52
INDUSTRIAL
Setembro 2018
USINA 4.0 JÁ É REALIDADE NO SETOR Software de otimização em tempo real da cogeração e planta industrial traz ganhos e uma revolução na gestão de 22 usinas O software de otimização em tempo real S-PAA completa 22 unidades sucroenergéticas operando na safra atual e, segundo a Soteica e a Pró-Usinas, que respectivamente desenvolve e comercializa o produto, outras sete unidades já estão em processo de implantação para a safra 2019/20, inclusive a primeira no exterior. Baseado em inteligência artificial e princípios de engenharia, o sistema apresenta ganhos em eficiência energética e industrial, que convertidos em valores monetários, alcançam a média de R$ 1,83 por tonelada de cana nesta safra. E isto considerando que das 22 plantas instaladas, em 9 delas estão computados apenas os ganhos obtidos com o Laço Fechado de energia. Mas como o S-PAA garante tantos ganhos? Como ele funciona? Nelson Nakamura, diretor da Soteica, traça 7 detalhes sobre o S-PAA.
(31) 3539-1287 www.esco.weir
1
2
3
4
MODELAGEM DA PLANTA
CAPTURA AUTOMÁTICA DE DADOS
MEDIDORES VIRTUAIS
OTIMIZAÇÃO EM TEMPO REAL
Resumidamente o software modela a planta industrial física numa planta virtual, incluindo toda parte de engenharia (equipamentos), processos e procedimentos, no estado e nas condições operacionais atuais, para simular o cenário seguinte e aplicar algoritmos de otimização para encontrar quais os set-points mais adequados que levarão a planta a atingir as metas de produção. No caso tradicional, que visa a otimização em tempo real de toda a planta industrial, o S-PAA modela toda a área de utilidades (geração de vapor e energia e seus usos, sejam internos ou exportações a terceiros), e todos os processos de produção de açúcar, etanol e demais subprodutos.
Para extrair a máxima lucratividade da cogeração e da planta industrial, o S-PAA captura os dados disponíveis nos sistemas da indústria física, trata os dados para garantir sua integridade e roda os Balanços de Massa e Energia, simulando o cenário de como a planta vai se comportar no momento seguinte. Todas as informações de processo disponibilizados pelos equipamentos de medição disponíveis (pressão, temperatura, vazão, etc) e de qualidade (brix, umidade, teor de fibra, etc), bem como os dados de laboratório, são coletados automaticamente pelo software via protocolos OPC e ODBC, padrões em bancos de dados.
Como as usinas não costumam ter todos os dados de processo online, como o valor do ART por exemplo, o S-PAA gera Medidores Virtuais para calcular alguns indicadores de eficiência. Isto é feito com base nas propriedades físico-químicas dos produtos envolvidos (água, caldo, bagaço, etanol, etc) e dos princípios de engenharia. Neste processo, são estimadas as correntes sem medição e calculados os indicadores de eficiência dos equipamentos envolvidos, de setores específicos e do processo como um todo.
Simular o que vai acontecer com a planta no momento seguinte já seria uma ferramenta importante de controle, mas as funcionalidades do S-PAA vão além. Ele se utiliza de algoritmos de otimização exclusivos da Soteica para encontrar, com rapidez e assertividade, os set-points mais adequados para alcançar as metas de produção, nas atuais condições da planta. A Soteica utiliza com exclusividade algoritmos genéticos e redes neurais específicos para cada tipo de situação, de forma que no processo de otimização o S-PAA leva em conta os Balanços de Massa e Energia; restrições de equipamentos e processos; limites operacionais e de confiabilidade; e os trade-offs que definem atuações locais visando atingir a meta global de produção, que também é inserida no sistema.
5
6
7
ATUAÇÃO EM LAÇO PDCA ONLINE CONTROLE FECHADO GARANTE EM UMA ÚNICA AVANÇADO RTO RESULTADOS FERRAMENTA Para atender demandas de algumas Com o cenário otimizado, INTEGRADA pontuais usinas, a Soteica o S-PAA começa atuando Para que a planta em Laço Fechado, ou toda seja ajustada seja, altera diretamente alguns dos principais set- ao cenário otimizapoints do processo, em do, o S-PAA também conjunto com os sistemas atua em Laço Aberto recomendando aos supervisórios ou de operadores quais automação da planta. Os laços Fechados do softações devem ware emulam Controles ser tomadas no Avançados, dispensando momento em que as a implementação destes variações ocorrem e de outras malhas de no processo. controle, pois pode atuar A atuação em Laço diretamente no controle Aberto do S-PAA regulatório. fornece uma visão de A atuação em Laço engenharia aos opFechado é um diferencial eradores e líderes da exclusivo do S-PAA, planta industrial, que atua em pontos estratégicos da planta, e permite à gestão garantindo um rápido rodar o PDCA Online retorno do investimento, em uma única feralém de estabelecer ramenta integrada. um benchmarking para os operadores.
desenvolveu aplicações específicas para alguns setores da indústria, como evaporação e peneira molecular, por exemplo. Esta modelagem por setor foi denominada Controle Avançado RTO, pois o foco é atender com superioridade setores onde normalmente se pensava no uso de Controles Avançados, mas que estes, por trabalharem apenas por dados históricos e não rodar balanços de massa e energia, não conseguem atuar ou atuam com resultados instáveis e inferiores à uma solução de Otimização em Tempo Real local, como o S-PAA.
TIRAS ESCO® APLICAÇÃO MERCADO SUCROENERGÉTICO
Transporte e Logística
Frete por nossa conta até a sua transportadora em São Paulo, Guarulhos ou Piracicaba!