IndustrialIT: Optimisation pour l’industrie du cimentOptimizeIT Expert Optimizer

courier

PROCÉDÉ OPTIMISÉ

Supportd'application

Formation

Support produit

OptimizeIT

ExpertOptimizer

Autres

Combustiblesalternatifs

Broyeurs

Refroidisseurs

Technologie Expert Optimizer

Mise en servicede l'application

Strategiéconfigurée

Expert Optimizer

Fours

L’industrie du

ciment subit

une pression

croissante due à

une demande

d’amélioration

de la qualité

du produit, la

législation sur

le contrôle des

émissions, ainsi

qu’un marché

concurrentiel

en plein essor.

OptimizeIT Expert

Optimizer,

le système

d’optimisation et

de contrôle

professionnel,

est là pour

vous aider.

C’est un outil

d’optimisation

spécialement

développé par et

pour l’industrie

de la fabrication

du ciment.

2

L’objectif de Expert Optimizer est d’obtenir une

optimisation du procédé en continu, ainsi que

d’améliorer les performances générales de la

cimenterie. C’est une interface d’ingénierie

graphique et de programmation qui est utilisée

pour contrôler et optimiser les procédés du four,

du refroidisseur et du broyeur, en combinant des

techniques de contrôle avancées.

Un partenariat engagéLa meilleure façon d’installer avec succès Expert

Optimizer est de développer un réel partenariat

entre les spécialistes de ABB et le client, avec des

collaborateurs motivés et engagés.

Partie intégrale de la stratégie de contrôle de toute

cimenterie, Expert Optimizer est un outil extrême-

ment puissant, et est utilisé par les ingénieurs et

les opérateurs pour les assister tous les jours.

Expert Optimizer a été conçu pour

une utilisation facile. En effet, les stratégies de

contrôle du four doivent pouvoir être adaptées

lorsque le procédé de fabrication change. La

maintenance et l’application de la stratégie de

contrôle doivent être faciles pour les ingénieurs.

Optimisation du procédé – Comment l’atteindreLe but à atteindre à long terme est l’optimisation

totale du procédé pour améliorer les bénéfices

de Expert Optimizer. C’est cette optimisation qui

apportera les bénéfices supplémentaires engen-

drant les «meilleures performances en continue»,

par opposition à une opération moyenne.

Cinq étapes pour une bonne utilisation de OptimizeIT Expert Optimizer

ETAPE 1: ETUDE AVANT-PROJET

Cette étude a pour but d’établir le travail prépara-

toire nécessaire pour l’installation de Expert

Optimizer. Les ingénieurs de ABB travaillent en

coopération étroite avec les utilisateurs du site,

ingénieurs et opérateurs, plusieurs mois avant

l’utilisation. ABB ayant une expérience dans

l’industrie du ciment depuis plus de 150 ans,

les connaissances des ingénieurs sur site, les

spécificités de l’usine et ses variantes locales sont

utilisées pour obtenir un réglage précis de la

stratégie de base de chaque four.

AVANTAGES

• économie d’énergie • Amélioration de la production

du produit• Economies de réfractaire• Combustion efficace des

combustibles alternatifs • Amélioration de la qualité

du clinker • Réduction des émissions de NOx

OptimizeIT Expert Optimizer

300 ans de

connaissances

accumulées dans

l’optimisation

de la fabrication

du ciment

3

Régiage manuel

Avantageobtenus paroptimisationRéglage

d'optimisation

Four instable en dessous ce cette témperature

Automatique utilisant Expert Optimizer

Stabiliasation

Optimisation

TEMPS

ZO

NE

DE

TE

MP

ÉR

AT

UR

E D

E C

OM

BU

ST

ION Manuel

ETAPE 2: PREPARATION DE LA STRATEGIE DECONTROLE

La stratégie de contrôle est basée sur les informa-

tions collectées lors de l’étude avant-projet. En

utilisant des modules pré-configurés pour les

fours, les refroidisseurs et les applications de com-

bustibles alternatifs, la stratégie est conçue pour

répondre aux besoins de chaque usine.

ETAPE 3: INSTALLATION

Les ingénieurs de ABB installent et testent le

matériel, et contrôlent aussi les interfaces entre

Expert Optimizer et le système de contrôle du

procédé de l’usine.

ETAPE 4: MISE EN SERVICE PRIMAIRE

Cette étape implique l’ingénieur de procédé de

l’usine ainsi que l’opérateur, car ils ont tous les

deux la meilleure compréhension et la connais-

sance du procédé. Avec une coopération étroite

avec les experts en ciment de ABB, les ingénieurs

de l’usine contribueront de manière significative

au succès de la stratégie d’application, et acquer-

ront en même temps une très bonne connaissance

de Expert Optimizer. C’est lors de cette mise en

service que nous nous efforcerons d’obtenir les

meilleures performances en continu en utilisant

notre expérience.

ETAPE 5: MISE EN SERVICE SECONDAIRE

Après trois ou six mois de fonctionnement, le

système aura permis une meilleure connaissance

du site et une mise en service secondaire sera

programmée. Cette étape implique une revue

des performances générales de la stratégie de con-

trôle par les ingénieurs de ABB et les ingénieurs

sur site. Les résultats de cette revue permettront

un réglage fin de la stratégie de contrôle.

L’objectif étant d’optimiser les bénéfices apportés

par le système, Expert Optimizer doit avoir

fonctionné longtemps en utilisant une stratégie

régulière et adéquate.

OptimizeIT Expert OptimizerExpert Optimizer est un nouvel outil parmi les

systèmes “expert” pour l’optimisation de procédé

de la fabrication du ciment. Plutôt que de simple-

ment optimiser un procédé, Expert Optimizer

donne une image globale en fournissant un

contrôle complet, des diagnostics et des aides,

utilisables par les opérateurs ainsi que par les

ingénieurs procédé et les managers sur site. En

utilisant Expert Optimizer les fabricants de

ciment obtiennent des avantages importants,

par l’amélioration de la qualité du produit,

l’augmentation de la production et la réduction

des coûts d’opération. Expert Optimizer

comprend l’outil de configuration de Expert

Optimizer, avec:

• Interface standard Windows

• Affichage en temps réel avec données

numériques et graphiques

• Logiciel d’explication et messages

en temps réel

• Interface de programmation graphique

• Configuration «Drag & Drop»

• Programmation orientée objet

• Logique floue et booléenne

• Interface de calcul

• Réseaux neuronaux

4

Logiciel de base et outil de configuration

Stratégie de contrôle La stratégie de contrôle est divisée en plusieurs

groupes.

L’outil de configuration de OptimizeIT Expert

Optimizer est utilisé pour créer et afficher la

stratégie de contrôle nécessaire pour atteindre les

objectifs de procédé, chimiques, métallurgiques et

commerciaux. En général l’ingénieur procédé va

diviser la stratégie en plusieurs groupes d’élé-

ments, qui sont liés entre eux pour former la

stratégie de contrôle. Les solutions peuvent être

classées par ordre d’importance dans des lieux de

travail logiques.

L’outil de configuration fournit une grande variété

de techniques de contrôle avancées pour un

développement de stratégie approprié au lieu de

travail.

Il comprend :

• Fonctions mathématiques

• Sous-ensembles

• Logique floue

• Logique booléenne

• Contrôle multivariable

De façon générale, le contrôle de stratégie est

organisé en Actions d’interruption, Stabilisation et

Actions d’optimisation. Couplé avec l’ingénierie

graphique, le contrôle assure un développement

et une mise en œuvre rapides avec une mainte-

nance à long terme du système.

Procédés d’optimisationDes technologies sont utilisées pour pouvoir

utiliser les connaissances des meilleurs experts de

façon précise, facile et constante, à tout moment.

Les prévisions d’avantages potentiels quantifiables

sont souvent dépassées, et ce grâce à l’expertise

de procédé additionnel des ingénieurs d’applica-

tion de ABB, ainsi qu’à l’interaction entre ces

ingénieurs et les spécialistes du client. Ces avan-

tages sont :

• Augmentation de production

• Qualité de produit plus régulière

• Réduction des coûts d’opération

• Réduction de l’écart type des variables clés

• Cohérence opérationnelle

Le rôle du serveur est de gérer le logiciel du sys-

tème expert, de communiquer avec le système de

contrôle du site et de gérer la base de données

Oracle. L’Assistant Personnel (client) fournit une

interface à l’opérateur concernant les informations

d’optimisation.

L’objectif de

OptimizeIT Expert

Optimizer est

d’obtenir une

optimisation de

procédé en

continu, en

améliorant les

performances

générales de la

cimenterie. En

combinant les

techniques de

contrôle

puissantes

disponibles

dans l’outil de

configuration,

l’ingénieur peut

utiliser son

expérience et

son expertise

pour développer

des solutions

pour optimiser

chaque élément

du procédé

comme le four,

le refroidisseur

ou le broyeur.

5

Logiciel de base

– Véritable architecture Internet

– Historique des variables procédés

– Rapport d’opération

– Graphiques & tendance

– Visualisation du procédé

– Acquisition des données déportées

– Stockage et distribution des

ensembles de données

– Connexions avec d’autres systèmes

– Entrée de données manuelles

– Back Up et archivage

– Gestion des utilisateurs et

administration

– Etat du système & diagnostics

– Système de maintenance

– Recherche par nom

– Gestion des données par découpage

temporel

– Gestion des données transactionnelles

– Marquage des données qualités

– Rapport des valeurs de signaux

– Correction de données

– Planification des impressions et des e-mail

– Pré-configuration sur mesure des

réductions temporelles

– Types

– Fonctions statistiques

– Modèle de base de données relationnelles

(RDBMS)

– Connexion avec le système

de contrôle commande

– Connexion avec les appareils

de laboratoire

– Connexions avec les ERP et

Business data warehouse

– Système d’administration G/R

et Dispatch

– connexions

– Robustesse pour les opérations

continues

– Evolutif

– Modulaire

Outil de configuration «Developer»

– Jusqu’à 8 zones de contrôle

– Algorithmes de contrôle

– Opérations arithmétiques

– Compteurs

– Complexe DFD

– Filtres

– Opérateurs logiques

– Modérateurs

– Logique floue

– Sous-ensembles

– Etats du procédé

– Changement de mode

– Gestion symbolique

– Contrôle des valeurs

– Contrôle multivariable

– Gestion de configuration du

système complet

– Fill-in-the-blanks

– «Drag & drop»

– «Copier & coller»

– Outil de configuration avec

éléments pré-configurés

– De simples connaissances

informatiques sont requises

– Définitions des signaux

– Définitions des logs

– Configuration de modèles et

des rapports

– Calculs sur mesure

– Classement hiérarchique

de la structure

– Données «pre-processing»

– Définitions des matériaux

– Définition des plans d’analyses

– Gestion des utilisateurs et

administration

– Visualisation de l’état

– Aide en ligne

6

Optimisation du four à ciment

• Identifier les conditions anormales, mettre en

avant leur importance et effectuer des actions

spécifiques pour ramener le procédé dans des

conditions normales. Des conditions anormales

peuvent être par exemple une mesure de CO

élevée, des problèmes au niveau de l’entraîne-

ment annulaire ou des échauffements de four.

• Utiliser une sélection de logique floue et de

règles pour maintenir la stabilité du procédé.

• Stabiliser le procédé et effectuer plusieurs

petites modifications pour amener le procédé

de plus en plus proche des contraintes de

procéde.

La technologie de Expert Optimizer est basée sur

un système informatique de contrôle, de stabilisa-

tion et d’optimisation de procédés industriels. Les

résultats sont obtenus par combinaison de sys-

tème de logique floue et de technologie de réseau

neuronal. En sélectionnant le contrôle approprié

ou la technique d’optimisation, un ingénieur est

capable de développer une solution puissante, qui

amènera de nombreux avantages et facilitera la

maintenance à long terme. Expert Optimizer sta-

bilise, contrôle et optimise le procédé automa-

tiquement.

L’objectif principal

de OptimizeIT

Expert Optimizer

est d’optimiser le

procédé du four à

ciment. Pour y

parvenir, le

procédé doit tout

d’abord être stabi-

lisé avant que les

variables princi-

pales soient adap-

tées aux con-

traintes du

procédé.

«OptimizeIT Expert Optimizer, le leader de l’optimisation dans le ciment.»Les étapes de OptimizeIT Expert Optimizer sont:

7

Les avantages potentiels qu’un utilisateur peut

atteindre en installant Expert Optimizer peuvent

être jugés sur la base des performances qui aug-

menteront, si elles sont effectuées par un opéra-

teur moyen, à celles provenant du meilleur

opérateur travaillant de façon optimale 24h/24,

tous les jours. Les avantages quantifiables prévisi-

bles sont :

• Augmentation de production

• Baisse de consommation des combustibles

• Plus grande durée de vie du réfractaire

• Amélioration et consistance de la qualité

• Réduction des coûts de broyage

• Réduction des écarts types pour les valeurs

principales

D’autres avantages importants, qui sont parfois

difficiles à quantifier, seront aussi obtenus.

L’équipe de direction saura reconnaître leur

importance.

• Utilisation efficace des combustibles alternatifs,

difficilement recyclables

• Contrôle des émissions du site pour correspon-

dre aux législations environnementales

• Contrôle permanent du procédé, éliminant les

variations de changement d’équipe

• Amélioration des connaissances spécifiques au

four

• Autonomie des opérateurs, permettant une

meilleure productivité

• Stratégie de contrôle centrée sur des objectifs

commerciaux

• Réduction des coûts de maintenance du site

grâce aux temps de production améliorés

Mesure et visualisation des conditions de procédé

Détection des changements du

procédé par petites corrections

fréquentes de la consigne

Stabilisation du procédépar petits correctionsfréquentes de la consigne

Evolution du procédé vers une stabilité optimale

Qualité du produitMeilleure gestion de l’énergieProduction maximale

Entrée données

Température des gaz d’échappementPression de préchauffage

Température de préchauffage

Combustibles de précalcination

Vitesse du four

Température del’air secondaire

Alimentation primaire des combustibles

Températured’échappement du refroidisseur

Température du clinker

Flux d’air des ventilateurs du refroidisseur

Vitesse durefroidisseur

Pression d’air forcé sous la grille

Flux d’air du refroidisseur

Mesures d’entrée du four

Alimentation enmatériaux bruts

Vitesse d’évacua-tion des gaz Température

de la zone decombustion

Couple du four

8

«Utilisez OptimizeIT Expert Optimizer pour brûler lescombustibles alternatifs et augmenter les profits.»

L’incinération et la

destruction crois-

sante des com-

bustibles alterna-

tifs et des produits

dangereux dans

les fours de

cimenteries per-

mettent de réaliser

des bénéfices.

Optimisation des combustibles alternatifs

Avant de brûler les combustibles alternatifs, les

utilisateurs doivent répondre à des règles de con-

trôle et de réglage contraignantes, établies par les

agences environnementales. Brûler les com-

bustibles alternatifs peut amener une instabilité du

procédé de fabrication du clinker.

Expert Optimizer est conçu pour permettre au

four d’utiliser une quantité minimum d’énergie

thermique. Si la cimenterie est payée pour élimi-

ner ses combustibles alternatifs, la stratégie de

Expert Optimizer peut être automatiquement

ajustée pour obtenir le maximum de combustibles

brûlés. Expert Optimizer a la possibilité de con-

trôler la combustion de différents combustibles

simultanément.

Le module de contrôle des combustibles alterna-

tifs de Expert Optimizer est approuvé par les

agences de l’environnement en Amérique du Nord

et en Europe, pour le contrôle de l’incinération

des combustibles alternatifs.

Le système permet une utilisation optimale en

permanence, en évitant les variations de change-

ment d’équipe tout en réduisant les coûts, sans

déstabiliser le procédé.

AVANTAGES SPECIFICATIONS

Avantages • Qualité de produit constante

• Réduction des arrêts de four

• Réduction des coûts de carburants

• Economies des réfractaires

• Réduction des coûts de maintenance et baisse des émissions polluantes

9

«Utilisez OptimizeIT Expert Optimizer pour limiterl’impact sur l’environnement.»

AVANTAGES SPECIFICATIONS

Avantages • Réduction des besoins en énergie par un contrôle adapté

• Réduction des quantités de NOx formées dans la flamme

par une température de combustion plus basse

• Expert Optimizer est reconnu par les autorités environnementales

comme stratégie de contrôle pour la combustion des combustibles alternatifs

Optimisation des émissions

• La combustion du clinker dans les fours rotatifs

est mieux contrôlée, ce qui permet de réduire

les besoins en énergie du procédé. Cette réduc-

tion de consommation d’énergie fait diminuer la

quantité d’émissions dans l’atmosphère.

• Le four fonctionne à une température beaucoup

plus basse, ce qui réduit la quantité de NOx for-

mé dans la flamme. L’efficacité de Expert Opti-

mizer comme outil pour réduire les émissions de

NOx a été reconnu par une récompense gou-

vernementale de la part du gouvernement britan-

nique. Les fours de l’industrie du ciment brûlent

de plus en plus de combustibles alternatifs pour

améliorer les bénéfices financiers. Avant de

brûler les combustibles alternatifs, les utilisateurs

doivent répondre à des règles de contrôle et de

réglage contraignantes, établies par les agences

environnementales. Brûler des combustibles

alternatifs peut engendrer une instabilité

dans le procédé du clinker. Expert Optimizer

contrôle le mélange et les réglages des com-

bustibles alternatifs pour permettre une combus-

tion régulière, en assurant que le four reste sta-

ble lors des changements de valeurs calorifiques

des combustibles.

Avant de brûler les combustibles alternatifs, les

utilisateurs doivent répondre à des règles de

contrôle et de réglage contraignantes, établies par

les agences environnementales. Brûler des com-

bustibles alternatifs peut engendrer une instabilité

dans le procédé du clinker. Expert Optimizer con-

trôle le mélange et les réglages des combustibles

alternatifs pour permettre une combustion régulière,

en assurant que le four reste stable lors des change-

ments de valeurs calorifiques des combustibles.

Le réglage de la

stratégie d’optimi-

sation du four et

les besoins cor-

rects en énergie

thermique permet-

tent de réduire les

émissions de NOx.

OptimizeIT Expert Optimizer réduit les émissions des usines de ciment dans deux domaines distincts:

10

«Améliorer les résultats par une meilleure efficacitéde production et une consommation d’énergie plusfaible, tout en maintenant la qualité désirée.»

Optimisation du broyage

• Qualité plus régulière.

Le contrôle permanent du chargement du

broyeur et l’ajustement de l’entrée et du

séparateur permettent de réduire les variations

de qualité du ciment. Ceci apporte une qualité

de produit plus régulière. La stratégie de con-

trôle est conçue pour répondre aux perturba-

tions dans le procédé tout en conservant une

régularité de qualité. Ces avantages ont été

constatés sur plus de 65 broyeurs qui sont con-

trôlés par Expert Optimizer.

• Augmentation de production.

En contrôlant en permanence le chargement

du broyeur et l’équilibre des matériaux

présents, il est possible d’identifier les situa-

tions pour lesquelles l’alimentation du broyeur

et la production peuvent être augmentés. Une

augmentation de production sur une longue

période a été constatée sur des broyeurs con-

trôlés par Expert Optimizer.

• Réduction de la consommation d’énergie.

Cette économie importante est le résultat d’un

clinker plus léger produit par le four contrôlé

par Expert Optimizer. La stratégie de contrôle

permet un usage optimum de la capacité du

broyeur, et améliore le taux de production.

• Réduction de la consommation des broyeurs.

Le clinker produit dans les fours contrôlés par

Expert Optimizer permet une réduction de la

consommation des broyeurs.

Pour des applications de broyage en ligne, l’utili-

sation de Expert Optimizer sur le contrôle du

broyeur permet l’augmentation de la production

et la baisse de consommation d’énergie. Ces avan-

tages ont été observés sur des broyeurs en ligne

contrôlés par Expert Optimizer dans le monde

entier.

OptimizeIT Expert Optimizer améliore l’opération de broyage du ciment dans quatre domaines:

L’objectif de la

stratégie du

broyeur est

d’obtenir une qual-

ité de ciment

régulière et une

production maxi-

mum avec une

meilleure utilisa-

tion de l’énergie et

une consomma-

tion de matériaux

plus faible.

11

AVANTAGES SPECIFICATIONS

Avantages • Qualité plus constante

• Augmentation du taux de production

• Réduction de la consommation d’énergie

• Réduction de la consommation de matériaux de broyage

Avantages sur les • Augmentation de production, 4.3%; gain d’énergie,

broyeurs de ciment 1.2 kWh/t; utilisation +85%

Avantages sur les broyeurs • Augmentation de production, 4.1%; gain d’énergie, 0.7 kWh/t

en ligne

Outils d’ingénierie

pour développer

des modèles de

logique floue.

Outils de logique floue

OptimizeIT Expert Optimizer Outils Excel de logique floueExpert Optimizer est un système hybride intelli-

gent pour un contrôle rapproché et une optimisa-

tion de procédés industriels. Une technique de

contrôle importante utilisée par Expert Optimizer

est la logique floue. Les réseaux neuronaux de

logique floue sont employés pour établir les

relations entre les variables clés du procédé et

s’adapter aux changements de conditions. Les

outils Excel de logique floue permettent aux

ingénieurs de travailler dans un environnement

qui est déjà en augmentation de productivité. Les

outils Excel de logique floue fournissent des outils

pour effectuer un nombre important d’actions:

Collecte des données• Chargement automatique de données depuis

la base de données de Expert Optimizer

• Données d’une base de données Knowledge

Manager

• Données d’autres provenances sous format

Excel

Préparation des données• Suppression automatique des données hors-limites

• Décalage de temps des données

• Normalisation des données automatique ou

manuelle

Apprentissage et création de modules delogique floue• Sélection des Entrées / Sorties et Apprentissage

• Retour sur la performance du module créé avec

des pourcentages d’erreurs et de distribution

• Jusqu’à 100 modules de logique floue créés

Opération à distance• Les fonctions peuvent être effectuées à dis-

tance depuis l’outil de configuration de Expert

Optimizer.

Historique• Tableau avec tous les modules de logique

floue créés, pour stockage

Exporter vers l’outil de configuration deExpert Optimizer• Les ingénieurs peuvent sélectionner les

modules de logique floue et importer un

module directement dans l’outil de

configuration de Expert Optimizer.

12

Les problèmes liés à la production du ciment

nécessitent des systèmes intelligents qui possèdent

une expertise humaine dans un domaine

spécifique, qui s’adaptent et apprennent pour

s’améliorer dans des environnements variables,

en prenant des décisions et en agissant. C’est un

avantage d’utiliser la logique floue et le traitement

neuronal des données pour exploiter un système

hybride intelligent.

Dans l’outil de configuration de OptimizeITExpert

Optimizer, des techniques de contrôle efficaces

sont disponibles pour le développement des

solutions. Ces techniques de contrôle sont décrites

sur la figure1, illustration et solution d’application

de l’outil de configuration de Expert Optimizer.

Dans une stratégie de contrôle on utilisera toutes

ces techniques de contrôle pour développer un

contrôle solide et une solution d’optimisation. Le

système de déduction par logique floue comprend

le savoir humain, qui permet de créer et de mettre

en œuvre des décisions efficaces durant le

procédé.

Les réseaux de logique floue sont employés

pour établir les relations entre les variables clés

du procédé et s’adapter aux changements de

conditions. L’intégration de toutes ces techniques

de contrôle lié à l’expérience et l’expérience

d’ABB permettent la création de solutions

puissantes. Des solutions efficaces entraînent des

avantages financiers constants pour la cimenterie

pendant de longues périodes.

Application de la logique floueObjets de logique floue comme outils

prédictifs

La capacité des objets de logique floue à intégrer

les liens est une méthode très utile pour prévoir

les variations importantes du procédé. En utilisant

les variables du procédé, un objet de logique

floue permettra de déterminer la production à

atteindre.

Cette technique est extrêmement utile lorsqu’il

n’est pas possible de mesurer physiquement une

variable du procédé, et qui est importante pour

le contrôle et l’optimisation du procédé. Dans le

contrôle du four à ciment, un exemple évident

est la valeur du poids au litre du four.

Une autre utilisation importante des capteurs

logiciels est de fournir des mesures du procédé

aux points critiques. Si la mesure du procédé

critique échoue, le capteur logiciel fournira une

stratégie de contrôle avec une bonne estimation

Les problèmes

complexes d’au-

jourd’hui nécessi-

tent des systèmes

intelligents en

partenariat avec

différentes métho-

des d’intelligence

artificielle :

logique floue,

informatique neu-

ronale, et affecta-

tion de raisons

aux problèmes.

«Donnez une nouvelle dimension à l’optimisationdes procédés avec la logique floue.»

Optimisation de la logique floue

13

Logique flouePortion fixe

Entrées Unités d’association

Entrées réseau Sorties réseau

Réseau neuronalPortion d’apprentissage

Outil de configuration de Expert Optimizer

Solution

Expérience Savoir

Logique floue Contrôle parmodèles

Réseau neuro-floue

Fonctionsarithmétiques

Contrôle par règles

Logiquebooléenne

Application

OptimizeIT Expert Optimizer dans le contrôle du ciment

Figure 1. Outil de configuration de Expert Optimizer

de la mesure manquante. Ceci permet au système

de contrôle et d’optimisation de continuer à fonc-

tionner pendant que le système de mesure défail-

lant est réparé.

Il est possible de développer de nombreuses

applications de logique floue avec la même pré-

diction mais en utilisant des variables différentes.

Ainsi, la meilleure estimation est toujours utilisée.

Cette influence sur la stratégie de contrôle est un

outil puissant pour l’optimisation.

Lorsque les conditions de procédé changent,

les applications de logique floue s’adaptent. Cette

capacité d’adaptation permet souvent la confirma-

tion de l’estimation dans les conditions de change-

ment de procédé.

En intégrant la logique floue dans un système

Expert, celui-ci est capable de raisonner sur

une prédiction est de décider de son utilisation

appropriée. Cette capacité de raisonnement et

de décision sur la valeur des estimations permet

d’intégrer dans le procédé seulement les

changements utiles.

• Structure similaire au sous-ensemble derègles existant dans l’outil de configurationde Expert Optimizer.

• Nombreuses règles mathématiques pourcombiner le réseau neuronal et la tech-nologie de logique floue.

• Capacité des objets de logique floue d’ex-traire un maximum d’informations sur lesliens entre les entrées.

• L’objet de logique floue est capable decouvrir toutes les phases en interpolantavec les règles de logique floue avant leréseau neuronal.

• Capacité des objets de logique floue dedétecter les liens entre les différentes vari-ables d’entrée.

• L’utilisation de la technologie de logiquefloue permet à la solution de ne pasdevenir une «boite noire», ce qui est sou-vent le danger avec la technologie deréseau neuronaux.

Logique floueTechnologie

• Développer des capteurs logiciels.

• Estimer des paramètres clés duprocédé.

• Intégrer dans un système expert et per-mettre un raisonnement sur les estimations.

• Influencer les solutions par un classe-ment hiérarchique.

• Comprendre les liens entre les variablesclés du procédé pour une optimisation.

• Comprendre les liens entre les variablesclés du procédé et les contraintes de pro-duction pour une meilleure optimisation.

• Adapter le procédé aux changements deconditions.

Une nouvelle dimension avec la logique foue

14

Dans la section de contrôle de la stratégie de

Expert Optimizer on utilise des sous-ensembles

flous multivariables à gains variables. En effet, le

fonctionnement du four est bien maîtrisé par les

experts. Ceci signifie que l’expert connaît et com-

prend toutes les forces en action dans le procédé

du four. Ce savoir lui permet de créer un lien

détaillé entre les entrées et les sorties. Expert

Optimizer a prouvé le succès de cette technique

avec plus de 135 applications en fours et 4 mil-

lions d’heures de fonctionnement en régulation

en en circuit fermé.

Logique floue en OptimisationLa capacité de la logique floue de comprendre les

liens entre les variables clés du procédé en fait un

outil puissant pour développer une stratégie d’op-

timisation dans un four à ciment. Lorsque la

logique floue est utilisé pour comprendre les liens

entre les variables clés du procédé et les con-

traintes opérationnelles de production, une réelle

optimisation est possible. Dès que l’objet de

logique floue a intégré les liens, il peut être utilisé

pour déterminer les variables de manipulation

optimales pour obtenir le contrôle du procédé

désiré. Par exemple, on déterminera l’alimentation

optimale pour les conditions de procédé actuelles,

comme la température et l’oxygène dans le four.

Exemple de capteur logiciel utilisant le modèle neuronal flou

En conclusion, les applications de logique floue

savent s’adapter aux changements de conditions

du procédé, capacité importante pour une optimi-

sation dynamique du procédé. De plus, l’intégra-

tion dans un système expert permet d’appliquer

au procédé seulement les changements utiles.

15

FONCTION SPECIFICATIONS

Protocoles de • Protocoles de communication

communication • Interface vers les réseaux usine (TCP/IP)

Zone de contrôle • 8 zones de contrôle indépendantes

• Utilisation des même E/S

Eléments de stratégie • Générateur de rapport

• Lecture de fichiers textes

• Liste des instances des objets spécifiques

• Enregistrement des modifications

• Modules de connexion

• Sauvegarde ds évènements

Module de contrôle, • Algorithmes de contrôle

modules standards • Opérateurs arithmétiques

• Compteur

• Complexe DFD

• Langage script

• Objets de visualisation

• Filtres

• Opérateurs logiques

• Modérateurs

• Logique floue

• Sous-ensembles

• Etats du procédé

• Changement de mode

• Gestion symbolique

• Contrôle des valeurs

Contrôle statistique • Graphiques de Pareto

du procédé • Graphiques de contrôle

• Graphiques en X

• Graphiques Cusum

• EWMA

Langage script • Possibilité d’incorporer des expressions mathématiques

complexes dans la stratégie de contrôle.

OptimizeIT Expert Optimizer est un produit ABB qui fait ses preuves

•Plus de 160 fours bénéficient de cette technolo-

gie et de l’expérience de ABB.

•Installé sur plus de 80 broyeurs.

•Dans l’ensemble, plus de 50 fours brûlant des

combustibles alternatifs utilisent Expert Optimizer.

• Installations présentes sur tous les continents.

•6,000,000 heures de fonctionnement en régu-

lation en circuit fermé.

OptimizeIT Expert Optimizer

ABB Suisse SACH-5401 Baden-DättwilSuisseTéléphone: +41 (0)58 586 84 44Fax: +41 (0)58 586 73 33E-Mail: process.industries@ch.abb.comwww.abb.com/cement 3B

HS

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