(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砕石プラントにおける原石投入量、各破砕機の電流値及び設定値、各振動篩の電流値、各粒度の砕石の生産量並びに運転時間に関する事例データを蓄積し、これらの事例データを解析して所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合と原石投入量及び各破砕機の設定値との関係並びに所要消費電力と原石投入量及び各破砕機の設定値との関係についての領域知識を推定し、この推定した領域知識に基づいて、又は推定した領域知識と前記事例データとを比較して所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値、又は所要消費電力に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値を決定することを特徴とする砕石プラントの運転方法。
【請求項２】
前記所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合に対応する決定した原石投入量及び各破砕機の設定値、又は所要消費電力に対応する決定した原石投入量及び各破砕機の設定値を自動的に設定することを特徴とする請求項１記載の砕石プラントの運転方法。
【請求項３】
前記事例データを逐次自動的に更新し、この更新した事例データに基づいて前記領域知識を自動的に更新することを特徴とする請求項１又は２記載の砕石プラントの運転方法。
【請求項４】
前記領域知識の推定手段としてモデル式、ファジールール、プロダクションルール又はニューラルネットワークを用いることを特徴とする請求項１、２又は３記載の砕石プラントの運転方法。
【請求項５】
砕石プラントにおける原石投入量、各破砕機の電流値及び設定値、各振動篩の電流値、各粒度の砕石の生産量並びに運転時間に関する事例データを格納する事例データベース部と、事例データベース部に格納した事例データを解析して所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合と原石投入量及び各破砕機の設定値との関係並びに所要消費電力と原石投入量及び各破砕機の設定値との関係についての領域知識を推定する領域知識推定部と、領域知識推定部で推定した領域知識に基づいて、又は推定した領域知識と事例データベース部に格納した事例データとを比較して所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値、又は所要消費電力に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値を決定する運転条件決定部とを備えることを特徴とする砕石プラントの運転装置。
【請求項６】
前記運転条件決定部で決定した所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値、又は所要消費電力に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値を自動的に設定する自動設定部を備えることを特徴とする請求項５記載の砕石プラントの運転装置。
【請求項７】
前記事例データベース部が事例データを逐次自動的に更新するデータ自動更新機能を有すると共に、領域知識推定部が事例データベース部の更新した事例データに基づいて領域知識を自動的に更新する知識自動更新機能を有することを特徴とする請求項５又は６記載の砕石プラントの運転装置。
【請求項８】
前記領域知識推定部の推定手段がモデル式、ファジールール、プロダクションルール又はニューラルネットワークであることを特徴とする請求項５、６又は７記載の砕石プラントの運転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砕石（砕砂を含む）を生産する砕石プラントの運転方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
砕石プラントを運転する際には、需要と在庫の状態に応じて、所要粒度の砕石の生産量を優先する場合と、これを考慮することなく、全体の在庫量を増やすべく消費電力の抑制を優先する場合がある。
【０００３】
従来、砕石プラントの運転方法に関し、いくつかが知られている。
例えば、特開平４−３５４５４７号公報には、運転中の原料供給量、各製品サイズの生産割合、クラッシャの電流値・原料レベル等の計測データを監視し、運転前に予め設定した標準値の管理限界を超えた場合に遠隔で破砕機の出口間隙や原料供給量等を変更する方法が開示されており、特開昭５７−１０３４７号公報には、高炉へ供給する鉱石を整粒する破砕プラントにおいて、プラントへ供給する鉱石の粒度分布を検出し、予め実験的に作成した実験式に基づいて破砕機の出口間隙、鉱石の投入供給量を調節して破砕プラントの運転状態を適切に保持する方法が開示されており、特開昭５９−１９９０５９号公報には、予めプログラムされた粒度分布データと計測した粒度分布データから最適粒度分布を算出し、破砕機の出口間隙を調整することで目的とする粒度分布に近い粒度の破砕物を排出することができる方法が開示されており、又、特開昭５９−１６０５５０号公報には、一定時間毎に生産品の粒度分布を計測し、予め得られている破砕機出口間隙・粒度分布の関係データを用いてもっとも需要の多い製品の粒度に適した破砕機出口間隙に自動設定する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の砕石プラントの運転方法は、いずれも所要粒度の砕石の生産量を優先する場合の方法であって、消費電力の抑制を優先する場合の方法については何ら開示されていない。
又、各破砕機単体の特性データを利用するものであり、砕石プラントの機器構成、その設置地域や場所によって異なるプラントの特性については考慮されていない。
一方、本発明者は、砕石プラントにおける原石投入量、各破砕機の電流値及び設定値（出口間隙値、回転数）、各振動篩の電流値、各粒度の砕石の生産量並びに運転時間に関する事例データを解析したところ、所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合と原石投入量及び各破砕機の設定値との間並びに所要消費電力と原石投入量及び各破砕機の設定値との間に所定の関係があることを知得した。
【０００５】
そこで、本発明は、所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合を優先する場合（サイズ優先）と消費電力の抑制を優先する場合（省エネルギー優先）に分けて容易に運転可能な砕石プラントの運転方法及び装置を提供することを主目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の砕石プラントの運転方法は、砕石プラントにおける原石投入量、各破砕機の電流値及び設定値、各振動篩の電流値、各粒度の砕石の生産量並びに運転時間に関する事例データを蓄積し、これらの事例データを解析して所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合と原石投入量及び各破砕機の設定値との関係並びに所要消費電力と原石投入量及び各破砕機の設定値との関係についての領域知識を推定し、この推定した領域知識に基づいて、又は推定した領域知識と前記事例データとを比較して所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値、又は所要消費電力に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値を決定することを特徴とする。
【０００７】
第２の砕石プラントの運転方法は、第１の方法において、前記所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合に対応する決定した原石投入量及び各破砕機の設定値、又は所要消費電力に対応する決定した原石投入量及び各破砕機の設定値を自動的に設定することを特徴とする。
【０００８】
又、第３の砕石プラントの運転方法は、第１又は第２の方法において、前記事例データを逐次自動的に更新し、この更新した事例データに基づいて前記領域知識を自動的に更新することを特徴とする。
【０００９】
前記領域知識の推定手段としては、モデル式、ファジールール、プロダクションルール又はニューラルネットワークを用いることが好ましい。
【００１０】
一方、第１の砕石プラントの運転装置は、砕石プラントにおける原石投入量、各破砕機の電流値及び設定値、各振動篩の電流値、各粒度の砕石の生産量並びに運転時間に関する事例データを格納する事例データベース部と、事例データベース部に格納した事例データを解析して所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合と原石投入量及び各破砕機の設定値との関係並びに所要消費電力と原石投入量及び各破砕機の設定値との関係についての領域知識を推定する領域知識推定部と、領域知識推定部で推定した領域知識に基づいて、又は推定した領域知識と事例データベース部に格納した事例データとを比較して所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値、又は所要消費電力に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値を決定する運転条件決定部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第２の砕石プラントの運転装置は、第１の装置において、前記運転条件決定部で決定した所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値、又は所要消費電力に対応する原石投入量及び各破砕機の設定値を自動的に設定する自動設定部を備えることを特徴とする。
【００１２】
又、第３の砕石プラントの運転装置は、第１又は第２の装置において、前記事例データベース部が事例データを逐次自動的に更新するデータ自動更新機能を有すると共に、領域知識推定部が事例データベース部の更新した事例データに基づいて領域知識を自動的に更新する知識自動更新機能を有することを特徴とする。
【００１３】
前記領域知識推定部の推定手段は、モデル式、ファジールール、プロダクションルール又はニューラルネットワークであることが好ましい。
【００１４】
【作用】
上記第１の砕石プラントの運転方法及び装置においては、砕石プラントにおける原石投入量、各破砕機の電流値及び設定値、各振動篩の電流値、各粒度の砕石の生産量並びに運転時間に関する事例データの計測のみで、その砕石プラントに適合したサイズ優先又は省エネルギー優先の運転条件が決定される。
事例データは、異常値、運転時間が極めて短い等の一定の条件から外れるものを除外するフィルタリングをかけ、確度の高いものとすることが望ましい。
【００１５】
第２の砕石プラントの運転方法及び装置においては、第１の方法及び装置による作用の他、運転条件が自動的に設定される。
【００１６】
又、第３の砕石プラントの運転方法及び装置においては、第１又は第２の方法及び装置による作用の他、運転条件が砕石プラントの経年変化や原石の特性変化に追随して変化する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る砕石プラントの運転装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。
図中１は砕石プラントで、この破砕プラント１は、例えば、図２に示すように、原石を一次破砕するジョークラッシャの如き一次破砕機２、一次破砕産物を破砕するコーンクラッシャの如き二次破砕機３、二次破砕産物を破砕する回転式衝撃破砕機の如き三次破砕機４、三次破砕産物を三段で篩い分け、二段目の篩上、三段目の篩上及び三段目の篩下をそれぞれサイズ１（例えば、５号砕石）の砕石Ｐ１、サイズ２（例えば、６号砕石）の砕石Ｐ２及びサイズ３（例えば、７号砕石）の砕石Ｐ３とする振動篩５、振動篩５の一段目の篩上を破砕して破砕産物を三次破砕機４に供給するコーンクラッシャの如き補助破砕機６、二次破砕産物量（原石投入量）を計測する第１ベルトスケール７、振動篩５の二段目の篩上量（サイズ１の砕石Ｐ１の生産量）を計測する第２ベルトスケール８、振動篩５の三段目の篩上量（サイズ２の砕石Ｐ２の生産量）を計測する第３ベルトスケール９、及び振動篩５の三段目の篩下量（サイズ３の砕石Ｐ３の生産量）を推定すべく、振動篩５の一段目の篩上量を計測する第４ベルトスケール１０から概略構成されている。
【００１８】
そして、上記砕石プラント１の運転に際しては、原石投入量、各破砕機２，３，４，６の電流値及び設定値（出口間隙値、回転数）、各振動篩５の電流値、各粒度の砕石の生産量並びに運転時間に関するデータが事例毎に計測されており、これらの事例データは、図１に示すように、運転装置１１の事例データベース部１２に出力される。
運転装置１１の事例データベース部１２に入力された事例データは、異常値、運転時間が極めて短い等の一定の条件から外れるものを除外するフィルタリングがかけられ、確度の高いものが、事例毎に蓄積（格納）されると共に、データ自動更新機能により自動的に逐次新たな事例データに更新される。
【００１９】
事例データベース部１２に格納された事例データは、領域知識推定部１３に出力され、この領域知識推定部１３において解析され、所要粒度の砕石Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の最大生産量若しくは最大生産割合と原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値との関係、並びに所要消費電力と原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値との関係についての領域知識が、モデル式、ファジールール、プロダクションルール又はニューラルネットワークの如き推定手段を用いて推定されると共に、知識自動更新機能により、事例データベース部１２の更新された事例データに基づいて自動的に新たな領域知識に更新される。
【００２０】
ここで、推定手段としてモデル式を用いて所要粒度の砕石、例えば、サイズ１の砕石Ｐ１の最大生産量と原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値との関係についての領域知識を推定するには、次式のようにモデル化し、
【００２１】
サイズ１の砕石の最大生産量＝定数１×一次破砕機の設定値＋定数２×二次破砕機の設定値＋定数３×三次破砕機の設定値＋定数４×補助破砕機の設定値＋定数５×原石投入量＋定数６
【００２２】
上記モデル式の定数１〜定数６を事例データベース部１２から出力される事例データを多変量解析（重回帰分析）して算出する。
又、推定手段としてモデル式を用いて所要消費電力と原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値との関係についての領域知識を推定するには、次式のようにモデル化し、
【００２３】
砕石プラントの消費電力＝定数１１×原石投入量＋定数１２×一次破砕機の設定値＋定数１３×二次破砕機の設定値＋定数１４×三次破砕機の設定値＋定数１５×補助破砕機の設定値＋定数１６
【００２４】
上記モデル式の定数１１〜定数１６を事例データベース部１２から出力される事例データを多変量解析（重回帰分析）して算出する。
なお、モデル式は、線形式の形に限らず、非線形性を考慮した表示としてもよい。
【００２５】
領域知識推定部１３で推定された領域知識は、運転条件決定部１４に出力され、この運転条件決定部１４において、領域知識の精度が十分な場合には、その領域知識に基づいて所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合に対応する原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値、又は所要消費電力に対応する原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値が決定される一方、領域知識の精度が十分でない場合には、その領域知識と、事例データ検索部１５によって事例データベース部１２から入力されて運転条件決定部１４へ出力される対応する事例データとを比較して好適な所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合に対応する原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値、又は所要消費電力に対応する原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値が決定される。
【００２６】
そして、運転条件決定部１４に決定された所要粒度の砕石の最大生産量若しくは最大生産割合、又は所要消費電力に対応する原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値は、自動設定部１６に出力され、この自動設定部１６から砕石プラント１へ上記運転条件に設定すべく指令が自動的に出力される。
【００２７】
なお、上述した実施の形態においては、決定された原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値の設定を自動的に行うようにする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、原石投入量及び各破砕機２，３，４，６の設定値の設定をオペレータが行うようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１の砕石プラントの運転方法及び装置によれば、原石投入量、各破砕機の電流値及び設定値、各振動篩の電流値、各粒度の砕石の生産量並びに運転時間に関する事例データの計測のみで、その砕石プラントに適合したサイズ優先又は省エネルギー優先の運転条件が決定されるので、従来のように各破砕機に投入される原石、破砕産物の粒度分布を事前に又はオンライン上で計測する必要がなく、砕石プラントをサイズ優先と省エネルギー優先に分けて容易に運転することができる。
【００２９】
第２の砕石プラントの運転方法及び装置によれば、第１の方法及び装置による作用効果の他、運転条件が自動的に設定されるので、砕石プラントを自動運転することができる。
【００３０】
又、第３の砕石プラントの運転方法及び装置によれば、第１又は第２の方法及び装置による作用効果の他、運転条件が砕石プラントの経年変化や原石の特性変化に追随して変化するので、砕石プラントを経年変化や原石の特性変化に対応させて良好に運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る砕石プラントの運転装置の実施例の形態の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の砕石プラントの一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１  砕石プラント
２  一次破砕機
３  二次破砕機
４  三次破砕機
５  振動篩
６  補助破砕機
７  第１ベルトスケール
８  第２ベルトスケール
９  第３ベルトスケール
１０  第４ベルトスケール
１１  運転装置
１２  事例データベース部
１３  領域知識推定部
１４  運転条件決定部
１５  事例データ検索部
１６  自動設定部
【図１】
0003572521.tif 000002
【図２】
0003572521.tif 000003