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JP2005078545A - Method and device for adjusting process model - Google Patents

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JP2005078545A
JP2005078545A JP2003310882A JP2003310882A JP2005078545A JP 2005078545 A JP2005078545 A JP 2005078545A JP 2003310882 A JP2003310882 A JP 2003310882A JP 2003310882 A JP2003310882 A JP 2003310882A JP 2005078545 A JP2005078545 A JP 2005078545A
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Japan
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process model
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adjusting
parameter
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JP2003310882A
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Japanese (ja)
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Takamasa Yumoto
隆雅 湯本
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OMEGA SIMULATION KK
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
OMEGA SIMULATION KK
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for adjusting a process model which can support a process operation prediction, a process diagnosis, an optimum operation or the like. <P>SOLUTION: In the method for adjusting the process model simulating an actual process, static parameters and dynamic parameters of the process model are adjusted independently of each other on the basis of data obtained from the actual process. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、化学、石油化学、石油、電力、ガス、鉄鋼、薬品、食品、ごみ焼却、リサイクル、上下水道、マイクロプロセス等の製造プロセスを対象とし、これらのプロセス解析、プロセス運転予測、プロセス診断、プロセスモデルと状態(運転、最適化、訓練等)の自動生成、最適化、最適運転等を行うために、プロセスモデルを用いてオンラインでもオフラインでもプロセスモデルパラメータを調整するプロセスモデルの調整方法及び調整装置に関するものである。   The present invention targets manufacturing processes such as chemical, petrochemical, petroleum, electric power, gas, steel, chemicals, food, waste incineration, recycling, water and sewage, microprocess, etc., process analysis, process operation prediction, process diagnosis A process model adjustment method for adjusting process model parameters online and offline using a process model in order to automatically generate, optimize and optimize the process model and state (operation, optimization, training, etc.) The present invention relates to an adjusting device.

(従来例1)
図5は従来におけるモデル予測制御等で用いられているモデル構築システムの構成例を示した図である。
図5で、実プロセス1に入力された操作量uと実プロセス1が出力した制御量yは、プロセスインターフェース2を介して解析手段3に取り込まれる。また、プロセス運転データ4もプロセスインターフェース2を介して解析手段3に取り込まれる。解析手段3は取り込まれたデータを解析する。
(Conventional example 1)
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a model construction system used in conventional model prediction control and the like.
In FIG. 5, the operation amount u input to the actual process 1 and the control amount y output from the actual process 1 are taken into the analysis unit 3 via the process interface 2. Further, the process operation data 4 is also taken into the analysis means 3 via the process interface 2. The analysis means 3 analyzes the captured data.

調整手段5は、解析手段3の解析結果をもとに、線形モデル6に基づいてモデルのパラメータを推定する。推定にあたっては、例えばプロセスの応答を1次遅れ要素と無駄時間要素で近似する。推定したモデルパラメータはデータベース7に保存する。
このようにしてモデルパラメータを推定し、推定したモデルパラメータを設定したプロセスモデルを用いてプロセス運転予測、プロセス診断、最適運転等を行う。
The adjusting unit 5 estimates model parameters based on the linear model 6 based on the analysis result of the analyzing unit 3. In the estimation, for example, the process response is approximated by a first-order lag element and a dead time element. The estimated model parameters are stored in the database 7.
In this way, model parameters are estimated, and process operation prediction, process diagnosis, optimum operation, and the like are performed using the process model in which the estimated model parameters are set.

(従来例2)
他のプロセスモデルの調整装置では、モデルの非線形性に基づいて非線形簡易モデルを表現し、非線形簡易モデルを利用してモデルのパラメータを推定する。非線形簡易モデルは、経験的非線形モデル、ニューラルネットワークやファジー等でモデルを構築するものも含む。
(Conventional example 2)
In another process model adjustment apparatus, a nonlinear simple model is expressed based on the nonlinearity of the model, and model parameters are estimated using the nonlinear simple model. The non-linear simple model includes an empirical non-linear model, a model constructed by a neural network, fuzzy, or the like.

(従来例3)
他のプロセスモデルの調整装置では、実プロセスの物質収支、熱収支に基づくモデルを構築し、モデルを利用してモデルのパラメータを推定する。
(Conventional example 3)
In another process model adjustment apparatus, a model based on the mass balance and heat balance of an actual process is constructed, and the parameters of the model are estimated using the model.

特開2001−249705号公報JP 2001-249705 A 特開2002−373002号公報JP 2002-373002 A

従来例1では、非線形性プロセスで運転を行うと、実プロセスとプロセスモデルの間にずれが発生し、プロセス診断、最適化、最適運転には利用できない。   In the conventional example 1, when the operation is performed with a non-linear process, a deviation occurs between the actual process and the process model, which cannot be used for process diagnosis, optimization, and optimum operation.

従来例2では、小規模で精度よいモデルが構築されていれば、限られた範囲で状態推定や最適化が可能となる。しかし、中規模以上では運転予測、プロセス診断、最適運転には利用できない。   In Conventional Example 2, if a small-scale and accurate model is constructed, state estimation and optimization can be performed within a limited range. However, it cannot be used for operation prediction, process diagnosis, or optimum operation at medium scale or higher.

従来例3では、物性計算法等が組み込まれていれば、多くの目的に利用できるが、厳密なアクチュエータ、機器モデル、センサモデルを組み込んで実時間で動作できるものはほとんどない。あるとしても機器の静的パラメータ(機器が定常運転されている状態を決定するために利用されている物質量や係数)をプロセスの定常運転状態データから計算することまでしかできない。   Conventional Example 3 can be used for many purposes if a physical property calculation method or the like is incorporated, but there are few that can be operated in real time by incorporating a strict actuator, a device model, and a sensor model. Even if it exists, it is only possible to calculate the static parameters of the device (the amount of material and coefficient used to determine the state in which the device is in steady operation) from the steady state data of the process.

このようなことから従来技術では、精度の高い運転予測、定常最適化、最適運転(動的最適化など)を達成することができるモデルおよびそれを可能にするモデルパラメータ推定または更新法を持ったシステムは存在しない。   For this reason, the conventional technology has a model that can achieve highly accurate operation prediction, steady state optimization, and optimal operation (such as dynamic optimization) and a model parameter estimation or update method that enables it. There is no system.

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、精密プロセスモデルを持ち、プロセスモデルの静的パラメータの調整と動的パラメータの調整をそれぞれ別個に行うことにより、プロセスモデルを実プロセスに近い高精度プロセスモデルになるように調整でき、プロセス運転予測、プロセス診断、最適運転等を支援できるプロセスモデルの調整方法及び調整装置を実現することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, has a precise process model, and implements the process model by separately adjusting the static parameters and the dynamic parameters of the process model. It is an object of the present invention to realize a process model adjustment method and adjustment apparatus that can be adjusted so as to be a highly accurate process model close to a process and can support process operation prediction, process diagnosis, optimum operation, and the like.

このような課題を達成するために、本発明は次のとおりの構成になっている。   In order to achieve such a subject, the present invention is configured as follows.

(1)実プロセスをシミュレーションするプロセスモデルを調整するプロセスモデルの調整方法において、
実プロセスから得たデータをもとに、プロセスモデルの静的パラメータの調整と動的パラメータの調整をそれぞれ別個に行うことを特徴とするプロセスモデルの調整方法。
(1) In a process model adjustment method for adjusting a process model for simulating an actual process,
A method of adjusting a process model, characterized by separately adjusting static parameters and dynamic parameters of a process model based on data obtained from an actual process.

(2)前記静的パラメータの調整では、プロセスモデルの定常的なバランスを考慮して静的パラメータを調整することを特徴とする(1)記載のプロセスモデルの調整方法。 (2) The process model adjustment method according to (1), wherein in the static parameter adjustment, the static parameter is adjusted in consideration of a steady balance of the process model.

(3)前記動的パラメータの調整では、プロセスがどのように動くかというダイナミクスを予め考慮して動的パラメータを調整することを特徴とする(1)記載のプロセスモデルの調整方法。 (3) The method for adjusting a process model according to (1), wherein in the adjustment of the dynamic parameter, the dynamic parameter is adjusted in advance taking into account the dynamics of how the process moves.

(4)前記動的パラメータの調整では、プロセスに信号を入力したときの応答特性を考慮して動的パラメータを調整することを特徴とする(1)記載のプロセスモデルの調整方法。 (4) In the adjustment of the dynamic parameter, the dynamic parameter is adjusted in consideration of a response characteristic when a signal is input to the process.

(5)前記プロセスモデルは動的パラメータと静的パラメータを区別する機能を備えたことを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載のプロセスモデルの調整方法。 (5) The process model adjustment method according to any one of (1) to (4), wherein the process model has a function of distinguishing a dynamic parameter from a static parameter.

(6)実プロセスをシミュレーションするプロセスモデルを調整するプロセスモデルの調整装置において、
実プロセスから得たデータをもとに、プロセスモデルの静的パラメータを調整する第1の調整手段と、
実プロセスから得たデータをもとに、プロセスモデルの動的パラメータを調整する第2の調整手段と、
を有することを特徴とするプロセスモデルの調整装置。
(6) In a process model adjustment device for adjusting a process model for simulating an actual process,
A first adjustment means for adjusting static parameters of the process model based on data obtained from an actual process;
A second adjusting means for adjusting a dynamic parameter of the process model based on data obtained from an actual process;
An apparatus for adjusting a process model, comprising:

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
精密プロセスモデルを持ち、プロセスモデルの静的パラメータの調整と動的パラメータの調整をそれぞれ別個に行う。これにより、プロセスモデルを実プロセスに近い高精度プロセスモデルになるように調整でき、次の効果が得られる。
(a)高精度のプロセス運転予測を可能とする。
(b)機器の性能劣化、異常などにつながる状態やパラメータ調整により、継続的プロセス診断が行え、効率的な定期修繕、リプレース、安全運転が行える。
(c)プロセスモデルと状態の自動生成機能により、多くの用途に利用可能なエンジニアリングコストを削減できる。
(d)高精度で大規模プラントの最適化を支援できる。
(e)高度で最適なプラント運転の達成を支援できる。
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
It has a precise process model and adjusts static parameters and dynamic parameters of the process model separately. As a result, the process model can be adjusted to be a high-precision process model close to an actual process, and the following effects can be obtained.
(A) A process operation can be predicted with high accuracy.
(B) Continuous process diagnosis can be performed by adjusting conditions and parameters leading to performance degradation and abnormality of the device, and efficient periodic repair, replacement, and safe driving can be performed.
(C) The process model and state automatic generation function can reduce the engineering cost that can be used for many purposes.
(D) It can support optimization of a large-scale plant with high accuracy.
(E) It can support the achievement of advanced and optimal plant operation.

以上説明したように本発明により、プロセス運転予測、プロセス診断、最適運転等を支援できるプロセスモデルの調整方法及び調整装置を実現した。   As described above, according to the present invention, a process model adjustment method and adjustment apparatus capable of supporting process operation prediction, process diagnosis, optimum operation, and the like have been realized.

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例を示す構成図である。
図1で、精密モデルを利用したプロセスモデル10は、機器ごとの物理モデルや熱量モデルを持つものを対象にしている。取り扱う物質の物性情報や計算方法等を選択できるモデルがある。プロセスモデル10はシミュレータをもとに実対象に合わせて作りこんだモデルであり、プラントの挙動に対しては精度高く表現できるもので実現されている。プロセスモデル10には、機器の物理パラメータ、特性パラメータ(動的パラメータ、静的パラメータ)が設定され、高度なモデルは取り扱う物質データ、物性計算法まで設定されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a process model 10 using a precise model is intended for a device having a physical model or a heat quantity model for each device. There is a model that can select physical property information and calculation method of the material to be handled. The process model 10 is a model built according to an actual object based on a simulator, and is realized by what can express the behavior of the plant with high accuracy. In the process model 10, physical parameters and characteristic parameters (dynamic parameters, static parameters) of the device are set, and advanced models are set up to handle material data and physical property calculation methods.

実プロセス11は、プロセスモデル10と同範囲を対象に考える。実プロセス11における外乱情報、操作量、制御量(直接得た測定値、測定値を演算して得た分析値を含む)、ソフトセンサやオブザーバなどの計算量もプロセスモデル10でデータとして利用できる。データは通常多いほうが精度の高いモデル調整が可能となる。
オフラインの場合には、実プロセス11のデータがデータベースやテキストファイルなどの形態で使用できればよい。実データがない場合には、プロセスモデルのパラメータを自動調整して設計に利用することができる。
The actual process 11 is considered for the same range as the process model 10. Disturbance information, manipulated variables, controlled variables (including measured values obtained directly, analyzed values obtained by calculating measured values), and computational quantities such as soft sensors and observers can also be used as data in the process model 10 in the actual process 11 . The more data, the more accurate model adjustment is possible.
In the case of off-line, it is sufficient that the data of the actual process 11 can be used in the form of a database or a text file. If there is no actual data, the process model parameters can be automatically adjusted for use in the design.

プロセスデータインターフェース12とは、分散型制御システムのデータをオンラインで逐次参照する機能を持つ。プロセスデータインターフェース12は、OPCインターフェースであってもよい。プロセスデータインターフェース12は、データベースから必要なデータを時系列で取り出す。オフラインでは、プロセスデータインターフェース12はデータ収集パッケージに対するインターフェースとなり、プロセスモデル10の運転時に必要なデータを参照可能とする。   The process data interface 12 has a function of sequentially referring to the data of the distributed control system online. The process data interface 12 may be an OPC interface. The process data interface 12 extracts necessary data from the database in time series. In the offline state, the process data interface 12 serves as an interface for the data collection package, and allows data necessary for operation of the process model 10 to be referred to.

データ収集手段13は、実プロセス運転データ(操作量、状態量、制御量)やシミュレータ運転データを即時または未来に再利用できる装置である。データ収集手段13は、通常はデータベースで実現する。
実行手段14は、プロセスモデル10を実時間または、加速状態等で運転をする運転指令機能を持つ。プロセスモデル10が運転指令に対して運転を実行する。
The data collection means 13 is a device that can reuse actual process operation data (operation amount, state amount, control amount) and simulator operation data immediately or in the future. The data collection means 13 is usually realized by a database.
The execution means 14 has an operation command function for operating the process model 10 in real time or in an accelerated state. The process model 10 performs the operation in response to the operation command.

定常運転状態構築手段15は、プロセスモデル10において定常状態を生成するために何を入力として利用するかとそのデータ量を設定する。また、定常運転状態構築手段15は、プロセスモデル10の構造から全体のバランス状態を生成する。通常は、データが不足するため、定常運転状態構築手段15は未設定項目は通常値を利用するか、入力を促す。さらに、計算する際の評価関数を与えてその値が小さくなる状態を各モデル機器の静的パラメータも含めて自動的に計算する。また、外部から与えられた量にアンバランスがある場合にも同様にして状態とパラメータを計算する。   The steady operation state construction means 15 sets what is used as an input and a data amount for generating a steady state in the process model 10. Further, the steady operation state constructing means 15 generates the entire balance state from the structure of the process model 10. Normally, since data is insufficient, the steady operation state construction means 15 uses normal values for unset items or prompts for input. Furthermore, the evaluation function for calculation is given and the state where the value becomes small is automatically calculated including the static parameters of each model device. Also, when there is an imbalance in the amount given from the outside, the state and parameters are calculated in the same way.

調整手段16は、実プロセス運転データとシミュレーション運転により各モデル機器の動的・静的パラメータを計算する。実計算においては、時系列の誤差に関する評価関数(重みつき線形、指数乗、方向性評価など任意)を小さくしたり、時系列データの変動形状の近似評価などを利用してパラメータを調整、検索する。   The adjusting means 16 calculates the dynamic / static parameters of each model device based on the actual process operation data and the simulation operation. In actual calculations, time-series error-related evaluation functions (such as weighted linearity, exponentiation, directionality evaluation, etc.) can be reduced, and parameters can be adjusted and searched using approximate evaluation of fluctuation shapes in time-series data. To do.

パラメータの検索のしかたは、厳密モデルまたは簡易モデルになったプロセスモデルを利用し、検索対象のパラメータと応答に対して相関を持つ操作量に対して、相関のある測定値への応答の変化を感度(影響度合い)として利用する。過去に同様な状態があった場合には、その状態情報を与えて参考にする。また、評価を小さくするように、数値解析的に行う方法や評価量、状態などによりニューラルネットワークで学習および推定する方法も可能である。   To search for parameters, use a process model that is a strict model or a simplified model, and change the response to a measured value that is correlated with the manipulated variable that is correlated to the parameter to be searched and the response. Use as sensitivity (degree of influence). If there is a similar state in the past, give that state information for reference. In addition, a method of performing numerical analysis, a method of learning and estimating with a neural network according to an evaluation amount, a state, and the like are possible so as to reduce the evaluation.

評価手段17は、調整手段16で利用している評価を計算したり、データ収集手段13で得られているデータのバランスが明らかに誤っていないか、変動が大きすぎたりしないかなどを評価する。
データベース18は調整手段16で利用する状態と計算結果を蓄える。
請求範囲でいう第1の調整手段の調整は主に定常運転状態構築手段15が行い、調整手段16も関与する。第2の調整手段の調整は調整手段16が行う。
The evaluation unit 17 calculates the evaluation used by the adjustment unit 16 or evaluates whether the balance of the data obtained by the data collection unit 13 is clearly incorrect or whether the fluctuation is too large. .
The database 18 stores the state used by the adjusting means 16 and the calculation result.
The adjustment of the first adjustment means in the claims is mainly performed by the steady operation state construction means 15, and the adjustment means 16 is also involved. Adjustment of the second adjustment means is performed by the adjustment means 16.

図2はパラメータを調整する手順を示したフローチャートである。フローチャートの処理手順に従って動作を説明する。   FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for adjusting parameters. The operation will be described according to the processing procedure of the flowchart.

(A1)プロセスデータインターフェース12とデータ収集手段13を経由して得られる情報をもとに、調整手段16は、プロセスモデル10のプロセス状態生成を定常運転状態構築手段15に指令する。 (A1) Based on the information obtained via the process data interface 12 and the data collection unit 13, the adjustment unit 16 instructs the steady operation state construction unit 15 to generate the process state of the process model 10.

(A2)定常運転状態構築手段15はプロセスモデル10と協調しプラント状態S1を生成する。ここで不足情報(外乱、事前の誤差情報等)がある場合には、その情報を別途設定する。 (A2) The steady operation state construction means 15 generates a plant state S1 in cooperation with the process model 10. If there is insufficient information (disturbance, prior error information, etc.), the information is set separately.

(A3)生成されたプラント状態S1または後の作業で構築したプラント状態S2をもとに、実プロセスに加える操作量uをプロセスモデル10にも加える設定をする。プロセスモデル10に加える操作量をusで表す。調整手段16からシミュレーションを行うように実行手段14に指令し、プロセスモデル10と実プロセス11を運転させる。 (A3) Based on the generated plant state S1 or the plant state S2 constructed in a later operation, the operation amount u to be added to the actual process is set to be added to the process model 10 as well. The operation amount added to the process model 10 is represented by us. The adjustment unit 16 instructs the execution unit 14 to perform a simulation, and the process model 10 and the actual process 11 are operated.

(A4)運転中は、プロセスモデル10、実プロセス11、プロセスデータインターフェース12、データ収集手段13、実行手段14、調整手段16、評価手段17が動作している。ここで、評価手段17は、プロセスの制御量y、プロセスモデル10の制御量ys、プロセスモデル10の状態量xsを監視して状態が大きくずれる場合には、後述するパラメータ調整の処理A6に移動する。 (A4) During operation, the process model 10, the actual process 11, the process data interface 12, the data collection unit 13, the execution unit 14, the adjustment unit 16, and the evaluation unit 17 are operating. Here, the evaluation means 17 monitors the process control amount y, the process model 10 control amount ys, and the process model 10 state amount xs, and moves to a parameter adjustment process A6 described later when the state greatly deviates. To do.

(A5)運転評価でプロセスモデル10と実プロセス11のデータが基準値内であれば運転を継続し、パラメータ調整運転が必要なくなれば終了とする。 (A5) If the data of the process model 10 and the actual process 11 are within the reference values in the operation evaluation, the operation is continued, and if the parameter adjustment operation is not necessary, the operation is terminated.

(A6)パラメータ調整では、調整手段16がデータベース18と連携し、参考データが存在すれば過去の運転によるパラメータと調整方法をもとにプロセスモデル10のモデルパラメータを変更する。プラント状態S2ですでに調整しているときは、プラント状態S1や過去のプラント状態S2とそのときの調整パラメータとその結果をデータ収集手段13から取り出しパラメータを再変更する。 (A6) In parameter adjustment, the adjustment means 16 cooperates with the database 18, and if reference data exists, the model parameters of the process model 10 are changed based on the parameters and adjustment methods from the past operation. If the adjustment has already been made in the plant state S2, the plant state S1, the past plant state S2, the adjustment parameter at that time, and the result are taken out from the data collecting means 13, and the parameter is changed again.

変更されたパラメータをもとにプロセスモデル10の状態を生成するため、処理A1に戻り操作を継続する。推定状態をプラント状態S2とする。   In order to generate the state of the process model 10 based on the changed parameter, the process returns to the process A1 and the operation is continued. Assume that the estimated state is the plant state S2.

処理A1〜A4で変更修正されたパラメータを、そのときの状態とともにデータベース18に保存し再利用できるようにする。また、操作量、状態量、制御量の時系列情報もともに保存する。   The parameters changed and corrected in the processes A1 to A4 are stored in the database 18 together with the state at that time so that they can be reused. In addition, the time series information of the operation amount, the state amount, and the control amount are also saved.

図3は図2の処理A2、図4は図2の処理A6の具体的処理手順を示したフローチャートである。
図3はプロセスモデルの状態を作成する手順を示したフローチャートである。図4はプロセスモデルのパラメータの調整手順を示したフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a specific processing procedure of the processing A2 of FIG. 2, and FIG. 4 is a processing procedure of the processing A6 of FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for creating a process model state. FIG. 4 is a flowchart showing the procedure for adjusting the parameters of the process model.

図3のフローチャートの処理手順を説明する。
(B1)定常運転状態構築手段15は、プロセスモデル10に対して、操作量us、制御量ys、外乱dのデータを与え、定常状態の計算を指示する。
(B2)定常運転状態構築手段15は、与えられた静的パラメータと操作量us、制御量ys、外乱dの値より、現在のパラメータ近傍で既存の評価を最小にするプロセスモデル10の運転状態を作成する。
A processing procedure of the flowchart of FIG. 3 will be described.
(B1) The steady operation state construction means 15 gives the operation amount us, the control amount ys, and the disturbance d data to the process model 10 and instructs the calculation of the steady state.
(B2) The steady operation state construction means 15 determines the operation state of the process model 10 that minimizes the existing evaluation in the vicinity of the current parameter based on the given static parameter, the operation amount us, the control amount ys, and the disturbance d. Create

(B3)プロセスモデル10でパラメータの検索が終了したかを判断する。
(B4)検索が終了したときは、評価量がこれまでに最も小さいものを利用して定常状態を作成する。
(B5)検索が終了しないときは、プロセスモデル10で静的パラメータを評価量を小さくするように検索する。
(B3) It is determined whether the parameter search is completed in the process model 10.
(B4) When the search ends, a steady state is created using the smallest evaluation amount so far.
(B5) If the search does not end, the process model 10 is searched so that the evaluation amount is reduced.

静的パラメータの調整では、プロセスモデルの定常的なバランスを考慮して静的パラメータを調整する。   In the adjustment of the static parameter, the static parameter is adjusted in consideration of the steady balance of the process model.

図4のフローチャートの処理手順を説明する。
(C1)現在における操作量us、制御量ys、外乱dの値と、過去のデータで規定範囲内の状態におけるパラメータの計算結果を検索する。
(C2)検索で得られたパラメータより求めたプロセス状態で計算誤差を比較し、小さい方を記憶する。
(C3)規定範囲内でのパラメータデータはないか判断する。あるときは処理C2へ戻る。
A processing procedure of the flowchart of FIG. 4 will be described.
(C1) The current operation amount us, control amount ys, disturbance d, and past data are searched for parameter calculation results in a state within a specified range.
(C2) The calculation error is compared in the process state obtained from the parameter obtained by the search, and the smaller one is stored.
(C3) It is determined whether there is parameter data within a specified range. If there is, return to process C2.

(C4)パラメータデータがないときは、調整可能な動的パラメータデータはないか判断する。
(C5)動的パラメータデータがないときは、評価量がこれまで最も小さい静的パラメータ、動的パラメータをデータベースに保存する。
(C6)動的パラメータデータがあるときは、プロセスモデルの動的パラメータを評価量を小さくするように変更して処理C5へ戻る。
(C4) When there is no parameter data, it is determined whether there is any adjustable dynamic parameter data.
(C5) When there is no dynamic parameter data, the static parameter and the dynamic parameter having the smallest evaluation amount so far are stored in the database.
(C6) When there is dynamic parameter data, the dynamic parameter of the process model is changed so as to reduce the evaluation amount, and the process returns to the process C5.

動的パラメータの調整では、プロセスがどのように動くかというダイナミクスを予め考慮して動的パラメータを調整する。例えば、動的パラメータを変更してプロセスに信号を入力したときに、プロセスモデル10、データ収集手段13、実行手段14を利用して得た応答特性を考慮して動的パラメータを調整する。   In the adjustment of the dynamic parameter, the dynamic parameter is adjusted in consideration of the dynamics of how the process moves. For example, when the dynamic parameter is changed and a signal is input to the process, the dynamic parameter is adjusted in consideration of response characteristics obtained by using the process model 10, the data collection unit 13, and the execution unit 14.

図3と図4のフローチャートに示すようにプロセスモデルの静的パラメータの調整と動的パラメータの調整をそれぞれ別個に行う。   As shown in the flowcharts of FIGS. 3 and 4, adjustment of the static parameters and adjustment of the dynamic parameters of the process model are performed separately.

なお、実施例の構成に限らず複数の構成要素の機能を1つの構成要素にまとめてもよい。例えば、プロセスモデル10と定常運転状態構築手段15、調整手段16と評価手段17、データ収集手段13とデータベース18をそれぞれ1つの構成要素にしてもよい。   In addition, you may combine the function of a some component not only in the structure of an Example into one component. For example, the process model 10 and the steady operation state constructing means 15, the adjusting means 16 and the evaluating means 17, the data collecting means 13 and the database 18 may each be one component.

また、小規模な対象であれば、測定器の出力の補正に本発明を利用できる。複数のセンサを組み合わせることで情報が蓄積され、高精度、高信頼センサになる。   In addition, the present invention can be used for correcting the output of a measuring instrument for a small object. By combining a plurality of sensors, information is accumulated, resulting in a highly accurate and reliable sensor.

オフラインの場合すなわち実プロセス11はなくプロセス運転データ19がある場合には、プロセス運転を加速し高速にパラメータ計算を行わせることができる特徴を持つため、状態に依存するようなパラメータを、同様な状態での実運転データを利用してすばやい調整が可能となる。   In the case of off-line, that is, when there is no actual process 11 and there is process operation data 19, the process operation can be accelerated and the parameter calculation can be performed at high speed. Quick adjustment is possible using actual operation data in the state.

一部の機器をリプレースしてもこれまでに蓄積した情報の多くをそのままに残し、モデルや状態を効率的に構築することができるようにしてもよい。   Even if some devices are replaced, much of the information accumulated so far may be left as it is, so that the model and state can be constructed efficiently.

プロセスモデル自体が動的パラメータと静的パラメータを区別する機能を備えていてもよい。   The process model itself may have a function of distinguishing dynamic parameters from static parameters.

本発明の一実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Example of this invention. パラメータを調整する手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure which adjusts a parameter. 図2の処理A2の具体的処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the specific process sequence of process A2 of FIG. 図2の処理A6の具体的処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the specific process sequence of process A6 of FIG. 従来におけるモデル予測制御等で用いられているモデル構築システムの構成例を示した図である。It is the figure which showed the example of a structure of the model construction system used by the model prediction control in the past.

符号の説明Explanation of symbols

10 プロセスモデル
11 実プロセス
13 データ収集手段
14 実行手段
15 定常運転状態構築手段
16 調整手段
17 評価手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Process model 11 Actual process 13 Data collection means 14 Execution means 15 Steady operation state construction means 16 Adjustment means 17 Evaluation means

Claims (6)

実プロセスをシミュレーションするプロセスモデルを調整するプロセスモデルの調整方法において、
実プロセスから得たデータをもとに、プロセスモデルの静的パラメータの調整と動的パラメータの調整をそれぞれ別個に行うことを特徴とするプロセスモデルの調整方法。
In the process model adjustment method for adjusting a process model for simulating an actual process,
A method of adjusting a process model, characterized by separately adjusting static parameters and dynamic parameters of a process model based on data obtained from an actual process.
前記静的パラメータの調整では、プロセスモデルの定常的なバランスを考慮して静的パラメータを調整することを特徴とする請求項1記載のプロセスモデルの調整方法。   2. The process model adjustment method according to claim 1, wherein in the static parameter adjustment, the static parameter is adjusted in consideration of a steady balance of the process model. 前記動的パラメータの調整では、プロセスがどのように動くかというダイナミクスを予め考慮して動的パラメータを調整することを特徴とする請求項1記載のプロセスモデルの調整方法。   2. The process model adjustment method according to claim 1, wherein in the adjustment of the dynamic parameter, the dynamic parameter is adjusted in consideration of dynamics of how the process moves. 前記動的パラメータの調整では、プロセスに信号を入力したときの応答特性を考慮して動的パラメータを調整することを特徴とする請求項1記載のプロセスモデルの調整方法。   2. The process model adjustment method according to claim 1, wherein in the dynamic parameter adjustment, the dynamic parameter is adjusted in consideration of a response characteristic when a signal is input to the process. 前記プロセスモデルは動的パラメータと静的パラメータを区別する機能を備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のプロセスモデルの調整方法。   5. The process model adjustment method according to claim 1, wherein the process model has a function of distinguishing a dynamic parameter from a static parameter. 実プロセスをシミュレーションするプロセスモデルを調整するプロセスモデルの調整装置において、
実プロセスから得たデータをもとに、プロセスモデルの静的パラメータを調整する第1の調整手段と、
実プロセスから得たデータをもとに、プロセスモデルの動的パラメータを調整する第2の調整手段と、
を有することを特徴とするプロセスモデルの調整装置。
In a process model adjustment device for adjusting a process model for simulating an actual process,
A first adjustment means for adjusting static parameters of the process model based on data obtained from an actual process;
A second adjusting means for adjusting a dynamic parameter of the process model based on data obtained from an actual process;
An apparatus for adjusting a process model, comprising:
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