DE102019002848A1

DE102019002848A1 - Steuerungsvorrichtung einer anlage, anlage, steuerungsverfahren einer anlage und steuerungsprogramm einer anlage

Info

Publication number: DE102019002848A1
Application number: DE102019002848.1A
Authority: DE
Inventors: Kazunari Ide; Takaharu Hiroe; Ryo Sase; Yoshikatsu Ikawa; Toshio ISHIWAKI; Tomohiro Doi; Hiroshi Kitayama
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2019-10-24
Also published as: JP7086692B2; US11112760B2; JP2019191687A; US20190324414A1

Abstract

Eine Steuerungsvorrichtung (70) einer Anlage, die Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen steuert, welche die Anlage bilden, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Vorhersagemodellableitungseinheit (71), die ein Vorhersagemodell ableitet, von dem ein Überwachungszielwert ausgegeben wird, eine Einstellgrößenberechnungseinheit (72), die Einstellgrößen von Betriebsgrößen in dem Fall berechnet, in dem der Überwachungszielwert ein Sollwert wird und Unterschiede zwischen den Betriebsgrößen einer vorhandenen Steuerung und den berechneten Betriebsgrößen als erste Einstellgrößen berechnet werden, eine Beschränkungsbedingungseinstelleinheit (73), die eine Beschränkungsbedingung basierend auf einem Messwert und Betriebsbedingungen der Anlage 1 einstellt, und eine Betriebsgrößenberechnungseinheit (74), die zweite Einstellgrößen berechnet, zu denen die Beschränkungsbedingungen angewendet werden und eine Vielzahl der eingestellten Betriebsgrößen basierend auf jeder der berechneten zweiten Einstellgrößen berechnet.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung einer Anlage, eine Anlage, ein Steuerungsverfahren einer Anlage und ein Steuerungsprogramm einer Anlage.
Beschreibung verwandter Technik
Eine Anlage (sowie beispielsweise eine Stromerzeugungsanlage) wird durch eine Steuerungsvorrichtung gesteuert, die an der Anlage vorgesehen ist. Die Steuerungsvorrichtung der Anlage führt eine Steuerung durch ein Berechnen eines Betriebssignals unter Verwendung eines Messwerts oder desgleichen aus, der einen Betriebszustand der Anlage angibt, und durch Vorsehen des Betriebssignals zu der Anlage als Steuerungsbefehl.
Zum Beispiel offenbart die Veröffentlichungsschrift des japanischen Patents Nr. 4627509 (nachfolgend als „ JP 4627509 “ bezeichnet) eine Steuerungsvorrichtung einer Anlage, die eine Betriebssignalerzeugungseinheit, die ein Betriebssignal berechnet, eine Lerneinheit, die ein Modell für die Steuerungsvorrichtung der Anlage lernt, um Steuerungseigenschaften der Anlage zu simulieren, und ein Betriebsverfahren der Anlage oder dergleichen umfasst. Die Betriebssignalerzeugungseinheit berechnet ein Betriebssignal bezüglich der Anlage unter Verwendung eines Messsignals, das eine Betriebszustandsgröße der Anlage ist, und Lerninformationsdaten. Die Lerneinheit stellt einen Grenzwert von einer Änderungsweite des Betriebssignals pro Zeiteinheit als Beschränkungsbedingungen eines Lernens ein und lernt das Betriebsverfahren der Anlage unter Verwendung des Modells.
Üblicherweise sind an einem Boiler der Anlage eine Vielzahl von Vorrichtungen wie beispielsweise Brenner oder Lufteinblasvorrichtungen vorgesehen. Zu den Vorrichtungen (wie beispielsweise den jeweiligen Brennern und den jeweiligen Lufteinblasvorrichtungen) zuzuführende Medien (Luft und Brennstoff) sind in eine Vielzahl von Medien von einer Zufuhrquelle geteilt und die Medien sind gleichmäßig auf die jeweiligen Vorrichtungen verteilt. Diesbezüglich haben die Erfinder eine Erkenntnis erlangt, dass durch Ändern einer Verteilung von zu der Anlage zuzuführende Brennstoffmengen und einer Verteilung von Luftmengen, sich eine Menge von enthaltenden Substanzen wie beispielsweise NO_x in einem Verbrennungsabgas, welche eine Umwelt beeinflussen, ebenfalls ändert.
Jedoch wurden in der in JP 4627509 offenbarten Erfindung, die eine Änderung einer Verteilung von Brennstoffmengen und einer Verteilung von Luftmengen zu einer Vielzahl von Brennern und Luftöffnungen nicht untersucht. Deshalb gibt es ein Problem, dass eine Technik eines effizienten Bestimmens der Verteilung noch nicht eingerichtet wurde.
Bei der in JP 4627509 offenbarten Erfindung gibt es ein Problem, dass ein Anmeldungsbereich der Beschränkungsbedingungen schmal ist, weil der Grenzwert der Änderungsweite des Betriebssignals pro Zeiteinheit als Beschränkungsbedingungen verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich solcher Umstände gemacht und richtet sich darauf, eine Steuerungsvorrichtung einer Anlage, welche eine Verteilung von Medien effizient bestimmen kann, die in eine Vielzahl von Medien unterteilt werden und die zu einer Vielzahl von Vorrichtungen von einer Zufuhrquelle zugeführt werden, eine Anlage, ein Steuerungsverfahren einer Anlage und ein Steuerungsprogramm einer Anlage vorzusehen.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen verwendet eine Steuerungsvorrichtung einer Anlage, eine Anlage, ein Steuerungsverfahren einer Anlage und ein Steuerungsprogramm einer Anlage der vorliegenden Offenbarung die folgenden Lösungen.
Eine Steuerungsvorrichtung einer Anlage gemäß einem Aspekt bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist eine Steuerungsvorrichtung einer Anlage, die Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen steuert, welche die Anlage bilden, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Vorhersagemodellableitungseinheit, die ein Vorhersagemodell ableitet, in das ein Messwert eingegeben wird, der an der Anlage gemessen wird, und von dem ein Überwachungszielwert ausgegeben wird, welcher ein zu überwachender Wert ist, eine Einstellgrößenberechnungseinheit, die die Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen in einem Fall berechnet, in dem der auszugebende Überwachungszielwert ein Sollwert wird, und Unterschiede zwischen den Betriebsgrößen einer vorhandenen Steuerung und den berechneten Betriebsgrößen als erste Einstellgrößen berechnet, eine Beschränkungsbedingungseinstelleinheit, die eine Beschränkungsbedingung der Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen basierend auf dem Messwert und einer Betriebsbedingung der Anlage einstellt, wenn der Messwert gemessen wird, und eine Betriebsgrößenberechnungseinheit, die zweite Einstellgrößen berechnet, die durch Korrigieren der ersten Einstellgrößen durch Anwenden der eingestellten Beschränkungsbedingungen für jeden von einer Vielzahl von Ausrüstungstypen erhalten werden, und die eine Vielzahl der Einstellbetriebsgrößen basierend auf jeder der berechneten zweiten Einstellgrößen berechnet, umfasst.
Gemäß dem vorliegenden Aspekt können durch ein Berechnen der Einstellgrößen der Betriebsgrößen der Vielzahl von Ausrüstungstypen basierend auf dem Vorhersagemodell des Überwachungszielwerts entsprechende Einstellgrößen der Betriebsgrößen so berechnet werden, dass der Überwachungszielwert ein Sollwert wird.
Da die Beschränkungsbedingung basierend auf dem Messwert und die Beschränkungsbedingung basierend auf der Betriebsbedingung der Anlage angewendet werden, wenn der Messwert gemessen wird, kann bei dem vorliegenden Aspekt eine Steuerung ausgeführt werden, welche der vorhandenen Steuerung nicht widerspricht. Ferner kann eine Beschränkungsbedingung basierend auf dem Betriebszustand der Anlage angewendet werden, da verschiedene Arten von Bedingungen angewendet werden können.
Deshalb können gemäß dem vorliegenden Aspekt die entsprechenden Einstellgrößen der Betriebsgrößen basierend auf dem Vorhersagemodell innerhalb eines Bereichs der vorhandenen Steuerung durch Anwenden der Beschränkungsbedingung eingestellt werden.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt kann die Vorhersagemodellableitungseinheit das Vorhersagemodell durch mehrfache Regressionsanalyse unter Verwendung eines linearen Vorhersageausdrucks abgeleitet werden, der partielle Regressionskoeffizienten und erklärende Variablen umfasst, kann die Einstellgrößenberechnungseinheit die ersten Einstellgrößen einer Vielzahl der Betriebsgrößen basierend auf den partiellen Regressionskoeffizienten des linearen Vorhersageausdrucks des Vorhersagemodells berechnen und kann die Beschränkungsbedingungseinstelleinheit die Beschränkungsbedingung so einstellen, dass eine Summe der ersten Einstellgrößen der Betriebsgrößen festgelegt ist.
Gemäß dem vorliegenden Aspekt werden, da das Vorhersagemodell unter Verwendung des linearen Vorhersageausdrucks abgeleitet wird, der die partiellen Regressionskoeffizienten umfasst, die ersten Einstellgrößen der Vielzahl der Betriebsgrößen basierend auf den partiellen Regressionskoeffizienten berechnet und die eingestellten Betriebsgrößen werden durch Anwenden der Beschränkungsbedingung berechnet, dass eine Summe der ersten Einstellgrößen der Betriebsgrößen festgelegt ist, wobei entsprechende Einstellgrößen der Betriebsgrößen, so berechnet werden, dass der Überwachungszielwert ein Sollwert wird. Ferner wird bei dem vorliegenden Aspekt, da die Summe der ersten Einstellgrößen der Betriebsgrößen nicht festgelegt ist, eine Gesamtgröße der Einstellgrößen der Betriebsgrößen nicht geändert, sodass eine Steuerung ausgeführt werden kann, die der vorhandenen Steuerung nicht widerspricht.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt kann die Vorhersagemodellableitungseinheit das Vorhersagemodell durch Auswählen einer der erklärenden Variablen, die eine höhere Korrelation hat als eine Korrelation zwischen anderen erklärenden Variablen, und durch Löschen der anderen der erklärenden Variablen ableiten.
In dem Fall, in dem erklärende Variablen vorhanden sind, die eine höhere Korrelation zwischen den erklärenden Variablen haben und Multikollinerarität aufweisen, sind unterschiedliche Werte, die jedes Mal, wenn die partiellen Regressionskoeffizienten erhalten werden, berechnet werden, und die partiellen Regressionskoeffizienten instabil werden. In diesem Fall gibt es bei dem vorliegenden Aspekt eine Möglichkeit, dass kein korrigiertes Vorhersagemodell erstellet werden kann.
Deshalb wird bei dem vorliegenden Aspekt das Vorhersagemodell durch Löschen einer der erklärenden Variablen abgeleitet, die eine hohe Korrelation aufweist. Auf diese Weise kann das Vorhersagemodell beim Lösen der Multikollinearität erstellt werden.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt kann die Vorhersagemodellableitungseinheit die Verteilung der partiellen Regressionskoeffizienten in einem vorbestimmten Intervall berechnen und ein plausibles Intervall des Vorhersagemodells kann aus der Verteilung des Vorhersagemodells basierend auf der Verteilung der partiellen Regressionskoeffizienten berechnet werden, in dem Fall, in dem eine Weite des plausiblen Intervalls gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert, kann die Einstellgrößenberechnungseinheit die ersten Einstellgrößen unter Verwendung des Vorhersagemodells berechnen, und in dem Fall, in dem die Weite des plausiblen Intervalls den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, kann die Vorhersagemodellableitungseinheit ein neues Vorhersagemodell in dem nächsten vorbestimmten Intervall ableiten.
Das plausible Intervall des Vorhersagemodells wird berechnet und in dem Fall, in dem die Weite des plausiblen Intervalls gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Schwellwert, berechnet die Einstellgrößenberechnungseinheit die ersten Einstellgrößen unter Verwendung des Vorhersagemodells. Ferner wird in dem Fall, in dem die Weite des plausiblen Intervalls den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, das Vorhersagemodell verworfen und die Vorhersagemodellableitungseinheit erstellt ein neues Vorhersagemodell wieder in dem nächsten vorbestimmten Intervall an diesem Zeitpunkt. Das plausible Intervall des Vorhersagemodells gibt eine Schwankung in den vorhergesagten Werten an und, wenn die Weite des plausiblen Intervalls klein ist, kann man sagen, dass die Zuverlässigkeit des Vorhersagemodells hoch ist.
Bei dem vorliegenden Aspekt kann, da nur das Vorhersagemodell verwendet wird, in dem die Weite des plausiblen Intervalls gleich oder kleiner ist als der Schwellwert, das Vorhersagemodell mit hoher Zuverlässigkeit verwendet werden. Ferner kann, selbst in dem Fall, in dem Eigenschaften des Vorhersagemodells sich ändern, da verstanden werden kann, dass die vorhergesagten Werte sich durch die Weite des plausiblen Intervalls ändern, das den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, eine Steuerung ausgeführt werden, während das Vorhersagemodell bei dem vorliegenden Aspekt aktualisiert wird.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt kann die Betriebsgrößenberechnungseinheit eine Vielzahl der eingestellten Betriebsgrößen basierend auf einer Vielzahl der zweiten Einstellgrößen und der Betriebsgrößen der vorhandenen Steuerung berechnet werden und kann ein Testsignal an die Betriebsgrößen der vorhandenen Steuerung eingeben.
Gemäß dem vorliegenden Aspekt sind, da das Testsignal an die Betriebsgrößen der vorhandenen Steuerung eingegeben werden, die eingestellten Betriebsgrößen, die das Testsignal umfassen, Eingaben an die Anlage, und folglich wird das Vorhersagemodell als Messwert angewendet. Indem das Testsignal einen Wert größer macht als eine normale Betriebsgröße, kann eine große Fluktuation zu der Anlage vorgesehen werden, sodass die partiellen Regressionskoeffizienten des linearen Vorhersageausdrucks genauer erhalten werden können. Gemäß dem vorliegenden Aspekt kann die Zuverlässigkeit des Vorhersagemodells verbessert werden.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt kann die Betriebsgrößenberechnungseinheit das Testsignal so einstellen, dass ein Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, in dem das Testsignal keine Störung in der vorhandenen Steuerung auslöst.
Gemäß dem vorliegenden Aspekt wird das Testsignal auf einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs so eingestellt, dass das Testsignal keine Störung in der vorhandenen Steuerung auslöst. Das Testsignal kann vom Auslösen einer unnötigen Störung während einem Betrieb der Anlage gehindert werden und das Vorhersagemodell kann aktualisiert werden, während die Anlage betrieben wird.
Die Anlage gemäß einem Aspekt bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst eine der oben beschriebenen Steuerungsvorrichtungen.
Ein Steuerungsverfahren einer Anlage gemäß einem Aspekt bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist ein Steuerungsverfahren einer Anlage, das Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen steuert, die die Anlage bilden, wobei das Steuerungsverfahren einen Schritt eines Ableitens eines Vorhersagemodells, in das ein Messwert, der an der Anlage gemessen wird, eingegeben wird, und von dem ein Überwachungszielwert, welcher ein zu überwachender Wert ist, ausgegeben wird, einen Schritt eines Berechnens der Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen in einem Fall, in dem der Überwachungszielwert, welcher auszugeben ist, ein Sollwert wird, und eines Berechnens von Differenzen zwischen den Betriebsgrößen einer vorhandenen Steuerung und den berechneten Betriebsgrößen als erste Einstellgrößen, einen Schritt eines Einstellens einer Beschränkungsbedingung der Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen basierend auf dem Messwert und einer Betriebsbedingung der Anlage, wenn die Messgröße berechnet wird, und einen Schritt eines Berechnens zweiter Einstellgrößen, die durch Korrigieren der ersten Einstellgrößen durch Anwenden der eingestellten Beschränkungsbedingung erhalten werden, für jeden einer Vielzahl von Ausrüstungstypen, und eines Berechnens einer Vielzahl der eingestellten Betriebsgrößen basierend auf jeder der berechneten zweiten Einstellgrößen, umfasst.
Ein Steuerungsprogramm einer Anlage gemäß einem Aspekt bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist ein Steuerungsprogramm einer Anlage, das Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen steuert, die die Anlage bilden, wobei das Steuerungsprogramm der Anlage einen Schritt eines Ableitens eines Vorhersagemodells, an das ein Messwert, der an der Anlage gemessen wird, eingegeben wird, und von dem ein Überwachungszielwert, der ein zu überwachender Wert ist, ausgegeben wird, einen Schritt eines Berechnens der Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen in einem Fall, in dem der Überwachungszielwert, welcher auszugeben ist, ein Sollwert wird, und eines Berechnens von Differenzen zwischen den Betriebsgrößen einer vorhandenen Steuerung und den berechneten Betriebsgrößen als erste Einstellgrößen, einen Schritt eines Einstellens einer Beschränkungsbedingung der Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen basierend auf dem Messwert und einer Betriebsbedingung der Anlage, wenn der Messwert gemessen wird, und einem Schritt eines Berechnens zweiter Einstellgrößen, die durch Korrigieren der ersten Einstellgrößen durch Anwenden der eingestellten Beschränkungsbedingung erhalten werden, für jeden einer Vielzahl von Ausrüstungstypen, und eines Berechnens einer Vielzahl der eingestellten Betriebsgrößen basierend auf jeder der berechneten zweiten Einstellgrößen, umfasst.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung können, da die Einstellgrößen der Betriebsgrößen von einer Vielzahl von Ausrüstungstypen berechnet werden, entsprechende Einstellgrößen der Betriebsgrößen so berechnet werden, dass der Überwachungszielwert ein Sollwert wird und die Steuerung in Übereinstimmung mit den Einstellgrößen ausgeführt wird.
Ferner kann gemäß der vorliegenden Offenbarung, da eine Beschränkungsbedingung basierend auf dem Betriebszustand der Anlage eingestellt ist, eine Einstellung der Betriebsgrößen innerhalb eines Bereichs der vorhandenen Steuerung gesteuert werden.
Kurze Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen

1 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung, die einen Aspekt einer Anlage gemäß einigen Ausführungsformen darstellt,
2 ist ein Blockschaltbild, das einen Aspekt einer Steuerungsvorrichtung der Anlage gemäß einiger Ausführungsformen darstellt,
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Aspekt eines Verarbeitens der Steuerungsvorrichtung der Anlage gemäß einigen Ausführungsformen darstellt,
4 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel eines Übergangs von gemessenen Daten der Anlage zeigt,
5 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel eines Übergangs von erklärenden Koeffizienten darstellt,
6 ist ein Diagramm, das eine Verteilung von partiellen Regressionskoeffizienten darstellt,
7 ist ein Diagramm, das eine Verteilung von vorhergesagten Werten eines Überwachungszielwerts darstellt,
8 ist ein Diagramm, das ein plausibles Intervall für die Verteilung der vorhergesagten Werte des Überwachungszielwerts darstellt,
9 ist ein Diagramm, das die Verteilung der vorhergesagten Werte des Überwachungszielwerts in dem Fall darstellt, in dem eine Steuerung unter Verwendung von Einstellgrößen von Betriebsgrößen ausgeführt wird,
10 ist ein Diagramm, das einen gemessenen Wert des Überwachungszielwerts, den vorhergesagten Wert des Überwachungszielwerts und das plausible Intervall darstellt, und
11 ist ein Blockschaltbild, das einen Aspekt in dem Fall darstellt, in dem ein Testsignal der Steuerungsvorrichtung der Anlage gemäß einigen Ausführungsformen eingegeben wird.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Jede Ausführungsform einer Steuerungsvorrichtung einer Anlage, einer Anlage, eines Steuerungsverfahrens einer Anlage und eines Steuerungsprogramms einer Anlage wird gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unten mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben werden.
1 stellt eine schematische Konfiguration eines Aspekts der Anlage gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar.
Es wird angenommen, dass ein Boiler 10 der Anlage 1, die in 1 dargestellt ist, ein mit Kohlestaub befeuerter Boiler ist, welcher Kohlestaub verwendet, der durch Pulverisieren von Kohle (wie beispielsweise Steinkohle (engl. „bituminous coal“) und Glanzbraunkohle (engl: „subbituminous coal“)) als Staubbrennstoff (Festbrennstoff) erhalten wird, und welcher diesen Kohlenstaub durch einen Verbrennungsbrenner zum Verbrennen bringen kann und Wärme sammeln kann, die durch diese Verbrennung erzeugt wird.
Wie in 1 dargestellt umfasst der Boiler 10 der Anlage 1 einen Ofen (bzw. Feuerungsanlage) 11 und eine Verbrennungsvorrichtung 12. Der Ofen 11 ist entlang einer Vertikalrichtung in einer Hohlform vorgesehen und eine Ofenwand, die diesen Ofen 11 bildet, ist mit einem Wärmeübertragungsrohr ausgestaltet.
Die Verbrennungsvorrichtung 12 ist an einem unteren Teil der Ofenwand (Wärmeübertragungsrohr) vorgesehen, die diesen Ofen 11 bildet. Diese Verbrennungsvorrichtung 12 umfasst eine Vielzahl von Verbrennungsbrennern 21, 22, 23, 24 und 25, die an der Ofenwand angebracht sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind fünf Sätze, das heißt fünf Stufen der Verbrennungsbrennern 21, 22, 23, 24 und 25, von denen jeder vier Verbrennungsbrenner umfasst, die entlang einer Umfangsrichtung in gleichen Intervallen angeordnet sind, entlang der Vertikalrichtung angeordnet. Eine Form des Ofens 11, die Anzahl von Verbrennungsbrennern in einer Stufe und die Anzahl von Stufen sind nicht auf diejenigen in dieser Ausführungsform beschränkt.
Die jeweiligen Verbrennungsbrenner 21, 22, 23, 24 und 25 sind mit Kohlemühlen (Mühlen) 31, 32, 33, 34 und 35 über Regulierventile 81, 82, 83, 84 und 85 und Kohlestaubzufuhrrohre 26, 27, 28, 29 und 30 verbunden. Auch wenn nicht dargestellt, sind die Kohlemühlen 31, 32, 33, 34 und 35 so ausgestaltet, dass ein Mühlentisch so getragen wird, dass er angetrieben werden kann und um eine Rotationswelle entlang der Vertikalrichtung innerhalb eines Gehäuses mittig rotiert werden kann, und eine Vielzahl von Mühlenwalzen über diesem Mühlentisch getragen werden, sodass sie dem Mühlentisch zugewandt sind, und sodass sie in Verbindung mit der Rotation des Mühlentischs rotieren können.
Wenn Kohle zwischen die Vielzahl von Mühlenwalzen und den Mühlentisch geschüttet wird, wird die Kohle zu einer vorbestimmten Größe pulverisiert (bzw. gemahlen), Mengen des Kohlestaubs, die durch Luft zur Beförderung klassifiziert werden (Primärluft), werden durch die Regulierventile 81, 82, 83, 84 und 85 eingestellt und können zu den Verbrennungsbrennern 21, 22, 23, 24 und 25 von den Kohlestaubzufuhrrohren 26, 27, 28, 29 und 30 zugeführt werden.
Ein Windkasten 36 ist an Positionen vorgesehen, an denen jeder der Verbrennungsbrenner 21, 22, 23, 24 und 25 in dem Ofen 11 angebracht ist. Ein Endabschnitt eines Luftkanals 37 ist mit dem Windkasten 36 verbunden. Ein Gebläse 38 ist an dem anderen Endabschnitt des Luftkanals 37 angebracht. Luft zur Verbrennung (Sekundärluft), die durch das Gebläse 38 zugestellt wird, kann von dem Luftkanal 37 zu dem Windkasten 36 zugeführt werden, und kann zu den jeweiligen Verbrennungsbrennern 21, 22, 23, 24 und 25 von diesem Windkasten 36 zugeführt werden. Eine Menge der zu dem Windkasten 36 zuzuführenden Luft zur Verbrennung wird durch ein Regulierventil 86 eingestellt, das an dem Luftkanal 37 vorgesehen ist.
Eine Lufteinblasvorrichtung 41 ist oberhalb von Positionen vorgesehen, an denen die jeweiligen Verbrennungsbrenner 21, 22, 23, 24 und 25 in dem Ofen 11 angebracht sind. Ein Endabschnitt eines verzweigten Luftkanals 42, der von dem Luftkanal 37 abgezweigt ist, ist mit der Lufteinblasvorrichtung 41 verbunden. Die Luft zur Verbrennung (Sekundärluft), die von dem Gebläse 38 ausgesendet wird, kann von dem abgezweigten Luftkanal 42 zu der Lufteinblasvorrichtung 41 zugeführt werden. Auch wenn nicht dargestellt, ist die Lufteinblasvorrichtung 41 mit vier Luftdüsen ausgestaltet, die entlang einer Umfangsrichtung des Ofens 11 in gleichen Intervallen vorgesehen sind. Eine Menge der zu der Lufteinblasvorrichtung 41 zuzuführenden Luft zur Verbrennung wird durch ein Regulierventil 87 eingestellt, das an dem abgezweigten Luftkanal 42 vorgesehen ist.
Die Verbrennungsbrenner 21, 22, 23, 24 und 25 können durch Einblasen eines Kohlestaub-Luft-Gemisches (Brennstoffgas) einen Flammenwirbelstrom bilden, welches ein Gemisch des Kohlestaubs und der Luft zur Beförderung zu der Innenseite des Ofens 11 ist. Die Lufteinblasvorrichtung 41 kann die Luft zur Verbrennung in Richtung oberhalb des Flammenwirbelstroms innerhalb des Ofens 11 als zusätzliche Luft einblasen.
Wie in 1 dargestellt ist ein Gaskanal 50 mit einem oberen Teil des Ofens 11 verbunden. In diesem Gaskanal 50 sind ein Überhitzer (nicht dargestellt) zum Sammeln von Wärme eines Abgases als Konvektionswärmeübertragungseinheit, einen Zwischenüberhitzer (nicht dargestellt) und einen Vorwärmer (nicht dargestellt) vorgesehen, und Wärme wird zwischen einem Abgas, das durch Verbrennung in dem Ofen 11 erzeugt wird, und Wasser ausgetauscht.
Wenn die Kohlemühlen 31, 32, 33, 34 und 35 mit dem kohlebefeuerten Boiler angetrieben sind, der auf diese Weise ausgestaltet ist, wird der erzeugte Kohlestaub zu den Verbrennungsbrennern 21, 22, 23, 24 und 25 durch die Kohlestaubzufuhrrohre 26, 27, 28, 29 und 30 und die Regulierventile 81, 82, 83, 84 und 85 zusammen mit der Luft zur Beförderung zugeführt. Die Luft zur Verbrennung wird durch die jeweiligen Verbrennungsbrenner 21, 22, 23, 24 und 25 von dem Luftkanal 37 über den Windkasten 36 zugeführt. Die Luft zur Verbrennung wird zu der Lufteinblasvorrichtung 41 von dem abgezweigten Luftkanal 42 zugeführt.
Die Anlage 1 umfasst eine Steuerungsvorrichtung 70.
Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert die Betriebsgrößen basierend auf dem Messwert (wie beispielsweise einem Druck und einer Temperatur), die an der Anlage 1 gemessen werden, die Betriebsbedingungen der Anlage 1, wenn der Messwert gemessen wird, oder dergleichen. In dem Fall, in dem die Betriebsgrößen Größen eines Kohlestaubs sind, steuert die Steuerungsvorrichtung 70 Öffnungsgrade der Regulierventile 81, 82, 83, 84 und 85 in Übereinstimmung mit den Mengen eines Kohlestaubs. Ferner steuert in dem Fall, in dem die Betriebsgrößen Mengen einer Luft sind (Mengen einer Luft zur Verbrennung), die Steuerungsvorrichtung 70 Öffnungsgrade der Regulierventile 86 und 87.
Ferner umfasst die Steuerungsvorrichtung 70 eine Vorhersagemodellableitungseinheit 71, eine Einstellgrößenberechnungseinheit 72, eine Beschränkungsbedingungseinstelleinheit 73 und eine Betriebsgrößenberechnungseinheit 74.
Die Steuerungsvorrichtung 70 ist ausgestaltet mit beispielsweise einer CPU (Zentraleinheit), einer RAM (Arbeitsspeicher), einer ROM (Festwertspeicher), einem von einem Computer lesbaren nicht flüchtigen Datenspeicher oder dergleichen. Anschließend wird eine Reihe von Verarbeitungen zum Implementieren verschiedener Arten von Funktionen in dem Speichermedium oder dergleichen, gespeichert, beispielsweise in Form eines Programms, und werden durch die CPU, die dieses Programm zu der RAM oder dergleichen ausliest, und Ausführen von Informationsverarbeitung und Betriebsverarbeitung die verschiedenen Arten von Funktionen implementiert. Zu beachten ist, dass eine Form, in der das Programm im Voraus in der ROM oder anderen Speichermedien installiert ist, eine Form, in der das Programm in einem Zustand vorgesehen ist, in dem das Programm in einem von einem Computer lesbaren Speichermedium gespeichert ist, eine Form, in der das Programm über ein kabelgebundenes oder kabelloses Kommunikationsmittel oder dergleichen verteilt wird, angewendet werden kann. Das von einem Computer lesbare Speichermedium ist eine magnetische Scheibe, eine magnetooptische Scheibe, eine CD-ROM, eine DVD-ROM, ein Halbleiterspeicher oder dergleichen.
Die Mengen von Kohlestaub und die Mengen von Luft zur Verbrennung, die zu den jeweiligen Verbrennungsbrennern 21, 22, 23, 24 und 25 zuzuführen sind, und die Menge von Luft zur Verbrennung, die zu der Lufteinblasvorrichtung 41 zuzuführen ist, sind normalerweise jeweils gleich verteilt. Jedoch haben die Erfinder eine Erkenntnis erlangt, dass eine Menge einer Substanz wie beispielsweise NO_x, welches umweltrechtlich geregelt wird, durch Ändern einer Verteilung der Mengen von Kohlestaub und einer Verteilung der Mengen von Luft zur Verbrennung geändert werden kann.
Deshalb wird in der vorliegenden Offenbarung beispielsweise eine Verteilung der Mengen von Kohlestaubs geändert, der zu den jeweiligen Verbrennungsbrennern 21, 22, 23, 24 und 25 zuzuführen ist.
2 stellt ein Blockschaltbild eines Aspekts der Steuerungsvorrichtung der Anlage gemäß einigen Ausführungsformen dar.
Die Steuerungsvorrichtung 70 der Anlage 1 der vorliegenden Offenbarung berechnet Einstellgrößen der jeweiligen Mengen von zu den jeweiligen Verbrennungsbrennern 21, 22, 23, 24 und 25 zuzuführendem Kohlestaub, welches Betriebsmengen sind, unter Verwendung eines Vorhersagemodells von NO_x basierend auf dem Messwert an der Anlage 1 und Beschränkungsbedingungen basierend auf dem Messwert (einem im Betrieb gemessenen Wert und einem gemessenen Wert) und Betriebsbedingungen der Anlage 1, wenn der Messwert gemessen wird, um eine Austragsmenge von NO_x (Überwachungszielwert) zu reduzieren, der von der Anlage 1 auszutragen ist.
Hierbei ist der Messwert (im Betrieb gemessene Wert) ein allgemeiner Prozesswert, der zu erklärenden Variablen des Vorhersagemodells wird. Das heißt, der im Betrieb gemessene Wert ist ein Messwert, der an der Anlage 1 gemessen wird, und ist ein Wert, der eine Eingabe des Vorhersagemodells wird. Der im Betrieb gemessene Wert wird in einer Datenbank in chronologischer Reihenfolge gespeichert. Der im Betrieb gemessene Wert kann im Zusammenschluss mit den Beschränkungsbedingungen bei der Messung gespeichert werden.
Die Steuerungsvorrichtung 70 der Anlage 1 führt insbesondere die folgende Steuerung aus.
Die Vorhersagemodellableitungseinheit 71 der Steuerungsvorrichtung 70 leitet das Vorhersagemodell von NO_x ab, in das der Messwert (wie beispielsweise ein Druck oder eine Temperatur des Boilers 10), der an der Anlage 1 gemessen wird, eingegeben wird, und von dem NO_x ausgegeben wird, welches der Überwachungszielwert ist.
Die Einstellgrößenberechnungseinheit 72 der Steuerungsvorrichtung 70 berechnet die ersten Einstellgrößen Δx der Mengen von Kohlestaub, sodass ein Wert von NO_x, der durch das Vorhersagemodell von NO_x ausgegeben wird, der durch die Vorhersagemodellableitungseinheit 71 abgeleitet wird, ein Sollwert wird, das heißt, eine Austragsmenge von NO_x reduziert wird. Insbesondere die Einstellgrößenberechnungseinheit 72 berechnet Betriebsgrößen von einer Vielzahl von Ausrüstungstypen in dem Fall, in dem der Wert von NO_x, der von dem Vorhersagemodell ausgegeben wird, der kleinste wird, und Unterschiede von Betriebsgrößen in dem Fall eingestellt werden, in dem eine vorhandene Steuerung als erste Einstellgrößen Δx ausgeführt wird.
Ferner erstellt die Steuerungsvorrichtung 70 eine Datenbank des Messwerts, der im Betrieb der Anlage 1 erfasst wird, und stellt diese Datenbank als Datenbank des Messwerts (des im Betrieb gemessenen Werts, des gemessenen Werts) ein. Betriebsbedingungen der Anlage 1 sind, wenn der Messwert durch einen Betriebsmanager der Anlage 1 gemessen wird, an der Steuerungsvorrichtung 70 eingestellt. Die Betriebsbedingungen der Anlage 1 können durch die Steuerungsvorrichtung 70 unter Verwendung einer Lernfunktion eingestellt werden.
Die Beschränkungsbedingungseinstelleinheit 73 der Steuerungsvorrichtung 70 berechnet Beschränkungsbedingungen basierend auf der Datenbank des Messwerts (im Betrieb gemessenen Werts) und die Betriebsbedingungen der Anlage 1, wenn der Messwert gemessen wird.
Beispiele der Beschränkungsbedingungen, die von der Datenbank des Messwerts (im Betrieb gemessenen Werts) erhalten werden, können „eine obere Grenze einer Betriebsgröße C ist α“, „weil es eine Korrelation zwischen einer Betriebsgröße D und einer Betriebsgröße E an einem vorbestimmten Betriebspunkt gibt, wird eine Steuerung so ausgeführt, dass ein Verhältnis zwischen der Betriebsgröße D und der Betriebsgröße E konstant wird“, oder dergleichen umfassen.
Ferner können Beispiele der Beschränkungsbedingungen, die von den Betriebsbedingungen der Anlage 1 erhalten werden, „eine Gesamtmenge von Kohlestaub wird beibehalten, festgelegt um konstante Stromerzeugungsausgabe beizubehalten“, „eine Summe von Mengen von Luft zur Verbrennung innerhalb eines festgelegten Bereichs zur stabilen Verbrennung wird beibehalten“ oder dergleichen umfassen.
Die Betriebsgrößenberechnungseinheit 74 der Steuerungsvorrichtung 70 wendet die Beschränkungsbedingungen an die ersten Einstellgrößen Δx der jeweiligen Mengen von Kohlestaub an, welches Betriebsgrößen sind, die das Vorhersagemodell verwenden, um zweite Einstellgrößen 6x' der jeweiligen Mengen von Kohlestaub berechnen, welche nicht der vorhandenen Steuerung widersprechen, welches die vorhandene Steuerung der Anlage 1 ist.
Ferner addiert oder subtrahiert die Betriebsgrößenberechnungseinheit 74 die berechneten zweiten Einstellgrößen Δx' der jeweiligen Mengen von Kohlestaub, zu oder von den Betriebsgrößen x der vorhandenen Steuerung, um die eingestellten, jeweiligen Betriebsgrößen x±Δx' zu berechnen.
Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert die Öffnungsgrade der Regulierventile 81, 82, 83, 84 und 85 basierend auf den eingestellten, jeweiligen Betriebsgrößen x±Δx', die durch die Betriebsgrößenberechnungseinheit 74 berechnet werden.
Wie oben beschrieben sind gemäß der Steuerungsvorrichtung der Anlage, der Anlage, dem Steuerungsverfahren der Anlage und dem Steuerungsprogramm der Anlage gemäß der vorliegenden Ausführungsform die folgenden Betriebseffekte vorgesehen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die entsprechenden Einstellgrößen der Betriebsgrößen durch Berechnen der Einstellgrößen der Betriebsgrößen der Vielzahl von Ausrüstungstypen basierend auf dem Vorhersagemodell der Überwachungszielgröße NO_x, so berechnet werden, dass der Überwachungszielwert NO_x ein Sollwert wird.
Da die Beschränkungsbedingungen basierend auf dem Messwert und die Beschränkungsbedingungen basierend auf den Betriebsbedingungen der Anlage 1, wenn der Messwert gemessen wird, gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewendet werden, kann die Steuerung ausgeführt werden, welche der vorhandenen Steuerung nicht widerspricht. Ferner können, da verschiedene Bedingungen angewendet werden können, gemäß der vorliegenden Ausführungsform Beschränkungsbedingungen basierend auf dem Betriebszustand der Anlage 1 angewendet werden.
Deshalb können gemäß der vorliegenden Ausführungsform die entsprechenden Einstellgrößen der Betriebsgrößen basierend auf dem Vorhersagemodell innerhalb eines Bereichs der vorhandenen Steuerung durch Anwenden der Beschränkungsbedingungen eingestellt werden.
Spezifische Beispiele für das Obige werden unten weiter beschrieben werden.
Die Vorhersagemodellableitungseinheit 71 der Steuerungsvorrichtung 70 leitet das Vorhersagemodell von NO_x unter Verwendung des folgenden Vorhersageausdrucks, welcher ein linearer Vorhersageausdruck ist, der partielle Regressionskoeffizienten und erklärende Variablen umfasst, durch mehrfache Regressionsanalyse ab.
[Ausdruck 1] $z = β_{0} + β_{1} x_{1} + \dots + β_{4} x_{4} + β_{5} x_{5} + \dots + β_{n} x_{n}$
In Ausdruck (1) bezeichnet z einen vorhergesagten Wert von NOx in einem Zustand, in dem eine Einstellung nicht ausgeführt wird, das heißt, in dem Fall, in dem Mengen von Kohlestaub gleich auf die jeweiligen Verbrennungsbrennern 21, 22, 23, 24 und 25 verteilt sind, bezeichnet β_n partielle Regressionskoeffizienten und bezeichnet x_n erklärende Variablen. Ferner bezeichnen x₁ , x₂ , x₃ , x₄ und x₅ einstellbare Betriebsgrößen unter den jeweiligen Betriebsgrößen der Vielzahl von Ausrüstungstypen der Anlage 1 und in der vorliegenden Ausführungsform bezeichnen die jeweiligen Mengen von Kohlestaub der jeweiligen Verbrennungsbrenner 21, 22, 23, 24 und 25.
Der vorhergesagte Wert von NO_x, wird in dem Fall, in dem die Steuerung unter Verwendung der Einstellgrößen der jeweiligen Mengen von Kohlestaub durch die Steuerungsvorrichtung 70 ausgeführt wird, als z_aft eingestellt und, wenn die Beschränkungsbedingungen die durch die Beschränkungsbedingungseinstelleinheit 73 eingestellt werden, so eingestellt werden, dass die Summe der jeweiligen Mengen von Kohlestaub der jeweiligen Verbrennungsbrennern 21, 22, 23, 24 und 25 festgelegt wird, wird z_aft mit dem folgenden Ausdruck (2) ausgedrückt.
[Ausdruck 2] $z_{a f t} = z + \sum_{i = 1}^{4} (β_{i} - β_{5}) Δ x_{i}$
Um den vorhergesagten Wert z_aft von NO_x unter Verwendung des Ausdrucks (2) auf einen Minimalwert zu bringen, wird Δx = [Δx₁Δx₂... Δx₅]^T berechnet, welcher einen Wert, der mit Ausdruck (3) ausgedrückt wird, zu einem Minimum macht.
[Ausdruck 3] $\sum_{i = 1}^{4} (β_{i} - β_{5}) Δ x_{i}$
Da β_n bekannt ist, ist eine Differenz (Vektor) Δβ der partiellen Regressionskoeffizienten β_n ebenfalls als mit Ausdruck (4) ausgedrückt bekannt.
[Ausdruck 4] $Δ β = [\begin{array}{l} β_{1} - β_{4} \\ β_{2} - β_{4} \\ β_{3} - β_{4} \end{array}]$
Deshalb wird durch Berechnen von Δx₁ , Δx₂ , Δx₃ und Δx₄ , welche zu dem Differenzvektor Δβ umgekehrt sind, der mit Ausdruck (4) ausgedrückt ist, der vorhergesagte Wert z_aft von NO_x ein Minimum. Δx₁ , Δx₂ , Δx₃ , Δx₄ und Δx₅ können in dem Fall, in dem der vorhergesagte Wert von NO_x ein Minimum wird, mit dem folgenden Ausdruck (5) und Ausdruck (6) ausgedrückt werden.
[Ausdruck 5] $[\begin{array}{l} Δ x_{1} \\ Δ x_{2} \\ Δ x_{3} \\ Δ x_{4} \end{array}] = - k \frac{Δ β}{| Δ β |}$

[Ausdruck 6] $Δ x_{5} = - Δ x_{1} - Δ x_{2} - Δ x_{3} - Δ x_{4}$
In Ausdruck (5) ist kein Einstellparameter. Wie in Ausdruck (5) ausgedrückt werden die Einstellgrößen der jeweiligen Betriebsgrößen (hier Mengen von Kohlestaub) in Übereinstimmung mit Werten der partiellen Regressionskoeffizienten β_n in dem Vorhersagemodell unter Verwendung mehrfacher Regressionsanalyse des Überwachungszielwerts NO_x berechnet. Da eine rechte Seite im Ausdruck (5) negativ ist, wird in dem Fall, in dem ein Absolutwert der partiellen Regressionskoeffizienten β_n in einer positiven Richtung größer ist, die eingestellten Betriebsgrößen sinken, da die Einstellgrößen Δx_n von den Betriebsgrößen x_n subtrahiert werden. In dem Fall, in dem der Absolutwert der partiellen Regressionskoeffizienten β_n in einer negativen Richtung größer ist, steigen die eingestellten Betriebsgrößen, da die Einstellgrößen Δx_n zu den Betriebsgrößen x_n addiert werden. In dem Fall, in dem der Absolutwert der partiellen Regressionskoeffizienten β_n klein ist, wird eine Fluktuation der eingestellten Betriebsgrößen klein, da die Einstellgrößen Δx_n ebenfalls kleine Werte werden.
Die Öffnungsgrade der jeweiligen Regulierventile 81, 82, 83, 84 und 85 werden durch die Steuerungsvorrichtung 70 so gesteuert, dass die eingestellten, jeweiligen Betriebsgrößen der jeweiligen Verbrennungsbrenner 21, 22, 23, 24 und 25 korrespondieren, die auf diese Weise berechnet werden.
Hierbei gibt es einen Fall, in dem es eine Korrelation zwischen den jeweiligen Betriebsgrößen gibt. Wenn erklärende Variablen, die eine höhere Korrelation aufweisen als eine Korrelation zwischen anderen erklärenden Variablen, in dem Vorhersagemodell umfasst sind, werden die partiellen Regressionskoeffizienten, die zu den erklärenden Variablen korrespondieren, instabil. Dies ist, weil, während in dem Fall, in dem es keine Korrelation gibt, die partiellen Regressionskoeffizienten einheitlich bestimmt werden können, in dem Fall, in dem es eine hohe Korrelation gibt, es Multikollinearität gibt, verschiedene partielle Regressionskoeffizienten jedes Mal berechnet werden, wenn die partiellen Regressionskoeffizienten erhalten werden. In dem Fall, in dem Werte der partiellen Regressionskoeffizienten nicht als eine Folge der partiellen Regressionskoeffizienten, die sich jedes Mal voneinander unterscheiden, stabil erhalten werden können, können die Einstellgrößen der jeweiligen Betriebsgrößen nicht stabil erhalten werden, und entsprechende Einstellgrößen können nicht berechnet werden.
Bei der vorliegenden Offenbarung kann in dem Fall, in dem erklärende Variablen, die eine höhere Korrelation aufweisen als die Korrelation zwischen anderen erklärenden Variablen, umfasst sind, das Vorhersagemodell durch Auswählen und Beibehalten einer der erklärenden Variablen und Löschen der anderen erklärenden Variable abgeleitet werden. In diesem Fall, in dem drei oder mehr erklärende Variablen vorhanden sind, die eine hohe Korrelation aufweisen, kann ebenfalls eine erklärende Variable ausgewählt und beibehalten werden und die anderen erklärenden Variablen gelöscht werden.
Beispiele eines Verfahrens zum Löschen der erklärenden Variablen können ein Verfahren umfassen, das eine LASSO (Least Absolute Shrinkage and Selection Operator) verwendet, ein Verfahren, in dem Betriebsdaten analysiert werden und erklärende Variablen, die Korrelationskoeffizienten aufweisen, die gleich oder größer als ein festgelegter Wert sind (beispielsweise Korrelationskoeffizienten aufweisen, die gleich oder größer als 0,6 sind), gelöscht werden oder dergleichen. Jedes Verfahren kann verwendet werden, solange Werte der partiellen Regressionskoeffizienten stabil erhalten werden können.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden, da das Vorhersagemodell unter Verwendung des linearen Vorhersageausdrucks abgeleitet wird, der die partiellen Regressionskoeffizienten umfasst, die ersten Einstellgrößen der Vielzahl von Betriebsgrößen basierend auf den partiellen Regressionskoeffizenten berechnet und die eingestellten Betriebsgrößen werden durch Anwenden von Beschränkungsbedingungen berechnet, dass eine Summe der ersten Einstellgrößen der Betriebsgrößen festgelegt wird, werden entsprechende Einstellgrößen der Betriebsgrößen so berechnet, dass der Überwachungszielwert NO_x ein Sollwert wird. Ferner wird die Summe der ersten Einstellgrößen der Betriebsgrößen gemäß der vorliegenden Ausführungsform festgelegt, eine Gesamtgröße der Einstellgrößen der Betriebsgrößen wird nicht geändert, sodass die Steuerung ausgeführt werden kann, welche der vorhandenen Steuerung nicht widerspricht.
In dem Fall, in dem erklärende Variablen vorhanden sind, die eine hohe Korrelation zwischen den erklärenden Variablen aufweisen und es Multikollinearität gibt, werden verschiedene partielle Regressionskoeffizienten jedes Mal berechnet, wenn die partiellen Regressionskoeffizienten berechnet werden, und somit werden die partiellen Regressionskoeffizienten instabil. In diesem Fall gibt es eine Möglichkeit, dass ein korrektes Vorhersagemodell in der vorliegenden Ausführungsform nicht erstellt werden kann.
Deshalb wird in der vorliegenden Ausführungsform das Vorhersagemodell durch Löschen einer der erklärenden Variablen, die hohe Korrelation aufweist, abgeleitet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Vorhersagemodell erstellt werden, während Multikollinearität gelöst werden kann.
Folglich wird eine Verwendung von Zuverlässigkeit der vorhergesagten Werte durch Berechnen der Schwankung in den vorhergesagten Werten für die vorhergesagten Werte betrachtet, die in dem Vorhersagemodell erhalten werden.
3 stellt ein Flussdiagramm eines Aspekts einer Verarbeitung der Steuerungsvorrichtung der Anlage gemäß einigen Ausführungsformen dar. Steuerung einer Minimierung des Werts von NO_x, welcher der Überwachungszielwert ist, wird unter Verwendung des vorliegenden Flussdiagramms betrachtet werden.
In S301 in 3 werden Daten zur Modellierung ausgeschnitten, was zur Erstellung des Vorhersagemodells notwendig ist. Schritt S301 wird unter Verwendung von 4 beschrieben werden.
4 stellt ein Zeitdiagramm dar, das ein Beispiel eines Übergangs von gemessenen Daten von NO_x der Anlage zeigt. 4 gibt einen Wert der gemessenen Daten von NO_x einer Vertikalachse an und Zeit an einer Horizontalachse an.
In dem Fall, in dem die Messdaten von NO_x der Anlage 1 wie in 4 dargestellt übergehen, berechnet die Steuerungsvorrichtung 70 die vorgesagten Werte von NO_x in einem Intervall von einer Stunde von der Gegenwart zu einer Stunde danach basierend auf dem Vorhersagemodell, das unter Verwendung des vorherigen Datensatzes erstellt wird.
Folglich werden in S302 in 3 erklärende Variablen x1, ... xn entnommen. Schritt S302 wird unter Verwendung von 5 beschrieben werden.
5 stellt ein Zeitdiagramm dar, das ein Beispiel eines Übergangs der erklärenden Variablen darstellt. 5 gibt einen Wert einer jeden erklärenden Variable auf einer Vertikalachse an und gibt Zeit an jeder Horizontalachse an.
Wie in 5 dargestellt werden die jeweiligen erklärenden Variablen korrespondierend zu den vorhergesagten Werten von NO_x in dem Intervall von einer Stunde der Daten zum Modellieren, die in Schritt S301 ausgeschnitten werden, durch die Steuerungsvorrichtung 70 herausgenommen.
Danach wird in S303 in 3 eine Verteilung der partiellen Regressionskoeffizienten berechnet. Schritt S303 wird unter Verwendung von 6 beschrieben werden.
6 stellt ein Diagramm der Verteilung der partiellen Regressionskoeffizienten dar. 6 gibt eine Frequenz der partiellen Regressionskoeffizienten an jeder der Vertikalachsen an und gibt einen Wert von jedem der Regressionskoeffizienten an jeder Horizontalachse an.
Wie in 6 dargestellt hat die Verteilung der jeweiligen partiellen Regressionskoeffizienten eine Form einer Normalverteilung oder nahe einer Normalverteilung. Während es verschiedene Verfahren als Verfahren zum Berechnen der Verteilung der partiellen Regressionskoeffizienten gibt, können Beispiele der Verfahren beispielsweise ein Bootstrap-Verfahren, ein MCMC (Markov-Ketten-Monte-Carlo-Verfahren) oder dergleichen umfassen. Bei der vorliegenden Offenbarung wird die Verteilung der partiellen Regressionskoeffizienten unter Verwendung eines GLM (generalisiertes lineares Modell) und dem Bootstrap-Verfahren von n-Malen berechnet.
Danach wird in Schritt S304 in 3 eine Verteilung der vorhergesagten Werte bestätigt. Schritt S304 wird unter Verwendung von 7 beschrieben werden.
7 stellt ein Diagramm der Verteilung der vorhergesagten Werte von NO_x dar. 7 gibt vorhergesagte Werte von NO_x an einer Vertikalachse an, gibt eine Zeit an einer Horizontalachse an, gibt die vorhergesagten Werte von NO_x mit einer Strichpunktlinie 61 an, gibt eine Verteilung der vorhergesagten Werte zu jedem Zeitpunkt mit einer durchgezogenen Linie 62 an und gibt einen Zeitpunkt, an dem die Verteilung der vorhergesagten Werte der durchgezogenen Linie 62 berechnet wird, mit einer Strichlinie an.
Wie in 7 dargestellt wird die Verteilung der vorhergesagten Werte an den jeweiligen Zeitpunkten unter Verwendung der jeweiligen erklärenden Variablen x₁ , ... x_n zu den jeweiligen Zeitpunkten als Eingabewerte bezüglich dem Vorhersagemodell berechnet. Die Verteilung der vorhergesagten Werte basiert auf der Verteilung der partiellen Regressionskoeffizienten. Eine Linie, die durch Aufzeichnen eines Moduswerts der Verteilung der vorhergesagten Werte zu den jeweiligen Zeitpunkten erhalten wird, ist die Strichpunktlinie 61, das heißt, die vorhergesagten Werte von NO_x.
Danach wird in Schritt S305 in 3 ein plausibles Intervall berechnet. Schritt S305 wird unter Verwendung von 8 beschrieben werden.
8 stellt ein Diagramm des plausiblen Intervalls bezüglich der Verteilung der vorhergesagten Werte von NO_x dar. 8 gibt einen Wert von NO_x an einer Vertikalachse an, gibt eine Zeit an einer Horizontalachse an, gibt gemessene Werte von NO_x mit einer durchgezogenen Linie 63 an, gibt die vorhergesagten Werte von NO_x mit der Strichpunktlinie 61 an und gibt ein 90%-iges plausibles Intervall der vorhergesagten Werte von NO_x mit einem schattierten Bereich A an.
Die Verteilung der vorhergesagten Werte, die in Schritt S304 berechnet werden, werden in dem schattierten Bereich A in 8 als das plausible Intervall dargestellt. Das plausible Intervall der vorliegenden Offenbarung ist ein 90%-iges plausibles Intervall. Das 90%-ige plausible Intervall gibt einen Bereich bis auf obere 5% und untere 5% von einem Bereich einer Verteilung der Werte an. Man kann sagen, dass eine Weite des plausiblen Intervalls ein Wert ist, der einen Bereich einer Schwankung der vorhergesagten Werten angibt.
Danach wird in Schritt S306 in 3 bestimmt, ob oder ob nicht die Weite des plausiblen Intervalls gleich oder kleiner als ein Schwellwert ist. In dem Fall, in dem es bestimmt wird, dass die Weite des plausiblen Intervalls gleich oder kleiner ist als der Schwellwert, verschiebt sich die Verarbeitung zu Schritt S307. Auf der anderen Seite kehrt in dem Fall, in dem es bestimmt wird, dass die Weite des plausiblen Intervalls den Schwellwert überschreitet, die Verarbeitung zu Schritt S301 zurück.
Ein Fall, in dem die Weite des plausiblen Intervalls gleich oder kleiner ist als der Schwellwert, gibt an, dass eine Schwankung in den vorhergesagten Werten innerhalb eines vorbestimmten Bereichs fällt. Zu diesem Zeitpunkt werden, da das Vorhersagemodell ein entsprechendes Vorhersagemodell ist, das eine hohe Zuverlässigkeit hat, die Einstellgrößen der Betriebsgrößen unter Verwendung dieses Vorhersagemodells berechnet.
Derweil gibt ein Pfeil, in dem die Weite des plausiblen Intervalls den Schwellwert überschreitet, an, dass eine Schwankung in den vorhergesagten Werten groß ist. Zu diesem Zeitpunkt wird, da man sagen kann, dass das Vorhersagemodell ein entsprechendes Modell ist, dieses Vorhersagemodell verworfen, die Verarbeitung kehrt zu Schritt S301 zurück und ein neues Vorhersagemodell wird unter Verwendung eines Datensatzes in dem nächsten Intervall erstellt.
9 stellt ein Diagramm der gemessenen Werte und der vorhergesagten Werte von NO_x, und ein plausibles Intervall bezüglich der Verteilung der vorhergesagten Werte dar. 9 gibt Werte von NO_x an einer Vertikalachse an, gibt eine Zeit an einer Horizontalachse an, gibt die gemessenen Wert von NO_x mit der durchgezogenen Linie 63 an, gibt die vorhergesagten Werte von NO_x mit der Strichpunktlinie 61 an und gibt ein 90%-iges plausibles Intervall der vorhergesagten Werte von NO_x mit dem schattierten Bereich A an.
Wie in 9 dargestellt werden während einer Periode vom Zeitpunkt 0 zum Zeitpunkt t_m , da die Weite des plausiblen Intervalls der vorhergesagten Werte einen Schwellwert v nicht überschreitet, der mit einem doppelseitigen Pfeil angegeben ist, und die Zuverlässigkeit des Vorhersagemodells hoch ist, die Einstellgrößen der Betriebsgrößen unter Verwendung dieses Vorhersagemodells berechnet.
Derweil überschreitet, an und nach dem Zeitpunkt t_m , der mit einem einseitigen Pfeil angegeben ist, die Weite des plausiblen Intervalls von den vorhergesagten Werten den Schwellwert v. An und nach dem Zeitpunkt t_m gibt es eine Möglichkeit, dass, selbst wenn die Einstellgrößen der Betriebsgrößen unter Verwendung des Vorhersagemodells berechnet werden, welches in einer Periode vom Zeitpunkt 0 bis Zeitpunkt t_m verwendet wird, die Menge von NO_x nicht reduziert werden kann. Deshalb wird an und nach Zeitpunkt t_m das Vorhersagemodell, das in eine Periode vom Zeitpunkt 0 zum Zeitpunkt t_m verwendet wurde, verworfen und das Vorhersagemodell wird unter Verwendung eines Datensatzes in dem nächsten Intervall des Vorhersagemodells neu erstellt, welches während einer Periode vom Zeitpunkt 0 zum Zeitpunkt t_m verwendet wird.
Zum Zeitpunkt t_m , zu dem die Weite des plausiblen Intervalls weitgehend geändert wird, kann es einen Fall geben, in dem sich Eigenschaften der Anlage 1 sich ändern oder dergleichen als Folge von beispielsweise einer Steuerung der Anlage 1, die umgeschaltet wird oder dergleichen.
In dem Fall, in dem es in Schritt S306 bestimmt wird, dass die Weite des plausiblen Intervalls gleich oder kleiner ist als der Schwellwert, werden die Einstellgrößen der jeweiligen Betriebsgrößen berechnet (S307).
Während verschiedene Verfahren als ein Verfahren zum Berechnen der Einstellgrößen der jeweiligen Betriebsgrößen so wie beispielsweise das Berechnungsverfahren durch die Steuervorrichtung 70, die in 2 dargestellt ist, und das Berechnungsverfahren unter Verwendung von Ausdruck (1) bis Ausdruck (6) verwendet werden können, kann jedes Verfahren angewendet werden.
Danach werden in Schritt S308 in 3 die vorhergesagten Werte, nachdem die Einstellgrößen der Betriebsgrößen eingestellt sind, berechnet. Schritt S308 wird unter Verwendung von 10 beschrieben werden.
10 stellt ein Diagramm einer Verteilung der vorhergesagten Werte von NO_x in dem Fall dar, in dem eine Steuerung mit den Einstellgrößen der Betriebsgrößen ausgeführt wird. 10 gibt Werte von NO_x an einer Vertikalachse an, gibt eine Zeit an einer Horizontalachse an, gibt gemessene Werte von NO_x mit der durchgezogenen Linie 63 an, gibt die vorhergesagten Werte vor einem Einstellen von NO_x mit der Strichpunktlinie 61 an, gibt die eingestellten vorhersagten Werte von NO_x mit einer Zweipunktstrichlinie 63 an, gibt ein 90%-iges plausibles Intervall der vorhergesagten Werte vor einem Einstellen von NO_x mit einem schattierten Bereich A an und gibt ein 90%-iges plausibles Intervall der eingestellten vorhergesagten Werte von NO_x mit einem gitterartigen schattierten Bereich B an.
Es wird angenommen, dass die eingestellten vorhergesagten Werte von NO_x, die in 10 dargestellt sind, vorhergesagte Werte sind, die der Steuerung mit den Einstellgrößen, der jeweiligen Betriebsgrößen unterworfen sind, die unter Verwendung der Berechnungsverfahren unter Verwendung von Ausdruck (1) bis Ausdruck (6) berechnet werden. Wie in 10 dargestellt fallen, während es einen Fall gibt, in dem die vorhergesagten Werte (Strichpunktlinie 61) vor einem Einstellen von NO_x die gemessenen Werte (durchgezogenen Linie 63) von NO_x partiell überschreiten, die eingestellten vorhergesagten Werte (Zweistrichpunktlinie 64) von NO_x die ganze Zeit unter die gemessenen Werte fällt, die das 90%-ige plausible Intervall umfassen (gitterartiger schattierter Bereich B). Es ist ersichtlich, dass durch die in Schritt S307 ausgeführte Steuerung, die Werte von NO_x sinken.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das plausible Intervall des Vorhersagemodells berechnet und in dem Fall, in dem eine Weite des plausiblen Intervalls gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Schnellwert, berechnet die Einstellgrößenberechnungseinheit 72 die ersten Einstellgrößen unter Verwendung des Vorhersagemodells. Derweil wird in dem Fall, in dem die Weite des plausiblen Intervalls den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, das Vorhersagemodell verworfen und die Vorhersagemodellableitungseinheit 71 erstellt ein neues Vorhersagemodell erneut in dem nächsten vorbestimmten Intervall von diesem Zeitpunkt aus. Das plausible Intervall des Vorhersagemodells gibt einen Bereich einer Schwankung in den vorhergesagten Werten an und, wenn die Weite des plausiblen Intervalls klein ist, kann man sagen, dass die Zuverlässigkeit des Vorhersagemodells hoch ist.
Deshalb kann bei der vorliegenden Ausführungsform, da nur das Vorhersagemodell, in dem die Weite des plausiblen Intervalls gleich oder kleiner ist als der Schwellwert, angewendet wird, und somit eine Bestimmung von der Weite des plausiblen Intervalls unter Verwendung des vorbestimmten Schwellwerts ausgeführt wird, das Vorhersagemodell mit hoher Zuverlässigkeit verwendet werden. Ferner kann, selbst in dem Fall, in dem sich Eigenschaften des Vorhersagemodells ändern, da eine Änderung der vorhergesagten Werte durch die Weite des plausiblen Intervalls begriffen werden kann, das den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, eine Steuerung ausgeführt werden, nachdem das Vorhersagemodell aktualisiert wird.
Ferner wird ein Eingeben eines Testsignals in der oben beschriebenen Ableitung des Vorhersagemodells betrachtet werden.
Ableitung des Vorhersagemodells der Anlage 1 bei der vorliegenden Offenbarung ist eine Ableitung während einem Betrieb im stetigen Betrieb. Deshalb gibt es, da der gemessene Wert im stetigen Betrieb, das heißt, ein Wert mit relativ kleiner Schwankung verwendet wird, einen Fall, in dem partielle Regressionskoeffizienten in dem abzuleitenden Vorhersagemodell nicht korrekt berechnet werden können.
Deshalb wird angenommen, dass ein Wert mit einer größeren Schwankung als der in der Betriebsgröße bei stetigem Betrieb als Testsignal eingegeben wird.
11 stellt ein Blockschaltbild eines Aspekts in dem Fall dar, in dem ein Testsignal der Steuerungsvorrichtung der Anlage gemäß einigen Ausführungsformen eingegeben wird.
Wenn die Steuerungsvorrichtung 70 der Anlage 1 beispielsweise einen Messwert der Anlage 1 misst, subtrahiert die Steuerungsvorrichtung 70 den Messwert von einem Sollwert (Zielwert) der Anlage 1, berechnet Betriebsgrößen x durch Steuern dieser durch eine vorhandene Steuerung und führt eine PI-Steuerung von einer erneuten Messung des gemessenen Werts durch Eingeben dieser Betriebsgrößen x in der Anlage 1 aus. Bei dieser Reihe von einer Steuerung gibt die Steuerungsvorrichtung 70, die oben offenbart ist, zu der Anlage 1 die eingestellten Betriebsgrößen x±Δx', die durch Addieren oder Subtrahieren der zweiten Einstellgrößen Δx', die unter Verwendung von Beschränkungsbedingungen der ersten Einstellgrößen Δx berechnet wurden, die unter Verwendung des Vorhersagemodells berechnet wurden, das durch die Vorhersagemodellableitungseinheit 71 abgeleitet wurde, zu oder von den Betriebsgrößen x erhalten wurden, die durch eine vorhandene Steuerung berechnet wurden (gestrichelter Linienabschnitt in 11).
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Testsignal für die oben beschriebene Steuerung eingegeben. Wie in 11 dargestellt kann das Testsignal so eingegeben werden, dass beispielsweise der Sollwert (Zielwert) einer vorhandenen Steuerung geändert wird, beispielsweise ein Zielwert einer Menge von Luft geändert wird. Ferner kann der Testwert zu den Betriebsgrößen angewendet werden, die durch die vorhandene Steuerung berechnet wurden, und beispielsweise kann ein Öffnungsgrad eines Dämpfers veranlasst werden, zu schwanken.
Durch das Testsignal, das eingegeben wird, und Antwortdaten der Anlage 1 in Antwort auf das Testsignal, das in einer Ableitung der partiellen Regressionskoeffizienten des Vorhersagemodells erfasst wird, können die partiellen Regressionskoeffizienten durch Eingeben der Betriebsgrößen mit größerer Schwankung als die bei stetigem Betrieb genauer erhalten werden.
Beschränkungen können zu einem Wert des einzugebenden Testsignals vorgesehen werden, sodass keine Störung bezüglich der vorhandenen Steuerung ausgelöst wird. Beispielsweise kann in dem Fall, in dem der Zielwert die Menge von Luft, welche der Sollwert (Zielwert) der vorhandenen Steuerung ist, geändert wird, eine individuelle Zuweisung ohne eine Gesamtgröße zu ändern, geändert werden.
Durch das Testsignal, das auf einem Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beschränkt ist, kann das Testsignal vom Auslösen einer unnötigen Störung bezüglich der Anlage 1 während einem Betrieb der Anlage 1 vermieden werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind, da das Testsignal zu den Betriebsgrößen der vorhandenen Steuerung eingegeben wird, die eingestellten Betriebsgrößen, die das Testsignal umfassen, zu der Anlage 1 eingegeben und das Ergebnis wird das Messsignal und wird auf das Vorhersagemodell angewendet. Durch das Testsignal, das zu einem Wert größer als der beim stetigen Betrieb gemacht wird, kann eine große Schwankung an der Anlage 1 vorsehen, sodass die partiellen Regressionskoeffizienten des linearen Vorhersageausdrucks genauer erhalten werden können. Deshalb kann die Zuverlässigkeit des Vorhersagemodells verbessert werden.
Ferner wird das Testsignal zu einem Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs so erstellt, dass eine Störung bezüglich der vorhandenen Steuerung nicht ausgelöst wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Testsignal vom Auslösen einer unnützen Störung während einem Betrieb der Anlage 1 vermieden werden und das Vorhersagemodell kann aktualisiert werden, während die Anlage 1 einen Betrieb ausführt.
Während die jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oben im Detail mit Referenz zu den Abbildungen beschrieben wurden, ist eine spezifische Konfiguration nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Beispielsweise kann, während bei den jeweiligen oben beschriebenen Ausführungsformen die Betriebsgrößen durch Erstellen des Vorhersagemodells so gesteuert werden, dass der Überwachungszielwert minimiert wird (Stoffe wie beispielsweise NO_x, welche umweltrechtlich reguliert werden), die Betriebsgrößen durch Erstellen des Vorhersagemodells so kontrolliert werden, dass der Überwachungszielwert maximiert wird. Beispielsweise kann ein Vorhersagemodell einer Stromerzeugungseffizienz erstellt werden und die Einstellgrößen der Betriebsgrößen, welche die Stromerzeugungseffizienz maximieren, können berechnet werden. Auf diese Weise kann gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Steuerung ausgeführt werden, während die Einstellgrößen der jeweiligen Betriebsgrößen so berechnet werden, dass der Überwachungszielwert minimiert oder maximiert wird.
Bezugszeichenliste

1: Anlage
10: Boiler
11: Ofen
12: Verbrennungsvorrichtung
21, 22, 23, 24, 25: Verbrennungsbrenner
36: Windkasten
41: Lufteinblasvorrichtung
70: Steuerungsvorrichtung
71: Vorhersagemodellableitungseinheit
72: Einstellgrößenberechnungseinheit
73: Beschränkungsbedingungseinstelleinheit
74: Betriebsgrößenberechnungseinheit
81, 82, 83, 84, 85, 86, 87: Regulierventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 4627509 [0003, 0005, 0006]

Claims

Eine Steuerungsvorrichtung einer Anlage, die Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen steuert, welche die Anlage bilden, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Vorhersagemodellableitungseinheit, die ein Vorhersagemodell ableitet, in das ein Messwert eingegeben wird, der an der Anlage gemessen wird, und von dem ein Überwachungszielwert ausgegeben wird, welcher ein zu überwachender Wert ist, eine Einstellgrößenberechnungseinheit, die die Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen in einem Fall berechnet, in dem der auszugebende Überwachungszielwert ein Sollwert wird, und Unterschiede zwischen den Betriebsgrößen einer vorhandenen Steuerung und den berechneten Betriebsgrößen als erste Einstellgrößen berechnet, eine Beschränkungsbedingungseinstelleinheit, die eine Beschränkungsbedingung der Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen basierend auf dem Messwert und einer Betriebsbedingung der Anlage einstellt, wenn der Messwert gemessen wird, und eine Betriebsgrößenberechnungseinheit, die zweite Einstellgrößen berechnet, die durch Korrigieren der ersten Einstellgrößen durch Anwenden der eingestellten Beschränkungsbedingung für jeden von einer Vielzahl von Ausrüstungstypen erhalten werden, und die eine Vielzahl der Einstellbetriebsgrößen basierend auf jeder der berechneten zweiten Einstellgrößen berechnet.
Die Steuerungsvorrichtung der Anlage gemäß Anspruch 1, wobei die Vorhersagemodellableitungseinheit das Vorhersagemodell durch mehrfache Regressionsanalyse unter Verwendung eines linearen Vorhersageausdrucks ableitet, der partielle Regressionskoeffizienten und erklärende Variablen umfasst, die Einstellgrößenberechnungseinheit die ersten Einstellgrößen einer Vielzahl der Betriebsgrößen basierend auf den partiellen Regressionskoeffizienten des linearen Vorhersageausdrucks des Vorhersagemodells berechnet, und die Beschränkungsbedingungseinstelleinheit die Beschränkungsbedingung so einstellt, dass eine Summe der ersten Einstellgrößen der Betriebsgrößen festgelegt ist.
Die Steuerungsvorrichtung der Anlage gemäß Anspruch 2, wobei die Vorhersagemodellableitungseinheit das Vorhersagemodell durch Auswählen einer der erklärenden Variablen, die eine höhere Korrelation hat als eine Korrelation zwischen anderen erklärenden Variablen, und durch Löschen der anderen der erklärenden Variablen ableitet.
Die Steuerungsvorrichtung der Anlage gemäß Anspruch 2, wobei die Vorhersagemodellableitungseinheit die Verteilung der partiellen Regressionskoeffizienten in einem vorbestimmten Intervall berechnet und ein plausibles Intervall des Vorhersagemodells aus der Verteilung des Vorhersagemodells basierend auf der Verteilung der partiellen Regressionskoeffizienten berechnet, in einem Fall, in dem eine Weite des plausiblen Intervalls gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert, die Einstellgrößenberechnungseinheit die ersten Einstellgrößen unter Verwendung des Vorhersagemodells berechnet, und in einem Fall, in dem die Weite des plausiblen Intervalls den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, die Vorhersagemodellableitungseinheit ein neues Vorhersagemodell in einem nächsten vorbestimmten Intervall ableitet.
Die Steuerungsvorrichtung der Anlage gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Betriebsgrößenberechnungseinheit eine Vielzahl der eingestellten Betriebsgrößen basierend auf einer Vielzahl der zweiten Einstellgrößen und Betriebsgrößen der vorhandenen Steuerung berechnet und ein Testsignal zu den Betriebsgrößen der vorhandenen Steuerung eingibt.
Die Steuerungseinheit der Anlage gemäß Anspruch 5, wobei die Betriebsgrößenberechnungseinheit das Testsignal so einstellt, dass es ein Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, in dem das Testsignal keine Störung in der vorhandenen Steuerung auslöst.
Eine Anlage mit der Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
Ein Steuerungsverfahren einer Anlage, die Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen steuert, die die Anlage bilden, wobei das Steuerungsverfahren umfasst: einen Schritt eines Ableitens eines Vorhersagemodells, in das ein Messwert, der an der Anlage gemessen wird, eingegeben wird, und von dem ein Überwachungszielwert, welcher ein zu überwachender Wert ist, ausgegeben wird, einen Schritt eines Berechnens der Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen in einem Fall, in dem der Überwachungszielwert, welcher auszugeben ist, ein Sollwert wird, und eines Berechnens von Differenzen zwischen den Betriebsgrößen einer vorhandenen Steuerung und den berechneten Betriebsgrößen als erste Einstellgrößen, einen Schritt eines Einstellens einer Beschränkungsbedingung der Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen basierend auf dem Messwert und einer Betriebsbedingung der Anlage, wenn die Messgröße berechnet wird, und einen Schritt eines Berechnens zweiter Einstellgrößen, die durch Korrigieren der ersten Einstellgrößen durch Anwenden der eingestellten Beschränkungsbedingung erhalten werden, für jeden einer Vielzahl von Ausrüstungstypen, und eines Berechnens einer Vielzahl der eingestellten Betriebsgrößen basierend auf jeder der berechneten zweiten Einstellgrößen.
Ein Steuerungsprogramm einer Anlage, das Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen steuert, die die Anlage bilden, wobei das Steuerungsprogramm der Anlage einen Computer veranlasst, das Verfahren auszuführen, welches umfasst: einen Schritt eines Ableitens eines Vorhersagemodells, an das ein Messwert, der an der Anlage gemessen wird, eingegeben wird, und von dem ein Überwachungszielwert, der ein zu überwachender Wert ist, ausgegeben wird, einen Schritt eines Berechnens der Betriebsgrößen einer Vielzahl von Ausrüstungstypen in einem Fall, in dem der Überwachungszielwert, welcher auszugeben ist, ein Sollwert wird, und eines Berechnens von Differenzen zwischen den Betriebsgrößen einer vorhandenen Steuerung und der berechneten Betriebsgrößen als erste Einstellgrößen, einen Schritt eines Einstellens einer Beschränkungsbedingung der Betriebsgrößen von einer Vielzahl von Ausrüstungstypen basierend auf dem Messwert und einer Betriebsbedingung der Anlage, wenn der Messwert gemessen wird, und einen Schritt eines Berechnens zweiter Einstellgrößen, die durch Korrigieren der ersten Einstellgrößen durch Anwenden der eingestellten Beschränkungsbedingung erhalten werden, für jeden einer Vielzahl von der Ausrüstung, und eines Berechnens einer Vielzahl der eingestellten Betriebsgrößen basierend auf jeder der berechneten zweiten Einstellgrößen.