JP2013505489A - 化学的エンジニアリング工程を制御する明確なスイッチを有する二自由度制御方法 - Google Patents
化学的エンジニアリング工程を制御する明確なスイッチを有する二自由度制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】図1
Description
流入する出発物質Fin−反応温度TR
流入する冷却水FJ−反応温度TR
20 閉ループ制御
21 マスタ制御
22 スレーブ制御
30 プロセス
31 第1サブプロセス
32 第2サブプロセス
40 パイロット制御
50 状態評価装置
60 スイッチング論理
61 閉ループ制御入力の選択ブロック
62 閉ループ制御出力の選択ブロック
63 パイロット制御出力の選択ブロック
CM 閉ループ制御装置
Fin 出発材料の流入
FJ クーラントの流入
P 圧力
PS 予め設定された圧力
SC 閉ループ制御からスイッチング論理への信号
SCM 閉ループ制御からスイッチング論理への信号(マスタ制御)
SCS 閉ループ制御からスイッチング論理への信号(スレーブ制御)
SF パイロット制御からスイッチング論理への信号
SLC スイッチング論理から閉ループ制御への信号
SLCM スイッチング論理から閉ループ制御への信号(マスタ制御)
SLCS スイッチング論理から閉ループ制御への信号(スレーブ制御)
SLF スイッチング論理からパイロット制御への信号
SLS スイッチング論理から選択ブロックへの信号
TJ、in クーラント流入の温度
TJ、out クーラント流出の温度
TR 反応混合物中の温度
TRS 予め設定された反応温度
u 生成操作変数
uC 閉ループ制御操作変数
uCM 閉ループ制御操作変数(マスタ制御)
uCS 閉ループ制御操作変数(スレーブ制御)
uF パイロット制御操作変数
uFM パイロット制御操作変数(マスタ制御)
uFS パイロット制御操作変数(スレーブ制御)
uM 生成操作変数(マスタ制御)
uS 生成操作変数(スレーブ制御)
W 目標値
Wext 外部目標値
Wt 目標値の軌跡
y 閉ループ制御変数
y1 閉ループ制御変数(マスタ制御)
y2 閉ループ制御変数(スレーブ制御)
y※ 測定された状態変数
y1 ※ 第1サブプロセスの測定された状態変数
y2 ※ 第2サブプロセスの測定された状態変数
流入する出発物質Fin−反応温度TR
流入する冷却水FJ−反応温度TR
20 閉ループ制御
21 マスタ制御
22 スレーブ制御
30 プロセス
31 第1サブプロセス
32 第2サブプロセス
40 パイロット制御
50 状態評価装置
60 スイッチング論理
61 閉ループ制御入力の選択ブロック
62 閉ループ制御出力の選択ブロック
63 パイロット制御出力の選択ブロック
CM 閉ループ制御装置
Fin 出発材料の流入
FJ クーラントの流入
PR 圧力
PR、ext 予め設定された圧力
SC 閉ループ制御からスイッチング論理への信号
SCM 閉ループ制御からスイッチング論理への信号(マスタ制御)
SCS 閉ループ制御からスイッチング論理への信号(スレーブ制御)
SF パイロット制御からスイッチング論理への信号
SLC スイッチング論理から閉ループ制御への信号
SLCM スイッチング論理から閉ループ制御への信号(マスタ制御)
SLCS スイッチング論理から閉ループ制御への信号(スレーブ制御)
SLF スイッチング論理からパイロット制御への信号
SLS スイッチング論理から選択ブロックへの信号
TJ、in クーラント流入の温度
TJ、out クーラント流出の温度
TR 反応混合物中の温度
TR、ext 予め設定された反応温度
u 生成操作変数
uC 閉ループ制御操作変数
uCM 閉ループ制御操作変数(マスタ制御)
uCS 閉ループ制御操作変数(スレーブ制御)
uF パイロット制御操作変数
uFM パイロット制御操作変数(マスタ制御)
uFS パイロット制御操作変数(スレーブ制御)
uM 生成操作変数(マスタ制御)
uS 生成操作変数(スレーブ制御)
W 目標値
Wext 外部目標値
Wt 目標値の軌跡
y 閉ループ制御変数
y1 閉ループ制御変数(マスタ制御)
y2 閉ループ制御変数(スレーブ制御)
y※ 測定された状態変数
y1 ※ 第1サブプロセスの測定された状態変数
y2 ※ 第2サブプロセスの測定された状態変数
Claims (15)
- プロセスエンジニアリング工程の閉ループ制御を実行する方法であって、
閉ループ制御変数(y)用の目標値の軌跡(Wt)を提供するステップと、
プロセスの閉ループ制御変数(y)及び更なる状態変数
閉ループ制御変数(y)とこれらの目標値との対比から制御誤差を検出するステップと、
制御誤差に基づく閉ループ制御操作変数(uC)を制御アルゴリズムによって決定するステップと、
パイロット制御操作変数(uF)を決定するステップと、
閉ループ制御操作変数(uC)及びパイロット制御操作変数(uF)から生成操作変数(u)を算出するステップと、
プロセス中に生成操作変数(u)を設定するステップと、を備え、
制御アルゴリズム及び/またはパイロット制御の構造が、閉ループ制御変数(y)、更なる状態変数
- カスケード接続され、少なくとも1のマスタ制御及びこれに従属する少なくとも1のスレーブ制御の生成操作変数が、それぞれの閉ループ制御操作変数及びこれらに割り当てられたパイロット制御操作変数を基にして算出されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 少なくとも1のスレーブ制御の制御アルゴリズム及び/またはパイロット制御の構造が変更されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 制御アルゴリズム及び/またはパイロット制御の構造の変更は、連続的なスイッチングモードの発生によって設定されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 新たなスイッチングモードへの切り替えの際またはスイッチングモードの間に、1以上の目標値の軌跡(Wt)が再度算出されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 制御アルゴリズムの構造の変更は、閉ループ制御変数(y)及び閉ループ制御操作変数(uC)の論理的組合せの変更を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- パイロット制御の構造の変更は、種々の状態依存算出基準または予め設定されたパイロット制御操作変数(uF)の変更を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 1以上のパイロット制御操作変数(uF)が、少なくとも1のスイッチングモードの間のシステム反転によって生成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 状態評価方法は拡張カルマンフィルタを有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
- プロセスエンジニアリング工程は、バッチ式操作モードまたは半バッチ式操作モードで実行されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 閉ループ制御として用いられるプロセスは、熱交換設備を備えたバッチ式反応器または半バッチ式反応器を有することを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 供給される出発物質の流量、
供給される熱キャリア媒体の流量、
供給される熱キャリア媒体の温度、
反応器内にまたは反応器上に配置されるヒータの出力、
反応器内または反応器に接続される熱交換器内の圧力、
外部の熱交換器に関する熱キャリア媒体の流量または温度、
のうちから少なくとも1の操作変数が選択されることを特徴とする請求項12に記載の方法。 - プロセスエンジニアリング工程の閉ループ制御を実行する閉ループ制御装置であって、
閉ループ制御変数(y)用の目標値の軌跡(Wt)を利用可能とする1の信号発生器(10)と、
閉ループ制御変数(y)及びプロセスの更なる状態変数
制御アルゴリズムによって制御誤差に基づく閉ループ制御操作変数(uC)を決定する閉ループ制御(20、21、22)と、
パイロット制御操作変数(uF)を決定するパイロット制御(40)と、
閉ループ制御操作変数(uC)及びパイロット制御操作変数(uF)から生成操作変数(u)を算出する手段と、
プロセスに生成操作変数(u)を適合させる手段と、を備え、
制御アルゴリズム及び/または閉ループ制御変数(y)の関数としてのパイロット制御の構造、更なる状態変数(y)(数1)及び/または目標値の軌跡(Wt)の変更に適した少なくとも1のスイッチング論理(60)を具備することを特徴とする閉ループ制御装置。 - 請求項1〜13のいずれか1項に係る方法の全てのステップを実行するプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムであって、
コンピュータ、プロセス制御システムまたは対応するコンピュータユニットで作動することを特徴とするコンピュータプログラム。
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Title |
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GRAICHEN K: "FEEDFORWARD CONTROL WITH ONLINE PARAMETER ESTIMATION APPLIED TO THE CHYLLA-HAASE REACTOR BENCHMARK", JOURNAL OF PROCESS CONTROL, vol. V16 N7, JPN5012016504, 1 August 2006 (2006-08-01), GB, pages 733 - 745, ISSN: 0002538302 * |
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