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12 1. はじめに 各メーカからディジタルコントローラが発表され,はや数年が過ぎたが,筆者の勤める工場でも4~8ループ程度のシステムから,カラーCRT付システムおよび,最近発表されたシングルループコントローラの採用を含め合計136ループとなり,各システムとも順調に稼動している。 今回,これらの中より反応塔における,製品温度コントロールに採用した,サンプル値PI制御およびプログラム制御について紹介する。 2. 反応塔プロセスの概要 まずA液は反応塔上部へ送られ,塔下部より吹込まれるBガスと反応し,反応塔下部より抜き出される。この反応は発熱反応であるため,反応を進めるために反応部は冷却水にて冷却されている。 この反応塔をスタートする時,製品温度はかなり高いため,これを目標温度まで下げるのに,ある程度時間をかけ冷却水量を調節して温度を下げる必要がある。この作業にはオペレータ1名がついて製品温度を監視し,冷却操作を行ってきた。 この温度制御に東芝製TOSDICを使用してプログラム制御,サンプル値PI制御を実施したので,以下,この内容を述べる。(1)製品温度制御について 製品温度と冷却水流量はカスケード制御され,その温度はむだ時間を補償するためサンプル値PI制御となっている。 計装ループは図1を参照されたい。①設定値の自動変更について まず,製品温度下降パターンは,図2に示すように時間-温度の関係で3点ほど決定する。 設定値の自動変更がスタートするのは,各調節計のモードがCモードで,かつ,オペレータにより自動変更スタート指令(DI1 がON)が入った時であり,次に示すような設定値の変更処理を行う。 もし,途中でDI1がOFFあるいは,モードがCモードからAモードに変わった場合は,その時点での設定値をホールドする。 設定値の自動変更処理を行う条件がそろったとき,その時点の測定値(PV値)を設定値(SV値)TSとし,温度下降パターンにのせて下降させる。TSよりA点までH1 分でTS よリT1 になる。TS がT1 ~ T3 の間の場合はそれぞれθ1,θ2の傾きで下降する。TSがT3以下の場合は,現状で設定値をホールドするため,T3の設定値は反応塔運転時の目標製品温度の値とする。 T1 - H1,T2 - H2,T3 - H3 はディジタルで任意に設定でき,最適の下降パターンを得ることができる。②冷却水流量調節計の設定値について 冷却水流量目標値は,製品温度の設定値と測定値とむだ時間対策,最適操業,省力化,非定常操作/むだ時間補償,プログラム/マイコン,2 ~ 8反応塔へのプログラム制御の適用金子 清嗣セントラル硝子 宇部ソーダ工場図1 計装ループ図図2 温度設定プログラムパターン