O využití pokročilého řízení procesů spojených s technologií digitálního dvojčete informovala letošní konference celulózového a papírenského průmyslu. Podle serveru automation.com bude v dohledné době možné, aby se papírny a celulózky spoléhaly na automatické řízení, podobně, jako se na ně spoléhají například piloti letadel.

„Autonomní mlýn běží sám s malým nebo žádným lidským zásahem pomocí digitálního dvojčete. Inteligentní senzory a nástroje shromažďují data a bezpečná a robustní komunikace je přesouvá do řídicího počítače a zpět. Softwarové a lidské znalosti kombinují data zařízení s daty získanými z procesního počítače nebo distribuovaného řídicího systému s daty získanými ze systému plánování podnikových zdrojů, aby bylo možné vybrat nejlepší cestu pro výrobu a zisky,“ popisuje Brad S. Carlberg, vedoucí inženýr řídicích systémů ve společnosti BSC Engineering.

Vytváření dynamických modelů procesů pro jednotlivé oblasti celulózky světové třídy může být náročné. Schopnost importovat a exportovat aktuální konfiguraci řídicího systému do a z digitálního dvojčete umožňuje nejen komplexní kontrolu procesních modelů, ale také ověření strategie řízení procesu a aplikačního programování sestaveného pro její implementaci.

Jakmile je dynamický procesní model nebo virtuální procesní závod zabudován v softwaru digitálního dvojčete, je plánované chování procesního závodu analyzováno v rámci řady parametrů – kvality buničiny, výrobních rychlostí a provozních nastavení a omezení. Virtuální závod pomáhá odhalit problémy s chováním dynamického systému, včetně problémů s řízením procesů.

Dalším krokem je spuštění digitálního dvojčete, stejně jako může být spuštěn skutečný závod, prostřednictvím spouštěcích sekvencí, změn produkční rychlosti, změn rudy a podobně, aby se určilo, jak se bude závod při takových změnách chovat. S digitálním dvojčetem a procesním modelem ve spojení s řídicím modelem lze analyzovat chování autonomního mlýna v rámci řady výrobních rychlostí, provozních nastavení a omezení.

O procesech v celulózkách a papírnách bylo napsáno mnoho učebnic a technických článků. Obsáhnout je v jednom blogu není zcela možné. Nicméně závěry uvedené konference ukazují, že zapojením digitálních dvojčat mohou tyto podniky optimalizovat značné množství svých procesů. Díky tomu dosáhnou výrazných energetických úspor, ušetří vstupní chemikálie a zvýší rychlost výroby.

Pokud jde například jen o rekuperační kotel, ten je možné optimalizovat tak, aby byl provozován s vyšším výkonem, lepší účinností, zlepšenou redukcí zeleného louhu, minimalizovaným znečištěním a sníženými emisemi. „Optimalizace těchto sekvencí může zahrnovat použití ,inteligentního vyfukování sazí´ založené na tlacích a teplotách tahu pece, které signalizují, kdy je třeba vyfukovat určité oblasti trubek. Například, pokud teplota v dané oblasti stoupne, tento stav indikuje, že trubky jsou pokryty sazemi a ofukovače v této oblasti by byly v provozu. Můžete také řadit jednotlivé operace ofukovače sazí pro optimální využití páry,“ popisuje Brad S. Carlberg.

Podobné výsledky lze zaznamenat v procesech rekaustifikace, během průchodu materiálu fermentory, při praní, bělení i v rámci dalších kroků.

Díky nepřetržité a bezchybné automatizaci v jedné nebo více částech závodu budou moci operátoři do výroby mnohem méně zasahovat a jejich role se změní na pozorovatele, od přímých zásahů do procesů se přesunou k dohledu nad celým závodem.