Einladung zum Vortrag im Kolloquium Technische Kybernetik

Regelungsverfahren in modernen Prozessleitsystemen -
Trajektoriensteuerung von Batch-Prozessen

Dr.-Ing. Bernd-Markus Pfeiffer
SIEMENS AG

    Zeit: Dienstag · 27. 01. 2004 · 16:00 Uhr
    Ort: Raum V 9.31 · Pfaffenwaldring 9 · Campus Stuttgart-Vaihingen

Abstract

Batch- und Semi-Batch-Reaktoren werden in der chemischen Industrie häufig zur Produktion von Feinchemikalien, Pigmenten, Polymeren und Arzneimitteln eingesetzt, bei denen hohe Qualitätsanforderungen erfüllt werden müssen. Daher ist eine präzise Regelung (u.a. der Temperatur) erforderlich, zumal die Reaktionen oft stark exotherm sind. Konventionelle PID-Regelungen sind oft nicht in der Lage, diesen Anforderungen zu genügen. Daher wird ein neuer Ansatz zur Regelung von Batch-Prozessen vorgestellt, der die Vorteile einer Steuerung (feedforward control) mit den Vorteilen einer Regelung (feedback control) kombiniert. Die betrachtete neue PID-Regelung arbeitet entlang einer vorab optimierten Trajektorie von Soll- und Stellwertverlauf, d.h. es sind nur die Abweichungen von der Solltrajektorie auszuregeln. Dadurch ist ein zeitoptimales Aufheizen ohne Überschwingen möglich, wobei dennoch die Robustheit des geschlossenen Regelkreises erhalten bleibt. Auf der Basis einer Linearisierung entlang einer Solltrajektorie lassen sich auch für nichtlineare Strecken lineare Regler entwerfen.
Der Vortrag wird durch Live-Simulationen mit dem Prozessleitsystem SIMATIC PCS 7 illustriert. Außerdem wird einführend ein Überblick zum aktuellen Stand der Prozessleittechnik insbesondere im Hinblick auf moderne Regelungsverfahren gegeben.

Biographical Information

Dr.-Ing. Bernd-Markus Pfeiffer ist Mitarbeiter der Siemens AG in Karlsruhe im Bereich Automatisierungs- und Antriebstechnik (A&D) und ist Projektleiter für die Themengruppen Regelungsverfahren und Methoden der Prozessführung. Seit 2002 hat er an der Universität Karlsruhe den Lehrauftrag "Modellbasierte Prädiktivregelung".
Nach dem Studium der "Technischen Kybernetik" an der Universität Stuttgart (Prof. Gilles) und an der University of Exeter (UK) hat er an der TH Darmstadt bei Prof. Isermann mit dem Thema "Einsatz von Fuzzy Control in lernfähigen digitalen Regelsystemen" promoviert. Dr. Pfeiffer ist Mitglied der GMA-Fachausschüsse "Fuzzy-Control" und "Industrielle Anwendung komplexer Regelungen".