JP2017076392A5 - - Google Patents

Claims (29)

1. プロセスを制御する方法であって、
   コンピュータ処理デバイス上で、制御信号を発生させるために、制御ルーチンの複数の繰り返しを実施することであって、前記制御ルーチンの各繰り返し中に、
   コンピュータ処理デバイスを使用して、前記制御信号を生成する際に使用するための積分フィードバック寄与を発生させることであって、前記複数の繰り返しの各々の間に、前記制御ルーチンの先行する繰り返しの積分フィードバック寄与値及び前記制御信号の値から、前記制御ルーチンの現在の繰り返しに対する現在の積分フィードバック寄与値を決定するために、繰り返しフィルタを使用することを含む、発生させることと、
   新しいプロセス応答指示を受信する各コントローラ繰り返し中に、前記制御ルーチンの前記現在の繰り返しに対する前記制御信号を発生させるために、前記現在の積分フィードバック寄与を使用し、かつ前記制御信号に対する新しいプロセス応答指示を受信しないコントローラ繰り返し中に、前記制御信号を発生させるために、前記現在の積分フィードバック寄与を使用しないことと、を含む、実施することと、
   前記プロセスを制御するために、前記制御信号を使用することと、を含む、方法。
2. 前記制御信号を発生させるために、各繰り返し中に比例寄与を発生させ、各繰り返し中に前記比例寄与を使用することを更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記プロセス応答指示が、前記制御信号の影響を受けているプロセスパラメータの測定値である、請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記プロセスパラメータが、前記制御信号に応答するフィールドデバイスによって制御されるプロセス変数である、請求項３に記載の方法。
5. 前記積分フィードバック寄与を決定することが、前記制御ルーチンの前記現在の繰り返しに対する前記制御信号と前記制御ルーチンの前記先行する繰り返しの前記積分フィードバック寄与値との間の差分に、リセット時間及びコントローラ実行期間に依存する係数を乗じたものに基づいて、前記積分フィードバック寄与値を発生させることを含む、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の方法。
6. 制御信号を発生させるために制御ルーチンの複数の繰り返しを実施することが、
   （ｉ）前記制御ルーチンの各繰り返し中に、設定点値、直前のプロセス変数の測定値、及び前記積分フィードバック寄与に基づいて、前記制御信号を発生させること、及び
   （ｉｉ）前記制御ルーチンの各繰り返し中に、設定点値、直前に受信したプロセス応答指示、及び比例ゲイン値から比例成分を発生させることと、前記現在の繰り返し中に発生させた前記比例成分と、以前の繰り返し中に発生させた前記比例成分との間の差分を使用して、前記制御信号を発生させることと、
   の少なくとも１つを含む、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の方法。
7. 前記制御信号を生成する際に使用するための前記積分フィードバック寄与を発生させることが、前記制御ルーチンの先行する繰り返しの積分フィードバック寄与値から、前記制御ルーチンの前記現在の繰り返しに対する現在の積分フィードバック寄与値を決定し、また、新しいプロセス応答指示を受信した最後の繰り返し以来の全ての以前の繰り返しに対する前記制御信号の合計した値を決定することを含む、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の方法。
8. プロセスコントローラであって、前記プロセスコントローラの多数のコントローラ繰り返しの各々の間にプロセス変数を制御するための制御信号を発生させ、
   前記プロセスコントローラの前記多数の繰り返しの各々未満の、前記プロセス変数の新しい値を受信する、通信ユニットと、
   前記プロセスコントローラの前記繰り返しの各々の間に比例制御信号値を発生させる、比例制御成分であって、
   前記プロセス変数に対する設定点値と受信したプロセス変数の値との間の差分を決定する、第１の加算器、及び
   前記加算器に連結される比例ゲインユニット、を含む、比例制御成分と、
   前記プロセスコントローラの前記繰り返しの各々の間に積分制御信号値を発生させる、積分制御成分であって、
   前記プロセスコントローラの以前の繰り返し中に発生させた予備的な積分制御成分の以前の値に基づいて、及び前記プロセスコントローラの現在の繰り返しに対する前記制御信号に基づいて、前記プロセスコントローラの各繰り返し中に、前記予備的な積分制御成分を決定する繰り返しフィルタを含む、積分制御成分と、
   前記予備的な積分制御成分及び更なる値を受信する前記繰り返しフィルタに連結される、スイッチであって、前記通信ユニットでの前記プロセス変数の新しい値の受信と関連付けられるプロセスコントローラ繰り返し中に、前記積分制御信号値として、前記繰り返しフィルタによって発生させた前記予備的な積分制御成分を提供するように動作し、また、前記通信ユニットでの前記プロセス変数の新しい値の受信と関連付けられないコントローラ繰り返し中に、前記積分制御信号値として前記更なる値を提供する、スイッチと、
   前記制御信号を生成するために、各プロセスコントローラ繰り返し中に、前記比例制御信号値及び前記積分制御信号値を合計する、第２の加算器と、を備える、プロセスコントローラ。
9. 前記積分制御成分が、前記繰り返しフィルタに連結される第３の加算器を更に含み、前記第３の加算器が、合計した制御信号値を生成するために、以前のコントローラ繰り返しに対する前記制御信号を合計し、前記第３の加算器が、前記合計した制御信号値を前記繰り返しフィルタへの入力として提供する、請求項８に記載のプロセスコントローラ。
10. 前記第３の加算器が、前記通信ユニットで前記プロセス変数の新しい値を受信した時点で、前記合計した制御信号をリセットする、請求項９に記載のプロセスコントローラ。
11. 前記第３の加算器が、前記通信ユニットで前記プロセス変数の新しい値を受信した時点で、前記合計した制御信号をゼロにリセットする、請求項９又は請求項１０に記載のプロセスコントローラ。
12. 前記比例制御成分が、前記比例ゲインユニットに連結される差分ユニットを含む、請求項９〜請求項１１の何れか１項に記載のプロセスコントローラ。
13. 前記差分ユニットが、前記比例ゲインユニットと前記第２の加算器との間に連結され、以前のコントローラ繰り返しからの前記比例ゲインユニットの出力と、前記現在のコントローラ繰り返しでの前記比例ゲインユニットの出力との間の差分値を決定し、そして、前記差分値を前記比例制御信号値として前記第２の加算器に提供する、請求項１２に記載のプロセスコントローラ。
14. プロセス内のデバイスを制御するために、前記制御信号を、送信される出力制御信号に変換する、前記第２の加算器に連結される制御信号変換ユニットを更に含む、請求項８〜請求項１３の何れか１項に記載のプロセスコントローラ。
15. 微分制御信号値を決定する微分制御成分を更に含み、前記微分制御成分が、前記第１の加算器に連結される微分ゲインユニットと、以前のコントローラ繰り返しからの前記微分ゲインユニットの出力と、前記現在のコントローラ繰り返しでの前記微分ゲインユニットの出力との間の更なる差分値を決定し、そして、前記更なる差分値を前記微分制御信号値として前記第２の加算器に提供する、前記微分ゲインユニットに連結される第２の差分ユニットとを含み、前記第２の加算器が、前記制御信号を生成するために、前記積分制御信号値を有する前記微分制御信号値と、前記比例制御信号値とを合計する、請求項８〜請求項１４の何れか１項に記載のプロセスコントローラ。
16. 前記更なる値が、以前のコントローラ繰り返しにおいて前記スイッチによって出力された積分制御信号値である、請求項８〜請求項１５の何れか１項に記載のプロセスコントローラ。
17. 制御ルーチンの多数の繰り返しの各々の間に、速度に基づくプロセス制御信号を発生させる方法であって、
    コンピュータ処理デバイスを介して、前記制御ルーチンの前記多数の繰り返しの各々未満の、制御されているプロセス変数の新しい値を受信することと、
    コンピュータ処理デバイスを使用して、前記制御ルーチンの前記多数の繰り返しの各々の間に、制御信号を生成する際に使用するための、差分に基づく積分フィードバック寄与を発生させることであって、合計した制御信号を生成するために、新しいプロセス変数値を受信した前記制御ルーチンの最後の繰り返し以来の前記制御ルーチンの各繰り返し中に発生させた前記制御信号を合計すること、前記合計した制御信号を繰り返しフィルタに提供すること、及び前記制御ルーチンの先行する繰り返しの積分フィードバック寄与値及び前記合計した制御信号から、前記制御ルーチンの現在の繰り返しに対する現在の積分フィードバック寄与値を決定するために、前記多数の繰り返しの各々の間に、前記繰り返しフィルタを使用することを含む、発生させることと、
    新しいプロセス変数値を受信する各繰り返し中に、前記制御ルーチンの前記現在の繰り返しに対する前記制御信号を発生させるために、前記現在の積分フィードバック寄与値を使用し、かつプロセスから新しいプロセス変数値を受信しない繰り返し中に、前記制御信号を発生させるために、前記現在の積分フィードバック寄与値を使用しないことと、
    前記プロセス変数を制御するために、前記制御信号を使用することと、を含む、速度に基づくプロセス制御信号を発生させる方法。
18. コンピュータ処理デバイスを使用して、前記制御ルーチンの前記繰り返しの各々の間に、差分に基づく比例寄与を発生させることと、前記制御信号を発生させるために、前記制御ルーチンの前記繰り返しの各々の間に、前記比例寄与を使用することとを更に含む、請求項１７に記載の速度に基づくプロセス制御信号を発生させる方法。
19. 前記新しいプロセス変数値が、前記制御信号の影響を受けているプロセスパラメータの測定値である、請求項１７又は請求項１８に記載の速度に基づくプロセス制御信号を発生させる方法。
20. 前記積分フィードバック寄与を決定することが、前記制御ルーチンの前記現在の繰り返しに対する前記合計した制御信号と、前記制御ルーチンの前記先行する繰り返しの前記積分フィードバック寄与値との間の差分に、リセット時間及びコントローラ実行期間に依存する係数を乗じたものに基づいて、前記現在の積分フィードバック寄与値を発生させることを含む、請求項１７又は請求項１８に記載の速度に基づくプロセス制御信号を発生させる方法。
21. 前記プロセスから新しいプロセス変数値を受信しない繰り返し中に、前記制御信号を発生させるために、前記現在の積分フィードバック寄与値を使用しないことは、前記プロセスから新しいプロセス変数値を受信しない繰り返し中に、前記制御信号を発生させるために、固定値を前記現在の積分フィードバック寄与として使用することを含む、請求項１７〜請求項２０の何れか１項に記載の速度に基づくプロセス制御信号を発生させる方法。
22. 固定値が、ゼロである、請求項２１に記載の速度に基づくプロセス制御信号を発生させる方法。
23. 速度に基づくプロセスコントローラであって、前記プロセスコントローラの多数のコントローラ繰り返しの各々の間にプロセス変数を制御するための制御信号を発生させ、
    前記プロセスコントローラの前記多数の繰り返しの各々未満の、前記プロセス変数の新しい値を受信する、通信ユニットと、
    前記プロセスコントローラの前記繰り返しの各々の間に積分制御信号値を発生させる、積分制御成分であって、
    前記プロセスコントローラの以前の繰り返し中に発生させた予備的な積分制御成分の以前の値に基づいて、及び前記プロセスコントローラの現在の繰り返しに対する前記制御信号に基づいて、前記プロセスコントローラの各繰り返し中に、前記予備的な積分制御成分を決定する繰り返しフィルタを含む、積分制御成分と、
    前記予備的な積分制御成分及び更なる値を受信する前記繰り返しフィルタに連結される、スイッチであって、前記通信ユニットでの前記プロセス変数の新しい値の受信と関連付けられるプロセスコントローラ繰り返し中に、前記積分制御信号値として、前記繰り返しフィルタによって発生させた前記予備的な積分制御成分を提供するように動作し、また、前記通信ユニットでの前記プロセス変数の新しい値の受信と関連付けられないコントローラ繰り返し中に、前記積分制御信号値として前記更なる値を提供する、スイッチと、
    前記コントローラ繰り返しの各々の間にプロセスを制御する際に使用するための制御信号を発生させるために、前記積分制御信号値を受信するように連結される、制御信号発生器と、を備える、速度に基づくプロセスコントローラ。
24. 前記プロセスコントローラの前記繰り返しの各々の間に比例制御信号値を発生させる、比例制御成分であって、
    前記プロセス変数に対する設定点値と受信した前記プロセス変数の値との間の差分を決定する、第１の加算器、及び
    前記第１の加算器に連結される比例ゲインユニット、を含む、比例制御成分を更に備え、
    前記制御信号発生器が、前記制御信号を生成するために、各プロセスコントローラ繰り返し中に、前記比例制御信号値及び前記積分制御信号値を合計する、第２の加算器を含む、請求項２３に記載の速度に基づくプロセスコントローラ。
25. 前記比例制御成分が、前記比例ゲインユニットに連結される差分ユニットを含む、請求項２４に記載の速度に基づくプロセスコントローラ。
26. 前記差分ユニットが、前記比例ゲインユニットと前記第２の加算器との間に連結され、以前のコントローラ繰り返しからの前記比例ゲインユニットの出力と、前記現在のコントローラ繰り返しでの前記比例ゲインユニットの出力との間の差分値を決定し、そして、前記差分値を前記比例制御信号値として前記第２の加算器に提供する、請求項２５に記載の速度に基づくプロセスコントローラ。
27. 微分制御信号値を決定する微分制御成分を更に含み、前記微分制御成分が、前記第１の加算器に連結される微分ゲインユニットと、以前のコントローラ繰り返しからの前記微分ゲインユニットの出力と、前記現在のコントローラ繰り返しでの前記微分ゲインユニットの出力との間の更なる差分値を決定し、そして、前記更なる差分値を前記微分制御信号値として前記第２の加算器に提供する、前記微分ゲインユニットに連結される第２の差分ユニットとを含み、前記第２の加算器が、前記制御信号を生成するために、前記積分制御信号値を有する前記微分制御信号値と、前記比例制御信号値とを合計する、請求項２４に記載の速度に基づくプロセスコントローラ。
28. 前記積分制御成分が、前記繰り返しフィルタに連結される更なる加算器を含み、前記更なる加算器が、合計した制御信号値を生成するために、以前のコントローラ繰り返しに対する前記制御信号を合計し、前記更なる加算器が、前記合計した制御信号値を前記繰り返しフィルタへの入力として提供する、請求項２３〜請求項２７の何れか１項に記載の速度に基づくプロセスコントローラ。
29. 前記更なる加算器が、前記通信ユニットで前記プロセス変数の新しい値を受信した時点で、前記合計した制御信号をリセットする、請求項２８に記載の速度に基づくプロセスコントローラ。