AS_2-2018

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Marzo 2018 Automazione e Strumentazione
PROCESSO
applicazioni 54
Il cemento costituisce la base dell’ingegneria
civile e delle sue applicazioni e rappresenta un
elemento fondamentale nella costruzione di
abitazioni e infrastrutture [1].
La necessità di aumentare la qualità del
cemento e i sempre più stringenti requisiti di
efficienza energetica e di riduzione dell’im-
patto ambientale, hanno portato ad innovazioni
nel ciclo produttivo, accompagnate dall’au-
mento del livello di automazione nei cementi-
fici. In tale contesto, al fine di ottenere efficienza
energetica e risparmio nei costi di produzione
nel lungo periodo, soluzioni di controllo avan-
zato (Advanced Process Control, APC) rappre-
sentano una strategia ampiamente utilizzata [2].
i.Process è una società italiana che si dedica
allo sviluppo di tecnologie innovative per il
risparmio energetico. Essa svolge attività di
ingegneria dell’automazione e nello specifico
sviluppa sistemi APC orientati al controllo e
all’ottimizzazione di processi industriali [3].
Tra le varie problematiche affrontate, i.Process
ha investigato riguardo al problema dell’au-
mento dell’efficienza energetica
nell’industria del cemento. L’at-
tività di ricerca è stata focaliz-
zata sulla fase di produzione del
clinker, basata sull’utilizzo di
un forno rotativo. In tale ambito
sono stati portati a termine due
progetti, mediante una collabora-
zione con il laboratorio L.I.S.A.
(Laboratory for Interconnected
Systems Supervision and Auto-
mation) dell’Università Poli-
tecnica delle Marche (Dipar-
timento di Ingegneria dell’In-
formazione, DII). Entrambi i
progetti realizzati sono stati basati su strategie
di controllo predittivo (Model Predictive Con-
trol, MPC) [4]. Per l’implementazione del primo
progetto è stato utilizzato un software non pro-
prietario, mentre nel secondo è stato sviluppato
un pacchetto APC proprietario per il controllo
e l’ottimizzazione della fase di produzione del
clinker, denominato ‘i.Process | Cement’ .
Descrizione del processo e specifiche
di controllo
La rappresentazione schematica del flusso pro-
duttivo di uno dei cementifici analizzati (pro-
cesso a via secca) è riportata in υfigura 1.
Nella catena di produzione del cemento con-
siderata, la farina cruda, derivante dal pre-
processamento di materie prime in un mulino,
interagisce con il combustibile (polverino di
carbone) dando luogo al componente principale
del cemento, il clinker. Successivamente, il
clinker viene macinato e quindi combinato con
altri componenti in diverse ricette, dando luogo
a differenti tipi di cemento [1].
Giacomo Astolfi
Luca Barboni
David Barchiesi
Francesco Cocchioni
Lorenzo Orlietti
Crescenzo Pepe
Matteo Rocchi
Silvia Maria Zanoli
Questo articolo descrive ‘i.Process | Cement’, un algoritmo per il controllo e l’ottimizzazione
di forni rotativi per la produzione del clinker nell’industria del cemento. ‘i.Process | Cement’,
basato su strategie di controllo avanzato, consente di aumentare l’efficienza energetica.
‘I.PROCESS | CEMENT’: UN ALGORITMO PER I PROCESSI DI PRODUZIONE DEL CEMENTO
Ottimizzazione della produzione di clinker
con tecniche di controllo avanzato
GLI AUTORI
G. Astolfi, L. Barboni, D. Barchiesi,
F. Cocchioni, L. Orlietti, C. Pepe,
M. Rocchi - i.Process S.r.l., Via
del Consorzio 2/B 60015 Falco-
nara Marittima (AN), Italia; S.
M. Zanoli - Università Politecnica
delle Marche D.I.I. (Dipartimento
di Ingegneria dell’Informazione),
L.I.S.A. (Laboratory for Intercon-
nected Systems Supervision and
Automation), Via Brecce Bianche
12, 60131 Ancona (AN), Italia.
Figura 1 - Workflow di uno dei cementifici analizzati
A FIL DI RETE