JPS62215425A - 粉粒体定量輸送制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 一トχｘｌ目ｌ↓命へ十〜Ｉし−しｈ：’ａａゴ＾−（
ｉ−ロ４シＮ−１−場）〜・ト与７．１−＋−’：ゴｌ
ａ−的に気体輸送する方法において、粉粒体輸送ｌを所
定値に精度良く保つ制御方法に関する。

〔従来の技術〕

粉粒体輸送配管を用いて、気体輸送によって粉粒体を定
１＾輸送する場合の従来の制御方法を以下に説明する。

４、シ開昭５８−１０４８３３では、事前にキャリブレ
ーションによってブースタガス流量と粉粒体供給側加圧
タンク内圧力と輸送量との関係を求めておき、人力され
た輸送量設定値Ｗｓに基づいて、ブースタガス流量Ｑｂ
および加圧タンク内圧力ｐｔを設定して運転し、運転中
には実測される輸送量Ｗａと設定値ＷＳの偏差によって
ブースタガス流量Ｑｂを調節し所定の輸送量制御を達成
する方法が提案されている。

上記技術ではキャリブレーションにより３１を前に第４
図に示すような検量線が引かれていることを前提とし、
第５図にフローチャートを示すように、フィードバック
制御によって微調整しながら所定定量輸送に対応してい
くものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この従来技術には次のような問題点があった。

このような制御方法によると、該輸送系に何らかの外乱
１例えば、受入装置内圧力Ｐｂの変動、加圧タンク内圧
力ｐｔの変動、或は輸送配管中への異物の混入などが加
わった場合、各検出器及び調節器の感度をどんなに上げ
ても、実際に輸送されている粉粒体の輸送能力Ｗａの変
動分を検知してから制御動作に入るために、粉粒体の輸
送渣力Ｗａが所定の輸送能力設定値Ｗｓに収束するまで
には、必ず時間遅れが生じるという欠点があった。

また、粉粒体の物性が受は入れのロフトにより変動した
場合及び輸送能力設定値を変更する場合においても同様
な欠点があった。

本発明の目的は、上記のような問題点を解決するため、
輸送配管についての実績に基づいた統計的モデルを導入
してブースタガス流量Ｑｂの設定量を算出することによ
って、外乱変動があっても時間ｄれが少なく、かつ、条
件変更時の流１政変化の追従性がすぐれた方法を提供し
ようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ブースタガス配管を接続した１または２系列
以上の粉粒体輸送配管を用いて、加圧タンクから受入装
置まで、ブースタガスにより粉粒体を定量輸送する方法
において、ブースタガス流量、加圧タンク内圧力、受入
装置内圧力を独立変数とし、これらの実績値と粉粒体輸
送量との多重回帰式を各粉粒体輸送配管ごとに求め、該
多重回帰式と設定粉粒体輸送量とから算出したブースタ
ガス流量を輸送配管に送入すると共に、前記設定粉粒体
輸送量と実測輸送量との偏差をフィードバックしてブー
スタガス流量を制御することを特徴とする粉粒体定量輸
送制御方法である。

〔作用〕

第１図は本発明方法の適用される一実施例のシステムを
示すものである。

加圧タンク１は内部に粉粒体が充填され、この粉粒体を
流動化させる流動床２とタンクの重量を測る重量計５と
を備えている。タンクｌ内の粉粒体は１系列または多系
列の輸送配管４ａ〜４ｃを通ってそれぞれ受入袋７ｒ１
３　ａ〜３ｃに供給される。

輸送配管４ａ〜４ｃは、その管路の途中で合流するブー
スタガスライン１６によって加圧ブースタガス供給袋２
ｔ１５からブースタガスが供給される。このブースタガ
スはタンク１から各輸送配管４ａ〜４ｃに送入された粉
粒体を受入装置３ａ〜３Ｃまで気体輸送する。ブースタ
ガスはまたタンク１内を加圧すると共にタンクｌ内の粉
粒体を流動化しこれを輸送配管４ａ〜４ｃに供給するた
めにも用いられる。

加圧タンク１の内圧Ｐｔおよび受入装置３ａ〜３Ｃ内の
圧力ｐｂはそれぞれ圧力検出器７．１３で検出され、輸
送量制御装置１４に入力される。

粉粒体輸送量はタンク重量計５の計測値Ｗから量変化率
演算装置４６あるいは輸送配管４ａ〜４ｃに装着されて
いる粉体、流量計１８ａ〜１８ｃによって検出され、そ
の検出値は同様に輸送量制御装置１４に入力される。

タンクｌ内の圧力Ｐｔはタンク内圧力制御装置８により
調節弁９または排気弁１９の開度を調節することにより
コントロールされる。

ブースタガス流量Ｑｂはブースタガス流着検出’５１０
　ａ　−１０ｃにより検出され、ブースタガス流量制御
装置１１ａ〜ｌｌｃの出力により調節弁１２ａ〜１２ｃ
の開度を７Ａ＠することによって、コントロールされる
。ブースタガス流量制御装置１１ａ〜ｌｌｃは前記輸送
量制御装置１４の指令をうけて流量制御することが可能
なようになっている。

このようなシステムを用いて粉粒体をタンク１から各受
入装置３ａ〜３ｃへ定量的に輸送する場合、輸送量設定
量Ｗｓは輸送配管４ａ〜４ｃに供給されるブースタガス
流３ＨＱｂ、輸送タンクＰｂを独立変数として、下記の
多重回帰式（１）で記述することができる。本発明はこ
の多重回帰式を求めこれを利用して粉粒体幅送呈を定量
制御するものである。

本発明では制御目標Ｗと制御因子Ｑｂ、ｐｔ、ｐｂの定
性的関係を次のように仮定する。

（ａ）ブースタガス流量Ｑｂを増すと輸送量Ｗが減少し
、ブースタガス流−ｌ　Ｑ　ｂを減すると輸送量Ｗが増
加する。

（ｂ）圧力損失ΔＦ＝　（Ｐｔ−Ｐｂ）が一定のもとで
、Ｐｂを増すと（従ってＰｔも増）輸送量Ｗは増加し、
Ｐｂを減すると（従ってｐｔも減）輸送量Ｗは減少する
。

（ｃ）Ｐｂ一定のもとでΔＰを増すと（従ってＰｔ増）
、輸送量Ｗは増加する。

これにより輸送量Ｗは制御因子Ｑｂ、ＰＬ、Ｐｂの関数
であり、多重回帰分析により次のように定式化すること
ができる。

Ｗ＝　（Ａｔ　Ｑ　ｂ　＋Ａ２　Ｑ　ｂ２＋・・・・・
・）＋　（ＢＩ　Ｐｔ＋Ｂ２　Ｐｔ２＋・・・・・・）
＋　（ＣＩ　Ｐｂ十Ｃ２Ｐｂ２＋・・団・）＋Ｄ　　　
　　　　　　　　　　　・・・・・・（１）ここで、（
Ａ１．Ａ２・・・・・・；Ｂ１．Ｂ２・・・・・・；ｃ
ｌ　、ｃ２・・・・・・：Ｄ）は定数である。

本発明では、まずあらかじめ検定運転によって輸送量Ｗ
と上記輸送条件（制御因子Ｑｂ、Ｐｔ、ｐｂ）との関係
を（１）式のように同定しておく。（１）式の各独立変
数ｑｂ、ｐｔ、ｐｂの次数は１次または２次までで十分
である。

次に上記（１）式を Ｑｂ＝ｆ　（Ｗ、Ｐｔ、Ｐｂ）　　　・・・・・・（２
）の形に変形し、（２）式を用いてブースタガス流量Ｑ
ｂを算出できるようにしておく、運転中は加圧タンク内
圧力ＰＬ、受入装置内圧力Ｐｂの実測値と、設定値Ｗ＝
Ｗｓとから上記（２）式によって、設定ブースタガス流
量Ｑｂを算出して制御することにより、粉体輸送量を所
定の値Ｗｓに制御するわけである。

一方、検定運転時と実運転時における状況の変化により
輸送能力設定値Ｗｓと実輸送量Ｗａの間に偏差ΔＷが生
じた場合は、（２）式のパラメータＷをＷｓからΔＷに
したがって微調整し、ブースタガス流量Ｑｂを補正して
演算することによって、偏差ΔＷを補正するフィードバ
ック制御を行えばよい、このような多重回帰式をモデル
とする制御方法によって、外乱や条件変化があっても極
めて短時間に流量変化に対応することが可能である。

〔実施例〕

本発明の詳細な説明する。第１図に示したシステムに、
第２図のフローチャートに示す方法を適用した。

あらかじめ加圧タンクｌ内の圧力ｐｔと粉粒体受入装置
の内圧ｐｂはすでに粉粒体輸送条件にあうようセットさ
れている。最初に検定運転によって前記多重回帰式（１
）式を求めた。

この場合、パラメータＱｂ、Ｐｔ、Ｐｂは１次の項のみ
をとり、各パラメータのｔｉｎ値を求め、この組によっ
て定まる母集団より標本変量を抽出す為−このような場
作ｆｉ−冬釣同孕遅Ｉ、　回帰４効を求めて上記（１）
式に代入することにより次の（３）式を得た。

Ｗ＝−９，２９９Ｑｂ−２０６，２Ｐｂ＋２９６、１　
Ｐ　ｔ　＋　３００．２　　　・・・・・・（３）第１
図に示すように粉粒体輸送が複数の輸送配管で行われて
いる場合は、式（３）のような関係式が各輸送配管ライ
ン毎に求められる。このようなそれぞれの回帰式によっ
て各輸送配管ライン毎の特性に合致した制御を行うこと
ができる。

次に、通常運転において、所定輸送量Ｗｓを設定すると
、その時の加圧タンク内圧力Ｐｔ、受入装置内圧力Ｐｂ
とともに（３）式より、次の（４）式を得、この（４）
式によって、設定ブースタガス流量Ｑｂを計算すること
ができる。

Ｑｂ＝　　　　　　　　（Ｗｓ＋２０６．２Ｐｂ−−９
，２９９ ２９６，１Ｐｔ−３００，２）・・・・・・（４）第２
図は得られた回帰式（３）または（４）を用いた粉粒体
輸送量制御方法のフローチャートである。

先ず、粉粒体輸送制御装置１４に輸送能力設定値Ｗｓを
設定する。次に加圧タンク内圧Ｐｔ、受入装置内圧ｐｂ
の測定値を読み込む。輸送量制御装置１４は上記（４）
式によりブースタガス流量Ｑｂを演算して出力する。

輸送量制御装置１４内で上記（４）式より求めたブース
タガス流量Ｑｂをブースタガス流量制御装置１１ａ〜ｌ
ｌｃに指令として出力する。

加圧タンクｌの重量計の読みからｄＷ／ｄｔを算出し、
その移動平均処理による測定値、または粉粒体流量計１
８ａ〜１８ｃの実測値の何れかから、実際輸送量Ｗａが
検出され、粉粒体輸送量制御装置１４に入力される。

実測した輸送量Ｗａは設定量ＷＳと比較され、偏差ΔＷ
　＝　（Ｗ　ｓ　−Ｗ　ａ　）が許容値を越したときに
は、Ｗを（Ｗ−ΔＷ）で置き換えてブースタガス流量を
設定を逐次再計算することによって微調整する。

こうして粉粒体輸送量制御装置１４は第２図に示したル
ープを数ｍ　ｓ　ｅ　ｃのオーダで繰り返し計算し、ブ
ースタガス流ＭＩ　Ｑ　ｂをその都度計算し、設定をく
り返し、粉粒体輸送量を所定値に定量制御する。従って
迅速で安定的な粉粒体定量輸送が可能となる。

第３図は上記（３）式を用いた場合の粉粒体輸送；；：
：の多重回帰式からの輸送量推定値と、輸送量実測値と
の関係を比較して示したもので、本発明方法が精度の高
い制御を行うことができることを示している。

〔発明の効果〕

本発明は、従来技術の気体輸送による粉粒体の定量供給
方法の制御精度を著しく向上させ、特に外乱や設定変更
などの条件の変動にすみやかに対応できる制御方法を与
えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の実施に適用されるシステムの系
統図、第２図は本発明方法のフローチャート、第３図は
本発明で推定した輸送量と実輸送にの比較を示すグラフ
、第４図は検量線を示すグラフ、第５図は従来技術のフ
ローチャートである。 １・・・加圧タンク ２・・・流動床 ３（３ａ、３ｂ、３ｃ）・・・受入装置４　（４ａ、４
ｂ、４ｃ）　・・・粉粒体輸送配管５・・・重量計 ６・・・重量変化率演算装置 ７・・・タンク内圧力検出器 ８・・・タンク内圧力制御装置 ９・・・タンク内圧力調節弁 １０（１０ａ、１０ｂ、１Ｏｃ）・−ブースタガス流量
検出器 １１（ｌｌａ、ｌｌｂ、１ｌｃ）・−ブースタガス流量
制御装置 １２　（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）−ブースタガス流量
調節弁 １３・・・受入装置δ圧力検出器 １４・・・輸送量制御装置 １５・・・加圧ブースタガス供給装置 １６・・・ブースタガス配管 １８　（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）・−粉体流量計１９
・・・排気ライン調節弁 出　願　人　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ブースタガス配管を接続した１または２系列以上の
   粉粒体輸送配管を用いて、加圧タンクから受入装置まで
   粉粒体を定量輸送する方法において、ブースタガス流量
   、加圧タンク内圧力、受入装置内圧力を独立変数とし、
   これらの実績値と粉粒体輸送量との多重回帰式を各粉粒
   体輸送配管ごとに求め、該多重回帰式と設定粉粒体輸送
   量とから算出したブースタガス流量を輸送配管に送入す
   ると共に、前記設定粉粒体輸送量と実測輸送量との偏差
   をフィードバックしてブースタガス流量を制御すること
   を特徴とする粉粒体定量輸送制御方法。