JPH0717720A - フォーハース内のガラス温度制御方法 - Google Patents

フォーハース内のガラス温度制御方法

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JPH0717720A
JPH0717720A JP5162656A JP16265693A JPH0717720A JP H0717720 A JPH0717720 A JP H0717720A JP 5162656 A JP5162656 A JP 5162656A JP 16265693 A JP16265693 A JP 16265693A JP H0717720 A JPH0717720 A JP H0717720A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 ガラス製造工程のフォーハースにおいて、現
在生産中の品種のゴブ温度を安定状態に維持しつつ、ゴ
ブ温度の異なる品種への変更を短時間で行なうようにし
たフォーハース内のガラス温度の制御方法に関する。 【構成】 スパウト部および各ゾーン毎にガラス温度を
計測し、計測されたガラス温度について、その設定値と
の偏差量および今回計測温度と前回計測温度との差の時
間的変化量の2変数によって、ファジィ推論を行ない各
ゾーンのガラス温度の設定温度を決定し、クーリングゾ
ーンのバルブの開度設定値および各ガラス温度の設定値
を調整して、各バーナーのガス量の制御を行なうように
したフォーハース内のガラス温度制御方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】ガラス製造工程のフォーハースに
おいて、現在生産中の生産品種のゴブ温度を安定状態に
維持しつつ、ゴブ温度の異なる生産品種への変更を短時
間で行なうようにしたフォーハース内のガラス温度の制
御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガラス製造工程の一般的なフォーハース
においては、各ゾーンに設けられた放射温度計などの測
定器類によって、温度等を計測し、バーナー開度や冷却
風量を調整して、その品種の生産終了までゴブ温度の変
動が生じないように自動調整を行なっていた。一般的に
は、各ゾーンのガラス温度を測定し、その表面温度を一
定に保つように、フィードバック制御によるPID制御
により自動制御を行なっている。最近では、フィードフ
ォワード/フィードバック制御を併用した制御方法も提
案されている。
【0003】フォーハース内のガラス温度のプロセス特
性は、むだ時間、時定数が大きく、外乱要因も多く、か
つ、ガラス流出量変更時にプロセスダイナミック(動特
性)が大きく変化する点で、有効な温度制御手法が確立
されていない。ゴブ温度の異なる生産品種への変更を短
時間で行なう制御手法が無く、熟練運転員の経験による
判断、操作に頼らざるを得ず、経験量の差により、どう
しても温度変更後、目標のゴブ温度に安定するまでに時
間がかかり、成形機側の生産品種の切替作業が完了して
も、まだ目標温度に到達していないため、生産を開始す
ることができないケースがある。一般的に、成形機の生
産品種切替に要する作業時間が、平均60分であるのに
対し、ゴブ温度の目標のゴブ温度に安定するまでに、平
均100 分かかる。
【0004】生産中におけるゴブ温度は、フィードバッ
ク制御によるPID制御による自動制御の場合、外乱要
因による影響を完全に吸収することができず、ゴブ温度
の変化量に近い、フォーハースのスパウト部の温度で平
均±2℃変化する。ゴブ温度の変動は、ゴブ重量(製品
重量)の変化をもたらし、最悪のケースには、成形不良
発生をきたし、生産工程に影響を及ぼすことになる。仮
に、フィードフォワード/フィードバック制御を併用し
た制御手法を試みたとしても、外乱要因による影響をあ
る程度防ぐことができるが、フォーハース特有のむだ時
間が長いために、むだ時間補償機能が必要となり、簡単
に満足な制御結果を得ることが難しい。そこで、制御手
法の改善を図ろうとすると始めから再構築する必要があ
り、完成までにかなりの工数を必要とする。うまく完成
したとしても、形式の違うフォーハースに適用する場合
や、同じ形式であっても老朽化により作り替えた場合に
も、始めからチューニングを行なう必要があり、現実性
に乏しい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のガラス温度制御
方法は、以上のように行なわれており、この発明は上記
のような問題点を解決するためになされたもので、熟練
運転員の経験的な判断と運転操作過程を制御則とするフ
ァジィ制御系によって、フォーハース内のガラス温度の
的確かつ容易な制御を可能としたフォーハースの温度制
御方法を提供することを目的とする。フォーハースのガ
ラス温度調整に関する制約条件を制御則に加えた多変数
型ファジィ制御系によって、フォーハースのガラス温度
の的確かつ容易な制御を可能としたフォーハース内のガ
ラスの温度制御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】この目的を達成するた
め、本発明によれば、ガラス溶解炉で溶解されたガラス
を溶解炉に隣接して設置された作業槽から燃焼手段が配
設されたフォーハースを経てフィーダーに送給させ、ゴ
ブを形成するようにしたフォーハース内のガラス温度制
御方法において、(a) フォーハースをNo3、No2、No1
の複数のゾーンに区画形成して、No3ゾーンおよびNo2
ゾーンをクーリングゾーン、No1をコンディショニング
ゾーンとし、(b) 前記No1ゾーンの先端部にスパウト部
を形成し、(c) 前記No3ゾーンおよび前記No2ゾーンの
それぞれの両側にクーリング手段を配設し、(d) スパウ
ト部に温度計を設置してガラス温度を計測し、(e) 各ゾ
ーン毎に複数個の温度計を設置してガラス温度を計測
し、(f) スパウト部で計測されたガラス温度について、
その設定温度との偏差量および今回計測温度と前回計測
温度との差の時間的変化量の2変数を、ファジィ推論規
則の前件部として、あらかじめ設定されたファジィ集合
のメンバーシップ関数と推論規則に基づいてファジィ推
論を行ない、No1ゾーンのガラス温度の設定温度を決定
し、(g) No3ゾーン、No2ゾーンのそれぞれにおいて計
測されたガラス温度について、設定温度との偏差量およ
びそれぞれの今回計測温度と前回計測温度との差の時間
的変化量の2変数を、ファジィ推論規則の前件部とし、
あらかじめ設定された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、ファジィ推論を行ない、No3
ゾーン、No2ゾーンのガラス温度の設定温度を決定し、
(h) 各クーリングバルブの開度設定値および各ガラス温
度の設定値を調整して、各バーナーの燃焼ガス量の制御
を行うことを特徴とする。
【0007】本発明方法は、ガラス溶解炉で溶解された
ガラスを溶解炉に隣接して設置された作業槽から燃焼手
段が配設されたフォーハースを経てフィーダーに送給さ
せ、ゴブを形成するようにしたフォーハース内のガラス
温度制御方法において、(a) フォーハースをNo3、No
2、No1の複数のゾーンに区画形成して、No3ゾーンお
よびNo2ゾーンをクーリングゾーン、No1をコンディシ
ョニングゾーンとし、(b) 前記No1ゾーンの先端部にス
パウト部を形成し、(c) 前記No3ゾーンおよび前記No2
ゾーンのそれぞれの両側にクーリング手段を配設し、
(d) スパウト部にトライレベル計を設置してガラス生地
温度を計測し、(e) 各ゾーン毎にゾーンの後部にガラス
表面温度計を設置して、ガラス表面温度を計測し、(f)
各ゾーン毎に複数個のトライレベル計を設置してガラス
生地温度を計測し、(g) スパウト部で計測されたガラス
生地温度について、その設定温度との偏差量および今回
計測温度と前回計測温度との差の時間的変化量の2変数
を、ファジィ推論規則の前件部として、あらかじめ設定
されたファジィ集合のメンバーシップ関数と推論規則に
基づいてファジィ推論を行ない、No1ゾーンのガラス表
面温度の設定温度を決定し、(h) No3ゾーン、No2ゾー
ンのそれぞれにおいて計測されたガラス生地温度につい
て、設定温度との偏差量およびそれぞれの今回計測温度
と前回計測温度との差の時間的変化量の2変数を、ファ
ジィ推論規則の前件部とし、あらかじめ設定されたファ
ジィ集合のメンバーシップ関数と推論規則に基づいて、
ファジィ推論を行ない、No3ゾーン、No2ゾーンのガラ
ス表面温度の設定温度を決定し、(i) 各クーリングバル
ブの開度設定値および各ガラス生地温度の設定値を調整
して、各バーナーの燃焼ガス量の制御を行うことを特徴
とする。
【0008】本発明方法は、No1ゾーンのバーナーバル
ブ開度と適正値との偏差量およびガラス表面温度の今回
計測温度と前回計測温度との差の時間的変化量によって
ファジィ推論を行ない、No3ゾーンおよびNo2ゾーンの
ガラス生地設定温度の変更量を制御するとともに、No2
ゾーンのバーナーバルブ開度と適正値との偏差量および
ガラス表面温度の今回計測温度と前回計測温度との差の
時間的変化量によってファジィ推論を行ない、No3ゾー
ンのガラス生地設定温度の変更量を制御することを特徴
とする。
【0009】本発明方法は、更にNo1ゾーンに上位部、
中位部、および下位部を流れるガラスの生地温度を計測
するトライレベル計を配設し、各部のそれぞれのガラス
生地温度を計測し、上位部ガラス生地温度と中位部ガラ
ス生地温度の差および上位部ガラス生地温度と下位部ガ
ラス生地温度の差によってファジィ推論を行ない、No3
ゾーンおよびNo2ゾーンのガラス生地設定温度の変更量
を制御することを特徴とする。
【0010】本発明方法は、更にスパウト部、No3ゾー
ン、No2ゾーンおよびNo1ゾーンにおけるそれぞれのガ
ラス生地温度について、その設定温度との偏差量および
今回計測温度と前回計測温度との差の時間的変化量によ
ってファジィ推論を行ない、それぞれ対応するゾーンの
ガラス表面設定温度の変更量を制御することを特徴とす
る。
【0011】本発明方法は、更にスパウト部、No3ゾー
ンおよびNo2ゾーンのそれぞれのガラス生地設定温度の
変更量およびガラス生地温度とその設定値との偏差量に
よってファジィ推論を行ない、スパウト部の設定温度が
変更された場合には、No3ゾーンおよびNo2ゾーンのガ
ラス生地設定温度の変更量を制御するとともにNo1ゾー
ンのガラス表面設定温度の変更量を制御し、No2ゾーン
の設定温度が変更された場合には、No2ゾーンのガラス
表面設定温度の変更量を制御し、No3ゾーンの設定温度
が変更された場合には、No3ゾーンのガラス表面設定温
度の変更量を制御することを特徴とする。
【0012】本発明方法は、更にスパウト部のガラス生
地温度と設定温度との偏差量、今回計測温度と前回計測
温度との時間的変化量によりファジィ推論を行なう第1
制御領域(I)と、ガラス生地温度が、設定温度から大
きく離れている場合には操作量を連続して出力する第2
制御領域(II) とにより構成し、第1制御領域(I)に
おいて、スパウト部のガラス生地温度について、その設
定温度との偏差量および今回計測温度と前回計測温度と
の差の時間的変化量、第2制御領域(II) において、ス
パウト部のガラス生地温度について、その設定温度との
偏差量およびNo1ゾーンのバーナーバルブの開度量によ
ってファジィ推論を行ない、No1ゾーンのガラス表面設
定温度の変更量を制御することを特徴とする。
【0013】本発明方法は、更にNo3ゾーン及びNo2ゾ
ーンにおけるそれぞれのガラス生地温度について、その
設定温度との偏差量および今回計測温度と前回計測温度
との時間的変化量によりファジィ推論を行なう第1制御
領域(I)と、ガラス生地温度が設定温度から大きく離
れている場合には、操作量を連続して出力する第2制御
領域(II) とにより構成し、第1制御領域(I)におい
て、No3ゾーンおよびNo2ゾーンのそれぞれのガラス生
地温度について、その設定温度との偏差量および今回計
測温度と前回計測温度との差の時間的変化量、第2制御
領域(II) において、No3ゾーンおよびNo2ゾーンのそ
れぞれのガラス生地温度について、その設定温度との偏
差量およびNo3ゾーンおよびNo2ゾーンのバーナーバル
ブの開度量によってファジィ推論を行ない、第1制御領
域(I)において、No3ゾーンおよびNo2ゾーンのそれ
ぞれのガラス表面設定温度の変更量を制御し、第2制御
領域(II) において、No3ゾーンおよび第2ゾーンのそ
れぞれのガラス表面設定温度の変更量を制御することを
特徴とする。
【0014】本発明方法は、更にNo3ゾーンおよびNo2
ゾーンのそれぞれの両側にクーリング手段を配設し、上
記各ゾーンのバーナーバルブ開度と適正開度の偏差量お
よび上記各ゾーンのガラス生地温度と設定温度の偏差量
によってファジィ推論を行ない、上記各ゾーンのクーリ
ングバルブの開度の変更量を制御することを特徴とす
る。
【0015】
【実施例】本発明方法を実施するフォーハース設備の全
体構成を説明する。図1、図2および図3に基いて説明
すると、ガラス溶解炉で溶融されたガラスはフォーハー
ス前に設置されている作業槽1からフォーハース2へ流
れ込む。フォーハースは流れ込んだ高温ガラス(約1200
℃)をゴブ温度(約1150〜1100℃)近くまで冷却するク
ーリングゾーン(No3、No2ゾーン)と、冷却されたガ
ラス温度を均一に下げるためのコンディショニングゾー
ン(No1ゾーン)に区分される。クーリングブロワー3
によって冷却エァーはNo3、No2ゾーンに吹き込まれ
る。また、クーリングブロワーは、No3、No2のゾーン
毎に設置されており元ダンパーの調整によってそれぞれ
のゾーンへ吹き込まれる冷却エァー量を制御することが
できる。
【0016】燃焼バーナーはNo1、No2、No3ゾーン毎
に設置されておりその燃焼ガス量の制御はゾーン毎に行
われる。ゾーンの後部へ設置された輻射温度計4,4,
---,によってガラス表面温度を計測し、その設定温度
との差からバーナーの燃焼ガス量を調節するためのPI
D調節計が各ゾーン毎に設置されている。
【0017】本制御方法は、ガラス生地温度の安定が目
的のひとつであることから、各ゾーンにガラス生地温度
を計測するトライレベル計T/C5,5,---,を設置し
スパウト部6には、トライレベルT/C5を設置して、
本制御方法への入力データとしている。入力データはこ
の他にガラス表面温度、燃焼バルブ開度、クーリングバ
ルブ(クーリングダンパ)開度がある。
【0018】本制御方法では、ファジィ推論を行い、そ
の推論結果を出力する操作端は、各ゾーンのPID調節
計への設定値、No2、No3ゾーンのクーリングバルブ
(クーリングダンパ)の開度設定値および各ガラス生地
温度の設定温度である。
【0019】なお、クーリングゾーンとしてNo3、No2
ゾーンを設けているが、必要によってはNo4ゾーンを設
けることができることは勿論である。その場合No4ゾー
ンに燃料バーナーはもとより必要な機器類を設けること
は勿論である。
【0020】また図2で示すように一つの溶解炉に対し
て複数個(図2では6個)のフォーハースを並設するこ
とができ、この場合同一品種はもとより、異なった品種
を同時に生産することができる。また、この際タンクコ
ネクションに設置された温度計(t4,t5,t6,t7,t8,
9 )により、隣接するフォーハースを含め外的変化を
確実に把握して、適宜に対処して目的とするゴブ温度を
安定状態に維持できる。
【0021】先ずファジィ制御の制御ブロックについて
説明する。図4は、ファジィ制御を構成する各制御ブロ
ックを示す。プロセスデータ演算部、ファジィ推論部等
によって構成されている。プロセスデータ演算部は、プ
ロセスよりガラス生地温度、ガラス表面温度、バーナー
バルブ開度、クーラーバルブ開度を入力しデータベース
部にあるそれぞれの設定温度との偏差量の算出や、今回
計測値と前回計測値との時間的変化量の算出等を行う。
ファジィ推論部では、プロセスデータ演算部より入力し
たデータとそのデータに対応するメンバーシップ関数お
よび推論規則からファジィ推論を行う。操作量算出部は
ファジィ推論により求められた定性的な操作量を定量的
な値へと算出する。複数の推論規則がある場合には、メ
ンバーシップの値で加重平均値をとり操作量の変更量
(ΔU)を求める。操作量評価部では、求められた操作
量の変更量(ΔU)と現在の操作量を加算し、その値が
予め決められた範囲内かどうかの評価が行われる。その
値が適正な場合には制御部へ送られプロセスへの入力と
なる。
【0022】本制御方法の実施にあたっては、図5に示
す機器構成にてシステムを構成しプロセスよりの入出力
信号は、プログラミングロジックコントローラ(以下P
LCという)を介して、パーソナルコンピュータ(P
C)へと取込まれている。PCでの主な機能は 1. 入出力データの管理及びフィルタリング機能 2. ファジィ推論機能及び事前設定変更処理機能 3. 型替え設定機能 4. マンマシンインターフェイス機能 に大別される。PLCを介して入力されるデータ群の
内、ガラス生地温度、ガラス表面温度等の制御に用いら
れる主要データについては、移動平均処理にてフィルタ
リング処理が行なわれる。
【0023】図6に示されるようにファジィ推論部にお
いては、フィルタリングされたデータをもとにした定常
状態モードでのファジィ推論、立上げ整定モードでのフ
ァジィ推論が行なわれる。この2つのモードの切替え
は、プロセスの操業状況によって自動的に行なわれる。
ファジィ推論に用いられる制御目標値、パラメータや警
報設定値(上限値・下限値)等のデータは、生産品種毎
に異なるため、それらのデータをあらかじめ登録しデー
タベースとして保存しておく。型替え設定においては、
次に生産する品種の型替え時刻の設定、生産品種のデー
タベースの呼出しを可能としている。(図6参照) PCは上記の他に下記の機能も具備している。 1. グラフィック画面、オーバービュー画面による運転
監視操作 2. アラーミング機能 3. DDC(ダイレクト ディジタル コントロール)
機能 4. トレンド画面表示 5. データロギング機能
【0024】以下、定常状態におけるファジィ制御及び
立ち上げ整定時におけるファジィ制御について項を分け
て詳細に説明する。 〔I〕定常状態におけるファジィ制御 定常状態におけるファジィ制御には、次の制御ループが
ある。 (A)スパウト部のガラス生地温度の安定制御 (B)No2、No3ゾーンのガラス生地温度の安定制御 (C)No1、No2ゾーンの操作量を補正する制御 (D)No1ゾーンのガラス生地温度の均一化制御 (E)外乱対応制御
【0025】(A)スパウト部のガラス生地温度の安定
制御 コブ温度の安定化のために、フォーハースの最後部で、
ゴブ成形部でもあるスパウト部でのガラス生地温度を一
定温度で安定させるための制御ループである。本制御ル
ープでは、予め設定されているスパウト部のガラス生地
設定温度と今回計測されたガラス生地温度との偏差量を
算出するとともに、今回計測されたガラス生地温度と前
回計測されたガラス生地温度との差を算出して、時間的
変化量を求める。そしてガラス生地温度の偏差量と時間
的変化量の2変数を、ファジィ推論規則の前件部とし
て、あらかじめ設定されたファジィ集合のメンバーシッ
プ関数と推論規則に基いて、ファジィ推論を行ない、No
1ゾーンのガラス表面温度の設定温度を決定する。決定
された設定温度は、ガラス表面温度を自動制御するPI
D調節計へ送られる。すなわち図7に示されるように、
スパウト部ガラス生地温度をトライレベル計(○)で計
測し、ファジィ推論部への入力データとして、そのファ
ジィ推論結果をPID調節計に入力し、一方、No1ゾー
ンのガラス表面温度を輻射温度計
【外1】 で計測して、PID調節計への入力データとし、PID
調節計の設定値を調整して、No1ゾーンのバーナーの燃
焼ガス量の制御を行なう。
【0026】(1) 入力データとメンバーシップ関数 ファジィ推論のために用いられる入力データとそのメン
バーシップ関数を図8に示す。 a)スパウト部ガラス生地温度とその設定温度との偏差量
(E) (図8) b)スパウト部ガラス生地温度の時間的変化量(ΔE) (今回計測温度)−(前回計測温度)(図9) 図中、PB,Z,NBはメンバーシップ関数に与えられ
た名称である。 PB:正に大きい Z :不変 NB:負に大きい
【0027】(2) 推論規則(制御ルール)(表1) スパウト部のガラス生地温度の偏差量と時間的変化量か
らファジィ推論を行いNo1ゾーンのガラス表面温度の設
定温度を決定するための推論規則を表1に示す。
【0028】
【表1】 上記表1の推論規則は、右上の場合 「もし、偏差量が非常に高くかつ時間的変化量が非常に
高いならば、No1ゾーンのガラス表面温度の設定値を非
常に低くせよ」という推論規則である。表中の
【外2】 は推論規則の後件部の操作部であるNo1ゾーンガラス表
面温度の設定温度のメンバーシップに与えられた名称で
ある。
【外3】 スパウト部ガラス生地温度の偏差量(E)と時間的変化
量(ΔE)の2変数によりNo1ゾーンガラス表面設定温
度の変更量(ΔU)を推論する。この際複数の推論規則
によりNo1ゾーンガラス表面温度の設定温度が規定され
ている場合は、各メンバーシップの値に応じた加重平均
値でもってNo1ゾーンの設定温度の変更量(ΔU)が求
められる。求められた設定温度の変更量(ΔU)と現在
のNo1ゾーンガラス表面温度の設定温度が加算されて新
しい設定温度となる。
【0029】(B)No2,No3ゾーンのガラス生地温度
の安定制御 ゴブ温度の安定化のためにフォーハースのクーリングゾ
ーンであるNo2,No3ゾーンでのガラス生地温度を一定
温度にて安定させるための制御ループである。図10に
示されるようにNo2ゾーン、No3ゾーンのそれぞれにお
いてガラス生地温度を計測し設定温度との偏差量、ま
た、それぞれのガラス生地温度の時間的変化量によって
ファジィ推論を行いNo2ゾーン、No3ゾーンのガラス表
面温度の設定温度を決定する。決定された設定温度は、
ガラス表面温度を自動制御するワンループコントローラ
へ送られる。
【0030】(1) 入力データとメンバーシップ関数 a)No2ゾーンガラス生地温度とその設定温度との偏差量
(E)(図11) b)No2ゾーンガラス生地温度の時間的変化量(ΔE) (今回計測値)−(前回計測値)(図12) c)No3ゾーンガラス生地温度とその設定温度との偏差量
(E)(図13) d)No3ゾーンガラス生地温度の時間的変化量(ΔE) (今回計測値)−(前回計測値)(図14)
【0031】(2) 推測規則(制御ルール)(表2) a)No2ゾーン No2ゾーンガラス生地温度の偏差量(E)と時間的変化
量(ΔE)の2変数によりNo2ゾーンガラス表面設定温
度の変更量(ΔU)を推論する。
【0032】
【表2】 b)No3ゾーン No3ゾーンガラス生地温度の偏差量(E)と時間的変化
量(ΔE)の2変数によりNo3ゾーンガラス表面設定温
度の変更量(ΔU)を推論する。推論規則はa)項のNo2
ゾーンと同様である。
【0033】(C) No1,2ゾーンの操作量を補正する
制御 図15で示されるように、No1,No2,No3のそれぞれ
のゾーンは、ガラス生地温度を予め設定された設定温度
で安定制御されている。これら各ゾーンの単独ループで
の操作量を観察し、その操作量が適正な範囲内に収まる
ように前段ゾーンのガラス生地設定温度の変更量(Δ
U)をファジィ推論する。
【0034】(1) 入力データとメンバーシップ関数 a)No1ゾーンバーナーバルブ開度と適正値との偏差量
(図16) b)No1ゾーンガラス表面温度の時間的変化量(図17) c)No2ゾーンバーナーバルブ開度と適正値との偏差量
(図18) d)No2ゾーンガラス表面温度の時間的変化量(図19)
【0035】(2) 推論規則(制御ルール)(表3) a)No1ゾーン Noゾーンバーナーバルブ開度の偏差量とガラス表面温度
の時間的変化量によりファジィ推論を行い、No2ゾー
ン、No3ゾーンのガラス生地設定温度の変更量(ΔU)
を決定する。
【0036】
【表3】 b)No2ゾーン No2ゾーンバーナーバルブ開度の偏差量とガラス表面温
度の時間的変化量よりファジィ推論を行いNo3ゾーンの
ガラス生地設定温度の変更量(ΔU)を決定する。推論
規則はa)項No1ゾーンと同様である。
【0037】(D)No1ゾーンのガラス生地温度の均一
化制御 No1ゾーンの上下方向に対するガラス生地温度差を極力
少なくするために上位部温度と中位部温度の差、また
は、上位部温度と下位部温度の差によってファジィ推論
を行い、No2,3ゾーンのガラス生地設定温度の変更量
を決定する。フォーハース内のガラスは図20のように
表面からスパウト部下部に向って傾斜を持って流れてい
る。従ってNo1ゾーンの上部のガラス温度は、No1ゾー
ンのバーナーにて制御し、また、中位部の温度はNo2ゾ
ーンのバーナーにて制御し、下位部の温度は、No3ゾー
ンのバーナーにより制御が可能である。(図20参照)
【0038】(1) 入力データとメンバーシップ関数 a)No1ゾーンガラス生地温度の上位部温度と中位部温度
の差(図21) 図21に示すようにZero近辺へ許容範囲を設けており、
この範囲内に温度差がある場合は操作量の変更は行われ
ない。よって、この許容範囲の値を変更することで、上
位部温度と中位部温度の最大差の制御も可能である。 b)No1ゾーンガラス生地温度の上位部温度と下位部温度
の差(図22) 本入力データのメンバーシップにも許容範囲を設けてい
る。a)項と同様である。
【0039】(2) 推論規則(制御ルール)(表4,表
5) No1ゾーンのガラス生地温度の上位部温度と中位部温度
の差、また上位部温度と下位部温度の差によってファジ
ィ推論を行い、No2ゾーン、No3ゾーンのガラス生地設
定温度のそれぞれの変更量(ΔU)を決定する。
【0040】
【表4】
【0041】
【表5】
【0042】(E)外乱制御 No1,No2,No3のそれぞれのゾーンでは、ガラス生地
温度を予め設定された設定温度にて安定制御されてい
る。しかし、それらの制御周期は5分周期と長いため急
激な温度変化への追従性に乏しい。このように急激な温
度変化に対応するために制御周期を1分と短くした外乱
対応用制御ループである。図23に示されるように本制
御ループは、スパウト部、No1ゾーン,No2ゾーン、No
3ゾーンにおけるガラス生地温度の時間的変化量をチェ
ックし、その量が大きい場合には対応するゾーンのガラ
ス表面設定温度の変更量(ΔU)をファジィ推論する。
【0043】(1) 入力データとメンバーシップ関数 a)スパウト部のガラス生地温度と設定温度の偏差量(図
24) 図24の不感帯部においては操作量の変更は行われな
い。 b)スパウト部のガラス生地温度の時間的変化量 (今回計測値)−(前回計測値)(図25) c)No1ゾーンのガラス生地温度と設定温度の偏差量(図
26) 図26の不感帯部においては、操作量の変更は行われな
い。 d)No1ゾーンのガラス生地温度の時間的変化量 (今回計測値)−(前回計測値)(図27) e)No2ゾーンのガラス生地温度と設定温度の偏差量(図
28) 図28の不感帯部においては、操作量の変更は行われな
い。 f)No2ゾーンのガラス生地温度の時間的変化量 (今回計測値)−(前回計測値)(図29) g)No3ゾーンのガラス生地温度と設定温度の偏差量(図
30) 図30の不感帯部においては、操作量の変更は行われな
い。 h)No3ゾーンのガラス生地温度の時間的変化量 (今回計測値)−(前回計測値)(図31)
【0044】(2) 推論規則(制御ルール)(表6) それぞれのゾーンにおけるガラス生地温度の偏差量と時
間的変化量によってファジィ推論を行い、対応するゾー
ンのガラス表面設定温度の変更量(ΔU)を決定する。
(それぞれのゾーンにおいて下記表6の推論規則が設定
されている。)
【0045】
【表6】
【0046】〔II〕立上げ整定時におけるファジィ制御 生産品種が変更される際(以下型替と称す)には、生産
品種に対応するガラス流量の変更に伴い、ゴブ温度や各
ゾーンでのガラス生地温度の目標温度が変更される。こ
の場合ゴブ温度やガラス生地温度を目標の温度まで早く
到達し安定させることにより製品不良の減少から歩止ま
りの向上が計れる。本制御方法での型替の際の立上げ整
定時間の短縮は次の2つの方法により可能としている。 (i) 事前設定変更処理(プログラム処理) 図32に示されるように、品種変更作業の開始に先立っ
て、スパウト部内のガラス温度を現在生産中の品種に要
求される温度に維持したままの状態でフォハース内のガ
ラス温度を炉に近いゾーンから変更後の品種に要求され
る温度に順次変更し、品種変更作業後に速やかにスパウ
ト部内のガラス温度の変更を完了しようとする制御であ
る。すなわち、J3の時点で、No3ゾーンの設定温度を
上昇させ、J2の時点で、No2ゾーンの設定温度を上昇
させ、J0の時点で、No1ゾーンおよびスパウト部の設
定温度を上昇させると同時に型替作業を開始する。 (ii)立上げ整定時におけるファジィ制御 すなわち、図32に示されるように事前設定変更処理に
て型替前にフォーハース内のガラス温度を炉に近いゾー
ンから変更し型替後の立上げ整定時間を短縮する。本発
明に係る方法は後述するように特に立上げ整定時におけ
るファジィ制御に特徴がある。立上げ整定時におけるフ
ァジィ制御には、次の制御ループがある。 (A)制御目標温度変更時の対応制御 (B)スパウト部のガラス生地温度の早期安定制御 (C)各ゾーンのガラス生地温度の早期安定制御 (D)クーリングセクションにおけるクーリングバルブ
制御
【0047】(A)制御目標温度変更時の対応制御 図33に示されるようにオペレータ等により、ガラス生
地設定(目標)温度の変更がなされた場合その設定温度
の変更量、ガラス生地温度と新しい設定温度の偏差量の
2変数からファジィ推論を行い、当該するゾーンのガラ
ス表面設定温度の変更量(ΔU)を決定する。また、ス
パウト部の設定温度が変更された場合には、その変更量
をNo2,No3ゾーンの現在の設定温度へ加算し、スパウ
ト部のガラス生地温度をその設定温度に早期に追従させ
る。
【0048】(1) 入力データとメンバーシップ関数 a)スパウト部のガラス生地設定温度の変更量 (新しい設定温度)−(前の設定温度)(図34) b)スパウト部のガラス生地温度と設定値の偏差量(図3
5) c)No2ゾーンのガラス生地設定温度の変更量 (新しい設定温度)−(前の設定温度) メンバーシップ関数はa)項と同様 d)No2ゾーンのガラス生地温度と設定値の偏差量 メンバーシップ関数はb)項と同様 e)No3ゾーンのガラス生地設定温度の変更量 (新しい設定温度)−(前の設定温度) メンバーシップ関数はa)項と同様 f)No3ゾーンのガラス生地温度と設定値の偏差量 メンバーシップ関数はb)項と同様
【0049】(2) 推論規則 a)スパウト部の設定温度が変更された場合 設定温度の変更量でファジィ推論を行い、No2ゾーン、
No3ゾーンのガラス生地設定温度の変更量(ΔU)を決
定する。又設定温度の変更量(ΔT)とガラス生地温度
と設定温度の偏差量(E)の大きさを比較し小さい方の
変数によってファジィ推論を行い、No1ゾーンガラス表
面設定温度の変更量(ΔU)を決定する。 a-1 設定温度の変更量が小さい場合(表7)
【0050】
【表7】 a-2 ガラス生地温度と設定温度の偏差量(E)が小さい
場合(表8)
【0051】
【表8】 b)No2ゾーンの設定温度が変更された場合 設定温度の変更量(ΔT)とガラス生地温度と設定温度
の偏差量(E)の大きさを比較し小さい方の変数によっ
てファジィ推論を行い、No2ゾーンガラス表面設定温度
の変更量(ΔU)を決定する。 b-1 設定温度の変更量が小さい場合(表9)
【0052】
【表9】 b-2 ガラス生地温度と設定温度の偏差量(E)が小さい
場合(表10)
【0053】
【表10】 c)No3ゾーンの設定温度が変更された場合 設定温度の変更量(ΔT)とガラス生地温度と設定温度
の偏差量(E)の大きさを比較し小さい方の変数によっ
てファジィ推論を行う、No3ゾーンガラス表面設定温度
の変更量(ΔU)を決定する。 C-1 設定温度の変更量が小さい場合(表11)
【0054】
【表11】 C-2 ガラス生地温度と設定温度の偏差量(E)が小さい
場合(表12)
【0055】
【表12】
【0056】(B)スパウト部のガラス生地温度の早期
安定制御 ジョブチェンジの際のガラス生地流しの停止や、フィー
ダーの起動/停止の操作に伴うガラス温度の変動や設定
温度への早期立上げをするための制御ループである。ス
パウト部でのガラス生地温度と設定温度との偏差量
(E)、また、今回温度と前回温度の時間的変化量によ
りファジィ推論を行うための第1制御領域(I)と、ガ
ラス生地温度が設定温度から大きく離れている場合には
操作量を連続して出力する第2制御領域(II) とによっ
て本制御ループが構成されている。制御周期は第1制御
領域(I)が5分で第2制御領域(II) を30秒として
いる(図36、図37参照) 図36中の第1制御領域(I),第2制御領域(II)を分
割するα12 の値は、任意に設定することができる
が、通常はガラス生地温度の設定温度SVに対してα1
は+5℃、α2 は−5℃にセットしている。
【0057】(1) 入力データとメンバーシップ関数 a)第1制御領域(I)用 a-1 スパウト部ガラス生地温度とその設定温度との偏差
量(E)(図38) a-2 スパウト部ガラス生地温度の時間的変化量( ΔE) (今回の計測温度)−(前回の計測温度)(図39) b)第2制御領域(II) 用 b-1 スパウト部ガラス生地温度とその設定温度との偏差
量(E)(図40) b-2 No1ゾーンバーナーバルブ開度(図41)
【0058】(2) 推論規則 a)第1制御領域(I)用(表13) スパウト部ガラス生地温度の偏差量と時間的変化量によ
ってファジィ推論を行いNo1ゾーンガラス表面設定温度
の変更量(ΔU)を決定する。
【0059】
【表13】 b)第2制御領域(II)用(表14) スパウト部ガラス生地温度の偏差量とNo1ゾーンバーナ
ーバルブ開度によってファジィ推論を行い、No1ゾーン
ガラス表面設定温度の変更量(ΔU)を決定する。
【0060】
【表14】
【0061】(C)各ゾーンのガラス生地温度の早期安
定制御 本制御ループは前述のスパウト部のガラス生地温度の早
期安定制御と同様にNo2ゾーン、No3ゾーンでのガラス
生地温度を早く設定温度まで立上げて、安定させる制御
ループである。また、ファジィ推論規則はそれぞれのゾ
ーン毎に存在する。また、本制御も第1制御領域(I)
と第2制御領域(II)とを持っており制御周期は、第1制
御領域(I)が5分、第2制御領域(II)が30秒として
いる。(図42、図43参照) 図42中の第1制御領域(1), 第2制御領域 (II) を
分割するα12 の値は、任意に設定することができる
が、通常はガラス生地温度の設定温度SVに対してα1
は+5℃、α2 は−5℃にセットしている。
【0062】(1) 入力データとメンバーシップ関数 次に示す入力データとメンバーシップ関数は、No2ゾー
ンとNo3ゾーンのそれぞれについて存在する。 a)第1制御領域(I)用 a-1 ガラス生地温度とその設定温度との偏差量(E)
(図44) a-2 ガラス生地温度の時間的変化量(ΔE) (今回の計測温度)−(前回の計測温度)(図45) b)第2制御領域(II) 用 b-1 ガラス生地温度とその設定温度との偏差量(E)
(図46) b-2 No2ゾーンバーナーバルブ開度(図47) b-3 No3ゾーンバーナーバルブ開度(図48)
【0063】(2) 推論規則 次に示す推論規則は、No2ゾーンとNo3ゾーン用として
それぞれの推論規則を持っている。しかし推論規則の内
容は同じである。 a)第1制御領域(I)用(表15) ガラス生地温度の偏差量と時間的変化量によってファジ
ィ推論を行いNo2ゾーンおよびNo3ゾーンのそれぞれの
ガラス表面設定温度の変更量(ΔU)を決定する。
【0064】
【表15】 b)第2制御領域(II)用(表16) ガラス生地温度の偏差量とNo2ゾーンおよびNo3ゾーン
のそれぞれのバーナーバルブ開度によってファジィ推論
を行いNo2ゾーンおよびNo3ゾーンのそれぞれのガラス
表面設定温度の変更量(ΔU)を決定する。
【0065】
【表16】
【0066】(D)クーリングセクションにおけるクー
リングバルブ制御 冷却エァーはフォーハースの両サイドより図3に示され
るように空気入口8より入ってガラス表面を冷却しなが
ら、バーナーよりの燃焼ガスと短時間の内に混じり合っ
てフォーハース天井より排気される。特に型替の際に
は、ガラス温度を早く設定温度へ立上げるため、またバ
ーナーバルブの開度を適正な開度とするために、当該ゾ
ーンのバーナーバルブ開度とガラス生地温度の偏差量に
よってファジィ推論を行い、クーリングバルブの開度の
変更量(ΔU)を決定する。(図49参照) クーリングバルブの設備は、No2,3ゾーンに設置す
る。
【0067】(1) 入力データとメンバーシップ関数 次に示す入力データとメンバーシップ関数は、No2,3
ゾーンのそれぞれについて存在する。 a)バーナーバルブ開度と適正開度の偏差量(図50) b)ガラス生地温度と設定温度の偏差量(図51)
【0068】(2) 推論規則 次に示す推論規則は、No2,No3ゾーン用としてそれぞ
れの推論規則を持っている。しかし、推論規則は同じで
ある。
【0069】
【表17】 なお、本発明方法を実施している制御装置にあっては、
クーリンブロアーは、200 mmH2O 、ブロアーエァーは、
1000〜1200mmH2O 、LPGは、1300〜1500mmH2O 、10,0
00カロリー、シャットオフバルブは約500 mmH2O 、ミキ
サーの炎口比は3.5 〜5で約850 カロリー、バーナーの
混合ガス圧力はMin.20mmH2Oである。
【0070】本実施例は、PID調節計を用いたもので
ある。PID調節計を設けないで、ファジイ推論で直
接、操作端子へ出力を行うこともできることは勿論であ
る。
【0071】
【発明の効果】図52(a)(b)に製品A(ジュース200 ml
びん:170 g)を生産中における従来制御により、各ゾ
ーンをガラス表面温度の測定結果を基に、PID調節計
にて制御した場合のタンクコネクション温度、No3ゾー
ントライレベル計温度(ガラス生地温度)、No2ゾーン
トライレベル計温度、スパウト部温度と、本発明方法を
採用した場合(スパウト部温度制御と各ゾーンでの温度
安定化制御)の同じ測定箇所の実測結果を示す。実測結
果を見れば、図52(a) に示されるように従来制御で
は、外乱要因(ガラス溶解炉からのガラス温度の変動
(タンクコネクション温度)、フォーハースまわりの雰
囲気温度の変化)受け、各ゾーンの温度変動が生じ、最
終的な成形時のガラスの温度を示すスパウト部において
10℃もの変動が生じているが、図52(b) に示される
ように本発明制御方法では、となりの生産ラインの型替
によりタンクコネクションの温度が10℃変動しても各
ゾーンの温度安定化制御により、各ゾーンの温度変動を
小さくし、スパウト部の温度変動を2℃に制御してい
る。このように、本発明のファジィ制御による通常の生
産中における定常制御の制御性が優れていることが解
る。
【0072】図53(a)(b)に製品B(清酒500 mlびん:
380 g)から製品A(ジュース200mlびん:170 g)へ
の型替を実施した際の従来制御によるタンクコネクショ
ン、No1〜No3ゾーントライレベル計、スパウト部温度
と、本発明方法を採用した場合(スパウト部各ゾーンの
立上げ整定制御)の同じ測定箇所の実測結果を示す。実
測結果を見ると、図53(a) に示されるように従来制御
では8時40分のフィーダー停止(型替開始)と同時
に、No1〜No3ゾーンのPID調節計の各設定値を、前
回生産時のデータに合わせるのみでフォーハースの温度
が最終的に安定するまで、120 分を要している。本発明
方法では、表18に示すように
【0073】
【表18】
【0074】制御システムに対して、次回生産品種に見
合う各ゾーンの温度をあらかじめ入力している。現在の
制御モードの表示、現在の生産品種の設定値、現在の生
産品種の測定値、現在の生産品種のガラス流出量、次回
の生産品種の設定値、次回の生産品種の型替時刻、No3
ゾーンの事前設定時刻、No2ゾーンの事前設定時刻をシ
ステムに表示した例を示す。本発明方法では表18に示
すように、次回の生産品種の型替時刻約30分前(12
時30分)に、No3ゾーンの事前設定変更を開始し、約
5分前(12時55分)にNo2ゾーンの事前設定変更を
開始するように設定されている。図53(b) に示される
ように実測結果を見ると、事前設定変更によりNo3ゾー
ンは早く次回の生産温度に到達している。No2、No1ゾ
ーンにおいてはファジィ制御により、従来より早く温度
を上げるように、13時0分フィーダー停止(型替開
始)と同時にクーリング全閉、バーナーバルブ全開(10
0 %)にて制御を行い、温度の上昇を従来制御と比べ早
くしている。この結果、フォーハースの温度が安定する
までに60分で実現している。このように、本発明のフ
ァジィ制御による型替時における立上げ整定制御の制御
性が優れていることが解る。
【0075】図54および図55に示されるように製品
A(ジュース200 mlびん:170 g)において従来制御と
本発明方法による制御性の違いにより、生産性の向上が
どれだけ生じたのかを示したグラフを示す。フォーハー
ス温度型替時間の短縮により、型替時の生産の早期立上
げが可能となり、初日の効率が向上している。また、2
日目以降の定常生産状態においても、製品Aにおいて
は、従来ガラス温度の不安定に起因して生産効率が他の
製品と比べ特に悪い状態であったが、本発明方法によ
り、ガラス温度の安定化により生産効率が向上してい
る。具体例では、平均生産ロットは3日であるため、型
替を含めた全体の生産効率で15%の上昇を本発明方法
で達成している。また、3カ月に渡り、同一製品におい
て従来制御と本発明方法による制御との制御結果及び生
産性についての結果も、良好な結果を得た。
【0076】生産ロットが短く、型替が多い生産形態に
おいては、特に、フォーハースの温度においては、悪い
条件が重なり、従来とかくガラスの温度が極めて不安定
になる欠点があったが、本発明方法により型替/定常日
のフォーハースの温度についての問題が解決され、生産
性の向上に多大に寄与している。
【0077】ガラス製品に対するニーズが軽量化、高品
質化、多種化する中で特に殊にガラスびん生産は多品種
少量生産(型替回数の増加)傾向が強くなり、コストア
ップ要因が多くなってきている。
【0078】上記したように本発明によれば、フォーハ
ースの生産品種の型替時間は、短くなり、ゴブ温度(ス
パウト部)温度変動値は、減少するため生産品種切替後
に良品ロットが採取されるまでの時間を大幅に短縮する
ことができ、ゴブ重量が安定化することによってゴブ重
量調整作業が減少でき、さらにゴブ温度の安定により不
良品の発生が減少する等生産工程の安定化、歩留りの向
上に寄与するところが著しく大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を実施するフォーハース装置で(a)
はその断面図である。(b) はそのA−A断面図である。
(c) はそのB−B断面図である。
【図2】本発明方法を実施するフォーハース装置の配置
図である。
【図3】本発明方法を実施する温度制御装置の制御系統
全体説明図である。
【図4】ファジィ制御の制御ブロック説明図である。
【図5】制御機器構成説明図である。
【図6】制御モード切替方式の説明図である。
【図7】スパウト部のガラス生地温度制御説明図であ
る。
【図8】メンバーシップ関数である。
【図9】メンバーシップ関数である。
【図10】No2、No3ゾーンのガラス生地温度の安定制
御説明図である。
【図11】メンバーシップ関数である。
【図12】メンバーシップ関数である。
【図13】メンバーシップ関数である。
【図14】メンバーシップ関数である。
【図15】No1、No2ゾーンの操作量を補正する制御説
明図である。
【図16】メンバーシップ関数である。
【図17】メンバーシップ関数である。
【図18】メンバーシップ関数である。
【図19】メンバーシップ関数である。
【図20】No1ゾーンのガラス生地温度の均一化制御説
明図である。
【図21】メンバーシップ関数である。
【図22】メンバーシップ関数である。
【図23】外乱制御説明図である。
【図24】メンバーシップ関数である。
【図25】メンバーシップ関数である。
【図26】メンバーシップ関数である。
【図27】メンバーシップ関数である。
【図28】メンバーシップ関数である。
【図29】メンバーシップ関数である。
【図30】メンバーシップ関数である。
【図31】メンバーシップ関数である。
【図32】立上げ整定時間の短縮制御説明図である。
【図33】制御目標温度変更時の対応制御説明図であ
る。
【図34】メンバーシップ関数である。
【図35】メンバーシップ関数である。
【図36】スパウト部のガラス生地温度の早期安定制御
説明図である。
【図37】スパウト部のガラス生地温度の早期安定制御
説明図である。
【図38】メンバーシップ関数である。
【図39】メンバーシップ関数である。
【図40】メンバーシップ関数である。
【図41】メンバーシップ関数である。
【図42】各ゾーンのガラス生地温度の早期安定制御説
明図である。
【図43】各ゾーンのガラス生地温度の早期安定制御説
明図である。
【図44】メンバーシップ関数である。
【図45】メンバーシップ関数である。
【図46】メンバーシップ関数である。
【図47】メンバーシップ関数である。
【図48】メンバーシップ関数である。
【図49】クーリングセクションにおけるクーリングバ
ルブ制御説明図である。
【図50】メンバーシップ関数である。
【図51】メンバーシップ関数である。
【図52】(a) は、通常生産時におけるスパウト温度の
安定化制御データ説明図(従来制御データ)である。
(b) は、通常生産時におけるスパウト温度の安定化制御
データ説明図(システム制御データ)である。
【図53】(a) は、型替時における温度の早期安定化制
御データ説明図(従来制御データ)である。(b) は、型
替時における温度の早期安定化制御データ説明図(シス
テム制御データ)である。
【図54】システム稼働前/後比較制御結果(製品A)
である。
【図55】システム稼働前/後比較制御結果(月度比
較)である。
【符号の説明】
1 作業槽 2 フォーハース 3 クーリングブロアー 4 輻射温度計 5 トライレベルT/C 6 スパウト部 7 バーナー 8 空気入口 9 調節計
フロントページの続き (72)発明者 小西 正浩 愛知県一宮市大赤見若年685番の1

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス溶解炉で溶解されたガラスを溶解
    炉に隣接して設置された作業槽から燃焼手段が配設され
    たフォーハースを経てフィーダーに送給させ、ゴブを形
    成するようにしたフォーハース内のガラス温度制御方法
    において、(a) フォーハースをNo3、No2、No1の複数
    のゾーンに区画形成して、No3ゾーンおよびNo2ゾーン
    をクーリングゾーン、No1をコンディショニングゾーン
    とし、(b) 前記No1ゾーンの先端部にスパウト部を形成
    し、(c) 前記No3ゾーンおよび前記No2ゾーンのそれぞ
    れの両側にクーリング手段を配設し、(d) スパウト部に
    温度計を設置してガラス温度を計測し、(e) 各ゾーン毎
    に複数個の温度計を設置してガラス温度を計測し、(f)
    スパウト部で計測されたガラス温度について、その設定
    温度との偏差量および今回計測温度と前回計測温度との
    差の時間的変化量の2変数を、ファジィ推論規則の前件
    部として、あらかじめ設定された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ファジィ推論を行な
    い、No1ゾーンのガラス温度の設定温度を決定し、(g)
    No3ゾーン、No2ゾーンのそれぞれにおいて計測された
    ガラス温度について、設定温度との偏差量およびそれぞ
    れの今回計測温度と前回計測温度との差の時間的変化量
    の2変数を、ファジィ推論規則の前件部とし、あらかじ
    め設定された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、ファジィ推論を行ない、No3ゾーン、
    No2ゾーンのガラス温度の設定温度を決定し、(h) 各ク
    ーリングバルブの開度設定値および各ガラス温度の設定
    値を調整して、各バーナーの燃焼ガス量の制御を行うこ
    とを特徴とするフォーハース内のガラス温度制御方法。
  2. 【請求項2】 ガラス溶解炉で溶解されたガラスを溶解
    炉に隣接して設置された作業槽から燃焼手段が配設され
    たフォーハースを経てフィーダーに送給させ、ゴブを形
    成するようにしたフォーハース内のガラス温度制御方法
    において、(a) フォーハースをNo3、No2、No1の複数
    のゾーンに区画形成して、No3ゾーンおよびNo2ゾーン
    をクーリングゾーン、No1をコンディショニングゾーン
    とし、(b) 前記No1ゾーンの先端部にスパウト部を形成
    し、(c) 前記No3ゾーンおよび前記No2ゾーンのそれぞ
    れの両側にクーリング手段を配設し、(d) スパウト部に
    トライレベル計を設置してガラス生地温度を計測し、
    (e) 各ゾーン毎にゾーンの後部にガラス表面温度計を設
    置して、ガラス表面温度を計測し、(f) 各ゾーン毎に複
    数個のトライレベル計を設置してガラス生地温度を計測
    し、(g) スパウト部で計測されたガラス生地温度につい
    て、その設定温度との偏差量および今回計測温度と前回
    計測温度との差の時間的変化量の2変数を、ファジィ推
    論規則の前件部として、あらかじめ設定されたファジィ
    集合のメンバーシップ関数と推論規則に基づいてファジ
    ィ推論を行ない、No1ゾーンのガラス表面温度の設定温
    度を決定し、(h) No3ゾーン、No2ゾーンのそれぞれに
    おいて計測されたガラス生地温度について、設定温度と
    の偏差量およびそれぞれの今回計測温度と前回計測温度
    との差の時間的変化量の2変数を、ファジィ推論規則の
    前件部とし、あらかじめ設定された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、ファジィ推論を
    行ない、No3ゾーン、No2ゾーンのガラス表面温度の設
    定温度を決定し、(i) 各クーリングバルブの開度設定値
    および各ガラス生地温度の設定値を調整して、各バーナ
    ーの燃焼ガス量の制御を行うことを特徴とするフォーハ
    ース内のガラス温度制御方法。
  3. 【請求項3】 No1ゾーンのバーナーバルブ開度と適正
    値との偏差量およびガラス表面温度の今回計測温度と前
    回計測温度との差の時間的変化量によってファジィ推論
    を行ない、No3ゾーンおよびNo2ゾーンのガラス生地設
    定温度の変更量を制御するとともに、No2ゾーンのバー
    ナーバルブ開度と適正値との偏差量およびガラス表面温
    度の今回計測温度と前回計測温度との差の時間的変化量
    によってファジィ推論を行ない、No3ゾーンのガラス生
    地設定温度の変更量を制御するようにしたことを特徴と
    する特許請求の範囲第2項記載のフォーハース内ガラス
    温度制御方法。
  4. 【請求項4】 No1ゾーンに上位部、中位部、および下
    位部を流れるガラスの生地温度を計測するトライレベル
    計を配設し、各部のそれぞれのガラス生地温度を計測
    し、上位部ガラス生地温度と中位部ガラス生地温度の差
    および上位部ガラス生地温度と下位部ガラス生地温度の
    差によってファジィ推論を行ない、No3ゾーンおよびNo
    2ゾーンのガラス生地設定温度の変更量を制御するよう
    にしたことを特徴とする特許請求の範囲第2項または第
    3項記載のフォーハース内ガラス温度制御方法。
  5. 【請求項5】 スパウト部、No3ゾーン、No2ゾーンお
    よびNo1ゾーンにおけるそれぞれのガラス生地温度につ
    いて、その設定温度との偏差量および今回計測温度と前
    回計測温度との差の時間的変化量によってファジィ推論
    を行ない、 それぞれ対応するゾーンのガラス表面設定温度の変更量
    を制御するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
    第2乃至4項中のいずれか一項記載のフォーハース内の
    ガラス温度制御方法。
  6. 【請求項6】 スパウト部、No3ゾーンおよびNo2ゾー
    ンのそれぞれのガラス生地設定温度の変更量およびガラ
    ス生地温度とその設定値との偏差量によってファジィ推
    論を行ない、スパウト部の設定温度が変更された場合に
    は、No3ゾーンおよびNo2ゾーンのガラス生地設定温度
    の変更量を制御するとともにNo1ゾーンのガラス表面設
    定温度の変更量を制御し、No2ゾーンの設定温度が変更
    された場合には、No2ゾーンのガラス表面設定温度の変
    更量を制御し、No3ゾーンの設定温度が変更された場合
    には、No3ゾーンのガラス表面設定温度の変更量を制御
    するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第2乃
    至5項中のいずれか一項記載のフォーハース内のガラス
    温度制御方法。
  7. 【請求項7】 スパウト部のガラス生地温度と設定温度
    との偏差量、今回計測温度と前回計測温度との時間的変
    化量によりファジィ推論を行なう第1制御領域(I)
    と、ガラス生地温度が、設定温度から大きく離れている
    場合には操作量を連続して出力する第2制御領域(II)
    とにより構成し、第1制御領域(I)において、スパウ
    ト部のガラス生地温度について、その設定温度との偏差
    量および今回計測温度と前回計測温度との差の時間的変
    化量、第2制御領域(II) において、スパウト部のガラ
    ス生地温度について、その設定温度との偏差量およびNo
    1ゾーンのバーナーバルブの開度量によってファジィ推
    論を行ない、No1ゾーンのガラス表面設定温度の変更量
    を制御するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
    第2乃至6項中のいづれか一項記載のフォーハース内の
    ガラス温度制御方法。
  8. 【請求項8】 No3ゾーン及びNo2ゾーンにおけるそれ
    ぞれのガラス生地温度について、その設定温度との偏差
    量および今回計測温度と前回計測温度との時間的変化量
    によりファジィ推論を行なう第1制御領域(I)と、ガ
    ラス生地温度が設定温度から大きく離れている場合に
    は、操作量を連続して出力する第2制御領域(II) とに
    より構成し、第1制御領域(I)において、No3ゾーン
    およびNo2ゾーンのそれぞれのガラス生地温度につい
    て、その設定温度との偏差量および今回計測温度と前回
    計測温度との差の時間的変化量、第2制御領域(II) に
    おいて、No3ゾーンおよびNo2ゾーンのそれぞれのガラ
    ス生地温度について、その設定温度との偏差量およびNo
    3ゾーンおよびNo2ゾーンのバーナーバルブの開度量に
    よってファジィ推論を行ない、第1制御領域(I)にお
    いて、No3ゾーンおよびNo2ゾーンのそれぞれのガラス
    表面設定温度の変更量を制御し、第2制御領域(II) に
    おいて、No3ゾーンおよび第2ゾーンのそれぞれのガラ
    ス表面設定温度の変更量を制御するようにしたことを特
    徴とする特許請求の範囲第2乃至7項中のいずれか一項
    記載のフォーハース内のガラス温度制御方法。
  9. 【請求項9】 No3ゾーンおよびNo2ゾーンのそれぞれ
    の両側にクーリング手段を配設し、上記各ゾーンのバー
    ナーバルブ開度と適正開度の偏差量および上記各ゾーン
    のガラス生地温度と設定温度の偏差量によってファジィ
    推論を行ない、上記各ゾーンのクーリングバルブの開度
    の変更量を制御するようにしたことを特徴とする特許請
    求の範囲第2乃至8項中のいずれか一項記載のフォーハ
    ース内のガラス温度制御方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000026085A (ko) * 1998-10-17 2000-05-06 박영구 유리 용해로 온도 제어 시스템 및 그 방법
KR100340462B1 (ko) * 1998-12-02 2002-07-18 서두칠 유리용융로용 피더의 온도제어장치
US6796147B2 (en) * 1998-07-29 2004-09-28 Stein Heurtey Apparatus for controlling glass melting and/or refining furnaces

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19548531A1 (de) * 1995-12-22 1997-06-26 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines zyklisch befeuerten Ofens
FR2757614B1 (fr) * 1996-12-23 1999-02-05 Stein Heurtey Procede de regulation du chauffage d'un four mettant en oeuvre la technique de la logique floue
US6701751B2 (en) * 2001-06-14 2004-03-09 Avacon, S.A. Glass melting furnace
DE102004042438A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-16 Thüringer Behälterglas GmbH Schleusingen Verfahren zu einer im Sinne des Energieverbrauchs optimalen Glaskonditionierung
JP4978001B2 (ja) * 2005-01-17 2012-07-18 オムロン株式会社 温度制御方法、温度制御装置および熱処理装置
US7802451B2 (en) * 2007-08-15 2010-09-28 Atomic Energy Council - Institute Of Nuclear Energy Research Manufacturing device for producing mineral fibers from incinerator ashes and its plasma-vitrified slag
US8191387B2 (en) * 2009-05-01 2012-06-05 Owens-Brockway Glass Container Inc. System and method for controlling temperature in a forehearth

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2195598B1 (ja) * 1972-08-10 1976-05-21 Emballage Ste Gle Pour
US4028083A (en) * 1974-08-19 1977-06-07 Johns-Manville Corporation Method and apparatus for controlling temperature within a furnace
US4375369A (en) * 1980-02-25 1983-03-01 Manville Service Corporation Method and apparatus for controlling temperatures within a stream of molten material
US4622059A (en) * 1985-10-08 1986-11-11 Emhart Industries, Inc. Apparatus for controlling temperature within a forehearth
FI95708C (fi) * 1988-10-31 1996-03-11 Eisai Co Ltd Analogiamenetelmä 1,4-diatsepiinijohdannaisen ja sen farmaseuttisesti sopivan suolan valmistamiseksi
JP2553675B2 (ja) * 1988-11-18 1996-11-13 日本電気硝子株式会社 プロセスの制御方法
JPH0786783B2 (ja) * 1989-11-04 1995-09-20 勝久 古田 調整入力による炉温制御装置
SU1738762A1 (ru) * 1990-05-29 1992-06-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизации Предприятий Промышленности Строительных Материалов Способ управлени тепловым режимом стекловаренной регенеративной печи
SU1738763A1 (ru) * 1990-06-18 1992-06-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизации Предприятий Промышленности Строительных Материалов Способ управлени тепловым режимом стекловаренной регенеративной печи
JPH04132628A (ja) * 1990-09-26 1992-05-06 Nippon Sheet Glass Co Ltd ガラス窯キャナル温度制御方法および装置
US5358541A (en) * 1993-01-08 1994-10-25 The Boc Group, Inc. Forehearth temperature control system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6796147B2 (en) * 1998-07-29 2004-09-28 Stein Heurtey Apparatus for controlling glass melting and/or refining furnaces
KR20000026085A (ko) * 1998-10-17 2000-05-06 박영구 유리 용해로 온도 제어 시스템 및 그 방법
KR100340462B1 (ko) * 1998-12-02 2002-07-18 서두칠 유리용융로용 피더의 온도제어장치

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US5693110A (en) 1997-12-02
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GB9411831D0 (en) 1994-08-03
DE4422376A1 (de) 1995-01-12
FR2708589B1 (fr) 1997-04-04
FR2708589A1 (fr) 1995-02-10
GB2280286A (en) 1995-01-25
DE4422376C2 (de) 1998-01-29

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