JP2000293202A - 自動チューナおよび制御要素をチューニングする方法 - Google Patents

自動チューナおよび制御要素をチューニングする方法

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 分散化制御機能を有するプロセス制御ネット
ワーク内で制御要素をチューニングするのに用いられる
自動チューナを提供する。 【解決手段】 自動チューナは、制御要素62が動作し
ている第1のフィールド装置44内に位置した第1のチ
ューニング要素66と、通信ネットワークによって第1
の装置と通信する異なる装置14内に位置する第2のチ
ューニング要素71とを含む。第1のチューニング要素
は、自動チューニング手続きの間にデータを集め、プロ
セス特性を決定し、通信ネットワークによって、決定さ
れたプロセス特性を第2のチューニング要素に伝える。
第2のチューニング要素は、送信されたプロセス特性に
基づいて制御要素のための新しいチューニングパラメー
タを決定し、通信ネットワークによって、これを制御要
素に送り、それにより、制御要素を再チューニングす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にプロセス制御
ネットワークに関し、より特定的にはプロセス制御環境
中に分散された制御要素に対し自動チューニングを行な
う装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決すべき課題】化学処理、
石油処理、または他の処理で用いられるもののように、
プロセス制御ネットワークは一般に、例えば、弁ポジシ
ョナ、スイッチ、センサ(温度、圧力、および流量セン
サ)などのひとつ以上のフィールド装置に通信結合され
た集中型プロセスコントローラを含んでいた。これらの
フィールド装置はプロセス内の物理的な制御機能(弁の
開閉のような)を行なっても、プロセスの動作を制御す
るのに用いられるプロセス内の測定値の測定を行なって
も、プロセス内で他の所望の機能を実行してもよい。プ
ロセスコントローラは、例えば、フィールド装置へそし
てそこから4ないし20(以下、○−○のように表す)
mA(ミリアンペア)の信号を搬送し得るひとつ以上の
アナログ信号線またはバスによってフィールド装置に接
続されていた。一般に、プロセスコントローラは、ひと
つ以上のフィールド装置により測定された測定値、およ
び/またはフィールド装置に関する他の情報を示す信号
を受け取り、この情報を用いて典型的には複雑な制御ル
ーチンを実行し、ついで制御信号を生成し、この制御信
号はアナログ信号バスによってフィールド装置に送られ
て、それによってプロセスの動作を制御する。
【0003】最近、プロセス制御環境内でフィールドベ
ースのディジタル通信を実現するために、プロセス制御
産業内で動きがあった。例えば、プロセス制御産業は、
HART(登録商標)、PROFIBUS(登録商
標)、WORLDFIP(登録商標)、Device−
Net(登録商標)、およびCANプロトコルなど、多
くの標準的、開放的、ディジタルのまたは組み合わされ
たディジタルおよびアナログの通信プロトコルを開発し
てきた。これらのディジタル通信プロトコルによって、
一般に、より多くのフィールド装置が特定のバスに接続
されるようになり、フィールド装置とコントローラとの
間でより多くのかつ高速の通信を支援し、および/また
は、フィールド装置が、フィールド装置自身の状態およ
び機器構成に関する情報のようなより多くのかつ様々な
種類の情報をプロセスコントローラに送ることが可能と
なる。さらに、これらの標準的なディジタルプロトコル
によって、様々な製造業者により製造されたフィールド
装置が同じプロセス制御ネットワーク内で一緒に用いら
れるようになる。
【0004】現在、プロセス制御を非集中化(分散化)
し、それによってプロセスコントローラを簡単化するた
めに、プロセス制御産業内で動きがある。非集中化され
た制御は、弁ポジショナ、送信機などのようなフィール
ド装着プロセス制御装置に、典型的には機能ブロックま
たは制御ブロックと称されるものを用いてひとつ以上の
プロセス制御機能を実行させることにより、そして他の
制御機能を実行する際に他のプロセス制御装置(または
機能ブロック)により用いられるバス構造によってデー
タを伝えることにより得られる。これらの制御機能を実
行するために、各プロセス制御装置は典型的には、標準
的なかつ開放的な通信プロトコルを用いて他のプロセス
制御装置と通信する能力だけでなくひとつ以上の機能ブ
ロックを実行する性能(capability)を有するマイクロ
プロセッサを含む。このように、フィールド装置は、集
中化されたプロセスコントローラの介在なしに、プロセ
ス制御ネットワーク内で相互接続されて、互いと通信
し、制御ループを形成するひとつ以上の制御機能を実行
することが可能である。Foundation(登録商標) Fieldbu
s(以後“フィールドバス”)プロトコルとして知られ
ているフィールドバスファウンデーションにより今現在
宣伝されている全ディジタル、2線式バスプロトコル
は、様々な製造業者により製造された装置が標準的なバ
スによって互いに相互動作し通信して、プロセス内で非
集中化された制御を達成する開放的通信プロトコルであ
る。
【0005】ひとつ以上の集中化されたコントローラ内
に位置する全体のプロセス制御ルーチン(例えば制御ル
ーチンの機能ブロック全て)またはその部分を有する先
行技術のシステム内で制御ブロックまたは制御ループを
チューニングすることはかなり単純である。なぜならば
全体のチューニングは集中化されたコントローラ内に記
憶可能であるからだ。このような集中化された制御ルー
チンの制御ループのチューニングが望まれる場合、集中
化されたコントローラ内の別個のチューニングルーチン
は、誘導された発振手続きのようなチューニング手続き
を経て、比例・積分(PI)または比例・積分・微分
(PID)制御ブロックのような適切な制御ブロック
に、プロセスまたはループの予め定められた特性を強制
的に決定させる。チューニング手続きのこの動的データ
キャプチャ(取りこみ)段階の間、チューニングルーチ
ンはループにより生成されたデータを集め、このデータ
は、正規動作毎に、集中化されたコントローラに送られ
ているが、チューニングルーチンはこのデータから、プ
ロセスの極限利得、時定数などのようなひとつ以上のプ
ロセス特性を決定する。いったん所望のプロセス特性が
計算されると、チューニングルーチンは、制御ブロック
または制御ループのための新しいチューングパラメータ
を決定するために、計算されたプロセス特性を用いて一
組の規則または他のアルゴリズムを応用する。このステ
ップは通常、チューニング手続きの規則アプリケーショ
ン段階と称される。その後、チューニングルーチンは、
新しいチューニングパラメータを制御ブロック(または
制御ループ)に送り、チューニング手続きが完了する。
なぜなら、集中化されたプロセス制御システムにおい
て、制御機能の全てはコントローラ内に位置し、チュー
ニングのために必要なデータ全てはプロセスの正規動作
の間にコントローラに与えられるので、チューニングル
ーチンは、制御ブロックに直接アクセスし、チューニン
グルーチンを実行するために必要なデータに直接アクセ
スする。
【0006】PI、PID、ファジイ論理などの制御ブ
ロックのような制御ブロックまたは制御要素がプロセス
制御ネットワーク中に分散されて位置している非集中化
された通信プロトコルを用いると、制御ブロック(また
はこれらのブロックが動作している制御ループ)をチュ
ーニングするのは難しい。なぜなら、制御ブロックは、
チューニングルーチンが典型的には記憶されている集中
化コントローラ(または他の装置)から離れて位置して
いるからである。分散化プロセス制御環境においてチュ
ーニングを実行するのに用いられる当該技術で公知のシ
ステムにおいては、全体のチューニング手続きは集中化
プロセスコントローラ内にあるままである。しかしなが
ら、このシステムは、高速チューニングを行なうことは
できない。なぜなら、それは、バスネットワーク(プロ
セス内で他の通信を与えている)によって通信を行なっ
てチューニングルーチンの間に生じたデータを受信しな
ければならないからであり、そして、残念なことに、デ
ータの量(またはチューニングルーチンがこのデータを
受信することが出来る速度)はバススループットの制約
により制限されるからである。さらに、バス通信は別個
のバスコントローラにより制御されているのであって、
チューニングルーチンにより制御されているわけではな
いので、チューニングルーチンは、チューニング手続き
の様々なセグメントを開始、停止、および実行するため
にチューニング制御信号が制御ブロックに送られる正確
な時間を厳密に制御することはできない。これは、チュ
ーニング制御ルーチンは、チューニング手続きのタイミ
ングに対し厳密な制御を有しないということを意味し、
このことは不正確な結果につながる。
【0007】分散化プロセス制御環境内でチューニング
を与える別の当該技術で公知のシステムにおいては、全
体のチューニングルーチンは、チューニングされるべき
制御ブロック(PID機能ブロックのような)と同じ装
置内に配置され、事実、制御ブロックの機能性内に実際
に組み込まれている。このシステムは、正確にチューニ
ング手続きのタイミングを制御し、所望の速度でデータ
を集めることが出来るが(なぜならチューニングルーチ
ンはバスによって制御ブロックと通信する必要はないの
で)、チューニングルーチンは制御ブロックと一緒にか
つ同時にコンパイルされなければならず、これは、自動
チューニングルーチンの機能性が制御ループの正規動作
の間に比較的あまり使用されずとも、プロセスの正規動
作の間に制御ブロックを用いることに関連したオーバー
ヘッド(例えばタイミング、処理、メモリなどの要件)
を増大させる。さらに、制御ブロックが各制御ブロック
の自動チューニングを可能化するために位置している各
々異なる装置内に完全な自動チューニングルーチンが配
置されなければならず、これはプロセス制御システムに
不必要な冗長性を付加し、プロセス制御システムの費用
を増大させる。
【0008】本発明は、分散化制御機能を有するプロセ
ス制御ネットワーク内で制御要素をチューニングするの
に用いられる自動チューナ及びチューニング方法を提供
することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】分散化制御機能を有する
プロセス制御ネットワークにおいて制御要素(制御ブロ
ックのような)をチューニングするのに用いられる自動
チューナは、制御要素が動作しているコントローラまた
はフィールド装置内に位置した第1のチューニング要素
と、第1のチューニング要素が位置するコントローラま
たはフィールド装置に接続されたオペレータワークステ
ーション、パソコン、または集中化コントローラのよう
な異なる装置に位置する第2の装置とを含み、第2のチ
ューニング要素はバスまたは他の通信ネットワークによ
って第1のチューニング要素と通信する。第1のチュー
ニング要素は、自動チューニング手続きの動的データキ
ャプチャ段階の間に制御ブロックの動作を制御し、自動
チューニング手続きのこの段階の間にデータを集め、好
ましくは、集められたデータからひとつ以上のプロセス
(例えばループ)特性を計算する。第1のチューニング
要素は、自動チューナの第2のチューニング要素に通信
ネットワークによって、計算されたプロセス特性(また
は集められたデータ)を送る。第2のチューニング要素
は一つ以上の記憶された組(ファジイ論理規則組、ニュ
ーラルネットワーク構成もしくは規則組または他の組の
アルゴリズムのような)を用いて、第1のチューニング
要素により生じさせられたプロセス特性に基づいて制御
要素のために新しいパラメータを決定する。第2のチュ
ーニング要素は次いで通信ネットワークによって制御要
素に新しいチューニングパラメータを送って、制御要素
または制御要素が位置している制御ループを再チューニ
ングする。
【0010】ここで述べられる自動チューナの実施の形
態は、正確にチューニングパラメータのタイミングを制
御し、必要なだけのデータを取りこんで所望のプロセス
特性を決定する。なぜなら制御およびデータキャプチャ
機能は、制御要素と同じ装置内で実行され、その結果、
チューニング手続きの動的データキャプチャ段階の間に
バスによって制御要素と通信する必要はないからであ
る。しかしながら、この自動チューナは、制御要素内で
不必要なオーバーヘッドを生じさせない。なぜなら、チ
ューニングパラメータの計算は、制御要素から離れて位
置する別の装置内で行なわれ、その結果、制御要素は、
これらの機能を組み込むのにコンパイルされる必要はな
い。さらに、単一のチューニングパラメータ計算ルーチ
ンは、ネットワーク内で様々な種類および様々なものの
制御要素のチューニングパラメータを計算するのに用い
られ得る。なぜなら、このルーチンは、チューニングさ
れている様々な種類の制御要素の各々に対して異なる組
の規則を記憶し、用いるからである。さらに、同じ自動
チューナ機能ブロックまたは機能性は、制御要素を有す
る装置の各々内に配置可能である。なぜなら、様々な制
御ループが、例えば、PI、PIDおよびファジイ論理
制御ブロックを含め、様々な種類の制御ブロックを用い
るとしても、これらの制御ループと関連するプロセス特
性は同じ方法で決定できるからである。これらの利点に
よって、自動チューナをより汎用性があるようにし、制
御要素を有する各装置において別個の完全な自動チュー
ナを配置する必要がなくなる。さらに、この自動チュー
ナは、アドオンケイパビリティとしてプロセス制御ネッ
トワークの一部内に容易に実現可能である。
【0011】
【発明の実施の形態】さて、図1を参照して、プロセス
制御ネットワーク10はブロック図の形で示される。プ
ロセス制御ネットワーク10は、ひとつ以上の集中化さ
れたプロセスコントローラ12を含み(そのひとつのみ
が図1に示される)。このコントローラ12は、記憶さ
れているプロセス制御ルーチンを実行すること、および
/または、プロセス制御ネットワーク10中に分散され
たフィールド装置内に位置した機能ブロックのような制
御要素と通信することが出来る。コントローラ12は、
例えば、フィッシャローズモントシステムズ(Fisher-R
osemont Systems)により販売されているDeltaV
(登録商標)コントローラであり、ハブ16およびイー
サネット(登録商標)接続18によってパソコン(P
C)14のような無数のワークステーションに接続され
て良い。この構成においては、PC14は、一人以上の
オペレータまたはユーザにより用いられて、プロセスコ
ントローラ12またはフィールド装置と通信し、それに
よりプロセス制御ネットワーク10の要素に関する情報
を得、プロセス制御ネットワーク10内の要素の状態を
見直すか変更し、プロセス制御ネットワーク10内の個
々のフィールド装置に関する情報を得るなどを行なう。
コントローラ12がDeltaVコントローラであるな
らば、コントローラ12内のプロセス制御ルーチンの図
形的表示をPC14のひとつによってユーザに与えて良
く、これは、プロセス制御ルーチン内の機能ブロックま
たは他の制御要素と、プロセスの制御を与えるようにこ
れらの機能ブロックが互いに接続される方法を示す。さ
らに、所望であれば、ユーザまたはオペレータは、PC
14のひとつから機能ブロックまたは制御ループのうち
のひとつ以上のチューニングを開始することが出来る。
【0012】図1に示されるように、集中化コントロー
ラ12は、プロセス(参照番号19で包括的に示され
る)中に位置した無数のフィールド装置に接続される。
集中化コントローラ12は、標準的なタイプのI/Oカ
ード20、22を介して、典型的なフィールド装置2
6、28、30、32、34、36と通信してよく、こ
れらのフィールド装置はコントローラ12から集中化さ
れた制御を受ける。I/Oカード20は、例えば、アナ
ログI/Oカードであってよく、これはコントローラ1
2をアナログフィールド装置26、28に接続し、この
フィールド装置26、28は4−20mAバス38によ
って通信を行なう。同様に、I/Oカード22は、ディ
ジタルかまたは組み合わされたディジタルおよびアナロ
グのI/Oカードであってよく、これは例えば4−20
mAアナログフォーマットまたは他の所望のフォーマッ
トを用いて、ディジタルかまたは混合のディジタルおよ
びアナログのフィールド装置と通信する。当然、フィー
ルド装置26、28、30、32、34、36は、送信
機、センサ、弁ポジショナ、弁コントローラなどを含む
どんな種類のフィールド装置であってよい。図1に示さ
れる例示のプロセス制御ネットワーク10のために理解
されるように、フィールド装置26−36は、コントロ
ーラ12内で記憶される制御ルーチンによる集中化され
た制御を受けるプロセス19の部分と関連する。
【0013】コントローラ12はインターフェースカー
ド40にも通信結合され、このカード40は、プロセス
制御が分散的に行なわれるプロセス制御ネットワークに
(またはその一部)に接続される。図1に示される実施
の形態においては、プロセス19の非集中化されたプロ
セス制御部分は、インターフェースカード40と、バス
42と、バス42に接続された無数のフィールド装置4
3、44、46、48、50とを含む。装置43は、例
えば、何らかのプロセス変数を測定する送信機であって
よく、装置44は、プロセス19内で流量を制御するポ
ジショナ/弁装置であってよい。図1の分散プロセス制
御ネットワークは、例えば、フィールド通信プロトコル
を用いるフィールドバスネットワークであってよく、イ
ンターフェースカード40は、フィールドバス通信プロ
トコルと関連するリンクアクティブスケジューラ(link
active scheduler)であってよい。
【0014】コントローラ12内に位置する集中化され
たプロセス制御ルーチンは、フィールド装置26−36
から、そして可能性としては43−50から、入力を受
け取り、計算および制御ルーチンと関連する他の活動を
行ない、ついで、I/Oカード20、22、およびイン
ターフェースカード40によってフィールド装置にコマ
ンドを送り、プロセス19の所望の制御を実行する。し
かしながら、プロセス制御ネットワーク10の非集中化
されたプロセス制御部分(すなはち図1のバス42と関
連するもの)は、コントローラ12により行なわれてい
る制御と関連して(またはその代わりに)非集中的に、
それ自身のプロセス制御ルーチンを実行して良いことに
注目されたい。このように、コントローラ12は、バス
42に接続された装置43−50とつながり(interfac
e)し、それらに対し制御を行なって良いが、これらの
装置は、コントローラ12により行なわれる制御と関連
しないがそのかわりにバス42に接続された装置中に分
散された制御ブロックまたは機能ブロックを実行しても
よい。いづれにせよ、本発明の自動チューナは、図1の
フィールド装置26−36および43−50またはコン
トローラ12のいづれかにおいて位置したいづれかの制
御要素(機能ブロックのような)をチューニングするの
に用いられてよい。
【0015】好ましい実施の形態において、プロセス制
御ネットワーク10の非集中化された部分はフィールド
バス通信および制御プロトコルを用いているが、将来に
おいて開発されるプロトコルを含め、同様に他の公知の
または所望のプロトコルを用いることが出来る。一般的
に、フィールドバスプロトコルは、例えば、工場または
プラントの器械またはプロセス制御環境に位置するセン
サ、アクチュエータ、装置コントローラ、弁などのよう
な2線式ループまたはバス相互接続「フィールド」機器
に、標準化された物理的インターフェースを与える全デ
ィジタル、シリアル、双方向の通信プロトコルである。
事実上、フィールドバスプロトコルは、プロセス内のフ
ィールド計器(フィールド装置)のためのローカルエリ
アネットワークを与え、これにより、これらのフィール
ド装置が、プロセス機構中に分散された位置で制御機能
を実行し、全体の制御戦略を実行するためにこれらの制
御機能を実行した前後に互いに通信できるようになる。
フィールドバスプロトコルによって、制御機能がプロセ
ス制御ネットワーク中に分散可能となるので、集中化プ
ロセスコントローラ12の作業負荷を低減したり、それ
らのフィールド装置またはプロセスのエリアのために集
中化コントローラ12を必要としなくなる。フィールド
バスプロトコルは、プロセス制御ネットワークで用いら
れるように開発された比較的新しい全ディジタル通信プ
ロトコルであるが、このプロトコルは当該技術で公知で
あり、とりわけ、テキサス州、オースチンに本社のある
営利団体ではないフィールドバスファウンデーション
(Fieldbus Foundation)により出版され、流通され、
そこから入手できる多くの記事、パンフレットおよび仕
様書に詳細に記載されている。従って、フィールドバス
通信プロトコルの詳細はここでは述べられない。
【0016】図2はある制御ループを構成する相互接続
された機能ブロックの概略的なブロック図であり、この
制御ループは、制御ループ内の機能ブロックが、バスの
ような通信ネットワークにより相互接続された様々な装
置内に位置した、例えば、フィールドバスネットワーク
または他の分散化制御環境内で実現されてよい。図2に
示される制御ループは、アナログ入力(AI)機能ブロ
ック60(これは、例えば、図1の送信機43内に位置
してよい)と、PID機能ブロック62と、アナログ出
力(AO)機能ブロック64とを含む。図2の例示のル
ープのために、PID機能ブロック62およびAO機能
ブロック64は、図1のポジショナ/弁44内に位置す
る。機能ブロック60、62、64の間の通信接続は、
これらの機能ブロックのプロセスおよび制御入力と出力
とを接続する線を用いて図2に示される。このように、
AI機能ブロック60の出力は、プロセス可変性測定値
またはプロセスパラメータ信号を含んでよく、フィール
ドバス電線42によってPID機能ブロック62の入力
に通信結合され、機能ブロック62は、AO機能ブロッ
ク64の入力に通信結合された制御信号を含む出力を有
する。AO機能ブロック64の出力は、例えば弁44の
位置を示すフィードバック信号を含み、PID機能ブロ
ック62の制御入力に接続される。PID機能ブロック
62はこのフィードバック信号をAI機能ブロック60
からのプロセス測定値信号(そして可能性として他の信
号または設定点)と一緒に用いてAO機能ブロック64
の所望の制御を行ない、それにより、AI機能ブロック
60により測定されたプロセス変数を制御する。図2の
制御ループ図内の線により示される接続は、AO機能ブ
ロック64およびPID機能ブロック62の場合と同様
に、機能ブロックが同じフィールド装置内にあるとき
に、フィールド装置内で内的に行なわれてよい。
【0017】制御要素62をチューニングするのに用い
られる自動チューナは、ポジショナ/弁44内に位置し
た自動チューニング機能ブロック66を含む。自動チュ
ーニング機能ブロック66は、チューニング手続きの動
的データキャプチャ段階の動作の間にPID機能ブロッ
ク62に通信結合されて、その入力に信号を送り、出力
を変更することなどにより、PID機能ブロック62を
制御する。特に、チューニング手続きの動的データキャ
プチャ段階の間に、制御要素コントローラ67(これ
は、ハードウェアまたはソフトウェアにおいて実現され
る信号発生器でもよい)は、機能ブロック60、62、
64を含む制御ループを駆動して、制御された誘導され
た発振手続き内に入らせる(または制御ループを駆動し
て他の所望のチューニング手続きを実行する)。データ
収集ユニット(データCOL)68は、この手続きの間
にPID機能ブロック62(またはループの他の部分)
により生成されまたはそれに送られるデータを集め、そ
して好ましくはこのデータを装置44のメモリ内に記憶
する。プロセス特性決定ユニット(プロセスCHR)6
9は次いで、公知のまたは所望の手続きを用いて、集め
られたデータから、所望のプロセス特性(プロセス、ル
ープまたは装置特性であってよい)を決定して良い。そ
の後、通信ユニット70は、計算されたプロセス特性
(またはこのような特性を決定するのに必要なデータ)
をチューニングコントローラ71に与え、このコントロ
ーラ71は好ましくは、オペレータワークステーション
またはPC14のひとつに位置しているが、自動チュー
ニング機能ブロック66が位置している装置44から離
れて、集中化コントローラ12内などに位置していても
よい。
【0018】チューニング手続きの間、自動チューニン
グ機能ブロック66は、プロセスループに強制的にある
変更を行なわせ、プロセス制御ループ内に存在する様々
な数量または信号を感知して、プロセスまたは制御ルー
プのひとつ以上のプロセス特性を決定する。プロセス特
性(またはチューニング手続きの間に取りこまれたデー
タ)は、チューニングコントローラ71に送られるが、
このコントローラ71はユーザインターフェース支援お
よび一組以上の制御またはチューニングパラメータを生
じさせるのに用いられるように異なる装置に位置してい
る。PID機能ブロック62を用いることははあくまで
例示的であり、自動チューニング機能ブロック66を、
なんらかの他の制御ループ内の他の種類の機能ブロック
とともに用いることが出来ることが理解されるだろう。
さらに、チューニングコントローラ71は、例えばユー
ザまたはオペレータインターフェース装置(ワークステ
ーションのような)、コントローラ、または別のフィー
ルド装置を含め、他の何らかの装置に位置することも出
来る。
【0019】自動チューニング機能ブロック66の個々
の要素が所望の方法で実行されると理解されるだろう。
例えば、好ましい実施の形態において、これらの要素の
各々は、自動チューニング機能ブロック66が記憶され
ている装置と関連するプロセッサ上で実行されるソフト
ウェアで実現される。この場合、制御要素コントローラ
67は、PID機能ブロック62またはチューニングさ
れている他の機能ブロックへの入力およびその出力と通
信し、それらを制御するのに用いられるべき一連の命令
であってよい。同様に、データ収集ユニット68は、例
えば、PID機能ブロック62と関連するある所望の信
号を監視し、装置44のメモリ内にこれらの信号を示す
データを記憶する。プロセス特性決定ユニット69は、
記憶されるかまたは集められるデータからひとつ以上の
プロセス特性を計算するかまたはそうでなければ決定す
るようにソフトウェアで実現されて良く、通信ユニット
70は、装置44の通信プロトコルまたはセットアップ
を用いて、チューニングコントローラ71と通信しても
よい。例えば、フィールド装置においては、通信ユニッ
ト70は、装置44内ですでに与えられている通信シス
テムがフィールドバス42によってチューニングコント
ローラ71にプロセス特性を伝えるようにしてよい。フ
ィールドバス環境においては、個々のユニット67、6
8、69、70は、独立型フィールドバス機能ブロック
として一緒に実装されても、PID機能ブロック62内
で与えられても良い。代替的には、ユニット67、6
8、69および/または70のいづれかまたは全ては、
プロセス制御環境においてはソフトウェア、ハードウェ
アまたはファームウェアで実現可能である。自動チュー
ニング機能ブロック66そして、より特定的には、チュ
ーニング手続きの間に開放ループまたは閉ループチュー
ニング技術のような所望のチューニング手続きを用いて
よい。同様に、自動チューニング機能ブロック66は、
例えば、AO機能ブロック64の出力、PID機能ブロ
ック62の設定ポイント、AI機能ブロック60の出力
などを含め、所望の変数を測定し、所望のプロセスまた
はループ特性を決定してよい。好ましい実施の形態にお
いて、自動チューニング機能ブロック66は、制御され
誘導された発振手続きを用いて所望のプロセス特性を決
定するように構成されてよい。このような構成では、自
動チューニング機能ブロック66のコントローラ67
は、誘導された発振が開始される前に、PID機能ブロ
ック62の制御入力に、PID機能ブロック62に送ら
れる制御信号の値辺りに中心を置かれた2dの選択可能
なピーク対ピーク値を有する矩形波信号を与える。この
ような矩形波信号に応答して、図2の制御ループは、誘
導された発振を行ない、AI機能ブロック60の出力
(すなはちプロセス変数)はピーク対ピーク振幅2aお
よび期間Tuを有して発振する。プロセス変数の振幅a
および矩形波信号の振幅から、プロセスの極限(ultima
te)利得Kuは等式Ku=4d/πaに従って導出され
る。
【0020】この場合、プロセスの極限期間Tuは、プ
ロセス変数の発振の期間に等しいものとして計算可能で
ある。自動チューニング機能ブロック66は当然のこと
ながら、他のデータを測定してよく、例えば、時間遅延
Tdおよびプロセスの支配的時定数を含む他の所望のプ
ロセス特性を決定してよい。
【0021】このようなプロセス特性を計算した後、自
動チューニング機能ブロック66は、これらの特性をチ
ューニングコントローラ71に与え、これは、数量Ku
およびTuから、例えば、PID制御機能ブロック62
の比例利得Kp、積分時定数Ti、および微分時定数T
dを含む仮の一組の制御またはチューニングパラメータ
を決定する。しかしながら、所望であれば、自動チュー
ニング機能ブロック66は、必要なデータを取りこみ、
そのデータを記憶し、非実時間でバスによって記憶され
たデータをチューニングコントローラ71に与え、その
場合、チューニングコントローラ71は所望の方法で所
望のプロセスまたはループ特性を計算して良い。
【0022】上記の説明にかかわらず、自動チューニン
グ機能ブロック66はPI、PID、ファジイ論理また
は他の種類の制御要素を有する制御ループに対し公知の
無数のルーチンを含む所望の動的データキャプチャルー
チンを実行してよい。例えば、自動チューニング機能ブ
ロック66は米国特許第4,549,123号(その開
示をここに引用により援用する)に記載されているハグ
ランドアストロム中継チューニング手続きのような制御
された誘導された発振手続きを実行してよい。中継タイ
プのチューニング方法では、自動チューニング機能ブロ
ック66はプロセスループ(機能ブロック60、62、
64で構成された)を、例えば非線形フィードバック機
能を用いて自己発振させ、プロセスループの応答を測定
して、極限利得および極限期間のような所望のプロセス
特性を決定する。
【0023】代替的には、自動チューニング機能ブロッ
ク66は、1993年8月11日に出願され、「自動チ
ューニングを備えたファジイ論理制御のための方法およ
び装置 "Method and Apparatus for Fuzzy logic Contr
ol with Automatic Tuning"」と題された同時係属中の
親出願連続番号08/105、899(その開示をそこ
に引用により援用する)に記載されているチューナのい
づれかの設計を組み込んで良い。例えば、自動チューニ
ング機能ブロック66(特にプロセス特性計算機69)
は、モデル突き合わせチューニング手続きを行なって良
く、この手続きにおいては、プロセス変数に対しシグネ
チュア(signature)解析を行なって、複数の記憶された
数学的モデルから、プロセスまたはループをもっとも正
確に特徴付けるモデルを選択する。プロセスループのプ
ロセス特性はついで、選択されたモデルから決定され
る。
【0024】さらに、自動チューニング機能ブロック6
6は、米国特許第4602、326号(その開示をここ
に引用により援用される)において開示されるもののよ
うなプロセス特性化のパターン認識方法を用いてループ
のプロセス特性を決定してよい。チューニングのパター
ン認識方法において、プロセスまたはループの特性は、
それがプロセス混乱状況に反応するときにプロセス変数
を観察することにより決定される。プロセス混乱状況の
結果として生成されたプロセス変数のパターンは次いで
解析されて、プロセスまたはループの所望の特性を決定
する。
【0025】さらに、自動チューニング機能ブロック6
6は、例えば、米国特許第5、283、729号、およ
び1993年5月28日に出願され、「プロセスコント
ローラを自動的にチューニングするシステムおよび方
法"System and Method For Automatically Tuning a Pr
ocess Controller"」と題された同時係属中の米国特許
出願連続番号08/070、090(その開示をここに
引用により援用する)に開示されたもののようなプロセ
ス(例えばループ)の特性を決定する信号注入方法を用
いて良い。しかしながら、所望のごとく、他のどんなチ
ューニング手続きが用いられても良く、自動チューニン
グコントローラ67は、ここに述べられたまたは引用さ
れた具体的なチューニング手続きとともに用いることに
限定されない。
【0026】同様に、チューニングコントローラ71
は、自動チューニング機能ブロック66により計算され
るか集められたプロセスまたはループ特性(または生デ
ータ)からチューニングパラメータを決定する所望の方
法を用いて良い。例えば、チューニングコントローラ7
1は、米国特許第5、748、467号(その開示をこ
こに引用により援用する)に記載され引用されるチュー
ニングパラメータ計算方法、例えば、いくつか例を挙げ
ると、内部モデル制御(IMC)チューニング、コーエ
ン(Cohen)およびクーン(Coon)チューニン
グ、ツィーグラー・ニコルズチューニング(Ziegl
er−Nichols)、または修正されたツィーグラ
ー・ニコルズチューニングのいくつかを用いてよい。一
般に、チューニングコントローラ71は、ひと組以上の
規則(ファジイ論理規則組、ニューラルネットワーク機
器構成または規則組、または線形か非線形アルゴリズム
の組のような)を記憶して、これらを用いて、チューニ
ングされている機能ブロックの種類に従って利得および
時定数のようなチューニングパラメータを決定する。さ
らに、チューニングコントローラ71(これは、様々な
装置内のどんな数の様々な自動チューニング機能ブロッ
クと通信してよい)は、様々な種類の制御ブロックまた
はループのため異なる組のチューニングパラメータ計算
規則を記憶して良く、そしてこのようにして、プロセス
制御システム内のPID、PI、ファジイ論理または他
の制御要素のいづれかか全てをチューニングするのに用
いられてよい。チューニングコントローラ71は、様々
な種類の制御要素とともに用いられるべき多くの異なる
組の規則を記憶して良く、自動チューニング機能ブロッ
ク66により決定される動的プロセス特性に基づいて新
しいチューニングパラメータを計算するときにどんな組
の規則であれ適切なものを応用することができるので、
単一のチューニングコントローラ71だけがプロセス制
御ネットワーク内に位置する必要がある。チューニング
コントローラ71が新しいチューニングパラメータを決
定した後、それは、バス42によって図2のPID機能
ブロック62のような適切な制御要素にこれらのパラメ
ータを与える。所望であれば、チューニングコントロー
ラ71は、チューニングパラメータを自動チューニング
機能ブロック66に与えて良く、自動チューニング機能
ブロック66は次いでこれらのパラメータをPID機能
ブロック62に与えて良い。チューニングの動的データ
キャプチャ段階の間に実行される機能がチューニングの
規則アプリケーション段階の間に実行される機能から分
離されるような、上で述べた分離された機能セットアッ
プを用いて、自動チューナは、チューニング手続きの動
的データキャプチャ段階の間に非常に正確に制御ループ
の動作のタイミングを制御することができる。さらに、
この自動チューナは、チューニングされている制御ルー
プのプロセス特性を正確に決定するのに必要なだけのデ
ータを検出し、記憶することが出来る。なぜなら、デー
タ通信は、バスによって実時間において生じていないか
らである。また、プロセスまたはループ特性(かなり複
雑である)に基づいて新しいチューニングパラメータを
決定することと関連する規則適用機能は、装置において
またはループを制御するのに用いられる機能ブロックに
より実行されないので、これらの機能は、動作ループ内
に符号化される必要はない。これにより、全体のチュー
ニングルーチンが、チューニングされている制御ブロッ
ク内に位置するシステムと比較すると、ループのオーバ
ーヘッドを低減する。
【0027】さて図3を参照して、本発明の自動チュー
ナのさらなる実施の形態は、集中化および非集中化され
た方法で実行される制御ブロックまたは制御機能を有す
る環境内で用いられるように示される。この例において
は、AI機能ブロック60およびAO機能ブロック64
は図1の集中化コントローラ12内に位置しそれにより
実行され、コントローラ12は、送信機装置および/ポ
ジショナ装置(図1の装置26、28、30、32、3
4、または36のいづれであってもよい。)と通信し
て、これらの機能ブロックの入力および出力を得る。し
かしながら、PID機能ブロック62は図1の非集中化
フィールドバスネットワーク内のポジショナ/弁装置4
4内に記憶され、これにより実行され、図1のフィール
ドバスリンク42およびインターフェースカード40に
よって、集中化されたコントローラ12と通信する。
【0028】この実施の形態においては、集中化コント
ローラ12は、影(shadow)PID機能ブロック72を
含み(破線ブロックにより示される)、これは、PID
機能ブロック62と関連する入力および出力ならびに他
のデータを映し、PID機能ブロック62がまるで集中
化コントローラ12内に記憶されそれにより実行されて
いるかのようにAI機能ブロック60およびAO機能ブ
ロック64と通信する。より特定的には、影PID機能
ブロック72がAI機能ブロック60およびAO機能ブ
ロック64からリンクによって、入力を受け取ると、そ
れはすぐにポジショナ/弁装置44内の実際のPID機
能ブロック62にこれらの入力を送る。図3に破線で示
されるように、影PID機能ブロック72および実際の
PID機能ブロック62間の通信は、フィールド装置4
4と関連する通信プロトコルを用いて、この場合は、フ
ィールドバスプロトコルを用いて行なわれる。実際のP
ID機能ブロック62は次いで、AI機能ブロック60
およびAO機能ブロック64がフィールドバスネットワ
ーク内のフィールドバス機能ブロックであるかのよう
に、標準的な方法で、受け取られた入力に基づいてその
制御機能を実行する。
【0029】同様に、影PID機能ブロック72は、実
際のPID機能ブロック62の状態を示す出力および他
のデータの周期的に更新したものを受信して、適切な時
間にAI機能ブロック60およびAO機能ブロック64
にコントローラ12内のこのようなデータをリンクによ
って伝えるように構成されている。このようにして、A
I機能ブロック60およびAO機能ブロック64には、
PID制御機能が集中化コントローラ12内で与えられ
ているように見える。これらのブロックは、これらのブ
ロックが集中化コントローラ12により実行される他の
機能ブロックと通信するのと同じ方法で影PID機能ブ
ロック72と通信可能である。影機能ブロックの実現化
例の詳細は、本発明の主題ではないが、1998年9月
10日に出願された「プロセス制御ネットワークで用い
られる影機能ブロックインターフェース“A Shadow Fun
ction Block Interface For Use in a Process Control
Network”」と題された米国出願連続番号09/15
1、084に詳細に説明され、これは本発明の譲受人に
より譲渡され、その開示はここに引用により援用され
る。
【0030】図3の実施の形態においては、自動チュー
ニング機能ブロック66はポジショナ/弁44内に位置
し、図2に関して説明されたように、チューニング手続
きを実行するように実際のPID機能ブロック62と通
信し、これを制御する。PID機能ブロック62と同様
に、自動チューニング機能ブロック66はコントローラ
12内に位置する影自動チューニング機能ブロック76
を有する。実際の自動チューニング機能ブロック66
は、影自動チューニング機能ブロック76と通信して、
データ(計算されたプロセスまたはループ特性のよう
な)を影自動チューニング機能ブロック76に送り、自
動チューニング機能ブロック76からコマンドまたは他
のデータを受信する。図2の実施の形態と同様に、自動
チューナのチューニングコントローラ71はワークステ
ーションまたはPC14内に記憶されこれにより実行さ
れるが、その代わりに、コントローラ12内または他の
所望の装置内であってよい。チューニングコントローラ
71は影自動チューニング機能ブロック76と通信し
て、例えば、チューニングを開始するか、自動チューニ
ング機能ブロック66により生じさせられたプロセスま
たはループ特性を受け取るか、または自動チューニング
機能ブロック66により集められたまたはその状態を示
すデータを受信する。
【0031】チューニングが図3の実施の形態において
望まれるならば、チューニングコントローラ71はコマ
ンドを(例えば、ユーザからまたはプロセス制御ネット
ワーク内のさらなるコントローラから)受け取り、チュ
ーニングを開始する。チューニングコントローラ71は
次いでチューニング開始コマンドを影自動チューニング
機能ブロック76に送り、ブロック76はこのコマンド
を実際の自動チューニング機能ブロック66に送る。こ
のコマンドに応答して、実際の自動チューニング機能ブ
ロック66は、図2の実施の形態に関して上で述べたよ
うなもののいくつかのようなチューニング手続きを開始
し、チューニング手続きの間にループにより生成された
データを集め、次いでひとつ以上の所望のプロセス特性
を計算するかまたは決定する。実際の自動チューニング
機能ブロック66は、次いで、これらの特性を(または
集められたデータ)を影自動チューニング機能ブロック
76に与え、ブロック76は、この情報をチューニング
コントローラ71に伝える。
【0032】代替的には、影自動チューニング機能ブロ
ック76またはチューニングコントローラ71は、影P
ID機能ブロック72の状態を変更してよい(影PID
機能ブロック72は実際のPID機能ブロック62の状
態を変更するが、これは、実際のPID機能ブロック6
2に強制的に実際の自動機能ブロック66を呼び出させ
るかまたはこれと通信させて、それによってチューニン
グ手続きを実行させる)。この場合、PID機能ブロッ
ク62の状態に変化があるとすぐに、影自動チューニン
グ機能ブロック76は開始されるかまたは自動的にイン
ストールされてよい。
【0033】いづれにせよ、チューニングコントローラ
71は、所望のチューニングパラメータ計算方法を用い
て、受信されたデータ(計算されたループまたはプロセ
ス特性のような)に基づいて、新しいチューニングパラ
メータを決定する。チューニングコントローラ71は次
いでこのようなチューニングパラメータを影PID機能
ブロック72(または必要に応じて他のどんな機能ブロ
ックにでも)に送り、影PID機能ブロック72は、こ
れらの新しいチューニングパラメータを実際のPID機
能ブロック62を送り、ここでそれらはループの正規動
作の間にPID機能ブロック62により用いられる。
【0034】影自動チューニング機能ブロック76を用
いることは望ましいが必要ではなく、その代わりに、チ
ューニングコントローラ71は、直接自動チューニング
機能ブロック66と通信してチューニング手続きを実行
することは理解されるであろう。さらに、図2および3
の実施の形態は、PID機能ブロック62とは別個の機
能ブロックとして自動チューニング機能ブロック66を
示しているが、そのかわりに自動チューニング機能ブロ
ック66の機能性は、別個の機能ブロックであるかわり
にPID(または他の制御)機能ブロック62内に組み
込み可能である。
【0035】好ましくは、自動チューニング影機能ブロ
ック76は、フィールドバス装置の自動チューニング機
能ブロック66の属性と同一の属性を有する。しかしな
がら、ある実施の形態においては、STRATEGY、
ALERT_KEY、MODE_BLK、およびBLO
CK_ERRの標準的なフィールドバス属性は、実際の
自動チューニング機能ブロック66において与えられる
が、影自動チューニング機能ブロック76において与え
られる必要はない。また、自動チューニング影機能ブロ
ック76はユーザに直接見える必要はない。なぜなら、
それは、チューニング手続きの識別段階(すなはち動的
データキャプチャ段階)の間のみ、制御を開始し、チュ
ーニングコントローラ71と自動チューニング機能ブロ
ック66との間の通信を与えるのに用いられるからであ
る。にもかかわらず、自動チューニング影機能ブロック
76のパラメータは、チューニングコントローラ71お
よびチューニングユーザインターフェースアプリケーシ
ョンにより利用可能であり、これらにより用いられ、そ
して所望であれば、ユーザアプリケーションにより得ら
れる。さらに、フィールドバスPID機能ブロック62
は好ましくは、自動チューニング機能ブロック66の開
始指数を含むように修正され、この指数は、影自動チュ
ーニング機能ブロック76により用いられるように利用
可能である。これによって、PID機能ブロック62は
自動チューニング機能ブロック66により制御可能とな
る。
【0036】プロセス特性情報は、例えば、影自動チュ
ーニング機能ブロック76だけでなくフィールドバス自
動チューニング機能ブロック66内に、他の種類のフィ
ールドバス機能ブロックと関連する他の属性と同じ方法
で属性として含まれる。当業者は、用いられている様々
な種類のチューニング、および自動チューナが位置する
システムの様々な局面に依って、様々な属性を影自動チ
ューニング機能ブロック76だけでなく実際の自動チュ
ーニング機能ブロック66において与えることが可能で
ある。自動チューニング機能ブロックにより与えられる
例示のプロセス特性は以下の通りに規定される:T_I
PGAIN-積分プロセス利得-入力におけるユニットス
テップ変更に対するプロセス出力の変更のレート;T_
UGAIN-極限利得-ループがかろうじて安定してい
る、つまり、安定性と不安定性との間の境界上にある比
例コントローラ利得の値;T_UPERIOD-極限期
間-そのコントローラ利得がプロセスの極限利得に設定
されるループの発振期間;T_PSGAIN-プロセス
静的利得-プロセス出力変更のプロセス入力変更に対す
る比;T_PTIMEC;プロセス時定数-システムが
ステップ入力に応答し始めるときと、システムがその最
終の着実な状態の値の63パーセントに達するときとの
間の持続時間;およびT_PDTIME-プロセス遅延
時間-制御動作が行なわれているときとプロセスがこの
動作に応答するときとの間の時間の長さ。
【0037】チューニングテストが完了したとき、これ
らの属性は、自動チューニング機能ブロック66におい
て計算され、次いで、例えば、ワークステーション14
内にチューニングコントローラ71に提示され、これ
は、これらのプロセス特性情報または属性のうちのひと
つ以上を用いて、例えば、PIまたはPIDまたはファ
ジイ論理コントローラのための利得、積分時間(リセッ
トの逆)および微分時間(レート)のようなチューニン
グパラメータを決定する。ある実施の形態においては、
上に挙げられた属性は、浮動小数点データであってよ
く、静的データとして不揮発性メモリ内に記憶されて良
く、リードオンリーデータとしてアクセスされてよい。
また、上に挙げられた属性の各々は、フィールドバスま
たはDeltaVプロトコルのビュー1および3におい
て利用可能であってよい。フィールドバスまたはDel
taVプロトコルにおけるビューリストは、機能ブロッ
クからの情報に対する単一の要求(すなはちあるビュ
ー)により与えられるパラメータを規定すると理解され
るだろう。このように、ビュー要求を用いて、影自動チ
ューニング機能ブロック66は、自動チューニング機能
ブロック66から大多数の利用可能な属性の最新値を得
て良い。
【0038】さらに、上に挙げられた属性またはプロセ
ス特性は自動チューナのひとつの可能な実現化例と関連
し、本発明に従って動作するように他の方法で構成され
る他の自動チューナにより与えられる他の属性および情
報があることが理解されるだろう。
【0039】このような他のプロセス特性情報は、極限
利得、静的利得、および積分利得のような所望の種類の
利得と、極限期間、不動作時間、および微分時間のよう
な時間と、プロセスと関連する時定数と、他の所望の情
報とを含んで良い。
【0040】理解されるように、実行される自動チュー
ニングの正確な種類は本発明にとっては重要でなく、上
で挙げられたリストは、チューニングコントローラ71
に利用可能にされてチューニングコントローラ71がひ
とつ以上のチューニングパラメータを決定することが可
能なプロセス特性情報のなんらかの種類の単なる例にす
ぎない。所望であれば、チューニングコントローラ71
は、なんらかの種類のPID、ファジイ論理、ニューラ
ルネットワークなどのプロセスを用いて、極限利得、極
限期間、および不動作時間のような入力から、コントロ
ーラ利得、リセットなどのようなチューニングパラメー
タを決定して良い。
【0041】好ましい実施の形態においては、自動チュ
ーニングアプリケーション(すなはちチューニングコン
トローラ71)は、フィールドバス装置(すなはち実際
のPID機能ブロック62)内で関連する機能ブロック
に自動チューニングが行なわれるべきであると示すた
め、影PID機能ブロック72のTUNSKI属性に書
き込みをする。この属性変更に応答して、影自動チュー
ニングブロック76のインスタンスが集中化コントロー
ラ12内で作成される。(付随的に、チューニングコン
トローラ71は、いつ自動チューニングが完了するかを
示すためにTUNSKI属性に書き込みをし、これによ
って、影自動チューニング機能76は廃棄される)。影
自動チューニング機能ブロック76が作成された後、フ
ィールドバス装置内の関連する自動チューニング機能ブ
ロック66の状態が読まれる。自動チューニング機能ブ
ロック66の状態がクリア(T_Request=0)
であるならば、チューニングは着手されてよい。
【0042】しかしながら、もし、T_Request
属性が0でなければ、チューニングはフィールド装置内
でアクティブ(活動最中)である。この場合、チューニ
ング要求は尊重されず、影自動チューニング機能ブロッ
ク76のインスタンスは消去され、それにより自動チュ
ーニングを停止する。
【0043】影自動チューニング機能ブロック76のイ
ンスタンスが作成されると、その静的および動的属性
は、自動チューニング機能ブロック66のものに反映す
る。これらの値は、まるで集中化コントローラ12内の
PID機能ブロックがチューニングされているかのよう
に自動チューニングアプリケーションによるアクセスさ
れるだろう。このように、もし自動チューニングアプリ
ケーション(コントローラ)71が新しい値を影自動チ
ューニング機能ブロック76の属性に書き込むならば、
影自動チューニング機能ブロック76は、関連の自動チ
ューニング機能ブロック66に対しこの属性値の書き込
みを開始する。同様に、自動チューニング機能66がフ
ィールドバス装置内でアクティブに働いているとき、影
自動チューニング機能ブロック76は周期的に自動チュ
ーニング機能ブロック66の動的属性値を得る(フィー
ルドバスプロトコルにおけるビュー3)。自動チューニ
ング機能ブロック66が機能ブロックとして規定されて
いるので、このビューは他のブロックと同じ方法でアク
セスされる。ビュー要求に応答して与えられた動的属性
値は次いで、その動的属性値を更新させるために影ブロ
ック76において用いられる。フィールドバスインター
フェースカード40(図1)が静的属性値において変更
を見ると、それは、自動チューニング機能ブロック66
から静的属性の全て(ビュー4)を要求する。この要求
に応答して受け取られた静的値は次いで、影自動チュー
ニング機能ブロック76の属性を更新させるのに用いら
れる。
【0044】さらに、集中化コントローラ12と関連す
る装置ライブラリ内の装置がPID機能ブロックを含む
とき、このテンプレート情報は、図3のポジショナ/弁
44内のような装置内でそれと関連する自動チューニン
グ機能ブロックの開始のオブジェクトディクショナリ指
数を規定するPID機能ブロックと関連するひとつの静
的属性を含んで良い。一般的に、ひとつ以上のPID
(および/または他の制御)ブロックを含む装置内にひ
とつの自動チューニング機能ブロックが存在する必要が
ある。しかしながら、自動チューング機能ブロック66
は好ましくは、装置テンプレート内のブロックとして規
定されないだろうし、したがってライブラリには示され
ないだろう。にもかかわらず、影自動チューニング機能
ブロック76が集中化コントローラ12により作成され
るとき、自動チューング機能ブロック66の指数は影自
動チューニングブロック76により用いられるだろう。
この指数に基づいて、プロキシは、自動チューニング機
能ブロック66のためのフィールドバスインターフェー
スカード40において確立されるだろう。このようにし
て、遠隔装置(例えばフィールドバス)装置における自
動チューニング属性は、自動チューナアプリケーション
が活性化され、関連のPID機能ブロック62がチュー
ニングのために選択されてしまうと、アクセスされる。
PID機能ブロック62が遠隔装置で実行されていると
き、その装置内の自動チューニング機能ブロックに対す
るPID機能ブロック基準がわかるだろう。もしPID
機能ブロックが集中化コントローラ12内で実行されて
いるならば、自動チューニングブロックは、自動チュー
ニングの開始時にPIDブロックによってインスタンス
生成が行なわれるだろう。
【0045】さて図4を参照して、別の実施の形態は、
実際の自動チューニング機能ブロック66がコントロー
ラ12内に位置し、コントローラ12内に位置するPI
D機能ブロック62をチューニングするのに用いられる
場合を示す。この構成は、例えば、非スマート装置また
は他の装置を制御する制御ブロックをチューニングする
ことが望まれる場合、用いられて良く、その動作は集中
化コントローラ12により実行される制御機能ブロック
により制御される。チューニングコントローラ71は、
コントローラ71が実際の自動チューニング機能ブロッ
ク66と直接通信し、機能ブロック66が実際のPID
機能ブロック62と通信し、その両方がコントローラ1
2内に記憶されることを除いては、図3の実施の形態と
同じ方法で動作することが理解されるだろう。
【0046】好ましい実施の形態において、自動チュー
ニング機能ブロック66は、遠隔(例えばフィールドバ
ス)装置内でまたはコントローラ12内で修正子(modi
fier)機能ブロックとして与えられる。一般的に、修正
子機能ブロックは、オリジナルまたは基本機能ブロック
(PID機能ブロック62のような)のアルゴリズムを
修正する機能ブロックであり、オリジナルまたは基本機
能ブロックの一部ではない。
【0047】修正子機能ブロックの概念は図5に関して
詳細に述べられるだろう。図5は、基本またはオリジナ
ル機能ブロック78を示し、これは、この例では、図
2、3、および4のPID機能ブロック62である。理
解されるように、基礎またはオリジナル機能ブロック7
8は、プロセッサにより実行されるコードまたは他の種
類のコードのラインを有するアルゴリズム80を含む。
ポイント82および84として図5に示されるコード内
のひとつまたは多くの点では、中断または分岐点はアル
ゴリズム80内に設定される。これらの分岐点82、8
4のひとつまたは両方は、アルゴリズム80内で向上さ
せられた性能を与えるのに用いられてよく、このような
向上させられた性能は、アルゴリズム94を有する修正
子機能90ブロックにより与えられる。
【0048】一般的に言って、分岐点82、84は、他
の所望の分岐点といっしょに、それが作成されるときに
基本機能ブロック78内にセットアップされる。しかし
ながら、これらの分岐点のコンテンツは、基本機能ブロ
ック78をコンパイルした後、修正子機能ブロック90
かまたは基本アルゴリズム80内の次ぎのラインのコー
ドに対するポインタを含むように変更されてよい。最初
に、中断点82でのポインタは、基本アルゴリズム80
内の次ぎのラインのコードを指し示すように、またはア
ルゴリズム80がこれに続くようにするために設定さ
れ、したがって、アルゴリズム80が、向上させられた
性能なしに動作するようになる。しかしながら、なんら
かの向上させられた性能または機能性が基本機能ブロッ
ク78に付加されることが望まれる場合、ひとつ以上の
分岐点でのポインタ(例えば点82)は、アルゴリズム
80がその分岐点に達すると、アルゴリズム80が修正
子機能ブロック90内のアルゴリズム94を呼び出す
か、またはそうでなければ、アルゴリズム94に制御を
転送するように設定される。所望であれば、ポインタ8
2は、メモリ内で修正子機能ブロック90のアドレスを
示すアドレスを格納してよく、修正子機能ブロック90
に制御を渡すのに用いられる他の分岐装置または方法で
あってよい。
【0049】制御が修正子機能ブロック90に渡される
と、ある予め規定されたデータが修正子機能ブロック9
0に送られるかまたはそれに利用可能にされ、修正子機
能ブロック90は、アルゴリズム94の動作の間にこの
データを用いるか変更する。このデータは好ましくは、
インターフェース96として図5に示される固定された
または予め規定されたインターフェースを介して与えら
れる。インターフェース96は典型的には、基本機能ブ
ロック78内のどこに制御を戻すべきかで修正子機能ブ
ロック90で用いられるのに必要なパラメータまたはデ
ータ値(またはアドレスのようなそれに対するポイン
タ)のうちのいづれか、および/または、制御を取り、
実行し、制御を基本機能ブロック78に制御を戻すため
に必要とされる他のデータまたは情報を含む。制御を受
け取ると、修正子機能ブロック90は、インターフェー
ス96によって与えられたデータ上に作用するそのアル
ゴリズム94を実行し、そして、終了すると、制御がそ
こから解放された中断点または分岐点からすぐに先に進
むかまたは続くような(実行の意味で)基本機能ブロッ
ク78のアルゴリズム80内の点に制御を戻す。修正子
機能ブロック96は、インターフェース96によって
(修正子機能ブロック90に制御を送るのに用いられる
ものと同じであるかまたは異なるインターフェースであ
ってよく)あるデータを戻し、そのデータは基本機能ブ
ロック78内のアルゴリズム80により用いられる。
【0050】2つの分岐点82、84が図5に示されて
いるが、1つ、3つ、または他の数の分岐点が、アルゴ
リズム80内のひとつ以上の点で向上させられた性能を
与えるためにオリジナル機能ブロック80内に配置可能
である。さらに、基本機能ブロック78内の分岐点は、
修正子機能ブロック90内のアルゴリズム94の異なる
部分またはサブルーチンを呼び出すために設定されて、
それにより、基本アルゴリズム80の異なる部分で異な
る向上させられた機能を与えてよい。この機能性は、基
本アルゴリズム80内で様々な点に付加された様々な性
能を有することが必要であるかもしれない基本機能ブロ
ック78内でチューニングのような完全に新しい手続き
を実現するのに必要であるかもしれない。当然、基本ア
ルゴリズム80内の様々な分岐点は、単一の修正子機能
ブロックの同じまたは異なる部分を呼び出すためにセッ
トアップされても、様々な修正子機能ブロックを呼び出
すのにセットアップされてもよい。
【0051】最初に販売されている場合、基本機能ブロ
ック78には分岐点82、84(他の所望の分岐点だけ
でなく)が設けられてよく、これにより、修正子機能ブ
ロックの向上させられた性能を後日ユーザに与えられ
る。ユーザが修正子機能ブロックと関連する機能性を実
現する必要がないかまたはこれを欲しないとき、ユーザ
は、ナル値、または、アルゴリズム80が修正子機能ブ
ロックを呼び出すことなく継続すべきであると示す、基
本アルゴリズム80内の分岐点での他の何らかの指示を
記憶させる必要があるだけである。修正子機能ブロック
ケイパビリティが付加されるべきであるとき、基本アル
ゴリズム80内のひとつ以上の分岐点でのポインタの値
は、その分岐点に達すると、基本アルゴリズム80が適
切な修正子機能ブロックを呼びだすように変更される。
典型的には、これは、基本機能ブロック78を再コンパ
イルすることなく行なうことが可能である。その後、修
正子機能ブロック90は、基本アルゴリズム80が分岐
点に達すると呼び出される。呼び出されると、修正子機
能ブロック90は、基本機能ブロック78内でアルゴリ
ズム80の機能性を向上させるか変更させるためにアル
ゴリズム94を実行する。しかしながら、向上させられ
たかまたは新しい機能性がもはや望まれない場合、例え
ば、チューニング手続きの終わりに、分岐点は、基本機
能ブロック78が修正子機能ブロック90を呼び出さな
いようにリセット可能である。
【0052】このように、基本機能ブロック78は、更
新された性能なしに最初に販売可能であり、これは、そ
の機能ブロックと関連するドキュメンテーションおよび
オーバーヘッドを減らす。しかしながら、基本機能ブロ
ック78は、単に適切な修正子機能ブロック90を、基
本機能ブロック78が記憶されている装置に付加し、基
本機能ブロック78のアルゴリズム80内のポインタを
変更するだけで更新可能である。これにより、完全な新
しい基本ブロックをインストールする必要なく、また基
本機能ブロック78を再コンパイルする必要なく、基本
機能ブロックを向上させるかまたは後日変更することが
出来、これによって、基本機能ブロック78を容易に更
新できる。さらに、様々な修正子機能ブロックは、シス
テムを更新させることに関してユーザにより多くの選択
肢を与える同じ基本機能ブロックのために開発可能であ
る。これにより、機能ブロックプロバイダが比較的簡単
に修正子機能ブロックの様々なバージョンを与えたり更
新したりできるようにもなる。さらに、基本機能ブロッ
ク78のアルゴリズム80は、修正子機能ブロックに対
する標準的なインターフェースを支援するようにブロッ
クが設計される付加的な性能を与えるように修正される
必要はない。同様に、付加された機能性のための支援
は、機器構成の間またはチューニングアプリケーション
のようなカスタムアプリケーションを通じて設定された
ブロック属性により示されるように呼び出されるだけで
ある。これは、修正子機能ブロックにより与えられる特
徴がプロセスの正規動作の間に必要でないときに、メモ
リおよびCPU要件を低減させる。理解されるように、
修正子機能ブロックを用いるとき、基本機能ブロック
は、それが修正子機能ブロックを呼び出す性能(ケイパ
ビリティ)を有しなければならず、すなはちその中にひ
とつ以上のリセット可能な分岐点を有しなければならな
いという事実を除いては同じままである。
【0053】フィールドバス環境において用いられると
き、修正子機能ブロック90(この場合自動チューニン
グ機能ブロック66)は、基礎機能ブロック(例えばP
ID機能ブロック62)と同じ実行時間フレーム内で実
行されるだろう。さらに、修正子機能ブロック90は、
ユーザにはシステム内の機能ブロックとして見える必要
はない。なぜならば、それは単に基本機能ブロック78
のアルゴリズム80を修正しているだけであるからだ。
しかしながら、所望であれば、自動チューナアプリケー
ションユーザインターフェースは、周知のOPCプロト
コルを用いて修正子機能ブロック90から情報を得るこ
とが出来る。さらに、単に、修正子機能ブロック90の
コードを単に変更することにより基本機能ブロック78
のコードを変更することは容易であるが、修正子機能ブ
ロック90は基本機能ブロック78よりもより簡単にシ
ステムに付加可能であり、システムから消去可能であ
る。これは、高度の制御性能の開発を非常にスピードア
ップさせ、カスタマがそれらの機能を用いる特定のアプ
リケーションを有するときに、そのカスタマが基本機能
ブロックにオーバーヘッドを付加しさえすればよいとい
うことを意味する。つまり、修正子機能ブロックに与え
られる付加的な機能性が必要でないときに、カスタマ
は、修正子機能ブロックを用いることおよびコンパイル
することなくシステムのオーバーヘッドを低減させる。
【0054】この説明は、単一の自動チューニング機能
ブロック66と単一のチューニングコントローラ71と
を有する自動チューナの実現化およびこれを用いること
に向けられてきたが、自動チューナは、単一または多数
のチューニングコントローラ71、および/または異な
る装置に位置する多数の自動チューニング機能ブロック
66を含むことが可能であることが理解されるだろう。
さらに、単一の自動チューニング機能ブロック66は、
同じ装置内で多数の異なる制御ブロックの動的データキ
ャプチャ段階を実行するのに用いられることが出来、そ
してそのようなわけで2つ以上の制御ブロックを有する
装置は依然としてひとつの自動チューニング機能ブロッ
クを有する必要があるだけである。同様に、同じ種類の
自動チューニング機能ブロックは、異なる種類の制御ブ
ロック(PI、PIDおよびファジイ論理制御ブロック
のような)とともに用いられることが出来る。なぜなら
ば、同じ動的データキャプチャ技術を、これらの異なる
種類の制御要素の各々を有するループのために用いるこ
とが出来るからである。自動チューニング機能ブロック
は、外部プロセス制御通信プロトコル(フィールドバス
プロトコル)を用いて実現可能であり、フィールドバス
プロトコルにより特定されかつこれにより支援される様
々な機能ブロックと同様であるかまたは同じである機能
ブロックを含め、なんらかの種類の機能ブロックと通信
するのに用いられて良い。さらに、自動チューニング機
能ブロックはここではフィールドバス「機能ブロック」
として述べられているが、ここで「機能ブロック」とい
う表現を用いることは、フィールドバスプロトコルが機
能ブロックとして特定するものに限定されないが、その
かわりに、なんらかの種類の制御システムおよび/また
は通信プロトコルと関連し、なんらかの制御機能を実行
するのに用いられるどんな他の種類のブロック、プログ
ラム、ハードウェア、ファームウェアなどを含む。この
ように、機能ブロックは典型的にはオブジェクト指向プ
ログラミング環境内でオブジェクトの形をとっている
が、その必要はなく、その代わりに、プロセス制御環境
内で特定の制御(入力および出力を含む)機能を実行す
るのに用いられる他の論理ユニットであってよい。
【0055】ここで説明された自動チューニング機能ブ
ロックおよびチューングコントローラは好ましくは、コ
ントローラまたは他のプロセス制御装置内に記憶された
ソフトウェアで実行されているが、それらは、所望のご
とくハードウェア、ファームウェア、などで代替的にま
たは付加的に実行されてもよい。ソフトウェアで実行さ
れるときは、本発明の自動チューニング機能ブロックお
よびチューニングコントローラは、磁気ディスク、レー
ザディスク、または他の記憶媒体上のようなコンピュー
タ読み取可能なメモリ内で、コンピュータ、コントロー
ラー、フィールド装置のRAMまたはROMなどにおい
て記憶されてよい。同様に、このソフトウェアは、電話
回線、インターネットなどのような通信チャンネルによ
ってを含め、公知のまたは所望の送り方法によって、ユ
ーザまたは装置に送られても良い。
【0056】また、本発明の自動チューナは、一組のフ
ィールドバス装置を用いて非集中化または分散化した方
法でプロセス制御機能を実行するプロセス制御ネットワ
ークと関連して詳細に説明されたが、本発明の自動チュ
ーナは、アナログおよび/またはディジタル通信を支援
する2線式バスおよびプロトコル以外のものを信頼する
プロトコルを含め、他の種類のフィールド装置および通
信プロトコルを用いて制御機能を実行するプロセス制御
ネットワークとともに用いられて良いことが理解される
だろう。例えば、本発明の自動チューナは、HART、
PROFIBUSなどの通信プロトコル、または既存で
あるか将来において開発されるかもしれない他の通信プ
ロトコルに従う装置を用いるプロセス制御ネットワーク
において用いられることが出来る。
【0057】本発明は、具体例を参照して説明された
が、これらは、あくまでも例示的であり、本発明を限定
するものではないが、本発明の精神および範囲を逸脱す
ることなく、開示された実施の形態に、変更、追加、お
よびまたは消去を加えてよいことは当業者には明らかで
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動チューナを用いる分散化制御要素を有する
プロセス制御ネットワークの概略的なブロック図であ
る。
【図2】分散化プロセス制御環境内の制御ループにおい
て用いられる自動チューナの実施の形態の概略的なブロ
ック図である。
【図3】分散化および集中化制御要素の両方を有するプ
ロセス制御環境内で制御ループにおいて用いられる自動
チューナのさらなる実施の形態の概略的なブロック図で
ある。
【図4】集中化制御要素を有するプロセス制御環境内の
制御ループにおいて用いられる自動チューナのさらなる
実施の形態の概略的なブロック図である。
【図5】プロセス制御環境内で修正子機能ブロックとし
て実行される自動チューニング機能ブロックの概略的な
ブロック図である。
【符号の説明】
44 第1の装置 14 第2の装置 62 制御要素 44 第1のチューニング要素 67 制御要素コントローラ 68 データ収集ユニット 79 コミュニケータ 71 第2のチューニング要素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス エル. スティーブンソン アメリカ合衆国 78681 テキサス ラウ ンド ロック セイバートゥース ドライ ブ 16904 (72)発明者 ウィルヘルム ケー. ウォズニス アメリカ合衆国 78681 テキサス ラウ ンド ロック ヒルサイド ドライブ 17004

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信ネットワークによって通信結合され
    た第1および第2の装置と、第1の装置内に位置した制
    御要素とを有するプロセス制御システムにおいて用いら
    れる自動チューナであって、 第1の装置内に位置した第1のチューニング要素を含
    み、前記第1のチューニング要素は、 第1の装置内で制御要素に通信結合され、チューニング
    手続きの間に制御要素の動作を制御するように適合され
    る制御要素コントローラと、 チューニング手続きの間に生成されたデータを集めるデ
    ータ収集ユニットと、 通信ネットワークによって第2の装置にプロセス特性情
    報を伝えるコミュニケータとを含み、前記自動チューナ
    はさらに、 第2の装置内に位置し、通信ネットワークを介して第1
    のチューニング要素に通信結合された第2のチューニン
    グ要素を含み、前記第2のチューニング要素は、プロセ
    ス特性情報から制御要素のためのチューニングパラメー
    タを決定する自動チューナ。
  2. 【請求項2】 前記第1のチューニング要素はさらに、
    集められたデータからプロセス特性を計算するプロセス
    特性計算機をさらに含み、プロセス特性情報は計算され
    たプロセス特性を示す、請求項1に記載の自動チュー
    ナ。
  3. 【請求項3】 プロセス特性情報は、集められたデータ
    を含む、請求項1に記載の自動チューナ。
  4. 【請求項4】 前記第2のチューニング要素は、特定の
    種類の制御要素のためのチューニングパラメータを決定
    するのに用いられる一組の規則を含む、請求項1に記載
    の自動チューナ。
  5. 【請求項5】 一組の規則は、比例・積分・微分制御要
    素のためのチューニングパラメータを決定するように構
    成される、請求項4に記載の自動チューナ。
  6. 【請求項6】 一組の規則は、比例・積分制御要素のた
    めのチューニングパラメータを決定するように構成され
    る、請求項4に記載の自動チューナ。
  7. 【請求項7】 一組の規則は、ファジイ論理制御要素の
    ためのチューニングパラメータを決定するように構成さ
    れる、請求項4に記載の自動チューナ。
  8. 【請求項8】 一組の規則は、ニューラルネットワーク
    を用いてチューニングパラメータを決定するように構成
    される、請求項4に記載の自動チューナ。
  9. 【請求項9】 第2のチューニング要素は、複数組の規
    則を含み、該複数組の規則の各々は、異なる種類の制御
    要素のためのチューニングパラメータを決定するように
    構成される、請求項1に記載の自動チューナ。
  10. 【請求項10】 第1の装置はフィールドバス装置であ
    り、前記第1のチューニング要素は、フィールドバスプ
    ロトコルに従う自動チューナ機能ブロックである、請求
    項1に記載の自動チューナ。
  11. 【請求項11】 前記第2のチューニング要素は、決定
    されたチューニングパラメータを制御要素に送る、請求
    項1に記載の自動チューナ。
  12. 【請求項12】 前記第2のチューニング要素は、プロ
    セス制御システムと関連する集中化コントローラ内に位
    置している、請求項1に記載の自動チューナ。
  13. 【請求項13】 前記第2のチューニング要素は、プロ
    セス制御システムと関連するユーザワークステーション
    内に位置している、請求項1に記載の自動チューナ。
  14. 【請求項14】 第1の装置はフィールド装置である、
    請求項1に記載の自動チューナ。
  15. 【請求項15】 前記第1のチューニング要素は第1の
    フィールド装置内に位置し、前記第2のチューニング要
    素は第2のフィールド装置内に位置する、請求項1に記
    載の自動チューナ。
  16. 【請求項16】 第3の装置内に位置した第3のチュー
    ニング要素をさらに含み、第3の装置はさらなる制御要
    素を含み、前記第3のチューニング要素は、 第3の装置内でさらなる制御要素に通信結合され、さら
    なるチューニング手続きの間にさらなる制御要素の動作
    を制御するように適合される第2の制御要素コントロー
    ラと、 さらなるチューニング手続きの間に生成されたデータを
    集める第2のデータ収集ユニットと、 さらなる制御要素のためのチューニングパラメータを決
    定するのに用いるために、通信ネットワークによって第
    2の装置にさらなる制御要素と関連するプロセス特性情
    報を伝える第2のコミュニケータとを含む、請求項1に
    記載の自動チューナ。
  17. 【請求項17】 通信ネットワークによって通信結合さ
    れた第1および第2の装置と、第1および第2の装置の
    各々内でソフトウェアを実行することが出来るプロセッ
    サと、第1および第2の装置内の各々内のメモリと、第
    1の装置内に位置する制御要素とを有するプロセス制御
    システムにおいてチューニング手続きを実行するのに用
    いられる自動チューナであって、 第1の装置のメモリ内に記憶され、第1の装置のプロセ
    ッサ上で実行されるように適合されるチューニング機能
    ブロックソフトウェアを含み、前記チューニング機能ブ
    ロックソフトウェアは、 チューニング手続きの間に第1の装置内の制御要素の動
    作を制御する制御ルーチンと、 チューニング手続きの間に生成されたデータを集め、第
    1の装置のメモリ内に集められたデータを記憶するデー
    タ収集ルーチンと、 通信ネットワークによってプロセス特性情報を第2の装
    置に伝える通信ルーチンとを含み、前記自動チューナは
    さらに、 第2の装置のメモリ内に記憶され、プロセス特性情報か
    ら第1の装置の制御要素のためのチューニングパラメー
    タを決定する第2の装置のプロセッサ上で実行されるよ
    うに適合されるチューニングパラメータ計算ソフトウェ
    アを含む、自動チューナ。
  18. 【請求項18】 前記チューニング機能ブロックソフト
    ウェアは、集められたデータからプロセス特性を計算す
    るプロセス特性計算ルーチンを含み、プロセス特性情報
    は、計算されたプロセス特性を示す、請求項17に記載
    の自動チューナ。
  19. 【請求項19】 前記チューニングパラメータ計算ソフ
    トウェアは、計算されたプロセス特性から特定の種類の
    制御要素のためのチューニングパラメータを決定するの
    に用いられる一組の規則を含む、請求項18に記載の自
    動チューナ。
  20. 【請求項20】 一組の規則は、比例・積分・微分制御
    要素のためのチューニングパラメータを決定するように
    構成される、請求項19に記載の自動チューナ。
  21. 【請求項21】 一組の規則は、ファジイ論理制御要素
    のためのチューニングパラメータを決定するように構成
    される、請求項19に記載の自動チューナ。
  22. 【請求項22】 一組の規則は、ニューラルネットワー
    クを用いてチューニングパラメータを決定するように構
    成される、請求項19に記載の自動チューナ。
  23. 【請求項23】 第1の装置はフィールドバスフィール
    ド装置であり、前記チューニング機能ブロックソフトウ
    ェアは、フィールドバスプロトコルに従う自動チューナ
    機能ブロックである、請求項18に記載の自動チュー
    ナ。
  24. 【請求項24】 通信ネットワークによって通信結合さ
    れた第1の装置および第2の装置を有するプロセス制御
    システムの第1の装置内に位置した制御要素をチューニ
    ングする方法であって、 第1の装置内に記憶された制御手続きを実行して制御要
    素の動作を制御し、それによってチューニング手続きを
    実行するステップと、 第1の装置においてチューニング手続きの間に生成され
    たデータを集めるステップと、 通信ネットワークによって、集められたデータから展開
    されたプロセス特性情報を第2の装置に伝えるステップ
    と、 第2の装置においてプロセス特性情報から制御要素のた
    めのチューニングパラメータを決定するステップとを含
    む、制御要素をチューニングする方法。
  25. 【請求項25】 第1の装置において、集められたデー
    タからプロセス特性を決定するステップをさらに含み、
    プロセス特性情報は、決定されたプロセス特性を示す、
    請求項24に記載の制御要素をチューニングする方法。
  26. 【請求項26】 プロセス特性情報は集められたデータ
    を含む、請求項24に記載の制御要素をチューニングす
    る方法。
  27. 【請求項27】 前記チューニングパラメータを決定す
    るステップは、第2の装置内で特定の種類の制御要素の
    ためのチューニングパラメータを決定するのに用いられ
    る一組の規則を記憶するステップと、記憶された一組の
    規則を用いて、プロセス特性情報に基づいてチューニン
    グパラメータを決定するステップとを含む、請求項24
    に記載の制御要素をチューニングする方法。
  28. 【請求項28】 前記チューニングパラメータを決定す
    るステップは、複数組の規則を記憶するステップを含
    み、該複数組の規則の各々は異なる種類の制御要素のた
    めのチューニングパラメータを決定するように構成さ
    れ、前記決定するステップはさらに、チューニングされ
    ている制御要素の種類に依って複数組の規則のうちの異
    なるものを用いるステップを含む、請求項24に記載の
    制御要素をチューニングする方法。
  29. 【請求項29】 前記チューニングパラメータを決定す
    るステップの後に、通信ネットワークによってチューニ
    ングパラメータを制御要素に送るステップをさらに含
    む、請求項24に記載の制御要素をチューニングする方
    法。
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