JPH0329358Y2 - - 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、特に監視画面
の表示の改良に関する。

（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。

この抄紙工程において、レベル制御と呼ばれ
るものがある。ここでレル制御とは、オペレー
タズ・ステーシヨンBOPSからキー指令により制
御開始命令を与えたとき、フイールドコントロー
ル・ステーシヨンBFCSが種口弁開度、抄速、ト
ータルヘツド圧、蒸気圧設定値を操作して、フレ
ームに搭載されたセンサによつて検出される坪量
BW、水分率MP、灰分率及び抄紙機若しくは塗
工機の抄速、ジエツトワイヤ比Ｊ／Ｗ、スライス
開度を目標値まで所定の軌道にそつて変更してい
く制御をいう。この制御の内容は、例えば自動抄
速変更と、紙の種類を変更する抄替制御とよりな
る。

従来、レベル制御を実行する際は、坪量、水
分率、灰分率等のデータを時系列に表示するトレ
ンド画面と、センサがフレームに案内されて紙幅
方向に走査して折り返す際にこれらの詳細を印字
するトレンド印字をみて操作者が判断していた。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、トレンド画面やトレンド印字と目標値
との比較は、操作者にとつて容易ではなく、その
ため現在の測定値と目標値を同時表示して比較を
容易にしたいという要求あつた。特に、制御開始
後からプロセスの無駄時間が経過するまではトレ
ンドに応答が表われず操作者は自分の操作に不安
を感じる。また、制御終了後はプロセスが安定し
た操業を継続しているか認識する必要があり、し
かも目標値との乖離が少ないことが容易に確認で
きることが望まれていた。

本考案はこのような問題点を解決したもので、
抄速変更や抄替制御が容易にできる抄紙機制御装
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の指
示をするオペレータズ・ステーシヨンと、このプ
ロセスの状態を検出するセンサと、このオペレー
タズ・ステーシヨンの指示する目標値とセンサの
検出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、フイールドコントロール・ステーシ
ヨンには、初期状態、目標値及び抄紙機／塗工機
の制御特性から無駄時間及び制御終了時間を演算
するパラメータ演算部、前記オペレータズ・ステ
ーシヨンから制御開始信号が送信されたときに目
標値、前記センサ及びプロセスの初期状態、当該
パラメータ演算部が演算した無駄時間及び制御終
了時間をオペレータズ・ステーシヨンに送信する
予測データ呈示部を備えている。

またオペレータズ・ステーシヨンには、この予
測データ呈示部から送信されたデーに基づいて、
制御開始時から無駄時間だけ初期状態で推移する
無駄時間部、無駄時間経過後から制御終了時間ま
で初期状態から目標値に直線状に推移する時定数
部、制御終了時間の経過後ほぼプロセスの時定数
に見合う期間の間目標値で推移する安定性監視時
間部からなる折れ線状のデータを表示する予測表
示部、この予測表示部で表示された画面に制御開
始後のセンサ若しくはプロセスの状態を重ねて逐
次表示する現状表示部を設けている。

（作用） 本考案の各構成要素はつぎの作用をする。パラ
メータ演算部はプロセスの状態推移を概略表示す
るためのパラメータを演算する。予測データ呈示
部は、必要時にフイールドコントロール・ステー
シヨンからオペレータズ・ステーシヨンにパラメ
ータを送信する。

予測表示部は予測データ呈示部から送られたパ
ラメータをもとに無駄時間部、時定数部及び安定
性監視時間部からなる折れ線を画面表示する。現
状表示部は予測データに重ねてプロセス変数の現
在値を逐次表示して、現在の制御がいずれの領域
にあるか明瞭にする。

（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は抄紙若しくは塗工
プロセス、２０は紙の品質を測定するセンサで、
紙幅方向を所定の周期で走査している。３０はフ
イールドコントロール・ステーシヨンでパラメー
タ演算部３１と予測データ呈示部３２とを含んで
いる。４０はオペレータズ・ステーシヨンで、予
測表示部４１と現状表示部４２とよりなる。

構成を詳細に説明すると、パラメータ演算部３
１はセンサ２０の測定する初期状態とオペレータ
ズ・ステーシヨン４０から指示された目標値を入
力して、抄紙／塗工プロセス１０の制御特性に基
づいて無駄時間及び制御終了時間を演算する。予
測データ呈示部３２はオペレータズ・ステーシヨ
ン４０からレベル制御の開始信号が送信された
ときに動作を開始して、センサ２０の測定する初
期状態とオペレータズ・ステーシヨン４０から指
示された目標値を入力すると共にパラメータ演算
部３１の演算した無駄時間及び制御終了時間をオ
ペレータズ・ステーシヨン４０に送信する。この
制御終了時間は、プロセスを一次遅れ系で表現す
る場合の無駄時間に時定数を加えたものになつて
いる。

予測表示部４１はこの予測データ呈示部３２か
ら送信されたデータに基づいて折れ線状の図形を
表示する。現状表示部４２は予測表示部４１で表
示された画面に重ねて制御開始後のセンサ２０若
しくは抄紙／塗工プロセス１０の状態を時系列で
表示する。

第２図はデータ構造の説明図で、Ａはレベル
制御時に予測表示部３２から予測表示部４１に送
信されるデータ、Ｂはフイールドコントロール・
ステーシヨン３０から定期送信されるSV（設定
値）若しくはPV（瞬時値）である。

最初予測データ呈示部３２から初期値として、
種口弁開度、種流速、トータルヘツド圧、蒸気
圧、抄速及びBW、MPなどのセンサ２０で測定
される基礎項目が送信される。フイールドコント
ロール・ステーシヨンは定周期、例えば２秒間隔
でトレンドデータの収集をしているので、これを
現状表示部４２に送信する。

第３図はオペレータズ・ステーシヨンの画面の
説明図である。折れ線は無駄時間部、時定数部及
び安定性監視時間部よりなる。無駄時間部は制御
開始時から無駄時間だけ初期状態で推移する直線
である。時定数部は、無駄時間経過後から制御終
了時間まで初期状態から目標値に直線状に推移す
るもので、プロセスの時定数に見合う期間になつ
ている。安定性監視時間部は、制御終了時間の経
過ほぼプロセスの時定数に見合う期間の間は目標
値で推移する直線で、例えば時定数の１〜２倍の
期間としてプロセスが安定した状態にあるかハン
チング等の不安定な状態にあるかの判断に必要な
時間を確保している。続いて、現状表示部４２に
よつてトレンドデータが逐次表示される。制御開
始時から現在までのデータが連続して表示される
と共に、残余の部分は現在に継続して生じるトレ
ンドが表示される。

このように構成された装置の動作を次に説明す
る。第４図はレベル制御開始時の動作図であ
る。オペレータズ・ステーシヨンより開始命令が
あると、フイールドコントロール・ステーシヨン
は予測データ呈示部３２により予測値を予測表示
部４１に送信する。操作者はこのデータのうち、
注目しているものをオペレータズ・ステーシヨン
に指示して画面に表示させる。

第５図はトレンドデータの説明図である。フイ
ールドコントロール・ステーシヨンは通信回線を
介して送られてきた抄紙／塗工プロセス１０のデ
ータ、センサ２０のBW、MPなどのデータを、
オペレータズ・ステーシヨンに定期に送信する。
プロセスデータについては、例えば２秒間隔、セ
ンサデータについては紙幅方向の折り返し毎に送
信する。

制御が終了してプロセスの状態が目標値に達し
て安定すると、画面に終了時刻を表示して次回の
レベル制御までデータが保存される。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば次のような
実用上の効果がある。

(1) 予測値を制御開始後直ちに表示し、その後瞬
時値を時系列に重ねて表示するので、制御過程
の監視が容易にできる。

(2) 無駄時間部、時定数及び安定性監視時間部に
区分してあるので、現在のプロセスがいずれの
モードにあるのか容易に把握でき、特に無駄時
間の間はプロセスを操作してもトレンドに影響
が現れてこないが、何時になれば影響が生じる
か操作者に判るので、安心してプロセスを操作
できる。

(3) 安定性監視時間部ではプロセスの安定判別に
必要な時間トレンドを表示しているので、目標
値到達後のプロセス状態の安定性（ロバスト
性）が監視できる。

(4) 制御過程が見易くなると、最適制御のための
運転条件の収集が容易になり、制御の最適化に
役立つ。

【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図はオ
ペレータズ・ステーシヨンの画面の説明図、第４
図はレベル制御開始時の動作図、第５図はトレ
ンドデータの説明図である。 １０……抄紙／塗工プロセス、２０……セン
サ、３０……フイールドコントロール・ステーシ
ヨンBFCS、３１……パラメータ演算部、３２…
…予測データ呈示部、４０……オペレータズ・ス
テーシヨンBOPS、４１……予測表示部、４２…
…現状表示部。

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
   ロセスへの指示をするオペレータズ・ステーシヨ
   ンと、このプロセスの状態を検出するセンサと、
   このオペレータズ・ステーシヨンの指示する目標
   値とセンサの検出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、 初期状態、目標値及び抄紙機／塗工機の制御特
   性から無駄時間及び制御終了時間を演算するパラ
   メータ演算部、前記オペレータズ・ステーシヨン
   から制御開始信号が送信されたときに目標値、前
   記センサ及びプロセスの初期状態、当該パラメー
   タ演算部が演算した無駄時間及び制御終了時間を
   オペレータズ・ステーシヨンに送信する予測デー
   タ呈示部をフイールドコントロール・ステーシヨ
   ンに備え、 この予測データ呈示部から送信されたデータに
   基づいて、制御開始時から無駄時間だけ初期状態
   で推移する無駄時間部、無駄時間経過後から制御
   終了時間まで初期状態から目標値に直線状に推移
   する時定数部、制御終了時間の経過後ほぼプロセ
   スの時定数に見合う期間の間目標値で推移する安
   定性監視時間部からなる折れ線状のデータを表示
   する予測表示部、この予測表示部で表示された画
   面に制御開始後のセンサ若しくはプロセスの状態
   を重ねて逐次表示する現状表示部をオペレータ
   ズ・ステーシヨンに備えた、 ことを特徴とする抄紙機制御装置。