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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag January 31, 2014

A software environment for economic NMPC and dynamic real-time optimization of chemical processes

Eine Softwareumgebung für ökonomisches NMPC und dynamische Echtzeitoptimierung chemischer Prozesse
David Elixmann, Jennifer Puschke, Holger Scheu, René Schneider, Inga J. Wolf and Wolfgang Marquardt

Abstract

This paper presents the OptoEcon-Toolbox, a modular software environment for the simulation of chemical and energy processes, and their control using optimizing sampled-data controllers. Key features of this toolbox are modularity, which allows the realization of general multi-layer control architectures, and interfaces to powerful numerical software, which allows the usage of controller and plant surrogate models formulated in different modeling languages such as Modelica or gPROMS. The capability of this toolbox is illustrated in a case study of an industrial copolymerization process.

Zusammenfassung

Der Beitrag stellt die OptoEcon-Toolbox vor, eine modulare Softwareumgebung für die Simulation verfahrens- und energietechnischer Prozesse, und deren Regelung mit abtastenden optimierenden Reglern. Wesentliche Merkmale der Toolbox sind der modulare Aufbau, wodurch beliebige Mehrebenen-Regelungsstrukturen realisiert werden können, sowie die Anbindung an leistungsfähige Numerik-Software, welche es erlaubt, die Regler- und Anlagenersatzmodelle in verschiedenen Modellierungssprachen wie beispielsweise Modelica oder gPROMS zu erstellen. Die Leistungsfähigkeit der Softwareumgebung wird an einem industriellen Copolymerisationsprozess demonstriert.

Received: 2013-2-25
Published Online: 2014-1-31
Published in Print: 2014-2-28

©2014 Walter de Gruyter Berlin/Boston