JP2002041102A - プラントの比例積分制御方法 - Google Patents

プラントの比例積分制御方法

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JP2002041102A
JP2002041102A JP2000226919A JP2000226919A JP2002041102A JP 2002041102 A JP2002041102 A JP 2002041102A JP 2000226919 A JP2000226919 A JP 2000226919A JP 2000226919 A JP2000226919 A JP 2000226919A JP 2002041102 A JP2002041102 A JP 2002041102A
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JP
Japan
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proportional
proportional gain
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time
integral
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JP2000226919A
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English (en)
Inventor
Toshio Inoue
敏男 井上
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 調整員が誤って極端に大きな比例ゲインや極
端に小さな積分時間を設定したとしても、自動的に制限
を加えることができ、制御を安定させ、プラントトリッ
プ等を回避し得るプラントの比例積分制御方法を提供す
る。 【解決手段】 比例ゲイン8を設定変更する際、その時
点で設定されている積分時間(制限積分時間9’)に基
づき比例ゲイン8の上下限制限値13,14を関数化し
て求め、比例積分調節器6に設定される比例ゲイン8を
その上下限制限値13,14間の許容範囲内に収めると
共に、積分時間9を設定変更する際、その時点で設定さ
れている比例ゲイン(制限比例ゲイン8’)に基づき積
分時間9の上下限制限値15,16を関数化して求め、
比例積分調節器6に設定される積分時間9をその上下限
制限値15,16間の許容範囲内に収めるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラントの比例積
分制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、火力発電プラント等のプラント
の場合、多数の比例積分調節器が使用され、比例積分制
御が行われている。
【0003】このような比例積分制御は、図4に示され
る如く、あるプロセス1における圧力、温度、流量等の
実際の状態量2を検出して減算器3へ入力し、該減算器
3において状態量2の設定値4と実際の状態量2との偏
差5を求めて比例積分調節器6へ出力し、該比例積分調
節器6において、前記減算器3から出力される偏差5を
なくすよう、バルブの開度指令等の制御量7を調節する
ようになっているが、前記比例積分調節器6における比
例ゲイン8と積分時間9は、制御装置の調整員が必要に
応じて適宜、信号発生器10と信号発生器11にそれぞ
れ所望の値を予め入力するか又は直接入力することによ
り、設定するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如きプラントの比例積分制御の場合、比例積分調節器6
における比例ゲイン8と積分時間9に特別な制限は設け
られていないため、制御装置の調整員が誤って極端に大
きな比例ゲイン8や極端に小さな積分時間9を設定した
りすると、制御が不安定となり、プラントトリップ等に
至る虞があった。
【0005】本発明は、斯かる実情に鑑み、調整員が誤
って極端に大きな比例ゲインや極端に小さな積分時間を
設定したとしても、自動的に制限を加えることができ、
制御を安定させ、プラントトリップ等を回避し得るプラ
ントの比例積分制御方法を提供しようとするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、比例ゲインと
積分時間を設定した比例積分調節器により、状態量の設
定値と実際の状態量との偏差をなくすよう制御量を調節
するプラントの比例積分制御方法において、比例ゲイン
を設定変更する際、その時点で設定されている積分時間
に基づき比例ゲインの上下限制限値を関数化して求め、
比例積分調節器に設定される比例ゲインをその上下限制
限値間の許容範囲内に収めるようにしたことを特徴とす
るプラントの比例積分制御方法にかかるものである。
【0007】又、本発明は、比例ゲインと積分時間を設
定した比例積分調節器により、状態量の設定値と実際の
状態量との偏差をなくすよう制御量を調節するプラント
の比例積分制御方法において、積分時間を設定変更する
際、その時点で設定されている比例ゲインに基づき積分
時間の上下限制限値を関数化して求め、比例積分調節器
に設定される積分時間をその上下限制限値間の許容範囲
内に収めるようにしたことを特徴とするプラントの比例
積分制御方法にかかるものである。
【0008】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
【0009】プラントの運転時に、比例ゲインを設定変
更する際には、その時点で設定されている積分時間に基
づき比例ゲインの上下限制限値が関数化されて求めら
れ、比例積分調節器に設定される比例ゲインがその上下
限制限値間の許容範囲内に収められる。
【0010】又、プラントの運転時に、積分時間を設定
変更する際には、その時点で設定されている比例ゲイン
に基づき積分時間の上下限制限値が関数化されて求めら
れ、比例積分調節器に設定される積分時間がその上下限
制限値間の許容範囲内に収められる。
【0011】この結果、制御装置の調整員が誤って極端
に大きな比例ゲインや極端に小さな積分時間を設定した
としても、その時点で設定されている積分時間或いは比
例ゲインを基準として自動的に制限が加えられる形とな
り、制御が不安定とならず、プラントトリップ等に至る
こともなくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。
【0013】図1は本発明を実施する形態の一例であっ
て、図中、図4と同一の符号を付した部分は同一物を表
わしており、基本的な構成は図4に示す従来のものと同
様であるが、本図示例の特徴とするところは、図1に示
す如く、比例ゲイン8を設定変更する際、その時点で設
定されている積分時間(制限積分時間9’)に基づき比
例ゲイン8の上下限制限値13,14を関数化して求
め、比例積分調節器6に設定される比例ゲイン8をその
上下限制限値13,14間の許容範囲内に収めると共
に、積分時間9を設定変更する際、その時点で設定され
ている比例ゲイン(制限比例ゲイン8’)に基づき積分
時間9の上下限制限値15,16を関数化して求め、比
例積分調節器6に設定される積分時間9をその上下限制
限値15,16間の許容範囲内に収めるようにした点に
ある。
【0014】本図示例の場合、その時点で設定されてい
る積分時間(制限積分時間9’)に基づき基準比例ゲイ
ン17を求めて出力する第一関数発生器18と、該第一
関数発生器18から出力される基準比例ゲイン17にプ
ラス側の許容値+αを加算し上限制限値13として出力
する加算器19と、前記第一関数発生器18から出力さ
れる基準比例ゲイン17にマイナス側の許容値−αを加
算し下限制限値14として出力する加算器20と、信号
発生器10に設定された比例ゲイン8が前記加算器1
9,20から出力される上下限制限値13,14間の許
容範囲内に収まるよう制限を加えて制限比例ゲイン8’
として比例積分調節器6へ出力する高低制限器21と、
その時点で設定されている比例ゲイン(制限比例ゲイン
8’)に基づき基準積分時間22を求めて出力する第二
関数発生器23と、該第二関数発生器23から出力され
る基準積分時間22にプラス側の許容値+βを加算し上
限制限値15として出力する加算器24と、前記第二関
数発生器23から出力される基準積分時間22にマイナ
ス側の許容値−βを加算し下限制限値16として出力す
る加算器25と、信号発生器11に設定された積分時間
9が前記加算器24,25から出力される上下限制限値
15,16間の許容範囲内に収まるよう制限を加えて制
限積分時間9’として比例積分調節器6へ出力する高低
制限器26とを追加して設けるようにしてある。
【0015】尚、一般に、比例ゲイン8が大きく、積分
時間9が短いほど、追従がよい反面、制御が不安定とな
る傾向にあるため、積分時間9が長いときには、比例ゲ
イン8はある程度大きく設定することができ、積分時間
9が短いときには、比例ゲイン8はある程度小さく設定
する必要がある一方、比例ゲイン8が小さいときには、
積分時間9はある程度短く設定することができ、比例ゲ
イン8が大きいときには、積分時間9はある程度長く設
定する必要があり、こうした点を踏まえ、前記第一関数
発生器18には、図2に示す如く、その時点で設定され
ている積分時間(制限積分時間9’)の増減に対し略比
例させる形で基準比例ゲイン17を増減させるような関
数を入力し、その時点で設定されている積分時間(制限
積分時間9’)が長いときほど、基準比例ゲイン17を
大きく設定するようにしてあり、又、前記第二関数発生
器23には、図3に示す如く、その時点で設定されてい
る比例ゲイン(制限比例ゲイン8’)の増減に対し略比
例させる形で基準積分時間22を増減させるような関数
を入力し、その時点で設定されている比例ゲイン(制限
比例ゲイン8’)が大きいときほど、基準積分時間22
を長く設定するようにしてある。
【0016】次に、上記図示例の作動を説明する。
【0017】プラントの運転時に、比例ゲイン8を設定
変更する際には、その時点で設定されている積分時間
(制限積分時間9’)に基づき第一関数発生器18にお
いて基準比例ゲイン17が求められて加算器19,20
へ出力され、該加算器19において前記第一関数発生器
18から出力される基準比例ゲイン17にプラス側の許
容値+αが加算され上限制限値13として高低制限器2
1へ出力され、且つ加算器20において前記第一関数発
生器18から出力される基準比例ゲイン17にマイナス
側の許容値−αが加算され下限制限値14として高低制
限器21へ出力されており、ここで、制御装置の調整員
が信号発生器10に所望の値を入力することにより、比
例ゲイン8を設定した場合、該比例ゲイン8の値が前記
高低制限器21に設定された上下限制限値13,14間
の許容範囲内に収まっていれば、そのまま比例積分調節
器6へ出力されるが、前記比例ゲイン8の値が前記高低
制限器21に設定された上下限制限値13,14間の許
容範囲を逸脱しているときには、高低制限器21におい
て、信号発生器10に設定された比例ゲイン8が前記加
算器19,20から出力される上下限制限値13,14
間の許容範囲内に収まるよう制限が加えられて制限比例
ゲイン8’として比例積分調節器6へ出力される。
【0018】一方、プラントの運転時に、積分時間9を
設定変更する際には、その時点で設定されている比例ゲ
イン(制限比例ゲイン8’)に基づき第二関数発生器2
3において基準積分時間22が求められて加算器24,
25へ出力され、該加算器24において前記第二関数発
生器23から出力される基準積分時間22にプラス側の
許容値+βが加算され上限制限値15として高低制限器
26へ出力され、且つ加算器25において前記第二関数
発生器23から出力される基準積分時間22にマイナス
側の許容値−βが加算され下限制限値16として高低制
限器26へ出力されており、ここで、制御装置の調整員
が信号発生器11に所望の値を入力することにより、積
分時間9を設定した場合、該積分時間9の値が前記高低
制限器26に設定された上下限制限値15,16間の許
容範囲内に収まっていれば、そのまま比例積分調節器6
へ出力されるが、前記積分時間9の値が前記高低制限器
26に設定された上下限制限値15,16間の許容範囲
を逸脱しているときには、高低制限器26において、信
号発生器11に設定された積分時間9が前記加算器2
4,25から出力される上下限制限値15,16間の許
容範囲内に収まるよう制限が加えられて制限積分時間
9’として比例積分調節器6へ出力される。
【0019】この結果、制御装置の調整員が誤って極端
に大きな比例ゲイン8や極端に小さな積分時間9を設定
したとしても、その時点で設定されている積分時間(制
限積分時間9’)或いは比例ゲイン(制限比例ゲイン
8’)を基準として自動的に制限が加えられる形とな
り、制御が不安定とならず、プラントトリップ等に至る
こともなくなる。
【0020】こうして、調整員が誤って極端に大きな比
例ゲイン8や極端に小さな積分時間9を設定したとして
も、その時点で設定されている積分時間(制限積分時間
9’)或いは比例ゲイン(制限比例ゲイン8’)を基準
として自動的に制限を加えることができ、制御を安定さ
せ、プラントトリップ等を回避し得る。
【0021】尚、本発明のプラントの比例積分制御方法
は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ることは勿論である。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したように本発明のプラント
の比例積分制御方法によれば、調整員が誤って極端に大
きな比例ゲインや極端に小さな積分時間を設定したとし
ても、その時点で設定されている積分時間或いは比例ゲ
インを基準として自動的に制限を加えることができ、制
御を安定させ、プラントトリップ等を回避し得るという
優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例のブロック図であ
る。
【図2】図1に示す第一関数発生器に入力された関数を
表わす線図である。
【図3】図1に示す第二関数発生器に入力された関数を
表わす線図である。
【図4】従来例のブロック図である。
【符号の説明】
1 プロセス 2 状態量 3 減算器 4 設定値 5 偏差 6 比例積分調節器 7 制御量 8 比例ゲイン 8’ 制限比例ゲイン(比例ゲイン) 9 積分時間 9’ 制限積分時間(積分時間) 10 信号発生器 11 信号発生器 13 上限制限値 14 下限制限値 15 上限制限値 16 下限制限値 18 第一関数発生器 21 高低制限器 23 第二関数発生器 26 高低制限器 α 許容値 β 許容値

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 比例ゲインと積分時間を設定した比例積
    分調節器により、状態量の設定値と実際の状態量との偏
    差をなくすよう制御量を調節するプラントの比例積分制
    御方法において、 比例ゲインを設定変更する際、その時点で設定されてい
    る積分時間に基づき比例ゲインの上下限制限値を関数化
    して求め、比例積分調節器に設定される比例ゲインをそ
    の上下限制限値間の許容範囲内に収めるようにしたこと
    を特徴とするプラントの比例積分制御方法。
  2. 【請求項2】 比例ゲインと積分時間を設定した比例積
    分調節器により、状態量の設定値と実際の状態量との偏
    差をなくすよう制御量を調節するプラントの比例積分制
    御方法において、 積分時間を設定変更する際、その時点で設定されている
    比例ゲインに基づき積分時間の上下限制限値を関数化し
    て求め、比例積分調節器に設定される積分時間をその上
    下限制限値間の許容範囲内に収めるようにしたことを特
    徴とするプラントの比例積分制御方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7245907B1 (en) 2002-04-09 2007-07-17 Nec Corporation Mobile communication terminal remote control system, mobile communication terminal, remote control method, and remote control program

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7245907B1 (en) 2002-04-09 2007-07-17 Nec Corporation Mobile communication terminal remote control system, mobile communication terminal, remote control method, and remote control program

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