JP3085325B2 - Clinker cooler control device and control method - Google Patents

Clinker cooler control device and control method

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JP3085325B2
JP3085325B2 JP04127705A JP12770592A JP3085325B2 JP 3085325 B2 JP3085325 B2 JP 3085325B2 JP 04127705 A JP04127705 A JP 04127705A JP 12770592 A JP12770592 A JP 12770592A JP 3085325 B2 JP3085325 B2 JP 3085325B2
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kiln
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、セメント製造装置にお
けるクリンカクーラの制御装置及び方法に関し、特にク
リンカクーラのグレートの下側に区画、配置された冷却
空気のための空気室内の圧力が所定の目標値となるよう
に、グレートの動作速度を制御するクリンカクーラの制
御装置及び方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for controlling a clinker cooler in a cement manufacturing apparatus, and more particularly to a method and apparatus for controlling a clinker cooler in which a pressure in an air chamber defined and arranged below a clinker cooler grate for cooling air is controlled. The present invention relates to a clinker cooler control device and method for controlling a great operating speed so as to reach a target value.

【0002】[0002]

【従来の技術】セメント製造プロセスは、大別して原料
となる石灰石、粘土、酸化鉄、珪砂等を一定の割合、粒
度で混合、粉砕する原料系と、この原料を高温下で焼成
しその直後に冷却空気で急冷してクリンカを生成する焼
成系と、このクリンカを粉砕して最終的な製品であるセ
メントを生産する仕上げ系とから成る。このうち焼成系
は、製品の品質に大きく影響を与える他、多量のエネル
ギを消費するので省エネルギの観点からもこの焼成系各
部の温度を適切に制御することが非常に重要な問題とな
っている。
2. Description of the Related Art A cement production process is roughly divided into a raw material system in which limestone, clay, iron oxide, silica sand, etc., which are raw materials, are mixed and crushed at a fixed ratio and particle size, and a calcination of the raw materials at a high temperature and immediately thereafter. It consists of a sintering system that forms a clinker by quenching with cooling air, and a finishing system that crushes the clinker to produce a final product, cement. Of these, the firing system significantly affects the quality of the product and consumes a large amount of energy. Therefore, from the viewpoint of energy saving, it is very important to appropriately control the temperature of each part of the firing system. I have.

【0003】図12を参照してこの焼成プロセスを以下
に説明する。原料系において調製された原料は、まずプ
レヒータタワー2に供給されここで余熱される。次いで
回転炉、いわゆるロータリキルン1においてバーナー6
により約1450゜Cの雰囲気中で加熱され半溶融状態
で焼成される。該ロータリキルン1で焼成された生成物
はクリンカと呼ばれる。このクリンカは前記ロータリキ
ルン1の下流に配置された冷却装置、いわゆるクリンカ
クーラ3で急冷され、仕上げ系に供給される。前記クリ
ンカクーラ3は、前後(図12において左右)に所定の
周期で往復動作可能な一連の移動格子(以下グレートと
記す)5と、該グレート5の下側に区画設置された空気
室4と、ブロア等の冷却空気供給装置7とを具備した流
路により構成されている。該クリンカクーラ3に供給さ
れたクリンカは、前記グレート5の動作により同グレー
ト5上を順次出口の方(図12において右の方向)へ移
動しながら、前記冷却空気供給装置7により供給されグ
レートの隙間から吹き出す冷却空気と直接接触して熱交
換しながら冷却される。例えば、前記ロータリキルン1
内で焼成されたクリンカは、約1350°Cでクリンカ
クーラ3に排出され、前記ロータリキルン1に最も近い
グレートである第1段グレートにおいて750゜C前後
に急冷され、最終的に約150゜Cに冷却されて該クリ
ンカクーラ3から排出され、仕上げ系に移送される。
[0003] This firing process will be described below with reference to FIG. The raw material prepared in the raw material system is first supplied to the preheater tower 2, where it is preheated. Then, in a rotary kiln, a so-called rotary kiln 1, burners 6
Is heated in an atmosphere of about 1450 ° C. and fired in a semi-molten state. The product fired in the rotary kiln 1 is called a clinker. This clinker is rapidly cooled by a cooling device, so-called clinker cooler 3, disposed downstream of the rotary kiln 1 and supplied to a finishing system. The clinker cooler 3 includes a series of moving grids (hereinafter referred to as “great”) 5 which can reciprocate back and forth at predetermined intervals (right and left in FIG. 12), and an air chamber 4 partitioned and installed below the great 5. And a cooling air supply device 7 such as a blower. The clinker supplied to the clinker cooler 3 is supplied by the cooling air supply device 7 while being sequentially moved toward the outlet (to the right in FIG. 12) on the great 5 by the operation of the great 5, and the great It is cooled while directly exchanging heat with the cooling air blown out from the gap. For example, the rotary kiln 1
The clinker fired in the inside is discharged to the clinker cooler 3 at about 1350 ° C., quenched to about 750 ° C. in the first stage, which is the closest to the rotary kiln 1, and finally cooled to about 150 ° C. And is discharged from the clinker cooler 3 and transferred to a finishing system.

【0004】一方前記クリンカクーラ3内でクリンカと
熱交換して高温となった空気は、一部は焼成系に回収さ
れ、残りは外気に排気される。つまり、前記クリンカク
ーラ3において前記ロータリキルン1の近傍で熱交換し
た空気は、高温であるために熱回収経路8を通過して前
記ロータリキルン1の燃焼用の2次空気として同ロータ
リキルン1へ、或いは原料の余熱空気として熱回収経路
9により前記プレヒータタワー2に回収され、出口近傍
で熱交換した冷却空気は集塵装置10により除塵されて
排気される。従って、省エネルギの観点からは、前記ロ
ータリキルン1及びプレヒータタワー2に回収される冷
却空気の温度を可能な限り高くするように制御すること
が必要であり、特に前記ロータリキルン1に回収される
2次空気は、同ロータリキルン1内の燃焼状態や温度分
布に直接影響を与えるために、単に高温と言うだけでは
なく、可能な限り一定に制御されなければならない。
[0004] On the other hand, a portion of the air which has become high temperature due to heat exchange with the clinker in the clinker cooler 3 is recovered by the firing system, and the rest is exhausted to the outside air. That is, the air that has exchanged heat in the vicinity of the rotary kiln 1 in the clinker cooler 3 passes through the heat recovery path 8 because of its high temperature, and enters the rotary kiln 1 as secondary air for combustion of the rotary kiln 1. Alternatively, the cooling air that has been recovered in the preheater tower 2 through the heat recovery path 9 as residual heat air of the raw material and that has exchanged heat in the vicinity of the outlet is removed by the dust collector 10 and exhausted. Therefore, from the viewpoint of energy saving, it is necessary to control the temperature of the cooling air collected in the rotary kiln 1 and the preheater tower 2 to be as high as possible. In order to directly affect the combustion state and temperature distribution in the rotary kiln 1, the secondary air must be controlled not only at a high temperature but also as constant as possible.

【0005】この冷却空気の温度、流量等の諸量は前記
グレート5上のクリンカ層厚、クリンカ粒度、クリンカ
温度等の変化により変動するが、主にクリンカ層厚の変
動に大きく依存していることが知られている。このクリ
ンカ層厚は、前記ロータリキルン1からのクリンカの排
出量と、前記クリンカクーラ3内のグレートの駆動速度
により決定される。クリンカ層厚をプロセスが作動して
いる間に直接測定することは困難であるが、このクリン
カ層厚が厚くなると、前記グレート5の下側に配置され
ている空気室4の圧力が高くなる関係があることが周知
となっている。そこでグレートの下側の空気室4の圧力
が所定の目標値で一定となるように、前記グレート5の
動作速度を制御することにより、グレート5上のクリン
カ層厚を制御する方法が採用されている。また、上述し
たように前記ロータリキルン1から前記クリンカクーラ
3に排出されるクリンカは、第1段グレート上において
1350゜Cから750゜C前後へと冷却され、ここに
おける冷却最も大きいために、この第1段グレートの
動作速度の制御が特に重要となる。一方前記ロータリキ
ルン1からのクリンカ排出量は、前記ロータリキルン1
の駆動電力と関連しており、駆動電力が増加すると排出
量が減少し、反対に駆動電力が減少すると排出量が増加
する。従って、グレート上のクリンカ層厚を一定にに保
持するためには、このロータリキルン駆動電力を制御入
力として取込みクリンカの排出量を予測して前記第1段
グレート動作速度を制御する必要がある。
The various quantities of the cooling air, such as the temperature and flow rate, vary depending on changes in the clinker layer thickness, clinker particle size, clinker temperature and the like on the great 5, and largely depend on the change in the clinker layer thickness. It is known. The clinker layer thickness is determined by the amount of clinker discharged from the rotary kiln 1 and the driving speed of the grate in the clinker cooler 3. It is difficult to measure the clinker layer thickness directly during the operation of the process. However, as the clinker layer thickness increases, the pressure in the air chamber 4 disposed below the great 5 increases. It is known that there is. Therefore, a method of controlling the clinker layer thickness on the great 5 by controlling the operating speed of the great 5 so that the pressure in the air chamber 4 below the great is constant at a predetermined target value is adopted. I have. Further, clinker, in the first stage on the Great is cooled to 750 ° C before and after 1350 ° C, for cooling is greatest in this case discharged from the rotary kiln 1 as described above in the clinker cooler 3, It is particularly important to control the operating speed of the first-stage great. On the other hand, the amount of clinker discharged from the rotary kiln 1
When the driving power increases, the emission decreases, and when the driving power decreases, the emission increases. Therefore, in order to keep the thickness of the clinker layer on the grate constant, it is necessary to control the first-stage grate operation speed by predicting the amount of intake clinker discharged using the rotary kiln drive power as a control input.

【0006】従来技術としてはカスケード制御や、モデ
ル制御がなされてきた。カスケード制御は、制御対象を
1入力に対して1出力として扱うものであり、例えば、
第1段グレート下側の空気室の圧力を所定の目標値に維
持するために、この目標値に対して偏差がある場合に、
第1段グレート動作速度を操作する制御方法である。該
制御方法は制御系の設計及び調整が比較的容易であり、
種々の分野で応用されているが、1入力に対して1出力
として扱うためにプロセスの状態変化に対して制御系の
安定度が低く、セメント製造プロセス、特に系が複雑で
多数の制御変数が相互に関連する焼成系には向いていな
い。これに対してモデル制御は、制御対象を多入力に対
して多出力として扱うために制御系の安定度は高いが、
応答が最適値となる理想的な系、つまりモデルシステム
を設計することが困難であることや、ゲイン調整に時間
がかかる他、プラントの経年変化や原料の変化によるプ
ロセスの動特性の変化に対して弱いという欠点を有して
いる。
Conventionally, cascade control and model control have been performed. In the cascade control, a control target is treated as one output for one input.
In order to maintain the pressure in the air chamber below the first-stage great at a predetermined target value, when there is a deviation from this target value,
This is a control method for operating the first-stage great operation speed. The control method is relatively easy to design and adjust the control system,
Although it is applied in various fields, the stability of the control system is low with respect to process state changes because one input is treated as one output, and the cement manufacturing process, especially the system is complex, and many control variables Not suitable for interconnected firing systems. On the other hand, model control has a high control system stability because the control target is treated as multiple outputs for multiple inputs.
It is difficult to design an ideal system with an optimal response, that is, a model system, it takes time to adjust the gain, and the process dynamics change due to aging of the plant and changes in raw materials. It has the disadvantage of being weak.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題点に鑑み、プロセスの状態変化に対する安定度が高
く、動特性の変化に対しても対応可能であり、しかも制
御系の設計やゲイン調整が容易なクリンカクーラの制御
方法及び制御装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a high stability with respect to a change in process state and to be able to cope with a change in dynamic characteristics. It is an object of the present invention to provide a clinker cooler control method and a control device that facilitate gain adjustment.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明では、複数段に連設された往復動作可能なク
リンカ受け用のグレート(移動格子)と、該複数段のグ
レートの下側に夫々対応して区画された複数の空気室と
を有したセメント製造装置のクリンカクーラの制御装置
において、ロータリキルンの駆動電力を検出するための
キルン駆動電力検出手段と、前記グレートのうちキルン
に最も近く配置された第1段グレートの動作速度を検出
するためのグレート動作速度検出手段と、前記空気室の
うち前記第1段グレート下側の空気室の圧力(第1室圧
力)を検出するための第1室圧力検出手段と、前記キル
ン駆動電力検出手段で検出されたキルン駆動電力の時間
的変化量を演算するためのキルン駆動電力変化量演算手
段と、前記第1室圧力検出手段で検出された第1室圧力
の時間的変化量を演算するための第1室圧力変化量演算
手段と、前記第1室圧力検出手段で検出された第1室圧
力と所定の目標値との差を演算するための第1室圧力偏
差演算手段と、前記グレート動作速度検出手段で検出さ
れたグレート動作速度が所定の速度範囲内にあるか否か
を判断するためのグレート動作速度判断手段と、前記グ
レート動作速度判断手段においてグレートの動作速度が
所定の範囲内にあると判断された場合に、前記演算され
たキルン駆動電力変化量と、第1室圧力変化量と、第1
室圧力偏差を基礎にしてファジー推論により、第1室圧
力が所定の目標値と成るようにグレートの動作速度の制
御量を演算するためのグレート動作速度決定手段と、前
記グレート動作速度決定手段からの制御指令に基づい
て、グレートの動作速度を制御するためのグレート制御
手段とを具備して成るクリンカクーラ制御装置が提供さ
れる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, a plurality of reciprocatingly movable clinker receiving grate (moving grid) are provided in a plurality of stages, and a plurality of grates are provided under the plurality of stages. In a clinker cooler control device for a cement manufacturing apparatus having a plurality of air chambers correspondingly partitioned on a side, a kiln drive power detection unit for detecting a drive power of a rotary kiln; Operating speed detecting means for detecting the operating speed of the first stage located closest to the first stage, and detecting the pressure (first chamber pressure) of the air chamber below the first stage in the air chamber. First chamber pressure detecting means for performing the operation, a kiln driving power change amount calculating means for calculating a temporal change amount of the kiln driving power detected by the kiln driving power detecting means, and the first chamber pressure calculating means; First chamber pressure change amount calculating means for calculating a temporal change amount of the first chamber pressure detected by the force detecting means; and a first chamber pressure detected by the first chamber pressure detecting means and a predetermined target A first chamber pressure deviation calculating means for calculating a difference from the value, and a great operating speed for determining whether or not the great operating speed detected by the great operating speed detecting means is within a predetermined speed range. Determining means for determining a change in kiln drive power, a first chamber pressure change, and a first chamber pressure change, when the great operation speed determination means determines that the great operation speed is within a predetermined range.
Great operating speed determining means for calculating a control amount of the operating speed of the Great so that the first chamber pressure becomes a predetermined target value by fuzzy inference based on the chamber pressure deviation, and the Great operating speed determining means And a great control means for controlling the operating speed of the great based on the control command.

【0009】更に第2の発明によれば、複数段に連設さ
れた往復動作可能なクリンカ受け用のグレート(移動格
子)と、該複数段のグレートの下側に夫々対応して区画
された複数の空気室とを有したセメント製造装置のクリ
ンカクーラの制御方法において、ロータリキルンの駆動
電力、該ロータリキルンの出口端に最も近く配置された
前記クリンカクーラの第1段グレートの動作速度および
前記第1段グレート下側の空気室の圧力(第1室圧力)
を夫々検出し、前記検出されたキルン駆動電力の時間的
変化量を求める演算を実行すると共に前記検出された第
1室圧力の時間的変化量および所定の目標圧力値との差
を求める演算を実行し、また、前記検出されたグレート
動作速度が予め設定した所定の速度範囲内にあるか否か
を判断し、前記グレート動作速度が所定の速度範囲内に
あるか否かの判断ステップにおいて該グレートの動作速
度が該所定の範囲内にあると判断された場合に、前記演
算されたキルン駆動電力の時間的変化量と、前記第1室
圧力の時間的変化量および該第1室圧力の目標圧力値と
の偏差量に基づいてファジー推論により、前記第1室圧
力が前記所定の目標値となるようにグレートの動作速度
の制御量を演算、決定し、前記決定されたグレート動作
速度の制御指令に基づいて、グレートの動作速度を制御
することを特徴としたクリンカクーラの制御方法が提供
される。
According to the second aspect of the present invention, the reciprocatingly movable clinker receiving grate (moving grid) provided in a plurality of stages and the lower part of the plurality of stages of the grate are divided correspondingly. A method for controlling a clinker cooler of a cement manufacturing apparatus having a plurality of air chambers, the method comprising: a driving power of a rotary kiln; an operating speed of a first stage grate of the clinker cooler disposed closest to an outlet end of the rotary kiln; The pressure of the air chamber below the first stage (first chamber pressure)
And a calculation for obtaining a temporal change amount of the detected kiln driving power and a calculation for obtaining a difference between the detected temporal change amount of the first chamber pressure and a predetermined target pressure value. Executing, and determining whether the detected great operation speed is within a predetermined speed range set in advance, and determining whether the great operation speed is within a predetermined speed range. When it is determined that the operating speed of the great is within the predetermined range, the temporal change amount of the calculated kiln drive power, the temporal change amount of the first chamber pressure, and the temporal change amount of the first chamber pressure are determined. By fuzzy inference based on the deviation amount from the target pressure value, the control amount of the operating speed of the great is calculated and determined so that the first chamber pressure becomes the predetermined target value, and the determined operating speed of the great operating speed is determined. Control command And Zui, method of controlling a clinker cooler which is characterized by controlling the operating speed of the Great is provided.

【0010】[0010]

【実施例】先ず図1を参照して本発明によるクリンカク
ーラ制御装置の基本構成を説明する。キルン駆動電力検
出手段101により一定周期、例えば1分毎にロータリ
キルンのキルン駆動電力NPを検出し、キルン駆動電力
変化量演算手段104により、この検出された駆動電力
NPの過去値と現在値との差からキルン駆動電力変化量
DNPを演算する。前述のようにグレートの下側には冷
却空気のための空気室が複数区画、配置されている。本
発明によるクリンカクーラ制御装置は、これら複数の空
気室のうち、第1段グレートの下側に配置された空気室
(以下第1室と記す)に、第1室圧力検出手段103を
具備しており、該第1室圧力検出手段103により、第
1室圧力Pが検出される。次いで、第1室圧力変化量演
算手段105で、この検出された圧力の過去値と現在値
との差から第1室圧力変化量DPを演算し、第1室圧力
偏差演算手段106で前記検出された圧力Pの現在値と
所定の目標値PSETとの差から第1室圧力偏差DDP
を演算する。同様にグレート動作速度検出手段102に
より第1段グレートの動作速度CGを検出する。次にグ
レート動作速度判断手段107によりCGが所定の上限
CGUと下限CGLとの範囲内にあるか否かを判断す
る。次いで前記グレート動作速度判断手段107の判断
結果に基づいて制御方法選択手段108により、ファジ
ー推論による制御か、或いは人工知能による(AI的)
制御かが選択される。すなわち、第1段グレート動作速
度CGが所定の範囲内にある場合には、前記制御方法選
択手段108によりグレート動作速度決定手段110が
選択され、前記キルン駆動電力変化量DNP、第1室圧
力変化量DP、第1室圧力偏差DDPの各値からファジ
ー推論に基づき第1段グレートの動作速度の制御量DC
Gが演算され、グレート動作速度CGが所定の範囲外に
ある場合には、前記制御方法選択手段108により、グ
レート動作速度決定手段109において、第1室圧力変
化量DP、第1室圧力偏差DDPの各値からAI的制御
に基づく第1段グレートの動作速度の制御量DCGが演
算される。こうして決定された制御量DCGに基づい
て、グレート動作速度制御装置111からモータ等のグ
レート駆動手段112に適切な駆動電力が供給される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a basic configuration of a clinker cooler control device according to the present invention will be described with reference to FIG. The kiln drive power detecting means 101 detects the kiln drive power NP of the rotary kiln at regular intervals, for example, every minute, and the kiln drive power change amount calculating means 104 calculates the past and present values of the detected drive power NP. , The amount of change in the kiln driving power DNP is calculated. As described above, a plurality of air chambers for cooling air are arranged below the great. The clinker cooler control device according to the present invention includes the first chamber pressure detecting means 103 in an air chamber (hereinafter, referred to as a first chamber) disposed below the first stage of the plurality of air chambers. The first chamber pressure P is detected by the first chamber pressure detecting means 103. Next, the first chamber pressure change amount calculating means 105 calculates the first chamber pressure change amount DP from the difference between the detected past value and the present value of the pressure. The first chamber pressure deviation DDP is obtained from the difference between the current value of the detected pressure P and a predetermined target value PSET.
Is calculated. Similarly, the operating speed CG of the first-stage great is detected by the great operating speed detecting means 102. Next, the great operation speed determining means 107 determines whether or not the CG is within a range between a predetermined upper limit CGU and a lower limit CGL. Next, based on the judgment result of the great operation speed judging means 107, the control method selecting means 108 performs control by fuzzy inference or artificial intelligence (AI).
Control or not is selected. That is, when the first-stage great operating speed CG is within a predetermined range, the great operating speed determining means 110 is selected by the control method selecting means 108, and the kiln driving power change amount DNP, the first chamber pressure change The control amount DC of the operating speed of the first stage great based on fuzzy inference from the values of the amount DP and the first chamber pressure deviation DDP
G is calculated, and if the great operation speed CG is out of the predetermined range, the control method selection means 108 causes the great operation speed determination means 109 to output the first chamber pressure change amount DP and the first chamber pressure deviation DDP. The control amount DCG of the operating speed of the first-stage great based on the AI control is calculated from the respective values of. Based on the control amount DCG determined in this way, a suitable drive power is supplied from the great operation speed control device 111 to the great drive means 112 such as a motor.

【0011】図2を参照して本発明によるクリンカクー
ラ制御装置のハードウェアの構成について説明する。図
2においてロータリキルン21は、水平面に対して所定
の角度傾斜した回転軸回りに回転自在に、出口側を低く
して両端を保持されており、モータ等の駆動装置22に
より回転駆動される。該ロータリキルン21の駆動電力
は、同ロータリキルン21内の原料やクリンカの重量、
回転数により変化するが、前記モータ22へ電力を供給
する配電盤等に備えられたキルン駆動電力検出手段23
により検出される。従来技術と同様にクリンカクーラ2
4には複数のグレートが配列されており、モータ等の駆
動手段26により前後(図2において左右)に往復駆動
される。該複数のグレートのうち最もロータリキルン2
1の近くに配置されている第1段グレート25の動作速
度は、該第1段グレート25を駆動するモータ26に備
えられたロータリエンコーダ等の検出手段27によりモ
ータ26の回転数として検出される。前記クリンカクー
ラ24のグレートの下側には、冷却空気のための空気室
が複数区画、配置されている。前記第1段グレート25
の下側の空気室、つまり第1室28内の空気圧力(静
圧)は、第1室圧力検出手段29により検出される。制
御装置210は、バス201を中心として入力インター
フェイス202、出力インターフェイス203、CPU
204、メモリ205等により構成されている。前記各
検出手段23、27、29は、前記入力インターフェイ
ス212に接続されており、該制御装置210にキルン
駆動電力NP、グレート動作速度CG、第1室圧力Pが
読み込まれる。出力インターフェイス203には、グレ
ート動作速度制御手段211が接続されており、該制御
装置210の演算結果に従い前記グレート駆動手段たる
モータ26の回転数が制御される。
The hardware configuration of the clinker cooler control device according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, a rotary kiln 21 is rotatably rotated about a rotation axis inclined at a predetermined angle with respect to a horizontal plane, and has both ends held at a lower outlet side, and is rotationally driven by a driving device 22 such as a motor. The driving power of the rotary kiln 21 is based on the weight of raw materials and clinker in the rotary kiln 21,
Kiln drive power detecting means 23 provided in a switchboard or the like for supplying power to the motor 22 although varying with the number of revolutions
Is detected by Clinker cooler 2 as in the prior art
4, a plurality of greats are arranged, and are driven back and forth (left and right in FIG. 2) by a driving means 26 such as a motor. Rotary kiln 2 among the plurality of greats
The operating speed of the first stage grate 25 disposed near 1 is detected as the rotation speed of the motor 26 by a detecting means 27 such as a rotary encoder provided in a motor 26 for driving the first stage grate 25. . On the lower side of the clinker cooler 24, a plurality of air chambers for cooling air are arranged. The first stage great 25
, The air pressure (static pressure) in the first chamber 28 is detected by the first chamber pressure detecting means 29. The control device 210 includes an input interface 202, an output interface 203, a CPU
204, a memory 205 and the like. Each of the detection means 23, 27, and 29 is connected to the input interface 212, and the kiln drive power NP, the great operation speed CG, and the first chamber pressure P are read into the control device 210. Great operation speed control means 211 is connected to the output interface 203, and the number of revolutions of the motor 26 as the great drive means is controlled in accordance with the calculation result of the control device 210.

【0012】図3、4、5は前記メモリ205に記憶さ
れCPU204において実行されるグレート動作速度制
御ルーチンのフローチャートを示している。ステップ3
01において、先ず後述するデータ読み込みステップで
読み込まれたデータを平準化するために使用されるフィ
ルタ係数W(i)、第1室圧力の目標値であるPSE
T、第1室圧力偏差DDPの判定基準DDPSET1、
DDPSET2の初期値を設定すると共に、i=0、j
=0とする。ここで前記フィルタ係数Wは[数1]を満
たすように適宜に決定される値である。またi、jは時
刻を表すパラメータであり、本実施例ではその1例とし
てi=1〜15、j=1〜6として説明する。
FIGS. 3, 4, and 5 show flowcharts of a great operation speed control routine stored in the memory 205 and executed by the CPU 204. Step 3
01, first, a filter coefficient W (i) used for leveling data read in a data reading step described later, and PSE which is a target value of the first chamber pressure.
T, criterion DDPSET1 for determining first chamber pressure deviation DDP,
The initial value of DDPSET2 is set, and i = 0, j
= 0. Here, the filter coefficient W is a value appropriately determined so as to satisfy [Equation 1]. Further, i and j are parameters representing time, and in this embodiment, as an example, i = 1 to 15 and j = 1 to 6 will be described.

【数1】 ステップ302でiに1を加える。ステップ303にお
いて前記入力インターフェイス202を介して第1室圧
力P(i)を読み込む。ステップ304においてiを判
断して、i=15でなければ(ステップ304でNoの
場合)ステップ302の前に帰還してi=15になるま
で第1室圧力P(i)を順次読み込む。i=15になる
と(ステップ304でYesの場合)、ステップ305
においてiを0にリセットしてjに1を加える。ステッ
プ303により読み込まれた第1室圧力P(i)を[数
2]で表される式を用いて平準化し、第1室平均圧力P
RS(j)を演算する。
(Equation 1) In step 302, 1 is added to i. In step 303, the first chamber pressure P (i) is read via the input interface 202. In step 304, i is determined. If i is not 15 (No in step 304), the flow returns before step 302 to sequentially read the first chamber pressure P (i) until i = 15. When i = 15 (Yes in Step 304), Step 305
Resets i to 0 and adds 1 to j. The first chamber pressure P (i) read in step 303 is leveled using an equation represented by [Equation 2], and the first chamber average pressure P (i) is obtained.
Calculate RS (j).

【数2】 ステップ307においてキルン駆動電力NP(j)と、
グレート動作速度CG(j)とを読み込む。ステップ3
08においてjを判断して、j=6でなければ(ステッ
プ308でNOの場合)ステップ302の前に帰還し
て、j=6となるまで上述した各ステップを繰り返す。
(Equation 2) In step 307, the kiln driving power NP (j)
The great operation speed CG (j) is read. Step 3
In step 08, j is determined. If j is not equal to 6 (NO in step 308), the process returns to step 302 and the above steps are repeated until j = 6.

【0013】j=6となると(ステップ308でYes
の場合)ステップ401においてPRS(6)を第1室
圧力の現在値、PRS(5)を過去値として次式により
第1室圧力変化量を演算し、 DP=PRS(6)−PRS(5) 第1室圧力PRS(6)と、第1室圧力目標値PSET
から次式により第1室圧力偏差DDPを演算し、 DDP=PRS(6)−PSET NP(6)をキルン駆動電力の現在値、NP(5)を過
去値として次式によりキルン電力変化量DNPを演算す
る。 DNP=NP(5)−NP(6) 上記のi、jをパラメータとする各ルーチンは、プラン
トの動特性により適切な制御周期が得られるように決定
される。例えば、iをパラメータとするルーチンを4秒
毎に実行するときは、jをパラメータとするルーチンは
1分毎に実行されることとなる。また、ここで使用され
なかったPRS(j)、NP(j):j=1〜4は他の
目的、例えばプロセスの監視等に使用することができ
る。反対にそうした要求が無い場合にはこれらのデータ
を読み込まなくても良いことは言うまでもない。更に本
実施例では、これらのデータをステップ402から40
4において、iをパラメータ(このパラメータiは上述
したステップ302から304のルーチンで使用された
パラメータのiとは無関係である)として順次古いデー
タを新しいデータと入れ換え、常時5つのデータを保持
している。つまり、ステップ402でi=i+1を実行
すると、ステップ305においてi=0となっているの
でi=1となり、次いでステップ403において、PR
S(5)=PRS(6)、NP(5)=NP(6)と
し、ステップ404においてi=5となるまで上記ステ
ップを繰り返す。i=5となると(ステップ404でY
esの場合)ステップ405においてi=0にリセット
してj=5とする。j=5とする理由に付いては後述す
る。
When j = 6 (Yes in step 308)
In step 401, the first chamber pressure change amount is calculated by the following equation using PRS (6) as the current value of the first chamber pressure and PRS (5) as the past value, and DP = PRS (6) -PRS (5) ) First chamber pressure PRS (6) and first chamber pressure target value PSET
From the following equation, the first chamber pressure deviation DDP is calculated by the following equation, and DDP = PRS (6) -PSET NP (6) is the current value of the kiln driving power, and NP (5) is the past value, and the kiln power change amount DNP is calculated by the following equation. Is calculated. DNP = NP (5) -NP (6) Each of the above-described routines using i and j as parameters is determined so that an appropriate control cycle can be obtained according to the dynamic characteristics of the plant. For example, when a routine using i as a parameter is executed every four seconds, a routine using j as a parameter is executed every minute. PRS (j), NP (j): j = 1 to 4 not used here can be used for other purposes, for example, process monitoring. Conversely, if there is no such request, it is needless to say that these data need not be read. Further, in this embodiment, these data are stored in steps 402 to 40.
In step 4, old data is sequentially replaced with new data by setting i as a parameter (this parameter i is irrelevant to the parameter i used in the routine of steps 302 to 304 described above), and five data are always held. I have. That is, when i = i + 1 is executed in step 402, i = 1 in step 305 because i = 0, and then in step 403, PR
S (5) = PRS (6), NP (5) = NP (6), and the above steps are repeated until i = 5 in step 404. When i = 5 (Y in step 404)
(In the case of es) In step 405, i = 0 is reset to j = 5. The reason for setting j = 5 will be described later.

【0014】焼成プロセスではしばしばロータリキルン
21の内壁面に半溶融状態のクリンカが付着する、所謂
コーティングが発生する。このコーティングが発生する
と原料の供給量に比較してクリンカの生成量が減少した
り、或いは該コーティングが落下すると大きな粒径のク
リンカが急激に増加するなど、プロセスの状態が定常状
態から大きく変化する。このような場合には、グレート
の動作速度が通常の動作速度から大きく逸脱すると共
に、通常の制御方法によるよりも熟練者の経験とカンに
よる制御が効果的であることが知られており、従ってこ
の場合には、熟練者の経験とカンを自動制御に反映し
た、所謂人工知能(以下AIと記す)による制御が必要
となる。またこうした場合には、グレート動作速度が通
常の動作速度の範囲から外れることが経験的に周知とな
っている。そこで本発明では、ステップ406において
グレート動作速度の現在値CG(6)が所定の範囲内に
あるか否かを判断し、所定の上限CGU以上か、または
所定の下限CGL以下の場合、或いは後述するフラグが
Fc=0でないとき(ステップ406でNoの場合)
は、異常状態と判断してステップ407においてAI的
制御方法でグレート動作速度を制御する。ステップ40
8において再びCG(6)を判断して、所定の範囲内に
あるとき(ステップ408でYesの場合)にはステッ
プ410においてフラグFcに0を立て、範囲外にある
とき(ステップ408でNoの場合)にはステップ40
9においてフラグFcに1を立てる。このフラグFc
は、ステップ406で通常状態にあるか、異常状態にあ
るかを判断する際、グレート動作速度の現在値のみでは
なく、前回のグレート動作速度をも加味し、以てプロセ
スを安定的に制御することを目的としている。
In the firing process, a so-called coating in which a clinker in a semi-molten state adheres to the inner wall surface of the rotary kiln 21 often occurs. When this coating occurs, the state of the process greatly changes from a steady state, such as a decrease in the amount of clinker generated as compared with the supply amount of the raw material, or when the coating falls, the clinker having a large particle diameter rapidly increases. . In such a case, it is known that the operating speed of the Great greatly deviates from the normal operating speed, and that the control by the expert's experience and the can is more effective than by the normal control method. In this case, control by so-called artificial intelligence (hereinafter, referred to as AI), which reflects the experience and can of a skilled person in automatic control, is required. In such a case, it is empirically known that the great operation speed is out of the range of the normal operation speed. Therefore, in the present invention, it is determined in step 406 whether or not the current value CG (6) of the great operation speed is within a predetermined range, and when the current value CG (6) is equal to or higher than a predetermined upper limit CGU or lower than a predetermined lower limit CGL, or as described later. When the flag to perform is not Fc = 0 (No in step 406)
Determines the abnormal state and controls the great operation speed by the AI control method in step 407. Step 40
In step 8, CG (6) is determined again, and if it is within a predetermined range (Yes in step 408), the flag Fc is set to 0 in step 410, and if it is outside the range (No in step 408). Step 40 if
At 9, the flag Fc is set to 1. This flag Fc
When determining whether the vehicle is in a normal state or an abnormal state in step 406, not only the current value of the great operation speed but also the previous great operation speed is taken into account, and the process is stably controlled. It is intended to be.

【0015】ステップ406でグレート動作速度の現在
値CG(6)が所定の範囲内にあり、且つフラグFc=
0であるとき、つまりグレートの現在値及び前回値が所
定の範囲内にあるとき(ステップ406でNoの場合)
には、ステップ501において(図5参照)第1室圧力
偏差DDPが所定の第1の範囲内にあるか否かを判断す
る。第1室圧力偏差DDPの絶対値が所定の第1の圧力
DDPSET1よりも小さいとき、つまり第1室圧力が
所定の目標値に対して偏差が小さいとき(ステップ50
1でYesの場合)には、グレート動作速度を変更せ
ず、そのままのグレート動作速度でステップ302の前
に帰還する(図3参照)。ステップ501で第1室圧力
偏差DDPが所定の第1の範囲外にあるとき、つまりグ
レート動作速度を変更を必要とする程度に第1室圧力が
所定の目標値から外れているとき(ステップ501でN
oの場合)には、更にステップ502で第1室圧力偏差
DDPが所定の第2の範囲内にあるか否かを判断する。
ステップ502において第1室圧力偏差DDPの絶対値
が所定の第2の圧力DDPSET2以下のとき、つまり
グレート動作速度を変更する必要があるが、第1室圧力
が所定の目標値からそれほど大きくは外れていないと判
断されるとき(ステップ502でYesの場合)には、
ステップ503において後述する制御規則1、2、3を
用いるファジー推論によりグレート動作速度を制御し
て、ステップ302の前に帰還する(図3参照)。これ
に対して第1室圧力偏差DDPの絶対値が前記DDPS
ET2より大きいとき、つまり第1室圧力偏差が所定の
第2の範囲外にあるとき(ステップ503でNoの場
合)には、ステップ504において制御規則2を使用す
るファジー推論によりグレート動作速度を制御して、ス
テップ302の前に帰還する(図3参照)。ステップ3
02の前に帰還して2回目以降のルーチンでは、ステッ
プ405においてj=5となっているので、ステップ3
08の判断は常にYesとなる。つまり、PRS、N
P、CGの各データの読み込みは1回だけ実行されるこ
ととなる。
At step 406, the present value CG (6) of the great operation speed is within a predetermined range, and the flag Fc =
When it is 0, that is, when the current value and the previous value of the great are within a predetermined range (No in step 406)
In step 501 (see FIG. 5), it is determined whether or not the first chamber pressure deviation DDP is within a predetermined first range. When the absolute value of the first chamber pressure deviation DDP is smaller than the predetermined first pressure DDPSET1, that is, when the deviation of the first chamber pressure from the predetermined target value is small (step 50).
In the case of “1” and “Yes”), the feedback is performed before the step 302 at the same great operation speed without changing the great operation speed (see FIG. 3). When the first chamber pressure deviation DDP is outside the predetermined first range in step 501, that is, when the first chamber pressure deviates from the predetermined target value to the extent that the great operation speed needs to be changed (step 501). And N
In the case of o), it is further determined in step 502 whether the first chamber pressure deviation DDP is within a predetermined second range.
In step 502, when the absolute value of the first chamber pressure deviation DDP is equal to or lower than the second predetermined pressure DDPSET2, that is, it is necessary to change the great operation speed, but the first chamber pressure deviates so much from the predetermined target value. If it is determined that there is no (Yes in step 502),
In step 503, the great operation speed is controlled by fuzzy inference using control rules 1, 2, and 3, which will be described later, and feedback is performed before step 302 (see FIG. 3). On the other hand, the absolute value of the first chamber pressure deviation DDP is equal to the DDPS.
When it is larger than ET2, that is, when the first chamber pressure deviation is outside the predetermined second range (No in Step 503), the great operation speed is controlled by fuzzy inference using the control rule 2 in Step 504. Then, the process returns before step 302 (see FIG. 3). Step 3
Since j = 5 in step 405 in the second and subsequent routines after returning before step 02, step 3
The judgment of 08 is always Yes. That is, PRS, N
Reading of each data of P and CG is executed only once.

【0016】次いで図6から図10を参照してファジー
推論及びその制御規則について説明する。先ず初めに第
1室圧力変化量DPを例に取って考える(図6参照)。
第1室圧力変化量DPがマイナス側に大きくなるときに
はグレート上のクリンカ層厚が時間と共に薄くなってい
ることを示しており、反対にプラス側に大きくなるとき
にはグレートクリンカ層厚が時間と共に厚くなているこ
とを示しいることは経験上定性的に知られている。従っ
てDPがマイナス側に非常に大きな場合には、グレート
動作速度CGを大きく上げ、プラス側に非常に大きな場
合には、グレート動作速度CGを大きく下げれば良い。
然しながら定量的にどの程度グレート動作速度CGを上
げるべきか、或いは下げるべきは不明である。そこでD
Pがマイナス側に大きい、あるいはプラス側に大きいと
いうことを、ある程度定量的に表現するためにメンバシ
ップ関数を用いる。
Next, fuzzy inference and its control rules will be described with reference to FIGS. First, the first chamber pressure change amount DP will be considered as an example (see FIG. 6).
When the first chamber pressure change amount DP increases to the minus side, it indicates that the clinker layer thickness on the great decreases with time, and when it increases to the plus side, the great clinker layer thickness increases with time. Is qualitatively known from experience. Therefore, when the DP is very large on the minus side, the great operation speed CG may be greatly increased, and when the DP is very large on the plus side, the great operation speed CG may be greatly reduced.
However, it is unclear how much the great operation speed CG should be increased or decreased quantitatively. So D
A membership function is used to quantitatively express to some extent that P is large on the minus side or large on the plus side.

【0017】図6は、第1室圧力変化量DPに対して与
えたメンバシップ関数の一例であって、横軸はDPを、
縦軸はメンバシップ値(0〜1)を表している。また図
6において示される1から7の数字はファジーラベルと
よばれ、以下のような意味を有している。 1…第1室圧力変化量DPがマイナス側に非常に大きい 2…第1室圧力変化量DPがマイナス側に中位に大きい 3…第1室圧力変化量DPがマイナス側に少し大きい 4…第1室圧力変化量DPがほとんど無い 5…第1室圧力変化量DPがプラス側に少し大きい 6…第1室圧力変化量DPがプラス側に中位に大きい 7…第1室圧力変化量DPがプラス側に非常に大きい 例えばDP=−30mmAqは第1室圧力変化量がマイ
ナス側に中位に大きいと感覚的にとらえられ、グレート
動作速度CGを中位に下げれば良いということに対応
し、DP=15mmAqは第1室圧力変化量DPがプラ
ス側に少し大きいと感覚的にとらえられ、グレート動作
速度CGを少し上げれば良いということに対応してい
る。またDPの値が−30mmAqから少し外れると、
メンバシップ値は1から小さくなり、これは第1室圧力
変化量DPがマイナス側に中位に大きいと感覚的にとら
えられる程度が小さくなったことを意味している。
FIG. 6 shows an example of a membership function given to the first chamber pressure change amount DP. The horizontal axis represents DP.
The vertical axis represents the membership value (0 to 1). The numbers 1 to 7 shown in FIG. 6 are called fuzzy labels and have the following meanings. 1 ... the first chamber pressure change amount DP is extremely large on the minus side 2 ... the first chamber pressure change amount DP is medium on the minus side 3 ... The first chamber pressure change amount DP is a little large on the minus side 4 ... The first chamber pressure change amount DP is almost non-existent. 5 ... The first chamber pressure change amount DP is slightly large on the plus side. 6 ... The first chamber pressure change amount DP is moderately large on the plus side. 7 ... The first chamber pressure change amount. DP is very large on the plus side For example, DP = −30 mmAq is perceived as being moderately large in the first chamber pressure change amount on the minus side, and corresponds to that the great operation speed CG should be lowered to the middle. However, DP = 15 mmAq is perceived as a sensation that the first chamber pressure change amount DP is slightly large on the plus side, and corresponds to the fact that the great operation speed CG needs to be slightly increased. When the value of DP deviates slightly from -30 mmAq,
The membership value decreases from 1, which means that the degree to which the first chamber pressure change amount DP is moderately large on the minus side is less sensed.

【0018】図7は第1室圧力偏差DDPのメンバシッ
プ関数の一例を示しており、例えばDDP=−40mm
Aqであれば、第1室圧力偏差DDPがマイナス側に中
位に大きいと感覚的にとらえられる割合が1であること
を示している。図8はキルン駆動電力変化量DNPのメ
ンバシップ関数の一例を示しており、例えばDNP=−
36kWでれば、キルン駆動電力変化量DNPがマイナ
ス側に中位に大きいと感覚的にとらえられる割合が1で
あることを示している。図9はグレート動作速度の制御
量DCGに対するメンバシップ関数を表しており、例え
ばDCG=─1.0spm(ストローク毎分)とするこ
とは、マイナス側に中位に遅くすると感覚的にとらえら
れる。
FIG. 7 shows an example of a membership function of the first chamber pressure deviation DDP. For example, DDP = -40 mm.
Aq indicates that the ratio that the first chamber pressure deviation DDP is perceived as being moderately large on the negative side is 1. FIG. 8 shows an example of a membership function of the kiln drive power change amount DNP. For example, DNP = −
When the power is 36 kW, the ratio that the kiln driving power change amount DNP is perceived as being moderately large on the minus side is one. FIG. 9 shows a membership function of the great operation speed with respect to the control amount DCG. For example, setting DCG = ─1.0 spm (stroke per minute) can be perceived sensuously when it is slowed down to the negative side in the middle.

【0019】また、図10に示すようにある第1室圧力
変化量DPに対して2つのメンバシップ関数に跨がって
いる場合、例えばDP=−20mmAqの場合、第1室
圧力変化量DPがマイナス側に中位に大きいと感覚的に
とらえられる割合はおよそ0.3であり、第1室圧力変
化量DPがマイナス側に少し大きいと感覚的にとらえら
れる割合はおよそ0.7であることを示している。これ
らをグレート動作速度制御量を決定するメンバシップ関
数に投影して、制御領域(図12の斜線領域)を決定
し、この制御領域から最適な制御量を求める。その際最
適制御量は、ファジー制御論において周知なように決定
された制御領域の重心DCGとして求められる。重心の
求め方には種々の方法があるが、例えば次式により求め
られる。 DCG=∫xF(x)dx/∫F(x)dx 但しF(x)は斜線領域の外形線を表す関数である。フ
ァジー推論による制御規則は、上述した入力データと出
力データとの対応関係を表すルールであり、制御規則1
は第1室圧力変化量DPとグレート速度の制御量DCG
のルールであり、制御規則2は第1室圧力偏差DDPと
グレート速度の制御量DCGのルールであり、制御規則
3はキルン電力偏差DDPとグレート速度の制御量DC
Gのルールである。
As shown in FIG. 10, when the first chamber pressure change amount DP straddles two membership functions, for example, when DP = −20 mmAq, the first chamber pressure change amount DP Is about 0.3 when the first chamber pressure change amount DP is slightly large on the minus side, and the ratio that the sensory sense is about 0.7 when the first chamber pressure change amount DP is slightly large on the minus side. It is shown that. These are projected onto a membership function for determining a great operation speed control amount, a control region (shaded region in FIG. 12) is determined, and an optimum control amount is obtained from this control region. At this time, the optimal control amount is obtained as the center of gravity DCG of the control region determined as is well known in fuzzy control theory. There are various methods for obtaining the center of gravity, and for example, the center of gravity is obtained by the following equation. DCG = ∫xF (x) dx / ∫F (x) dx where F (x) is a function representing the outline of the hatched area. The control rule based on fuzzy inference is a rule representing the correspondence between the input data and the output data described above.
Is the first chamber pressure change amount DP and the great speed control amount DCG
The control rule 2 is a rule of the first chamber pressure deviation DDP and the control amount DCG of the great speed, and the control rule 3 is a kiln power deviation DDP and the control amount DC of the great speed.
This is the rule of G.

【0020】次に図11を参照しながらステップ503
における制御規則1、2、3によるファジー制御につい
て説明する。ステップ402、403、404において
演算された第1室圧力変化量DP、第1室圧力偏差DD
P、キルン駆動電力変化量DNPは、夫々のメンバシッ
プ関数によりその程度が評価され(図10(a)、
(b)、(c)参照)、この評価をグレート動作速度変
更量DCGのメンバシップ関数に投影して、夫々の評価
に対して夫々区々にDCGの変更領域が決定される。次
に、夫々の制御領域を重ね合わせ(図11(d)斜線領
域)、そこから最適な制御量をその斜線領域の重心とし
て求める。
Next, referring to FIG.
Will be described with reference to control rules 1, 2, and 3. First chamber pressure change amount DP and first chamber pressure deviation DD calculated in steps 402, 403, and 404
P, the degree of change in kiln drive power DNP is evaluated by the respective membership functions (FIG. 10A,
(See (b) and (c)), this evaluation is projected on the membership function of the great operation speed change amount DCG, and the change area of the DCG is determined for each evaluation. Next, the respective control areas are superimposed (a hatched area in FIG. 11D), and an optimum control amount is obtained therefrom as a center of gravity of the hatched area.

【0021】ステップ504では、制御規則2のみを用
いて同様にファジー制御する。ここでステップ502に
おいて第1室圧力偏差が、所定の第2の範囲外にあると
判断されたとき、つまり異常状態ではないが第1室圧力
が目標値に対して大きく外れていると判断された場合に
制御規則1、3を用いないのは、第1室圧力変化量DP
やキルン駆動電力変化量DNPを加味してプロセスの状
態を予測しながら制御するよりも、第1室圧力の現在値
と目標値のみに基づいて第1室圧力の値を目標値に近づ
けることを最優先することが適しているからである。
In step 504, the fuzzy control is similarly performed using only the control rule 2. Here, when it is determined in step 502 that the first chamber pressure deviation is out of the second predetermined range, that is, it is determined that the first chamber pressure is not abnormal but largely deviates from the target value. The control rules 1 and 3 are not used when the first chamber pressure change amount DP
Rather than controlling while predicting the process state in consideration of the change amount DNP of the kiln driving power, the value of the first chamber pressure is made closer to the target value based only on the current value and the target value of the first chamber pressure. This is because the highest priority is appropriate.

【0022】[0022]

【発明の効果】ファジー推論による制御は本質的に広い
範囲の非線形性の変数を制御対象としているために、プ
ロセスの状態の変化や、プラントの動特性の変化に対し
て良好な制御が可能である。また制御系の設計にあたり
ゲインの調整の頻度も少なくて良い。こうした特性を有
するファジー推論による制御をクリンカクーラの制御装
置及び制御方法に応用することにより、クリンカクーラ
を安定的に制御可能となると共に、従来技術に比べ2次
空気の温度が上昇し、クリンカクーラ出口におけるクリ
ンカ温度を低下することが可能となった。一例として本
発明による制御結果と従来技術(カスケード制御)によ
る制御結果を対比させて以下の表に示す。 カスケード制御 ファジー制御 第1室圧力 mmAq 704.5 710.8 第1段グレート動作速度 spm 21.1 19.2 2次空気温度 ゜C 874.3 910.5 クリンカクーラ出口の クリンカ温度 ゜C 166.5 137.5 キルン駆動電力 kW 827.1 780.0 焼点温度 ゜C 1448.4 1477.2 キルン能力 ton/hr 318.8 319.4 上記表より理解されるように、ファジー制御を採用した
本発明によるクリンカクーラの制御方法及び装置では、
従来技術と比較してほぼ同一の運転条件において、2次
空気温度が36.2゜C上昇し、クリンカクーラの出口
でクリンカ温度が29゜C低くなり、クリンカクーラに
おいて良好に熱交換され、クリンカが冷却される。特に
2次空気が上昇している点は、セメント生産プラントの
省エネルギに大きく貢献していると評価できる。
The control by the fuzzy inference essentially controls a wide range of non-linearity variables, so that good control can be performed on a change in a process state or a change in a dynamic characteristic of a plant. is there. In addition, the frequency of gain adjustment may be reduced in designing the control system. By applying the control by the fuzzy inference having such characteristics to the control device and the control method of the clinker cooler, the clinker cooler can be stably controlled, and the temperature of the secondary air rises as compared with the related art, and the clinker cooler increases. It became possible to lower the clinker temperature at the outlet. As an example, the following table shows a comparison between the control result according to the present invention and the control result according to the conventional technique (cascade control). Cascade control Fuzzy control First chamber pressure mmAq 704.5 710.8 First stage operating speed spm 21.1 19.2 Secondary air temperature ゜ C 874.3 910.5 Clinker temperature at clinker cooler outlet 出口 C 166. 5 137.5 Kiln drive power kW 827.1 780.0 Burning temperature ゜ C 1448.4 1477.2 Kiln capacity ton / hr 318.8 319.4 As understood from the above table, fuzzy control was adopted. In the clinker cooler control method and device according to the present invention,
Under almost the same operating conditions as in the prior art, the temperature of the secondary air rises by 36.2 ° C., the temperature of the clinker decreases by 29 ° C. at the exit of the clinker cooler, and the clinker cooler has a good heat exchange. Is cooled. In particular, the fact that the secondary air is rising can be evaluated as greatly contributing to energy saving of the cement production plant.

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

【図1】本発明によるクリンカクーラ制御装置のブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram of a clinker cooler control device according to the present invention.

【図2】本発明によるクリンカクーラ制御装置のハード
ウエア構成図である。
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a clinker cooler control device according to the present invention.

【図3】本発明によるクリンカクーラ制御フローチャー
トである。
FIG. 3 is a clinker cooler control flowchart according to the present invention.

【図4】本発明によるクリンカクーラ制御フローチャー
トである。
FIG. 4 is a clinker cooler control flowchart according to the present invention.

【図5】本発明によるクリンカクーラ制御フローチャー
トである。
FIG. 5 is a clinker cooler control flowchart according to the present invention.

【図6】メンバシップ関数を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing a membership function.

【図7】メンバシップ関数を示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing a membership function.

【図8】メンバシップ関数を示す線図である。FIG. 8 is a diagram showing a membership function.

【図9】メンバシップ関数を示す線図である。FIG. 9 is a diagram showing a membership function.

【図10】ファジー推論により第1段グレート動作速度
の制御量を決定する手順を表すファンクション線図であ
る。
FIG. 10 is a function diagram showing a procedure for determining a control amount of a first-stage great operation speed by fuzzy inference.

【図11】ファジー推論により第1段グレート動作速度
の制御量を決定する手順を表すファンクション線図であ
る。
FIG. 11 is a function diagram illustrating a procedure for determining a control amount of a first-stage great operation speed by fuzzy inference.

【図12】セメント製造装置における焼成系の略示図で
ある。
FIG. 12 is a schematic view of a firing system in a cement manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…キルン駆動電力検出手段 102…グレート動作速度検出手段 103…第1室圧力検出手段 104…キルン駆動電力変化量演算手段 105…第1室圧力変化量演算手段 106…第1室圧力偏差演算手段 107…グレート動作速度判断手段 110…グレート動作速度決定手段 111…グレート動作速度制御手段 101: Kiln driving power detecting means 102: Great operating speed detecting means 103: First chamber pressure detecting means 104: Kiln driving power change calculating means 105: First chamber pressure changing calculating means 106: First chamber pressure deviation calculating means 107: Great operating speed determining means 110: Great operating speed determining means 111: Great operating speed controlling means

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数段に連設された往復動作可能なクリ
ンカ受け用のグレート(移動格子)と、該複数段のグレ
ートの下側に夫々対応して区画された複数の空気室とを
有したセメント製造装置のクリンカクーラの制御装置に
おいて、 ロータリキルンの駆動電力を検出するためのキルン駆動
電力検出手段(101)と、 前記グレートのうちキルンに最も近く配置された第1段
グレートの動作速度を検出するためのグレート動作速度
検出手段(102)と、 前記空気室のうち前記第1段グレート下側の空気室の圧
力(第1室圧力)を検出するための第1室圧力検出手段
(103)と、 前記キルン駆動電力検出手段(101)で検出されたキ
ルン駆動電力の時間的変化量を演算するためのキルン駆
動電力変化量演算手段(104)と、 前記第1室圧力検出手段(103)で検出された第1室
圧力の時間的変化量を演算するための第1室圧力変化量
演算手段(105)と、 前記第1室圧力検出手段(103)で検出された第1室
圧力と所定の目標値との差を演算するための第1室圧力
偏差演算手段(106)と、 前記グレート動作速度検出手段(102)で検出された
グレート動作速度が所定の速度範囲内にあるか否かを判
断するためのグレート動作速度判断手段(107)と、 前記グレート動作速度判断手段(107)においてグレ
ートの動作速度が所定の範囲内にあると判断された場合
に、前記演算されたキルン駆動電力変化量と、第1室圧
力変化量と、第1室圧力偏差を基礎にしてファジー推論
により、第1室圧力が所定の目標値と成るようにグレー
トの動作速度の制御量を演算するためのグレート動作速
度決定手段(110)と、 前記グレート動作速度決定手段(110)からの制御指
令に基づいて、グレートの動作速度を制御するためのグ
レート制御手段(111)とを具備して成るクリンカク
ーラ制御装置。
1. A reciprocating clinker receiving grate (moving grid) provided in a plurality of stages and a plurality of air chambers respectively defined below the plurality of stages of the grate. A clinker cooler control device for a cement manufacturing apparatus, comprising: a kiln driving power detection means (101) for detecting a driving power of a rotary kiln; and an operating speed of a first stage grate located closest to the kiln among the grates. Operating speed detecting means (102) for detecting the pressure, and first chamber pressure detecting means (the first chamber pressure) for detecting the pressure (first chamber pressure) of the air chamber below the first stage of the air chamber. 103); a kiln driving power change amount calculating means (104) for calculating a temporal change amount of the kiln driving power detected by the kiln driving power detecting means (101); A first chamber pressure change amount calculating means (105) for calculating a temporal change amount of the first chamber pressure detected by the force detecting means (103); and a first chamber pressure detecting means (103) detecting the first chamber pressure change amount. A first chamber pressure deviation calculating means (106) for calculating a difference between the first chamber pressure and a predetermined target value, and a great operating speed detected by the great operating speed detecting means (102) is a predetermined speed. A great operation speed judging means (107) for judging whether or not the operating speed is within the range; and a case where the great operating speed judging means (107) judges that the operating speed of the great is within a predetermined range. Based on the calculated change amount of the kiln driving power, the change amount of the first chamber pressure, and the first chamber pressure deviation, a fuzzy inference is used to determine the operating speed of the great so that the first chamber pressure becomes a predetermined target value. Calculate control amount Operating speed determining means (110) for controlling the operating speed of the great based on a control command from the operating speed determining means (110). Clinker cooler control device.
【請求項2】 複数段に連設された往復動作可能なクリ
ンカ受け用のグレート(移動格子)と、該複数段のグレ
ートの下側に夫々対応して区画された複数の空気室とを
有したセメント製造装置のクリンカクーラの制御方法に
おいて、 ロータリキルンの駆動電力、該ロータリキルンの出口端
に最も近く配置された前記クリンカクーラの第1段グレ
ートの動作速度および前記第1段グレート下側の空気室
の圧力(第1室圧力)を夫々検出し、 前記検出されたキルン駆動電力の時間的変化量を求める
演算を実行すると共に前記検出された第1室圧力の時間
的変化量および所定の目標圧力値との差を求める演算を
実行し、 また、前記検出されたグレート動作速度が予め設定した
所定の速度範囲内にあるか否かを判断し、 前記グレート動作速度が所定の速度範囲内にあるか否か
の判断ステップにおいて該グレートの動作速度が該所定
の範囲内にあると判断された場合に、前記演算されたキ
ルン駆動電力の時間的変化量と、前記第1室圧力の時間
的変化量および該第1室圧力の目標圧力値との偏差量に
基づいてファジー推論により、前記第1室圧力が前記所
定の目標値となるようにグレートの動作速度の制御量を
演算、決定し、 前記決定されたグレート動作速度の制御指令に基づい
て、グレートの動作速度を制御することを特徴としたク
リンカクーラの制御方法。
2. A reciprocatingly movable clinker receiving grate (moving grid) provided in a plurality of stages, and a plurality of air chambers respectively defined below the plurality of stages of the grate. The method for controlling a clinker cooler of a cement manufacturing apparatus, comprising: a driving power of a rotary kiln; an operation speed of a first stage grate of the clinker cooler disposed closest to an outlet end of the rotary kiln; Each of the air chamber pressures (first chamber pressure) is detected, an arithmetic operation for obtaining the detected temporal change amount of the kiln driving power is executed, and the detected temporal change amount of the first chamber pressure and a predetermined amount are determined. Performing a calculation for obtaining a difference from a target pressure value; determining whether the detected great operation speed is within a predetermined speed range set in advance; When it is determined in the determining step whether or not the speed is within the speed range, the operating speed of the great is within the predetermined range, the temporal change amount of the calculated kiln drive power and the first chamber The control amount of the operating speed of the great is controlled by fuzzy inference based on the temporal change amount of the pressure and the deviation amount of the first chamber pressure from the target pressure value so that the first chamber pressure becomes the predetermined target value. A clinker cooler control method, comprising: calculating, determining, and controlling a great operation speed based on the determined great operation speed control command.
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