JPH03188323A - 無駄時間の決定装置及び方法 - Google Patents

無駄時間の決定装置及び方法

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JPH03188323A
JPH03188323A JP1071644A JP7164489A JPH03188323A JP H03188323 A JPH03188323 A JP H03188323A JP 1071644 A JP1071644 A JP 1071644A JP 7164489 A JP7164489 A JP 7164489A JP H03188323 A JPH03188323 A JP H03188323A
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Sang F Moon
サン　エフ　ムーン
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  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、プロセスにおけるプロセスパラメータの調整
と、プロセスの調整効果がセンサによって検知できた時
刻との間の無駄時間の決定装置及び方法に関する。勿論
、本発明は、無駄時間補償ループを使用しｔ；方法の制
御に関する。
「従来技術」 代表的な製造工程においては、温度、圧力、流量等のプ
ロセスパラメータを変化させて、プロセスを有効に変化
させる種々の作動器が特定のプロセス部で使用されてい
る。更に、幾つかのプロセスにおいては、仕上がった製
品のプロセスパラメータを変化した影響を検知できる種
々のセンサが使用されている。これらプロセスの幾つか
は、センサからの帰還信号を使用して作動器を制御し、
従って特定のプロセス仕様に従って製造工程を制御して
いる。
第１図は、単純な製品製造工程の概略配列を示している
。このプロセスにおいては特定の製品６が処理部４で処
理されている。この製品は、ベルトコンベヤ３によって
、矢印７方向のセンサ２に運ばれる。このセンサ２は、
処理部４が製品６を所望の仕様、例えば目的の重量或は
寸法通りに処理しているか否かを決定する。センサ２は
、製品６の検知した特性に対応する帰還信号をライン８
を経由して制御器５に送信する。制御器５は、製品６が
所望の仕様にそぐわないと決定したならば、制御信号を
ライン９を経由して処理部４に出力して、処理部４で次
に処理され得る製品用の１種以上のパラメータを調整し
ている。
第１図を参照すると、処理部４でのパラメータの変化と
、この変化をセンサ２で検知する間には、遊び時間Ｔが
存在する。この時間Ｔは、装置の物理特性、即ちこの実
施例において、ベルトコンベヤ３の搬送速度Ｖ及び処理
部４及びセンサ２間の距離りにより存在する（Ｔ−Ｄ／
Ｖ）。この時間Ｔは、処理部４が製品６を処理した時、
センサ２が製品の処理効果を検知した時との間の時間を
代表している。この遊び時間は、しばしば無駄時間とし
て参照する。用語「無駄」は、時間Ｔがセンサ２の応答
の遅れでもなければ、処理部４或は制御器５の応答時間
の遅れでもないので、「遅延」の代わりに使用している
。
ある応用例にとっては、無駄時間Ｔを正確に決定できる
ことが臨界的である。第１図に示すプロセスにおいて、
例えば、製品６が処理部４の下にある時刻でに制御器５
が処理部４の処理パラメータの変化に影響するものと仮
定する。もし、制御器５が処理パラメータの変化から実
際の無駄時間Ｔより短い時間経過後センサ２からの信号
に反応したならば、プロセスが過剰補正していることと
なる。これは、センサ２からの帰還信号がプロセスパラ
メータの変化中に処理部４で実際に処理された製品６に
対応しないからである。これの代りに、センサがベルト
コンベヤ３の製品６の前にある別の製品６′を検知する
こととなる。しかし、製品６°は、プロセスパラメータ
の変化に影響されていず、それ故、センサ２が製品６°
を検知した時点でプロセスの現行の状態に対応しない。
この結果、センサ２からの帰還信号が制御器６に間違え
て指示されて、プロセスパラメータの更なる修正が要求
されて、次の製品に所望の仕様を合わせようとする。こ
の結果、追加の多分不要なプロセスパラメータの修正が
制御器５によって起動されて、プロセスを過剰修正する
。このような過剰修正は、制御プロセスの発振（リンギ
ング）となる。
一方、もし、制御器５が処理パラメータの変化から実際
の無駄時間Ｔより長い時間経過後センサ２からの信号に
反応したならば、制御器５は、製品６が処理された後し
ばらくして、処理部で処理された製品６″′の物理特性
に対応するセンサの帰還信号に基づいて処理部を制御す
る。この結果、不要な大多数の製品６″は、制御器５が
処理部４での処理特性を修正しないで、処理部４からセ
ンサに通過する。その内に、処理部４で影響されたプロ
セスパラメータが仕様の限界値を越えて漂うこととなる
。
第２図を参照すると、製紙プロセスにおける無駄時間を
決定する既に公知の方法が記載されている。特に、第２
図は、シート状の紙１３の単位領域当たりの質量「基本
重量」を制御する製紙プロセスにおける装置を記載して
いる。製紙プロセスにおいては、木製の繊維のスラリ及
び水がヘッドボックス１０と呼ばれるタンクに供給され
、その後スラリか分割リップ１６で定義される開口１２
を通過して連続的に流される。スラリは連続的なベルト
コンベヤ１４に堆積させられる。ベルトコンベヤ１４が
ヘッドボックス１０から離れる矢印１５方向に移動し、
従って、スラリかベルトコンベヤ１４上に連続シート１
３を形成する。紙スラリ１３のシートはベルトコンベヤ
１４で輸送中に水分含量を放出し、ローラ２０で圧縮さ
れて、シート１３かも水分が除去される。シート１３の
基本重量は、その後、基本重量センサ２４を用いて測定
される。
分割リップ１６の垂直位置は、開口１２の゛寸法、従っ
てベルトコンベヤ１４に堆積させられるスラリの量、最
終的にシート１３の基本重量に関係する。分割リップ１
６の垂直位置は、分割リップ１６及びヘッドボックス１
０に接続された複数の作動器１８によって制御される。
センサ２４からの情報は、制御器２６に送信されて、制
御器が作動器１８を順に制御して、所望の基本重量のシ
ート１３を得ている。
分割リップ１６及びセンサ２４に関する無駄時間を決定
する既に公知の方法は、センサ２４によって検知できる
摂動効果の前に、単一の摂動からの経過時間を決定し、
作動器１８の制御を手動で摂動させる段階を備えている
。この摂動は、特に、公称の幅から開口１２の幅の突然
の変化、従ってシート１３の基本重量の変化に影響して
いる。基本重量の局所変化は、無駄時間Ｔ後センサ２４
で検知されるべきマーカとしての役割を果たしている。
摂動の強さは、制御器２６から制御信号２８の雑音の強
さよりかなり大きく設定されて、センサ２４が手動摂動
によるマーカを、制御信号２８の雑音に起因する基本重
量の変動と区別することを保証している。
「発明が解決しようとする課題」 上記記載の無駄時間決定方法は種々の欠点を持っている
。第１に、この方法は、制御信号の雑音に起因する基本
重量の変動からマーカを明確に区別することを保証する
ために、安定状態の基本重量からかなり大きい基本重量
の局所変化が要求される。この結果、安定状態に戻るま
でにかなりの時間がプロセスの変化毎に要求される。
第２に、上記記載の方法は仕上がった製品の均一性を破
壊する。マーカの存在は、均一な基本重量で製造できる
シートの長さに上限を設定することとなる。更に、シー
トが仕上がり寸法の紙製品に裁断された時には、局所基
本重量変化が裁断部の中央に配置される。勿論、追加の
検査段階が仕上り製品におけるマーカ部分を同定するた
めに要求される。
無駄時間を決定するために既に使用された他の方法は、
ローラ２０の速度を単純に決定することによるシート１
３の速度を決定することを伴っている。しかし、この方
法で決定される無駄時間が信頼できない。これは、時間
と共に変化するローラ２０及び紙シート１３間の滑りが
有るからである。更に、シート１３は、延びたり、ロー
ラ２゜で圧縮することによって長さが変化する。従って
、ローラ２０の速度が直接シート１３の速度に対応しな
い。この結果、無駄時間がこの方法によって正確に決定
できない。
「課題を解決するだめの手段」 本発明は、全体のプロセスに最小の乱れを伴って、プロ
セスにおけるセンサ及び処理部に関するプロセスの無駄
時間を自動的に決定する方法及び装置を目的としている
。小振幅の摂動信号は処理部の制御に導入される。この
摂動信号に撹乱された製品の１種以上の物理特性が処理
部で実施された製品の変化を検知するセンサによって監
視される。センサ出力信号及び摂動信号はその後交差相
関されて、制御信号の摂動によって影響された製品の変
化に対応するセンサ出力信号を同定する。
プロセスの無駄時間は、交差相関要素を最大値に到達さ
せる交差相関信号間の相対時間シフト（ずれ）であると
決定された。交差相関技術が製品の物理特性の非常に小
さい摂動を検知する能力を持っているので、無駄時間は
、製品の物理特性を所望の仕様値以外、従って殆ど商品
価値のない範囲に変化させないで決定できる。２種の信
号を交差相関する方法及び装置は公知である。
本発明の装置は、制御されるプロセスパラメータを摂動
させるために、処理部の制御ラインに沿って任意に振幅
を変動させた信号の短いバースト波を送信する任意信号
発生器を備えている。任意信号は、プロセスの摂動の影
響が最小になるように、特定のプロセスパラメータ毎に
代表的なプロセス制御信号に比較して小さい振幅を持っ
ている。
プロセスパラメータは、任意信号及び処理部の下流のセ
ンサの結果が製品に任意信号の影響を検知するので、変
化してもよい。センサは、これに応答して、このような
影響を示す出力を発生する。
任意信号は、処理部に印加されたと同時に、交差相関装
置にも供給される。交差相関装置は、最適にプログラム
されたデジタル計算器或はアナログ交差相関回路であよ
い。交差相関計算プログラム及び回路が公知である。交
差相関装置は、センサ出力信号を任意信号発生器からの
任意信号と交差相関して、交差相関要素を形成する。処
理部の要因化が任意信号で摂動される瞬間及びセンサが
まず摂動の影響を検知できる瞬間に関するプロセス無駄
時間は、交差相関要素の最大値を発生する２個の交差相
関信号間の相対時間ずれを計算することによって決定さ
れる。
計算された無駄時間は、センサからの帰還信号を直接受
信するプロセス制御器に供給される。制御器は、制御信
号の先の変化から無駄時間が経過後、瞬時に発生したセ
ンサ帰還信号に応答して、プロセスパラメータに必要な
更なる修正を決定して、所望の仕様によるプロセスを操
作する。制御器は、その後制御信号を処理部に供給して
プロセスパラメータを要望通りに変化させる。
本発明によれば、制御信号に存在する雑音の振幅と略同
じ振幅を持って、制御器の出力信号を単純に摂動する外
乱が必要であるのみである。交差相関要素の公知の特性
によれば、小振幅の摂動が交差相関技術によって雑音か
ら明確に区別できる。
制御信号内の雑音は、交差相関要素を殆どゼロ値にする
一因である。この摂動は例えば数回の正弦波状の外乱を
示している。
任意信号発生器から処理部或は交差相関器へ任意信号を
送信する遅延のような回路遅延は、処理部からセンサま
で製品を運ぶ遅延時間と比較した時に、アナログ装置或
は集約型デジタル装置で無視できる。従って、回路遅延
が通常装置の無駄時間計算で無視できる。
しかし、分散型デジタル計算装置においては、計算器（
即ち、計算器化任意信号発生器、計算器制御処理部及び
計算器化センサ信号処理器）間の回路遅延例えば通信遅
延によって、回路遅延が時々重大になり、それ故、この
遅延が正確に決定されて、交差相関要素を発生すべきで
ある。更に、ある計算が他の計算器より長時間掛かり、
或は高優先度で実行されるデジタル計算制御装置の特質
によって、回路遅延も変動する。交差相関要素の計算に
おいては、もし、このような任意に変化する時間遅延が
送信された信号及びセンサからのその応答信号間に導入
されたならば、計算された交差相関要素がこれら２個の
信号間の交差相関関係を真に反映しない。このような訳
で、分散型計算装置における回路遅延が厳密に計算され
て、有用な交差相関要素を求めなければならない。
勿論、ある処理においては、無駄時間が全時間及びプロ
セスパラメータの変化を伴って変化してもよい。それ故
、これらの情況においては、プロセス中に無駄時間を定
期的に再計算する必要がある。これを達成するためには
、任意信号発生器は、処理器の制御を簡潔に摂動する小
振幅の任意信号を定期的に放射するように設定してもよ
い。プロセス無駄時間は、その後読に記載した方法で新
規な任意信号毎に再計算される。制御器は、その後、新
規に再計算された無駄時間に対応する期間を考慮に入れ
てセンサからの出力信号に基づいて処理部を制御するよ
うに再設定される。
「実施例」 以下に、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第３図は、所定のプロセスのプロセス無駄時間を決定し
て、無駄時間補償制御器３２によってプロセスを制御す
る本発明の装置の一実施例のブロック図を示している。
このプロセスにおいて、既に記載した製紙プロセスにお
ける紙の基本重量を調整する処理部３０は制御器３２に
よって制御される。基本重量のようなプロセスパラメー
タでの地理部３０の影響を検知するセンサ３４が形成さ
れている。
交差相関スキームは、プロセス無駄時間、即ち処理部３
０で影響されたプロセスパラメータの変化時刻及びこの
変化をセンサ３４で検知した時刻間の時間を決定するた
めに用いられる。特に、小振幅の摂動信号の短バースト
がライン４１に沿って処理部３０に送信される。この摂
動信号は、好ましくは疑似二進任意序列信号発生器３８
で形成されている。任意信号４０は、直接処理部３ｏに
印加されて、処理部３０で制御されているプロセスパラ
メータに小さい任意変化を製品に与えている。
センサ３４は、任意信号４０が処理部３０で受信された
後、時間Ｔでプロセスの製品のプロセスパラメータの任
意摂動の影響をまず検知する。この時間Ｔは、処理部３
０に摂動信号を印加した時刻及びプロセスの製品に摂動
の影響がセンサ３４で検知された時刻間の時間間隔を示
す無駄時間である。センサ出力信号４２は、ライン５２
に沿って交差相関器４４に送信される。任意信号発生器
３８からの任意信号４０もライン４３に沿って交差相関
器４４に送信される。任意信号４０の製品での影響に対
応するセンサ出力信号４２の部分及び任意信号発生器３
８から直接の任意信号４０は、交差相関器によって受信
されて、相互に変化した置時間シフトされる。この実施
例においては、交差相関器が最適にプログラムされたデ
ジタル計算器である。時間シフトした複数の信号は、そ
の後、相互に交差相関計算器４４で乗算されて交差相関
要素を求めている。
分散型デジタル計算装置においては、所定量の通信遅延
を持って処理部３０に受信された後の任意信号がライン
４３゛を経由して交差相関器４４に逆に送信される。ラ
イン４３′からの信号は、任意信号発生器３８から直接
受信したライン４３からの信号と交差相関器内で比較し
、通信遅延がこれら２つの信号を比較して計算される。
この計算された通信遅延は、通信遅延におけるどの任意
性も補償するために、交差相関要素の計算に使用される
。
交差相関技術を時間シフト信号に応用することが公知で
ある。それ故、本発明と関連して交差相関技術を簡潔に
要約することで十分である。２つの信号波形間の相関は
、波形の類似性或は関連性の測定である。特定の任意波
形を持つ任意信号４０にとっては、任意信号４０及びセ
ンサ出力信号４２間の交差相関要素が次に定義される。
但し、Ｆ　ｃｃ（Ｔ　）は交差相関要素であり、ｆｌ（
ｔ）が時間ｔでの任意信号４０の波形であり、 ｆ、（を十Ｔ）が時間ｔ＋Ｔでのセンサ出力４２の波形
であり、 Ｔが任意信号４０及びセンサ出力４２間の時間シフトで
あり、 ■。が積分間隔である。
第４図は、任意信号及びその応答信号例えばセンサ出力
４２間の代表的交差相関要素のプロットのグラフ図を示
している。実線及び点線は、理想状態及び非理想状態で
得られた交差相関要素のプロットである。実線プロット
で理想的に示しているように、任意信号及びその理想応
答は、プロセス無駄時間Ｔまでゼロ値を持っている。Ｔ
で交差相関要素が最大値まで瞬間的に上昇し、その後対
数的に下降してゼロ値になっている。最大値及び対数的
降下率は、処理部３０及びセンサ３４の特性に依存して
いる。
非理想状態下では、交差相関要素が無駄時間Ｔでの最大
値まで急激に上昇しないが、徐々に増加して無駄時間Ｔ
近傍で大きな値になっている。更に、非理想の交差相関
要素が点線のプロットで示すように幾つかの最大値Ｍを
持っている。
交差相関器４４で展開された非理想交差相関要素は、セ
ンサ出力４２及び交差相関要素のピーク値近傍内の非理
想交差相関要素における最も急勾配の変化に対応する任
意信号４０間の時間シフトＴを決定するために、無駄時
間計算器４６に印加される。この相関要素における最も
急勾配の変化に対応する時間シフトＴはプロセスの無駄
時間を示している。
任意信号に関係しないセンサ出力４２の部分、即ちライ
ン３６を経由して通常の制御信号に応答するセンサ出力
４２の部分は、任意信号と「非コーヒレント」あると呼
ぶべきで、それ故、相関要素が任意信号４０に関して殆
どゼロである。同様に、プロセスのどの雑音及びセンサ
測定値も、任意信号と非関連或は「非コーヒレント」で
あり、それ故、プロセスのどの雑音及びセンサ測定値も
交差相関要素の値を殆どゼロにする一因である。
上記分析は交差相関要素の公知の平均特性によるもので
ある。
無駄時間を決定する交差相関技術を用いた利点は、摂動
任意信号の振幅が先行技術に用いた信号の振幅よりかな
り小さくできることである。勿論、交差相関技術用の摂
動信号の周波数は他の先行技術のそれより更に高い。そ
れ故、製品上の任意摂動の影響が殆ど無視できるが、セ
ンサ出力から明確に同定される任意信号によってなされ
るプロセスの効果を許容している。交差相関要素の特性
に従えば、任意信号とセンサ出力との交差相関によって
、任意信号４０で影響される処理部３０の小振幅の高周
波数の摂動は、先行技術で必要な大振幅の低周波数の信
号が要求されないで、センサ出力４２から正確に同定で
きる。任意信号は振幅が小さく、かなり高い周波数であ
るので、プロセスパラメータが任意信号によって殆ど影
響されず、プロセスの所望の全体の制御に影響しない。
小振幅、高周波数の摂動の結果として、プロセスパラメ
ータの最小の変化は、製紙プロセスの紙の基本重量を制
御するような応用に許容できる。
既に述べたように、非理想状態下の、交差相関要素Ｆｅ
ｅ（ｔ）のピーク値は複数の最大値Ｍを持ってよい。こ
の情況において、無駄時間Ｔを随時指定する代わりに、
交差相関要素の種々の最大値の１つで相対時間シフトｔ
に対応するものとして、無駄時間は、代りに、もつと正
確に、交差相関要素Ｆｃｃ（ｔ）の値の最大増加率に対
応するものが値ｔであると決定してもよい。第４図を参
照すると、点線は、理想状態下の実線で示すプロットに
比較して、非理想状態下で得られた交差相関要素の実験
的プロットを示している。交差相関要素の最大傾斜に対
応する時刻が実際の無駄時間の非常に良好な近似である
ことが見いだされた。
交差相関要素Ｆｅｅ（ｔ）の傾斜は、交差相関要素のピ
ーク値の最初に位置した通常位置Ｗで決定できる。この
要因を形成するためのコンピュータアルゴリズムが公知
である。従って、要因の傾斜は、交差相関要素のピーク
近傍での所定数のサンプル点６３で決定される。最大上
昇傾斜に対応する時間（時刻）ｔが修正無駄時間Ｔに殆
ど等しい。
サンプリングプロセスを合理化するためには、所定幅の
サンプリング窓６２が定義され、ピークの回りで粗く集
約される。この窓６２は、要因をサンプルする境界を形
成している。窓６２の寸法は、小さいことが予期される
複数の傾斜を持つ要因を除外するように選択される。従
って、窓６２が必要なサンプル点の数を減少させる。
決定されたプロセス無駄時間は、処理部３０からセンサ
３４に製品を輸送する際の遅延をその制御要因で補償す
るために、プロセス制御器３２に印加されてもよい。制
御器３２は、センサ出力信号４２を、所望のプロセス仕
様に対応する基準信号５０と比較して、プロセスパラメ
ータの更なる調整がプロセスの修正に必要か否かを決定
する。
もし、これら２つの信号に差があるならば、修正が実施
される。特に、制御器３２は、センサ帰還信号４２及び
基準信号５０間の差に依存した制御信号３６を発生する
。しかし、制御器３２は、プロセス無駄時間Ｔに対応す
る間隔が経過しない限り、無駄時間の補償のために、先
行の制御信号変化の発生に続くプロセスパラメータを変
化させる制御信号を発生しない。そうでなければ、制御
器３２は、制御信号の先の変化の結果に対応しないセン
サ出力と作用する。例えば、センサ３４は、既に述べた
ように、無駄時間Ｔより短い時間で、プロセスパラメー
タの最後の変化に影響されたプロセスの変化を検知でき
なかった。これは、制御器３２にプロセスを更に修正す
る制御信号を発生させるだろう。この結果、プロセスが
過剰修正される。
制御器３２の通常の制御要因は、好ましいが必ずしも必
要でないが、無駄時間の決定中保留される。制御器の動
作保留中に、処理部の各パラメータが制御器の動作保留
直前で得られた値に各々保持される。無駄時間の決定中
の制御器３２の動作の保留は不必要な帰還を防止してい
る。即ち、任意信号の印加中に処理部で製造された製品
から得られたセンサ信号に基づいて、処理部で影響され
たプロセスの変化を制御器が防止している。
既に述べたように、ある製造情況においては、無駄時間
が一定でないが、代わりに時間と共に変化してもよい。
これらの情況において、任意信号発生器３８は、ある間
隔で任意信号を送信するように設定できる。各時刻毎に
、任意信号が送信され、交差相関器は、センサ３４から
の出力信号４２と、任意信号発生器３８からの任意信号
とを交差相関させ、無駄時間計算器４５が結果の交差相
関要素を用いて無駄時間を再計算する。再計算された無
駄時間は、その後、既に記載された方法でその将来の制
御要因における新規な無駄時間値を考慮した制御器３２
に送信される。
「発明の効果」 以上に記載されたものは、交差相関スキームを用いたプ
ロセス無駄時間決定用の装置及び方法である。決定され
たプロセス無駄時間は、無駄時間補償制御ループにおけ
るセンサ信号に対するプロセス制御器の応答を制御する
ために用いられる。
本発明は、既に記載された実施例を参照して開示された
が、第２図に関連して議論された方法で紙シートの基本
重量を制御することに特に有用である。そうでなくても
、種々の変形例が本発明の精神及び視野を逸脱しないで
実施されてもよい。例えば、本発明は、流体及びガスを
伴うプロセスと同様に、紙以外のシート材料に適用でき
る。勿論、疑似二進任意序列信号は、結果の製品の物理
特性の変化の平均分担がゼロであるので、通常好ましい
。疑似二進任意信号を使用した他の利点は、発生が容易
で、交差相関要素の計算を殆ど単純化することである。
従って、任意信号の使用は、無駄時間の決定を容易にさ
せる。そうでなくても、疑似二進任意信号以外の任意信
号も本発明に使用されて、そのパワースペクトルが平坦
即ち白であることを形成した同じ結果を達成してもよい
。
【図面の簡単な説明】
第１図は製造プロセスにおけるプロセス無駄時間の原因
を示す概略図、第２図は製紙工程における基本重量制御
を示す概略図、第３図は本発明による無駄時間の補償制
御装置の実施例のブロック図、第４図は実線の理想状態
及び点線の非理想状態で得られた交差相関要素を示す図
である。 ２．２４．３４・・・センサ、４，１６．３０・・・処
理部、５，２６．３２・・・制御器、６．６″、６″６
”’、１３・・・製品、３８・・・任意信号発生器、４
４・・・交差相関器、４６・・・無駄時間計算器。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）プロセスパラメータによって原料を処理するプロ
    セス手段と、摂動信号を発生し、この信号をプロセス手
    段に印加して、摂動信号に従ってプロセスパラメータを
    摂動させる摂動手段と、プロセス手段から間隔おいて配
    置されて、プロセスで製造中に摂動信号で影響された特
    性を含む製品の物理特性を検知し、これに応答したセン
    サ信号を発生するセンサと、プロセス手段に印加された
    摂動信号と、センサで発生された信号とを交差相関する
    交差相関手段と、交差相関要素を用いて、摂動信号がプ
    ロセス手段に印加された時刻と、センサが製品での摂動
    の影響を検知した時刻との間の無駄時間を計算する無駄
    時間決定手段とを備えた、プロセス内のプロセスパラメ
    ータの調整時及びプロセスでの調整効果がセンサで検知
    した時間の無駄時間の決定装置。
  2. （２）前記センサ信号を受信し、このセンサ信号に応答
    して、プロセス手段のプロセスを変化させる制御信号を
    プロセス手段に供給する制御手段と、無駄時間決定手段
    によって計算された無駄時間に基づいて、プロセスの変
    化が発生した時刻を決定する手段とを備えた特許請求の
    範囲第１項記載の装置。
  3. （３）前記無駄時間の間隔は、交差相関要素の最大値の
    位置を基準にして決定される特許請求の範囲第２項記載
    の装置。
  4. （４）前記無駄時間の間隔は、交差相関要素の値の最大
    増加率の位置を基準にして決定される特許請求の範囲第
    ２項記載の装置。
  5. （５）前記摂動手段は、間欠的に摂動信号を発生し、前
    記無駄時間決定手段が定期的に発生された摂動信号の度
    に無駄時間を再計算する特許請求の範囲第２項記載の装
    置。
  6. （６）前記摂動信号は、予め決定された期間毎の小振幅
    の疑似二進任意信号である特許請求の範囲第５項記載の
    装置。
  7. （７）前記制御信号は、摂動手段が摂動信号を発生して
    いる最中保留される特許請求の範囲第２項記載の装置。
  8. （８）前記プロセスは製紙プロセスであり、プロセスパ
    ラメータが基本重量であり、プロセス手段が基本重量を
    制御する手段を含む特許請求の範囲第２項記載の装置。
  9. （９）第１の位置で、プロセスパラメータ変化させる第
    １の信号を用い、変化したプロセスパラメータで得られ
    た製品を第２の位置に移動させ、第２の位置で、変化し
    たプロセスパラメータで影響された製品の物理特性を検
    知し、これに応答した第２の信号を発生し、第１の信号
    と第２の信号とを交差相関させて、交差相関要素を生成
    し、交差相関要素を用いて、装置の無駄時間を計算する
    段階を備えた、プロセスにおけるプロセスパラメータの
    調整時刻と、プロセスの調整効果がセンサによって検知
    できた時刻との間の無駄時間の決定方法。
  10. （１０）計算された無駄時間で決定された時刻で、第２
    の信号に応答してプロセスパラメータを変化させる第３
    の信号を用いた段階を更に備えた特許請求の範囲第９項
    記載の方法。
  11. （１１）前記第１の信号が小振幅の任意信号である特許
    請求の範囲第１０項記載の方法。
  12. （１２）前記無駄時間が定期的に再計算される特許請求
    の範囲第１０項記載の方法。
  13. （１３）第１の位置で、プロセスで製造された製品の物
    理特性を変化させる第１の信号を用い、変化した物理特
    性を持つ製品を第２の位置に移動させ、第２の位置で、
    変化した物理特性を検知し、これに応答した第２の信号
    を発生し、第１の信号と第２の信号とを交差相関させて
    、交差相関要素を発生し、計算された無駄時間で決定さ
    れた時刻で、第２の信号に基づいて物理特性をかなり大
    きい変化を形成する段階を備えた、プロセスの制御方法
    。
  14. （１４）前記第１の信号が小振幅の任意信号である特許
    請求の範囲第１３項記載の方法。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122963A (en) * 1990-03-07 1992-06-16 Process Automation Business, Inc. Actuation cell response and mapping determinations for web forming machines
US5081402A (en) * 1991-02-22 1992-01-14 Comfortex Corporation Low power consumption wireless data transmission and control system
US5282130A (en) * 1992-05-20 1994-01-25 Elsag International B.V. Method and apparatus for obtaining process characteristics in a self-tuning controller
FR2706559B1 (fr) * 1993-06-15 1995-09-15 Matra Cap Systems Sa Procédé d'amortissement actif de vibrations.
US5539634A (en) * 1993-09-03 1996-07-23 Measurex Corporation Sheetmaking system identification using synthetic measurement produced from redundant noisy measurements
US6466893B1 (en) * 1997-09-29 2002-10-15 Fisher Controls International, Inc. Statistical determination of estimates of process control loop parameters
US6804618B2 (en) * 1997-09-29 2004-10-12 Fisher Controls International, Llc Detection and discrimination of instabilities in process control loops
US6233495B1 (en) * 1998-06-12 2001-05-15 Abb Automation, Inc. Methods for modeling two-dimensional responses of cross-machine direction actuators in sheet-forming processes
WO2002005042A2 (en) * 2000-07-12 2002-01-17 Aspen Technology, Inc. Automated closed loop step testing of process units
US7209793B2 (en) 2000-07-12 2007-04-24 Aspen Technology, Inc. Automated closed loop step testing of process units
GB0113627D0 (en) 2001-06-05 2001-07-25 Univ Stirling Controller and method of controlling an apparatus
DE10127878A1 (de) * 2001-06-11 2003-02-20 Rossendorf Forschzent Verfahren und Schaltungsanordnung zur Regelung von Extremwerten
GB0415144D0 (en) 2004-07-06 2004-08-11 Attar Software Ltd Method and system for detecting events in process operating data and identifying associations between related events
DE102006003637A1 (de) * 2006-01-26 2007-08-02 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung oder Behandlung einer Faserstoffbahn
WO2008043376A1 (de) * 2006-10-10 2008-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines technischen prozesses
US20110093247A1 (en) * 2008-06-13 2011-04-21 Control Station, Inc. System and method for non-steady state model fitting

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4009113A (en) * 1971-04-30 1977-02-22 Lever Brothers Company Protection of materials
US3718813A (en) * 1972-01-19 1973-02-27 O Williams Technique for correlation method of determining system impulse response
DE2510837C3 (de) * 1975-03-12 1985-07-11 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Einrichtung zur Regelung von totzeitbehafteten Regelstrecken
JPS55133965A (en) * 1979-04-06 1980-10-18 Toshin Kogyo Kk Compensating method and device for feeding error of endless belt in automatic screen printing
JPS5666315A (en) * 1979-10-31 1981-06-04 Sumitomo Metal Ind Ltd Controlling method for sheet thickness in strip mill
AT378613B (de) * 1980-04-11 1985-09-10 Sticht Walter Programmierbare einrichtung zur steuerung bzw. ueberwachung von antrieben an einer arbeitsmaschine
US4543517A (en) * 1982-08-30 1985-09-24 Kubik, Incorporated Electronic position and velocity control system with cold start compensation
JPH07113856B2 (ja) * 1985-03-20 1995-12-06 東芝機械株式会社 追従誤差制御装置
DE3535787A1 (de) * 1985-10-07 1987-04-09 Siemens Ag Verfahren zur bestimmung von regelstreckenparametern
JP2691528B2 (ja) * 1986-03-14 1997-12-17 東芝機械株式会社 完全追従形サーボシステム

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Publication number Publication date
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EP0334698A3 (en) 1990-05-16
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