(57)【要約】【課題】操業中に操作端と測定端の位置対応関係がずれると制御性が悪化して損品が発生し、また、オペレータは制御性が悪化していないかどうかを常時監視していなければならなかったという課題を解決する。【解決手段】操作端の操作量と測定端が測定した幅方向の偏差プロファイルとの相関関数を演算し、この相関関数の時系列変化を回帰直線で近似して、正動作のときはこの回帰直線の代表値が所定の閾値より大きく、かつ回帰直線の傾きが正の時に位置対応関係がずれていると判断し、逆動作のときは前記代表値が所定の閾値より小さく、かつ回帰直線の傾きが負のときに位置対応関係がずれていると判断して警報を出力するようにした。操業中に位置対応関係のずれを検出できる。【選択図】            図１
2004256931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状製品の幅方向プロファイルを制御する複数の操作端を操作する操作量と前記シート状製品の幅方向のプロファイルの偏差との相関関数を演算し、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量も増加する正動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より大きく、かつこの相関関数の値が増加傾向にあるときに前記操作端と前記幅方向のプロファイルを測定する複数の測定端との位置対応関係がずれていると判断し、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量が減少する逆動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より小さく、かつこの相関関数の値が減少傾向にあるときに、前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断するようにしたことを特徴とする幅方向位置対応関係のずれ予測方法。
【請求項２】
前記相関関数の演算における前記操作量は、前記操作端の操作量と所定の基準値との差を用いるようにしたことを特徴とする請求項１記載の幅方向位置対応関係のずれ予測方法。
【請求項３】
所定の時間幅における前記相関関数の値の時系列変化を回帰直線で近似し、前記正動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より大きく、かつ前記回帰直線の傾きが正のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断し、前記逆動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より小さく、かつ前記回帰直線の傾きが負のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の幅方向位置対応関係のずれ予測方法。
【請求項４】
前記複数の操作端を複数の区間に分割し、これら複数の区間の各々について前記相関関数を演算し、前記複数の区間の各々について前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれているかどうかを判断するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれかに記載の幅方向位置対応関係のずれ予測方法。
【請求項５】
前記複数の区間は、隣接する区間が互いに重なり合うように分割したことを特徴とする請求項４記載の幅方向位置対応関係のずれ予測方法。
【請求項６】
シート状製品の幅方向のプロファイルを制御する複数の操作端と、この操作端の下流側に設置され、前記シート状製品の幅方向のプロファイルを測定する複数の測定端と、前記複数の操作端を制御する幅方向制御部と、前記複数の操作端と前記複数の測定端との位置対応関係のずれを検知するずれ検知部とを有し、このずれ検知部は前記操作端を操作する操作量と前記シート状製品の幅方向プロファイルの偏差との相関関数を演算し、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量も増加する正動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より大きく、かつこの相関関数の値が増加傾向にあるときに前記操作端と前記幅方向のプロファイルを測定する複数の測定端との位置対応関係がずれていると判断して警報を出力し、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量が減少する逆動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より小さく、かつこの相関関数の値が減少傾向にあるときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断して警報を出力するようにしたことを特徴とするシート状製品製造装置。
【請求項７】
前記警報が入力される自動ステップ応答・位置解析部を有し、この自動ステップ応答・位置解析部は前記警報が入力されると前記操作端を操作して前記複数の操作端と前記複数の測定端との位置対応関係を解析し、この解析結果を前記幅方向制御部に再設定するようにしたことを特徴とする請求項６記載のシート状製品製造装置。
【請求項８】
前記相関関数の演算における前記操作量は、前記操作端の操作量と所定の基準値との差を用いるようにしたことを特徴とする請求項６記載または請求項７記載のシート状製品製造装置。
【請求項９】
所定の時間幅における前記相関関数の値の時系列変化を回帰直線で近似し、前記正動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より大きく、かつ前記回帰直線の傾きが正のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断し、前記逆動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より小さく、かつ前記回帰直線の傾きが負のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断するようにしたことを特徴とする請求項６ないし請求項８いずれかに記載のシート状製品製造装置。
【請求項１０】
前記複数の操作端を複数の区間に分割し、これら複数の区間の各々について前記相関関数を演算し、前記複数の区間の各々について前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれているかどうかを判断するようにしたことを特徴とする請求項６ないし請求項９いずれかに記載のシート状製品製造装置。
【請求項１１】
前記複数の区間は、隣接する区間が互いに重なり合うように分割したことを特徴とする請求項１０記載のシート状製品製造装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙などシート状製品の幅方向のプロファイルを制御する装置において、プロファイルを制御する操作部とこのプロファイルを測定する測定部との位置対応関係のずれを予測する方法およびそれを用いたシート状製品製造装置に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
図１２に、抄紙機における絶乾坪量の幅方向のプロファイルを制御する部分の構成を示す。図１２において、原料であるパルプはスライスリップ８１の隙間からワイヤパート８２に吐出され、シート状にされる。スライスリップ８１の隙間の幅はスライスボルト８３で調節される。シート状になったパルプはワイヤパート８２上を矢印８４の方向に運ばれる間に水分が除去され、ＢＭフレーム８５でその絶乾坪量のプロファイルが測定される。
【０００２】
スライスボルト８３の間隔は３５〜１００ｍｍであるのに対して、ＢＭフレーム８５の測定点の間隔は約５ｍｍであるので、１つのスライスボルトに対して複数の測定点が対応する。どの測定点がどのスライスボルトに対応するかは幾何学的な関係だけで決定することはできない。そのため、スタートアップ時にこれらの位置対応関係のチューニング行う。
【０００３】
図１３にスタートアップ時の位置対応関係のチューニングのフローを示す。最初に自動ステップ応答を実行する。自動ステップ応答は、スライスボルト８３の１つを順番にステップ状に変化させて、そのときの幅方向のプロファイルの変化を測定するものである。自動ステップ応答については特許文献１に記載されているので、ここでは詳細を省略する。
【０００４】
次に、ステップ応答における幅方向のプロファイルからスライスボルト８３と測定点との位置対応関係を解析して決定する。位置対応関係の解析方法は例えば特許文献２または特許文献３に記載されている。位置対応関係が決定されると、この関係を幅方向制御ユニットに固定値として設定する。幅方向制御ユニットはこの関係に基づいてスライスボルト８３を制御し、シート状の製品の幅方向プロファイルが目標プロファイルに一致するように制御する。
【特許文献１】
特開平９−３１６７９１号公報
【特許文献２】
特開平９−４９１８５号公報
【特許文献３】
特開平９−１３２８９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような位置対応関係のチューニング方法には次のような課題があった。
【０００６】
図１３に示した位置対応関係のチューニング方法は、スタートアップ時にスライスボルト８３と測定点との位置対応関係をチューニングし、その後は位置対応関係は変化しないとして固定値を用いている。しかし、操業中に位置対応関係がずれるとそれに対応できないために制御性が悪化し、損品が発生してしまうという課題があった。
【０００７】
図１２において、スタートアップ時のスライスボルト８３と測定点の位置対応関係が破線矢印８６であったものが、操業中に破線矢印８７に変化したとすると、スタートアップ時の位置対応関係で幅方向のプロファイルを制御すると間違ったスライスボルトを操作することになり、目標のプロファイルが得られない。
【０００８】
そのため、オペレータはプロファイルの平均値Ｒや変動２σを監視して、所定の値以上ずれると位置対応関係の再チューニングを行うようにしていた。しかし、手間がかかり、かつ操業性が悪化してしまうという課題もあった。
【０００９】
従って本発明の目的は、操業中に位置対応関係がずれていることを検出する方法およびそれを用いたシート状製品製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、シート状製品の幅方向プロファイルを制御する複数の操作端の操作量と前記シート状製品の幅方向のプロファイルの偏差との相関関数を演算して、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量も増加する正動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より大きく、かつこの相関関数の値が増加傾向にあるときに前記操作端と前記幅方向のプロファイルを測定する複数の測定端との位置対応関係がずれていると判断し、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量が減少する逆動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より小さく、かつこの相関関数の値が減少傾向にあるときに、前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断するようにしたものである。操業中に位置対応関係がずれていることを検出できる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記操作端の操作量と所定の基準値との差を、相関関数の演算における前記操作量として用いるようにしたものである。処理が簡単になる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、所定の時間幅における前記相関関数の値の時系列変化を回帰直線で近似し、前記正動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より大きく、かつ前記回帰直線の傾きが正のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断し、前記逆動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より小さく、かつ前記回帰直線の傾きが負のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断するようにしたものである。判断の手順が簡単になる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３いずれかに記載の発明において、前記複数の操作端を複数の区間に分割し、これら複数の区間の各々について前記相関関数を演算し、前記複数の区間の各々について前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれているかどうかを判断するようにしたものである。位置対応関係がずれている場所を特定することができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記複数の区間は、隣接する区間が互いに重なり合うように分割したものである。区間の境界領域でも正確に予測できる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、シート状製品の幅方向のプロファイルを制御する複数の操作端と、この操作端の下流側に設置され、前記シート状製品の幅方向のプロファイルを測定する複数の測定端と、前記複数の操作端を制御する幅方向制御部と、前記複数の操作端と前記複数の測定端との位置対応関係のずれを検知するずれ検知部とを有し、このずれ検知部は前記操作端を操作する操作量と前記シート状製品の幅方向プロファイルの偏差との相関関数を演算し、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量も増加する正動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より大きく、かつこの相関関数の値が増加傾向にあるときに前記操作端と前記幅方向のプロファイルを測定する複数の測定端との位置対応関係がずれていると判断して警報を出力し、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量が減少する逆動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より小さく、かつこの相関関数の値が減少傾向にあるときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断して警報を出力するようにしたものである。操業中に位置対応関係がずれていることを検出できる。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記警報が入力される自動ステップ応答・位置解析部を有し、この自動ステップ応答・位置解析部は前記警報が入力されると前記操作端を操作して前記複数の操作端と前記複数の測定端との位置対応関係を解析し、この解析結果を前記幅方向制御部に再設定するようにしたものである。自動的に位置対応関係を補正できる。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項６記載または請求項７記載の発明において、前記相関関数の演算における前記操作量は、前記操作端の操作量と所定の基準値との差を用いるようにしたものである。処理が簡単になる。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項６ないし請求項８いずれかに記載の発明において、所定の時間幅における前記相関関数の値の時系列変化を回帰直線で近似し、前記正動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より大きく、かつ前記回帰直線の傾きが正のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断し、前記逆動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より小さく、かつ前記回帰直線の傾きが負のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断するようにしたものである。簡単に判断できる。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項６ないし請求項９いずれかに記載の発明において、前記複数の操作端を複数の区間に分割し、これら複数の区間の各々について前記相関関数を演算し、前記複数の区間の各々について前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれているかどうかを判断するようにしたものである。位置対応関係がずれている場所を特定できる。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記複数の区間は、隣接する区間が互いに重なり合うように分割したものである。区間の境界領域も正確に予測できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係るシート状製品製造装置における幅方向の位置対応ずれ予測方法の一実施例を示すフローチャートである。なお、ここでいうシート状製品製造装置は、図１２に示したように幅方向のプロファイルを制御する操作端（スライスボルト８３）と、この操作端の下流側に設置され、幅方向のプロファイルを測定する測定端（ＢＭフレーム８５）を有するものをいう。
【００２２】
図１において、最初に幅方向制御用操作端をｍ個の区間に分割する。この分割は操業開始時に一度だけ行い、操業中は固定とする。また、以下の操作はフレーム折り返し毎に行う。
【００２３】
次に、操作端の操作量と幅方向のプロファイルの偏差（以下偏差プロファイルという）との相関関数を演算する。そして、フレーム折り返し回数が予め決められた値ｔの整数倍であるかどうかを判断する。整数倍でないと再び相関関数の演算に戻り、整数倍であると計算した相関関数の時系列解析を行う。
【００２４】
そして、この時系列解析から位置対応関係のずれが発生しているかどうかを判断し、発生していると警報を発令する。そして、再び相関関数の演算に戻る。時系列解析はフレーム折り返し毎に行う必要がないので、フレーム折り返し回数がｔの整数倍の場合だけ行うようにする。このように、ｍ個の区間に分割することにより、部分的な位置対応関係のずれをも検出することができる。
【００２５】
次に、図１フローチャートの各々の操作を詳細に説明する。図２は幅方向の制御用操作端の分割方法の一例を示したものである。図２において、縦棒１は操作端であり、幅方向に等間隔に並んでいる。この操作端１を第１区間〜第ｍ区間のｍ個の区間に分割する。このとき、図２に示すように隣接する区間が重なるように分割する。このように境界を重複させることにより、境界領域でも正確に予測することができる。なお、各区間に含まれる操作端１の数は、必ずしも同じでなくてもよい。
【００２６】
次に、操作量と偏差プロファイルの相関関数演算について説明する。相関関数の演算においては、操作量は基準値との差を用いる。また、操作端１を操作してからその影響がプロファイルに表れるまでに時間がかかるので、操作端１を操作した影響が完全に反映されたときの偏差プロファイルを用いる。
【００２７】
この関係を図３に示す。図３（Ａ）はｊ番目の操作端の操作量を表したものである。基準値をｓ（％）とし、ｉ回目のフレーム折り返しのときの操作量と基準値ｓとの差をΔＭＶｉ，ｊで表す。
【００２８】
同図（Ｂ）の下段はｉ番目のフレーム折り返し（ＳＣＡＮで表す）時の幅方向プロファイルＤＶｉ，ｊ、上段はそれからｄＳＣＡＮ経過した（ｉ＋ｄ）ＳＣＡＮ時のプロファイルＤＶｉ＋ｄ，ｊである。ｄは操作端１を操作してからその影響が完全にプロファイルに現れるまでのフレーム折り返し回数である。相関関数の演算には、ＤＶｉ＋ｄ，ｊを用いる。
【００２９】
ｉ番目のフレーム折り返しにおける区間ｐ（ｐ＝１〜ｍ）の幅方向制御用操作端の操作量と偏差プロファイルの相関関数Φｐ（ｉ）は下記（１）式で求めることができる。
【数１】
2004256931.tif 000003
ここにおいて、Ｎｐは区間ｐに含まれる操作端の本数、ΔＭＶｉ，ｊ、ＤＶｉ＋ｄ，ｊはそれぞれ前述した操作量と基準値ｓとの差、ｄフレーム折り返し後の偏差プロファイルである。
【００３０】
次に、前記（１）式で求めた相関関数の時系列解析について説明する。予め定められたｒに対して、（ｉ−ｒ）〜ｉの範囲に注目して、この間の相関関数Φｐ（ｉ）を下記（２）式で示す回帰直線Ψｐ（ｉ）で近似する。なお、ｉは図１フローチャートで説明したように、前記ｔの整数倍、すなわちｉ＝ｔ×ｎである。また、（ｉ−ｒ）＜１のときは、１〜ｉの範囲について考える。
【数２】
2004256931.tif 000004
【００３１】
この回帰直線Ψｐ（ｉ）から位置対応関係のずれを検出する。そのために、前記（２）式の回帰直線の代表値ΨＲを（ｉ−ｒ）〜ｉの範囲の中間の値とする。すなわち、下記（３）式によりΨＲを求める。
ΨＲ＝Ψｐ（ｉ−ｒ／２）  ・・・・・・・・  （３）
また、位置対応関係のずれを判定する閾値をｇｌｉｍとする。この代表値ΨＲ、閾値ｇｌｉｍおよび前記（２）式の回帰直線の傾きａｐから、次のようにして位置対応関係が悪化しているかどうかを判定する。
【００３２】
幅方向制御の制御方向が正動作、すなわち偏差が増大すると操作量出力も大きくなる動作の場合は、下記（４）式が成立すると制御性がよい、すなわち位置対応関係がずれていないと判断できる。
ΨＲ≦ｇｌｉｍ  またはａｐ≦０  ・・・・・・  （４）
また、正動作の場合で下記（５）式が成立すると、制御性が悪化している、すなわち位置対応関係がずれていると判断できる。
ΨＲ＞ｇｌｉｍ  かつａｐ＞０  ・・・・・・  （５）
【００３３】
幅方向制御の制御方向が逆動作、すなわち偏差が増大すると操作量出力が減少する動作の場合は、下記（６）式が成立すると制御性がよい、すなわち位置対応関係がずれていないと判断できる。
ΨＲ≧ｇｌｉｍ  またはａｐ≧０  ・・・・・・  （６）
また、逆動作の場合で下記（７）式が成立すると、制御性が悪化している、すなわち位置対応関係がずれていると判断することができる。
ΨＲ＜ｇｌｉｍ  かつａｐ＜０  ・・・・・・  （７）
【００３４】
制御動作が正動作の場合は、一般に偏差プロファイルＤＶｉ＋ｄ，ｊは大きく、それに対応して操作量ΔＭＶｉ，ｊは偏差プロファイルＤＶｉ＋ｄ，ｊと同符号でかつ大きな値を取る。すなわち、ＤＶｉ＋ｄ，ｊ×ΔＭＶｉ，ｊ≧０になる。良い制御が行われているときは偏差プロファイルＤＶｉ＋ｄ，ｊはゼロに近づき、そのため、操作量ΔＭＶｉ，ｊもゼロに近づくため、ΨＲはｇｌｉｍよりも小さな値に落ち着く。また、過渡的な状態ではΨＲは小さくなっていくので、回帰直線の傾きａｐはマイナスになる。
【００３５】
逆動作の場合は、一般に偏差プロファイルＤＶｉ＋ｄ，ｊの符号と操作量ΔＭＶｉ，ｊの符号は逆になる。すなわち、ＤＶｉ＋ｄ，ｊ×ΔＭＶｉ，ｊ≦０になる。良い制御が行われているときは偏差プロファイルＤＶｉ＋ｄ，ｊはゼロに近づき、そのため、操作量ΔＭＶｉ，ｊもゼロに近づくので、ΨＲはｇｌｉｍよりも大きな値に落ち着く。また、過渡的な状態ではΨＲは次第に大きくなっていくので、回帰直線の傾きａｐはプラスになる。
【００３６】
なお、突発的な外乱により一時的に制御性が悪化して前記（５）式または（７）式が成立することがある。この場合は位置対応関係のずれが発生しているとはみなせないので、ずれの検出を確実にするために、連続して２度以上前記（５）式または（７）式が成立し、かつ前記ａｐの絶対値が増加しているときのみ位置対応関係のずれが発生しているとすることもできる。
【００３７】
図４にこの実施例の動作の一例を示す。図４において、縦軸は相関関数Φｐ（ｉ）の大きさ、横軸はフレーム折り返し回数ｉである。また、２１は前記（１）式で計算した相関関数Φｐ（ｉ）、２２１は前記（２）で計算したｉ＝（ｔ−１）×ｎの回帰直線，２２２はｉ＝ｔ×ｎの回帰直線である。なお、ｔは時系列解析を行った回数、ｎは時系列解析を実施する間隔を表す。
【００３８】
フレーム折り返し回数ｉ＝（ｔ−１）×ｎ−ｒ／２における回帰直線２２１の値は閾値ｇｌｉｍより大きい。従って、制御性が悪化していると判断できる。また、回帰直線の傾きａｐ，ｔ−１はゼロより幾分大きい値になっている。
【００３９】
ｉ＝ｔ×ｎにおける回帰直線２２２は回帰直線２２１よりも上にあり、ｉ＝ｔ×ｎ−ｒ／２における値はｇｌｉｍより大きい。また、その傾きａｐ，ｔはａｐ，ｔ−１よりかなり大きい値になっている。すなわち、２度続けてΨＲがｇｌｉｍより大きくなり、かつ回帰直線の傾きａｐが増加傾向にある。従って、この時点で位置対応関係が悪くなっているという警報が発令される。
【００４０】
図５および図６にシミュレーション結果を示す。このシミュレーションは操作端の分割数ｍ＝７、操作量の基準値ｓ＝５０％、操作端が操作されてからその影響が偏差プロファイルに完全に反映されるまでのフレーム折り返し回数ｄ＝７、相関関数の時系列解析が行われる間隔ｔ＝１００ＳＣＡＮ、相関関数の時系列解析が行われる幅ｒ＝７００ＳＣＡＮ、閾値ｇｌｉｍ＝０．２２５としたものである。なお、このシミュレーションは正動作で行った。
【００４１】
図５の（Ａ）は制御開始直後、同（Ｂ）は制御開始約１時間後、図６（Ａ）は制御開始約３３時間後、同（Ｂ）は制御開始役１２６５時間後の推移であり、上段が偏差プロファイル、下段が操作出力値（操作量）である。
【００４２】
制御開始直後は偏差プロファイルは変動が大きいが、拡大制御の効果によって安定し、良い制御特性が得られているように見える。しかしながら、３３時間以降において、特に第３区間で制御性が悪化している傾向が見られる。
【００４３】
図７は、図５、図６のシミュレーションにおいて、第３区間と第７区間の相関関数Φｐ（ｉ）の推移を表したものであり、横軸はフレーム折り返し回数（ＳＣＡＮ）、縦軸は相関係数Φｐ（ｉ）の大きさである。
【００４４】
第７区間の相関係数は一貫して０近辺で推移しており、制御性がよいことを表している。それに対して、第３区間は相関係数が正の値を示しており、制御性が余り良くない傾向にある。前記（５）式から、相関関数が正の大きな値であり、かつ増加傾向にあるときは、制御性が悪化していることがわかる。特に７０００ＳＣＡＮ以降で制御性が急激に悪くなっており、位置対応関係が大きくずれていることを示している。
【００４５】
図８は、第３区間において制御性の悪化（前記（５）式または（７）式が成立する）が２回以上連続して現れたときの、前記（２）式の回帰直線の傾きａｐの推移を示したものである。縦軸はａｐの値、横軸はＳＣＡＮ数である。このａｐの値が大きいと、制御性が悪化していることを示してる。（１）の部分は制御開始直後であるが、既に制御性が悪化しており、位置対応関係がずれていることを示している。
【００４６】
（２）の部分は拡大制御によって良い制御が得られている部分である。（３）の部分は傾きａｐが若干大きくなっており、位置対応関係のずれの影響は顕著には表れていないが、制御性の悪化が現れ始めている。（４）の部分は傾きａｐが大きく、位置対応関係がずれて制御性が大幅に悪化している。このように、位置対応関係がずれていることを、数値的に検出することができる。
【００４７】
図９は、制御性が悪化していない第７区間において、制御性の悪化が連続して２回以上現れたときの回帰直線の傾きａｐの推移を示したものである。縦軸はａｐの値、横軸はＳＣＡＮ数である。全期間に渡って２回以上連続して制御性が悪化した部分は存在せず、良い制御が行われていることがわかる。
【００４８】
図１０にこの実施例の位置対応関係のずれ検出を利用したシート状製品製造装置の制御方法を示す。図１に示した方法で位置対応関係がずれているかを検出し、ずれが大きいとステップ応答を測定し、このステップ応答を解析して位置対応関係を求め、この位置対応関係を制御ユニットに設定する操作を繰り返す。ステップ応答の測定は例えば特許文献１の方法を用い、位置対応関係の解析は特許文献２または特許文献３の方法を用いる。このようにすることにより、位置対応関係のずれを自動的に補正することができる。
【００４９】
図１１に本発明による位置対応関係のずれ予測方法を用いたシート状製品の製造装置の一実施例を示す。図１１において、４は幅方向制御部であり、その内部に保持している操作端と測定端の位置対応関係を用いて操作量を演算し、操作端６を操作する。７は測定端でありシート状製品の幅方向のプロファイルを測定する。このプロファイルは幅方向制御部４に入力される。
【００５０】
３はずれ検知部であり、幅方向制御部４が出力する操作量および測定端７が測定したプロファイルが入力される。ずれ検知部３は図１のフローに基づいて位置対応関係が悪化していないかを調べ、ずれていると警報を出力する。
【００５１】
５は自動ステップ応答・位置解析部であり、すれ検知部３の警報出力が入力される。自動ステップ応答・位置解析部５は特許文献１〜３に示した手法によって操作端６を操作し、そのときの測定端７の出力プロファイルを解析して、操作端と測定端の位置対応関係を決定し、幅方向制御部４に出力する。このようにして、位置対応関係を自動的に補正する。
【００５２】
なお、これらの実施例では相関関数の値を回帰直線で近似して、この回帰直線の代表値および傾きから制御性の良し悪しを判断するようにしたが、回帰直線を用いず、相関関数の値の推移そのものから制御性の良し悪しを判断するようにしてもよい。また、抄紙機に限らず、他のシート状の製品を製造する製造装置にも用いることができる。
【発明の効果】
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効果が期待できる。
請求項１記載の発明によれば、シート状製品の幅方向プロファイルを制御する複数の操作端の操作量と前記シート状製品の幅方向のプロファイルの偏差との相関関数を演算して、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量も増加する正動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より大きく、かつこの相関関数の値が増加傾向にあるときに前記操作端と前記幅方向のプロファイルを測定する複数の測定端との位置対応関係がずれていると判断し、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量が減少する逆動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より小さく、かつこの相関関数の値が減少傾向にあるときに、前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断するようにした。
【００５３】
操作端と測定端の位置対応関係がずれる前に検出することができるので事前に対策を講じることができ、損品を発生することがなくなるという効果がある。また、オペレータが常時制御性が悪化していないかを監視する必要がなくなるという効果もある。
【００５４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、前記操作端の操作量と所定の基準値との差を、相関関数の演算における前記操作量として用いるようにした。処理が簡単になり、操作量が異なるプロセスでも同じ手順で制御性の良し悪しを判断することができるという効果がある。
【００５５】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明において、所定の時間幅における前記相関関数の値の時系列変化を回帰直線で近似し、前記正動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より大きく、かつ前記回帰直線の傾きが正のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断し、前記逆動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より小さく、かつ前記回帰直線の傾きが負のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断するようにした。
【００５６】
代表値および傾きだけで位置対応関係がずれているかどうかを判断することができるので、判断の手順が簡単になるという効果がある。また、制御性の良し悪しを数値で示すことができるという効果もある。
【００５７】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし請求項３いずれかに記載の発明において、前記複数の操作端を複数の区間に分割し、これら複数の区間の各々について前記相関関数を演算し、前記複数の区間の各々について前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれているかどうかを判断するようにした。位置対応関係がずれている区間を特定することができるという効果がある。
【００５８】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明において、前記複数の区間は、隣接する区間が互いに重なり合うように分割した。区間の境界領域においても、正確に位置対応関係がずれているかどうかを判断することができるという効果がある。
【００５９】
請求項６記載の発明によれば、シート状製品の幅方向のプロファイルを制御する複数の操作端と、この操作端の下流側に設置され、前記シート状製品の幅方向のプロファイルを測定する複数の測定端と、前記複数の操作端を制御する幅方向制御部と、前記複数の操作端と前記複数の測定端との位置対応関係のずれを検知するずれ検知部とを有し、このずれ検知部は前記操作端を操作する操作量と前記シート状製品の幅方向プロファイルの偏差との相関関数を演算し、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量も増加する正動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より大きく、かつこの相関関数の値が増加傾向にあるときに前記操作端と前記幅方向のプロファイルを測定する複数の測定端との位置対応関係がずれていると判断して警報を出力し、前記プロファイルの偏差が増加すると前記操作量が減少する逆動作のときは、前記相関関数の値が所定の閾値より小さく、かつこの相関関数の値が減少傾向にあるときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断して警報を出力するようにした。
【００６０】
操業中かつ操作端と測定端の位置対応関係がずれる前に検出することができるので事前に対策を講じることができ、損品を発生することがなくなるという効果がある。また、オペレータが常時制御性が悪化していないかを監視する必要がなくなるという効果もある。
【００６１】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明において、前記警報が入力される自動ステップ応答・位置解析部を有し、この自動ステップ応答・位置解析部は前記警報が入力されると前記操作端を操作して前記複数の操作端と前記複数の測定端との位置対応関係を解析し、この解析結果を前記幅方向制御部に再設定するようにした。
【００６２】
自動的に位置対応関係のずれを補正することができるという効果がある。そのため、損品が発生することがなくなり、かつオペレータの負担が少なくなるという効果もある。
【００６３】
請求項８の発明によれば、請求項６記載または請求項７記載の発明において、前記相関関数の演算における前記操作量は、前記操作端の操作量と所定の基準値との差を用いるようにした。処理が簡単になり、操作量が異なるプロセスでも同じ手順で制御性の良し悪しを判断することができるという効果がある。
【００６４】
請求項９記載の発明によれば、請求項６ないし請求項８いずれかに記載の発明において、所定の時間幅における前記相関関数の値の時系列変化を回帰直線で近似し、前記正動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より大きく、かつ前記回帰直線の傾きが正のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断し、前記逆動作のときは前記所定の時間幅の中央における前記回帰直線の値が所定の閾値より小さく、かつ前記回帰直線の傾きが負のときに前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれていると判断するようにした。
【００６５】
代表値および傾きだけで位置対応関係がずれているかどうかを判断することができるので、判断の手順が簡単になるという効果がある。また、制御性の良し悪しを数値で示すことができるという効果もある。
【００６６】
請求項１０記載の発明によれば、請求項６ないし請求項９いずれかに記載の発明において、前記複数の操作端を複数の区間に分割し、これら複数の区間の各々について前記相関関数を演算し、前記複数の区間の各々について前記操作端と前記測定端との位置対応関係がずれているかどうかを判断するようにした。位置対応関係がずれている区間を特定することができるという効果がある。
【００６７】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の発明において、前記複数の区間は、隣接する区間が互いに重なり合うように分割した。区間の境界領域においても、正確に位置対応関係がずれているかどうかを判断することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すフローチャートである。
【図２】操作端の分割方法を説明した図である。
【図３】相関関数演算のための操作量と偏差プロファイルについて説明した図である。
【図４】位置対応関係がずれているかどうかを判断する手順を示した図である。
【図５】本発明の効果を示す特性図である。
【図６】本発明の効果を示す特性図である。
【図７】本発明の効果を示す特性図である。
【図８】本発明の効果を示す特性図である。
【図９】本発明の効果を示す特性図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図１２】操作端と測定端の配置を説明した図である。
【図１３】従来の位置対応関係の設定手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１、６  操作端
２  相関関数の値の推移曲線
２２１、２２２  回帰直線
３  ずれ検知部
４  幅方向制御部
５  自動ステップ応答・位置解析部
７  測定端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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