JPH0578401A - 連続プロセスの反応缶の粘度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、反応缶の粘度制御に関するもので、
プラントの立上げ時の制御性が良くない時に、応答性の
良い反応缶撹拌器の電力量を利用することにより、制御
性をより良いものにすることである。 【構成】本発明は、反応缶の粘度制御に関するもので、
本来は、粘度計５，粘度調節計７で粘度制御している
が、プラントの立ち上げ時には、無駄時間等のために制
御性が良くなく、これを応答性の良い反応缶撹拌器の電
力量を撹拌電力調節計４に入力し、その演算結果を真空
圧調節計１０にカスケード入力して粘度の制御性をより
良くする構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続プロセスの重合反
応缶のポリマーの粘度制御を本粘度制御装置によって実
施することにより、ポリマーラインの粘度制御の質を高
め、ポリマーラインの重合度をより均一にし、製品の品
質を高める粘度制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の連続プロセスの重合反応缶、およ
びポリマーラインの粘度制御は、粘度計からの信号を粘
度調節系に入力して、粘度調節計の演算結果を粘度制御
と関係のある重合反応缶の真空圧力制御ループの調節計
にカスケード入力して、粘度を粘度制御ループと真空圧
力制御ループとでカスケード制御を実施して制御してき
た。

【０００３】しかしながら、粘度計からの信号自体に
は、反応缶から粘度計までのポリマーの移送のために生
じるかなり長い無駄時間が含まれているために、前記の
粘度制御ループでの制御自体は、その前記の含まれてい
る無駄時間等のために、制御が非常に難しかった。

【０００４】近年、マイクロプロセッサーを使用したワ
ンループコントローラ，分散形制御システム（ＤＣＳ）
等が、世の中に出現し、それらの優れた機能である無駄
時間保証制御回路を有した非線形調節計を使用して制御
性の改善を計ってきた。

【０００５】無駄時間補償制御回路を有した非線形調節
計を使用したことによってプラントの安定時には、かな
り制御性が良くなり、プロセスの粘度の変化を少なくす
ることができるようになり、製品の品質をかなり良くす
ることができるようになった。

【０００６】しかし、プラントの立ち上げ時やプラント
のトラブル時、まだプロセスが安定していない時期に
は、粘度の測定値の時間遅れにより、無駄時間補償制御
回路の調整が難しく、制御が難しくなり、早く安定状態
にするために、制御性の改善をする必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の方法
は、プロセスが安定状態にある場合には、無駄時間補償
回路を有する粘度調節計により、制御を実施して制御性
が良くなり、プロセスの粘度の変化を少なくすることが
できるようになり、製品の品質を良くすることができる
ようになった。

【０００８】しかし、プラントの立ち上げ時やプラント
のトラブル時には、粘度計からの信号自身が持っている
無駄時間によって、制御の応答性が悪く、無駄時間補償
回路を有する粘度調節計を使用しても、制御が難しかっ
た。

【０００９】本発明は、上記に鑑みて考察されたもの
で、その目的は、プラントの立ち上げ時やプラントのト
ラブル時に、粘度計からの信号と同様の特性があり、し
かも、応答性の良い反応缶の電力量の信号を使い、両方
の信号の長所を使いわけることによって、反応缶粘度制
御を良好にできるようにした粘度制御装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目標を達成するため
に、本発明は、粘度計からの粘度測定値の信号を粘度調
節計の入力信号とし、その粘度調節計の演算結果を真空
圧調節計のカスケード入力として真空圧を制御すること
によって、粘度を制御するばかりでなく、反応缶の撹拌
器の電力量の信号を統一信号に変換後、撹拌電力調節計
のカスケード入力として真空圧を制御して粘度を制御で
きるように、粘度調節計の演算結果と撹拌電力調節計の
演算結果とを切り替えて、プラントの立ち上げ時やトラ
ブル時、粘度計の測定値の応答性に問題がある場合に、
粘度と同じような特性のある比較的応答性の速い反応缶
の撹拌器の電力量の信号を使用して粘度を制御し、プロ
セスが安定状態になった場合には、本来の粘度計からの
信号を使用して、制御ができる構成としたものである。

【００１１】

【作用】本発明の粘度制御装置は、粘度計からの制御に
適した統一信号を無駄時間補償制御回路を有した粘度調
節系に測定値として入力してその粘度調節計の演算結果
を真空圧調節計のカスケード入力として真空圧制御する
ことによって、粘度制御を実施できるようにするととも
に、プラントの立ち上げ時やプラントのトラブル時、プ
ロセスが持つ無駄時間のために制御性が非常に悪い時
に、制御性の観点から、変化の割合が比較的に小さい反
応缶の撹拌器の電力量の信号ゲインを高めるために加減
乗除演算を実施して、粘度制御に適した信号にし、その
信号を撹拌電力調節系に測定値として入力して、その演
算結果を、粘度調節計の演算結果の信号と切り替えて選
択できるようにし、プロセスの状況に応じて制御方法を
選択することにより、よりよい粘度制御を実施できるよ
うにする。

【００１２】また、反応缶の撹拌器の電力量の信号は、
実際の粘度の信号とは違うので、プロセスの立ち上がり
時期が過ぎ、プロセスが安定したところを検出して、本
来の粘度制御に切り替えて使用することにより、プロセ
スの立ち上げ時に、反応缶とポリマーライン上にある粘
度計までの時間遅れがプロセスの不安定要因になってい
ることを防ぐことができ、プロセスの制御性を良くする
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図１に示した実施例、およ
び、図２，図３を用いて詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の反応缶の粘度制御装置の
一実施例を示す構成図である。図１において、１は電力
量検出素子、２は電力量検出素子１の出力を例えばＤＣ
４〜２０ｍＡの統一信号に変換する電力変換器、３は電
力変換器の出力信号を制御に適したゲインを持つ統一信
号にする演算器、４は電力信号を測定値として入力し、
反応缶の撹拌器の撹拌電力を一定に制御する撹拌電力調
節計、５は粘度計、６は粘度計からの信号を例えばＤＣ
４〜２０ｍＡの統一信号に変換する変換器、７は変換さ
れた粘度信号を入力し、粘度を一定に制御する粘度調節
計、８は前記撹拌電力調節計と粘度調節計との演算結果
を選択して出力する切替器、９は切替器に切替信号を発
生させる切替指令発生器、１０は上記選択された調節計
の出力信号をカスケード入力として真空圧を制御する真
空圧調節計、１１は真空圧を制御する操作端である。

【００１５】ところで、本発明においては、プロセスが
安定期に到達しないプラントの立ち上げ時やプラントの
トラブル時、プロセスの持つ無駄時間のために制御性に
悪影響がある時に、８の切替器を反応缶の撹拌電力側に
して、撹拌電力検出素子１からの応答性の良い撹拌電力
信号で、撹拌電力調節計４で反応器の撹拌電力が一定に
なるように真空圧力調節計１０にカスケード入力させる
ようにしている。

【００１６】これにより、プロセスが安定していず、無
駄時間の影響を受けやすい時に応答性の良い信号を使用
することによって粘度計からの無駄時間のある信号の悪
影響を除外できる。

【００１７】また、プロセスが安定になった場合には、
従来の粘度計からの信号に切り替えて、無駄時間補償制
御回路を有する粘度調節計７によって、真空圧力調節計
１０にカスケード入力させ真空度を調節することがで
き、粘度を制御することができる。

【００１８】図２は、粘度制御装置が使用されるプロセ
スの制御ループを表している。図２において、２１は反
応缶、２２は反応缶の撹拌器の電力検出素子、２３は反
応缶の撹拌器の撹拌電力を一定に制御する撹拌電力制御
ループ、２４は粘度計、２５は粘度が一定になるように
制御する粘度制御ループ、２６は撹拌電力制御ループ２
３と粘度制御ループ２５の演算結果を切り替える切替
器、２７は反応缶の真空度を制御する真空制御ループ、
２８は反応缶の真空度を操作する操作端である。図３
は、図１の電力変換器の出力信号を制御に適したゲイン
をもつ統一信号にする演算器３の機能図を表しており、
電力量検出素子１の出力を例えばＤＣ４〜２０ｍＡの統
一信号に変換する電力変換器２からの電力量信号Ｘｔを
入力すると、次式により出力Ｙｔを演算する。

【００１９】 Ｙｔ＝Ｋ１×Ｘｔ±Ｋ２ …（数１） ここに Ｙｔ ： 演算出力（電力量信号） Ｘｔ ： 演算入力（電力量信号） Ｋ１ ： 常数（ゲイン） Ｋ２ ： 常数（バイアス） この演算式にて、ポリマー粘度変化に対して変化の割合
の小さい反応缶の撹拌器の撹拌電力のゲインを制御性を
良くするために高めることができる。

【００２０】上記したように、本発明の実施例によれ
ば、プロセスが安定していないプラントの立ち上げ時や
プラントのトラブル時には、通常の方法である無駄時間
を持った粘度計からの粘度信号を粘度調節計に入力して
その粘度調節計の出力を真空調節計のカスケード入力と
して真空度を制御し、真空度を制御することによって間
接的に粘度を制御する方法に代わり、粘度計の測定値の
動きと同じように変化し、しかも応用性の良い反応缶の
撹拌器の撹拌電力信号を撹拌電力調節計に入力して、撹
拌電力が一定になるように制御し、その撹拌電力調節計
の演算結果を真空調節計にカスケード入力して、真空度
を制御することによって、粘度が持つ無駄時間の悪影響
が特に大きいプロセスの安定していないプラントの立ち
上げ時やプラントのトラブル時に無駄時間の悪影響がで
ないように制御することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プロセスが安定していないプラントの立ち上げ時やプラ
ントのトラブル時には、粘度の測定値と同じように変化
し、しかも応答性の良い反応缶の撹拌器の撹拌電力信号
を撹拌電力調節計に入力して、撹拌電力が一定になるよ
うに制御することによって、粘度の持つ無駄時間の影響
をなくし、結局として、プラントの立ち上げ時等の反応
缶の粘度制御の制御性をより良くする効果がある。ま
た、プラントが安定した時には、本来の粘度計からの信
号を無駄時間補償制御回路を有する粘度調節計に切り替
えて制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反応缶の粘度制御装置の位置実施例を
示す構成図である。

【図２】粘度制御装置が使用されるプロセスの制御ルー
プの説明図である。

【図３】図１の演算器３の機能図である。

【符号の説明】 １…電力量検出素子、２…電力変換器、３…演算器、４
…撹拌電力調節計、５…粘度計、６…変換器、７…粘度
調節計、８…切替器、９…切替指令発生器、１０…真空
圧調節計、１１…操作端、２１…反応缶、２２…電力検
出素子、２３…撹拌電力制御ループ、２４…粘度計、２
５…粘度制御ループ、２６…切替器、２７…真空制御ル
ープ、２８…操作端。

フロントページの続き (72)発明者 村上 務 茨城県東茨城郡内原町三湯字訳山500番地 日立那珂エレクトロニクス株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続プロセスのポリマー粘度を図る粘度計
   と、粘度計からの粘度測定値の信号を取り入れて、目標
   粘度に制御する粘度調節計と、粘度計の測定値の時間遅
   れによる制御性の劣化を防ぐために、特にプラントの立
   上げ時に制御性を良くするために使用する反応缶の撹拌
   器の電力料を測定する電力量検出器、その電力量を統一
   信号に変換する変換器、その変換された統一信号のゲイ
   ンを調節するための演算器、その演算された信号を入力
   として、反応缶の撹拌器の使用電力が一定になるように
   調節する撹拌電力調節計、および前記の粘度調節計から
   の出力と撹拌電力調節計からの出力を切り替えて真空調
   節計のカスケード入力にするための切替器、切替器から
   の信号をカスケード入力として反応缶の真空圧を制御す
   る真空調節計、真空調節計のカスケード入力信号を撹拌
   電力調節計の出力信号から粘度調節計の出力信号に切り
   替えるタイミングを作成する装置、真空調節計からの出
   力値によって圧力を操作する操作端から構成されている
   ことを特徴とする連続プロセスの反応缶の粘度制御装
   置。