JPH10228312A - バッチ・プロセス・プラントの運転支援装置 - Google Patents
バッチ・プロセス・プラントの運転支援装置Info
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- JPH10228312A JPH10228312A JP3192097A JP3192097A JPH10228312A JP H10228312 A JPH10228312 A JP H10228312A JP 3192097 A JP3192097 A JP 3192097A JP 3192097 A JP3192097 A JP 3192097A JP H10228312 A JPH10228312 A JP H10228312A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製品の品質因子の示度に影響を与える特定プ
ロセス因子の関与タイミングを合理的に設定する、プラ
ントの運転支援装置を提供する。 【解決手段】 本運転支援装置１０は、データ格納手段
１２、関係式設定手段１４、データ収集手段１６、事象
認識手段１８、タイミング算出手段２０、及び、出力手
段２２を備える。データ格納手段は、関係式設定手段に
よる品質予測モデル設定のための基礎データを格納す
る。関係式設定手段は、データ格納手段の基礎データを
ＰＬＳ処理して、品質予測モデルを確立する。データ収
集手段は、プラントの現時点のプロセス状態量を収集
し、格納する。事象認識手段は、プロセス状態量に基づ
いて、事象の発生を認識すると共に事象発生履歴として
格納する。タイミング算出手段は、事象発生履歴及び事
象発生の情報に基づき、品質予測モデルに従って、触媒
投入のタイミングを算出する。出力手段は、触媒投入タ
イミングをモニター画面上に表示する。
ロセス因子の関与タイミングを合理的に設定する、プラ
ントの運転支援装置を提供する。 【解決手段】 本運転支援装置１０は、データ格納手段
１２、関係式設定手段１４、データ収集手段１６、事象
認識手段１８、タイミング算出手段２０、及び、出力手
段２２を備える。データ格納手段は、関係式設定手段に
よる品質予測モデル設定のための基礎データを格納す
る。関係式設定手段は、データ格納手段の基礎データを
ＰＬＳ処理して、品質予測モデルを確立する。データ収
集手段は、プラントの現時点のプロセス状態量を収集
し、格納する。事象認識手段は、プロセス状態量に基づ
いて、事象の発生を認識すると共に事象発生履歴として
格納する。タイミング算出手段は、事象発生履歴及び事
象発生の情報に基づき、品質予測モデルに従って、触媒
投入のタイミングを算出する。出力手段は、触媒投入タ
イミングをモニター画面上に表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッチ・プロセス
・プラントの運転を支援する装置に関し、更に詳細に
は、バッチ・プロセス・プラントの運転を支援して、品
質が高く、かつバッチ毎の品質のバラツキがない製品を
得るようにしたプラントの運転支援装置に関するもので
ある。
・プラントの運転を支援する装置に関し、更に詳細に
は、バッチ・プロセス・プラントの運転を支援して、品
質が高く、かつバッチ毎の品質のバラツキがない製品を
得るようにしたプラントの運転支援装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】化学工場、石油化学工場等のプロセスプ
ラントの運転方式は、連続運転方式とバッチ運転方式と
に大別できる。連続運転方式とは、プロセス工程順に、
その工程の実施に専用のプロセス機器が設けられ、順
次、配管で接続されている連続プロセス・プラントの運
転に適用される方式で、少品種の製品銘柄の大量生産に
適している。一方、バッチ運転方式は、少数個の比較的
汎用のプロセス機器によって、多数工程の処理を、順
次、行うバッチ・プロセス・プラントの運転に適用され
る方式で、多品種の製品銘柄の少量生産に適している。
ラントの運転方式は、連続運転方式とバッチ運転方式と
に大別できる。連続運転方式とは、プロセス工程順に、
その工程の実施に専用のプロセス機器が設けられ、順
次、配管で接続されている連続プロセス・プラントの運
転に適用される方式で、少品種の製品銘柄の大量生産に
適している。一方、バッチ運転方式は、少数個の比較的
汎用のプロセス機器によって、多数工程の処理を、順
次、行うバッチ・プロセス・プラントの運転に適用され
る方式で、多品種の製品銘柄の少量生産に適している。
【０００３】バッチ・プロセス・プラントの運転（以
下、簡単にバッチ運転と言う）では、連続運転方式とは
異なり、プラントのプロセス条件が、非定常で、時間的
に変化することが多いために、プラントの運転をオペレ
ータの経験と勘とに委ねている場合が多い。例えば、主
原料と副原料とを触媒の存在下で反応させて反応生成物
を得るバッチ運転を例にして説明する。この反応工程の
バッチ運転では、主原料と副原料とを反応器に投入し、
攪拌機により攪拌しつつ所定温度に昇温し、次いで、触
媒を投入して触媒反応を進行させ、完了させて、反応生
成物を得ているとすると、従来は、反応器内の主原料及
び副原料の混合物からなるプロセス対象物の温度、反応
器内の圧力、攪拌時間等のプロセス状態量の計測値を参
考にして、オペレータが、経験と勘とに頼って、触媒の
投入タイミングを設定していた。
下、簡単にバッチ運転と言う）では、連続運転方式とは
異なり、プラントのプロセス条件が、非定常で、時間的
に変化することが多いために、プラントの運転をオペレ
ータの経験と勘とに委ねている場合が多い。例えば、主
原料と副原料とを触媒の存在下で反応させて反応生成物
を得るバッチ運転を例にして説明する。この反応工程の
バッチ運転では、主原料と副原料とを反応器に投入し、
攪拌機により攪拌しつつ所定温度に昇温し、次いで、触
媒を投入して触媒反応を進行させ、完了させて、反応生
成物を得ているとすると、従来は、反応器内の主原料及
び副原料の混合物からなるプロセス対象物の温度、反応
器内の圧力、攪拌時間等のプロセス状態量の計測値を参
考にして、オペレータが、経験と勘とに頼って、触媒の
投入タイミングを設定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、触媒の投入
時期は、反応生成物の品質に大きく影響する因子の一つ
である。例えば、触媒の投入時期が遅すぎると、触媒反
応が所定通り進行しないために、反応生成物の品質が低
下する。逆に、触媒の投入時期が早すぎると、触媒反応
が進行し過ぎるために、反応生成物の品質が低下する。
しかし、上述の例では、触媒の投入タイミングの設定を
オペレータの経験と勘とに頼っているために、タイミン
グが一定せず、反応生成物の品質がばらつくという問題
があった。以上の例では、触媒の投入を例に挙げて説明
したが、添加剤の添加では、その添加タイミングも製品
の品質に影響を与えるので、触媒の投入のタイミングと
同様な問題があり、更には、プロセス条件、例えば加熱
開始等のタイミングも製品の品質に影響するとするなら
ば、そのタイミングについても、触媒の投入のタイミン
グと同様の問題がある。これらの問題を総合的に纏める
ために、ここでは、例えば製品の純度、透明度、粘度、
粒度分布等の製品の品質を示す因子を品質因子と定義
し、一つの品質因子に関しその善し悪しを示す数値を品
質因子の示度と定義し、また、触媒、添加剤、或いは加
熱開始等の品質因子に影響を与えるプロセス因子を特定
プロセス因子と定義し、触媒の投入タイミング、加熱開
始のタイミング等を特定プロセス因子の関与タイミング
と定義する。
時期は、反応生成物の品質に大きく影響する因子の一つ
である。例えば、触媒の投入時期が遅すぎると、触媒反
応が所定通り進行しないために、反応生成物の品質が低
下する。逆に、触媒の投入時期が早すぎると、触媒反応
が進行し過ぎるために、反応生成物の品質が低下する。
しかし、上述の例では、触媒の投入タイミングの設定を
オペレータの経験と勘とに頼っているために、タイミン
グが一定せず、反応生成物の品質がばらつくという問題
があった。以上の例では、触媒の投入を例に挙げて説明
したが、添加剤の添加では、その添加タイミングも製品
の品質に影響を与えるので、触媒の投入のタイミングと
同様な問題があり、更には、プロセス条件、例えば加熱
開始等のタイミングも製品の品質に影響するとするなら
ば、そのタイミングについても、触媒の投入のタイミン
グと同様の問題がある。これらの問題を総合的に纏める
ために、ここでは、例えば製品の純度、透明度、粘度、
粒度分布等の製品の品質を示す因子を品質因子と定義
し、一つの品質因子に関しその善し悪しを示す数値を品
質因子の示度と定義し、また、触媒、添加剤、或いは加
熱開始等の品質因子に影響を与えるプロセス因子を特定
プロセス因子と定義し、触媒の投入タイミング、加熱開
始のタイミング等を特定プロセス因子の関与タイミング
と定義する。
【０００５】本発明の目的は、オペレータの経験や勘に
代えて、製品の品質因子の示度に影響を与える特定プロ
セス因子の関与タイミングを合理的に設定する、バッチ
・プロセス・プラントの運転支援装置を提供することで
ある。
代えて、製品の品質因子の示度に影響を与える特定プロ
セス因子の関与タイミングを合理的に設定する、バッチ
・プロセス・プラントの運転支援装置を提供することで
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定プロ
セス因子の関与タイミングを含むプロセス状態量の変
化、又は事象発生をプロセス変数として、予め、プロセ
ス変数と品質因子の示度との相関関係（品質予測モデ
ル）を確立し、バッチ運転時には、プロセス状態量又は
事象発生をリアルタイムで認識し、確立した品質予測モ
デルに従って特定プロセス因子の関与タイミングを求め
ることを着想し、本発明を完成するに到った。
セス因子の関与タイミングを含むプロセス状態量の変
化、又は事象発生をプロセス変数として、予め、プロセ
ス変数と品質因子の示度との相関関係（品質予測モデ
ル）を確立し、バッチ運転時には、プロセス状態量又は
事象発生をリアルタイムで認識し、確立した品質予測モ
デルに従って特定プロセス因子の関与タイミングを求め
ることを着想し、本発明を完成するに到った。
【０００７】上記目的を達成するために、本発明に係
る、バッチ・プロセス・プラントの運転支援装置は、バ
ッチ・プロセス・プラントの運転を支援して、製品の品
質を特徴付ける品質因子の示度を向上させ、品質の高い
製品を得るようにしたプラントの運転支援装置であっ
て、各バッチ毎の製品の品質因子の示度データ、その製
品を得たバッチ運転で計測したプロセス状態量の時系列
データ、並びに、その製品の品質因子の示度に影響した
特定プロセス因子の関与タイミングの時間的データにつ
いて回帰分析法による統計的処理を施し、品質因子の好
ましい示度を得る特定プロセス因子の関与タイミング
と、プロセス状態量の時系列データとの相関関係を示す
関係式を予め確立し、記憶する関係式設定手段と、プラ
ントに設けられたセンサを介してプラントのプロセス状
態量を収集するデータ収集手段と、データ収集手段から
入力されたプロセス状態量に基づき、関係式設定手段に
記憶した関係式に従って、特定プロセス因子の関与タイ
ミングを算出するタイミング算出手段とを備えているこ
とを特徴としている。
る、バッチ・プロセス・プラントの運転支援装置は、バ
ッチ・プロセス・プラントの運転を支援して、製品の品
質を特徴付ける品質因子の示度を向上させ、品質の高い
製品を得るようにしたプラントの運転支援装置であっ
て、各バッチ毎の製品の品質因子の示度データ、その製
品を得たバッチ運転で計測したプロセス状態量の時系列
データ、並びに、その製品の品質因子の示度に影響した
特定プロセス因子の関与タイミングの時間的データにつ
いて回帰分析法による統計的処理を施し、品質因子の好
ましい示度を得る特定プロセス因子の関与タイミング
と、プロセス状態量の時系列データとの相関関係を示す
関係式を予め確立し、記憶する関係式設定手段と、プラ
ントに設けられたセンサを介してプラントのプロセス状
態量を収集するデータ収集手段と、データ収集手段から
入力されたプロセス状態量に基づき、関係式設定手段に
記憶した関係式に従って、特定プロセス因子の関与タイ
ミングを算出するタイミング算出手段とを備えているこ
とを特徴としている。
【０００８】本発明で言う関係式は、いわゆる品質予測
モデルであって、品質因子の好ましい示度を得る特定プ
ロセス因子の関与タイミングと、プロセス状態量の時系
列データとの相関関係を示す式である。本発明で言う製
品の品質因子は、製品の品質因子でも、最終工程前の中
間製品又は中間体の品質因子でも良い。本発明で言うプ
ロセス状態量とは、例えば、質量、温度、圧力、濃度、
液面高さ等のプラント及び／又はプロセス対象物の物理
的及び／又は化学的量、更にはプロセス対象物の存在の
有無等を言う。また、特定プロセス因子は、製品の品質
因子に影響するプロセス因子である限り制約はなく、関
与とは、その特定プロセス因子がバッチ運転に関与して
プロセス状態量に変化を引き起こし、従って製品の品質
因子の示度に影響することを言う。例えば、特定プロセ
ス因子の関与とは、触媒、副原料及び添加剤の少なくと
もいずれか一つを添加することでも良く、また、温度、
圧力、濃度等を含むプロセス条件の少なくともいずれか
の一つを新たに設定したり、変更したりすることでも良
く、それらを組み合わせたものでも良い。
モデルであって、品質因子の好ましい示度を得る特定プ
ロセス因子の関与タイミングと、プロセス状態量の時系
列データとの相関関係を示す式である。本発明で言う製
品の品質因子は、製品の品質因子でも、最終工程前の中
間製品又は中間体の品質因子でも良い。本発明で言うプ
ロセス状態量とは、例えば、質量、温度、圧力、濃度、
液面高さ等のプラント及び／又はプロセス対象物の物理
的及び／又は化学的量、更にはプロセス対象物の存在の
有無等を言う。また、特定プロセス因子は、製品の品質
因子に影響するプロセス因子である限り制約はなく、関
与とは、その特定プロセス因子がバッチ運転に関与して
プロセス状態量に変化を引き起こし、従って製品の品質
因子の示度に影響することを言う。例えば、特定プロセ
ス因子の関与とは、触媒、副原料及び添加剤の少なくと
もいずれか一つを添加することでも良く、また、温度、
圧力、濃度等を含むプロセス条件の少なくともいずれか
の一つを新たに設定したり、変更したりすることでも良
く、それらを組み合わせたものでも良い。
【０００９】関係式設定手段は、バッチ毎及び計測時点
毎の各プロセス状態量をＰＬＳ（Partial Least Square
s)処理することにより、品質因子の好ましい示度を得る
特定プロセス因子の関与タイミングと、プロセス状態量
の時系列データとの関係を示す関係式を、予め、確立
し、記憶しておく。
毎の各プロセス状態量をＰＬＳ（Partial Least Square
s)処理することにより、品質因子の好ましい示度を得る
特定プロセス因子の関与タイミングと、プロセス状態量
の時系列データとの関係を示す関係式を、予め、確立
し、記憶しておく。
【００１０】種々のデータをＰＬＳ処理して関係式を確
立する手法は、既知の手法であって、以下に、図３から
図８を参照して、その手法を概念的に説明する。バッチ
毎に、更には、工程毎に蓄積された、プロセス状態量の
時系列データ、特定プロセス因子の関与タイミングの時
間的データ、及び、製品の品質因子の示度データをデー
タベースから読み出す。データベースは、後述のよう
に、本装置の一部をなすデータ格納装置に格納されてい
ても、また、別個に設けられた記憶装置に格納されてい
ても良い。
立する手法は、既知の手法であって、以下に、図３から
図８を参照して、その手法を概念的に説明する。バッチ
毎に、更には、工程毎に蓄積された、プロセス状態量の
時系列データ、特定プロセス因子の関与タイミングの時
間的データ、及び、製品の品質因子の示度データをデー
タベースから読み出す。データベースは、後述のよう
に、本装置の一部をなすデータ格納装置に格納されてい
ても、また、別個に設けられた記憶装置に格納されてい
ても良い。
【００１１】（１）関係式設定手段は、先ず、バッチ運
転の各バッチ（バッチ数は、１、２・・・・ｉ−１、ｉ
のｉ個とする）で得た製品の品質因子の示度データを読
み出し、図３に示すように、ｎ個の品質因子の軸とバッ
チ数の軸とからなるＹ空間を構成する。次いで、読み出
した品質因子の示度データを主成分分析し、図４に示す
ように、品質因子のばらつきを特徴付けるベクトルＱを
算出する。図４は、粒径、分子量及び粘度の３品質因子
をそれぞれＸ、Ｙ及びＺ軸に取り、各バッチの製品の粒
径、分子量及び粘度の３品質因子の示度をそれぞれＸ、
Ｙ、Ｚ軸の目盛りで示したｉ個の点を示し、ベクトルＱ
は３次元ベクトルとなっている。図４に示すように、ベ
クトルＱは、各点の粒径、分子量及び粘度をそれぞれ平
均して得た平均の粒径、分子量及び粘度を示す平均値点
Ｃ1 点を通る。次いで、各バッチの品質因子の示度を示
す点からベクトルＱに垂線を下ろし、各垂線とベクトル
Ｑとの交点とベクトルの平均値点Ｃ1 との間の距離、ｕ
1 、ｕ 2 、・・・・ｕi -1、ｕi を算出し、 ｕ’＝（ｕ1 、ｕ2 、・・・・ｕi-1 、ｕi ） とする。そして、品質データマトリックスをＹとし、 Ｙ＝ｕ・Ｑ’ とする。ここで、ｕ’はｕの転置行列、及びＱ’はＱの
転置行列である。
転の各バッチ（バッチ数は、１、２・・・・ｉ−１、ｉ
のｉ個とする）で得た製品の品質因子の示度データを読
み出し、図３に示すように、ｎ個の品質因子の軸とバッ
チ数の軸とからなるＹ空間を構成する。次いで、読み出
した品質因子の示度データを主成分分析し、図４に示す
ように、品質因子のばらつきを特徴付けるベクトルＱを
算出する。図４は、粒径、分子量及び粘度の３品質因子
をそれぞれＸ、Ｙ及びＺ軸に取り、各バッチの製品の粒
径、分子量及び粘度の３品質因子の示度をそれぞれＸ、
Ｙ、Ｚ軸の目盛りで示したｉ個の点を示し、ベクトルＱ
は３次元ベクトルとなっている。図４に示すように、ベ
クトルＱは、各点の粒径、分子量及び粘度をそれぞれ平
均して得た平均の粒径、分子量及び粘度を示す平均値点
Ｃ1 点を通る。次いで、各バッチの品質因子の示度を示
す点からベクトルＱに垂線を下ろし、各垂線とベクトル
Ｑとの交点とベクトルの平均値点Ｃ1 との間の距離、ｕ
1 、ｕ 2 、・・・・ｕi -1、ｕi を算出し、 ｕ’＝（ｕ1 、ｕ2 、・・・・ｕi-1 、ｕi ） とする。そして、品質データマトリックスをＹとし、 Ｙ＝ｕ・Ｑ’ とする。ここで、ｕ’はｕの転置行列、及びＱ’はＱの
転置行列である。
【００１２】（２）続いて、関係式設定手段は、バッチ
毎に、計測回数（サンプル数）毎に、その製品を得るバ
ッチ運転で計測したプロセス状態量をプロセス変数とし
て読み出し、図５に示すように、プロセス変数ｊ（プロ
セス変数の数をｊとする）の軸と、バッチ数ｉ（バッチ
の数をｉとする）の軸と、サンプル数ｋ（サンプルの数
をｋとする）の軸とからなるＸ空間を構成する。プロセ
ス変数は、例えば、プロセス対象物の温度、反応器のジ
ャケット温度、攪拌機の攪拌動力等である。尚、Ｘ空間
は、特定プロセス因子の関与タイミング、例えば触媒の
投入タイミングをプロセス変数の一つとして構成されて
いる。図６は、Ｘ空間をサンプル数軸方向に展開した図
であって、サンプル数毎に切ったＸ空間の面を示してい
る。次いで、関係式設定手段は、サンプル数毎にプロセ
ス変数の主成分分析を行い、プロセス変数のバッチ毎の
ばらつきを特徴付けるベクトルＰｋを算出する。例え
ば、プロセス変数としてプロセス対象物の温度、反応器
のジャケット温度及び攪拌機の攪拌動力を選択し、それ
ぞれをＸ、Ｙ及びＺ軸の３次元座標で示すと、あるサン
プルでは、図７に示すように、各バッチのプロセス変
数、即ち、プロセス対象物の温度、ジャケット温度及び
攪拌動力をそれぞれＸ、Ｙ、Ｚ軸の目盛りで示したｉ個
の点で示され、ベクトルＰｋは３次元ベクトルとなって
いる。図７に示すように、ベクトルＰｋは、各点のプロ
セス対象物の温度、ジャケット温度及び攪拌動力をそれ
ぞれ平均して得た平均のプロセス対象物の温度、ジャケ
ット温度及び攪拌動力を示す平均値点Ｃ2 点を通る。次
いで、各バッチのプロセス変数を示す点からベクトルＰ
ｋに垂線を下ろし、各垂線とベクトルＰｋとの交点と平
均値点Ｃ2 との間の距離ｔi を算出する。そして、実績
データマトリックスをＸとして、Ｘ＝ｔ・Ｐ’とする。
ここで、ｔ’はｔの転置行列であって、ｔ’＝（ｔ1 、
ｔ2 、・・ｔi ）である。また、Ｐ’ｋはＰｋの転置行
列であって、Ｐ’ｋ＝（Ｐ1 、Ｐ2 、・・Ｐk）であ
る。
毎に、計測回数（サンプル数）毎に、その製品を得るバ
ッチ運転で計測したプロセス状態量をプロセス変数とし
て読み出し、図５に示すように、プロセス変数ｊ（プロ
セス変数の数をｊとする）の軸と、バッチ数ｉ（バッチ
の数をｉとする）の軸と、サンプル数ｋ（サンプルの数
をｋとする）の軸とからなるＸ空間を構成する。プロセ
ス変数は、例えば、プロセス対象物の温度、反応器のジ
ャケット温度、攪拌機の攪拌動力等である。尚、Ｘ空間
は、特定プロセス因子の関与タイミング、例えば触媒の
投入タイミングをプロセス変数の一つとして構成されて
いる。図６は、Ｘ空間をサンプル数軸方向に展開した図
であって、サンプル数毎に切ったＸ空間の面を示してい
る。次いで、関係式設定手段は、サンプル数毎にプロセ
ス変数の主成分分析を行い、プロセス変数のバッチ毎の
ばらつきを特徴付けるベクトルＰｋを算出する。例え
ば、プロセス変数としてプロセス対象物の温度、反応器
のジャケット温度及び攪拌機の攪拌動力を選択し、それ
ぞれをＸ、Ｙ及びＺ軸の３次元座標で示すと、あるサン
プルでは、図７に示すように、各バッチのプロセス変
数、即ち、プロセス対象物の温度、ジャケット温度及び
攪拌動力をそれぞれＸ、Ｙ、Ｚ軸の目盛りで示したｉ個
の点で示され、ベクトルＰｋは３次元ベクトルとなって
いる。図７に示すように、ベクトルＰｋは、各点のプロ
セス対象物の温度、ジャケット温度及び攪拌動力をそれ
ぞれ平均して得た平均のプロセス対象物の温度、ジャケ
ット温度及び攪拌動力を示す平均値点Ｃ2 点を通る。次
いで、各バッチのプロセス変数を示す点からベクトルＰ
ｋに垂線を下ろし、各垂線とベクトルＰｋとの交点と平
均値点Ｃ2 との間の距離ｔi を算出する。そして、実績
データマトリックスをＸとして、Ｘ＝ｔ・Ｐ’とする。
ここで、ｔ’はｔの転置行列であって、ｔ’＝（ｔ1 、
ｔ2 、・・ｔi ）である。また、Ｐ’ｋはＰｋの転置行
列であって、Ｐ’ｋ＝（Ｐ1 、Ｐ2 、・・Ｐk）であ
る。
【００１３】（３）次いで、図８に示すように、各主成
分毎にｔとｕとの間で線形もしくは非線形回帰分析を行
うことにより、ｔとｕとの相関関係を示す関係式Ｆ
（ｔ，ｕ）を導き出す。関係式は、各工程毎に設定され
たものでも、全工程を通して設定したものでも良い。各
工程毎に設定されている場合、工程の開始、終了時に発
生する事象と関係式とを関連させ、事象発生毎に異なる
関係式を選択するようにすることもできる。
分毎にｔとｕとの間で線形もしくは非線形回帰分析を行
うことにより、ｔとｕとの相関関係を示す関係式Ｆ
（ｔ，ｕ）を導き出す。関係式は、各工程毎に設定され
たものでも、全工程を通して設定したものでも良い。各
工程毎に設定されている場合、工程の開始、終了時に発
生する事象と関係式とを関連させ、事象発生毎に異なる
関係式を選択するようにすることもできる。
【００１４】データ収集手段は、バッチ運転中、常時作
動し、プロセス状態量を収集し、収集したプロセス状態
量データを記憶装置に記憶する。記憶装置は、データ収
集手段に付属した記憶装置でも、別に設けたコンピュー
タの記憶装置でも良い。
動し、プロセス状態量を収集し、収集したプロセス状態
量データを記憶装置に記憶する。記憶装置は、データ収
集手段に付属した記憶装置でも、別に設けたコンピュー
タの記憶装置でも良い。
【００１５】タイミング算出手段は、バッチ運転の実行
過程で、データ収集手段から入力されたプロセス状態量
に基づいて、関係式設定手段に記憶した関係式に従って
特定プロセス因子の関与タイミングを算出する。例え
ば、タイミング算出手段は、関係式Ｆ（ｔ，ｕ）によ
り、所望のｕ、即ち品質因子の所望の示度を得るために
最適なｔ、即ち特定プロセス因子の関与タイミングを、
逆に、あるタイミングｔで特定プロセス因子を運転に関
与させたときに得ることのできるｕ、即ち品質因子の示
度を求めることができる。特定プロセス因子の関与タイ
ミングの求め方は、特に制約はなく、例えば、触媒の投
入の場合、触媒の投入時刻を１分刻みで変更したデータ
を作成し、関係式により、それぞれの際の品質因子の示
度を求め、最適な投入時刻、最早投入時刻、又は最遅投
入時刻を求める。最適な投入時刻とは、品質因子の最も
高い示度を得ることのできる触媒の投入時刻であって、
最早投入時刻と最遅投入時刻との間にある。最早投入時
刻とは、触媒を投入できる最も早い時刻で、換言すれ
ば、その時刻から最遅投入時刻までの間で何時、触媒を
投入しても品質因子の所望の示度を得ることができる時
刻である。最遅投入時刻とは、最遅投入時刻より遅い時
点で触媒を投入すれば、品質因子の所望の示度を得るこ
とができなくなる時刻である。
過程で、データ収集手段から入力されたプロセス状態量
に基づいて、関係式設定手段に記憶した関係式に従って
特定プロセス因子の関与タイミングを算出する。例え
ば、タイミング算出手段は、関係式Ｆ（ｔ，ｕ）によ
り、所望のｕ、即ち品質因子の所望の示度を得るために
最適なｔ、即ち特定プロセス因子の関与タイミングを、
逆に、あるタイミングｔで特定プロセス因子を運転に関
与させたときに得ることのできるｕ、即ち品質因子の示
度を求めることができる。特定プロセス因子の関与タイ
ミングの求め方は、特に制約はなく、例えば、触媒の投
入の場合、触媒の投入時刻を１分刻みで変更したデータ
を作成し、関係式により、それぞれの際の品質因子の示
度を求め、最適な投入時刻、最早投入時刻、又は最遅投
入時刻を求める。最適な投入時刻とは、品質因子の最も
高い示度を得ることのできる触媒の投入時刻であって、
最早投入時刻と最遅投入時刻との間にある。最早投入時
刻とは、触媒を投入できる最も早い時刻で、換言すれ
ば、その時刻から最遅投入時刻までの間で何時、触媒を
投入しても品質因子の所望の示度を得ることができる時
刻である。最遅投入時刻とは、最遅投入時刻より遅い時
点で触媒を投入すれば、品質因子の所望の示度を得るこ
とができなくなる時刻である。
【００１６】本発明に係るバッチ・プロセス・プラント
の運転支援装置の各手段は、既知の小型コンピュータの
演算部、記憶部及び入出力部により構成することもでき
るし、大型コンピュータの演算部、記憶部、入出力部の
一部を利用することにより構成することもできる。
の運転支援装置の各手段は、既知の小型コンピュータの
演算部、記憶部及び入出力部により構成することもでき
るし、大型コンピュータの演算部、記憶部、入出力部の
一部を利用することにより構成することもできる。
【００１７】本発明の好適な実施態様は、バッチ・プロ
セス・プラントの運転の各工程の開始時及び終了時に発
生する事象と、その事象の発生時のプロセス状態量とを
対応させて予め記憶し、データ収集手段によって得た現
時点のプロセス状態量と、事象の発生時のプロセス状態
量とを対比して、各事象の発生を認識すると共に、事象
発生の履歴を事象発生履歴として蓄積する事象認識手段
を備え、関係式設定手段は、品質因子の好ましい示度を
得る特定プロセス因子の関与タイミングと、事象発生と
の相関関係を示す関係式を予め確立し、記憶し、タイミ
ング算出手段が、事象認識手段から入力された事象発生
の情報及び事象発生履歴に基づき、関係式設定手段に記
憶された関係式に従って、特定プロセス因子の関与タイ
ミングを算出する。事象認識手段は、現時点でデータ収
集手段から得たプロセス状態量が、事象認識手段に記憶
している事象発生時のプロセス状態量と同じと見なせる
時に、現時点で事象が発生した旨を認識する。尚、事象
認識手段は、発生した事象の履歴をその順序で整理し、
事象発生履歴として記憶するようにしても良い。
セス・プラントの運転の各工程の開始時及び終了時に発
生する事象と、その事象の発生時のプロセス状態量とを
対応させて予め記憶し、データ収集手段によって得た現
時点のプロセス状態量と、事象の発生時のプロセス状態
量とを対比して、各事象の発生を認識すると共に、事象
発生の履歴を事象発生履歴として蓄積する事象認識手段
を備え、関係式設定手段は、品質因子の好ましい示度を
得る特定プロセス因子の関与タイミングと、事象発生と
の相関関係を示す関係式を予め確立し、記憶し、タイミ
ング算出手段が、事象認識手段から入力された事象発生
の情報及び事象発生履歴に基づき、関係式設定手段に記
憶された関係式に従って、特定プロセス因子の関与タイ
ミングを算出する。事象認識手段は、現時点でデータ収
集手段から得たプロセス状態量が、事象認識手段に記憶
している事象発生時のプロセス状態量と同じと見なせる
時に、現時点で事象が発生した旨を認識する。尚、事象
認識手段は、発生した事象の履歴をその順序で整理し、
事象発生履歴として記憶するようにしても良い。
【００１８】本発明で言う事象とは、各工程の開始時及
び終了時にプラント及び／又はプロセス対象物に発生す
る物理的及び／又は化学的現象であって、例えば、原料
として液体を反応器に投入して攪拌する工程で、工程の
開始時に発生する事象は、反応器内の液体の存在であ
り、終了時に発生する事象は、攪拌の終了であって、攪
拌開始から所定時間の経過を以て事象発生とすることが
できる。本発明で、工程とは、大工程、中工程及び小工
程のいずれでも良く、また、工程を第１フェーズ、第２
フェーズ等で更に細分した際の各フェーズをも意味す
る。例えば、原料として液体を反応器に投入して、攪拌
する工程を、原料を運搬するフェーズ、反応器を開放す
るフェーズ、原料を反応器に投入するフェーズ、反応器
を閉止するフェーズ、攪拌機の起動フェーズ等に細分し
ても良い。
び終了時にプラント及び／又はプロセス対象物に発生す
る物理的及び／又は化学的現象であって、例えば、原料
として液体を反応器に投入して攪拌する工程で、工程の
開始時に発生する事象は、反応器内の液体の存在であ
り、終了時に発生する事象は、攪拌の終了であって、攪
拌開始から所定時間の経過を以て事象発生とすることが
できる。本発明で、工程とは、大工程、中工程及び小工
程のいずれでも良く、また、工程を第１フェーズ、第２
フェーズ等で更に細分した際の各フェーズをも意味す
る。例えば、原料として液体を反応器に投入して、攪拌
する工程を、原料を運搬するフェーズ、反応器を開放す
るフェーズ、原料を反応器に投入するフェーズ、反応器
を閉止するフェーズ、攪拌機の起動フェーズ等に細分し
ても良い。
【００１９】本発明の別の好適な実施態様は、タイミン
グ算出手段で算出された特定プロセス因子の関与タイミ
ングをオペレータに伝達する出力手段を備えている。出
力手段は、限定はなく、例えばモニターによる画面表
示、プリンタによるプリント・アウト、ページングによ
る音声伝達等の出力手段を言う。
グ算出手段で算出された特定プロセス因子の関与タイミ
ングをオペレータに伝達する出力手段を備えている。出
力手段は、限定はなく、例えばモニターによる画面表
示、プリンタによるプリント・アウト、ページングによ
る音声伝達等の出力手段を言う。
【００２０】本発明の更に別の好適な実施態様は、バッ
チ毎の製品の品質因子の示度データ、その製品を製造し
た際にデータ収集手段で収集したプロセス状態量の時系
列データ及び特定プロセス因子の関与タイミングの時間
的データを格納するデータ格納手段を備え、データ格納
手段に格納されたデータを関係式設定手段による関係式
設定のための基礎データとする。これにより、関係式設
定手段の関係式を設定するための基礎データを常に更新
し、必要に応じて関係式を設定し直すことが容易にな
る。
チ毎の製品の品質因子の示度データ、その製品を製造し
た際にデータ収集手段で収集したプロセス状態量の時系
列データ及び特定プロセス因子の関与タイミングの時間
的データを格納するデータ格納手段を備え、データ格納
手段に格納されたデータを関係式設定手段による関係式
設定のための基礎データとする。これにより、関係式設
定手段の関係式を設定するための基礎データを常に更新
し、必要に応じて関係式を設定し直すことが容易にな
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明
する。実施例 本実施例は、ラバー重合プロセスをバッチ運転してラバ
ーを製造しているプラントの運転支援装置に本発明を適
用し、触媒の投入を特定プロセス因子の関与とした例で
ある。図１は本実施例のプラントの運転支援装置の構成
を示すブロック図、及び図２は情報の流れを示す流れ図
である。本実施例のプラントの運転支援装置１０は、図
１に示すように、データ格納手段１２と、関係式設定手
段１４と、データ収集手段１６と、事象認識手段１８
と、タイミング算出手段２０と、出力手段２２とを備え
ている。
例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明
する。実施例 本実施例は、ラバー重合プロセスをバッチ運転してラバ
ーを製造しているプラントの運転支援装置に本発明を適
用し、触媒の投入を特定プロセス因子の関与とした例で
ある。図１は本実施例のプラントの運転支援装置の構成
を示すブロック図、及び図２は情報の流れを示す流れ図
である。本実施例のプラントの運転支援装置１０は、図
１に示すように、データ格納手段１２と、関係式設定手
段１４と、データ収集手段１６と、事象認識手段１８
と、タイミング算出手段２０と、出力手段２２とを備え
ている。
【００２２】データ格納手段１２は、関係式設定手段１
４による関係式設定のための基礎データとするために、
必要なデータ及び情報を基礎データ・ファイルＴ1 に格
納する。例えば、基礎データ・ファイルＴ1 に格納され
るデータは、バッチ毎のラバー製品（又はラバー中間製
品）の品質因子の示度データ、例えば製品分析室から入
力された製品分析値、その製品を製造した際にデータ収
集手段１６で収集したプロセス状態量の時系列データ及
び特定プロセス因子の関与タイミングの時間的データで
ある。基礎データ・ファイルＴ1 に格納される情報は、
事象認識手段１８により認識された事象の発生履歴、即
ち事象発生履歴である。本実施例では、品質因子はラバ
ー粒径であって、示度データはラバー粒径の寸法自体、
すなわちＲＰＳ（Rubber Particle Size) であって、単
位はμm である。
４による関係式設定のための基礎データとするために、
必要なデータ及び情報を基礎データ・ファイルＴ1 に格
納する。例えば、基礎データ・ファイルＴ1 に格納され
るデータは、バッチ毎のラバー製品（又はラバー中間製
品）の品質因子の示度データ、例えば製品分析室から入
力された製品分析値、その製品を製造した際にデータ収
集手段１６で収集したプロセス状態量の時系列データ及
び特定プロセス因子の関与タイミングの時間的データで
ある。基礎データ・ファイルＴ1 に格納される情報は、
事象認識手段１８により認識された事象の発生履歴、即
ち事象発生履歴である。本実施例では、品質因子はラバ
ー粒径であって、示度データはラバー粒径の寸法自体、
すなわちＲＰＳ（Rubber Particle Size) であって、単
位はμm である。
【００２３】関係式設定手段１４は、データ格納手段１
２の基礎データ・ファイルＴ1 に格納されたデータを読
み出し、ＰＬＳ処理を行って、好ましいＲＰＳを得る触
媒の投入タイミングと、プロセス状態量の時系列データ
との相関関係を示す関係式Ｆ（ｔ，ｕ）、すなわち品質
予測モデルを設定し、関係式ファイルＴ2 に格納する。
データ収集手段１６は、プラント２４に設けられたセン
サから現時点のプロセス状態量を収集し、基礎データ・
ファイルＴ1 及び瞬間値格納ファイルＴ3 に格納する。
事象認識手段１８は、バッチ運転の各工程の開始時及び
終了時に発生する事象と、その事象の発生時のプロセス
状態量とを対応させて予め記憶しておき、運転中は、デ
ータ収集手段１６の瞬間値格納ファイルＴ3 に格納され
た現時点のプロセス状態量と、事象の発生時のプロセス
状態量とを対比して、各事象の発生を認識すると共に、
事象発生履歴として事象発生履歴ファイルＴ4 に格納す
る。また、事象発生履歴は、事象発生履歴ファイルＴ4
から基礎データ・ファイルＴ1 に転送され、関係式設定
のための基礎データとなる。タイミング算出手段２０
は、事象発生履歴ファイルＴ4 に格納された事象発生履
歴、及び、事象認識手段１８から入力された事象発生の
情報に基づき、関係式ファイルＴ2 に格納された関係式
に従って、触媒投入のタイミングを算出する。出力手段
２２は、モニター画面を備え、算出された触媒投入タイ
ミングをモニター画面上に表示する。
２の基礎データ・ファイルＴ1 に格納されたデータを読
み出し、ＰＬＳ処理を行って、好ましいＲＰＳを得る触
媒の投入タイミングと、プロセス状態量の時系列データ
との相関関係を示す関係式Ｆ（ｔ，ｕ）、すなわち品質
予測モデルを設定し、関係式ファイルＴ2 に格納する。
データ収集手段１６は、プラント２４に設けられたセン
サから現時点のプロセス状態量を収集し、基礎データ・
ファイルＴ1 及び瞬間値格納ファイルＴ3 に格納する。
事象認識手段１８は、バッチ運転の各工程の開始時及び
終了時に発生する事象と、その事象の発生時のプロセス
状態量とを対応させて予め記憶しておき、運転中は、デ
ータ収集手段１６の瞬間値格納ファイルＴ3 に格納され
た現時点のプロセス状態量と、事象の発生時のプロセス
状態量とを対比して、各事象の発生を認識すると共に、
事象発生履歴として事象発生履歴ファイルＴ4 に格納す
る。また、事象発生履歴は、事象発生履歴ファイルＴ4
から基礎データ・ファイルＴ1 に転送され、関係式設定
のための基礎データとなる。タイミング算出手段２０
は、事象発生履歴ファイルＴ4 に格納された事象発生履
歴、及び、事象認識手段１８から入力された事象発生の
情報に基づき、関係式ファイルＴ2 に格納された関係式
に従って、触媒投入のタイミングを算出する。出力手段
２２は、モニター画面を備え、算出された触媒投入タイ
ミングをモニター画面上に表示する。
【００２４】以下に、本運転支援装置１０の各手段の動
作について、説明する。データ格納手段１２は、プラン
トの運転中、常時、動作状態にあり、必要なデータ及び
情報を基礎データ・ファイルＴ1 に格納できる。関係式
設定手段１４は、プラントの運転中、関係式を格納した
関係式ファイルＴ2 を常時アクセス可能に維持し、プラ
ントの運転停止中には、必要に応じて関係式を設定し、
更新する。データ収集手段１６は、プラントの運転中、
常時、動作しており、プラント２２に設けられたセンサ
から収集した現時点のプロセス状態量を一定周期で基礎
データ・ファイルＴ1 及び瞬間値格納ファイルＴ3 に書
き込む。事象認識手段１８は、プラントの運転中、常
時、動作しており、一定周期で瞬間値格納ファイルＴ3
を参照して事象発生を認識し、事象発生履歴ファイルＴ
4に記憶すると共に特定に事象が発生した旨の信号をタ
イミング算出手段２０に出力する。タイミング算出手段
２０は、事象認識手段１８からの信号を受けて起動し、
事象発生履歴ファイルＴ4 に格納された事象発生履歴、
及び、事象認識手段１８から入力された事象発生の情報
に基づき、関係式ファイルＴ2 の関係式に従って触媒投
入タイミングを算出し、出力手段２２に出力指令を出
す。出力手段２２は、タイミング算出手段２０の要求に
より、触媒投入タイミングをモニター画面上に表示す
る。
作について、説明する。データ格納手段１２は、プラン
トの運転中、常時、動作状態にあり、必要なデータ及び
情報を基礎データ・ファイルＴ1 に格納できる。関係式
設定手段１４は、プラントの運転中、関係式を格納した
関係式ファイルＴ2 を常時アクセス可能に維持し、プラ
ントの運転停止中には、必要に応じて関係式を設定し、
更新する。データ収集手段１６は、プラントの運転中、
常時、動作しており、プラント２２に設けられたセンサ
から収集した現時点のプロセス状態量を一定周期で基礎
データ・ファイルＴ1 及び瞬間値格納ファイルＴ3 に書
き込む。事象認識手段１８は、プラントの運転中、常
時、動作しており、一定周期で瞬間値格納ファイルＴ3
を参照して事象発生を認識し、事象発生履歴ファイルＴ
4に記憶すると共に特定に事象が発生した旨の信号をタ
イミング算出手段２０に出力する。タイミング算出手段
２０は、事象認識手段１８からの信号を受けて起動し、
事象発生履歴ファイルＴ4 に格納された事象発生履歴、
及び、事象認識手段１８から入力された事象発生の情報
に基づき、関係式ファイルＴ2 の関係式に従って触媒投
入タイミングを算出し、出力手段２２に出力指令を出
す。出力手段２２は、タイミング算出手段２０の要求に
より、触媒投入タイミングをモニター画面上に表示す
る。
【００２５】本実施例の運転支援装置１０を使用し、以
下のようにして、触媒投入タイミングを算出した。反応
器内温度、ジャケット温度、反応器内圧力、攪拌機動力
及び触媒投入時間（反応開始からの時間）をプロセス変
数とし、１バッチ毎に、反応開始後、１分間隔で２０回
プロセス変数のデータを採取した。また、製品の品質因
子としてラバー製品のＲＰＳを計測した。同様にして、
１５バッチの各バッチ運転のプロセス変数及び製品のＲ
ＰＳのデータをデータ格納手段１２に蓄積した。次い
で、データ格納手段１２に蓄積したデータに基づいて、
関係式設定手段１４により、触媒投入タイミングと製品
のＲＰＳとの相関関係を示す関係式を設定し、反応を開
始した時刻１３：１０の２０分後から１分間隔で異なる
触媒の投入タイミング毎の予測ＲＰＳをタイミング算出
手段２０により算出した。その結果は、表１の通りであ
った。
下のようにして、触媒投入タイミングを算出した。反応
器内温度、ジャケット温度、反応器内圧力、攪拌機動力
及び触媒投入時間（反応開始からの時間）をプロセス変
数とし、１バッチ毎に、反応開始後、１分間隔で２０回
プロセス変数のデータを採取した。また、製品の品質因
子としてラバー製品のＲＰＳを計測した。同様にして、
１５バッチの各バッチ運転のプロセス変数及び製品のＲ
ＰＳのデータをデータ格納手段１２に蓄積した。次い
で、データ格納手段１２に蓄積したデータに基づいて、
関係式設定手段１４により、触媒投入タイミングと製品
のＲＰＳとの相関関係を示す関係式を設定し、反応を開
始した時刻１３：１０の２０分後から１分間隔で異なる
触媒の投入タイミング毎の予測ＲＰＳをタイミング算出
手段２０により算出した。その結果は、表１の通りであ
った。
【００２６】表１ 触媒投入時間 予測ＲＰＳ（μm ） ２０分 ２．７３ ２１分 ２．７３ ２２分 ２．７２ ２３分 ２．７２ ２４分 ２．７１ ２５分 ２．７０ ２６分 ２．６９ ２７分 ２．６９ ２８分 ２．６８
【００２７】ここで、目標ＲＰＳを２．７〜３．０μm
とするならば、遅くとも時刻１３．３５までに触媒を投
入することが必要である。出力手段２２は、モニター画
面上に「遅くとも時刻１３．３５までに触媒を投入せ
よ」と表示する。よって、オペレータは、遅くとも時刻
１３．３５までに触媒を投入すれば、少なくとも２．７
μm のＲＰＳのラバー粒子を得ることができると認識で
きる。
とするならば、遅くとも時刻１３．３５までに触媒を投
入することが必要である。出力手段２２は、モニター画
面上に「遅くとも時刻１３．３５までに触媒を投入せ
よ」と表示する。よって、オペレータは、遅くとも時刻
１３．３５までに触媒を投入すれば、少なくとも２．７
μm のＲＰＳのラバー粒子を得ることができると認識で
きる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の構成によれば、特定プロセス因
子の関与タイミングを含むプロセス状態量の変化、又は
事象発生をプロセス変数として、プロセス変数と品質因
子の示度との相関関係（品質予測モデル）を予め確立
し、バッチ運転時には、プロセス状態量又は事象発生を
リアルタイムで認識し、確立した品質予測モデルに従っ
て特定プロセス因子の関与タイミングを求めることによ
り、製品の品質因子の示度に影響を与える特定プロセス
因子の関与タイミングを合理的に設定することができ
る、バッチ・プロセス・プラントの運転支援装置を実現
している。本発明に係るバッチ・プロセス・プラントの
運転支援装置を使用することにより、各バッチで品質の
バラツキがなく、しかも高品質の製品を製造することが
できる。
子の関与タイミングを含むプロセス状態量の変化、又は
事象発生をプロセス変数として、プロセス変数と品質因
子の示度との相関関係（品質予測モデル）を予め確立
し、バッチ運転時には、プロセス状態量又は事象発生を
リアルタイムで認識し、確立した品質予測モデルに従っ
て特定プロセス因子の関与タイミングを求めることによ
り、製品の品質因子の示度に影響を与える特定プロセス
因子の関与タイミングを合理的に設定することができ
る、バッチ・プロセス・プラントの運転支援装置を実現
している。本発明に係るバッチ・プロセス・プラントの
運転支援装置を使用することにより、各バッチで品質の
バラツキがなく、しかも高品質の製品を製造することが
できる。
【図１】本発明に係るバッチ・プロセス・プラントの運
転支援装置の実施例の構成を示すブロック図である。
転支援装置の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】実施例のデータ及び情報の流れ図である。
【図３】品質因子とバッチ数とから構成されるＹ空間を
示す概念図である。
示す概念図である。
【図４】Ｙ空間の例を概念的に示した３次元座標系の斜
視図である。
視図である。
【図５】プロセス変数、バッチ数及びサンプル数とから
構成されるＸ空間を示す概念図である。
構成されるＸ空間を示す概念図である。
【図６】図５のＸ空間をサンプル数方向に展開した展開
図である。
図である。
【図７】Ｘ空間の例を概念的に示した３次元座標系の斜
視図である。
視図である。
【図８】ｔとｕとの関係を回帰分析法で求めることを説
明する概念図である。
明する概念図である。
１０ プラントの運転支援装置の実施例 １２ データ格納手段 １４ 関係式設定手段 １６ データ収集手段 １８ 事象認識手段 ２０ タイミング算出手段 ２２ 出力手段 ２４ プラント Ｔ1 基礎データ・ファイル Ｔ2 関係式ファイル Ｔ3 瞬間値格納ファイル Ｔ4 事象発生履歴ファイル
Claims (5)
- 【請求項１】 バッチ・プロセス・プラントの運転を支
援して、製品の品質を特徴付ける品質因子の示度を向上
させ、品質の高い製品を得るようにしたプラントの運転
支援装置であって、 各バッチ毎の製品の品質因子の示度データ、その製品を
得たバッチ運転で計測したプロセス状態量の時系列デー
タ、並びに、その製品の品質因子の示度に影響した特定
プロセス因子の関与タイミングの時間的データについて
回帰分析法による統計的処理を施し、品質因子の好まし
い示度を得る特定プロセス因子の関与タイミングと、プ
ロセス状態量の時系列データとの相関関係を示す関係式
を予め確立し、記憶する関係式設定手段と、 プラントに設けられたセンサを介してプラントのプロセ
ス状態量を収集するデータ収集手段と、 データ収集手段から入力されたプロセス状態量に基づ
き、関係式設定手段に記憶した関係式に従って、特定プ
ロセス因子の関与タイミングを算出するタイミング算出
手段とを備えていることを特徴とするバッチ・プロセス
・プラントの運転支援装置。 - 【請求項２】 バッチ・プロセス・プラントの運転の各
工程の開始時及び終了時に発生する事象と、その事象の
発生時のプロセス状態量とを対応させて予め記憶し、デ
ータ収集手段によって得た現時点のプロセス状態量と、
事象の発生時のプロセス状態量とを対比して、各事象の
発生を認識すると共に、事象発生の履歴を事象発生履歴
として蓄積する事象認識手段を備え、 関係式設定手段は、品質因子の好ましい示度を得る特定
プロセス因子の関与タイミングと、事象発生との相関関
係を示す関係式を予め確立し、記憶し、 タイミング算出手段が、事象認識手段から入力された事
象発生の情報及び事象発生履歴に基づき、関係式設定手
段に記憶された関係式に従って、特定プロセス因子の関
与タイミングを算出するようにしたことを特徴とする請
求項１に記載のバッチ・プロセス・プラントの運転支援
装置。 - 【請求項３】 タイミング算出手段で算出された特定プ
ロセス因子の関与タイミングをオペレータに伝達する出
力手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に
記載のバッチ・プロセス・プラントの運転支援装置。 - 【請求項４】 特定プロセス因子の関与が、触媒、副原
料及び添加剤の少なくともいずれか一つを添加するこ
と、並びに、温度、圧力、濃度等を含むプロセス条件の
少なくともいずれかの一つを条件設定することの少なく
とも一方であることを特徴とする請求項１から３のうち
のいずれか１項に記載のバッチ・プロセス・プラントの
運転支援装置。 - 【請求項５】 バッチ毎の製品の品質因子の示度デー
タ、その製品を製造した際にデータ収集手段で収集した
プロセス状態量の時系列データ及び特定プロセス因子の
関与タイミングの時間的データを格納するデータ格納手
段を備え、 データ格納手段に格納されたデータを関係式設定手段に
よる関係式設定のための基礎データとすることを特徴と
する請求項１から４のうちのいずれか１項に記載のバッ
チ・プロセス・プラントの運転支援装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192097A JPH10228312A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | バッチ・プロセス・プラントの運転支援装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192097A JPH10228312A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | バッチ・プロセス・プラントの運転支援装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10228312A true JPH10228312A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12344424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3192097A Pending JPH10228312A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | バッチ・プロセス・プラントの運転支援装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10228312A (ja) |
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-
1997
- 1997-02-17 JP JP3192097A patent/JPH10228312A/ja active Pending
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