Angesichts der anhaltenden COVID-19 Pandemie haben wir uns dazu entschieden, diesen Kurs als Online-Seminar durchzuführen.
Zu den typischen verfahrenstechnischen Grundoperationen gehören Pumpe und Verdichter, Wärmetauscher, Rektifikation und chemischer Reaktor. Die Aufgabe der Regelung ist es, 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 Modellbildung und zum Regelungsentwurf vermittelt. Typische Regelungsstrukturen werden für die Grundoperationen in R&I-(Rohrleitungs- und Instrumentierungs-)Fließbildern gezeigt. Anhand eines Fallbeispiels erfahren die Teilnehmer, wie Mehrgrößenprozesse (wie z. B. Destillation) optimal mit prädiktiver Regelung geregelt werden können.
Verfahrenstechniker, Chemieingenieure, Chemiker, Maschinenbauer, Projektleiter der Prozessindustrie, Projektingenieure, MSR-Techniker und MSR-Spezialisten
Die Kursteilnehmer werden nach dem Seminar in der Lage sein, Regelungsziele für typische verfahrenstechnische Prozesse zu definieren, Regelungsstrukturen aufzustellen und diese in R&I-Fließbildern darzustellen. Sie können anhand von physikalischen Gleichungen oder 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. Die Teilnehmer erfahren, wie Strukturen in Rohrleitungs- und Instrumentierungsfließbildern darstellbar sind und die in der Praxis üblichen Regelungsstrukturen für typische verfahrenstechnische Operationen (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) 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 Basisreglungen 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.
1. Tag: Montag, 7. Dezember 2020, 9:00 - 17:30 Uhr
2. Tag: Dienstag, 8. Dezember 2020, 8:30 - 16:00 Uhr
Vortrag, Rechen- und Simulationsübung, Diskussion, ausgedruckte Seminarunterlagen (trotz Online-Durchführung).
Prozessanregungen und Regelungen werden mit dem frei erhältlichen Programmpaket Scilab/Xcos simuliert (https://www.scilab.org/download/6.1.0). Die Teilnehmenden erhalten Programmcodes und können auf diese Weise das Programm schon während des Seminars anwenden sofern das Programm bereits im Voraus installiert wird (freiwillige Option).
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).
inkl. Kursunterlagen und Teilnahmezertifikat
| 900,-- | |
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| 885,-- | persönliche DECHEMA-Mitglieder |
