JP2017000966A - Simulation method of water treatment system and program therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水処理システムのシミュレーション方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a simulation method and a program for a water treatment system.
近年、海水淡水化システムや浄水システムといった「水処理システム」の需要が高まっている。水処理システムの設計段階では、所望の流量・水質の処理水が得られるように、また、各装置における流量・水質等が許容範囲で収まるように、コンピュータを用いて事前にシミュレーションが行われる。このような水処理システムのシミュレーションに関する技術として、例えば、以下に示すものが知られている。 In recent years, the demand for “water treatment systems” such as seawater desalination systems and water purification systems is increasing. In the design stage of the water treatment system, a simulation is performed in advance using a computer so that treated water having a desired flow rate and quality can be obtained, and so that the flow rate, water quality and the like in each apparatus are within an allowable range. As a technique related to the simulation of such a water treatment system, for example, the following is known.
すなわち、特許文献１には、水処理システムの処理フロー図の作成、初期値の設定、水収支の計算、熱収支の計算、物質収支の計算、及び各ユニットの設計計算を順次行うシミュレーション装置について記載されている。
That is,
また、特許文献２には、模擬対象となる設備の能力情報及び管路データを用いて、上水又は下水の運用を模擬する運用シミュレーション装置について記載されている。
水処理システムの処理フロー図は、装置等を示すアイコンを入力手段の操作によって画面上で配置し、さらに、流路を設定するという手順で作成されることが多い。
前記した「流路」は、特許文献１，２に記載の技術において、以下の手順で設定される。すなわち、（１）入力手段の操作によって、ユーザが、流路の上流側に接続される装置を選択し、（２）流路の下流側に接続される別の装置を選択し、（３）流路として設定する。つまり、特許文献１，２に記載の技術では、水処理システムの流路を設定するたびに、前記した（１）〜（３）の手順を繰り返すことになるため、処理フロー図の作成に手間がかかるという問題がある。
A processing flow diagram of a water treatment system is often created by a procedure in which icons indicating devices and the like are arranged on a screen by operating an input means, and a flow path is set.
In the techniques described in
また、特許文献１，２に記載の技術では、水処理システムのシミュレーションの結果（例えば、各装置における流量）を数値としてユーザが確認できるものの、水処理システム全体の状態を視覚的に把握しにくいという問題もある。
In addition, in the techniques described in
そこで、本発明は、ユーザにとって使い勝手のよい、水処理システムのシミュレーション方法等を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the simulation method of a water treatment system etc. which are convenient for a user.
前記課題を解決するために、本発明は、入力手段の操作によって選択された第１のアイコンが第２のアイコンに重なっている状態で前記選択の操作が解除された場合、前記第１のアイコンから前記第２のアイコンに向かう処理水の流路を設定することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides the first icon when the selection operation is canceled in a state where the first icon selected by the operation of the input unit overlaps the second icon. The flow path of the treated water toward the second icon is set.
また、本発明は、水処理システムの各流路における処理水の流量・水質・温度・水圧のうち少なくとも一つの項目を算出し、前記水処理システムの処理フロー図の流路を、前記項目の数値の経時的変化を示すように、前記数値に対応する形態で表示手段に動画として表示することを特徴とする。 Further, the present invention calculates at least one item among the flow rate, water quality, temperature, and water pressure of treated water in each flow path of the water treatment system, and the flow path of the treatment flow diagram of the water treatment system is the In order to show the change of the numerical value with time, it is displayed as a moving image on the display means in a form corresponding to the numerical value.
また、本発明は、水処理システムの装置と、前記水処理システムの流路と、当該流路における処理水の流量・水質・温度・水圧のうち少なくとも一つの項目の目標値と、が入力手段の操作によって入力された場合、制御手段が、前記流路における前記項目が前記目標値となるように、シミュレーションを繰り返して前記装置の制御ゲインを調整し、調整後の制御ゲインを表示手段に表示することを特徴とする。 Further, the present invention provides an input means comprising: an apparatus of a water treatment system; a flow path of the water treatment system; and a target value of at least one of the flow rate, water quality, temperature, and water pressure of the treated water in the flow path When the input is performed, the control means repeats simulation so as to adjust the control gain of the apparatus so that the item in the flow path becomes the target value, and the adjusted control gain is displayed on the display means. It is characterized by doing.
本発明によれば、ユーザにとって使い勝手のよい、水処理システムのシミュレーション方法等を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the simulation method of a water treatment system etc. which are convenient for a user can be provided.
以下では、一例として、海水淡水化を行う水処理システムを、シミュレーション装置１０（図１参照）を用いて設計する場合について説明する。 Below, the case where the water treatment system which performs seawater desalination is designed using the simulation apparatus 10 (refer FIG. 1) as an example is demonstrated.
≪第１実施形態≫
＜シミュレーション装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係る水処理システムのシミュレーション方法を実行するシミュレーション装置１０の機能ブロック図である。シミュレーション装置１０は、入力手段２０の操作に応じて、水処理システムの装置や流路を設定したり（つまり、水処理システムを設計したり）、水処理システムのシミュレーションを行って、その結果を表示手段３０に表示したりする装置である。
<< First Embodiment >>
<Configuration of simulation device>
FIG. 1 is a functional block diagram of a
図１に示す入力手段２０は、例えば、ポインティングデバイス（マウス）やキーボードであり、表示手段３０は、例えば、ディスプレイである。
The
図１に示すように、シミュレーション装置１０は、記憶手段１１と、制御手段１２と、を備えている。
記憶手段１１は、図示はしないが、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等を含んで構成される。ＲＯＭには、制御手段１２のプログラムが格納されている。ＲＡＭは、前記したプログラムが展開されるアクセスメモリである。ＨＤＤには、装置データベース１１１及び流路データベース１１２が格納されている。
As shown in FIG. 1, the
Although not shown, the
装置データベース１１１は、水処理システムの構成要素の候補となる装置（高圧ポンプ、ブースタポンプ、逆浸透装置等：図２（ａ）、（ｂ）参照）の特性や、これらの装置をアイコンとして表示手段３０に表示するための画像情報を含むデータベースである。
流路データベース１１２は、水処理システムの流路（図２（ｃ）参照）の特性や、流路と装置との接続関係を示す情報を含むデータベースである。
The
The
図２（ａ）は、高圧ポンプ、ブースタポンプ等に関する装置データベース１１１の説明図である。
装置データベース１１１には、例えば、高圧ポンプの識別情報ＨＨＨ１と、高圧ポンプの特性（例えば、吸込圧力と吐出圧力との関係）を示す数式ｙH＝ｆ（ｘH）と、数式に含まれるパラメータの許容範囲（ｘ１H≦ｘH≦ｘ２H）と、高圧ポンプをアイコン「ＨＰＰ」（図３参照）として表示するための画像情報Ｈと、が格納されている。なお、破線枠で囲んだ「上流側の流路」及び「下流側の流路」の各識別情報は、入力手段２０の操作によって、高圧ポンプの上流側・下流側の流路が設定されたときに追加される（流路の情報が紐付けられる）。なお、ブースタポンプ等についても同様である。
FIG. 2A is an explanatory diagram of the
In the
図２（ｂ）は、逆浸透装置に関する装置データベース１１１の説明図である。
図２（ｂ）では、後記する処理フロー図Ｆ１（図７参照）において、２つの逆浸透装置「ＲＯ１」、「ＲＯ２」が設定される場合を示している。それぞれの逆浸透装置「ＲＯ１」、「ＲＯ２」には、異なる識別情報ＲＲＲ１，ＲＲＲ２が付与されている。
図２（ｂ）に示すように、一方の逆浸透装置の識別情報ＲＲＲ１と、この逆浸透装置の特性（透過水の回収率、脱塩率等）を示す数式ｙR＝ｈ（ｘR）と、数式に含まれるパラメータの許容範囲（ｘ１R≦ｘR≦ｘ２R）と、逆浸透装置をアイコン「ＲＯ１」（図７参照）として表示するための画像情報Ｒと、が格納されている。なお、破線枠で囲んだ「上流側の流路」、「透過水流路」、及び「濃縮水流路」の各識別情報は、入力手段２０の操作によって各流路が設定されたときに追加される（流路の情報が紐付けられる）。他方の逆浸透装置（識別情報：ＲＲＲ２）についても同様である。
FIG. 2B is an explanatory diagram of the
FIG. 2B shows a case where two reverse osmosis devices “RO1” and “RO2” are set in a processing flow diagram F1 (see FIG. 7) described later. Different identification information RRR1, RRR2 is assigned to each of the reverse osmosis devices “RO1”, “RO2”.
As shown in FIG. 2 (b), the identification information RRR1 of one reverse osmosis device and the formula y R = h (x R ) indicating the characteristics (recovered water recovery rate, desalination rate, etc.) of this reverse osmosis device And an allowable range of parameters included in the formula (x1 R ≦ x R ≦ x2 R ) and image information R for displaying the reverse osmosis device as an icon “RO1” (see FIG. 7). . The identification information of the “upstream channel”, “permeate channel”, and “concentrated water channel” enclosed by the broken line frame is added when each channel is set by the operation of the input means 20. (The flow path information is linked). The same applies to the other reverse osmosis device (identification information: RRR2).
図２（ｃ）は、流路データベース１１２の説明図である。
例えば、高圧ポンプ（識別情報：ＨＨＨ１）から逆浸透装置（識別情報：ＲＲＲ１）に向かう処理水の流路２が、入力手段２０の操作によって設定された場合、この流路２の識別情報ＮＮＮ２と、流路２の特性（例えば、圧力損失）を示す数式ｙ2＝ｋ（ｘ2）と、流路２の上流側の装置の識別情報ＨＨＨ１と、下流側の装置の識別情報ＲＲＲ１と、一覧表の列番号と、が新たに設定される。なお、「一覧表の列番号」については後記する。
FIG. 2C is an explanatory diagram of the
For example, when the
図３は、水処理システムの設計画面の表示例である。
図３に示す候補表示エリアＥは、水処理システムの構成要素の候補となる装置等のアイコンを表示するためのエリアである。図２では、高圧ポンプ（ＨＰＰ）、ブースタポンプ（ＢＰ）、逆浸透装置（ＲＯ）、及び流量調整弁（Ｖａｌｖｅ）に対応するアイコンの他に、原水アイコン「Ｉｎｌｅｔ」、透過水アイコン「Ｏｕｔｌｅｔ」、及び濃縮水アイコン「Ｂｒｉｎｅ」が表示されている。
FIG. 3 is a display example of the design screen of the water treatment system.
A candidate display area E shown in FIG. 3 is an area for displaying icons of devices and the like that are candidates for components of the water treatment system. In FIG. 2, in addition to the icons corresponding to the high-pressure pump (HPP), booster pump (BP), reverse osmosis device (RO), and flow control valve (Valve), the raw water icon “Inlet” and the permeated water icon “Outlet” And the concentrated water icon “Brine” are displayed.
前記した原水アイコン「Ｉｎｌｅｔ」は、水処理システムに供給される原水（海水）を示すアイコンである。透過水アイコン「Ｏｕｔｌｅｔ」は、逆浸透装置の膜を透過した透過水を示すアイコンである。濃縮水アイコン「Ｂｒｉｎｅ」は、逆浸透装置の膜を透過しなかった、塩分濃度の高い濃縮水を示すアイコンである。なお、前記した透過水・濃縮水は、水処理システムの装置で処理された「処理水」に含まれる。以下では、装置（高圧ポンプ、逆浸透装置等）のアイコン、原水アイコン、透過水アイコン、及び濃縮水アイコンを、まとめて「アイコン」と記載する。 The above-described raw water icon “Inlet” is an icon indicating raw water (seawater) supplied to the water treatment system. The permeated water icon “Outlet” is an icon indicating permeated water that has passed through the membrane of the reverse osmosis device. The concentrated water icon “Brine” is an icon indicating concentrated water having a high salt concentration that has not permeated through the membrane of the reverse osmosis device. The permeated water / concentrated water described above is included in “treated water” treated by the apparatus of the water treatment system. Hereinafter, the icons of the devices (high pressure pump, reverse osmosis device, etc.), raw water icons, permeated water icons, and concentrated water icons are collectively referred to as “icons”.
図３に示す設計エリアＦは、水処理システムの処理フロー図Ｆ１（図７参照）や、後記する一覧表Ｆ２（図７参照）を表示するためのエリアである。なお、「処理フロー図」とは、水処理システムの装置をアイコンとして表示するとともに、各装置を接続する流路を、処理水が流れる向きを示す矢印として表示した図である。 The design area F shown in FIG. 3 is an area for displaying a treatment flow diagram F1 (see FIG. 7) of the water treatment system and a list F2 (see FIG. 7) to be described later. The “treatment flow diagram” is a diagram in which the apparatus of the water treatment system is displayed as an icon, and the flow path connecting each apparatus is displayed as an arrow indicating the direction in which the treated water flows.
図３に示す設計エリアＦに複数のアイコンが配置され、各アイコンが流路を介して接続されることで、処理フロー図が作成される（つまり、水処理システムが設計される）。具体的に説明すると、入力手段２０（図１参照）の操作によって、候補表示エリアＥからアイコンが選択され、選択されたアイコンが設計エリアＦに配置される（図３のカーソルＣを参照）。さらに、入力手段２０の操作によって、水処理システムの流路が設定される。なお、流路の設定方法については後記する。 A plurality of icons are arranged in the design area F shown in FIG. 3, and each icon is connected via a flow path, whereby a treatment flow diagram is created (that is, a water treatment system is designed). More specifically, an icon is selected from the candidate display area E by the operation of the input means 20 (see FIG. 1), and the selected icon is arranged in the design area F (see the cursor C in FIG. 3). Furthermore, the flow path of the water treatment system is set by operating the input means 20. The flow path setting method will be described later.
再び、図１に戻って説明を続ける。制御手段１２は、記憶手段１１のＲＯＭ（図示せず）に格納されたプログラムがＲＡＭ（図示せず）に展開され、ＣＰＵ（Central Processing Unit：図示せず）がプログラムを実行することで、その機能が具現化される。図１に示すように、制御手段１２は、処理フロー設定部１２１と、収支計算部１２２と、及び表示制御部１２３と、を備えている。
Returning again to FIG. 1, the description will be continued. The
処理フロー設定部１２１は、入力手段２０の操作に応じて、水処理システムの装置・流路の設定を行う機能を有している。前記した「装置・流路の設定」には、装置データベース１１１の情報と、流路データベース１１２の情報と、を紐付ける処理と、表示手段３０に処理フロー図Ｆ１（図７参照）や一覧表Ｆ２（図７参照）を表示する処理と、が含まれる。
The processing
収支計算部１２２は、水処理システムの装置・流路における処理水の流量や、処理水に含まれる蒸発残留物の濃度等に関する収支計算を行う。すなわち、収支計算部１２２は、装置データベース１１１（図２（ａ）、（ｂ）参照）及び流路データベース１１２（図２（ｃ）参照）に格納されている各数式と、装置・流路の接続関係（図２（ａ）、（ｂ）の破線枠、及び図２（ｃ）参照）と、に基づいて、処理水の流量等を計算し、水処理システムのシミュレーションを実行する。収支計算部１２２による収支計算の結果は、表示制御部１２３に出力される。
The
表示制御部１２３は、入力手段２０の操作に応じて、処理フロー図のアイコンや流路を表示手段３０に表示したり、収支計算部１２２の計算結果を表示手段３０に表示したりする機能を有している。なお、表示制御部１２３が実行する処理については後記する。
The
＜シミュレーション装置の動作＞
図４は、水処理システムの新たな流路を設定する処理を示すフローチャートである。なお、図４の「ＳＴＡＲＴ」時には、表示手段３０の設計エリアＦ（図３参照）に、少なくとも２つのアイコンが配置されているものとする。
<Operation of simulation device>
FIG. 4 is a flowchart showing a process for setting a new flow path of the water treatment system. Note that at “START” in FIG. 4, it is assumed that at least two icons are arranged in the design area F (see FIG. 3) of the
ステップＳ１０１において制御手段１２は、設計エリアＦ（図３参照）に表示されているアイコンのうち一つが、入力手段２０の操作によって選択されたか否かを判定する。
In step S <b> 101, the
図５（ａ）は、流路の設定に関する説明図である。図５（ａ）に示す例では、処理フロー図の構成要素として、３つのアイコン「Ｉｎｌｅｔ」、「ＨＰＰ」、「ＲＯ１」と、流路１と、が既に設定されている。以下では、高圧ポンプのアイコン「ＨＰＰ」から、逆浸透装置のアイコン「ＲＯ１」に向かう流路を新たに設定する場合について説明する。
Fig.5 (a) is explanatory drawing regarding the setting of a flow path. In the example shown in FIG. 5A, three icons “Inlet”, “HPP”, “RO1”, and a
前記したステップＳ１０１の具体例を説明すると、図５（ａ）に示すように、アイコン「ＨＰＰ」にカーソルＣが重なった状態でポインティングデバイス（入力手段２０：図１参照）のボタンが押された場合、制御手段１２は、このアイコン「ＨＰＰ」が選択されたと判定し（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２の処理に進む。なお、図４のフローチャートでは省略したが、制御手段１２は、ステップＳ１０１の選択時におけるアイコン「ＨＰＰ」の画面上の位置（座標）を記憶する。
一方、ステップＳ１０１において、いずれのアイコンも選択されていない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、制御手段１２の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
Explaining a specific example of step S101 described above, as shown in FIG. 5A, the button of the pointing device (input means 20: see FIG. 1) is pressed with the cursor C over the icon “HPP”. In this case, the control means 12 determines that this icon “HPP” has been selected (S101: Yes), and proceeds to the process of step S102. Although omitted in the flowchart of FIG. 4, the
On the other hand, if no icon is selected in step S101 (S101: No), the process of the control means 12 returns to “START” (RETURN).
ステップＳ１０２において制御手段１２は、ステップＳ１０１で選択されたアイコン「ＨＰＰ」（第１のアイコン）を、入力手段２０の操作に応じて、表示制御部１２３（図１参照）によって移動させる。例えば、図５（ｂ）に示すように、ポインティングデバイスによってドラッグ操作がなされた場合、制御手段１２は、このドラッグ操作に応じてアイコン「ＨＰＰ」を画面上で移動させる。
In step S <b> 102, the
このとき、制御手段１２は、アイコン「ＨＰＰ」に接続された流路１を示す矢印も、アイコン「ＨＰＰ」との接続関係が維持されるように画面上で移動させる。ちなみに、図５（ｂ）では、アイコン「ＨＰＰ」の元の位置を破線で示しているが、アイコン「ＨＰＰ」の移動後の位置をユーザが把握できれば足りるため、ドラッグ操作中、アイコン「ＨＰＰ」の元の位置を表示する必要は特にない。
At this time, the control means 12 also moves the arrow indicating the
図４のステップＳ１０３において制御手段１２は、ステップＳ１０２において移動したアイコン「ＨＰＰ」が、画面上で別のアイコン（第２のアイコン）に重なっているか否かを判定する。例えば、図５（ｃ）に示すように、アイコン「ＨＰＰ」が別のアイコン「ＲＯ１」に重なっている場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、制御手段１２の処理はステップＳ１０４に進む。
一方、ステップＳ１０３において、アイコン「ＨＰＰ」が別のアイコンに重なっていない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、制御手段１２の処理はステップＳ１０２に進む。
In step S103 in FIG. 4, the
On the other hand, if the icon “HPP” does not overlap another icon in step S103 (S103: No), the process of the control means 12 proceeds to step S102.
ステップＳ１０４において制御手段１２は、ステップＳ１０１の選択の操作が解除されたか否かを判定する。例えば、図５（ｃ）に示すように、それまで押されていたポインティングデバイスのボタンが離された場合、制御手段１２は、アイコン「ＨＰＰ」の選択の操作が解除されたと判定し（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５の処理に進む。一方、ステップＳ１０４において選択の操作が解除されていない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、制御手段１２の処理はステップＳ１０２に進む。
In step S104, the control means 12 determines whether or not the selection operation in step S101 has been cancelled. For example, as shown in FIG. 5C, when the button of the pointing device that has been pressed is released, the
ステップＳ１０５において制御手段１２は、高圧ポンプのアイコン「ＨＰＰ」から、逆浸透装置のアイコン「ＲＯ１」に向かう処理水の流路を設定する。前記したように、「流路を設定する」という処理には、流路に関するデータの紐付けと、表示手段３０における新たな流路の表示と、が含まれる。 In step S105, the control means 12 sets the flow path of the treated water from the high pressure pump icon “HPP” to the reverse osmosis device icon “RO1”. As described above, the process of “setting a flow path” includes linking data relating to the flow path and displaying a new flow path on the display means 30.
流路に関するデータの紐付けについて説明すると、制御手段１２は、処理フロー設定部１２１（図１参照）によって、高圧ポンプの下流側の流路（図２（ａ）参照）、及び、逆浸透装置（識別情報ＲＲＲ１）の上流側の流路（図２（ｂ）参照）として、新たな流路２の識別情報ＮＮＮ２を装置データベース１１１に付加する。また、制御手段１２は、流路２の上流側の装置として高圧ポンプの識別情報ＨＨＨ１を流路データベース１１２に付加するともに（図２（ｃ）参照）、流路２の下流側の装置として逆浸透装置の識別情報ＲＲＲ１を流路データベース１１２に付加する（同図参照）。
The data relating to the flow path will be described. The control means 12 uses the processing flow setting unit 121 (see FIG. 1) to control the flow path on the downstream side of the high-pressure pump (see FIG. 2A) and the reverse osmosis device. The identification information NNN2 of the
新たな流路の表示について図５（ｄ）を例に説明すると、制御手段１２は、アイコン「ＨＰＰ」から別のアイコン「ＲＯ１」に向かう処理水の流路２を、表示制御部１２３（図１参照）によって、矢印として表示する。このとき、制御手段１２は、ステップＳ１０１の選択時の位置にアイコン「ＨＰＰ」を表示する。これによって、アイコン「ＨＰＰ」から別のアイコン「ＲＯ１」に向かう新たな流路２が設定された（つまり、アイコン「ＨＰＰ」の単なる移動ではない）ことをユーザが理解しやすくなる。また、ポインティングデバイスを用いたドラッグ・アンド・ドロップの操作によって（図５（ａ）〜（ｄ）参照）、新たな流路２を簡単に設定できる。
ステップＳ１０５の処理を行った後、制御手段１２の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
The display of a new flow path will be described with reference to FIG. 5D as an example. The
After performing the process of step S105, the process of the control means 12 returns to “START” (RETURN).
また、図４に示す一連の処理中、制御手段１２は、収支計算部１２２（図１参照）によって、所定周期で水処理システムのシミュレーションを実行する。なお、新たな流路の設定や（Ｓ１０５）、画面上の「シミュレーション開始」のボタン（図示せず）の選択操作を、シミュレーションを開始するトリガにしてもよい。
次に、入力手段２０の操作によって原水の流量等が変更された場合のシミュレーションについて説明する。
Further, during the series of processes shown in FIG. 4, the control means 12 executes a simulation of the water treatment system at a predetermined cycle by the balance calculation unit 122 (see FIG. 1). Note that setting a new flow path (S105) and selecting a “simulation start” button (not shown) on the screen may be used as a trigger for starting the simulation.
Next, a simulation when the flow rate of raw water is changed by the operation of the
図６は、原水の流量等の変更に基づく水処理システムのシミュレーションの処理を示すフローチャートである。なお、図６に示す「ＳＴＡＲＴ」時には、図４のフローチャートで説明した一連の処理によって、少なくとも２つの装置（アイコン）と、これらを接続する流路と、を備える水処理システムのシミュレーションが既に行われているものとする。 FIG. 6 is a flowchart showing a simulation process of the water treatment system based on a change in the flow rate of raw water. At the time of “START” shown in FIG. 6, a simulation of a water treatment system including at least two devices (icons) and a flow path connecting them has already been performed by the series of processes described in the flowchart of FIG. It is assumed that
ステップＳ２０１において制御手段１２は、入力手段２０の操作によって、原水の流量等が変更されたか否かを判定する。つまり、制御手段１２は、水処理システムに供給される原水の流量・水質（例えば、蒸発残留物の濃度）・温度・水圧、及び装置の性能を示すパラメータのうち少なくとも一つが変更されたか否かを判定する。前記した「装置の性能を示すパラメータ」とは、例えば、逆浸透装置における透過水の回収率や、不純物の除去率である。
以下では、一例として、入力手段２０の操作によって原水の流量を連続的に変更し、そのシミュレーション結果を表示する場合について説明する。
In step S201, the
Below, the case where the flow volume of raw | natural water is changed continuously by operation of the input means 20 as an example, and the simulation result is displayed is demonstrated.
図７は、処理フロー図Ｆ１及び一覧表Ｆ２の説明図である。図７に示す例では、流路の矢印付近に、その識別番号１，２，…，６が表示され、各装置・各流路における流量Ｑ、及び蒸発残留物の濃度ＴＤＳ（Total Dissolved Solids）の計算結果が表示されている。なお、図７では、候補表示エリアＥ（図３参照）を省略している。また、図７に示す例では、逆浸透装置「ＲＯ１」、「ＲＯ２」によって２段階で逆浸透処理を行うとともに、逆浸透装置「ＲＯ２」の逆浸透膜を透過しなかった濃縮水（原水よりも濃度ＴＤＳが低い濃縮水）を、高圧ポンプ「ＨＰＰ」の吸入側に戻すように水処理システムが構成されている。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the processing flow diagram F1 and the list F2. In the example shown in FIG. 7, the
図７に示す数値変更エリアＦ１１は、原水の流量を連続的に変更するためのエリアであり、入力手段２０の所定の操作によって表示される。そして、入力手段２０によって、数値変更エリアＦ１１の操作バーＧをスライドすることで、原水の流量を連続的に変更（増減）できるようになっている。なお、原水の水質・温度・水圧も同様にして変更可能であり、また、逆浸透装置「ＲＯ１」、「ＲＯ２」の回収率等も変更可能である。 A numerical value change area F <b> 11 shown in FIG. 7 is an area for continuously changing the flow rate of raw water, and is displayed by a predetermined operation of the input means 20. And the flow rate of raw | natural water can be changed continuously (increase / decrease) by sliding the operation bar G of the numerical value change area F11 with the input means 20. FIG. The quality, temperature, and water pressure of the raw water can be changed in the same manner, and the recovery rates of the reverse osmosis devices “RO1” and “RO2” can be changed.
図６のステップＳ２０１において原水の流量等が変更された場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、制御手段１２の処理はステップＳ２０２に進む。一方、原水の流量等が変更されていない場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、制御手段１２の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
When the flow rate or the like of the raw water is changed in step S201 in FIG. 6 (S201: Yes), the process of the
ステップＳ２０２において制御手段１２は、ステップＳ２０１で変更した原水の流量等を読み込んでシミュレーションを実行し、各装置・各流路における処理水の流量等を再計算する。例えば、図７に示す操作バーＧのスライドによって、原水の流量Ｑが１０００［ｍ３／ｈ］から１０１２［ｍ３／ｈ］に変更された場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、制御手段１２は、装置データベース１１１及び流路データベース１１２に格納されている各数式に基づき（図２参照）、各装置・各流路における処理水の流量Ｑと、蒸発残留物の濃度ＴＤＳと、を再計算する。
In step S202, the
ステップＳ２０３において制御手段１２は、再計算した結果を表示する。なお、ステップＳ２０３の詳細については後記する。このように、入力手段２０の操作によって流量等が連続的に変更されるたびに再計算を行うことで、ユーザは、各装置に流入する処理水の流量・水質や、透過水「Ｏｕｔｌｅｔ」の流量・水質を目視で確認できる。言い換えると、ユーザは、入力手段２０によって流量等を連続的に変更しながら、透過水の流量・水質が所望の範囲で収まっているかを確認し、原水の流量等を調整できる。したがって、所望の透過水（つまり、結果）が得られるように原水の流量等（つまり、原因）を変更するという「逆問題」を解く必要がなくなるため、水処理システムの設計に要する作業負担を従来よりも大幅に軽減できる。
In step S203, the control means 12 displays the recalculated result. Details of step S203 will be described later. In this way, by performing recalculation each time the flow rate or the like is continuously changed by the operation of the
ステップＳ２０３の処理を行った後、制御手段１２の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る。なお、図６に示す一連の処理は、所定周期で繰り返される。 After performing the process of step S203, the process of the control means 12 returns to “START”. The series of processes shown in FIG. 6 is repeated at a predetermined cycle.
次に、ステップＳ２０３の「表示」の方法について詳細に説明する。
制御手段１２は、図７に示すように、各装置に流入する処理水の流量Ｑと、処理水に含まれる蒸発残留物の濃度ＴＤＳと、をアイコンの中（又は、その周囲）に、数値として表示する。
Next, the “display” method in step S203 will be described in detail.
As shown in FIG. 7, the control means 12 sets the flow rate Q of the treated water flowing into each device and the concentration TDS of the evaporation residue contained in the treated water in numerical values (or around it). Display as.
また、制御手段１２は、図７に示すように、各流路における処理水の流量Ｑと、蒸発残留物の濃度ＴＤＳと、を流路の矢印に沿って、数値として表示する。これによって、例えば、処理水が合流する箇所（複数の流路が接続されている箇所）の上流側・下流側の流量等についても、ユーザは容易に把握できる。したがって、ユーザは、各流路における流量等を考慮して、配管の径や材質を選定できる。 Further, as shown in FIG. 7, the control means 12 displays the flow rate Q of the treated water in each flow path and the concentration TDS of the evaporation residue as numerical values along the flow path arrows. As a result, for example, the user can easily grasp the upstream and downstream flow rates and the like of the location where the treated water merges (location where a plurality of flow paths are connected). Therefore, the user can select the diameter and material of the pipe in consideration of the flow rate in each flow path.
次に、処理フロー図Ｆ１における流路の太さ及び線種について説明する。
図８（ａ）は、処理水の流量が最も大きい流路を示す矢印の太さ、及び、処理水の流量が最も小さい流路を示す矢印の太さに関する説明図である。
制御手段１２は、シミュレーションの結果として、処理水の流量が最も大きい流路（最大流量ＱMaxとなる流路２：図７参照）の矢印を、例えば、１０ピクセルの太さで表示する。また、制御手段１２は、処理水の流量が最も小さい流路（つまり、最小流量Ｑminとなる流路５：図７参照）の矢印を、例えば、１ピクセルの太さで表示する。なお、図８（ａ）に示す情報は、予め記憶手段１１（図１参照）に格納されている。
Next, the thickness of the flow path and the line type in the processing flow diagram F1 will be described.
FIG. 8A is an explanatory diagram regarding the thickness of an arrow indicating a flow path with the highest flow rate of treated water and the thickness of an arrow indicating a flow path with the lowest flow rate of treated water.
As a result of the simulation, the control means 12 displays the arrow of the flow path with the largest flow rate of treated water (flow
図８（ｂ）は、処理水の流量と、流路を示す矢印の太さと、の関係を示す説明図である。図８（ｂ）に示す説明図の横軸は、流路における処理水の流量であり、縦軸は、流路を示す矢印の太さである。制御手段１２は、シミュレーションの結果として得られる最大流量ＱMax・最小流量Ｑminに基づき、図８（ｂ）に示す点Ａ（ＱMax，１０）と点Ｂ（Ｑmin，１）とを結ぶ線分の関数を求める。そして、シミュレーション装置１０は、この関数に基づいて、それぞれの流路を示す矢印の太さ（ピクセル数）を求める。このように、処理水の流量に対応する太さで流路を表示することで、各流路における流量の大小関係の把握が容易になる。
ちなみに、処理水の流量がゼロである流路については、流路の矢印を残すために、例えば、１ピクセルの太さで流路が表示される（図８（ｂ）参照）。
FIG. 8B is an explanatory diagram showing the relationship between the flow rate of the treated water and the thickness of the arrow indicating the flow path. The horizontal axis of the explanatory diagram shown in FIG. 8B is the flow rate of treated water in the flow path, and the vertical axis is the thickness of the arrow indicating the flow path. The control means 12 connects the point A (Q Max , 10) and the point B (Q min , 1) shown in FIG. 8B based on the maximum flow rate Q Max and the minimum flow rate Q min obtained as a result of the simulation. Find the line function. And the
Incidentally, for the flow path where the flow rate of the treated water is zero, the flow path is displayed with a thickness of, for example, 1 pixel in order to leave an arrow of the flow path (see FIG. 8B).
また、制御手段１２は、シミュレーションを行うことで、各流路における蒸発残留物の濃度ＴＤＳを計算し、流路を示す矢印を、その流路における蒸発残留物の濃度ＴＤＳに対応する線種で表示する。その一例を挙げると、制御手段１２は、各流路における蒸発残留物の濃度ＴＤＳをそれぞれ計算し、最低濃度ＴＤＳminから最高濃度ＴＤＳMaxまでの範囲を複数（例えば、４つ）の濃度範囲に分割する。そして、制御手段１２は、それぞれの流路について、蒸発残留物の濃度ＴＤＳが属する濃度範囲を特定し、この濃度範囲に対応する線種（実線、破線等）で、矢印として表示手段３０に表示する。 Further, the control means 12 calculates a concentration TDS of the evaporation residue in each flow path by performing a simulation, and an arrow indicating the flow path is represented by a line type corresponding to the concentration TDS of the evaporation residue in the flow path. indicate. For example, the control means 12 calculates the concentration TDS of the evaporation residue in each flow path, and sets the range from the minimum concentration TDS min to the maximum concentration TDS Max as a plurality of (for example, four) concentration ranges. To divide. Then, the control means 12 specifies the concentration range to which the evaporation residue concentration TDS belongs for each flow path, and displays on the display means 30 as an arrow with a line type (solid line, broken line, etc.) corresponding to this concentration range. To do.
図７に示す例では、蒸発残留物の濃度ＴＤＳが比較的高い流路１，２，３は、実線で表示されている（流路２，３については、後記するハイライト表示）。また、蒸発残留物の濃度ＴＤＳが比較的低い流路４，５，６は、破線で表示されている（流路４については、後記するハイライト表示）。これによって、ユーザは、それぞれの流路における蒸発残留物の濃度ＴＤＳの大小関係を一目で把握できる。
In the example shown in FIG. 7, the
ちなみに、水質を示す項目は一つとは限らず、処理水に含まれる特定の物質（例えば、ナトリウム）に着目して、各物質の濃度をシミュレーションによって求めることもできる。このような場合、例えば、プルダウン操作によって、物質の選択画面を表示し、選択された物質に対応する色で各流路を表示するようにしてもよい。 Incidentally, the number of items indicating water quality is not limited to one, and the concentration of each substance can also be obtained by simulation by paying attention to a specific substance (for example, sodium) contained in the treated water. In such a case, for example, a substance selection screen may be displayed by a pull-down operation, and each flow path may be displayed in a color corresponding to the selected substance.
次に、処理水の流量・水質等に関する一覧表Ｆ２（図７参照）について説明する。シミュレーション装置１０は、前記した処理フロー図Ｆ１の他に、水処理システムの各流路における処理水の流量・水質・温度・水圧のうち少なくとも一つを一覧表として表示する。図７に示す一覧表Ｆ２には、各流路における流量Ｑと、蒸発残留物の濃度ＴＤＳ（水質）と、流量比と、除去率と、が表示されている。
例えば、逆浸透装置「ＲＯ１」から透過水が流出する流路４、及び、濃縮水が流出する流路３については、逆浸透装置「ＲＯ１」の上流側の流路２を流れる原水の流量を１００[％]として、前記した流量比が計算される（流路５，６の流量比についても同様）。
また、逆浸透装置「ＲＯ１」における不純物の除去率が、この逆浸透装置「ＲＯ１」から透過水が流出する流路４に対応付けて表示される（逆浸透装置「ＲＯ２」に接続されている流路６についても同様）。
Next, the list F2 (refer FIG. 7) regarding the flow volume, water quality, etc. of treated water is demonstrated. The
For example, for the
The removal rate of impurities in the reverse osmosis device “RO1” is displayed in association with the
なお、各流路と一覧表Ｆ２の列番号との対応関係は、流路データベース１１２（図２（ｃ）参照）の「一覧表の列番号」によって与えられる。例えば、図７に示す一覧表Ｆ２の３列目には、流路３における処理水の流量Ｑ＝４００［ｍ３／ｈ］と、蒸発残留物の濃度ＴＤＳ＝７５０４８［ｍｇ／ｌ］と、流量比＝３３．３［％］と、が表示されている。このような一覧表Ｆ２を表示することで、各流路に関する項目数（図７では、４項目）が多い場合でも、各流路にどのような水質の処理水がどれだけ流れるのかを、ユーザは容易に把握できる。
The correspondence between each flow path and the column number of the list F2 is given by “column number of the list” in the flow path database 112 (see FIG. 2C). For example, in the third column of the list F2 shown in FIG. 7, the flow rate Q of the treated water in the
次に、処理フロー図Ｆ１及び一覧表Ｆ２のハイライト表示について説明する。
シミュレーション装置１０は、入力手段２０の操作によって、水処理システムの装置及び流路を含む要素のうち１つが選択された場合、この要素に接続されている他の要素を、処理フロー図Ｆ１及び一覧表Ｆ２において目立つようにハイライト表示する機能を有している。
ここで「ハイライト表示」とは、例えば、処理フロー図Ｆ１のアイコンや流路の矢印を明るめの色で（つまり、明度を高くして）表示したり、一覧表Ｆ２の特定の列を、他とは異なる色で目立つように表示したりすることを意味している。なお、アイコン等の周りを背景色とは異なる色で表示したり、アイコン等を点滅したりことも「ハイライト表示」に含まれる。
Next, the highlight display of the processing flow diagram F1 and the list F2 will be described.
When one of the elements including the water treatment system apparatus and the flow path is selected by the operation of the
Here, “highlight display” means, for example, that the icon of the process flow diagram F1 or the arrow of the flow path is displayed in a bright color (that is, the brightness is increased), or a specific column of the list F2 is displayed. It means to display prominently in different colors. Note that “highlight display” includes displaying an icon or the like in a color different from the background color or blinking the icon or the like.
図９は、処理フロー図Ｆ１及び一覧表Ｆ２におけるハイライト表示の処理を示すフローチャートである。
ステップＳ３０１において制御手段１２は、処理フロー図Ｆ１（図７参照）として設計された水処理システムのシミュレーションを実行する。
ステップＳ３０２において制御手段１２は、シミュレーションの結果を表示する。つまり、制御手段１２は、図７を用いて説明したように、各装置に流入する処理水の流量・水質や、各流路における処理水の流量・水質等を、処理フロー図Ｆ１及び一覧表Ｆ２に表示する。
FIG. 9 is a flowchart showing highlight display processing in the processing flow diagram F1 and the list F2.
In step S301, the control means 12 executes a simulation of a water treatment system designed as a treatment flow diagram F1 (see FIG. 7).
In step S302, the control means 12 displays the simulation result. That is, as described with reference to FIG. 7, the control means 12 indicates the flow rate / quality of treated water flowing into each apparatus, the flow rate / quality of treated water in each flow path, etc. Display on F2.
ステップＳ３０３において制御手段１２は、入力手段２０の操作によって、処理フロー図Ｆ１に表示された複数のアイコンのうち一つが選択されたか否かを判定する。アイコンのうち一つが選択された場合（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、制御手段１２の処理はステップＳ３０４に進む。一方、いずれのアイコンも選択されていない場合（Ｓ３０３：Ｎｏ）、制御手段１２の処理は、図１０のステップＳ３０６に進む。
In step S303, the
ステップＳ３０４において制御手段１２は、処理フロー図Ｆ１において、ステップＳ３０３で選択されたアイコンをハイライト表示するとともに、このアイコン（装置）に接続された流路をハイライト表示する。これによって、選択されたアイコンのみならず、このアイコンに接続された流路も目立つため、各流路における流量や水質を把握しやすくなる。 In step S304, the control means 12 highlights the icon selected in step S303 and highlights the flow path connected to this icon (device) in the process flow diagram F1. As a result, not only the selected icon but also the flow path connected to the icon is conspicuous, so that the flow rate and water quality in each flow path can be easily grasped.
ステップＳ３０５において制御手段１２は、一覧表Ｆ２のうち、ステップＳ３０３で選択されたアイコンに接続されている流路の列をハイライト表示する。例えば、図７に示すように、逆浸透装置のアイコン「ＲＯ１」が選択された場合（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、制御手段１２は、この逆浸透装置に接続された流路２，３，４を処理フロー図Ｆ１においてハイライト表示するとともに（Ｓ３０４）、一覧表Ｆ２の２，３，４列目をハイライト表示する（Ｓ３０５）。これによって、ユーザが着目している逆浸透装置「ＲＯ１」について、この逆浸透装置「ＲＯ１」に流れ込む処理水の流量・水質と、この逆浸透装置「ＲＯ１」から流れ出す処理水の流量・水質と、を確認しやすくなる。また、処理フロー図Ｆ１でハイライト表示された流路と、一覧表Ｆ２でハイライト表示された列（流路）と、の対応関係も把握しやすくなる。
In step S305, the control means 12 highlights the column of the flow path connected to the icon selected in step S303 in the list F2. For example, as shown in FIG. 7, when the icon “RO1” of the reverse osmosis device is selected (S303: Yes), the control means 12 processes the
次に、図１０のステップＳ３０６において制御手段１２は、入力手段２０の操作によって、処理フロー図Ｆ１に表示された流路のうち一つが選択されたか否かを判定する。流路のうち一つが選択された場合（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、制御手段１２の処理はステップＳ３０７に進む。一方、いずれの流路も選択されていない場合（Ｓ３０６：Ｎｏ）、制御手段１２の処理はステップＳ３０９に進む。
Next, in step S306 in FIG. 10, the
ステップＳ３０７において制御手段１２は、ステップＳ３０６で選択された流路をハイライト表示するとともに、この流路に接続されたアイコン（装置）をハイライト表示する。
ステップＳ３０８において制御手段１２は、一覧表Ｆ２において、ステップＳ３０６で選択された流路に対応する列をハイライト表示する。このように、入力手段２０の操作によって選択された流路を、処理フロー図Ｆ１及び一覧表Ｆ２においてハイライト表示することで、この流路における処理水の流量等をユーザが把握しやすくなる。
In step S307, the control means 12 highlights the flow path selected in step S306 and highlights the icon (device) connected to the flow path.
In step S308, the control means 12 highlights the column corresponding to the flow path selected in step S306 in the list F2. Thus, by highlighting the flow path selected by the operation of the input means 20 in the process flow diagram F1 and the list F2, the user can easily understand the flow rate of the process water in the flow path.
ステップＳ３０９において制御手段１２は、入力手段２０の操作によって、一覧表Ｆ２の列（欄）が選択されたか否かを判定する。一覧表Ｆ２の列が選択された場合（Ｓ３０９：Ｙｅｓ）、制御手段１２の処理はステップＳ３１０に進む。一方、一覧表Ｆ２のいずれの列も選択されていない場合（Ｓ３０９：Ｎｏ）、制御手段１２の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
In step S309, the
ステップＳ３１０において制御手段１２は、ステップＳ３０９で選択された列をハイライト表示する。
ステップＳ３１１において制御手段１２は、処理フロー図Ｆ１において、ステップＳ３０９で選択された列に対応する流路をハイライト表示するとともに、この流路に接続されたアイコンをハイライト表示する。これによって、選択された流路における処理水の流量等をユーザが把握しやすくなる。
ステップＳ３１１の処理を行った後、制御手段１２の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
In step S310, the control means 12 highlights the column selected in step S309.
In step S311, the control means 12 highlights the flow path corresponding to the column selected in step S309 and highlights the icon connected to the flow path in the process flow diagram F1. This makes it easy for the user to grasp the flow rate of the treated water in the selected flow path.
After performing the process of step S311, the process of the control means 12 returns to “START” (RETURN).
＜効果＞
本実施形態によれば、ドラッグ・アンド・ドロップの簡単な操作で処理フロー図Ｆ１の流路を簡単に設定できる（図５参照）。したがって、前記した特許文献１，２のように、（１）流路の上流側に接続される装置の選択、（２）流路の下流側に接続される装置の選択、（３）流路の設定、という手順を要する場合と比べて、処理フロー図Ｆ１の作成に要する負担を軽減できる。
<Effect>
According to the present embodiment, the flow path of the process flow diagram F1 can be easily set by a simple drag-and-drop operation (see FIG. 5). Therefore, as in
また、入力手段２０の操作によって連続的に変更される原水の流量等に基づいて、シミュレーションが繰り返され、その結果が表示手段３０に表示される（図７参照）。したがって、前記したように、ユーザが逆問題を解く必要がなくなるため、水処理システムの設計に要する作業負担を従来よりも大幅に軽減できる。
Further, the simulation is repeated based on the flow rate of the raw water continuously changed by the operation of the
また、処理水の流量Ｑに対応する太さで流路が表示されるとともに、処理水に含まれる蒸発残留物の濃度ＴＤＳに対応する線種で流路が表示される。つまり、シミュレーションの結果を線の太さや線種として視覚的に把握できるため、数値のみを表示する従来技術と比べて、水処理システムの設計作業が行いやすくなる。 Further, the flow path is displayed with a thickness corresponding to the flow rate Q of the treated water, and the flow path is displayed with a line type corresponding to the concentration TDS of the evaporation residue contained in the treated water. That is, since the simulation result can be visually grasped as the line thickness and line type, it becomes easier to design the water treatment system as compared with the conventional technique displaying only the numerical values.
また、例えば、入力手段２０の操作によって装置等のアイコンが選択された場合、処理フロー図において、この装置に接続された流路や、一覧表Ｆ２の列がハイライト表示される（図７参照）。したがって、ユーザが着目している装置のみならず、この装置に接続された流路における流量・水質も把握しやすくなる。 Further, for example, when an icon of a device or the like is selected by operating the input means 20, in the process flow diagram, the flow path connected to this device and the column of the list F2 are highlighted (see FIG. 7). ). Therefore, it becomes easy to grasp not only the device that the user is paying attention to but also the flow rate and water quality in the flow path connected to this device.
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、水処理システムの起動後における流量等を処理フロー図Ｆ１の動画として表示したり、各流路における処理水の流量等を時系列のグラフとして表示したりする点が第１実施形態と異なっている。なお、シミュレーション装置１０の構成（図１参照）は、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
The second embodiment is characterized in that the flow rate after the water treatment system is activated is displayed as a moving image of the process flow diagram F1, and the flow rate of the treated water in each flow path is displayed as a time-series graph. It is different from the embodiment. The configuration of the simulation apparatus 10 (see FIG. 1) is the same as that in the first embodiment. Therefore, a different part from 1st Embodiment is demonstrated and description is abbreviate | omitted about the overlapping part.
シミュレーション装置１０（図１参照）が備える制御手段１２は、水処理システムの各装置の各時刻における制御指令値が入力された場合、この制御指令値に基づいて水処理システムのシミュレーションを実行する機能を有している。まず、「制御指令値」の入力について説明する。 The control means 12 provided in the simulation apparatus 10 (see FIG. 1) has a function of executing a simulation of the water treatment system based on the control command value when a control command value at each time of each device of the water treatment system is input. have. First, the input of “control command value” will be described.
図１１は、制御指令値の入力画面の表示例である。なお、第２実施形態では、第１実施形態で例示した構成（図７参照）に加えて、流量調整弁「Ｖａｌｖｅ」（図１５参照）、及びブースタポンプ「ＢＰ」（図１５参照）を備える水処理システムの処理フロー図が、既に設計されているものとする。
図１１に示す「ｓｔｅｐＩＤ」は、運転開始時をｓｔｅｐＩＤ＝１として、各装置の運転状態（流量調整弁の開度指令値等）、及び、その運転状態が継続する運転時間に付される識別番号である。
「運転時間」は、流量調整弁の開度指令値、高圧ポンプの回転速度指令値、及びブースタポンプの回転速度指令値を所定の大きさで維持する時間であり、入力手段２０の操作によって設定される。
「経過時間」は、水処理システムの起動時からの経過時間であり、前記したｓｔｅｐＩＤと、運転時間と、に基づいて求められる。
FIG. 11 is a display example of a control command value input screen. In addition, in 2nd Embodiment, in addition to the structure illustrated in 1st Embodiment (refer FIG. 7), the flow regulating valve "Valve" (refer FIG. 15) and the booster pump "BP" (refer FIG. 15) are provided. It is assumed that the treatment flow diagram of the water treatment system has already been designed.
“StepID” shown in FIG. 11 is the identification given to the operation state (opening command value of the flow regulating valve, etc.) of each device and the operation time during which the operation state continues, with stepID = 1 at the start of operation. Number.
The “operation time” is a time for maintaining the opening degree command value of the flow rate adjusting valve, the rotation speed command value of the high pressure pump, and the rotation speed command value of the booster pump at a predetermined size, and is set by operating the input means 20. Is done.
The “elapsed time” is an elapsed time from the start of the water treatment system, and is obtained based on the above step ID and operation time.
「流量調整弁の開度指令値」、「高圧ポンプの回転速度指令値」、及び「ブースタポンプの回転速度指令値」は、ユーザによる入力手段２０の操作によって入力される。例えば、経過時間ｔ＝１５１〜２５０［ｓ］（ｓｔｅｐＩＤ＝４）の時間帯では、流量制御弁の開度が１００％（全開）、高圧ポンプの回転速度が２０００［ｓ-1］、ブースタポンプの回転速度が１０００［ｓ-1］に設定されている。 The “flow rate adjustment valve opening command value”, “high-pressure pump rotation speed command value”, and “booster pump rotation speed command value” are input by the operation of the input means 20 by the user. For example, in the time zone of elapsed time t = 151 to 250 [s] (step ID = 4), the opening degree of the flow control valve is 100% (fully open), the rotation speed of the high-pressure pump is 2000 [s −1 ], and the booster pump Is set to 1000 [s −1 ].
図１２は、制御指令値に基づくシミュレーションの処理を示すフローチャートである。
ステップＳ４０１において制御手段１２は、入力手段２０の操作によって、各装置への制御指令値の入力が完了したか否かを判定する。制御指令値の入力が完了した場合（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）、制御手段１２の処理はステップＳ４０２に進む。具体的には、図１１に示すｓｔｅｐＩＤ＝１〜９のそれぞれについて、流量調整弁、高圧ポンプ、及びブースタポンプの制御指令値が入力され、さらに、画面上の完了ボタン（図示せず）がクリックされた場合、制御手段１２は、制御指令値の入力が完了したと判定する（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）。
一方、制御指令値の入力が完了していない場合（Ｓ４０１：Ｎｏ）、制御手段１２の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
FIG. 12 is a flowchart showing a simulation process based on the control command value.
In step S <b> 401, the
On the other hand, when the input of the control command value has not been completed (S401: No), the processing of the control means 12 returns to “START” (RETURN).
ステップＳ４０２において制御手段１２は、制御指令値を補間する。例えば、経過時間ｔ＝ｋ１における高圧ポンプの回転速度指令値がｐ１であり、経過時間ｔ＝ｋ１＋ｋ２における高圧ポンプの回転速度指令値がｐ２であったとすると、制御手段１２は、線形補間に基づいて、経過時間ｔ＝ｋ（ｋ１＋１≦ｋ≦ｋ１＋ｋ２−１）における回転速度ｐを、ｐ＝ｐ１＋（ｐ２−ｐ１）／ｋ２に設定する。つまり、制御手段１２は、高圧ポンプの回転速度が時系列順で線形的に変化するように、高圧ポンプの回転速度指令値を設定する。なお、他の時間帯についても同様であり、また、流量制御弁の開度やブースタポンプの回転速度についても同様である。
In step S402, the control means 12 interpolates the control command value. For example, if the rotation speed command value of the high-pressure pump at the elapsed time t = k1 is p1, and the rotation speed command value of the high-pressure pump at the elapsed time t = k1 + k2 is p2, the control means 12 is based on linear interpolation. The rotational speed p at the elapsed time t = k (k1 + 1 ≦ k ≦ k1 + k2-1) is set to p = p1 + (p2−p1) / k2. That is, the
ステップＳ４０３において制御手段１２は、シミュレーションを実行する。つまり、制御手段１２は、ステップＳ４０１において設定した制御指令値に基づいてシミュレーションを実行し、各時刻における各流路の流量等を算出する。
In step S403, the
図１３は、各時刻における流量制御弁の開度指令値、高圧ポンプの回転速度指令値、ブースタポンプの回転速度指令値と、それに基づくシミュレーション結果と、を示す説明図である。なお、図１３では、図１１に示す経過時間ｔ＝１〜６０１［ｓ］のうち、その一部である経過時間０〜７［ｓ］の状態を示している。図１３の２〜４行目に示す各装置の制御指令値は、前記したように、線形補間に基づいて設定される（Ｓ４０２）。
シミュレーションの結果として得られるのは、例えば、各時刻における処理水の流量Ｑ１，Ｑ２，…である。なお、流量Ｑ１は、流路１（図１５参照）における処理水の流量である（流量Ｑ２，…についても同様）。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the opening degree command value of the flow control valve, the rotation speed command value of the high pressure pump, the rotation speed command value of the booster pump, and the simulation result based on the opening degree command value at each time. In addition, in FIG. 13, the state of the elapsed time 0-7 [s] which is a part is shown among the elapsed time t = 1-601 [s] shown in FIG. As described above, the control command value of each device shown in the second to fourth lines in FIG. 13 is set based on linear interpolation (S402).
What is obtained as a result of the simulation is, for example, the flow rates Q1, Q2,. The flow rate Q1 is the flow rate of treated water in the flow path 1 (see FIG. 15) (the same applies to the flow rates Q2,...).
図１２のステップＳ４０４において制御手段１２は、シミュレーションの結果を表示し、処理を終了する（ＥＮＤ）。次に、ステップＳ４０４の表示について詳細に説明する。 In step S404 in FIG. 12, the control means 12 displays the result of the simulation and ends the process (END). Next, the display in step S404 will be described in detail.
（１．動画として表示）
図１４は、シミュレーションの結果を動画として表示する処理を示すフローチャートである。図１４に示す一連の処理は、例えば、入力手段２０の操作によって、動画表示の開始ボタン（図示せず）をクリックすることで開始される。
(1. Displayed as a movie)
FIG. 14 is a flowchart showing processing for displaying the result of the simulation as a moving image. A series of processing shown in FIG. 14 is started by clicking a moving image display start button (not shown) by operating the input means 20, for example.
ステップＳ４０４１において制御手段１２は、経過時間ｔ＝０とする。
ステップＳ４０４２において制御手段１２は、ステップＳ４０４１で特定した経過時間ｔ＝０（つまり、起動時）におけるシミュレーション結果を記憶手段１１（図１参照）から読み出す。図１２に示す例では、経過時間ｔ＝０において、高圧ポンプ及びブースタポンプがいずれも停止しているため、流量Ｑ１＝０，Ｑ２＝０，…になっている。
In step S4041, the control means 12 sets the elapsed time t = 0.
In step S4042, the
ステップＳ４０４３において制御手段１２は、ステップＳ４０４２で読み出した流量に基づいて、処理フロー図Ｆ１の流路を表示する。つまり、制御手段１２は、第１実施形態で説明したように（図７参照）、処理水の流量が大きいほど、流路を太い矢印で表示する。
In step S4043, the control means 12 displays the flow path in the process flow diagram F1 based on the flow rate read in step S4042. That is, as described in the first embodiment (see FIG. 7), the
図１５（ａ）は、経過時間ｔ＝０のときの状態を示す処理フロー図である。なお、図１５（ａ）では、各アイコンや各流路に表示される流量Ｑの数値を省略している（図１５（ｂ）も同様）。
経過時間ｔ＝０では、各流路における処理水の流量Ｑ１，Ｑ２，…がゼロであるため（図１３参照）、制御手段１２は、例えば、１ピクセルの太さで各流路を表示する（図８（ｂ）参照）。
FIG. 15A is a processing flowchart showing a state when the elapsed time t = 0. In FIG. 15A, the numerical value of the flow rate Q displayed on each icon or each flow path is omitted (the same applies to FIG. 15B).
At the elapsed time t = 0, the flow rate Q1, Q2,... Of the treated water in each channel is zero (see FIG. 13), so the
図１４のステップＳ４０４４において制御手段１２は、経過時間ｔが所定値Ｎに達したか否かを判定する。前記したＮは、シミュレーションにおいて水処理システムを起動してから停止するまでの経過時間である。本実施形態では、所定値Ｎ＝６０１（図１１のｓｔｅｐＩＤ＝９を参照）に設定される。
ステップＳ４０４４において経過時間ｔが所定値Ｎよりも小さい場合（Ｓ４０４４：Ｎｏ）、制御手段１２の処理はステップＳ４０４５に進む。
In step S <b> 4044 of FIG. 14, the
When the elapsed time t is smaller than the predetermined value N in step S4044 (S4044: No), the process of the control means 12 proceeds to step S4045.
ステップＳ４０４５において制御手段１２は、経過時間ｔの値をインクリメントし、ステップＳ４０４２の処理に進む。そして、前回から１秒後のシミュレーション結果が読み出され（Ｓ４０４２）、読み出された情報が処理フロー図に反映される（Ｓ４０４３）。 In step S4045, the control means 12 increments the value of the elapsed time t, and proceeds to the process of step S4042. Then, the simulation result one second after the previous time is read (S4042), and the read information is reflected in the processing flow diagram (S4043).
図１５（ｂ）は、経過時間ｔ＝２００のときの状態を示す処理フロー図である。
経過時間ｔ＝２００では、高圧ポンプ及びブースタポンプが駆動中であり（図１１参照）、処理水の流量が比較的大きい流路１，２が、太めの矢印で表示されている。このように、制御手段１２は、流量の大きさに対応する形態（太さ）で、流量の経時的変化を示すように、処理フロー図の流路を動画として表示する。これによって、各流路の流量の時々刻々の変化が、流路を示す矢印の太さの変化として動画（アニメーション）で表示される。したがって、ユーザは、水処理システムの起動から停止に至るまでの流量の変化を容易に把握できる。
FIG. 15B is a processing flowchart showing a state when the elapsed time t = 200.
At the elapsed time t = 200, the high-pressure pump and the booster pump are being driven (see FIG. 11), and the
図１４のステップＳ４０４４において経過時間ｔの値が所定値Ｎに達した場合（Ｓ４０４４：Ｙｅｓ）、制御手段１２は処理を終了する（ＥＮＤ）。
なお、入力手段２０の操作によって移動可能な操作バー（図示せず）を表示手段３０に表示し、この操作バーの画面上の位置に対応する経過時刻ｔのシミュレーション結果を、制御手段１２によって表示するようにしてもよい。
When the value of the elapsed time t reaches the predetermined value N in step S4044 in FIG. 14 (S4044: Yes), the
An operation bar (not shown) that can be moved by the operation of the
（２．グラフとして表示）
図１６は、各流路における処理水の流量の経時的変化を示すグラフである。
図１６の横軸は、シミュレーションにおける水処理システムの起動時からの経過時間ｔである。図１６の縦軸は、シミュレーションの結果として得られる各流路の流量である。
入力手段２０の操作によって、各流路における処理水の流量を時系列的なグラフとして表示する指令が入力された場合、制御手段１２は、次の処理（Ｓ４０４：図１２参照）を実行する。すなわち、制御手段１２は、経過時間ｔ＝０，１，２，…のそれぞれについて、流路１における処理水の流量Ｑ１を記憶手段１１から読み出し、表示手段３０にグラフとして表示する。同様にして、制御手段１２は、他の流路２〜９についても各時刻における流量Ｑ２〜Ｑ９を求め、グラフとして表示する。
(2. Display as a graph)
FIG. 16 is a graph showing changes over time in the flow rate of treated water in each flow path.
The horizontal axis of FIG. 16 is the elapsed time t from the start of the water treatment system in the simulation. The vertical axis | shaft of FIG. 16 is the flow volume of each flow path obtained as a result of simulation.
When a command for displaying the flow rate of treated water in each flow path as a time-series graph is input by the operation of the
なお、各流路をユーザが見分けやすいように、グラフの線を異なる色で表示することが望ましい。 It should be noted that it is desirable to display the lines of the graph in different colors so that the user can easily identify each flow path.
＜効果＞
本実施形態によれば、制御手段１２が、各流路における処理水の流量の経時的変化を、処理フロー図上で動画として表示したり（図１５参照）、グラフとして表示したりする（図１６参照）。これによって、ユーザは、水処理システムの起動から停止に至るまでの状態を容易に把握できる。また、一部の装置が停止し他の装置が稼動している場合や、一部の装置が故障した場合等を想定して、ユーザが各装置の制御指令値を適宜変更し、シミュレーションの結果に基づいて水処理システムを設計できる。
<Effect>
According to this embodiment, the control means 12 displays the change with time of the flow rate of the treated water in each flow path as a moving image on the processing flow diagram (see FIG. 15) or as a graph (FIG. 16). Thereby, the user can grasp | ascertain easily the state from starting to a stop of a water treatment system. In addition, assuming that some devices are stopped and other devices are operating, or when some devices are out of order, etc., the user changes the control command value of each device as appropriate, and the simulation results The water treatment system can be designed based on
≪第３実施形態≫
第３実施形態は、入力手段２０の操作によって選択された流路に所定流量（又は、所定の水質）の処理水が流れるように、水処理システムの装置の制御ゲインを調整する点が第１実施形態と異なっている。なお、シミュレーション装置１０の構成（図１参照）は、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
«Third embodiment»
The third embodiment is that the control gain of the apparatus of the water treatment system is adjusted so that treated water of a predetermined flow rate (or predetermined water quality) flows through the flow path selected by the operation of the input means 20. It is different from the embodiment. The configuration of the simulation apparatus 10 (see FIG. 1) is the same as that in the first embodiment. Therefore, a different part from 1st Embodiment is demonstrated and description is abbreviate | omitted about the overlapping part.
図１７は、制御ゲインの設定対象、及び、流路における流量の目標値の入力画面である。なお、図１７は、網掛部分の欄に、流路３における処理水の流量Ｑ３の目標値（Ｑ３＝５０［ｍ3／ｈ］）が入力されている点と、制御ゲインの計算結果である比例ゲインＫp、積分ゲインＫi、及び微分ゲインＫdが表示されている点と、が第２実施形態の図１１と異なっている。なお、それ以外については、図１１と同様である。この流量Ｑ３の目標値の入力について、以下で説明する。
FIG. 17 is an input screen for setting the control gain and the target value of the flow rate in the flow path. FIG. 17 shows the calculation result of the control gain and the point where the target value (Q3 = 50 [m 3 / h]) of the flow rate Q3 of the treated water in the
図１８は、水処理システムの装置の制御ゲインを調整する処理を示すフローチャートである。なお、図１８の「ＳＴＡＲＴ」時において、図１７の入力画面には、各装置の制御指令値（高圧ポンプの回転速度指令値等）が入力されているものとする。また、「ＳＴＡＲＴ」時において、図１７の網掛部分の欄に、ｓｔｅｐＩＤ＝５における高圧ポンプの回転速度指令値が入力されていてもよいし、また、この網掛部分が空欄であってもよい。 FIG. 18 is a flowchart showing a process for adjusting the control gain of the apparatus of the water treatment system. In addition, at the time of “START” in FIG. 18, it is assumed that control command values (such as a rotation speed command value of the high-pressure pump) of each device are input on the input screen in FIG. 17. Further, at the time of “START”, the rotational speed command value of the high-pressure pump at step ID = 5 may be input in the shaded portion column of FIG. 17, or this shaded portion may be blank.
ステップＳ５０１において制御手段１２は、水処理システムの装置のうち少なくとも一つ（つまり、制御ゲインの設定対象となる装置）が、入力手段２０の操作によって選択されたか否かを判定する。つまり、制御手段１２は、図１７で示す範囲Ｕの各欄のうち、少なくとも一つが選択されたか否かを判定する。
In step S <b> 501, the
いずれの装置も選択されていない場合（Ｓ５０１：Ｎｏ）、制御手段１２の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。一方、水処理システムの装置のうち少なくとも一つが選択された場合（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）、制御手段１２の処理はステップＳ５０２に進む。図１７に示す例では、制御ゲインの設定対象として高圧ポンプが選択されている（網掛部分を参照）。
If no device is selected (S501: No), the process of the control means 12 returns to “START” (RETURN). On the other hand, when at least one of the apparatuses of the water treatment system is selected (S501: Yes), the process of the
ちなみに、図１７では、ｓｔｅｐＩＤ＝５と、高圧ポンプの回転速度指令値と、によって特定される欄（網掛部分）を選択する例を示したが、ｓｔｅｐＩＤの選択は必須ではない。例えば、図１７の入力画面に代えて、流量調整弁、高圧ポンプ、及びブースタポンプのうち一つ又は複数の装置をユーザが選択し（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）、残りの装置を所定の制御指令値で維持するようにしてもよい。 Incidentally, although FIG. 17 shows an example in which the column (shaded portion) specified by stepID = 5 and the rotation speed command value of the high-pressure pump is selected, the selection of stepID is not essential. For example, instead of the input screen of FIG. 17, the user selects one or a plurality of devices from the flow rate adjusting valve, the high pressure pump, and the booster pump (S501: Yes), and the remaining devices are set to predetermined control command values. You may make it maintain.
図１８のステップＳ５０２において制御手段１２は、流路における処理水の流量等の目標値が入力されたか否かを判定する。つまり、制御手段１２は、処理水の流量・水質・温度・水圧のうち少なくとも一つの項目の目標値が入力されたか否かを判定する。 In step S502 of FIG. 18, the control means 12 determines whether or not a target value such as the flow rate of treated water in the flow path has been input. That is, the control means 12 determines whether or not the target value of at least one item among the flow rate, water quality, temperature, and water pressure of the treated water has been input.
流路における処理水の流量等の目標値が入力されていない場合（Ｓ５０２：Ｎｏ）、制御手段１２の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。一方、流路における処理水の流量等の目標値が入力された場合（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、制御手段１２の処理はステップＳ５０３に進む。図１７に示す例では、高圧ポンプの回転速度指令値の欄にＱ３＝５０と入力されている。これは、流路３における処理水の流量Ｑ３が目標値５０［ｍ3／ｈ］となるように、高圧ポンプの回転速度指令値の制御ゲインを計算せよ、という指令である。このような制御ゲインとして、例えば、ＰＩＤ制御に用いる比例ゲインＫp、積分ゲインＫi、及び微分ゲインＫdが挙げられる。
When the target value such as the flow rate of the treated water in the flow path is not input (S502: No), the process of the control means 12 returns to “START” (RETURN). On the other hand, when the target value such as the flow rate of the treated water in the flow path is input (S502: Yes), the process of the
ステップＳ５０３において制御手段１２は、シミュレーションに基づいて、ステップＳ５０１で選択された装置の制御ゲインを計算（調整）する。以下では、一例として、ジーグラ・ニコルスの限界感度法に基づいて、ＰＩＤ制御の制御ゲインを計算する方法について説明する。 In step S503, the control means 12 calculates (adjusts) the control gain of the device selected in step S501 based on the simulation. Hereinafter, as an example, a method for calculating the control gain of PID control based on the Ziegler-Nichols limit sensitivity method will be described.
ＰＩＤ制御における比例ゲインをＫpとし、この比例ゲインＫpを用いて、積分ゲインＫi＝Ｋp／Ｔiと表し、微分ゲインＫd＝Ｋp・Ｔdと表す。ステップＳ５０３において制御手段１２は、まず、高圧ポンプのＰＩＤ制御に用いる制御ゲインをＫp＝１、Ｔi＝∞、Ｔd＝０に設定する。つまり、制御手段１２は、高圧ポンプがＰ制御を行うようにし、流路３における処理水の流量Ｑ３＝５０［ｍ3／ｈ］を目標値として、水処理システムのシミュレーションを実行する。 The proportional gain in the PID control is represented by K p , and the proportional gain K p is used to represent the integral gain K i = K p / T i and the differential gain K d = K p · T d . In step S503, the control means 12 first sets the control gain used for PID control of the high-pressure pump to K p = 1, T i = ∞, and T d = 0. That is, the control means 12 performs the P control by the high pressure pump, and executes the simulation of the water treatment system with the flow rate Q3 of the treated water Q3 = 50 [m 3 / h] as a target value.
次に、制御手段１２は、繰り返し行うシミュレーションにおいて、比例ゲインＫpをゼロから徐々に大きくし、流路３における処理水の流量Ｑ３が一定振幅で振動を持続する（安定限界）ところで比例ゲインＫpの増加を止める。制御手段１２は、この安定限界における比例ゲインをＫu（限界感度）とし、流量の振動周期をＰuとする。
Next, the control means 12 gradually increases the proportional gain Kp from zero in the repeated simulation, and the proportional gain K when the flow rate Q3 of the treated water in the
そして、制御手段１２は、前記した限界感度Ｋuと、振動周期Ｐuと、以下の表１に示す情報と、に基づいて制御ゲインを設定する。例えば、限界感度Ｋu＝１０、振動周期Ｐu＝１であったとすると、制御手段１２は、比例ゲインＫp＝６、積分ゲインＫi＝Ｋp／Ｔi＝１２、微分ゲインＫd＝Ｋp・Ｔd＝０．７５に設定する。なお、表１に示す情報は、予め記憶手段１１（図１参照）に格納されている。また、ＰＩ制御又はＰ制御に基づいて高圧ポンプの制御を行う場合についても、同様にして制御ゲインを設定できる。 And the control means 12 sets a control gain based on the above-described limit sensitivity Ku , vibration period Pu, and information shown in Table 1 below. For example, assuming that the limit sensitivity K u = 10 and the vibration period P u = 1, the control means 12 has a proportional gain K p = 6, an integral gain K i = K p / T i = 12, and a differential gain K d = Set K p · T d = 0.75. The information shown in Table 1 is stored in advance in the storage means 11 (see FIG. 1). Further, when the high pressure pump is controlled based on PI control or P control, the control gain can be set similarly.
また、ステップＳ５０１において複数の装置が選択されることもある。この場合、ステップＳ５０３において制御手段１２は、前記した限界感度法に基づき、ステップＳ５０１で選択された装置のそれぞれについて、シミュレーションに基づいて制御ゲインを計算（調整）する。
ステップＳ５０３において制御ゲインを計算した後、制御手段１２の処理はステップＳ５０４に進む。
In step S501, a plurality of devices may be selected. In this case, in step S503, the control means 12 calculates (adjusts) the control gain based on the simulation for each of the devices selected in step S501 based on the above-described limit sensitivity method.
After calculating the control gain in step S503, the
ステップＳ５０４において制御手段１２は、ステップＳ５０３で計算した制御ゲインを表示する。例えば、制御手段１２は、図１７に示すように、ステップＳ５０１で選択された装置である高圧ポンプの比例ゲインＫp、積分ゲインＫi、及び微分ゲインＫdを表示手段３０に表示する。これによってユーザは、流路３に流量Ｑ３＝５０［ｍ3／ｈ］の処理水を流すために、高圧ポンプの制御ゲインをどのように設定すればよいかを、水処理システムの実機の試運転を行う前に把握できる。
ステップＳ５０４において制御ゲインを表示した後、制御手段１２の処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
In step S504, the control means 12 displays the control gain calculated in step S503. For example, as shown in FIG. 17, the
After displaying the control gain in step S504, the processing of the control means 12 returns to “START” (RETURN).
＜効果＞
本実施形態によれば、図１７に示す入力画面の表の中から少なくとも一つ欄を選択し（つまり、制御ゲインの設定対象となる装置を選択し）、流路における流量等の目標値を当該欄に入力する、という簡単な操作で、装置の制御ゲインを計算できる。そして、水処理システムの実機を試運転する際の制御ゲインを、シミュレーションに基づいて設定できる。したがって、試運転時にユーザが試行錯誤を繰り返しながら制御ゲインを設定する場合と比較して、ユーザの負担を大幅に軽減できる。
<Effect>
According to this embodiment, at least one column is selected from the table of the input screen shown in FIG. 17 (that is, a device for which a control gain is to be set is selected), and a target value such as a flow rate in the flow path is set. The control gain of the apparatus can be calculated by a simple operation of inputting in this field. And the control gain at the time of carrying out the trial run of the actual machine of a water treatment system can be set based on simulation. Therefore, compared with the case where the user sets the control gain while repeating trial and error during the trial operation, the burden on the user can be greatly reduced.
≪変形例≫
以上、本発明に係る水処理システムのシミュレーション方法について各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第１実施形態では、ユーザがポインティングデバイス（入力手段２０：図１参照）を操作して、処理フロー図のアイコンをドラッグ・アンド・ドロップ（図５参照）することで新たな流路を設定する場合について説明したが、これに限らない。例えば、キーボード（入力手段２０：図１参照）の操作によって選択された第１のアイコンが第２のアイコンに重なっている状態で、前記した選択の操作が解除された場合、第１のアイコンから第２のアイコンに向かう流路を設定するようにしてもよい。
≪Modification≫
As mentioned above, although each embodiment demonstrated the simulation method of the water treatment system which concerns on this invention, this invention is not limited to these description, A various change can be performed.
For example, in the first embodiment, the user operates a pointing device (input unit 20: see FIG. 1), and drags and drops an icon in the process flow diagram (see FIG. 5) to create a new flow path. Although the case of setting has been described, the present invention is not limited to this. For example, when the above-described selection operation is canceled in a state where the first icon selected by the operation of the keyboard (input unit 20: see FIG. 1) overlaps the second icon, the first icon A flow path toward the second icon may be set.
また、各実施形態では、制御手段１２がシミュレーションを実行して、処理水の流量と、蒸発残留物の濃度と、を計算する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、各装置・流路について、処理水の流量・水質・温度・水圧のうち少なくとも一つをシミュレーションによって計算するようにしてもよい。また、水質として、浮遊物質（Suspended Solids）の濃度を計算してもよい。 Moreover, although each embodiment demonstrated the case where the control means 12 performed simulation and calculated the flow volume of treated water and the density | concentration of an evaporation residue, it is not restricted to this. That is, for each device / flow path, at least one of the flow rate, water quality, temperature, and water pressure of the treated water may be calculated by simulation. Moreover, you may calculate the density | concentration of a suspended solid (Suspended Solids) as water quality.
また、第１実施形態では、処理フロー図の流路における蒸発残留物の濃度（つまり、処理水の水質を示す数値）に対応する線種で、各流路を表示する場合について説明したが、これに限らない。例えば、処理水の水質を示す数値が高いほど、明度が低い色（つまり、暗い色で）流路を表示してもよい。また、処理水の水質を示す数値に対応する線種及び色で、各流路を表示してもよい。
また、第１実施形態では、装置データベース１１１（図２（ａ）、（ｂ）参照）に、その装置の特性を示す数式が格納される場合について説明したが、これに限らない。例えば、数式に代えて、又は、数式に加えて、装置の特性を示す化学式を装置データベース１１１に格納してもよい。
In the first embodiment, a case has been described in which each flow path is displayed with a line type corresponding to the concentration of evaporation residue (that is, a numerical value indicating the quality of the treated water) in the flow path of the process flow diagram. Not limited to this. For example, the flow path may be displayed in a color having a lower lightness (that is, a darker color) as the numerical value indicating the quality of the treated water is higher. Moreover, you may display each flow path by the line | wire type and color corresponding to the numerical value which shows the quality of treated water.
Moreover, although 1st Embodiment demonstrated the case where the numerical formula which shows the characteristic of the apparatus was stored in the apparatus database 111 (refer Fig.2 (a), (b)), it is not restricted to this. For example, instead of the mathematical formula or in addition to the mathematical formula, a chemical formula indicating the characteristics of the device may be stored in the
また、第２実施形態では、各時刻における流量を算出し、流量の大きさに対応する太さの矢印で流路１〜９（図１５参照）を表示する処理について説明したが、これに限らない。すなわち、水処理システムの各流路における処理水の流量・水質・温度・水圧のうち少なくとも一つの項目を算出し、水処理システムの処理フロー図の流路を、前記項目の数値の経時的変化を示すように、前記数値に対応する形態（太さ、線種等）で表示手段３０に動画として表示するようにしてもよい。 Moreover, although 2nd Embodiment demonstrated the process which calculates the flow volume in each time and displays the flow paths 1-9 (refer FIG. 15) with the arrow of the thickness corresponding to the magnitude | size of a flow volume, it is not restricted to this. Absent. That is, calculate at least one of the flow rate, quality, temperature, and water pressure of treated water in each flow path of the water treatment system, and change the numerical values of the items over time in the flow path of the treatment flow diagram of the water treatment system. As shown, it may be displayed as a moving image on the display means 30 in a form (thickness, line type, etc.) corresponding to the numerical value.
また、第３実施形態では、水処理システムの装置の制御ゲインを、ジーグラ・ニコルスの限界感度法に基づいて計算する場合について説明したが、これに限らない。例えば、水処理システムの装置の制御ゲインを、ジーグラ・ニコルスのステップ応答法に基づいて計算（調整）してもよいし、また、ＣＨＲ法に基づいて計算（調整）してもよい。 Moreover, although 3rd Embodiment demonstrated the case where the control gain of the apparatus of a water treatment system was calculated based on the limit sensitivity method of Ziegler-Nichols, it is not restricted to this. For example, the control gain of the device of the water treatment system may be calculated (adjusted) based on the Ziegler-Nichols step response method, or may be calculated (adjusted) based on the CHR method.
また、各実施形態では、処理フロー図において、流路を矢印として表示する場合について説明したが、これに限らない。例えば、流路を単なる線として表示してもよい。 Moreover, although each embodiment demonstrated the case where a flow path was displayed as an arrow in a processing flowchart, it is not restricted to this. For example, the flow path may be displayed as a simple line.
また、各実施形態は、適宜組み合わせることができる。
例えば、第１実施形態で説明した方法（図４参照）で作成された処理フロー図に基づいてシミュレーションを実行し、第２実施形態で説明した方法で動画（図１５参照）やグラフ（図１６参照）を表示するようにしてもよい。
また、第１実施形態で説明した方法（図４参照）で処理フロー図を作成するとともに、各装置の各時刻における制御指令値を入力し、さらに、第３実施形態で説明したように（図１８参照）、特定の流路における流量等の目標値に基づいて装置の制御ゲインを計算するようにしてもよい。
Moreover, each embodiment can be combined suitably.
For example, a simulation is executed based on the processing flow diagram created by the method described in the first embodiment (see FIG. 4), and a moving image (see FIG. 15) or graph (see FIG. 16) is executed by the method described in the second embodiment. Reference) may be displayed.
In addition, a processing flow diagram is created by the method described in the first embodiment (see FIG. 4), control command values at each time of each device are input, and as described in the third embodiment (FIG. 18), the control gain of the apparatus may be calculated based on a target value such as a flow rate in a specific flow path.
また、各実施形態は、シミュレーション装置１０を用いて設計される「水処理システム」が、海水淡水化システムである場合について説明したが、これに限らない。例えば、浄水システム、下水処理システム、排水処理システム等の「水処理システム」の設計にも、各実施形態を適用できる。
Moreover, although each embodiment demonstrated the case where the "water treatment system" designed using the
また、シミュレーション装置１０（図１参照）の構成は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することによって、前記した構成をソフトウェアで実現してもよい。また、各機能を実現するプログラム、テープ、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。 Further, the configuration of the simulation apparatus 10 (see FIG. 1) may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them with an integrated circuit. Further, the above-described configuration may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as programs, tapes, and files for realizing each function is stored in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD. Can do.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. In practice, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
１０ シミュレーション装置
１１ 記憶手段
１１１ 装置データベース
１１２ 流路データベース
１２ 制御手段
１２１ 処理フロー設定部
１２２ 収支計算部
１２３ 表示制御部
２０ 入力手段
３０ 表示手段
Ｆ１ 処理フロー図
Ｆ２ 一覧表
DESCRIPTION OF
Claims (10)
を特徴とする水処理システムのシミュレーション方法。 The control means displays each device of the water treatment system on the display means as an icon which is a component of the treatment flow diagram of the water treatment system, and the input means selects the first icon selected by the operation of the input means. When the selection operation is canceled in a state where the first icon is overlapped with the second icon, the treated water is directed from the first icon to the second icon. A method for simulating a water treatment system, comprising setting a flow path and executing a simulation of the water treatment system after the setting.
を特徴とする請求項１に記載の水処理システムのシミュレーション方法。 The control means is configured so that at least one of a flow rate, water quality, temperature, water pressure, and parameters indicating the performance of the apparatus supplied to the water treatment system is continuously changed by an operation of the input means. The simulation method of the water treatment system according to claim 1, wherein the simulation is repeated and the simulation result is displayed in the treatment flow diagram.
を特徴とする請求項１に記載の水処理システムのシミュレーション方法。 The control means calculates at least one item among the flow rate, water quality, temperature, and water pressure of treated water in each flow path of the water treatment system by simulation, and sets the numerical value of the item along the flow path of the treatment flow diagram. The water treatment system simulation method according to claim 1, wherein the water treatment system is displayed.
を特徴とする請求項１に記載の水処理システムのシミュレーション方法。 The method for simulating a water treatment system according to claim 1, wherein the control means displays the flow path with a thickness corresponding to the flow rate of the treated water in the flow path of the treatment flow diagram.
を特徴とする請求項１に記載の水処理システムのシミュレーション方法。 2. The water treatment according to claim 1, wherein the control means displays the flow path with a line type and / or color corresponding to a numerical value indicating the quality of the treated water in the flow path of the treatment flow diagram. System simulation method.
を特徴とする請求項１に記載の水処理システムのシミュレーション方法。 The control means displays, as a list, at least one of the flow rate, water quality, temperature, and water pressure of the treated water in each flow path of the water treatment system as a list, and the treatment by the operation of the input means When one of elements including a flow diagram device and a flow path is selected, the element and other elements connected to the element are displayed prominently in the process flow diagram and the list. The water treatment system simulation method according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項１に記載の水処理システムのシミュレーション方法。 The control means displays, as a list, at least one of the flow rate, quality, temperature, and water pressure of treated water in each flow path of the water treatment system as a result of the simulation, and the list is obtained by operating the input means. When a column of the table is selected, the column is displayed prominently, and in the processing flow diagram, the channel corresponding to the column and the device connected to the channel are displayed prominently. The water treatment system simulation method according to claim 1, wherein:
を特徴とする水処理システムのシミュレーション方法。 When the control command value at each time of each device of the water treatment system is input by operating the input means, the control means executes a simulation of the water treatment system based on the control command value, and the water treatment system Calculating at least one item among the flow rate, water quality, temperature, and water pressure of the treated water in each flow path, and showing the change over time in the numerical values of the items in the flow chart of the treatment flow diagram of the water treatment system. A method for simulating a water treatment system, wherein the simulation is performed on the display means in a form corresponding to the numerical value.
を特徴とする水処理システムのシミュレーション方法。 An apparatus of the water treatment system, a flow path of the water treatment system, and a target value of at least one item among the flow rate, water quality, temperature, and water pressure of the treated water in the flow path are input by operating the input means In this case, the control means adjusts the control gain of the apparatus by repeating simulation so that the item in the flow path becomes the target value, and displays the adjusted control gain on the display means. Water treatment system simulation method.
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|---|---|---|---|---|
| JP2018167143A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社日立製作所 | Water treatment energy simulator and design support device of water treatment system having the same |
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2015
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