JPH03149601A - Method for controlling process - Google Patents

Method for controlling process

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JPH03149601A
JPH03149601A JP1289629A JP28962989A JPH03149601A JP H03149601 A JPH03149601 A JP H03149601A JP 1289629 A JP1289629 A JP 1289629A JP 28962989 A JP28962989 A JP 28962989A JP H03149601 A JPH03149601 A JP H03149601A
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JP
Japan
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control
abnormality
model
controlling
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP1289629A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuto Hasegawa
長谷川 一人
Koichi Otsuka
大塚 宏一
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP1289629A priority Critical patent/JPH03149601A/en
Publication of JPH03149601A publication Critical patent/JPH03149601A/en
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Abstract

PURPOSE:To automate and stabilize process control by executing continuous control based upon a mathematical model capable of improving an operation level in normal time, and at the time of generating abnormality in an internal state or abnormality in the deviation or the like of a prerequisite, executing AI control. CONSTITUTION:An artificial intelligence AI control part 6 for controlling a process by interpreting and inferring knowledge obtained by regulating a control method and a model control part 5 for mathematically modeling the process based upon a prescribed prerequisite and controlling the process are used. Usually, the model control part 5 controls the process, and when the abnormality of the process is detected based upon a parameter and its variable and the detected result satisfies a prescribed condition, the control part 6 controls the process. Consequently, the process control can be automated, the judgement of process abnormality is clarified, and either one of the two control methods is selected by the clarified judgement to stabilize the process.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、AI (Artificial  Inte
lligence)手法を用いたエキスパートシステム
による人工知能制御と、数式モデルによるモデル制御と
を組合わせて制御対象のプロセスを制御するハイブリフ
ト型のプロセス制御方法に関し、特に両者の制御の適用
範囲の区別を明確化したものに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is based on AI (Artificial Intel
Regarding the hybrid process control method that controls the process to be controlled by combining artificial intelligence control using an expert system using the lligence method and model control using a mathematical model, we will especially clarify the distinction between the scope of application of the two types of control. Concerning what has become.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従東高
炉の操業等のプロセス制御は所定の前提条件に基づきプ
ロセスを数式モデル化する所謂現代制御理論による制御
が行われている。これにより連続的に高速にプロセスを
安定制御できることになった。数式モデルを用いた現代
制御理論による高炉のモデル制御では、高炉内が定常状
態であり、数式モデルの前提条件を満足する状況の場合
、操業が可能となる。従ってそれ以外の場合、例えば立
上げ時、異常時等の高炉内が不安定な状態にある場合及
び前提条件を逸脱している場合は繰業者の経験によって
数式モデルが適用可能な状態に至らしめるように手動操
作し、操業を行っており、操業が撮業者の経験に依存し
、不安定な状態となっていた。例えば高炉の炉壁冷却装
置突あるステープの温度が急激に上昇した場合、これは
炉壁の付着物が落下し、炉内を流れる熱風が直接ステー
ブに当たるようになったためと考えられている。
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] Process control such as the operation of a Juto blast furnace is performed based on so-called modern control theory, which formulates a process into a mathematical model based on predetermined preconditions. This enables continuous, high-speed, and stable control of the process. In blast furnace model control based on modern control theory using a mathematical model, operation is possible when the inside of the blast furnace is in a steady state and the preconditions of the mathematical model are satisfied. Therefore, in other cases, such as when the blast furnace is in an unstable state such as during start-up or during an abnormality, or when the preconditions are deviated, the operator's experience can be used to bring the mathematical model to a state where it can be applied. The operation was carried out manually and depended on the experience of the photographer, resulting in an unstable situation. For example, when the temperature of the stave in the furnace wall cooling system of a blast furnace suddenly rises, this is thought to be due to deposits on the furnace wall falling off and the hot air flowing inside the furnace hitting the stave directly.

付着物が落下すると溶銑がそれに熱を奪われるため、溶
銑温度が低下し、溶銑の品質が劣化する處がある。この
ような事態を避けるためステープの温度上昇が観測され
ると速やかに炉内の熱量を補給する操作を行わなければ
ならないが、従来の数式モデルではこのような挙動を理
論的に精緻に表現することは困難であり、この場合操業
者が経験に基づき補給行為を行っていた。
When the deposits fall, heat is taken away from the hot metal, which may lower the temperature of the hot metal and deteriorate the quality of the hot metal. To avoid such a situation, it is necessary to immediately replenish the heat in the furnace when a rise in the temperature of the tape is observed, but conventional mathematical models do not accurately represent this behavior theoretically. In this case, the operator carried out replenishment based on experience.

即ち、数式モデルによるモデル14御は前述した如く、
前提条件を満足しない場合及びプロセスの内部状態の異
常時等に対処できないので、全ての制御をモデル制御に
より行うことができず、操業者の経験による手動繰作が
必要となり、プロセスの操業を完全にシステム化するこ
とが困難であり、プロセスの安定化を図ることが難しか
った。
That is, as mentioned above, model 14 based on the mathematical model is
Since it is not possible to deal with cases where preconditions are not satisfied or abnormalities in the internal state of the process, etc., all control cannot be performed by model control, and manual operation based on the operator's experience is required, making it difficult to completely control process operation. It was difficult to systemize the process, and it was difficult to stabilize the process.

ところで近年計算機技術が発展し、ファジー制御、エキ
スパートシステムによる制御等のAI手法を用いた人工
知能!1111 (以下^I Iq御という)により前
述のように従来システム化が困難であった経験則などの
曖昧さを含む情報に基づく制御をシステム化することが
可能となってきた。
By the way, computer technology has developed in recent years, and artificial intelligence using AI methods such as fuzzy control and control using expert systems! 1111 (hereinafter referred to as ^I Iq control) has made it possible to systematize control based on information containing ambiguity such as empirical rules, which was difficult to systemize in the past, as described above.

しかしながら^■手法を用いた制御、特にエキスパート
システムを用いた^■制御の場合、経験則をルール化し
て知識ベースに格納し、ルール化した経験則により推論
して制御するので、制御が不連続となると共にmsの精
度が経験則に依存する。
However, in the case of control using ^■ methods, especially ^■ control using expert systems, empirical rules are converted into rules and stored in a knowledge base, and control is performed by inference based on the rules of experience, resulting in discontinuous control. , and the accuracy of ms depends on empirical rules.

また精度のよい経験則のルール化が難しく、w制御の精
度を向上させることが難しいという問題があった。
There is also the problem that it is difficult to formulate accurate empirical rules and it is difficult to improve the accuracy of w control.

またファジー制御を用いる場合はメンバシップ関数の設
定に経験を要し、また制御ルールの数が多くなるという
問題がある。
Further, when fuzzy control is used, there are problems in that experience is required to set membership functions and the number of control rules increases.

また手動制御とモデル制御による自動をilIWsとを
組合わせて制御する場合、プロセスの状態が不安定であ
り、異常であるか否かの判断について明確な基準がなく
、これを操業者の経験に頼っていたため、自動と手動制
御との切替えを一様に行うことができなかった。
Furthermore, when manual control and automatic model control are combined with ilIWs, the process state is unstable and there is no clear standard for determining whether or not it is abnormal. Therefore, it was not possible to uniformly switch between automatic and manual control.

本発明は斯かる事情に鑑みなされたものであり、プロセ
スIlilにおいて通常は数式モデルを用いた現代制御
理論によるモデル制御を行い、操業データに基づきプロ
セスの内部状態の異常を検出したとき及び数式モデルの
前提条件が満たされなくなったとき等の異常検出時にエ
キスパートシステムによる^■制御に切換えることによ
り手動制御を減少させ、制御の自動化を進めると共にプ
ロセスの異常の判断を明確化し、明確化した判断で2つ
の11mを選択することによりプロセスの安定化を図れ
るプロセス制御方法を提供することを目的とす−る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when an abnormality in the internal state of the process is detected based on operational data and when an abnormality in the internal state of the process is detected based on operational data, model control based on modern control theory using a mathematical model is normally performed in the process When an abnormality is detected, such as when the prerequisites of It is an object of the present invention to provide a process control method that can stabilize the process by selecting two 11m.

(課題を解決するための手段〕 本発明に係るプロセス制御方法は、制御対象のプロセス
をパラメータの変動に伴い操作量を変更して制御するプ
ロセス制御手法において、制御手法を規則化した知識を
解釈して推論を行い前記プロセスを制御する人工知能制
御と、前記プロセスを所定の前提条件に基づき数式モデ
ル化し、それにより前記プロセスを制御するモデlし、
制御とを用い前記プロセスを制御し、前記パラメータ及
びその変動量に基づき前記プロセスの異常を検出し、検
出結果が所定の条件を満たしたとき、前記人工知能制御
により前記プロセスを制御することを特徴とする特 *作用〕 本発明においては、通常は所定の前提条件に基づく数式
モデルによるモデル制御システムにより連続的にプロセ
スが制御され、パラメータに基づきプロセスの異常を検
出し、検出結果が所定の条件を満たしたときに人工知能
制御による離散的な制御が行われる。
(Means for Solving the Problems) The process control method according to the present invention is a process control method in which a process to be controlled is controlled by changing the manipulated variable according to parameter fluctuations, and the process control method interprets knowledge that regularizes the control method. an artificial intelligence control for inferring and controlling the process;
controlling the process using a control, detecting an abnormality in the process based on the parameter and the amount of variation thereof, and controlling the process using the artificial intelligence control when the detection result satisfies a predetermined condition. In the present invention, the process is normally controlled continuously by a model control system using a mathematical model based on predetermined preconditions, abnormalities in the process are detected based on parameters, and the detection results are determined based on the predetermined conditions. Discrete control by artificial intelligence control is performed when the following conditions are met.

(実施例) 以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。第1図は本発明に係るプロセス制御手法(以下本発
明方法という)を高炉の繰業に用いた場合、その実施に
用いるプロセス制御システムの構成を高炉と共に示す模
式的ブロック図である。図においてlはステーブ冷却式
の高炉であり、該高炉1の周囲には温度センサ、圧力セ
ンサ、ガスセンサ等のパラメータである操業データOD
を収集するための各種センサ群2が配設されている。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on drawings showing examples thereof. FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a process control system used for implementing the process control method according to the present invention (hereinafter referred to as the method of the present invention) together with a blast furnace. In the figure, l is a stave-cooled blast furnace, and around the blast furnace 1 there are operating data OD, which are parameters such as temperature sensors, pressure sensors, and gas sensors.
A group of various sensors 2 are provided to collect the information.

センサ群2からの操業データODは操業データ入力部3
に与えられ、そこでA/D変換されて後述する変動量が
演算され、判定部4に与えられる。判定部4は例えば第
1表に示す如くの11−ルで操業データ00に基づき、
高炉のプロセス制御の制御形態を選択するための選択ル
ールの判定を行う、従来この判定基準が曖昧であり、確
率していなかった為、モデル制御から^I all m
への切替えが難しかった。そこで両者の使い分けを行う
指標が必要となるが、これを第1表に示した。
Operation data OD from sensor group 2 is input to operation data input section 3.
The signal is then A/D converted, a variation amount to be described later is calculated, and is provided to the determination unit 4. The determination unit 4 uses, for example, 11-rule as shown in Table 1 based on the operation data 00,
Conventionally, this criterion for determining the selection rule for selecting the control form of blast furnace process control was ambiguous and did not have a probability, so it was changed from model control ^I all m
It was difficult to switch to. Therefore, there is a need for an index to distinguish between the two, which is shown in Table 1.

(以 下 余 白) 第1表においては操業データODに基づき異常を検出す
るための指標を重大な異常である炉況異常及び軽微な異
常である炉況不安定並びに数式モデルを適用する場合の
前提条件を満たさないモデル不適の3つに分類して判別
している。また分類に応じて目標溶銑温度を設定し、異
常又−は不適の度合いが大である程、前記目標溶銑温度
を高くし、安全側でMrn−が行われるようにしている
(Left below) In Table 1, the indicators for detecting abnormalities based on operational data OD are classified into serious abnormalities, which are abnormalities in furnace conditions, minor abnormalities, which are unstable furnace conditions, and when applying a mathematical model. Models are classified into three categories: unsuitable models that do not meet the prerequisites. Further, the target hot metal temperature is set according to the classification, and the greater the degree of abnormality or unsuitability, the higher the target hot metal temperature is, so that Mrn- is performed on the safe side.

第1表に示す指標の特徴としては数式モデルによるモデ
ルs1mでは考慮されていない長時間に亘る特定の操業
データ00の変動を考慮している点である。
A feature of the index shown in Table 1 is that it takes into account fluctuations in specific operational data 00 over a long period of time, which is not considered in the model s1m based on the mathematical model.

変動量は次式にて求められる。The amount of variation is calculated using the following formula.

但し、 D:変動量 N:監視時間内のサンプリング回数 n:現時刻 X−:時刻mにおける操業データODの値この式を用い
ることにより小刻みな操業データOOの動きを誇張でき
、変動を確実に捉えられる。
However, D: Amount of variation N: Number of sampling times within the monitoring time n: Current time It can be captured.

例えば操業データODを10分間隔でサンプリングを行
う場合、4時間監視するのであればN=24となる。監
視時間の設定は重大な現象に対するものほど長くなって
いる。最長の8時間はコークス、鉄鉱石等の高炉挿入物
が挿入されてから、溶銑として排出されるまでの時間に
対応しており、異常現象の影響が消滅しているか否かを
確認することに対応している。
For example, when sampling the operation data OD at 10 minute intervals and monitoring for 4 hours, N=24. The monitoring time is set longer for more serious phenomena. The longest period of 8 hours corresponds to the time from when coke, iron ore, and other blast furnace inserts are inserted until they are discharged as hot metal, and it is necessary to confirm whether the effects of the abnormal phenomenon have disappeared. Compatible.

第1表中にある各記号の定義は以下のとおりである。The definition of each symbol in Table 1 is as follows.

但し、 Kr:通気抵抗 ΔP:高炉内の全圧力損失 L ニスドックレベルから羽口までの長さμ :ガス粘
性係数 pm =高炉内平均ガス密度 U :平均ガス流速 8 :定数  Co/CO□:炉頂におけるCOガスとCOxガスとの
体積比 1a/R,:反応速度定数の比 R,: C+CO,−42COの反応速度定敗れ:C+
%0.→COの反応速度定数 N2% :炉頂ガスのN2濃度 また判定部4では前述した指標の判定を、経験的に得ら
れた知識をIf−Thenルールの形で平易に表現した
However, Kr: Ventilation resistance ΔP: Total pressure loss L in the blast furnace Length μ from the varnish dock level to the tuyere: Gas viscosity coefficient pm = Average gas density inside the blast furnace U: Average gas flow rate 8: Constant Co/CO□: Volume ratio 1a/R of CO gas and COx gas at the top of the furnace: Ratio of reaction rate constants R: C+CO, -42CO reaction rate constant failure: C+
%0. →CO reaction rate constant N2%: N2 concentration of furnace top gas Also, in the judgment section 4, the judgment of the above-mentioned index was simply expressed in the form of the If-Then rule based on the knowledge obtained from experience.

例えば 1P   AI   温度変動 ≧40゜or  A4
   温度変動 ≧40゜or  Aツ  温度変動 
≧40゜ or  S?   温度変動 ≧40゜or  S@ 
  温度変動 ≧40゜1目EN  ステーブ温度変動
大=真 但し、AI 、 At =S■ ニステープの各温度セ
ンサ 即ち温度センサA+ 、At ”・S1のうちいずれか
の温度七ンサの温度変動が40℃以上となったときには
、指標としての直近のステーブ温度変動大がセントされ
る。このように制御だけではなく異常又は前提条件逸脱
の判定についてもエキスパートシステムの手法を用いて
確立することにより選択ルールの判定基準が一定となり
、制御が安定化する。
For example, 1P AI temperature fluctuation ≧40° or A4
Temperature fluctuation ≧40゜or Atsu Temperature fluctuation
≧40°or S? Temperature fluctuation ≧40°or S@
Temperature fluctuation ≧40゜1st EN Stave temperature fluctuation large = true However, AI, At = S■ Temperature fluctuation of any one of the temperature sensors A+, At'' and S1 of the varnish tape is 40℃ When the above is reached, the most recent stave temperature fluctuation is used as an index.In this way, not only control but also abnormality or precondition deviation judgment can be established using expert system techniques to establish selection rules. The criterion becomes constant and control becomes stable.

判定部4は第1表に示す判断により判定信号を生成し、
それを数式モデルにより制御を行うモデル制御部5、エ
キスパートシステムにより制御を行う^■制御部6及び
スイッチ手段7に与える。そして判定信号に応じてスイ
ッチ手段7が切替わると共にそれに応じて目標溶銑温度
Ttが定まり、目標溶銑温度T、に応じて制御データ出
力部8を介して選択された制御部5又は6から制御デー
タCDが高炉lを制御する熱風炉等の制御装置へ送られ
る。
The determination unit 4 generates a determination signal based on the determination shown in Table 1,
It is applied to a model control unit 5 which performs control using a mathematical model, a control unit 6 which performs control using an expert system, and a switch means 7. Then, the switch means 7 is switched in accordance with the determination signal, and the target hot metal temperature Tt is determined accordingly, and control data is sent from the selected control unit 5 or 6 via the control data output unit 8 in accordance with the target hot metal temperature T. The CD is sent to a control device such as a hot blast furnace that controls the blast furnace l.

ここでモデル制御部5での制御は例えば特公昭60−5
5561号公報に開示された撮業方法により行う。
Here, the control in the model control unit 5 is, for example,
The photographing method disclosed in Japanese Patent No. 5561 is used.

第2図はAI制御部の制御の一例を示す図であす、^!
制御部6における制御は、タールアクション量の判定を
例に説明すると、溶銑温度レベルを5段階のレベル指数
に分け、溶銑温度の温度勾配を5段階の勾配指数に分け
て、レベル指数と勾配指数との組合せに応じてタールア
クション量を経験的に定め、得られたタールアクション
量(II /hr)を現在の値に増減するものである。
Figure 2 is a diagram showing an example of control by the AI control unit.
The control in the control unit 6 is explained by taking the determination of the amount of tar action as an example.The hot metal temperature level is divided into five level indexes, the temperature gradient of the hot metal temperature is divided into five grade gradient indexes, and the level index and gradient index are divided into five levels. The amount of tar action is determined empirically according to the combination with the amount of tar action (II/hr), and the obtained amount of tar action (II/hr) is increased or decreased to the current value.

これをIF TIIENルールで記述し、それによりプ
ロセスのAIII御を行う。
This is described in the IF TIIEN rule, and the AIII control of the process is thereby performed.

例えば溶銑温度レベルが1515℃以上であり、温度勾
配がlθ℃以上のときは、 IF (レベル指数=2 & 勾配指数=2)T肛N−
1000となり、タールアクション量を現在の値より1
0001 /hr減じる。このように経験則をルール化
してエキスパートシステムによる階段状の制御を行い、
異常状態にある高炉の操業を安定化せしめる。
For example, when the hot metal temperature level is 1515℃ or higher and the temperature gradient is 1θ℃ or higher, IF (Level index = 2 & Gradient index = 2)T anal N-
1000, and the amount of tar action is reduced by 1 from the current value.
0001/hr decrease. In this way, we convert empirical rules into rules and perform step-like control using an expert system.
Stabilize the operation of a blast furnace that is in an abnormal state.

ここで第2図で用いた閾値は目標溶銑温度に応じて並行
にシフトすることにより、揉業条件が変化しても適用が
可能となる。
By shifting the threshold value used in FIG. 2 in parallel according to the target hot metal temperature, it can be applied even if the rolling conditions change.

次に本発明方法の制御手順について説明する。Next, the control procedure of the method of the present invention will be explained.

第3図は制御手順を示すフローチャートであり、各セン
サ群2から操業データODが操業データ入力部3に送ら
れるとそれを所定のサンプリングタイム(例えばlO分
)−毎に取込み(ステップ11) 、その変動量を演算
する(ステップI2)、求められた変動量及び操業デー
タ00は判定部4に与えられ、そこでステップ13〜同
I6までの判定が行われ、モデル制御部5又はA114
御部6が選択される。ステツプI3では第1表に示す指
標のうち炉況異常を示す指標が1以上あるか否か、即ち
炉況異常が発生したか否かが判定され、炉況異常が発生
した場合は重大な異常であり、直ちにAI制御部6が選
択され(ステップI8)、目標溶銑温度rt=t520
℃に対するエキスパートシステムによるA I Iす 
111が行われる。炉況異常が発生していない場合は、
ステップI4で炉況不安定を示す指標が3以上か否かが
判定され、3以上のときは、^■I制御部6が選択され
(ステップI8)、目標溶銑温度T、 =1510℃に
対する^■制御が行われる。指標が2以下のときはステ
ップI5でモデル不適を示す指標が1以上か否かが判定
され、1以上のとき、即ち前提条件を逸脱したときは数
式モデルによる制御は不可能であるのでAI$制御部6
が選択され(ステップI8)、目標溶銑温度r、 =t
500℃に対する^■制御が行われる。
FIG. 3 is a flowchart showing the control procedure. When the operation data OD is sent from each sensor group 2 to the operation data input section 3, it is taken in every predetermined sampling time (for example, 10 minutes) (step 11). The amount of variation is calculated (step I2), and the obtained amount of variation and operation data 00 are given to the judgment unit 4, where the judgments from steps 13 to I6 are performed, and the model control unit 5 or A114
Control section 6 is selected. In Step I3, it is determined whether there is one or more of the indicators shown in Table 1 that indicate an abnormality in the furnace condition, that is, whether or not an abnormality in the furnace condition has occurred. , the AI control unit 6 is immediately selected (step I8), and the target hot metal temperature rt=t520
AI by expert system for ℃
111 is performed. If no furnace condition abnormality occurs,
In step I4, it is determined whether the index indicating furnace condition instability is 3 or more, and when it is 3 or more, the I control unit 6 is selected (step I8), and the target hot metal temperature T, = 1510°C is set. ■Control is performed. When the index is 2 or less, it is determined in step I5 whether the index indicating model unsuitability is 1 or more, and when it is 1 or more, that is, when the preconditions are deviated, control by the mathematical model is impossible, so AI$ Control unit 6
is selected (step I8), and the target hot metal temperature r, =t
^■ control for 500°C is performed.

モデル不適が1未満のとき、即ち数式モデルによる前提
条件を逸脱していないときは、ステップI6で炉況不安
定を示す指標が2か否かが判定され、2のときはモデル
IlrB部5が選択され(ステップ−17) 、目標溶
銑温度r、 =1510℃に対するモデル制御が行われ
、炉況不安定を示す指標が2でないとき、即ちl又はO
のときは同じくモデル制御部5が選択され(ステップI
7)、目標溶銑温度Tt= 1500℃に対するモデル
制御が行われる。
When the model unsuitability is less than 1, that is, when the preconditions based on the mathematical model are not deviated from, it is determined in step I6 whether the index indicating furnace condition instability is 2, and when it is 2, the model IlrB part 5 is selected (step-17), model control is performed for the target hot metal temperature r, = 1510°C, and when the index indicating furnace condition instability is not 2, that is, l or O
In the same case, the model control section 5 is selected (step I
7) Model control is performed for the target hot metal temperature Tt = 1500°C.

第4図は高炉を本発明方法により操業した場合のステー
ブ温度、溶銑温度とタールアクション量との関係を示す
グラフである。縦軸には上から順にステーブ温度、溶銑
温度、タールアクション量をとり、また横軸には時間を
とっている。また溶銑温度の破線は数式モデルによる温
度変化を示し、実線は実測値を示す、さらにタールアク
ション量における一点1i線はAI制御による場合、点
線はモデル制御による場合、実線は実操業のタールアク
ション量を夫々示す。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between stave temperature, hot metal temperature, and tar action amount when a blast furnace is operated according to the method of the present invention. The vertical axis shows stave temperature, hot metal temperature, and tar action amount from top to bottom, and the horizontal axis shows time. In addition, the broken line for the hot metal temperature shows the temperature change according to the mathematical model, and the solid line shows the actual measured value.Furthermore, the single-point 1i line for the amount of tar action is when it is based on AI control, the dotted line is when it is based on model control, and the solid line is the amount of tar action in actual operation. are shown respectively.

このグラフから明らかな如くステーブ温度が急変したと
きに^1@御を行うことにより、タールアクション量を
モデルiil]wの場合に比べ大幅に増加させることが
でき、溶銑温度の低下を抑制できることになった。
As is clear from this graph, by performing ^1@ control when the stave temperature suddenly changes, the amount of tar action can be significantly increased compared to the case of model ii] w, and the drop in hot metal temperature can be suppressed. became.

第5図は従来の数式モデルによる従来のプロセス制御と
本発明方法による制御との比較を示す図であり、制御の
安定度を示す溶銑中のSiの含有率の目標範囲への的中
率及び計算機による自動化の割合を示す自動化率を表し
ている。この図から明   −らかな如く、数式モデル
による制御の場合、Si含有率の目標範囲への的中率は
66.8%であり、また自動化率は70〜80%であっ
たが、本発明方法により数式モデルによるモデル制御と
エキスパートシステムによるAl@@とを組合せた場合
は目標範囲への的中率は85.5%に、また自動化率は
85〜95%に向上し、制御の安定度が向上し、自動化
即ちシステム化が進んだことを示している。
FIG. 5 is a diagram showing a comparison between conventional process control using a conventional mathematical model and control according to the method of the present invention. It represents the automation rate, which shows the percentage of automation by computers. As is clear from this figure, in the case of control using a mathematical model, the accuracy rate for the target range of Si content was 66.8%, and the automation rate was 70-80%, but the present invention When the method combines model control using a mathematical model and Al@@ using an expert system, the hit rate in the target range is 85.5%, the automation rate is improved to 85-95%, and the stability of control is improved. This shows that automation, or systemization, has progressed.

なお本実施例では本発明方法を高炉の操業に用いた場合
を例に説明したが、本発明はこれに限るものではなく、
従来数式モデルによる制御を行っていた種々のプロセス
制御に用いることができることは言うまでもない。
In this example, the method of the present invention is used to operate a blast furnace. However, the present invention is not limited to this.
It goes without saying that the present invention can be used for various process controls that have conventionally been controlled using mathematical models.

〔効果〕〔effect〕

以上詳述した如く本発明においては、パラメータに基づ
きプロセスの異常及び所定の前提条件からの逸脱を検出
し、通常は連続的に制御ができ、かつ操業水準を向上で
きる数式モデルにより制御を行い、内部状態の異常又は
前提条件の逸脱時等の異常時には炉内状況を確保し、プ
ロセスの安定化を図れるエキスパートシステムによるA
I制御を行うことにより制御の切替の判断を明確化し、
プロセス制御の自動化を進め、安定化を図れる等優れた
効果を奏する。
As detailed above, in the present invention, abnormalities in the process and deviations from predetermined preconditions are detected based on parameters, and control is normally performed using a mathematical model that can be continuously controlled and improve the operating level. In the event of an abnormality such as an abnormality in the internal state or deviation from preconditions, the expert system can secure the internal situation of the furnace and stabilize the process.
By performing I control, the judgment of control switching is made clear,
It has excellent effects such as promoting automation and stabilizing process control.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るプロセス制御方法を高炉の操業i
用いた場合の、その実施に用いるプロセス制御システム
の構成を示す模式的ブロック図、第2図はAI制御部の
制御の一例を示す図、第3図は本発明方法の制御手順を
示すフローチャート、第4図はステーブ温度、溶銑温度
及びタールアクション量の関係を示すグラフ、第5図は
本発明方法の効果を示す図である。 l・・・高炉 3・・・操業データ人力部 4・・・判
定部5・・・モデル制御部 6・・・酊制御部 7・・
・スイッチ手段 特 許 出願人  住友金属工業株式会社 代理人 弁
理士  河  野  登  夫(開始) 第3図 第 4 図
FIG. 1 shows the process control method according to the present invention during blast furnace operation.
A schematic block diagram showing the configuration of a process control system used for implementation when used, FIG. 2 is a diagram showing an example of control of the AI control unit, FIG. 3 is a flow chart showing the control procedure of the method of the present invention, FIG. 4 is a graph showing the relationship between stave temperature, hot metal temperature and tar action amount, and FIG. 5 is a diagram showing the effect of the method of the present invention. l...Blast furnace 3...Operation data human power department 4...Judgment part 5...Model control part 6...Drinking control part 7...
・Switch means patent Applicant Sumitomo Metal Industries Co., Ltd. Agent Patent attorney Noboru Kono (initiator) Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、制御対象のプロセスをパラメータの変動に伴い操作
量を変更して制御するプロセス制御方法において、 制御手法を規則化した知識を解釈して推論を行い前記プ
ロセスを制御する人工知能制御と、前記プロセスを所定
の前提条件に基づき数式モデル化し、それにより前記プ
ロセスを制御するモデル制御とを用い前記プロセスを制
御し、前記パラメータ及びその変動量に基づき前記プロ
セスの異常を検出し、検出結果が所定の条件を満たした
とき、前記人工知能制御により前記プロセスを制御する
ことを特徴とするプロセス制御方法。
[Scope of Claims] 1. In a process control method for controlling a process to be controlled by changing a manipulated variable in accordance with a change in a parameter, the process is controlled by interpreting knowledge of regularized control methods and making inferences. Controlling the process using artificial intelligence control and model control that mathematically models the process based on predetermined preconditions and controlling the process accordingly, and detecting an abnormality in the process based on the parameter and the amount of variation thereof. A process control method characterized in that the process is controlled by the artificial intelligence control when the detection result satisfies a predetermined condition.
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