Profit Suite

プロセス高度制御と最適化の統合ソリューション

Profit SuiteはDCSレベルの制御ループの改善から工場すべての装置の最適化全てをカバーする高度制御と最適化のアプリケーション群の総称です。

Profit Suiteはユニークな階層的アプローチをとっており、要求される目的・スコープのサイズに最適なソリューションを提供します。HoneywellのLCNシリーズ・Experion PKSシリーズだけでなくオープンなWindows環境にも対応しており様々なDCSプラットフォームへの展開が可能です。

Profit Controller

多変数モデル予測制御

Profit ControllerはProfit Suiteアプリケーション群の中核をなす多変数モデル予測コントローラです。一つの操作により多数のプロセスの状態に影響を与えるような複雑なプロセス、むだ時間や遅れが多いプロセスに有効な多変数モデル予測制御を容易に実現することができます。

同時に変数に設定できるコスト係数をもとに最適化運転を実施することが可能です。Profit Controllerはハネウェルが特許を取得したロバスト多変数モデル予測制御技術 (Robust Multivariable Predictive Control Technique: RMPCT) を使用し、モデル予測制御につきもののプロセスの変化などに伴うモデル誤差に起因する問題を最小化して常に良好な制御性を維持します。また操作変数のみならず、制御変数にもコスト係数を適用できるので、実際の製品価格、原料コスト、ユーティリティコストなどを用いた経済最適化が容易に設定でき、プラントの真の最適運転に貢献します。制御の実行中でも制御モデルの変更が可能なので、さらに高度な制御を構築するためのプラットフォームとして活用することもできます。

Profit Optimizer

ダイナミック最適化

Profit Optimizerは装置全体や複数の装置の最適化をリアルタイムベースで実現する革新的な工業プロセスの大規模最適化ソリューションです。Profit Optimizerは静的な厳密プロセスモデルではなく、下位のProfit Controllerが使用しているプロセスの動的モデルを使用します。この手法によりProfit Optimizerは動的なつながりも考慮したリアルタイム最適化を少ないエンジニアリング作業で得ることができます。また動的手法を用いているためため、静的な厳密オプティマイザと異なりプロセスデータの読み込みなどの際にプロセスが定常状態になるまで待つ必要がありません。さらにProfit OptimizerをProfit Bridgeを用いてUniSimなどのプロセスシミュレータと結合することで、リアルタイム非線形最適化へ拡張することも容易です。

UniSim Optimization Suite

高度制御でのUniSimプロセスシミュレータの活用

UniSim Optimization SuiteはProfit ControllerやProfit Optimizerなどと
プロセスシミュレータUniSimを組み合わせて使用するための特別のパッケージです。このパッケージは下記のコンポーネントで構成されています。

  • UniSim Design (制御用途)
  • Profit Bridge UniSim Socket

Profit Bridge UniSim SocketはUniSimと制御のオンライン環境の接続を実現します。UniSimのは制御・最適化のために厳密な最適解の導出、プロセスゲインのスケジューリング、物性推算などに用いることができます。

Profit SensorPro

性状推算モデル作成・オンライン計算ツール

Profit SensorProは性状推算モデル（ソフトセンサー）を作成するためのデータ分析と回帰分析ツールです。作成した性状推算モデルをProfit Contollerの制御変数として使用することで、プロセス制御と最適化の向上をもたらします。また、単にソフトセンサーとしてプロセス監視に用いることもできます。性状推算モデルの作成には下記の下記の統計モデルが使用可能です。

  • 最小二乗法
  • 重み付き最小二乗法
  • 部分最小二乗法
  • ユーザー定義関数
  • 動的部分空間モデル

作成されたモデルはProfit Suiteのオンライン実行環境に容易に構築することができます。さらに、組み込みのラボ・アップデートシステム、アナライザー・アップデートシステムを用いることで、オンラインで長期に渡って精度の高い性状推算モデルを維持します。またこれらのアップデートではCUSUMを用いた統計的な処理により必要なバイアスのみのアップデートを容易に実現可能です。

UOP Platformer Performance Solution Toolkit

UOPプラットフォーマー・プロセス計算ツールキット

UOP Platformer Performance Solution ToolkitはハネウェルのUOP部門がライセンスするプラットフォーマー装置向けのプロセス計算を高度制御での活用を目的としてオンラインで実現します。このツールキットでは下記のプロセス計算結果を提供します。

  • 加熱炉チューブ表面温度
  • 製品オクタン価
  • 製品芳香族
  • リアクターコーク沈着予測
  • リジェネレータ―触媒上のコークまたは最低酸素濃度 (温度プロファイル最適化のため)
  • 触媒ピニングマージン

これらのプロセス計算結果を多変数モデル予測制御Profit Controllerの制御変数として使用して最適化を実施することでUOPプラットフォーマーの最適運転が実現できます。またProfit Suite R410からは新たにUOP Aromatics Performance Solution Toolkitとして下記の装置向けのプロセス計算が利用可能になっています。

  • アイソマー装置
  • タトレー装置

UOP Aromatics Performance Solution Toolkitはこれらの装置の反応率の管理・制御を実現します。

Profit Stepper

閉ループ・開ループ自動ステップテスト

多変数モデル予測制御の構築・改造の際に必要となるステップテストは非常に手間と時間がかかります。Profit Stepperはステップテストを自動で実行することで、これらのステップテストの問題を解決します。また優れた閉ループ同定機能を用いることで、開ループテストだけでなく、閉ループテストを実現します。この機能を用いることで、すでに構築されているProfit Controllerの制御を継続した状態でのステップテストも可能となっています。そのためステップテストの際に常に監視が必要な通常運転からの逸脱を気にかける必要が大きく減少しています。またステップテストはProfit Controllerの標準クライアントPSOSからいつでも停止が可能です。さらに自動モデル同定機能により、ステップテスト中に同定モデル品質の確認ができ、良好なモデルが得られたらステップテストの終了を促します。Profit Stepperは新規のモデル構築のみだけでなく、既存のモデルの改良の際に非常に有効です。