JPH0583677B2 - - Google Patents
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- JPH0583677B2 JPH0583677B2 JP11209788A JP11209788A JPH0583677B2 JP H0583677 B2 JPH0583677 B2 JP H0583677B2 JP 11209788 A JP11209788 A JP 11209788A JP 11209788 A JP11209788 A JP 11209788A JP H0583677 B2 JPH0583677 B2 JP H0583677B2
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- Japan
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- slice
- calculation
- bolt
- basis weight
- calculation output
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Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、坪量プロフイル制御プロセスにおけ
るプロフイル制御の制御性の改善に関するもので
ある。
るプロフイル制御の制御性の改善に関するもので
ある。
＜従来技術＞
第４図により抄紙プロセスの概要を説明する。
原料パルプＰは種箱１、種口弁２を経て白水サイ
ロ３からのリターン原料と合流してポンプ４によ
りヘツドボツクス５に供給される。ヘツドボツク
ス内の原料は、スライスリツプ６の間隙よりワイ
ヤーパート８上にシート状に吐出され、プレスパ
ート９で搾水され、ドライバー１０で蒸気により
加熱乾燥された後、カレンダー１１を経てリール
１２に巻き取られて製品となる。７はスライスリ
ツプのギヤツプを操作するための複数（例えば60
本）のスライスボルトである。
原料パルプＰは種箱１、種口弁２を経て白水サイ
ロ３からのリターン原料と合流してポンプ４によ
りヘツドボツクス５に供給される。ヘツドボツク
ス内の原料は、スライスリツプ６の間隙よりワイ
ヤーパート８上にシート状に吐出され、プレスパ
ート９で搾水され、ドライバー１０で蒸気により
加熱乾燥された後、カレンダー１１を経てリール
１２に巻き取られて製品となる。７はスライスリ
ツプのギヤツプを操作するための複数（例えば60
本）のスライスボルトである。
１３は製品を紙幅方向にスキヤンして紙の坪量
（１m2の重さ）と水分率を測定するＢ／Ｍ計であ
り、この測定値に基づいて紙の絶乾坪量プロフイ
ルが紙の横幅方向を複数点例えば360点に分割し
て計算される。
（１m2の重さ）と水分率を測定するＢ／Ｍ計であ
り、この測定値に基づいて紙の絶乾坪量プロフイ
ルが紙の横幅方向を複数点例えば360点に分割し
て計算される。
計算で求められた各点の絶乾坪量プロフイル測
定値PVと設定値SVの差はプロフイル制御装置１
４で制御演算され、操作出力MVにより測定点に
対応するスライスボルト７を操作してリツプ開度
を調節し、製品の絶乾坪量プロフイルが設定絶乾
坪量プロフイルに一致するようなフイードバツク
制御が行われる。
定値PVと設定値SVの差はプロフイル制御装置１
４で制御演算され、操作出力MVにより測定点に
対応するスライスボルト７を操作してリツプ開度
を調節し、製品の絶乾坪量プロフイルが設定絶乾
坪量プロフイルに一致するようなフイードバツク
制御が行われる。
１５は制御装置１４と通信するマンマシンイン
ターフエイスであり、プロフイルの表示機能を有
する。
ターフエイスであり、プロフイルの表示機能を有
する。
第５図は、紙１６の上流側のスライスボルトと
不流側の測定点の対応関係を示すもので、例えば
60本のスライスボルト７1，７2…７60に対し360
点の測定点PV1，PV2…PV360が対応するため、
スライスボルト７1の操作端に対応する測定値は、
６個の測定値PV1，PV2…PV6の平均値1が用
いられ、この測定値とプロフイルの走定値の偏差
を制御演算した操作出力でスライスボルト７1が
操作される。他のスライスボルトの操作も同様で
ある。
不流側の測定点の対応関係を示すもので、例えば
60本のスライスボルト７1，７2…７60に対し360
点の測定点PV1，PV2…PV360が対応するため、
スライスボルト７1の操作端に対応する測定値は、
６個の測定値PV1，PV2…PV6の平均値1が用
いられ、この測定値とプロフイルの走定値の偏差
を制御演算した操作出力でスライスボルト７1が
操作される。他のスライスボルトの操作も同様で
ある。
第６図は、この様な構成によるプロフイル制御
の結果の一例をを示すもので、(A)はスライスボル
ト７1，７2…S60の位置とプロフイル設定値SV，
測定値PVを結んだプロフイルPFの関係を示し、
(B)は各スライドボルトへの操作出力MV1，MV2
…MV60の操作量を示している。
の結果の一例をを示すもので、(A)はスライスボル
ト７1，７2…S60の位置とプロフイル設定値SV，
測定値PVを結んだプロフイルPFの関係を示し、
(B)は各スライドボルトへの操作出力MV1，MV2
…MV60の操作量を示している。
＜発明が解決しようとする課題＞
このような構成によるプロフイル制御では、ワ
イヤー上での紙原料の移動することによる干渉が
不規則であつたり、操作端と測定点の位置の対応
に不一致などがあり、プロフイルのフイードバツ
ク制御は容易ではない。
イヤー上での紙原料の移動することによる干渉が
不規則であつたり、操作端と測定点の位置の対応
に不一致などがあり、プロフイルのフイードバツ
ク制御は容易ではない。
従つて制御におけるプロセス変化に対する許容
限界は小さく、限界を越えた場合には第６図に示
すような好ましくない鋸歯状プロフイルが発生す
る。
限界は小さく、限界を越えた場合には第６図に示
すような好ましくない鋸歯状プロフイルが発生す
る。
このとき、鋸歯状プロフイルとなる部分は、そ
のスライスリツプ開度も鋸歯状となり、スライス
ボルトの隣接開度差が他よりも大きくなる。
のスライスリツプ開度も鋸歯状となり、スライス
ボルトの隣接開度差が他よりも大きくなる。
スライスボルトは、スライスリツプという金属
の一枚板の幅方向に一定間隔で取り付けられてお
り、隣り合うスライスボルトの開度の差はスライ
スリツプの永久歪みを起こさない範囲にリミツト
されているので、偏差を吸収する操作が十分でき
なく、鋸歯状プロフイルの発生をフイードバツク
制御で吸収することが難しい。
の一枚板の幅方向に一定間隔で取り付けられてお
り、隣り合うスライスボルトの開度の差はスライ
スリツプの永久歪みを起こさない範囲にリミツト
されているので、偏差を吸収する操作が十分でき
なく、鋸歯状プロフイルの発生をフイードバツク
制御で吸収することが難しい。
本発明はこのような問題点を解消できるプロフ
イル制御装置の提供を目的とする。
イル制御装置の提供を目的とする。
＜課題を解決するための手段＞
このような目的を達成する本発明は、抄紙機の
坪量プロフイル測定値PVと設定値SVの坪量偏差
に基づいて制御演算し、操作端として複数のスラ
イスボルトに対応する演算出力uiを発信する制御
演算部１４１を有し、この制御演算部の演算出力
と現在のスライスボルト開度との差を当該スライ
スボルトの操作量として出力する坪量プロフイル
制御装置において、次の構成としたものである。
坪量プロフイル測定値PVと設定値SVの坪量偏差
に基づいて制御演算し、操作端として複数のスラ
イスボルトに対応する演算出力uiを発信する制御
演算部１４１を有し、この制御演算部の演算出力
と現在のスライスボルト開度との差を当該スライ
スボルトの操作量として出力する坪量プロフイル
制御装置において、次の構成としたものである。
即ち、上記各スライスボルトとこれに隣接する
スライスボルト間の演算出力に対して、予め定め
られた隣接リミツト値LSLを超過しているか否か
チエツクする隣接リミツトチエツク部１４２と、
この隣接リミツトチエツク部で隣接リミツト値を
越えるスライスボルトへの演算出力が発生したと
認めた場合には、このチエツクにかかるスライス
ボルト並びにこれに隣接するスライスボルトの演
算出力について平滑化をする平滑化処理部１４３
と、この平滑化されたスライスボルトについて、
平滑化処理後の演算出力と現在のスライスボルト
開度との差である操作量の変化分Δuiを演算し、
この操作量の変化分がこのスライスボルトに対応
する坪量偏差の絶対値を大きくする方向の場合に
は、この操作量の変化分をゼロとする操作方向判
定部１４４とを具備することを特徴としている。
スライスボルト間の演算出力に対して、予め定め
られた隣接リミツト値LSLを超過しているか否か
チエツクする隣接リミツトチエツク部１４２と、
この隣接リミツトチエツク部で隣接リミツト値を
越えるスライスボルトへの演算出力が発生したと
認めた場合には、このチエツクにかかるスライス
ボルト並びにこれに隣接するスライスボルトの演
算出力について平滑化をする平滑化処理部１４３
と、この平滑化されたスライスボルトについて、
平滑化処理後の演算出力と現在のスライスボルト
開度との差である操作量の変化分Δuiを演算し、
この操作量の変化分がこのスライスボルトに対応
する坪量偏差の絶対値を大きくする方向の場合に
は、この操作量の変化分をゼロとする操作方向判
定部１４４とを具備することを特徴としている。
＜作用＞
本発明において、隣接リミツトチエツク部は、
スライスリツプの操作における機械的限界を事前
に察知して、各スライスリツプの操作量の凸凹が
過大になるのをチエツクする。平滑化処理部は、
凸凹になつた各スライスリツプの演算出力の平滑
化をする。操作方向判定部は、平滑化処理により
特定のスライスリツプの操作量の変化分が制御偏
差を増大させる側になつたときは、この操作量の
変化分をゼロとして、秤量プロフイルの凸凹が不
要に増大するのを防止する。
スライスリツプの操作における機械的限界を事前
に察知して、各スライスリツプの操作量の凸凹が
過大になるのをチエツクする。平滑化処理部は、
凸凹になつた各スライスリツプの演算出力の平滑
化をする。操作方向判定部は、平滑化処理により
特定のスライスリツプの操作量の変化分が制御偏
差を増大させる側になつたときは、この操作量の
変化分をゼロとして、秤量プロフイルの凸凹が不
要に増大するのを防止する。
＜実施例＞
坪量プロフイル制御で発生する好ましくないプ
ロフイルは、隣接するスライスボルトの開度差が
永久歪みを起こす上記リミツト値に達する前から
発生し始め、しかも開度が交互に高低となるパタ
ーンとなる。本発明はこの性質を利用してこの開
度差がリミツト値に達したときに鋸歯状プロフイ
ルを発生しないような操作出力の平滑化演算を実
行するようにしたものである。
ロフイルは、隣接するスライスボルトの開度差が
永久歪みを起こす上記リミツト値に達する前から
発生し始め、しかも開度が交互に高低となるパタ
ーンとなる。本発明はこの性質を利用してこの開
度差がリミツト値に達したときに鋸歯状プロフイ
ルを発生しないような操作出力の平滑化演算を実
行するようにしたものである。
第１図に基いてプロフイル制御装置１４におけ
る機能を説明する。
る機能を説明する。
１４１は制御演算部であり、周期的な坪量測定
値PVと設定値SVの偏差をＰ，Ｉ，Ｄ制御演算
し、各スライスボルトに対応する演算出力ｕを発
信する。
値PVと設定値SVの偏差をＰ，Ｉ，Ｄ制御演算
し、各スライスボルトに対応する演算出力ｕを発
信する。
１４２は隣接リミツトチエツク部であり、各演
算出力ｕの大きさが設定されている隣接リミツト
値LSLを越えているか否かをチエツクする。
算出力ｕの大きさが設定されている隣接リミツト
値LSLを越えているか否かをチエツクする。
１４３は平滑化処理部であり、隣接リミツト値
を越えている演算出力がある場合に、この演算出
力を含む複数の隣接する演算出力を荷重平均演算
し、この演算結果がリミツト値以内にあることを
確認して平均演算の対象となつた制御演算部の演
算出力を荷重平均演算出力に置き換える。
を越えている演算出力がある場合に、この演算出
力を含む複数の隣接する演算出力を荷重平均演算
し、この演算結果がリミツト値以内にあることを
確認して平均演算の対象となつた制御演算部の演
算出力を荷重平均演算出力に置き換える。
１４４は判定部であり、この荷重平均演算出力
の操作方向と各荷重平均演算出力に対応するスラ
イスの坪量偏差プロフイルの極性がチエツクさ
れ、操作方向と偏差の極性が逆方向のものについ
ては操作出力をゼロとする処理が実行されて各ス
ライスボルトへの操作出力が発信される。
の操作方向と各荷重平均演算出力に対応するスラ
イスの坪量偏差プロフイルの極性がチエツクさ
れ、操作方向と偏差の極性が逆方向のものについ
ては操作出力をゼロとする処理が実行されて各ス
ライスボルトへの操作出力が発信される。
第２図は判定部の動作説明図であり、Ｂは隣接
リミツト値にかかつたスライスを中心として左
右２本のスライスボルト〜の演算出力ｖと矢
印で示す荷重平均演算後の操作方向を示し、(A)は
各スライスボルトに対応する偏差プロフイルを示
している。この例では、とは偏差の極性と操
作方向が一致しているので加重平均演算出力が
MVとして供給され、，，は逆方向（偏差
を広げる方向）のために操作出力MVはゼロとし
て操作を実行しない。
リミツト値にかかつたスライスを中心として左
右２本のスライスボルト〜の演算出力ｖと矢
印で示す荷重平均演算後の操作方向を示し、(A)は
各スライスボルトに対応する偏差プロフイルを示
している。この例では、とは偏差の極性と操
作方向が一致しているので加重平均演算出力が
MVとして供給され、，，は逆方向（偏差
を広げる方向）のために操作出力MVはゼロとし
て操作を実行しない。
次に対３図に示すフローチヤート図により第１
図のブロツク１４１〜１４４の動作を具体的に説
明する。説明を簡単にするために平滑化演算の対
象となるスライスボルトは、リミツトに掛かつた
スライスボルトの両側２本、計３本とする。
図のブロツク１４１〜１４４の動作を具体的に説
明する。説明を簡単にするために平滑化演算の対
象となるスライスボルトは、リミツトに掛かつた
スライスボルトの両側２本、計３本とする。
ステツプは制御演算の実行であり、各スライ
ス毎に測定値PVと設定値との偏差に対するPID
演算による通常の制御演算であり、その出力はｕ
である。
ス毎に測定値PVと設定値との偏差に対するPID
演算による通常の制御演算であり、その出力はｕ
である。
ステツプでは、全ての演算出力ｕに対して隣
接リミツト値内か否かが次のような判断アルゴリ
ズムにより判断される。
接リミツト値内か否かが次のような判断アルゴリ
ズムにより判断される。
｜（u-1＋ui+1）／２−u｜＜LSL
すなわち、自己両側の演算出力の平均値と自己
の演算出力との差の絶対値が隣接リミツト値LSL
以下であれば、ステツプに進み、演算値を操作
出力MVとして出力する。
の演算出力との差の絶対値が隣接リミツト値LSL
以下であれば、ステツプに進み、演算値を操作
出力MVとして出力する。
ステツプで演算出力ｕが隣接リミツト値にか
かる場合にはステツプに進み、u-1，ui，ui+1
について平滑化のための荷重平均演算が次のよう
に計算される。
かる場合にはステツプに進み、u-1，ui，ui+1
について平滑化のための荷重平均演算が次のよう
に計算される。
u-1＝α-1u-2＋α0u-1＋α1ui
ui＝α-1ui-1＋α0ui＋α1ui+1
ui+1＝α-1ui＋α0ui+1＋α1u+2
ここで、α-1，α0，α1は荷重平均係数であり、
例えば、α-1＝0.05，α0＝0.9，α1＝0.05に選定さ
れる。
例えば、α-1＝0.05，α0＝0.9，α1＝0.05に選定さ
れる。
更に、ステツプに進んで、u-1，ui，ui+1に
ついて操作量の変化分Δu-1，Δui，Δui+1が次
のようにして求められる。
ついて操作量の変化分Δu-1，Δui，Δui+1が次
のようにして求められる。
Δu-1＝u-1−w-1
Δui＝ui−wi
Δui+1＝wi+1−wi+1
ここで、u-1，wi，wi+1はスライスボルト開
度の現在測定値である。
度の現在測定値である。
次にステツプにおいて操作方向と坪量偏差極
性が一致しているか否かが次のようにチエツクさ
れ、一致していない場合にはステツプで操作量
の変化分をゼロとする。
性が一致しているか否かが次のようにチエツクさ
れ、一致していない場合にはステツプで操作量
の変化分をゼロとする。
ｊ＝＋１〜−１について、ΔBDjをｊ番ス
ライスボルトの制御偏差（測定値−設定値）とす
るとき、 (1)Δuj≧０のとき、 ΔBDj＜０なら Δuj＝Δuj ΔBDj≧０なら Δuj＝０ (2)Δuj＜０のとき、 ΔBDj≧０なら Δuj＝Δuj ΔBDj＜０なら Δuj＝０ となる。
ライスボルトの制御偏差（測定値−設定値）とす
るとき、 (1)Δuj≧０のとき、 ΔBDj＜０なら Δuj＝Δuj ΔBDj≧０なら Δuj＝０ (2)Δuj＜０のとき、 ΔBDj≧０なら Δuj＝Δuj ΔBDj＜０なら Δuj＝０ となる。
この実施例では、簡単のために平滑化演算対象
を隣接リミツトに掛かつたスライスボルトを中心
に３本としているが、５本，７本…の場合でも加
重平均係数を適当に定めておくことにより、本発
明を適用することができる。
を隣接リミツトに掛かつたスライスボルトを中心
に３本としているが、５本，７本…の場合でも加
重平均係数を適当に定めておくことにより、本発
明を適用することができる。
以上説明した本発明装置の適用例は、抄紙プロ
セスにおける紙のプロフイル制御を目的とするも
のであるが、紙厚のプロフイル制御、水分率のプ
ロフイル制御、フイルム厚みのプロフイル制御に
も同様な手法で適用することが可能である。
セスにおける紙のプロフイル制御を目的とするも
のであるが、紙厚のプロフイル制御、水分率のプ
ロフイル制御、フイルム厚みのプロフイル制御に
も同様な手法で適用することが可能である。
＜発明の効果＞
以上説明したように、本発明によれば鋸歯状プ
ロフイルが発生する危険を、スライスボルトの操
作量の隣接リミツト値による事前チエツクに基づ
く平滑化処理と、スライスボルトの操作量の変化
分が制御偏差を増大させる方向の時はゼロとする
ことにより、スライスボルトの操作量の凹凸発生
を防止することにより避けている。従つて、フイ
ードバツク制御の許容限界を広げることができる
と共に、プロフイル制御の制御性を向上させるこ
とができるという効果がある。
ロフイルが発生する危険を、スライスボルトの操
作量の隣接リミツト値による事前チエツクに基づ
く平滑化処理と、スライスボルトの操作量の変化
分が制御偏差を増大させる方向の時はゼロとする
ことにより、スライスボルトの操作量の凹凸発生
を防止することにより避けている。従つて、フイ
ードバツク制御の許容限界を広げることができる
と共に、プロフイル制御の制御性を向上させるこ
とができるという効果がある。
また、実施例に示すように平滑化処理は、第３
図ステツプに示す如く、中央のスライスボルト
の演算出力の重みα0を重し、これに隣接するスラ
イスボルトの演算出力の重みα-1，α1を中央から
離れるほど軽くすることにより、あるスライスボ
ルトの操作の影響を正確に反映させることがで
き、より安定なプロフイル制御が行える。
図ステツプに示す如く、中央のスライスボルト
の演算出力の重みα0を重し、これに隣接するスラ
イスボルトの演算出力の重みα-1，α1を中央から
離れるほど軽くすることにより、あるスライスボ
ルトの操作の影響を正確に反映させることがで
き、より安定なプロフイル制御が行える。
第１図は本発明の実施例を示すブロツク線図、
第２図は偏差と操作方向に関する動作説明図、第
３図は演算の手順を示すフローチヤート図、第４
図は抄紙機プロセスの説明図、第５図はスライス
ボルトと測定点の対応を示す説明図、第６図は操
作量と偏差値プロフイルの関係を示す説明図であ
る。 １４１…制御演算部、１４２…隣接リミツトチ
エツク部、１４３…平滑化処理部、１４４…判定
部。
第２図は偏差と操作方向に関する動作説明図、第
３図は演算の手順を示すフローチヤート図、第４
図は抄紙機プロセスの説明図、第５図はスライス
ボルトと測定点の対応を示す説明図、第６図は操
作量と偏差値プロフイルの関係を示す説明図であ
る。 １４１…制御演算部、１４２…隣接リミツトチ
エツク部、１４３…平滑化処理部、１４４…判定
部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 抄紙機の坪量プロフイル測定値PVと設定値
SVの坪量偏差に基づいて制御演算し、操作端と
して複数のスライスボルトに対応する演算出力ui
を発信する制御演算部１４１を有し、この制御演
算部の演算出力と現在のスライスボルト開度との
差を当該スライスボルトの操作量として出力する
坪量プロフイル制御装置において、 上記各スライスボルトとこれに隣接するスライ
スボルト間の演算出力に対して、予め定められた
隣接リミツト値LSLを超過しているか否かチエツ
クする隣接リミツトチエツク部１４２と、 この隣接リミツトチエツク部で隣接リミツト値
を越えるスライスボルトへの演算出力が発生した
と認めた場合には、このチエツクにかかるスライ
スボルト並びにこれに隣接するスライスボルトの
演算出力について平滑化をする平滑化処理部１４
３と、 この平滑化されたスライスボルトについて、平
滑化処理後の演算出力と現在のスライスボルト開
度との差である操作量の変化分Δuiを演算し、こ
の操作量の変化分がこのスライスボルトに対応す
る坪量偏差の絶対値を大きくする方向の場合に
は、この操作量の変化分をゼロとする操作方向判
定部１４４と、 を具備することを特徴とする坪量プロフイル制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11209788A JPH01282396A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 坪量プロフィル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11209788A JPH01282396A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 坪量プロフィル制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01282396A JPH01282396A (ja) | 1989-11-14 |
| JPH0583677B2 true JPH0583677B2 (ja) | 1993-11-29 |
Family
ID=14578052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11209788A Granted JPH01282396A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 坪量プロフィル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01282396A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0779593B2 (ja) * | 1991-03-18 | 1995-08-30 | 悦子 須郷 | 動物飼育用材料およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-05-09 JP JP11209788A patent/JPH01282396A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01282396A (ja) | 1989-11-14 |
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