JPH08249071A - レベル制御装置 - Google Patents
レベル制御装置Info
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- JPH08249071A JPH08249071A JP7049816A JP4981695A JPH08249071A JP H08249071 A JPH08249071 A JP H08249071A JP 7049816 A JP7049816 A JP 7049816A JP 4981695 A JP4981695 A JP 4981695A JP H08249071 A JPH08249071 A JP H08249071A
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 定常偏差を小さくして応答性のよい安定した
レベル制御を実現するレベル制御装置を得る。 【構成】 搬送手段上に切り出され搬送されている複数
種類の原料の量の分布を基に、前記複数種類の原料が全
て混合原料貯蔵部に投入されたときの前記混合原料貯蔵
部における混合原料の貯蔵レベルを演算して求め、これ
を搬送手段による総合的な搬送量を演算して求める際の
前記混合原料貯蔵部における混合原料の貯蔵レベル実測
値とし、前記混合原料貯蔵部における混合原料の貯蔵レ
ベルの安定制御に障害となる前記搬送手段上に切り出さ
れた原料が混合原料貯蔵部に投入されるまでの遅れ時間
による影響をなくし、安定した制御を実現する。
レベル制御を実現するレベル制御装置を得る。 【構成】 搬送手段上に切り出され搬送されている複数
種類の原料の量の分布を基に、前記複数種類の原料が全
て混合原料貯蔵部に投入されたときの前記混合原料貯蔵
部における混合原料の貯蔵レベルを演算して求め、これ
を搬送手段による総合的な搬送量を演算して求める際の
前記混合原料貯蔵部における混合原料の貯蔵レベル実測
値とし、前記混合原料貯蔵部における混合原料の貯蔵レ
ベルの安定制御に障害となる前記搬送手段上に切り出さ
れた原料が混合原料貯蔵部に投入されるまでの遅れ時間
による影響をなくし、安定した制御を実現する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、搬送手段上に夫々切
り出され搬送される各原料からなる混合原料を貯蔵し加
工装置に供給する際の、前記貯蔵された混合原料の貯蔵
レベルを制御するレベル制御装置に関するものである。
り出され搬送される各原料からなる混合原料を貯蔵し加
工装置に供給する際の、前記貯蔵された混合原料の貯蔵
レベルを制御するレベル制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は、例えば製鉄所の焼結設備などに
供給する原料供給プラントのホッパ内の混合原料の貯蔵
レベルを制御する従来のレベル制御装置の構成を示すブ
ロック図である。図において、1は各工程を監視した
り、必要な情報を表示出力するCRTディスプレイ、2
は原料供給プラントの立ち上げなどのための各種設定デ
ータを入力するキーボード、3はCRTディスプレイ1
への表示データやキーボード2から入力されたデータな
どを制御するマンマシンコントローラである。4は原料
供給プラントの各工程を制御するプロセスコントローラ
であり、図11に示す制御機能を実現するためのプログ
ラム4aが具備されている。5は切出量や各機器のステ
ータス・アラームなどのアナログデータ,ディジタルデ
ータを入力するためのプロセス入力装置、6は原料供給
プラントを構成する各機器へ運転指令,速度指令を出力
するプロセス出力装置である。
供給する原料供給プラントのホッパ内の混合原料の貯蔵
レベルを制御する従来のレベル制御装置の構成を示すブ
ロック図である。図において、1は各工程を監視した
り、必要な情報を表示出力するCRTディスプレイ、2
は原料供給プラントの立ち上げなどのための各種設定デ
ータを入力するキーボード、3はCRTディスプレイ1
への表示データやキーボード2から入力されたデータな
どを制御するマンマシンコントローラである。4は原料
供給プラントの各工程を制御するプロセスコントローラ
であり、図11に示す制御機能を実現するためのプログ
ラム4aが具備されている。5は切出量や各機器のステ
ータス・アラームなどのアナログデータ,ディジタルデ
ータを入力するためのプロセス入力装置、6は原料供給
プラントを構成する各機器へ運転指令,速度指令を出力
するプロセス出力装置である。
【0003】図10は、原料供給プラントの構成を示す
系統図である。図において、11から18は原料を貯蔵
する原料貯蔵部、11aは原料貯蔵部11から貯蔵され
ている原料を搬送手段であるコンベア上に切り出す供給
装置、12aは原料貯蔵部12の供給装置、13aは原
料貯蔵部13の供給装置、14aは原料貯蔵部14の供
給装置、15aは原料貯蔵部15の供給装置、16aは
原料貯蔵部16の供給装置、17aは原料貯蔵部17の
供給装置、18aは原料貯蔵部18の供給装置である。
22と23はコンベア21により搬送されてくる原料を
混和機24に投入するコンベア、25と26は混和機2
4により混合された混合原料をホッパ27内に投入する
コンベア、28はホッパ27に貯蔵された混合材料をコ
ンベア29に切り出す供給装置であり、コンベア29に
より搬送された混合原料は焼成装置などに供給される。
なお、ホッパ27には、貯蔵する原料のレベルを検出す
るためのレベル計27aが取り付けられている。
系統図である。図において、11から18は原料を貯蔵
する原料貯蔵部、11aは原料貯蔵部11から貯蔵され
ている原料を搬送手段であるコンベア上に切り出す供給
装置、12aは原料貯蔵部12の供給装置、13aは原
料貯蔵部13の供給装置、14aは原料貯蔵部14の供
給装置、15aは原料貯蔵部15の供給装置、16aは
原料貯蔵部16の供給装置、17aは原料貯蔵部17の
供給装置、18aは原料貯蔵部18の供給装置である。
22と23はコンベア21により搬送されてくる原料を
混和機24に投入するコンベア、25と26は混和機2
4により混合された混合原料をホッパ27内に投入する
コンベア、28はホッパ27に貯蔵された混合材料をコ
ンベア29に切り出す供給装置であり、コンベア29に
より搬送された混合原料は焼成装置などに供給される。
なお、ホッパ27には、貯蔵する原料のレベルを検出す
るためのレベル計27aが取り付けられている。
【0004】次に、レベル制御装置の動作について説明
する。このレベル制御装置は、ホッパ27内の混合原料
のレベルが所定のレベルを維持するように、各原料貯蔵
部から切り出す原料を総合輸送量を基に調整するもので
あり、図11に示すようにホッパ27に投入すべき混合
原料の総合輸送量は、ホッパ27からの切出量Wout
(ton/hour)と、ホッパ27内の混合原料のレ
ベルを重量に換算したときの換算重量とキーボード2か
ら入力された設定値SVとを基にサンプルPI制御を行
ったときの操作量の変動分である演算結果ΔMVの換算
重量Wmv(t/h)との加算結果Wt=Wout+W
mvとして求められる。
する。このレベル制御装置は、ホッパ27内の混合原料
のレベルが所定のレベルを維持するように、各原料貯蔵
部から切り出す原料を総合輸送量を基に調整するもので
あり、図11に示すようにホッパ27に投入すべき混合
原料の総合輸送量は、ホッパ27からの切出量Wout
(ton/hour)と、ホッパ27内の混合原料のレ
ベルを重量に換算したときの換算重量とキーボード2か
ら入力された設定値SVとを基にサンプルPI制御を行
ったときの操作量の変動分である演算結果ΔMVの換算
重量Wmv(t/h)との加算結果Wt=Wout+W
mvとして求められる。
【0005】この場合、CASモードに設定したときに
は、前記加算結果Wt=Wout+Wmvが総合輸送量
の設定値として用いられ、AUTモードのときにはキー
ボード2から任意に総合輸送量の設定値を入力すること
ができる。
は、前記加算結果Wt=Wout+Wmvが総合輸送量
の設定値として用いられ、AUTモードのときにはキー
ボード2から任意に総合輸送量の設定値を入力すること
ができる。
【0006】さらにこの総合輸送量Wtに各原料につい
ての配合係数を乗ずることで各原料の配合量を求め、各
原料貯蔵部の供給装置を制御して各原料を混和機24で
混合して、混合材料をホッパ27に投入する。このと
き、各原料貯蔵部は物理的に距離を隔てて配置されてい
るので、配合比一定の目的で切り出しポイントを合わす
ため、各原料に対する輸送量の設定値を遅延処理し、各
原料の切出量実測値を監視しながらPI演算により各原
料貯蔵部の供給装置を制御し、各原料の切り出しが行わ
れる。さらに、この切り出された各原料はコンベアによ
り搬送されてホッパ27に投入されるが、その間の輸送
状態を把握するため図示していないタイマによりトラッ
キングされる。
ての配合係数を乗ずることで各原料の配合量を求め、各
原料貯蔵部の供給装置を制御して各原料を混和機24で
混合して、混合材料をホッパ27に投入する。このと
き、各原料貯蔵部は物理的に距離を隔てて配置されてい
るので、配合比一定の目的で切り出しポイントを合わす
ため、各原料に対する輸送量の設定値を遅延処理し、各
原料の切出量実測値を監視しながらPI演算により各原
料貯蔵部の供給装置を制御し、各原料の切り出しが行わ
れる。さらに、この切り出された各原料はコンベアによ
り搬送されてホッパ27に投入されるが、その間の輸送
状態を把握するため図示していないタイマによりトラッ
キングされる。
【0007】この結果、ホッパ27へ投入される混合材
料の量は、前記切出量Woutおよび前記サンプルPI
制御により演算され求められたWmvの和である総合輸
送量Wtを基に投入量が決定されているため、ホッパ2
7内の混合材料のレベルは前記所定のレベルを維持する
ことになる。
料の量は、前記切出量Woutおよび前記サンプルPI
制御により演算され求められたWmvの和である総合輸
送量Wtを基に投入量が決定されているため、ホッパ2
7内の混合材料のレベルは前記所定のレベルを維持する
ことになる。
【0008】なお、前記総合輸送量Wtは以下の式
(1)により表わされる。
(1)により表わされる。
【0009】
【数1】
【0010】なお、式(1)において、PVは供給装置
28下のコンベア29の速度、PHはコンベア29上の
混合原料の層厚、PWはコンベア29の幅、Pは混合原
料の密度であり、またKpはゲイン、DVは偏差、TI
は積分定数、ΔTはサンプル周期、RHは工学値上限、
RLは工学値下限である。
28下のコンベア29の速度、PHはコンベア29上の
混合原料の層厚、PWはコンベア29の幅、Pは混合原
料の密度であり、またKpはゲイン、DVは偏差、TI
は積分定数、ΔTはサンプル周期、RHは工学値上限、
RLは工学値下限である。
【0011】このような機能を、図9に示すプロセスコ
ントローラ4に備えるようにし、マンマシンコントロー
ラ3やプロセスコントローラ4などからなるDCS(D
istributed Control Syste
m)によりレベル制御を行う。
ントローラ4に備えるようにし、マンマシンコントロー
ラ3やプロセスコントローラ4などからなるDCS(D
istributed Control Syste
m)によりレベル制御を行う。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来のレベル制御装置
は以上のように構成されているので、原料貯蔵部から切
り出された原料がホッパ27に投入されるまでに時間を
要し、無駄時間が長くなるため応答性が良くない。これ
に対し応答性を上げようとして制御系のゲインを上げる
とハンチング現象が生じ定常偏差が小さくならず、定常
偏差を小さくしようとすると立ち上がりに要する時間な
どが長くなってしまうなどの問題点があった。
は以上のように構成されているので、原料貯蔵部から切
り出された原料がホッパ27に投入されるまでに時間を
要し、無駄時間が長くなるため応答性が良くない。これ
に対し応答性を上げようとして制御系のゲインを上げる
とハンチング現象が生じ定常偏差が小さくならず、定常
偏差を小さくしようとすると立ち上がりに要する時間な
どが長くなってしまうなどの問題点があった。
【0013】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、定常偏差を小さくすると共に
応答性を向上させ、安定したレベル制御を実現すること
ができるレベル制御装置を得ることを目的とする。
るためになされたもので、定常偏差を小さくすると共に
応答性を向上させ、安定したレベル制御を実現すること
ができるレベル制御装置を得ることを目的とする。
【0014】またこの発明は、精度の高いレベル制御を
実現することができるレベル制御装置を得ることを目的
とする。
実現することができるレベル制御装置を得ることを目的
とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るレ
ベル制御装置は、混合原料貯蔵部に投入される前の搬送
手段による輸送中の複数種類の原料の輸送量の分布と前
記混合原料貯蔵部における混合原料の現在の貯蔵レベル
と前記混合原料貯蔵部における供給装置による切出量と
を基に、前記搬送手段上に切り出されている前記複数種
類の原料が混合原料として全て前記混合原料貯蔵部に投
入されたときの貯蔵レベルを予測し、該予測した貯蔵レ
ベルと前記混合原料貯蔵部の貯蔵レベルの設定値である
所定のレベルと前記混合原料貯蔵部からの切出量とを基
に求めた前記搬送手段による総合的な搬送量および前記
複数種類の各原料の配合係数から、前記原料貯蔵部夫々
における供給装置による原料切出量を制御する原料切出
量制御手段を備えたものである。
ベル制御装置は、混合原料貯蔵部に投入される前の搬送
手段による輸送中の複数種類の原料の輸送量の分布と前
記混合原料貯蔵部における混合原料の現在の貯蔵レベル
と前記混合原料貯蔵部における供給装置による切出量と
を基に、前記搬送手段上に切り出されている前記複数種
類の原料が混合原料として全て前記混合原料貯蔵部に投
入されたときの貯蔵レベルを予測し、該予測した貯蔵レ
ベルと前記混合原料貯蔵部の貯蔵レベルの設定値である
所定のレベルと前記混合原料貯蔵部からの切出量とを基
に求めた前記搬送手段による総合的な搬送量および前記
複数種類の各原料の配合係数から、前記原料貯蔵部夫々
における供給装置による原料切出量を制御する原料切出
量制御手段を備えたものである。
【0016】請求項2の発明に係るレベル制御装置は、
搬送手段による各区間毎の単位時間当りの搬送量を求め
て把握するための、前記搬送手段の搬送状態に応じたパ
ルス信号を出力するパルス信号生成手段を備えたもので
ある。
搬送手段による各区間毎の単位時間当りの搬送量を求め
て把握するための、前記搬送手段の搬送状態に応じたパ
ルス信号を出力するパルス信号生成手段を備えたもので
ある。
【0017】請求項3の発明に係るレベル制御装置は、
立ち上げ、あるいは混合原料貯蔵部から切り出される混
合原料の切出量の変更などに応じて予め設定されている
演算パラメータ情報と、該演算パラメータ情報から前記
立ち上げや前記混合原料の切出量の変更などに応じて選
択した演算パラメータ情報により、搬送手段による総合
的な搬送量などの演算を行うようにしたものである。
立ち上げ、あるいは混合原料貯蔵部から切り出される混
合原料の切出量の変更などに応じて予め設定されている
演算パラメータ情報と、該演算パラメータ情報から前記
立ち上げや前記混合原料の切出量の変更などに応じて選
択した演算パラメータ情報により、搬送手段による総合
的な搬送量などの演算を行うようにしたものである。
【0018】
【作用】請求項1の発明における原料切出量制御手段
は、搬送手段上に切り出され搬送されている複数種類の
原料の量の分布を基に、前記複数種類の原料が全て混合
原料貯蔵部に投入されたときの前記混合原料貯蔵部にお
ける混合原料の貯蔵レベルを演算して求め、これを搬送
手段による総合的な搬送量を演算して求める際の前記混
合原料貯蔵部における混合原料の貯蔵レベル実測値と
し、前記混合原料貯蔵部における混合原料の貯蔵レベル
の安定制御に障害となる前記搬送手段上に切り出された
原料が混合原料貯蔵部に投入されるまでの遅れ時間によ
る制御系の不安定要因を排除し、安定した制御を実現し
ハンチングなどの現象を抑制し定常偏差を小さくし、制
御系のゲインを上げることを可能にして応答性を向上さ
せる。
は、搬送手段上に切り出され搬送されている複数種類の
原料の量の分布を基に、前記複数種類の原料が全て混合
原料貯蔵部に投入されたときの前記混合原料貯蔵部にお
ける混合原料の貯蔵レベルを演算して求め、これを搬送
手段による総合的な搬送量を演算して求める際の前記混
合原料貯蔵部における混合原料の貯蔵レベル実測値と
し、前記混合原料貯蔵部における混合原料の貯蔵レベル
の安定制御に障害となる前記搬送手段上に切り出された
原料が混合原料貯蔵部に投入されるまでの遅れ時間によ
る制御系の不安定要因を排除し、安定した制御を実現し
ハンチングなどの現象を抑制し定常偏差を小さくし、制
御系のゲインを上げることを可能にして応答性を向上さ
せる。
【0019】請求項2の発明におけるパルス信号生成手
段は、搬送手段による搬送状態を直接検出してパルス信
号として出力することで、前記搬送手段の各区間毎の単
位時間当りの搬送量さらには前記搬送手段上に切り出さ
れている複数種類の原料が混合原料として全て混合原料
貯蔵部に投入されたときの貯蔵レベルの予測値を前記搬
送手段による搬送状態に応じて正確に求め把握すること
を可能にし、精度の高いレベル制御を実現する。
段は、搬送手段による搬送状態を直接検出してパルス信
号として出力することで、前記搬送手段の各区間毎の単
位時間当りの搬送量さらには前記搬送手段上に切り出さ
れている複数種類の原料が混合原料として全て混合原料
貯蔵部に投入されたときの貯蔵レベルの予測値を前記搬
送手段による搬送状態に応じて正確に求め把握すること
を可能にし、精度の高いレベル制御を実現する。
【0020】請求項3の発明における原料切出量制御手
段は、プラントの立ち上げ、あるいは混合原料貯蔵部か
らの混合原料の切出量の変更などに応じ、予め設定され
ている演算パラメータ情報を選択し、該選択した演算パ
ラメータ情報を用いて搬送手段による総合的な搬送量な
どの演算を行うので、プラントの立ち上げ、あるいは混
合原料貯蔵部からの混合原料の切出量の変更などに応じ
た適切な特性に制御系の特性を柔軟に切り替えることを
可能にし、ハンチングなどの現象を抑制すると共に定常
偏差の小さい精度の高いレベル制御を実現する。
段は、プラントの立ち上げ、あるいは混合原料貯蔵部か
らの混合原料の切出量の変更などに応じ、予め設定され
ている演算パラメータ情報を選択し、該選択した演算パ
ラメータ情報を用いて搬送手段による総合的な搬送量な
どの演算を行うので、プラントの立ち上げ、あるいは混
合原料貯蔵部からの混合原料の切出量の変更などに応じ
た適切な特性に制御系の特性を柔軟に切り替えることを
可能にし、ハンチングなどの現象を抑制すると共に定常
偏差の小さい精度の高いレベル制御を実現する。
【0021】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1は、本実施例のレベル制御装置の構成を示す
ブロック図、図2は本実施例のレベル制御装置の制御機
能を示すブロック図、図4は本実施例のレベル制御装置
が行うレベル制御処理動作を示すフローチャート、図6
は本実施例のレベル制御装置により制御される原料供給
プラントの構成を示す系統図である。図1において図9
と同一または相当の部分については同一の符号を付し説
明を省略する。また、図6において図10と同一または
相当の部分については同一の符号を付し説明を省略す
る。なお、本実施例のレベル制御装置は、従来のレベル
制御装置と同様にDCSを用いて制御系を構成する。
する。図1は、本実施例のレベル制御装置の構成を示す
ブロック図、図2は本実施例のレベル制御装置の制御機
能を示すブロック図、図4は本実施例のレベル制御装置
が行うレベル制御処理動作を示すフローチャート、図6
は本実施例のレベル制御装置により制御される原料供給
プラントの構成を示す系統図である。図1において図9
と同一または相当の部分については同一の符号を付し説
明を省略する。また、図6において図10と同一または
相当の部分については同一の符号を付し説明を省略す
る。なお、本実施例のレベル制御装置は、従来のレベル
制御装置と同様にDCSを用いて制御系を構成する。
【0022】図1において、4bは図4のフローチャー
トに示されるプログラム(原料切出量制御手段)であ
り、図2に示す制御機能を実現する。4cは図3に示す
ように初期立ち上げ、あるいはホッパ27(混合原料貯
蔵部)から切り出される混合原料の切出量の変更などに
応じた演算パラメータ情報などの各データを所定のアド
レスに格納したテーブルである。これらプログラム4b
とテーブル4cはプロセスコントローラ(原料切出量制
御手段)4のメモリに格納されている。4dは単位区間
あたりの原料輸送量を順次格納するメモリエリアであ
り、このメモリエリア4dはプロセスコントローラ4の
メモリに格納されている。
トに示されるプログラム(原料切出量制御手段)であ
り、図2に示す制御機能を実現する。4cは図3に示す
ように初期立ち上げ、あるいはホッパ27(混合原料貯
蔵部)から切り出される混合原料の切出量の変更などに
応じた演算パラメータ情報などの各データを所定のアド
レスに格納したテーブルである。これらプログラム4b
とテーブル4cはプロセスコントローラ(原料切出量制
御手段)4のメモリに格納されている。4dは単位区間
あたりの原料輸送量を順次格納するメモリエリアであ
り、このメモリエリア4dはプロセスコントローラ4の
メモリに格納されている。
【0023】また、図6においてPLG1はコンベア2
1の移動量などを検出するためのパルスジェネレータ
(パルス信号生成手段)、PLG2はコンベア22の移
動量などを検出するためのパルスジェネレータ(パルス
信号生成手段)、PLG3はコンベア23の移動量など
を検出するためのパルスジェネレータ(パルス信号生成
手段)、PLG4はコンベア25の移動量などを検出す
るためのパルスジェネレータ(パルス信号生成手段)、
PLG5はコンベア26の移動量などを検出するための
パルスジェネレータ(パルス信号生成手段)である。な
お、コンベア21〜23,25,26は搬送手段に対応
する。
1の移動量などを検出するためのパルスジェネレータ
(パルス信号生成手段)、PLG2はコンベア22の移
動量などを検出するためのパルスジェネレータ(パルス
信号生成手段)、PLG3はコンベア23の移動量など
を検出するためのパルスジェネレータ(パルス信号生成
手段)、PLG4はコンベア25の移動量などを検出す
るためのパルスジェネレータ(パルス信号生成手段)、
PLG5はコンベア26の移動量などを検出するための
パルスジェネレータ(パルス信号生成手段)である。な
お、コンベア21〜23,25,26は搬送手段に対応
する。
【0024】次に、本実施例のレベル制御装置の動作
を、図2と図4と図6に基づいて説明する。この原料供
給プラントでは、原料貯蔵部11〜18から夫々切り出
される各原料はコンベア21〜23により搬送され、混
和機24で混合され、混和機24で混合された混合原料
はさらにコンベア25,26により搬送されてホッパ2
7に投入される。また、このレベル制御装置では、原料
の切出量とコンベアに取り付けられたパルスジェネレー
タから出力されるパルス信号とを基に単位区間あたりの
輸送量(t/h)を求め、この輸送量データを図1に示
すメモリエリア4d上で順次シフトして記憶すること
で、輸送量分布W1,W2,W3・・・Wnを把握可能
な状態にしている。さらにまた、このレベル制御装置で
は、ホッパ27の供給装置28によりコンベア29上に
切り出された混合原料の切出量Woutとレベル計27
aにより計測されるホッパ27内の現在の混合原料のレ
ベルPVと前記把握している輸送量分布W1,W2,W
3・・・Wnとを基に加減演算を行うことで、コンベア
21〜23,25,26上にある原料が全てホッパ27
に投入されたときのホッパ27内の混合原料のレベルP
V’を予測し、この混合原料のレベルPV’をレベル制
御を行う際のPI演算の実測値として用いる。
を、図2と図4と図6に基づいて説明する。この原料供
給プラントでは、原料貯蔵部11〜18から夫々切り出
される各原料はコンベア21〜23により搬送され、混
和機24で混合され、混和機24で混合された混合原料
はさらにコンベア25,26により搬送されてホッパ2
7に投入される。また、このレベル制御装置では、原料
の切出量とコンベアに取り付けられたパルスジェネレー
タから出力されるパルス信号とを基に単位区間あたりの
輸送量(t/h)を求め、この輸送量データを図1に示
すメモリエリア4d上で順次シフトして記憶すること
で、輸送量分布W1,W2,W3・・・Wnを把握可能
な状態にしている。さらにまた、このレベル制御装置で
は、ホッパ27の供給装置28によりコンベア29上に
切り出された混合原料の切出量Woutとレベル計27
aにより計測されるホッパ27内の現在の混合原料のレ
ベルPVと前記把握している輸送量分布W1,W2,W
3・・・Wnとを基に加減演算を行うことで、コンベア
21〜23,25,26上にある原料が全てホッパ27
に投入されたときのホッパ27内の混合原料のレベルP
V’を予測し、この混合原料のレベルPV’をレベル制
御を行う際のPI演算の実測値として用いる。
【0025】このような前提の基で図4のフローチャー
トに示すレベル制御処理が実行されると、まずコンベア
上に原料がない状態、すなわち初期立ち上げであるか否
かを判定する(ステップST1)。初期立ち上げの状態
であると判定したときには初期立ち上げ用の、図3に示
すテーブル4cの例えばアドレスAからアドレスA+4
に格納されている演算パラメータを読み出して設定する
(ステップST2)。さらに、ホッパ27の切出量の変
更について判定する(ステップST3)。それまでの切
出量に対し異なった切出量に変更され、レベル設定値S
Vの変更があると判断したときには、レベル設定値の変
更量(SV−SV’)に応じた演算パラメータをテーブ
ル4cから読み出し、それまで設定されていた演算パラ
メータを前記変更量に応じた新たな演算パラメータに変
更する(ステップST4,ステップST5)。
トに示すレベル制御処理が実行されると、まずコンベア
上に原料がない状態、すなわち初期立ち上げであるか否
かを判定する(ステップST1)。初期立ち上げの状態
であると判定したときには初期立ち上げ用の、図3に示
すテーブル4cの例えばアドレスAからアドレスA+4
に格納されている演算パラメータを読み出して設定する
(ステップST2)。さらに、ホッパ27の切出量の変
更について判定する(ステップST3)。それまでの切
出量に対し異なった切出量に変更され、レベル設定値S
Vの変更があると判断したときには、レベル設定値の変
更量(SV−SV’)に応じた演算パラメータをテーブ
ル4cから読み出し、それまで設定されていた演算パラ
メータを前記変更量に応じた新たな演算パラメータに変
更する(ステップST4,ステップST5)。
【0026】次に、制御するタイミングであるか否かを
判断し(ステップST6)、制御するタイミングである
と判断したときには、キーボード2から入力されたレベ
ル設定値を新たなレベル設定値SVとすると共に、前記
加減演算を行うことで得られたレベルPV’をホッパ2
7内の混合原料のレベル実測値とするPI演算を行う
(ステップST7)。そして、この結果、得られた操作
出力ΔMVをton/hourに変換し、この変換値を
Wmvとして切出量Woutに加え、総合輸送量WTを
求める。さらに各原料についての配合係数を乗じて、各
原料貯蔵部からの原料切出量を求めて各原料貯蔵部の供
給装置を制御し各原料を切り出し、混和機24で混合し
てホッパ27に投入する。
判断し(ステップST6)、制御するタイミングである
と判断したときには、キーボード2から入力されたレベ
ル設定値を新たなレベル設定値SVとすると共に、前記
加減演算を行うことで得られたレベルPV’をホッパ2
7内の混合原料のレベル実測値とするPI演算を行う
(ステップST7)。そして、この結果、得られた操作
出力ΔMVをton/hourに変換し、この変換値を
Wmvとして切出量Woutに加え、総合輸送量WTを
求める。さらに各原料についての配合係数を乗じて、各
原料貯蔵部からの原料切出量を求めて各原料貯蔵部の供
給装置を制御し各原料を切り出し、混和機24で混合し
てホッパ27に投入する。
【0027】従って、この実施例では、総合輸送量を求
めるために行われるPI演算において、ホッパ27の供
給装置28によりコンベア29上に切り出された混合原
料の切出量Woutとホッパ27内の現在の混合原料の
レベルPVとメモリエリア4dに格納されている輸送量
分布W1,W2,W3・・・Wnとを基に加減演算を行
うことで、現時点でホッパ27にいまだ投入されていな
いコンベア21〜23,25,26上にある原料を考慮
してホッパ27内の混合原料のレベルPV’を予測し、
このレベルPV’を実測値として用いるため、コンベア
上の原料がホッパ27に投入されるまでの時間による制
御系の遅れ時間がなくなり、安定した精度の良い混合原
料のレベル制御を行うことが可能となる。
めるために行われるPI演算において、ホッパ27の供
給装置28によりコンベア29上に切り出された混合原
料の切出量Woutとホッパ27内の現在の混合原料の
レベルPVとメモリエリア4dに格納されている輸送量
分布W1,W2,W3・・・Wnとを基に加減演算を行
うことで、現時点でホッパ27にいまだ投入されていな
いコンベア21〜23,25,26上にある原料を考慮
してホッパ27内の混合原料のレベルPV’を予測し、
このレベルPV’を実測値として用いるため、コンベア
上の原料がホッパ27に投入されるまでの時間による制
御系の遅れ時間がなくなり、安定した精度の良い混合原
料のレベル制御を行うことが可能となる。
【0028】図5は、従来のレベル制御装置と本実施例
のレベル制御装置によるレベル制御特性を示す説明図で
あり、この図からも明らかなように従来のレベル制御装
置は制御時におけるコンベア上の原料をホッパ内の混合
原料レベルの現在の測定値に含めていないため、コンベ
ア上の原料がホッパに投入されるまでに時間を要し、制
御系のフィードバックに長い遅れ時間が生じていること
からハンチングなど制御系が不安定になりやすく、この
ため制御系のゲインを低めに抑えることから立ち上がり
に時間を要するのに対し、本実施例のレベル制御装置で
は、制御系のゲインを低めに抑える必要がなくなるため
立ち上がりに時間を要することがなく、応答性が良くな
る。
のレベル制御装置によるレベル制御特性を示す説明図で
あり、この図からも明らかなように従来のレベル制御装
置は制御時におけるコンベア上の原料をホッパ内の混合
原料レベルの現在の測定値に含めていないため、コンベ
ア上の原料がホッパに投入されるまでに時間を要し、制
御系のフィードバックに長い遅れ時間が生じていること
からハンチングなど制御系が不安定になりやすく、この
ため制御系のゲインを低めに抑えることから立ち上がり
に時間を要するのに対し、本実施例のレベル制御装置で
は、制御系のゲインを低めに抑える必要がなくなるため
立ち上がりに時間を要することがなく、応答性が良くな
る。
【0029】また、初期立ち上げ時や切出量の変更に応
じた演算パラメータを自動的に設定し直し、この演算パ
ラメータを用いたPI制御を行いレベルの自動調整を行
うので、柔軟性を有しさらに安定した制御系が構成さ
れ、ハンチング現象が抑制され立ち上がりの早い応答性
の良い最適な制御機能が実現する。
じた演算パラメータを自動的に設定し直し、この演算パ
ラメータを用いたPI制御を行いレベルの自動調整を行
うので、柔軟性を有しさらに安定した制御系が構成さ
れ、ハンチング現象が抑制され立ち上がりの早い応答性
の良い最適な制御機能が実現する。
【0030】実施例2.なお、前記実施例1では制御系
をDCSを用いて構成したが、図7に示すようにメモリ
31とCPU32と入力装置33と出力装置34とを有
したマイクロコンピュータを用いて構成することも可能
であり、さらにまた図8に示すようにマイクロコンピュ
ータとワンループコントローラ35〜43とを用いて構
成することも可能である。
をDCSを用いて構成したが、図7に示すようにメモリ
31とCPU32と入力装置33と出力装置34とを有
したマイクロコンピュータを用いて構成することも可能
であり、さらにまた図8に示すようにマイクロコンピュ
ータとワンループコントローラ35〜43とを用いて構
成することも可能である。
【0031】この実施例では、プログラム31a,メモ
リ31,CPU32,入力装置33,出力装置34,レ
ベル制御ワンループコントローラ35,原料切出制御ワ
ンループコントローラ36,43は原料切出量制御手段
に対応しており、図7に示したレベル制御装置では、レ
ベル制御に必要な入出力情報を入力装置33および出力
装置34から取り込み、図4に示すレベル制御用のプロ
グラム31aはメモリ31に格納されており、CPU3
2が前記プログラムを実行することでレベル制御を行
う。また、図8に示すレベル制御装置では、レベル制御
に必要な入出力情報を入力装置33および出力装置34
から取り込み、トラッキング処理(コンベアによる原料
の輸送量分布の把握),各種ディジタル演算処理,シー
ケンス制御処理(インターロック処理)はマイクロコン
ピュータで行い、ホッパ内のレベルPI制御処理はレベ
ル制御ワンループコントローラ35により行い、各原料
の切り出しに際してのPI制御処理は原料切出制御ワン
ループコントローラ36,43により行い、マイクロコ
ンピュータとワンループコントローラとの両者がプログ
ラムを実行することによりレベル制御を行う。
リ31,CPU32,入力装置33,出力装置34,レ
ベル制御ワンループコントローラ35,原料切出制御ワ
ンループコントローラ36,43は原料切出量制御手段
に対応しており、図7に示したレベル制御装置では、レ
ベル制御に必要な入出力情報を入力装置33および出力
装置34から取り込み、図4に示すレベル制御用のプロ
グラム31aはメモリ31に格納されており、CPU3
2が前記プログラムを実行することでレベル制御を行
う。また、図8に示すレベル制御装置では、レベル制御
に必要な入出力情報を入力装置33および出力装置34
から取り込み、トラッキング処理(コンベアによる原料
の輸送量分布の把握),各種ディジタル演算処理,シー
ケンス制御処理(インターロック処理)はマイクロコン
ピュータで行い、ホッパ内のレベルPI制御処理はレベ
ル制御ワンループコントローラ35により行い、各原料
の切り出しに際してのPI制御処理は原料切出制御ワン
ループコントローラ36,43により行い、マイクロコ
ンピュータとワンループコントローラとの両者がプログ
ラムを実行することによりレベル制御を行う。
【0032】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれば
搬送手段による搬送中の原料の量の分布と混合原料貯蔵
部における混合原料の現在の貯蔵レベルと前記混合原料
貯蔵部における供給装置による切出量とを基に、前記搬
送手段により搬送中である前記原料が全て前記混合原料
貯蔵部に投入されたときの前記混合原料貯蔵部における
貯蔵レベルを演算して求めることで予測した前記貯蔵レ
ベルを実測値とし、前記各原料貯蔵部における供給装置
による原料切出量を制御するように構成したので、搬送
中の原料が混合原料貯蔵部に投入されるまでの遅れ時間
がなくなり安定した制御特性が得られ、この結果、制御
系のゲインを上げることが可能となって、応答性を向上
させることができる効果がある。
搬送手段による搬送中の原料の量の分布と混合原料貯蔵
部における混合原料の現在の貯蔵レベルと前記混合原料
貯蔵部における供給装置による切出量とを基に、前記搬
送手段により搬送中である前記原料が全て前記混合原料
貯蔵部に投入されたときの前記混合原料貯蔵部における
貯蔵レベルを演算して求めることで予測した前記貯蔵レ
ベルを実測値とし、前記各原料貯蔵部における供給装置
による原料切出量を制御するように構成したので、搬送
中の原料が混合原料貯蔵部に投入されるまでの遅れ時間
がなくなり安定した制御特性が得られ、この結果、制御
系のゲインを上げることが可能となって、応答性を向上
させることができる効果がある。
【0033】請求項2の発明によれば、搬送手段による
搬送状態に応じたパルス信号を出力するパルス信号生成
手段を備え、前記パルス信号などから前記搬送手段の各
区間毎の単位時間当りの搬送量を求め把握するように構
成したので、貯蔵レベルの予測値を前記搬送手段による
搬送状態に応じて正確に求め把握することが可能にな
り、精度の高いレベル制御を行うことができる効果があ
る。
搬送状態に応じたパルス信号を出力するパルス信号生成
手段を備え、前記パルス信号などから前記搬送手段の各
区間毎の単位時間当りの搬送量を求め把握するように構
成したので、貯蔵レベルの予測値を前記搬送手段による
搬送状態に応じて正確に求め把握することが可能にな
り、精度の高いレベル制御を行うことができる効果があ
る。
【0034】請求項3の発明によれば、立ち上げや混合
原料の切出量の変更などに応じて選択した演算パラメー
タ情報により、搬送手段による総合的な搬送量などの演
算を行うように構成したので、プラントの立ち上げ、あ
るいは混合原料貯蔵部からの混合原料の切出量の変更な
どに応じた適切な制御特性が得られ、ハンチングなどの
現象が抑制され定常偏差の小さい精度の高いレベル制御
を行うことができ、さらに制御系のゲインを上げること
が可能となるため応答性を向上させることができる効果
がある。
原料の切出量の変更などに応じて選択した演算パラメー
タ情報により、搬送手段による総合的な搬送量などの演
算を行うように構成したので、プラントの立ち上げ、あ
るいは混合原料貯蔵部からの混合原料の切出量の変更な
どに応じた適切な制御特性が得られ、ハンチングなどの
現象が抑制され定常偏差の小さい精度の高いレベル制御
を行うことができ、さらに制御系のゲインを上げること
が可能となるため応答性を向上させることができる効果
がある。
【図1】 この発明の実施例1によるレベル制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施例1によるレベル制御装置の
制御機能を説明するブロック図である。
制御機能を説明するブロック図である。
【図3】 この発明の実施例1によるレベル制御装置の
初期立ち上げ、あるいは混合原料の切出量の変更などの
状況に応じた演算パラメータ情報などを格納したテーブ
ルを示す説明図である。
初期立ち上げ、あるいは混合原料の切出量の変更などの
状況に応じた演算パラメータ情報などを格納したテーブ
ルを示す説明図である。
【図4】 この発明の実施例1によるレベル制御装置が
行うレベル制御処理動作を示すフローチャートである。
行うレベル制御処理動作を示すフローチャートである。
【図5】 従来のレベル制御装置と実施例1のレベル制
御装置によるレベル制御特性を示す説明図である。
御装置によるレベル制御特性を示す説明図である。
【図6】 この発明の実施例1によるレベル制御装置に
より制御される原料供給プラントの構成を示す系統図で
ある。
より制御される原料供給プラントの構成を示す系統図で
ある。
【図7】 この発明の実施例2によるレベル制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図8】 この発明の実施例2によるレベル制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図9】 従来のレベル制御装置の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図10】 従来のレベル制御装置により制御される原
料供給プラントの構成を示す系統図である。
料供給プラントの構成を示す系統図である。
【図11】 従来のレベル制御装置の制御機能を説明す
るためのブロック図である。
るためのブロック図である。
4 プロセスコントローラ(原料切出量制御手段)、4
b,31a プログラム(原料切出量制御手段)、11
〜18 原料貯蔵部、11a〜18a,28供給装置、
21〜23,25,26 コンベア(搬送手段)、27
ホッパ(混合原料貯蔵部)、31 メモリ(原料切出
量制御手段)、32 CPU(原料切出量制御手段)、
33 入力装置(原料切出量制御手段)、34 出力装
置(原料切出量制御手段)、35 レベル制御ワンルー
プコントローラ(原料切出量制御手段)、36,43
原料切出制御ワンループコントローラ(原料切出量制御
手段)、PLG1〜PLG5 パルスジェネレータ(パ
ルス信号生成手段)。
b,31a プログラム(原料切出量制御手段)、11
〜18 原料貯蔵部、11a〜18a,28供給装置、
21〜23,25,26 コンベア(搬送手段)、27
ホッパ(混合原料貯蔵部)、31 メモリ(原料切出
量制御手段)、32 CPU(原料切出量制御手段)、
33 入力装置(原料切出量制御手段)、34 出力装
置(原料切出量制御手段)、35 レベル制御ワンルー
プコントローラ(原料切出量制御手段)、36,43
原料切出制御ワンループコントローラ(原料切出量制御
手段)、PLG1〜PLG5 パルスジェネレータ(パ
ルス信号生成手段)。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数種類の原料を夫々貯蔵する原料貯蔵
部における供給装置により搬送手段上に夫々切り出され
搬送された前記各原料が混合されてなる混合原料を貯蔵
し、前記混合原料を加工装置に供給する混合原料貯蔵部
を有したプラントの前記混合原料貯蔵部における混合原
料の貯蔵レベルを所定のレベルに制御するレベル制御装
置において、前記搬送手段上に切り出され搬送されてい
る前記複数種類の原料の量の分布と前記混合原料貯蔵部
における前記混合原料の現在の貯蔵レベルと前記混合原
料貯蔵部における供給装置による切出量とを基に、前記
搬送手段上に切り出されている前記複数種類の原料が全
て前記混合原料貯蔵部に投入されたときの前記混合原料
貯蔵部における混合原料の貯蔵レベルを演算し求めるこ
とで予測し、該予測貯蔵レベルとレベル設定値である前
記所定のレベルと前記混合原料貯蔵部からの切出量とを
基に求めた前記搬送手段による総合的な搬送量および前
記複数種類の各原料の配合係数から、前記各原料貯蔵部
における供給装置による原料切出量を制御する原料切出
量制御手段を備えたことを特徴とするレベル制御装置。 - 【請求項2】 前記搬送手段上に切り出され搬送されて
いる前記複数種類の原料の量の分布を、前記搬送手段に
よる搬送状態に応じてパルス信号生成手段から出力され
るパルス信号と前記原料貯蔵部における供給装置により
搬送手段上に夫々切り出された原料の量とを基に前記搬
送手段の各区間毎に求められた単位時間当りの搬送量か
ら判定することを特徴とする請求項1記載のレベル制御
装置。 - 【請求項3】 前記プラントの立ち上げ、あるいは前記
混合原料貯蔵部から前記加工装置への混合原料の切出量
の変更などに応じ、予め設定されている演算パラメータ
情報を選択し、該選択した演算パラメータ情報を用いて
前記搬送手段による総合的な搬送量などの演算を行うこ
とを特徴とする請求項1または請求項2記載のレベル制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049816A JPH08249071A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | レベル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049816A JPH08249071A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | レベル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08249071A true JPH08249071A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12841651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7049816A Pending JPH08249071A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | レベル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08249071A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002302263A (ja) * | 2001-04-05 | 2002-10-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ホッパ内の石炭量制御方法 |
| CN106940572A (zh) * | 2016-01-04 | 2017-07-11 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种强力混合机料位自适应系统和方法 |
| JP2019135599A (ja) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | 株式会社東芝 | 制御システム、制御方法、制御装置及び表示装置 |
-
1995
- 1995-03-09 JP JP7049816A patent/JPH08249071A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002302263A (ja) * | 2001-04-05 | 2002-10-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ホッパ内の石炭量制御方法 |
| CN106940572A (zh) * | 2016-01-04 | 2017-07-11 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种强力混合机料位自适应系统和方法 |
| JP2019135599A (ja) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | 株式会社東芝 | 制御システム、制御方法、制御装置及び表示装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040824 |