JPH08178551A - Temperature control method in combustion control system - Google Patents

Temperature control method in combustion control system

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JPH08178551A
JPH08178551A JP32530894A JP32530894A JPH08178551A JP H08178551 A JPH08178551 A JP H08178551A JP 32530894 A JP32530894 A JP 32530894A JP 32530894 A JP32530894 A JP 32530894A JP H08178551 A JPH08178551 A JP H08178551A
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JP
Japan
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temperature
heater
output
control
firing chamber
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Application number
JP32530894A
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Japanese (ja)
Inventor
Raihei So
来平 蘇
Mitsuhide Muramatsu
光秀 村松
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To enable an accommodation of a baked material under a control of temperature to be attained for a non-specified element while being separated from a control of a heater by a method wherein a target temperature is corrected by a first feedback loop in response to the non-specified element of baked material and an output of the heater is followed to the corrected target temperature in a second feedback loop. CONSTITUTION: A target temperature M(k) in a baking chamber indicating in response to an aging pattern stored in a memory 20 is corrected by a first calculating means 13 forming a first feedback loop with an output Δ(k) of an adjusting means 19 with an output Ti(t) of a baking chamber temperature sensor 10 for use in detecting a temperature of the baking chamber being applied as an input to get a corrected target temperature M'(k). A difference ε(k) between the corrected target temperature M'(k) and a flame temperature T1(k) of the heater 16 acting as a baking burner forming the second feedback loop is calculated and outputted to a PID controller 15. The PID controller 15 may output a control input (u) to the heater 16 in such a manner that an absolute value of the difference ε(k) may be reduced and then the heater 16 may apply heat to the combustion chamber in response to the output.

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、陶磁器等の焼成品を焼
成する炉の燃焼制御系に係り、特に燃焼制御により炉内
温度を制御する場合の制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion control system for a furnace for firing a fired product such as ceramics, and more particularly to a control method for controlling the temperature inside the furnace by combustion control.

【0002】[0002]

【従来の技術】陶磁器を焼成する場合の焼成室の温度パ
ターンは、図3に示すように、焼成室の温度を、設定さ
れた焼成温度に所定の上昇率で上昇させたのち、その焼
成温度に必要な時間維持し、次いで、適切な降下率で降
下させるようにした経時パターンが一般的である。温度
を下げる場合、冷却が急激過ぎると焼成物に割れが生ず
るおそれがあり、逆にゆっくり過ぎると色が黒くなった
り、つやが悪くなったりする恐れがある。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, the temperature pattern of a firing chamber when firing a ceramic is as follows: after raising the temperature of the firing chamber to a set firing temperature at a predetermined rate of rise, The time-dependent pattern is generally maintained for the required time and then lowered at an appropriate descent rate. When the temperature is lowered, if the cooling is too rapid, the fired product may be cracked. On the contrary, if the temperature is too slow, the color may become black or the gloss may deteriorate.

【0003】陶磁器を焼成する炉の燃焼制御及び温度制
御については、特開平5−172470号公報に開示さ
れた例がある。この公報開示の技術では、焼成室内の温
度を検出し、検出した温度に基づいて、炉の焼成室内を
所定の温度にするための焼成バーナに燃料を供給する燃
料調節弁を制御するようになっており、制御の流れは、
図10に示すようになっている。この制御の流れにおけ
る温度設定から焼成室内に至るループでは、図9に示す
ように、設定された目標温度であるM(t)と焼成室の
測定温度T2(t)の偏差ε(t)がコントローラに入力
され、コントローラはε(t)が減少する方向にヒータ
を制御する信号u(t)を出力し、ヒータはu(t)を入
力としてヒータ火炎温度T1(t)で表される熱を出力
し、ヒータ火炎温度T1(t)で表される熱の入力によ
って形成される焼成室の温度が検出され前記測定温度T
2(t)として偏差ε(t)の算出に用いられる。
Regarding the combustion control and temperature control of a furnace for firing ceramics, there is an example disclosed in JP-A-5-172470. In the technique disclosed in this publication, the temperature inside the firing chamber is detected, and based on the detected temperature, the fuel control valve that supplies fuel to the firing burner for controlling the temperature inside the firing chamber of the furnace is controlled. And the flow of control is
It is as shown in FIG. In the loop from the temperature setting to the firing chamber in this control flow, as shown in FIG. 9, the deviation ε (t) between the set target temperature M (t) and the measured temperature T2 (t) of the firing chamber is Input to the controller, the controller outputs a signal u (t) for controlling the heater in the direction in which ε (t) decreases. The heater receives u (t) as an input and the heat represented by the heater flame temperature T1 (t). Is output and the temperature of the firing chamber formed by the input of heat represented by the heater flame temperature T1 (t) is detected, and the measured temperature T
2 (t) is used to calculate the deviation ε (t).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、焼成室内の
温度変化は多くの不確定要素によって影響されている。
例えば、焼成物の形状や数量や置場所や物性などが焼成
室内の温度分布に影響を及ぼし、限られた数の温度検出
器では焼成室内の温度分布を正確に検出できない。それ
らの不確定要素を考慮するには、図9の温度制御ループ
構成では、コントローラ設計及びヒータ自体の非線形要
素を含めたハイブリッド構成が容易に実現できない。さ
らに燃焼系の特徴である遅れ(DELAY)を、ヒータの制
御と前記不確定要素の制御に関し、同一の制御ループ下
に考慮するには、サンプリングとの兼ね合いで調節が困
難である。
By the way, the temperature change in the firing chamber is influenced by many uncertain factors.
For example, the shape, quantity, storage location, and physical properties of the fired product affect the temperature distribution in the firing chamber, and the limited number of temperature detectors cannot accurately detect the temperature distribution in the firing chamber. In consideration of these uncertain factors, the temperature control loop configuration of FIG. 9 cannot easily realize a hybrid configuration including a nonlinear element of the controller design and the heater itself. Furthermore, it is difficult to adjust the delay (DELAY), which is a characteristic of the combustion system, in consideration of the sampling in order to consider the delay (DELAY) under the same control loop for controlling the heater and controlling the uncertainties.

【0005】つまり、上記公報には、所定の温度(経時
パターン)を実現するための実用的な温度制御の詳細に
ついては開示されていない。
That is, the above publication does not disclose details of practical temperature control for realizing a predetermined temperature (temporal pattern).

【0006】本発明の目的は、焼成室の温度制御に際
し、焼成物の形状や数量や置場所や物性など焼成室内の
温度分布に影響を及ぼす不確定要素の影響を考慮した温
度制御を実現するにある。
An object of the present invention is to realize temperature control in the temperature control of the firing chamber, taking into consideration the influence of uncertain factors that affect the temperature distribution in the firing chamber, such as the shape and quantity of the fired product, the storage location and the physical properties. It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、焼成室内に配置され焼成物が載置され
る棚と、焼成室に熱を供給するヒータと、該ヒータに供
給される流体燃料量を調節する燃料調節弁と、焼成室内
の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の出
力と予め設定された経時パターンで指示される目標温度
の偏差を入力として前記燃料調節弁を制御するコントロ
ーラと、を含んでなる焼成炉における燃焼制御系の温度
制御方法において、温度制御の制御ループを、前記経時
パターンで指示される目標温度を、前記温度検出手段の
出力と前記経時パターンで指示される目標温度に基づい
て算出された補正値で補正する第1の帰還ループと、前
記ヒータ近傍の温度を検出し、この温度と前記補正され
た目標温度の偏差を算出し、算出された偏差を前記コン
トローラへの入力とする第2の帰還ループと、で構成し
たことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a shelf arranged in a firing chamber on which a fired product is placed, a heater for supplying heat to the firing chamber, and a heater for the heater. A fuel control valve for controlling the amount of fluid fuel supplied, temperature detection means for detecting the temperature in the firing chamber, and a deviation between the output of the temperature detection means and a target temperature indicated by a preset aging pattern as inputs. In a temperature control method of a combustion control system in a firing furnace, which comprises a controller for controlling the fuel control valve, a control loop for temperature control, a target temperature indicated by the temporal pattern, and an output of the temperature detection means. And a first feedback loop for correcting with a correction value calculated based on the target temperature indicated by the aging pattern, and a temperature near the heater is detected, and a deviation between this temperature and the corrected target temperature is detected. Calculated, and a second feedback loop that the calculated deviation as an input to the controller, in which characterized in that it is configured.

【0008】前記補正値の算出は、ファジィ推論を用い
ることにより、行うことができる。
The correction value can be calculated by using fuzzy inference.

【0009】[0009]

【作用】焼成物の不確定要素に対応して目標温度を補正
する制御がまず第1の帰還ループで行われ、補正された
目標温度にヒータの出力を追従させる制御が第2の帰還
ループで行われる。ヒータの出力の制御がヒータ近傍の
温度を測定する温度検出器の出力をフィードバックして
行われ、焼成室の温度が関係しなくなるので焼成物の不
確定要素の影響を無くした制御となる。焼成物の不確定
要素の影響への対応を含んだ制御、つまり焼成室の温度
を設定された経時パターンの目標温度に近付ける制御
は、ヒータ自体の制御とは別の制御ループで行われるの
で、ヒータの応答遅れや動作特性とは無関係に実現でき
る。
The control for correcting the target temperature corresponding to the uncertain factor of the fired product is first performed in the first feedback loop, and the control for making the output of the heater follow the corrected target temperature is performed in the second feedback loop. Done. The output of the heater is controlled by feeding back the output of a temperature detector that measures the temperature in the vicinity of the heater, and the temperature of the firing chamber is irrelevant. Since the control including the response to the influence of the uncertainties of the fired product, that is, the control of bringing the temperature of the firing chamber close to the target temperature of the set aging pattern is performed in a control loop different from the control of the heater itself, It can be realized regardless of the response delay of the heater and the operating characteristics.

【0010】[0010]

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図2は陶芸用焼成炉の構成の概略図であ
り、焼成炉には焼成室1が設けられており、この焼成室
1の上部に連接して2次燃焼室2が形成され、2次燃焼
室2は触媒層12を介して排気筒3に連なっている。2
次燃焼室2は還元雰囲気で運転する際に発生する排ガス
中の一酸化炭素および炭素を再燃焼させるために設けら
れている。焼成室1の下部には焼成バーナ4が設置さ
れ、2次燃焼室2には2次バーナ5が設けられている。
焼成バーナ4には燃料調節弁6−1を介して燃料が供給
され、空気調節弁7−1を介して空気が供給されるよう
になっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic view of the configuration of a firing furnace for pottery, and a firing chamber 1 is provided in the firing furnace, and a secondary combustion chamber 2 is formed so as to be connected to the upper portion of the firing chamber 1 and a secondary combustion chamber is formed. The chamber 2 is connected to the exhaust stack 3 via the catalyst layer 12. Two
The secondary combustion chamber 2 is provided for reburning carbon monoxide and carbon in the exhaust gas generated when operating in a reducing atmosphere. A firing burner 4 is installed below the firing chamber 1, and a secondary burner 5 is provided in the secondary combustion chamber 2.
Fuel is supplied to the firing burner 4 through a fuel control valve 6-1 and air is supplied through an air control valve 7-1.

【0011】また、2次バーナ5には同様に燃料調節弁
6−2を介して燃料が供給され、空気調節弁7−2を介
して空気が供給されるようになっている。還元雰囲気で
運転する際は高温であることと、触媒の作用により2次
バーナ5には燃料を供給しなくて空気を送り込んでやる
だけで再燃焼する場合もある。さらに、焼成室1内には
酸素濃度を検出するための酸素検出器8、一酸化炭素濃
度を検出するための一酸化炭素検出器9および温度を検
出するための焼成室温度検出器10、火炎温度検出器1
0−1が配設されており、焼成用陶芸作品を配置するた
めの棚板11が上下に2段に配列されている。温度検出
器10は複数個配置されていて焼成室内の複数個所の温
度を、火炎温度検出器10−1はヒータ16を構成する
焼成バーナ4の燃焼火炎近傍の温度を、それぞれ検出す
るように配置されている。火炎温度検出器10−1の検
出出力をヒータを構成する焼成バーナ4の出力T1
(t)とする。ここでいうヒータ16は、焼成バーナ
4、燃料調節弁6−1及び空気調節弁7−1を含んで構
成されたものをいう。
Similarly, fuel is supplied to the secondary burner 5 via the fuel control valve 6-2, and air is supplied via the air control valve 7-2. When operating in a reducing atmosphere, the temperature may be high, and due to the action of the catalyst, there is a case where the secondary burner 5 is burned again by simply feeding air without supplying fuel. Further, in the firing chamber 1, an oxygen detector 8 for detecting the oxygen concentration, a carbon monoxide detector 9 for detecting the carbon monoxide concentration, a firing chamber temperature detector 10 for detecting the temperature, and a flame. Temperature detector 1
0-1 are arranged, and the shelf boards 11 for arranging the pottery works for firing are arranged vertically in two stages. A plurality of temperature detectors 10 are arranged to detect temperatures at a plurality of places in the firing chamber, and a flame temperature detector 10-1 is arranged to detect temperatures in the vicinity of the combustion flame of the firing burner 4 which constitutes the heater 16. Has been done. The detection output of the flame temperature detector 10-1 is the output T1 of the firing burner 4 which constitutes a heater.
(T). The heater 16 mentioned here is configured to include the firing burner 4, the fuel control valve 6-1 and the air control valve 7-1.

【0012】制御の流れは基本的に前記図10に示すも
のに倣っているが、温度設定から焼成室内温度形成にい
たる制御ループは、図1に示すように、経時パターンの
各サンプリング時点での目標温度M(k)を経時パター
ンの調整値Δ(k)で修正しヒータ出力の目標値M'
(k)として出力する第1の演算手段13と、ヒータ出
力の目標値M'(k)とヒータ出力の測定値T1(t)の
偏差ε(k)を算出出力する第2の演算手段14と、偏
差ε(k)を入力として該偏差ε(k)を低減する方向
にヒータ16を制御する制御信号u(k)を出力するP
IDコントローラ15と、制御信号u(k)を入力とし
て動作し熱を発生するヒータ16と、ヒータ16が出力
する熱を検出しヒータ出力の測定値T1(k)として前
記第2の演算手段14に出力する火炎温度検出器10−
1と、ヒータの出力する熱によって形成された焼成室の
温度を複数個所で検出し焼成室温度T2(t)として出
力する焼成室温度検出器10と、焼成室温度T2(t)
を入力として経時パターンの調整値Δ(k)を算出し前
記第1の演算手段13に出力する調整手段19と、から
構成されている。
The control flow basically follows that shown in FIG. 10, but the control loop from temperature setting to temperature formation in the firing chamber is as shown in FIG. 1 at each sampling point of the temporal pattern. The target temperature M (k) is corrected with the adjustment value Δ (k) of the temporal pattern, and the target value M ′ of the heater output is corrected.
The first calculation means 13 for outputting as (k) and the second calculation means 14 for calculating and outputting the deviation ε (k) between the heater output target value M ′ (k) and the heater output measurement value T1 (t). And P that outputs a control signal u (k) for controlling the heater 16 in a direction to reduce the deviation ε (k) by inputting the deviation ε (k).
The ID controller 15, the heater 16 that operates by receiving the control signal u (k) to generate heat, the heat output from the heater 16 is detected, and the second calculation means 14 is used as a measured value T1 (k) of the heater output. To output flame temperature detector 10-
1, a firing chamber temperature detector 10 that detects the temperature of the firing chamber formed by the heat output from the heater at a plurality of locations and outputs the temperature as the firing chamber temperature T2 (t), and the firing chamber temperature T2 (t).
Is input to calculate the adjustment value Δ (k) of the temporal pattern and outputs the adjustment value Δ (k) to the first calculating means 13.

【0013】調整手段19は、焼成室温度検出器10
(複数個)の出力を扱い、焼成物の不確定要素を考慮
し、焼成室内の温度変化パターンを柔軟に判断し、それ
に応じて経時パターンの調整値Δ(t)を出力するもの
で、例えばニューラルネット技術、ファジィ技術、及び
両者を融合させた技術を適用して構成される。本実施例
においては、ファジィ技術を適用した調整手段19を用
いた。
The adjusting means 19 is a baking chamber temperature detector 10.
It handles (a plurality of) outputs, flexibly judges the temperature change pattern in the firing chamber in consideration of the uncertainties of the fired product, and outputs the adjustment value Δ (t) of the temporal pattern accordingly. It is configured by applying neural network technology, fuzzy technology, and technology that fuses both. In this embodiment, the adjusting means 19 to which the fuzzy technique is applied is used.

【0014】調整手段19は、図4に示すように、複数
の焼成室温度検出器10からのデータT2(t)(ここで
はti(t)とする,i=1〜Nは複数の焼成室温度検出
器10のそれぞれの番号を示す)が入力され温度誤差e
r(k)及び温度誤差変化量ec(k)を算出、記憶して
出力するデータ変換部19Aと、データ変換部19Aに
接続され温度誤差er(k)及び温度変化変化量ec
(k)を入力として調整値Δ(k)を算出、出力するファ
ジィルール部19Bとを含んで構成されている。メモリ
20は、図10に示す制御の流れにおいて、経時設定→
温度設定の部分を担当するもので、焼成室温度の経時パ
ターンを格納し、時間の経過につれて変化する目標温度
M(k)及びM(k−1)を出力する。なお、上述の説明
において、変数tは、t=kToで表され、Toは温度検
出器のサンプリング周期を、kは何番目のサンプリング
かを、それぞれ示す数で、k=0,1,2,……であ
る。
As shown in FIG. 4, the adjusting means 19 uses the data T2 (t) (here, ti (t) from the temperature detectors 10 for a plurality of firing chambers, where i = 1 to N are a plurality of firing chambers. (Indicating the respective numbers of the temperature detectors 10) is input and the temperature error e
A data conversion unit 19A for calculating, storing and outputting r (k) and a temperature error change amount ec (k), and a temperature error er (k) and a temperature change change amount ec connected to the data conversion unit 19A.
It is configured to include a fuzzy rule unit 19B that receives (k) as an input and calculates and outputs an adjustment value Δ (k). In the control flow shown in FIG. 10, the memory 20 is set with time →
It is in charge of the temperature setting part, stores the temporal pattern of the firing chamber temperature, and outputs the target temperatures M (k) and M (k-1) that change with the passage of time. In the above description, the variable t is represented by t = kTo, To is the sampling period of the temperature detector, k is the number indicating the sampling number, and k = 0, 1, 2, ...... is.

【0015】以下、上記構成の調整手段19の動作につ
いて説明する。まず、データ変換部19Aは、入力され
たti(t)(i=1〜n)の平均温度T2(k)を次式に
より、算出する。
The operation of the adjusting means 19 having the above construction will be described below. First, the data conversion unit 19A calculates the average temperature T 2 (k) of the input ti (t) (i = 1 to n) by the following equation.

【0016】[0016]

【数1】 [Equation 1]

【0017】データ変換部19Aは、メモリ20から入
力される経時パターンの温度M(k−1)と前記算出し
たT2(k)を用いて下記式(2−1)により、温度誤差
er(k)を算出する。また、前回のサンプリング時に
記憶したT2(k−1)と今回算出したT2(k)、メモリ
20から入力される経時パターンの温度M(k−1)と
M(k)を用い、下記式(2−2)により、温度誤差変
化量ec(k)を算出する。次式で表されるer(k),
ec(k)は、それぞれk回目のサンプリングにおける
温度誤差及び温度誤差変化量である。er(k),ec
(k)の演算が終わると、今回算出されたT2(k)が、
2(k−1)として格納記憶される。
The data conversion unit 19A uses the temperature M (k-1) of the temporal pattern input from the memory 20 and the calculated T 2 (k) to calculate the temperature error er ( k) is calculated. Further, using T 2 (k−1) stored at the previous sampling, T 2 (k) calculated this time, and temperatures M (k−1) and M (k) of the temporal pattern input from the memory 20, The temperature error change amount ec (k) is calculated by the equation (2-2). Er (k) expressed by the following equation,
ec (k) is the temperature error and the temperature error change amount in the k-th sampling, respectively. er (k), ec
When the calculation of (k) is completed, the T 2 (k) calculated this time becomes
It is stored and stored as T 2 (k−1).

【0018】[0018]

【数2】 [Equation 2]

【0019】mは、焼成室目標温度の経時パターンにお
ける1サンプリング間隔での温度変化の最小値より小さ
い正の数で、0<m<┃M(k)−M(k−1)┃(経
時パターンの全領域のkについて成立すること)で表さ
れる係数である。
M is a positive number smaller than the minimum value of the temperature change at one sampling interval in the aging pattern of the firing chamber target temperature, and 0 <m <┃M (k) -M (k-1) ┃ (aging It is a coefficient represented by (applicable to k of all areas of the pattern).

【0020】算出されたer(k),ec(k)はファジ
ィルール部19Bに送られる。ファジィルール部19B
は、入力されたer(k),ec(k)を評価し、補正量
Δ(k)を次式により算出する。Fは、ファジィ推論関
係を表す。
The calculated er (k) and ec (k) are sent to the fuzzy rule section 19B. Fuzzy rule section 19B
Evaluates the input er (k) and ec (k), and calculates the correction amount Δ (k) by the following equation. F represents a fuzzy inference relationship.

【0021】 Δ(k)=F(er(k),ec(k)),k=0,1,…… (3) つまり、前回サンプリングの温度変化特徴を前件部と
し、次回の経時パターン値に対する補正量を後件部とし
てファジィ推論が行われる。図5,6,7に、温度誤
差、温度誤差変化量を評価して補正量を出力するための
メンバーシップ関数の例を示す。
Δ (k) = F (er (k), ec (k)), k = 0, 1, ... (3) That is, the temperature change characteristic of the previous sampling is used as the antecedent part, and the next aging pattern Fuzzy inference is performed using the correction amount for the value as the consequent part. 5, 6 and 7 show examples of membership functions for evaluating the temperature error and the temperature error change amount and outputting the correction amount.

【0022】まず、算出されたer(k)を図5の横軸
に当てはめ、図示されたNL,NS,ZO,PS,PL
の各グラフの値を読み取る。図5の横軸のemin〜emax
は、実際に評価したい温度誤差の幅を表すもので、emi
nには想定される最小のer(k)(負側の最大)が、e
maxには想定される最大のer(k)(正側の最大)が、
それぞれ設定される。また、enは、負の温度誤差に対
してeminと原点(誤差0)との間に置かれる、理想的
な場合(ZO)と負の誤差が非常に大きな場合(NL)
を区分する境界点となる温度誤差の値を示し、epは、
正の温度誤差に対してemaxと原点(誤差0)との間に
置かれる、理想的な場合(ZO)と正の誤差が非常に大
きな場合(PL)を区分する境界点となる温度誤差の値
を示す。の値は、制御の定数として予め選択し、設定さ
れる。例えば、−100℃〜100℃の温度誤差er
(k)を評価しようとする場合、 emin=−100℃, en = −50℃, 0 = 0℃ ep = 50℃, emax= 100℃ のように等分割をとって決められる。
First, the calculated er (k) is applied to the horizontal axis of FIG. 5, and the illustrated NL, NS, ZO, PS, PL are shown.
Read the value of each graph. Horizontal axis in Figure 5 emin ~ emax
Is the width of the temperature error that you actually want to evaluate.
The minimum possible er (k) (maximum on the negative side) is assumed to be e
The maximum er (k) (maximum on the positive side) that is assumed for max is
Each is set. Further, en is placed between emin and the origin (error 0) for a negative temperature error, which is ideal (ZO) and when the negative error is very large (NL).
Shows the value of the temperature error that becomes the boundary point that divides, and ep is
The temperature error that is the boundary point between the ideal case (ZO) and the case where the positive error is very large (PL) placed between emax and the origin (error 0) for the positive temperature error Indicates a value. The value of is selected and set in advance as a control constant. For example, a temperature error er of −100 ° C. to 100 ° C.
When trying to evaluate (k), it is determined by equally dividing as follows: emin = -100 ° C, en = -50 ° C, 0 = 0 ° C ep = 50 ° C, emax = 100 ° C.

【0023】次に、ec(k)(温度誤差変化量)が図
6のメンバシップ関数の横軸に当てはめられ、SW,O
K,FAの各グラフの値が読み取られる。
Next, ec (k) (temperature error change amount) is applied to the horizontal axis of the membership function of FIG.
The values of the K and FA graphs are read.

【0024】読み取られた上記各グラフの値を適用する
ファジィ推論ルールは表1により与えられる。
The fuzzy inference rules applying the read values of each graph are given in Table 1.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】図7のグラフの表1で与えられたファジィ
推論ルールに、図5及び図6で読み取られた値を当ては
め、横軸の値に示される補正量が得られる。図7の横軸
のΔ6とΔ3は、経時パターン補正量の減少側最大値
と、増加側最大値をそれぞれ示すものである。例えば、
減少側最大値を−30℃、増加側最大値を30℃とした
場合、0,Δ1,Δ2,Δ4,Δ5は、簡単に等分割
で、 0= 0℃ Δ1= 10℃ Δ2= 20℃ Δ3= 30℃ Δ4=−10℃ Δ5=−20℃ Δ6=−30℃ に設定することができる。
The values read in FIGS. 5 and 6 are applied to the fuzzy inference rules given in Table 1 of the graph of FIG. 7 to obtain the correction amount indicated by the values on the horizontal axis. Δ6 and Δ3 on the horizontal axis of FIG. 7 indicate the maximum value on the decreasing side and the maximum value on the increasing side of the temporal pattern correction amount, respectively. For example,
When the maximum value on the decreasing side is -30 ° C and the maximum value on the increasing side is 30 ° C, 0, Δ1, Δ2, Δ4, and Δ5 are simply divided into equal parts. 0 = 0 ° C Δ1 = 10 ° C Δ2 = 20 ° C Δ3 = 30 ° C Δ4 = -10 ° C Δ5 = -20 ° C Δ6 = -30 ° C.

【0027】調整手段19は、上述の手順で補正量Δ
(k)を算出し、算出したΔ(k)を第1の演算手段1
3に出力する。図8に調整手段19の動作の手順を示
す。図示の手順がサンプリング周期ごとに繰り返され
る。
The adjusting means 19 performs the correction amount Δ by the above-mentioned procedure.
(K) is calculated, and the calculated Δ (k) is calculated by the first calculation means 1
Output to 3. FIG. 8 shows an operation procedure of the adjusting means 19. The illustrated procedure is repeated every sampling period.

【0028】第1の演算手段13には、メモリ20から
M(k)が入力されており、調整手段19から入力され
たΔ(k)を加算して、ヒータ出力の目標値M’(k)
として第2の演算手段14に出力する。第2の演算手段
14は、演算手段13から入力されたM’(k)と火炎
温度検出器10−1から入力された火炎近傍の実測温度
であるヒータ出力T1(k)の偏差ε(k)を算出し、
PIDコントローラ15に出力する。PIDコントロー
ラ15は、入力された偏差ε(k)の絶対値が減少する
方向にヒータ16を制御する制御信号u(k)を出力
し、ヒータ16の出力、つまりは焼成バーナ4の燃焼量
を制御する。ヒータ16の出力は、焼成バーナ4の燃焼
火炎近傍の温度で表され、火炎温度検出器10−1の出
力T1(k)として第2の演算手段14にフィードバッ
クされるのである。すなわち、第2の演算手段14、P
IDコントローラ15、ヒータ16(実際は燃料調節弁
6−1、空気調節弁7−1)及び火炎温度検出器10−
1で構成される第2の帰還ループ(燃焼制御ループ)
は、焼成室の温度に直接にはかかわりなく、ヒータ出力
T1(k)が目標値M’(k)に一致するように制御す
ればよく、制御が単純化されている。
M (k) is inputted from the memory 20 to the first calculating means 13, and Δ (k) inputted from the adjusting means 19 is added to the target value M '(k of the heater output. )
Is output to the second calculation means 14. The second calculation means 14 has a deviation ε (k) between M ′ (k) input from the calculation means 13 and the heater output T1 (k) which is the measured temperature near the flame input from the flame temperature detector 10-1. ) Is calculated,
Output to the PID controller 15. The PID controller 15 outputs a control signal u (k) for controlling the heater 16 in a direction in which the absolute value of the input deviation ε (k) decreases, and outputs the output of the heater 16, that is, the combustion amount of the firing burner 4. Control. The output of the heater 16 is represented by the temperature near the combustion flame of the burning burner 4, and is fed back to the second computing means 14 as the output T1 (k) of the flame temperature detector 10-1. That is, the second calculation means 14, P
ID controller 15, heater 16 (actually fuel control valve 6-1, air control valve 7-1) and flame temperature detector 10-
Second feedback loop composed of 1 (combustion control loop)
Can be controlled so that the heater output T1 (k) matches the target value M ′ (k) regardless of the temperature of the firing chamber, and the control is simplified.

【0029】一方、焼成室の温度は複数の焼成室温度検
出器10で検出され、前述のように、調整手段19で補
正量Δ(k)に変換されて第1の演算手段13に出力さ
れる。つまり、焼成室の温度は、第1の演算手段13、
焼成室温度検出器10及び調整手段19で構成される第
1の帰還ループ(温度制御ループ)で制御されるのであ
る。この温度制御ループは、焼成バーナ4の燃焼制御は
直接には関係せず、焼成室温度に基づいてヒータ出力を
指示する。そして、前記燃焼制御ループは、ヒータ出力
が指示されたヒータ出力になるようにヒータを制御する
のである。したがって、ヒータ出力が指示されたヒータ
出力になっても焼成室温度が焼成室温度の目標経時パタ
ーンで指示される温度M(k)に達しない場合は、調整
手段は正の補正量Δ(k)を出力し、ヒータ出力の目標
値M’(k)を増大させることになる。
On the other hand, the temperature of the firing chamber is detected by the plurality of firing chamber temperature detectors 10, converted into the correction amount Δ (k) by the adjusting means 19 and output to the first computing means 13 as described above. It That is, the temperature of the firing chamber is determined by the first calculation means 13,
It is controlled by the first feedback loop (temperature control loop) composed of the firing chamber temperature detector 10 and the adjusting means 19. This temperature control loop does not directly relate to the combustion control of the firing burner 4, but directs the heater output based on the firing chamber temperature. Then, the combustion control loop controls the heater so that the heater output becomes the instructed heater output. Therefore, if the firing chamber temperature does not reach the temperature M (k) indicated by the target aging pattern of the firing chamber temperature even if the heater output reaches the instructed heater output, the adjusting means sets the positive correction amount Δ (k ) Is output to increase the heater output target value M ′ (k).

【0030】本実施例によれば、焼成物の不確定要素へ
の対応をヒータの制御と切り離すことが可能となり、焼
成物の不確定要素への対応が容易になり、様々な調整手
段に対応する経時パターンの自動修正が可能になる。さ
らに、焼成温度の遅れ(DELAY)やヒータの制御ループ
の立上り時間や燃焼制御系のサンプリング周期の選択な
どが、明確な関係で調整できる。それによってきめこま
かな温度制御が実現できる。
According to this embodiment, it is possible to separate the control of the indeterminate element of the burned material from the control of the heater, facilitate the response of the indeterminate element of the fired object, and deal with various adjusting means. It is possible to automatically correct the aging pattern. Furthermore, the delay of firing temperature (DELAY), the rise time of the control loop of the heater, the selection of the sampling cycle of the combustion control system, etc. can be adjusted with a clear relationship. By doing so, fine temperature control can be realized.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、温度制御における焼成
物の不確定要素への対応をヒータの制御と切り離すこと
が可能となり、焼成物の不確定要素への対応が容易にな
る。
According to the present invention, it is possible to deal with the uncertain factor of the burned material in the temperature control separately from the control of the heater, and it is easy to deal with the uncertain factor of the burned material.

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

【図1】本発明の実施例を示す制御ブロック図である。FIG. 1 is a control block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明が適用される焼成炉の例を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a firing furnace to which the present invention is applied.

【図3】焼成炉の温度の経時パターンの例を示す概念図
である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a temporal pattern of the temperature of a firing furnace.

【図4】図1に示す実施例の部分の詳細を示す制御ブロ
ック図である。
FIG. 4 is a control block diagram showing details of a part of the embodiment shown in FIG.

【図5】本発明に適用されるメンバシップ関数の例を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a membership function applied to the present invention.

【図6】本発明に適用されるメンバシップ関数の例を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a membership function applied to the present invention.

【図7】本発明に適用されるメンバシップ関数の例を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a membership function applied to the present invention.

【図8】図4に示す調整手段の動作手順を示す手順図で
ある。
FIG. 8 is a procedure diagram showing an operation procedure of the adjusting means shown in FIG.

【図9】従来技術の例を示す制御ブロック図である。FIG. 9 is a control block diagram showing an example of a conventional technique.

【図10】従来技術の例を示す制御ループ図である。FIG. 10 is a control loop diagram showing an example of a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 焼成室 2 2次燃焼室 3 排気筒 4 焼成バーナ
(ヒータ) 5 2次バーナ 6−1 燃焼調節
弁 7−1 空気調節弁 8 酸素検出器 9 一酸化炭素検出器 10 焼成室温度
検出器 10−1 火炎温度検出器 11 棚板 12 触媒層 13 第1の演算
手段 14 第2の演算手段 15 PIDコン
トローラ 16 ヒータ 18 焼成窯 19 調整手段
1 Firing Chamber 2 Secondary Combustion Chamber 3 Exhaust Cylinder 4 Firing Burner (Heater) 5 Secondary Burner 6-1 Combustion Control Valve 7-1 Air Control Valve 8 Oxygen Detector 9 Carbon Monoxide Detector 10 Firing Chamber Temperature Detector 10 -1 Flame Temperature Detector 11 Shelf Board 12 Catalyst Layer 13 First Computing Means 14 Second Computing Means 15 PID Controller 16 Heater 18 Firing Kiln 19 Adjusting Means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 焼成室内に配置され焼成物が載置される
棚と、焼成室に熱を供給するヒータと、該ヒータに供給
される流体燃料量を調節する燃料調節弁と、焼成室内の
温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の出力
と予め設定された経時パターンで指示される目標温度の
偏差を入力として前記燃料調節弁を制御するコントロー
ラと、を含んでなる焼成炉における燃焼制御系の温度制
御方法において、 前記経時パターンで指示される目標温度を、前記温度検
出手段の出力と前記経時パターンで指示される目標温度
に基づいて算出された補正値で補正する第1の帰還ルー
プと、前記ヒータ近傍の温度を検出し、この温度と前記
補正された目標温度の偏差を算出し、算出された偏差を
前記コントローラへの入力とする第2の帰還ループと、
を設けたことを特徴とする燃焼制御系の温度制御方法。
1. A shelf in which a fired product is placed in a firing chamber, a heater for supplying heat to the firing chamber, a fuel control valve for controlling the amount of fluid fuel supplied to the heater, and a heater in the firing chamber. A firing furnace comprising: a temperature detecting means for detecting a temperature; and a controller for controlling the fuel control valve with an input of a deviation between an output of the temperature detecting means and a target temperature indicated by a preset aging pattern. In a temperature control method of a combustion control system, a first temperature indicated by the aging pattern is corrected by a correction value calculated based on an output of the temperature detecting means and a target temperature indicated by the aging pattern. A feedback loop; a second feedback loop that detects the temperature in the vicinity of the heater, calculates a deviation between this temperature and the corrected target temperature, and uses the calculated deviation as an input to the controller;
A temperature control method for a combustion control system, wherein:
【請求項2】 補正値の算出をファジィ推論により行う
ことを特徴とする請求項1に記載の燃焼制御系の温度制
御方法。
2. The temperature control method for a combustion control system according to claim 1, wherein the correction value is calculated by fuzzy inference.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009014229A (en) * 2007-07-03 2009-01-22 Takasago Ind Co Ltd Method and system for controlling temperature for low oxygen atmosphere
WO2023039949A1 (en) * 2021-09-17 2023-03-23 株洲瑞德尔冶金设备制造有限公司 Sintering temperature control method and apparatus

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