Estimación de Variable de Calidad en un Tren de Reactores Continuos Utilizando Soft-Sensors Basados en Redes Neuronales Recurrentes

PERDOMO, MARIANO M.; VEGA, JORGE R.; CLEMENTI, LUIS A.

Obera

Congreso; XX Reunion de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control; 2023

Universidad Nacional de Misiones

La producción industrial de caucho SBR (Styrene-Butadiene Rubber) utiliza un tren de reactores tanque agitados continuos para la obtención de un látex. En esa etapa, es importante contar con estimaciones en tiempo real de algunas variables en el último reactor del tren, a efectos de lograr productos de calidad con buen nivel de producción. Los soft sensors (SS) son una alternativa adecuada para cumplir con esta tarea, en comparación con las estimaciones típicamente brindadas por laboratorios analíticos y analizadores en línea. El modelo del tren de reactores es no lineal, con dinámicas complejas y múltiples modos de operación, siendo entonces necesario el uso de modelos capaces de capturar estas características. En este trabajo, se propone el desarrollo de un SS basado en redes neuronales recurrentes para estimar la conversión másica del látex a la salida del tren de reactores. La selección de la ventana temporal necesaria para efectuar las estimaciones se basa en un análisis de correlaciones cruzadas y una búsqueda por grilla. Por otra parte, el modelo que conformará al SS se selecciona a través de una exploración de distintas arquitecturas y sus espacios de hiperparámetros. Los resultados de simulación muestran que la adopción de una red neuronal recurrente basada en GRU (Gated Recurrent Unit) y una ventana temporal de 800 minutos exhibe el mejor desempeño para estimar la variable de interés.