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JP7680859B2 - Control method and system - Google Patents
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Description

本発明は、何らかの制御対象値を目標値に一致させあるいは近づけるよう制御する方法、およびこれを実行するシステムに関する。 The present invention relates to a method for controlling a certain controlled value so that it coincides with or approaches a target value, and a system for carrying out this method.

例えば汚泥の処理施設においては、脱水ケーキを貯留する貯留槽と、脱水ケーキを焼却する焼却炉との間に、焼却炉へ投入される脱水ケーキを一時的に貯留するフィーダが設けられており、前記貯留槽からは第一のポンプによって脱水ケーキが前記フィーダの供給口に供給され、該フィーダの吐出口からは第二のポンプによって脱水ケーキが吐出され、前記焼却炉に投入されるようになっている。 For example, in a sludge treatment facility, a feeder is provided between a storage tank for storing dehydrated cake and an incinerator for incinerating the dehydrated cake to temporarily store the dehydrated cake to be fed into the incinerator. A first pump supplies the dehydrated cake from the storage tank to the feeder's supply port, and a second pump discharges the dehydrated cake from the feeder's discharge port and feeds it into the incinerator.

ここで、前記フィーダにおいては、貯留物である脱水ケーキが許容量を超えて溢れたり、逆にフィーダが空になって第二のポンプの稼働に支障を来すことのないよう、脱水ケーキの貯留量を概ね一定に保つ必要がある。すなわち、フィーダにおける脱水ケーキの貯留量を制御対象値として定め、これが目標値と一致し、あるいは目標値から大きく外れることのないように制御する必要がある。 Here, in the feeder, it is necessary to keep the amount of dehydrated cake stored at a roughly constant level so that the stored dehydrated cake does not exceed the capacity and overflow, or conversely, the feeder does not become empty and interfere with the operation of the second pump. In other words, the amount of dehydrated cake stored in the feeder is set as the control target value, and it is necessary to control it so that it matches the target value or does not deviate significantly from the target value.

尚、こうした施設における貯留物の供給量の制御に関する技術を記載した先行技術文献としては、例えば、下記の特許文献1等がある。 Note that examples of prior art documents that describe technology related to controlling the supply volume of stored material in such facilities include the following Patent Document 1.

特開平2-249812号公報Japanese Patent Application Publication No. 2-249812

上記のような施設において、制御対象値である脱水ケーキの貯留量を目標値付近に保つにあたっては、例えば前記フィーダ内における貯留物の貯留量を監視し、これに応じて第一のポンプの運転を調整する方式が一般的である。貯留量が目標値よりも少ない場合や、減少傾向にある場合には第一のポンプの回転数を上げて貯留物の時間あたりの供給量を多くし、貯留量が目標値よりも多い場合や、増加傾向にある場合には回転数を下げて供給量を少なくするのである。 In facilities like the one described above, in order to keep the amount of dehydrated cake stored, which is the controlled value, close to the target value, a common method is to monitor the amount of stored material in the feeder, for example, and adjust the operation of the first pump accordingly. If the amount of stored material is less than the target value or is decreasing, the rotation speed of the first pump is increased to increase the amount of stored material supplied per hour, and if the amount of stored material is greater than the target value or is increasing, the rotation speed is decreased to decrease the amount supplied.

しかしながら、このような方法では、フィーダにおける貯留物の貯留量に対し、供給量を通じた貯留量の制御の追従性が低いという問題があった。例えば、第二のポンプにおける吐出量を短時間で大きく上げた場合、フィーダ内で貯留量の低下が測定されてから第一のポンプの回転数を増大させ、その結果フィーダ内で貯留量が目標値を超えて増加すると第一のポンプの回転数を減少させ、それによって貯留量が再び目標値を下回れば第一のポンプの回転数を再び増大させる、といった制御が繰り返されることで、貯留量が上下に振れながら目標値へ徐々に収束していくことになる。すなわち、制御対象値の目標値への追従性が低く、制御対象値に影響する要因(吐出量)の変動を受けて一時的に不安定になってしまう。 However, this method has a problem in that the control of the storage amount through the supply amount has low tracking ability with respect to the storage amount of the stored material in the feeder. For example, if the discharge amount of the second pump is increased significantly in a short period of time, the rotation speed of the first pump is increased after a decrease in the storage amount in the feeder is measured, and as a result, the storage amount in the feeder increases and exceeds the target value, the rotation speed of the first pump is decreased, and if the storage amount falls below the target value again, the rotation speed of the first pump is increased again. By repeating this control, the storage amount fluctuates up and down and gradually converges to the target value. In other words, the control target value has low tracking ability with the target value, and becomes temporarily unstable due to fluctuations in the factors that affect the control target value (discharge amount).

本発明は、斯かる実情に鑑み、制御対象値を目標値に対し追従性よく制御し得る制御方法およびシステムを提供しようとするものである。 In view of this situation, the present invention aims to provide a control method and system that can control the control target value with good tracking to the target value.

本発明は、制御対象値を制御するにあたって操作し得る値である制御因子と、前記制御因子以外で、前記制御対象値に対し最も大きく影響し得る値である変動因子とを定義し、前記変動因子に応じて前記制御因子を制御することで、前記制御対象値を制御する制御方法であって、
貯留物を貯留する貯留部を備えた設備に対して適用され、
前記貯留部における貯留物の貯留量を前記制御対象値とし、
前記貯留部に対する貯留物の供給量またはこれに関する値を前記制御因子とし、
前記貯留部からの貯留物の吐出量またはこれに関する値を前記変動因子として扱い、
前記制御因子を、前記変動因子の関数として定義し、更に前記関数に、設備の運転状況に応じた補正値Cを加味し、
前記補正値はC=1を基準にし、
前記制御対象値が目標値より小さい場合、前記制御対象値が減少傾向にある場合、前記制御因子が、前記貯留部に対する貯留物の設計上の供給量またはこれに関する値より少ない場合の少なくとも1つを有する条件下で、前記補正値はC>1の値で設定され、
前記制御対象値が目標値より大きい場合、前記制御対象値が増加傾向にある場合、前記制御因子が、前記貯留部に対する貯留物の設計上の供給量またはこれに関する値より多い場合の少なくとも1つを有する条件下で、前記補正値はC<1の値で設定されることを特徴とする制御方法にかかるものである。
The present invention provides a control method for controlling a control object value by defining a control factor, which is a value that can be manipulated to control the control object value, and a fluctuation factor, which is a value other than the control factor that has the greatest effect on the control object value, and controlling the control factor in response to the fluctuation factor,
This applies to equipment equipped with a storage section for storing a substance,
The amount of the stored matter in the storage unit is set as the control target value,
The control factor is the supply amount of the stored material to the storage section or a value related thereto;
The discharge amount of the stored matter from the storage portion or a value related thereto is treated as the fluctuation factor;
The control factor is defined as a function of the fluctuation factor, and a correction value C according to the operation status of the equipment is added to the function,
The correction value is based on C=1,
The correction value is set to a value of C>1 under at least one of the following conditions: when the control object value is smaller than the target value; when the control object value is on a decreasing trend ; and when the control factor is smaller than the designed supply amount of the stored material to the storage unit or a value related thereto ;
This control method is characterized in that the correction value is set to a value C<1 under at least one of the following conditions: when the control object value is larger than the target value, when the control object value is tending to increase , and when the control factor is greater than the designed supply amount of the stored material to the storage section or a value related thereto.

本発明は、制御対象値を制御するにあたって操作し得る値である制御因子と、前記制御因子以外で、前記制御対象値に対し最も大きく影響し得る値である変動因子とを定義し、前記変動因子に応じて前記制御因子を制御することで、前記制御対象値を制御する制御方法であって、
対象物の流量を調整する流量調整部を備えた設備に対して適用され、
前記流量調整部から吐出される対象物の流量の実測値を前記制御対象値とし、
前記流量調整部において操作し得る対象物の流量に関する値を前記制御因子とし、
前記流量調整部から吐出される対象物の流量の目標値を前記変動因子として扱い、
前記制御因子を、前記変動因子の関数として定義し、更に前記関数に、設備の運転状況に応じた補正値Cを加味し、
前記補正値はC=1を基準にし、
前記制御対象値が目標値より小さい場合、前記制御対象値が減少傾向にある場合、前記制御因子が、前記流量調整部において操作し得る対象物の設計上の流量またはこれに関する値より少ない場合の少なくとも1つを有する条件下で、前記補正値はC>1の値で設定され、
前記制御対象値が目標値より大きい場合、前記制御対象値が増加傾向にある場合、前記制御因子が、前記流量調整部において操作し得る対象物の設計上の流量またはこれに関する値より多い場合の少なくとも1つを有する条件下で、前記補正値はC<1の値で設定されることを特徴とする制御方法にかかるものである。
The present invention provides a control method for controlling a control object value by defining a control factor, which is a value that can be manipulated to control the control object value, and a fluctuation factor, which is a value other than the control factor that has the greatest effect on the control object value, and controlling the control factor in response to the fluctuation factor,
This applies to equipment equipped with a flow rate regulator that adjusts the flow rate of the target object.
An actual measurement value of a flow rate of the object discharged from the flow rate adjustment unit is set as the control target value,
A value related to a flow rate of an object that can be manipulated by the flow rate adjusting unit is set as the control factor;
A target value of the flow rate of the object discharged from the flow rate adjustment unit is treated as the fluctuation factor;
The control factor is defined as a function of the fluctuation factor, and a correction value C according to the operation status of the equipment is added to the function,
The correction value is based on C=1,
The correction value is set to a value C>1 under at least one of the following conditions: when the control object value is smaller than a target value; when the control object value is on a decreasing trend ; and when the control factor is smaller than a design flow rate of an object that can be operated in the flow rate adjusting unit or a value related thereto ;
This control method is characterized in that the correction value is set to a value C<1 under at least one of the following conditions: when the control object value is larger than the target value , when the control object value is tending to increase, and when the control factor is larger than the design flow rate of the object that can be operated in the flow adjustment unit or a value related thereto.

本発明の制御方法においては、前記制御因子を制御するにあたり、前記制御対象値または前記制御因子の少なくとも一方に影響し得る値である影響因子を加味することができる。 In the control method of the present invention, when controlling the control factor, an influencing factor, which is a value that can affect at least one of the control target value or the control factor, can be taken into account.

本発明の制御方法において、前記補正値は、前記制御対象値または前記制御因子の少なくとも一方に影響し得る値である影響因子、または前記制御対象値の少なくともいずれかを変数として算出することができる。 In the control method of the present invention, the correction value can be calculated using at least one of the control target value and the control factor, or an influencing factor that is a value that can affect at least one of the control target value, as a variable.

また、本発明は、上述の制御方法を実行可能に構成されたことを特徴とする制御システムにかかるものである。 The present invention also relates to a control system configured to execute the above-mentioned control method.

本発明の制御方法およびシステムによれば、制御対象値を目標値に対し追従性よく制御するという優れた効果を奏し得る。 The control method and system of the present invention can achieve the excellent effect of controlling the controlled object value with good tracking to the target value.

本発明の実施による制御システムの構成の一例(第一実施例)を示す概要図である。1 is a schematic diagram showing an example (first embodiment) of the configuration of a control system according to an embodiment of the present invention; 変動因子に対する制御因子の関係の一例を示し、比例係数の補正について説明するグラフである。11 is a graph showing an example of a relationship between a control factor and a fluctuation factor, and explaining correction of a proportionality coefficient. 本発明による制御を行った場合に想定される吐出量の変動に対する供給量および貯留量の変動の一例を示すグラフである。11 is a graph showing an example of fluctuations in supply amount and storage amount relative to fluctuations in discharge amount assumed when control according to the present invention is performed. 本発明の参考例として、従来の方式で制御を行った場合に想定される吐出量の変動に対する供給量および貯留量の変動の一例を示すグラフである。11 is a graph showing an example of fluctuations in supply amount and storage amount with respect to fluctuations in discharge amount assumed when control is performed by a conventional method, as a reference example of the present invention. 本発明による制御を実施した際に観察された吐出量の変動に対する供給量および貯留量の変動を示すグラフである。11 is a graph showing the variation in supply amount and storage amount with respect to the variation in discharge amount observed when control according to the present invention is implemented. 本発明の実施による制御方法の手順の一例を説明するフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a control method according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施による制御システムの構成の別の一例(第二実施例)を示す概要図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing another example (second embodiment) of the configuration of a control system according to the present invention. 本発明の実施による制御システムの構成のさらに別の一例(第三実施例)を示す概要図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing yet another example (third embodiment) of the configuration of a control system according to the present invention. 調節弁の開度と流量の関係の一例を説明するグラフである。4 is a graph illustrating an example of the relationship between the opening degree of a regulator valve and a flow rate. 調節弁の開度と流量の関係の一例を説明するグラフである。4 is a graph illustrating an example of the relationship between the opening degree of a regulator valve and a flow rate. 第三実施例における変動因子に対する制御因子の関係の一例と、係数の補正について説明するグラフである。13 is a graph illustrating an example of a relationship between a control factor and a fluctuation factor and correction of a coefficient in the third embodiment. 第三実施例における変動因子に対する制御因子の関係の別の一例と、係数の補正について説明するグラフである。13 is a graph illustrating another example of the relationship of the control factor to the fluctuation factor and correction of the coefficient in the third embodiment.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the attached drawings.

図1は本発明の制御方法を実施し得るシステムの構成の一例(第一実施例)を示しており、ここでは汚泥の処理施設に本発明を適用した場合を想定している。貯留槽1内に貯留されている貯留物(脱水ケーキD)は、貯留物Dを一時的に貯留する貯留部としてのフィーダ2に移された後、焼却炉3へ投入される。貯留槽1とフィーダ2、フィーダ2と焼却炉3の間には、それぞれ第一のポンプ4または第二のポンプ5が設けられており、貯留槽1からフィーダ2には第一のポンプ4によって脱水ケーキDが供給され、フィーダ2からは第二のポンプ5によって脱水ケーキDが吐出され、焼却炉3に投入されるようになっている。第一のポンプ4は、例えばスクリューポンプであり、第二のポンプ5は、例えば一軸偏心ポンプである。 Figure 1 shows an example (first embodiment) of the configuration of a system capable of implementing the control method of the present invention, and assumes the case in which the present invention is applied to a sludge treatment facility. The material (dehydrated cake D) stored in a storage tank 1 is transferred to a feeder 2, which serves as a storage section for temporarily storing the material D, and then fed into an incinerator 3. A first pump 4 and a second pump 5 are provided between the storage tank 1 and the feeder 2, and between the feeder 2 and the incinerator 3, respectively. The first pump 4 supplies the dehydrated cake D from the storage tank 1 to the feeder 2, and the second pump 5 discharges the dehydrated cake D from the feeder 2 and feeds it into the incinerator 3. The first pump 4 is, for example, a screw pump, and the second pump 5 is, for example, a single-shaft eccentric pump.

第一のポンプ4や第二のポンプ5、焼却炉3の運転は、制御部6によって制御される。制御部6は、設備を構成する各部の運転を監視し、制御する装置であり、第一、第二のポンプ4,5に対しては、該第一、第二のポンプ4,5のモータ4a,5aに対し、運転信号を入力してオンオフや回転数を制御するようになっている。また、モータ4a,5aからは、制御部6に対し回転数を示す信号が随時入力されるようになっている。 The operation of the first pump 4, second pump 5, and incinerator 3 is controlled by the control unit 6. The control unit 6 is a device that monitors and controls the operation of each part of the facility, and for the first and second pumps 4, 5, it inputs operation signals to the motors 4a, 5a of the first and second pumps 4, 5 to control their on/off and rotation speed. In addition, signals indicating the rotation speed are input from the motors 4a, 5a to the control unit 6 at any time.

フィーダ2には、内部に貯留される脱水ケーキDの貯留量を測定する制御対象測定部としてのレベル計7が設けられている。制御対象測定部(レベル計)7は、例えば超音波式の距離センサである。レベル計7からは、測定された脱水ケーキDの貯留量が測定信号として制御部6へ入力されるようになっている。尚、本第一実施例のような設備において制御対象値としての貯留物の貯留量を測定するための制御対象測定部あるいはレベル計としては、貯留量を測定し得る装置であればどのような装置を採用してもかまわない。レベル計としては、超音波式のほかに例えばレーザ式であってもよい。また、レベル計の場合、貯留量は高さとして測定されるが、制御対象測定部としてレベル計以外の装置を用い、例えば貯留量を重量や体積として測定するようにしてもよい。 The feeder 2 is provided with a level meter 7 as a controlled object measuring part that measures the amount of dehydrated cake D stored inside. The controlled object measuring part (level meter) 7 is, for example, an ultrasonic distance sensor. The measured amount of dehydrated cake D is input to the control part 6 as a measurement signal from the level meter 7. In addition, in a facility such as the first embodiment, any device that can measure the amount of stored material may be used as the controlled object measuring part or level meter for measuring the amount of stored material as a controlled object value. The level meter may be, for example, a laser type in addition to an ultrasonic type. In addition, in the case of a level meter, the amount of stored material is measured as a height, but a device other than a level meter may be used as the controlled object measuring part, and the amount of stored material may be measured as a weight or volume, for example.

また、貯留槽1には、第一のポンプ4からフィーダ2へ供給される脱水ケーキDの性状を測定する性状測定部としての含水率計8が設けられている。また、貯留槽1と第一のポンプ4との接続部には、第一のポンプ4の入口に加えられる貯留槽1内の脱水ケーキDの重量を測定する重量測定部としてのロードセル9が設けられている。含水率計8とロードセル9の測定値は、測定信号として制御部6に入力される。これらの値は、脱水ケーキDの貯留量や供給量に影響し得る値(影響因子)として、後に説明する脱水ケーキDの供給量の制御に用いられる。尚、性状測定部や重量測定部としては、脱水ケーキDの性状や重量を適切に測定し得る限りにおいて、含水率計やロードセル以外にも種々の装置を用いてよい。例えば、含水率計の代わりに粘度計を用い、脱水ケーキDの性状として粘度を測定すようにしてもよい。 The storage tank 1 is provided with a moisture content meter 8 as a property measuring unit that measures the properties of the dehydrated cake D supplied from the first pump 4 to the feeder 2. A load cell 9 is provided at the connection between the storage tank 1 and the first pump 4 as a weight measuring unit that measures the weight of the dehydrated cake D in the storage tank 1 that is added to the inlet of the first pump 4. The measured values of the moisture content meter 8 and the load cell 9 are input to the control unit 6 as measurement signals. These values are used as values (influencing factors) that can affect the storage amount and supply amount of the dehydrated cake D, and are used to control the supply amount of the dehydrated cake D, which will be described later. Note that, as the property measuring unit and weight measuring unit, various devices other than the moisture content meter and the load cell may be used as long as the properties and weight of the dehydrated cake D can be appropriately measured. For example, a viscometer may be used instead of the moisture content meter to measure the viscosity as a property of the dehydrated cake D.

ここで、本第一実施例では説明の便宜上、第一のポンプ4の回転数を「制御因子」、第二のポンプ5の回転数を「変動因子」としてそれぞれ扱うこととする。制御因子とは、制御対象値(本第一実施例の場合、フィーダ2における脱水ケーキDの貯留量)を制御するにあたって操作し得る値を指し、本第一実施例では、第一のポンプ4における脱水ケーキDの供給量またはこれに関する値(例えば、第一のポンプ4の回転数や、モータ4aの回転数や出力)である。変動因子とは、制御因子以外で、制御対象値に対し最も大きく影響し得る値を指し、本第一実施例の場合、第二のポンプ5における脱水ケーキDの吐出量またはこれに関する値(例えば、第二のポンプ5の回転数や、モータ5aの回転数や出力。あるいは、第二のポンプ5から焼却炉3に至る脱水ケーキDの経路上に流量計(図示せず)を備え、その測定値を用いてもよい)である。そして、本発明の最大の特徴は、以下に説明するように、制御対象値(貯留部(フィーダ)2における貯留物(脱水ケーキ)Dの貯留量)を目標値近傍に保つにあたり、変動因子(第二のポンプ5における貯留物Dの吐出量)に応じ、制御因子(第一のポンプ4の回転数)を制御することであり、また、制御対象値を目標値近傍に保つにあたり、制御因子を変動因子の関数として定義することである。言い換えれば、制御因子を制御対象値のフィードバックではなく、変動因子と直接相関させるということであり、また、制御因子を決定するにあたって考慮する最大の因子を、制御対象値ではなく変動因子とするということである。 Here, for the sake of convenience, in this first embodiment, the rotation speed of the first pump 4 is treated as the "control factor" and the rotation speed of the second pump 5 is treated as the "variation factor". The control factor refers to a value that can be manipulated to control the control target value (in this first embodiment, the amount of dehydrated cake D stored in the feeder 2), and in this first embodiment, it is the supply amount of dehydrated cake D in the first pump 4 or a value related thereto (for example, the rotation speed of the first pump 4, or the rotation speed and output of the motor 4a). The variation factor refers to a value other than the control factor that can have the greatest effect on the control target value, and in this first embodiment, it is the discharge amount of dehydrated cake D in the second pump 5 or a value related thereto (for example, the rotation speed of the second pump 5, or the rotation speed and output of the motor 5a. Alternatively, a flow meter (not shown) may be provided on the path of the dehydrated cake D from the second pump 5 to the incinerator 3, and the measured value thereof may be used). The greatest feature of the present invention is, as explained below, that in order to keep the control object value (the amount of stored material (dehydrated cake) D in the storage section (feeder) 2) close to the target value, the control factor (the rotational speed of the first pump 4) is controlled in accordance with the fluctuation factor (the discharge amount of the stored material D in the second pump 5), and that in order to keep the control object value close to the target value, the control factor is defined as a function of the fluctuation factor. In other words, the control factor is directly correlated with the fluctuation factor rather than being fed back to the control object value, and the largest factor to be considered in determining the control factor is the fluctuation factor rather than the control object value.

むろん、制御因子を定義する関数の変数としては、変動因子に加えて制御対象値を組み込んでもよいし、また、その他に制御対象値あるいは制御因子に影響し得る種々の値(「影響因子」とする)を組み込むこともできる。本第一実施例の場合、貯留物である脱水ケーキDの性状(性状測定部(含水率計8)で測定される値)や、第一のポンプ4の入口における脱水ケーキDの重量(重量測定部(ロードセル9)で測定される値)を影響因子として扱い、制御因子の算出に際してこれら影響因子を加味することで、運転状況に応じて制御因子をより適切な値に補正し、制御対象値を精度よく制御するようにしている。 Of course, the variables of the function that defines the control factor may incorporate the controlled object value in addition to the fluctuation factor, and may also incorporate various other values (referred to as "influencing factors") that may affect the controlled object value or the controlled factor. In the case of this first embodiment, the properties of the dehydrated cake D, which is the stored matter (values measured by the property measuring unit (moisture content meter 8)) and the weight of the dehydrated cake D at the inlet of the first pump 4 (values measured by the weight measuring unit (load cell 9)) are treated as influencing factors, and by taking these influencing factors into account when calculating the control factor, the control factor is corrected to a more appropriate value depending on the operating conditions, and the controlled object value is controlled with high precision.

具体的な制御の方法を説明する。上記のような汚泥の処理施設の場合、制御対象値であるフィーダ2内の脱水ケーキDの貯留量を一定の値に保つには、第一のポンプ4による脱水ケーキDの供給量を、第二のポンプ5による吐出量と等しくなるように制御すればよい。そこで、脱水ケーキDの供給量に関わる値である制御因子(第一のポンプ4の回転数)を、吐出量に関わる値である変動因子(第二のポンプ5の回転数)の関数として定義する。ここに示した例の場合、この関数は次のような1次の単純な比例式として定義すれば足り、このような計算式によって、変動因子の値に応じて制御因子を簡単に算出することができる。
(制御因子)=A×C×(変動因子) …式(1)
A specific control method will be described. In the case of the sludge treatment facility described above, in order to maintain the amount of dehydrated cake D stored in the feeder 2, which is the controlled value, at a constant value, the supply amount of dehydrated cake D by the first pump 4 may be controlled to be equal to the discharge amount by the second pump 5. Therefore, the control factor (the rotation speed of the first pump 4), which is a value related to the supply amount of dehydrated cake D, is defined as a function of the fluctuation factor (the rotation speed of the second pump 5), which is a value related to the discharge amount. In the case of the example shown here, it is sufficient to define this function as a simple linear proportional equation as follows, and the control factor can be easily calculated according to the value of the fluctuation factor by such a calculation equation.
(Control factor) = A × C × (Variation factor) ... Equation (1)

上記式のうち、Aは予め設定された係数であり、例えば第一のポンプ4における回転数と搬送量の設計上の関係と、第二のポンプ5における回転数と搬送量の設計上の関係を考慮し、第一のポンプ4による脱水ケーキDの供給量と、第二のポンプ5による脱水ケーキDの吐出量が等しくなるような設計上の値として決定することができる。すなわち、設計上、変動因子に対する制御因子の比例係数をAとして第一のポンプ4を運転すれば、フィーダ2に対する供給量と吐出量が釣り合い、脱水ケーキDの貯留量を一定に保つことができる。 In the above formula, A is a preset coefficient, and can be determined as a design value that makes the supply amount of dehydrated cake D by the first pump 4 equal to the discharge amount of dehydrated cake D by the second pump 5, taking into consideration, for example, the design relationship between the rotation speed and the conveying amount of the first pump 4 and the design relationship between the rotation speed and the conveying amount of the second pump 5. In other words, by operating the first pump 4 with A as the proportionality coefficient of the control factor for the variable factor, the supply amount and discharge amount to the feeder 2 are balanced, and the amount of dehydrated cake D stored can be kept constant.

ただし、実際の運転状況によっては、変動因子と制御因子を決まった係数によって比例させるだけでは両者が一致しない場合もあり得る。例えば第一のポンプ4をスクリューポンプとし、第二のポンプ5を一軸偏心ポンプとした場合、一軸偏心ポンプである第二のポンプ5は、ほぼ回転数に比例する量の脱水ケーキDを搬送することができるが、スクリューポンプである第一のポンプ4では、貯留槽1に貯留された脱水ケーキDの量や性状により、回転数あたりの脱水ケーキDの搬送量が変動する可能性がある。例えば、貯留槽1に脱水ケーキDが大量に貯留されている場合には、自重によって第一のポンプ4に多くの脱水ケーキDが押し込まれるので、貯留槽1における貯留量が少ない場合と比較して、回転数が同じであっても搬送量は多くなり、貯留部(フィーダ2)に対する供給量は多くなる。また、脱水ケーキDが硬ければ第一のポンプ4によって切り出されにくいため搬送量は少なくなり、脱水ケーキDが柔らかければ搬送量は多くなる。 However, depending on the actual operating conditions, the fluctuating factors and the control factors may not match simply by making them proportional to a fixed coefficient. For example, if the first pump 4 is a screw pump and the second pump 5 is a single-shaft eccentric pump, the second pump 5, which is a single-shaft eccentric pump, can transport an amount of dehydrated cake D that is almost proportional to the rotation speed, but the first pump 4, which is a screw pump, may have a variable amount of dehydrated cake D transported per rotation speed depending on the amount and properties of the dehydrated cake D stored in the storage tank 1. For example, when a large amount of dehydrated cake D is stored in the storage tank 1, a large amount of dehydrated cake D is pushed into the first pump 4 by its own weight, so that the transport amount is larger even if the rotation speed is the same, and the supply amount to the storage section (feeder 2) is larger than when the amount of dehydrated cake D stored in the storage tank 1 is small. Also, if the dehydrated cake D is hard, it is difficult for the first pump 4 to cut it out, so the transport amount is smaller, and if the dehydrated cake D is soft, the transport amount is larger.

そこで本第一実施例の場合、設備の運転状況に応じて加味される補正値として、上記式の右辺にCという変数を設定し、これにより、その時々の運転状況に適合した制御を行うようにしている。この補正値Cは、影響因子(性状測定部(含水率計8)や重量測定部(ロードセル9)の測定値)を変数とし、例えばファジー制御、PID制御、ロジック制御など適宜の制御方法を用いて算出される(尚、補正値Cの算出方法はこれらに限定されるものではなく、その他の制御方法、計算方法をも適宜採用し得る)。 In the case of this first embodiment, therefore, a variable C is set on the right hand side of the above equation as a correction value that is taken into account depending on the operating conditions of the equipment, thereby allowing control to be performed that is suited to the operating conditions at each time. This correction value C is calculated using an appropriate control method, such as fuzzy control, PID control, or logic control, with influencing factors (measurements from the property measuring unit (moisture content meter 8) and weight measuring unit (load cell 9)) as variables (note that the calculation method for correction value C is not limited to these, and other control methods and calculation methods may also be used as appropriate).

また、これらの影響因子のほか、制御対象値(フィーダ2における脱水ケーキDの貯留量)も、補正値Cの算出に変数として利用してもよい。例えば制御対象値が目標値に対して小さい場合や下降傾向にある場合には補正値Cを大きめにし、制御対象値が大きい場合や上昇傾向にある場合には補正値Cを小さめに設定する制御を行うことで、制御対象値の制御の精度をいっそう高めることができる。 In addition to these influencing factors, the control target value (the amount of dehydrated cake D stored in feeder 2) may also be used as a variable in calculating correction value C. For example, the accuracy of control of the control target value can be further improved by controlling to set correction value C larger when the control target value is smaller than the target value or is on a downward trend, and smaller when the control target value is large or is on an upward trend.

尚、補正値Cの算出には、影響因子または制御対象値のうちいずれかのみを用いるようにしてもよい。また、影響因子としては、ここに挙げた例のうち一部のみを用いてもよいし、それに代えて、あるいは加えて、その他の値を適宜用いてもよい。例えば、図示しないその他のセンサ類を設け、これらの測定値を影響因子として用いることもできる。 The calculation of the correction value C may use only the influencing factors or the controlled value. As the influencing factors, only some of the examples given here may be used, or other values may be used instead or in addition to them as appropriate. For example, other sensors not shown may be provided, and the measured values of these sensors may be used as influencing factors.

こうして、制御因子を予め適当な関数として定義しておくことにより、制御を実行するにあたり、簡単な計算処理によって制御因子を適切に算出することができる。 In this way, by defining the control factor as an appropriate function in advance, the control factor can be appropriately calculated by simple calculation processing when executing control.

図2は、上述のように変動因子に対する比例値として制御因子の制御を行う場合の比例関係の一例を示している。C=1の場合、図中に実線で示す関係(比例係数=A)によって制御が行われる。フィーダ2における脱水ケーキDの貯留量(制御対象値)が目標値より少ない場合や、貯留量が減少傾向にある場合、また、脱水ケーキDが固く第一のポンプ4における搬送量が少ない場合、貯留槽1内の脱水ケーキDから第一のポンプ4に加わる重量が小さく第一のポンプ4における搬送量が少ない場合などは、補正値Cは1より大きい値に設定される(図中の一点鎖線参照)。一方、フィーダ2における脱水ケーキDの貯留量が目標値より多い場合や、貯留量が増加傾向にある場合、また、脱水ケーキDが柔らかく第一のポンプ4における搬送量が多い場合、貯留槽1内の脱水ケーキDから第一のポンプ4に加わる重量が大きく第一のポンプ4における搬送量が多い場合などは、補正値Cは1より小さい値に設定される(図中の破線参照)。尚、具体的な補正値Cの決定は、上述の通りファジー制御等によって適宜行われる。また、補正値Cには、それら上限値や下限値を適宜設定してもよいし、上限値や下限値を変更可能としてもよい。 Figure 2 shows an example of a proportional relationship when controlling the control factor as a proportional value to the variable factor as described above. When C = 1, control is performed according to the relationship shown by the solid line in the figure (proportionality coefficient = A). When the amount of dehydrated cake D stored in feeder 2 (control target value) is less than the target value, or when the amount of storage is tending to decrease, when dehydrated cake D is hard and the amount of transport by first pump 4 is small, or when the weight added to first pump 4 by dehydrated cake D in storage tank 1 is small and the amount of transport by first pump 4 is small, correction value C is set to a value greater than 1 (see dashed line in the figure). On the other hand, when the amount of dehydrated cake D stored in the feeder 2 is greater than the target value, when the amount is increasing, when the dehydrated cake D is soft and the amount of the first pump 4 is large, or when the weight of the dehydrated cake D in the storage tank 1 applied to the first pump 4 is large and the amount of the first pump 4 is large, the correction value C is set to a value smaller than 1 (see the dashed line in the figure). Note that the specific correction value C is appropriately determined by fuzzy control, as described above. In addition, the upper and lower limits of the correction value C may be appropriately set, or the upper and lower limits may be made variable.

このように変動因子を吐出量に関する値、制御因子を供給量に関する値として設定し、変動因子に応じて制御因子を変動させる制御を行った場合、例えば図3に示すように、吐出量の変動に対し、制御対象値である貯留量を追従性よく制御することができる。図3では、時刻t~tに第二のポンプ5における吐出量が急激に増加し、その後の時刻t~tに急激に減少する場合を想定している(上段参照)。このように吐出量が変動する場合において、上述のように吐出量の変動に応じて供給量を変化させるようにすることで(中段参照)、吐出量が変動しても、制御対象値(貯留量)を目標値の近傍に精度よく保つことができる(下段参照)。 In this way, when the fluctuation factor is set as a value related to the discharge amount, the control factor is set as a value related to the supply amount, and the control factor is varied according to the fluctuation factor, the storage amount, which is the controlled value, can be controlled with good tracking to the fluctuation of the discharge amount, for example, as shown in Fig. 3. In Fig. 3, it is assumed that the discharge amount of the second pump 5 increases rapidly from time t1 to t2 , and then decreases rapidly from time t3 to t4 (see the upper part). In the case where the discharge amount varies in this way, by changing the supply amount according to the fluctuation of the discharge amount as described above (see the middle part), the controlled value (storage amount) can be accurately maintained near the target value even if the discharge amount varies (see the lower part).

これに対し、貯留量に応じて供給量を変動させる従来の制御では、吐出量の変動に対する貯留量の追従性が低い。そのような場合に想定される供給量および貯留量の変動の一例を、図4に参考例として示す。この参考例においては、時刻t~tに吐出量(上段)が増加するとまず貯留量(下段)が減少し、これを受けて供給量(中段)を増加する制御が行われる。その結果、貯留量が目標値を超えて増加し、これに対し、続いて供給量が減少される。これを繰り返すことで、貯留量が上下に振れながら徐々に目標値へ近づいていくことになる。時刻t~t(吐出量の減少時)にも、同様に貯留量は大きく変動しながら目標値へ収束していく。このように、従来の制御方法では、吐出量の変動に対し、貯留量が安定するまでに時間がかかってしまう。 In contrast, in conventional control in which the supply amount varies according to the storage amount, the storage amount has low follow-up ability to the variation in the discharge amount. An example of the variation in the supply amount and the storage amount assumed in such a case is shown as a reference example in FIG. 4. In this reference example, when the discharge amount (upper stage) increases at time t 1 to t 2 , the storage amount (lower stage) decreases first, and in response to this, control is performed to increase the supply amount (middle stage). As a result, the storage amount increases beyond the target value, and in response to this, the supply amount is subsequently decreased. By repeating this, the storage amount gradually approaches the target value while fluctuating up and down. At time t 3 to t 4 (when the discharge amount decreases), the storage amount also converges to the target value while fluctuating greatly. In this way, in the conventional control method, it takes time for the storage amount to stabilize in response to the variation in the discharge amount.

図5は、上記の如き第一実施例において、吐出量の変動に対する供給量および貯留量の変動を実測した結果を示している。この実運転において、第二のポンプ5は、時刻tに作動をオンされた後、時刻tにかけて急激に吐出量を増加させ、時刻t~tに急激に減少させる。その後、吐出量は徐々に上昇するという変化を辿っている(上段の破線参照)。 5 shows the results of actual measurements of the supply and storage volumes in response to fluctuations in the discharge volume in the first embodiment described above. In this actual operation, the second pump 5 is turned on at time t0 , and then the discharge volume increases rapidly from time t5 to time t7 , and then decreases rapidly from time t6 to time t7 . After that, the discharge volume gradually increases (see the upper dashed line).

このような吐出量の変動に対し、第一のポンプ4における供給量は速やかに追従し、上下しつつも概ね吐出量と釣り合いながら変動する(上段の実線参照)。そして、フィーダ2における貯留量は、時刻t以降、ほぼ目標値の近傍に保たれる(下段参照)。図4に示した参考例のように時間をかけて収束するのではなく、吐出量の増減に速やかに追従するのである。 The supply amount of the first pump 4 quickly follows such fluctuations in the discharge amount, fluctuating while generally balancing with the discharge amount (see the solid line in the upper part). The storage amount of the feeder 2 is kept approximately close to the target value after time t0 (see the lower part). It does not converge over time as in the reference example shown in FIG. 4, but quickly follows the increase and decrease in the discharge amount.

上記の制御方法をシステムにおいて実行する手順は、例えば図6に示す如きフローチャートにまとめることができる。 The procedure for executing the above control method in a system can be summarized, for example, in a flowchart as shown in Figure 6.

まず、制御対象値(フィーダ2における脱水ケーキDの貯留量)の目標値を設定する(ステップS1)。次に、制御因子(第一のポンプ4の回転数)を変動因子(第二のポンプ5の回転数)に対し制御するにあたって使用する係数Aを設定する(ステップS2)。制御対象値の実測値(レベル計7の測定値)を取得し(ステップS3)、影響因子(含水率計8およびロードセル9の測定値)を取得する(ステップS4)。ステップS3,S4で取得した値に基づき、補正値Cを算出する(ステップS5)。 First, a target value for the control object value (amount of dehydrated cake D stored in feeder 2) is set (step S1). Next, a coefficient A is set (step S2) to be used for controlling the control factor (rpm of first pump 4) against the fluctuation factor (rpm of second pump 5). The actual value of the control object value (measurement value of level meter 7) is obtained (step S3), and the influencing factor (measurement value of moisture content meter 8 and load cell 9) is obtained (step S4). A correction value C is calculated based on the values obtained in steps S3 and S4 (step S5).

変動因子にあたる値(第二のポンプ5の回転数)を取得したら(ステップS6)、これに係数Aと補正値Cを乗じ、制御因子にあたる値(第一のポンプ4の回転数)を算出できる(ステップS7)。この制御因子に基づき、制御対象機器である第一のポンプ4の運転を制御する(ステップS8)。すなわち、第一のポンプ4の回転数がステップS7で算出された値になるよう、モータ4aを制御する。ステップS3に戻り、以降の工程を繰り返す。 Once the value corresponding to the fluctuation factor (the rotation speed of the second pump 5) is obtained (step S6), it is multiplied by coefficient A and correction value C to calculate the value corresponding to the control factor (the rotation speed of the first pump 4) (step S7). Based on this control factor, the operation of the first pump 4, which is the controlled device, is controlled (step S8). In other words, the motor 4a is controlled so that the rotation speed of the first pump 4 becomes the value calculated in step S7. Return to step S3 and repeat the subsequent steps.

尚、上に説明した制御方法はあくまで一例である。例えば、変動因子に応じて制御因子を算出するにあたり、設定する関数は上記のような比例式に限定されない。例えば上記の比例式の右辺に定数項やその他の変数項を設けてもよいし、二次関数や指数関数、その他の各種の関数を設定してもよい。また、図6に示した手順も可変であって、ステップ同士の順序を適宜変更したり、一部のステップを省略したり、別のステップを付加してもよい。 The control method described above is merely an example. For example, when calculating a control factor according to a variable factor, the function to be set is not limited to the proportional formula as described above. For example, a constant term or other variable term may be provided on the right side of the proportional formula, or a quadratic function, exponential function, or other various functions may be set. In addition, the procedure shown in FIG. 6 is also variable, and the order of steps may be changed as appropriate, some steps may be omitted, or other steps may be added.

また、制御方法を適用する対象も、上に述べたような汚泥処理施設に限定されない。本発明は、目標値の付近に値を保つ必要のある「制御対象値」と、該制御対象値に大きく影響する「変動因子」、および該変動因子に応じて操作し得、制御対象値の制御に用い得る「制御因子」とみなし得る要素を備えた設備に対し、広く適用し得る。 The control method is not limited to being applied to sludge treatment facilities as described above. The present invention can be widely applied to facilities that have a "control target value" that needs to be kept close to a target value, a "variation factor" that significantly affects the control target value, and an element that can be manipulated in response to the variation factor and can be considered a "control factor" that can be used to control the control target value.

図7は本発明の制御方法を実施し得るシステムの構成の別の一例(第二実施例)を示しており、ここでは水槽からポンプを用いて水を送り出す施設に本発明を適用した場合を想定している。水槽10には貯留されている水Wは、ポンプ11の作動により汲み出されて外部へ送り出されるようになっている。ポンプ11は、制御部12から入力される運転信号によりオンオフや回転数を制御され、対象物の流量を調整する流量調整部として働く。 Figure 7 shows another example (second embodiment) of the configuration of a system capable of implementing the control method of the present invention, and assumes the application of the present invention to a facility that pumps water from a water tank. Water W stored in water tank 10 is pumped out by the operation of pump 11 and sent to the outside. Pump 11 is controlled to turn on and off and to rotate at a speed according to an operation signal input from control unit 12, and functions as a flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate of the target object.

水槽10には、水槽10内における水Wの水位を測定する水位計13が取り付けられている。ポンプ11の下流側には、ポンプ11からの水Wの吐出量を測定する流量計14が設けられている。水位計13および流量計14からは、測定値が測定信号として制御部12に入力されるようになっている。 A water tank 10 is fitted with a water level gauge 13 that measures the level of the water W in the water tank 10. A flow meter 14 that measures the amount of water W discharged from the pump 11 is provided downstream of the pump 11. Measurement values from the water level gauge 13 and the flow meter 14 are input to the control unit 12 as measurement signals.

本第二実施例においては、対象物(水W)の吐出量すなわち流量計14において測定される流量の実測値を制御対象値として扱う。すなわち、流量計14が制御対象測定部にあたる。また、変動因子は吐出量の目標値とする。 In this second embodiment, the discharge volume of the object (water W), i.e., the actual flow rate measured by the flow meter 14, is treated as the value to be controlled. In other words, the flow meter 14 corresponds to the measurement unit to be controlled. The fluctuation factor is the target value of the discharge volume.

制御因子は、流量調整部(ポンプ11)において操作し得る対象物の流量に関する値であり、本第二実施例では、ポンプ11に運転信号として入力する回転数とする。すなわち、ポンプ11に関し、運転の制御に用いる回転数を、吐出量の目標値を変数とした関数として定義する。またその際、影響因子として水位計13の測定値を利用する。この場合、上記第一実施例における制御と同様に、関数としては比例式を設定すれば足りる(図2および上記式(1)参照)。係数Aとしては、ポンプ11の設計上の回転数と吐出量の関係を考慮して予め設定した値を用いることができる。そして、水槽10内の水位(水位計13の測定値)を影響因子とし、また必要に応じて変動因子(吐出量の目標値)等も加味して補正値Cを算出する。こうして、図2に示すように比例係数を補正しながらポンプ11の回転数を制御する。 The control factor is a value related to the flow rate of the object that can be operated in the flow rate adjustment unit (pump 11), and in this second embodiment, it is the rotation speed input to the pump 11 as an operation signal. That is, for the pump 11, the rotation speed used to control the operation is defined as a function with the target value of the discharge volume as a variable. In addition, the measurement value of the water level gauge 13 is used as the influencing factor. In this case, as in the control in the first embodiment, it is sufficient to set a proportional equation as the function (see FIG. 2 and the above formula (1)). As the coefficient A, a value set in advance in consideration of the relationship between the design rotation speed and discharge volume of the pump 11 can be used. Then, the water level in the water tank 10 (measurement value of the water level gauge 13) is used as an influencing factor, and the correction value C is calculated by taking into account the fluctuation factor (target value of the discharge volume) and the like as necessary. In this way, the rotation speed of the pump 11 is controlled while correcting the proportional coefficient as shown in FIG. 2.

このような制御では、例えばポンプ11の下流側における水Wの要求量が増大し、流量計14の測定値として把握される吐出量の現在の実測値(制御対象値)に対し、目標値の設定(変動因子)が急に高く設定されたような場合に、この変動因子の変動に応じてポンプ11の回転数(制御因子)を高くすることで、吐出量の目標値に対して実際の吐出量を追従性よく変動させることができる。またその際、係数は水槽10内の水位を影響因子として加味することで補正することができる。例えば水槽10内における水位が高く、ポンプ11の入口に高い水圧がかかっているような場合には、ポンプ11の回転数あたりの水Wの搬送量が多くなることが考えられるが、このような要因をもポンプ11の運転制御に加味することができる。 In this type of control, for example, if the demand for water W downstream of the pump 11 increases and the target value (variation factor) is suddenly set higher than the current actual value (control target value) of the discharge rate grasped as the measurement value of the flowmeter 14, the rotation speed (control factor) of the pump 11 can be increased in response to the fluctuation of this variation factor, thereby allowing the actual discharge rate to vary with good tracking relative to the target value of the discharge rate. In addition, at that time, the coefficient can be corrected by taking into account the water level in the water tank 10 as an influencing factor. For example, if the water level in the water tank 10 is high and high water pressure is applied to the inlet of the pump 11, it is conceivable that the amount of water W transported per rotation speed of the pump 11 will be large, and such factors can also be taken into account in the operation control of the pump 11.

尚、本第二実施例における制御は、図6に示した手順とほぼ同様の手順にて実行することができる。ただし本第二実施例の場合、「制御対象値の目標値」がすなわち変動因子であるので、ステップS1は不要である。 The control in this second embodiment can be performed in a procedure similar to that shown in FIG. 6. However, in this second embodiment, the "target value of the control target value" is the fluctuation factor, so step S1 is not required.

図8は、本発明の制御方法を実施し得るシステムの構成のさらに別の一例(第三実施例)を示している。本第三実施例も、水槽からポンプを用いて水を送り出す施設を想定しており、多くの構成は図7に示した第二実施例と共通しているが、本第三実施例の場合、ポンプ11の下流側に流量を調節する調節弁15を備えており、この調節弁15の開度によって水Wの吐出量を制御するようになっている。調節弁15の開度は、制御部12からの開度信号の入力によって制御される。すなわち、本第三実施例では、調節弁15が流量調整部にあたる。 Figure 8 shows yet another example (third embodiment) of the configuration of a system capable of implementing the control method of the present invention. This third embodiment also assumes a facility in which water is pumped from a water tank, and much of the configuration is the same as the second embodiment shown in Figure 7, but in this third embodiment, a control valve 15 for adjusting the flow rate is provided downstream of the pump 11, and the discharge amount of water W is controlled by the opening of this control valve 15. The opening of the control valve 15 is controlled by input of an opening signal from the control unit 12. That is, in this third embodiment, the control valve 15 corresponds to the flow rate adjustment unit.

これに伴い、本第三実施例では調節弁15の開度を制御因子として扱う。制御対象値、変動因子および影響因子は、上記第二実施例の場合と同様、それぞれ水Wの吐出量(流量計14の測定値)、吐出量の目標値、および水槽10内の水位(水位計13の測定値)である。 Accordingly, in this third embodiment, the opening of the control valve 15 is treated as the control factor. As in the second embodiment, the controlled value, the fluctuation factor, and the influencing factor are respectively the discharge volume of water W (measured value of the flow meter 14), the target value of the discharge volume, and the water level in the water tank 10 (measured value of the water level meter 13).

この場合、制御因子は、変動因子に対し図2や上記式(1)に示したような単純な1次の比例関係にて制御することは必ずしもできない。通常、弁の開度と流量は比例関係にないためである。例えば玉型弁では、開度と流量の関係(調節弁の流量特性)は図9に示すようになるし、ダイヤフラム弁では、流量特性は図10に示すようになる。このような弁を流量調整部として用いる場合、例えば図11や図12に示すように、変動因子を変数とする関数としての制御因子は、比例関係や1次関数とは異なる関数に設定する必要がある(尚、図11は図9の流量特性、図12は図10の流量特性に、それぞれ対応している)。 In this case, the control factor cannot necessarily be controlled with a simple linear proportional relationship to the fluctuation factor as shown in FIG. 2 or the above formula (1). This is because there is usually no proportional relationship between the valve opening and the flow rate. For example, in a globe valve, the relationship between the opening and the flow rate (flow rate characteristics of a control valve) is as shown in FIG. 9, and in a diaphragm valve, the flow rate characteristics are as shown in FIG. 10. When using such a valve as a flow rate regulator, the control factor as a function with the fluctuation factor as a variable must be set to a function other than a proportional relationship or a linear function, as shown in, for example, FIG. 11 and FIG. 12 (note that FIG. 11 corresponds to the flow rate characteristics of FIG. 9, and FIG. 12 corresponds to the flow rate characteristics of FIG. 10, respectively).

図11に示すような関係においては、変動因子をxとした場合、制御因子f(x)は例えば次のような近似式(2次関数)で表せる。尚、下記式(2)において、p、qは係数、rは定数である。
f(x)=C×(px+qx+r) …式(2)
11, when the fluctuation factor is x, the control factor f(x) can be expressed by, for example, the following approximate formula (quadratic function): In the following formula (2), p and q are coefficients, and r is a constant.
f(x)=C×(px 2 +qx+r) …Formula (2)

また、図12に示すような関係においては、制御因子f(x)は例えば次のような近似式(4次関数)で表せる。尚、下記式(3)において、p、q、r、sは係数、tは定数である。
f(x)=C×(px+qx+rx+sx+t) …式(3)
12, the control factor f(x) can be expressed by, for example, the following approximate formula (quartic function): In the following formula (3), p, q, r, and s are coefficients, and t is a constant.
f(x)=C×(px 4 +qx 3 +rx 2 +sx+t) ...Formula (3)

いずれの場合においても、補正値Cを変動させることにより、図11、図12中に破線または一点鎖線にて示すように係数を調整し、これによって変動因子(吐出量の目標値)に対し制御因子(ポンプ11の回転数)を追従させて制御対象値(吐出量の実測値)を目標値に速やかに近づけることができる。 In either case, by varying the correction value C, the coefficient is adjusted as shown by the dashed or dashed lines in Figures 11 and 12, and this allows the control factor (pump 11 rotation speed) to follow the fluctuation factor (target value of discharge volume), making it possible to quickly bring the controlled value (actual measured value of discharge volume) closer to the target value.

尚、上記式(1)~(3)では補正値Cを関数の右辺全体に乗じる値としたが、補正値の設定は、発明の実施にあたって適宜変更することもできる。例えば一部の項のみに補正値を設定したり、補正値を乗算ではなく加減する値として用いたり、項ごとに別の補正値を用いるといったことを行ってもよい。 In the above formulas (1) to (3), the correction value C is multiplied by the entire right side of the function, but the setting of the correction value can be changed as appropriate when implementing the invention. For example, a correction value can be set only for some terms, the correction value can be used as an addition or subtraction value rather than a multiplication value, or a different correction value can be used for each term.

本第三実施例における制御も、図6に示した手順とほぼ同様の手順にて実行することができる。ただし、本第三実施例でも、上記第二実施例と同様、「制御対象値の目標値」がすなわち変動因子であるので、ステップS1は不要である。また本第三実施例の場合、変動因子と制御因子が単純な比例関係にないので、ステップS2では一個の係数の値を設定するだけでは足りず、例えば関数そのものを設定したり、複数の項の係数をそれぞれ設定する作業が必要となる場合もあり得る。また、補正値の算出(ステップS5)に関しても、例えば複数の項それぞれについて異なる補正値を設定する必要がある場合も想定できる。 The control in this third embodiment can be performed in a procedure similar to that shown in FIG. 6. However, in this third embodiment, as in the second embodiment, the "target value of the controlled value" is the fluctuation factor, and step S1 is unnecessary. In addition, in this third embodiment, since the fluctuation factor and the control factor do not have a simple proportional relationship, it is not sufficient to set the value of one coefficient in step S2, and it may be necessary to set the function itself or to set the coefficients of multiple terms. In addition, with regard to the calculation of the correction value (step S5), it is also conceivable that it may be necessary to set a different correction value for each of the multiple terms.

以上のように、上記各実施例の制御方法においては、制御対象値を制御するにあたって操作し得る値である制御因子と、前記制御因子以外で、前記制御対象値に対し最も大きく影響し得る値である変動因子とを定義し、前記変動因子に応じて前記制御因子を制御することで、前記制御対象値を制御している。このようにすれば、変動因子に応じて制御因子を変動させる制御を行うことにより、変動因子の変動に対し、制御対象値を追従性よく制御することができる。 As described above, in the control method of each of the above embodiments, a control factor, which is a value that can be manipulated to control a control target value, and a fluctuation factor, which is a value other than the control factor that has the greatest effect on the control target value, are defined, and the control factor is controlled according to the fluctuation factor, thereby controlling the control target value. In this way, by controlling the control factor to fluctuate according to the fluctuation factor, the control target value can be controlled with good tracking ability to fluctuations in the fluctuation factor.

また、各実施例においては、前記制御因子を制御するにあたり、前記制御対象値または前記制御因子の少なくとも一方に影響し得る値である影響因子を加味している。このようにすれば、その時々の運転状況に適合した制御を行うことができる。 In addition, in each embodiment, when controlling the control factor, an influencing factor, which is a value that can affect at least one of the control target value or the control factor, is taken into account. In this way, control can be performed that is suited to the driving conditions at each time.

また、各実施例においては、前記制御因子を、前記変動因子の関数として定義している。このようにすれば、簡単な計算処理により、供給量を適切に算出することができる。 In addition, in each embodiment, the control factor is defined as a function of the fluctuation factor. In this way, the supply amount can be appropriately calculated by simple calculation processing.

また、各実施例においては、前記関数に、設備の運転状況に応じた補正値を加味している。このようにすれば、簡単な計算処理により、供給量をいっそう適切に算出することができる。 In addition, in each embodiment, a correction value according to the operating status of the equipment is added to the function. In this way, the supply amount can be calculated more appropriately with simple calculation processing.

また、各実施例において、前記補正値は、前記制御対象値または前記制御因子の少なくとも一方に影響し得る値である影響因子、または前記制御対象値の少なくともいずれかを変数として算出している。このようにすれば、その時々の運転状況に適合した制御を行うことができる。 In addition, in each embodiment, the correction value is calculated using as a variable at least one of an influencing factor, which is a value that can affect at least one of the controlled object value and the controlled factor, and the controlled object value. In this way, control can be performed that is suited to the driving situation at each time.

また、一部の実施例においては、貯留物(脱水ケーキ)Dを貯留する貯留部2を備えた設備に対して本発明を適用し、貯留部2における貯留物Dの貯留量を前記制御対象値とし、貯留部2に対する貯留物の供給量またはこれに関する値を前記制御因子とし、貯留部2からの貯留物Dの吐出量またはこれに関する値を前記変動因子として扱っている。このようにすれば、貯留物Dを貯留する貯留部2を備えた設備において上述の作用効果を奏することができる。 In some embodiments, the present invention is applied to equipment having a storage section 2 that stores the stored material (dehydrated cake) D, with the amount of stored material D in the storage section 2 being treated as the controlled value, the amount of stored material supplied to the storage section 2 or a value related thereto being treated as the controlled factor, and the amount of stored material D discharged from the storage section 2 or a value related thereto being treated as the variable factor. In this way, the above-mentioned effects can be achieved in equipment having a storage section 2 that stores the stored material D.

また、一部の実施例においては、対象物(水)Wの流量を調整する流量調整部(ポンプ11、調節弁15)を備えた設備に対して適用し、流量調整部11,15から吐出される対象物Wの流量の実測値を前記制御対象値とし、前記流量調整部11,15において操作し得る対象物の流量に関する値を前記制御因子とし、流量調整部11,15から吐出される対象物Wの流量の目標値を前記変動因子として扱っている。このようにすれば、対象物Wの流量を調整する流量調整部11,15を備えた設備において上述の作用効果を奏することができる。 In some embodiments, the present invention is applied to equipment equipped with a flow rate adjustment unit (pump 11, adjustment valve 15) that adjusts the flow rate of the object (water) W, and the actual measured value of the flow rate of the object W discharged from the flow rate adjustment unit 11, 15 is treated as the controlled value, the value related to the flow rate of the object that can be manipulated in the flow rate adjustment unit 11, 15 is treated as the control factor, and the target value of the flow rate of the object W discharged from the flow rate adjustment unit 11, 15 is treated as the fluctuation factor. In this way, the above-mentioned action and effect can be achieved in equipment equipped with the flow rate adjustment unit 11, 15 that adjusts the flow rate of the object W.

また、各実施例の制御システムは、上述の制御方法を実行可能に構成されているので、システムにおいて上記の作用効果を奏することができる。 In addition, the control system of each embodiment is configured to be able to execute the above-mentioned control method, so that the system can achieve the above-mentioned effects.

したがって、上記実施例によれば、制御対象値を目標値に対し追従性よく制御し得る。 Therefore, according to the above embodiment, the control object value can be controlled to closely track the target value.

尚、本発明の制御方法およびシステムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The control method and system of the present invention are not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

2 貯留部
11 流量調整部(ポンプ)
15 流量調整部(調節弁)
D 貯留物(脱水ケーキ)
W 対象物(水)
2 Storage section 11 Flow rate adjustment section (pump)
15 Flow rate adjustment section (control valve)
D Retention material (dehydrated cake)
W Object (water)

Claims (5)

制御対象値を制御するにあたって操作し得る値である制御因子と、前記制御因子以外で、前記制御対象値に対し最も大きく影響し得る値である変動因子とを定義し、前記変動因子に応じて前記制御因子を制御することで、前記制御対象値を制御する制御方法であって、
貯留物を貯留する貯留部を備えた設備に対して適用され、
前記貯留部における貯留物の貯留量を前記制御対象値とし、
前記貯留部に対する貯留物の供給量またはこれに関する値を前記制御因子とし、
前記貯留部からの貯留物の吐出量またはこれに関する値を前記変動因子として扱い、
前記制御因子を、前記変動因子の関数として定義し、更に前記関数に、設備の運転状況に応じた補正値Cを加味し、
前記補正値はC=1を基準にし、
前記制御対象値が目標値より小さい場合、前記制御対象値が減少傾向にある場合、前記制御因子が、前記貯留部に対する貯留物の設計上の供給量またはこれに関する値より少ない場合の少なくとも1つを有する条件下で、前記補正値はC>1の値で設定され、
前記制御対象値が目標値より大きい場合、前記制御対象値が増加傾向にある場合、前記制御因子が、前記貯留部に対する貯留物の設計上の供給量またはこれに関する値より多い場合の少なくとも1つを有する条件下で、前記補正値はC<1の値で設定されることを特徴とする制御方法。
A control method for controlling a control object value by defining a control factor, which is a value that can be manipulated to control a control object value, and a fluctuation factor, which is a value other than the control factor that has the greatest effect on the control object value, and controlling the control factor in response to the fluctuation factor, comprising:
This applies to equipment equipped with a storage section for storing a substance,
The amount of the stored matter in the storage unit is set as the control target value,
The control factor is the supply amount of the stored material to the storage section or a value related thereto;
The discharge amount of the stored matter from the storage portion or a value related thereto is treated as the fluctuation factor;
The control factor is defined as a function of the fluctuation factor, and a correction value C according to the operation status of the equipment is added to the function,
The correction value is based on C=1,
The correction value is set to a value of C>1 under at least one of the following conditions: when the control object value is smaller than the target value; when the control object value is on a decreasing trend ; and when the control factor is smaller than the designed supply amount of the stored material to the storage unit or a value related thereto ;
A control method characterized in that the correction value is set to a value C<1 under at least one of the following conditions: when the control object value is greater than a target value, when the control object value is tending to increase , and when the control factor is greater than the designed supply amount of the stored material to the storage section or a value related thereto .
制御対象値を制御するにあたって操作し得る値である制御因子と、前記制御因子以外で、前記制御対象値に対し最も大きく影響し得る値である変動因子とを定義し、前記変動因子に応じて前記制御因子を制御することで、前記制御対象値を制御する制御方法であって、
対象物の流量を調整する流量調整部を備えた設備に対して適用され、
前記流量調整部から吐出される対象物の流量の実測値を前記制御対象値とし、
前記流量調整部において操作し得る対象物の流量に関する値を前記制御因子とし、
前記流量調整部から吐出される対象物の流量の目標値を前記変動因子として扱い、
前記制御因子を、前記変動因子の関数として定義し、更に前記関数に、設備の運転状況に応じた補正値Cを加味し、
前記補正値はC=1を基準にし、
前記制御対象値が目標値より小さい場合、前記制御対象値が減少傾向にある場合、前記制御因子が、前記流量調整部において操作し得る対象物の設計上の流量またはこれに関する値より少ない場合の少なくとも1つを有する条件下で、前記補正値はC>1の値で設定され、
前記制御対象値が目標値より大きい場合、前記制御対象値が増加傾向にある場合、前記制御因子が、前記流量調整部において操作し得る対象物の設計上の流量またはこれに関する値より多い場合の少なくとも1つを有する条件下で、前記補正値はC<1の値で設定されることを特徴とする制御方法。
A control method for controlling a control object value by defining a control factor, which is a value that can be manipulated to control a control object value, and a fluctuation factor, which is a value other than the control factor that has the greatest effect on the control object value, and controlling the control factor in response to the fluctuation factor, comprising:
This applies to equipment equipped with a flow rate regulator that adjusts the flow rate of the target object.
An actual measurement value of a flow rate of the object discharged from the flow rate adjustment unit is set as the control target value,
A value related to a flow rate of an object that can be manipulated by the flow rate adjusting unit is set as the control factor;
A target value of the flow rate of the object discharged from the flow rate adjustment unit is treated as the fluctuation factor;
The control factor is defined as a function of the fluctuation factor, and a correction value C according to the operation status of the equipment is added to the function,
The correction value is based on C=1,
The correction value is set to a value C>1 under at least one of the following conditions: when the control object value is smaller than a target value; when the control object value is on a decreasing trend ; and when the control factor is smaller than a design flow rate of an object that can be operated in the flow rate adjusting unit or a value related thereto ;
A control method characterized in that the correction value is set to a value C<1 under at least one of the following conditions: when the control object value is greater than a target value, when the control object value is on an increasing trend, and when the control factor is greater than the design flow rate of the object that can be operated in the flow adjustment unit or a value related thereto.
前記制御因子を制御するにあたり、前記制御対象値または前記制御因子の少なくとも一方に影響し得る値である影響因子を加味すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の制御方法。
3. The control method according to claim 1, further comprising the step of: taking into consideration an influencing factor, which is a value that can influence at least one of the control target value and the control factor, when controlling the control factor.
前記補正値は、前記制御対象値または前記制御因子の少なくとも一方に影響し得る値である影響因子、または前記制御対象値の少なくともいずれかを変数として算出されること
を特徴とする請求項1又は2に記載の制御方法。
The control method according to claim 1 or 2, wherein the correction value is calculated using at least one of the control object value and an influencing factor, which is a value that can affect at least one of the control object value and the control factor, as a variable.
請求項1~4のいずれか一項に記載の制御方法を実行可能に構成されたことを特徴とする制御システム。 A control system configured to execute the control method according to any one of claims 1 to 4.
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