JPS62281002A - プロセス制御装置 - Google Patents
プロセス制御装置Info
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- JPS62281002A JPS62281002A JP12489486A JP12489486A JPS62281002A JP S62281002 A JPS62281002 A JP S62281002A JP 12489486 A JP12489486 A JP 12489486A JP 12489486 A JP12489486 A JP 12489486A JP S62281002 A JPS62281002 A JP S62281002A
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Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、浄水場プロセス等の各種のプラントプロセス
を自動的に制maするプロセス制御装置に関するもので
ある。
を自動的に制maするプロセス制御装置に関するもので
ある。
(従来の技術)
従来、各種プラン1〜・プロセスの自動制御では、制御
目標値を人手によって決定づる手段によって、あるいプ
ロセスを状態方程式として行列を用いて数値式として定
式化する手段によって、制御していた。
目標値を人手によって決定づる手段によって、あるいプ
ロセスを状態方程式として行列を用いて数値式として定
式化する手段によって、制御していた。
しかも、たとえば浄水場プロセスの自動制御では、プロ
セスからの複数の入力情報に基づいて、多点の制御目標
値を決定する必要があった。
セスからの複数の入力情報に基づいて、多点の制御目標
値を決定する必要があった。
〈発明が解決しようと°す゛る問題点)上記人手による
制御目標値の設定手段を採用した場合には、プラントが
大規模化するに伴ってオペレータの負担が大きくなると
いう問題があった。
制御目標値の設定手段を採用した場合には、プラントが
大規模化するに伴ってオペレータの負担が大きくなると
いう問題があった。
また、プロセスを状態方程式を用いて定式化する手段を
採用した場合には、実際のプラントプロセスは運転状態
が変化することに起因して、常に適切な状態方程式の係
数を得るのは難しいという問題、又は、プロセスの部分
的な定式化は行なえるが、プロセス全体を対象とした状
態方程式は得にくいという問題があった。
採用した場合には、実際のプラントプロセスは運転状態
が変化することに起因して、常に適切な状態方程式の係
数を得るのは難しいという問題、又は、プロセスの部分
的な定式化は行なえるが、プロセス全体を対象とした状
態方程式は得にくいという問題があった。
さらに、実際のプラント・プロレスでは、改造・拡張が
行なわれる事が往々にしであるが、そのたびに状態方程
式を同定しなおさなければならないという問題もあった
。
行なわれる事が往々にしであるが、そのたびに状態方程
式を同定しなおさなければならないという問題もあった
。
上記したところから明らかなように、一般には、数値式
で定式化されてモデル化された制御対象しか制御できず
、従って、プロセス運転ノウハウ等数値化しにくい情報
を制御装置に反映できない。
で定式化されてモデル化された制御対象しか制御できず
、従って、プロセス運転ノウハウ等数値化しにくい情報
を制御装置に反映できない。
本発明の目的は、従来はプロセス制御装置に組込む事が
難しかった情報、たとえばプラントのプロセス運転ノウ
ハウ等の数値化しにくい情報を、プロセス制御装置に反
映させ、それによって制御対象を広げる、即ち、複雑な
制御対象や改造・拡張された制御対象を制御可能とした
プロセス制御装置を提供することにある。
難しかった情報、たとえばプラントのプロセス運転ノウ
ハウ等の数値化しにくい情報を、プロセス制御装置に反
映させ、それによって制御対象を広げる、即ち、複雑な
制御対象や改造・拡張された制御対象を制御可能とした
プロセス制御装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
本発明のプロヒス制御装賀は、制御対象を制御目標値に
従って自動制御するプロセス制御装置において、前記制
御対象の状態情報に応じて制御の仕方を定めた制御ルー
ルを内蔵した記憶手段と、前記制御ルールを参照して前
記制御対象の状態情報に基づいて前記制御目標値を設定
する設定手段と、を備えたものとして構成される。
従って自動制御するプロセス制御装置において、前記制
御対象の状態情報に応じて制御の仕方を定めた制御ルー
ルを内蔵した記憶手段と、前記制御ルールを参照して前
記制御対象の状態情報に基づいて前記制御目標値を設定
する設定手段と、を備えたものとして構成される。
(作 用)
設定手段は、制御ルールを内蔵した記憶手段を参照する
と共に、制御対象から入力される状態情報に基づいて、
制御目標値を設定する。その制御目標値に従って制御対
象が制御される。而して、制御ルールどして、従来は制
御装置に組込むことが難しかった例えばプラントのプロ
セス運転ノウハウ等の各種の情報を用いることができ、
そのため従来は制御が困難であった複雑な制御対象もよ
り適切に制御される。
と共に、制御対象から入力される状態情報に基づいて、
制御目標値を設定する。その制御目標値に従って制御対
象が制御される。而して、制御ルールどして、従来は制
御装置に組込むことが難しかった例えばプラントのプロ
セス運転ノウハウ等の各種の情報を用いることができ、
そのため従来は制御が困難であった複雑な制御対象もよ
り適切に制御される。
また、上記制御ルールは各種の手段により変更可能とす
ることが容易であり、そのlこめ、上記制御ルールを制
御対象としてのプ1コはスの改造・拡張に応じて変更す
れば、噛えプロセスの改造・拡張があっても、それに追
随した適切な制御が行なわれる。
ることが容易であり、そのlこめ、上記制御ルールを制
御対象としてのプ1コはスの改造・拡張に応じて変更す
れば、噛えプロセスの改造・拡張があっても、それに追
随した適切な制御が行なわれる。
(実施例)
第1図は、本発明の実施例としてのプロセス制御装置を
用いて浄水場プロセスの制御を行なう場合を示し、この
装置は、基本的には、制御対象としての対象プロセス(
プラントプロセス)1から入力される状態情報に基づい
て、制御目標値を設定演算し、その1llI[l目標値
に従って上記プロセス1を自動制御するように構成され
たものである。
用いて浄水場プロセスの制御を行なう場合を示し、この
装置は、基本的には、制御対象としての対象プロセス(
プラントプロセス)1から入力される状態情報に基づい
て、制御目標値を設定演算し、その1llI[l目標値
に従って上記プロセス1を自動制御するように構成され
たものである。
より詳しくは、第1図から明らかなように、中央制御装
置2を備え、その中央制御装置2は、上記対象プロセス
1の状態情報を分散制御装置3,3゜・・・及びデータ
伝送装!4.4.・・・を通じてプロセスインターフェ
イス5を介して入力し、監視部6によって監視すると共
に、目標値演算部7によって目標値演算を行なう。即ち
、監視部6及び目標値演算部7の中には、それぞれ推論
エンジン8゜9が内蔵されている。この推論エンジン8
,9によって配憶手段としての知識ベース13に内蔵さ
れている制御ルール(「知識」)を参照して、警報出力
が必要であるか否か、又は制御目標値をとの程度にすれ
ば良いかがそれぞれ決定される。これから明らかなよう
に、上記推論エンジン9は目標値設定手段として機能す
るものである。上記監視の結果、警報出力が必要な場合
にはオペレータ14に対してマン・マシン・インターフ
ェイス15及び表示・入力装置14aを介して警報を出
力する。目標値演算部7において演粋された制御目標値
は、上記とは逆に、プlコセス・インターフェイス5を
介してデータ伝送装置4,4.・・・を通じて分散制御
装置13.3.・・・に伝送され、その分散制御装置3
,3.・・・は上記制御目標値に従って例えばPID制
御等で対象プロセス1中の各要素をそれぞれ個別に制御
して浄水場の水量制御を行なう。
置2を備え、その中央制御装置2は、上記対象プロセス
1の状態情報を分散制御装置3,3゜・・・及びデータ
伝送装!4.4.・・・を通じてプロセスインターフェ
イス5を介して入力し、監視部6によって監視すると共
に、目標値演算部7によって目標値演算を行なう。即ち
、監視部6及び目標値演算部7の中には、それぞれ推論
エンジン8゜9が内蔵されている。この推論エンジン8
,9によって配憶手段としての知識ベース13に内蔵さ
れている制御ルール(「知識」)を参照して、警報出力
が必要であるか否か、又は制御目標値をとの程度にすれ
ば良いかがそれぞれ決定される。これから明らかなよう
に、上記推論エンジン9は目標値設定手段として機能す
るものである。上記監視の結果、警報出力が必要な場合
にはオペレータ14に対してマン・マシン・インターフ
ェイス15及び表示・入力装置14aを介して警報を出
力する。目標値演算部7において演粋された制御目標値
は、上記とは逆に、プlコセス・インターフェイス5を
介してデータ伝送装置4,4.・・・を通じて分散制御
装置13.3.・・・に伝送され、その分散制御装置3
,3.・・・は上記制御目標値に従って例えばPID制
御等で対象プロセス1中の各要素をそれぞれ個別に制御
して浄水場の水量制御を行なう。
上記知識ベース13には知識ベースエディタ17及び表
示・入力装置1tff18aが接続され、そのエディタ
17及び表示・入力装ftk18aを介して例えば専門
家18ににっで上記知識ベース13に内蔵された制御ル
ール(「知識」)が追加、修正される。
示・入力装置1tff18aが接続され、そのエディタ
17及び表示・入力装ftk18aを介して例えば専門
家18ににっで上記知識ベース13に内蔵された制御ル
ール(「知識」)が追加、修正される。
なお、専門家18どオペレータ14とは、同一の人が行
なう場合もある。
なう場合もある。
また、中央制御装置2は最適制御計画部19及びプラン
トシュミレータ2oを備え、それらによってブラント制
御のシ」ミレージョンを行なえるように構成されている
。
トシュミレータ2oを備え、それらによってブラント制
御のシ」ミレージョンを行なえるように構成されている
。
以下に、第2図を用いて、上記推論エンジン8゜9を内
蔵した監視部6及び目標愉演粋部7の動作(プログラム
の実施)を説明する。
蔵した監視部6及び目標愉演粋部7の動作(プログラム
の実施)を説明する。
本発明では「知識」を
ルール番号: I F (条件部)THEN(処理部)
・・・・・・(1) の形で定式化している。この(1)式の様に定式化され
た「知識」を以下ではルールと呼ぶことにする。
・・・・・・(1) の形で定式化している。この(1)式の様に定式化され
た「知識」を以下ではルールと呼ぶことにする。
監視・目標値演算は制御周期角に起動する。この起動に
より、先ず知識ベース13がらルールを呼び込むと共に
中央制御装置2が備える内部状態記憶部10から前回の
内部状態(動作結果)を呼び込む(ステップ100 )
。次いで、中央制御装置2が備えるPV、DI、制御計
画等のオンライン情報記憶部11及び制御計値・シュミ
レージョン結果記憶部108からオンジイン情報を入カ
リ゛る(ステップ102)。その後、Tit論エフェン
ジン8は推論を間!If3づ゛る(ステップ104)。
より、先ず知識ベース13がらルールを呼び込むと共に
中央制御装置2が備える内部状態記憶部10から前回の
内部状態(動作結果)を呼び込む(ステップ100 )
。次いで、中央制御装置2が備えるPV、DI、制御計
画等のオンライン情報記憶部11及び制御計値・シュミ
レージョン結果記憶部108からオンジイン情報を入カ
リ゛る(ステップ102)。その後、Tit論エフェン
ジン8は推論を間!If3づ゛る(ステップ104)。
Jなわち、知識ベース13から読み込んだルールに従っ
て処理を行ない、制御目標値を設定してそれを出力する
か(ステップ106) 、あるいはその1標値を設定で
きないく制御不能の)場合には警報、メツセージを出ノ
jする(ステップ108)。制御目標値、警報、メツセ
ージの出カブClグラムは推論エンジン8.9からサブ
ルーチンとして呼出される。実際には制御目標値、警報
、メツレージを出力するリアルタイムのタスクに対して
推論エンジン8,9が、例えば2〜3のパラメータをあ
たえて、起動をかけるという動作を行なう。この後、内
部状態を内部状態記憶部10に保存しくステップ110
)、その制御周期を終了り−る。
て処理を行ない、制御目標値を設定してそれを出力する
か(ステップ106) 、あるいはその1標値を設定で
きないく制御不能の)場合には警報、メツセージを出ノ
jする(ステップ108)。制御目標値、警報、メツセ
ージの出カブClグラムは推論エンジン8.9からサブ
ルーチンとして呼出される。実際には制御目標値、警報
、メツレージを出力するリアルタイムのタスクに対して
推論エンジン8,9が、例えば2〜3のパラメータをあ
たえて、起動をかけるという動作を行なう。この後、内
部状態を内部状態記憶部10に保存しくステップ110
)、その制御周期を終了り−る。
また以下では、
(a) 変数の値を求める動作を[変数を評価(ev
aluate) 3る」、 (b) ルールの条件部をL HS (Left H
and 5ide)(c) ルールの処理部をRHS
(Ri(Iht Hand 5i−de) 、 (d) ルールのL I−(Sの値が゛真″(すなわ
ち、条件部が成立)であり、RH8が評価された場合、
そのルールは「発火(fired)した」、と呼ぶ事に
する。
aluate) 3る」、 (b) ルールの条件部をL HS (Left H
and 5ide)(c) ルールの処理部をRHS
(Ri(Iht Hand 5i−de) 、 (d) ルールのL I−(Sの値が゛真″(すなわ
ち、条件部が成立)であり、RH8が評価された場合、
そのルールは「発火(fired)した」、と呼ぶ事に
する。
以下に推論エンジン112(8,9)の動作を説明する
。
。
推論エンジン112(8,9)では、ルールが処理すべ
きデータが全て揃ったルールから[発火4して行く。従
って、推論エンジンでは処理づべきデータが全て揃った
「知識」から実行される。
きデータが全て揃ったルールから[発火4して行く。従
って、推論エンジンでは処理づべきデータが全て揃った
「知識」から実行される。
さて、ルールが「発火コするためには、(a) ルー
ルのL )−I Sの変数は全て評価流ぐあり、かつ (b) ルールのR1−13の式の右辺含まれる変数
は全て評価流であり、かつ (C) ルールのL l−I Sの値が゛真゛′であ
る必要がある。
ルのL )−I Sの変数は全て評価流ぐあり、かつ (b) ルールのR1−13の式の右辺含まれる変数
は全て評価流であり、かつ (C) ルールのL l−I Sの値が゛真゛′であ
る必要がある。
また、「発火」する可能性のあるルールは、少なくとも
上記条件のうち(a)、(b)を漏していなければなら
ない。
上記条件のうち(a)、(b)を漏していなければなら
ない。
なお、同時に複数のルールが(a)〜(C)の条件を満
す場合には、本推論エンジンでは、(1) 発火回数
の少ないルールの発火を優先する。
す場合には、本推論エンジンでは、(1) 発火回数
の少ないルールの発火を優先する。
(2) 発火回数が同じであれば、ルール番号の小さ
いルールの発火を優先づる。
いルールの発火を優先づる。
ことにしている。
また、ルール内の変数の値がそのルールの前回の発火以
降変化していない場合に(よ、そのルールの発火を禁止
してルールの競合を避りるという工夫もしている。
降変化していない場合に(よ、そのルールの発火を禁止
してルールの競合を避りるという工夫もしている。
以上水した様に、推論エンジン8,9を用いたプロセス
制御装買では、知識ベース13に内蔵された「知識」に
基づいて監視及び制御目標価の設定演算が行なわれる。
制御装買では、知識ベース13に内蔵された「知識」に
基づいて監視及び制御目標価の設定演算が行なわれる。
以下に、再び第1図を参照して、対象プロセス(浄水場
プロセス)1に&3 GJる着水列21まわりの流量制
御を行なう場合を例について説明する。
プロセス)1に&3 GJる着水列21まわりの流量制
御を行なう場合を例について説明する。
本場合においては、制御対象を浄水場の水量制御として
いるが、他の制御ループ、例えば水質制御、送水圧力制
御を対象とした場合でも、本発明は同様に適用可能であ
る。
いるが、他の制御ループ、例えば水質制御、送水圧力制
御を対象とした場合でも、本発明は同様に適用可能であ
る。
以下に対象プロセス1の構成について説明する。
第1図のプロセス例では、水源として2つの水源22.
23、即ち河川24に通じる取水ポンプ井25から取水
ポンプ26を用いて管27を通じて取水する水源22と
、場内の遊水池28から遊水ポンプ29を用いて%f3
0を通じて揚水する水源23の2つの水源を備えている
。
23、即ち河川24に通じる取水ポンプ井25から取水
ポンプ26を用いて管27を通じて取水する水源22と
、場内の遊水池28から遊水ポンプ29を用いて%f3
0を通じて揚水する水源23の2つの水源を備えている
。
本プロセスでは3つの流量を制御可能な対象としており
、即ち、 (+) 上記管27を通る取水流量α(i i)
上記管30を通る遊水返送水量β(iii) 着
水井21から管31を通じてA系32〜D系35へ流れ
る絶息速撹拌池流入流量(以下、絶息撹拌流入流量ある
いは絶息撹と呼ぶ)γを制御対象としており、本件では
、上記各流量α〜γを前記「知識」を用いて決定しよう
とするものである。
、即ち、 (+) 上記管27を通る取水流量α(i i)
上記管30を通る遊水返送水量β(iii) 着
水井21から管31を通じてA系32〜D系35へ流れ
る絶息速撹拌池流入流量(以下、絶息撹拌流入流量ある
いは絶息撹と呼ぶ)γを制御対象としており、本件では
、上記各流量α〜γを前記「知識」を用いて決定しよう
とするものである。
具体的には、例えば、取水ポンプ井25部分について説
明すれば、一般に取水ポンプ井25部分においては、水
位計41により水位を検出し、水母が十分な場合には電
動弁42によって流路を聞いた状態で取水ポンプ26を
駆動して、取水ポンプ井25から着水井21に水を送り
、その際の流量を流量計43で検出するようにしている
。而して、制御に当っては、上記水位計41及び流吊泪
43での検出値(状態情報)を分散制御装買(ポンプ制
御装置)3に送り、逆に上記状態情報に対応する目標値
信号を制御装置3から取水ポンプ26及び電動弁42に
伝えてそれらを制御するようにしている。
明すれば、一般に取水ポンプ井25部分においては、水
位計41により水位を検出し、水母が十分な場合には電
動弁42によって流路を聞いた状態で取水ポンプ26を
駆動して、取水ポンプ井25から着水井21に水を送り
、その際の流量を流量計43で検出するようにしている
。而して、制御に当っては、上記水位計41及び流吊泪
43での検出値(状態情報)を分散制御装買(ポンプ制
御装置)3に送り、逆に上記状態情報に対応する目標値
信号を制御装置3から取水ポンプ26及び電動弁42に
伝えてそれらを制御するようにしている。
遊水池28部分においても同様な制御が行なわれ、同部
分において、46は水位計、47は流量計、4Bは電動
弁である。また、着水井21及びA系32部分において
、50は水位計、51は流量計、52は電動弁を示し、
さらにA糸部分において、54は沈でん池、55はせき
、56はろ通油、57は排泥ポンプを示し、排泥ポンプ
57及びろ通油56からの汚泥は汚泥処理設備58に送
られるように構成されている。また、上記日系33〜D
系35は、上記A系32と同様に構成されているのは当
然である。
分において、46は水位計、47は流量計、4Bは電動
弁である。また、着水井21及びA系32部分において
、50は水位計、51は流量計、52は電動弁を示し、
さらにA糸部分において、54は沈でん池、55はせき
、56はろ通油、57は排泥ポンプを示し、排泥ポンプ
57及びろ通油56からの汚泥は汚泥処理設備58に送
られるように構成されている。また、上記日系33〜D
系35は、上記A系32と同様に構成されているのは当
然である。
次に、上記実施例の作用を説明する。即ち、ここでは着
水井21へ流入する原水流量(上記取水流量αと、遊水
池28から管30を通じて着水井21へ流れる遊水返送
流量βの和)の方が着水井21から流出する上記絶息撹
流入流量γよりも多く、そのため着水井21の水位が上
昇している場合を例とし、制御仕様を以下の様に定めた
場合について本実施例の作用を説明する。
水井21へ流入する原水流量(上記取水流量αと、遊水
池28から管30を通じて着水井21へ流れる遊水返送
流量βの和)の方が着水井21から流出する上記絶息撹
流入流量γよりも多く、そのため着水井21の水位が上
昇している場合を例とし、制御仕様を以下の様に定めた
場合について本実施例の作用を説明する。
(1) 原水が余る場合、遊水池28に貯水可能であ
れば、遊水池28に余剰分を貯える。ただし、“遊水返
送→着水井オーバーフロー→遊水返送″が発生している
場合はエネルギーの無駄になるのでこれを止める。
れば、遊水池28に余剰分を貯える。ただし、“遊水返
送→着水井オーバーフロー→遊水返送″が発生している
場合はエネルギーの無駄になるのでこれを止める。
(11)遊水池28に貯水できない場合(遊水池水位〉
上限水位HWLの場合)は取水流量を調整する。ただし
、取水流量は取水流量下限値を下まわらない様にする。
上限水位HWLの場合)は取水流量を調整する。ただし
、取水流量は取水流量下限値を下まわらない様にする。
(iii) 取水流量の調整だけでは原水余剰分を吸
収できない場合には絶息撹流人流石γを調整する。
収できない場合には絶息撹流人流石γを調整する。
ただし、絶息撹流人流量γは絶息撹流人流量上限値を上
まわらない様にする。
まわらない様にする。
(iv) 上記で調整できない場合には警報を出力す
る。
る。
(V) 流量目標値が手動設定されている場合には、
これを優先する。
これを優先する。
以上の仕様に基づき、第1図の対象プロセスをモデル化
してルールとすれば、第1表に示すものが得られる。
してルールとすれば、第1表に示すものが得られる。
以下に、この第1表を説明する。
第1表の0式のルール番号M100のルール(以下、M
l 00と呼ぶ。)は、流量過多、すなわち、 流量実績値(取水流量α)〉 流量実績値〔絶息撹流人流母γ〕 ・・・・・・(2)
で表わされる(2)式が成立している場合に適用可能な
ルールは、R110,R115,R120・・・R15
5である事を示している。
l 00と呼ぶ。)は、流量過多、すなわち、 流量実績値(取水流量α)〉 流量実績値〔絶息撹流人流母γ〕 ・・・・・・(2)
で表わされる(2)式が成立している場合に適用可能な
ルールは、R110,R115,R120・・・R15
5である事を示している。
なお(2)式や第1表■〜■で必要となる取水流量α、
遊水返送?71t量(以下、遊水返送とも呼ぶ)δ、絶
息撹流入流石(絶息撹)γの上/下限値や手動フラグ、
状態フラグの値は推論開始時に自動的にプロセス値が入
力される様に、あらかじめプロセス・インターフェイス
5に登録されている。
遊水返送?71t量(以下、遊水返送とも呼ぶ)δ、絶
息撹流入流石(絶息撹)γの上/下限値や手動フラグ、
状態フラグの値は推論開始時に自動的にプロセス値が入
力される様に、あらかじめプロセス・インターフェイス
5に登録されている。
また流は要求値(XXX)には、推論エンジン8.9が
起動される前に、オンライン情報人りでXXXが手動制
御モードの場合にはプロセスから入力した流量実績値が
代入される。また、XXXが自動制御モードの場合には
、 流量要求値(XXX)= 流量最適計画値士流祐補正値 ・・・・・・(3)が
代入される。
起動される前に、オンライン情報人りでXXXが手動制
御モードの場合にはプロセスから入力した流量実績値が
代入される。また、XXXが自動制御モードの場合には
、 流量要求値(XXX)= 流量最適計画値士流祐補正値 ・・・・・・(3)が
代入される。
R110は、着水流量過多の場合に適用されるルール群
のゴールを示している。すなわち、R110の条件部が
成立した時点で取水流量、遊水流量、絶息撹流入流量の
流量目標値を出力して、Mlooで開始した推論過程を
終了する事(# 5TOP)を示している。
のゴールを示している。すなわち、R110の条件部が
成立した時点で取水流量、遊水流量、絶息撹流入流量の
流量目標値を出力して、Mlooで開始した推論過程を
終了する事(# 5TOP)を示している。
R115は推論の結果ゴールに到達しない場合の処理、
すなわち゛制御不能゛°涌報を出力してiff論を終了
することを示す。
すなわち゛制御不能゛°涌報を出力してiff論を終了
することを示す。
R120は“′遊水返送→着水11オーバーフ1コー→
遊水返送″を止めるだめのルールである。
遊水返送″を止めるだめのルールである。
R120の条件部の゛′手動フラグci水返送〕″は遊
水ポンプ29の制御モードを示しており、遊水(返送)
ポンプ29が全台手動ぐはない場合にR120が適用さ
れる。したがって、1台でも自動制御可能なポンプがあ
れば、このポンプを制御する事になる。なお、流量上/
下限値には制御C1能なポンプの台数に見合った値が設
定される様に別途ルールが与えられているものとJる。
水ポンプ29の制御モードを示しており、遊水(返送)
ポンプ29が全台手動ぐはない場合にR120が適用さ
れる。したがって、1台でも自動制御可能なポンプがあ
れば、このポンプを制御する事になる。なお、流量上/
下限値には制御C1能なポンプの台数に見合った値が設
定される様に別途ルールが与えられているものとJる。
R125は遊水(返送)ポンプ29が全台手動の場合の
ルールである。
ルールである。
R130は遊水池28に貯水可能な場合の流量目標値の
決め方を示している。
決め方を示している。
R140は取水流量αを調整する場合の方法を示す。
R150は絶息撹流人流吊γの調整方法を示すルールで
ある。なお、R150の条件部で浄水池の水位を参照し
ているのは、絶息撹流入流石γの増加によって浄水池の
水位が上昇しすぎる事を防ぐためである。
ある。なお、R150の条件部で浄水池の水位を参照し
ているのは、絶息撹流入流石γの増加によって浄水池の
水位が上昇しすぎる事を防ぐためである。
R145とR155は流量目標値に上/下限の制約を与
えるためのものである。
えるためのものである。
以下では、具体的な動作例を用いて推論エンジン8.9
の作用を説明する。
の作用を説明する。
動作例−1
推論開始時点のプラントの状態を以下の様に仮定する。
1、 流量実績値〔取水流量α〕〉流量実績値〔絶息撹
γ〕・・・・・・着水流量過多ぐある。
γ〕・・・・・・着水流量過多ぐある。
2、 着水井21はオーバーフロー可能である。
(遊水池28に貯水できる状態)
3、 遊水(返送)ポンプ29は自動で運転されており
、゛′遊水返送→着水月A−バーフロー→遊水返送”が
発生している。
、゛′遊水返送→着水月A−バーフロー→遊水返送”が
発生している。
ステップO:M100の発火
MlooのL12が成立しているので、まずMlooが
発火する。結果としてRHSに定義されているR110
.R115,・・・R155が適用可能になる。
発火する。結果としてRHSに定義されているR110
.R115,・・・R155が適用可能になる。
ステップ1:R120の発火
ルールR110〜R155の中で今発火の可能・性があ
るルールはR120,R125,R130である。(他
のルールは未評価の変数1′流量目標値(XXX)”を
含んでいる。) ルールの発火回数はどのルールも0回なので、ルール番
号が小さいルールから発火するか否かが調べられる。第
1表の例では、まずR120が調べられ、L12が成立
するので発火する。“流量目標値〔遊水返送β〕”には
流量下限値が代入され、結果として“遊水返送→着水井
オーバーフロー”の内、自動運転で返送していた分を止
める。
るルールはR120,R125,R130である。(他
のルールは未評価の変数1′流量目標値(XXX)”を
含んでいる。) ルールの発火回数はどのルールも0回なので、ルール番
号が小さいルールから発火するか否かが調べられる。第
1表の例では、まずR120が調べられ、L12が成立
するので発火する。“流量目標値〔遊水返送β〕”には
流量下限値が代入され、結果として“遊水返送→着水井
オーバーフロー”の内、自動運転で返送していた分を止
める。
ステップ2:R130の発火
今発火の可能性があるルールはR120゜R125,R
130,R140,R150である。
130,R140,R150である。
R120はすでに1回発火しているので優先度が下げら
れる。
れる。
R125のL12は成立しない。
R130のしH8が成立しているので、R130が発火
する。結果として゛流吊目at伯〔取水流量α〕″とパ
流量目標値〔絶息撹γ〕”が求まる。
する。結果として゛流吊目at伯〔取水流量α〕″とパ
流量目標値〔絶息撹γ〕”が求まる。
ステップ3:R110の発火
今発火の可能性があるルールRIIO。
R120,R125,R130,R140゜R145,
R150,R155である。
R150,R155である。
流量要求値は流量上/下限値を満足する様に定められて
いるのでR110が発火する。
いるのでR110が発火する。
結果として流量目標値の出力サブルーチンが呼び出され
て、制御目標値が出力され、#5TOPで推論が終了す
る。
て、制御目標値が出力され、#5TOPで推論が終了す
る。
動作例−2
推論開始時点のプラントの状態を以下の様に仮定する。
1、 流量実績値〔取水流量α〕〉流量実績値〔絶息撹
γ〕・・・・・・着水流路過多である。
γ〕・・・・・・着水流路過多である。
2、 パ遊水返送→着水井A−バーフロー→遊水返送
″が発生している。
″が発生している。
3、 着水井21はオーバーフロー不能である。
(遊水池28に貯水できない状態)
4、 遊水(返送)ポンプ29は手動で運転されており
、800 (m3/h)返送している。
、800 (m3/h)返送している。
(流量要求値〔遊水返送β)=800 (m3/h〕に
なっている) 5、 流量の上/下限値は取水流量α、絶息撹流入流量
γそれぞれ次の様に設定されている。
なっている) 5、 流量の上/下限値は取水流量α、絶息撹流入流量
γそれぞれ次の様に設定されている。
流量下限値〔取水流量α)=5000 (m3/h〕、
流量上限値〔絶息撹7)=6000 (m3/h) 6、 取水流量α、絶息撹流入流83γの制御モードt
よ自動である。
流量上限値〔絶息撹7)=6000 (m3/h) 6、 取水流量α、絶息撹流入流83γの制御モードt
よ自動である。
7、 流量要求値〔取水流量α〕”= 5500(m3
/h)、流量要求値〔絶息撹γ〕−5500(m3/h
)が適切であると演紳されている。
/h)、流量要求値〔絶息撹γ〕−5500(m3/h
)が適切であると演紳されている。
ステップO:M100の発火
MlooのL )−I Sが成立しているので、まずM
looが発火する。結果としてR)−18に定義されて
いるR110.R115・・・R155が適用可能にな
る。
looが発火する。結果としてR)−18に定義されて
いるR110.R115・・・R155が適用可能にな
る。
ステップ1:R125の発火
ルールR110〜R155の中で今発火の可能性がある
ルールはR120,R125,R130である。(他の
ルールは未評価の変数′′流足間目標値XXX)”を含
んでいる) ルールの発火回数はどのルールbO回なので、ルール番
号が小さいルールから発火するか否かが調べられる。
ルールはR120,R125,R130である。(他の
ルールは未評価の変数′′流足間目標値XXX)”を含
んでいる) ルールの発火回数はどのルールbO回なので、ルール番
号が小さいルールから発火するか否かが調べられる。
R120のLH8は成立しない。
R125が発火し“流量目標値(遊水返送β)″には、
プロセスの遊水返送流量δの実績値が代入される。
プロセスの遊水返送流量δの実績値が代入される。
結果として、゛流量目標値〔遊水返送β〕−800(m
3/h)” となる。
3/h)” となる。
ステップ2 : R14,0の発火
金発火の可能性があるルールはR120゜R125,R
130,R140,R150である。
130,R140,R150である。
R120の1l−Isは成立しない。
R125はすでに1回発火しているので優先度が下げら
れる。
れる。
ステップ3:R145の発火
今発火の可能性があるルールはR120゜R125,R
130,R140,R145゜R150である。
130,R140,R145゜R150である。
R120のLH8は成立しない。
R125はすでに1回発火しているので優先度が下げら
れる。
れる。
R130のLl−(Sは成立しない。
R140はすでに1回発火しているので優先罠が下げら
れる。
れる。
R145が発火する。結果として、
流量要求値〔取水流量α) −5000(m3/h)
となる。
ステップ4:R150の発火
今発火の可能性があるルールはR120゜R125,R
130,R140,R150である。
130,R140,R150である。
R120のL H8は成立しない。
R125はすでに1回発火しているので優先度が下げら
れる。
れる。
R130のL HSは成立しない。
R140はすでに1回発火しているので優先度が下げら
れる。
れる。
R145はすでに1回発火しているので優先度が下げら
れる。
れる。
R150が発火J゛る。結果として、
流量目標値〔取水流量α) −5000(m3/h)
となる。
ステップ5:R110の発火
今発火の可能性があるルールはR110゜R120,R
125,R130,R14,O。
125,R130,R14,O。
R145,R150,R155である。
流量要求値は流量上/下限値を満足する様に定められて
いるのでR110が発火する。
いるのでR110が発火する。
結果として流量目標値の出力ザブルーヂンが呼び出され
て、 取水流量目標値−5000(m3/h) 、絶息撹流入
流吊目標値−5800(m3/h)の制御目標値が出力
される。(遊水返送流量目標値は手動なので出力されな
い)そして、#5TOPで推論が終了する。
て、 取水流量目標値−5000(m3/h) 、絶息撹流入
流吊目標値−5800(m3/h)の制御目標値が出力
される。(遊水返送流量目標値は手動なので出力されな
い)そして、#5TOPで推論が終了する。
次に、制御仕様が変更された場合の、本発明の制御装置
での対応方法について説明Jる。
での対応方法について説明Jる。
実施例の作用の最初に示した仕様例が、以下の様に変更
された場合を例に説明する。
された場合を例に説明する。
制御仕様が変更され、流量調整の優先順位が遊水貯水〉
取水流量α〉絶息撹γ・・・・・・(3)から、 取水i量α〉遊水貯水〉急撹流量 ・・・・・・(4)
になった場合を考える。
取水流量α〉絶息撹γ・・・・・・(3)から、 取水i量α〉遊水貯水〉急撹流量 ・・・・・・(4)
になった場合を考える。
この場合、知識ベースの内容のうち第1表の■。
■を第2表の様に変更すれば良い。この第2表において
、下線部分は変更箇所を示す。
、下線部分は変更箇所を示す。
−26=
前記したようにこの様な「知識」の修正、変更は、知識
ベース・エディタ17を用いてなされる。
ベース・エディタ17を用いてなされる。
この結果、第2表においてはR140とR147(第1
表のR130に相当)の優先順位が逆になったため、R
140がR147より先に発火する様になる。
表のR130に相当)の優先順位が逆になったため、R
140がR147より先に発火する様になる。
結果として、上記(4)式の仕様変更に対応したことに
なる。
なる。
なお、この場合ルールの発火順序と知識ベース内でルー
ルが書かれている順序とは無関係なので、R147が書
かれている知識ベース13内での場所を変更する必要は
ない。
ルが書かれている順序とは無関係なので、R147が書
かれている知識ベース13内での場所を変更する必要は
ない。
以下に、上記実施例の効果について述べる。
従来の制御装置では、本実施例の様に、遊水池28の貯
水状態、配水池36の貯水状態を考歳して制御を行なう
様な制御対象をモデル化し、自動制御する事は困難であ
ったが、本実施例によれば、非数値的な運転ノウハウや
経験則をモデル化して「知識」としたものを知識ベース
に内蔵しておき、その知識ベースを参照して推論エンジ
ンにより制御目標値を設定し、その目標値に従って制御
するようにしたので、自動制御が可能であり、制御[l
範囲が拡大された。
水状態、配水池36の貯水状態を考歳して制御を行なう
様な制御対象をモデル化し、自動制御する事は困難であ
ったが、本実施例によれば、非数値的な運転ノウハウや
経験則をモデル化して「知識」としたものを知識ベース
に内蔵しておき、その知識ベースを参照して推論エンジ
ンにより制御目標値を設定し、その目標値に従って制御
するようにしたので、自動制御が可能であり、制御[l
範囲が拡大された。
また、制御仕様の変更、制御対象の改造、拡張に対して
も「知識」の変更ににつで対処可能である。
も「知識」の変更ににつで対処可能である。
さらに、制御装置内に組込まれている「知識」は、自然
言語(日本語等)風な記述も可能な表現形態としたため
、その「知識」を、第1表及び第2表に示した様に、人
間に分りやすい形で表現できるので、制御プログラムの
仕様が従来より、よりよく見える様になるという効果も
ある。
言語(日本語等)風な記述も可能な表現形態としたため
、その「知識」を、第1表及び第2表に示した様に、人
間に分りやすい形で表現できるので、制御プログラムの
仕様が従来より、よりよく見える様になるという効果も
ある。
また、さまざまな専門家から抽出した知識を知識ベース
として共有可能になるという効果もある。
として共有可能になるという効果もある。
以下に、他の実施例について述べる。
本実施例では、中央制御装置2と分散制御装置3.3.
・・・とを分離した分散制御方式での例を示したが、中
央制御装置2と分散制御装置3,3゜・・・とを一体と
した集中制御方式においても同様に制御装置を構成でき
る。
・・・とを分離した分散制御方式での例を示したが、中
央制御装置2と分散制御装置3,3゜・・・とを一体と
した集中制御方式においても同様に制御装置を構成でき
る。
また、1゛知識jの表現方法として、本実施例では、
IF(条件部)、丁目EN(処理部) ・・・(1)と
いう形式を用いたが、 (条件部)→(処理部) ・・・・・・・・・(5)
5式の様に、処理部を実行する条件とその処理を対応づ
ける表現形式であれば、どの様な表現方法を用いる事も
可能である。
いう形式を用いたが、 (条件部)→(処理部) ・・・・・・・・・(5)
5式の様に、処理部を実行する条件とその処理を対応づ
ける表現形式であれば、どの様な表現方法を用いる事も
可能である。
以上説明したように、本発明によれば、制御ルールを内
蔵した記憶装置を参照して、設定下段により制御目標値
を定め、その1]標値に従って制御するようにしたので
、制御対象が拡大される。
蔵した記憶装置を参照して、設定下段により制御目標値
を定め、その1]標値に従って制御するようにしたので
、制御対象が拡大される。
第1図は本発明の実施例どしてのプロセス制御装置の使
用例を示す構成図、第2図は上記制御l装置にお(プる
推論エンジンを内蔵した監視部及び目標値演算部の機能
を説明する流れ図である。 1・・・対象プロセス、2・・・中央制御装置、3・・
・分散制御装置、4・・・データ伝送装置、55・・・
プロセスインターフェイス、6・・・監視部、7・・・
目標値演算部、8・・・推論エンジン、9・・・推論エ
ンジン、13・・・知識ベース、14・・・オペレータ
、15・・・マン・マシン・インターフェイス、14a
・・・表示・入力装置、17・・・知識ベースエディタ
、18a・・・表示・入力装置、18・・・つ門家、1
9・・・最適制御計画部、20・・・プラントシュミレ
ータ部、21・・・着水月、22・・・水源、23・・
・水源、24・・・河川、25・・・取水ポンプ月、2
6・・・取水ポンプ、27・・・管、28・・・遊水池
、29・・・遊水ポンプ、30・・・管、31・・・管
、32・・・A系、33・・・B系、34・・・C系、
35・・・D系、36・・・配水池。 出願人代理人 佐 藤 −雄 手続補正歯 昭和61年6月11日
用例を示す構成図、第2図は上記制御l装置にお(プる
推論エンジンを内蔵した監視部及び目標値演算部の機能
を説明する流れ図である。 1・・・対象プロセス、2・・・中央制御装置、3・・
・分散制御装置、4・・・データ伝送装置、55・・・
プロセスインターフェイス、6・・・監視部、7・・・
目標値演算部、8・・・推論エンジン、9・・・推論エ
ンジン、13・・・知識ベース、14・・・オペレータ
、15・・・マン・マシン・インターフェイス、14a
・・・表示・入力装置、17・・・知識ベースエディタ
、18a・・・表示・入力装置、18・・・つ門家、1
9・・・最適制御計画部、20・・・プラントシュミレ
ータ部、21・・・着水月、22・・・水源、23・・
・水源、24・・・河川、25・・・取水ポンプ月、2
6・・・取水ポンプ、27・・・管、28・・・遊水池
、29・・・遊水ポンプ、30・・・管、31・・・管
、32・・・A系、33・・・B系、34・・・C系、
35・・・D系、36・・・配水池。 出願人代理人 佐 藤 −雄 手続補正歯 昭和61年6月11日
Claims (1)
- 制御対象を制御目標値に従って自動制御するプロセス制
御装置において、前記制御対象の状態情報に応じて制御
の仕方を定めた制御ルールを内蔵した記憶手段と、前記
制御ルールを参照して前記制御対象の状態情報に基づい
て前記制御目標値を設定する設定手段と、を備えたこと
を特徴とするプロセス制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12489486A JPS62281002A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12489486A JPS62281002A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | プロセス制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62281002A true JPS62281002A (ja) | 1987-12-05 |
Family
ID=14896735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12489486A Pending JPS62281002A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | プロセス制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62281002A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0477801A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-11 | Toshiba Corp | 分散型プラント監視制御装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59167708A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-21 | Hitachi Ltd | プラント計装制御装置 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP12489486A patent/JPS62281002A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59167708A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-21 | Hitachi Ltd | プラント計装制御装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0477801A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-11 | Toshiba Corp | 分散型プラント監視制御装置 |
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