The Analysis of a Process Monitoring system based on Functional Link Associative Network

화학공정 감시를 위한 함수연결연상 신경망 시스템 구현

To operate process plant safely and economically, process monitoring is very important. There are a great number of data acquired through distributed control system and process information system. Fault monitoring is the task with difficulties owing to not only the huge amount of data, but also nonlinearity of chemical processes. In this research, the program, REFA, based on PCA and functional link associative neural network has developed. REFA has better learning capabilities, generalization abilities, and shorter learning time than existing neural network programs. In this work its usefulness has proven by application to Tennessee Eastman process.

화학공장은 수많은 장치들로 구성되어 있고 매우 복잡한 구조를 가지고 있다. 특히 분산 제어 시스템(Distributed Control System, DCS)이나 공정 정보 시스템(Process Information System, PIS) 등을 설치하여 매분 또는 매초 단위로 공정 데이터를 얻고 있다. 화학공장의 경우, 데이터들의 방대한 양 뿐 만 아니라 데이터들간의 상호 연관성이 크고 재순환이나 화학 반응 등으로 인하여 막대한 계산량 및 비선형성을 지니기 때문에 효과적 분석에 곤란한 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 함수연결연상 신경망을 이용하여 입력변수들을 확장함으로써 신경망의 비선형성 표현능력과 학습능력이 뛰어난 프로그램의 개발에 주안점을 두고 있다. REFA (Real Time Fault Analyzer)는 실시간으로 공정정보를 입력받은 후 입력값을 PC로 매핑하고, 이를 다시 역으로 매핑하여 입력값을 예측하여 공정을 감시하는 시스템으로 개발되었으며, Tennessee Eastman 공정에 적용해 우수성을 입증하였다.