JP4170717B2 - Piping design method for quantitative batch control system - Google Patents

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Description

【特許文献１】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異種の液体を混入する際に使用される定量バッチ制御システムの配管設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、異種液体を混入する際には液体毎にバッチ制御により一定量を計測し、これを所定の製品タンクに供給して異種の液体を混入する方法が用いられているが、この供給流路上の各構成部品を駆動する制御プログラムは、客先の配管が種々異なることから客先ごとに都度設計する必要が生じている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、制御内容が液体を一定量計測して、これを所定の貯留タンクに送り出すだけにも拘わらず都度配管設計をし、その上その制御プログラムを作成しなければならず、製造コストが高くなる等の欠点が生じている。
【０００４】
本発明は、上記欠点の除去を目的とするもので、複数の液体を一定量毎計測してこれを製品タンクに供給するように構成した製品ラインにおいて、この製品ラインの構成部品を実際のレイアウトに応じて原料タンク、ポンプおよび第１開閉弁でなる原料部配管毎、流量計および調節計でなる計測部配管毎に記憶し、原料タンクおよび製品タンクが指定されると、これらタンクに接続される構成部品を作動させるように構成した配管設計方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
原料タンクに貯留される液体を所定の製品タンクに供給する製品ラインを複数個備える配管モデルから実際のレイアウトに対応するように構成部品を選択するとともに、選択された構成部品を作動させて原料タンクから供給される液体を一定量毎製品タンクに供給するように構成した定量バッチ制御システムにおいて、
製品ラインの構成部品を、原料タンク、ポンプおよび第１開閉弁でなる複数の原料部配管、流量計および調節計でなる複数の計測部配管、およびブロー部配管につながる複数の第２開閉弁配管並びに製品タンクに接続される複数の第３開閉弁配管別に記憶し、原料タンクが指定されると、その原料タンクを含む原料部配管およびこれに接続される計測部配管を選択し、これら選択された原料部配管および計測部配管別に記憶された構成部品の有無により選択される動作プログラムを作動させて各構成部品を作動させるように構成されている。また、製品タンクが指定されると、第２開閉弁配管および製品タンクに接続される第３開閉弁配管を選択し、これら選択された第２開閉弁配管および第３開閉弁配管別に記憶された構成部品の有無により選択される動作プログラムを作動させて各構成部品を作動させるように構成してもよい。
【０００６】
また、任意の原料部配管、計測部配管、第１開閉弁配管を原料ライン毎に記憶するようにして、原料ラインが指定されると、これに対応する原料部配管および計測部配管を呼び出し、これらに対応する動作プログラムを順次作動させるとともに、製品タンクが指定されると、これに対応する第３開閉弁を開放するようにしてもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。図１において、１は複数の原料タンク２に貯留される液体を一定量毎計測してこれを所定の製品タンク３に供給する定量バッチ制御システムの制御装置であり、原料タンク２から延びる原料ライン上および後記するブロー部配管４から製品タンク３までの製品ライン上の構成部品を制御する制御部１ａと、各種情報を入力する操作部１ｂと、各種情報を記憶する記憶部１ｃと、表示部１ｄとからなっている。
【０００８】
前記記憶部１ｃは、原料タンク２に連なるポンプ５ａおよび第１開閉弁５ｂでなる原料部配管５、流量計６ａおよび調節計６ｂでなる計測部配管６、ブロー部配管４を選択する第２開閉弁７ａを備えた第２開閉弁配管７、ブロー部配管４と製品タンク３とを接続する第３開閉弁８ａを備えた第３開閉弁配管８をそれぞれ複数個持つ配管モデル（図２参照）に対応して、しかもこれら配管毎に各構成部品の有無を記憶するように構成されている。前記構成部品は、原料ラインあるいは製品ライン自体がない時には、「０」として、前記ラインに接続されて制御可能な時には「１」として、前記ライン中になくてラインが直結されている時には「２」として記憶されるように構成されている。また、前記記憶部１ｃは原料部配管５、計測部配管６および第２開閉弁配管７からそれぞれ１個取り出してこれらを原料ライン毎に記憶するように構成されている。さらに、この記憶部１ｃは前記原料ライン、ブロー部配管４および製品ラインからそれぞれ１個を取り出してこれらをバッチグループとして記憶するよう構成されている。しかも、この記憶部１ｃは原料部配管５、計測部配管６、第２開閉弁配管７の各構成部品の有無により選択される制御プログラムを記憶するように構成されている。
【０００９】
前記原料部配管５に対応する制御プログラムは、図３に示すように、
１）記憶部の情報から原料ラインに対応したポンプの情報が「０」か否かを判断し、これが「０」の時、８）にジャンプする。
２）前記情報が「２」か否かを判断し、これが「２」でない時、４）にジャンプする。
３）ポンプフラグ＝０とする。
４）ポンプフラグ≠０か否かを判断し、これが「０」の時、６）にジャンプする。
５）ポンプ駆動指令信号を出力する。
６）リターン
となるように構成されている。
【００１０】
また、計測部配管６に対応する制御プログラムは、図４に示すように、
１）記憶部の情報から流量計の情報が「０」か否かを判断し、これが「０」の時、計測部配管再選択表示信号を出力して、１４）にジャンプする。
２）記憶部の情報から流量計の情報が「２」か否かを判断し、これが「２」の時、１４）にジャンプする。
３）操作部からの作業開始信号を待つ。
４）第１開閉弁、第２開閉弁開放指令信号を出力するとともに、ポンプ作動指令信号を出力する。
５）流量計の計測値を読み込む。
６）記憶部の情報から調節計の情報が「１」か否かを判断し、これが「１」でない時、 １０）にジャンプする。
７）計測値から瞬時流量を算出する。
８）瞬時流量が設定瞬時流量にほぼ等しいかを判断し、これらがほぼ等しい時、１０）にジャンプする。
９）調節計作動指令信号を出力する。
１０）計測値が設定値に達したか否かを判断し、これが設定値に達しない時、４）に戻る。
１１）第１開閉弁閉止指令信号、第２開閉弁閉止指令信号およびポンプ停止指令信号を出力する。
１２）全原料部配管の流量計の計測値が設定流量に達したか否かを判断し、全計測値が設定値に達するのを待つ。
１３）第３開閉弁閉止指令信号を出力する。
１４）リターン。
となるように構成されている。
【００１１】
前記操作部１ｂは、原料部配管５、計測部配管６およびブロー部配管４の各構成部品の有無を指示するとともに、任意の原料ライン、ブロー部配管４および製品タンク３を選択してバッチグループを作成する一方、液体の設定積算流量、設定瞬時流量を各計測部配管毎に入力できるように構成されている。
【００１２】
前記制御部１ａは操作部１ｂから原料タンク選択信号を受けると、記憶部１ｃからこれに対応する原料ラインを選択して、この原料ラインに対応して記憶された原料部配管５に対する制御プログラム、計測部配管６に対応する制御プログラムを順次呼び出して各構成部品を制御するように構成されている。また、前記制御部１ａは操作部１ｂから製品タンク選択信号を受けると、図５に示すように、
１）記憶部の情報から製品タンクに対応する第３開閉弁の情報が「０」か否かを判断し、これが「０」である時、製品タンク再選択指令信号を出力して、３）にジャンプする。
２）第３開閉弁開放指令信号を出力する。
３）リターン。
となるように構成されている。
【００１３】
上記定量バッチ制御システムにおいて、客先の設備に応じた配管を設計する場合、あらかじめ用意された配管モデルから客先の配管図に対応した模式配管図を作成する。この模式配管図から、原料部配管５および計測部配管６の各構成部品の有無を各配管毎に記憶部１ｃに記憶する。また、操作部１ｂから各原料ライン上にある原料部配管５、計測部配管６および第２開閉弁配管７が入力され、これらが記憶部１ｃに記憶され、さらに設定積算流量、設定瞬時流量が入力されて記憶部１ｃに記憶される。
【００１４】
その後、作業者が操作部１ｂから原料ラインと製品タンク３とが選択されてバッチグループが選択されると、選択された原料ラインおよび製品タンク３自体がない時、あるいはそのライン上に第１開閉弁５ｂまたは流量計６ａがない時には、原料ライン再選択あるいは計測部配管再選択が表示部１ｄで表示される。また、選択された原料ラインおよび製品タンク３があり、第１開閉弁５ｂおよび流量計６ａもあって、しかも原料配管部５にポンプ５ａがある時には、操作部１ｂから作業開始信号が入力されると、第１開閉弁５ｂおよび第２開閉弁７ａが開放されると同時に、ポンプ５ａが作動する。同時に、第３開閉弁８ａも開放され、液体が計測部配管６およびブロー部配管４を経由して製品タンク３に供給される。この間、流量計６ａの計測値が計測され、調節計６ｂが接続されている時には、瞬時流量が一定になるように制御される。前記流量計６ａの計測値が設定流量に達すると、第１・第２開閉弁５ｂ，７ａが閉止されると同時にポンプ５ａが停止し、さらに全流量計の計測値が設定値に達するのを待って、第３開閉弁８ａが閉止され、所定流量の液体が製品タンク３に供給される。
【００１５】
また、前記原料部配管５にポンプ５ａがない時には、ポンプ作動指令信号を出力することなく，液体の定量供給作業が行われる。
【００１６】
なお、前記原料部配管５、流量計６ａおよび調節計６ｂでなる計測部配管６、ブロー部配管４を選択する第２開閉弁配管７、ブロー部配管４に接続される製品タンク３を選択する第３開閉弁配管８を表示画面上に表示するようにし、表示画面上にある原料ライン毎に原料部配管５、計測部配管６、第２開閉弁配管７を記憶するようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は複数の液体を一定量毎計測してこれを製品タンクに供給するように構成した製品ラインにおいて、この製品ラインの各構成部品を実際のレイアウトに応じて原料タンク、ポンプおよび第１開閉弁でなる原料部配管毎、流量計および調節計でなる計測部配管毎に記憶し、原料タンクおよび製品タンクが指定されると、これら配管毎に構成部品が作動するように構成されている。そのため、製品ラインの構成部品が原料部配管、計測部配管毎に記憶されるので、これら構成部品を作動させる場合には、原料タンクおよび製品タンクを指定するだけで、これらタンクに接続される構成部品を作動させることができ、全部の構成部品に作動指令信号を送るように指示する必要がなく、迅速に定量バッチ作業を行うことができる配管設計方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る定量バッチ制御システムの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る配管モデルの説明図である。
【図３】本発明に係る制御部の原料部配管制御プログラムを説明するフローチャートである。
【図４】本発明に係る制御部の計測部配管制御プログラムを説明するフローチャートである。
【図５】本発明に係る制御部の製品タンク選択制御プログラムを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御装置
１ａ 制御部
１ｂ 操作部
１ｃ 記憶部
１ｄ 表示部
２ 原料タンク
３ 製品タンク
４ ブロー部配管
５ 原料部配管
５ａ ポンプ
５ｂ 第１開閉弁
６ 計測部配管
６ａ 流量計
６ｂ 調節計
７ 第２開閉弁配管
７ａ 第２開閉弁
８ 第３開閉弁配管
８ａ 第３開閉弁[Patent Document 1]
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a piping design method for a quantitative batch control system used when mixing different types of liquids.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when mixing different liquids, a method has been used in which a certain amount is measured by batch control for each liquid and supplied to a predetermined product tank to mix different liquids. The control program for driving each of these components needs to be designed for each customer because the customer's piping is different.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, it is necessary to design a pipe each time, and to create a control program for it even though the control content is to measure a certain amount of liquid and send it to a predetermined storage tank, which increases the manufacturing cost. Etc. are caused.
[0004]
An object of the present invention is to eliminate the above-described drawbacks. In a product line configured to measure a plurality of liquids at a predetermined amount and supply the liquid to a product tank, the components of the product line are actually laid out. The raw material tank, the pump, and the first on-off valve are stored for each raw material section piping, and the measuring section piping, which is composed of a flow meter and a controller, and when a raw material tank and a product tank are designated, they are connected to these tanks. It is an object of the present invention to provide a piping design method configured to actuate components .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The liquid to be stored in the raw material tank while selecting components to correspond to the actual layout from the pipe model to obtain a plurality Bei product line for supplying a predetermined product tank, to operate the selected component In a quantitative batch control system configured to supply a constant amount of liquid supplied from a raw material tank to a product tank,
Components of the product line include a plurality of raw material section piping consisting of a raw material tank, a pump and a first on-off valve, a plurality of measuring section piping consisting of a flow meter and a controller, and a plurality of second on-off valve piping connected to a blow section piping. and stored in a plurality of the third on-off valve by pipe connected to the product tank, the raw material tank is specified, selecting the material portion piping and measuring unit piping connected thereto including the raw material tank, these selection Each component is operated by operating an operation program selected according to the presence or absence of the component stored for each raw material section pipe and measurement section pipe . Further, when the product tank is specified, selecting the third on-off valve piping connected to the second on-off valve pipe and the product tank are those selected second on-off valve pipe, and the third on-off valve pipe by the storage Alternatively, each component may be operated by operating an operation program selected depending on the presence or absence of the component.
[0006]
Moreover, when the raw material line is designated so that an arbitrary raw material portion piping, measuring portion piping, first on-off valve piping is stored for each raw material line, the corresponding raw material portion piping and measuring portion piping are called, The operation programs corresponding to these may be sequentially operated, and when a product tank is designated, the third on-off valve corresponding to the product tank may be opened.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a control device of a quantitative batch control system that measures a predetermined amount of liquid stored in a plurality of raw material tanks 2 and supplies the liquid to a predetermined product tank 3. A control unit 1a that controls components on the product line from the blow unit piping 4 to the product tank 3 described above and below, an operation unit 1b that inputs various types of information, a storage unit 1c that stores various types of information, and a display unit 1d.
[0008]
The storage unit 1c is a second opening / closing unit for selecting a material unit pipe 5 including a pump 5a and a first on-off valve 5b connected to the material tank 2, a measuring unit pipe 6 including a flow meter 6a and a controller 6b, and a blow unit piping 4. the second opening closed pipe 7 with a valve 7a, the blow unit pipe 4 and the third on-off valve pipe 8 a pipe model with a plurality each having a third on-off valve 8a for connecting the product tank 3 (see FIG. 2 ), And the presence or absence of each component is stored for each of these pipes. The component is “0” when there is no raw material line or the product line itself, “1” when connected to the line and controllable, and “2” when the line is not directly in the line but directly connected. Is stored as “.”. Further, the storage unit 1c is configured to take out one each from the raw material part pipe 5, the measurement part pipe 6 and the second on-off valve pipe 7, and store them for each raw material line. Further, the storage unit 1c is configured to take out one each from the raw material line, the blow unit piping 4 and the product line and store them as a batch group. In addition, the storage unit 1c is configured to store a control program that is selected based on the presence or absence of each component of the raw material unit pipe 5, the measurement unit pipe 6, and the second on-off valve pipe 7.
[0009]
The control program corresponding to the raw material section piping 5 is as shown in FIG.
1) It is determined whether the information of the pump corresponding to the raw material line is “0” from the information in the storage unit, and when this is “0”, the process jumps to 8).
2) It is determined whether or not the information is “2”. If this information is not “2”, the process jumps to 4).
3) Set pump flag = 0.
4) It is determined whether or not the pump flag is not 0. When this is "0", the process jumps to 6).
5) Output a pump drive command signal.
6) It is configured to be a return.
[0010]
Moreover, the control program corresponding to the measurement part piping 6 is as shown in FIG.
1) It is determined whether or not the flow meter information is “0” from the information in the storage unit. When this is “0”, the measurement unit piping reselection display signal is output, and the process jumps to 14).
2) From the information in the storage unit, it is determined whether or not the flow meter information is “2”. When this is “2”, the process jumps to 14).
3) Wait for a work start signal from the operation unit.
4) The first on-off valve and the second on-off valve opening command signal are output, and the pump operation command signal is output.
5) Read the flow meter measurement value.
6) It is determined from the information in the storage section whether or not the controller information is “1”, and if it is not “1”, the process jumps to 10).
7) The instantaneous flow rate is calculated from the measured value.
8) Judge whether the instantaneous flow rate is substantially equal to the set instantaneous flow rate, and jump to 10) when these are almost equal.
9) Output the controller operation command signal.
10) It is determined whether or not the measured value has reached the set value. If this value does not reach the set value, the process returns to 4).
11) A first on-off valve closing command signal, a second on-off valve closing command signal, and a pump stop command signal are output.
12) It is determined whether or not the measured values of the flowmeters of all the raw material section pipes have reached the set flow rate, and wait for all the measured values to reach the set value.
13) Output a third on-off valve closing command signal.
14) Return.
It is comprised so that.
[0011]
The operation unit 1b instructs the presence / absence of each component of the raw material pipe 5, the measurement pipe 6 and the blow pipe 4, and selects an arbitrary raw material line, the blow pipe 4 and the product tank 3 to select a batch group. On the other hand, the set integrated flow rate and the set instantaneous flow rate of the liquid can be input for each measurement unit pipe.
[0012]
When the control unit 1a receives a raw material tank selection signal from the operation unit 1b, the control unit 1a selects a raw material line corresponding to the raw material tank from the storage unit 1c, and a control program for the raw material unit piping 5 stored corresponding to the raw material line, A control program corresponding to the measurement section pipe 6 is sequentially called to control each component. When the control unit 1a receives a product tank selection signal from the operation unit 1b, as shown in FIG.
1) From the information in the storage unit, it is determined whether or not the information of the third on-off valve corresponding to the product tank is “0”. When this is “0”, a product tank reselection command signal is output. Jump to.
2) Output a third on-off valve opening command signal.
3) Return.
It is comprised so that.
[0013]
In the above-described quantitative batch control system, when designing piping according to customer equipment, a schematic piping diagram corresponding to the customer piping diagram is created from a piping model prepared in advance. From this schematic piping diagram, the presence / absence of each component of the raw material pipe 5 and the measuring pipe 6 is stored in the storage unit 1c for each pipe. Further, the raw material section pipe 5, the measuring section pipe 6 and the second on-off valve pipe 7 on each raw material line are inputted from the operation section 1b, and these are stored in the storage section 1c, and the set integrated flow rate and the set instantaneous flow rate are further stored. The data is input and stored in the storage unit 1c.
[0014]
Thereafter, when the operator selects the raw material line and the product tank 3 from the operation unit 1b and selects the batch group, when the selected raw material line and the product tank 3 itself do not exist or on the line, the first opening / closing is performed. When there is no valve 5b or flow meter 6a, the raw material line reselection or the measurement unit piping reselection is displayed on the display unit 1d. In addition, when there is a selected raw material line and product tank 3, a first on-off valve 5b, a flow meter 6a, and a raw material piping section 5 with a pump 5a, a work start signal is input from the operation section 1b. When the first on-off valve 5b and the second on-off valve 7a are opened, the pump 5a operates. At the same time, the third on-off valve 8 a is also opened, and the liquid is supplied to the product tank 3 via the measuring section pipe 6 and the blow section pipe 4. During this time, the measured value of the flow meter 6a is measured, and when the controller 6b is connected, the instantaneous flow rate is controlled to be constant. When the measured value of the flow meter 6a reaches the set flow rate, the first and second on-off valves 5b and 7a are closed and the pump 5a is stopped at the same time, and the measured value of all the flow meters reaches the set value. After waiting, the third on-off valve 8 a is closed, and a predetermined flow rate of liquid is supplied to the product tank 3.
[0015]
When the raw material section pipe 5 does not have the pump 5a, the liquid constant supply operation is performed without outputting the pump operation command signal.
[0016]
The raw material section pipe 5, the measuring section pipe 6 composed of the flow meter 6a and the controller 6b, the second on-off valve pipe 7 for selecting the blow section pipe 4, and the product tank 3 connected to the blow section pipe 4 are selected. The third on-off valve pipe 8 may be displayed on the display screen, and the raw material section pipe 5, the measurement section pipe 6, and the second on-off valve pipe 7 may be stored for each raw material line on the display screen.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention , in a product line configured to measure a plurality of liquids at a predetermined amount and supply the liquid to the product tank, each component of the product line is a raw material tank according to an actual layout. , Memorize every raw material section piping consisting of pump and first on-off valve and every measuring section piping consisting of flow meter and controller, and when raw material tank and product tank are specified, component parts will operate for each of these piping It is configured. Therefore, since the components of the product line are stored for each raw material section piping and measuring section piping, when these components are operated, it is only necessary to specify the raw material tank and the product tank and connect to these tanks. It is possible to provide a piping design method that can operate parts and does not need to instruct to send an operation command signal to all the components, and can perform a quantitative batch operation quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control device of a quantitative batch control system according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a piping model according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a raw material section piping control program of a control section according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a measurement unit piping control program of the control unit according to the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a product tank selection control program of the control unit according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control apparatus 1a Control part 1b Operation part 1c Memory | storage part 1d Display part 2 Raw material tank 3 Product tank 4 Blow part piping 5 Raw material part piping 5a Pump 5b 1st on-off valve 6 Measuring part piping 6a Flow meter 6b Controller 7 Second opening / closing Valve piping 7a Second on-off valve 8 Third on-off valve piping 8a Third on-off valve

Claims (2)

原料タンクに貯留される液体を所定の製品タンクに供給する製品ラインを複数個備える配管モデルから実際のレイアウトに対応するように構成部品を選択するとともに、選択された構成部品を作動させて原料タンクから供給される液体を一定量毎製品タンクに供給するように構成した定量バッチ制御システムにおいて、
製品ラインの構成部品を、原料タンク、ポンプおよび第１開閉弁でなる複数の原料部配管、流量計および調節計でなる複数の計測部配管、およびブロー部配管につながる複数の第２開閉弁配管並びに製品タンクに接続される複数の第３開閉弁配管別に記憶し、原料タンクが指定されると、その原料タンクを含む原料部配管およびこれに接続される計測部配管を選択し、これら選択された原料部配管および計測部配管別に記憶された構成部品の有無により選択される動作プログラムを作動させて各構成部品を作動させるように構成したことを特徴とする配管設計方法。The liquid to be stored in the raw material tank while selecting components to correspond to the actual layout from the pipe model to obtain a plurality Bei product line for supplying a predetermined product tank, to operate the selected component In a quantitative batch control system configured to supply a constant amount of liquid supplied from a raw material tank to a product tank,
Components of the product line include a plurality of raw material section piping consisting of a raw material tank, a pump and a first on-off valve, a plurality of measuring section piping consisting of a flow meter and a controller, and a plurality of second on-off valve piping connected to a blow section piping. and stored in a plurality of the third on-off valve by pipe connected to the product tank, the raw material tank is specified, selecting the material portion piping and measuring unit piping connected thereto including the raw material tank, these selection A piping design method characterized in that each component is operated by operating an operation program selected according to the presence or absence of the component stored for each raw material section piping and measurement section piping . 製品タンクが指定されると、第２開閉弁配管および製品タンクに接続される第３開閉弁配管を選択し、これら選択された第２開閉弁配管および第３開閉弁配管別に記憶された構成部品の有無により選択される動作プログラムを作動させて各構成部品を作動させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の配管設計方法。When product tank is specified, selecting the third on-off valve piping connected to the second on-off valve pipe and the product tank were those selected second on-off valve pipe, and the third on-off valve pipe by the storage configuration The piping design method according to claim 1, wherein each component is operated by operating an operation program selected depending on the presence or absence of the component .
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