JP2004027439A - 抄紙機のドライヤ予測制御方法およびその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウエブ水分率の初期値およびフード内空気の乾球温度を演算するためのパラメータを経験によって決定してが、この決定には熟練を要し、また製品である紙の品質がばらついてしまうという課題を解決する。
【解決手段】過去の抄替データから生産量変更量の比率に対する蒸気圧予測誤差の回帰直線、および絶乾坪量の変更量の比率に対する蒸気圧予測誤差の回帰直線を求め、これらの回帰直線の傾きからウエブ水分率の初期値およびフード内空気の乾球温度を演算するパラメータを演算するようにした。従来経験的に決定していたこれらのパラメータを自動的に演算できるので、正確な蒸気圧予測値が得られる。
【選択図】 図１
【解決手段】過去の抄替データから生産量変更量の比率に対する蒸気圧予測誤差の回帰直線、および絶乾坪量の変更量の比率に対する蒸気圧予測誤差の回帰直線を求め、これらの回帰直線の傾きからウエブ水分率の初期値およびフード内空気の乾球温度を演算するパラメータを演算するようにした。従来経験的に決定していたこれらのパラメータを自動的に演算できるので、正確な蒸気圧予測値が得られる。
【選択図】 図１
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、抄紙機の制御方法およびその装置において、抄替後のドライヤパート入り口のウエブ水分率初期値計算のパラメータおよびフード内の空気乾球温度計算のパラメータのチューニングを自動的に行うアルゴリズムおよびそれを実現する装置に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
出願人は、特願２００１−１０６０３８号明細書において、抄替後のドライヤパート入り口ウエブ水分率の初期値の計算式として、下記（１）式を提案した。
【数１】
【０００２】
また、特願２００１−０１４４９３号明細書において、フード内空気の乾球温度計算式として、下記（２）式を提案した。
【数２】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような抄紙機のドライヤ予測制御方法には次のような課題があった。
【０００４】
前記（１）、（２）のパラメータＡ１，Ａ２，Ａ３は過去の銘柄変更のデータを用いて、人手により経験的に決定していたが、これらのパラメータの決定には熟練が必要であるという課題があった。また正確にチューニングできないために、製品である紙の品質がばらついてしまうという課題もあった。
【０００５】
従って本発明が解決しようとする課題は、パラメータを自動的にチューニングすることができる抄紙機のドライヤ予測制御方法およびその装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から、抄替後のドライヤパート入口のウエブ水分率の初期値を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第１のパラメータを演算するようにしたものである。自動的に第１のパラメータを演算することができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータとは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より小さく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴としたものである。より正確にパラメータの値を決定できる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、第１のパラメータは、下式に基づいて演算するようにしたものである。簡単に計算できる。
今回の第１のパラメータ＝Ｆ１×Ｋ１／ＰＧ＋前回の第１のパラメータ
但し、
Ｆ１：重み係数
Ｋ１：抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
ＰＧ：ドライヤパート入り口のウエブ水分率の増加量に対する蒸気圧予測結果の増加量
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、第１のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値よりも大きい場合のみ実行するようにしたものである。より正確に計算できる。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、重み係数Ｆ１は、−１≦Ｆ１＜０の範囲の値をとることを特徴としたものである。急激なパラメータ調整を避けることができる。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５記載の発明において、第１のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにしたものである。最適化調整が発散することがなくなる。
【００１２】
請求項７記載の発明は、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から、抄替後のドライヤパート入口のウエブ水分率の初期値を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の抄速の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第２のパラメータを演算するようにしたものである。自動的に第２のパラメータを演算することができる。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より小さく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴としたものである。より正確にパラメータの値を決定できる。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項７または請求項８記載の発明において、第２のパラメータは、下式に基づいて演算するようにしたものである。簡単に演算できる。
今回の第２のパラメータ＝Ｆ２×Ｋ２／ＰＧ＋前回の第２のパラメータ
但し、
Ｆ２：重み係数
Ｋ２：抄替前後の抄速の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
ＰＧ：ドライヤパート入り口のウエブ水分率の増加量に対する蒸気圧予測結果の増加量
【００１５】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、記第２のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値よりも大きい場合のみ実行するようにしたものである。より正確に計算できる。
【００１６】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、重み係数Ｆ２は、−１≦Ｆ２＜０の値をとるようにしたものである。急激なパラメータ調整を避けることができる。
【００１７】
請求項１２記載の発明は、請求項７ないし請求項１１記載の発明において、第２のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにしたものである。最適化調整が発散することがなくなる。
【００１８】
請求項１３記載の発明は、ドラム内蒸気温度の増加分に第３のパラメータを乗算した値から抄替後のフード内空気の乾球温度を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第３のパラメータを演算するようにしたものである。自動的に第３のパラメータを演算することができる。
【００１９】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴としたものである。より正確に演算できる。
【００２０】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、第３のパラメータは、下式に基づいて演算するようにしたものである。簡単に演算できる。
今回の第３のパラメータ＝ＦＡ３×ＫＲ＋前回の第３のパラメータ
但し、
ＦＡ３：重み係数
ＫＲ：抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
【００２１】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、第３のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値以上のときのみ実行するようにしたものである。より正確に演算できる。
【００２２】
請求項１７記載の発明は、請求項１５または請求項１６記載の発明において、重み係数ＦＡ３は正の値であることを特徴としたものである。急激なパラメータ変更を避けることができる。
【００２３】
請求項１８記載の発明は、請求項１３ないし請求項１７記載の発明において、第３のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにしたものである。最適化が発散することを防ぐことができる。
【００２４】
請求項１９記載の発明は、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から抄替後のウエブ水分率の初期値を求め、ドラム内蒸気温度の増加分に第３のパラメータを乗算した値から抄替後のフード内空気の乾球温度を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第１のパラメータを演算するようにし、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第３のパラメータを演算するようにして、かつ今回の第１のパラメータの値と前回の第１のパラメータの値の差分値で、第３のパラメータを補正するようにしたものである。より正確に第３のパラメータを演算できる。
【００２５】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の発明において、第３のパラメータを補正するときに、上限値および下限値を設けるようにしたものである。最適化が発散することを防ぐことができる。
【００２６】
請求項２１記載の発明は、請求項１ないし請求項２０記載の発明において、蒸気圧安定値は、抄替後の蒸気圧測定値について所定の期間の標準偏差を求め、この標準偏差が最小になった時点の蒸気圧測定値であることを特徴としたものである。正確に安定値を求めることができる。
【００２７】
請求項２２記載の発明は、請求項２１記載の発明において、標準偏差の最小値が所定の値より大きいときに、蒸気圧安定値を０とするようにしたものである。安定しない場合を区別することができる。
【００２８】
請求項２３記載の発明は、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率および抄替前後の抄速の差分の比率からウエブ水分率の初期値を演算するために用いる第１および第２のパラメータを演算するパラメータＡ１，Ａ２演算部と、このパラメータＡ１，Ａ２演算部が演算したパラメータを用いてウエブ水分率の初期値を演算するウエブ水分率初期値演算部とを有することを特徴としたものである。正確にウエブ水分率の初期値を求めることができる。
【００２９】
請求項２４記載の発明は、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、ドラム内蒸気温度の増加分からフード内空気の乾球温度を演算する際に用いる第３のパラメータを演算するパラメータＡ３演算部と、このパラメータＡ３演算部が演算したパラメータを用いてフード内空気の乾球温度を演算する乾球温度演算部とを有することを特徴としたものである。正確にフード内乾球温度を求めることができる。
【００３０】
請求項２５記載の発明は、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率および抄替前後の抄速の差分の比率からウエブ水分率の初期値を演算するために用いる第１および第２のパラメータを演算するパラメータＡ１，Ａ２演算部と、ドラム内蒸気温度の増加分からフード内空気の乾球温度を演算する際に用いる第３のパラメータを演算するパラメータＡ３演算部と、パラメータＡ１，Ａ２演算部の出力およびパラメータＡ３演算部の出力が入力され、パラメータＡ３演算部の出力を補正するパラメータＡ３補正部と、このパラメータＡ３補正部の出力が入力され、フード内空気の乾球温度を演算する乾球温度演算部と、パラメータＡ１，Ａ２演算部の出力が入力され、ウエブ水分率の初期値を演算するウエブ水分率初期値演算部とを有することを特徴としたものである。第３のパラメータをより正確に演算できる。
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る抄紙機のドライヤ予測制御方法の一実施例を示すフローチャートである。図１において、抄替が行われる毎に▲１▼の蒸気圧安定値の自動演算が実行される。すなわち、抄替後の蒸気圧のトレンドデータから蒸気圧の安定値を自動的に演算して、結果をファイルに格納する。そして、カウンタＮをインクリメントする。
【００３１】
カウンタＮが予め定められたＮＣｏｕｎｔ以上になると、オートチューニング演算を実行する。ＮＣｏｕｎｔは例えば１０程度の値に設定する。オートチューニングは▲２▼のフード内空気乾球温度のオートチューニングと▲３▼のドライパート入り口ウエブ水分率のオートチューニングの２つの部分から構成されている。
【００３２】
最初に▲２▼のフード内空気乾球温度のオートチューニングを行う。まず▲１▼で格納した蒸気圧の安定値を読み出す。そして、生産量変更量が比較的大きい抄替における予測値と読み出した蒸気圧の安定値との差分を求め、この差分と生産量変更量との平均的な比を演算する。この比からフード内空気乾球温度計算で使用するパラメータＡ３を自動チューニングする。
【００３３】
次に、▲３▼のドライパート入り口ウエブ水分率のオートチューニングを行う。そのため、▲１▼で格納した蒸気圧の安定値を読み出す。そして、生産量変更量が比較的小さい抄替における蒸気圧予測値と読み出した蒸気圧安定値との差分を求める。
【００３４】
この差分と抄替における坪量変更量との平均的な比および前記差分と抄替における抄速変更量に対する平均的な比を求め、これらの比からドライヤパート入り口のウエブ水分率の計算式に用いるパラメータＡ１およびＡ２を自動チューニングする。
【００３５】
さらに、パラメータＡ１、Ａ２の自動チューニングによって生産量変更量が比較的大きい抄替での蒸気圧予測値計算が影響を受けるので、この影響をうち消すためにフード内空気乾球温度計算で使用するパラメータＡ３も自動チューニングする。そして、これら２つのオートチューニングが終了すると、カウンタＮをゼロクリアする。
【００３６】
次に、これらの処理を詳細に説明する。最初に▲１▼の蒸気圧安定値の自動演算について説明する。蒸気圧の安定値を求めるために、まず抄替終了後３０秒毎にプレドライヤ蒸気圧プロセス値を測定し、ファイルに保存する。そして、蒸気圧が比較的安定しているＳｔａｒｔＴｉｍｅ（分）からＥｎｄＴｉｍｅ（分）までの区間を安定値演算区間とし、その間の各時刻において、直前のＡｖｅＴｉｍｅ（分）間の蒸気圧プロセス値の標準偏差を求める。ＡｖｅＴｉｍｅの値はプロセスによって適当に定める。
【００３７】
標準偏差の演算は以下の手順で行う。抄替終了時点からｉ／２分後の蒸気圧プロセス値をＳｔｅａｍＰ（ｉ） （ｉ＝０ ・・・・ ＥｎｄＴｉｍｅ×２）とする。２で割るのは、測定を３０秒毎に行っているためである。
【００３８】
ＮＡｖｅ＝２×ＡｖｅＴｉｍｅ、ｉ＝２×ＳｔａｒｔＴｉｍｅ，・・・・・・・・２×ＥｎｄＴｉｍｅとすると、
【数３】
になる。ここにおいて、ＡｖｅＳｔｅａｍＰ（ｉ）は、抄替終了時点からｉ／２分後における直前のＡｖｅＴｉｍｅ（分）間のプレドライヤ蒸気圧の平均値（ｋＰａ）、ＳｉｇｍａＳｔｅａｍＰ（ｉ）は、抄替終了時点からｉ／２分後における直前のＡｖｅＴｉｍｅ（分）間のプレドライヤ蒸気圧の標準偏差（ｋＰａ）である。
【００３９】
次に、前記（４）式で求めた蒸気圧プロセス値の標準偏差が最小となる時刻を求め、その時刻の直前のＡｖｅＴｉｍｅ間の蒸気圧の平均値を蒸気圧安定値（ＳｔａｂｌｅＰ）とする。但し、この標準偏差の最小値が所定の不安定閾値（ＵｎｓｔａｂｌｅＶａｌｕｅ）より大きい場合は、プロセスが安定しなかったものと判断し、蒸気圧安定値を０とする。
【００４０】
これをプログラム風に書くと下記のようになる。
【００４１】
図２はこの蒸気圧安定値の演算を図式化したものであり、縦軸は蒸気圧のプロセス値、横軸は時間である。抄替が開始されると、蒸気圧プロセス値は上昇し、抄替が終了すると上昇は止まり下降を始める。また、抄替が終了した時点から３０秒毎に蒸気圧プロセス値を測定してファイルに保管する。
【００４２】
抄替終了後ＳｔａｒｔＴｉｍｅ経過後から、ＥｎｄＴｉｍｅ経過後までは安定値演算区間であり、蒸気圧プロセス値の標準偏差を演算する。すなわち、前記（３）、（４）式から、３０秒毎に直前のＡｖｅＴｉｍｅ間の蒸気圧プロセス値の標準偏差を求める。図２のＡｖｅＴｉｍｅと書かれた両矢印で示された範囲が標準偏差を求める区間を表す。そして、標準偏差が最小になる時刻の直前のＡｖｅＴｉｍｅ間の蒸気圧の平均値を蒸気圧安定値（ＳｔａｂｌｅＰ）とする。
【００４３】
次に、フード内空気の乾球温度のオートチューニングについて説明する。フード内空気乾球温度の抄替前後の値は、実際は通常密閉されたドライヤフード内の空気として、抄替前後の蒸気温度によって変化する。しかし、ドライヤフードの給排気や外気との熱伝達は極めて複雑であり、その過程をシミュレーションすることは困難である。
【００４４】
そのため、特願２００１−０１４４９３号明細書では、フード内空気の抄替前後の乾球温度計算式として、前記（２）式の簡単な一次式を提案した。しかし、この式の係数Ａ３は０．０〜１．０の範囲のどの値をとるかを理論的に決定することはできず、経験的に求めなければならなかった。そこで、本実施例では蒸気圧予測値の誤差から、帰納的に係数Ａ３を決定するようにする。
【００４５】
前記（２）式から明らかなように、フード内の乾球温度は抄替前後の蒸気圧変更量が大きいほど大きくなる。従って、係数Ａ３の調整に用いるデータは、抄替前後の生産量変更量がある値より大きい抄替のデータのみ用いるようにする。
【００４６】
このため、下記（５）式を満たす抄替を抽出する。
【数４】
【００４７】
この（５）式の第１項は抄替前後の生産量の変更量の比率が生産量変更区分点ΔＲＡｎａより大きいことを表す。なお、ここでいう生産量Ｒ１、Ｒ２は紙幅を無視して絶乾坪量と抄速の積で表す。すなわち、
Ｒ１＝ＢＤ１×Ｖ１（ｇ／ｍ２×ｍ／ｍｉｎ）
Ｒ２＝ＢＤ２×Ｖ２（ｇ／ｍ２×ｍ／ｍｉｎ）
とする。Ｖ１，Ｖ２はそれぞれ抄替前、抄替後の抄速である。
【００４８】
（５）式の第２項は抄替前後で坪量変更量の比率が最小坪量変更量ΔＢＤＡｎａより大きいことを表す。坪量変更量が非常に小さい場合は蒸気圧予測は理論上簡単であり、ほとんど誤差を生じない。そのため、坪量変更量が小さい抄替を予測誤差の評価から除外することとする。第３項は抄替後のプロセスが安定し、蒸気圧の安定値を計算することができたことを表している。
【００４９】
次に、前記（５）式の条件を満たす抄替のうち、現在から過去へＮＧＣ１個のデータを用いて、縦軸に蒸気圧予測誤差を、横軸に生産量の変化をとった散布図を作成し、下記（６）式によってこの散布図の回帰直線の傾きを最小自乗法で求める。ＮＧＣ１は例えば５０とする。
【００５０】
前記（５）式で使用した記号を用いると、ｉ番目のデータのＸ、Ｙ軸の座標ＸＲ、Ｙは下記のようになる。
ＸＲ（ｉ）＝（Ｒ２（ｉ）−Ｒ１（ｉ））／Ｒ１（ｉ）
Ｙ（ｉ）＝（プレ蒸気圧予測値（ｉ））−ＳｔａｂｌｅＰ（ｉ）
ＳｔａｂｌｅＰは蒸気圧安定値の自動演算で求めた蒸気圧安定値である。
【００５１】
このＸＲ（ｉ）、Ｙ（ｉ）から、回帰直線の傾きＫＲは下記（６）式によって求めることができる。
【数５】
【００５２】
この傾きＫＲを用いて、パラメータＡ３を調整する。すなわち、ＫＲの絶対値が所定の閾値ＴＨＰｒｅＡ３より小さいときは、過度の変更を避けるためにパラメータＡ３は変更しない。ＫＲが前記閾値ＴＨＰｒｅＡ３より大きいと、このＫＲに重み係数を乗じた値だけＫＲを増加させる。
【００５３】
Ａ３が大きくなると蒸気温度の上昇に対するフード内空気乾球温度上昇の割合が高くなるので、蒸気圧予測値は現状より低く計算される。そのため、重み係数を正の値とし、ＫＲが正のときはＡ３を増加させればよい。また、理論上フード内空気温度は蒸気温度の上昇分より大きく上昇することはないので、０．０≦Ａ３≦１．０になる。従って、所定の上下限値を設けてこの関係が満たされるようにする。
【００５４】
このＡ３の調整過程をプログラム風に記述すると、下記のようになる。
Ｉｆ ａｂｓ（ＫＲ）≧ＴＨＰｒｅＡ３ ｔｈｅｎ
Ａ３，Ｎｅｗ＝ＦＡ３×ＫＲ＋Ａ３，Ｏｌｄ ・・・・・ （７）
Ｉｆ Ａ３，Ｎｅｗ＞ＡＨＩ３ ｔｈｅｎ Ａ３，Ｎｅｗ＝ＡＨＩ３
Ｉｆ Ａ３，Ｎｅｗ＜ＡＬＯ３ ｔｈｅｎ Ａ３，Ｎｅｗ＝ＡＬＯ３
【００５５】
ここにおいて、ＴＨＰｒｅＡ３は閾値、ＦＡ３は重み係数、ＡＨＩ３は上限値、ＡＬＯ３は下限値である。また、パラメータＡ３の添え字中にＮｅｗがあるものは今回計算した値、Ｏｌｄがあるものは前回の値である。ＦＡ３、ＡＨＩ３およびＡＬＯ３は抄紙機の制御装置の画面から設定するようにする。
【００５６】
次に、ドライヤパート入り口のウエブ水分率のオートチューニングにつて説明する。抄替では生産量変更量が大きい場合もあるが、坪量、抄速の変更量は大きいが、それらの積で表される生産量の変更量は小さい場合も多い。
【００５７】
例えば、抄替前の絶乾坪量＝８０（ｇ／ｍ２）、抄替後の絶乾坪量＝１００（ｇ／ｍ２）、抄替前の抄速＝７００（ｍ／ｍｉｎ）、抄替後の抄速＝５６０（ｍ／ｍｉｎ）とすると、坪量、抄速の変更量はかなり大きいので大規模な抄替になるが、生産量（＝坪量×抄速）は変化しない。
【００５８】
このような場合は蒸気圧の変更量は比較的小さくなるので、前記（２）式のフード内空気乾球温度の計算は蒸気圧予測値にはあまり影響を及ぼさず、前記（１）式のドライヤパートウエブ入り口水分率の計算が蒸気圧予測値にかなり大きな影響を及ぼす。
【００５９】
このため、生産量の変更量が小さい抄替での蒸気圧予測精度を向上させるためには、前述したフード内空気乾球温度のオートチューニングで説明したパラメータ調整の方法とは逆に、生産量の変更量が所定の値より小さい抄替のデータからパラメータＡ１、Ａ２を調整するようにすればよい。
【００６０】
このため、前記（５）式に代えて、下記（８）式の条件式を用いる。
【数６】
符号の意味は前記（５）式と同じなので、説明を省略する。この（８）式の第１項は生産量の変更量が小さいことを表している。第２項、第３項の意味は前記（５）式と同じであるので、説明を省略する。
【００６１】
前記（８）式の条件を満たす抄替のうち、現在から過去ＮＧＣ２回のデータを用いて抄替前後の絶乾坪量変化の割合と蒸気圧予測誤差との散布図、および抄替前後の抄速変化の割合と蒸気圧予測誤差の散布図を作り、これらの散布図の回帰直線の傾きを最小自乗法で求める。
【００６２】
すなわち、
【数７】
とすると、回帰直線の傾きＫ１およびＫ２は、
【数８】
になる。
【００６３】
この傾きＫ１、Ｋ２用いてパラメータＡ１、Ａ２の調整を行う。傾きＫ１を用いてパラメータＡ１の調整を行い、傾きＫ２を用いてパラメータのＡ２の調整を行う。パラメータＡ１、Ａ２の調整方法は同じなので、ｊ＝１，２として同時に説明する。
【００６４】
まず、回帰直線の傾きＫｊの絶対値が所定の閾値より小さいときは、過度の調整を避けるためにパラメータの調整を行わない。閾値より大きいと、パラメータＡｊを下記（１０）式の値だけ増加させる。
増加量＝Ｆｊ×Ｋｊ／ＰＧ ・・・・・・・・ （１０）
【００６５】
この（１０）式のＰＧはドライヤパート入り口の水分率が１％増加したときの蒸気圧予測計算結果の増加量であり、ｋＰａ／％の単位を有する。また、Ｆｊは重み係数であり、抄替前後の絶乾坪量の変化の割合に対する蒸気圧予測値の誤差（ｋＰａ）であるので、理論上はＦｊ＝−１になる。しかし、急激なパラメータ調整を避けるために、−１≦Ｆｊ≦０の範囲に設定する。さらに、最適化調整が発散しないように、パラメータの調整結果に上下限を持たせる。
【００６６】
この処理をプログラム風に記述すると、下記のようになる。
Ｉｆ ａｂｓ（Ｋｊ）≧ＴＨｊ ｔｈｅｎ
Ａｊ，Ｎｅｗ＝Ｆｊ×Ｋｊ／ＰＧ＋Ａｊ，Ｏｌｄ（％） ・・・・ （１１）
Ｉｆ Ａｊ，Ｎｅｗ＞ＡＨＩｊ ｔｈｅｎ Ａｊ，Ｎｅｗ＝ＡＨＩｊ
Ｉｆ Ａｊ，Ｎｅｗ＜ＡＬＯｊ ｔｈｅｎ Ａｊ，Ｎｅｗ＝ＡＬＯｊ
【００６７】
ここにおいて、ＰＧは前述したように蒸気圧予測結果の増加量、Ｆｊは重み係数である。また、ＴＨｊは閾値、ＡＨＩｊ、ＡＬＯｊはそれぞれ上限値、下限値である。また、また、パラメータＡｊの添え字中にＮｅｗがあるものは今回計算した値、Ｏｌｄがあるものは前回の値である。ＰＧ、Ｆｊ、ＴＨｊ、ＡＨＩｊ、ＡＬＯｊは抄紙機の制御装置の画面上で設定するようにする。
【００６８】
前述したパラメータＡ１、Ａ２の調整方法では坪量が増加する抄替では蒸気圧予測計算結果が小さすぎる（Ｋ１＜０）傾向があったと仮定して、Ａ１が増大したとする。そのため、坪量変更量および生産量変更量が大きい抄替では、蒸気圧予測値が大きくなりすぎる傾向がある。従って、生産量変更量が大きい抄替における蒸気圧予測結果に影響を及ぼすパラメータＡ３を再調整しなければならない。
【００６９】
このため、プレス出口水分率が１％増加したときのフード内空気の乾球温度予測結果の増加量をＦＡＩＲとおき、パラメータＡ１の増加分にこのＦＡＩＲを乗じた値だけ、パラメータＡ３を増加させる。
通常０．０＜ＦＡＩＲ＜１．０の値を設定する。なお、パラメータＡ３が発散しないように、所定の上下限値を設ける。
【００７０】
この処理をプログラム風に記述すると、下記のようになる。
Ａ３，Ｎｅｗ＝ＦＡＩＲ×（Ａ１，Ｎｅｗ−Ａ１，Ｏｌｄ）＋Ａ３，Ｏｌｄ・・ （１２）
Ｉｆ Ａ３，Ｎｅｗ＞ＡＨＩ３ ｔｈｅｎ Ａ３，Ｎｅｗ＝ＡＨＩ３
Ｉｆ Ａ３，Ｎｅｗ＞ＡＬＯ３ ｔｈｅｎ Ａ３，Ｎｅｗ＝ＡＬＯ３
【００７１】
なお、ＡＨＩ３、ＡＬＯ３はそれぞれパラメータＡ３の上限値、下限値である。また、パラメータＡ１、Ａ３の添え字にＮｅｗとあるものは今回予測した値、Ｏｌｄとあるものは前回の値である。ＦＡＩＲ、ＡＨＩ３、ＡＬＯ３は抄紙機の制御装置の画面上で設定するようにする。
【００７２】
図３に蒸気圧安定値（ＳｔａｂｌｅＰ）を自動演算した結果を示す。この図において、横軸は時間、縦軸は蒸気圧およびその標準偏差である。１は蒸気圧のプロセス値（ｋＰａ）、２はその移動平均、３は標準偏差のグラフである。なお、移動平均時間ＡｖｅＴｉｍｅは１０分に設定した。
【００７３】
時刻４５．５分で抄替が始まり、時刻９２分で終了する。時刻８１分頃から蒸気圧２が大きく変動を始め、標準偏差３が大きくなる。この蒸気圧１の変動は時刻１０５分頃から徐々に小さくなり、それに伴って標準偏差３も減少していく。
【００７４】
時刻１４４．５分、すなわち抄替終了から５２．２分で標準偏差３が最小値（＝４．２０）になる。このときの蒸気圧の移動平均２は２１６ｋＰａであるので、この値が蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰになる。この結果は、グラフを視覚的に読みとった値とほぼ一致している。
【００７５】
なお、時刻１０１分から１５５分までは安定値演算区間であり、実際にはこの区間でのみ標準偏差を演算するが、図３ではわかりやすいように最初から標準偏差を演算している。また、安定値演算区間は標準偏差の最小値が確定できる範囲をとればよい。
【００７６】
前記（７）式で説明したように、フード内空気乾球温度のオートチューニング、すなわち前記（２）式のパラメータＡ３は、抄替前後の生産量の差の比率をＸ、プレ蒸気圧の予測値と図３で求めた蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰとの差をＹとしたときの回帰直線の傾きから求められる。
【００７７】
図４はこの回帰直線を表したものである。図４の横軸は抄替前後の生産量変更量の比率、縦軸はプレ蒸気圧予測値と蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰとの差であり、×印は生産量変化ΔＲＡｎａが５０００以上のデータ２０個をプロットしたものである。
【００７８】
この図の右上がりの直線は、前記（６）式を用いて演算した回帰直線である。ここでは傾きＫＲは４９．８４９になった。重み係数ＦＡ３＝０．０１２，前回のパラメータＡ３の値Ａ３，Ｏｌｄ＝０．００とすると、前記（７）から新しいパラメータＡ３，Ｎｅｗ＝０．６０になる。
【００７９】
前記（１）式で示したウエブ水分率の初期値を演算するために用いるパラメータＡ１は、前記（１１）式で示したように、抄替前後の絶乾坪量の差の比率をＸ、プレ蒸気圧の予測値と蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰとの差をＹとしたときの回帰直線の傾きから求められる。
【００８０】
図５はこの回帰直線を表したものである。横軸は絶乾坪量の差の比率、縦軸はプレ蒸気圧の予測値と安定値との差であり、×印は生産量変化ΔＲＡｎａが５０００未満の抄替時のデータをプロットしたものである。また、右下がりの直線はこのデータの回帰直線である。傾きＫ１は−５３．８２５となる。
【００８１】
前記（１１）式において、蒸気圧予測結果の増加量ＰＧ＝１１（ｋＰ／％）、重み係数Ｆ１＝０．９、パラメータＡ１の前回の値Ａ１，Ｏｌｄ＝８．７０（％）とすると、パラメータＡ１の新しい値Ａ１，Ｎｅｗ＝８．７０＋４．４０＝１３．１（％）になる。
【００８２】
また、フード内空気の乾球温度予測結果の増加量ＦＡＩＲ＝０．０３、パラメータＡ３の値Ａ３，Ｏｌｄ＝０．６０とすると、前記（１２）式からパラメータＡ３の新しい値Ａ３，Ｎｅｗ＝０．０３×４．４０＋０．６０＝０．７３になる。
【００８３】
図６は前記（７）、（１１）、（１２）式で演算したパラメータＡ１〜Ａ３を用いて演算したプレ蒸気圧の予測値と蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰとの差のばらつきを表したものである。図６の横軸は抄替前後の生産量の差の割合、縦軸はプレ蒸気圧の予測値と蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰとの差である。
【００８４】
×印は各抄替時におけるデータをプロットしたものである。なお、このデータは生産量変更量によらず、全ての抄替時のデータである。全ての抄替において予測値と安定値との差は４０ｋＰａ以内であり、本方法が有効であることがわかる。
【００８５】
図７に本発明に係る抄紙機のドライヤ予測制御装置の一実施例を示す。図７において、４は蒸気圧安定値演算部であり、前述したように蒸気圧プロセス値の標準偏差の変化から蒸気圧安定値を演算・決定する。５は抄替データ保存部であり、蒸気圧安定値演算部４が演算した蒸気圧安定値および他の抄替時のデータを保存する。
【００８６】
６はパラメータＡ３演算部であり、抄替データ保存部５に保存された抄替時のデータから前記（７）式に基づいてパラメータＡ３を演算・チューニングする。７はパラメータＡ１，Ａ２演算部であり、抄替データ保存部５に保存された抄替時のデータから前記（１１）式に基づいてパラメータＡ１、Ａ２を演算・チューニングする。
【００８７】
８はパラメータＡ３補正部であり、パラメータＡ１，Ａ２演算部７からパラメータＡ１を受け取り、前記（１２）式に基づいてパラメータＡ３を補正する。９は乾球温度演算部であり、パラメータＡ３補正部８からパラメータＡ３を受け取り、前記（２）式に基づいてフード内空気の乾球温度を演算する。１０はウエブ水分率初期値演算部であり、パラメータＡ１，Ａ２演算部からパラメータＡ１、Ａ２を受け取り、前記（１）式に基づいてウエブ水分率の初期値を演算する。
【００８８】
なお、パラメータＡ１、Ａ２のチューニングをしないときはパラメータＡ３補正部８は不要である。このときはパラメータＡ３演算部６の出力を乾球温度演算部９に入力して乾球温度を演算するようにする。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、次の効果が期待できる。
請求項１記載の発明によれば、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から、抄替後のドライヤパート入口のウエブ水分率の初期値を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第１のパラメータを演算するようにした。
【００９０】
従来経験的に決定していた第１のパラメータの値を、過去の抄替時のデータを用いて自動的に決定することが出来るという効果がある。また、回帰直線を求めて過去のデータに最も適合したパラメータ値を演算するようにしたので、その抄紙機固有の特性を加味したパラメータ値が得られるという効果もある。
【００９１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータとは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より小さく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴とした。生産量の変更量が小さい抄替はウエブ入り口水分率の計算が蒸気圧予測精度により大きく影響するので、生産量の変更量が小さい抄替のデータに限定することにより、より正確にパラメータの値を決定できるという効果がある。
【００９２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明において、第１のパラメータは、下式に基づいて演算するようにした。簡単な計算で第１のパラメータの値を決定できるという効果がある。
今回の第１のパラメータ＝Ｆ１×Ｋ１／ＰＧ＋前回の第１のパラメータ
但し、
Ｆ１：重み係数
Ｋ１：抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
ＰＧ：ドライヤパート入り口のウエブ水分率の増加量に対する蒸気圧予測結果の増加量
【００９３】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明において、第１のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値よりも大きい場合のみ実行するようにした。頻繁にパラメータの調整が行われることを回避することが出来、より正確に計算できるという効果がある。
【００９４】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明において、重み係数Ｆ１は、−１≦Ｆ１＜０の範囲の値をとることを特徴とした。重み係数をこの範囲で調整することにより、パラメータの値が急激に変わることを避けることができるという効果がある。
【００９５】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし請求項５記載の発明において、第１のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにした。あり得ないパラメータ値を設定することがなくなり、最適化調整の発散を防ぐことが出来るという効果がある。
【００９６】
請求項７記載の発明によれば、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から、抄替後のドライヤパート入口のウエブ水分率の初期値を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の抄速の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第２のパラメータを演算するようにした。
【００９７】
従来経験的に決定していた第２のパラメータの値を、過去の抄替時のデータを用いて自動的に決定することが出来るという効果がある。また、回帰直線を求めて過去のデータに最も適合したパラメータ値を演算するようにしたので、その抄紙機固有の特性を加味したパラメータ値が得られるという効果もある。
【００９８】
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より小さく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴とした。生産量の変更量が小さい抄替はウエブ入り口水分率の計算が蒸気圧予測精度により大きく影響するので、生産量の変更量が小さい抄替のデータに限定することにより、より正確にパラメータの値を決定できるという効果がある。
【００９９】
請求項９記載の発明によれば、請求項７または請求項８記載の発明において、第２のパラメータは、下式に基づいて演算するようにした。簡単な計算で第１のパラメータの値を決定できるという効果がある。
今回の第２のパラメータ＝Ｆ２×Ｋ２／ＰＧ＋前回の第２のパラメータ
但し、
Ｆ２：重み係数
Ｋ２：抄替前後の抄速の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
ＰＧ：ドライヤパート入り口のウエブ水分率の増加量に対する蒸気圧予測結果の増加量
【０１００】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、記第２のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値よりも大きい場合のみ実行するようにした。頻繁にパラメータの調整が行われることを回避することが出来、かつより正確に計算できるという効果がある。
【０１０１】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の発明において、重み係数Ｆ２は、−１≦Ｆ２＜０の値をとるようにした。重み係数をこの範囲で調整することにより、パラメータの値が急激に変わることを避けることができるという効果がある。
【０１０２】
請求項１２記載の発明によれば、請求項７ないし請求項１１記載の発明において、第２のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにした。あり得ないパラメータ値を設定することがなくなり、最適化調整の発散を防ぐことが出来るという効果がある。
【０１０３】
請求項１３記載の発明によれば、ドラム内蒸気温度の増加分に第３のパラメータを乗算した値から抄替後のフード内空気の乾球温度を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第３のパラメータを演算するようにした。
【０１０４】
従来経験的に決定していた第３のパラメータの値を、過去の抄替時のデータを用いて自動的に決定することが出来るという効果がある。また、回帰直線を求めて過去のデータに最も適合したパラメータ値を演算するようにしたので、その抄紙機固有の特性を加味したパラメータ値が得られるという効果もある。
【０１０５】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１３記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴とした。乾球温度は生産量の変更量が大きい抄替ほど大きくなるので、これらのデータに限定することにより、より正確な値を求めることができるという効果がある。
【０１０６】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１４記載の発明において、第３のパラメータは、下式に基づいて演算するようにした。簡単な計算で第１のパラメータの値を決定できるという効果がある。
今回の第３のパラメータ＝ＦＡ３×ＫＲ＋前回の第３のパラメータ
但し、
ＦＡ３：重み係数
ＫＲ：抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
【０１０７】
請求項１６記載の発明によれば、請求項１５記載の発明において、第３のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値以上のときのみ実行するようにした。頻繁にパラメータの調整が行われることを回避することが出来、かつより正確に計算できるという効果がある。
【０１０８】
請求項１７記載の発明によれば、請求項１５または請求項１６記載の発明において、重み係数ＦＡ３は正の値であることを特徴とした。重み係数をこの範囲で調整することにより、パラメータの値が急激に変わることを避けることができるという効果がある。
【０１０９】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１３ないし請求項１７記載の発明において、第３のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにした。あり得ないパラメータ値を設定することがなくなり、最適化調整の発散を防ぐことが出来るという効果がある。
【０１１０】
請求項１９記載の発明によれば、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から抄替後のウエブ水分率の初期値を求め、ドラム内蒸気温度の増加分に第３のパラメータを乗算した値から抄替後のフード内空気の乾球温度を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第１のパラメータを演算するようにし、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第３のパラメータを演算するようにして、かつ今回の第１のパラメータの値と前回の第１のパラメータの値の差分値で、第３のパラメータを補正するようにした。
【０１１１】
絶乾坪量変更量、生産量変更量のいずれも大きい抄替では蒸気圧予測値が大きくなりすぎる可能性があるが、それを防止することができ、より正確な第３のパラメータ値を得ることができるという効果がある。
【０１１２】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１９記載の発明において、第３のパラメータを補正するときに、上限値および下限値を設けるようにした。あり得ない値が設定されるのを避けることができ、最適化の発散を防ぐことができるという効果がある。
【０１１３】
請求項２１記載の発明によれば、請求項１ないし請求項２０記載の発明において、蒸気圧安定値は、抄替後の蒸気圧測定値について所定の期間の標準偏差を求め、この標準偏差が最小になった時点の蒸気圧測定値であることを特徴とした。正確に蒸気圧安定値を求めることができるという効果がある。
【０１１４】
請求項２２記載の発明によれば、請求項２１記載の発明において、標準偏差の最小値が所定の値より大きいときに、蒸気圧安定値を０とするようにした。蒸気圧が安定しない抄替を区別することができるという効果がある。
【０１１５】
請求項２３記載の発明によれば、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率および抄替前後の抄速の差分の比率からウエブ水分率の初期値を演算するために用いる第１および第２のパラメータを演算するパラメータＡ１，Ａ２演算部と、このパラメータＡ１，Ａ２演算部が演算したパラメータを用いてウエブ水分率の初期値を演算するウエブ水分率初期値演算部とを有することを特徴とした。
【０１１６】
従来経験的に決定していた第２のパラメータの値を、過去の抄替時のデータを用いて自動的に決定することが出来るという効果がある。また、回帰直線を求めて過去のデータに最も適合したパラメータ値を演算するようにしたので、その抄紙機固有の特性を加味したパラメータ値が得られるという効果もある。
【０１１７】
請求項２４記載の発明によれば、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、ドラム内蒸気温度の増加分からフード内空気の乾球温度を演算する際に用いる第３のパラメータを演算するパラメータＡ３演算部と、このパラメータＡ３演算部が演算したパラメータを用いてフード内空気の乾球温度を演算する乾球温度演算部とを有することを特徴とした。従来経験的に求めていた第３のパラメータを自動的に演算することができるので、より正確にフード内乾球温度を求めることができるという効果がある。
【０１１８】
請求項２５記載の発明によれば、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率および抄替前後の抄速の差分の比率からウエブ水分率の初期値を演算するために用いる第１および第２のパラメータを演算するパラメータＡ１，Ａ２演算部と、ドラム内蒸気温度の増加分からフード内空気の乾球温度を演算する際に用いる第３のパラメータを演算するパラメータＡ３演算部と、パラメータＡ１，Ａ２演算部の出力およびパラメータＡ３演算部の出力が入力され、パラメータＡ３演算部の出力を補正するパラメータＡ３補正部と、このパラメータＡ３補正部の出力が入力され、フード内空気の乾球温度を演算する乾球温度演算部と、パラメータＡ１，Ａ２演算部の出力が入力され、ウエブ水分率の初期値を演算するウエブ水分率初期値演算部とを有することを特徴とした。
【０１１９】
蒸気圧予測値が過大になるという課題を、第３のパラメータを調整することによって避けることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すフローチャートである。
【図２】蒸気圧の標準偏差演算の手順を説明するための特性図である。
【図３】蒸気圧安定値を演算するための特性図である。
【図４】回帰直線の例を示す図である。
【図５】回帰直線の例を示す図である。
【図６】本発明の効果を示す特性図である。
【図７】本発明の一実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 蒸気圧プロセス値の推移グラフ
２ 蒸気圧プロセス値の移動平均の推移グラフ
３ 蒸気圧プロセス値の標準偏差の推移グラフ
４ 蒸気圧安定値演算部
５ 抄替データ保存部
６ パラメータＡ３演算部
７ パラメータＡ１，Ａ２演算部
８ パラメータＡ３補正部
９ 乾球温度演算部
１０ ウエブ水分率初期値演算部
この発明は、抄紙機の制御方法およびその装置において、抄替後のドライヤパート入り口のウエブ水分率初期値計算のパラメータおよびフード内の空気乾球温度計算のパラメータのチューニングを自動的に行うアルゴリズムおよびそれを実現する装置に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
出願人は、特願２００１−１０６０３８号明細書において、抄替後のドライヤパート入り口ウエブ水分率の初期値の計算式として、下記（１）式を提案した。
【数１】
また、特願２００１−０１４４９３号明細書において、フード内空気の乾球温度計算式として、下記（２）式を提案した。
【数２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような抄紙機のドライヤ予測制御方法には次のような課題があった。
【０００４】
前記（１）、（２）のパラメータＡ１，Ａ２，Ａ３は過去の銘柄変更のデータを用いて、人手により経験的に決定していたが、これらのパラメータの決定には熟練が必要であるという課題があった。また正確にチューニングできないために、製品である紙の品質がばらついてしまうという課題もあった。
【０００５】
従って本発明が解決しようとする課題は、パラメータを自動的にチューニングすることができる抄紙機のドライヤ予測制御方法およびその装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から、抄替後のドライヤパート入口のウエブ水分率の初期値を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第１のパラメータを演算するようにしたものである。自動的に第１のパラメータを演算することができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータとは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より小さく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴としたものである。より正確にパラメータの値を決定できる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、第１のパラメータは、下式に基づいて演算するようにしたものである。簡単に計算できる。
今回の第１のパラメータ＝Ｆ１×Ｋ１／ＰＧ＋前回の第１のパラメータ
但し、
Ｆ１：重み係数
Ｋ１：抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
ＰＧ：ドライヤパート入り口のウエブ水分率の増加量に対する蒸気圧予測結果の増加量
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、第１のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値よりも大きい場合のみ実行するようにしたものである。より正確に計算できる。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、重み係数Ｆ１は、−１≦Ｆ１＜０の範囲の値をとることを特徴としたものである。急激なパラメータ調整を避けることができる。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５記載の発明において、第１のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにしたものである。最適化調整が発散することがなくなる。
【００１２】
請求項７記載の発明は、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から、抄替後のドライヤパート入口のウエブ水分率の初期値を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の抄速の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第２のパラメータを演算するようにしたものである。自動的に第２のパラメータを演算することができる。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より小さく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴としたものである。より正確にパラメータの値を決定できる。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項７または請求項８記載の発明において、第２のパラメータは、下式に基づいて演算するようにしたものである。簡単に演算できる。
今回の第２のパラメータ＝Ｆ２×Ｋ２／ＰＧ＋前回の第２のパラメータ
但し、
Ｆ２：重み係数
Ｋ２：抄替前後の抄速の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
ＰＧ：ドライヤパート入り口のウエブ水分率の増加量に対する蒸気圧予測結果の増加量
【００１５】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、記第２のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値よりも大きい場合のみ実行するようにしたものである。より正確に計算できる。
【００１６】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、重み係数Ｆ２は、−１≦Ｆ２＜０の値をとるようにしたものである。急激なパラメータ調整を避けることができる。
【００１７】
請求項１２記載の発明は、請求項７ないし請求項１１記載の発明において、第２のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにしたものである。最適化調整が発散することがなくなる。
【００１８】
請求項１３記載の発明は、ドラム内蒸気温度の増加分に第３のパラメータを乗算した値から抄替後のフード内空気の乾球温度を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第３のパラメータを演算するようにしたものである。自動的に第３のパラメータを演算することができる。
【００１９】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴としたものである。より正確に演算できる。
【００２０】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、第３のパラメータは、下式に基づいて演算するようにしたものである。簡単に演算できる。
今回の第３のパラメータ＝ＦＡ３×ＫＲ＋前回の第３のパラメータ
但し、
ＦＡ３：重み係数
ＫＲ：抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
【００２１】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、第３のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値以上のときのみ実行するようにしたものである。より正確に演算できる。
【００２２】
請求項１７記載の発明は、請求項１５または請求項１６記載の発明において、重み係数ＦＡ３は正の値であることを特徴としたものである。急激なパラメータ変更を避けることができる。
【００２３】
請求項１８記載の発明は、請求項１３ないし請求項１７記載の発明において、第３のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにしたものである。最適化が発散することを防ぐことができる。
【００２４】
請求項１９記載の発明は、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から抄替後のウエブ水分率の初期値を求め、ドラム内蒸気温度の増加分に第３のパラメータを乗算した値から抄替後のフード内空気の乾球温度を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第１のパラメータを演算するようにし、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第３のパラメータを演算するようにして、かつ今回の第１のパラメータの値と前回の第１のパラメータの値の差分値で、第３のパラメータを補正するようにしたものである。より正確に第３のパラメータを演算できる。
【００２５】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の発明において、第３のパラメータを補正するときに、上限値および下限値を設けるようにしたものである。最適化が発散することを防ぐことができる。
【００２６】
請求項２１記載の発明は、請求項１ないし請求項２０記載の発明において、蒸気圧安定値は、抄替後の蒸気圧測定値について所定の期間の標準偏差を求め、この標準偏差が最小になった時点の蒸気圧測定値であることを特徴としたものである。正確に安定値を求めることができる。
【００２７】
請求項２２記載の発明は、請求項２１記載の発明において、標準偏差の最小値が所定の値より大きいときに、蒸気圧安定値を０とするようにしたものである。安定しない場合を区別することができる。
【００２８】
請求項２３記載の発明は、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率および抄替前後の抄速の差分の比率からウエブ水分率の初期値を演算するために用いる第１および第２のパラメータを演算するパラメータＡ１，Ａ２演算部と、このパラメータＡ１，Ａ２演算部が演算したパラメータを用いてウエブ水分率の初期値を演算するウエブ水分率初期値演算部とを有することを特徴としたものである。正確にウエブ水分率の初期値を求めることができる。
【００２９】
請求項２４記載の発明は、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、ドラム内蒸気温度の増加分からフード内空気の乾球温度を演算する際に用いる第３のパラメータを演算するパラメータＡ３演算部と、このパラメータＡ３演算部が演算したパラメータを用いてフード内空気の乾球温度を演算する乾球温度演算部とを有することを特徴としたものである。正確にフード内乾球温度を求めることができる。
【００３０】
請求項２５記載の発明は、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率および抄替前後の抄速の差分の比率からウエブ水分率の初期値を演算するために用いる第１および第２のパラメータを演算するパラメータＡ１，Ａ２演算部と、ドラム内蒸気温度の増加分からフード内空気の乾球温度を演算する際に用いる第３のパラメータを演算するパラメータＡ３演算部と、パラメータＡ１，Ａ２演算部の出力およびパラメータＡ３演算部の出力が入力され、パラメータＡ３演算部の出力を補正するパラメータＡ３補正部と、このパラメータＡ３補正部の出力が入力され、フード内空気の乾球温度を演算する乾球温度演算部と、パラメータＡ１，Ａ２演算部の出力が入力され、ウエブ水分率の初期値を演算するウエブ水分率初期値演算部とを有することを特徴としたものである。第３のパラメータをより正確に演算できる。
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る抄紙機のドライヤ予測制御方法の一実施例を示すフローチャートである。図１において、抄替が行われる毎に▲１▼の蒸気圧安定値の自動演算が実行される。すなわち、抄替後の蒸気圧のトレンドデータから蒸気圧の安定値を自動的に演算して、結果をファイルに格納する。そして、カウンタＮをインクリメントする。
【００３１】
カウンタＮが予め定められたＮＣｏｕｎｔ以上になると、オートチューニング演算を実行する。ＮＣｏｕｎｔは例えば１０程度の値に設定する。オートチューニングは▲２▼のフード内空気乾球温度のオートチューニングと▲３▼のドライパート入り口ウエブ水分率のオートチューニングの２つの部分から構成されている。
【００３２】
最初に▲２▼のフード内空気乾球温度のオートチューニングを行う。まず▲１▼で格納した蒸気圧の安定値を読み出す。そして、生産量変更量が比較的大きい抄替における予測値と読み出した蒸気圧の安定値との差分を求め、この差分と生産量変更量との平均的な比を演算する。この比からフード内空気乾球温度計算で使用するパラメータＡ３を自動チューニングする。
【００３３】
次に、▲３▼のドライパート入り口ウエブ水分率のオートチューニングを行う。そのため、▲１▼で格納した蒸気圧の安定値を読み出す。そして、生産量変更量が比較的小さい抄替における蒸気圧予測値と読み出した蒸気圧安定値との差分を求める。
【００３４】
この差分と抄替における坪量変更量との平均的な比および前記差分と抄替における抄速変更量に対する平均的な比を求め、これらの比からドライヤパート入り口のウエブ水分率の計算式に用いるパラメータＡ１およびＡ２を自動チューニングする。
【００３５】
さらに、パラメータＡ１、Ａ２の自動チューニングによって生産量変更量が比較的大きい抄替での蒸気圧予測値計算が影響を受けるので、この影響をうち消すためにフード内空気乾球温度計算で使用するパラメータＡ３も自動チューニングする。そして、これら２つのオートチューニングが終了すると、カウンタＮをゼロクリアする。
【００３６】
次に、これらの処理を詳細に説明する。最初に▲１▼の蒸気圧安定値の自動演算について説明する。蒸気圧の安定値を求めるために、まず抄替終了後３０秒毎にプレドライヤ蒸気圧プロセス値を測定し、ファイルに保存する。そして、蒸気圧が比較的安定しているＳｔａｒｔＴｉｍｅ（分）からＥｎｄＴｉｍｅ（分）までの区間を安定値演算区間とし、その間の各時刻において、直前のＡｖｅＴｉｍｅ（分）間の蒸気圧プロセス値の標準偏差を求める。ＡｖｅＴｉｍｅの値はプロセスによって適当に定める。
【００３７】
標準偏差の演算は以下の手順で行う。抄替終了時点からｉ／２分後の蒸気圧プロセス値をＳｔｅａｍＰ（ｉ） （ｉ＝０ ・・・・ ＥｎｄＴｉｍｅ×２）とする。２で割るのは、測定を３０秒毎に行っているためである。
【００３８】
ＮＡｖｅ＝２×ＡｖｅＴｉｍｅ、ｉ＝２×ＳｔａｒｔＴｉｍｅ，・・・・・・・・２×ＥｎｄＴｉｍｅとすると、
【数３】
【００３９】
次に、前記（４）式で求めた蒸気圧プロセス値の標準偏差が最小となる時刻を求め、その時刻の直前のＡｖｅＴｉｍｅ間の蒸気圧の平均値を蒸気圧安定値（ＳｔａｂｌｅＰ）とする。但し、この標準偏差の最小値が所定の不安定閾値（ＵｎｓｔａｂｌｅＶａｌｕｅ）より大きい場合は、プロセスが安定しなかったものと判断し、蒸気圧安定値を０とする。
【００４０】
これをプログラム風に書くと下記のようになる。
図２はこの蒸気圧安定値の演算を図式化したものであり、縦軸は蒸気圧のプロセス値、横軸は時間である。抄替が開始されると、蒸気圧プロセス値は上昇し、抄替が終了すると上昇は止まり下降を始める。また、抄替が終了した時点から３０秒毎に蒸気圧プロセス値を測定してファイルに保管する。
【００４２】
抄替終了後ＳｔａｒｔＴｉｍｅ経過後から、ＥｎｄＴｉｍｅ経過後までは安定値演算区間であり、蒸気圧プロセス値の標準偏差を演算する。すなわち、前記（３）、（４）式から、３０秒毎に直前のＡｖｅＴｉｍｅ間の蒸気圧プロセス値の標準偏差を求める。図２のＡｖｅＴｉｍｅと書かれた両矢印で示された範囲が標準偏差を求める区間を表す。そして、標準偏差が最小になる時刻の直前のＡｖｅＴｉｍｅ間の蒸気圧の平均値を蒸気圧安定値（ＳｔａｂｌｅＰ）とする。
【００４３】
次に、フード内空気の乾球温度のオートチューニングについて説明する。フード内空気乾球温度の抄替前後の値は、実際は通常密閉されたドライヤフード内の空気として、抄替前後の蒸気温度によって変化する。しかし、ドライヤフードの給排気や外気との熱伝達は極めて複雑であり、その過程をシミュレーションすることは困難である。
【００４４】
そのため、特願２００１−０１４４９３号明細書では、フード内空気の抄替前後の乾球温度計算式として、前記（２）式の簡単な一次式を提案した。しかし、この式の係数Ａ３は０．０〜１．０の範囲のどの値をとるかを理論的に決定することはできず、経験的に求めなければならなかった。そこで、本実施例では蒸気圧予測値の誤差から、帰納的に係数Ａ３を決定するようにする。
【００４５】
前記（２）式から明らかなように、フード内の乾球温度は抄替前後の蒸気圧変更量が大きいほど大きくなる。従って、係数Ａ３の調整に用いるデータは、抄替前後の生産量変更量がある値より大きい抄替のデータのみ用いるようにする。
【００４６】
このため、下記（５）式を満たす抄替を抽出する。
【数４】
この（５）式の第１項は抄替前後の生産量の変更量の比率が生産量変更区分点ΔＲＡｎａより大きいことを表す。なお、ここでいう生産量Ｒ１、Ｒ２は紙幅を無視して絶乾坪量と抄速の積で表す。すなわち、
Ｒ１＝ＢＤ１×Ｖ１（ｇ／ｍ２×ｍ／ｍｉｎ）
Ｒ２＝ＢＤ２×Ｖ２（ｇ／ｍ２×ｍ／ｍｉｎ）
とする。Ｖ１，Ｖ２はそれぞれ抄替前、抄替後の抄速である。
【００４８】
（５）式の第２項は抄替前後で坪量変更量の比率が最小坪量変更量ΔＢＤＡｎａより大きいことを表す。坪量変更量が非常に小さい場合は蒸気圧予測は理論上簡単であり、ほとんど誤差を生じない。そのため、坪量変更量が小さい抄替を予測誤差の評価から除外することとする。第３項は抄替後のプロセスが安定し、蒸気圧の安定値を計算することができたことを表している。
【００４９】
次に、前記（５）式の条件を満たす抄替のうち、現在から過去へＮＧＣ１個のデータを用いて、縦軸に蒸気圧予測誤差を、横軸に生産量の変化をとった散布図を作成し、下記（６）式によってこの散布図の回帰直線の傾きを最小自乗法で求める。ＮＧＣ１は例えば５０とする。
【００５０】
前記（５）式で使用した記号を用いると、ｉ番目のデータのＸ、Ｙ軸の座標ＸＲ、Ｙは下記のようになる。
ＸＲ（ｉ）＝（Ｒ２（ｉ）−Ｒ１（ｉ））／Ｒ１（ｉ）
Ｙ（ｉ）＝（プレ蒸気圧予測値（ｉ））−ＳｔａｂｌｅＰ（ｉ）
ＳｔａｂｌｅＰは蒸気圧安定値の自動演算で求めた蒸気圧安定値である。
【００５１】
このＸＲ（ｉ）、Ｙ（ｉ）から、回帰直線の傾きＫＲは下記（６）式によって求めることができる。
【数５】
この傾きＫＲを用いて、パラメータＡ３を調整する。すなわち、ＫＲの絶対値が所定の閾値ＴＨＰｒｅＡ３より小さいときは、過度の変更を避けるためにパラメータＡ３は変更しない。ＫＲが前記閾値ＴＨＰｒｅＡ３より大きいと、このＫＲに重み係数を乗じた値だけＫＲを増加させる。
【００５３】
Ａ３が大きくなると蒸気温度の上昇に対するフード内空気乾球温度上昇の割合が高くなるので、蒸気圧予測値は現状より低く計算される。そのため、重み係数を正の値とし、ＫＲが正のときはＡ３を増加させればよい。また、理論上フード内空気温度は蒸気温度の上昇分より大きく上昇することはないので、０．０≦Ａ３≦１．０になる。従って、所定の上下限値を設けてこの関係が満たされるようにする。
【００５４】
このＡ３の調整過程をプログラム風に記述すると、下記のようになる。
Ｉｆ ａｂｓ（ＫＲ）≧ＴＨＰｒｅＡ３ ｔｈｅｎ
Ａ３，Ｎｅｗ＝ＦＡ３×ＫＲ＋Ａ３，Ｏｌｄ ・・・・・ （７）
Ｉｆ Ａ３，Ｎｅｗ＞ＡＨＩ３ ｔｈｅｎ Ａ３，Ｎｅｗ＝ＡＨＩ３
Ｉｆ Ａ３，Ｎｅｗ＜ＡＬＯ３ ｔｈｅｎ Ａ３，Ｎｅｗ＝ＡＬＯ３
【００５５】
ここにおいて、ＴＨＰｒｅＡ３は閾値、ＦＡ３は重み係数、ＡＨＩ３は上限値、ＡＬＯ３は下限値である。また、パラメータＡ３の添え字中にＮｅｗがあるものは今回計算した値、Ｏｌｄがあるものは前回の値である。ＦＡ３、ＡＨＩ３およびＡＬＯ３は抄紙機の制御装置の画面から設定するようにする。
【００５６】
次に、ドライヤパート入り口のウエブ水分率のオートチューニングにつて説明する。抄替では生産量変更量が大きい場合もあるが、坪量、抄速の変更量は大きいが、それらの積で表される生産量の変更量は小さい場合も多い。
【００５７】
例えば、抄替前の絶乾坪量＝８０（ｇ／ｍ２）、抄替後の絶乾坪量＝１００（ｇ／ｍ２）、抄替前の抄速＝７００（ｍ／ｍｉｎ）、抄替後の抄速＝５６０（ｍ／ｍｉｎ）とすると、坪量、抄速の変更量はかなり大きいので大規模な抄替になるが、生産量（＝坪量×抄速）は変化しない。
【００５８】
このような場合は蒸気圧の変更量は比較的小さくなるので、前記（２）式のフード内空気乾球温度の計算は蒸気圧予測値にはあまり影響を及ぼさず、前記（１）式のドライヤパートウエブ入り口水分率の計算が蒸気圧予測値にかなり大きな影響を及ぼす。
【００５９】
このため、生産量の変更量が小さい抄替での蒸気圧予測精度を向上させるためには、前述したフード内空気乾球温度のオートチューニングで説明したパラメータ調整の方法とは逆に、生産量の変更量が所定の値より小さい抄替のデータからパラメータＡ１、Ａ２を調整するようにすればよい。
【００６０】
このため、前記（５）式に代えて、下記（８）式の条件式を用いる。
【数６】
【００６１】
前記（８）式の条件を満たす抄替のうち、現在から過去ＮＧＣ２回のデータを用いて抄替前後の絶乾坪量変化の割合と蒸気圧予測誤差との散布図、および抄替前後の抄速変化の割合と蒸気圧予測誤差の散布図を作り、これらの散布図の回帰直線の傾きを最小自乗法で求める。
【００６２】
すなわち、
【数７】
【数８】
【００６３】
この傾きＫ１、Ｋ２用いてパラメータＡ１、Ａ２の調整を行う。傾きＫ１を用いてパラメータＡ１の調整を行い、傾きＫ２を用いてパラメータのＡ２の調整を行う。パラメータＡ１、Ａ２の調整方法は同じなので、ｊ＝１，２として同時に説明する。
【００６４】
まず、回帰直線の傾きＫｊの絶対値が所定の閾値より小さいときは、過度の調整を避けるためにパラメータの調整を行わない。閾値より大きいと、パラメータＡｊを下記（１０）式の値だけ増加させる。
増加量＝Ｆｊ×Ｋｊ／ＰＧ ・・・・・・・・ （１０）
【００６５】
この（１０）式のＰＧはドライヤパート入り口の水分率が１％増加したときの蒸気圧予測計算結果の増加量であり、ｋＰａ／％の単位を有する。また、Ｆｊは重み係数であり、抄替前後の絶乾坪量の変化の割合に対する蒸気圧予測値の誤差（ｋＰａ）であるので、理論上はＦｊ＝−１になる。しかし、急激なパラメータ調整を避けるために、−１≦Ｆｊ≦０の範囲に設定する。さらに、最適化調整が発散しないように、パラメータの調整結果に上下限を持たせる。
【００６６】
この処理をプログラム風に記述すると、下記のようになる。
Ｉｆ ａｂｓ（Ｋｊ）≧ＴＨｊ ｔｈｅｎ
Ａｊ，Ｎｅｗ＝Ｆｊ×Ｋｊ／ＰＧ＋Ａｊ，Ｏｌｄ（％） ・・・・ （１１）
Ｉｆ Ａｊ，Ｎｅｗ＞ＡＨＩｊ ｔｈｅｎ Ａｊ，Ｎｅｗ＝ＡＨＩｊ
Ｉｆ Ａｊ，Ｎｅｗ＜ＡＬＯｊ ｔｈｅｎ Ａｊ，Ｎｅｗ＝ＡＬＯｊ
【００６７】
ここにおいて、ＰＧは前述したように蒸気圧予測結果の増加量、Ｆｊは重み係数である。また、ＴＨｊは閾値、ＡＨＩｊ、ＡＬＯｊはそれぞれ上限値、下限値である。また、また、パラメータＡｊの添え字中にＮｅｗがあるものは今回計算した値、Ｏｌｄがあるものは前回の値である。ＰＧ、Ｆｊ、ＴＨｊ、ＡＨＩｊ、ＡＬＯｊは抄紙機の制御装置の画面上で設定するようにする。
【００６８】
前述したパラメータＡ１、Ａ２の調整方法では坪量が増加する抄替では蒸気圧予測計算結果が小さすぎる（Ｋ１＜０）傾向があったと仮定して、Ａ１が増大したとする。そのため、坪量変更量および生産量変更量が大きい抄替では、蒸気圧予測値が大きくなりすぎる傾向がある。従って、生産量変更量が大きい抄替における蒸気圧予測結果に影響を及ぼすパラメータＡ３を再調整しなければならない。
【００６９】
このため、プレス出口水分率が１％増加したときのフード内空気の乾球温度予測結果の増加量をＦＡＩＲとおき、パラメータＡ１の増加分にこのＦＡＩＲを乗じた値だけ、パラメータＡ３を増加させる。
通常０．０＜ＦＡＩＲ＜１．０の値を設定する。なお、パラメータＡ３が発散しないように、所定の上下限値を設ける。
【００７０】
この処理をプログラム風に記述すると、下記のようになる。
Ａ３，Ｎｅｗ＝ＦＡＩＲ×（Ａ１，Ｎｅｗ−Ａ１，Ｏｌｄ）＋Ａ３，Ｏｌｄ・・ （１２）
Ｉｆ Ａ３，Ｎｅｗ＞ＡＨＩ３ ｔｈｅｎ Ａ３，Ｎｅｗ＝ＡＨＩ３
Ｉｆ Ａ３，Ｎｅｗ＞ＡＬＯ３ ｔｈｅｎ Ａ３，Ｎｅｗ＝ＡＬＯ３
【００７１】
なお、ＡＨＩ３、ＡＬＯ３はそれぞれパラメータＡ３の上限値、下限値である。また、パラメータＡ１、Ａ３の添え字にＮｅｗとあるものは今回予測した値、Ｏｌｄとあるものは前回の値である。ＦＡＩＲ、ＡＨＩ３、ＡＬＯ３は抄紙機の制御装置の画面上で設定するようにする。
【００７２】
図３に蒸気圧安定値（ＳｔａｂｌｅＰ）を自動演算した結果を示す。この図において、横軸は時間、縦軸は蒸気圧およびその標準偏差である。１は蒸気圧のプロセス値（ｋＰａ）、２はその移動平均、３は標準偏差のグラフである。なお、移動平均時間ＡｖｅＴｉｍｅは１０分に設定した。
【００７３】
時刻４５．５分で抄替が始まり、時刻９２分で終了する。時刻８１分頃から蒸気圧２が大きく変動を始め、標準偏差３が大きくなる。この蒸気圧１の変動は時刻１０５分頃から徐々に小さくなり、それに伴って標準偏差３も減少していく。
【００７４】
時刻１４４．５分、すなわち抄替終了から５２．２分で標準偏差３が最小値（＝４．２０）になる。このときの蒸気圧の移動平均２は２１６ｋＰａであるので、この値が蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰになる。この結果は、グラフを視覚的に読みとった値とほぼ一致している。
【００７５】
なお、時刻１０１分から１５５分までは安定値演算区間であり、実際にはこの区間でのみ標準偏差を演算するが、図３ではわかりやすいように最初から標準偏差を演算している。また、安定値演算区間は標準偏差の最小値が確定できる範囲をとればよい。
【００７６】
前記（７）式で説明したように、フード内空気乾球温度のオートチューニング、すなわち前記（２）式のパラメータＡ３は、抄替前後の生産量の差の比率をＸ、プレ蒸気圧の予測値と図３で求めた蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰとの差をＹとしたときの回帰直線の傾きから求められる。
【００７７】
図４はこの回帰直線を表したものである。図４の横軸は抄替前後の生産量変更量の比率、縦軸はプレ蒸気圧予測値と蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰとの差であり、×印は生産量変化ΔＲＡｎａが５０００以上のデータ２０個をプロットしたものである。
【００７８】
この図の右上がりの直線は、前記（６）式を用いて演算した回帰直線である。ここでは傾きＫＲは４９．８４９になった。重み係数ＦＡ３＝０．０１２，前回のパラメータＡ３の値Ａ３，Ｏｌｄ＝０．００とすると、前記（７）から新しいパラメータＡ３，Ｎｅｗ＝０．６０になる。
【００７９】
前記（１）式で示したウエブ水分率の初期値を演算するために用いるパラメータＡ１は、前記（１１）式で示したように、抄替前後の絶乾坪量の差の比率をＸ、プレ蒸気圧の予測値と蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰとの差をＹとしたときの回帰直線の傾きから求められる。
【００８０】
図５はこの回帰直線を表したものである。横軸は絶乾坪量の差の比率、縦軸はプレ蒸気圧の予測値と安定値との差であり、×印は生産量変化ΔＲＡｎａが５０００未満の抄替時のデータをプロットしたものである。また、右下がりの直線はこのデータの回帰直線である。傾きＫ１は−５３．８２５となる。
【００８１】
前記（１１）式において、蒸気圧予測結果の増加量ＰＧ＝１１（ｋＰ／％）、重み係数Ｆ１＝０．９、パラメータＡ１の前回の値Ａ１，Ｏｌｄ＝８．７０（％）とすると、パラメータＡ１の新しい値Ａ１，Ｎｅｗ＝８．７０＋４．４０＝１３．１（％）になる。
【００８２】
また、フード内空気の乾球温度予測結果の増加量ＦＡＩＲ＝０．０３、パラメータＡ３の値Ａ３，Ｏｌｄ＝０．６０とすると、前記（１２）式からパラメータＡ３の新しい値Ａ３，Ｎｅｗ＝０．０３×４．４０＋０．６０＝０．７３になる。
【００８３】
図６は前記（７）、（１１）、（１２）式で演算したパラメータＡ１〜Ａ３を用いて演算したプレ蒸気圧の予測値と蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰとの差のばらつきを表したものである。図６の横軸は抄替前後の生産量の差の割合、縦軸はプレ蒸気圧の予測値と蒸気圧安定値ＳｔａｂｌｅＰとの差である。
【００８４】
×印は各抄替時におけるデータをプロットしたものである。なお、このデータは生産量変更量によらず、全ての抄替時のデータである。全ての抄替において予測値と安定値との差は４０ｋＰａ以内であり、本方法が有効であることがわかる。
【００８５】
図７に本発明に係る抄紙機のドライヤ予測制御装置の一実施例を示す。図７において、４は蒸気圧安定値演算部であり、前述したように蒸気圧プロセス値の標準偏差の変化から蒸気圧安定値を演算・決定する。５は抄替データ保存部であり、蒸気圧安定値演算部４が演算した蒸気圧安定値および他の抄替時のデータを保存する。
【００８６】
６はパラメータＡ３演算部であり、抄替データ保存部５に保存された抄替時のデータから前記（７）式に基づいてパラメータＡ３を演算・チューニングする。７はパラメータＡ１，Ａ２演算部であり、抄替データ保存部５に保存された抄替時のデータから前記（１１）式に基づいてパラメータＡ１、Ａ２を演算・チューニングする。
【００８７】
８はパラメータＡ３補正部であり、パラメータＡ１，Ａ２演算部７からパラメータＡ１を受け取り、前記（１２）式に基づいてパラメータＡ３を補正する。９は乾球温度演算部であり、パラメータＡ３補正部８からパラメータＡ３を受け取り、前記（２）式に基づいてフード内空気の乾球温度を演算する。１０はウエブ水分率初期値演算部であり、パラメータＡ１，Ａ２演算部からパラメータＡ１、Ａ２を受け取り、前記（１）式に基づいてウエブ水分率の初期値を演算する。
【００８８】
なお、パラメータＡ１、Ａ２のチューニングをしないときはパラメータＡ３補正部８は不要である。このときはパラメータＡ３演算部６の出力を乾球温度演算部９に入力して乾球温度を演算するようにする。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、次の効果が期待できる。
請求項１記載の発明によれば、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から、抄替後のドライヤパート入口のウエブ水分率の初期値を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第１のパラメータを演算するようにした。
【００９０】
従来経験的に決定していた第１のパラメータの値を、過去の抄替時のデータを用いて自動的に決定することが出来るという効果がある。また、回帰直線を求めて過去のデータに最も適合したパラメータ値を演算するようにしたので、その抄紙機固有の特性を加味したパラメータ値が得られるという効果もある。
【００９１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータとは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より小さく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴とした。生産量の変更量が小さい抄替はウエブ入り口水分率の計算が蒸気圧予測精度により大きく影響するので、生産量の変更量が小さい抄替のデータに限定することにより、より正確にパラメータの値を決定できるという効果がある。
【００９２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明において、第１のパラメータは、下式に基づいて演算するようにした。簡単な計算で第１のパラメータの値を決定できるという効果がある。
今回の第１のパラメータ＝Ｆ１×Ｋ１／ＰＧ＋前回の第１のパラメータ
但し、
Ｆ１：重み係数
Ｋ１：抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
ＰＧ：ドライヤパート入り口のウエブ水分率の増加量に対する蒸気圧予測結果の増加量
【００９３】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明において、第１のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値よりも大きい場合のみ実行するようにした。頻繁にパラメータの調整が行われることを回避することが出来、より正確に計算できるという効果がある。
【００９４】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明において、重み係数Ｆ１は、−１≦Ｆ１＜０の範囲の値をとることを特徴とした。重み係数をこの範囲で調整することにより、パラメータの値が急激に変わることを避けることができるという効果がある。
【００９５】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし請求項５記載の発明において、第１のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにした。あり得ないパラメータ値を設定することがなくなり、最適化調整の発散を防ぐことが出来るという効果がある。
【００９６】
請求項７記載の発明によれば、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から、抄替後のドライヤパート入口のウエブ水分率の初期値を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の抄速の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第２のパラメータを演算するようにした。
【００９７】
従来経験的に決定していた第２のパラメータの値を、過去の抄替時のデータを用いて自動的に決定することが出来るという効果がある。また、回帰直線を求めて過去のデータに最も適合したパラメータ値を演算するようにしたので、その抄紙機固有の特性を加味したパラメータ値が得られるという効果もある。
【００９８】
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より小さく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴とした。生産量の変更量が小さい抄替はウエブ入り口水分率の計算が蒸気圧予測精度により大きく影響するので、生産量の変更量が小さい抄替のデータに限定することにより、より正確にパラメータの値を決定できるという効果がある。
【００９９】
請求項９記載の発明によれば、請求項７または請求項８記載の発明において、第２のパラメータは、下式に基づいて演算するようにした。簡単な計算で第１のパラメータの値を決定できるという効果がある。
今回の第２のパラメータ＝Ｆ２×Ｋ２／ＰＧ＋前回の第２のパラメータ
但し、
Ｆ２：重み係数
Ｋ２：抄替前後の抄速の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
ＰＧ：ドライヤパート入り口のウエブ水分率の増加量に対する蒸気圧予測結果の増加量
【０１００】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、記第２のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値よりも大きい場合のみ実行するようにした。頻繁にパラメータの調整が行われることを回避することが出来、かつより正確に計算できるという効果がある。
【０１０１】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の発明において、重み係数Ｆ２は、−１≦Ｆ２＜０の値をとるようにした。重み係数をこの範囲で調整することにより、パラメータの値が急激に変わることを避けることができるという効果がある。
【０１０２】
請求項１２記載の発明によれば、請求項７ないし請求項１１記載の発明において、第２のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにした。あり得ないパラメータ値を設定することがなくなり、最適化調整の発散を防ぐことが出来るという効果がある。
【０１０３】
請求項１３記載の発明によれば、ドラム内蒸気温度の増加分に第３のパラメータを乗算した値から抄替後のフード内空気の乾球温度を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第３のパラメータを演算するようにした。
【０１０４】
従来経験的に決定していた第３のパラメータの値を、過去の抄替時のデータを用いて自動的に決定することが出来るという効果がある。また、回帰直線を求めて過去のデータに最も適合したパラメータ値を演算するようにしたので、その抄紙機固有の特性を加味したパラメータ値が得られるという効果もある。
【０１０５】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１３記載の発明において、過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴とした。乾球温度は生産量の変更量が大きい抄替ほど大きくなるので、これらのデータに限定することにより、より正確な値を求めることができるという効果がある。
【０１０６】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１４記載の発明において、第３のパラメータは、下式に基づいて演算するようにした。簡単な計算で第１のパラメータの値を決定できるという効果がある。
今回の第３のパラメータ＝ＦＡ３×ＫＲ＋前回の第３のパラメータ
但し、
ＦＡ３：重み係数
ＫＲ：抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
【０１０７】
請求項１６記載の発明によれば、請求項１５記載の発明において、第３のパラメータの演算は、回帰直線の傾きの絶対値が所定の値以上のときのみ実行するようにした。頻繁にパラメータの調整が行われることを回避することが出来、かつより正確に計算できるという効果がある。
【０１０８】
請求項１７記載の発明によれば、請求項１５または請求項１６記載の発明において、重み係数ＦＡ３は正の値であることを特徴とした。重み係数をこの範囲で調整することにより、パラメータの値が急激に変わることを避けることができるという効果がある。
【０１０９】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１３ないし請求項１７記載の発明において、第３のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにした。あり得ないパラメータ値を設定することがなくなり、最適化調整の発散を防ぐことが出来るという効果がある。
【０１１０】
請求項１９記載の発明によれば、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から抄替後のウエブ水分率の初期値を求め、ドラム内蒸気温度の増加分に第３のパラメータを乗算した値から抄替後のフード内空気の乾球温度を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法であって、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第１のパラメータを演算するようにし、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから第３のパラメータを演算するようにして、かつ今回の第１のパラメータの値と前回の第１のパラメータの値の差分値で、第３のパラメータを補正するようにした。
【０１１１】
絶乾坪量変更量、生産量変更量のいずれも大きい抄替では蒸気圧予測値が大きくなりすぎる可能性があるが、それを防止することができ、より正確な第３のパラメータ値を得ることができるという効果がある。
【０１１２】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１９記載の発明において、第３のパラメータを補正するときに、上限値および下限値を設けるようにした。あり得ない値が設定されるのを避けることができ、最適化の発散を防ぐことができるという効果がある。
【０１１３】
請求項２１記載の発明によれば、請求項１ないし請求項２０記載の発明において、蒸気圧安定値は、抄替後の蒸気圧測定値について所定の期間の標準偏差を求め、この標準偏差が最小になった時点の蒸気圧測定値であることを特徴とした。正確に蒸気圧安定値を求めることができるという効果がある。
【０１１４】
請求項２２記載の発明によれば、請求項２１記載の発明において、標準偏差の最小値が所定の値より大きいときに、蒸気圧安定値を０とするようにした。蒸気圧が安定しない抄替を区別することができるという効果がある。
【０１１５】
請求項２３記載の発明によれば、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率および抄替前後の抄速の差分の比率からウエブ水分率の初期値を演算するために用いる第１および第２のパラメータを演算するパラメータＡ１，Ａ２演算部と、このパラメータＡ１，Ａ２演算部が演算したパラメータを用いてウエブ水分率の初期値を演算するウエブ水分率初期値演算部とを有することを特徴とした。
【０１１６】
従来経験的に決定していた第２のパラメータの値を、過去の抄替時のデータを用いて自動的に決定することが出来るという効果がある。また、回帰直線を求めて過去のデータに最も適合したパラメータ値を演算するようにしたので、その抄紙機固有の特性を加味したパラメータ値が得られるという効果もある。
【０１１７】
請求項２４記載の発明によれば、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、ドラム内蒸気温度の増加分からフード内空気の乾球温度を演算する際に用いる第３のパラメータを演算するパラメータＡ３演算部と、このパラメータＡ３演算部が演算したパラメータを用いてフード内空気の乾球温度を演算する乾球温度演算部とを有することを特徴とした。従来経験的に求めていた第３のパラメータを自動的に演算することができるので、より正確にフード内乾球温度を求めることができるという効果がある。
【０１１８】
請求項２５記載の発明によれば、蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率および抄替前後の抄速の差分の比率からウエブ水分率の初期値を演算するために用いる第１および第２のパラメータを演算するパラメータＡ１，Ａ２演算部と、ドラム内蒸気温度の増加分からフード内空気の乾球温度を演算する際に用いる第３のパラメータを演算するパラメータＡ３演算部と、パラメータＡ１，Ａ２演算部の出力およびパラメータＡ３演算部の出力が入力され、パラメータＡ３演算部の出力を補正するパラメータＡ３補正部と、このパラメータＡ３補正部の出力が入力され、フード内空気の乾球温度を演算する乾球温度演算部と、パラメータＡ１，Ａ２演算部の出力が入力され、ウエブ水分率の初期値を演算するウエブ水分率初期値演算部とを有することを特徴とした。
【０１１９】
蒸気圧予測値が過大になるという課題を、第３のパラメータを調整することによって避けることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すフローチャートである。
【図２】蒸気圧の標準偏差演算の手順を説明するための特性図である。
【図３】蒸気圧安定値を演算するための特性図である。
【図４】回帰直線の例を示す図である。
【図５】回帰直線の例を示す図である。
【図６】本発明の効果を示す特性図である。
【図７】本発明の一実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 蒸気圧プロセス値の推移グラフ
２ 蒸気圧プロセス値の移動平均の推移グラフ
３ 蒸気圧プロセス値の標準偏差の推移グラフ
４ 蒸気圧安定値演算部
５ 抄替データ保存部
６ パラメータＡ３演算部
７ パラメータＡ１，Ａ２演算部
８ パラメータＡ３補正部
９ 乾球温度演算部
１０ ウエブ水分率初期値演算部
Claims (25)
- 抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から、抄替後のドライヤパート入口のウエブ水分率の初期値を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法において、
過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記第１のパラメータを演算するようにしたことを特徴とする抄紙機のドライヤ予測制御方法。 - 前記過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より小さく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴とする請求項１記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記第１のパラメータは、下式に基づいて演算するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
今回の第１のパラメータ＝Ｆ１×Ｋ１／ＰＧ＋前回の第１のパラメータ
但し、
Ｆ１：重み係数
Ｋ１：抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
ＰＧ：ドライヤパート入り口のウエブ水分率の増加量に対する蒸気圧予測結果の増加量 - 前記第１のパラメータの演算は、前記回帰直線の傾きの絶対値が所定の値よりも大きい場合のみ実行するようにしたことを特徴とする請求項３記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記重み係数Ｆ１は、−１≦Ｆ１＜０の範囲の値をとることを特徴とする請求項３または請求項４記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記第１のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項５記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から、抄替後のドライヤパート入口のウエブ水分率の初期値を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法において、
過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の抄速の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記第２のパラメータを演算するようにしたことを特徴とする抄紙機のドライヤ予測制御方法。 - 前記過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より小さく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴とする請求項７記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記第２のパラメータは、下式に基づいて演算するようにしたことを特徴とする請求項７または請求項８記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
今回の第２のパラメータ＝Ｆ２×Ｋ２／ＰＧ＋前回の第２のパラメータ
但し、
Ｆ２：重み係数
Ｋ２：抄替前後の抄速の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き
ＰＧ：ドライヤパート入り口のウエブ水分率の増加量に対する蒸気圧予測結果の増加量 - 前記第２のパラメータの演算は、前記回帰直線の傾きの絶対値が所定の値よりも大きい場合のみ実行するようにしたことを特徴とする請求項９記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記重み係数Ｆ２は、−１≦Ｆ２＜０の値をとることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記第２のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにしたことを特徴とする請求項７ないし請求項１１記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- ドラム内蒸気温度の増加分に第３のパラメータを乗算した値から抄替後のフード内空気の乾球温度を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法において、
過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記第３のパラメータを演算するようにしたことを特徴とする抄紙機のドライヤ予測制御方法。 - 前記過去の複数の抄替時のデータは、生産量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きく、かつ絶乾坪量の変更量の比率の絶対値が所定の値より大きい抄替のデータであることを特徴とする請求項１３記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記第３のパラメータは、下式に基づいて演算するようにしたことを特徴とする請求項１３または請求項１４記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
今回の第３のパラメータ＝ＦＡ３×ＫＲ＋前回の第３のパラメータ
但し、
ＦＡ３：重み係数
ＫＲ：抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線の傾き - 前記第３のパラメータの演算は、前記回帰直線の傾きの絶対値が所定の値以上のときのみ実行するようにしたことを特徴とする請求項１５記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記重み係数ＦＡ３は正の値であることを特徴とする請求項１５または請求項１６記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記第３のパラメータの演算結果に上限値および下限値を設けるようにしたことを特徴とする請求項１３ないし請求項１７記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 抄替前後の絶乾坪量の差分の比率に第１のパラメータを乗算した値と抄替前後の抄速の差分の比率に第２のパラメータを乗算した値の加算値から抄替後のウエブ水分率の初期値を求め、ドラム内蒸気温度の増加分に第３のパラメータを乗算した値から抄替後のフード内空気の乾球温度を求める抄紙機のドライヤ予測制御方法において、
過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記第１のパラメータを演算するようにし、過去の複数の抄替時のデータから、抄替前後の生産量の差分の比率と蒸気圧予測値と蒸気圧安定値との差分の回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記第３のパラメータを演算するようにして、かつ今回の前記第１のパラメータの値と前回の前記第１のパラメータの値の差分値で、前記第３のパラメータを補正するようにしたことを特徴とする抄紙機のドライヤ予測制御方法。 - 前記第３のパラメータを補正するときに、上限値および下限値を設けるようにしたことを特徴とする請求項１９記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記蒸気圧安定値は、抄替後の蒸気圧測定値について所定の期間の標準偏差を求め、この標準偏差が最小になった時点の前記蒸気圧測定値であることを特徴とする請求項１ないし請求項２０記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 前記標準偏差の最小値が所定の値より大きいときに、前記蒸気圧安定値を０とするようにしたことを特徴とする請求項２１記載の抄紙機のドライヤ予測制御方法。
- 蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率および抄替前後の抄速の差分の比率からウエブ水分率の初期値を演算するために用いる第１および第２のパラメータを演算するパラメータ
Ａ１，Ａ２演算部と、このパラメータＡ１，Ａ２演算部が演算したパラメータを用いてウエブ水分率の初期値を演算するウエブ水分率初期値演算部とを有することを特徴とする抄紙機のドライヤ予測制御装置。 - 蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、ドラム内蒸気温度の増加分からフード内空気の乾球温度を演算する際に用いる第３のパラメータを演算するパラメータＡ３演算部と、このパラメータＡ３演算部が演算したパラメータを用いてフード内空気の乾球温度を演算する乾球温度演算部とを有することを特徴とする抄紙機のドライヤ予測制御装置。
- 蒸気圧の安定値を演算する蒸気圧安定値演算部と、この蒸気圧安定値演算部の出力および抄替時のデータが保存されている抄替データ保存部と、抄替前後の絶乾坪量の差分の比率および抄替前後の抄速の差分の比率からウエブ水分率の初期値を演算するために用いる第１および第２のパラメータを演算するパラメータＡ１，Ａ２演算部と、ドラム内蒸気温度の増加分からフード内空気の乾球温度を演算する際に用いる第３のパラメータを演算するパラメータＡ３演算部と、前記パラメータＡ１，Ａ２演算部の出力および前記パラメータＡ３演算部の出力が入力され、パラメータＡ３演算部の出力を補正するパラメータＡ３補正部と、このパラメータＡ３補正部の出力が入力され、フード内空気の乾球温度を演算する乾球温度演算部と、前記パラメータＡ１，Ａ２演算部の出力が入力され、ウエブ水分率の初期値を演算するウエブ水分率初期値演算部とを有することを特徴とする抄紙機のドライヤ予測制御装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008519913A (ja) * | 2004-11-12 | 2008-06-12 | メッツォ ペーパー インコーポレイテッド | ペーパーマシンにおける方法及びシステム並びにソフトウェア |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8594828B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-11-26 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | System and method for optimizing a paper manufacturing process |
| US9535409B1 (en) * | 2012-10-26 | 2017-01-03 | Esolar Inc. | Advanced control of a multiple receiver concentrated solar power plant |
| US10429800B2 (en) * | 2015-06-26 | 2019-10-01 | Honeywell Limited | Layered approach to economic optimization and model-based control of paper machines and other systems |
| US10762251B2 (en) | 2017-02-22 | 2020-09-01 | Middle Chart, LLC | System for conducting a service call with orienteering |
| US10740502B2 (en) | 2017-02-22 | 2020-08-11 | Middle Chart, LLC | Method and apparatus for position based query with augmented reality headgear |
| US11900021B2 (en) | 2017-02-22 | 2024-02-13 | Middle Chart, LLC | Provision of digital content via a wearable eye covering |
| US10671767B2 (en) | 2017-02-22 | 2020-06-02 | Middle Chart, LLC | Smart construction with automated detection of adverse structure conditions and remediation |
| US10620084B2 (en) | 2017-02-22 | 2020-04-14 | Middle Chart, LLC | System for hierarchical actions based upon monitored building conditions |
| US10628617B1 (en) | 2017-02-22 | 2020-04-21 | Middle Chart, LLC | Method and apparatus for wireless determination of position and orientation of a smart device |
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| US10949579B2 (en) | 2017-02-22 | 2021-03-16 | Middle Chart, LLC | Method and apparatus for enhanced position and orientation determination |
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| US10467353B2 (en) * | 2017-02-22 | 2019-11-05 | Middle Chart, LLC | Building model with capture of as built features and experiential data |
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Cited By (1)
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