Verfahrenstechnische Prozesse wie Energieanlagen und Produktionsanlagen aller Branchen erreichen ihr Effizienzmaximum (bezüglich Energieverbrauch, Produktausbeute und Wirtschaftlichkeit) meist am Limit der Anlagenauslegung. In diesem Bereich sind Industrieanlagen allerdings auf Grund der Sicherheitsbeschränkungen besonders schwierig zu regeln. Um den hohen Anforderungen an Leistungsfähigkeit, Effizienz, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit industrieller Anlagen zu entsprechen werden komplexe Automatisierungslösungen benötigt.
Im Besonderen gilt das für den Einsatz eingebetteter Systeme im Groß- und Sondergerätebau, wie der Systeme der Energieerzeugung, wo hohe Flexibilität und Effizienz der Erzeugung und Fertigung entscheidend sind. Steigende Energiekosten, erhöhtes Umweltbewusstsein sowie regulierende Maßnahmen (CO2-Zertifikate) kommen als beeinflussende Faktoren für den Betrieb der Produktionsanlagen hinzu. Klassische starre Automatisierungssysteme können diese komplexen, teils divergierenden Anforderungen nicht oder nur bedingt erfüllen.
An der Technischen Universität Wien (ACIN – Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik) wird in Kooperation mit der Firma VOIGT+WIPP GmbH aktuell eine neue Infrastruktur entwickelt, die es ermöglicht, moderne Regelalgorithmen gemeinsam mit klassischen Steuerungsaufgaben zu kombinieren und eine verbesserte Energieeffizienz in vielen industriellen Anwendungen zu erreichen. Mit dem E3ICP wird eine für viele Automatisierungssysteme einsetzbare Reglerplattform für Optimierungsregelung auf Basis des IEC 61499 Standards (Internationale Norm über Funktionsbausteine für industrielle Leitsysteme) entwickelt.
Mit den eingesetzten Regelstrukturen (Model Predictive Control (MPC), Fuzzy Expertensysteme, Internal Model Control) können die vielfältigen Anforderungen für einen stabilen Betrieb der Anlagen, auch unter schwierigen Bedingungen und bei Störungen, am Wirkungsgradmaximum effektiv erfüllt werden. Zusätzliche Komponenten erlauben eine einfache und sichere Bewertung der Regelgüte und der Stabilität des Systems. An einer Pilotanlage für Biomasseverbrennung wurde die echtzeitfähige Optimierungs- und Regelungsinfrastruktur für industrielle Steuerungen bereits demonstriert. Die Ergebnisse des Projekts können nun für andere Branchen, z. B. die Papier- und Holzindustrie aufbereitet werden.
