La Simulazione Dinamica di Processo

Premessa. Lo sviluppo di studi dinamici dettagliati per scopi di verifica delle condizioni operative, per l’analisi delle procedure di start up e shut down, per lo sviluppo dei sistemi di controllo o per la riproduzione di eventi incidentali e/o critici, è oggi diventata “quasi” di uso corrente in tutte le società di ingegneria. Ad ogni modo, sia per l’esistenza di pochi strumenti software idonei allo scopo, sia per le difficoltà oggettive (disponibilità dei dati, gestione degli accumuli, risoluzione di sistemi differenziali) che implica la suddetta analisi, lo studio dinamico risulta oggi ancora difficile, patrimonio di pochi esperti e pertanto con costi e tempi a volte proibitivi. Ciononostante, l’attuale mercato impone all’ingegnere progettista di spingersi oltre il confine del solo progetto occupandosi anche di operabilità, sicurezza e verifica delle logiche di controllo di processo. In questo contesto, si è pensato di dedicare alcuni volumi alle tematiche di simulazione di processo. Questo primo manoscritto è rivolto allo studio della dinamica e del controllo di processo, con il duplice intento di ridurre, per quanto possibile, le spiegazioni e le dimostrazioni teoriche relative ai loro concetti basilari, già discusse in dettaglio nella letteratura scientifica internazionale, e di toccare con mano i problemi realistici di controllabilità ed operabilità nell’industria di processo. Esso tratta i fondamenti del controllo, nonché la simulazione non stazionaria delle apparecchiature e degli impianti, che siano essi chimici o di generazione di potenza. Attraverso esempi concreti di modellazione e lo sviluppo di sistemi di controllo, il presente manoscritto vuole fornire le tecniche e le metodologie di base per l’analisi dinamica di processo e lo studio di procedure automatiche per condurre l’impianto in modo ottimale. Il materiale raccolto in questo primo volume ha il compito principale di fungere da guida e da riferimento per gli studenti dei corsi di Dinamica e Controllo dei Processi Chimici, di Progettazione di Processo ed Analisi dei Costi e di Strumentazione dei Processi Industriali. Nello stesso tempo, però, visto il crescente interesse pratico per la dinamica ed il controllo d’impianto da parte delle principali società di ingegneria, il testo può essere utile a tutti coloro che intraprendano per la prima volta lo studio dinamico di processo attraverso simulatori dettagliati. In tal caso, il presente lavoro deve essere considerato come una collezione di esempi che permettono di comprendere cosa sia possibile ottenere da tali strumenti di simulazione. Nel contempo, il volume costituisce un tutorial del simulatore da noi utilizzato: DYNSIM, sviluppato dalla società SimSci-Esscor ltd., gruppo Invensys Process Systems Inc., lasciando ai successivi volumi l’onere di discutere le peculiarità di altri codici dinamici. Con riferimento ai contributi di questo lavoro, va dato merito al Prof. Maurizio Rovaglio che, come esimio insegnante, ha supportato e supervisionato lo sviluppo e la raccolta del materiale ora nelle vostre mani. Un grazie anche alla società Invensys, il cui supporto ha consentito la costante disponibilità dello strumento software e per il supporto tecnico accordatoci. S. Signor e F. Manenti