JP2002236502A - Method and unit for process control - Google Patents

Method and unit for process control

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JP2002236502A
JP2002236502A JP2001034963A JP2001034963A JP2002236502A JP 2002236502 A JP2002236502 A JP 2002236502A JP 2001034963 A JP2001034963 A JP 2001034963A JP 2001034963 A JP2001034963 A JP 2001034963A JP 2002236502 A JP2002236502 A JP 2002236502A
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JP
Japan
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operation amount
control
dead time
procedure
correction
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Application number
JP2001034963A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Moriguchi
雅博 森口
Kazutoshi Soga
一利 曽我
Ryoichi Oike
良一 大池
Yosuke Suezawa
洋介 末沢
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a unit for process control which can improve controllability. SOLUTION: Process control is for the process having the long dead time like a polymerization process and a manipulated variable by feedback control is corrected with a manipulated variable by feedforward control to perform the control.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプロセス制御方法お
よび制御装置に関する。さらに詳しくは、例えばプレポ
リマーからなる原料を連続的に重合処理する連続重合プ
ロセスのように、無駄時間の大きいプロセスにおける制
御性を向上させたプロセス制御方法および制御装置に関
する。
[0001] The present invention relates to a process control method and a control device. More specifically, the present invention relates to a process control method and a control device that have improved controllability in a process having a large dead time, such as a continuous polymerization process in which a raw material made of a prepolymer is continuously polymerized.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば化学繊維の原材料となるプ
レポリマー(prepolymer)を所望の粘度となるように重
合処理するための重合プロセスにおける制御方式は、バ
ッチ制御(シーケンス制御)によるのが主流であった。
ところが近年、このバッチ制御に代えて原料であるプレ
ポリマーを連続的に重合処理する制御方式(以下、連続
重合処理方式という)が注目されるようになってきてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a control method in a polymerization process for polymerizing a prepolymer, which is a raw material of a chemical fiber, to have a desired viscosity, is mainly a batch control (sequence control). there were.
However, in recent years, a control system (hereinafter, referred to as a continuous polymerization system) for continuously polymerizing a prepolymer, which is a raw material, has been attracting attention instead of the batch control.

【0003】このような連続重合処理方式においては、
液体原料をリアクタと呼ばれる反応用容器の入口から連
続的に供給し、重合反応を進行させつつリアクタ出口に
向けて所定時間(例えば、20分)かけてピストンフロ
ー的に流動させるようにして、原料が所望の粘度になる
ように制御される。この制御は、通常、重合停止剤であ
るCTA(チェインターミネイトアシド)の混入量を、
リアクタ出口における粘度の検出値(制御量)と目標粘
度(目標値)との偏差に応じて調節するフィードバック
制御により実行される。
In such a continuous polymerization treatment system,
The liquid raw material is continuously supplied from an inlet of a reaction vessel called a reactor, and is allowed to flow in a piston flow over a predetermined time (for example, 20 minutes) toward a reactor outlet while a polymerization reaction proceeds. Is controlled to have a desired viscosity. This control usually involves controlling the amount of CTA (chain terminate acid), which is a polymerization terminator,
This is performed by feedback control that adjusts according to the deviation between the detected value (control amount) of the viscosity at the reactor outlet and the target viscosity (target value).

【0004】図12に、前記重合プロセスを制御する制
御系の一例を示す。
FIG. 12 shows an example of a control system for controlling the polymerization process.

【0005】この制御系100は、リアクタ出口におけ
るプレポリマー粘度Vinc´が設定目標粘度XBset´と
一致するようにPIコントローラ101によりCTAの
混入量に対する操作量FCTAを調節するものとされる。
この制御系100においては、1次遅れ要素102およ
び無駄時間要素103で表される制御対象104に対し
て負荷(操業量)、すなわち原料プレポリマー供給量G
PPの変化が外乱として作用するものとされる。
The control system 100 controls the manipulated variable F CTA with respect to the amount of CTA mixed by the PI controller 101 so that the prepolymer viscosity V inc ′ at the reactor outlet matches the set target viscosity X Bset ′. .
In the control system 100, a load (operating amount), that is, a raw material prepolymer supply amount G is applied to a control target 104 represented by a first-order lag element 102 and a dead time element 103.
It is assumed that the change in PP acts as a disturbance.

【0006】このような制御系100においては、リア
クタ内の原料の移動がピストンフロー的であるので、操
作量としてのFCTA値の変化に対応して制御量としての
inc値が変化するまでにリアクタ内部を原料が移動す
るのに要する時間(前記例では約20分)にほぼ近い無
駄時間Lを生じることになる。また、その無駄時間Lは
PP値にほぼ逆比例し、したがって負荷GPPが小さくな
ると無駄時間Lはより大きくなる。
In such a control system 100, since the movement of the raw material in the reactor is a piston flow, until the V inc value as the control amount changes in response to the change in the F CTA value as the operation amount. A waste time L is generated which is almost equal to the time required for the raw material to move inside the reactor (about 20 minutes in the above example). Further, the dead time L is almost inversely proportional to the value of G PP , so that the smaller the load G PP, the longer the dead time L.

【0007】以上のことから、このような制御系100
に対して通常のフィードバック制御を行うだけでは、負
荷GPPが変化してリアクタ出口のプレポリマー粘度V
incが変化するのに無駄時間要素e-Lsに相当する遅れを
生じることになり、制御動作が必ず遅れることになる。
[0007] From the above, such a control system 100
, The load G PP changes and the prepolymer viscosity V at the reactor outlet changes.
The change in inc causes a delay corresponding to the dead time element e- Ls , and the control operation is necessarily delayed.

【0008】この結果、負荷GPPの大きいとき、すなわ
ち無駄時間Lの小さいときを基準にPIコントローラ1
01の制御パラメータ、すなわち比例ゲインKPおよび
積分時間TIを設定すると、負荷GPPが小さくなったと
きにハンチングが発生するなど系が不安定となる。これ
を避けるために、負荷GPPが小さいとき、すなわち無駄
時間Lが大きいときを基準にPIコントローラ101の
制御パラメータを設定すると、負荷GPPが大きくなった
ときには応答性が鈍くなり、制御精度が悪化するという
問題がある。
As a result, when the load G PP is large, that is, when the dead time L is short, the PI controller 1
When the control parameter of 01, that is, the proportional gain K P and the integration time T I are set, the system becomes unstable such that hunting occurs when the load G PP decreases. In order to avoid this, when the control parameters of the PI controller 101 are set based on the load G PP being small, that is, when the dead time L is long, the response becomes slow when the load G PP becomes large, and the control accuracy becomes poor. There is a problem that it gets worse.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、無駄時間が大き
く、かつ大きな負荷変動が生じるプロセスにおける制御
性を向上させることができるプロセス制御方法および制
御装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has a long dead time and a process control method capable of improving controllability in a process in which a large load variation occurs. And a control device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のプロセス制御方
法の第1形態は、重合プロセスなどのように大きな無駄
時間を有するプロセスに対するプロセス制御方法であっ
て、フィードバック制御による操作量をフィードフォワ
ード制御による操作量により補正して制御することを特
徴とする。すなわち、本発明のプロセス制御方法の第1
形態は、重合プロセスなどのように大きな無駄時間を有
するプロセスに対するプロセス制御方法であって、目標
値と制御量との偏差を解消する操作量を出力するフィー
ドバック制御手順と、負荷に応じた操作量を出力するフ
ィードフォワード制御手順と、前記フィードバック制御
手順により得られた操作量を前記フィードフォワード制
御手順により得られた操作量により補正する補正手順と
を含んでなることを特徴とする。
A first aspect of the process control method of the present invention is a process control method for a process having a large dead time, such as a polymerization process, wherein the operation amount by feedback control is controlled by feedforward control. The control is performed by correcting the amount of operation by the operation amount. That is, the first method of the process control method of the present invention
The mode is a process control method for a process having a large dead time, such as a polymerization process, and includes a feedback control procedure for outputting an operation amount for eliminating a deviation between a target value and a control amount, and an operation amount according to a load. And a correction procedure for correcting the operation amount obtained by the feedback control procedure with the operation amount obtained by the feedforward control procedure.

【0011】本発明のプロセス制御方法の第1形態にお
いては、フィードバック制御による操作量をフィードフ
ォワード制御による操作量により補正して得られる操作
量を用いて無駄時間の補償をなすのが好ましい。
In the first embodiment of the process control method according to the present invention, it is preferable to compensate for the dead time by using the operation amount obtained by correcting the operation amount by the feedback control by the operation amount by the feedforward control.

【0012】また、本発明のプロセス制御方法の第1形
態においては、フィードフォワード操作量補正手順を含
み、該フィードフォワード操作量補正手順が、フィード
バック制御手順により得られる操作量に基づいて算出さ
れる操作量補正量により、フィードフォワード制御手順
により得られる操作量を補正するのが好ましい。その場
合、前記操作量補正量を必要に応じてホールドさせるの
がさらに好ましい。
Further, the first aspect of the process control method of the present invention includes a feedforward manipulated variable correction procedure, and the feedforward manipulated variable correction procedure is calculated based on the manipulated variable obtained by the feedback control procedure. It is preferable that the operation amount obtained by the feedforward control procedure is corrected by the operation amount correction amount. In that case, it is more preferable to hold the operation amount correction amount as necessary.

【0013】本発明のプロセス制御方法の第2形態は、
重合プロセスなどのように大きな無駄時間を有するプロ
セスに対するプロセス制御方法であって、少なくとも比
例動作を含むフィードバック制御を行うとともに、その
比例ゲインを負荷に応じて調整することを特徴とする。
すなわち、本発明のプロセス制御方法の第2形態は、比
例ゲイン調整手順を含み、かつフィードバック制御手順
が少なくとも比例動作を実行するものとされ、前記比例
ゲイン調整手順が、前記比例動作のゲインを負荷に応じ
て調整することを特徴とする。
A second embodiment of the process control method according to the present invention comprises:
A process control method for a process having a large dead time, such as a polymerization process, wherein feedback control including at least a proportional operation is performed, and the proportional gain is adjusted according to a load.
That is, a second embodiment of the process control method of the present invention includes a proportional gain adjustment procedure, and the feedback control procedure performs at least a proportional operation, and the proportional gain adjustment procedure loads the gain of the proportional operation with a load. It is characterized in that it is adjusted according to

【0014】また、本発明のプロセス制御方法において
は、制御対象を1次遅れ要素と無駄時間要素とにより近
似し、前記制御対象を近似したモデルに基づいて、前記
補正手順により得られた操作量を用いてスミス法により
得られた補正量により無駄時間の補償をするのが好まし
い。その場合、無駄時間補償ゲイン修正手順を含み、か
つフィードバック制御手順が少なくとも比例動作を実行
するものとされ、前記無駄時間補償ゲイン修正手順が、
前記比例動作のゲインをスミス法により得られた補正量
に基づいて調整するのがさらに好ましい。
Further, in the process control method according to the present invention, the controlled object is approximated by a first-order lag element and a dead time element, and an operation amount obtained by the correction procedure based on a model approximating the controlled object. It is preferable to compensate for the dead time by using the correction amount obtained by the Smith method. In that case, it includes a dead time compensation gain correction procedure, and the feedback control procedure is assumed to execute at least a proportional operation, and the dead time compensation gain correction procedure includes:
More preferably, the gain of the proportional operation is adjusted based on the correction amount obtained by the Smith method.

【0015】本発明のプロセス制御方法の第3形態は、
重合プロセスなどのように大きな無駄時間を有するプロ
セスに対するプロセス制御方法であって、目標値と制御
量との偏差を解消する操作量を出力する、少なくとも比
例動作を実行するフィードバック制御手順と、前記比例
動作のゲインを負荷に応じて調整する比例ゲイン調整手
順とを含んでなることを特徴とする。
A third embodiment of the process control method according to the present invention comprises:
A process control method for a process having a large dead time such as a polymerization process, the method comprising: outputting an operation amount for eliminating a deviation between a target value and a control amount; a feedback control procedure for executing at least a proportional operation; And a proportional gain adjustment procedure for adjusting the gain of the operation according to the load.

【0016】一方、本発明のプロセス制御装置の第1形
態は、重合プロセスなどのように大きな無駄時間を有す
るプロセスに対するプロセス制御装置であって、目標値
と制御量との偏差を解消する操作量を出力するフィード
バック制御手段と、負荷に応じた操作量を出力するフィ
ードフォワード制御手段とを備え、フィードバック制御
手段により得られた操作量をフィードフォワード制御手
段により得られた操作量により補正して得られた操作量
により制御対象を制御することを特徴とする。
On the other hand, a first embodiment of the process control apparatus of the present invention is a process control apparatus for a process having a large dead time, such as a polymerization process, and is an operation amount for eliminating a deviation between a target value and a control amount. And a feed-forward control means for outputting an operation amount according to the load, wherein the operation amount obtained by the feedback control means is corrected by the operation amount obtained by the feed-forward control means. The control target is controlled by the operated amount of operation.

【0017】本発明のプロセス制御装置の第1形態にお
いては、フィードフォワード操作量補正手段を備え、該
フィードフォワード操作量補正手段が前記フィードバッ
ク制御手段により得られる操作量に基づいて操作量補正
量を生成し、該操作量補正量によりフィードフォワード
制御手段により得られる操作量が補正されるのが好まし
い。その場合、フィードフォワード操作量補正手段が、
操作量補正量をホールドするようにされてなるのがさら
に好ましい。
According to a first aspect of the process control apparatus of the present invention, there is provided a feedforward manipulated variable correcting means, and the feedforward manipulated variable correcting means determines the manipulated variable correction based on the manipulated variable obtained by the feedback control means. It is preferable that the manipulated variable generated and obtained by the feedforward control means is corrected by the manipulated variable correction quantity. In that case, the feedforward manipulated variable correction means
More preferably, the operation amount correction amount is held.

【0018】また、本発明のプロセス制御装置の第1形
態においては、比例ゲイン調整手段を備え、かつフィー
ドバック制御手段がPI調節器またはPID調節器を有
し、前記比例ゲイン調整手段が負荷に対応した比例ゲイ
ンの調整係数を生成し、前記PI調節器またはPID調
節器の比例ゲインが、前記調整係数により調整されてな
るのが好ましい。
Further, in a first embodiment of the process control device of the present invention, the process control device has a proportional gain adjusting means, the feedback control means has a PI adjuster or a PID adjuster, and the proportional gain adjusting means corresponds to a load. Preferably, a proportional gain adjustment coefficient is generated, and the proportional gain of the PI adjuster or the PID adjuster is adjusted by the adjustment coefficient.

【0019】さらに、本発明のプロセス制御装置の第1
形態においては、無駄時間補償手段を備え、該無駄時間
補償手段が前記補正された操作量に基づいてスミス補償
法により補正値を生成し、該補正値により前記偏差が補
正されるのが好ましい。
Further, the first aspect of the process control apparatus of the present invention is as follows.
In an embodiment, it is preferable that a dead time compensating unit is provided, the dead time compensating unit generates a correction value by a Smith compensation method based on the corrected operation amount, and the deviation is corrected by the correction value.

【0020】さらに、本発明のプロセス制御装置の第1
形態においては、無駄時間補償ゲイン修正手段を備え、
かつフィードバック制御手段がPI調節器またはPID
調節器を有し、前記無駄時間補償ゲイン修正手段が駄時
間補償手段からの補正値に基づいて比例ゲインの調整係
数を生成し、前記PI調節器またはPID調節器の比例
ゲインが、前記調整係数により調整されてなるのが好ま
しい。
Further, the first aspect of the process control apparatus of the present invention is as follows.
In the embodiment, a dead time compensation gain correction unit is provided,
And the feedback control means is a PI controller or a PID
A dead time compensation gain correction means for generating a proportional gain adjustment coefficient based on the correction value from the dead time compensation means, wherein the proportional gain of the PI adjuster or the PID adjuster is adjusted by the adjustment coefficient Is preferably adjusted by the following formula.

【0021】本発明のプロセス制御装置の第2形態は、
重合プロセスなどのように大きな無駄時間を有するプロ
セスに対するプロセス制御装置であって、目標値と制御
量との偏差を解消する操作量を出力する、PI調節器ま
たはPID調節器を有するフィードバック制御手段と、
前記PI調節器のまたはPID調節器の比例ゲインを負
荷に応じて調整する比例ゲイン調整手段とを備えてなる
ことを特徴とする。
A second embodiment of the process control device of the present invention is as follows.
A process control device for a process having a large dead time such as a polymerization process, wherein the feedback control means includes a PI controller or a PID controller, and outputs a manipulated variable for eliminating a deviation between a target value and a control variable. ,
A proportional gain adjusting means for adjusting a proportional gain of the PI adjuster or the PID adjuster according to a load.

【0022】[0022]

【作用】本発明は前記の如く構成されているので、重合
プロセスなどのような大きな無駄時間を有するプロセス
においても、負荷の変動に即応して操作量を変更でき、
また、負荷の変動に応じてフィードバック制御手段の制
御パラメータが自動的に調整されるので、精度の高い制
御を実現できる。
Since the present invention is configured as described above, even in a process having a large dead time, such as a polymerization process, the manipulated variable can be changed immediately in response to a change in load.
Further, since the control parameters of the feedback control means are automatically adjusted according to the fluctuation of the load, highly accurate control can be realized.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the attached drawings, but the present invention is not limited to only such embodiments.

【0024】実施形態1 本発明の実施形態1に係るプロセス制御方法を実施する
ための制御装置の概略構成を図1に示す。
Embodiment 1 FIG. 1 shows a schematic configuration of a control device for implementing a process control method according to Embodiment 1 of the present invention.

【0025】制御装置Aは、例えば化学繊維の原材料と
なるプレポリマー(以下、原料プレポリマーという)を
所望粘度になるまで重合処理する重合プロセスを制御す
るための制御装置であって、基本的には、重合装置B
(図2参照)における原料プレポリマーへの重合停止剤
CTA(チェインターミネイトアシッド)の混入量をP
I制御またはPID制御により調節することによって、
原料プレポリマーが所望粘度となるように制御するもの
である。つまり、所望粘度のポリマーとなすものであ
る。
The control device A is a control device for controlling a polymerization process in which, for example, a prepolymer as a raw material of a chemical fiber (hereinafter, referred to as a raw material prepolymer) is polymerized until a desired viscosity is obtained. Is a polymerization apparatus B
The amount of the polymerization terminator CTA (chain terminate acid) mixed into the raw material prepolymer in FIG.
By adjusting by I control or PID control,
It controls the raw material prepolymer to have a desired viscosity. That is, the polymer has a desired viscosity.

【0026】図2にこの制御装置Aが適用される重合装
置を模式的に示す。重合装置Bは、原料プレポリマーお
よび重合停止剤CTAの注入用タンク81と、反応用容
器であるリアクタ82とから構成される。
FIG. 2 schematically shows a polymerization apparatus to which the control device A is applied. The polymerization apparatus B includes a tank 81 for injecting a raw material prepolymer and a polymerization terminator CTA, and a reactor 82 as a reaction vessel.

【0027】注入用タンク81は原料プレポリマーの投
入口83とCTAの投入口84とを有している。これら
各投入口83、84を介してタンク81内部に投入され
る原料プレポリマーおよびCTAは、比較的短時間(例
えば、20秒〜30秒)のうちにスクリュー式の流体用
コンベア85によりリアクタ入口86を介してリアクタ
82内部に送り込まれる。
The injection tank 81 has an inlet 83 for the raw material prepolymer and an inlet 84 for the CTA. The raw material prepolymer and CTA charged into the inside of the tank 81 via the charging ports 83 and 84 are supplied to the reactor inlet by the screw type fluid conveyor 85 in a relatively short time (for example, 20 to 30 seconds). It is fed into the reactor 82 via 86.

【0028】このようにしてリアクタ82内部に送り込
まれた原料プレポリマーは、重合反応を進行させつつ所
定時間(例えば、20分程度、リアクタ通過時間とい
う)をかけて流体用コンベア88によりピストンフロー
的にリアクタ出口87まで搬送される。
The raw material prepolymer fed into the reactor 82 in this way takes a predetermined time (for example, about 20 minutes, referred to as a reactor passage time) while the polymerization reaction is proceeding, and is subjected to a piston flow by the fluid conveyor 88. To the reactor outlet 87.

【0029】リアクタ出口87には、重合処理されたプ
レポリマー、つまりポリマーの粘度を検出する粘度検出
器89が設けられるものとされ、この検出器89の出力
にノイズ除去処理などの所定の処理が実施されて、粘度
検出値Vincとして制御装置Aに出力される。
The reactor outlet 87 is provided with a viscosity detector 89 for detecting the viscosity of the polymerized prepolymer, that is, the polymer. A predetermined process such as a noise removal process is performed on the output of the detector 89. The control is executed and output to the control device A as the detected viscosity value V inc .

【0030】重合装置Bにおけるこのような重合プロセ
スの動特性(以下、プラント特性という)は、1次遅れ
要素1と前記所定時間にほぼ相当する無駄時間要素2と
からなる制御対象モデル(以下単に、制御対象という)
Mで近似することが可能である。このような無駄時間の
大きい(前記例では、20分程度)プラント特性を有す
る重合装置Bにおいて精度良くポリマー粘度を制御する
ために、制御装置Aは以下に述べる構成を有するものと
される。
The dynamic characteristic (hereinafter referred to as plant characteristic) of such a polymerization process in the polymerization apparatus B is a control object model (hereinafter simply referred to as a plant element) including a first-order lag element 1 and a dead time element 2 substantially corresponding to the predetermined time. , Called a controlled object)
It is possible to approximate with M. In order to control the polymer viscosity with high accuracy in the polymerization apparatus B having such a large dead time (about 20 minutes in the above example) in the plant characteristic, the control apparatus A has the following configuration.

【0031】すなわち、制御装置Aは、比例動作および
積分動作により粘度検出値Vinc(制御量)が目標粘度
Bsetと一致するようCTA混入量に対する操作量(信
号)FCTAを出力するPIコントローラ(フィードバッ
ク制御手段)10と、負荷(操業量)、すなわち原料プ
レポリマーの供給量の変動による影響が粘度検出値V
incに表れないよう操作量FCTAを前送りで補正するため
のフィードフォワード操作量(信号)aを出力するフィ
ードフォワード制御手段20とを備えてなるものとされ
る。
That is, the control device A performs the proportional operation and
Viscosity detection value V by integration operationinc(Control amount) is the target viscosity
XBsetThe manipulated variable (signal
No.) FCTAOutput PI controller (feedback
Control means) 10, load (operating amount),
The effect of fluctuations in the supply amount of the polymer is the viscosity detection value V
incManipulated variable F so that it does not appear inCTATo correct forward
Output the feedforward manipulated variable (signal) a of
And a feedforward control means 20.
You.

【0032】PIコントローラ10は、制御パラメータ
としての比例ゲインKPおよび積分時間TIが調整可能と
され、例えば低負荷時を基準に予め設定されるKP値お
よびTI値にしたがって、粘度検出信号値(制御量)V
incを参照しつつ粘度検出値V incが設定された目標粘度
Bsetとなるよう操作量FCTAを出力する。
The PI controller 10 has control parameters
Proportional gain K asPAnd integration time TIIs adjustable
For example, K set in advance based on a low load conditionPValue
And TIAccording to the value, the viscosity detection signal value (control amount) V
incViscosity value V while referring to incTarget viscosity with
XBsetManipulated variable F such thatCTAIs output.

【0033】フィードフォワード制御手段20は、原料
プレポリマー供給量の設定値(以下、設定プレポリマー
供給量という)GPPsetの変更に応じて最適な操作量を
与えるように表、式およびグラフなどの形式で予め与え
られるフィードフォワードゲインにしたがって、G
PPset値に応じたフィードフォワード操作量aを出力す
る。フィードフォワード操作量aは加算器pでPIコン
トローラ10の出力信号F CTAに加算される。これによ
り、PIコントローラ10により得られる操作量FC TA
が、フィードフォワード制御手段20により得られる操
作量aにより補正されて補正操作量FCTA´が得られ
る。
The feed-forward control means 20 controls the feed
The set value of the prepolymer supply amount (hereinafter, the set prepolymer
G)PPsetOptimum amount of operation according to changes in
Give in advance in the form of tables, formulas and graphs
G according to the feedforward gain
PPsetOutput feedforward manipulated variable a according to value
You. The feedforward manipulated variable a is calculated by the PI
Output signal F of the controller 10 CTAIs added to This
The operation amount F obtained by the PI controller 10.C TA
Is the operation obtained by the feedforward control means 20.
Corrected operation amount F that is corrected by working amount aCTA´ is obtained
You.

【0034】しかして、かかる構成の制御装置Aにおい
ては、負荷、すなわち設定プレポリマー供給量GPPset
の変更によって、プレポリマーの前処理プラントCを介
してリアクタ82に供給される原料プレポリマーの供給
量(以下、実プレポリマー供給量という)GPPが変化し
た時点に、この変化による粘度検出値Vincへの影響を
打ち消すような操作量aが制御対象Mに加えられるの
で、大きな無駄時間要素e-Lsを有する制御対象Mに対
して負荷が変動したときにも粘度検出値Vincの変動を
抑制することが可能となり、制御性を向上させることが
できる。
Thus, in the control device A having such a configuration, the load, that is, the set prepolymer supply amount G PPset
At the time when the supply amount of the raw material prepolymer supplied to the reactor 82 via the prepolymer pretreatment plant C (hereinafter, referred to as the actual prepolymer supply amount) G PP changes, the viscosity detection value due to this change Since the manipulated variable a that cancels the influence on V inc is applied to the control target M, even when the load fluctuates on the control target M having a large dead time element e- Ls , the fluctuation of the viscosity detection value V inc Can be suppressed, and controllability can be improved.

【0035】なお、フィードフォワード制御手段20に
おけるフィードフォワードゲインは、近似的に定数K
CTAとして与えることも可能である。この場合は、平衡
状態ではPIコントローラ10の出力信号値FCTAはそ
の近似誤差を補償するための信号値となり、そのような
補償動作はPIコントローラ10の積分動作により行わ
れることになる。
The feedforward gain in the feedforward control means 20 is approximately a constant K
It can be given as a CTA . In this case, in the equilibrium state, the output signal value F CTA of the PI controller 10 becomes a signal value for compensating the approximation error, and such a compensation operation is performed by the integration operation of the PI controller 10.

【0036】また、フィードフォワード制御手段20が
フィードフォワード操作量aを生成するために参照する
負荷は、設定プレポリマー供給量GPPsetに代えて実プ
レポリマー供給量GPPとすることも可能である。この場
合は、GPP値とa値との対応関係が予めフィードフォワ
ード制御手段20に設定されることになる。
The load referred to by the feedforward control means 20 for generating the feedforward manipulated variable a may be the actual prepolymer supply amount G PP instead of the set prepolymer supply amount G PPset. . In this case, the correspondence between the G PP value and the a value is set in the feedforward control means 20 in advance.

【0037】実施形態2 本発明の実施形態2に係るプロセス制御方法を実施する
制御装置の概略構成を図3に示す。
Embodiment 2 FIG. 3 shows a schematic configuration of a control device that executes a process control method according to Embodiment 2 of the present invention.

【0038】制御装置A1は実施形態1の制御装置Aを
改変してなるものであって、フィードフォワード制御手
段20から出力されるフィードフォワード操作量aを、
フィードバック操作量FCTAに基づいて修正するフィー
ドフォワード操作量修正手段30を制御装置Aに付加し
て設けてなるものとされる。
The control device A1 is a modification of the control device A of the first embodiment. The control device A1 controls the feedforward operation amount a output from the feedforward control means 20 as follows.
The feedforward manipulated variable correcting means 30 for correcting based on the feedback manipulated variable F CTA is provided in addition to the control device A.

【0039】フィードフォワード操作量修正手段30
は、フィードフォワード制御手段20のフィードフォワ
ードゲインが例えば定数KCTAとして与えられていると
きに、フィードフォワード操作量aの過不足を積分動作
により修正する積分器から構成されるものとされる。こ
の積分動作のゲインK1は、その修正動作を制御系全体
の応答よりも数倍遅く行わしめるように設定される。
Feedforward manipulated variable correction means 30
When the feedforward gain of the feedforward control means 20 is given, for example, as a constant K CTA , the integrator corrects an excess or deficiency of the feedforward manipulated variable a by an integration operation. The gain K 1 of the integration operation is set to occupy performed several times slower than the response of the entire control system of the modification operation.

【0040】また、フィードフォワード操作量修正手段
30には、その動作をオン・オフするON/OFF信号
Xが入力されるものとされる。この信号Xにより動作の
オフが指示されるとき、フィードフォワード操作量修正
手段30の出力は常に値0となり、制御装置A1は実施
形態1の制御装置Aと同様に動作する。一方、系が平衡
状態にあり前記近似誤差による定常偏差が残っている状
態で、ON/OFF信号Xにより動作のオンが指示され
ると、フィードフォワード操作量修正手段30の出力信
号(以下、フィードフォワード修正量という)cの絶対
値は徐々に増加し、これにより粘度検出値Vincが変化
してフィードバック操作量FCTAの絶対値は徐々に減少
する。最終的にはFCTA値は値0となり、c値は動作開
始時のFCTA値と等しくなって安定する。
The feedforward manipulated variable correcting means 30 receives an ON / OFF signal X for turning the operation on and off. When the operation is instructed to be turned off by the signal X, the output of the feedforward manipulated variable correcting means 30 always takes the value 0, and the control device A1 operates in the same manner as the control device A of the first embodiment. On the other hand, when the operation is instructed by the ON / OFF signal X in a state where the system is in an equilibrium state and the steady-state error due to the approximation error remains, an output signal of the feedforward manipulated variable correcting means 30 (hereinafter referred to as feed The absolute value of c (referred to as the forward correction amount) gradually increases, whereby the viscosity detection value V inc changes and the absolute value of the feedback manipulated variable F CTA gradually decreases. Eventually, the F CTA value becomes the value 0, and the c value becomes equal to the F CTA value at the start of the operation, and becomes stable.

【0041】フィードフォワード修正量cが安定した時
点で、ON/OFF信号Xによりフィードフォワード操
作量修正手段30の動作をオフとすると、フィードフォ
ワード操作量修正手段30はその時点の出力値cをホー
ルドする。
When the operation of the feedforward manipulated variable correcting means 30 is turned off by the ON / OFF signal X when the feedforward corrected quantity c is stabilized, the feedforward manipulated variable modifying means 30 holds the output value c at that time. I do.

【0042】これにより、例えば重合装置Bが一旦停止
され制御装置A1の電源がオフされたときにも、フィー
ドフォワード操作量修正手段30の出力値cが保持され
るよう構成することによって、運転再開時におけるPI
コントローラ10の出力値bの過不足をフィードフォワ
ード操作量修正手段30の出力値cで補うことが可能と
なり、系の静的なバランスを得る上でさらに良好な結果
を得ることも可能となる。
Thus, for example, even when the polymerization apparatus B is temporarily stopped and the power supply of the control apparatus A1 is turned off, the output value c of the feedforward manipulated variable correction means 30 is retained, thereby restarting the operation. PI at time
The excess or deficiency of the output value b of the controller 10 can be compensated for by the output value c of the feedforward manipulated variable correction unit 30, and a better result can be obtained in obtaining a static balance of the system.

【0043】なお、フィードフォワード修正量cにより
フィードフォワード操作量aを修正する前述した構成に
代えて、c値によりKCTAを変更するよう構成すること
ももちろん可能である。
Note that, instead of the above-described configuration in which the feedforward operation amount a is corrected by the feedforward correction amount c, a configuration in which K CTA is changed by the c value may be of course possible.

【0044】また、フィードフォワード制御手段20が
実プレポリマー供給量GPPを負荷として参照できること
も実施形態1と同様である。
Also, as in the first embodiment, the feedforward control means 20 can refer to the actual prepolymer supply amount G PP as a load.

【0045】実施形態3 本発明の実施形態3に係るプロセス制御方法を実施する
ための制御装置の概略構成を図4に示す。
Third Embodiment FIG. 4 shows a schematic configuration of a control device for performing a process control method according to a third embodiment of the present invention.

【0046】制御装置A2は、実施形態1の制御装置A
を改変してなるものであって、フィードフォワード制御
手段20を廃する一方、PIコントローラ10の比例ゲ
インKPを調整する比例ゲイン調整手段40を設け、こ
れにより負荷変動による無駄時間Lの変化に対応させて
比例ゲインKPを自動的に調整するようにし、それによ
り系の安定性を向上させるものである。
The control device A2 is the same as the control device A of the first embodiment.
The feedforward control means 20 is abolished, and the proportional gain adjustment means 40 for adjusting the proportional gain K P of the PI controller 10 is provided. Correspondingly, the proportional gain K P is automatically adjusted, thereby improving the stability of the system.

【0047】すなわち、制御対象Mにおいては、負荷、
すなわち設定プレポリマー供給量G PPset(もしくは実
プレポリマー供給量GPP)が減少したときには無駄時間
要素e-Lsが大きくなる。この場合、系の安定性を保つ
ためにはPIコントローラ10の制御パラメータ、特に
比例ゲインKPを小さく調整する必要がある。制御装置
A2においては、そのような調整を比例ゲイン調整手段
40が、例えばグラフ、式および表などの形式で与えら
れるゲイン調整係数dを負荷に応じて生成し、これによ
り比例ゲインKPを調整するよう構成することによっ
て、比例ゲイン調整を自動的に行わしめるようにされて
いる。
That is, in the control object M, the load,
That is, the set prepolymer supply amount G PPset(Or real
Prepolymer supply amount GPP) Decreases when wasted time
Element e-LsBecomes larger. In this case, keep the stability of the system
In order to control the PI controller 10,
Proportional gain KPNeeds to be adjusted smaller. Control device
In A2, such adjustment is performed by a proportional gain adjusting means.
40 is given, for example, in the form of graphs, formulas and tables.
A gain adjustment coefficient d is generated according to the load,
Proportional gain KPCan be configured to adjust
To automatically perform proportional gain adjustment.
I have.

【0048】すなわち、比例ゲイン調整手段40は、前
記特性曲線により、負荷、つまりG PPset値またはGPP
値に基づいてゲイン調整係数dを自動的に生成するもの
とされる。
That is, the proportional gain adjusting means 40
From the characteristic curve, the load, G PPsetValue or GPP
Automatically generates gain adjustment coefficient d based on value
It is said.

【0049】図5に、比例ゲイン調整手段40に与えら
れる、ゲイン調整係数dと負荷との関係を表す特性曲線
の一例を示す。
FIG. 5 shows an example of a characteristic curve representing the relationship between the gain adjustment coefficient d and the load applied to the proportional gain adjustment means 40.

【0050】しかして、かかる構成の実施形態3の制御
装置A2においては、負荷に応じて比例ゲインKPが調
整されるので、負荷の大きいときにも小さいときにも系
の安定性をほぼ一定とすることができ、結果として外乱
によって生じる偏差を小さく抑えることが可能となる。
However, in the control device A2 of the third embodiment having such a configuration, the proportional gain K P is adjusted according to the load, so that the stability of the system is substantially constant regardless of whether the load is large or small. As a result, it is possible to reduce the deviation caused by disturbance.

【0051】このように、前記実施形態1、2の各制御
装置A,A1は、主に静的なバランスを重視することに
よって負荷変動時の偏差を小さく抑えることを目的とし
ているものであるのに対して、実施形態3の制御装置A
2は、負荷が減少し無駄時間Lが増大したときの系の不
安定化を防止する点に利点を有するものであるというこ
とが可能である。
As described above, the control devices A and A1 of the first and second embodiments are intended to suppress the deviation at the time of a load change mainly by emphasizing a static balance. In contrast, the control device A of the third embodiment
No. 2 has an advantage in preventing the system from becoming unstable when the load decreases and the dead time L increases.

【0052】実施形態4 本発明の実施形態4に係るプロセス制御方法を実施する
ための制御装置の概略構成を図6に示す。
Embodiment 4 FIG. 6 shows a schematic configuration of a control device for implementing a process control method according to Embodiment 4 of the present invention.

【0053】制御装置A3は、実施形態1の制御装置A
を改変してなるものであって、フィードバック操作量F
CTAのフィードフォワード操作量aによる補正値FCTA´
を用いて例えばスミス法による無駄時間補償を行う無駄
時間補償手段50を制御装置Aに付加して設けたもので
ある。
The control device A3 is the same as the control device A of the first embodiment.
And the feedback manipulated variable F
Correction value F CTA ′ based on CTA feedforward manipulated variable a
For example, a dead time compensating means 50 for performing the dead time compensation by the Smith method using the above method is added to the control device A.

【0054】スミス法は、無駄時間を制御ループの外部
に出すことにより、見かけ上、制御対象から無駄時間が
なくなったように系を構成するものである。実施形態4
の制御装置A3においては、スミス法による補償を、フ
ィードフォワード操作量aとフィードバック操作量F
CTAとを加算する加算器pの出力信号FCTA´に対して行
うようにしている。すなわち、加算器pのFCTA´が無
駄時間補償手段50に入力され、この出力信号値fがX
Bset値とVinc値との加算値から減算されて、PIコン
トローラ10に入力されるものとされる。
In the Smith method, the system is configured such that the dead time is apparently eliminated from the control target by outputting the dead time outside the control loop. Embodiment 4
In the control device A3, the compensation by the Smith method is performed by the feedforward operation amount a and the feedback operation amount F.
This is performed on the output signal F CTA ′ of the adder p for adding CTA . That is, F CTA ′ of the adder p is input to the dead time compensating means 50, and the output signal value f is X
The value is subtracted from the added value of the Bset value and the V inc value and input to the PI controller 10.

【0055】かかる構成により、制御装置A3は、フィ
ードフォワード制御と無駄時間補償との相乗効果によ
り、負荷が大きく変化したときにも粘度検出値Vinc
変化を抑制し、かつ応答性を高めることができるので、
制御性を大幅に向上させることが可能となる。
With this configuration, the control device A3 can suppress the change in the viscosity detection value V inc even when the load largely changes and improve the responsiveness by the synergistic effect of the feed forward control and the dead time compensation. So you can
Controllability can be greatly improved.

【0056】また、制御装置A3においては、無駄時間
補償手段50の出力信号fに基づいてPIコントローラ
10の比例ゲインKPを修正する無駄時間補償ゲイン修
正手段60が設けられるものとされる。
In the control device A3, a dead time compensation gain correcting means 60 for correcting the proportional gain K P of the PI controller 10 based on the output signal f of the dead time compensating means 50 is provided.

【0057】無駄時間補償ゲイン修正手段60は、予め
式、表およびグラフなどの形式で与えられる無駄時間補
償ゲイン係数αを無駄時間補償手段50の出力信号fに
応じて出力するものとされる。
The dead time compensation gain correcting means 60 outputs a dead time compensation gain coefficient α which is given in advance in the form of an equation, a table, a graph, or the like, according to the output signal f of the dead time compensation means 50.

【0058】図7に、無駄時間補償ゲイン修正手段に予
め与えられる、無駄時間補償ゲイン係数αと無駄時間補
償手段の出力信号fの値との関係を表す特性曲線の一例
を示す。
FIG. 7 shows an example of a characteristic curve representing the relationship between the dead time compensation gain coefficient α and the value of the output signal f of the dead time compensation means, which is given to the dead time compensation gain correcting means in advance.

【0059】この特性曲線が右上がりとなっているの
は、無駄時間補償手段50の出力信号値fが大きいと
き、すなわち無駄時間補償の程度が大きいときには、無
駄時間による影響が小さく系は安定するので、比例ゲイ
ンKPを大きめに設定するようにして速応性を重視した
制御を実行する一方、無駄時間補償手段50の出力信号
値fが小さいとき、すなわち無駄時間補償の程度が小さ
いときには、無駄時間による影響が大きいので、比例ゲ
インKPを小さめに設定するようにして安定性を重視し
た制御を実行するためである。
This characteristic curve rises to the right when the output signal value f of the dead time compensating means 50 is large, that is, when the degree of dead time compensation is large, the influence of the dead time is small and the system is stable. Therefore, while the proportional gain K P is set to a relatively large value and the control with emphasis on quick response is executed, when the output signal value f of the dead time compensating means 50 is small, that is, when the degree of the dead time compensation is small, the waste Since the influence of time is large, the control is performed with emphasis on stability by setting the proportional gain K P to a small value.

【0060】[0060]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on embodiments.

【0061】実施例1 図8に、図1の実施形態1の効果を示すために、制御対
象M、前処理プラントCに相当する部分について、各々
を数式モデルを作成し、設定プレポリマー供給量G
PPsetおよび目標粘度XBsetを変化させた時のプラント
の挙動をコンピュータによりシュミレーションした結果
を示す。
Example 1 In order to show the effect of the first embodiment shown in FIG. 1, a mathematical model was created for each of the parts corresponding to the control object M and the pretreatment plant C, and the set prepolymer supply amount was set. G
The results of a computer simulation of the behavior of the plant when the PPset and the target viscosity XBset were changed are shown.

【0062】同図(a)は、目標粘度XBsetを示し(縦
軸の単位はpoisである)、同図(b)は負荷、ここでは
プレポリマー供給量GPPset(基準となる供給量を値1
とする)を示す。すなわち、この例では、初期状態(t
=0)において値1であった負荷を、順次、0.6、
1、1.4、1と階段状に変化させるとともに、600
分後には、目標粘度XBsetを変更したときの操作量F
CTA(同図(c))、リアクタ入口におけるCTA濃度
aden(同図(d))および制御量ViSC(同図
(e))の変化の様子が示されている。
FIG. 6A shows the target viscosity X Bset (the unit of the vertical axis is pois), and FIG. 6B shows the load, here the prepolymer supply amount G PPset (the reference supply amount Value 1
). That is, in this example, in the initial state (t
= 0), the load that had a value of 1 was sequentially changed to 0.6,
1, 1.4, 1 and stepwise, and 600
Minutes later, the manipulated variable F when the target viscosity X Bset is changed
Changes in the CTA (FIG. (C)), the CTA concentration X aden (FIG. (D)) and the control amount Vi SC (FIG. (E)) at the reactor inlet are shown.

【0063】操作量FCTAは、負荷(設定プレポリマー
供給量)GPPsetの変化と同時に変化し、その結果、C
TA濃度Xadenも負荷の変化と同時に変化している。そ
の結果、20分後に表れる粘度変化Viscは図1のフィ
ードフォワード制御手段20が無い場合(図11相当)
より大幅に小さくなっていることがわかる。
The manipulated variable F CTA changes simultaneously with the change in the load (set prepolymer supply amount) G PPset , and as a result, C
The TA concentration X aden also changes at the same time as the load changes. As a result, the viscosity change Visc appearing after 20 minutes was obtained without the feedforward control means 20 of FIG. 1 (corresponding to FIG. 11).
It turns out that it is much smaller.

【0064】また、制御量ViSCは、負荷(設定プレポ
リマ−供給量)GPPsetが初期状態の値1から値0.7
5に階段状に変化させた時点から無駄時間L経過後に、
いったんは変動するものの、その後に規定値に復帰す
る。
Further, the control amount ViSC is calculated by changing the load (set prepolymer supply amount) G PPset from the value 1 in the initial state to the value 0.7.
After a lapse of the dead time L from the time when the step change to 5 is performed,
It fluctuates once, but then returns to the specified value.

【0065】実施例2 図9に、図4に示す実施形態3のシュミレーション結果
を示す。
Example 2 FIG. 9 shows a simulation result of Embodiment 3 shown in FIG.

【0066】同図は、図8と同様の図であり、実施例1
と比較して制御量ViSCの変化量は同じであるが、定常
値への収束が速く、ハンチングはほとんどみられない。
また目標粘度XBsetの変化に対する追従性も速い。
FIG. 14 is a view similar to FIG.
, The change amount of the control amount ViSC is the same, but the convergence to the steady-state value is fast, and hunting is hardly observed.
In addition, the ability to follow the change in the target viscosity X Bset is fast.

【0067】実施例3 図10に、図6に示す実施形態4の場合のシュミレーシ
ョン結果を示す。
Embodiment 3 FIG. 10 shows a simulation result in the case of Embodiment 4 shown in FIG.

【0068】同図も図8と同様の図であり、実施例1、
2に比してその変動幅はさらに小さくなり、かつハンチ
ングもほとんどなく、良好な制御結果が得られることが
わかる。
This figure is also similar to FIG.
It can be seen that the fluctuation range is further smaller than that of No. 2 and that there is almost no hunting, and a good control result can be obtained.

【0069】実施例4 図11に図3に示す実施形態2の場合のシュミレーショ
ン結果を示す。
Example 4 FIG. 11 shows a simulation result in the case of Embodiment 2 shown in FIG.

【0070】シュミレーションにより、時間経過ととも
にViscの変化が小さく減っているのがわかる。
It can be seen from the simulation that the change in Visc decreases slightly with time.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、重合プ
ロセスなどのように大きな無駄時間を有するプロセスに
対して、フィードバック制御と負荷に基づくフィードフ
ォワード制御とを組み込合わせて実行するようにしてい
るので、負荷変動による制御量への影響を抑制するよう
前送りで操作量を調節することができ、重合プロセスの
ような大きな無駄時間を有するプロセスに対して精度の
高い制御がなし得るという優れた効果が得られる。
As described in detail above, the present invention performs feedback control and load-based feedforward control in combination with a process having a large dead time, such as a polymerization process. Therefore, the operation amount can be adjusted in advance so as to suppress the influence of the load fluctuation on the control amount, and highly accurate control can be performed for a process having a large dead time such as a polymerization process. An excellent effect is obtained.

【0072】また、本発明の好ましい形態によれば、フ
ィードバック制御およびフィードフォワード制御による
操作量を用いて無駄時間補償を行うようしているので、
さらに制御性を向上させることができるという優れた効
果も得られる。
Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the dead time is compensated for by using the operation amount by the feedback control and the feedforward control.
Further, an excellent effect that controllability can be improved can be obtained.

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

【図1】本発明の実施形態1に係るプロセス制御方法を
実施するための制御装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control device for performing a process control method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同制御装置が適用される重合装置の概略構成を
示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a polymerization apparatus to which the control device is applied.

【図3】本発明の実施形態2に係るプロセス制御方法を
実施するための制御装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control device for performing a process control method according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態3に係るプロセス制御方法を
実施するための制御装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control device for performing a process control method according to a third embodiment of the present invention.

【図5】比例ゲイン調整手段が比例ゲイン調整係数を生
成する際に参照する特性曲線を示すグラフ図である。
FIG. 5 is a graph showing a characteristic curve referred to when a proportional gain adjustment unit generates a proportional gain adjustment coefficient.

【図6】本発明の実施形態4に係るプロセス制御方法を
実施するための制御装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control device for performing a process control method according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】無駄時間補償ゲイン修正手段が無駄時間補償ゲ
イン修正係数を生成する際に参照する特性曲線を示すグ
ラフ図である。
FIG. 7 is a graph showing a characteristic curve referred to when a dead time compensation gain correction unit generates a dead time compensation gain correction coefficient.

【図8】本発明の実施例1のシュミレーション結果を示
すグラフ図である。
FIG. 8 is a graph showing a simulation result of Example 1 of the present invention.

【図9】本発明の実施例2のシュミレーション結果を示
すグラフ図である。
FIG. 9 is a graph showing a simulation result of Example 2 of the present invention.

【図10】本発明の実施例3のシュミレーション結果を
示すグラフ図である。
FIG. 10 is a graph showing a simulation result of Example 3 of the present invention.

【図11】本発明の実施例4のシュミレーション結果を
示すグラフ図である。
FIG. 11 is a graph showing a simulation result of Example 4 of the present invention.

【図12】従来のプロセス制御装置の概略構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a conventional process control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 制御装置 B 重合装置 M 制御対象 10 PIコントローラ(フィードバック制御手段) 20 フィードフォワード制御手段 30 フィードフォワード操作量修正手段 40 比例ゲイン調整手段 50 無駄時間補償手段 60 無駄時間補償ゲイン修正手段 Reference Signs List A control device B superposition device M controlled object 10 PI controller (feedback control means) 20 feed forward control means 30 feed forward manipulated variable correction means 40 proportional gain adjustment means 50 dead time compensation means 60 dead time compensation gain correction means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大池 良一 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 末沢 洋介 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 Fターム(参考) 5H004 GA10 GA16 GB02 HA04 HB04 KB02 KB04 KB06 KB33 KC24 KC27 KC56 LA01 LA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ryoichi Oike 3-1-1 Higashikawasakicho, Chuo-ku, Kobe Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant (72) Inventor Yosuke Suezawa 3-1-1 Higashikawasakicho, Chuo-ku, Kobe-shi No. 1 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant F-term (reference) 5H004 GA10 GA16 GB02 HA04 HB04 KB02 KB04 KB06 KB33 KC24 KC27 KC56 LA01 LA03

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重合プロセスなどのように大きな無駄時
間を有するプロセスに対するプロセス制御方法であっ
て、 フィードバック制御による操作量をフィードフォワード
制御による操作量により補正して制御することを特徴と
するプロセス制御方法。
Claims: 1. A process control method for a process having a large dead time, such as a polymerization process, wherein the control amount is corrected by controlling an operation amount by feedback control by an operation amount by feedforward control. Method.
【請求項2】 フィードバック制御による操作量をフィ
ードフォワード制御による操作量により補正して得られ
る操作量を用いて無駄時間の補償をなすことを特徴とす
る請求項1記載のプロセス制御方法。
2. The process control method according to claim 1, wherein dead time is compensated for by using an operation amount obtained by correcting an operation amount by feedback control by an operation amount by feedforward control.
【請求項3】 重合プロセスなどのように大きな無駄時
間を有するプロセスに対するプロセス制御方法であっ
て、 少なくとも比例動作を含むフィードバック制御を行うと
ともに、その比例ゲインを負荷に応じて調整することを
特徴とするプロセス制御方法。
3. A process control method for a process having a large dead time, such as a polymerization process, wherein feedback control including at least a proportional operation is performed, and a proportional gain is adjusted according to a load. Process control method.
【請求項4】 重合プロセスなどのように大きな無駄時
間を有するプロセスに対するプロセス制御方法であっ
て、 目標値と制御量との偏差を解消する操作量を出力するフ
ィードバック制御手順と、 負荷に応じた操作量を出力するフィードフォワード制御
手順と、 前記フィードバック制御手順により得られた操作量を前
記フィードフォワード制御手順により得られた操作量に
より補正する補正手順とを含んでなることを特徴とする
プロセス制御方法。
4. A process control method for a process having a large dead time, such as a polymerization process, comprising: a feedback control procedure for outputting an operation amount for eliminating a deviation between a target value and a control amount; A process control comprising: a feedforward control procedure for outputting an operation amount; and a correction procedure for correcting an operation amount obtained by the feedback control procedure with an operation amount obtained by the feedforward control procedure. Method.
【請求項5】 フィードフォワード操作量補正手順を含
み、該フィードフォワード操作量補正手順が、フィード
バック制御手順により得られる操作量に基づいて算出さ
れる操作量補正量により、フィードフォワード制御手順
により得られる操作量を補正することを特徴とする請求
項4記載のプロセス制御方法。
5. A feed-forward operation amount correction procedure including a feed-forward operation amount correction procedure, wherein the feed-forward operation amount correction procedure is obtained by an operation amount correction amount calculated based on an operation amount obtained by a feedback control procedure. 5. The process control method according to claim 4, wherein the operation amount is corrected.
【請求項6】 前記操作量補正量を必要に応じてホール
ドさせることを特徴とする請求項5記載のプロセス制御
方法。
6. The process control method according to claim 5, wherein the operation amount correction amount is held as needed.
【請求項7】 比例ゲイン調整手順を含み、かつフィー
ドバック制御手順が少なくとも比例動作を実行するもの
とされ、前記比例ゲイン調整手順が、前記比例動作のゲ
インを負荷に応じて調整することを特徴とする請求項4
または5記載のプロセス制御方法。
7. The method according to claim 1, further comprising a proportional gain adjustment procedure, wherein the feedback control procedure performs at least a proportional operation, wherein the proportional gain adjustment procedure adjusts a gain of the proportional operation according to a load. Claim 4
Or the process control method according to 5.
【請求項8】 制御対象を1次遅れ要素と無駄時間要素
とにより近似し、前記制御対象を近似したモデルに基づ
いて、前記補正手順により得られた操作量を用いてスミ
ス法により得られた補正量により無駄時間の補償をする
ことを特徴とする請求項4ないし7記載のプロセス制御
方法。
8. A control object is approximated by a first-order lag element and a dead time element, and is obtained by a Smith method using an operation amount obtained by the correction procedure based on a model approximating the control object. 8. The process control method according to claim 4, wherein dead time is compensated for by a correction amount.
【請求項9】 無駄時間補償ゲイン修正手順を含み、か
つフィードバック制御手順が少なくとも比例動作を実行
するものとされ、前記比例ゲイン調整手順が、前記比例
動作のゲインをスミス法により得られた補正量に基づい
て調整することを特徴とする請求項8記載のプロセス制
御方法。
9. A feedback control procedure including a dead time compensation gain correction procedure, wherein the feedback control procedure performs at least a proportional operation, and wherein the proportional gain adjustment procedure adjusts a gain of the proportional operation by a Smith method. 9. The process control method according to claim 8, wherein the adjustment is performed based on:
【請求項10】 重合プロセスなどのように大きな無駄
時間を有するプロセスに対するプロセス制御方法であっ
て、 目標値と制御量との偏差を解消する操作量を出力する、
少なくとも比例動作を実行するフィードバック制御手順
と、 前記比例動作のゲインを負荷に応じて調整する比例ゲイ
ン調整手順とを含んでなることを特徴とするプロセス制
御方法。
10. A process control method for a process having a large dead time, such as a polymerization process, which outputs an operation amount for eliminating a deviation between a target value and a control amount.
A process control method comprising: a feedback control procedure for executing at least a proportional operation; and a proportional gain adjustment procedure for adjusting a gain of the proportional operation according to a load.
【請求項11】 重合プロセスなどのように大きな無駄
時間を有するプロセスに対するプロセス制御装置であっ
て、 目標値と制御量との偏差を解消する操作量を出力するフ
ィードバック制御手段と、負荷に応じた操作量を出力す
るフィードフォワード制御手段とを備え、 フィードバック制御手段により得られた操作量を、フィ
ードフォワード制御手段により得られた操作量により補
正して得られた操作量により制御対象を制御することを
特徴とするプロセス制御装置。
11. A process control apparatus for a process having a large dead time, such as a polymerization process, comprising: a feedback control means for outputting an operation amount for eliminating a deviation between a target value and a control amount; Feedforward control means for outputting an operation amount, wherein a control target is controlled by an operation amount obtained by correcting the operation amount obtained by the feedback control means with the operation amount obtained by the feedforward control means. A process control device.
【請求項12】 フィードフォワード操作量補正手段を
備え、該フィードフォワード操作量補正手段が前記フィ
ードバック制御手段により得られる操作量に基づいて操
作量補正量を生成し、該操作量補正量によりフィードフ
ォワード制御手段により得られる操作量が補正されるこ
とを特徴とする請求項11記載のプロセス制御装置。
12. A feedforward operation amount correction unit, wherein the feedforward operation amount correction unit generates an operation amount correction amount based on the operation amount obtained by the feedback control unit, and feedforward operation is performed based on the operation amount correction amount. The process control device according to claim 11, wherein the operation amount obtained by the control means is corrected.
【請求項13】 フィードフォワード操作量補正手段
が、操作量補正量をホールドするようにされてなること
を特徴とする請求項12記載のプロセス制御装置。
13. The process control apparatus according to claim 12, wherein the feedforward operation amount correction means holds the operation amount correction amount.
【請求項14】 比例ゲイン調整手段を備え、かつフィ
ードバック制御手段がPI調節器またはPID調節器を
有し、 前記比例ゲイン調整手段が負荷に対応した比例ゲインの
調整係数を生成し、前記PI調節器またはPID調節器
の比例ゲインが、前記調整係数により調整されてなるこ
とを特徴とする請求項11または12記載のプロセス制
御装置。
14. A proportional gain adjusting means, wherein the feedback control means includes a PI adjuster or a PID adjuster, wherein the proportional gain adjusting means generates an adjusting coefficient of a proportional gain corresponding to a load, and 13. The process control device according to claim 11, wherein a proportional gain of the controller or the PID controller is adjusted by the adjustment coefficient.
【請求項15】 無駄時間補償手段を備え、該無駄時間
補償手段が前記補正された操作量に基づいてスミス補償
法により補正値を生成し、該補正値により前記偏差が補
正されることを特徴とする請求項11ないし14記載の
プロセス制御装置。
15. A waste time compensating means, wherein the waste time compensating means generates a correction value by a Smith compensation method based on the corrected operation amount, and the deviation is corrected by the correction value. 15. The process control device according to claim 11, wherein:
【請求項16】 無駄時間補償ゲイン修正手段を備え、
かつフィードバック制御手段がPI調節器またはPID
調節器を有し、 前記無駄時間補償ゲイン修正手段が駄時間補償手段から
の補正値に基づいて比例ゲインの調整係数を生成し、前
記PI調節器のまたはPID調節器の比例ゲインが、前
記調整係数により調整されてなることを特徴とする請求
項15記載のプロセス制御装置。
16. A method for modifying a dead time compensation gain, comprising:
And the feedback control means is a PI controller or a PID
The dead time compensation gain correcting means generates an adjustment coefficient of a proportional gain based on the correction value from the dead time compensation means, and the proportional gain of the PI adjuster or the PID adjuster is adjusted by the adjustment. The process control device according to claim 15, wherein the process control device is adjusted by a coefficient.
【請求項17】 重合プロセスなどのように大きな無駄
時間を有するプロセスに対するプロセス制御装置であっ
て、 目標値と制御量との偏差を解消する操作量を出力する、
PI調節器またはPID調節器を有するフィードバック
制御手段と、 前記PI調節器またはPID調節器の比例ゲインを負荷
に応じて調整する比例ゲイン調整手段とを備えてなるこ
とを特徴とするプロセス制御装置。
17. A process control device for a process having a large dead time, such as a polymerization process, which outputs an operation amount for eliminating a deviation between a target value and a control amount.
A process control device comprising: feedback control means having a PI adjuster or a PID adjuster; and proportional gain adjuster adjusting a proportional gain of the PI adjuster or the PID adjuster according to a load.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100428089C (en) * 2006-07-07 2008-10-22 清华大学 Combined-running double-PID parallel control regulators for series of power stations
JP2014134809A (en) * 2009-04-28 2014-07-24 Bose Corp Sound-dependent anr signal processing adjustment

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