JPS63239508A - Plant simulation device - Google Patents

Plant simulation device

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JPS63239508A
JPS63239508A JP7342187A JP7342187A JPS63239508A JP S63239508 A JPS63239508 A JP S63239508A JP 7342187 A JP7342187 A JP 7342187A JP 7342187 A JP7342187 A JP 7342187A JP S63239508 A JPS63239508 A JP S63239508A
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片山 恭紀
Yasuo Morooka
泰男 諸岡
Taiko Takano
高野 たい子
Harumi Maruyama
丸山 晴美
Itsuo Shimizu
清水 五雄
Masahiro Tobiyo
正博 飛世
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Abstract

PURPOSE:To omit re-adjustment at the time of setting to a real plant by correcting the model of the plant with the real data of said plant and executing the design, etc., of a control device to it equal to the fact that they are executed with the real plant as an object. CONSTITUTION:A plant 1 is controlled so that a desired output is obtained by a control device 2. An input S1, a manipulated variable S2, etc., of the device 2 are stored through a data collecting device 3 to a memory 11 of a plant simulator 10 and the manipulated variable S2 is inputted to a model means 12. The output of the means 2 is compared with a plant output S4 by a comparator 13, the error is obtained and sent to a parameter changing means 14. When an expert changes the parameter so that the error can be the allowable value or below with the means 14, a block element means 15 is controlled with the means 14, the comparator 13, etc., so as to be equal to the device 2. As the result, the responsiveness equal to the device 2 and the plant 1 is obtained by the simulator 10 and it is not necessary to re-adjust after the system design.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラントシミュレーション装置に係り。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a plant simulation device.

特に、多変数制御系を設計する上で必要なモデルの作成
及びそのモデルの解析に好適なプラントシミュレーショ
ン装置に関する。
In particular, the present invention relates to a plant simulation device suitable for creating a model necessary for designing a multivariable control system and analyzing that model.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のプラントシミュレーション装置は、″田沼、諸岡
、高野著「制御系の対話形CADシステム」日立評論節
65巻第3号、昭和58年3月号″′で論じられている
ように、−次遅れ要素、二次遅れ要素、むだ時間要素等
の線形常微分方程式で表現できるようにした解析システ
ムとして提案されたものであった。
Conventional plant simulation equipment is, as discussed in ``Tanuma, Morooka, and Takano, ``Interactive CAD System for Control Systems,'' Hitachi Hyoron Section Vol. 65, No. 3, March 1983'', It was proposed as an analysis system that could be expressed using linear ordinary differential equations such as delay elements, quadratic lag elements, and dead time elements.

ところで、圧延現象等は、前述のプラントシミュレーシ
ョン装置で採用しているような解析できる要素のみを用
い表現することが、非常に困難である。このため、従来
、制御系の設計を行うためのモデルは、計算機用言語(
例えば、フォートラン(FORTRAN) )の・手続
で表現されていたものを、線形要素で近似を行って作成
していた。
By the way, it is extremely difficult to express rolling phenomena and the like using only elements that can be analyzed, such as those employed in the above-mentioned plant simulation apparatus. For this reason, models for designing control systems have traditionally been used in computer languages (
For example, what was expressed in FORTRAN procedures was created by approximating it with linear elements.

そうして、このように作成されたモデルを用いて制御系
の設計を行っていた。ところが、このように線形近似に
より作成したモデルを用いて設計したシステムは、モデ
ルに誤差を含むことから、実際のシステムの動作状態と
異なる。そこで、当該モデルを用いて設計したシステム
は、現地に設置した後に制御装置の定数を調整し、所望
のシステム応答が得られるようにしていた。しかしなが
ら、鉄鋼圧延プラントの如きシステムの場合、定数を調
整するために試行圧延を行うには材料を多量に必要とす
ることから、定数を大巾に変えるような試行圧延を行う
ことができない。このため、ある程度の精度が出るよう
になった時点で圧延結果に大きな影響の出ない範囲、す
なわち被圧延材を製品として出荷できる範囲で制御装置
の定数を変更する調整を行なうようにしているため調整
に多大な時間を必要とする。
The control system was then designed using the model created in this way. However, a system designed using a model created by linear approximation in this way has errors in the model, and thus differs from the actual operating state of the system. Therefore, after a system designed using this model is installed on-site, the constants of the control device are adjusted to obtain the desired system response. However, in the case of a system such as a steel rolling plant, a large amount of material is required to perform trial rolling to adjust the constant, so it is not possible to perform trial rolling that changes the constant widely. For this reason, once a certain degree of accuracy is achieved, adjustments are made by changing the constants of the control device within a range that does not significantly affect the rolling results, that is, within a range that allows the rolled material to be shipped as a product. It takes a lot of time to adjust.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は、モデルに制御対象の入出力関係が正確
に反映されていないため、モデルを用いて制御系を設計
し、当該システムを設置後、再度i1整しなければなら
ないという問題があった。
The above conventional technology has the problem that the model does not accurately reflect the input/output relationship of the controlled object, so the control system must be designed using the model and the i1 adjustment must be performed again after the system is installed. .

本発明の目的は、制御対象のモデルを正確に記述し、シ
ステム設置後の再調整を無くしたプラントシミュレーシ
ョン装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a plant simulation device that accurately describes a model of a controlled object and eliminates the need for readjustment after system installation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成した本発明は、プラントの動作を実現す
るプラントシミュレーション装置において、該プラント
及びプラントを動作させる制御装置の情報を取り込み記
憶する記憶手段と、該プラントの動作と類似動作を行う
モデル手段と、該モデル手段に記憶手段からプラント入
力情報を入力した際の該モデル手段からの出力を該記憶
手段に記憶されているプラント出力情報と比較して誤差
信号を得る比較手段と、該比較手段からの誤差信号が最
小となるように前記モデル手段の定数を変更する変更手
段とを含んでなることを特徴とするものである。
The present invention, which has achieved the above object, provides a plant simulation device for realizing the operation of a plant, which includes a storage means for capturing and storing information on the plant and a control device for operating the plant, and a model means for performing an operation similar to the operation of the plant. a comparing means for obtaining an error signal by comparing the output from the model means with the plant output information stored in the storing means when plant input information is inputted to the model means from the storing means; and the comparing means and changing means for changing the constants of the model means so that the error signal from the model means is minimized.

〔作用〕[Effect]

プラントの入出力関係及びその動作状態を表わす43号
と同じように動作するモデルを作成し、制御装置のモデ
ルと組合せ解析する。それによって予め制御装置の諸室
数を、プラントの動作に合せ決定できるようになるので
、システムを設定後の再調整することが不要となる。
A model that operates in the same way as No. 43 representing the input/output relationship of the plant and its operating state is created and analyzed in combination with the control device model. This allows the number of rooms in the control device to be determined in advance in accordance with the operation of the plant, making it unnecessary to readjust the system after setting it up.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は本発明の実施例を示すブロック図であ′6゜第
1図において、1はプラント、2は制御装置1,3はデ
ータ収集装置、4はアナログ/ディジタル(A/D)変
換器、10はプラントシミュレータである。プラントシ
ミュレータ10は、記憶手段としてのメモリ11と、モ
デル手段12と、比較器13と、パラメータ変更手段1
4と、ブロック要素手段15とから構成されている。
Figure 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In Figure 1, 1 is a plant, 2 is a control device 1, 3 is a data acquisition device, and 4 is an analog/digital (A/D) conversion 10 is a plant simulator. The plant simulator 10 includes a memory 11 as a storage means, a model means 12, a comparator 13, and a parameter changing means 1.
4 and block element means 15.

上記構成からなる実施例の動作を説明する。The operation of the embodiment having the above configuration will be explained.

鉄鋼の圧延機等のプラント1は、制御装置2により、所
望の出力が得られるように制御される。
A plant 1 such as a steel rolling mill is controlled by a control device 2 so as to obtain a desired output.

すなわち、入力Siが制御装置2に入力されると、制御
装置2から操作量Szという出力を得る。
That is, when the input Si is input to the control device 2, an output of the manipulated variable Sz is obtained from the control device 2.

操作量S2はプラント1へ入力されると、プラント1の
状態S8とプラント1の出力S4へ影響を与える。これ
ら入力S1.操作量S2.状態S8゜出力S4は、デー
タ収集装置3へ入力される。データ収集装置3は、単な
るレベル変換器でもよく、あるいはデータレコーダのよ
うに磁気テープに記録し、後日利用できる形態のもので
もよい。
When the manipulated variable S2 is input to the plant 1, it affects the state S8 of the plant 1 and the output S4 of the plant 1. These inputs S1. Operation amount S2. The state S8° output S4 is input to the data collection device 3. The data acquisition device 3 may be a simple level converter, or may be of a type such as a data recorder that records data on a magnetic tape and can be used at a later date.

データ収集装置3の出力は、データ収集装置3からの信
号がアナログ信号の場合、A/D変換器4によりディジ
タル信号に変換して、プラントシミュレータ1oのメモ
リ11へ記憶される。
If the signal from the data collecting device 3 is an analog signal, the output of the data collecting device 3 is converted into a digital signal by the A/D converter 4 and stored in the memory 11 of the plant simulator 1o.

また、前記データ収集袋rR3の出力が、ディジタル信
号の場合、直接メモリ11へ記憶される。
Further, if the output of the data collection bag rR3 is a digital signal, it is directly stored in the memory 11.

メモリ11に記憶されたデータのうち、プラント1の操
作量S4に対応するデータは、モデル手段12に入力さ
れる。
Among the data stored in the memory 11, data corresponding to the manipulated variable S4 of the plant 1 is input to the model means 12.

モデル手段12はプラント1をシミュレーションしたも
のであり、上記モデル手段12の出力は比較器13に入
力される。前記比較器13には、前記メモリ11に記憶
されている前記プラント1の出力S4に対応する情報が
入力される。この比較器13は、出力S4に対応する情
報と前記モデル手段12からの出力とを比較することに
より誤差を求め、その誤差信号をパラメータ変更手段1
4に入力される。パラメータ変更手段14は、プラント
1の精通した者が、誤差信号を基にモデル手段12のパ
ラメータを変更するためのものである。ここで、プラン
ト1に精通した者(エキスパートと呼ぶ)がパラメータ
変更手段14を用い′て、誤差信号を許容誤差以下にな
るように、前記モデル手段12のパラメータを変更する
。誤差信号が許容誤差以下になると、メモリ11に記憶
され制御装置2の入力Szに対応する信号がブロック要
素手段15に入力される。ブロック要素手段15の出力
とメモリ11の操作量は比較器13に入力され、比較器
13の出力信号である誤差信号はパラメータ変更手段1
4に入力され、該パラメータ変更手段14により誤差信
号が零になるようにブロック要素手段15のパラメータ
を変更する。
The model means 12 is a simulation of the plant 1, and the output of the model means 12 is input to a comparator 13. Information corresponding to the output S4 of the plant 1 stored in the memory 11 is input to the comparator 13. This comparator 13 obtains an error by comparing the information corresponding to the output S4 with the output from the model means 12, and transmits the error signal to the parameter changing means 1.
4 is input. The parameter changing means 14 is for a person familiar with the plant 1 to change the parameters of the model means 12 based on the error signal. Here, a person familiar with the plant 1 (referred to as an expert) uses the parameter changing means 14 to change the parameters of the model means 12 so that the error signal becomes less than the allowable error. When the error signal falls below the allowable error, a signal stored in the memory 11 and corresponding to the input Sz of the control device 2 is input to the block element means 15. The output of the block element means 15 and the operation amount of the memory 11 are input to the comparator 13, and the error signal which is the output signal of the comparator 13 is input to the parameter changing means 1.
4, and the parameter changing means 14 changes the parameters of the block element means 15 so that the error signal becomes zero.

その結果、プラント1はモデル手段12と、制御装置2
はブロック要素手段15と等価となる。ここで、制御装
置2は通常PID制御装置等の線形要素や、リミッタ、
スイッチ等の簡単な非線形要素の組合せで表現でき、シ
ミュレータ10のブロック要素手段に対応し、パラメー
タも同じ値となるのが通常である。
As a result, the plant 1 has a model means 12 and a control device 2.
is equivalent to the block element means 15. Here, the control device 2 is usually a linear element such as a PID control device, a limiter,
It can be expressed by a combination of simple nonlinear elements such as switches, corresponds to the block element means of the simulator 10, and the parameters usually have the same values.

前記ブロック要素手段15.モデル手段12のパラメー
タの調整が終った時点で、メモリ11の入力信号がブロ
ック要素手段15に入力される。
Said block element means 15. When the adjustment of the parameters of the model means 12 is completed, the input signal of the memory 11 is inputted to the block element means 15.

該ブロック要素手段15からの出力(実プラントの場合
、操作量S2に相当する信号)は、モデル手段12に入
力される。上記モデル手段12は。
The output from the block element means 15 (in the case of an actual plant, a signal corresponding to the manipulated variable S2) is input to the model means 12. The model means 12 is as follows.

操作量S2に相当する信号を受は取り、その出力S4に
相当する信号を比較器13へ出力する。さらに比較器1
3は、上記モデル手段12からの出力とメモリ11に記
憶されているプラント出力とを比較すると共に、ブロッ
ク要素手段15からの出力と、メモリ11に記憶されて
いる操作量相当の信号とを比較し、その比較結果の誤差
信号をパラメータ変更手段14へ出力する。各誤差信号
が許容誤差以下になるように、パラメータ変更手段14
を用い、ブロック要素手段15及びモデル手段12のパ
ラメータを変更する。その結果、制御装置2.プラント
1と同等な応答特性がプラントシミュレータ10で得ら
れる。
The receiver receives a signal corresponding to the manipulated variable S2, and outputs a signal corresponding to the output S4 to the comparator 13. Furthermore, comparator 1
3 compares the output from the model means 12 with the plant output stored in the memory 11, and also compares the output from the block element means 15 with a signal corresponding to the manipulated variable stored in the memory 11. Then, an error signal resulting from the comparison is output to the parameter changing means 14. Parameter changing means 14 so that each error signal becomes less than the allowable error.
is used to change the parameters of the block element means 15 and model means 12. As a result, the control device 2. Response characteristics equivalent to those of the plant 1 can be obtained with the plant simulator 10.

パラメータ調整が終了したシミュレータ10は、制御装
置2及びプラント1と同時の動作を行うため、実プラン
トでは実際に入力できないような信号も含めて各種運転
状態に合せた外部入力Soをメモリ11の入力信号の代
りに入力することにより、各種のシミュレーションを実
行することができる。
The simulator 10, which has undergone parameter adjustment, operates simultaneously with the control device 2 and the plant 1, so it inputs external inputs So into the memory 11 in accordance with various operating conditions, including signals that cannot actually be input in the actual plant. Various simulations can be executed by inputting signals instead of signals.

したがって、本実施例によれば、システム設計し、シス
テム設置後の再調整を行う必要がない。
Therefore, according to this embodiment, there is no need to design the system and readjust it after the system is installed.

次にプラントシミュレータ10の具体的処理について、
第2図を例に説明する。
Next, regarding the specific processing of the plant simulator 10,
This will be explained using FIG. 2 as an example.

プラントの一例として、鉄鋼の圧延機システムでは、ロ
ールの速度を制御する速度制御系や、ロールのギャップ
を制御する圧下系では、時間に対して連続であり、制御
装置2としては一次遅れ要素又二次遅れ要素の線形制御
要素や、リミッタ。
As an example of a plant, in a steel rolling mill system, the speed control system that controls the speed of the rolls and the rolling system that controls the gap between the rolls are continuous with respect to time, and the control device 2 uses a primary lag element or Linear control element of second-order delay element and limiter.

スイッチ等の非線形要素等で表わすことができる。It can be represented by nonlinear elements such as switches.

これらの要素は、微分方程式を表わすものである。These elements represent differential equations.

例えば、第2図に示すような一次遅れ要素の場tT1 =f  (xzt  xzt  −)        
”(1)に示す微分方程式で表わすことができる。同時
に、二次遅れ要素も微分方式として記述することが可能
となる。
For example, in the case of a first-order lag element as shown in FIG. 2, tT1 = f (xzt xzt −)
"It can be expressed by the differential equation shown in (1). At the same time, the second-order lag element can also be described as a differential method.

一般に制御装置2は、上述のような一次遅れ要素、二次
遅れ要素等で記述できるPID制御装置である。その結
果ブロック線図で記述可能である。
Generally, the control device 2 is a PID control device that can be described using first-order lag elements, second-order lag elements, etc. as described above. As a result, it can be described using a block diagram.

一方、制御の対象であるプラント1は、圧延機の場合1
次の第(2)式のように、ヒル(HILL)の圧延方程
式に依存する。
On the other hand, the plant 1 to be controlled is 1 in the case of a rolling mill.
It depends on the Hill's rolling equation as shown in the following equation (2).

P l= b ” k、 t・K1・D p i・J肩
π面Tコこ「・・・(2)ただし、Dpt:1.08−
1.02riμ:摩擦係数 この場合、上記第(2)式は非線形で表わされているこ
とから、上記線形要素を合せて解析的に解を求めること
は困難である。
P l= b ”k, t・K1・D p i・J shoulder π plane Tko ``...(2) However, Dpt: 1.08-
1.02riμ: Friction coefficient In this case, since the above equation (2) is expressed nonlinearly, it is difficult to analytically find a solution by combining the above linear elements.

一方、多段圧延システム等では、速度制御系や気下系の
制御はアナログ量で行っているが、多段圧延機では各ス
タンド毎の速度指令やゲージ指令はディジタル計算機な
どから発せられる。いわゆる離散値系制御システム構成
でされる場合が多い。
On the other hand, in multi-high rolling systems, etc., the speed control system and the downward system are controlled using analog quantities, but in multi-high rolling mills, speed commands and gauge commands for each stand are issued from a digital computer or the like. This is often done with a so-called discrete value control system configuration.

このような、線形要素や非線形要素や離散要素を含む系
の時間応答を求める処理を第3図に示す。
FIG. 3 shows a process for determining the time response of a system including linear elements, nonlinear elements, and discrete elements.

第3図に示す処理は、″森正武他著[岩披講座情報料学
−18数値計算」音波書店昭和57年1月刊自144頁
至145頁″に記述されるルンゲ・フッタ(Rungs
 −Kutta)公式を応用したものである。
The process shown in FIG.
-Kutta) formula is applied.

すなわち、−次遅れ要素等はプロつり線図で表わされる
場合、機械的に、第(1)式のように微分方程式(連立
11’!常微分方程式)に表現し、ある時間でのf (
XI、 K2・・・)を求める連続系の計算をする(久
テップ100)。プラント1等のモデルのうち、連続系
で表現できる部分、例えば(2)式のようなHILLの
公式等を計算するモデル系(連続)の計算をする(ステ
ップ110.ステップ100,110)。
In other words, when −th order lag elements, etc. are expressed in a professional suspension diagram, they can be mechanically expressed as a differential equation (simultaneous 11'! ordinary differential equations) as in equation (1), and f (
Perform continuous system calculations to obtain (XI, K2...) (Kyu step 100). Of the model of the plant 1, etc., a part that can be expressed as a continuous system, for example, a model system (continuous) that calculates the HILL formula such as equation (2), is calculated (step 110. Steps 100, 110).

次のキザミ時間の応等を求めるRunge −Kutt
aの計算(RK計算)をする(ステップ120)。
Runge-Kutt asking for the next cut time
A calculation (RK calculation) is performed (step 120).

RKの計算を4回行ったか否かをステップ130で判定
し、4回未満の時はステップ100に、 RK計算が終
了した場合にはステップ140に移る。
It is determined in step 130 whether or not the RK calculation has been performed four times. If it is less than four times, the process moves to step 100, and if the RK calculation is completed, the process moves to step 140.

離散値系のサンプリング周期に相当する時間になった時
にはステップ150に移すが、それ以外の時にはステッ
プ100を実行させる(ステップ]40)。
When the time corresponding to the sampling period of the discrete value system has come, the process moves to step 150, but otherwise, step 100 is executed (step 40).

離散値系の計算を行い(ステップ150)、次にモデル
系の層数部分を計算する(ステップ160)。
The discrete value system is calculated (step 150), and then the layer number part of the model system is calculated (step 160).

そして、終了か否かを判断する(ステップ170)。Then, it is determined whether or not the process is finished (step 170).

ここで、離散値系の計算ステップ150を例を用いて説
明する。
The calculation step 150 for a discrete value system will now be explained using an example.

例えば。for example.

x(k+1)−ΦX(k)+”ψ”U(k)  −(3
)y (k ) = CX (k ) + D U (
k )      ・・・(4)なる状態方程式で表わ
される離散値系のシステムは、kステップ目の状態X 
(k)と入力U (k)をメモリに記憶しておき、出力
として、 X (k) 。
x(k+1)−ΦX(k)+”ψ”U(k)−(3
)y (k) = CX (k) + D U (
k ) ... (4) A discrete value system expressed by the state equation (4) is a state X at the kth step.
(k) and the input U (k) are stored in memory, and the output is X (k).

U (k)に出力行列〔CD〕を右から掛けて得られ、
k+1ステップ目の状態は第(3)式の右辺の9計算を
用いて求め、X (k)の代りに今求めたX (k+1
)を代入する。
Obtained by multiplying U (k) by the output matrix [CD] from the right,
The state of the k+1 step is obtained using the 9 calculations on the right side of equation (3), and instead of X (k), the state of the k+1 step
).

このような操作で順次、次のステップの状態を現在の状
態と入力から求める。
Through these operations, the state of the next step is determined from the current state and input.

一方、パラメータ変更手段14は、第(4)式のHI 
L Lの圧延方程式の入力であるH、V、S、出力のh
以外の項目がパラメータとして設定できる。
On the other hand, the parameter changing means 14 controls the HI of equation (4).
H, V, S, which is the input of the rolling equation of L, h of the output
Other items can be set as parameters.

例えば、 FOIITRANプログラムで第(4)式を
記述する場合、初期値となる。そこで、この初期値を設
定するプログラムを付加することにより実現可能である
For example, when writing equation (4) in the FOIITRAN program, this is the initial value. Therefore, this can be realized by adding a program that sets this initial value.

以上述べたような構成にすると、鉄鋼プラントでは高速
域での圧延現象に合せて、各種係数を求めて精度良く制
御できるようになっているが、通常運転速度の100分
の1程度の低速域では精度が落ちてしまう。
With the above-mentioned configuration, steel plants can calculate various coefficients and accurately control rolling phenomena in the high-speed range, but in the low-speed range of about 1/100 of the normal operating speed. This will reduce accuracy.

これは、高速域で運転した場合に生成される鉄は精度が
良いため製品として出荷でき、データ収集が容易である
。このため、デー・夕収集を行ないながら、パラメータ
を調整して行くことが可能である。
This is because the iron produced when operating at high speeds has high precision, so it can be shipped as a product and data collection is easy. Therefore, it is possible to adjust the parameters while collecting day and night data.

ところが、1/100程度の低速域では、摩擦係数、油
膜厚などのパラメータが大巾に異なるため製品として出
荷できるような精度の鉄製品が作り出せず、データ収集
のため試験操業を少数回行ってデータを収集していた。
However, in the low speed range of about 1/100, parameters such as friction coefficient and oil film thickness vary widely, making it impossible to produce iron products with enough precision to ship as products. was collecting data.

そのデータを本シミュレータ10のメモリに格納し、実
際とモデルの相違を求め、パラメータを少し振らせて応
答の変化を見る。その結果、比較器13の出力である誤
差信号が振れる。その振れが最高で、かつ、誤差信号の
値が最小となるようにパラメータを修正する。この繰返
しにてシステムを調整する。
The data is stored in the memory of the simulator 10, the difference between the actual model and the model is determined, and the parameters are slightly varied to observe changes in response. As a result, the error signal output from the comparator 13 fluctuates. The parameters are corrected so that the deflection is maximum and the value of the error signal is minimum. Adjust the system by repeating this process.

モデル12が実システムを忠実にシミュレートするよう
になった時点で、制御装置の設計に取掛かり所期の応答
が得られるようにブロック要素等を構成し、その応答を
求めながら修正していく。
Once Model 12 is able to faithfully simulate the actual system, we begin designing the control device, configuring block elements, etc. to obtain the desired response, and modifying it while obtaining that response. .

その結果、制御装置の修正結果を現地の圧延機を使わず
にも、模擬することができ、開発期間の大巾な短縮を図
ることが可能となった。 。
As a result, the results of modifying the control device can be simulated without using a local rolling mill, making it possible to significantly shorten the development period. .

第4図は、本発明の変形例を示すブロック図である0本
発明の実施例においてパラメータを変更するものをプラ
ントのエキスパートの知識を用いて最適な対策を求める
ものである。
FIG. 4 is a block diagram showing a modification of the present invention. In the embodiment of the present invention, the optimum countermeasure for changing parameters is determined using the knowledge of a plant expert.

すなわち、第4図に示す実施例が第1図のものと異なる
ところは、比較器13の誤差信号が推論手段16に入力
され、推論手段16が知識ベース17を用いて変更する
パラメータを決定し、パラメータ変更手段14に変更す
るパラメータを指示するようにした点にある。
That is, the difference between the embodiment shown in FIG. 4 and the embodiment shown in FIG. , the parameter to be changed is instructed to the parameter changing means 14.

知識ベース17の一例を第5図に示す。例えば鉄の板厚
延では圧延速度が低下するとパラメータとして摩擦係数
が減少し、現象として生成板厚が厚くなるという事を示
す。
An example of the knowledge base 17 is shown in FIG. For example, in thick rolling of iron plates, when the rolling speed decreases, the friction coefficient decreases as a parameter, and the resulting plate thickness increases as a phenomenon.

このような知識を用い、本実施例は第6図の推論プログ
ラムを実行する。すなわち、ルールの条件部を取り出す
(ステップ200)。次いで出発の状態と一致した条件
部を見出す(ステップ210)。
Using such knowledge, this embodiment executes the inference program shown in FIG. 6. That is, the condition part of the rule is extracted (step 200). Next, a condition part matching the starting state is found (step 210).

さらに、一致した条件部を取除き結論部に置換する(ス
テップ220)。状態が、目的とする状態と一致するか
否かを判定する(ステップ230)。
Furthermore, the matching condition part is removed and replaced with the conclusion part (step 220). It is determined whether the state matches the target state (step 230).

このように動作すると、圧延速度が低下した時に、生成
板厚が厚くなる現象が発生した場合、圧延速度低下とい
う現象が発生すると、現象の状態を速度が低下という状
態を取り除き、生成板厚が厚くなるという現象を置換え
る。誤差信号の生成板厚が厚くなるという現象が発生し
、推論した現象と一致する。その結果、摩擦係数を減少
させる振作部の結論を得てパラメータを変更する。
By operating in this way, when the rolling speed decreases and the resulting plate thickness becomes thicker, when the phenomenon of rolling speed decrease occurs, the condition of the phenomenon is removed from the state where the speed decreases, and the generated plate thickness increases. Replaces the phenomenon of thickening. A phenomenon in which the error signal generation plate thickness increases occurs, which is consistent with the inferred phenomenon. As a result, the parameters of the shaking part are changed to reduce the friction coefficient.

このように、定性的な表現のエキスパートの知識を入れ
ることにより、モデルの正確化が可能となる。
In this way, by incorporating the knowledge of experts in qualitative expression, it is possible to make the model more accurate.

尚、第4図の推論手段16.知識ベース17の代りに、
第7図のような同定機構18を設けてもよい。
Incidentally, the inference means 16 in FIG. Instead of knowledge base 17,
An identification mechanism 18 as shown in FIG. 7 may be provided.

この場合の処理アルゴリズムは、″相良節夫他「システ
ム同定」 (社)計測制御学会 昭和56年2月、第1
84頁乃至第259頁”に記載されている方法を用いる
ことにより確定的に求めるこ′ とができる。この場合
、推論方法と異なりあいまいな情報ではないので定量的
にパラメータを変更できる。″ 〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、プラントのモデルを
当該プラントの実データで修正し、それに対して制御装
置の設計等を実プラントを対象に行っているのと同等に
行うことができるので、実プラントに設定する際の再調
整を省くことができる効果がある。
The processing algorithm in this case is ``Setsuo Sagara et al., ``System Identification'', Institute of Instrumentation and Control Engineers, February 1980, 1st
It can be determined definitively by using the method described on pages 84 to 259. In this case, unlike the inference method, the information is not ambiguous, so the parameters can be changed quantitatively. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a plant model is modified using actual data of the plant, and the design of a control device, etc., is performed in the same way as if it were done for an actual plant. This has the effect of omitting readjustment when setting it up in an actual plant.

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

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は一次
遅れ系の表示例を示すブロック図、第3図は本発明の一
実施例の動作を示すフローチャート、第4図は本発明の
他の実施例を示す構成図。 第5図は知識ベースの一例を示す説明図、第6図は推論
アルゴリズムを示すフローチャート、第7図は本発明の
他の実施例を示す構成図である。 11・・・メモリ、12・・・モデル手段、14・・・
バラメ−タ変更手段、15・・・ブロック要素手段、1
6・・・推論手段、17・・・知識ベース、18・・・
同定機構。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a display example of a first-order delay system, FIG. 3 is a flowchart showing the operation of an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a knowledge base, FIG. 6 is a flowchart showing an inference algorithm, and FIG. 7 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention. 11...Memory, 12...Model means, 14...
Parameter changing means, 15...Block element means, 1
6... Reasoning means, 17... Knowledge base, 18...
Identification mechanism.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、プラントの動作を実現するプラントシミユレーシヨ
ン装置において、該プラント及びプラントを動作させる
制御装置の情報を取り込み記憶する記憶手段と、該プラ
ントの動作と類似動作を行うモデル手段と、該モデル手
段に記憶手段からプラント入力情報を入力した際の該モ
デル手段からの出力を該記憶手段に記憶されているプラ
ント出力情報と比較して該差信号を得る比較手段と、該
比較手段からの誤差信号が最小となるように前記モデル
手段の定数を変更する変更手段とを含んでなることを特
徴とするプラントシミユレーシヨン装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記変更手段は、
記憶手段に記憶された前記プラントの入力情報と、前記
プラント出力情報からプラントのパラメータを自動的に
決定する固定機構を設けたことを特徴とするプラントシ
ミユレーシヨン装置。 3、特許請求の範囲第1項において、前記変更手段は、
摩記比較手段の出力に対する現象と変更すべきパラメー
タの組を記述した知識ベースと、その知識ベースを基に
推論を行う推論機構を設け、該比較手段の出力により推
論機構を動作させることにより最適な前記プラントのパ
ラメータを決定するように構成したことを特徴とするプ
ラントシミユレーシヨン装置。
[Claims] 1. In a plant simulation device that realizes the operation of a plant, a storage means that captures and stores information about the plant and a control device that operates the plant, and performs an operation similar to the operation of the plant. a model means; a comparison means for obtaining the difference signal by comparing an output from the model means when inputting plant input information from the storage means to the model means with plant output information stored in the storage means; A plant simulation apparatus comprising: changing means for changing constants of said model means so that an error signal from said comparing means is minimized. 2. In claim 1, the changing means:
A plant simulation device comprising a fixing mechanism that automatically determines plant parameters from the input information of the plant stored in a storage means and the output information of the plant. 3. In claim 1, the changing means:
Optimization is achieved by providing a knowledge base that describes a set of phenomena and parameters to be changed for the output of the memorandum comparison means, and an inference mechanism that performs inference based on the knowledge base, and operating the inference mechanism using the output of the comparison means. A plant simulation device characterized in that it is configured to determine parameters of the plant.
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