계장기술(PROCON)

기획특집 프로세스 제어에서의 AI 기술 적용 사례<폐기물 발전소의 증기 과열기 주수 제어>

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 103회 작성일 24-06-14 12:57

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1. 서 론
 
일본의 폐기물 청소 공장 및 프로세스 제조업은 저출산 고령화에 따른 노동인구 감소, 인력 부족 등으로 기술 계승과 인력 절감에 대한 대응이 요구되고 있다. 전 세계적으로 환경에 대한 인식이 높아지면서 이산화탄소 배출량 감소, 환경 친화적 운영 등 환경에 대한 기여도도 언급되고 있다. 또 폐기물 청소 공장이나 공정 제조업에서는 DCS(Distributed Control System)의 일반적 제어 기술인 PID(Propor tional-Integral-Derivative Controller) 제어가 사용되고 있다.
 
PID 제어는 매우 범용적이고 설명성이 뛰어나다는 점에서 높은 평가를 받고 있다. 그러나 한편으로 응답 지연이 큰 공정에서는 조작이 피제어량의 변동 억제에 기여하기 전에 공정의 상태가 변화하는 경우가 있다. 또한 제어 대상 상태나 제어 목푯값이 광범위하고, 제어 범위가 자주 바뀌는 공정에서는 파라미터의 미스매치가 발생하는 등의 문제도 있다. 위와 같은 문제를 해결하고, 플랜트 운영의 생산성을 향상시킬 수 있는 제어 기법 중 하나로 AI 기술을 활용한 공정 제어가 주목받고 있다. 히타치 하이테크 솔루션즈는 AI 제어에 대한 관심이 높아짐에 따라 2017년부터 히타치 조선과 공동으로 AI 기술을 활용한 플랜트 제어 시스템 개발에 착수했다. 2021년에는 사진 1의 하다노 클린센터(하다노시 이세하라시 환경위생조합)의 협조로 증기터빈 발전 효율을 높이기 위해 과열 증기 온도 제어를 대상으로 약 3개월(휴로 제외 연속 기간 90B)의 실증 운전을 실시하고 양호한 결과를 얻었다. 히타치 하이테크 솔루션즈는 이러한 성공을 바탕으로 실시간 AI 플랜트 제어 시스템 ‘RL-ProphetⓇ’을 출시했다.
 
본고에서는 2장에서 실증 운전을 실시한 과열 증기 온도 제어 프로세스를 설명하고, 3장에서는 ‘RL-ProphetⓇ’의 개요와 특징을 소개한다. 4장에서는 ‘RL-ProphetⓇ’의 실증 운전 적용 방법 및 결과(얻은 성과와 과제)를 소개하고, 마지막 장에서는 향후 전망에 관해 이야기한다.
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.......................................... 본고는 월간지 ‘計測技術’(일본, 일본공업출판주식회사 발행) 2024년 3월호(해설)를 번역·전재한 것입니다. 본 기사의 무단전재 및 복사는 저작권 법상 금지되어 있습니다. 전문이 필요하시면 당사로 연락 바랍니다

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