Algoritmi per il monitoraggio real time delle prestazioni dei controllori PID nell’industria di processo

Il tema del monitoraggio delle prestazioni dei controllori PID assume un ruolo sempre più rilevante nell’ambito dei sistemi di controllo degli impianti industriali, finalizzati al mantenimento delle variabili operative ai valori desiderati. Nonostante i parametri di tuning vengano generalmente ottimizzati attraverso una modellazione dinamica preliminare dei sistemi, numerosi fattori possono determinare nel tempo una perdita di prestazioni nei loop di controllo. Il tirocinio svolto presso BASF Italia S.p.A. si colloca nell’ambito dello sviluppo di sistemi di monitoraggio delle prestazioni dei loop di controllo con un approccio real time, attraverso strumenti integrati direttamente con il DCS. Sono stati implementati, con appositi software di analisi dati, algoritmi in grado di valutare quantitativamente le prestazioni dei sistemi di controllo e di identificare tempestivamente eventuali condizioni critiche di funzionamento. Le soluzioni individuate risultano applicabili a diverse tipologie di controllori PID e a differenti architetture di controllo. La loro moderata complessità di calcolo e la possibilità di confrontare diversi controllori con una scala di misura uniforme consente di confrontare con efficacia le performance dei sistemi di controllo presenti in un impianto di processo. Gli algoritmi sono stati testati su diversi controllori operativi nell’impianto produttivo, con l’obiettivo di valutarne l’efficacia nella rilevazione di anomalie critiche. L’output finale è rappresentato dallo sviluppo di un sistema integrato di notifica di malfunzionamenti critici dei controllori, che possono manifestarsi sia in termini di oscillazioni persistenti sia come deviazioni prolungate della variabile di processo rispetto al valore di set point. Tale approccio consente di prioritizzare gli interventi di correzione dei parametri caratteristici dei controllori, concentrando le risorse sui sistemi che hanno una maggiore frequenza di manifestazione delle anomalie.