JPH0637647B2 - 高炉操業管理システム - Google Patents

高炉操業管理システム

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JPH0637647B2
JPH0637647B2 JP63321654A JP32165488A JPH0637647B2 JP H0637647 B2 JPH0637647 B2 JP H0637647B2 JP 63321654 A JP63321654 A JP 63321654A JP 32165488 A JP32165488 A JP 32165488A JP H0637647 B2 JPH0637647 B2 JP H0637647B2
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JP
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knowledge base
inference
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blast furnace
furnace
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繁 天野
毅 財部
孝 中森
博史 織田
敏 渡辺
政道 平
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、知識工学を用いた高炉操業管理システムに関
するものである。
〔従来の技術〕
高炉操業は、非常に多くの操業因子が相互に関連し合っ
て成立しているものであり、さらに設備条件等から直接
視覚で炉内を監視する事が困難なため、操業レベルの維
持向上を図るためには、高炉に取付けられたセンサー等
の情報を総合的に判断し、的確に制御する必要がある。
このため現在でも高炉の日常操業管理には操業者の経験
や知識が重要なものとなっている。
知識工学システムは、このような人間のノウハウを計算
機に取込んで処理する事が出来るため、特開昭62−2707
08号公報及び特開昭62−270712号公報に示されているよ
うな高炉操業管理への知識工学システムの導入が進めら
れている。操業管理のシステム化により、情報の見落し
や判断ミス等の問題が無くなり、操業管理の適正化や標
準化が図られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
特開昭62−270708号公報や特開昭62−270712号公報に示
されている従来の知識工学を応用した高炉操業方法にお
いては、推論で得られる結果として、吹抜け、スリップ
の予測、炉熱状況の判定というように高炉内現象の部分
的な項目についての知識ベースを設け、それぞれ独立し
て行っている。
しかしながら、通気、荷降下、炉熱等の炉内現象は、1
つの高炉内プロセスとして相互に関連して合って生じて
いるものであり、高炉の操業管理システムとしてはこれ
ら個々の現象を総合的に判断しアクションに結びつける
必要がある。このためには、高炉の持つ膨大な情報から
最終判断に導くまでの大容量の知識ベースが必要とな
る。
さらに、高炉の操業管理システムに必要なもう1つの条
件として、連続反応である高炉の炉内状況変化を即座に
捕え、対応策を判断出来なければならない。つまり、定
期的に実行する推論の周期を極力短くする必要がある。
しかしながら、推論の周期は、推論データの準備や推論
実行等の処理時間から必然的に制限されるものであり、
大量のデータ処理が必要となる大容量の知識ベースによ
る推論の実行は、1回の処理時間が長いため、推論の周
期を短く出来ない。従って、高炉の炉内状況を総合的に
判断するために大容量の知識ベースを使用すると判断の
迅速性に欠け、一方、推論周期を短くするためには知識
ベースを小容量にする必要が有り、判断の適確性に欠け
るという問題があった。
そこで、本発明は、このような問題点を解決するために
なされたものであり、知識工学を用いて、迅速かつ総合
的な炉内状況及びアクション判断の出来る高炉操業管理
システムを得る事を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る高炉操業管理システムは、知識工学を用い
て高炉の炉内状況を推論し、この結果に基づいて操業を
行う方法において、高炉の炉内状況を総合的に判断対処
するための操業管理用知識ベースによる推論を一定周期
で実行すると共に、少数管理項目の変化の検知のみのル
ールで構成した小容量の操業管理用知識ベースを第1段
階とし、該操業管理用知識ベースを含めた複数段の段層
構造とした知識ベース群を設け、該階層構造とした知識
ベース群の第1段階とした操業監視用知識ベースによる
推論を、該操業管理用知識ベースによる推論実行周期よ
り短い周期で実行し、該階層構造とした知識ベースによ
る推論結果により操業状況の変化が捕えられた時に、順
次次段階の知識ベースによる推論を自動的に起動する事
により、高炉の炉内状況の急激な変化にも対処し得るも
のである。
〔作用〕
操業監視用知識ベースによる短周期の推論の実行によ
り、変化の速い炉内ガス温度やデータ発生が周期的でな
い溶銑温度成分などの高炉の情報の変化を迅速に捕え、
他の知識ベース起動の必要性を判定する。操業管理用知
識ベースによる推論は、高炉のさまざまな情報から炉内
状況を総合的に判断し、適正アクションを導き出すもの
であり、一定周期で推論を実行する事により高炉のゆっ
くりとした変化に対処すると共に、急激な変化には該操
業監視用知識ベースからの臨時の起動により対処する。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は本発明の一実施例に係る高炉操業管理システムの構
成概略図であり、2はデータベースファイルであって、
高炉1からの情報が推論実行に使用可能な状態で記憶さ
れる。3は各種知識ベースが推論実行可能状態で登録さ
れた知識ベースファイル、4はデータベースファイル2
内に準備されたデータと知識ベースファイル3に登録さ
れた知識ベースに基づいて推論を実行する推論エンジ
ン、5はあらかじめ設定した推論周期等の条件に従って
推論実行を制御する実行管理部、6は推論結果の出力な
どを行う端末である。このシステム構成自体は知識工学
システムとして一般的なものであり、この他に、図にな
い知識ベースの編集機能を有する端末、プリンター、磁
気テープ等のデバイスを備えるが、本発明には直接関係
しないので省略する。
データベースファイル2内には、プロセスコンピュータ
から送られて来る送風流量、通気抵抗指数、炉頂温度等
の周期データや、溶銑温度、溶銑成分等の非定周期デー
タ、更に操業者が手入力する羽口先コークス旋回状況等
のデータが、各データの発生に応じ逐次更新、記憶され
る。知識ベースファイル2内には、小数管理項目の変化
の検知のみのルールで構成した小容量の操業監視用知識
ベースと、高炉の炉内状況を総合的に判断し適正アクシ
ョンを導き出すような、知識工学での一般的な手法によ
り構築した操業管理用知識ベースを登録する。
第2図は、該操業管理用知識ベースによる推論の説明図
である。本発明の実施例においては、管理項目7として
通気抵抗指数、ソリューション・ロス、溶銑温度、炉頂
温度、装入深度、炉頂圧力、指尺変動指数の7項目を採
用し、各管理項目の変化有無判定8を行う。該判定結果
において、各管理項目の変化無しの場合は推論停止9と
なり、変化有りの場合は操業管理用知識ベースの推論起
動10を行う。
第3図は、操業管理用知識ベースによる推論の説明図で
ある。高炉操業情報11を、上部ゾンデによる半径方向
ガス温度及び成分分布、炉頂ゾンデによる半径方向ガス
温度分布等のガス分布関連情報、溶銑温度、銑中Si等
の熱レベル関連情報、通気抵抗指数等の通気レベル関連
情報、シャフト上部水冷金物温度等の炉体上部温度関連
情報、炉腹部レンガ温度等の炉体下部温度関連情報、異
常降下発生頻度等の荷降下関連情報、羽口先コークス旋
回状況等の羽口状況関連情報に分類し、分類された情報
に基づいて、ガス分布状況、熱レベル状況、通気レベル
状況、炉体上部温度状況、炉体下部温度状況、荷降下状
況、羽口状況を推論し、中間判定12を行う。該分類毎
の中間判定12に基づいて炉内状況総合判定13を行
い、最適アクション指示14を出力する。
上記操業管理用知識ベース及び操業監視用知識ベースに
よる推論実行の制御を第4図に基づいて説明する。第4
図において、実線の矢印はデータの流れ、点線の矢印は
制御信号を示す。データベースファイル2に記憶された
データベース15と、知識ベースファイル3に記憶され
た操業監視用知識ベース16、操業管理用知識ベース1
7等の知識ベースにより、推論エンジン4で推論を実行
するに際し、推論の起動タイミング及びデータベースと
知識ベースの選択を実行管理5で制御する。本発明の実
施例では、操業監視用知識ベースによる推論起動を10
分周期、操業管理用知識ベースによる推論起動を30分
周期とするよう、実行管理5にあらかじめ設定してお
く。又、操業監視用知識ベースによる推論によって操業
管理用知識ベースによる推論起動が要求された場合に
は、推論要求のデータが推論エンジン4から実行管理5
に送られ、実行管理5が操業管理用知識ベース17によ
る推論の起動をかける。
第5図は、このシステムを稼動した時の推論実行及び判
定の説明図である。図中の起動知識ベースにおける16
は操業監視用知識ベース、17は操業管理用知識ベース
を示している。操業管理用知識ベース17による推論は
30分周期、操業監視用知識ベース16による推論は操
業管理用知識ベースの推論タイミングを除いて10分周
期で実行される。図中の40分における操業監視用知識
ベース16での推論による判定結果では、管理項目の値
が限界を越えているため操業管理用知識ベース17によ
る推論を起動し、炉内状況の総合判定を行ったが、判定
結果で安定領域となったため、アクション指示に至って
いない。60分においては、定周期の操業管理用知識ベ
ース17による推論の判定結果により、炉内状況が不安
定領域となっており、アクション指示が発生している。
さらに130分においては、40分と同様、操業監視用
知識ベース16による推論が管理項目の値の限界値から
の外れを捕えており、操業管理用知識ベース17の推論
の起動をかけている。さらに、操業管理用知識ベース1
7の推論による判定結果において炉内状況が不安定領域
と判定され、アクション指示に至っている。
本発明の実施例では、操業監視用知識ベースと操業管理
用知識ベースの2段階の構造としているが、アクション
判定の緊急度、重要度に応じ、3段階以上の階層構造と
してもよい。
〔発明の効果〕
本発明は以上のように、高炉の状況変化のみを捕えるた
めに小容量の知識ベースによる推論を、炉内状況を総合
判断しアクションを決定するための大容量の知識ベース
による推論の前段階として実施する事により、炉内状況
の変化を迅速に捕え、適確な炉内状況の判断及びアクシ
ョンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のシステム構成概略図、 第2図は本発明の操業監視用知識ベースによる推論の説
明図、 第3図は本発明の操業管理用知識ベースによる推論の説
明図、 第4図は本発明の推論実行制御の説明図、 第5図は本発明のシステム稼動時の推論実行及び判定の
説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織田 博史 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 渡辺 敏 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 平 政道 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】知識工学を用いて高炉の炉内状況を推論
    し、この結果に基づいて操業を行う方法において、高炉
    の炉内状況を総合的に判断し対処するための操業管理用
    知識ベースによる推論を一定周期で実行すると共に、少
    数管理項目の変化の検知のみのルールで構成した小容量
    の操業監視用知識ベースを第1段階とし、該操業管理用
    知識ベースを含めた複数段の階層構造とした知識ベース
    群を設け、該階層構造とした知識ベース群の第1段階と
    した操業監視用知識ベースによる推論を、該操業管理用
    知識ベースによる推論実行周期より短い周期で実行し、
    該階層構造とした知識ベースによる推論結果により操業
    状況の変化が捕えられた時に、順次次段階の知識ベース
    による推論を自動的に起動するようにした事を特徴とす
    る高炉操業管理システム。
JP63321654A 1988-12-20 1988-12-20 高炉操業管理システム Expired - Lifetime JPH0637647B2 (ja)

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