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JPH0429796B2 - - Google Patents
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JPH0429796B2 - - Google Patents

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JPH0429796B2
JPH0429796B2 JP21355986A JP21355986A JPH0429796B2 JP H0429796 B2 JPH0429796 B2 JP H0429796B2 JP 21355986 A JP21355986 A JP 21355986A JP 21355986 A JP21355986 A JP 21355986A JP H0429796 B2 JPH0429796 B2 JP H0429796B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は製紙工業の最終工程である抄紙機を制
御する装置に係り、特に紙幅方向の制御特性を改
善した抄紙機制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a device for controlling a paper machine, which is the final step in the paper manufacturing industry, and particularly relates to a paper machine control device with improved control characteristics in the paper width direction.

(従来の技術) 第5図は特公昭57−24435号公報等で公知の抄
紙機制御装置の概略構成図である。図において、
1はパルプ等を含む原料液を貯える種箱、2は種
箱1より供給される原料液の量を制御する種口
弁、3は白水を貯えるサイロ、4は原料液及び白
水を混合して送るフアンポンプ、5は紙幅に対応
する複数の放出口(スライスリツプ)を備えたイ
ンレツトボツクスでフアンポンプ4より送られた
液体を貯える。6はスライスリツプより放出され
た液体のパルプ分を抽出するワイヤパート、7は
ワイヤパート6上の原料を脱水するサクシヨンボ
ツクスで原料と混在する白水を負圧状態としてサ
イロ3に落下させる。8は脱水された原料を薄く
するプレスパート、9は乾燥を行いあらかじめ設
定された水分率の紙にするドライヤ、10はつや
出しを行うカレンダ、11はできあがつた紙を巻
取るリールである。12は坪量水分率検出部(以
下BM計という)、13はBM計12の検出する
紙の絶乾燥量及び水分率がそれぞれの設定値に等
しくなるように制御する制御部で、種口弁2の弁
開度、ドライヤ9の蒸気圧および抄速を制御す
る。
(Prior Art) FIG. 5 is a schematic diagram of a paper machine control device known from Japanese Patent Publication No. 57-24435. In the figure,
1 is a seed box for storing a raw material liquid containing pulp, etc., 2 is a seed port valve that controls the amount of raw material liquid supplied from the seed box 1, 3 is a silo for storing white water, and 4 is a seed box for mixing the raw material liquid and white water. The feeding fan pump 5 is an inlet box equipped with a plurality of discharge ports (slice lips) corresponding to the width of the paper, and stores the liquid sent from the fan pump 4. 6 is a wire part for extracting the pulp part of the liquid released from the slice lip, and 7 is a suction box for dehydrating the raw material on the wire part 6, which makes the white water mixed with the raw material fall into the silo 3 under negative pressure. 8 is a press part that thins the dehydrated raw material, 9 is a dryer that dries the paper to a preset moisture content, 10 is a calender that performs polishing, and 11 is a reel that winds up the finished paper. 12 is a basis weight moisture content detection unit (hereinafter referred to as BM meter); 13 is a control unit that controls the absolute dry amount and moisture content of paper detected by BM meter 12 to be equal to their respective set values; 2, the steam pressure of the dryer 9, and the papermaking speed.

このように構成された装置においては次の如く
動作する。種箱1から供給される原料液は、種口
弁2を通過後サイロ3から供給される白水と混合
フアンポンプ4によりインレツトボツクス5に送
られる。インレツトボツクス5からワイヤパート
6上に放出された液は、ワイヤパート6、サクシ
ヨンボツクス7、プレスパート8およびドライヤ
9等を通過する間に脱水、乾燥されリール11に
巻取られる。紙の坪量はBM計12の出力に基づ
く制御部13からの制御信号で種口弁2等を制御
して一定に保たれる。
The device configured as described above operates as follows. The raw material liquid supplied from the seed box 1 passes through the seed port valve 2 and is sent to the inlet box 5 by the mixing fan pump 4 with white water supplied from the silo 3. The liquid discharged from the inlet box 5 onto the wire part 6 is dehydrated and dried while passing through the wire part 6, the suction box 7, the press part 8, the dryer 9, etc., and then wound onto the reel 11. The basis weight of the paper is kept constant by controlling the seed opening valve 2 and the like using a control signal from the control unit 13 based on the output of the BM meter 12.

第6図は紙幅方向プロフアイル制御の説明図
で、Aはインレツトボツクス5からBM計12走
査線までの紙を展開した説明図、Bは紙の幅方向
に複数(例えば40個)設けられたスライスリツプ
開度の分布図、Cは紙の幅方向に複数の観測点
(例えば360点)を有するBM計による絶乾燥坪量
の分布図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of paper width direction profile control, where A is an explanatory diagram showing a developed sheet of paper from inlet box 5 to a total of 12 BM scanning lines, and B is an explanatory diagram showing a spread of paper from inlet box 5 to a total of 12 scanning lines, and B is an explanatory diagram showing a plurality of profiles (for example, 40) provided in the width direction of the paper. C is a distribution map of the absolute dry basis weight measured by a BM meter having a plurality of observation points (for example, 360 points) in the width direction of the paper.

各スライスリツプの開度を独立に制御して、目
標とする絶乾坪量を幅方向に一定に保つように制
御する。
The degree of opening of each slice lip is controlled independently to keep the target absolute dry basis weight constant in the width direction.

第7図は上記紙幅方向プロフアイルの制御を示
す機能ブロツク図である。図において、21は操
作部で複数のスライスリツプの開度を独立に操作
する。22は抄紙プロセスで、プレス、ドライ
ヤ、つや出し等の複数の工程よりなる。23は
BM計検出部で、例えば40秒に一回の割合で走査
しながら絶乾坪量、水分率、紙厚などを測定す
る。24は表示部で、例えば第6図Cに示す坪量
プロフアイルを表示する。25はBM計検出部2
3のデータYに基づいて操作部21に制御信号U
を出力するコントロール部で、オートと操作者自
ら制御するマニユアルとを切替えることができ
る。
FIG. 7 is a functional block diagram showing control of the paper width direction profile. In the figure, reference numeral 21 denotes an operating section for independently operating the opening degrees of a plurality of slice lips. 22 is the paper making process, which consists of multiple steps such as pressing, drying, and polishing. 23 is
The BM meter detection unit measures bone dry basis weight, moisture content, paper thickness, etc. while scanning at a rate of, for example, once every 40 seconds. 24 is a display section that displays, for example, the basis weight profile shown in FIG. 6C. 25 is BM meter detection section 2
A control signal U is sent to the operation unit 21 based on the data Y of No. 3.
The control unit outputs , allowing the operator to switch between automatic and manual control.

(発明が解決しようとする問題点) 第8図は単一のスライスリツプのみを開いたと
きの、絶乾坪量分布を示したものである。スライ
スリツプの幅wに対して、坪量は隣接するスライ
スリツプの領域にも分布している。そこである点
の絶乾坪量が目標とずれていると、複数のスライ
スリツプを制御する必要があり、熟練オペレータ
によるマニユアル操作並みの制御をコントロール
部25のオートでは実現できない問題点があつ
た。
(Problems to be Solved by the Invention) FIG. 8 shows the absolute dry basis weight distribution when only a single slice lip is opened. With respect to the width w of the slice lip, the basis weight is also distributed in the area of adjacent slice lips. If the absolute dry basis weight at a certain point deviates from the target, it is necessary to control a plurality of slice lips, and there is a problem in that the automatic control of the control unit 25 cannot achieve the same control as manual operation by a skilled operator.

さらに図中で示すように、何らかの外乱によ
つて横流れが生じていると、オートでは全く追従
できないという問題があつた。
Furthermore, as shown in the figure, there was a problem in that if a cross flow occurred due to some kind of disturbance, the automatic system could not follow it at all.

本発明はこのような問題点を解決したもので、
熟練オペレータ並みの紙幅方向プロフアイル制御
を自動的に行い、外乱が作用しても目標プロフア
イルをもつ紙を製造する抄紙機制御装置を実現す
ることを目的とする。
The present invention solves these problems,
The purpose of the present invention is to realize a paper machine control device that automatically performs paper width direction profile control similar to that of a skilled operator and that produces paper with a target profile even when disturbances occur.

(問題点を解決するための手段) このような目的を達成する本発明は、紙幅方向
に複数設けられ、開度に対応する量の原料を供給
するスライスリツプと、このスライスリツプから
供給された原料を脱水、乾燥して所定の紙質を得
るプロセス部と、このプロセス部から送られた紙
の紙質を紙幅方向に分解して検出する検出部とを
備え、この検出部で検出する紙質プロフアイルに
基づいて前記スライスリツプの開度を操作する抄
紙機において、前記スライスリツプの開度と、こ
の開度に対する定常状態における紙質プロフアイ
ルとの関係を表示する干渉伝達行列を同定する同
定部と、前記抄紙機を熟練者が操作して目標紙質
プロフアイルに到達する場合に経由する過渡紙質
プロフアイルを発生する指令プロフアイル発生部
と、この指令プロフアイル発生部の発生する過渡
紙質プロフアイル、前記目標紙質プロフアイル、
前記同定部の出力する干渉伝達行列を入力し、前
記スライスリツプ開度を操作する場合のゲインを
演算するモデルマツチング部と、このモデルマツ
チング部の演算するゲイン、前記目標紙質プロフ
アイル、前記検出部の検出する紙質プロフアイル
を入力し、前記スライスリツプの開度操作量を演
算して前記スライスリツプに出力する制御部とを
設けたことを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention achieves the above object by providing a plurality of slice lips in the width direction of the paper and supplying an amount of raw material corresponding to the opening degree, and a plurality of slice lips supplied from the slice lips. It is equipped with a process section that dehydrates and dries raw materials to obtain a predetermined paper quality, and a detection section that decomposes and detects the paper quality of the paper sent from this process section in the paper width direction, and the paper quality profile detected by this detection section. In a paper machine that operates the opening degree of the slice lip based on, an identification unit that identifies an interference transfer matrix that displays the relationship between the opening degree of the slice lip and a paper quality profile in a steady state with respect to this opening degree; a command profile generating unit that generates a transient paper quality profile that is passed through when the paper machine is operated by a skilled person to reach a target paper quality profile; a transient paper quality profile that is generated by the command profile generating unit; Target paper quality profile,
a model matching section that inputs the interference transfer matrix output from the identification section and calculates a gain when manipulating the slice lip opening; the gain calculated by this model matching section; the target paper quality profile; The present invention is characterized in that it is further provided with a control section which inputs the paper quality profile detected by the detection section, calculates the operating amount of the opening degree of the slice lip, and outputs it to the slice lip.

(作用) 上記する各構成要素は次の作用をする。同定部
は抄紙機制御の同定された定常モデルを記憶す
る。指令プロフアイル発生部は熟練者の行なう望
ましい過渡紙質プロフアイルを記憶しており、時
系列に送信する。モデルマツチング部は過渡紙質
プロフアイルを定常状態で実現するのに必要なス
ライスリツプ操作量のゲインを演算する。制御部
はモデルマツチング部の指令に従いスライスリツ
プを操作する。
(Function) Each of the above-mentioned components has the following function. The identification unit stores the identified steady-state model of paper machine control. The command profile generating section stores desirable transient paper quality profiles performed by an expert and transmits them in chronological order. The model matching section calculates the gain of the slice rip operation amount necessary to realize the transient paper quality profile in a steady state. The control section operates the slice lip according to instructions from the model matching section.

(実施例) 以下図面を用いて本発明を説明する。(Example) The present invention will be explained below using the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロツク
図である。尚第1図において前記第7図と同一作
用をするものには同一符号をつけ説明を省略す
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, parts having the same functions as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

図において、26はスライスリツプの開度と、
この開度に対する定常状態における紙質プロフア
イルとの関係を同定する同定部で、ここに同定と
は抄紙機の運転条件や紙の質が一定である場合の
定常モデルを求めることをいい、例えば定常
ARMA(Auto Regulating Moving Average)
モデルが用いられる。27は抄紙機を熟練者が操
作して目標紙質プロフアイルに到達する場合に経
由する過渡紙質プロフアイルを記憶する指令プロ
フアイル発生部で、この過渡紙質プロフアイルを
時系列で発生する。28は抄紙機の定常ARMA
モデル、過渡紙質プロフアイル、目標紙質プロフ
アイルを入力するモデルマツチング部で、過渡紙
質プロフアイルを定常ARMAモデルで実現する
のに必要なスライスリツプ操作量のゲインを演算
する。29はモデルマツチング部28のゲイン
と、検出部23の検出する紙質プロフアイルと目
標紙質プロフアイルとの偏差とを用いて演算する
制御部で、この演算結果によつてスライスリツプ
の開度を例えばPI制御を用いて制御する。
In the figure, 26 indicates the opening degree of the slice lip;
The identification section identifies the relationship between this opening degree and the paper quality profile in a steady state.Identification here means finding a steady model when the paper machine operating conditions and paper quality are constant; for example, in a steady state.
ARMA (Auto Regulating Moving Average)
A model is used. Reference numeral 27 denotes a command profile generation unit that stores a transient paper quality profile that is passed through when a skilled person operates the paper machine to reach a target paper quality profile, and generates this transient paper quality profile in chronological order. 28 is the steady ARMA of the paper machine
The model matching section, which inputs the model, transient paper quality profile, and target paper quality profile, calculates the gain of the slice rip operation amount necessary to realize the transient paper quality profile with the steady ARMA model. 29 is a control unit that calculates using the gain of the model matching unit 28 and the deviation between the paper quality profile detected by the detection unit 23 and the target paper quality profile, and the opening degree of the slice lip is determined based on the calculation result. For example, control using PI control.

Uopは定常ARMAモデルの未知パラメータを
推定するのに必要な情報量を含むような条件(同
定条件)における操作量(同定操作量)、Yopは
同定操作量Uopに対し定常状態で得られる紙質プ
ロフアイル、M^は抄紙機の定常ARMAモデルを
表わす行列で、ここでは干渉伝達行列とよぶ。
は目標紙質プロフアイル、Ycは指令プロフアイ
ル発生部27の記憶する過渡紙質プロフアイル
で、第1ステツプから定常状態となつて整定する
第Mステツプまでよりなる。
Uop is the manipulated variable (identification manipulated variable) under conditions (identification conditions) that include the amount of information necessary to estimate the unknown parameters of the steady ARMA model, and Yop is the paper quality profile obtained in the steady state for the identified manipulated variable Uop. isle, M^ is a matrix representing the stationary ARMA model of the paper machine, and here it is called the interference transfer matrix.
is the target paper quality profile, and Yc is the transient paper quality profile stored in the command profile generating section 27, which consists of the first step to the Mth step where the paper quality reaches a steady state and settles.

尚、図中破線はオフライン処理を示し、実線は
オンライン処理を示しているが、すべてをオンラ
イン処理してもよい。
Although the broken lines in the figure indicate offline processing and the solid lines indicate online processing, it is also possible to perform all online processing.

このように構成された装置の動作を次に説明す
る。第2図は第1図の装置の動作を示す流れ図
で、(A)はオフライン処理、(B)はオンライン処理を
表わしている。
The operation of the device configured in this manner will be described next. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the apparatus shown in FIG. 1, in which (A) represents offline processing and (B) represents online processing.

干渉伝達行列M^は抄紙機の開ループのマニユア
ルスライスリツプ操作に対する測定データYopに
基づきオンラインで同定する。尚、同定計算量が
膨大であるのでオフライン処理しているが、スラ
イスリツプ操作度が充分にありかつ計算が充分早
く行えればオンライン処理してもよい。
The interference transfer matrix M^ is identified online based on the measured data Yop for the open-loop manual slice slip operation of the paper machine. Note that offline processing is performed because the amount of identification calculation is enormous, but online processing may also be used if there is a sufficient degree of slice rip operation and calculation can be performed quickly enough.

まず同定操作量Uopを操作部21に入力し
(S1)、これに対する定常状態における測定デー
タYopを検出部23より読出す(S2)。ここで、
Uop,Yopの成分を表わすと次式のようになる。
First, the identified manipulated variable Uop is input to the operating section 21 (S1), and the measurement data Yop in a steady state corresponding thereto is read out from the detecting section 23 (S2). here,
The components of Uop and Yop are expressed as follows.

UT pp=(u1,u2,…,ur) (1) YT pp=(y1,y2,…,yo) (2) ここに、rはスライスリツプの総数で、例えば40
個あり、ui(i=1,2,…,r)は各スライス
リツプの開度である。nは検出部23の測定点の
総数で、例えば360点あり、yi(i=1,2,…,
n)は各測定点における坪量などの紙質測定量で
ある。
U T pp = (u 1 , u 2 ,..., u r ) (1) Y T pp = (y 1 , y 2 ,..., y o ) (2) Here, r is the total number of slice lips, for example 40
There are three slice lips, and u i (i=1, 2, . . . , r) is the opening degree of each slice lip. n is the total number of measurement points of the detection unit 23, for example, 360 points, and y i (i=1, 2,...,
n) is a paper quality measurement quantity such as basis weight at each measurement point.

同定部26は同定操作量Uop、紙質プロフアイ
ルYopを用いて干渉伝達行列M^を最小自乗法によ
り求める(S3)。
The identification unit 26 uses the identification operation amount Uop and the paper quality profile Yop to find the interference transfer matrix M^ by the method of least squares (S3).

M^=YppUT ppUpp-1 (3) 尚、干渉伝達行列M^は次の関係をもつと共に、
運転条件や紙質が一定である限り、このモデルは
定常とみなせる。
M^=Y pp U T pp U pp ) -1 (3) The interference transfer matrix M^ has the following relationship, and
As long as the operating conditions and paper quality remain constant, this model can be considered stationary.

Ypp=M^ Upp (4) また抄紙機の定常ARMAモデルは次の一般式
(5)で表現されるから、干渉伝達行列Mとは式(6)の
関係にある。
Y pp = M^ U pp (4) Also, the steady ARMA model of the paper machine is the following general formula:
Since it is expressed by (5), the relationship with the interference transfer matrix M is as shown in equation (6).

1+α11 α12…α1o α21 1+α22…α2o : : : αo1 αo2…1+αoo y1 y2 : yo=β11 β12…β1r β21 β22…β2r : : : βo1 βo2…βro u1 u2 : ur (5) M=1+α11 α12…α1o α21 1+α22…α2o : : : αo1 αo2…1+αoo -1β11 β12…β1r β21 β22…β2r : : : βo1 βo2…βor (6) 次にモデルマツチング部28は(3)式及び過渡紙
質プロフアイルYcを用いて必要なスライスリツ
プ操作量Uを演算する(S4)。
1+α 11 α 12 …α 1o α 21 1+α 22 …α 2o : : : α o1 α o2 …1+α oo y 1 y 2 : y o = β 11 β 12 …β 1r β 21 β 22 …β 2r : : : β o1 β o2 …β ro u 1 u 2 : u r (5) M=1+α 11 α 12 …α 1o α 21 1+α 22 …α 2o : : : α o1 α o2 …1+α oo -1 β 11 β 12 …β 1r β 21 β 22 ...β 2r : : : β o1 β o2 ...β or (6) Next, the model matching unit 28 calculates the necessary slice rip operation amount U using equation (3) and the transient paper quality profile Yc. Calculate (S4).

U=〔M^)TM^〕-1(M^)TYc(i), (i=1,…,M) (7) 尚、第3図に示すような熟練者による実験で求
めた有限の測定データを用いて過渡紙質プロフア
イルYc(i)を発生させているので、1巡回では目
標紙質プロフアイルと一致せず、通常N回巡回
させて目標紙質プロフアイルに収束させてい
る。また収束途中の巡回において、過渡紙質プロ
フアイルYcのデータは前回の巡回によつて定常
値となつたデータを基礎に求める。
U=[M^) T M^] -1 (M^) T Yc(i), (i=1,...,M) (7) Furthermore, it was determined by an experiment conducted by an expert as shown in Figure 3. Since the transient paper quality profile Yc(i) is generated using finite measurement data, it does not match the target paper quality profile in one round, and usually it takes N rounds to converge to the target paper quality profile. In addition, in the round during the convergence, the data of the transient paper quality profile Yc is obtained based on the data that has become a steady value in the previous round.

次にモデルマツチング部28は、(7)式からゲイ
ン行列 を決定する(S5)。
Next, the model matching unit 28 determines the gain matrix from equation (7) (S5).

=(ΦTΦ)-1ΦTU (8) ここでゲイン行列 は、制御部29が(9)式の
PI制御を行なう場合のゲインKP,KIを表示し、
これを成分で表示すると(10)式のようになる。
= (Φ T Φ) -1 Φ T U (8) Here, the gain matrix is determined by the control unit 29 using equation (9).
Displays the gains K P and K I when performing PI control,
When expressed in terms of components, it becomes as shown in equation (10).

U=−KPΔY−KIΣΔY (9) Uj iNk=1 {−Kp ikΔYj ik(M) −Kik IMl=1 ΔYj ik(l)} (10) ここでiはスライスリツプの番号、jは巡回
数、kは測定点の番号で、それぞれi=1,2,
…,r、j=1,2,…,N、k=1,2,…,
nよりなる。
U=−K P ΔY−K I ΣΔY (9) U j i = Nk=1 {−K p ik ΔY j ik (M) −K ik IMl=1 ΔY j ik (l)} (10 ) Here, i is the slice lip number, j is the number of cycles, and k is the measurement point number, i = 1, 2,
..., r, j=1,2,...,N, k=1,2,...,
Consists of n.

Kik P:第i番目のスライスリツプと第k番目の
測定点との間のP制御のゲイン。
K ik P : P control gain between the i-th slice lip and the k-th measurement point.

Kik I:第i番目のスライスリツプと第k番目の
測定点との間のI制御のゲイン。
K ik I : I control gain between the i-th slice lip and the k-th measurement point.

Δyj ik(M):第j回目の巡回における第i番目のス
ライスリツプと第k番目の測定点における偏
差で、Mは1巡回の操作における整定ステツ
プ数で指令プロフアイル発生部27のMと同
じである。尚、偏差とは測定値yj ikと目標値
ikとの差をいう。
Δy j ik (M): Deviation between the i-th slice lip and the k-th measurement point in the j-th round, M is the number of settling steps in one round of operation, and is the difference between the M of the command profile generator 27 and It's the same. Note that the deviation refers to the difference between the measured value y j ik and the target value y ik .

ΣΔyj ik(l):第j回目の巡回における第i番目の
スライスリツプと第k番目の測定点おける偏
差の総和で、目標値ikと過渡紙質プロフア
イルyj ikとの偏差を累積している。
ΣΔy j ik (l): The sum of the deviations between the i-th slice rip and the k-th measurement point in the j-th round, which is the cumulative deviation between the target value ik and the transient paper quality profile y j ik . There is.

ゲイン行列〓を(11)式、操作量行列Uを(12)式で表
わすと、(9)式は(13)式で表わせる。
When the gain matrix 〓 is expressed by equation (11) and the manipulated variable matrix U is expressed by equation (12), equation (9) can be expressed by equation (13).

T=(〔K11 I K11 I)(K12 IK12 I)…(K1n PK1n I
〕 〔(K21 P K21 I)(K22 P K22 I)…(K2n P K2n I)〕 … 〔(Kr1 P Kr1 P)(Kr2 P Kr2 I)…(Krn P Krn P)〕
(11) UT={〔U1 1 U2 1…UN 1〕〔U1 2 U2 2…UN 2〕 …〔U1 r U2 r…UN r〕} (12) U=Φ (13) ここでΦを構成する小行列Φpqを(11),(12)式の中
かつこ〔 〕に対して定義する。
T = ([K 11 I K 11 I ) (K 12 I K 12 I )…(K 1n P K 1n I )
] [(K 21 P K 21 I ) (K 22 P K 22 I )…(K 2n P K 2n I )]… [(K r1 P K r1 P ) (K r2 P K r2 I )…(K rn P K rn P )〕
(11) U T = {[U 1 1 U 2 1 …U N 1 ] [U 1 2 U 2 2 … U N 2 ] … [U 1 r U 2 r …U N r ]} (12) U= Φ (13) Here, the small matrix Φ pq that constitutes Φ is defined for [ ] in equations (11) and (12).

Φ=Φ11 Φ12…Φ1o Φ21 Φ22…Φ2o : : : Φr1 Φr2…Φro (14) ここで、 P=1,2,…,r Φpq=0 (for p≠q) このようにしてオフラインでゲイン行列〓が決
定される。第2図Bは、この同定されたゲイン行
列〓を用いてオンライン処理る場合の流れ図であ
る。
Φ=Φ 11 Φ 12 …Φ 1o Φ 21 Φ 22 …Φ 2o : : : Φ r1 Φr 2 …Φ ro (14) Here, P=1, 2, . . . , r Φ pq =0 (for p≠q) In this way, the gain matrix 〓 is determined off-line. FIG. 2B is a flowchart of online processing using the identified gain matrix 〓.

制御部29はモデルマツチング部28で同定さ
れたゲイン行列〓と、目標紙質プロフアイルと
検出器23の測定した紙質プロフアイルを用いて
操作量Uを演算する(S11)。操作部21は制御
部29の指令に応じてスライスリツプを操作する
(S12)。プロセス部22は紙をつくり(S13)、検
出部23はこの紙の紙質プロフアイルYを出力す
る(S14)。必要な長さの紙が製造さるまでこの
操作を繰返す(S15)。
The control unit 29 calculates the manipulated variable U using the gain matrix 〓 identified by the model matching unit 28, the target paper quality profile, and the paper quality profile measured by the detector 23 (S11). The operating section 21 operates the slice lip according to the command from the control section 29 (S12). The process section 22 makes paper (S13), and the detection section 23 outputs the paper quality profile Y of this paper (S14). This operation is repeated until paper of the required length is produced (S15).

第3図は指令プロフアイル発生部27に記憶さ
れるデータを求める実験の説明図で、Aは熟練者
の指令するスライスリツプの操作量Uc、Bは検
出部23の検出する紙質プロフアイルYcを時系
列で示してある。このような操作は、例えばばら
つきの大きな低品質のから均一な品質の高品質の
紙への抄替えにいて行われる。尚、図中Ul iは第i
番目のスライスリツプの第l巡回における操作量
を示し、Yikは第i番目のスライスリツプに対応
する第k番目の測定点を示している。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an experiment to obtain data to be stored in the command profile generation section 27, where A indicates the operation amount U c of the slice lip instructed by an expert, and B indicates the paper quality profile Yc detected by the detection section 23. are shown in chronological order. Such an operation is performed, for example, when changing paper from low-quality paper with large variations to high-quality paper with uniform quality. In addition, U l i in the figure is the i-th
It shows the manipulated variable in the l-th cycle of the th slice lip, and Yik shows the k-th measurement point corresponding to the i-th slice lip.

熟練者はN回スライスリツプを操作して目標と
する紙質プロフアイルに収束させており、指令プ
ロフアイルに発生部27には収束に至る紙質プロ
フアイルにおいて、各一巡回のスライスリツプの
操作によつて生じる過渡プロフアイルYcの第1
ステツプから整定する第Mスラツプまでをそれぞ
れ記憶している。
The expert operates the slice rip N times to converge to the target paper quality profile, and in the command profile generation section 27, the paper quality profile that reaches convergence is determined by operating the slice rip each time. The first transient profile Yc that occurs
The steps from the step to the Mth slap to be settled are stored respectively.

尚、この操作量Uc,過渡プロフアイルYcを用
いて、同定操作量Upp及び同定用の測定データ
Yppとみなして、同定部26が抄紙機を同定して
もよい。
In addition, using this manipulated variable U c and transient profile Y c , the identification manipulated variable U pp and the measurement data for identification are
The identification unit 26 may identify the paper machine by assuming that Y pp .

第4図は第2図Bのオンライン処理の具体例を
示す説明図で、Aは制御部29の指令するスライ
スリツプの操作量、Bは検出部23の検出する紙
質プロフアイルで時系列で示してある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a specific example of the online processing in FIG. 2B, where A indicates the amount of operation of the slice rip commanded by the control section 29, and B indicates the paper quality profile detected by the detection section 23, shown in chronological order. There is.

あらかじめ、目標紙質プロフアイルにおける運
転条件や紙質の干渉伝達行列M^、ゲイン行列〓を
求めモデルマツチング部28に記録する。次に第
1巡回で、制御部29はモデルマツチング部28
の出力するゲイン〓を用いて操作量を求め、この
結果をもとにスライスリツプ操作U1 iを行ない、
指令プロフアイル発生部27の過渡プロフアイル
のM段のステツプを経て紙質を整定させる。この
整定した紙質プロフアイルを基礎に次の巡回を行
い、以下これを繰返して、第N巡回で目標紙質プ
ロフアイルに収束させる。
In advance, the operating conditions and paper quality interference transfer matrix M^ and gain matrix 〓 for the target paper quality profile are determined and recorded in the model matching section 28. Next, in the first round, the control unit 29 controls the model matching unit 28
Find the manipulated variable using the gain 〓 outputted by , and perform the slice rip operation U 1 i based on this result,
The paper quality is stabilized through M steps of the transient profile of the command profile generating section 27. The next round is performed based on this settled paper quality profile, and this is repeated thereafter, converging to the target paper quality profile in the Nth round.

尚、上記実施例では各スライスリツプに全ての
偏差Δyik(k=1,2,…,n)をフイードバツ
クしていたが、該当するスライスリツプに隣接す
る2個ずつの影響の大きなスライスリツプに対応
する偏差(n=360,r=40とすると40点ぐらい
になる)をフイードバツクしてもよい。このよう
にすると計算時間が短くなる利点がある。
In the above embodiment, all the deviations Δy ik (k=1, 2,..., n) are fed back to each slice lip, but the feedback is given to each two slice lips that have a large influence adjacent to the slice lip in question. The corresponding deviation (about 40 points if n=360 and r=40) may be fed back. This has the advantage of shortening calculation time.

もし紙質や運転条件が変化した時は、干渉伝達
行列Mを再同定して、ゲイン行列〓を決定すれば
よい。
If the paper quality or operating conditions change, the interference transfer matrix M may be re-identified and the gain matrix 〓 may be determined.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば次の効果が
ある。
(Effects of the Invention) As explained above, the present invention has the following effects.

熟練者による紙質プロフアイル制御を基礎に
制御部29が制御しているのでで、抄工程の信
頼性が向上する。
Since the control unit 29 performs control based on paper quality profile control by an expert, the reliability of the papermaking process is improved.

制御部29が制御しているので、外乱が発生
しても常時同じ紙質の紙を製造できる。
Since the control unit 29 is in control, paper of the same quality can always be produced even if a disturbance occurs.

定値制御なのでむだ時間の影響を無視でき、
むだ時間による制御特性の変化はあまり問題に
ならない。
Fixed value control allows you to ignore the effects of dead time.
Changes in control characteristics due to dead time do not pose much of a problem.

実施例のようにPI(比例積分)制御を行う場
合に、スライスリツプ操作のPIゲインを指令
紙質プロフアイルに応じて自動調整できる。
When performing PI (proportional integral) control as in the embodiment, the PI gain of the slice rip operation can be automatically adjusted according to the commanded paper quality profile.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロツク
図、第2図は第1図の装置の動作を示す流れ図、
第3図は過渡紙質プロフアイルYcを求める実験
データの説明図、第4図は第1図の装置のオンラ
イン処理の具体例の説明図である。第5図は従来
装置の概略構成図、第6図は紙幅方向プロフアイ
ル制御の説明図、第7図は紙幅方向プロフアイル
制御の機能ブロツク図、第8図は問題点の説明図
である。 21……操作部、22……プロセス部、23…
…検出部、26……同定部、27……指令プロフ
アイル発生部、28……モデルマツチング部、2
9……制御部。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the device shown in FIG. 1,
FIG. 3 is an explanatory diagram of experimental data for determining the transient paper quality profile Yc , and FIG. 4 is an explanatory diagram of a specific example of online processing of the apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram of the conventional apparatus, FIG. 6 is an explanatory diagram of paper width direction profile control, FIG. 7 is a functional block diagram of paper width direction profile control, and FIG. 8 is an explanatory diagram of problems. 21...Operation section, 22...Process section, 23...
...Detection section, 26...Identification section, 27...Command profile generation section, 28...Model matching section, 2
9...Control unit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 紙幅方向に複数設けられ、開度に対応する量
の原料を供給するスライスリツプと、 このスライスリツプから供給された原料を脱
水、乾燥して所定の紙質を得るプロセス部と、 このプロセス部から送られた紙の紙質を紙幅方
向に分解して検出する検出部 とを備え、この検出部で検出する紙質プロフアイ
ルに基づいて前記スライスリツプの開度を操作す
る抄紙機において、 前記スライスリツプの開度と、この開度に対す
る定常状態における紙質プロフアイルとの関係を
表示する干渉伝達行列を同定する同定部と、 前記抄紙機を熟練者が操作して目標紙質プロフ
アイルに到達する場合に経由する過渡紙質プロフ
アイルを発生する指令プロフアイル発生部と、 この指令プロフアイル発生部の発生する過渡紙
質プロフアイル、前記目標紙質プロフアイル、前
記同定部の出力する干渉伝達行列を入力し、前記
スライスリツプ開度を操作する場合のゲインを演
算するモデルマツチング部と、 このモデルマツチング部の演算するゲイン、前
記目標紙質プロフアイル、前記検出部の検出する
紙質プロフアイルを入力し、前記スライスリツプ
の開度操作量を演算して前記スライスリツプに出
力する制御部と を設けたことを特徴とする抄紙機制御装置。
[Claims] 1. A plurality of slice lips provided in the paper width direction and supplying an amount of raw material corresponding to the opening degree, and a process section that dehydrates and dries the raw material supplied from the slice lips to obtain a predetermined paper quality. and a detection unit that separates and detects the paper quality of the paper sent from the process unit in the paper width direction, and operates the opening degree of the slice lip based on the paper quality profile detected by the detection unit. an identification unit that identifies an interference transfer matrix that displays the relationship between the opening degree of the slice lip and the paper quality profile in a steady state with respect to the opening degree; and an identification unit that identifies a target paper quality profile by operating the paper machine by an expert. a command profile generation unit that generates a transient paper quality profile to be passed through when reaching the target paper quality profile; a transient paper quality profile generated by the command profile generation unit, the target paper quality profile, and an interference transfer matrix output from the identification unit; a model matching section that calculates the gain when operating the slice lip opening degree, the gain calculated by the model matching section, the target paper quality profile, and the paper quality profile detected by the detection section. A control unit for controlling a paper machine machine, comprising: a control unit that inputs an input amount, calculates an opening degree operation amount of the slice lip, and outputs the same to the slice lip.
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