JP2651552B2 - 合材サイロにおけるアスファルト合材計量方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アスファルトプラント
にて製造したアスファルト合材を一時貯蔵する合材サイ
ロに関するものであり、特に合材サイロより払い出す合
材の計量方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アスファルト合材製造工場にはアスファ
ルト合材を製造するアスファルトプラントと併設してア
スファルト合材を一時貯蔵する合材サイロが設置される
ことがある。この合材サイロは多量のアスファルト合材
を保温しながら一時貯蔵し、一時的に集中する出荷に対
応したり、またプラントが休止している時でもアスファ
ルト合材を出荷することができるようにとのことで設置
されるものである。

【０００３】この合材サイロに貯蔵した合材を運搬車に
積み込む場合、積み込み量を合材サイロの計量操作盤に
総合計量設定値として設定し、これを計量槽の大きさに
応じて複数バッチに分割して計量している。そして計量
の際には、計量開始操作により計量操作盤に１バッチ当
たりの計量設定値を設定し、合材サイロ下部の計量ゲー
トを開動作させて下位の計量槽へ合材を払い出し、計量
値が計量設定値の手前になるところで一旦計量ゲートを
閉動作し（粗計量）、続いて計量ゲートの開閉を断続的
に行なって少量づつ合材を払い出している（微計量）。
この粗計量と微計量による払い出しを所定バッチ数行な
って運搬車への積み込みを完了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように毎バッチの計量毎に二段計量（粗計量＋微計量）
を行なうと、計量時間が長くなって運搬車への積み込み
に手間取る欠点を有していた。また、計量スピードを上
げるために、粗計量のみによる計量を行なおうとして
も、合材サイロ内に貯蔵されているアスファルト合材の
量及び貯蔵時間経過によるアスアルト合材の硬化等によ
って払い出しスピードが変化して落差量（計量ゲートに
閉信号を印化してから計量槽に落下してくる合材量）に
バラツキを生じるために計量精度一定に保つのがなかな
か難しい状況にあった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑み、ファジィ推論に
より落差量を推定して粗計量の計量精度を向上させるこ
とによって計量のスピードアップを図れるようにした合
材サイロにおけるアスファルト合材計量方法を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、アスファルト合材を貯蔵する合材サイロ
の計量ゲートを開閉動作して下位に配設した計量槽によ
り所定量の合材を複数バッチにて分割計量する際に、予
め合材の計量速度と計量槽の最大秤量に対する計量設定
値の割合とをファジィ推論規則の前件部とし、更に計量
設定値に対する落差補正量を推論規則の後件部とするフ
ァジィ推論規則を記憶させておき、最終バッチ以外は各
バッチ毎に計量槽に取り付けた重量検出器により単位時
間当たりの計量値の変化量を検出して計量速度を演算
し、、該計量速度と今回の計量設定値の最大秤量に対す
る割合とに基づいてファジィ推論を行ない、計量設定値
に対する落差補正量を推定して今回計量の落差量を算出
し、計量完了時点を決定して前記計量ゲートを閉動作す
る粗計量にて計量するとと共に、最終バッチは検出する
計量値が計量設定値の手前になると一旦計量ゲートを閉
動作し、その後は計量ゲートの開閉動作を断続的に行な
って少量づつ払い出す微計量にて所定計量値に達するま
で計量するものである。

【０００７】

【作用】本発明にあっては、合材サイロの複数バッチに
よる分割計量の際に、最終バッチ以外の各バッチの計量
はファジィ推論により落差量を推定して計量精度の高い
粗計量のみを行なう。この粗計量では、予め合材の計量
速度と計量槽の最大秤量に対する計量設定値の割合とを
ファジィ推論規則の前件部とし、更に計量設定値に対す
る落差補正量を推論規則の後件部とするファジィ推論規
則を記憶させておき、各バッチの計量中に計量槽内に落
下する合材の計量速度を演算すると共に、該計量速度と
今回の計量設定値とからファジィ推論を行なって落差補
正量を推定する。そして該落差補正量によって標準の落
差量を補正して今回計量時の落差量を算出する。そして
検出する計量値が計量設定値から前記落差量を減じた値
になれば計量完了時点とし、合材サイロの計量ゲートの
閉動作を行ない１バッチ分の計量を完了する。この粗計
量を所定バッチ数繰り返して行なう。そして、最終バッ
チの計量は設定計量値に合致させるために粗計量と微計
量を組み合わせた二段計量を行なって精確に計量するの
である。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。１はアスファルトプラントによって製造したアスフ
ァルト合材を貯蔵する保温構造の合材サイロであって、
該合材サイロ１の下部には計量ゲート２を配設してい
る。合材サイロ１の下位には重量検出器３に支持され、
合材サイロ１から払い出されるアスファルト合材を計量
する計量槽４を配設してある。

【０００９】５はアスファルト合材の払い出しを制御す
る合材計量制御装置であって、後述するファジィ集合の
メンバーシップ関数とファジィ推論規則によりファジィ
推論を行なうファジィ制御部６を備えると共に、入力さ
れる重量信号を演算する演算部７、入力されたファジィ
推論規則の前件部となる諸データや推論のためにデータ
を記憶する記憶部８、それに前記データや総合計量設定
値等を入力設定する設定入力部９と合材サイロ１の計量
ゲート２の開閉制御を行なう開閉制御器１０を備えてい
る。

【００１０】そして、合材計量時、合材計量制御装置５
の設定入力部９から出荷量を総合計量設定値Ｗ（Ｔｏ
ｎ）として入力すると、この総合計量設定値Ｗ（Ｔｏ
ｎ）が計量槽４の最大秤量より大きければ、複数バッチ
に分割して計量を行なうために１バッチ当たりの計量設
定値ｗ（Ｋｇ）が演算されて設定されるようになってい
る。計量が複数バッチにて行なわれる時には最終バッチ
以外の各バッチの計量はファジー制御部６にて適正な落
差量を推論し、該落差量に基づいて計量を一気に行なう
粗計量が行なわれる。この粗計量時には、重量検出器３
により計量値を所定のサンプリング周期（例えば１１０
ｍｓｅｃ程度）で合材計量制御装置５に取り込み、取り
込んだ複数のデータから計量速度を算出して平均化し、
求めた計量速度Ｖと今回の計量設定値とから現在計量中
のものの落差補正量△ｗをファジィ推論により推定し、
あらかじめ記憶した標準の落差量を補正して適正な落差
量が求められるようになっている。そしてこのファジー
推論により求めた落差量に基づいて計量完了時点が決定
され、計量ゲート２を閉動作させるのである。なお、前
記標準の落差量とは合材サイロ１内にアスファルト合材
を中程度貯蔵しておき、かつ計量設定値ｗを最大秤量の
半分程度として計量したときの落差量であり、試運転等
によりあらかじめ求めて入力しておく。

【００１１】次にファジィ推論によって落差量を推定し
て粗計量を行なう方法について説明する。

【００１２】合材サイロ１から払い出すアスファルト合
材量を合材計量制御装置５の設定入力部９から総合計量
設定値Ｗ（Ｔｏｎ）として入力すると、この総合計量設
定値Ｗ（Ｔｏｎ）を計量槽４の最大秤量に応じて分割し
て複数バッチのそれぞれの計量設定値を演算する。そし
て計量開始操作を行なうと計量設定値が設定され、開閉
制御器１０から計量ゲート２に開信号が出力され、計量
ゲート２が開動作して合材サイロ１から計量槽４に合材
を払い出す。計量槽４では重量検出器３により逐次計量
値が検出されて合材計量制御装置５に取り込まれる。そ
して合材計量制御装置５の演算部７では所定のサンプリ
ング周期毎に検出される計量値から合材の計量速度を演
算する。この計量速度は記憶部８に順次記憶していき、
複数個蓄積されるとこれら計量速度を平均化して平均の
計量速度Ｖ（Ｋｇ／ｓｅｃ）を算出する。

【００１３】この計量速度Ｖは計量槽４の最大秤量に対
する今回の計量設定値の割合Ｒと共にファジィ制御部６
に設定入力される。ファジィ制御部６では入力されたデ
ータからファジィ集合のメンバーシップ関数と推論規則
に基づいて計量中の合材の落差補正量△ｗ（Ｋｇ）を推
定する。また設定入力部９から標準の落差量をあらかじ
め入力して記憶しておき、この標準の落差量を前記推定
した落差補正量△ｗ（Ｋｇ）によって補正して現在計量
中の落差量を算出し、この落差量によって適正な計量完
了時点を決定する。第２図は計量槽４の最大秤量に対す
る計量設定値の割合Ｒの大きさを定性的に評価するため
のメンバーシップ関数である。図中のＲ（ｉ）（ｉ＝１
〜７）はメンバーシップ関数の形を規定する定数であっ
て適宜決定する。ＰＢ、ＰＭ、ＰＳ、ＺＲ、ＮＳ、Ｎ
Ｍ、ＮＢは割合Ｒの大きさを定性的に評価するためにメ
ンバーシップ関数に与えた名称であり、それぞれ下記の
意味を持っている。

【００１４】ＰＢ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｂｉｇ ＰＭ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｍｅｄｉｕｍ ＰＳ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｓｍａｌｌ ＺＲ：Ｚｅｒｏ ＮＳ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｓｍａｌｌ ＮＭ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｍｅｄｉｕｍ ＮＢ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｂｉｇ また、図の縦軸はメンバーシップ値である。このメンバ
ーシップ関数を用いて今回設定した計量設定値の割合Ｒ
を定性的に評価する。

【００１５】第３図は、合材の計量速度Ｖの大きさを定
性的に評価するためのメンバーシップ関数である。図中
のＶ（ｉ）（ｉ＝１〜７）はメンバーシップ関数の形を
規定する定数であって適宜決定する。ＰＢ、ＰＭ、Ｐ
Ｓ、ＺＲ、ＮＳ、ＮＭ、ＮＢは合材の計量速度Ｖの大き
さを定性的に評価するためにメンバーシップ関数に与え
た名称であり、その意味は前記の通りである。

【００１６】第４図は、計量槽４の最大秤量に対する計
量設定値の割合Ｒと合材の計量速度Ｖの定性的関数から
落差補正量△ｗを定性的に決定するための推論規則であ
る。例えば、左下の推論規則は ＩＦ（ Ｒ ｉｓ ＮＢ ａｎｄ Ｖ ｉｓ ＰＢ ） ＴＨＥＮ △ｗ ｉｓ ＰＢ という意味を表わす。これは「もし計量槽の最大秤量に
対し計量設定値の割合がて非常に小さく（計量完了直前
の計量槽内の合材上面と計量ゲートとの距離が非常に大
きいことを示す）、かつ計量速度が非常に大きいなら
ば」（前件部）、「落差補正量を非常に大きくせよ」
（後件部）というルールを示している。第５図は、定性
的に決定された落差補正量を定量的な値に変換するため
のメンバーシップ関数である。図中の△ｗ（ｉ）（ｉ＝
１〜７）はメンバーシップ関数の形を規定する定数であ
り、落差補正量であって適宜決定する。ＰＢ、ＰＭ、Ｐ
Ｓ、ＺＲ、ＮＳ、ＮＭ、ＮＢは落差補正量の大きさを定
性的に評価するためにメンバーシップ関数に与えた名称
であり、第４図の中で使用している名称に対応してい
る。また、図の縦軸はメンバーシップ値である。そし
て、適用された推論規則により落差補正量が定性的にど
のメンバーシップ関数に属するかが決定される。推論落
差補正量が複数の推論規則による複数のメンバーシップ
で規定された場合、各メンバーシップ値に応じた加重平
均値をもって実際の落差補正量とする。このファジィ推
論された落差補正量△ｗ（Ｋｇ）によってあらかじめ設
定入力して記憶している標準の落差量を補正し、現在計
量中の落差量を決定する。決定した落差量が現在計量中
の落差量として設定され、計量完了付近になり計量槽４
の重量検出器３が計量設定値から前記落差量を減じた値
を検出すれば、計量完了信号を開閉制御器１０に送り込
み、開閉制御器１０によって計量ゲート２を閉塞するの
である。

【００１７】前記粗計量を所定バッチ数繰り返してアス
ファルト合材を順次払い出していくのであるが、毎回、
実計量値と計量設定値との間に多少の誤差を生じること
も考えられ、この場合には前記誤差を次回の計量設定値
に加減して逐次補正していくか、または最終バッチで一
括補正するようにすると良い。

【００１８】そして、最終バッチは精確に計量するため
に二段計量を行なう。先ず、計量ゲート２を全開にして
合材を一気に払い出し、計量値が計量設定値の約９０〜
９５％程度に達すると微計量に切り替える。微計量では
計量ゲート２の開度を小さくするか、または計量ゲート
２を頻繁に開閉動作させるジョグモーションを行なって
アスファルト合材を少量づつ払い出し、所定量の計量を
行なうのである。

【００１９】なお、本実施例で使用したメンバーシップ
関数は全て三角形としたが、必ずしもこの形に限るもの
ではなく、計量装置や合材の特性及びオペレータの知識
に応じて、種々の曲線を採用しても本発明の本質が変わ
るものではなく、その数も任意に設定しても本発明の本
質が変わるものではない。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、合材サイ
ロ１内の合材を複数バッチにて分割計量する際、最終バ
ッチ以外の各バッチの計量はファジィ推論により落差量
を決定して計量精度の高い粗計量を行ない、最終バッチ
は計量ゲート２を全開にして合材を払い出し、計量値が
計量設定値の手前に達すると微計量に切り替える二段計
量としたので、計量精度を維持しながら計量に要する時
間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の合材計量方法を適用した合材計量装置
の構成を示す概略図である。

【図２】計量設定値の割合評価用メンバーシップ関数を
示す図である。

【図３】材料の計量速度評価用メンバーシップ関数を示
す図である。

【図４】落差補正量予測ルールの一例を示す図である。

【図５】落差補正量評価用メンバーシップ関数を示す図
である。

【符号の説明】

１…合材サイロ ２…計量ゲート ３…重量検出器 ４…計量槽 ５…合材計量制御装置 ６…ファジィ制御部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アスファルト合材を貯蔵する合材サイロの
   計量ゲートを開閉動作して下位に配設した計量槽により
   所定量の合材を複数バッチにて分割計量する際に、予め
   合材の計量速度と計量槽の最大秤量に対する計量設定値
   の割合とをファジィ推論規則の前件部とし、更に計量設
   定値に対する落差補正量を推論規則の後件部とするファ
   ジィ推論規則を記憶させておき、最終バッチ以外は各バ
   ッチ毎に計量槽に取り付けた重量検出器により単位時間
   当たりの計量値の変化量を検出して計量速度を演算
   し、、該計量速度と今回の計量設定値の最大秤量に対す
   る割合とに基づいてファジィ推論を行ない、計量設定値
   に対する落差補正量を推定して今回計量の落差量を算出
   し、計量完了時点を決定して前記計量ゲートを閉動作す
   る粗計量にて計量するとと共に、最終バッチは検出する
   計量値が計量設定値の手前になると一旦計量ゲートを閉
   動作し、その後は計量ゲートの開閉動作を断続的に行な
   って少量づつ払い出す微計量にて所定計量値に達するま
   で計量するようにしたことを特徴とする合材サイロにお
   けるアスファルト合材計量方法。