(57)【要約】【課題】  プロセスモデルのパラメータを、季節の変動などによる経年変化やプラント機器の交換などによる対象プラントのプロセス構成の変化に対して適切に調整することができ、このことによりプラント機器に係る流量制御や水質制御等の制御性能を向上させることができるプラント運用制御装置を提供すること。【解決手段】  プロセス状態計測手段１２によりプロセス操作量およびプロセス状態量を計測し、これらのプロセス操作量およびプロセス状態量がプロセス状態記憶手段１３に記憶される。ヒューマンインターフェース手段１４において、ステップ応答開始時刻Ｔ１が入力されるとともにプロセス操作量目標値の設定を行う。モデルパラメータ同定手段１５は、ステップ応答開始時刻Ｔ１に基づいて、記憶されたプロセス操作量のステップ状の変化からプロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定を行う。【選択図】  図１
2006236226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント内のプラント機器に対する制御をプロセスモデルに基づいて行うプラント運用制御装置において、
プラント機器のプロセス操作量およびプロセス状態量を計測するプロセス状態計測手段と、
前記プロセス状態計測手段に接続され、このプロセス状態計測手段により計測されたプロセス操作量およびプロセス状態量を記憶するプロセス状態記憶手段と、
前記プロセス状態計測手段に接続され、ステップ応答開始時刻が入力されるとともにプロセス操作量目標値の設定を行うヒューマンインターフェース手段と、
前記プロセス状態記憶手段および前記ヒューマンインターフェース手段に接続され、このヒューマンインターフェース手段において入力されたステップ応答開始時刻に基づいて、前記プロセス状態記憶手段に記憶されたプロセス操作量のステップ状の変化からプロセスモデルのモデルパラメータを同定するモデルパラメータ同定手段と、
前記モデルパラメータ同定手段および前記ヒューマンインターフェース手段に接続され、このモデルパラメータ同定手段から送られたプロセスモデルにより前記プラント機器の挙動の模擬を行い、前記ヒューマンインターフェース手段に模擬結果を送ってプロセス操作量目標値の設定に参酌させるプロセスシミュレーション手段と、
前記プロセス状態計測手段および前記ヒューマンインターフェース手段に接続され、このヒューマンインターフェース手段により設定されたプロセス操作量目標値に基づいてプラント機器の操作を行うプロセス操作手段と、
を備えたことを特徴とするプラント運用制御装置。
【請求項２】
前記プロセス状態計測手段は、更にプラント機器に送られる被処理流体の状態の変化を外乱状態量として計測し、
前記プロセス状態計測手段にプロセス状態修正手段が接続され、
このプロセス状態修正手段は、前記プロセス状態計測手段により計測された外乱状態量に基づいて当該プロセス状態計測手段から送られたプロセス状態量を修正し、この修正されたプロセス状態量を前記モデルパラメータ同定手段に送ることを特徴とする請求項１記載のプラント運用制御装置。
【請求項３】
前記モデルパラメータ同定手段に制御パラメータ調整手段が接続されるとともにこの制御パラメータ調整手段に適正操作量演算手段が接続され、
前記制御パラメータ調整手段は、モデルパラメータ同定手段により同定されたプロセスモデルのモデルパラメータに基づいてプロセス操作量目標値の演算に係る制御パラメータを調整し、
前記適正操作量演算手段は、前記制御パラメータ調整手段から送られた制御パラメータに基づいてプロセス操作量目標値の演算を行ってプロセス操作手段に送ることを特徴とする請求項１または２記載のプラント運用制御装置。
【請求項４】
前記プロセス状態計測手段にプロセス状態修正手段が接続されるとともに前記プロセス状態記憶手段に外乱状態推定手段が接続され、
この外乱状態推定手段は、前記プロセス状態記憶手段に記憶されたプロセス操作量およびプロセス状態量に基づいて外乱状態量を推定してプロセス状態修正手段に送り、
前記プロセス状態修正手段は、前記外乱状態推定手段により推定された外乱状態量に基づいてプロセス状態量を修正し、この修正されたプロセス状態量をモデルパラメータ同定手段に送ることを特徴とする請求項１記載のプラント運用制御装置。
【請求項５】
前記プロセス状態計測手段にステップ応答判定手段が接続され、
このステップ応答判定手段は、前記プロセス状態計測手段から送られたプロセス操作量がステップ状の変化であるか否かの判定を行い、当該プロセス操作量がステップ状の変化であると判定されたときに前記モデルパラメータ同定手段においてモデルパラメータの同定を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプラント運用制御装置。
【請求項６】
前記適正操作量演算手段は前記ヒューマンインターフェース手段に接続され、
このヒューマンインターフェース手段において入力された制御パラメータが前記適正操作量演算手段に送られ、
当該適正操作量演算手段は、プロセスシミュレーション手段における模擬結果が正常であると判定されたときに前記ヒューマンインターフェース手段において入力された制御パラメータを用いてプロセス操作量目標値の演算を行ってプロセス操作手段に送ることを特徴とする請求項３記載のプラント運用制御装置。
【請求項７】
前記制御パラメータ調整手段は複数の制御パラメータ調整方法を有し、
この制御パラメータ調整手段は前記の複数の制御パラメータ調整方法の中から１つの制御パラメータ調整方法を選択し、この選択された制御パラメータ調整方法を用いてプロセス操作量目標値の演算に係る制御パラメータを調整することを特徴とする請求項３記載のプラント運用制御装置。
【請求項８】
前記制御パラメータ調整手段は前記ヒューマンインターフェース手段に接続され、
このヒューマンインターフェース手段には更に制御パラメータの演算を行うための演算式が入力され、
前記制御パラメータ調整手段は、前記ヒューマンインターフェース手段において入力された制御パラメータの演算式を用いて制御パラメータを調整することを特徴とする請求項３記載のプラント運用装置。
【請求項９】
前記ヒューマンインターフェース手段には更にプロセス操作量のステップ状の変化に関する期間が入力され、
前記モデルパラメータ同定手段は、前記ヒューマンインターフェース手段に入力された期間内における、前記プロセス状態記憶手段に記憶された過去のプロセス操作量のステップ状の変化に基づいてモデルパラメータの同定を行うことを特徴とする請求項１記載のプラント装置。
【請求項１０】
プラント内のプラント機器に対する制御をプロセスモデルに基づいて行うプラント運用制御装置において、
プラント機器のプロセス操作量およびプロセス状態量を計測するプロセス状態計測手段と、
前記プロセス状態計測手段に伝送手段を介して接続され、このプロセス状態計測手段により計測されたプロセス操作量およびプロセス状態量を記憶するプロセス状態記憶手段と、
前記プロセス状態計測手段に伝送手段を介して接続され、ステップ応答開始時刻が入力されるとともにプロセス操作量目標値の設定を行う遠隔データ通信手段と、
前記遠隔データ通信手段に伝送手段を介して接続されるとともに前記プロセス状態記憶手段に接続され、この遠隔データ通信手段において入力されたステップ応答開始時刻に基づいて、前記プロセス状態記憶手段に記憶されたプロセス操作量のステップ状の変化からプロセスモデルのモデルパラメータを同定するモデルパラメータ同定手段と、
前記遠隔データ通信手段に伝送手段を介して接続されるとともに前記モデルパラメータ同定手段に接続され、このモデルパラメータ同定手段から送られたプロセスモデルにより前記プラント機器の挙動の模擬を行い、前記遠隔データ通信手段に模擬結果を送ってプロセス操作量目標値の設定に参酌させるプロセスシミュレーション手段と、
前記遠隔データ通信手段に伝送手段を介して接続されるとともに前記プロセス状態計測手段に接続され、前記遠隔データ通信手段により設定されたプロセス操作量目標値に基づいてプラント機器の操作を行うプロセス操作手段と、
を備えたことを特徴とするプラント運用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント内のプラント機器に対する制御をプロセスモデルに基づいて行うプラント運用制御装置であり、とりわけ上水道におけるプラント機器に係る流量制御や水質制御の性能を向上させることができるプラント運用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント内のプラント機器に対して制御を行うプラント運用制御装置として、例えばプロセスモデルを生成し、このプロセスモデルを用いてプラント機器のプロセス操作量を算出することによりプラント機器を制御する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなプラント機器の制御方法においては、プロセスモデルを生成する際に、対象プラント機器のプロセス操作量とプロセス状態量との間の伝達関数に係るパラメータを同定する必要がある。
例えば特許文献１に示すプロセスモデルの生成方法においては、ある伝達関数を想定し、対象プラント機器に送られたプロセス操作量の時系列データと、それに応じてこのプラント機器から出力されたプロセス状態量の時系列データとを用いてＰｏｗｅｌｌ法などの最適化手法を用いてその伝達関数のパラメータを同定している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３８４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のプラント機器の制御方法においては、プラント運用制御装置の導入時に現地にてチューニング作業により当該プラント運用制御装置の制御内容の調整を行う必要があり、また導入後も経年変化や対象プラントのプロセス構成の変化に応じてその都度プラント運用制御装置の制御内容の調整を行う必要があった。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、プロセスモデルのパラメータを、季節の変動などによる経年変化やプラント機器の交換などによる対象プラントのプロセス構成の変化に対して適切に調整することができ、このことによりプラント機器に係る流量制御や水質制御等の制御性能を向上させることができるプラント運用制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、プラント内のプラント機器に対する制御をプロセスモデルに基づいて行うプラント運用制御装置において、プラント機器のプロセス操作量およびプロセス状態量を計測するプロセス状態計測手段と、前記プロセス状態計測手段に接続され、このプロセス状態計測手段により計測されたプロセス操作量およびプロセス状態量を記憶するプロセス状態記憶手段と、前記プロセス状態計測手段に接続され、ステップ応答開始時刻が入力されるとともにプロセス操作量目標値の設定を行うヒューマンインターフェース手段と、前記プロセス状態記憶手段および前記ヒューマンインターフェース手段に接続され、このヒューマンインターフェース手段において入力されたステップ応答開始時刻に基づいて、前記プロセス状態記憶手段に記憶されたプロセス操作量のステップ状の変化からプロセスモデルのモデルパラメータを同定するモデルパラメータ同定手段と、前記モデルパラメータ同定手段および前記ヒューマンインターフェース手段に接続され、このモデルパラメータ同定手段から送られたプロセスモデルにより前記プラント機器の挙動の模擬を行い、前記ヒューマンインターフェース手段に模擬結果を送ってプロセス操作量目標値の設定に参酌させるプロセスシミュレーション手段と、前記プロセス状態計測手段および前記ヒューマンインターフェース手段に接続され、このヒューマンインターフェース手段により設定されたプロセス操作量目標値に基づいてプラント機器の操作を行うプロセス操作手段と、を備えたことを特徴とするプラント運用制御装置である。
このようなプラント運用制御装置によれば、モデルパラメータ同定手段において、ヒューマンインターフェース手段に入力されたステップ応答開始時刻に基づいてプロセス状態記憶手段に記憶されたプロセスの操作量のステップ状の変化からプロセスモデルのモデルパラメータを同定しているので、このモデルパラメータを対象プラントのプロセス状態に応じて自動的に調整することができる。このため、季節の変動などによる経年変化やプラント機器の交換などによる対象プラントのプロセス構成の変化に対してもその都度所望のプロセスモデルを自動的に生成することができるので、プロセスモデルのパラメータ調整に係るエンジニアリング工程を削減することができるとともにモデルパラメータの自動調整によってシミュレーション精度の向上を図ることができる。このことによりプラント機器に係る流量制御や水質制御等の制御性能を向上させることができる。
【０００８】
本発明のプラント運用制御装置においては、前記プロセス状態計測手段は、更にプラント機器に送られる被処理流体の状態の変化を外乱状態量として計測し、前記プロセス状態計測手段にプロセス状態修正手段が接続され、このプロセス状態修正手段は、前記プロセス状態計測手段により計測された外乱状態量に基づいて当該プロセス状態計測手段から送られたプロセス状態量を修正し、この修正されたプロセス状態量を前記モデルパラメータ同定手段に送ることが好ましい。
このようなプラント運用制御装置によれば、被処理流体に水質変化等の外乱が生じた場合であっても、この外乱の度合いに応じて修正されたプロセス状態量を用いることができるので、モデルパラメータ同定手段においてより実際のプラント運用に沿ったモデルパラメータの同定を行うことができる。
【０００９】
本発明のプラント運用制御装置においては、前記モデルパラメータ同定手段に制御パラメータ調整手段が接続されるとともにこの制御パラメータ調整手段に適正操作量演算手段が接続され、前記制御パラメータ調整手段は、モデルパラメータ同定手段により同定されたプロセスモデルのモデルパラメータに基づいてプロセス操作量目標値の演算に係る制御パラメータを調整し、前記適正操作量演算手段は、前記制御パラメータ調整手段から送られた制御パラメータに基づいてプロセス操作量目標値の演算を行ってプロセス操作手段に送ることが好ましい。
このようなプラント運用制御装置によれば、プロセスモデルのモデルパラメータが同定されたときに制御パラメータを自動的に調整することができ、この制御パラメータを用いて所望のプロセス操作量目標値の演算を行うことができる。
【００１０】
本発明のプラント運用制御装置においては、前記プロセス状態計測手段にプロセス状態修正手段が接続されるとともに前記プロセス状態記憶手段に外乱状態推定手段が接続され、この外乱状態推定手段は、前記プロセス状態記憶手段に記憶されたプロセス操作量およびプロセス状態量に基づいて外乱状態量を推定してプロセス状態修正手段に送り、前記プロセス状態修正手段は、前記外乱状態推定手段により推定された外乱状態量に基づいてプロセス状態量を修正し、この修正されたプロセス状態量をモデルパラメータ同定手段に送ることが好ましい。
このようなプラント運用制御装置によれば、被処理流体に水質変化等の外乱が生じた場合であっても、この外乱の度合いに応じて修正されたプロセス状態量を用いることができるので、モデルパラメータ同定手段においてより実際のプラント運用に沿ったモデルパラメータの同定を行うことができる。
【００１１】
本発明のプラント運用制御装置においては、前記プロセス状態計測手段にステップ応答判定手段が接続され、このステップ応答判定手段は、前記プロセス状態計測手段から送られたプロセス操作量がステップ状の変化であるか否かの判定を行い、当該プロセス操作量がステップ状の変化であると判定されたときに前記モデルパラメータ同定手段においてモデルパラメータの同定を行うことが好ましい。
このようなプラント運用制御装置によれば、モデルパラメータ同定手段におけるモデルパラメータの同定を自動的に開始させることができ、プロセスモデルのパラメータ調整に係るエンジニアリング工程をより一層削減することができる。
【００１２】
本発明のプラント運用制御装置においては、前記適正操作量演算手段は前記ヒューマンインターフェース手段に接続され、このヒューマンインターフェース手段において入力された制御パラメータが前記適正操作量演算手段に送られ、当該適正操作量演算手段は、プロセスシミュレーション手段における模擬結果が正常であると判定されたときに前記ヒューマンインターフェース手段において入力された制御パラメータを用いてプロセス操作量目標値の演算を行ってプロセス操作手段に送ることが好ましい。
【００１３】
本発明のプラント運用制御装置においては、前記制御パラメータ調整手段は複数の制御パラメータ調整方法を有し、この制御パラメータ調整手段は前記の複数の制御パラメータ調整方法の中から１つの制御パラメータ調整方法を選択し、この選択された制御パラメータ調整方法を用いてプロセス操作量目標値の演算に係る制御パラメータを調整することが好ましい。
【００１４】
本発明のプラント運用制御装置においては、前記制御パラメータ調整手段は前記ヒューマンインターフェース手段に接続され、このヒューマンインターフェース手段には更に制御パラメータの演算を行うための演算式が入力され、前記制御パラメータ調整手段は、前記ヒューマンインターフェース手段において入力された制御パラメータの演算式を用いて制御パラメータを調整することが好ましい。
【００１５】
本発明のプラント運用制御装置においては、前記ヒューマンインターフェース手段には更にプロセス操作量のステップ状の変化に関する期間が入力され、前記モデルパラメータ同定手段は、前記ヒューマンインターフェース手段に入力された期間内における、前記プロセス状態記憶手段に記憶された過去のプロセス操作量のステップ状の変化に基づいてモデルパラメータの同定を行うことが好ましい。
【００１６】
本発明は、プラント内のプラント機器に対する制御をプロセスモデルに基づいて行うプラント運用制御装置において、プラント機器のプロセス操作量およびプロセス状態量を計測するプロセス状態計測手段と、前記プロセス状態計測手段に伝送手段を介して接続され、このプロセス状態計測手段により計測されたプロセス操作量およびプロセス状態量を記憶するプロセス状態記憶手段と、前記プロセス状態計測手段に伝送手段を介して接続され、ステップ応答開始時刻が入力されるとともにプロセス操作量目標値の設定を行う遠隔データ通信手段と、前記遠隔データ通信手段に伝送手段を介して接続されるとともに前記プロセス状態記憶手段に接続され、この遠隔データ通信手段において入力されたステップ応答開始時刻に基づいて、前記プロセス状態記憶手段に記憶されたプロセス操作量のステップ状の変化からプロセスモデルのモデルパラメータを同定するモデルパラメータ同定手段と、前記遠隔データ通信手段に伝送手段を介して接続されるとともに前記モデルパラメータ同定手段に接続され、このモデルパラメータ同定手段から送られたプロセスモデルにより前記プラント機器の挙動の模擬を行い、前記遠隔データ通信手段に模擬結果を送ってプロセス操作量目標値の設定に参酌させるプロセスシミュレーション手段と、前記遠隔データ通信手段に伝送手段を介して接続されるとともに前記プロセス状態計測手段に接続され、この遠隔データ通信手段により設定されたプロセス操作量目標値に基づいてプラント機器の操作を行うプロセス操作手段と、を備えたことを特徴とするプラント運用制御装置である。
このようなプラント運用制御装置によれば、当該プラント運用制御装置をプラント内のプラント機器のそばに設置する必要がなく、ＡＳＰ等の伝送手段を介してデータの送受信を行うことによりプラントから遠く離れた例えばコントロールルームに設置することができ、また動的に作成された例えばＨＴＭＬによりプロセスモデルのモデルパラメータの同定結果等を提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のプラント運用制御装置によれば、モデルパラメータ同定手段において、ヒューマンインターフェース手段に入力されたステップ応答開始時刻に基づいてプロセス状態記憶手段に記憶されたプロセスの操作量のステップ状の変化からプロセスモデルのモデルパラメータを同定しているので、このモデルパラメータを対象プラントのプロセス状態に応じて自動的に調整することができる。このため、季節の変動などによる経年変化やプラント機器の交換などによる対象プラントのプロセス構成の変化に対してもその都度所望のプロセスモデルを自動的に生成することができるので、プロセスモデルのパラメータ調整に係るエンジニアリング工程を削減することができるとともにモデルパラメータの自動調整によってシミュレーション精度の向上を図ることができる。このことによりプラント機器に係る流量制御や水質制御等の制御性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図３は、本発明によるプラント運用制御装置の第１の実施の形態を示す図である。
このうち、図１は、本実施の形態のプラント運用制御装置の構成を示す説明図であり、図２は、図１のプラント運用制御装置により制御された塩素注入ポンプにおける塩素注入率および浄水タンク内の残留塩素濃度を経時的に示すグラフであり、図３は、図１のプラント運用制御装置における制御内容を示すフローチャートである。
【００１９】
本実施の形態のプラント運用制御装置は、プラント内のプラント機器に対する制御を、１次遅れ＋むだ時間系のプロセスモデルに基づいて行うものである。このプロセスモデルのパラメータは、１次遅れ系かつむだ時間系の式により同定可能なものとなっている。
【００２０】
まず、本実施の形態のプラント運用制御装置が制御を行う対象となるプラント機器について図１を用いて具体的に説明する。例えば上水道施設には、塩素等の薬品が注入され被処理流体の浄化処理を行う浄水タンク１が設置されている。この浄水タンク１に塩素を注入する注入ラインには塩素の注入量を測定する塩素流量計２および塩素注入ポンプ６が設けられており、また浄水タンク１の内部には当該浄水タンク１内の残留塩素の濃度を測定する残留塩素濃度計３が取り付けられている。さらに、浄水タンク１に流入する被処理流体の流入ラインには、被処理流体の流量を測定する流入流量計４および被処理流体の塩素要求量を測定する塩素要求量計５が設けられている。このような浄水タンク１、塩素流量計２、残留塩素濃度計３、流入流量計４、塩素要求量計５および塩素注入ポンプ６によりプラント機器が構成されている。
プラント運用制御装置は、残留塩素濃度計３の測定値を連続的に監視し、この残留塩素の測定値が目標値に維持されるよう塩素注入ポンプ６を制御して塩素注入率を調整するようになっている。
【００２１】
プラント運用制御装置において、塩素注入率（プロセス操作量）と残留塩素濃度（プロセス状態量）との間のプロセスモデルは、下記式（１）に示すような１次遅れ系かつむだ時間系の式で表すことができる。
【００２２】
【数１】
2006236226.tif 000003
【００２３】
上記式（１）において、Ｋは残留塩素濃度の変化量を塩素注入率の変化量で割ったプロセスゲインを表し、またＴは遅れ時間、Ｌはむだ時間を表す。遅れ時間Ｔ、むだ時間Ｌについては後述する。
【００２４】
プラント運用制御装置におけるプロセスモデルのステップ応答の一例を図２のグラフ（ａ）（ｂ）に示す。図２のグラフにおいて横軸は時刻を表し、グラフ（ａ）の縦軸は塩素注入率、グラフ（ｂ）の縦軸は残留塩素濃度を表す。
【００２５】
図２に示すように、式（１）におけるむだ時間Ｌは塩素注入ポンプ６により塩素の注入が開始されてから浄水タンク１内の残留塩素濃度の変化が開始されるまでの時間であり、また、遅れ時間Ｔは、浄水タンク１内の残留塩素濃度の変化が開始されてからこの残留塩素濃度が定常値の６３．２％の値に達するまでの時間である。
【００２６】
プラント運用制御装置において、塩素注入ポンプ６の塩素注入率の目標値は、残留塩素濃度計３により測定された実際の残留塩素濃度ＰＶと、オペレータにより設定された残留塩素濃度目標値ＳＶとの偏差（ｅｎ＝ＳＶ−ＰＶ）に基づいて、例えばＰＩ制御により設定される。ここで、ＰＩ制御とは、比例制御（Ｐ制御）および積分制御（Ｉ制御）を組み合わせた制御のことをいう。
具体的には、制御周期が△ｔである場合において時刻ｎの塩素注入率ＭＶは下記式（２）（３）により算出される。
【００２７】
【数２】
2006236226.tif 000004
【００２８】
上記式（２）（３）において、Ｋｐは比例ゲイン、Ｔｉは積分時間を表す。以下、Ｋｐ、Ｔｉをプロセスモデルの制御パラメータという。
【００２９】
次に、上記式（２）における制御パラメータＫｐ、Ｔｉの算出方法について述べる。上記式（１）に示すような１次遅れ系かつむだ時間系のプロセスモデルに対し、目標値応答および外乱応答の各々について最適な制御パラメータＫｐ、Ｔｉを得る方法として、下記表１に示すようなＣｈｉｅｎ、Ｈｒｏｎｅｓ＆Ｒｅｓｗｉｃｋの方法（ＣＨＲ法）が知られている。
【００３０】
【表１】
2006236226.tif 000005
【００３１】
以下、上記表１においてＫ（プロセスゲイン）、Ｔ（遅れ時間）、Ｌ（むだ時間）をモデルパラメータという。これらのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌについては後述する。
【００３２】
このような表１に示すＣＨＲ法において、例えば最適化指標が目標値応答であり行き過ぎ条件がない場合（オーバーシュートを生じさせない場合）には、制御動作がＰＩ制御であるときにおいて制御パラメータの比例ゲインはＫｐ＝０．３５Ｔ／ＬＫ、積分時間はＴｉ＝１．１７Ｔとなる。
【００３３】
ここで、制御パラメータＫｐ、Ｔｉを算出するためのＣＨＲ法において、モデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの値を算出する必要がある。これらのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの値は季節の変動などによる経年変化や浄水タンク１等のプラント機器の交換などによる対象プラントのプロセス構成の変化に応じて変化する。すなわち、制御パラメータＫｐ、ＴｉはモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの変化に応じて算出されるようになっている。
【００３４】
以下にこのようなプラント運用制御装置の具体的な構成について図１乃至図３を用いて詳述する。
図１に示すように、プラント運用制御装置は、塩素流量計２、残留塩素濃度計３、流入流量計４および塩素要求量計５に接続されたプロセス状態計測手段１２と、このプロセス状態計測手段１２に接続され、当該プロセス計測手段１２から送られた塩素注入率および残留塩素濃度の測定値を記憶するプロセス状態記憶手段１３と、プロセス状態計測手段１２に接続され、ステップ応答開始時刻Ｔ１が入力されるとともにプロセス操作量目標値の設定を行うヒューマンインターフェース手段１４と、プロセス状態記憶手段１３およびヒューマンインターフェース手段１４に接続され、プロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌを同定するモデルパラメータ同定手段１５とを備えている。
【００３５】
さらに、モデルパラメータ同定手段１５から送られたプロセスモデルにより塩素注入ポンプ６等のプラント機器の挙動の模擬を行うプロセスシミュレーション手段１６がモデルパラメータ同定手段１５およびヒューマンインターフェース手段１４に接続されており、また、塩素注入ポンプ６の制御を行うためのプロセス操作手段１１がプロセス状態計測手段１２およびヒューマンインターフェース手段１４に接続されている。
【００３６】
プラント運用制御装置の各手段について以下にそれぞれ詳しく述べる。
前述のようにプロセス状態計測手段１２は塩素流量計２、残留塩素濃度計３、流入流量計４および塩素要求量計５に接続されている。このことにより、塩素流量計２からは浄水タンク１に注入される塩素の流量が、残留塩素濃度計３からは浄水タンク１内の残留塩素濃度が、流入流量計４からは浄水タンク１に流入する被処理流体の流量が、塩素要求量計５からは被処理流体の塩素要求量がそれぞれプロセス状態計測手段１２に送られるようになっている。
【００３７】
プロセス状態記憶手段１３は、プロセス状態計測手段１２に送られた塩素注入率および残留塩素濃度の測定値を経時的に記憶するようになっている。
【００３８】
ヒューマンインターフェース手段１４は、例えばオペレータが操作することができる制御用のタッチパネル等からなり、このヒューマンインターフェース手段１４は、プロセス状態計測手段１２に送られた残留塩素濃度の測定値を表示するとともに、モデルパラメータ同定手段１５で用いられるステップ応答開始時刻Ｔ１をオペレータが入力することができるのものとなっている。また、このヒューマンインターフェース手段１４において塩素注入率の目標値が設定されるようになっている。
【００３９】
モデルパラメータ同定手段１５は、ヒューマンインターフェース手段１４から送られたステップ応答開始時刻Ｔ１に基づいて、プロセス状態記憶手段１３に記憶された塩素注入率のステップ状の変化からプロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌを同定するようになっている。このモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定方法については後述する。
【００４０】
プロセスシミュレーション手段１６は、モデルパラメータ同定手段１５から送られたプロセスモデルにより浄水タンク１や塩素注入ポンプ６等のプラント機器の挙動の模擬を行い、ヒューマンインターフェース手段１４に模擬結果を送って塩素注入率の目標値の設定に参酌させるようになっている。
【００４１】
プロセス操作手段１１は、プロセス状態計測手段１２により算出された塩素注入率をヒューマンインターフェース手段１４により設定された塩素注入率の目標値と一致させるよう塩素注入ポンプ６の制御を行うようになっている。
【００４２】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
プラント運用制御装置による塩素注入ポンプ６の制御方法について図１乃至図３を用いて述べる。
まず、塩素流量計２により浄水タンク１に送られる塩素の流量が測定され、測定値がプロセス状態計測手段１２に送られる。同様にして、残留塩素濃度計３により浄水タンク１内の残留塩素濃度が測定され、また、流入流量計４により浄水タンク１に流入される被処理流体の流量が測定され、さらに、塩素要求量計５により被処理流体の塩素要求量が測定され、それぞれの測定値がプロセス状態計測手段１２に送られる。
プロセス状態計測手段１２において、塩素流量計２から送られた塩素の流量と流入流量計４から送られた被処理流体の流量とにより浄水タンク１における塩素注入率が計測される。
プロセス状態計測手段１２は、プロセス状態記憶手段１３およびヒューマンインターフェース手段１４に塩素注入率および残留塩素濃度の測定値を送るとともにプロセス操作手段１１に浄水タンク１における塩素注入率を送る。
【００４３】
プロセス状態記憶手段１３は、前述のプロセス状態計測手段１２から送られた塩素注入率および残留塩素濃度の測定値を経時的に記憶し、記憶された過去の塩素注入率および残留塩素濃度をモデルパラメータ同定手段１５に送る。
【００４４】
一方、オペレータはヒューマンインターフェース手段１４にモデルパラメータ同定手段１５で用いられるステップ応答開始時刻Ｔ１を入力する。また、このヒューマンインターフェース手段１４は、プロセス状態計測手段１２から送られた残留塩素濃度の測定値を表示し、この測定値をオペレータに知らせるようになっている。
【００４５】
モデルパラメータ同定手段１５は、ヒューマンインターフェース手段１４で入力されたステップ応答開始時刻Ｔ１に基づいて、プロセス状態記憶手段１３から送られた塩素注入率のステップ状の変化によりプロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌを同定する。具体的なモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定方法について図２および図３を用いて以下に説明する。
【００４６】
むだ時間Ｌは、ヒューマンインターフェース手段１４に入力されたステップ応答開始時刻Ｔ１と残留塩素濃度（プロセスの状態量）が変化し始める時刻Ｔ２との差によって決まる。すなわち、ステップ応答開始時刻Ｔ１における残留塩素濃度をｙ１、その後残留塩素濃度ｙ２が初期の残留塩素濃度ｙ１に対して予め設定されている閾値以上の差となった時刻（すなわち、｜ｙ１−ｙ２｜＞閾値、となった時刻）をＴ２とするとむだ時間Ｌは下記式（４）により算出される。
Ｌ＝Ｔ２−Ｔ１      ・・・式（４）
【００４７】
次に、モデルパラメータ同定手段１５はプロセスゲインＫ、遅れ時間Ｔを例えば最小二乗法により同定する。以下にこの同定方法について詳しく述べる。
プロセスモデルに係る１次遅れ系かつむだ時間系の式（１）に対して逆ラプラス変換を行うと、下記式（５）が得られる。
【００４８】
【数３】
2006236226.tif 000006
【００４９】
ここで、塩素注入率と残留塩素濃度との間の伝達関数について考えると、式（５）においてｙは残留塩素濃度となり、ｘは塩素注入率となる。
式（５）に対して、プロセス状態記憶手段１３に記憶された過去の複数の塩素注入率および残留塩素濃度のデータをｘ、ｙ、ｙ´に代入することにより、下記式（６）（７）に示すように二乗誤差が最小となるようモデルパラメータＫ、Ｔを同定することができる。
【００５０】
【数４】
2006236226.tif 000007
【００５１】
このようにしてプロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの値が得られ、このことにより、プロセスモデルを生成することができる。
【００５２】
モデルパラメータ同定手段１５において生成されたプロセスモデルはプロセスモデルシミュレーション手段１６に送られ、このプロセスモデルシミュレーション手段１６において前述のプロセスモデルを用いて浄水タンク１や塩素注入ポンプ６等のプラント機器の挙動の模擬を行い、ヒューマンインターフェース手段１４に模擬結果を送る。オペレータはこの模擬結果を参酌して、ヒューマンインターフェース手段１４において塩素注入率の目標値の設定を行う。
【００５３】
ヒューマンインターフェース手段１４において設定された塩素注入率の目標値はプロセス操作手段１１に送られる。最後に、プロセス操作手段１１は、プロセス状態計測手段１２により計測された塩素注入率をヒューマンインターフェース手段１４により設定された塩素注入率の目標値と一致させるよう塩素注入ポンプ６の制御を行い浄水タンク１に対する塩素の注入量を調整する。
【００５４】
以上のように本実施の形態のプラント運用制御装置によれば、モデルパラメータ同定手段１５において、ヒューマンインターフェース手段１４に入力されたステップ応答開始時刻Ｔ１に基づいてプロセス状態記憶手段１３に記憶された塩素注入率（プロセス操作量）のステップ状の変化からプロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌを同定しているので、このモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌを塩素注入ポンプ６等の対象プラントのプロセス状態に応じて自動的に調整することができる。
このため、季節の変動などによる経年変化やプラント機器の交換などによる対象プラントのプロセス構成の変化に対してもその都度所望のプロセスモデルを自動的に生成することができるので、プロセスモデルのパラメータ調整に係るエンジニアリング工程を削減することができるとともにモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの自動調整によってシミュレーション精度の向上を図ることができる。このことによりプラント機器に係る流量制御や水質制御等の制御性能を向上させることができる。
【００５５】
第２の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態おいて、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５６】
本実施の形態によるプラント運用制御装置は、図１に示すプラント運用制御装置においてプロセス状態修正手段１７を設けた点が異なるのみであり、他は実質的に図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同様の構成を有している。
プロセス状態修正手段１７について図１を用いて以下に説明する。
【００５７】
本実施の形態においては、図１に示すように、プロセス状態修正手段１７がプロセス状態計測手段１２に接続されている。このプロセス状態修正手段１７には、残留塩素濃度計３により測定された残留塩素濃度および塩素要求量計５により測定された被処理流体の塩素要求量が、プロセス状態計測手段１２から送られるようになっている。
【００５８】
プロセス状態修正手段１７は、塩素要求量計５により測定された被処理流体の塩素要求量に基づいて残留塩素濃度計３により測定された残留塩素濃度を修正し、モデルパラメータ同定手段１５に修正された残留塩素濃度を送るようになっている。
【００５９】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
残留塩素濃度計３により浄水タンク１内の残留塩素濃度が測定され、また塩素要求量計５により浄水タンク１に流入する被処理流体の塩素要求量が測定された後、プロセス状態修正手段１７において、残留塩素濃度の測定値の修正が行われる。
【００６０】
このプロセス状態修正手段１７における残留塩素濃度の測定値の修正は下記式（８）により行われる。
残留塩素濃度の修正値  ＝  （残留塩素濃度の測定値  ＋  塩素要求量）・・・式（８）
ここで、例えば残留塩素濃度計３による残留塩素濃度の測定値が０．６ｍｇ／Ｌであり塩素要求量計５による塩素要求量の測定値が０．４ｍｇ／Ｌである場合には、残留塩素濃度の修正値が１．０ｍｇ／Ｌとして算出される。そして、この残留塩素濃度の修正値がモデルパラメータ同定手段１５に送られ、モデルパラメータ同定手段１５は、この残留塩素濃度の修正値を用いてモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定を行う。
【００６１】
以上のように本実施の形態のプラント運用制御装置によれば、プロセス状態計測手段１２は更に浄水タンク１に送られる被処理流体の変化を塩素要求量（外乱状態量）として計測し、このプロセス状態計測手段１２にプロセス状態修正手段１７が接続され、プロセス状態修正手段１７は、プロセス状態計測手段１２により計測された塩素要求量（外乱状態量）に基づいてこのプロセス状態計測手段１２から送られた残留塩素濃度（プロセス状態量）を修正し、この修正された残留塩素濃度（プロセス状態量）をモデルパラメータ同定手段１５に送っている。このため、被処理流体に水質変化等の外乱が生じた場合であっても、この外乱の度合いに応じて修正された残留塩素濃度（プロセス状態量）を用いることができるので、モデルパラメータ同定手段１５においてより実際のプラント運用に沿ったモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定を行うことができる。
【００６２】
第３の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。図４は、本発明の第３の実施の形態によるプラント運用制御装置における制御内容を示すフローチャートである。この図４に示すフローチャートは、プラント運用制御装置の制御において図３のフローチャートから更に後続する制御を示すものである。
図４に示す第３の実施の形態おいて、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６３】
本実施の形態によるプラント運用制御装置は、図１に示すプラント運用制御装置において制御パラメータ調整手段１８および適正操作量演算手段１９を設けた点が異なるのみであり、他は実質的に図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同様の構成を有している。
制御パラメータ調整手段１８および適正操作量演算手段１９について図１を用いて以下に説明する。
【００６４】
本実施の形態においては、図１に示すように、制御パラメータ調整手段１８がモデルパラメータ同定手段１５に接続されるとともに適正操作量演算手段１９が制御パラメータ調整手段１８に接続されている。
【００６５】
制御パラメータ調整手段１８は、モデルパラメータ同定手段１５により同定されたプロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌが送られ、これらのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌに基づいて上述の表１に示すＣＨＲ法などを用いることによりプロセスモデルの制御パラメータＫｐ、Ｔｉの調整を行うようになっている。
【００６６】
適正操作量演算手段１９は、前述の制御パラメータ調整手段１８から制御パラメータＫｐ、Ｔｉが送られ、これらの制御パラメータＫｐ、Ｔｉに基づいて塩素注入率の目標値の演算を行い、算出された塩素注入率の目標値をプロセス操作手段１１に送るようになっている。
【００６７】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について図４のフローチャートを用いて説明する。
モデルパラメータ同定手段１５によりプロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌが同定された後、これらのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌが制御パラメータ調整手段１８に送られる。この制御パラメータ調整手段１８において、モデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの値を前述の表１に示すＣＨＲ法におけるＫｐ、Ｔｉの演算式に代入することにより制御パラメータＫｐ、Ｔｉの値が得られる。
具体的には、例えば最適化指標が目標値応答であり行き過ぎ条件がない場合（オーバーシュートを生じさせない場合）には、制御動作がＰＩ制御であるときにおいて制御パラメータの比例ゲインはＫｐ＝０．３５Ｔ／ＬＫ、積分時間はＴｉ＝１．１７Ｔとなり、この演算式にモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの値を代入することにより制御パラメータＫｐ、Ｔｉの値が得られる。
【００６８】
ここで、表１に示すＣＨＲ法において比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＴｉの演算式は複数準備されている。比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＴｉの演算式の選択の基準となる要素として、例えば「最適化指標」については目標値応答または外乱応答、「行き過ぎ条件」についてはオーバーシュートを生じさせないまたはオーバーシュートの許容範囲が２０％である、「制御動作」についてはＰ制御、ＰＩ制御またはＰＩＤ制御があり、これらの要素を組み合わせて所望の演算式を選択するようになっている。このように、制御パラメータ調整手段１８は複数の制御パラメータ調整方法を有し、図４に示すように複数の演算式の中から所望の演算式を選択することにより、実際のプラント運用に沿った制御パラメータＫｐ、Ｔｉの調整を行うことができるようになっている。
【００６９】
制御パラメータ調整手段１８により調整された制御パラメータＫｐ、Ｔｉは適正操作量演算手段１９に送られ、この適正操作量演算手段１９において上記式（２）に基づいて時刻ｎにおける塩素注入率の目標値ＭＶｎが算出される。
【００７０】
以上のように本実施の形態のプラント運用制御装置によれば、モデルパラメータ同定手段１５に制御パラメータ調整手段１８が接続されるとともにこの制御パラメータ調整手段１８に適正操作量演算手段１９が接続され、制御パラメータ調整手段１８は、モデルパラメータ同定手段１５により同定されたプロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌに基づいてプロセス操作量目標値の演算に係る制御パラメータＫｐ、Ｔｉを調整し、適正操作量演算手段１９は、制御パラメータ調整手段１８から送られた制御パラメータＫｐ、Ｔｉに基づいて時刻ｎにおける塩素注入率の目標値ＭＶｎ（プロセス操作量目標値）の演算を行ってプロセス操作手段１１に送っている。このことにより、プロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌが同定されたときに制御パラメータＫｐ、Ｔｉを自動的に調整することができ、この制御パラメータＫｐ、Ｔｉを用いて所望の塩素注入率の目標値ＭＶｎ（プロセス操作量目標値）の演算を行うことができる。
【００７１】
本実施の形態によるプラント運用制御装置は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。
例えば、制御パラメータ調整手段１８により調整された制御パラメータＫｐ、Ｔｉが適正操作量演算手段１９に送られる代わりに、適正操作量演算手段１９がヒューマンインターフェース手段１４に接続され、このヒューマンインターフェース手段１４においてオペレータにより手動で入力された制御パラメータＫｐ、Ｔｉが適正操作量演算手段１９に送られるようになっていてもよい。
【００７２】
この場合には、適正操作量演算手段１９は、プロセスシミュレーション手段１６における模擬結果が正常であると判定されたときにヒューマンインターフェース手段１４に入力された制御パラメータＫｐ、Ｔｉを用いて塩素注入率の目標値ＭＶｎの演算を行っている。
【００７３】
また、他の変形例としては、制御パラメータ調整手段１８がヒューマンインターフェース手段１４に接続され、このヒューマンインターフェース手段１４において制御パラメータＫｐ、Ｔｉの演算を行うための演算式がオペレータにより手動で入力され、制御パラメータ調整手段１８は、ヒューマンインターフェース手段１４において入力された演算式を用いて制御パラメータＫｐ、Ｔｉを調整するようになっていてもよい。
【００７４】
第４の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。図５は、本発明の第４の実施の形態によるプラント運用制御装置の構成を示す構成図である。
図５に示す第４の実施の形態おいて、図１乃至図３に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７５】
本実施の形態によるプラント運用制御装置は、塩素要求量計５を浄水タンク１の上流側に設置する代わりに外乱状態推定手段２０を新たに設けた点が異なるのみであり、他は実質的に図１乃至図３に示す第２の実施の形態と同様の構成を有している。
【００７６】
図５に示すように、プロセス状態計測手段１２にプロセス状態修正手段１７が接続されるとともに、プロセス状態記憶手段１３に外乱状態推定手段２０が接続されている。
外乱状態推定手段２０は、プロセス状態記憶手段１３に記憶された過去の塩素注入率および残留塩素濃度のデータに基づいて被処理流体の塩素要求量を推定するようになっており、推定された塩素要求量をプロセス状態修正手段１７に送るよう構成されている。
【００７７】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
外乱状態推定手段２０は、プロセス状態記憶手段１３に記憶されている過去の塩素注入率および残留塩素濃度のデータから、通常のプラント運用時（浄水タンク１に送られる被処理流体の塩素要求量が０である時）の残留塩素濃度および塩素注入率を複数抽出し、その平均値をそれぞれ算出して残留塩素濃度平均値Ａ１および塩素注入率平均値Ｂ１を得る。
次に、プロセス状態計測手段１２から外乱状態推定手段２０に送られた現在の残留塩素濃度の測定値Ａ２および塩素注入率Ｂ２を用いて下記式（９）により塩素要求量を推定する。
塩素要求量  ＝（Ａ２−Ａ１）−（Ｂ２−Ｂ１）      ・・・式（９）
【００７８】
このようにして外乱状態推定手段２０において得られた塩素要求量はプロセス状態修正手段１７に送られる。そして、プロセス状態修正手段１７においてこの塩素要求量を用いて上記式（８）によりプロセス状態計測手段１２から送られた残留塩素濃度の測定値の修正が行われる。
【００７９】
以上のように本実施の形態のプラント運用制御装置によれば、プロセス状態計測手段１２にプロセス状態修正手段１７が接続されるとともにプロセス状態記憶手段１３に外乱状態推定手段２０が接続され、この外乱状態推定手段２０は、プロセス状態記憶手段１３に記憶されたプロセス操作量およびプロセス状態量に基づいて塩素必要量（外乱状態量）を推定してプロセス状態修正手段１７に送り、プロセス状態修正手段１７は、外乱状態推定手段２０により推定された塩素必要量（外乱状態量）に基づいて残留塩素濃度（プロセス状態量）を修正し、この修正された残留塩素濃度（プロセス状態量）をモデルパラメータ同定手段１５に送っている。このため、被処理流体に水質変化等の外乱が生じた場合であっても、この外乱の度合いに応じて修正された残留塩素濃度（プロセス状態量）を用いることができるので、モデルパラメータ同定手段１５においてより実際のプラント運用に沿ったモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定を行うことができる。
【００８０】
第５の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第５の実施の形態について説明する。
本実施の形態によるプラント運用制御装置は、ヒューマンインターフェース手段１４にステップ応答開始時刻Ｔ１が入力される代わりに図５に示すようにステップ応答判定手段２１を新たに設けた点が異なるのみであり、他は実質的に第４の実施の形態と同様の構成を有している。
【００８１】
図５に示すように、プロセス状態計測手段１２にステップ応答判定手段２１が接続されている。
このステップ応答判定手段２１は、プロセス状態計測手段１２から現在の塩素注入率が送られ、この塩素注入率がステップ状の変化であるか否かの判定を行い、塩素注入率がステップ状の変化であると判定したときにモデルパラメータ同定手段１５においてモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定を行うようになっている。
【００８２】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
プロセス状態計測手段１２において塩素流量計２から送られた塩素の流量と流入流量計４から送られた被処理流体の流量とにより浄水タンク１における塩素注入率が計測された後、この計測された塩素注入率がステップ応答判定手段２１に送られる。ステップ応答判定手段２１は、予め設定された期間内における塩素注入率の変化率が、予め設定された閾値以上であり、その時のプロセス状態計測手段１２に送られる残留塩素濃度がほぼ一定である場合には塩素注入率がステップ状の変化であると判定する。ここで、残留塩素濃度がほぼ一定であるとは、予め設定された期間内における残留塩素濃度が設定された閾値の範囲内で推移することをいう。
【００８３】
そして、プロセス状態計測手段１２から送られた塩素注入率がステップ状の変化であるとステップ応答判定手段２１が判定したときに、モデルパラメータ同定手段１５においてモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定が開始される。
【００８４】
以上のように本実施の形態のプラント運用制御装置によれば、プロセス状態計測手段１２にステップ応答判定手段２１が接続され、このステップ応答判定手段２１は、プロセス状態計測手段１２から送られた塩素注入率がステップ状の変化であるか否かの判定を行い、塩素注入率がステップ状の変化であると判定されたときにモデルパラメータ同定手段１５においてモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定を行っている。このため、モデルパラメータ同定手段１５におけるモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定を自動的に開始させることができ、プロセスモデルのパラメータ調整に係るエンジニアリング工程をより一層削減することができる。
【００８５】
本実施の形態によるプラント運用制御装置は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。
例えば、ヒューマンインターフェース手段１４にステップ応答開始時刻Ｔ１が入力される代わりに塩素注入率のステップ状の変化に関する期間が入力され、モデルパラメータ同定手段１５は、ヒューマンインターフェース手段１４に入力された期間内における、プロセス状態記憶手段１３に記憶された過去の塩素注入率のステップ状の変化に基づいてモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定を行うようになっていてもよい。このことにより、オペレータが所望する期間における塩素注入率のステップ状の変化によりモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定を行うことができる。
【００８６】
第６の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第６の実施の形態について説明する。図６は、本発明の第６の実施の形態によるプラント運用制御装置の構成を示す構成図である。
図６に示す第６の実施の形態おいて、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８７】
本実施の形態によるプラント運用制御装置は、ヒューマンインターフェース手段１４を設ける代わりに伝送手段２５、遠隔データ通信手段２６およびウェブサーバ２７を新たに設けた点が異なるのみであり、他は実質的に図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同様の構成を有している。
伝送手段２５、遠隔データ通信手段２６およびウェブサーバ２７について図６を用いて以下に説明する。
【００８８】
本実施の形態によるプラント運用制御装置においては、図６に示すように、プラント内の浄水タンク１や塩素注入ポンプ６等のプラント機器の設置場所から遠く離れた例えばコントロールルーム等に設置されている。このようなプラント運用制御装置はＡＳＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）上で動作している。
【００８９】
より具体的に説明すると、図６に示すように、プラント運用制御装置の各手段は、インターネットや専用線などの通信回線からなる伝送手段２５を介して互いに接続されている。ここで、例えばプロセス状態計測手段１２において得られた塩素注入率および残留塩素濃度のデータは伝送手段２５の通信回線を介してプロセス状態記憶手段１３に送られるようになっている。
【００９０】
遠隔データ通信手段２６は、例えばパーソナルコンピュータからなり、図１に示すヒューマンインターフェース手段１４と同様の機能を有している。すなわち、遠隔データ通信手段２６は、プロセス状態計測手段１２に送られた残留塩素濃度の測定値が伝送手段２５を介して送られこの残留塩素濃度の測定値を表示するとともに、モデルパラメータ同定手段１５に伝送手段２５を介して送られるステップ応答開始時刻Ｔ１をオペレータが入力することができるのものとなっている。また、このヒューマンインターフェース手段１４において塩素注入率の目標値が設定されるようになっており、この塩素注入率の目標値は伝送手段２５を介してプロセス操作手段１１に送られる。
【００９１】
以上のように本実施の形態のプラント運用制御装置によれば、当該プラント運用制御装置をプラント内のプラント機器のそばに設置する必要がなく、ＡＳＰ等の伝送手段２５を介してデータの送受信を行うことによりプラントから遠く離れた例えばコントロールルームに設置することができ、動的に作成された例えばＨＴＭＬによりプロセスモデルのモデルパラメータＫ、Ｔ、Ｌの同定結果や制御パラメータＫｐ、Ｔｉの調整結果等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１の実施の形態のプラント運用制御装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１のプラント運用制御装置により制御された塩素注入ポンプにおける塩素注入率（ａ）および浄水タンク内の残留塩素濃度（ｂ）を経時的に示すグラフである。
【図３】図１のプラント運用制御装置における制御内容を示すフローチャートである。
【図４】第３の実施の形態によるプラント運用制御装置における制御内容を示すフローチャートである。
【図５】第４の実施の形態によるプラント運用制御装置の構成を示す構成図である。
【図６】第６の実施の形態によるプラント運用制御装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００９３】
１    浄水タンク
２    塩素流量計
３    残留塩素濃度計
４    流入流量計
５    塩素要求量計
６    塩素注入ポンプ
１１  プロセス操作手段
１２  プロセス状態計測手段
１３  プロセス状態記憶手段
１４  ヒューマンインターフェース手段
１５  モデルパラメータ同定手段
１６  プロセスシミュレーション手段
１７  プロセス状態修正手段
１８  制御パラメータ調整手段
１９  適正操作量演算手段
２０  外乱状態推定手段
２１  ステップ応答判定手段
２５  伝送手段
２６  遠隔データ通信手段
２７  ウェブサーバ
【図１】
2006236226.tif 000008
【図２】
2006236226.tif 000009
【図３】
2006236226.tif 000010
【図４】
2006236226.tif 000011
【図５】
2006236226.tif 000012
【図６】
2006236226.tif 000013