JPH08133483A

JPH08133483A - リクレーマの払出し量制御方法及びリクレーマの払出し量制御装置

Info

Publication number: JPH08133483A
Application number: JP30276194A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sakamoto; 武司坂本; Katsuhiro Irie; 勝弘入江; Tsutomu Kobayashi; 孜小林
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 1996-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】ホイールロックの発生を有効に抑えてリクレ
ーマの払出し量を高いレベルで安定に保つことができる
リクレーマの払出し量制御方法及びリクレーマの払出し
量制御装置を提供する。【構成】バケットホイールの動力源が受ける負荷であ
るホイール電流を含む八つの検出値をそれぞれのメンバ
ーシップ関数の横軸に対応させ、これらをファジィ演算
の入力変数とする。また、ブームの旋回速度増減信号の
値を横軸にとったメンバーシップ関数をファジィ演算の
出力変数とする。すなわち、入力変数となる八つの値を
高位安定化を実現するための判断材料とし、これらを総
合的に評価して最終的にブームの旋回速度を適切に変え
ることによって原料の払出し量を一定に維持する。ファ
ジィ推論に必要な制御規則は予め定めておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製鉄所等において原料
ヤードから工場へ原料を搬送する際に使用されるリクレ
ーマの払出し量制御方法及びリクレーマの払出し量制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リクレーマの運転には、作業者が計器類
を見ながらブームの旋回速度等を変えつつ操作する手動
運転と、制御装置によって自動的にブームの旋回速度等
を制御する自動運転があるが、現在では自動運転が主流
となっている。リクレーマの自動運転を行う場合、単位
時間当たりの払出し量（Ｔ／Ｈ）が手動の場合と同程度
となるように、バケットホイールを駆動する油圧ポンプ
の電流（以下「ホイール電流」という）の値、ホイール
回転数、ブームの旋回基準速度、リクレーマの走行寸動
実績値についてそれぞれの判別値を用いたシーケンス制
御で旋回速度の制御を行っていた。

【０００３】従来より行われてきたシーケンス制御によ
る方法は、実際の旋回速度が、基準となる旋回速度を中
心とする所定範囲よりも小さい場合は旋回速度を上げ、
この範囲よりも大きい場合は旋回速度を下げ、更に、ホ
イール電流、ホイール回転数それぞれの判別値（リミッ
ト値）をリミッタで検知して旋回速度を上げたり下げた
りする、それぞれの判別値でのいわゆるＯＮ−ＯＦＦ制
御による旋回速度制御である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、それぞ
れの判別値でのＯＮ−ＯＦＦ制御を行う場合、以下のよ
うな問題がある。まず、手動運転の場合には作業者が計
器類やホイールによる払出しの状況を常時連続的に監視
しているが、従来の自動制御の場合には一定のスキャン
周期に基づいた制御ロジックによる不連続な監視とせざ
るを得ない。また、リクレーマの寸動量とブームの旋回
速度との関係において、手動制御の場合には例えば寸動
が少ない場合にはブームの旋回速度を速くしたり、ま
た、払出し山の状況、リクレーマの車輪のスリップ状
況、気象状況などを人間が総合的に判断して適切な制御
を行うことができるが、自動制御の場合には上記のよう
にＯＮ−ＯＦＦ制御しかできない。

【０００５】このため、寸動不足によって旋回目標速度
が旋回基準速度よりも高くなった場合、ホイール電流上
限リミッタ又はホイール回転数低下リミッタが作動した
ときの制御方法として行われている旋回速度最小化処理
が間に合わずに、ホイールロックに至る場合がある。一
旦ホイールロックが発生すると原料の払出し作業は中断
し、その復旧にも手間取るため、結果として単位時間当
たりの払出し量は低下する。

【０００６】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
のであり、ホイールロックの発生を有効に抑えてリクレ
ーマの払出し量を高いレベルで安定に保つことができる
リクレーマの払出し量制御方法及びリクレーマの払出し
量制御装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明は、ブームの先端に設けられた
バケットホイールの回転及び前記ブームの旋回によって
原料払出し山から原料を払い出すリクレーマの払出し量
制御方法において、前記バケットホイールの回転動力源
が受ける負荷の大きさ及び前記ブームの旋回速度増減指
令をメンバーシップ関数で評価し、前記回転動力源が受
ける負荷の大きさを入力変数、前記旋回速度増減指令を
出力変数として前記メンバーシップ関数及び予め定めた
ファジィ制御規則に基づいてファジィ演算を行って前記
ブームの旋回速度を制御することを特徴とするものであ
る。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、更に、前記ブームの旋回速度及び前記ブー
ムの旋回角現在値をメンバーシップ関数で評価し、前記
旋回速度及び旋回角現在値も入力変数としたことを特徴
とするものである。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、更に、前記ブームの旋回動力源が受
ける負荷の大きさをメンバーシップ関数で評価し、前記
旋回動力源が受ける負荷の大きさも入力変数としたこと
を特徴とするものである。

【００１０】請求項４記載の発明は、ブームの先端に設
けられたバケットホイールの回転及び前記ブームの旋回
によって原料払出し山から原料を払い出すリクレーマの
払出し量制御装置において、少なくとも前記バケットホ
イールの動力源が受ける負荷の検出信号をファジィ演算
の入力変数として受け取る入力インターフェースと、前
記バケットホイールの動力源が受ける負荷のメンバーシ
ップ関数及びファジィ制御規則が記憶されている記憶手
段と、前記メンバーシップ関数及びファジィ制御規則に
基づいてファジィ演算を行って前記ブームの旋回速度の
適正な増減幅を求める演算手段と、前記演算手段が求め
た前記ブームの旋回速度信号を出力する出力インターフ
ェースと、前記インターフェースからの信号に基づいて
ブームの旋回動力源を制御する旋回動力源制御手段とを
具備することを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明は前記の構成により、バケ
ットホイールの回転動力源が受ける負荷の大きさ、例え
ばホイール電流の大きさやホイールの回転速度を入力変
数、ブームの旋回速度増減指令を出力変数としたファジ
ィ演算を行うことにより、バケットホイールの回転動力
源が受ける負荷の大きさに基づいたブームの旋回速度の
ファジィ制御がなされるため、適切なブームの旋回速度
によってリクレーマによる原料の払出しが高位安定化す
る。

【００１２】請求項２記載の発明は前記の構成により、
更に、ブームの旋回速度及びブームの旋回角現在値も入
力変数とすることにより、ブームの旋回角度位置に応じ
てブームの基準速度を定めている場合には、これらも考
慮してブームの旋回速度が制御されるため、より適切な
ブームの旋回速度によってリクレーマによる原料の払出
しが高位安定化する。

【００１３】請求項３記載の発明は前記の構成により、
更に、ブームの旋回動力源が受ける負荷、例えばブーム
を駆動する油圧ポンプの吐出圧の大きさも入力変数とす
ることにより、ブームの旋回動力源が受ける負荷も考慮
してブームの旋回速度が制御されるため、非常に適切な
ブームの旋回速度によってリクレーマによる原料の払出
しが高位安定化する。

【００１４】請求項４記載の発明は前記の構成により、
入力インターフェースが受け取るバケットホイールの回
転動力源が受ける負荷の大きさ等を入力変数とし、記憶
手段に記憶されているファジィ演算に必要な数値、制御
規則及び演算手順に基づいて、中央処理装置はファジィ
演算を行ってブームの旋回速度の適正な増減幅を求め、
この信号を出力インターフェースから出力することによ
り、入力インターフェースが受け取るバケットホイール
の回転動力源が受ける負荷の大きさ等に基づいてブーム
の旋回速度を適切に制御できるので、リクレーマによる
原料の払出しが高位安定化する。

【００１５】

【実施例】以下に図面を参照して、本発明の一実施例に
ついて説明する。図１は、原料が港に着いてからリクレ
ーマで払いだされるまでのプロセスの概要を示した図、
図２は本実施例の制御を行う制御装置の一例のブロック
図、図３は八つの入力変数と一つの出力変数のメンバー
シップ関数の一例を示した図である。

【００１６】製銑原料工場は、鉄製造の原料となる鉄鉱
石、石炭、蛇紋石、石灰石、その他の副原料を受入れて
ストックするとともに、必要に応じて各工場へ払い出す
工場である。かかる製銑原料工場において、原料が船で
港へ運搬されてから各工場へ搬送されるまでの流れを、
図１を参照して簡単に説明する。原料を積んだ船１０が
港に着くと、原料はアンローダ１２によって船から積み
下ろされ、陸揚げされる。船から積み下ろされた原料
は、ベルトコンベア１４によって原料ヤードまで搬送さ
れ、原料ヤードにおいてスタッカ１６によって積み上げ
られてストックされる。スタッカ１６は、その本体がレ
ールの上を移動可能であるとともに、ブーム１６ａが旋
回可能とされている。この本体の移動とブームの旋回に
よって、原料は所定の形状に積み上げられる。このよう
に積み上げられた原料の山を積付け山２０という。

【００１７】工場で原料を必要とする場合はこの積付け
山２０からリクレーマ２４によって原料を払い出すこと
になるが、その場合はこの原料の山を払出し山２２とい
う。リクレーマ２４は、積付け山２０もしくは払出し山
２２を挟んでスタッカ１６と対向する位置にあり、その
本体は、スタッカ１６のレールと平行なレール上を移動
可能とされている。リクレーマには約２６０°の角度
（図１の紙面に垂直な方向）で旋回可能とされたブーム
２６が設けられている。ブーム２６がスタッカに近づく
方向に旋回するときはスタッカ行き（以下「ＳＴ行き」
という）、ブーム２６がリクレーマ側へ戻る方向に旋回
するときはリクレーマ行き（以下「ＲＣ行き」という）
という。尚、ブームの旋回の動力源は油圧モータ（不図
示）である。

【００１８】ブーム２６の先端にはモータ（不図示）に
よって回転駆動されるホイール２８が設けられている。
ホイール２８を回転させながらブームが旋回すると、ホ
イールの軌跡に当たる領域にある原料は、ホイールの周
囲に等間隔に設けられたバケットの刃先によってかき出
され、バケット及びブームに設けられたベルトコンベア
を経て払出し山２２から払い出される。ブーム２６の往
路の旋回が終了すると、リクレーマはレール上を寸動し
て復路の旋回を実行する。リクレーマが払い出した原料
はベルトコンベア３０によって高炉工場、コークス工
場、焼結工場等の原料槽へと搬送される。尚、本実施例
のリクレーマの払出し能力、すわなち１時間当たりに払
い出すことができるトン数（Ｔ／Ｈ）は１５００Ｔ／Ｈ
程度のもので、通常８００〜１０００Ｔ／Ｈの割合で払
出しを行うものである。

【００１９】鉄製造においては、使用する原料の銘柄は
多種多様であり、これらの原料の処理のために払出しを
行う１台のリクレーマが払出し作業を行う銘柄も数多い
ことが普通である。そしてこれらの原料は、広い原料ヤ
ードに多数積み付けられた山として無駄なくストックさ
れている。このため一つの払出し山から別の払出し山ま
で移動したり、またはリクレーマの姿勢を変更するには
かなりの時間を要する。一方、鉄製造工程は連続操業を
続けており、工場への原料供給が途切れると、操業の中
断という重大事態を引き起こす。また、各工場における
原料の消費も相当な量である。このような状況下では、
リクレーマは、広い範囲にわたって積まれている多種多
様な原料の山から必要なものを迅速に、かつ、必要な量
だけを安定した速度で払い出すことが重要となる。した
がって、リクレーマの払出し能力を高めることが鉄製造
プラントの安定操業につながる。

【００２０】ここで、図２を参照して、本実施例の制御
装置５０について簡単に説明する。ＣＰＵ５２は、本実
施例のファジィ演算やその他の演算を行う中央処理装置
であり、メモリ５４には演算に必要なデータ、制御規
則、プログラム等が記憶されている。入力インターフェ
ース（Ｉ／Ｆ）５６はファジィ推論の入力変数となるホ
イール電流等の信号を入力するためのＩ／Ｆ、出力Ｉ／
Ｆ５８は出力変数となるブームの旋回速度増減指令に関
する信号を出力するためのＩ／Ｆである。出力Ｉ／Ｆ５
８はブーム旋回用の油圧ポンプのコントローラ６０に接
続されている。出力Ｉ／Ｆ５８からコントローラ６０へ
供給される旋回速度の増減信号は、増速用と減速用に用
意された２本の信号線を介してパルス幅を可変としたパ
ルス信号として供給される。制御装置５０は、更にもう
一つのＩ／Ｆ６２を介してパーソナルコンピュータ６４
に接続されている。このパーソナルコンピュータ６４に
よってプログラミング、データの設定、演算結果の表示
等を行うことができる。

【００２１】次に、本実施例におけるリクレーマによる
原料払出し量を高位安定化させるためのファジィ制御に
ついて説明する。ここで「高位安定化」とは、払出し山
の形状の変化、気象状況、リクレーマの寸動量、その他
さまざまな環境の変化があった場合でも、動力源である
ホイールモータやブーム旋回の油圧ポンプなどが可能な
範囲内で最も効率よく作動しながら、かつ、原料の払出
しがほぼ一定となることをいう。

【００２２】本実施例では、図３（ａ）〜（ｈ）の八つ
の値、すなわちホイール電流、ホイール回転数、ＲＣ行
き旋回速度、ＳＴ行き旋回速度、旋回方向判別、旋回角
現在値、ＲＣ行き／ＳＴ行き折り返し残り量、旋回ポン
プ吐出圧を検出し、それぞれを図３（ａ）〜（ｈ）に示
すそれぞれのメンバーシップ関数の横軸に対応させる。
そして、これらをファジィ演算の入力変数とする。ま
た、図３（ｉ）のブームの旋回速度増減信号の値を横軸
にとったメンバーシップ関数をファジィ演算の出力変数
とする。すなわち、入力変数となる八つの値を高位安定
化を実現するための判断材料とし、これらを総合的に評
価して最終的にブームの旋回速度を適切に変えることに
よって原料の払出し量を一定に維持する。

【００２３】メンバーシップ関数はファジィ制御に特有
の関数であり、０と１の間で１でも０でもない値をとる
ことによって曖昧さが表現される。また、１に近いほど
適合度が高く、０に近いほど適合度が低いことを表す。
メンバーシップ関数の形状や後述する各領域は、予め過
去の実績などに基づいて経験的に設定される。

【００２４】図３（ａ）の「ホイール電流」は、ホイー
ルの動力源である油圧ポンプを駆動するために供給する
電流であり、この電流の値はホイールが原料の山に食い
込む状況によって変化する。ｉ〜ivに示す四つの曲線は
それぞれ「無負荷」、「負荷検出」、「負荷」、「ホイ
ールロック」という四つの領域を示す。「ホイール電
流」は、ホイール駆動用の油圧ポンプの電流値を移動平
均処理した後にＡ／Ｄ変換する。尚、図３（ａ）におい
て隣合う各領域が互いに重複しているのは、曖昧さ若し
くは人間の直観を数学的に表現したことの現れであり、
ファジィ推論を用いた制御方式の特徴である。

【００２５】すなわち、検出されたホイール電流が「無
負荷」の領域にあればホイールがまだ払出し山に食い込
んでいない状態にある可能性が高く、「負荷検出」の領
域にあればホイールが適正な状態よりも原料に浅く食い
込んでいる可能性が高く、「負荷」の領域にあればホイ
ールに適正な負荷がかかっている可能性が高く、「ホイ
ールロック」の領域にあれば、ホイールに負荷がかかり
過ぎてロックした状態にある可能性が高い。そして、現
在のホイール電流検出値が隣合う領域の境界部分にあれ
ば双方の領域がそのときのメンバーシップ関数の値の大
小に応じて結果にきいてくる。尚、本実施例のリクレー
マでは、適正な負荷電流の範囲は大体１２５Ａから１５
０Ａまでの間である。この範囲が適切に動作していると
きのホイール電流に相当する。尚、本実施例ではホイー
ルの回転速度が１r.p.m.以下となった状態をホイールロ
ックという。

【００２６】図３（ｂ）の「ホイール回転数」はホイー
ルの現在の回転数（r.p.m.）であり、ｉ〜 iiiはそれぞ
れ「回転低下」、「回転低下検出」、「回転良」という
三つの領域を示す。図３（ａ）及び（ｂ）の二つのパラ
メータは、いずれもホイールの動力源であるホイールモ
ータが受ける負荷を示すものとなる。尚、「ホイール回
転数」は、実際のホイール回転数をＡ／Ｄ変換して求め
られる。

【００２７】図３（ｃ）の「ＲＣ行き旋回速度」は、ブ
ームがＲＣ行きの方向で旋回しているときの現在の速
度、図３（ｄ）の「ＳＴ行き旋回速度」は、ブームがＳ
Ｔ行きの方向で旋回しているときの現在の速度であり、
いずれも旋回速度検出器の検出値を移動平均処理した後
にＡ／Ｄ変換して得られる。ブームの旋回速度は、ブー
ムの角度によって予め基準速度が定めてある。すなわ
ち、ブームが最もリクレーマに近いときの旋回角度を０
°とすると、ブームの角度が大きくなるに従ってブーム
の速度は速くなる。この理由は、ブームと払出し山との
相対的な関係で、旋回角度が大きくなるに従ってブーム
の単位角度当たりの旋回でホイールが払出し山から払い
だせる原料の量が小さくなるからである。

【００２８】図３（ｃ）及び（ｄ）において、ｉ〜viに
示す六つの領域は、それぞれＩ速からVI速までの旋回速
度に対応する。尚、「ＲＣ行き」、「ＳＴ行き」という
旋回方向の違いにより、ホイールが払出し山に食いつく
角度が異なるため払出し量が異なる。このため、旋回方
向が異なっても払出し量が一定となるよう、基準速度は
旋回方向によって異なるように個別に設定する。また、
この基準速度は、寸動設定値と寸動実績値との比によっ
て補正される。

【００２９】図３（ｅ）の「旋回方向判別」は、ブーム
の現在の旋回方向がＳＴ行きであるかＲＣ行きであるか
を判別するための入力変数である。横軸は０から２５５
までの２５６個の値に正規化されている。ブームの旋回
方向は一意的にしか定まらないので、旋回方向信号を数
値変換して取り込む。ここでは横軸の一点である値１２
８をＲＣ行き、２５５をＳＴ行きとする。

【００３０】図３（ｆ）の「旋回角現在値」は、ブーム
の現在の旋回角度を示す入力変数であり、この値は、旋
回角度検出器の検出値を取り込んで得られる。上記のよ
うに、ブームが旋回する基準速度はブームの角度によっ
て定めてあるため、この入力変数と図３（ｃ）及び
（ｄ）の入力変数とは密接な関係にある。すなわち、図
３（ｆ）のｉ〜viに示す各領域は、それぞれＩ速、II
速、・・・、VI速に対応している。

【００３１】図３（ｇ）の「ＲＣ行き／ＳＴ行き折り返
し残り量」は、ブームが折り返し位置までに何度残って
いるかを示す入力変数であり、ＲＣ行き又はＳＴ行きそ
れぞれの折り返し目標値と旋回角現在値との差から算出
した。この入力変数は、旋回の残りがあと４°となった
時点で急速に旋回を減速して折り返しの準備を始めるた
めに用いられる。このためｉで示す旋回域は、残りの角
度が４°となる位置で立ち上がっている。

【００３２】図３（ｈ）の「旋回ポンプ吐出圧」は、ブ
ームの旋回動作の動力源である油圧モータに加わる油圧
の吐出圧を示す入力変数である。この値は圧力センサか
らの信号を移動平均処理した後にＡ／Ｄ変換して求め
た。この吐出圧を高くすればブームは速く旋回し、吐出
圧を下げればブームの旋回速度は低下する。したがっ
て、ブームの旋回速度を変えることによって払出し量を
一定にする本実施例の制御では、この旋回ポンプの吐出
圧が出力変数となる。図３（ｈ）のｉ〜 iiiの各領域は
それぞれ「低い」、「中ぐらい」、「高い」に対応す
る。本実施例のリクレーマに使用する油圧ポンプの定格
は約５．５kg/cm²であり、これは「中ぐらい」領域の中
心の値に相当する。

【００３３】図３（ｉ）の「旋回速度増減指令」は、出
力変数のメンバーシップ関数であり、ｉ〜 viiの七つの
領域はそれぞれ「かなり減速」、「減速」、「やや減
速」、「増減なし」、「やや増速」、「増速」、「かな
り増速」に対応している。本実施例では、図３（ｉ）の
横軸は−２秒から＋２秒のパルス幅に対応しているが、
これを−２５５から＋２５５の値に正規化してある。こ
こで−は減速させることを、＋は増速させることを意味
する。

【００３４】ファジィ推論を行うためには、以上のよう
なメンバーシップ関数の他に、「ＩＦ〜ＴＨＥＮ」形式
で記述された周知のファジィ制御規則（以下「単に「制
御規則」とも称する。）が定義される。本実施例では、
かかる制御規則が１２５個用意されている。かかる制御
規則を定義することによって、入力変数の組み合わせが
どういうときに、出力変数のどの領域を選ぶのかが特定
される。

【００３５】以上のようなメンバーシップ関数と制御規
則を用いてファジィ推論を行う。その仕組みは一般的な
ものである。すなわち、まず各々の規則で各入力に対す
るメンバーシップ関数の適合度を求め、次に条件がいく
つもある場合には条件部全体の適合度をミニマム（MI
N.）演算処理で求める。そして、各推論規則の結論を重
ね合わせて出力変数のメンバーシップ関数をマキシマム
（MAX.）演算処理で求める。最後に、出力変数のメンバ
ーシップ関数から重心法によって値を求め、これが確定
値とされる。この確定値は、上記のように対応するパル
ス幅に換算され、コントローラ６０に送られる。

【００３６】次に実際のファジィ制御の具体的な例を図
３を参照して説明する。図３（ａ）〜（ｈ）において、
それぞれの入力変数の値が縦線α〜ηで示した横軸の値
であったとする。したがって、これらの入力変数がどの
領域に該当し、その適合度がいくつであるかは、縦線α
〜ηと各メンバーシップ関数との交点から求まる。すな
わち図３から、（ａ）の「ホイール電流」は「負荷」領
域(iii) にありその適合度は１．０、（ｂ）の「ホイー
ル回転数」は「良」領域(iii) にありその適合度は１．
０、（ｃ）の「ＲＳ行き旋回速度」は「IV速」（iv）領
域又は「Ｖ速」領域（ｖ）にあり、それぞれの適合度は
「IV速」が０．８、「Ｖ速」が０．６、（ｅ）の「旋回
方向判別」は「ＲＣ行き」でありその適合度は１．０、
（ｆ）の「旋回角度現在値」は「Ｉ速域」領域（ｉ）に
ありその適合度は１．０、（ｇ）の「ＲＣ行き／ＳＴ行
き折り返し残り量」は「旋回域」領域（ｉ）にありその
適合度は１．０、（ｈ）の「旋回ポンプ吐出圧」は「中
ぐらい」領域（ii）にありその適合度は０．９であるこ
とがわかる。尚、ここではブームの旋回方向がＲＣ行き
の場合を考えており、したがって図３（ｄ）のＳＴ行き
の旋回速度については入力変数はない。

【００３７】かかる場合に、図３（ｃ）のＲＣ行き旋回
速度は「IV速」と「Ｖ速」の両方に適合度があるので、
別々に考える。まず「IV速」の場合には、他の入力変数
の適合度との関係からMIN.演算法により係数０．８が算
出される。また、予め設定されている推論規則より出力
変数のメンバーシップ関数（図３（ｉ））の「やや減
速」(iii) が選択される。そして、MAX.演算法及び重心
法により出力変数の暫定的な確定値として−４０が算出
される。次に、「Ｖ速」の場合には、他の入力変数の適
合度との関係からMIN.演算法により係数０．６が算出さ
れ、予め設定されている推論規則より出力変数のメンバ
ーシップ関数の「減速」（ii）が選択され、そして、MA
X.演算法及び重心法により、出力変数の暫定的な確定値
として−１２０が算出される。これら二つの暫定的な確
定値−４０及び−１２０から、重心法によって、最終的
な確定値−６０が求められる。

【００３８】このようにして求められた最終的な確定値
に、オペレータハンドリング増減速換算値である「２秒
／２５５」を乗じて「パルス幅０．４７秒の減速指令」
を出力する。尚、制御対象の応答遅れを考慮してファジ
ィ推論の実行に必要なインターバルを設けている。

【００３９】以上のような装置及び方法によって原料の
払出し制御を行うと、例えばホイール電流が異常な領域
まで上昇しそうな傾向があると、ブームの旋回速度を抑
え気味にするような減速パルスが出力される。また、こ
れとは逆にホイール電流が不足領域へ下降しそうな傾向
があれば、ブームの旋回速度を加速するよう増速パルス
が発せられる。図４は、本実施例のリクレーマの払出し
量制御方法及びリクレーマの払出し量制御装置を実際に
稼働させた結果を、従来からのそれぞれの判別値に基づ
くＯＮ−ＯＦＦ制御と比較して示した表である。同図に
示すように、単位時間当たりの払出し量（Ｔ／Ｈ）は、
従来からの方法に比べて約２０％上昇し、また、Ｔ／Ｈ
が低下する原因となるホイールロックも発生しなかっ
た。これにより、リクレーマの１ジョブ当たりの稼働時
間が短縮され、稼働率が向上した。

【００４０】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能であ
る。例えば、上記実施例では八つの入力変数を用いた場
合について説明したが、ファジィ制御の場合、これらの
すべてが常に必要な訳ではなく、状況に応じて重要なも
のだけを選択することができる。具体的には、ホイール
の動力源が受ける負荷である「ホイール電流」及び「ホ
イール回転数」は他の入力変数に比べて重要度が高く、
したがって最低限のファジィ制御を行うだけであれば、
「ホイール電流」と「ホイール回転数」のうちの一方又
は両方だけを入力変数とすることもできる。また、これ
に加えて図３（ｃ）（ｄ）のＲＣ行き又はＳＴ行きのブ
ームの旋回速度及びブームの旋回角現在値を入力変数と
して加えるときめ細かい制御が可能となり、更に図３
（ｈ）の旋回ポンプの吐出圧を入力変数とするとよりき
め細かい制御が可能となる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のリクレーマ
の払出し量制御方法によれば、リクレーマによる原料払
出し作業において、ホイールの回転動力源が受ける負荷
の大きさ等を入力変数とし、ブームの旋回速度増減指令
を出力変数とし、更に制御規則を予め定めてファジィ演
算を行うことにより、原料払出し山の形状やその他の環
境が変化した場合であってもブームの旋回速度がきめ細
かく制御されるので、ホイールロックを有効に回避でき
るとともに、原料の払出し量が高位安定化されるので、
払出し時間が短縮され、更に、各工場の目標在庫管理レ
ベルも高位安定化されるので、高所からの落下投入に基
づく原料の粉率の抑制にもつながるので歩留りの低下も
防止でき、鉄製造の生産コストの工場にも大きく寄与し
うるリクレーマの払出し量制御方法を提供することがで
きる。

【００４２】また、本発明のリクレーマの払出し量制御
装置によれば、リクレーマによる原料払出し作業におい
て、ホイールの回転動力源が受ける負荷の大きさ等を入
力変数とし、ブームの旋回速度増減指令を出力変数と
し、更に制御規則を予め定めてファジィ演算を行うこと
により、原料払出し山の形状やその他の環境が変化した
場合であってもブームの旋回速度がきめ細かく制御され
るので、ホイールロックを有効に回避できるとともに、
原料の払出し量が高位安定化されるので、払出し時間が
短縮され、更に、各工場の目標在庫管理レベルも高位安
定化されるので、高所からの落下投入に基づく原料の粉
率の抑制にもつながるので歩留りの低下も防止でき、鉄
製造の生産コストの工場にも大きく寄与しうるリクレー
マの払出し量制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】原料が港に着いてからリクレーマで払いだされ
るまでのプロセスの概要を示した図である。

【図２】リクレーマの原料払出しのファジィ制御を行う
制御装置の一例を示したブロックである。

【図３】八つの入力変数と一つの出力変数のメンバーシ
ップ関数の一例を示した図である。

【図４】本実施例のリクレーマによる原料の払出し制御
の方式を従来方式と比較して示した結果を示した図表で
ある。

【符号の説明】

１０船１２アンローダ１４、３０ベルトコンベア１６スタッカ２０積付け山２２払出し山２４リクレーマ２６ブーム２８バケットホイール（ホイール）５０制御装置５２中央処理装置（ＣＰＵ）５４メモリ５６入力インターフェース５８出力インターフェース６０旋回ポンプコントローラ６２インターフェース６４パーソナルコンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブームの先端に設けられたバケットホイ
ールの回転及び前記ブームの旋回によって原料払出し山
から原料を払い出すリクレーマの払出し量制御方法にお
いて、前記バケットホイールの回転動力源が受ける負荷
の大きさ及び前記ブームの旋回速度増減指令をメンバー
シップ関数で評価し、前記回転動力源が受ける負荷の大
きさを入力変数、前記旋回速度増減指令を出力変数とし
て前記メンバーシップ関数及び予め定めたファジィ制御
規則に基づいてファジィ演算を行って前記ブームの旋回
速度を制御することを特徴とするリクレーマの払出し量
制御方法。
【請求項２】更に、前記ブームの旋回速度及び前記ブ
ームの旋回角現在値をメンバーシップ関数で評価し、前
記旋回速度及び旋回角現在値も入力変数としたことを特
徴とする請求項１記載のリクレーマの払出し量制御方
法。
【請求項３】更に、前記ブームの旋回動力源が受ける
負荷の大きさをメンバーシップ関数で評価し、前記旋回
動力源が受ける負荷の大きさも入力変数としたことを特
徴とする請求項１又は２記載のリクレーマの払出し量制
御方法。
【請求項４】ブームの先端に設けられたバケットホイ
ールの回転及び前記ブームの旋回によって原料払出し山
から原料を払い出すリクレーマの払出し量制御装置にお
いて、少なくとも前記バケットホイールの動力源が受け
る負荷の検出信号をファジィ演算の入力変数として受け
取る入力インターフェースと、前記バケットホイールの
動力源が受ける負荷のメンバーシップ関数及びファジィ
制御規則が記憶されている記憶手段と、前記メンバーシ
ップ関数及びファジィ制御規則に基づいてファジィ演算
を行って前記ブームの旋回速度の適正な増減幅を求める
演算手段と、前記演算手段が求めた前記ブームの旋回速
度信号を出力する出力インターフェースと、前記インタ
ーフェースからの信号に基づいてブームの旋回動力源を
制御する旋回動力源制御手段とを具備することを特徴と
するリクレーマの払出し量制御装置。