JPS62522B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS62522B2 JPS62522B2 JP56164708A JP16470881A JPS62522B2 JP S62522 B2 JPS62522 B2 JP S62522B2 JP 56164708 A JP56164708 A JP 56164708A JP 16470881 A JP16470881 A JP 16470881A JP S62522 B2 JPS62522 B2 JP S62522B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- identification
- section
- value
- trigger signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は、例えばＰ・Ｉ・Ｄ調節を行なつてプ
ロセスを制御するプロセス制御装置の改良に関す
る。
ロセスを制御するプロセス制御装置の改良に関す
る。
(2) 従来技術
一般にプロセスを制御する場合、予め設定値を
設けこの設定値と測定されたプロセス物理量（温
度、圧力、流量など）との制御偏差を求め、この
制御偏差に対して比例する量、または制御偏差の
時間による積分値に比例する量、あるいは制御偏
差の時間的変化に比例する量などを基にプロセス
の制御を行なつている。これらの量は制御定数と
呼ばれている。（以下それぞれＰ，Ｉ，Ｄで表わ
す）これら制御定数Ｐ，Ｉ，Ｄは、プロセスの操
業条件によつて決められるプロセスの動特性（時
定数、ムダ時間など）から該プロセスに合つた値
に設定される。
設けこの設定値と測定されたプロセス物理量（温
度、圧力、流量など）との制御偏差を求め、この
制御偏差に対して比例する量、または制御偏差の
時間による積分値に比例する量、あるいは制御偏
差の時間的変化に比例する量などを基にプロセス
の制御を行なつている。これらの量は制御定数と
呼ばれている。（以下それぞれＰ，Ｉ，Ｄで表わ
す）これら制御定数Ｐ，Ｉ，Ｄは、プロセスの操
業条件によつて決められるプロセスの動特性（時
定数、ムダ時間など）から該プロセスに合つた値
に設定される。
そこで、従来上記制御定数は以下のように決め
られていた。まず、制御するプロセスに対し外乱
を与えその中から該プロセスに最適なノイズ信号
を選び出し、そのノイズ信号を基に該プロセスに
最適な動特性の算出を行なう。（以下このことを
同定値を求めるといい、その算出を同定算出とい
う。）この算出は非常に複雑なためコンピユータ
等を使用して行なつている。次に、求められた同
定値を基に、誤プロセスの制御定数が決定され、
この制御定数をプロセスの調節部に手動また自動
によつて設定するのである。
られていた。まず、制御するプロセスに対し外乱
を与えその中から該プロセスに最適なノイズ信号
を選び出し、そのノイズ信号を基に該プロセスに
最適な動特性の算出を行なう。（以下このことを
同定値を求めるといい、その算出を同定算出とい
う。）この算出は非常に複雑なためコンピユータ
等を使用して行なつている。次に、求められた同
定値を基に、誤プロセスの制御定数が決定され、
この制御定数をプロセスの調節部に手動また自動
によつて設定するのである。
しかしながらプロセス物理量の変化量が大きい
プロセスにては、プロセスの操業条件を変更する
場合があるため、予め数種の制御定数を準備して
おき、操業条件の変更毎に準備している新たな制
御変数をプロセスの調節部へ再設定を行なつてい
る。
プロセスにては、プロセスの操業条件を変更する
場合があるため、予め数種の制御定数を準備して
おき、操業条件の変更毎に準備している新たな制
御変数をプロセスの調節部へ再設定を行なつてい
る。
また、なおかつ新しい制御定数が必要となつた
場合、新たに操業条件を基に同定算出を再度行な
つている。この作業はオペレータ等の人為的判断
で行なわれる。
場合、新たに操業条件を基に同定算出を再度行な
つている。この作業はオペレータ等の人為的判断
で行なわれる。
(3) 従来技術の問題点
従来技術においては、次の様な問題点を有す
る。
る。
数種の制御定数を準備してプロセスの操業条
件に対応しているため、おのずと操業条件への
対応も制御定数の準備数によつて限定された汎
用性に乏しい。
件に対応しているため、おのずと操業条件への
対応も制御定数の準備数によつて限定された汎
用性に乏しい。
また、同定算出作業はプロセスに外乱を与え
るため他の制御系に対する影響を考慮すると必
要最小限度にタイミング良く行なわれなければ
ならない。したがつて人為的に行なうのでは非
常に適切性を欠く。
るため他の制御系に対する影響を考慮すると必
要最小限度にタイミング良く行なわれなければ
ならない。したがつて人為的に行なうのでは非
常に適切性を欠く。
さらに、オペレータ等の作業者の判断を要す
るためその負担も有り、非能率的である。
るためその負担も有り、非能率的である。
(4) 発明の目的
本発明は同定算出機能を制御ループに組み入れ
ることにより、プロセスの操業条件に合つたプロ
セスの制御定数を自動的にかつ必要最小限度でタ
イミング良く行なうプロセス制御装置を提供する
ことを目的とする。
ることにより、プロセスの操業条件に合つたプロ
セスの制御定数を自動的にかつ必要最小限度でタ
イミング良く行なうプロセス制御装置を提供する
ことを目的とする。
(5) 発明の構成
プロセスの制御量を検出し、プロセスの設定値
と比較して制御偏差を求めこの制御偏差と設定さ
れた制御定数に基づき調節信号を出力する調節部
をもつたプロセス制御装置において、前記プロセ
スの設定値の変化量を算出し所定変化量以上であ
れば第１のトリガー信号を出力する設定値変化量
算出部と、前記プロセスの制御偏差値を所定偏差
値と比較しこの所定偏差値以上のときが所定回数
以上続いた時、第２のトリガー信号を出力する制
御偏差算出部と、前記第１のトリガー信号および
第２のトリガー信号のいずれかあるいは両方によ
つてプロセスの同定値を算出する同定算出部とを
備え、同定算出部の同定値により前記制御定数を
算出し前記調節部の制御定数の設定修正を所定の
時期に自動的に行なつてプロセスの制御を行なう
構成となつている。
と比較して制御偏差を求めこの制御偏差と設定さ
れた制御定数に基づき調節信号を出力する調節部
をもつたプロセス制御装置において、前記プロセ
スの設定値の変化量を算出し所定変化量以上であ
れば第１のトリガー信号を出力する設定値変化量
算出部と、前記プロセスの制御偏差値を所定偏差
値と比較しこの所定偏差値以上のときが所定回数
以上続いた時、第２のトリガー信号を出力する制
御偏差算出部と、前記第１のトリガー信号および
第２のトリガー信号のいずれかあるいは両方によ
つてプロセスの同定値を算出する同定算出部とを
備え、同定算出部の同定値により前記制御定数を
算出し前記調節部の制御定数の設定修正を所定の
時期に自動的に行なつてプロセスの制御を行なう
構成となつている。
(6) 発明の実施例
図に本発明の実施例のブロツク図を示す。１は
制御されるプロセスを示す制御プロセスで、この
制御プロセス１にはその制御量を検出し後記の設
定値と比較し得る量に変換する検出部２が設けら
れている。そしてこの検出部２には前記制御プロ
セス１の設定値を入力する設定値入力端SVに接
続され同検出部２からの信号と前記設定値との比
較を行ない制御偏差信号を出力する比較部３が接
続されている。さらにこの比較部３には制御偏差
信号を基に所定の制御定数（Ｐ，Ｉ，Ｄ）によつ
て訂正動作信号を出力するＰ・Ｉ・Ｄ調節部４が
接続され、このＰ・Ｉ・Ｄ調節部４には訂正動作
信号によつて前記制御プロセスの操作を行なう操
作部５が接続されている。
制御されるプロセスを示す制御プロセスで、この
制御プロセス１にはその制御量を検出し後記の設
定値と比較し得る量に変換する検出部２が設けら
れている。そしてこの検出部２には前記制御プロ
セス１の設定値を入力する設定値入力端SVに接
続され同検出部２からの信号と前記設定値との比
較を行ない制御偏差信号を出力する比較部３が接
続されている。さらにこの比較部３には制御偏差
信号を基に所定の制御定数（Ｐ，Ｉ，Ｄ）によつ
て訂正動作信号を出力するＰ・Ｉ・Ｄ調節部４が
接続され、このＰ・Ｉ・Ｄ調節部４には訂正動作
信号によつて前記制御プロセスの操作を行なう操
作部５が接続されている。
そして、前記設定値入力端SVには設定値の変
更された量が予め決められた変化量以上になつた
時にトリガー信号を出力する設定値変化量算出部
６が接続されている。また、前記比較部３には制
御偏差信号が予め決められた値以上に連続ｎ回以
上続いた場合トリガー信号を出力する第１の制御
偏差算出部７が接続されている。そして、この第
１の制御偏差算出部７と前記設定値変化量算出部
６に３入力形OR回路８が接続され、このOR回路
８の残りの入力端には外部から所望時にトリガー
を入力する外部トリガー入力端９がインターフエ
イス回路１０を介して接続されている。さらに前
記OR回路８には前記設定値変化量算部６、第１
の制御偏差算出部７および外部トリガー入力端９
のいずれかのトリガー信号によつて同定算出を行
なう同定算出部１１が接続されている。また前記
比較部３には制御偏差信号が予め決められた値よ
り連続してｍ回続いた時、前記同定算出部１１の
同定算出を中止させ、初期の同定値に戻す（ある
いは制御を中止させる。）中止指令信号を出力す
る第２の制御偏差算出部１２が接続されている。
そして前記同定算出部１１にはこの同定算出部１
１からの同定値信号により前記Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部
４の予め設定された制御定数を変更するために新
たな制御定数の信号を出力する制御定数算出部１
３が接続されている。
更された量が予め決められた変化量以上になつた
時にトリガー信号を出力する設定値変化量算出部
６が接続されている。また、前記比較部３には制
御偏差信号が予め決められた値以上に連続ｎ回以
上続いた場合トリガー信号を出力する第１の制御
偏差算出部７が接続されている。そして、この第
１の制御偏差算出部７と前記設定値変化量算出部
６に３入力形OR回路８が接続され、このOR回路
８の残りの入力端には外部から所望時にトリガー
を入力する外部トリガー入力端９がインターフエ
イス回路１０を介して接続されている。さらに前
記OR回路８には前記設定値変化量算部６、第１
の制御偏差算出部７および外部トリガー入力端９
のいずれかのトリガー信号によつて同定算出を行
なう同定算出部１１が接続されている。また前記
比較部３には制御偏差信号が予め決められた値よ
り連続してｍ回続いた時、前記同定算出部１１の
同定算出を中止させ、初期の同定値に戻す（ある
いは制御を中止させる。）中止指令信号を出力す
る第２の制御偏差算出部１２が接続されている。
そして前記同定算出部１１にはこの同定算出部１
１からの同定値信号により前記Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部
４の予め設定された制御定数を変更するために新
たな制御定数の信号を出力する制御定数算出部１
３が接続されている。
次に上記の様に構成される制御装置の作用を述
べる。まず、通常の制御状態においては、初期に
設定された制御定数にてＰ・Ｉ・Ｄ調節部４は動
作する。つまり制御プロセス１→検出部２→比較
部３→Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部４→操作部５→制御プロ
セス１の制御ループでプロセスの制御が行なわれ
る。次に、同定算出を必要とする場合、すなわち
制御定数（Ｐ・Ｉ・Ｄ）変更を要する時を下記の
状態とする。
べる。まず、通常の制御状態においては、初期に
設定された制御定数にてＰ・Ｉ・Ｄ調節部４は動
作する。つまり制御プロセス１→検出部２→比較
部３→Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部４→操作部５→制御プロ
セス１の制御ループでプロセスの制御が行なわれ
る。次に、同定算出を必要とする場合、すなわち
制御定数（Ｐ・Ｉ・Ｄ）変更を要する時を下記の
状態とする。
イ 設定値の変更が予め決められた変化幅を超え
た状態。
た状態。
ロ 制御偏差が予め決められた値以上で設定回数
（ｎ回）以上連続した状態。
（ｎ回）以上連続した状態。
ハ 外部トリガー入力端よりトリガー信号が入力
された状態。
された状態。
すなわち、イ）の状態の場合は設定値入力端
SVより入力された新たな設定値信号は設定値変
化量算出部６にて初期の設定値との変化量が求め
られ、この変化量が予め決められている変化量を
超えていると判断され、この時同設定値変化量算
出部６よりOR回路８にトリガー信号が入力され
る。
SVより入力された新たな設定値信号は設定値変
化量算出部６にて初期の設定値との変化量が求め
られ、この変化量が予め決められている変化量を
超えていると判断され、この時同設定値変化量算
出部６よりOR回路８にトリガー信号が入力され
る。
ロ）の状態の場合は、比較部３より出力される
制御偏差信号を逐次第１の制御偏差算出部７に
て、予め決められた値と比較し、この値に対し制
御偏差信号が大きい場合の回数を（例えばパルス
発生器などを内蔵し、そのパルス数を）計数し、
その回数が連続してｎ回以上続いた時に同第１の
制御偏差算出部７よりトリガー信号が前記OR回
路８へ入力される。
制御偏差信号を逐次第１の制御偏差算出部７に
て、予め決められた値と比較し、この値に対し制
御偏差信号が大きい場合の回数を（例えばパルス
発生器などを内蔵し、そのパルス数を）計数し、
その回数が連続してｎ回以上続いた時に同第１の
制御偏差算出部７よりトリガー信号が前記OR回
路８へ入力される。
ハ）の状態の場合は、故意に該制御系の制御定
数を変える場合、たとえば、他の制御系とのコン
ビネーシヨンを図る場合などに人為的あるいは自
動的にトリガー信号が前記OR回路８へ入力され
る。
数を変える場合、たとえば、他の制御系とのコン
ビネーシヨンを図る場合などに人為的あるいは自
動的にトリガー信号が前記OR回路８へ入力され
る。
以上イ）ロ）ハ）によつて出力されるトリガー
信号の１つあるいは複数の信号が前OR回路８を
介して前記同定算出部１１へ入力される。そし
て、この同定算出部１１にて新たに該プロセスへ
外乱を与え動特性を割り出しその同定値を算出す
る。この算出された同定値は前記制御定数算出部
１３へ入力され新たな制御定数が算出される。こ
の算出された制御定数は前記Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部４
に入力され新たに設定される。この様にして、新
たに設定された制御定数によつて前記の制御プロ
セス１→検出部２→比較部３→Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部
４→操作部５→制御プロセス１からなる制御ルー
プは制御を行なう。
信号の１つあるいは複数の信号が前OR回路８を
介して前記同定算出部１１へ入力される。そし
て、この同定算出部１１にて新たに該プロセスへ
外乱を与え動特性を割り出しその同定値を算出す
る。この算出された同定値は前記制御定数算出部
１３へ入力され新たな制御定数が算出される。こ
の算出された制御定数は前記Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部４
に入力され新たに設定される。この様にして、新
たに設定された制御定数によつて前記の制御プロ
セス１→検出部２→比較部３→Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部
４→操作部５→制御プロセス１からなる制御ルー
プは制御を行なう。
また、前記Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部４や検出部２のセ
ンサー（図示せず。）などの万が一の故障によつ
て生じる見かけ上の前記同定算出用トリガー信号
が発つせられた場合に不要な同定算出が行なわ
れ、該プロセスおよびプラントを不安定にするな
どの恐れを防止するために、前記比較部３には第
２の制御偏差算出部１２が接続されている。この
第２の制御偏差算出部１２にて、比較部３から入
力される制御偏差信号を逐次予め決められた値と
比較し、この値に対し制御偏差信号が大きい場合
の回数を計数し、その回数が連続してｍ回以上続
いた時に中止指令信号が前記同定算出部１１へ出
力される。そしてこの中止指令信号を受けた同定
算出部１１は前記イ）ロ）ハ）の状態によつて出
力されたトリガー信号によつて行なわれる同定算
出を中止し、初期の同定値を出力する。（あるい
は制御を中止させる信号を出力する）すなわち制
御定数は初期値に戻され、該プロセスは初期の制
御状態となる。（あるいは制御中止となる。） なお、本発明は上記実施例に限定されることは
なくその要旨を逸脱しない限り種々変形できるも
のである。
ンサー（図示せず。）などの万が一の故障によつ
て生じる見かけ上の前記同定算出用トリガー信号
が発つせられた場合に不要な同定算出が行なわ
れ、該プロセスおよびプラントを不安定にするな
どの恐れを防止するために、前記比較部３には第
２の制御偏差算出部１２が接続されている。この
第２の制御偏差算出部１２にて、比較部３から入
力される制御偏差信号を逐次予め決められた値と
比較し、この値に対し制御偏差信号が大きい場合
の回数を計数し、その回数が連続してｍ回以上続
いた時に中止指令信号が前記同定算出部１１へ出
力される。そしてこの中止指令信号を受けた同定
算出部１１は前記イ）ロ）ハ）の状態によつて出
力されたトリガー信号によつて行なわれる同定算
出を中止し、初期の同定値を出力する。（あるい
は制御を中止させる信号を出力する）すなわち制
御定数は初期値に戻され、該プロセスは初期の制
御状態となる。（あるいは制御中止となる。） なお、本発明は上記実施例に限定されることは
なくその要旨を逸脱しない限り種々変形できるも
のである。
(7) 発明の効果
本発明によつて、プラントの条件に合せて、自
動的にプロセス同定算出を行ない調節部の制御定
数を自動修正することが出来る。また同定算出を
行なうに当りその時期を所定の条件によつて決定
させることにより最適なタイミングで同定算出が
行なえ、したがつて制御定数の修正精度の向上が
図かれ必要最小限度でタイミング良く、同定算出
による制御定数の修正が容易に行なえる。すなわ
ちプロセスやプラントへ与える不安定要素を極力
低減出来、オペレータ等の作業者の負担も容易に
軽減出来る極めて汎用性の高いプロセス制御装置
を提供し得るものである。
動的にプロセス同定算出を行ない調節部の制御定
数を自動修正することが出来る。また同定算出を
行なうに当りその時期を所定の条件によつて決定
させることにより最適なタイミングで同定算出が
行なえ、したがつて制御定数の修正精度の向上が
図かれ必要最小限度でタイミング良く、同定算出
による制御定数の修正が容易に行なえる。すなわ
ちプロセスやプラントへ与える不安定要素を極力
低減出来、オペレータ等の作業者の負担も容易に
軽減出来る極めて汎用性の高いプロセス制御装置
を提供し得るものである。
図は本発明に係るプロセス制御装置のブロツク
図を示すものである。 ４……Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部、６……設定値変化量
算出部、７……第１の制御偏差算出部、１１……
同定算出部、１２……第２の制御偏差算出部、１
３……制御定数算出部。
図を示すものである。 ４……Ｐ・Ｉ・Ｄ調節部、６……設定値変化量
算出部、７……第１の制御偏差算出部、１１……
同定算出部、１２……第２の制御偏差算出部、１
３……制御定数算出部。
Claims (1)
- １ 設定された制御定数を基にプロセスの調節を
行なう調節部と、プロセスの設定値の変化量を算
出し所定変化量以上であれば第１のトリガー信号
を出力する設定値変化量算出部と、前記プロセス
の制御偏差値を所定偏差値と比較しこの所定偏差
値以上のときが所定回数以上続いた時に第２のト
リガー信号を出力する制御偏差算出部と、外部か
ら第３のトリガー信号を入力する外部トリガー入
力手段と、前記第１のトリガー信号、第２のトリ
ガー信号および第３のトリガー信号のいずれかあ
るいは前記第１のトリガー信号と第２のトリガー
信号との両方によつてプロセスの同定値を算出す
る同定算出部と、この同定算出部の同定値信号に
より制御定数を算出し前記調節部の制御定数の設
定修正を行なう制御定数算出部とを備え、制御定
数の修正を所定の時期に自動的に行なつてプロセ
スの制御を行なうことを特徴とするプロセス制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16470881A JPS5866107A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16470881A JPS5866107A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | プロセス制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866107A JPS5866107A (ja) | 1983-04-20 |
| JPS62522B2 true JPS62522B2 (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15798366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16470881A Granted JPS5866107A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5866107A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603707A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-10 | Toshiba Corp | サンプル値ｐｉｄ制御装置 |
| JPH0610762B2 (ja) * | 1986-02-21 | 1994-02-09 | 横河電機株式会社 | 調節計 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4861878A (ja) * | 1971-11-30 | 1973-08-29 | ||
| JPS5465274A (en) * | 1977-11-04 | 1979-05-25 | Hideji Hayashibe | Device of automatically adjusting pid value of regulator |
| JPS5642802A (en) * | 1979-09-18 | 1981-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic tuner |
-
1981
- 1981-10-15 JP JP16470881A patent/JPS5866107A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5866107A (ja) | 1983-04-20 |
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