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10 1. はじめに プロセス制御における操作量はその大部分が流量であるが,制御量の種類や系の構成によって無駄時間や時定数に大差を生じる。特に反応系においては,反応熱の発生が外乱要素となって製品の物性に影響を及ぼし,かつフィード流体の流量変化による反応速度の変動も品質のバラツキの原因となる。 一般に,このような反応系をフィードバック制御のみで制御するのは困難なため,FF制御・サンプル制御・プログラム制御等との組合せでシステムを構成することになる。中でも,無駄時間・時定数が小さく反応理論も解析されている系においては,プログラム制御が有効な手段となる。 2. 導入目的 当社のA製造プロセスにおける中間反応系では,その反応が高い反応熱を伴うために,微少流量での長時間投入の必要な場合があり,その投入パターンによって製品のグレードが決定される。ここで,その反応槽にはジャケット冷却によるTICループが組んであるのだが,伝熱面積等に制限を受けるために初期反応時に追従不能となり,品質のバラツキの原因となっている。 そこで,品質の安定化とループの合理化を図り,システムのコストパフォーマンスを向上させるためにワンループコントローラによるプログラム制御を導入した。 3. システムの概要(1)ハード 図1 はループの概略図である。図においてセンサはオーバル流量計(微少流量用),Di1・Di2はパターン選択スイッチからのマトリックスであり,プリセットカウンタの入力はワンループコントローラからのパルス出力をリレー増幅したものである。(2)ソフト 今回導入したワンループコントローラはTOSDIC-211型であるので,各モジュールの機能についてはメーカ資料を参照願いたい。 図2 に示すフローは,選択されたパターン(パターン数は4種類)のテーブルを用いて,その時のPVから逆算してスタート時間の初期値化を実行することによって,バンプレスな投入を可能とするものである。ここで各パターンテーブルは,X軸を時間とし,Y軸をSV(= PV)とする。外乱変動,収率向上/プログラム/マイコン,単一ループ,1ワンループコントローラによるプログラム制御新大協和石油化学 四日市工場中村 隆図1 ループ概略図2 初期値決定フロー