JPH0322320Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、製紙工業の抄紙／塗工工程の制御に
使用される抄紙機制御装置に係り、特にプロセス
の運転状態を変更するプロフイール制御用画面の
表示操作の改良に関する。

（従来の技術） 本出願人は、抄紙機制御装置を製造しており、
例えば横河技報Vol.29p.195（1985）に詳細な技術
的事項を開示している。

この抄紙機制御装置では、本出願人がＢ／Ｍセ
ンサと呼んでいる検出端によつて測定された紙の
坪量、水分率、灰分率等のデータに基づいて、紙
質を目標値に一致させるように制御している。

抄紙／塗工プロセスでは、スライスリツプとよ
ばれる原料供給口の開度をスライスボルトで、水
分率をスチームバルブで、紙厚をエアーノズルな
どで制御している。これらのアクチユエータは通
常は紙幅方向に複数、例えば60点程度設置されて
おり、この操作量を表示・調整する画面をプロフ
イール制御画面と呼んでいる。この画面で操作者
が操作量を指定すると、これに連動して抄紙／塗
工プロセスのアクチユエータが制御される。

プロフイール制御画面では、アクチユエータの
操作量をバーグラフ表示すると共に操作量を指示
するようにしている。さらに具体的にのべると、
各アクチユエータに対して、アツプ／ダウンキー
が設けてあり、この操作量は直接アクチユエータ
に出力されていた。例えば１回のアツプキーの操
作は弁開度を１％増大させることに相当する。こ
の１回／１％の対応関係は、アクチユエータを動
作させる場合の精度や定常状態での１回の平均的
操作量を考慮して定めている。

（考案が解決しようとする問題点） しかし抄替や抄速変更等の運転状態が不安定な
状態ではアクチユエータの操作量が定常状態に比
較して大きくなるので、アクチユエータへの操作
出力を画面上の指示操作と連動させていると、ア
クチユエータの操作回数が著しく増大して、アク
チユエータの傷みが早くなると言う課題があつ
た。またプロセスへの指示も随時なされている
が、抄紙／塗工プロセスは非線形性を有してお
り、小さな操作量を何回も与えた場合と大きな操
作量を１回与えた場合とでは総計の操作量が同じ
でも応答が相違し、即応性とロバスト性を考慮し
ない操作はプロセスは不安定にすると言う課題が
あつた。

本考案はこのような問題点を解決したもので、
アクチユエータへの操作出力と画面上の指示操作
とを独立して行い、アクチユエータの寿命が長く
かつ安定した制御性の得られる抄紙機制御装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） このような目的を達成する本考案は、抄紙／塗
工プロセスの状態を表示すると共にプロセスへ目
標値を指示するオペレータズ・ステーシヨンと、
このオペレータズ・ステーシヨンの指示する目標
値に基づいて抄紙機／塗工機を制御するフイール
ドコントロール・ステーシヨンとを備えた抄紙機
制御装置において、次の構成としたものである。

すなわち、抄紙／塗工プロセスには蒸気、空気
若しくは製紙原料の供給量を増減させるアクチユ
エータ、このアクチユエータの操作量を検出する
操作量検出器を設けている。

また、フイールドコントロール・ステーシヨン
にはこの操作量検出器の値を一時保持する操作量
データバツフア、この操作量データバツフアの検
出値と指示された目標値によつて当該アクチユエ
ータへ操作量を出力するプロセス制御部を設けて
いる。

さらに、オペレータズ・ステーシヨンには当該
操作量データバツフアより転送された各アクチユ
エータの操作量の現在値を記憶する操作量記憶
部、各アクチユエータの目標値を設定する操作量
目標設定部、この操作量目標設定部で設定された
目標値と操作量記憶部で保持している現在値とを
表示する操作量表示部、当該操作量目標設定部で
各アクチユエータの目標値設定が終了したのち一
時に各アクチユエータに更新された目標値として
出力する操作量目標送信部を設けている。

（作用） 本考案の各構成要素はつぎの作用をする。操作
量目標設定部は、各アクチユエータの操作目標値
を指示する。操作量表示部はアクチユエータの現
在値と目標値とを比較表示して、設定を容易にす
る。操作量目標送信部は、操作すべきアクチユエ
ータ全体の目標値設定が終了した後、一時にプロ
セス制御部に伝送する。プロセス制御部は同時に
各アクチユエータに対する制御を開始する。

（実施例） 以下図面を用いて、本考案を説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示す構成ブロツ
ク図である。図において、１０は抄紙／塗工プロ
セス、２０は抄紙／塗工プロセス１０の運転状態
を検出するＢ／Ｍセンサ、３０はＢ／Ｍセンサ２
０の検出を基礎にして抄紙／塗工プロセス１０を
制御するフイールドコントロール・ステーシヨ
ン、４０はフイールドコントロール・ステーシヨ
ン３０への目標値指定や抄紙／塗工プロセス１０
の運転状態を監視するオペレータズ・ステーシヨ
ンで、操作者とのマンマシン・インタフエイスを
している。

次に各ブロツクの詳細を説明する。１１は蒸
気、空気若しくは製紙原料の供給量を増減させる
アクチユエータで、この詳細を説明すると、製紙
原料の供給を制御するスライスボルト１２、紙厚
を制御するエアーノズル１３、水分率を制御する
スチームバルブ１４などから構成されている。こ
れらのアクチユエータ１２〜１４は紙幅方向に複
数配置されている。１５は各アクチユエータ１２
〜１４の操作量を検出する操作量検出器である。

３１はＢ／Ｍセンサ２０より所定の周期で送信
されるプロフイールデータを一時記憶するプロフ
イールデータ・データバツフア、３２は操作量検
出器１５から所定の周期で送信される値を一時保
持する操作量データバツフア、３３はアクチユエ
ータ１１へ操作量（MV：manipulated、value）
を出力するプロセス制御部で、操作量データバツ
フア３２の現在値とオペレータズ・ステーシヨン
４０の指示する目標値との偏差を用いて速度形の
出力をする場合と、偏差でなく目標値を絶対値と
して位置形の出力をする場合とがある。

４１はプロフイールデータ・データバツフア３
１から送信されたデータを保持するデータ記憶
部、４２はこのデータ記憶部４１のデータを表示
するプロフイールデータ表示部で、操作者の最終
目標である所望の紙質であるプロフイールデータ
を達成するための目標設定を容易にする。４３は
各アクチユエータ１２〜１４の操作量の現在値を
記憶する操作量記憶部で、操作量データバツフア
３２から所定の周期で送信される。４４は各アク
チユエータ１２〜１４の操作量の目標値を設定す
る操作量目標設定部、４５は操作量目標設定部４
４で設定された目標値と操作量記憶部４３で保持
している現在値とを表示する操作量表示部で、操
作目標値の設定を容易にする。４６は一時に各ア
クチユエータ１２〜１４に更新された目標値とし
て出力する操作量目標送信部で、操作量記憶部４
３で各アクチユエータ１２〜１４の目標値設定が
終了した後に、例えば操作者が指示する。

このように構成された装置の動作を次に説明す
る。第２図はデータ構造の説明図で、ここではア
クチユエータとしてスライスを例示している。図
中、中央にプロフイール制御画面があり、スライ
スボルト操作量のバーグラフ表示と、製造してい
る紙のプロフイールデータとが画面に表示され、
またアツプ／ダウンキー、送信指令キーが設けて
ある。

制御対象としているスライスの総数をＮ個、当
該画面で制御しようとするスライスの総数をＭ個
（Ｎ＞Ｍ）とする。操作者は制御画面で各スライ
スにたいして操作目標値をアツプ／ダウンキーを
操作して設定する。設定終了後送信指令キーを操
作して、オペレータズ・ステーシヨン４０からフ
イールドコントロール・ステーシヨン３０に伝送
する。なお、入力ミスをしてもキヤンセルすれば
よく、目標値はアツプ／ダウンキーの操作だけで
はアクチユエータに指示されることはない。

フイールドコントロール・ステーシヨン３０は
各スライスの操作量を測定しており、定周期（例
えば10秒間隔）で全アクチユエータについてオペ
レータズ・ステーシヨン４０に伝送している。オ
ペレータズ・ステーシヨン４０は画面でバーグラ
フ表示しているスライスについて現在の操作量を
表示する。

第３図は抄紙機制御装置全体における対応図で
ある。プロフイール制御画面のバーグラフ表示
は、抄紙／塗工プロセス１０のスライスに対応し
て設けてあるので、操作者は抄紙／塗工プロセス
１０の操作が容易にできる。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば次の効果が
ある。

目標値設定が終了した後各アクチユエータに
更新された目標値を伝送するので、アクチユエ
ータの動作回数が少なくて済むからアクチユエ
ータの傷みが少なくなる。

必要な操作量を一度にアクチユエータに送つ
ているので、プロセスの非線形性を考慮した制
御がオペレータを介して可能になり、制御が安
定なものとなる。

実施例のように、操作量目標設定部での一回
の設定量をプロセスの安定状態に於ける平均的
操作量とすると、安定状態ではアクチユエータ
に対する操作量出力が簡便になると共に、過渡
状態のように大きな操作量を出力する場合には
何回か設定作業を繰返して一時にアクチユエー
タに指示できるので制御性が向上する。

アクチユエータへの出力を目的とする通信回
数が減少するので、フイールドコントロール・
ステーシヨンとオペレータズ・ステーシヨンと
の間の通信の負荷が少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す構成ブロツ
ク図、第２図はデータ構造の説明図、第３図は抄
紙機制御装置全体における対応図である。 １０……抄紙／塗工プロセス、１１……アクチ
ユエータ、１５……操作量検出器。３０……フイ
ールドコントロール・ステーシヨン、３２……操
作量データバツフア、３３……プロセス制御部。
４０……オペレータズ・ステーシヨン、４３……
操作量記憶部、４４……操作量目標設定部、４５
……操作量表示部、４６……操作量目標送信部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 抄紙／塗工プロセスの状態を表示すると共にプ
   ロセスへ目標値を指示するオペレータズ・ステー
   シヨンと、このオペレータズ・ステーシヨンの指
   示する目標値に基づいて抄紙機／塗工機を制御す
   るフイールドコントロール・ステーシヨンとを備
   えた抄紙機制御装置において、 抄紙／塗工プロセスの蒸気、空気若しくは製紙
   原料の供給量を増減させるアクチユエータ、この
   アクチユエータによる操作量を検出する操作量検
   出器を抄紙／塗工プロセスに設け、 この操作量検出器の値を一時保持する操作量デ
   ータバツフア、この操作量データバツフアの検出
   値と指示された目標値によつて当該アクチユエー
   タへ操作量を出力するプロセス制御部をフイール
   ドコントロール・ステーシヨンに設け、 当該操作量データバツフアより転送された各ア
   クチユエータの操作量の現在値を記憶する操作量
   記憶部、各アクチユエータの目標値を設定する操
   作量目標設定部、この操作量目標設定部で設定さ
   れた目標値と操作量記憶部で保持している現在値
   とを表示する操作量表示部、当該操作量目標設定
   部で各アクチユエータの目標値設定が終了したの
   ち一時に各アクチユエータに更新された目標値と
   して出力する操作量目標送信部をオペレータズ・
   ステーシヨンに設け、 操作量目標設定部で各アクチユエータに対する
   目標値設定が終了した後、一時に操作量目標送信
   部を介して各アクチユエータに操作出力すること
   を特徴とする抄紙機制御装置。