JPH0515851A - 籾摺選別機における回転選別筒の層厚制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転選別筒内における混合米の層厚を目標値に
制御する層厚制御において、制御の応答性の向上とハン
チングの防止を同時に達成すること。 【構成】所定時間ごとに層厚センサ１０の検出値を読み
込み（Ｓ１）、その検出値から層厚設定スイッチ１２で
設定されている設定値（目標値）に対する偏差Ｓ、およ
び検出層厚の変化率ΔＳをそれぞれ算出する（Ｓ２）。
次に、その算出した偏差Ｓ、変化率ΔＳの各現在値から
ファジィ制御規則により、後述のように排出量調節弁２
の調節量ＨＢを決定する（Ｓ３）。そして、その決定し
た調節量ＨＢに基づき、排出量調節弁２の開閉調節を行
う（Ｓ４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、籾を脱ぷ処理した後、
その混合米を籾と玄米とに選別する籾摺選別機の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、籾摺選別機の一例としては、主ホ
ッパ内の籾を脱ぷロールに供給して脱ぷ処理し、脱ぷ処
理後の混合米を回転選別筒に導いて玄米と籾とに選別す
るものが知られている。

【０００３】また、この選別機では、回転選別筒内にお
ける混合米の層の厚さ（以下、層厚という）を検出する
層厚センサを設け、その層厚センサの検出値が所定値
（目標値）になるように、主ホッパの排出口に設けた排
出量調節弁の開閉調節を行って回転選別筒への供給量を
調節し、回転選別筒内における混合米の層厚を所定値に
保つことにより適正な選別作業を行うようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、層厚は排出量
調節弁の調節に即応せず層厚を変更するのに時間を要す
るため、従来装置においては、制御の応答性を上げると
ハンチングを起こし、他方ハンチングを防止すると応答
性が悪くなるという問題が生じていた。

【０００５】そこで、本発明は、上記の問題を解消し、
制御の応答性の向上とハンチングの防止を同時に達成す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、主ホッパ内の籾をその排出口から脱ぷ
ロールに供給して脱ぷ処理し、脱ぷ処理後の混合米を回
転選別筒に導いて籾と玄米に選別する籾摺選別機におい
て、前記主ホッパの排出口に設け籾の排出量を調節する
排出量調節弁と、前記回転選別筒内の混合米の層の厚さ
を設定する層厚設定手段と、前記回転選別筒内の混合米
の層の厚さを検出する層厚検出手段と、前記層厚検出手
段の検出値から前記層厚設定手段の設定値に対する偏差
を求める偏差算出手段と、前記層厚検出手段の検出値か
ら混合米の層の厚さの変化率を求める変化率算出手段
と、前記偏差算出手段が求めた偏差、および前記変化率
算出手段が求めた変化率の組み合わせから前記排出量調
節弁の調節量を決定する調節量決定手段と、前記調節量
決定手段が決定した調節量に基いて排出量調節弁を開閉
調節する弁調節手段と、を備えてなる。

【０００７】

【作用】本発明では、層厚設定手段により回転選別筒内
の目標層厚が設定される。その目標層厚は、回転選別筒
の選別能力などを考慮して最適な値が設定される。層厚
検出手段は、回転選別筒内における層厚を検出する。

【０００８】偏差算出手段は、層厚検出手段の検出値か
ら層厚設定手段の設定値に対する偏差を求める。また、
変化率算出手段は、層厚検出手段の検出値から層厚の変
化率を求める。従って、選別中における混合米層の状態
に関する情報として、目標値に対する偏差とともに、検
出層厚の変化率を知ることができる。

【０００９】調節量決定手段は、偏差算出手段が求めた
偏差、および変化率算出手段が求めた変化率の組み合わ
せから排出量調節弁の開閉調節量を決定する。調節手段
は、その決定した調節量に基づいて排出量調節弁を開閉
調節する。

【００１０】このように、排出量調節弁の開閉調節量
を、目標の層厚に対する偏差のみならず検出層厚の変化
率を考慮して決定するようにしたので、制御の応答性の
向上と同時にハンチングの防止が図れる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。

【００１２】図１は本発明実施例の概略構成図であり、
１は籾を収容するホッパであり、その排出口に籾の排出
量を調整する排出量調節弁２を設ける。この排出量調節
弁２の開閉は、排出量調節弁モータ３の正転または逆転
により開閉するように構成する。４，４は左右一対の脱
ぷロールであり、主ホッパ１および補助ホッパ５から供
給される籾を脱ぷ処理する。脱ぷロール４，４の間隙の
調節は、図示しない公知の間隙調節手段により行う。７
は公知の回転選別筒であり、脱ぷロール４，４で脱ぷ処
理された玄米と籾との混合米が供給されると、その混合
米を籾と玄米とに選別する。

【００１３】回転選別筒７内には、その筒７内の混合米
の層厚を検出するための層厚検出板８を回転自在な軸９
に取り付けて配置する。軸９には回転角度を検出するポ
テンショメータなどの層厚センサ１０を設ける。

【００１４】次に、本発明実施例における制御系のブロ
ック図について、図２を参照して説明する。図において
１１は、後述のようにファジィ制御を行うＣＰＵであ
り、メモリ１３を接続する。ＣＰＵ１１は、その入力側
に層厚センサ１０のほかに回転選別筒７内の穀物の層厚
を設定する層厚設定スイッチ１２を接続し、その出力側
には排出量調節弁モータ３を接続する。

【００１５】このように構成する実施例の動作の一例に
ついて、以下に説明する。

【００１６】いま、主ホッパ１内の籾が脱ぷロール４，
４に供給されて作業が開始されると、脱ぷロール４，４
で籾は脱ぷ処理される。その脱ぷ処理された玄米と籾と
の混合米が回転選別筒７に供給されると、その混合米は
籾と玄米とに選別され、選別済みの玄米は仕上米として
回転選別筒７から排出される。

【００１７】そして、本発明実施例では、これら上記の
作業に併せて、回転選別筒７内の混合米の層厚を層厚設
定スイッチ１２で設定した設定値（目標値）に一致させ
るための制御を、以下のようなファジィ制御により行う
（図３参照）。

【００１８】まず、所定時間ごとに層厚センサ１０の検
出値を読み込み（Ｓ１）、その検出値から層厚設定スイ
ッチ１２で設定した設定値（目標値）に対する偏差Ｓ、
および検出層厚の変化率ΔＳをそれぞれ算出する（Ｓ
２）。次に、その算出した偏差Ｓ、変化率ΔＳの各現在
値からファジィ制御規則により、後述のように排出量調
節弁２の調節量ＨＢを決定する（Ｓ３）。そして、その
決定した調節量ＨＢに基づき、排出量調節弁２の開閉調
節を行う（Ｓ４）。

【００１９】このようなファジィ制御の実施にあたり、
図４の表で示すようなファジィ制御規則を採用し、上記
からも明らかなように、その前件部は検出層厚の目標値
に対する偏差Ｓ、および混合米の検出層厚の変化率ΔＳ
にするとともに、その後件部は排出量調節弁２の調節量
ＳＨとする。図において、縦の列は偏差Ｓの値、横の行
は変化率ΔＳの値、表の中は調節量ＳＨに対応した値を
それぞれ示す。

【００２０】ここで、目標値に対する偏差Ｓのラベル
は、 ＮＢ：負で大（回転選別筒内は小） ＮＳ：負で小 ＺＲ：ゼロ（目標値に等しい） ＰＳ：正で小 ＰＢ：正で大（回転選別筒内は大） を意味する。

【００２１】また、検出層厚の変化率ΔＳのラベルは、 ＮＢ：負で大（回転選別筒内が急激に減少） ＮＳ：負で小 ＺＲ：ゼロ（変化なし） ＰＳ：正で小 ＰＢ：正で大（回転選別筒内が急激に増大） を意味する。

【００２２】さらに、排出量調節弁２の調節量ＳＨのラ
ベルは、 ＮＢ：多く閉める ＮＳ：少し閉める ＺＲ：ゼロ（調節停止） ＰＳ：少し開く ＰＢ：多く開く を意味する。

【００２３】図４で示す制御規則は、次の形で表される
もので、たとえば「もし偏差ＳがＮＢ（負で大きい）
で、かつ変化率ΔＳがＮＢ（負で大きい）ならば、調節
量ＨＢをＰＢ（多く開く）にしなさい。」といったよう
になる。

【００２４】そして、目標値に対する偏差Ｓのメンバー
シップ関数を図５、検出層厚の変化率ΔＳのメンバーシ
ップ関数を図６、排出量調節弁２の調節量ＳＨのメンバ
ーシップ関数を図７、にそれぞれ示す。

【００２５】次に、排出量調節弁２の調節量ＳＨを求め
る過程ではファジィ推論法を用いる。すなわち、いま目
標値に対する偏差Ｓ、および混合米の層厚の変化率ΔＳ
の現在の状態値が属する制御規則を考え、それを図４の
規則から選択すると、例えば以下のようになる。

【００２６】｛Ｒ１：もし偏差ＳがＮＢ（負で大）、か
つ変化率ΔＳがＺＲ（０）ならば調節量ＨＢはＰＢ（多
く開く）である。｝ ｛Ｒ２：もし偏差ＳがＮＳ（負で小）、かつ変化率ΔＳ
がＺＲ（０）ならば調節量ＨＢはＰＳ（少し開く）であ
る。｝ これら制御規則Ｒ１，Ｒ２のメンバーシップ関数を図８
に示し、これら制御規則の成立する度合いを図で評価す
る。そこで、いま現在の偏差Ｓの値がＳ´、変化率ΔＳ
の値がΔＳ´とすると、制御規則Ｒ１がこれら偏差Ｓお
よび変化率ΔＳを満たす度合いは０．５と０．８であ
り、０．５を制御規則Ｒ１における適合度として図示の
ような推論結果を求める。また、制御規則Ｒ２がこれら
偏差Ｓおよび変化率ΔＳを満たす度合いは０．３と０．
５であり、０．３を制御規則Ｒ２における適合度として
図示のような推論結果を求める。そして、これら２つの
推論結果を図示のように総合し、こうして得られた調節
量ＨＢのメンバーシップ関数の集合の重心位置ＨＢｏを
求め、これを最終的な出力値とする。

【００２７】このような演算は、上述のようにＣＰＵ１
１で行い、演算された最終的な調節量ＳＨｏの数値に応
じた出力信号を開信号または閉信号として出力し、排出
量調節弁モータ３を正逆転して排出量調節弁２を開閉調
節する。

【００２８】以上のように本実施例では、回転選別筒７
内の混合米の目標の層厚に対する偏差、および検出層厚
の変化率をファジィ制御規則の前件部とし、排出量調節
弁２の開閉調節量をその後件部とし、逐次検出される層
厚に基づき排出量調節弁２を開閉して回転選別筒７内の
層厚制御を行うようにしたので、制御の応答性の向上と
同時にハンチングの防止が図れる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、回転選
別筒内における混合米の層厚を目標値に制御する層厚制
御において、目標値に対する偏差のみならず検出層厚の
変化率を考慮して主ホッパにおける排出量調節弁の開閉
調節量を決定し、その決定に基づいて排出量調節弁の開
閉調節を行うようにしたので、制御の応答性の向上とハ
ンチングの防止が同時に達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の全体の構成例を示す図である。

【図２】本発明実施例の制御系の一例を示すブロック図
である。

【図３】本発明実施例の動作の一例を示すフローチャー
トである。

【図４】本発明実施例に適用したファジィ制御規則の一
例を示す図である。

【図５】目標値に対する偏差Ｓのメンバーシップ関数を
示す図である。

【図６】検出層厚の変化率ΔＳのメンバーシップ関数を
示す図である。

【図７】排出量調節弁の調節量ＳＨのメンバーシップ関
数を示す図である。

【図８】制御規則からファジィ推論の一例を説明する説
明図である。

【符号の説明】

１ 主ホッパ ２ 排出量調節弁 ３ 排出量調節弁モータ ７ 回転選別筒 １０ 層厚センサ １１ ＣＰＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】主ホッパ内の籾をその排出口から脱ぷロー
   ルに供給して脱ぷ処理し、脱ぷ処理後の混合米を回転選
   別筒に導いて籾と玄米に選別する籾摺選別機において、 前記主ホッパの排出口に設け籾の排出量を調節する排出
   量調節弁と、 前記回転選別筒内の混合米の層の厚さを設定する層厚設
   定手段と、 前記回転選別筒内の混合米の層の厚さを検出する層厚検
   出手段と、 前記層厚検出手段の検出値から前記層厚設定手段の設定
   値に対する偏差を求める偏差算出手段と、 前記層厚検出手段の検出値から混合米の層の厚さの変化
   率を求める変化率算出手段と、 前記偏差算出手段が求めた偏差、および前記変化率算出
   手段が求めた変化率の組み合わせから前記排出量調節弁
   の調節量を決定する調節量決定手段と、 前記調節量決定手段が決定した調節量に基いて排出量調
   節弁を開閉調節する弁調節手段と、 を備えてなる回転選別筒の層厚制御装置。