Analisi e ottimizzazione di sistemi per il controllo termico dell’aria di processo in una linea di granulazione farmaceutica

Il presente studio è stato concepito in risposta all’esigenza, sempre crescente negli ultimi anni, di automatizzare la procedura di parametrizzazione dei sistemi di controllo nell’industria chimica di processo. Il lavoro di tesi si è incentrato sull’analisi del sistema di controllo PID impiegato in IMA S.p.A. con l’obiettivo di ricercare ottimizzazioni per le procedure di tuning manuale, attualmente eseguite dagli operatori in area tecnica, su variabili di processo critiche (temperatura, portata d’aria, pressione). A tal fine, è stata selezionata, come caso studio, la regolazione della temperatura dell’aria di processo in una linea di granulazione farmaceutica. L’impianto pilota è situato nella sede di IMA Active, presso il comune di Ozzano dell’Emilia (BO) e include: un processore a letto fluido, un mulino di calibrazione, un sistema di trasporto a vuoto per lo scarico prodotto, un buffer tank e un’unità dedicata al trattamento dell’aria ambientale. Il loop di controllo che viene esaminato nella trattazione si colloca nella parte terminale dell’unità di trattamento aria in ingresso prima dello sbocco nel processore a letto fluido. Su direttiva aziendale la ricerca di soluzioni migliorative è stata effettuata su MATLAB, linguaggio di programmazione e ambiente di calcolo ampiamente validabile a livello ingegneristico/industriale. L’iter operativo si è concentrato in primis sull’applicabilità dei toolboxes Simulink, Open-Loop PID Autotuner e Closed-Loop PID Autotuner, ad una simulazione del caso studio aziendale e successivamente sui contributi che queste architetture software sono in grado di apportare in termini di prestazioni, affidabilità e time saving. I risultati conseguiti con questi sistemi di parametrizzazione e il confronto con quelli provenienti da tecniche di tuning rule based e avanzate, si propongono come base di partenza per la sperimentazione diretta di questi sistemi sull’hardware di macchina.