モデル予測制御フィーダコントローラAD-4826

モデル予測制御フィーダコントローラAD-4826

コントロールの最適化が実行可能なモデル予測で制御
モデル予測制御方式のロスインウエイ(排出計量)コントローラ/振動フィーダ

モデル予測を用いた制御方式によりPIDコントロールを大きく上回る制御性能を実現

  • オートチューニング機能により面倒な制御パラメータの設定が不要
  • 線形の制御対象だけでなく非線形の制御対象にも対応
  • 安定的な制御による駆動部の劣化及びエネルギー損失の軽減
  • 外乱(振動)除去機能搭載
  • マップ制御機能により補給時においても正確な定流量排出を実現
  • 直感的に操作が可能なGUI画面
  • AD-4826一台で同時に最大4台のフィーダのコントロールが可能
  • AD-4826で既存のスクリューフィーダやサークルフィーダのモデル予測制御が実行

特徴

モデル予測制御フィーダコントローラ AD-4826ご案内動画

モデル予測制御フィーダコントローラ AD-4826
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モデル制御予測

モデル予測制御とは制御対象の挙動をモデル化し、その挙動モデルを用いて未来の状態を予測しできる限り目標値に近づけるように操作量を決定する手法です。

内部に取り込んだ挙動モデルを使用して、現在の操作量で制御を継続した場合、直近の未来において設定されている目標値との間に「差」が生じるかどうかを予測します、「差」が生じると判断した場合は修正を加えた操作量を制御対象に出力します。 モデル予測制御方式ではPID制御方式のように制御偏差が現れてから修正操作を行う方式とは違い挙動モデルにて事前に予測し制御する方式のためハンチングが起こりにくく安定したコントロールが行えます。

モデル予測制御のメリットはプロセス制御の安定化、外乱除去、目標に対する追従性の向上、変化に対する応答性の向上、さらにプロセスに変動があってもその影響を受けにくいということがあげられます。

そのためモデル予測制御は一般的なPIDでは制御が困難なプロセスにも対応が可能です。また安定的な制御が可能なため駆動部に無理な負荷が掛からずメンテナンス性の向上ならびにエネルギーの浪費を防止できます。

オートチューニング機能による制御対象の挙動をモデル化

AD-4826では面倒な制御パラメータの設定が不要です。AD-4826の持つオートチューニング機能を使用し制御対象の挙動を自動でモデル化し、その挙動モデルを使って制御します。

オートチューニング方法も容易でAD-4826(コントローラ)とフィーダを接続し、粉粒体をフィーダで実際に流すだけです。粉粒体を流しているときにステップ応答法を用い4段階のステップで制御対象のプロセスの伝達特性である無駄時間+1次遅れ要素を取り込みモデル化します。

さらにAD-4826の持つオートチューニング機能及び制御機能は線形の制御対象だけでなくPIDでは制御がしづらい非線形の制御対象にも対応することができます。 AD-4826のオートチューニングは特別なテクニックは必要なく、容易に短時間で制御対象をモデル化します。

安定的な制御による駆動部の劣化及びエネルギー損失の軽減

PID制御方式では制御偏差が現れた段階で初めて操作量の修正作業をおこないます、そのため操作量の振幅が大きくなり、それに従い制御量の振幅も大きくなります。

この結果PID制御では駆動部への負荷が大きくなりエネルギーロスが生じます、予測制御方式ではハンチングが少なく安定的な制御が可能となりますので駆動部への負荷が軽減されますのでメンテナンス性に優れ、エネルギー効率が向上します。

外乱(振動)除去機能

AD-4826は排出計量時外乱(振動)を感知した場合、外乱(振動)除去機能よりそれを打ち消す操作を行い外乱(振動)の影響を排除します。外乱の影響で定流量供給が止ることもなく、また過度の流量増減もなく安定的な定流量供給をおこなえます。

マップ制御機能により補給時においても定流量排出を実現

継続して定流量で排出し続けていると計量フィーダ内の粉粒体が減少してきます、引き続き定流量供給を行う場合は計量フィーダに粉粒体を補給する必要があります。AD-4826は定流量排出を続けながら補給を行うマップ制御機能を装備しています。

マップ制御機能は排出計量時に操作量と重量値の関係をメモリ上にプロットし、補給時に重量センサーで重量値を把握しながら操作量を的確にコントロールします。

このため補給中も高精度な定流量排出が可能になっています。

AD-4826コントローラ一台で最大4台のフィーダをコントロール可能

AD-4826コントローラに最大4台のフィーダを接続でき、それぞれのフィーダを個別にコントロールすることが可能です。

AD-4826で既存のスクリューフィーダやサークルフィーダのモデル予測制御が実行可能

AD-4826を使用し既設のPID制御方式で稼動しているスクリューフィーダやサークルフィーダなどを予測制御方式のコントロールに変更することができます。

お客様のご要求に合わせて計量アプリケーションのカスタマイズ、新アプリケーションの製作を行っております。
お気軽にお問い合わせください。

直感的に操作が可能なGUI画面

定流量供給制御モード
メニュー画面

定量(バッチ)供給制御モード
メニュー画面

定流量供給制御モード
運転画面

定量(バッチ)供給制御モード
運転画面

トレンドグラフ画面

オートチューニング画面

計量器1~4運転画面

CFW(定流量) / バッチ(定量)供給
制御切り替え画面

製品仕様

フィーダコントローラAD-4826

CPU
SH4
OS
RTOS
SDRAM
64MB
コンパクトフラッシュメモリ
64MB
オプションスロット
4
表示部
5.7インチ、STNカラー液晶
バックライト輝度半減期:75000h typ.
タッチパネル:アナログ抵抗膜式
標準インタフェース
シリアルインタフェース:
全二重 RS-232C/RS-485切り替え式
USB1.1ポート
LAN 10BaseT対応
無極性半導体リレー(コントローラ起動状態出力)
電源
AC85V~250V、50/60Hz、約30VA
使用温度
0~40℃
外形寸法
192(W)×144(H)×191(D)mm(突起部含む)

ロードセル入力仕様概要

入力感度
0.15μV/D以上
ゼロ調整範囲
0mV~25mV
ロードセル印加電圧
4.75~5.25V、リモートセンシング機能付き
1チャンネルあたり350Ωロードセル8本まで接続可能
1スロットに4個のロードセル入力モジュールを接続した場合、1チャンネルあたり最大4本まで
温度係数
ゼロ点:±0.1μV/℃ max、スパン:±8ppm/℃ max
非直線性
±20ppm max
計測範囲
±37mV min
A/D変換方式
24bit デルタシグマ方式
内部分解能
約570万カウント
最大表示分解能
1mV/Vあたり約100万カウント
サンプリング速度
6.25~1920個

入出力ボード仕様

型名 品名 概要
AD4820-01 アナログ入力インタフェースボード 1枚のボードに4個のモジュール装着可能
装着可能モジュール
・AD4820-02(ロードセル入力)
AD4820-02 ロードセル入力モジュール AD4820-01に実装して使用
AD4820-10 スタンダードI/Oボード 標準デジタル入力32点、オープンコレクタ出力32点、パルス入力2点
AD4820-14 アナログ出力インタフェースボード 1枚のボードに4個のモジュール装着可能
装着可能モジュール
・AD4820-15(4~20mV出力)
・AD4820-16(0~10V出力)
AD4820-15 4~20mVアナログ出力モジュール AD4820-14実装して使用、1モジュール2ch出力
AD4820-16 0~10Vアナログ出力モジュール AD4820-14実装して使用、1モジュール2ch出力
品名
AD4820-01 アナログ入力インタフェースボード
AD4820-02 ロードセル入力モジュール
AD4820-10 スタンダードI/Oボード
AD4820-14 アナログ出力インタフェースボード
AD4820-15 4~20mVアナログ出力モジュール
AD4820-16 0~10Vアナログ出力モジュール
概要
AD4820-01 1枚のボードに4個のモジュール装着可能
装着可能モジュール
・AD4820-02(ロードセル入力)
AD4820-02 AD4820-01に実装して使用
AD4820-10 標準デジタル入力32点、オープンコレクタ出力32点、パルス入力2点
AD4820-14 1枚のボードに4個のモジュール装着可能
装着可能モジュール
・AD4820-15(4~20mV出力)
・AD4820-16(0~10V出力)
AD4820-15 AD4820-14実装して使用、1モジュール2ch出力
AD4820-16 AD4820-14実装して使用、1モジュール2ch出力

振動フィーダ仕様

型名 30G 200G 500G
最大仕込み量 30g 200g 500g
最小表示 0.01g 0.1g 0.1g
流量設定範囲 0.1~4g / 秒 1.0~30g / 秒 5.0~40g / 秒
切り出し精度(標準偏差値)(※1) ±0.02g以下 ±0.2g以下 ±0.6g以下
最大仕込み量
30G 30g
200G 200g
500G 500g
最小表示
30G 0.01g
200G 0.1g
500G 0.1g
流量設定範囲
30G 0.1~4g / 秒
200G 1.0~30g / 秒
500G 5.0~40g / 秒
切り出し精度(標準偏差値)(※1)
30G ±0.02g以下
200G ±0.2g以下
500G ±0.6g以下

(※1)切り出し精度はアルミナの粉(#100)を5秒間で切り出した場合です。