Zu den typischen verfahrenstechnischen Grundoperationen gehören Pumpe und Verdichter, Wärmetauscher, Rektifikation und chemischer Reaktor. Die Aufgabe der Regelung ist, die gewünschten Zielwerte (z. B. Temperatursollwert) einzuhalten und die Wirkung eventueller Störungen (wie Laständerung) zu kompensieren. Der Regelungstechniker approximiert die Prozesse oft mit einigen einfachen Modellen und entwirft z. B. PID-Regelungen. Im Kurs werden praktische Methoden ohne höhere Mathematik zur experimentellen Modellbildung und zum Regelungsentwurf vermittelt. Typische Regelungsstrukturen werden für die Grundoperationen in R&I-(Rohrleitungs- und Instrumentierungs-)Fließbildern gezeigt. Ein Fallbeispiel zeigt, wie Mehrgrößenprozesse (wie z. B. Destillation) optimal mit prädiktiver Regelung geregelt werden können. Unter „Prozessregelung" werden auch Realisierungsfragen im Prozessleitsystem verstanden.
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Die Kursteilnehmer werden nach der Schulung in der Lage sein, für typische Prozesse der Verfahrenstechnik Regelungsziele zu definieren, Regelungsstrukturen aufzustellen und diese in R&I-Fließbildern darzustellen. Sie können anhand von Versuchen (Messungen im stationären Zustand, Auswertung von Sprungantworten) Modelltypen und Kennwerte ermitteln und die geeigneten Reglertypen und die Reglerparameter bestimmen. Sie verstehen gehobene Regelungsalgorithmen, wie Modifikationen der PID-Regelung und prädiktive (vorausschauende) Regelung von Mehrgrößenprozessen.
Nach den Grundbegriffen der Regelungstechnik (Blockschaltbild, Führungs- und Störverhalten) werden die einschleifigen Regelungen erweitert (Störgrößenaufschaltung, Kaskadenregelung, Verhältnisregelung, usw.), um z. B. Störungen effektiver zu kompensieren. Es wird gezeigt, wie diese Strukturen in Rohrleitungs- und Instrumentierungsfließbildern darstellbar sind. Die in der Praxis üblichen Regelungsstrukturen für typische Operationen in der Verfahrenstechnik (Pumpen, Verdichter, Wärmetauscher, Rektifikation und chemische Reaktoren) werden mittels R&I-Fließbildern gezeigt. Typische Prozesse (Behälterfüllen, Mischprozess, Transportprozess, Wärmeübertrager, chemische Reaktion, Destillationskolonne) werden mit deren (Näherungs-)Modellen vorgestellt. Diese Prozesse werden mit Kennwerten (Proportionalbeiwert und Zeitkonstante) aus Sprungantworten charakterisiert. In Kenntnis dieser Werte werden PID-Regler entworfen und deren Parameter mit Faustformeln optimal eingestellt. Die klassische PID-Regelung wird erweitert, um den unterschiedlichen Anforderungen an Führungs- und Störverhalten gerecht zu werden. Immer häufiger werden die Sollwerte der Basisregelungen von APC-Modulen (Advanced Process Control) optimiert. Als bekannteste Vertreterin dieser Methoden wird die prädiktive (vorausschauende) Regelung vorgestellt, mit deren Hilfe Mehrgrößenprozesse (wie Rektifikationskolonnen) unter Beschränkungen (wie Kühlleistung) mit Regelgrößenentkopplung und nach einem Optimierungskriterium betrieben werden können. Simulationen, Methodenvergleiche, Fallbeispiele und Realisierungen in einem Prozessleitsystem illustrieren die vorgestellten Verfahren.
Prof. Dr.-Ing. Robert Haber
Regelungs- und Prozessleittechnik, Prozessdatenanalyse
Institut für Anlagen- und Verfahrenstechnik, Technische Hochschule Köln
Mitglied des VDI-GMA-Fachausschusses 6.22 „Prozessführung und gehobene Regelungsverfahren"
Autor des Kapitels „Steuern und Regeln von chemischen Reaktoren" in „Handbuch Chemische Reaktoren" (Springer, 2018) und Koautor des Buches "Predictive Control in Process Engineering: From the Basics to the Applications" (Wiley, 2011).
Verfahrenstechniker, Chemieingenieure, Chemiker, Maschinenbauer, Projektleiter der Prozessindustrie, Projektingenieure, MSR-Techniker und MSR-Spezialisten
Vortrag, Rechen- und Simulationsübung, Diskussion, ausgedruckte Seminarunterlagen.
Prozessanregungen und Regelungen werden teils mit dem frei erhältlichen Programmpaket Scilab/Xcos simuliert. Die Teilnehmer erhalten vor Ort mehrere Programmcodes und können schon während des Seminars üben, wenn sie vorher das Programm heruntergeladen haben.
1. Tag: Mittwoch, 10. April 2019, 10:00 - 18:00 Uhr
2. Tag: Donnerstag, 11. April 2019, 8:30 - 16:30 Uhr
inkl. Kursunterlagen, Teilnahmezertifikat, Mittagsimbiss und Pausengetränke
| 900,-- | |
|---|---|
| 885,-- | persönliche DECHEMA-Mitglieder |
DECHEMA-Haus
Theodor-Heuss-Allee 25
60486 Frankfurt am Main
