Jelle Kalsbeek
DotX heeft de 5-assige snijsoftware ontwikkeld voor professionele 3D-printers. Deze software wordt momenteel verkocht als een Windows-desktoptoepassing via deze aparte website.
De frontend en de backend zijn ‘in huis’ ontwikkeld. De backend voert de complexe berekeningen uit.
In de snelle digitale wereld waarin we vandaag leven, zijn datacenters de ongeprezen helden die dit alles mogelijk maken. Ze zijn de motoren die het internet aandrijven en ervoor zorgen dat we kunnen verbinden, werken en spelen zonder een slag over te slaan. Echter verbruiken ze ook aanzienlijke hoeveelheden energie, en de behoefte aan efficiëntere, duurzame oplossingen is nog nooit zo urgent geweest.
Daar komt Asperitas in beeld, een vooruitstrevend cleantechbedrijf dat de leiding neemt in het vergroenen van de datacenterindustrie. Sinds 2014 heeft Asperitas als missie om de technologie van datacenters te revolutioneren met hun innovatieve aanpak: Immersed Computing®.
Een Visie op Duurzaamheid
Aan de basis van de missie van Asperitas ligt een visie op duurzaamheid die de industrie opnieuw zal definiëren. De Immersed Computing®-technologie dompelt servers onder in een speciaal ontworpen vloeistof die ze niet alleen koelt, maar ook een reeks voordelen biedt, van energie-efficiëntie tot verbeterde prestaties. Het is een ware game changer in de wereld van datacenters, en Asperitas staat aan het voorfront om deze visie werkelijkheid te maken.
Een Trotse Samenwerking
Bij DotX Control Solutions zijn we vereerd om deel uit te maken van deze reis met Asperitas. Ons team is actief betrokken geweest bij het ontwerpen en implementeren van controllers voor de Immersed Computing®-technologie, waarbij we gebruikmaken van Bachmann PLC-programmering om de naadloze en efficiënte werking van de ondergedompelde dataservers van Asperitas te waarborgen.
Het Camera Measurement System (CMS) is een hoogwaardig visionsysteem dat is gebouwd in samenwerking met Tebulo (www.tebulo.com). CMS kan nauwkeurig de 3D-coördinaten meten van zowel kleine als grote objecten.
Functionele beschrijving
Het CMS-systeem maakt gebruik van een laser (nummer 2) om een lijn (3) op een object (hier: de tennisbal) te projecteren. Vervolgens maakt het een foto met zijn camera (1).
De CMS-software detecteert vervolgens de punten van de laserlichtprojectie en berekent de exacte coördinaten van deze punten. Vervolgens wordt deze informatie verder verwerkt tot relevante gegevens. In het geval van een tennisbal kan CMS bijvoorbeeld de diameter meten.
Toepassingen
Toepassingen van het CMS-systeem omvatten:
Specificaties
VDL Weweler is een producent van automotive veersystemen en assen. In 2010, na een haalbaarheidsstudie, kreeg DotX de opdracht van VDL Weweler om een Model Predictive Controller te implementeren voor een van de Weweler walking beam ovens. In januari 2011 was de controller operationeel. Er werd een gemiddelde vermindering van minstens 4,8% gemeten.
De onderstaande video toont de HMI (webinterface) van de ovenregelaar tijdens de productie bij VDL-Weweler terwijl deze in werking is op de VDL-Weweler oven (geen simulatie, daadwerkelijke productie). Elke blauwe balk vertegenwoordigt een stalen product. Elke gele balk toont de temperatuur van dat product. We hebben de afspeelsnelheid verhoogd.
Weweler is overgestapt van gasgestookte ovens naar elektrische ovens, en sindsdien is ons besturingssysteem niet langer in gebruik.
Problem: reduce pressure variations in Cokes furnace 2.
Result: 70% reduction of pressure peaks
First strike (2010)
Cokesovens produceren kooks uit steenkool. Tijdens de productie ontsnappen giftige gassen uit de steenkool en worden afgezogen en getransporteerd naar de gasreinigingsinstallatie.
Het is belangrijk dat de druk in de ovens dicht bij het ingestelde punt wordt gehouden met minimale variaties. Als de druk te hoog stijgt, zal het naar het milieu ontsnappen. Als de druk te laag is, komt er lucht de oven binnen en verbrandt de steenkool/cokes en beschadigt de ovenbekleding. Om nauwkeurige controle mogelijk te maken, wordt de druk op 5 locaties in de oven op het ingestelde punt gehouden door 5 PID-regelaars die de klepposities aanpassen.
In de eerste fase analyseerde DotX gegevens en onderzocht de oorzaak van de drukvariaties en de mogelijkheden om deze te verminderen door het besturingssysteem aan te passen. In 2010 werden op basis van deze analyse de eerste wijzigingen in het besturingssysteem aangebracht:
Bij de IJmuiden Kooksfabriek 1, opererend onder de vlag van een toonaangevend bedrijf, is de productie van kooks uit kolen een kritisch proces. Hierbij moet de temperatuur van de kooks zorgvuldig worden beheerd om de kwaliteit te waarborgen en tegelijkertijd de warmtetoevoer naar de ovens te minimaliseren. Dit vereist dat de Kooks Eind Temperatuur (KET) boven een bepaald minimumniveau blijft. Het figuur hieronder toont een schematisch overzicht van de relevante processen voor KET.
Traditioneel werd dit proces deels handmatig beheerd. Echter, recente inspanningen hebben geleid tot de ontwikkeling van een geavanceerd regelsysteem. Dit nieuwe systeem is getest op historische gegevens, waarbij de resultaten ronduit indrukwekkend zijn.
Om een nieuwe regeling te ontworpen moeten eerst de juiste modellen worden ontworpen. Deze modellen richten zich op de relaties tussen de belangrijkste in- en uitgangen van het regelsysteem. Deze omvatten onder andere de klepstanden van de schoorsteen en de gastoevoer, afwijkingen in verblijftijden van de gaartijd, en uitgangen zoals het zuurstofpercentage in het rookgas, regenerator temperatuur en de KET zelf. Het hoofddoel is om deze in- en uitgangen nauwkeurig te modelleren, waardoor een effectievere regeling kan worden ontworpen. Deze modellen zijn opgebouwd uit semi-fysische, regelaar-georiënteerde deelmodellen en worden aangestuurd door parameters zoals de procesversterkingswaarde (K), dode tijd (Tdt), en procestijdsconstante (Tp). Het uiteindelijke doel is om het regelsysteem in staat te stellen de KET nauwkeurig te controleren en te regelen, wat cruciaal is voor het optimaliseren van het productieproces en het minimaliseren van energieverbruik.
De nieuwe regeling heeft geleid tot een opmerkelijke vermindering van de temperatuurspreiding (TKET) met 40% in vergelijking met het oude systeem. Bovendien maakt het de verlaging van het temperatuursetpunt met 5.6 graden mogelijk, zonder enig risico op temperatuuronderschrijding. Dit resulteert direct in een aanzienlijke energiebesparing van 1.7%. Bovendien kan, met verdere beperking van de verblijftijd, de temperatuur met maar liefst 9 graden worden verlaagd, wat een indrukwekkende besparing van 2.8% in stookkosten oplevert.
Deze opmerkelijke verbeteringen zijn het resultaat van de implementatie van geavanceerde regeltechnieken en nauwkeurige procesmodellen. Deze modellen hebben de nauwkeurigheid van de KET-beheersing enorm verbeterd en positieve effecten gecreëerd voor zowel kostenefficiëntie als milieubescherming.
Daarom kunnen we met vertrouwen concluderen dat er een veel betere regeltechnische oplossing is gevonden voor de Kooks Eind Temperatuur beheersing. Deze verbeterde beheersing resulteert niet alleen in aanzienlijke energiebesparingen maar heeft ook positieve gevolgen voor het milieu door een vermindering van de CO2-uitstoot.
Als aanbeveling wordt gegeven om de nieuwe regeling zorgvuldig te implementeren en regelmatig de instellingen te controleren. Dit zal bijdragen aan een consistente en efficiënte beheersing van de KET, wat niet alleen de operationele kosten verlaagt maar ook positieve gevolgen heeft voor het milieu door verminderde CO2-uitstoot. Het is een belangrijke stap in de richting van duurzame toekomst.
In Oxystaalfabriek 2 draait alles om het afzuigen en verwijderen van zwevend stof, maar er is ruimte voor verbetering. De capaciteit van het huidige afzuigsysteem is onvoldoende, en het elektriciteitsverbruik kost aanzienlijk veel geld. Gelukkig zijn er zeven veelbelovende modificaties geïdentificeerd die de afzuigcapaciteit en energie-efficiëntie kunnen verbeteren. Het doel is om deze verbeteringen te realiseren tegen zo laag mogelijke kosten. Er zijn zeven modificaties voorgesteld: aangepaste regeling voor de ventilatoren, afdraaien van de waaiers, optimalisatie van de inzet aanzuigleiding, toepassing van frequentiedrives, installeren extra filtercompartimenten, installeren van een warmtebuffer en installeren van één of meerdere grote motoren. Zie in het onderstaande figuur een schematisch overzicht van de SA.
Om het effect van verschillende modificaties op de prestaties te analyseren worden er modellen gemaakt van het rookgasafzuigingssysteem (SA) en zijn componenten. Het model omvat secties voor het berekenen van drukverliezen, inclusief factoren zoals buiswrijving en verlies door kleppen en bochten. Het behandelt ook de modellering van ventilatoren en hun vermogen om luchtstroom te regelen via de aanpassing van ventilatorafmetingen en -snelheden. Bovendien wordt de warmteoverdracht binnen leidingen en een warmtebuffer beschreven, met als doel de temperatuur van de afgezogen gassen te reguleren. Verschillende regelingsparameters worden in het model geïntegreerd om de optimale werking van het systeem te waarborgen, waaronder drall-hoekregeling en toerentalregeling voor ventilatoren. Het model biedt inzicht in de complexe interacties tussen verschillende factoren en componenten binnen de SA en kan worden gebruikt voor het evalueren van wijzigingen en verbeteringen aan het systeem.
Het onderzoek beantwoordt de centrale vraag: “Kunnen modificaties 1-7 de gemiddelde afzuighoeveelheid en de afzuighoeveelheid tijdens een ruwijzer inzet verhogen en/of het stroomverbruik verminderen?” met een overtuigend “ja”. Meerdere modificaties of combinaties daarvan hebben positieve effecten op zowel de afzuigcapaciteit als het stroomverbruik.
Dit betekent niet alleen aanzienlijke kostenbesparingen, maar ook een milieuvriendelijkere en efficiëntere operatie voor Oxystaalfabriek 2.
Het fysieke model van de Secundaire Afzuiging (SA) is zorgvuldig opgesteld en geverifieerd om de effecten van deze modificaties te kunnen voorspellen. Hoewel er enkele onzekerheden zijn, kunnen we concluderen dat de voordelen van de voorgestelde wijzigingen duidelijk en substantieel zijn.
In een tijd waarin duurzaamheid en efficiëntie cruciaal zijn, is Oxystaalfabriek 2 op weg naar een veelbelovende toekomst, waarin het bedrijf niet alleen zijn ecologische voetafdruk verkleint, maar ook de concurrentiepositie versterkt.
Dit is slechts een voorbeeld van hoe de industrie zich voortdurend aanpast en innoveert om een duurzamere en kosteneffectieve toekomst te creëren. We hopen dat dit verhaal van succesvolle modificaties in Oxystaalfabriek 2 u heeft geïnspireerd en aangemoedigd om ook te blijven streven naar efficiëntie en duurzaamheid in uw eigen werkzaamheden. Samen kunnen we een positieve impact maken.
Dotx Control Solutions, uw partner in de regeltechniek
Bezoekadres:
Oudeweg 91-95, office B.1-1
2031CC Haarlem
Contact
info@dotxcontrol.com
+31 232050241
Bedrijfsgegevens
KVK: 37135013
VAT: NL8183.31.860.B01
Copyright 2023 © Dotx Control Solutions
Dutch 
English