Meet en regeltechniek in de procesindustrie

Meet en regeltechniek procesindustrie

Meet en regeltechniek in de procesindustrie

De meet- en regeltechniek is een essentieel onderdeel van de procesindustrie. Het helpt om de productieprocessen te controleren en te optimaliseren, waardoor de efficiëntie toeneemt en de productiekosten dalen.

De meet- en regeltechniek in de procesindustrie omvat het gebruik van sensoren en actuatoren om de processen te meten en te beheersen. Sensoren worden gebruikt om variabelen zoals temperatuur, druk, stroomsnelheid en niveaus te meten, terwijl actuatoren worden gebruikt om kleppen, pompen en andere apparatuur aan te sturen. Dit zorgt voor een nauwkeurige controle van de processen en maakt het mogelijk om snel op veranderingen te reageren.

Een belangrijk onderdeel van de meet- en regeltechniek is de PID-regelaar. Dit is een feedbackregelaar die de gemeten variabele vergelijkt met de gewenste waarde en op basis daarvan de actuator aanstuurt. De PID-regelaar maakt gebruik van drie parameters: proportioneel, integraal en differentiaal. Deze parameters bepalen de snelheid en nauwkeurigheid waarmee de regelaar reageert op veranderingen in het proces.

Een ander belangrijk aspect van de meet- en regeltechniek in de procesindustrie is de data-acquisitie. Dit houdt in dat de gegevens van de sensoren worden verzameld en geanalyseerd om inzicht te krijgen in de prestaties van het proces. Dit kan worden gedaan met behulp van geavanceerde software die de gegevens visualiseert en rapporten genereert.

In de procesindustrie gebruikt men veel meet en regeltechniek. In procesinstallaties produceert men allerlei vloeistoffen en gassen, van stookolie tot LPG, van bakboter tot drinkwater en van aardgas tot helium.

Meet en regeltechniek installaties bestaan voornamelijk uit leidingen, warmtewisselaars, reactorvaten, destillatiekolommen, voorraadtanks, vaten en vele andere componenten. Hiermee vervaardigd men continu of batchgewijs eindproducten of halffabrikaten.

Continu of batchgewijs productieprocessen

In de procesindustrie worden eindproducten of halffabrikaten vaak vervaardigd door middel van continu of batchgewijs productieprocessen. Beide methoden hebben hun eigen unieke kenmerken en toepassingen.

Continuproductie houdt in dat het productieproces continu draait, zonder onderbrekingen. Dit kan worden bereikt door het gebruik van geautomatiseerde systemen die de grondstoffen toevoeren en het productieproces controleren. Het voordeel van continu productie is dat het leidt tot een hoge productiecapaciteit en een efficiënte inzet van middelen, aangezien er weinig stilstandtijden zijn. Dit maakt continu productie geschikt voor producten met een grote vraag en een stabiele markt.

Batchgewijze productie houdt in dat het productieproces in batches wordt uitgevoerd, waarbij elke batch een specifieke hoeveelheid product produceert. Het voordeel van batchgewijze productie is dat het flexibeler is en kan worden aangepast aan veranderingen in de vraag en de markt. Bovendien is het gemakkelijker om kwaliteitscontroles uit te voeren, omdat elke batch apart kan worden gecontroleerd en geanalyseerd.

Beide productiemethoden hebben hun eigen specifieke uitdagingen en vereisen gespecialiseerde apparatuur en expertise. Bij continu productie is bijvoorbeeld nauwkeurige controle van de procesvariabelen essentieel om de productkwaliteit te waarborgen. Daarnaast kan het opzetten van een continu productielijn een hoge investering vereisen.

Bij batchgewijze productie is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de grondstoffen en het proces voor elke batch hetzelfde zijn, om de kwaliteit van het eindproduct te waarborgen. Bovendien kan het verwerken van meerdere batches leiden tot stilstandtijden en omschakelingstijden, waardoor de efficiëntie van het proces wordt verminderd.

De keuze tussen continu of batchgewijs productie hangt af van verschillende factoren, zoals de vraag van de markt, de complexiteit van het product en de beschikbare middelen. Beide methoden hebben hun eigen unieke voordelen en uitdagingen, en vereisen gespecialiseerde apparatuur en expertise om succesvol te zijn. Het is belangrijk om een weloverwogen keuze te maken bij het selecteren van de meest geschikte productiemethode voor een specifiek product of proces.

Industriele automatisering

Deze processen in de industriële automatisering zijn voor een belangrijk deel geautomatiseerd met behulp van meet en regeltechniek. Geavanceerde meet en regelsystemen zijn geconfigureerd om de processen met hoge nauwkeurigheid en binnen vooraf bepaalde grenzen te laten verlopen.

Procesinstrumenten meten de procesvariabelen terwijl regelkleppen en pompen zorgen voor de relevante procesveranderingen. Veel van deze kritische procesdelen bevinden zich buiten in het veld.

De instrument engineer selecteert de juiste apparatuur waarbij rekening gehouden wordt met de procesvariabelen, maar zeker ook met de omgevingsinvloeden. Dat is een lastig vak en de eigenaars van de procesinstallaties hadden veel kennis in huis. Helaas is dat de afgelopen tien jaar sterk minder geworden. Goede procesinstrumentatie engineers zijn schaars. Veel deskundigen zijn al gepensioneerd en de nieuwe aanwas is kleiner dan de uitstroom.

De afgelopen decennia heeft een deel van de meet en regeltechniek die gebruikt wordt voor de controle van een proces, zich verplaatst van buiten naar binnen.

Voorheen kwamen in het procesveld lokale (en vaak volledig pneumatische) control loops voor. Sinds de jaren 80 van de vorige eeuw is het zwaartepunt van de procescontrole naar binnen verplaatst. Dit bood veel voordelen dankzij het beschikbaar komen van elektronische veldapparatuur en de perfectionering van centrale process control systemen. Denk hiebij aan DCS, PLC of SCADA.

Vrijwel alles is vanaf een beeldscherm te controleren en te monitoren. De mogelijkheden van deze control systemen in combinatie met de moderne veldapparatuur is welhaast onbeperkt.

Wetten natuurkunde procesveld

Wat in het procesveld echter niet is veranderd zijn de wetten van de natuurkunde. We hebben in de metrologie of meet en regeltechniek immers nog altijd te maken met o.a.

  • de zwaartekracht zoals reeds beschreven door Isaac Newton,
  • hydrostatica (wet van Pascal),
  • de opwaartse kracht (wet van Archimedes),
  • thermodynamica (wet van Boyle en Gay-Lussac),
  • het corioliseffect (wet van Buys Ballot),
  • hydrodynamica (wet van Bernouilli),
  • het Seebeck effect bij thermokoppels,
  • vloeistofmechanica (wet van Torricelli) en
  • de wet van de communicerende vaten.

Procesinstrumentatie gaat over alle meet en regeltechniek die zich bevindt in het procesveld en in de onmiddellijke nabijheid van of direct verbonden is aan het proces. Het belang van correct en nauwkeurig meten en regelen is erg groot.

De keuze van de juiste procesinstrumentatie is belangrijk, maar we moeten ook stil staan bij juiste montage en toepassing. Immers, de fraaie eigenschappen van een ‘fit-for-purpose’ instrument met prima specificatie gaan volledig teniet door een verkeerde montage.

Lees ook:

Interessante organisaties/websites in Nederland:
International Instrument Users’ Association WIB
FHI
Industriekalender

FAQ Meet en regeltechniek in de procesindustrie

Wat is meet en regeltechniek in de procesindustrie?

De meet- en regeltechniek in de procesindustrie omvat het gebruik van sensoren en actuatoren om de processen te meten en te beheersen.

Wat zijn continu productieprocessen?

Continuproductie houdt in dat het productieproces continu draait, zonder onderbrekingen. Dit kan worden bereikt door het gebruik van geautomatiseerde systemen die de grondstoffen toevoeren en het productieproces controleren.

Wat zijn batchgewijs productieprocessen?

Batchgewijze productie houdt in dat het productieproces in batches wordt uitgevoerd, waarbij elke batch een specifieke hoeveelheid product produceert.

Digitale Nieuwsbrief

SCHRIJF JE IN VOOR ONZE WEKELIJKSE NIEUWSBRIEF EN BLIJF OP DE HOOGTE VAN ALLE INDUSTRIËLE EN TECHNISCHE ONTWIKKELINGEN!

Door jouw inschrijving voor de nieuwsbrief, ga je akkoord met onze privacy voorwaarden.