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PlantPAx ModelBuilder：?jiǎn)⒂脤?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和過程預(yù)測(cè)
發(fā)布時(shí)間：2012/2/21 15:30:55 修改時(shí)間：2012/2/21 14:54:45 瀏覽次數(shù)：2335

　　概述
　　要想在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的制造業(yè)中處于領(lǐng)先地位，需要最大程度地提高全廠各個(gè)流程的性能。但是，實(shí)現(xiàn)控制的前提是必須要可測(cè)，而且過程測(cè)量并非總能做到及時(shí)、準(zhǔn)確。現(xiàn)在可通過一種經(jīng)濟(jì)高效的方式使實(shí)驗(yàn)室分析和儀表的使用如虎添翼 – 使用PlantPAx ModelBuilder。ModelBuilder可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)對(duì)峰值性能至關(guān)重要的過程特征。借此提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品不穩(wěn)定性和浪費(fèi)、提高利潤(rùn)。　

　益處
　　提高產(chǎn)品質(zhì)量
　　*即時(shí)反饋可提高操作員的實(shí)時(shí)決策能力，以適應(yīng)不斷變化的過程和制造條件
　　*對(duì)關(guān)鍵產(chǎn)品質(zhì)量特性的預(yù)測(cè)性測(cè)量可降低生產(chǎn)的不穩(wěn)定性
　　*可輕松將軟傳感器集成到控制系統(tǒng)中，以獲得更穩(wěn)定的過程性能降低生產(chǎn)成本
　 *可預(yù)測(cè)出可能出現(xiàn)的過程誤差，減少不合規(guī)生產(chǎn)和原材料浪費(fèi)
　　*可降低實(shí)驗(yàn)室采樣頻率，免去不必要的測(cè)試，從而降低實(shí)驗(yàn)室采樣成本
　　*可通過先進(jìn)的“假設(shè)”功能來模擬未來結(jié)果、潛在成本和選件風(fēng)險(xiǎn)可快速實(shí)現(xiàn)價(jià)值轉(zhuǎn)化
　　*可快速開發(fā)和部署高度準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)應(yīng)用
　　*無需花費(fèi)高昂費(fèi)用升級(jí)現(xiàn)有工廠儀表即可提升控制能力
　　*軟傳感器應(yīng)用的投資回報(bào) (ROI) 周期始終少于一年

軟傳感器概述
　　軟傳感器是一個(gè)基于實(shí)時(shí)過程數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)過程值的模型。有些變量受到可靠性和相關(guān)成本的限制，不易由物理設(shè)備直接測(cè)量，軟傳感器可對(duì)這類變量進(jìn)行虛擬測(cè)量。此模型可以將獲得結(jié)果所需的時(shí)間間隔由幾小時(shí)縮短到幾分鐘，從而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的不足。
　　挑戰(zhàn)
　　許多生產(chǎn)過程的儀表配備不足。無論是由于實(shí)驗(yàn)室能力不足，還是由于測(cè)試費(fèi)用問題，許多生產(chǎn)過程都需要數(shù)小時(shí)、甚至數(shù)日才能得到實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)。在此期間，生產(chǎn)過程可能已經(jīng)在不知不覺中偏離了既有規(guī)格。
　　解決方案
　　PlantPAx ModelBuilder創(chuàng)建的在線預(yù)測(cè)模型可使硬件儀表和實(shí)驗(yàn)室分析如虎添翼，可實(shí)時(shí)評(píng)估過程狀況和產(chǎn)品狀況。這些軟傳感器形式的軟件模型可提供跟蹤生產(chǎn)過程所需的反饋和預(yù)測(cè)過程信息。

　構(gòu)建軟傳感器
　　PlantPAx ModelBuilder可以“離線”使用，從而更好地了解過程行為。在離線模式下，可以分析復(fù)雜的線性和非線性過程。
　　借助歷史過程數(shù)據(jù)，分析工具可以對(duì)歷史過程數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、清理和建模，以深入了解最能影響質(zhì)量的關(guān)鍵過程變量。
　　簡(jiǎn)單直觀的用戶界面
　　由于采用了“點(diǎn)擊”技術(shù)，ModelBuilder 可以使模型開發(fā)過程變得更加容易。此環(huán)境自動(dòng)引導(dǎo)用戶完成數(shù)據(jù)提取、建模和情景構(gòu)建，可在幾分鐘內(nèi)執(zhí)行任務(wù)(過去常常需要數(shù)小時(shí)或數(shù)日)。此環(huán)境更便于用戶使用，并添加了最佳工程實(shí)踐。
　　可從任何環(huán)境提取數(shù)據(jù)
　　ModelBuilder 使用數(shù)據(jù)提取功能從歷史記錄中抽取數(shù)據(jù)，然后立即將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為類似電子表格的簡(jiǎn)單格式，以供建模使用。
　　數(shù)據(jù)預(yù)處理工具
　　對(duì)于創(chuàng)建健壯的過程模型而言，數(shù)據(jù)預(yù)處理是至關(guān)主要的一部分。借助數(shù)據(jù)預(yù)處理工具，可以在幾分鐘內(nèi)分析上千萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。
　　*易于編輯和移除數(shù)據(jù)
　　*組合多個(gè)文件進(jìn)行分析
　　*將具有不同日期和時(shí)間的變量合并到通用數(shù)據(jù)集中

　　增強(qiáng)數(shù)據(jù)可視化
　　ModelBuilder的高級(jí)數(shù)據(jù)可視化功能可輕松顯示數(shù)據(jù)樣式。該工具為篩選和分析數(shù)據(jù)提供了一組豐富的繪制選項(xiàng)，其中包括柱狀圖、原理組件、時(shí)序、關(guān)聯(lián)、分散和概率。用戶可通過模型輸出的三維圖來檢查描述過程變量的多維效果的響應(yīng)圖。

　　自動(dòng)化的模型構(gòu)建和校準(zhǔn)
　　過程的建模分兩步：配置模型，校準(zhǔn)模型。配置模型時(shí)，需指明哪些變量是過程的輸入、哪些變量是輸出，以及變量之間的時(shí)間延遲關(guān)系。ModelBuilder 通過一個(gè)選項(xiàng)自動(dòng)計(jì)算出時(shí)間延遲。
　　自動(dòng)建模器向?qū)ㄟ^默認(rèn)設(shè)置多個(gè)可選配置和校準(zhǔn)參數(shù)來簡(jiǎn)化模型構(gòu)建過程。它可以使用直觀的用戶界面幫助用戶輕松使用不常用的建模器來構(gòu)建精確的預(yù)測(cè)模型。高級(jí)用戶可以指定所有參數(shù)，以得到更加精準(zhǔn)的模型。
　　模型校準(zhǔn)是測(cè)試和調(diào)整模型參數(shù)的過程，旨在確定出最佳的可用模型。
　　當(dāng)用戶對(duì)某個(gè)模型進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，該模型會(huì)使用歷史數(shù)據(jù)來模擬實(shí)際過程。此外，借助可用的可視化功能，最終用戶還可以在模型校準(zhǔn)過程中通過暫停和重啟校準(zhǔn)來控制和監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)過程的性能或更改參數(shù)。
　　模型分析
　　PlantPAx ModelBuilder 提供了多種模型分析工具來驗(yàn)證模型質(zhì)量。最終用戶可以使用分析圖和假設(shè)情景工具來模擬錯(cuò)綜復(fù)雜的過程。配置后的模型可用于檢查輸入變量對(duì)輸出變量的影響。另外，用戶還能夠以多種格式繪制過程模型數(shù)據(jù)。關(guān)聯(lián)圖、時(shí)序圖、柱狀圖、XY 圖和原理組件分析 (PCA) 圖。
　　ModelBuilder 的“假設(shè)”功能提供了一個(gè)交互式界面，可模擬模型輸入并觀察它們對(duì)預(yù)測(cè)輸出的影響程度。這些模擬操作可幫助用戶了解給定的不同輸入集的模型行為和性能。

　　RSLogix 部署
　　可選在線應(yīng)用
　　SoftSensor Designer是一個(gè)可選組件，與PlantPAxModelBuilder配合使用，可將模型轉(zhuǎn)換為用戶自定義指令(AOI)。最終用戶可通過創(chuàng)建在線預(yù)測(cè)模型對(duì)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估。這些軟傳感器形式的軟件模型可提供跟蹤過程所需的反饋和信息。由SoftSensor Designer生成的AOI包含可執(zhí)行的邏輯和變量，使得最終用戶可以使用AOI在梯形圖程序中定義輸入和輸出變量，從而以在線模式監(jiān)測(cè)過程。現(xiàn)有用戶可輕松將生成的AOI集成到Logix平臺(tái)中，以控制和可視化過程。

　　典型應(yīng)用
　　PlantPAx ModelBuilder主要是一種數(shù)據(jù)挖掘工具，專門為產(chǎn)品質(zhì)量極不穩(wěn)定、難以測(cè)量以及無法直接在線測(cè)量的過程行業(yè)設(shè)計(jì)。此類行業(yè)包括以相同生產(chǎn)率、在同一個(gè)進(jìn)料速度下根據(jù)單一約束連續(xù)運(yùn)營(yíng)、連續(xù)生產(chǎn)相同產(chǎn)品的加工行業(yè)。

企業(yè)介紹

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