Nynäs Naturgas dagordning

En presentation över ämnet: "Nynäs Naturgas dagordning"— Presentationens avskrift:

1 Nynäs Naturgas dagordning
Date: Nynäs Naturgas dagordning 1. Varför Matematica.Lib? 2. Klargörande av grundtanken. 3. Nackdelar. 4. Genomgång av handhavandet av systemet. 5. Systemets totalosäkerhet. 6. Framtida utveckling med Matematica/dpns-technology. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

2 Svar: Matematica.Lib/naturgas_7 PCS 7/CFC/chart
Vad är detta? Svar: Matematica.Lib/naturgas_7 PCS 7/CFC/chart copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

3 Date: 1. Varför Matematica.Lib? -Kompromisslös kod baserad på dom senaste normerna. -Inga kvalitetsförsämrande ”genvägar” vid översättningen av normerna till kod. -Mät och beräkningssystemet kan förbättras vid behov med Matematica.Lib double precision non stop technology. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

4 2.2. Öppen design förenklar eventuell felsökning.
Date: 2.Grundtanke/1 2.1. Öppen design ökar begripligheten=varje parameter beräknas för sig. 2.2. Öppen design förenklar eventuell felsökning. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

5 -Dynamisk noggrannhet
Date: 2. Grundtanke/2 2.3. Kompromisslös kod för -Statisk noggrannhet -Dynamisk noggrannhet (även vid snabba signalförändringar räknar koden exakt) copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

6 2.4.Stryktåligt och oberoende av yttre inställningar.
Date: 2. Grundtanke/3 2.4.Stryktåligt och oberoende av yttre inställningar. 2.5.Vid orimliga givarsignaler ”fryses” summeringarna. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

7 CPU-tid ca >=0,3 s!? (PCS7) Inget vidare men detta är ett
Date: 3.Nackdelar CPU-tid ca >=0,3 s!? (PCS7) Inget vidare men detta är ett pris väl värt att betala!? Ni har därför en separat CPU för detta nu, hoppas jag? copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

8 4. Handhavande/1 Naturgas_7 insignaler
copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

9 4. Handhavande/2 Naturgas_7 utsignaler
copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

10 flödesmätarens uppströms tryckuttag (isolerad rörledning) Insignaler
4. Handhavande/3 Temperatur Naturgas_7 temp_ber block Utsignal -Beräknad temp i C vid flödesmätarens uppströms tryckuttag (isolerad rörledning) Insignaler -Uppmätt temp i C -Flöde i kg/s copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

11 -Linjäriserat differenstryck från dp-cell i Pa
4. Handhavande/4 linjärisering av dp-signal Utsignal -Linjäriserat differenstryck från dp-cell i Pa Naturgas_7 rot_till_linj block Insignaler 1=linjarisering, 0=utsignal=insignal -inställd skalning av dp-cell i Pa=20mA=span -Rotberäknad uppmätt signal från strypflänsens dp-cell i Pa Kommentar Varför? Se nästa bild copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

12 2.Rotutdragande dp-cell
10% flöde = 1 % dp =4.16 mA 10% osäkerhet från A/D-omv styrsystem A/D-omvandling osäkerhet +-0.1% av span (16 mA) 1.Linjär dp-cell rotfunktion 5% osäkerhet 10% flöde = 5.6 mA 1% osäkerhet från A/D-omv styrsystem A/D-omvandling osäkerhet +-0.1% av span 2.Rotutdragande dp-cell Figur 3 som visar hur A/D-omvandlingsfelet minskar med rotutdragande dp-cell. OBS! VID DIGITAL SIGNAÖVERFÖRING (HART T EX)=INGA AD-FEL! copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

13 4. Handhavande/5 (statiskt) tryck PaA Insignal -Uppmätt tryck i PaA
Utsignal -Uppmätt tryck i PaA Naturgas_7 abstryck block Kommentar 1 Varför detta block? För att systemet skall vara oberoende av yttre faktorer används detta block för att distribuera trycket vid uppströms tryckuttag till övriga block Kommentar 2 abstryck/insignal är ett beräknat tryck= Övertryck plus uppmätt atmosfärstryck i PaA. OBS! Görs ej i detta system. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

14 4. Handhavande/6 Naturgas/density naturgas/density block Kommentar 1
Om insignalerna är exakta beräknas densiteten med 0,1% osäkerhet. För detta behövs ca 1400 rader kod. Kommentar 2 Endast förhållandet mellan insignalerna har betydelse. Mäts med gaskromatograf. Summan kan skilja sig från 100% eller 1 moldelar. Kommentar 3 Iterations Endast trycket kan beräknas explicit enligt normen. För att beräkna densiteten behövs iteringar. Om itereringarna blir> 10 blir utsignalerna 0 och summeringarna ”fryses”. Insignaler -statiskt tryck i PaA -statisk temp i C -Uppmätta mol% av 5 fraktioner i naturgas Utsignaler -densitet i kg/m3 -kompressibilitetsfaktor Z -antal iterationer naturgas/density block copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

15 Date: 3.Beräkningar. Om alla insignaler, instrumentering och mekaniken är enligt spec beräknas sedan flödet med en system totalosäkerhet på mv ca +-0,8% av aktuellt flöde. Bara en beräkning kommenteras här (ISO5167). copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

16 4. Handhavande/7 Flöde Naturgas flöde ISO5167 block Omvandling
från kg/s till kg/h Naturgas flöde ISO5167 block Insignaler -linjariserat dp i Pa -d=håldiameter i m -dp<dp_dropout flöde =>(normalflowmass)=0 =summeringarna fryses Utsignaler normalflowmass =flöde i kg/s reynerror=1 =normgränsen underskrides iterations>6=>flode=0 copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

17 4. Handhavande/8 Energi Cal_value Beräkning av naturgasens
energiinnehåll vid; temp innan förbränning 15C temp efter förbränning 15C +all vattenånga kondenseras efter förbränningen copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

18 4. Handhavande/9 summeringar Kommentar
För att undvika underflow räknar Totalizer-blocket med >100 siffror. Och vad är underflow? Svar; mängd som gått genom röret senaste året= kg mängd som gått genom röret senaste sekunden=1, kg summan av dessa mängder i en dator blir kg , försvinner i underflow>20%. Matematica.Lib totalizer kan summera i hundra år utan underflow. Insignaler -effekt eller flöde signal -sort på effekt eller flöde -sort på summerad energi eller mängd -hold=1=>summering= energi_mängd ”fryses” reset>0 summering sätts till resetvärdet reset<0 summering startar från senaste reset>0 copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

19 Mer information om blocken får du om du högerklickar på
ett block och väljer object properties, i detta fall density copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

20 5. Naturgas_7 Systemets totalosäkerhet inkl allt
copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

21 med Matematica/dpns-technology.
Date: 6. Framtida utveckling med Matematica/dpns-technology. Om beräkningarna görs optimalt dominerar givarfelen i mät- och beräkningssystemet naturgas_7. Genom att använda Matematica.Lib/dpns-blocket och flera givare kan denna flaskhals reduceras till önskad nivå. Ex se följande bilder. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

22 Meausure of 4 temps in a tube Failure of transmitter 4 = no problem
Double precision non stop technology. Ex 2; Dpns statistical calc of most probably value Meausure of 4 temps in a tube Failure of transmitter 4 = no problem (compare with simple calc ( )/4=4>>2.146) T_most_probably Signal unlikely value T1 T2 T3 T4 copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

23 Example; Improvement of a Power/energy calc system with
Matematica.Lib function blocks double precision non stop (dpns) and flow profile block dp_flow. TF1 dpns Forward temp Matematica.Lib Power/energy calculation system TF2 Matematica.Lib Power/energy double precision non stop technology TF3 TF4 TR1 dpns Return temp TR2 TR3 TR4 q1 dpns Return flow Double_prec_flow q2 dp_flow q3 dp_flow q4 dp_flow and more/less transmitters copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

24 Matematica Stefan Rudbäck, civ ing mail@matematica.se
Contact; Matematica Stefan Rudbäck, civ ing +46(0) skype; stefan.rudback copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

25 copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica,+46 708387910, mail@matematica.se, matematica.se sid

26 Date: 2.1 Matematica.Lib. The function library that uses scientific state of the art knowledge without compromises. Ex: Power/energy calc with Matematica.Lib can reduce the calc error from typical 5% to <0.3% copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

27 Power/energy calc with Matematica.Lib general function blocks
copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

28 Part_1 copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

29 Part_2 copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

30 2.2 Matematica.Lib/dpns Production reliability and
Date: 2.2 Matematica.Lib/dpns (Double precision non stop technology) Specify your demands for; Production reliability and Production precision and Matematica.Lib will meet those demands (Ex; see below) copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

31 Double precision non stop technology. Ex 1; Dp_flow.
Date: Double precision non stop technology. Ex 1; Dp_flow. Flow signal from one dim flowmeter like US/mag Flow profile corrected ignal , difference=34%! For this case Example of FLOW PROFILES HANDLED BY Matematica dp_flow copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

32 Let T4_stat_proc_value control the wheight factor wf4
(T4_proc=wf4*T4_stat_proc and so on for 1,2,3) =(1+2+3)/3 copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

33 Matematica.Lib.dpns block under normal conditions
T_avg T1 T2 T3 T4 copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

34 double precision non stop technology the following is possible;
With Matematica double precision non stop technology the following is possible; -The measurement uncertainty can be reduced to a limit defined by the user (to a certain limit). -The reliability can be improved to a limit defined by the user. (transmitter failure will be non-stop handled by the dpns-system) -Transmitters can be simplified. Failures will be non-stop handled. -Safety system operating parallell with the production system can be eliminated. Failures will be non-stop handled. -Real transmitter errors will be calculated. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

35 Exemple of Matematica.Lib funktion blocks
copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

36 Example of Matematica.Lib function blocks
copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

37 Matematica.Lib in list form
copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

38 Matematica.Lib in list form 2
copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

39 Matematica.Lib steam MMI
copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

40 Soft package Matematica calculation system for GNG delivery
kg Soft package Matematica calculation system for GNG delivery of kg and energy amount at Nynäs/Sweden MWh copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

41 >1400 statements of code in naturgasdens function block
Matematica:Lib Natural Gas GNG density calculation Code based on ISO <0.1% uncertainty >1400 statements of code in naturgasdens function block Siemens PCS 7 /ABB CB General and precise copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

42 Soft package Matematica calculation system for GNG delivery
of kg and energy amount at Nynäs/Sweden copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

43 >450 statements of code in ISO_5167 function block
Matematica:Lib Naturgas GNG flow calculation Code based on ISO 5167 = 0.5% uncertainty >450 statements of code in ISO_5167 function block (orifice plates, venturis and nozzles) Siemens PCS 7/ABB CB General and precise copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

44 Soft package Matematica calculation system for GNG delivery
of kg and energy amount at Nynäs/Sweden copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

45 Naturgas GNG totalization of power to
Matematica:Lib Naturgas GNG totalization of power to energy with function block Totalizer_3 . Code developed by Matematica with 84 digits without underflow. May summarize in 100 years with 1 ms sampling <0.0001% underflow. Totalizer_3 function block appr. 800 statements of code Siemens PCS 7/ABB CB General and precise copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

46 How can Your organisation and Matematica cooperate in the future?
Date: Matematica How can Your organisation and Matematica cooperate in the future? There are (at least) 4 possibilities; copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

47 Matematica-Your organisation coop 1. Start point; Consult basis.
Date: Matematica-Your organisation coop 1. Start point; Consult basis. Matematica designes/calculates/generates control system code with Processline. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

48 Licens agreement for Processline.
Date: Matematica-Your organisation coop 2. Developed coop; Licens agreement for Processline. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

49 Simulation licens (Windows) for Matematica.Lib.
Date: Matematica-Your organisation coop 3. Developed coop; Simulation licens (Windows) for Matematica.Lib. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

50 Date: Matematica-Your organisation coop 4. Developed coop; Simulation and online-license (Windows and Siemens/ABB) for Matematica.Lib. copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid

51 Date: At last; I hope some of my soft or hard packages can help Your organisation to better business in the future. Do not hesitate to contact me for a discussion of the first step in a future cooperation. Regards Stefan Rudbäck, Man dir, civ ing, M Sc copyright (c) 2011 Stefan Rudbäck, Matematica, , matematica.se sid