Zusammenfassung
Die Füllstandsregelung in chemischen Anlagen ist ein wichtiges praktisches Problem. Die Füllstände müssen entweder in bestimmten Grenzen gehalten oder auf einem festen Niveau geregelt werden. Diese Regelung ist eine besondere Herausforderung, da eine integrierende Strecke geregelt wird. Es werden im Allgemeinen PID-Regler des vorhandenen Leitsystems eingesetzt – oft ohne Nutzung des D-Anteils. In diesem Aufsatz werden die für Standregler in Chemieanlagen relevanten Fälle betrachtet. Der für die Fahrweise wichtige Fall der Störungsdämpfung durch Puffer wird besonders behandelt. Ziel des Beitrages ist es, auf Basis der analytischen Lösung des Problems und des H∞-Ansatzes sehr einfache Formeln zu entwickeln, mit denen der Ingenieur vor Ort schnell und sicher Standregler einstellen kann.
Abstract
Level control in chemical plants is an important practical problem. Tanks can be surge tanks or the level needs to be tightly held. Generally, DCS based PID-Controllers are used for level control – normally without D-Action – making the control task challenging as the plant contains an integrating element. In this paper, the relevant cases for level control in chemical plants are analysed. Emphasis is placed on dampening the flow through averaging level control. It is the aim of this paper to use analytical solutions and H∞-control to develop very simple equations that allow the practitioner to tune level controllers quickly and robustly.
Über die Autoren
Dr.-Ing. Stefan Krämer ist Energiemanager bei der INEOS in Köln. Sein früheres Arbeitsfeld umfasste Advanced Process Control. Bis 2013 war er Obmann des NAMUR Arbeitskreises 2.2 Prozessführung. Zusätzlich unterrichtet er Batch Process Operation an der Technischen Universität Dortmund, Fachbereich Bio- und Chemieingenieurwesen.
INEOS Köln GmbH, Standortentwicklung, Alte Str. 201, 50769 Köln
Dr.-Ing. Marten Völker ist als Senior Expert für Advanced Process Control in globaler Funktion bei Bayer MaterialScience tätig. Seine Arbeitsfelder umfassen Advanced & Statistical Process Control, Controller & Process Performance Monitoring und dynamische Prozesssimulation & Soft Sensoring, sowie deren system- und personaltechnische Realisierung.
Bayer MaterialScience AG, BMS-IO-S&T-GP&A-PA, Kaiser-Wilhelm Allee 1, 51373 Leverkusen
©2014 Walter de Gruyter Berlin/Boston
