ProcescontroleProcescontrole

Definities en doelDefinities en doel

Controle van processen met als Controle van processen met als doel de variabiliteit in output te doel de variabiliteit in output te beperkenbeperken

Beperken van afval en Beperken van afval en productiekosten door een hogere productiekosten door een hogere procesefficiëntieprocesefficiëntie

Verschuiving van controle van de Verschuiving van controle van de procesoperator naar procesoperator naar technologische procescontrole technologische procescontrole

Automatische controleAutomatische controleHet streven naar sterke vorm van Het streven naar sterke vorm van

automatisering is een gevolg vanautomatisering is een gevolg van1.1. Productiecompetitie – concurrentieProductiecompetitie – concurrentie2.2. Stijgende productie en Stijgende productie en

grondstofkostengrondstofkosten3.3. Strenge regelgeving (internationaal) Strenge regelgeving (internationaal)

inzake monitoring, registratie, inzake monitoring, registratie, traceerbaarheid binnen een procestraceerbaarheid binnen een proces

4.4. Consumenteneis naar veilige, Consumenteneis naar veilige, gestandaardiseerde productengestandaardiseerde producten

Toepassingen van Toepassingen van automatisatieautomatisatie Bestellen en leveren grondstoffenBestellen en leveren grondstoffen ProductieplanningProductieplanning Management van bestellingen, Management van bestellingen,

recepten, batchesrecepten, batches Controle van debietControle van debiet Controle procesconditiesControle procescondities Evaluatie procesdata (vb Evaluatie procesdata (vb

temperatuurprofielen)temperatuurprofielen) Controle CIPControle CIP Controle verpakking, opslag en Controle verpakking, opslag en

distributiedistributie

VoorbeeldVoorbeeld

Warenhuis: Barcodes, Warenhuis: Barcodes, stockbeheer en bestelordersstockbeheer en bestelorders

Productieorders, productie en Productieorders, productie en distributie en bestelling distributie en bestelling grondstoffengrondstoffen

Productiecontrole en Productiecontrole en energieverbruikenergieverbruik

AutomatisatieAutomatisatie

Elke actie die nodig is om een Elke actie die nodig is om een proces te controleren wordt proces te controleren wordt gecontrolleerd door een gecontrolleerd door een systeem dat reageert vanuit systeem dat reageert vanuit voorgeprogrammeerde voorgeprogrammeerde instructies.instructies.

Heeft tal van voordelenHeeft tal van voordelen Ook tal van nadelen Ook tal van nadelen

Opbouw van een automatisch Opbouw van een automatisch controle systeemcontrole systeem

Sensoren en transmittersSensoren en transmitters Een controle- eenheidEen controle- eenheid Actuators bvb een motor of een klep Actuators bvb een motor of een klep

die procesveranderingen kunnen die procesveranderingen kunnen veroorzakenveroorzaken

Een communicatiesysteem tussen Een communicatiesysteem tussen controle-eenheid en actuator en controle-eenheid en actuator en transmittertransmitter

Een “inter-face” om te Een “inter-face” om te communiceren met het systeemcommuniceren met het systeem

Informatie die gecommuniceerd wordt tussen de Informatie die gecommuniceerd wordt tussen de elementen van een controle systeemelementen van een controle systeem

Analoge inputsignalen van sensoren Analoge inputsignalen van sensoren die de status van procesvariabelen die de status van procesvariabelen gevengeven

Output signalen van de controller die Output signalen van de controller die motors, kleppen … activerenmotors, kleppen … activeren

Inputsignalen (feedback) vanuit de Inputsignalen (feedback) vanuit de motor of klep dat het systeem motor of klep dat het systeem geactiveerd isgeactiveerd is

Input signalen van de monitors die Input signalen van de monitors die aangeven dat een bepaalde aangeven dat een bepaalde procesconditie bereikt isprocesconditie bereikt is

SensorenSensoren

Primaire metingenPrimaire metingen Metingen uit vergelijkingMetingen uit vergelijking Afgeleide metingenAfgeleide metingen Berekende metingenBerekende metingen

? Relatie tussen gemeten ? Relatie tussen gemeten variabele en de veranderingen variabele en de veranderingen die plaatsgrijpen die plaatsgrijpen

Sensoren in het procesSensoren in het proces

In-line, In-line, on-line on-line at-line at-line off-lineoff-line

In line en on line meest geschikt In line en on line meest geschikt omwille van hun vlugge respons omwille van hun vlugge respons en accurate positieen accurate positie

Eisen aan sensoren (I)Eisen aan sensoren (I)

Hygiënische meetcelHygiënische meetcel Contaminant vrijContaminant vrij Geen potentieel gevaar voor Geen potentieel gevaar voor

vreemde voorwerpenvreemde voorwerpen Robuust (weerstand voor hoge Robuust (weerstand voor hoge

temp en drukken)temp en drukken) Niet gevoelig voor chemische Niet gevoelig voor chemische

componenten in bvb. proceswatercomponenten in bvb. proceswater

Eisen aan sensoren (II)Eisen aan sensoren (II)

Tolerant voor CIP reiniging of Tolerant voor CIP reiniging of makkelijk vervangbaarmakkelijk vervangbaar

Betrouwbaar met goede Betrouwbaar met goede reproduceerbaarheidreproduceerbaarheid

Resistent tegen mechanische Resistent tegen mechanische vibratievibratie

Lage onderhoudskostLage onderhoudskost Lage totale kostLage totale kost

ControllersControllers

Gebruiken info van een sensor Gebruiken info van een sensor om procescondities te wijzigenom procescondities te wijzigen

Operator controle Operator controle automatische controleautomatische controle

Op basis van logische gegevensOp basis van logische gegevens Moeten een bepaald setpoint Moeten een bepaald setpoint

kunnen handhavenkunnen handhaven Moeten processequentie Moeten processequentie

kunnen volgenkunnen volgen

communiceert met de actuator communiceert met de actuator door :door : Analoge signalen (variabele corr.)Analoge signalen (variabele corr.) Digitale signalen (on /off)Digitale signalen (on /off)

Kan een procesmonitoren (bvb. Kan een procesmonitoren (bvb. foutmeldingen)foutmeldingen)

Kan informatie verzamelen (bvb. Kan informatie verzamelen (bvb. waterverbruik etc…)waterverbruik etc…)

Evolutie van “stand alone” naar Evolutie van “stand alone” naar “computer-based-system” “computer-based-system”

Gesloten kring systeem met feed backGesloten kring systeem met feed back Sensor meet de temperatuurSensor meet de temperatuur Controller vergelijkt met set pointController vergelijkt met set point Controller stuurt analoog signaal naar Controller stuurt analoog signaal naar

stoomklepstoomklep

PLC = programmable logical PLC = programmable logical controllercontroller

LogischLogisch Programmeerbaar: door Programmeerbaar: door

operatoroperator Controlleren: op basis van Controlleren: op basis van

gegevens ontvangen van de gegevens ontvangen van de sensoren wordt het sensoren wordt het “programma” doorlopen “programma” doorlopen

Voorbeeld PLC gestuurd procesVoorbeeld PLC gestuurd proces

SCADA: SCADA: SupervisoryControl and Data Acquisition software.

Data van PLC omzetten naar Data van PLC omzetten naar “real-time” grafieken of “real-time” grafieken of processchemaprocesschema

Met alarmmeldingenMet alarmmeldingen InteratiefInteratief

Nadeel: geen trendanalyse of Nadeel: geen trendanalyse of proceshistoriekproceshistoriek

DDE dynamic data exchange DDE dynamic data exchange (spread sheets)(spread sheets)

Neurale netwerken Neurale netwerken (ontwikkeling)(ontwikkeling) Als verband tussen variabele en Als verband tussen variabele en

proces ingewikkeld is, is de proces ingewikkeld is, is de controle complexcontrole complex

Te gebruiken om bvb. met Te gebruiken om bvb. met gegevens van verschillende gegevens van verschillende grondstoffen de grondstoffen de procesvariabelen bij te sturen procesvariabelen bij te sturen met controle van de variabiliteit met controle van de variabiliteit van het eindproduct van het eindproduct