AS_05_2019

uno schema relativo al sistema APC: uno Scada (Supervisory Control and Data Acquisition) provvede a fornire i segnali e i parametri ad ogni istante di controllo; il blocco Data Conditio- ning & Decoupling Selector (DC&DS) esegue diverse funzioni, come la validazione dei segnali che arrivano dal processo reale; il blocco MPC calcola gli ingressi ottimi da fornire al processo reale (u(k)) ad ogni istante di controllo. La strategia MPC sviluppata da Alperia Bartucci si basa su un’architettura a due livelli, rappre- sentati in υ Figura 8 ( DO e TOCS ) [7] , [8] . I moduli TOCS e DO risolvono dei problemi di ottimizzazione, formulati calcolando la predi- zione di tutte le variabili impiegate su un oriz- zonte di predizione H p . Il modulo TOCS risolve un problema di programmazione lineare (LP), caratterizzato dalla seguente funzione di costo (da minimizzare) e dai seguenti vincoli: s.t. Il modulo DO risolve un problema di program- mazione quadratica (QP), caratterizzato dalla seguente funzione di costo (da minimizzare) e dai seguenti vincoli: s.t. L’architettura di controllo sviluppata permette di raggiungere condizioni operative ottimizzate ma che allo stesso tempo rispettano le specifi- che di controllo del forno. Una gestione otti- male dei set-point delle temperature di zona permette infatti di soddisfare i requisiti di riscaldo delle billette che transitano nel forno. Il sistema di controllo garantisce l’ottimizzazione di tutte le condizioni operative: marcia regolare (le billette vengono fatte avanzare nel forno di riscaldo senza interruzioni temporali), soste del forno programmate (il movimento delle billette deve essere arrestato, ad esempio a causa di cambiamenti nella linea di produzione), soste del forno non programmate (il movimento delle billette deve essere improvvisamente arrestato, ad esempio a causa di un incaglio nella fase di laminazione). Il sistema APC è stato sviluppato mediante un’integrazione tra l’ambiente di sviluppo MatLab (MathWorks) e la piattaforma Scada/HMI (Human-Machine Interface) Movicon (Progea). Oltre al sistema di controllo, la soluzione proposta da Alperia Bartucci è dotata di un simulatore di processo (sia in MatLab sia in Movicon), il quale permette di effet- tuare simulazioni in ambiente virtuale utili all’individuazione di condizioni critiche dell’impianto e all’ot- timizzazione dei para- metri di tuning del controllore. Le υ Figure 9-10 rappresentano esempi della HMI/GUI svilup- pata per il sistema APC. La υ Figura 9 mostra la pagina relativa alle CV sulla piattaforma Movicon: si noti ad esempio l’opzione on/off su ogni singola CV. La υ Figura 10 mostra la pagina che permette, lato PLC di stabilimento, di abilitare il controllo da parte del sistema APC per ogni singola zona del forno. Figura 8 - Architettura del sistema APC METAL applicazioni 73 Automazione e Strumentazione Giugno/Luglio 2019