JPH11130484A - セメント原料調合制御方法及び装置 - Google Patents
セメント原料調合制御方法及び装置Info
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- JPH11130484A JPH11130484A JP9289474A JP28947497A JPH11130484A JP H11130484 A JPH11130484 A JP H11130484A JP 9289474 A JP9289474 A JP 9289474A JP 28947497 A JP28947497 A JP 28947497A JP H11130484 A JPH11130484 A JP H11130484A
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- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
- B28C7/02—Controlling the operation of the mixing
- B28C7/022—Controlling the operation of the mixing by measuring the consistency or composition of the mixture, e.g. with supply of a missing component
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/361—Condition or time responsive control in hydraulic cement manufacturing processes
- C04B7/362—Condition or time responsive control in hydraulic cement manufacturing processes for raw materials handling, e.g. during the grinding or mixing step
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/20—Measuring; Control or regulation
- B01F35/21—Measuring
- B01F35/213—Measuring of the properties of the mixtures, e.g. temperature, density or colour
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 セメント原料の最適調合のための自動制御方
法及び装置を提供する。 【解決手段】 (1) セメント原料が調合されるミル系の
出側で得られるサンプル原料の成分含有率を測定して混
合原料の水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラ
ス実測値１５を求め、(2) 原料の切り出し量１８及びミ
ル系通過特性モデル２４、原料成分含有率測定器通過特
性モデル２３と、予め設定した調合に供する原料の成分
含有率、とから前記サンプリング時のミル系出側のモジ
ュラス推定値２２を求め、(3) 該モジュラス推定値２２
と前記モジュラス実測値１５の差からモジュラス偏差値
３０を求め、モジュラス予測値２７が予め定められた目
標とする値１３に対して追従することにより、原石切り
出し量１８を計算するようにしたものである。
法及び装置を提供する。 【解決手段】 (1) セメント原料が調合されるミル系の
出側で得られるサンプル原料の成分含有率を測定して混
合原料の水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラ
ス実測値１５を求め、(2) 原料の切り出し量１８及びミ
ル系通過特性モデル２４、原料成分含有率測定器通過特
性モデル２３と、予め設定した調合に供する原料の成分
含有率、とから前記サンプリング時のミル系出側のモジ
ュラス推定値２２を求め、(3) 該モジュラス推定値２２
と前記モジュラス実測値１５の差からモジュラス偏差値
３０を求め、モジュラス予測値２７が予め定められた目
標とする値１３に対して追従することにより、原石切り
出し量１８を計算するようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント原料の最
適調合のための自動制御方法及び装置に関するものであ
る。
適調合のための自動制御方法及び装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】セメント製造プラントの原料調合制御系
は、例えば図４に示す構成を有している。図４におい
て、符号１，２は、それぞれ種類の異なるセメント原料
を収納する収納ホッパを図示する。図４に示すように、
セメント原料は、この収納ホッパ１，２からフィードウ
ェア３，４によって所定量ずつ切り出して調合され、ベ
ルトコンベア５により原料粉砕ミル６に導かれてここで
粉砕される。該原料粉砕ミル６で粉砕された原料は、バ
ケットエレベータ７を介してセパレータ８に導かれる。
該セパレータ８では調合原料は分級され、その粗粉は再
び原料の粉砕ミル６に送られ、粗粉を除かれた調合原料
は、成分分析計９を介してブレンディングサイロへと導
かれる。
は、例えば図４に示す構成を有している。図４におい
て、符号１，２は、それぞれ種類の異なるセメント原料
を収納する収納ホッパを図示する。図４に示すように、
セメント原料は、この収納ホッパ１，２からフィードウ
ェア３，４によって所定量ずつ切り出して調合され、ベ
ルトコンベア５により原料粉砕ミル６に導かれてここで
粉砕される。該原料粉砕ミル６で粉砕された原料は、バ
ケットエレベータ７を介してセパレータ８に導かれる。
該セパレータ８では調合原料は分級され、その粗粉は再
び原料の粉砕ミル６に送られ、粗粉を除かれた調合原料
は、成分分析計９を介してブレンディングサイロへと導
かれる。
【０００３】一方、成分分析計９に供給された調合原料
の含有成分（ＣａＯ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ
3 ）比データは、電子計算機１０に供給される。電子計
算機１０には、フィードウェア３，４に設けられた切出
量検出器１１，１２で検出された各々のセメント原料の
切出し量が記録される。
の含有成分（ＣａＯ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ
3 ）比データは、電子計算機１０に供給される。電子計
算機１０には、フィードウェア３，４に設けられた切出
量検出器１１，１２で検出された各々のセメント原料の
切出し量が記録される。
【０００４】従来の調合制御の機能ブロック図を図５に
示す。図５において、まず目標とするモジュラス値１３
と、実際に成分分析計９から計測された値から計算した
モジュラス実測値１５との偏差を計算する。前記モジュ
ラス値１３には、水硬率ＨＭ，珪酸率ＳＭ，鉄率ＩＭが
あり、それぞれ下記式（１）〜（３）の通り定義されて
いる。 水硬率ＨＭ＝（ＣａＯ）／（ＳｉＯ2 ＋Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ） …(1) 珪酸率ＳＭ＝（ＳｉＯ2 ）／（Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ） …(2) 鉄率ＩＭ＝（Ａｌ2 Ｏ3 ）／（Ｆｅ2 Ｏ3 ）） …(3)
示す。図５において、まず目標とするモジュラス値１３
と、実際に成分分析計９から計測された値から計算した
モジュラス実測値１５との偏差を計算する。前記モジュ
ラス値１３には、水硬率ＨＭ，珪酸率ＳＭ，鉄率ＩＭが
あり、それぞれ下記式（１）〜（３）の通り定義されて
いる。 水硬率ＨＭ＝（ＣａＯ）／（ＳｉＯ2 ＋Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ） …(1) 珪酸率ＳＭ＝（ＳｉＯ2 ）／（Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｆｅ2 Ｏ3 ） …(2) 鉄率ＩＭ＝（Ａｌ2 Ｏ3 ）／（Ｆｅ2 Ｏ3 ）） …(3)
【０００５】前記偏差が一定以上になれば、調合計算に
用いる原石の代表成分含有率１９を基に、調合計算に用
いる原石成分含有率の推定計算１６を実施し、調合計算
に用いる原石成分含有率を更新する。そしてこれらによ
り得られる原石成分含有率推定値２０と、モジュラス値
の実値と目標値との偏差２１とから、モジュラス値を目
標値と一致させる原石の切出量の計算を、成分比率（モ
ジュラス値の定義式のこと）の式と物質収支の式から成
る連立方程式１７を解くことで行い、フィードウェア
３，４に出力している。
用いる原石の代表成分含有率１９を基に、調合計算に用
いる原石成分含有率の推定計算１６を実施し、調合計算
に用いる原石成分含有率を更新する。そしてこれらによ
り得られる原石成分含有率推定値２０と、モジュラス値
の実値と目標値との偏差２１とから、モジュラス値を目
標値と一致させる原石の切出量の計算を、成分比率（モ
ジュラス値の定義式のこと）の式と物質収支の式から成
る連立方程式１７を解くことで行い、フィードウェア
３，４に出力している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この際、従来技術では
以下の問題点があった。１つは、調合に供する原石の成
分の推定値２０が実際のものとズレていることにより、
計算される切出量も間違ったものになることであり、も
う１つは、調合後の原料の成分分析計の計測値が大きく
ばらついたとき等に、成分比率の式と物質収支の式から
成る連立方程式１７が、フィードウェア３，４の能力を
満足した解をもたないケースがあることである。この中
には、原石の成分の含有率の推定値２０が負になる可能
性もある、という事情が含まれている。
以下の問題点があった。１つは、調合に供する原石の成
分の推定値２０が実際のものとズレていることにより、
計算される切出量も間違ったものになることであり、も
う１つは、調合後の原料の成分分析計の計測値が大きく
ばらついたとき等に、成分比率の式と物質収支の式から
成る連立方程式１７が、フィードウェア３，４の能力を
満足した解をもたないケースがあることである。この中
には、原石の成分の含有率の推定値２０が負になる可能
性もある、という事情が含まれている。
【０００７】原石の数が、連立方程式の数と一致してい
れば通常、解は存在する。特に、原料の組成変動が小さ
いとき、前記連立方程式の解はフィードウェアの能力の
範囲内に収まる解となる。しかしながら、原料の組成変
動が大きいとき、すなわち一部の原石の成分が大きく変
化したとき、前記連立方程式の解はフィードウェアの能
力の範囲内に収まる解でなくなる。このような場合でも
原料調合制御を中止するわけにはいかないので、計算機
から警報を発し、原石供給量の設定を自動から手動に切
り替え、それ以降は人間の判断にて原料調合を実施して
いた。このような場合、人間の判断で調合制御を行う
と、一般的には個人差が大きく現れる、という問題があ
る。
れば通常、解は存在する。特に、原料の組成変動が小さ
いとき、前記連立方程式の解はフィードウェアの能力の
範囲内に収まる解となる。しかしながら、原料の組成変
動が大きいとき、すなわち一部の原石の成分が大きく変
化したとき、前記連立方程式の解はフィードウェアの能
力の範囲内に収まる解でなくなる。このような場合でも
原料調合制御を中止するわけにはいかないので、計算機
から警報を発し、原石供給量の設定を自動から手動に切
り替え、それ以降は人間の判断にて原料調合を実施して
いた。このような場合、人間の判断で調合制御を行う
と、一般的には個人差が大きく現れる、という問題があ
る。
【０００８】また、供給原石の数が前記連立方程式の数
に比較して多かったり、少なかったりすると、前記連立
方程式の解は無限個の解をもったり、あるいは解を持た
なかったりする。この場合は、連立方程式を解く方法は
成り立たないため、手動運転に頼らざるを得ない。計算
機で制御を行うとしても、３種類のモジュラス値（水硬
率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭ）全てを考慮せず、この
うちの水硬率ＨＭのみの制御を行う、等といったことし
かできなかった。
に比較して多かったり、少なかったりすると、前記連立
方程式の解は無限個の解をもったり、あるいは解を持た
なかったりする。この場合は、連立方程式を解く方法は
成り立たないため、手動運転に頼らざるを得ない。計算
機で制御を行うとしても、３種類のモジュラス値（水硬
率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭ）全てを考慮せず、この
うちの水硬率ＨＭのみの制御を行う、等といったことし
かできなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する［請
求項１］の発明は、セメント原料が調合されるミル系の
出側で得られるサンプル原料の成分含有率を測定して混
合原料の水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラ
ス実測値を求め、前記原料の切り出し量及びミル系通過
特性モデル、原料成分含有率測定器通過特性モデルと、
予め設定した調合に供する原料の成分含有率、とから前
記サンプリング時のミル系出側のモジュラス推定値を求
め、該モジュラス推定値と前記モジュラス実測値の差か
らモジュラス偏差値を求め、一方、前記原料切り出し量
及び予め設定した調合に供する原料の成分含有率、とか
ら算出されるミル系出側のモジュラス将来値に対して、
前記モジュラス偏差値にノイズ除去フィルタを通した値
を加算することで、切り出し量計算に用いる、モジュラ
ス予測値を求め、複数のモジュラス値の兼ね合いを考慮
し、かつ調合に供する原料の供給機の能力を考慮しつ
つ、前記モジュラス該予測値が予め定められた目標とす
る値に対して追従することにより、原石切り出し量を計
算することを特徴とする。
求項１］の発明は、セメント原料が調合されるミル系の
出側で得られるサンプル原料の成分含有率を測定して混
合原料の水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラ
ス実測値を求め、前記原料の切り出し量及びミル系通過
特性モデル、原料成分含有率測定器通過特性モデルと、
予め設定した調合に供する原料の成分含有率、とから前
記サンプリング時のミル系出側のモジュラス推定値を求
め、該モジュラス推定値と前記モジュラス実測値の差か
らモジュラス偏差値を求め、一方、前記原料切り出し量
及び予め設定した調合に供する原料の成分含有率、とか
ら算出されるミル系出側のモジュラス将来値に対して、
前記モジュラス偏差値にノイズ除去フィルタを通した値
を加算することで、切り出し量計算に用いる、モジュラ
ス予測値を求め、複数のモジュラス値の兼ね合いを考慮
し、かつ調合に供する原料の供給機の能力を考慮しつ
つ、前記モジュラス該予測値が予め定められた目標とす
る値に対して追従することにより、原石切り出し量を計
算することを特徴とする。
【００１０】［請求項２］の発明は、請求項１におい
て、各種モジュラス値の、目標値に対する一致を図るた
めの調整、およびフィードウェアの急激な変動を抑制す
るための調整を、オンラインで実施することを特徴とす
る。
て、各種モジュラス値の、目標値に対する一致を図るた
めの調整、およびフィードウェアの急激な変動を抑制す
るための調整を、オンラインで実施することを特徴とす
る。
【００１１】［請求項３］の発明は、セメント原料が調
合されるミル系の出側で得られるサンプル原料の成分含
有率を測定して混合原料の水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄
率ＩＭのモジュラス実測値を得る手段と、前記原料の切
り出し量及びミル系通過特性モデル、原料成分含有率測
定器通過特性モデルと、予め設定した調合に供する原料
の成分含有率、とから前記サンプリング時のミル系出側
のモジュラス推定値を得る手段と、該モジュラス推定値
と前記モジュラス実測値の差からモジュラス偏差値を求
める手段と、前記原料切り出し量及び予め設定した調合
に供する原料の成分含有率、とから算出されるミル系出
側のモジュラス将来値に対して、前記モジュラス偏差値
にノイズ除去フィルタを通した値を加算することで、切
り出し量計算に用いる、モジュラス予測値を得る手段
と、前記モジュラス実測値を得る手段と、モジュラス推
定値を得る手段と、モジュラス偏差値を求める手段と、
モジュラス予測値を得る手段とから入力された情報から
原石の切り出し量を計算する制御手段とを具備し、前記
制御手段は複数のモジュラス値の兼ね合いを考慮し、か
つ調合に供する原料の供給機の能力を考慮しつつ、前記
モジュラス該予測値が予め定められた目標とする値に対
して追従することにより、原石切り出し量を計算するこ
とを特徴とする。
合されるミル系の出側で得られるサンプル原料の成分含
有率を測定して混合原料の水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄
率ＩＭのモジュラス実測値を得る手段と、前記原料の切
り出し量及びミル系通過特性モデル、原料成分含有率測
定器通過特性モデルと、予め設定した調合に供する原料
の成分含有率、とから前記サンプリング時のミル系出側
のモジュラス推定値を得る手段と、該モジュラス推定値
と前記モジュラス実測値の差からモジュラス偏差値を求
める手段と、前記原料切り出し量及び予め設定した調合
に供する原料の成分含有率、とから算出されるミル系出
側のモジュラス将来値に対して、前記モジュラス偏差値
にノイズ除去フィルタを通した値を加算することで、切
り出し量計算に用いる、モジュラス予測値を得る手段
と、前記モジュラス実測値を得る手段と、モジュラス推
定値を得る手段と、モジュラス偏差値を求める手段と、
モジュラス予測値を得る手段とから入力された情報から
原石の切り出し量を計算する制御手段とを具備し、前記
制御手段は複数のモジュラス値の兼ね合いを考慮し、か
つ調合に供する原料の供給機の能力を考慮しつつ、前記
モジュラス該予測値が予め定められた目標とする値に対
して追従することにより、原石切り出し量を計算するこ
とを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１３】図１は本実施の形態にかかる調合制御の機
能ブロック図である。図１に示すように、本実施の形態
にかかるセメント原料調合制御方法は、(1) セメント原
料が調合されるミル系の出側で得られるサンプル原料の
成分含有率を測定して混合原料の水硬率ＨＭ、珪酸率Ｓ
Ｍ、鉄率ＩＭのモジュラス実測値（１５）を求め、(2)
原料の切り出し量（１８）及びミル系通過特性モデル
（２４）、原料成分含有率測定器通過特性モデル（２
３）と、予め設定した調合に供する原料の成分含有率、
とから前記サンプリング時のミル系出側のモジュラス推
定値（２２）を求め、(3) 該モジュラス推定値（２２）
と前記モジュラス実測値（１５）の差からモジュラス偏
差値（３０）を求め、(4) 一方、前記原料切り出し量
（１８）及び予め設定した調合に供する原料の成分含有
率、とから算出されるミル系出側のモジュラス将来値
（２８）に対して、前記モジュラス偏差値（３０）にノ
イズ除去フィルタ（２９）を通した値を加算すること
で、原石切り出し量（１８）の計算に用いる、モジュラ
ス予測値（２７）を求め、(5) 複数のモジュラス値の兼
ね合いを考慮し、かつ調合に供する原料の供給機の能力
を考慮しつつ、前記モジュラス該予測値（２７）が予め
定められた目標とする値（１３）に対して追従すること
により、原石切り出し量（１８）を計算するようにした
ものである。
能ブロック図である。図１に示すように、本実施の形態
にかかるセメント原料調合制御方法は、(1) セメント原
料が調合されるミル系の出側で得られるサンプル原料の
成分含有率を測定して混合原料の水硬率ＨＭ、珪酸率Ｓ
Ｍ、鉄率ＩＭのモジュラス実測値（１５）を求め、(2)
原料の切り出し量（１８）及びミル系通過特性モデル
（２４）、原料成分含有率測定器通過特性モデル（２
３）と、予め設定した調合に供する原料の成分含有率、
とから前記サンプリング時のミル系出側のモジュラス推
定値（２２）を求め、(3) 該モジュラス推定値（２２）
と前記モジュラス実測値（１５）の差からモジュラス偏
差値（３０）を求め、(4) 一方、前記原料切り出し量
（１８）及び予め設定した調合に供する原料の成分含有
率、とから算出されるミル系出側のモジュラス将来値
（２８）に対して、前記モジュラス偏差値（３０）にノ
イズ除去フィルタ（２９）を通した値を加算すること
で、原石切り出し量（１８）の計算に用いる、モジュラ
ス予測値（２７）を求め、(5) 複数のモジュラス値の兼
ね合いを考慮し、かつ調合に供する原料の供給機の能力
を考慮しつつ、前記モジュラス該予測値（２７）が予め
定められた目標とする値（１３）に対して追従すること
により、原石切り出し量（１８）を計算するようにした
ものである。
【００１４】前記処理は、下記の５ステップから構成さ
れる。 ＜ステップ＞セメント原料が調合されるミル系の出側
で得られるサンプル原料の成分含有率を測定して混合原
料の水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラス実
測値（１５）を得る第１ステップ ＜ステップ＞原料の切り出し量（１８）及びミル系通
過特性モデル（２４）、原料成分含有率測定器通過特性
モデル（２３）と、予め設定した調合に供する原料の成
分含有率、とから前記サンプリング時のミル系出側のモ
ジュラス推定値（２２）を得る第２ステップ ＜ステップ＞該モジュラス推定値（２２）と前記モジ
ュラス実測値（１５）の差からモジュラス偏差値（３
０）を求める第３ステップ ＜ステップ＞前記原料切り出し量（１８）及び予め設
定した調合に供する原料の成分含有率、とから算出され
るミル系出側のモジュラス将来値（２８）に対して、前
記モジュラス偏差値（３０）にノイズ除去フィルタ（２
９）を通した値を加算することで、切り出し量計算に用
いる、モジュラス予測値（２７）を得る第４ステップ ＜ステップ＞前記第１乃至第４のステップの情報から
原石の切り出し量を計算する制御手段である原石切り出
し量計算機構（２６）により、複数のモジュラス値の兼
ね合いを考慮し、かつ調合に供する原料の供給機の能力
を考慮しつつ、前記モジュラス予測値（３０）が予め定
められた目標とするモジュラス目標値（１３）に対して
追従することにより、原石切り出し量（１８）を計算す
る第５ステップ
れる。 ＜ステップ＞セメント原料が調合されるミル系の出側
で得られるサンプル原料の成分含有率を測定して混合原
料の水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラス実
測値（１５）を得る第１ステップ ＜ステップ＞原料の切り出し量（１８）及びミル系通
過特性モデル（２４）、原料成分含有率測定器通過特性
モデル（２３）と、予め設定した調合に供する原料の成
分含有率、とから前記サンプリング時のミル系出側のモ
ジュラス推定値（２２）を得る第２ステップ ＜ステップ＞該モジュラス推定値（２２）と前記モジ
ュラス実測値（１５）の差からモジュラス偏差値（３
０）を求める第３ステップ ＜ステップ＞前記原料切り出し量（１８）及び予め設
定した調合に供する原料の成分含有率、とから算出され
るミル系出側のモジュラス将来値（２８）に対して、前
記モジュラス偏差値（３０）にノイズ除去フィルタ（２
９）を通した値を加算することで、切り出し量計算に用
いる、モジュラス予測値（２７）を得る第４ステップ ＜ステップ＞前記第１乃至第４のステップの情報から
原石の切り出し量を計算する制御手段である原石切り出
し量計算機構（２６）により、複数のモジュラス値の兼
ね合いを考慮し、かつ調合に供する原料の供給機の能力
を考慮しつつ、前記モジュラス予測値（３０）が予め定
められた目標とするモジュラス目標値（１３）に対して
追従することにより、原石切り出し量（１８）を計算す
る第５ステップ
【００１５】本実施の形態の内容を図１に沿って説明す
る。これは、前述した図４における計算機１０の内部に
関するものである。図１及び図４に示すように、セメン
ト原料が調合されるミル系出側で得られるサンプル原料
の成分含有率を、成分分析計９にて測定して調合原料の
水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラス実測値
１５を得る。また、原石切り出し量１８、調合に供する
原料の成分含有率１９とからこの切り出し量で調合した
ときの成分含有率を用いてモジュラス将来値２８を計算
し、このモジュラス値に対してミル系通過特性モデル２
４、成分分析計通過特性モデル２３を通してサンプリン
グ時のミル系出側のモジュラス推定値２２を計算する。
る。これは、前述した図４における計算機１０の内部に
関するものである。図１及び図４に示すように、セメン
ト原料が調合されるミル系出側で得られるサンプル原料
の成分含有率を、成分分析計９にて測定して調合原料の
水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラス実測値
１５を得る。また、原石切り出し量１８、調合に供する
原料の成分含有率１９とからこの切り出し量で調合した
ときの成分含有率を用いてモジュラス将来値２８を計算
し、このモジュラス値に対してミル系通過特性モデル２
４、成分分析計通過特性モデル２３を通してサンプリン
グ時のミル系出側のモジュラス推定値２２を計算する。
【００１６】原石切り出し量の計算に当たっては、各モ
ジュラス予測値２７が、それぞれのモジュラス目標値に
対して、最も大きなズレを生じているモジュラス値に着
目して、そのズレを小さくするように原石切り出し量を
計算するが、このモジュラス予測値２７の計算に当たっ
ては、モジュラス将来値２８をそのまま使わず、モジュ
ラス推定値２２と、モジュラス実測値２５との差からモ
ジュラス偏差値３０を求め、これにノイズ除去フィルタ
２９を通した値を、モジュラス将来値２８に加算し、モ
ジュラス予測値２１を求める。
ジュラス予測値２７が、それぞれのモジュラス目標値に
対して、最も大きなズレを生じているモジュラス値に着
目して、そのズレを小さくするように原石切り出し量を
計算するが、このモジュラス予測値２７の計算に当たっ
ては、モジュラス将来値２８をそのまま使わず、モジュ
ラス推定値２２と、モジュラス実測値２５との差からモ
ジュラス偏差値３０を求め、これにノイズ除去フィルタ
２９を通した値を、モジュラス将来値２８に加算し、モ
ジュラス予測値２１を求める。
【００１７】原石切り出し量計算機構２６では、モジュ
ラス予測値２７が、モジュラス目標値１３になるべく近
くなるように、かつ原石切り出し量の急激な変動を抑制
する方向で、かつフィードウェア３，４の能力の範囲内
での最適な原石切り出し量１８を、以下のように計算す
る。
ラス予測値２７が、モジュラス目標値１３になるべく近
くなるように、かつ原石切り出し量の急激な変動を抑制
する方向で、かつフィードウェア３，４の能力の範囲内
での最適な原石切り出し量１８を、以下のように計算す
る。
【００１８】すなわち、下記数１に示す（１）式に示さ
れる要素
れる要素
【数１】 のうち、最も大きいものを、
【数２】 で定義される範囲内で、最小化するように、原石切り出
し量ｆi を数理計画法を応用することで計算する。
し量ｆi を数理計画法を応用することで計算する。
【００１９】これは、モジュラス値の目標値からの偏差
の最も大きいものを、最小化する切り出し量を、フィー
ドウェアの能力の範囲内で、切り出し量の急激な変化を
抑制した上で、計算することを意味している。
の最も大きいものを、最小化する切り出し量を、フィー
ドウェアの能力の範囲内で、切り出し量の急激な変化を
抑制した上で、計算することを意味している。
【００２０】（１）式において、水硬率ＨＭへの追従性
を他のモジュラス値よりも重視する場合は、ｗHMの値を
大きくとれば良い。
を他のモジュラス値よりも重視する場合は、ｗHMの値を
大きくとれば良い。
【００２１】なお、本方法に基づいて計算を行った結果
を、図２，３に示す。図２，３では、供給原石の数（す
なわち、フィードウェアの数）は３つである。各供給原
石の成分含有率は下記の表１に示す通りのものを用い
た。
を、図２，３に示す。図２，３では、供給原石の数（す
なわち、フィードウェアの数）は３つである。各供給原
石の成分含有率は下記の表１に示す通りのものを用い
た。
【００２２】
【表１】
【００２３】上表で、Ｆ１を基本原料とし、Ｆ２はＣａ
Ｏの主な調整用供給源、Ｆ３はＦｅ 2 Ｏ3 の主な調整用
供給源として使用した。図２、図３は供給原石Ｆ１中の
ＣａＯが調合計算に用いる原石成分含有率よりも＋１０
％ズレた、外乱が入った場合の性能計算の結果である。
Ｏの主な調整用供給源、Ｆ３はＦｅ 2 Ｏ3 の主な調整用
供給源として使用した。図２、図３は供給原石Ｆ１中の
ＣａＯが調合計算に用いる原石成分含有率よりも＋１０
％ズレた、外乱が入った場合の性能計算の結果である。
【００２４】まず図２では、Ｆ２の量を調整してＣａＯ
を下げる試みをした例についての計算を行った結果であ
る。これは、ＩＭ，ＳＭを重視した時の運転方法であ
る。この場合、ＣａＯの調整用供給源であるＦ２の供給
量が下限にかかっているためにＨＭをこれ以上下げるこ
とができていない。Ｆ１をもっと下げてＦ３を上げれば
水硬率ＨＭはもっと下げることができるが、この場合、
ＳＭの設定値からのズレが大きくなる。水硬率ＨＭ，珪
酸率ＳＭ，鉄率ＩＭの３つのモジュラス値の中で、（鉄
率ＩＭ，珪酸率ＳＭを重視した場合の）適切な原石の切
出量として、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が計算されていることが
図２から分かる。逆に水硬率ＨＭを重視する操業で、も
っと水硬率ＨＭの設定値への追従性を上げたいときは、
水硬率ＨＭにかかる重み係数を大きくとれば良い。図３
は、水硬率ＨＭの重みを大きくした場合の結果である。
図２よりも水硬率ＨＭが設定値に追従できるように調整
できていることが確認できる。但し、鉄率ＩＭの設定値
からのズレ（オフセット）は大きくなる。
を下げる試みをした例についての計算を行った結果であ
る。これは、ＩＭ，ＳＭを重視した時の運転方法であ
る。この場合、ＣａＯの調整用供給源であるＦ２の供給
量が下限にかかっているためにＨＭをこれ以上下げるこ
とができていない。Ｆ１をもっと下げてＦ３を上げれば
水硬率ＨＭはもっと下げることができるが、この場合、
ＳＭの設定値からのズレが大きくなる。水硬率ＨＭ，珪
酸率ＳＭ，鉄率ＩＭの３つのモジュラス値の中で、（鉄
率ＩＭ，珪酸率ＳＭを重視した場合の）適切な原石の切
出量として、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が計算されていることが
図２から分かる。逆に水硬率ＨＭを重視する操業で、も
っと水硬率ＨＭの設定値への追従性を上げたいときは、
水硬率ＨＭにかかる重み係数を大きくとれば良い。図３
は、水硬率ＨＭの重みを大きくした場合の結果である。
図２よりも水硬率ＨＭが設定値に追従できるように調整
できていることが確認できる。但し、鉄率ＩＭの設定値
からのズレ（オフセット）は大きくなる。
【００２５】これより、フィードウェアの能力の限界を
考慮した上で、目標値に近ずいた最適な切り出し量を計
算できていることが確認できる。なお、同実施例では、
３原料の場合について説明したが、本発明はこれに限定
されず、この他にも２原料、４原料、５原料、もしくは
それ以上の原料数に対しても適用可能であることはいう
までもない。
考慮した上で、目標値に近ずいた最適な切り出し量を計
算できていることが確認できる。なお、同実施例では、
３原料の場合について説明したが、本発明はこれに限定
されず、この他にも２原料、４原料、５原料、もしくは
それ以上の原料数に対しても適用可能であることはいう
までもない。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、セメ
ント原料が調合されるミル系の出側で得られるサンプル
原料の成分含有率を測定して混合原料の水硬率ＨＭ、珪
酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラス実測値を求め、前記原
料の切り出し量及びミル系通過特性モデル、原料成分含
有率測定器通過特性モデルと、予め設定した調合に供す
る原料の成分含有率、とから前記サンプリング時のミル
系出側のモジュラス推定値を求め、該モジュラス推定値
と前記モジュラス実測値の差からモジュラス偏差値を求
め、一方、前記原料切り出し量及び予め設定した調合に
供する原料の成分含有率、とから算出されるミル系出側
のモジュラス将来値に対して、前記モジュラス偏差値に
ノイズ除去フィルタを通した値を加算することで、切り
出し量計算に用いる、モジュラス予測値を求め、複数の
モジュラス値の兼ね合いを考慮し、かつ調合に供する原
料の供給機の能力を考慮しつつ、前記モジュラス該予測
値が予め定められた目標とする値に対して追従すること
により、原石切り出し量を計算するするので、調合に供
する原石の成分の推定値が実際のものとズレていること
に対しては、このズレをモジュラス実測値とモジュラス
推定値のズレとして捉え、このズレ（モジュラス偏差
値）を、前記調合に供する原石の成分の推定値に基づい
て計算されたモジュラス将来値の補正に反映させること
で解決を図っている。
ント原料が調合されるミル系の出側で得られるサンプル
原料の成分含有率を測定して混合原料の水硬率ＨＭ、珪
酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラス実測値を求め、前記原
料の切り出し量及びミル系通過特性モデル、原料成分含
有率測定器通過特性モデルと、予め設定した調合に供す
る原料の成分含有率、とから前記サンプリング時のミル
系出側のモジュラス推定値を求め、該モジュラス推定値
と前記モジュラス実測値の差からモジュラス偏差値を求
め、一方、前記原料切り出し量及び予め設定した調合に
供する原料の成分含有率、とから算出されるミル系出側
のモジュラス将来値に対して、前記モジュラス偏差値に
ノイズ除去フィルタを通した値を加算することで、切り
出し量計算に用いる、モジュラス予測値を求め、複数の
モジュラス値の兼ね合いを考慮し、かつ調合に供する原
料の供給機の能力を考慮しつつ、前記モジュラス該予測
値が予め定められた目標とする値に対して追従すること
により、原石切り出し量を計算するするので、調合に供
する原石の成分の推定値が実際のものとズレていること
に対しては、このズレをモジュラス実測値とモジュラス
推定値のズレとして捉え、このズレ（モジュラス偏差
値）を、前記調合に供する原石の成分の推定値に基づい
て計算されたモジュラス将来値の補正に反映させること
で解決を図っている。
【００２７】また、切り出し量計算に当たっては、対象
をフィードウェアの能力を陽に考慮した形で定式化し、
その条件のもとで数理計画問題を解く形式を採用するこ
とで、原料の組成変動が大きいとき、すなわち一部の原
石の成分が大きく変化したときでも、フィードウェアの
能力の範囲内に収まる切り出し量を計算できるようにな
った。このことは、供給原石の数が前記連立方程式の数
に比較して多かったり、少なかったりする場合に対して
も、定式化された条件を満足する解（原石切り出し量）
を与えることを可能とした。
をフィードウェアの能力を陽に考慮した形で定式化し、
その条件のもとで数理計画問題を解く形式を採用するこ
とで、原料の組成変動が大きいとき、すなわち一部の原
石の成分が大きく変化したときでも、フィードウェアの
能力の範囲内に収まる切り出し量を計算できるようにな
った。このことは、供給原石の数が前記連立方程式の数
に比較して多かったり、少なかったりする場合に対して
も、定式化された条件を満足する解（原石切り出し量）
を与えることを可能とした。
【００２８】なお、この切り出し量計算に当たっては、
各種モジュラス値（水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率Ｉ
Ｍ）のうち目標値との一致を重視したいものに対しては
重み調整パラメータを大きくとることで直感を反映した
調整が可能になり、かつ、原石切出し量の急激な変動を
避けたいのなら、フィードウェアに関する重み調整パラ
メータの値を大きくとることで調整することが可能であ
る。
各種モジュラス値（水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率Ｉ
Ｍ）のうち目標値との一致を重視したいものに対しては
重み調整パラメータを大きくとることで直感を反映した
調整が可能になり、かつ、原石切出し量の急激な変動を
避けたいのなら、フィードウェアに関する重み調整パラ
メータの値を大きくとることで調整することが可能であ
る。
【００２９】また、セメント原料調合制御方法におい
て、各種モジュラス値の、目標値に対する一致を図るた
めの調整、およびフィードウェアの急激な変動を抑制す
るための調整を、オンラインで実施するので、外乱が生
じた際にもセメント原料の調合の迅速な対応を図ること
が可能となる。
て、各種モジュラス値の、目標値に対する一致を図るた
めの調整、およびフィードウェアの急激な変動を抑制す
るための調整を、オンラインで実施するので、外乱が生
じた際にもセメント原料の調合の迅速な対応を図ること
が可能となる。
【図１】本発明の調合制御の機能ブロック図。
【図２】本発明の調合制御の実施結果（その１）
【図３】本発明の調合制御の実施結果（その２）
【図４】セメント製造プラントの原料調合制御系構成
図。
図。
【図５】従来の調合制御の機能ブロック図。
１，２ 収納ホッパ ３，４ フィードウェア ５ ベルトコンベア ６ 原料粉砕ミル ７ バケットエレベータ ８ セパレータ ９ 成分分析計 １０ 電子計算機 １３ モジュラス目標値 １４ モジュラス変換 １５ モジュラス実測値 １８ 原料の切り出し量 １９ 調合に供する原料の成分含有量 ２２ モジュラス推定値 ２３ 原料成分含有率測定器通過特性モデル ２４ ミル系通過特性モデル ２５ モジュラス変換 ２６ 原石切り出し量計算機構 ２７ モジュラス予測値 ２８ モジュラス将来値 ２９ ノイズ除去フィルタ ３０ モジュラス偏差値
Claims (3)
- 【請求項１】 セメント原料が調合されるミル系の出側
で得られるサンプル原料の成分含有率を測定して混合原
料の水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラス実
測値を求め、 前記原料の切り出し量及びミル系通過特性モデル、原料
成分含有率測定器通過特性モデルと、予め設定した調合
に供する原料の成分含有率、とから前記サンプリング時
のミル系出側のモジュラス推定値を求め、 該モジュラス推定値と前記モジュラス実測値の差からモ
ジュラス偏差値を求め、 一方、前記原料切り出し量及び予め設定した調合に供す
る原料の成分含有率、とから算出されるミル系出側のモ
ジュラス将来値に対して、前記モジュラス偏差値にノイ
ズ除去フィルタを通した値を加算することで、切り出し
量計算に用いる、モジュラス予測値を求め、 複数のモジュラス値の兼ね合いを考慮し、かつ調合に供
する原料の供給機の能力を考慮しつつ、前記モジュラス
該予測値が予め定められた目標とする値に対して追従す
ることにより、原石切り出し量を計算することを特徴と
するセメント原料調合制御方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載したセメント原料調合制
御方法において、 各種モジュラス値の、目標値に対する一致を図るための
調整、およびフィードウェアの急激な変動を抑制するた
めの調整を、オンラインで実施することを特徴とするセ
メント原料調合制御方法。 - 【請求項３】 セメント原料が調合されるミル系の出側
で得られるサンプル原料の成分含有率を測定して混合原
料の水硬率ＨＭ、珪酸率ＳＭ、鉄率ＩＭのモジュラス実
測値を得る手段と、 前記原料の切り出し量及びミル系通過特性モデル、原料
成分含有率測定器通過特性モデルと、予め設定した調合
に供する原料の成分含有率、とから前記サンプリング時
のミル系出側のモジュラス推定値を得る手段と、 該モジュラス推定値と前記モジュラス実測値の差からモ
ジュラス偏差値を求める手段と、 前記原料切り出し量及び予め設定した調合に供する原料
の成分含有率、とから算出されるミル系出側のモジュラ
ス将来値に対して、前記モジュラス偏差値にノイズ除去
フィルタを通した値を加算することで、切り出し量計算
に用いる、モジュラス予測値を得る手段と、 前記モジュラス実測値を得る手段と、モジュラス推定値
を得る手段と、モジュラス偏差値を求める手段と、モジ
ュラス予測値を得る手段とから入力された情報から原石
の切り出し量を計算する制御手段とを具備し、 前記制御手段は複数のモジュラス値の兼ね合いを考慮
し、かつ調合に供する原料の供給機の能力を考慮しつ
つ、前記モジュラス該予測値が予め定められた目標とす
る値に対して追従することにより、原石切り出し量を計
算することを特徴とするセメント原料調合制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9289474A JPH11130484A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | セメント原料調合制御方法及び装置 |
| DK98119946T DK0911303T4 (da) | 1997-10-22 | 1998-10-21 | Fremgangsmåde og system til at styre blanding af råmaterialer til cement |
| DE69810570T DE69810570T3 (de) | 1997-10-22 | 1998-10-21 | Verfahren und System zum Steuern des Mischens von Rohmaterialien für Zement |
| US09/176,212 US6033102A (en) | 1997-10-22 | 1998-10-21 | Method and system for controlling mixing of raw materials for cement |
| KR1019980044133A KR100281820B1 (ko) | 1997-10-22 | 1998-10-21 | 시멘트 원료의 혼합 제어방법 및 시스템과 반출량 갱신방법 |
| EP98119946A EP0911303B2 (en) | 1997-10-22 | 1998-10-21 | Method and system for controlling mixing of raw materials for cement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9289474A JPH11130484A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | セメント原料調合制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11130484A true JPH11130484A (ja) | 1999-05-18 |
Family
ID=17743750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9289474A Pending JPH11130484A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | セメント原料調合制御方法及び装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6033102A (ja) |
| EP (1) | EP0911303B2 (ja) |
| JP (1) | JPH11130484A (ja) |
| KR (1) | KR100281820B1 (ja) |
| DE (1) | DE69810570T3 (ja) |
| DK (1) | DK0911303T4 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011111377A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Taiheiyo Cement Corp | 固化材 |
| JP2014084244A (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-12 | Taiheiyo Cement Corp | 添加量制御装置および添加量制御プログラム |
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| US20060287773A1 (en) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | E. Khashoggi Industries, Llc | Methods and systems for redesigning pre-existing concrete mix designs and manufacturing plants and design-optimizing and manufacturing concrete |
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| WO2012038859A1 (en) * | 2010-09-24 | 2012-03-29 | Flsmidth A/S | A method for adjusting the cement clinker chemistry |
| CN107902930B (zh) * | 2017-11-17 | 2020-12-04 | 华润水泥技术研发有限公司 | 一种提高水泥生料易烧性的配料方法 |
| CN110950557B (zh) * | 2019-12-19 | 2022-05-03 | 华东理工大学 | 优化水泥原料调整量的方法和系统 |
| CN113296561B (zh) * | 2020-08-20 | 2022-06-14 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种用于造球机的控制系统及控制方法 |
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| US4395290A (en) * | 1982-01-13 | 1983-07-26 | Gulf & Western Industries, Inc. | Method of manufacturing cement raw mix |
| JPS58130145A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-08-03 | 三菱重工業株式会社 | セメント原料の調合制御方法 |
| US5027267A (en) * | 1989-03-31 | 1991-06-25 | Halliburton Company | Automatic mixture control apparatus and method |
| US5281023A (en) * | 1989-08-02 | 1994-01-25 | Stewart & Stevenson Services, Inc. | Method and apparatus for automatically controlling a well fracturing operation |
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| US5320425A (en) * | 1993-08-02 | 1994-06-14 | Halliburton Company | Cement mixing system simulator and simulation method |
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-
1997
- 1997-10-22 JP JP9289474A patent/JPH11130484A/ja active Pending
-
1998
- 1998-10-21 KR KR1019980044133A patent/KR100281820B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-10-21 EP EP98119946A patent/EP0911303B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-21 DK DK98119946T patent/DK0911303T4/da active
- 1998-10-21 DE DE69810570T patent/DE69810570T3/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-21 US US09/176,212 patent/US6033102A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2014084244A (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-12 | Taiheiyo Cement Corp | 添加量制御装置および添加量制御プログラム |
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|---|---|
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| KR19990037272A (ko) | 1999-05-25 |
| EP0911303A1 (en) | 1999-04-28 |
| DK0911303T4 (da) | 2008-01-02 |
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| DE69810570D1 (de) | 2003-02-13 |
| DK0911303T3 (da) | 2003-04-07 |
| EP0911303B1 (en) | 2003-01-08 |
| KR100281820B1 (ko) | 2001-11-02 |
| US6033102A (en) | 2000-03-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031021 |