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JPH0610763B2 - Auto selector adjustment device - Google Patents
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JPH0610763B2 - Auto selector adjustment device - Google Patents

Auto selector adjustment device

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JPH0610763B2
JPH0610763B2 JP61036559A JP3655986A JPH0610763B2 JP H0610763 B2 JPH0610763 B2 JP H0610763B2 JP 61036559 A JP61036559 A JP 61036559A JP 3655986 A JP3655986 A JP 3655986A JP H0610763 B2 JPH0610763 B2 JP H0610763B2
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JP
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waveform
amount
overshoot
controllers
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保夫 中井
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、2台以上の複数の調節計を用い、いずれかの
調節計の出力信号を、その大小関係等に応じて自動的に
選択し、プロセスに出力するオートセレクタ調節装置に
関する。更に詳しくは、本発明は、少なくとも比例
(P)、積分(I)演算定数を最適な値に自動的に調整
するセルフチューニング機能を有した調節計を用いたオ
ートセレクタ調節装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention uses two or more controllers, and automatically selects the output signal of any one of the controllers according to the magnitude relationship. The present invention relates to an automatic selector adjusting device that outputs to a process. More specifically, the present invention relates to an automatic selector adjusting device using a controller having a self-tuning function for automatically adjusting at least proportional (P) and integral (I) operation constants to optimum values.

(従来の技術) 第6図は、オートセレクタ調節装置の構成ブロック図で
ある。この装置は、第1の調節計C1,第2の調節計C2
及びこれらの調節計C1,C2の出力を選択する選択回路
SELで構成されている。第1の調節計C1は、例えば
パイプライン1において、ディスチャージ圧m1に関す
るプロセス量PV1を入力し、バルブ2の制御量MV1を出力
し、第2の調節計C2は、サクション圧m2に関するプロ
セス量PV2を入力し、バルブ2の制御量MV2を出力する。
選択回路SELは、第1,第2の調節計C1,C2の出力
信号MV1,MV2のうち、例えば大きい方の出力信号を選択
し、その出力信号によってバルブ2を制御する。
(Prior Art) FIG. 6 is a configuration block diagram of an automatic selector adjustment device. This device includes a first controller C 1 and a second controller C 2
And a selection circuit SEL for selecting the outputs of the controllers C 1 and C 2 . In the pipeline 1 , for example, the first controller C 1 inputs the process amount PV1 related to the discharge pressure m 1 and outputs the control amount MV1 of the valve 2, and the second controller C 2 outputs the suction pressure m 2 The process amount PV2 related to the above is input and the control amount MV2 of the valve 2 is output.
Selection circuit SEL, the first, of the second controllers C 1, C 2 of the output signal MV1, MV2, selects the output signal of the direction for example greater, controls the valve 2 by the output signal.

いま、サクション圧m2の制御偏差が大きく、バルブ2
が第2の調節計C2の出力信号MV2によって操作されてい
る時、例えば、ディスチャージ圧m1の制御偏差が増大
し、第1の調節計C1の出力信号MV1が第2の調節計の出
力信号MV2より大きくなったとすると、選択回路SEL
によって第1の調節計C1の出力信号MV1が自動的に選択
され、ディスチャージ圧m1による制御ループに切換わ
る。
Now, the control deviation of the suction pressure m 2 is large and the valve 2
When There being operated by the second controllers C 2 of the output signal MV2, for example, of the control deviation increases discharge pressure m 1, the first controllers C 1 of the output signal MV1 is the second of the controller If it becomes larger than the output signal MV2, the selection circuit SEL
By this, the output signal MV1 of the first controller C 1 is automatically selected, and the control loop is switched by the discharge pressure m 1 .

このようにオートセレクタ調節装置は、2つのプロセス
量のうち、制御偏差が大きい方のプロセス量を対象とし
て制御動作を行なうもので、2つのプロセス量をともに
制御することができる。それ故に、オートセレクタ調節
装置は、例えば製品の品質とかプラントの安全維持の面
から、プロセスの制御量をある一定の上限値以上又は下
限値以下とならないように制御する場合にしばしば用い
られている。
As described above, the automatic selector adjustment device performs the control operation for the process amount having the larger control deviation among the two process amounts, and can control both process amounts together. Therefore, the automatic selector adjusting device is often used, for example, in order to control the process control amount so as not to be above a certain upper limit value or below a certain lower limit value in terms of product quality and plant safety maintenance. .

(発明が解決しようとする問題点) ところで、このような構成のオートセレクタ調節装置に
おいて、第1,第2の各調節計C1,C2のPI演算定数
を最適な値に自動的に調整しようとすれば、それぞれの
調節計C1,C2にセルフチューニングを行なうための回
路手段を設ける必要があり、構成が複雑になるという問
題点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the automatic selector adjusting device having such a configuration, the PI operation constants of the first and second controllers C 1 and C 2 are automatically adjusted to optimum values. If this is done, it is necessary to provide circuit means for performing self-tuning to each of the controllers C 1 and C 2 , which causes a problem that the configuration becomes complicated.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は、簡単な構成で、安定に動作するオートセレ
クタ調節装置を実現しようとするものである。
The present invention has been made in view of such problems,
The purpose thereof is to realize an auto selector adjusting device having a simple structure and stably operating.

(問題点を解決するための手段) 前記した問題点を解決する本発明は、 少なくとも比例,積分演算を行なう複数のPI制御ブロ
ックを有する複数の調節計と、 これら複数の調節計からの出力信号のうち最大,最小,
中間値等の1つの出力信号を選択する選択回路と、 この選択回路の信号選択に応じて駆動される第1,第2
の切換スイッチと、 前記第1の切換スイッチを介して前記複数の調節計のい
ずれかから得られる偏差信号を入力し、プロセス量が最
適の応答となるように前記第2の切換スイッチを介して
前記複数の調節計のいずれかのPI制御ブロックのPI
演算定数を調整するセルフチューニング回路とを備え、 このセルフチューニング回路を、 プロセス量またはプロセス量と設定値との偏差信号の波
形を観測し、当該信号が所定の値以上となった場合その
波形パターンのピーク情報(E1,E2,E3)及び当
該ピークが発生する時刻情報(t1,t2,t3)に基
づいてオーバーシュート量OVS(=−E2/E1、ダ
ンピング値DMP{=(E3−E2)/(E1−E
2)}及び振動周期Tp(=t3−t1)を求める波形
観測手段と、 前記プロセスの制御性の目標となる少なくともオーバー
シュート量とダンピング値とを設定する目標設定手段
と、 前記波形観測手段から得られたオーバーシュート量(O
VS)、ダンピング値(DMP)及び振動周期(TP)
と、前記目標設定手段で設定された目標値とをそれぞれ
入力し、PI制御ブロックに設定するパラメータを演算
するパラメータ演算手段とで構成し、 前記パラメータ演算手段は、 前記波形観測手段で得られたダンピング値(DMP)が
所定の値より大きいか否かによって2つの区分に区分け
すると共に、この区分の一方を更に現在調整しているP
I制御ブロックに設定されている積分定数(TI)と波
形観測手段で得られた振動周期(TP)との比R(=T
I/TP)の大きさによって複数の演算区分に区分け
し、 前記各区分毎に前記目標設定手段から与えられたオーバ
シュートの目標値と波形観測手段で得られたオーバシュ
ート量との間の差で示される誤差オーバーシュート量
(Eovr),前記目標設定手段から与えられたダンピ
ング値の目標値と波形観測手段で得られたダンピング値
との間の差で示される誤差ダンピング値(Edmp),
前記積分時間(TI)と振動周期(TP)との比(R)
の少なくとも一つを用いた異なる演算式を適用して、少
なくとも比例、積分定数を演算し、得られた比例定数,
積分定数をPI制御ブロックに設定することを特徴とす
るオートセレクタ調節装置である。
(Means for Solving Problems) According to the present invention for solving the above problems, a plurality of controllers having a plurality of PI control blocks for performing at least proportional and integral calculations, and output signals from the plurality of controllers. Maximum, minimum,
A selection circuit that selects one output signal such as an intermediate value, and first and second drive circuits that are driven according to the signal selection of this selection circuit.
And a deviation signal obtained from any of the plurality of controllers via the first changeover switch, and the second changeover switch so that the process amount has an optimum response. PI of PI control block of any of the plurality of controllers
It is equipped with a self-tuning circuit that adjusts the arithmetic constants, and this self-tuning circuit observes the waveform of the deviation signal between the process amount or the process amount and the set value, and when the signal exceeds a predetermined value, the waveform pattern Of the overshoot amount OVS (= -E2 / E1) and the damping value DMP {= (E3-E2) / based on the peak information (E1, E2, E3) and the time information (t1, t2, t3) when the peak occurs. (E1-E
2)} and a vibration period Tp (= t3−t1), a waveform observing unit, a target setting unit that sets at least an overshoot amount and a damping value that are targets of controllability of the process, and the waveform observing unit. The amount of overshoot (O
VS), damping value (DMP) and vibration period (TP)
And a target value set by the target setting means, respectively, and parameter calculating means for calculating a parameter to be set in the PI control block, wherein the parameter calculating means is obtained by the waveform observing means. P is divided into two sections according to whether the damping value (DMP) is larger than a predetermined value or not, and one of the sections is currently adjusted.
The ratio R (= T) between the integration constant (TI) set in the I control block and the vibration period (TP) obtained by the waveform observation means.
I / TP) is divided into a plurality of calculation sections, and the difference between the target value of the overshoot given by the target setting section and the overshoot amount obtained by the waveform observing section is divided for each section. Error overshoot amount (Eovr), an error damping value (Edmp) represented by the difference between the target value of the damping value given by the target setting means and the damping value obtained by the waveform observing means,
Ratio (R) of the integration time (TI) and the vibration period (TP)
By applying different arithmetic expressions using at least one of the above, at least the proportional and integral constants are calculated, and the obtained proportional constant,
It is an automatic selector adjusting device characterized by setting an integration constant in a PI control block.

(実施例) 第1図は、本発明に係る装置の一例を示す構成ブロック
図である。図において、C1は第1の調節計、C2は第2
の調節計で、いずれも加算手段11,21、加算手段からの
偏差信号にPI演算を行なうPI制御ブロック12,22を
有している。
(Example) FIG. 1 is a configuration block diagram showing an example of an apparatus according to the present invention. In the figure, C 1 is the first controller and C 2 is the second controller.
Each of these controllers has addition means 11 and 21, and PI control blocks 12 and 22 that perform PI calculation on the deviation signal from the addition means.

STCはセルフチューニング回路で、第1の切換スイッ
チSW1を介して第1の調節計C1又は第2の調節計C2
各加算手段11,21から得られる偏差信号ε1又はε2を入
力し、第2の切換スイッチSW2を介してPI演算定数を
設定するための制御信号を第1の調節計C1又は第2の
調節計C2のPI制御ブロック12又は22に出力する。第
1,第2の各切換スイッチSW1,SW2は、いずれも選択回
路SELからの駆動信号によって同期して接点a又はb
に接続される。
STC is a self-tuning circuit, which inputs the deviation signal ε 1 or ε 2 obtained from each adding means 11, 21 of the first controller C 1 or the second controller C 2 via the first changeover switch SW1. Then, the control signal for setting the PI calculation constant is output to the PI control block 12 or 22 of the first controller C 1 or the second controller C 2 via the second changeover switch SW2. Each of the first and second changeover switches SW1 and SW2 is in contact with the contact a or b in synchronization with the drive signal from the selection circuit SEL.
Connected to.

第2図は、第1図装置において用いられているセルフチ
ューニング回路STCの構成ブロック図である。31は第
1の切換スイッチSW1を介して印加される偏差信号εの
波形観測を行なう波形観測手段で、偏差信号εのオーバ
ーシュート量OVS,ダンピング値DMP,振動周期T
pを求める機能を有している。32は制御性の目標となる
目標値を設定する目標設定手段で、ここには少なくとも
プロセス2における理想的なオーバーシュート量OVS
と、ダンピング値DMPとが設定される。33はPI定数
を演算によって求めるパラメータ演算手段で、波形観測
手段31から得られるオーバーシュート量とダンピング値
とが、目標設定手段32で設定された目標値に近づくよう
にPI演算定数を演算する。これらの各手段31,32,33
は、いずれも例えば調節計内に搭載されたマイクロコン
ピュータによるプログラムによって実現されるものとす
る。
FIG. 2 is a configuration block diagram of the self-tuning circuit STC used in the apparatus of FIG. Reference numeral 31 is a waveform observing means for observing the waveform of the deviation signal ε applied via the first changeover switch SW1, which is an overshoot amount OVS of the deviation signal ε, a damping value DMP, and a vibration cycle T.
It has the function of finding p. Reference numeral 32 is a target setting means for setting a target value which is a target of controllability, and here, at least an ideal overshoot amount OVS in the process 2 is set.
And the damping value DMP are set. Reference numeral 33 is a parameter calculation means for calculating the PI constant by calculation, and calculates the PI calculation constant so that the overshoot amount and the damping value obtained from the waveform observation means 31 approach the target value set by the target setting means 32. Each of these means 31, 32, 33
Are all realized by a program by a microcomputer installed in the controller.

第3図は波形観測手段31における波形観測手法の説明図
である。波形観測手段31は、はじめに、設定値SVとプ
ロセス量PVの偏差εを求め、この偏差εが、予め目標
設定手段32に設定した所定の値ΔEより大きくなった
時、波形観測を開始する。いま、この偏差εが図示する
ように時間とともに変化するものとすれば、この偏差ε
がΔEより大きくなった時点より波形観測を始め、波形
のピーク値E1,E2,E3を検出するとともに、このピーク値
になるまでの時間t1,t2,t3を測定する。これらの値を用
いて、オーバーシュート量OVS,ダンピング値DM
P,振動周期Tpを次の演算式によって求め、演算結果
をパラメータ演算手段33に与える。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a waveform observation method in the waveform observation means 31. The waveform observing means 31 first obtains a deviation ε between the set value SV and the process amount PV, and when the deviation ε becomes larger than a predetermined value ΔE set in the target setting means 32 in advance, starts the waveform observation. Assuming that this deviation ε changes with time as shown in the figure, this deviation ε
When the waveform becomes larger than ΔE, the waveform observation is started, the peak values E1, E2, E3 of the waveform are detected, and the times t1, t2, t3 until the peak values are reached are measured. Using these values, the overshoot amount OVS and damping value DM
P and the vibration cycle Tp are obtained by the following arithmetic expression, and the arithmetic result is given to the parameter arithmetic means 33.

なお、第3図の例では、波形観測手段31で観測する波形
のパターンとして、0レベルを中心として振動する場合
を示しているが、ある値(例えば設定値)を中心として
変動する場合もあり、観測波形のピーク情報E1〜E3
は、以下の計算ではその絶対値を用いることとなる。ま
た、波形観測手段31は、観測波形の各ピーク値を検出す
るものであるが、波形の観測を開始後所定の時間経過し
てもピークが検出されない場合(例えば非振動系の場
合)、所定の時間経過した時点での値を、ピーク値E1
として取り込んだり、また、第2番目,第3番目に相当
するピーク値E2,E3は、0として扱うなどの設計上
の処理が行われるものとする。
Although the example of FIG. 3 shows a case where the waveform pattern observed by the waveform observing means 31 oscillates around the 0 level, it may fluctuate around a certain value (for example, a set value). , Peak information E1 to E3 of the observed waveform
Will use its absolute value in the following calculations. Further, the waveform observing means 31 detects each peak value of the observed waveform, but if no peak is detected within a predetermined time after starting the observation of the waveform (for example, in the case of a non-oscillating system), Is the peak value E1
It is assumed that the peak value E2, E3 corresponding to the second and third peak values is processed as 0, and so on.

ここで、オーバーシュート量OVSやダンピング値DM
Pを、以下の演算式によって定義することの意義は、波
形のピーク値情報E1,E2,E3だけで、それらの値
が得られるという点である。
Here, the overshoot amount OVS and the damping value DM
The significance of defining P by the following arithmetic expression is that those values can be obtained only by the peak value information E1, E2, E3 of the waveform.

Tp=t3−t1 パラメータ演算手段33は、波形観測手段31によって得ら
れた演算結果に基づいて、第1の調節計C1又は第2の
調節計C2のPI制御ブロック12又は22に設定されてい
る現在の比例定数,積分定数が、目標設定手段32で設定
されているオーバーシュート量とダンピング値とを実現
するための目標となる比例定数,積分定数に対して、ど
んな関係にあるかを認識し、それぞれの関係によって決
まるいくつかの区分に応じて、それぞれ異なった演算式
を適用し、少なくとも新しい比例定数と積分定数(現在
値からの変更量)を演算する。このようにして得られた
新しい比例定数と積分定数は、第2の切換スイッチSW2
を介してPI制御ブロック12又は22に再設定され、PI
制御ブロック12又は22は、次に、この新しく設定された
定数に基づいてPI演算を行ない、操作信号をプロセス
1に出力する。
The Tp = t3-t1 parameter calculation means 33 is set in the PI control block 12 or 22 of the first controller C 1 or the second controller C 2 based on the calculation result obtained by the waveform observing means 31. What is the relationship between the current proportional constant and integral constant with respect to the target proportional constant and integral constant for realizing the overshoot amount and damping value set by the target setting means 32? Recognize and apply different calculation formulas according to some divisions determined by the respective relationships, and calculate at least new proportional constants and integration constants (changes from the current value). The new proportional and integral constants obtained in this way are used in the second changeover switch SW2.
Is reset to the PI control block 12 or 22 via the
The control block 12 or 22 then performs a PI operation based on this newly set constant and outputs an operation signal to the process 1.

第4図は、パラメータ演算手段33の動作の一例を示すフ
ローチャートである。ここでは4つの区分を決めたもの
を例示する。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the parameter calculation means 33. Here, an example in which four divisions are determined is illustrated.

はじめに、波形観測手段31で得られたダンピング値DM
Pが「0」より小さいか判断する(ステップ1)。これ
によって、PI制御ブロック2に現在設定されている
P,I定数が後述するA区分にあるかどうか判断する。
すなわち、ダンピング値DMPが「0」より小さい場
合、非振動的な応答特性を示しており、現在のP,I演
算定数による制御性はA区分にあるものと判断し、目標
設定手段32に設定した目標値に近ずくようにP,I演算
定数を変更する演算を行なう(ステップ2)。ダンピン
グ値DMP≧0の場合(ステップ1で“No”の場
合)、(積算演算定数T)/(振動周期T)の値R
を演算し(ステップ3)、この値Rの大きさを判断する
(ステップ4)、すなわち、R<0.2であれば、現在設
定されているPI演算定数は、B区分にあるものと判断
し、ステップ5に移る。また、0.2≦R≦0.4であれば、
C区分にあるものと判断し、ステップ6に、R>0.4で
あれば、D区分にあるものと判断し、ステップ7にそれ
ぞれ移る。このように、ダンピング値,振動周期,Rの
大きさによって、A,B,C,Dの4区分に分けたの
は、これまでの経験則に基づくもので、各区分の概念
と、各区分における演算式を第5図に示す。第5図にお
いて、横軸はRの値であり縦軸は、ダンピング値DMP
をとってある。この図でハッチングを施した付近(ダン
ピング値DMP=0.2,R=0.2付近)が目標値となる領
域で、各区分ごとに示してある比例演算定数PB,積分
演算定数Tiを求めるための所定の演算を行なうことに
よって、どの区分からも制御性が目標値に向かうよう
な、P演算定数,I演算定数が求められる。なお、この
ような動作を行なうセルフチューニング回路STCは、
微分(D)演算をも含む調節計にも同様に適用できるも
のであって、第5図には、微分演算定数Tdを得るため
の演算式についても参考までに示してある。
First, the damping value DM obtained by the waveform observation means 31
It is determined whether P is smaller than "0" (step 1). As a result, it is determined whether the P and I constants currently set in the PI control block 2 are in the A section described later.
That is, when the damping value DMP is smaller than “0”, it shows a non-oscillating response characteristic, and it is determined that the current controllability by the P and I operation constants is in the A category, and is set in the target setting means 32. A calculation for changing the P and I calculation constants is performed so as to approach the target value (step 2). If the damping value DMP ≧ 0 (“No” in step 1), the value R of (accumulation calculation constant T I ) / (vibration period T P ).
Is calculated (step 3), and the magnitude of this value R is judged (step 4), that is, if R <0.2, it is judged that the currently set PI calculation constant is in the B category, Go to step 5. If 0.2 ≦ R ≦ 0.4,
It is judged to be in the C section, and in step 6, if R> 0.4, it is judged to be in the D section, and the process proceeds to step 7. In this way, according to the damping value, the vibration period, and the size of R, the four divisions of A, B, C, and D are based on the empirical rule so far. The arithmetic expression in is shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis is the value of R and the vertical axis is the damping value DMP.
Has been taken. In the area where the target values are in the hatched area (near the damping value DMP = 0.2, R = 0.2) in this figure, the predetermined values for obtaining the proportional operation constant PB and the integral operation constant Ti shown for each section are set. By performing the calculation, the P calculation constant and the I calculation constant are obtained so that the controllability approaches the target value from any of the sections. The self-tuning circuit STC that performs such an operation is
The present invention can be similarly applied to a controller including a differential (D) operation, and FIG. 5 also shows, for reference, an arithmetic expression for obtaining the differential operation constant Td.

第5図に示す各演算式において、PB1,PB2は今回,次回
の比例演算定数,Ti1,Ti2は今回,次回の積分演算定数
(積分時間)、Eovrは誤差オーバーシュート、Edmpは誤
差ダンピングである。
In each arithmetic expression shown in FIG. 5, PB1 and PB2 are present and next proportional arithmetic constants, Ti1 and Ti2 are present and next integral arithmetic constants (integral time), Eovr is error overshoot, and Edmp is error damping. .

ここで、誤差オーバシュートEovrは、波形観測手段
31から与えられるオーバシュート量OVSと、目標設
定手段32に設定されている理想的なオーバシュート量
OVSとの差であり、誤差ダンピングEdmpは、波形
観測手段31から与えられるダンピング値DMPと、目
標設定手段32に設定されている理想的なダンピング値
DMPとの差であり、いずれも観測波形のパターンが理
想的な応答を示していれば、これらの各誤差値Eov
r,Edmpは共に0となる。
Here, the error overshoot Eovr is the difference between the overshoot amount OVS given from the waveform observing means 31 and the ideal overshoot amount OVS set in the target setting means 32, and the error damping Edmp is the waveform. It is the difference between the damping value DMP given from the observing means 31 and the ideal damping value DMP set in the target setting means 32. If the observed waveform pattern shows an ideal response, these are the differences. Each error value Eov
Both r and Edmp are zero.

区分Aにおける(1A)式,(2A)式は、ステップ2
において適用され、比例演算定数PB2,積分演算定数Ti2
は、誤差ダンピングEdmp,誤差オーバーシュートEovrの
値に応じてそれぞれ今回の定数よりいずれも増大するよ
うな値が求められる。Edmp,Eovrが0であれば、PB2,Ti
2は、今回のPB1,Ti1と同じ値となる。
The formulas (1A) and (2A) in the category A are the same as the step 2
Applied in, proportional calculation constant PB2, integral calculation constant Ti2
Is required to be a value that increases from the current constant according to the values of the error damping Edmp and the error overshoot Eovr. If Edmp and Eovr are 0, PB2 and Ti
2 is the same value as PB1 and Ti1 this time.

区分Bにおける(1B)式,(2B)式は、ステップ5
において適用され、比例演算定数PB2,積分演算定数Ti2
は、R/0.2(ここではRは0.2より小さい)の割合でそ
れぞれ今回の定数より減少するような値が求められる。
The equations (1B) and (2B) in the section B are the same as those in step 5
Applied in, proportional calculation constant PB2, integral calculation constant Ti2
Are required to be values that decrease from the current constant at a ratio of R / 0.2 (here, R is smaller than 0.2).

以下、同じように、区分Cにおける(1C式),(2
C)式は、ステップ6において適用され、区分Dにおけ
る(1D)式,(2D)式はステップ7において適用さ
れる。
Hereinafter, in the same manner, (1C expression), (2
The expression (C) is applied in step 6, and the expressions (1D) and (2D) in the section D are applied in step 7.

ステップ8では、ステップ2,5,6,7のいずれかにおいて
得られた比例演算定数,積分演算定数を、PI制御ブロ
ックに再設定する。
In step 8, the proportional operation constant and the integral operation constant obtained in any of steps 2, 5, 6, and 7 are reset in the PI control block.

以上のような動作によって、PI制御ブロック2には、
そこに設定されている比例演算定数,積分演算定数がど
のような値であっても、最終的に制御性が最適な目標値
になるように自動的に調整されることになる。
By the above operation, the PI control block 2
Whatever value the proportional calculation constant and integral calculation constant are set to, the controllability will be automatically adjusted so as to finally reach the optimum target value.

このように構成した装置において、いま第1の調節計C
1の出力e1が、第2の調節計C2の出力e2に比べて大き
いとすれば、選択回路SELは第1の調節計C1の出力
1を選択し、これを操作端側に操作出力信号MVとし
て出力する。また、この状態では、選択回路SELは、
第1,第2の切換スイッチSW1,SW2を、いずれも接点a
側に接続させており、セルフチューニング回路STC
は、第1の調節計C1から得られる偏差信号ε1を入力
し、この調節計C1のPI制御ブロック12に設定されて
いるPI演算定数が、それぞれ最適な目標値になるよう
に制御する。
In the device configured as described above, the first controller C
If the output e 1 of 1 is larger than the output e 2 of the second controller C 2 , the selection circuit SEL selects the output e 1 of the first controller C 1 and outputs it. To the operation output signal MV. Further, in this state, the selection circuit SEL is
The first and second changeover switches SW1 and SW2 are both contact a
Connected to the self-tuning circuit STC
The first inputs a deviation signal epsilon 1 obtained from Controller C 1, the controllers PI calculation constants that are set in the PI control block 12 of the C 1 is controlled so that each becomes optimal target value To do.

次に、上記の状態から、第2の調節計C2の出力e2が増
加し、第1の調節計Cの出力e1より大きくなると、選
択回路SELは、今度は第2の調節計C2の出力e2を選
択し、これを操作出力信号MVとして出力する。この状
態では、選択回路SELは、第1,第2の切換スイッチ
SW1,SW2を、いずれも接点b側に接続し、セルフチュー
ニング回路STCは、第2の調節計C2から得られる偏
差信号ε2を入力し、この調節計C1のPI制御ブロック
22に設定されているPI演算定数がそれぞ最適な目標値
になるように制御する。
Next, when the output e 2 of the second controller C 2 increases from the above state to become larger than the output e 1 of the first controller C, the selection circuit SEL causes the second controller C this time. 2 select the output e 2, and outputs this as an operation output signal MV. In this state, the selection circuit SEL has the first and second changeover switches.
Both SW1 and SW2 are connected to the contact b side, the self-tuning circuit STC inputs the deviation signal ε 2 obtained from the second controller C 2, and the PI control block of this controller C 1.
The PI operation constants set in 22 are controlled so that they are optimal target values.

なお、上記の説明ではセルフチューニング回路として、
第2図のブロック図で示されるものを使用したが、ここ
で波形観測手段31は、プロセスからの信号の波形を観測
するようにしてもよい。また、セルフチューニング回路
としては、他の回路構成のものでもよい。また、第1,
第2の各調節計は、いずれもPID制御ブロックを用い
るものでもよい。また、調節計は2台以上の複数台を用
いてもよく、選択回路は、これら調節計出力のうち、最
大,最小,中間値等、いずれかを選択する回路でもよ
い。
In the above explanation, as a self-tuning circuit,
Although the one shown in the block diagram of FIG. 2 is used, the waveform observing means 31 may observe the waveform of the signal from the process here. The self-tuning circuit may have another circuit configuration. Also, the first
Each of the second controllers may use the PID control block. Further, a plurality of controllers may be used, and the selection circuit may be a circuit for selecting any one of the maximum, minimum, intermediate value and the like among these controller outputs.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、複数台の調節計
に対して、1つのセルフチューニング回路を設けるだけ
ですむので、構成が簡単で安定に動作するオートセレク
タ調節装置が実現できる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since only one self-tuning circuit needs to be provided for a plurality of controllers, an automatic selector adjusting device having a simple structure and operating stably. Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る装置の一例を示す構成ブロック
図、第2図はセルフチューニング回路の構成ブロック
図、第3図は波形観測手段における波形観測手法の説明
図、第4図はパラメータ演算手段33の動作の一例を示す
フトローチャート、第5図はパラメータ演算手段におい
て定められる各区分の概念と各区分における演算式を示
す説明図、 第6図は従来のオートセレクタ調節装置の構成ブロック
図である。 C1,C2…調節計、SW1,SW2…切換スイッチ、SEL…
選択回路、STC…セルフチューニング回路、12,22…
PI制御ブロック。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a self-tuning circuit, FIG. 3 is an explanatory view of a waveform observation method in a waveform observation means, and FIG. 4 is a parameter calculation. FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the means 33, FIG. 5 is an explanatory view showing the concept of each section defined by the parameter calculating means and an arithmetic expression in each section, and FIG. 6 is a block diagram of a conventional auto selector adjusting device. It is a figure. C 1, C 2 ... Controller, SW1, SW2 ... changeover switch, SEL ...
Selection circuit, STC ... Self tuning circuit, 12,22 ...
PI control block.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも比例,積分演算を行なう複数の
PI制御ブロックを有する複数の調節計と、 これら複数の調節計からの出力信号のうち最大,最小,
中間値等の1つの出力信号を選択する選択回路と、 この選択回路の信号選択に応じて駆動される第1,第2
の切換スイッチと、 前記第1の切換スイッチを介して前記複数の調節計のい
ずれかから得られる偏差信号を入力し、プロセス量が最
適の応答となるように前記第2の切換スイッチを介して
前記複数の調節計のいずれかのPI制御ブロックのPI
演算定数を調整するセルフチューニング回路とを備え、 このセルフチューニング回路を、 プロセス量またはプロセス量と設定値との偏差信号の波
形を観測し、当該信号が所定の値以上となった場合その
波形パターンのピーク情報(E1,E2,E3)及び当
該ピークが発生する時刻情報(t1,t2,t3)に基
づいてオーバーシュート量OVS(=−E2/E1)、
ダンピング値DMP{=(E3−E2)/(E1−E
2)}及び振動周期Tp(=t3−t1)を求める波形
観測手段と、 前記プロセスの制御性の目標となる少なくともオーバー
シュート量とダンピング値とを設定する目標設定手段
と、 前記波形観測手段から得られたオーバーシュート量(O
VS)、ダンピング値(DMP)及び振動周期(TP)
と、前記目標設定手段で設定された目標値とをそれぞれ
入力し、PI制御ブロックに設定するパラメータを演算
するパラメータ演算手段とで構成し、 前記パラメータ演算手段は、 前記波形観測手段で得られたダンピング値(DMP)が
所定の値より大きいか否かによって2つの区分に区分け
すると共に、この区分の一方を更に現在調整しているP
I制御ブロックに設定されている積分定数(TI)と波
形観測手段で得られた振動周期(TP)との比R(=T
I/TP)の大きさによって複数の演算区分に区分け
し、 前記各区分毎に前記目標設定手段から与えられたオーバ
シュートの目標値と波形観測手段で得られたオーバシュ
ート量との間の差で示される誤差オーバーシュート量
(Eovr),前記目標設定手段から与えられたダンピ
ング値の目標値と波形観測手段で得られたダンピング値
との間の差で示される誤差ダンピング値(Edmp),
前記積分時間(TI)と振動周期(TP)との比(R)
の少なくとも一つを用いた異なる演算式を適用して、少
なくとも比例、積分定数を演算し、得られた比例定数,
積分定数をPI制御ブロックに設定することを特徴とす
るオートセレクタ調節装置。
1. A plurality of controllers having a plurality of PI control blocks for performing at least proportional and integral calculations, and maximum, minimum, and maximum output signals from the plurality of controllers.
A selection circuit that selects one output signal such as an intermediate value, and first and second drive circuits that are driven according to the signal selection of this selection circuit.
And a deviation signal obtained from any of the plurality of controllers via the first changeover switch, and the second changeover switch so that the process amount has an optimum response. PI of PI control block of any of the plurality of controllers
It is equipped with a self-tuning circuit that adjusts the arithmetic constants, and this self-tuning circuit observes the waveform of the deviation signal between the process amount or the process amount and the set value, and when the signal exceeds a predetermined value, the waveform pattern Of the overshoot amount OVS (= -E2 / E1), based on the peak information (E1, E2, E3) and the time information (t1, t2, t3) at which the peak occurs.
Damping value DMP {= (E3-E2) / (E1-E
2)} and a vibration period Tp (= t3−t1), a waveform observing unit, a target setting unit that sets at least an overshoot amount and a damping value that are targets of controllability of the process, and the waveform observing unit. The amount of overshoot (O
VS), damping value (DMP) and vibration period (TP)
And a target value set by the target setting means, respectively, and parameter calculating means for calculating a parameter to be set in the PI control block, wherein the parameter calculating means is obtained by the waveform observing means. P is divided into two sections according to whether the damping value (DMP) is larger than a predetermined value or not, and one of the sections is currently adjusted.
The ratio R (= T) between the integration constant (TI) set in the I control block and the vibration period (TP) obtained by the waveform observation means.
I / TP) is divided into a plurality of calculation sections, and the difference between the target value of the overshoot given by the target setting section and the overshoot amount obtained by the waveform observing section is divided for each section. Error overshoot amount (Eovr), an error damping value (Edmp) represented by the difference between the target value of the damping value given by the target setting means and the damping value obtained by the waveform observing means,
Ratio (R) of the integration time (TI) and the vibration period (TP)
By applying different arithmetic expressions using at least one of the above, at least the proportional and integral constants are calculated, and the obtained proportional constant,
An auto selector adjusting device characterized by setting an integration constant in a PI control block.
JP61036559A 1986-02-21 1986-02-21 Auto selector adjustment device Expired - Lifetime JPH0610763B2 (en)

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