JPH0773518B2 - 結晶缶プログラム制御方法 - Google Patents
結晶缶プログラム制御方法Info
- Publication number
- JPH0773518B2 JPH0773518B2 JP141087A JP141087A JPH0773518B2 JP H0773518 B2 JPH0773518 B2 JP H0773518B2 JP 141087 A JP141087 A JP 141087A JP 141087 A JP141087 A JP 141087A JP H0773518 B2 JPH0773518 B2 JP H0773518B2
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- Japan
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- opening
- crystal
- steady
- control
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、結晶缶プログラム制御方法の制御性の改善に
関する。
関する。
＜従来技術＞ 結晶缶を用いた自動煎糖装置の構成を第１図により説明
する。カランドリア型の加熱部２を有する直立形結晶缶
１内に煎糖されるべき溶液Ｆが管路3,調節弁４を介して
缶内に供給される。加熱蒸気Ｓは管路５および調節弁６
を介して結晶缶内の加熱部２に供給される。
する。カランドリア型の加熱部２を有する直立形結晶缶
１内に煎糖されるべき溶液Ｆが管路3,調節弁４を介して
缶内に供給される。加熱蒸気Ｓは管路５および調節弁６
を介して結晶缶内の加熱部２に供給される。
溶液は加熱蒸発させて濃縮すると共に溶液の補充を行
い、結晶析出が可能な起晶濃度に達したときに、この溶
液に対して投入器７より糖種弁８を介して缶内に糖種を
投入し、各品種に適した結晶核を発生させる。その後
は、この結晶核が相互に結合したり、希望しない種の結
晶核（偽晶）が新たに発生することを避けるために缶内
の白下の固さに応じて管路9,調節弁10を介して差水Ｗ或
いは管路3,調節弁４を介して溶液Ｆを供給し、濃縮と育
晶を続ける。
い、結晶析出が可能な起晶濃度に達したときに、この溶
液に対して投入器７より糖種弁８を介して缶内に糖種を
投入し、各品種に適した結晶核を発生させる。その後
は、この結晶核が相互に結合したり、希望しない種の結
晶核（偽晶）が新たに発生することを避けるために缶内
の白下の固さに応じて管路9,調節弁10を介して差水Ｗ或
いは管路3,調節弁４を介して溶液Ｆを供給し、濃縮と育
晶を続ける。
ある程度まで結晶が成長し、単位体積当たりの白下内の
結晶の体積がある値以上になり、結晶が互いにかなり接
近してくると、偽晶が比較的発生し難くなり、これより
さらに濃縮し、結晶を成長し易くすると共に溶液の供給
を行い、缶内の容積が一定値まで増加し、結晶の粒度が
所要の大きさまで成長すると、白下Ｆが排出弁11より缶
外に排出される。排出された白下は、遠心分離機により
結晶と溶液に分離され、その溶液は再び煎糖に利用され
ることが繰り返される。
結晶の体積がある値以上になり、結晶が互いにかなり接
近してくると、偽晶が比較的発生し難くなり、これより
さらに濃縮し、結晶を成長し易くすると共に溶液の供給
を行い、缶内の容積が一定値まで増加し、結晶の粒度が
所要の大きさまで成長すると、白下Ｆが排出弁11より缶
外に排出される。排出された白下は、遠心分離機により
結晶と溶液に分離され、その溶液は再び煎糖に利用され
ることが繰り返される。
結晶缶内で白下より蒸発した蒸気は、コンデンサ12を通
じポンプ13で引かれ、凝縮される。14はコンデンサへの
冷却水の供給管路である。
じポンプ13で引かれ、凝縮される。14はコンデンサへの
冷却水の供給管路である。
缶内の真空度、すなわち圧力は、大気Ａの缶内への供給
量を制御する空気調節弁15により一定に制御される。
量を制御する空気調節弁15により一定に制御される。
16は缶内の圧力センサーでPVPはその測定値であり、制
御装置17に導かれる。この測定値と圧力設定値SVPとの
偏差に制御演算が施され操作出力MVPが制御装置17より
調節弁15に供給されて缶内の圧力がSVPに制御される。
御装置17に導かれる。この測定値と圧力設定値SVPとの
偏差に制御演算が施され操作出力MVPが制御装置17より
調節弁15に供給されて缶内の圧力がSVPに制御される。
18は缶内白下の固さを測定するレオメータでPVRはその
測定値、19は缶内白下のレベルを検出するレベルセンサ
ーであり、PVHはその測定値である。これら測定値PVR,P
VHは制御装置17に入力される。
測定値、19は缶内白下のレベルを検出するレベルセンサ
ーであり、PVHはその測定値である。これら測定値PVR,P
VHは制御装置17に入力される。
MVF,MVWはそれぞれ手動自動切り換え器20,21を介して制
御装置17より調節弁4,10に供給される操作出力である。
御装置17より調節弁4,10に供給される操作出力である。
この様な構成における通常の制御方法は、第４図（Ａ）
に示すように、固さの測定値がB1点である設定値に達し
たタイミングt1において（Ｂ）に示すように一定時間Ｔ
の期間調節弁10又は４を開いて差水又は溶液を缶内に供
給して一旦固さを弛めた後濃縮し、固さがB2点で前回の
設定値よりも高い設定値に達したときに同様な操作を
し、徐々に固さ及びレベルを上げながら育晶する。
に示すように、固さの測定値がB1点である設定値に達し
たタイミングt1において（Ｂ）に示すように一定時間Ｔ
の期間調節弁10又は４を開いて差水又は溶液を缶内に供
給して一旦固さを弛めた後濃縮し、固さがB2点で前回の
設定値よりも高い設定値に達したときに同様な操作を
し、徐々に固さ及びレベルを上げながら育晶する。
一旦差水又は溶液供給により固さを弛めるには、結晶成
長と密接な関係にある胞芽（液体とも固体とも違う溶質
の塊であり、液体と固体の性質を合せ持つものである。
文献としてはSICE′86July23−25Tokyo,ES11−４参照）
成長速度を偽晶発生の限界点まで高めた点でこれを差水
又は溶液供給により崩壊させる事により、偽晶を発生さ
せない状態で結晶速度を最高速度で維持させる煎糖を可
能にする為であり、いわゆる間欠煎糖の基本方式であ
る。
長と密接な関係にある胞芽（液体とも固体とも違う溶質
の塊であり、液体と固体の性質を合せ持つものである。
文献としてはSICE′86July23−25Tokyo,ES11−４参照）
成長速度を偽晶発生の限界点まで高めた点でこれを差水
又は溶液供給により崩壊させる事により、偽晶を発生さ
せない状態で結晶速度を最高速度で維持させる煎糖を可
能にする為であり、いわゆる間欠煎糖の基本方式であ
る。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 間欠的な差水又は溶液供給による間欠煎糖方式の場合、
次の固さの設定値まで濃縮するためには供給された水分
を蒸発させるための加熱エネルギーが必要とされる。こ
のエネルギー消費を避けるために、差水又は溶液供給と
等価の操作をする提案が出願人により特公昭60−1000号
で成されている。
次の固さの設定値まで濃縮するためには供給された水分
を蒸発させるための加熱エネルギーが必要とされる。こ
のエネルギー消費を避けるために、差水又は溶液供給と
等価の操作をする提案が出願人により特公昭60−1000号
で成されている。
この操作方法は、第３図（Ｂ）に示すように、t1,t2の
タイミングにおいて、定常の圧力設定値SVP1よりΔＰ高
いSVP2に一定期間Ｔだけ上昇させる操作を実行する。一
時的な圧力上昇は、例えば通常の圧力が700mmgを600mmg
とし、これにより白下の沸点は10℃程度上昇し、白下の
過飽和度が下がり、差水又は溶液供給と等価の効果が得
られる。
タイミングにおいて、定常の圧力設定値SVP1よりΔＰ高
いSVP2に一定期間Ｔだけ上昇させる操作を実行する。一
時的な圧力上昇は、例えば通常の圧力が700mmgを600mmg
とし、これにより白下の沸点は10℃程度上昇し、白下の
過飽和度が下がり、差水又は溶液供給と等価の効果が得
られる。
ところが、このように缶内の真空度を急激に変更させる
操作によって、結晶成長に密接な関係を持つ胞芽の量が
変動する。
操作によって、結晶成長に密接な関係を持つ胞芽の量が
変動する。
すなわち、溶質分が胞芽を形成する現象と、胞芽から溶
質分に溶け出す現象は、非定常的な小さな外乱と真空度
変更などで強制的に与えられた大きな外乱とでは大巾に
異なり、プロセスのダイナミックスは大きく変動し、単
純な弁開度の開閉制御による圧力制御系では胞芽の崩壊
のコントロールが旨く行かず、制御性が低下する問題が
発生する。
質分に溶け出す現象は、非定常的な小さな外乱と真空度
変更などで強制的に与えられた大きな外乱とでは大巾に
異なり、プロセスのダイナミックスは大きく変動し、単
純な弁開度の開閉制御による圧力制御系では胞芽の崩壊
のコントロールが旨く行かず、制御性が低下する問題が
発生する。
即ち、一般に結晶缶装置における真空ポンプ，エジェク
ターの能力は、所定の真空値を保つに必要な能力しか持
っていないのが普通である。従って、比例，積分，微分
制御のチューニングの適当な値で上記制御を実施する
と、胞芽の成長，崩壊制御がスムーズに行かなくなるこ
とは明らかである。
ターの能力は、所定の真空値を保つに必要な能力しか持
っていないのが普通である。従って、比例，積分，微分
制御のチューニングの適当な値で上記制御を実施する
と、胞芽の成長，崩壊制御がスムーズに行かなくなるこ
とは明らかである。
本発明は、この様な圧力変更に起因する外乱に対して制
御性を低下させない制御方法の提供を目的とする。
御性を低下させない制御方法の提供を目的とする。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明の方法の特徴は、結晶缶内の真空度を空気調節弁
の開度操作により制御する真空度制御手段を有し、缶内
の白下の固さが設定値に達する毎に上記缶開度を定常開
度より開いた後上記白下の固さが一定値に低下したタイ
ミングで定常開度よりも閉じ、上記固さが上記一定値ま
で回復したときに再び定常開度よりも開いた後所定勾配
で定常開度に戻す弁開度のプログラム操作を実行する点
にある。
の開度操作により制御する真空度制御手段を有し、缶内
の白下の固さが設定値に達する毎に上記缶開度を定常開
度より開いた後上記白下の固さが一定値に低下したタイ
ミングで定常開度よりも閉じ、上記固さが上記一定値ま
で回復したときに再び定常開度よりも開いた後所定勾配
で定常開度に戻す弁開度のプログラム操作を実行する点
にある。
＜作用＞ 本発明によれば、缶内の真空度を低下制御する期間に同
期して弁開度を一旦定常値よりも開いた後に白下の固さ
が一定値に低下したタイミングで定常値よりも閉じ、白
下の固さが一定値まで回復した時点で再び定常値よりも
開いた後に所定の勾配で定常開度に戻す操作が実行か
れ、この結果真空の回復曲線がなだらに変更制御され
る。
期して弁開度を一旦定常値よりも開いた後に白下の固さ
が一定値に低下したタイミングで定常値よりも閉じ、白
下の固さが一定値まで回復した時点で再び定常値よりも
開いた後に所定の勾配で定常開度に戻す操作が実行か
れ、この結果真空の回復曲線がなだらに変更制御され
る。
＜実施例＞ 第２図（Ｂ）に示すように、圧力を上昇制御するａゾー
ンと定常圧力制御するｂゾーンにおいて、制御装置17よ
りの操作出力MVPにより各ゾーンの弁開度が第２図
（Ｃ）のごとく操作される。
ンと定常圧力制御するｂゾーンにおいて、制御装置17よ
りの操作出力MVPにより各ゾーンの弁開度が第２図
（Ｃ）のごとく操作される。
すなわち、時刻t1で定常開度d0よりd1まで開いた缶内圧
力をP1よりP2に上昇させる。この結果、オメータの測定
値がB1点の値WaよりW1に低下した時刻t3で弁開度を定常
開度よりも閉じる操作を実行する。この結果、缶内圧力
は低下し始め、白下の固さは上昇方向に反転し、再びW1
のレベルに回復する。この時刻t3で弁開度を定常開度よ
りも高い開度d2（d2＜d1）まで開いた後に所定の勾配ｋ
により定常開度d0まで戻す操作を実行する。この結果、
缶内の圧力は時刻３よりなだらかに低下して時刻t5に定
常値P1に戻り、ｂゾーンに移行する。この様な缶内圧力
制御を実行することにより、缶内圧力変更の操作が胞芽
の形勢，崩壊のメカニズムに外乱として影響を与える問
題を解消することができる。
力をP1よりP2に上昇させる。この結果、オメータの測定
値がB1点の値WaよりW1に低下した時刻t3で弁開度を定常
開度よりも閉じる操作を実行する。この結果、缶内圧力
は低下し始め、白下の固さは上昇方向に反転し、再びW1
のレベルに回復する。この時刻t3で弁開度を定常開度よ
りも高い開度d2（d2＜d1）まで開いた後に所定の勾配ｋ
により定常開度d0まで戻す操作を実行する。この結果、
缶内の圧力は時刻３よりなだらかに低下して時刻t5に定
常値P1に戻り、ｂゾーンに移行する。この様な缶内圧力
制御を実行することにより、缶内圧力変更の操作が胞芽
の形勢，崩壊のメカニズムに外乱として影響を与える問
題を解消することができる。
結晶成長は、最近までの理論では過飽和度の制御である
と考えられてきたが、胞芽の成長と崩壊のメカニズムに
よるものであることが理論的に実証されつつある。その
胞芽は、上述したように液体でも固体でもなく両者の性
質を合せ持つ中間物質である。この胞芽の崩壊分裂は差
水でも可能であるが、本願のように真空による分裂でも
同様な効果を得ることができるので差水制御よりも省エ
ネの育晶が可能となる。
と考えられてきたが、胞芽の成長と崩壊のメカニズムに
よるものであることが理論的に実証されつつある。その
胞芽は、上述したように液体でも固体でもなく両者の性
質を合せ持つ中間物質である。この胞芽の崩壊分裂は差
水でも可能であるが、本願のように真空による分裂でも
同様な効果を得ることができるので差水制御よりも省エ
ネの育晶が可能となる。
缶内の圧力調節系部分の構成は、図示のような制御装置
17内のマイクロコンピュータの演算出力で直接調節弁の
開度を設定する構成の他に、単一の調節計を圧力設定値
を制御装置側から変更する構成としてもよい。しかし一
般に、真空設定のエジェクターおよび真空ポンプの能力
は、各工場により一定でなく、真空を破るときと真空に
引くときのダイナミクスが異なるので、調節弁の両アク
ション毎に適当な弁開度を設定する必要があり、直接制
御装置17側から操作する方が制御性がすぐれている。
17内のマイクロコンピュータの演算出力で直接調節弁の
開度を設定する構成の他に、単一の調節計を圧力設定値
を制御装置側から変更する構成としてもよい。しかし一
般に、真空設定のエジェクターおよび真空ポンプの能力
は、各工場により一定でなく、真空を破るときと真空に
引くときのダイナミクスが異なるので、調節弁の両アク
ション毎に適当な弁開度を設定する必要があり、直接制
御装置17側から操作する方が制御性がすぐれている。
調節弁15による真空調節と差水および溶液供給を併用す
る制御も可能であるが、その場合の差水，溶液の供給量
は非常に少ない量となるため、真空を定常状態のｂゾー
ンに戻す動作のプログラムは第２図に示すように一定の
勾配又は折れ線，曲線によりなだらかに変更する必要こ
とが望ましい。即ち、胞芽の成長，崩壊の制御は一種の
カタストロフィ現象であり、急速な変更制御ではなく勾
配を持たせた操業が安全性が高い。
る制御も可能であるが、その場合の差水，溶液の供給量
は非常に少ない量となるため、真空を定常状態のｂゾー
ンに戻す動作のプログラムは第２図に示すように一定の
勾配又は折れ線，曲線によりなだらかに変更する必要こ
とが望ましい。即ち、胞芽の成長，崩壊の制御は一種の
カタストロフィ現象であり、急速な変更制御ではなく勾
配を持たせた操業が安全性が高い。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば缶内の缶内の真空
度を変更している期間における空気調節弁の開度を、圧
力変更が胞芽の成長，崩壊のコントロールに外乱となら
ないように操業することが可能となり、制御性を著しく
向上させることができる。
度を変更している期間における空気調節弁の開度を、圧
力変更が胞芽の成長，崩壊のコントロールに外乱となら
ないように操業することが可能となり、制御性を著しく
向上させることができる。
第１図は本発明方法を適用した結晶缶制御装置の構成
図、第２図はその動作説明図、第３図，第４図は従来の
制御方法の動作説明図である。 １……結晶缶、２……加熱部、３……溶液供給管路、４
……溶液調節弁、５……蒸気供給管路、６……蒸気調節
弁、７……種糖投入器、９……差水供給管路、10……差
水調節弁、11……排出弁、12……コンデンサ、13……真
空ポンプ、14……冷却水供給管路、15……空気調節弁、
16……圧力センサー、17……制御装置、18……レオメー
タ、19……レベルセンサー
図、第２図はその動作説明図、第３図，第４図は従来の
制御方法の動作説明図である。 １……結晶缶、２……加熱部、３……溶液供給管路、４
……溶液調節弁、５……蒸気供給管路、６……蒸気調節
弁、７……種糖投入器、９……差水供給管路、10……差
水調節弁、11……排出弁、12……コンデンサ、13……真
空ポンプ、14……冷却水供給管路、15……空気調節弁、
16……圧力センサー、17……制御装置、18……レオメー
タ、19……レベルセンサー
Claims (1)
- 【請求項１】結晶缶内の真空度を空気調節弁の開度操作
により制御する真空度制御手段を有し、缶内の白下の固
さが設定値に達する毎に上記缶開度を定常開度より開い
た後上記白下の固さが一定値に低下したタイミングで定
常開度よりも閉じ、上記固さが上記一定値まで回復した
ときに再び定常開度よりも開いた後所定勾配で定常開度
に戻す弁開度のプログラム操作を実行する事を特徴とす
る結晶缶プログラム制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP141087A JPH0773518B2 (ja) | 1987-01-07 | 1987-01-07 | 結晶缶プログラム制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP141087A JPH0773518B2 (ja) | 1987-01-07 | 1987-01-07 | 結晶缶プログラム制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63170000A JPS63170000A (ja) | 1988-07-13 |
| JPH0773518B2 true JPH0773518B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=11500717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP141087A Expired - Fee Related JPH0773518B2 (ja) | 1987-01-07 | 1987-01-07 | 結晶缶プログラム制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773518B2 (ja) |
-
1987
- 1987-01-07 JP JP141087A patent/JPH0773518B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63170000A (ja) | 1988-07-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |