[發明專利]成套設備的控制裝置

有效

• 申請號: 201210273316.9
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102914974A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 江口徹;楠見尚弘;關合孝朗;深井雅之;清水悟
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及成套設備的控制裝置，尤其涉及對操作變量間的操作次序進行自動運算的成套設備的控制裝置。

背景技術

成套設備的控制裝置對從作為控制對象的成套設備所得到的狀態量的測量信號進行處理，算出對成套設備提供的控制信號(操作信號)并傳送到控制對象。此外，控制裝置在多數情況下輸入多個測量信號，并將多個控制信號(操作信號)輸出到成套設備，成套設備的規模越大，則越成為多輸入、多輸出的控制裝置。

成套設備的控制裝置中，安裝按照成套設備的狀態量的測量信號滿足其目標值(以下稱作操作變量)的方式來計算操作信號的算法。因此，在多輸入、多輸出的控制裝置中，準備按照每個操作變量計算操作信號的算法。往往在上述多輸入、多輸出的控制裝置中，包括在輸入或者輸出中相互產生影響的情況。

作為用于成套設備的控制的控制算法，有PI(比例/積分)控制算法。在PI控制中，對將成套設備的狀態量的測量信號和其操作變量的偏差與比例增益相乘后的值，加上對偏差進行了時間積分后的值，而導出對成套設備提供的操作信號。采用PI控制的控制算法能夠用方框圖等記述輸入輸出關系，因此容易理解輸入與輸出的因果關系，存在很多的應用實際成果。

但是，在成套設備的運轉狀態的變更或環境的變化等、事前沒有設想到的條件下運轉成套設備的情況下，存在需要進行變更控制邏輯等的作業的情況。此外，近年來正在積極地進行如下活動：不僅如PI控制那樣穩定且安全地運轉成套設備，而且還導入成套設備的節能化、高效化、對環境帶來影響的有害物質的排出量降低等、將成套設備的運轉狀態最佳化的控制技術。

在這種與對成套設備的運轉狀態或環境變化的自適應、以及成套設備的運轉狀態的最佳化相對應的控制方式中，存在對控制算法或參數值自動地進行修正的自適應控制、最佳控制等方式。

作為鑒于上述內容的技術，在專利文獻1中記載有涉及多變量模型預測控制的技術，該多變量模型預測控制對成套設備的運轉狀態的將來值進行預測，按照從現在到將來的運轉狀態相對于控制目標成為最佳的方式通過最佳化運算決定多個操作變量。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP特開平11-296204公報

發明的概要

發明所要解決的課題

在將專利文獻1中所公開的技術適用于成套設備的控制裝置的情況下，能夠通過預測模型的最佳化計算來決定考慮了到將來的成套設備的舉動的最佳的操作變量，因此能夠實現成套設備的運轉狀態的最佳化。此外，在專利文獻1中所公開的技術中，即使在操作變量達到數十個的情況下，通過想辦法對預測模型的運算成本進行抑制，也能夠確保實用性。

然而，如果操作變量增加，則不能忽略該操作變量間的相互作用的影響。即、在對成套設備進行控制的基礎上對基本的控制邏輯進行構筑時，產生考慮多個操作變量的必要性。多數情況下操作變量間的相互作用由延遲時間或無效時間之類的時間要素支配。在忽略這些影響的情況下，雖然按照作為運算結果而得到的操作變量對成套設備進行了操作，但存在得不到期望的控制效果的可能性。

在專利文獻1中所公開的技術中，沒有采用考慮了成套設備的工藝(process)中所內在的時間要素的影響的結構，在假設所適用的成套設備的時間要素的影響較強、操作變量中存在較強的相互依存關系的情況下，雖然相對于操作變量決定的時間的制約能夠達到期望的性能，但根據上述理由，存在相對于控制目標不能達到目標性能的可能性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在考慮多個操作變量的成套設備的自適應、最佳控制中，考慮成套設備的工藝的時間要素所引起的操作變量間的相互作用，對該影響最小的操作變量間的操作次序進行自動運算的成套設備的控制裝置。

用于解決課題的手段