Integrated Modelling of Process Operation Systems Using the Agent-Oriented Approach

Authors


Abstract

For the past years, several software and computer tools have been developed to aid the chemical process operations including real-time simulation, on-line optimization, fault diagnosis, process monitoring, and many other functions. These tools were designed separately and did not collaborate efficiently, making it difficult to integrate different engineering tasks for the optimal process operation. In this paper, an agent-oriented modelling approach is presented to address this problem. Elements in the process operation systems are divided into two classes. One class consists of equipment, units and processes, while the other class consists of production operation tasks. The two classes of elements are modelled as objects and agents, respectively. Then, three strategies are presented to implement the integration of the whole process operation system, which are integration of object models, integration of agent models and supervision of operator. Also presented is a case study of integration of process operation decision optimization and abnormal situation management using the proposed agent oriented approach for TE challenge problem.

Abstract

Ces dernières années, plusieurs outils informatiques et logiciels ont été mis au point pour faciliter les opérations des procédés chimiques, notamment la simulation en temps réel, l'optimisation en ligne, le diagnostic de défauts, la surveillance des procédés et de nombreuses autres fonctions. Ces outils étaient conçus séparément et ne coopéraient pas efficacement, rendant difficile l'intégration des différentes tâches d'ingénierie en vue du fonctionnement optimal des procédés. Dans cet article, on présente une méthode de modélisation axée sur des agents dans le but de régler cette difficulté. Les éléments dans les systèmes d'opération de procédés se divisent en deux catégories. Une catégorie se compose de l'équipement, des unités et des procédés, tandis que l'autre catégorie comprend les tâches des opérations de production. Ces deux catégories d'éléments sont modélisés en tant qu'objets et agents, respectivement. Trois stratégies sont ensuite présentées pour améliorer l'intégration du système opératoire complet, à savoir l'intégration des modèles d'objets, l'intégration des modèles d'agents et la supervision par un opérateur. On présente également une étude de cas pour l'intégration de l'optimisation des décisions sur les opérations de procédés et la gestion de situations anormales à l'aide de l'approche orientée agent dans le problème du TE.

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