������������4������5

���� � � ���� � � ���� � � ���� � � �� � � ���� � � ���� � � ���� � � �� Quality variable

measured every few hours

� � � � � � �� �� � � � � � �� �� � � � � � �� �� � � � � � �� �

� � � � � � � � � � � � � � � � � �� �� � � � � �� �� � � � � �� �� � � � � �� �

� � � � � � � � �� � � � ��� � � � � � � � �� � � � ��� � � � � � � � �� � � � ��� � � � � � � � �� � � � ��� �� �� ��� �� ��� � �� �� ��� �� ��� � �� �� ��� �� ��� � �� �� ��� �� ��� � �� ����� � � ��� �� ����� � � ��� �� ����� � � ��� �� ����� � � ��

� � � � ��� � � � ��� � � � ��� � � � ��

� � � ���� � � �� � � ���� � � �� � � ���� � � �� � � ���� � � �

����������������������������� �� �� ��� �� �� �� �� ��� �� �� �� �� ��� �� �� �� �� ��� �� �

� �� � �� � �� � �� ������� ������ ������ ������ ���

Page 4: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� �

���(�� (����1��������2( ��

-"6/+4-"6,+'����.-"67/4-"68�'����.-"6/+4-"67�'����.

9���:

;��� ���!���������������(� ����������'�<��'�� =����!�� ���� �!������������� �����(��

���(�����'��� ���� ��(���>����������'������(���������� ������&���� �����

?�' � �����!� �' ���� ������������������ ��(���>�����

����?������9���:

Page 5: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� �

@�����(�%������������(�������������(

� �������� ������������������1�'��������������������������������9��:

� *���������������������������������������'

� ����� ���� ������������� ����������������������������������������������� �����������

� %�� �������������� �' 4 ��������������������

� ���������������������A������!� (�����!������ ����(������ ��������

� =���� �������������� � �)�������� ���������� � ����������� ��� �����'�����������

� ����������?������������� ����)���������

Page 6: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� �

@�����(�%������������(�������������(

� =�����=����B�)����������������������� ����)����)����

� C���B�)������������� ���� (����������' �

� ����)������������������������������������������������������������������������

� ���������������'������������ �����1�)���'��� ����

Page 7: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� �

*)$��������������� �����'(

� C�����������4��������������� ����������������������������'��������� �����'�����

� 2 ������������������������� ����)�� ������(��������������������)� ����

� ��� ��1�����)�������������������0�������'�������9���:

Page 8: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� �

��������������0����1�A�(�����

� %������� �����*��'������� �)�����������������������*��'������� �)���

� ������� ������������� �����*��'������� �)�������'�� �������������� ������������ �����*� �)���

Page 9: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� �t1

���������

� � � ������

�����������'�9%���"":

���� �

����������

������������� �������

���������

u1

� � �� � ��� �� � ������ ��� ���� ���� ��� � � �� �� ������� �� � ��

PLS explains variationin both X and Y andsimultaneously alsomaximizes the X and Ycovariance

�������� � � �� � �� � �� � � �������� ��������

Page 10: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� � �

PLSOUTERMODEL

(1)

InnerModel

u 1 vs t 1

x

x

q 1

u 1

t 1

p1

+-

+

-

PLSOUTERMODEL

(2)

InnerModel

u2 vs t 2

x

x

q

u 2

t 2

p 2

+-

+

-

F 2

E 2

Second DimensionFirst Dimension

F 3

E 3

Xu 1 u 2

Y

To

Hig

her D

imen

sion

s

�����(1������������'

2

Page 11: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� � �

������������2���������

� ,8D�'���������������������� ��(��������'� �' 4 ����������������� ��(���>�����

� ,��( ��������������������

� ���4�������)�����(���������'����)����

� ���������������'�������� ������

� ����� ��������(���������������������������������������� ������ �����'������������������������'����

� ��������������'�'�����������������������������)��

� ������2�'��1�������������������������(��������������� ������

Page 12: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� � DJG 1999

5R Polymerization Unit5R Polymerization Unit

LP Stock Tank(80m3, 0.8bar)

Propylene Injection

Booster Compressor(Pignone)

Purge

PrimaryStock Tank(65m3)

Ethylene Supply(38bar)

Primary Compressor(Pignone)

VA Injection

SecondarySuctionFilter (200um)

Product Cooler(81.3m, 34mm, Calflo)

Secondary Compressor(Pignone)

Feed GasCoolers(500m, 34mm, glycol)

Reactor(750L, 150MPa,air heated)

Initiator Injection Pumps

Separator(1.8m3, 30MPa)

LP Hopper(9.1m3)

AdditiveInjectionUnits

Pelletizer(Berstorff)

Extruder(Berstorff, 560kW,500mm, 12:1,Water,Vented)

WaterTank

DewateringScreen

RotaryDrier(Gala)

Product to Test Hoppers

Stirrer Motor(130kW, 1200rpm)

Return Gas Coolers(51mm, glycol cooled. 3 centrifugal separators)

ScreenPackChanger

N2

To VacuumUnit

Page 13: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� � �

�������������������� ���'�

� ����%���������

� ������ �������'

� % ��B��������%�� ������

� *���������������������������'

� %����������������������������� ��' ������

� ������������������������������

� �������������� � ������� ���

� ������������������ �������(

� �����������'

Page 14: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� � �

�����������'

� ���'�������1�-E��E,---

� �����'(1�

� ���������������'������������������)������������

� )��������������������� �������

� �������������1

( ) ( ) ( ) ( )ndnndd ttxattxattxatMI −−+−= ...

21 2211

Page 15: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� � �

���������1����������'�

� � � � ��

�����

���������

��������

����������

Page 16: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� � �

���������1�?�' ������'�

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 40000

20

40

60

80

100

120

�����

���������

������������������

grade-A

grade-B

grade-C

g rade-D

Page 17: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� � �

���������1�?�' ������'�

�� � �� �� � ���

��

��

ac tual MIpredic tion

���������

!������

Page 18: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� � �

���������1����'���'���������

0 200 400 600 800 1000 12005.2

5.4

5.6

5.8

6

6.2

6.4

6.6

6.8

�����

���������

������������������

Page 19: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� � �

����������������1�=���������� ���'

������������

������ � �����

0 1000 20000

5

10

15

20

25

s ample

mel

t ind

ex

actual MIpre dic tion

0 2000 40000

5

10

15

20

25

���������

ac tual MIpredictio n

Page 20: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� �

A�(����������� �����������

� � � � � � �� �� � �� � � �� � � ��� �� �� � ���� � �� � � �������� � �� �� �� � ��� � �� �� ��� � � � ��� � ��� � �� � � �� ���� ��� ��� � � ��� �� �� � ��� �� ! �

����� � �� � � ��� �� ���� ��� � � �� " ��# ��������� � �� �� � � �� ��� �� � �� ! �� ��� � � ��� ��� � � � �� �

� $ ��� � � ��

� � � � � � �� � � ��� �� �� �� ! �� � � ��� �� �� � �� " �% ������ ���� ��� �� ���� ��� � � �� �� ������� ��� � � � ����� � � ��

��

���

�=�

���

�=

11

,Y

BQY

X

PX

TT

������� � �� � � �� � � � � � �� � �� � �� � �� � � � ��������� �� � � �� � � �� � � �� ! "

Page 21: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� �

������������1�� ��������

0 200 400 6006

6.2

6.4

6.6

6.8

7"��#�$������%

�����0 200 400 600

6

6.2

6.4

6.6

6.8

7�����

���������

�����

���������

�����

���������

"��#����$������%

Page 22: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ���������������

%����������

� ��������������������)�� ����������������������� ��(��������'������'���������� ��

� #������������������ ������� �������(��������������������)� ��������� ����� ���������������'����������������

� �����������������'���'������ ���)����� ��������

� ���������� �����'��� ����������� ��������

Page 23: ˘ˇ ˆ˙ˆ˝˛cheng5/uploads/Download/SoftSensor.pdf · Refl ux (R) Condenser Reboile r FC FC Bo toms Steam (R/D) sp (D) sp FC FC Feed Streams LC f l) F r 3 ˘ ˘4 5 Quality variable

%�% ��%��������!�*���+!�,--. ��������������� �

��B������'�����

� �2���������

� ��)������'�����(�����

� %�� �����������%������'�� ����#�����