Modellbildung und prädiktive Regelung einer Viskosefasertrocknung

01.12.2007 - 31.12.2009
Research funding project
Bei der großtechnischen Herstellung von Viskosefasern werden zur Trocknung der Faserbahnen (bei Lenzing AG) Durchströmungstrockner in Trommelbauweise verwendet. Die Technologie der Fasertrocknung hat einen großen Einfluss auf die Produktqualität und auf den Energiebedarf für die Herstellung der Viskosefasern. Beim Betrieb von derzeit eingesetzten (kommerziellen) Trocknungsanlagen kann die optimale Endfeuchtigkeit der Fasern nicht in der gewünschten Genauigkeit (Gleichmäßigkeit, Konstanz,¿) erreicht werden. Dafür sind vor allem drei Problemgruppen verantwortlich: unbekannte Prozessparameter wie die Trocknungskinetik der Faser, ungenügende Instrumentierung und Automatisierung sowie Betriebsstörungen z.B. durch Unterbrechung der Produktzuführung. Ziel des vorliegenden Projektes ist es die Dynamik der Anlage (des Trocknungsprozesses) qualitativ und quantitativ korrekt abzubilden und ein geeignetes Simulationsmodell zu erstellen sowie durch den Einsatz eines modellprädiktiven Reglers eine optimale Prozessführung bei minimalem Energieeinsatz zu garantieren. Der hohe wissenschaftliche Anspruch des Projektes ergibt sich aus der Notwendigkeit die unbekannte Trocknungskinetik der Faser zu bestimmen, das Simulationsmodell skalierbar und modular aufzubauen, und im Regelalgorithmus sowohl Nichtlinearitäten, Totzeiten, Anlagenbeschränkungen als auch Störungen zu berücksichtigen.Ausgehend von der Modellbildung der Trocknungsanlage und der systematischen Ableitung des Regelkonzeptes ist eine erfolgreiche Implementierung der optimalen Fasertrocknungsregelung in vorgegebenen Teilschritten zu erwarten.

People

Project leader

Project personnel

Institute

Auftrag/Kooperation

  • VOIGT+WIPP Engineers GmbH
  • Lenzing Aktiengesellschaft

Förderungmittel

  • FFG - Österr. Forschungsförderungs- gesellschaft mbH (National) Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG)

Research focus

  • Computational System Design: 70%
  • Sustainable Production and Technologies: 30%

Keywords

GermanEnglish
ViskosefaserViscose Rayon
Trocknungdrying
Modellbildungmodeling
Prädiktive RegelungPredictive Control

Publications