【手続補正書】
【提出日】令和3年6月7日(2021.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御装置であって、
前記粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数以上の周波数で取得する計測値取得部と、
前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列を記憶する性状記憶部と、
前記性状記憶部が記憶する時系列と、取得された前記計測値の時系列とに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定する性状特定部と、
特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と、
を備える制御装置。
【請求項２】
粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御装置であって、
前記粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数以上の周波数で取得する計測値取得部と、
前記計測値の時系列の周波数解析により周波数スペクトルを特定する周波数解析部と、
前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルを記憶する性状記憶部と、
前記性状記憶部が記憶する周波数スペクトルと、周波数解析により得られた周波数スペクトルとに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定する性状特定部と、
特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と
を備える制御装置。
【請求項３】
前記計測値の時系列の経時的な変化に基づいて、前記粉砕対象物の性状の変化の有無を判定する性状変化判定部
をさらに備える請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列および前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルの少なくとも一方を記憶する性状記憶部と、
前記性状記憶部が記憶する周波数スペクトルと周波数解析により得られた前記周波数スペクトルとの比較、または前記性状記憶部が記憶する時系列と取得された前記計測値の時系列との比較、の何れか一方に基づいて前記粉砕対象物の性状を特定する性状特定部と、
周波数解析により得られた前記周波数スペクトル、および取得された前記計測値の時系列、のうち前記性状の特定に用いられないものの経時的な変化に基づいて、前記粉砕対象物の性状の変化の有無を判定する性状変化判定部と
をさらに備える請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記性状特定部は、直近の前記計測値の時系列と、過去の前記計測値の時系列との偏差の累積に基づいて、前記性状を特定する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルを記憶する性状記憶部を備え、
前記性状変化判定部は、周波数解析により得られた周波数スペクトルと、前記性状記憶部が記憶する性状別の前記周波数スペクトルそれぞれとのパターンマッチングにより、前記粉砕対象物の性状の変化の有無を判定する
請求項３に記載の制御装置。
【請求項７】
前記粉砕対象物の性状別に、制御信号の補正に係るパラメータを記憶する補正パラメータ記憶部と、
特定された前記性状と前記補正パラメータ記憶部が記憶する情報とに基づいて、制御信号の補正量を特定する補正量特定部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記特定された補正量に基づいて補正された制御信号を、前記粉砕機に出力する
請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項８】
前記性状記憶部は、前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列に係る情報と、前記粉砕対象物の性状との組み合わせを教師データとして、前記時系列に係る情報を入力とし、前記粉砕対象物の性状を出力とするように学習された学習モデルを記憶し、
前記性状特定部は、前記学習モデルによって前記粉砕対象物の性状を特定する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項９】
前記性状記憶部は、前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列に係る情報と、前記粉砕対象物の性状の変化の有無との組み合わせを教師データとして、前記時系列に係る情報を入力とし、前記粉砕対象物の性状の変化の有無を出力とするように学習された学習モデルを記憶し、
前記性状変化判定部は、前記学習モデルによって前記粉砕対象物の性状の変化の有無を判定する
請求項４に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記計測値取得部は、前記粉砕機が備える複数の電動機のうち第１の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を取得し、
前記制御部は、前記複数の電動機のうち、前記第１の電動機より前記粉砕対象物の流れ方向の下流側に設けられる第２の電動機に、前記制御信号を出力する
請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記第１の電動機は、前記粉砕機のテーブルを回転させる電動機であって、
前記第２の電動機は、前記粉砕機のロータリセパレータを回転させる電動機である
請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記粉砕機は、微粉砕機であって、
前記電動機は、誘導電動機であって、
前記粉砕対象物は石炭およびバイオマスの少なくとも一方である
請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項１３】
粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御装置であって、
前記粉砕機の電動機への入力電流の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得する計測値取得部と、
前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と、
を備える制御装置と、
前記制御装置と遠隔に設けられ、前記計測値取得部が取得した前記計測値の時系列に基づいて、前記制御信号に係る計算を行う演算装置と
を備え、
前記演算装置は、
前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列を記憶する性状記憶部と、
前記性状記憶部が記憶する時系列と、取得された前記計測値の時系列とに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定する性状特定部と、
特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と、
を備える制御システム。
【請求項１４】
粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御装置であって、
前記粉砕機の電動機への入力電流の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得する計測値取得部と、
前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と、
を備える制御装置と、
前記制御装置と遠隔に設けられ、前記計測値取得部が取得した前記計測値の時系列に基づいて、前記制御信号に係る計算を行う演算装置と
を備え、
前記演算装置は、
前記計測値の時系列の周波数解析により周波数スペクトルを特定する周波数解析部と、
前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルを記憶する性状記憶部と、
前記性状記憶部が記憶する周波数スペクトルと、周波数解析により得られた周波数スペクトルとに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定する性状特定部と、
特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と
を備える制御システム。
【請求項１５】
前記制御装置は、複数の粉砕機を制御する複数の制御装置の１つであって、
前記演算装置は、前記複数の制御装置が取得した前記計測値の時系列それぞれに基づいて、各制御装置における前記制御信号に係る計算を行う
請求項１３または請求項１４に記載の制御システム。
【請求項１６】
粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御方法であって、
前記粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得するステップと、
前記粉砕対象物の性状別に前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列を記憶する性状記憶部が記憶する時系列と、取得された前記計測値の時系列とに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定するステップと、
特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力するステップと、
を有する制御方法。
【請求項１７】
粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御方法であって、
前記粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得するステップと、
前記計測値の時系列の周波数解析により周波数スペクトルを特定するステップと、
前記粉砕対象物の性状別に前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルを記憶する性状記憶部が記憶する周波数スペクトルと、周波数解析により得られた周波数スペクトルとに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定するステップと、
特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力するステップと、
を有する制御方法。
【請求項１８】
コンピュータに、
粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得するステップと、
粉砕対象物の性状別に前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列を記憶する性状記憶部が記憶する時系列と、取得された前記計測値の時系列とに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定するステップと、
特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力するステップと、
を実行させるための制御プログラム。
【請求項１９】
コンピュータに、
粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得するステップと、
前記計測値の時系列の周波数解析により周波数スペクトルを特定するステップと、
粉砕対象物の性状別に前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルを記憶する性状記憶部が記憶する周波数スペクトルと、周波数解析により得られた周波数スペクトルとに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定するステップと、
特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力するステップと、
を実行させるための制御プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】制御装置、制御システム、制御方法および制御プログラム
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御装置、制御システム、制御方法および制御プログラムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の技術においては、オペレータが投入する石炭の炭種を入力することで、制御装置が石炭の炭種を特定する。しかしながら、石炭の炭種を予め特定していたとしても、実際に焚いてみないとどのような炭であるかを精度よく把握することが困難である。つまり、同じ炭種に係る石炭であっても、それぞれの性質（硬度など）にはある程度のばらつきがあるため、同一の炭種の石炭について同じ制御を行ったとしても、その微粉度にばらつきが生じる可能性がある。
本発明の目的は、石炭の性状に応じて自動的に適切に粉砕機を制御する制御装置、制御システム、制御方法および制御プログラムを提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、制御装置は、粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御装置であって、前記粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数以上の周波数で取得する計測値取得部と、前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列を記憶する性状記憶部と、前記性状記憶部が記憶する時系列と、取得された前記計測値の時系列とに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定する性状特定部と、特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と、を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、制御装置は、粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御装置であって、前記粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数以上の周波数で取得する計測値取得部と、前記計測値の時系列の周波数解析により周波数スペクトルを特定する周波数解析部と、前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルを記憶する性状記憶部と、前記性状記憶部が記憶する周波数スペクトルと、周波数解析により得られた周波数スペクトルとに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定する性状特定部と、特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力する制御部とを備える。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の第３の態様によれば、第１または第２の態様に係る制御装置が、前記計測値の時系列の経時的な変化に基づいて、前記粉砕対象物の性状の変化の有無を判定する性状変化判定部をさらに備えるものであってよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の第４の態様によれば、第３の態様に係る制御装置が、前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列および前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルの少なくとも一方を記憶する性状記憶部と、前記性状記憶部が記憶する周波数スペクトルと周波数解析により得られた前記周波数スペクトルとの比較、または前記性状記憶部が記憶する時系列と取得された前記計測値の時系列との比較、の何れか一方に基づいて前記粉砕対象物の性状を特定する性状特定部と、周波数解析により得られた前記周波数スペクトル、および取得された前記計測値の時系列、のうち前記性状の特定に用いられないものの経時的な変化に基づいて、前記粉砕対象物の性状の変化の有無を判定する性状変化判定部とをさらに備えるものであってよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の第５の態様によれば、第１の態様に係る制御装置の前記性状特定部は、直近の前記計測値の時系列と、過去の前記計測値の時系列との偏差の累積に基づいて、前記性状を特定するものであってよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の第６の態様によれば、第３の態様に係る制御装置が、前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルを記憶する性状記憶部を備え、前記性状変化判定部は、周波数解析により得られた周波数スペクトルと、前記性状記憶部が記憶する性状別の前記周波数スペクトルそれぞれとのパターンマッチングにより、前記粉砕対象物の性状の変化の有無を判定するものであってよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の第７の態様によれば、第１または第２の態様に係る制御装置において、前記粉砕対象物の性状別に、制御信号の補正に係るパラメータを記憶する補正パラメータ記憶部と、特定された前記性状と前記補正パラメータ記憶部が記憶する情報とに基づいて、制御信号の補正量を特定する補正量特定部と、をさらに備え、前記制御部は、前記特定された補正量に基づいて補正された制御信号を、前記粉砕機に出力するものであってよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の第８の態様によれば、第１の態様に係る制御装置において、前記性状記憶部は、前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列に係る情報と、前記粉砕対象物の性状との組み合わせを教師データとして、前記時系列に係る情報を入力とし、前記粉砕対象物の性状を出力とするように学習された学習モデルを記憶し、前記性状特定部は、前記学習モデルによって前記粉砕対象物の性状を特定するものであってよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第９の態様によれば、第４の態様に係る制御装置において、前記性状記憶部は、前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列に係る情報と、前記粉砕対象物の性状の変化の有無との組み合わせを教師データとして、前記時系列に係る情報を入力とし、前記粉砕対象物の性状の変化の有無を出力とするように学習された学習モデルを記憶し、
前記性状変化判定部は、前記学習モデルによって前記粉砕対象物の性状の変化の有無を判定するものであってよい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の第１０の態様によれば、第１または第２の態様に係る制御装置において、前記計測値取得部は、前記粉砕機が備える複数の電動機のうち第１の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を取得し、前記制御部は、前記複数の電動機のうち、前記第１の電動機より前記粉砕対象物の流れ方向の下流側に設けられる第２の電動機に、前記制御信号を出力するものであってよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の第１１の態様によれば、第１０の態様に係る制御装置において、前記第１の電動機は、前記粉砕機のテーブルを回転させる電動機であって、前記第２の電動機は、前記粉砕機のロータリセパレータを回転させる電動機であってよい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の第１２の態様によれば、第１または第２の態様に係る制御装置において、前記粉砕機は、微粉砕機であって、前記電動機は、誘導電動機であって、前記粉砕対象物は石炭およびバイオマスの少なくとも一方であってよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の第１３の態様によれば、制御システムは、粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御装置であって、前記粉砕機の電動機への入力電流の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得する計測値取得部と、前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と、を備える制御装置と、前記制御装置と遠隔に設けられ、前記計測値取得部が取得した前記計測値の時系列に基づいて、前記制御信号に係る計算を行う演算装置とを備え、前記演算装置は、前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列を記憶する性状記憶部と、前記性状記憶部が記憶する時系列と、取得された前記計測値の時系列とに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定する性状特定部と、特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と、を備える。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の第１４の態様によれば、制御システムは、粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御装置であって、前記粉砕機の電動機への入力電流の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得する計測値取得部と、前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と、を備える制御装置と、前記制御装置と遠隔に設けられ、前記計測値取得部が取得した前記計測値の時系列に基づいて、前記制御信号に係る計算を行う演算装置とを備え、前記演算装置は、前記計測値の時系列の周波数解析により周波数スペクトルを特定する周波数解析部と、前記粉砕対象物の性状別に、前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルを記憶する性状記憶部と、
前記性状記憶部が記憶する周波数スペクトルと、周波数解析により得られた周波数スペクトルとに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定する性状特定部と、
特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力する制御部と
を備える制御システム。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の第１５の態様によれば、第１３または第１４の態様に係る制御システムは、前記制御装置は、複数の粉砕機を制御する複数の制御装置の１つであって、前記演算装置は、前記複数の制御装置が取得した前記計測値の時系列それぞれに基づいて、各制御装置における前記制御信号に係る計算を行うものであってよい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の第１６の態様によれば、制御方法は、粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御方法であって、前記粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得するステップと、前記粉砕対象物の性状別に前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列を記憶する性状記憶部が記憶する時系列と、取得された前記計測値の時系列とに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定するステップと、特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力するステップと、を有する。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の第１７の態様によれば、制御方法は、粉砕対象物を粉砕する粉砕機の制御方法であって、前記粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得するステップと、前記計測値の時系列の周波数解析により周波数スペクトルを特定するステップと、前記粉砕対象物の性状別に前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルを記憶する性状記憶部が記憶する周波数スペクトルと、周波数解析により得られた周波数スペクトルとに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定するステップと、特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力するステップと、を有する。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の第１８の態様によれば、制御プログラムは、コンピュータに、粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得するステップと、粉砕対象物の性状別に前記電動機に入力される電気に係る物理量の時系列を記憶する性状記憶部が記憶する時系列と、取得された前記計測値の時系列とに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定するステップと、特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力するステップと、を実行させる。
本発明の第１９の態様によれば、制御プログラムは、コンピュータに、粉砕機の電動機に入力される電気に係る物理量の計測値を、少なくとも前記電動機の電源電流の周波数相当のサンプリング周期で取得するステップと、前記計測値の時系列の周波数解析により周波数スペクトルを特定するステップと、粉砕対象物の性状別に前記電動機に入力される電気に係る物理量の周波数スペクトルを記憶する性状記憶部が記憶する周波数スペクトルと、周波数解析により得られた周波数スペクトルとに基づいて、前記粉砕対象物の性状を特定するステップと、特定された前記性状に基づいて前記粉砕機に制御信号を出力するステップと、を実行させる。