JP2506900B2

JP2506900B2 - 時間比例制御装置

Info

Publication number: JP2506900B2
Application number: JP4162088A
Authority: JP
Inventors: 昭彦黒田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JPH01214901A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は時間比例制御装置に関し、例えば電磁開閉器
を備えた温度調節器に利用される。

（従来の技術）従来の温度調節器の時間比例制御装置として、例えば
特公昭62−20563号公報のものが知られている。

この時間比例制御装置は、例えば出力率Ｙが、０％〜
５％の場合には出力率Ｙを０％とし、５％〜10％の場合
には出力率Ｙを10％とし、10％〜90％の場合には出力率
Ｙをそのままとし、90％〜95％の場合には出力率Ｙを90
％とし、95％〜100％の場合には出力率Ｙを00％とする
ようになされている。これによって電磁開閉器の寸動動
作を防止し、接点寿命の劣化を抑制できるようになって
いる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記した従来装置では、出力率Ｙを０
％近傍又は100％近傍で安定するような制御対象につい
ては適切な値の出力率を出力できないため、ハンチング
等を起こす可能性があるといった問題があった。

（課題を解決するための手段）本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、予め設定
された制御設定値と制御対象の作動状態に対応する測定
データとから制御演算を行い、この制御演算データに基
いて出力周期区間のON出力及びOFF出力の出力率を決定
する時間比例制御装置において、出力率の操作量上限値
を設定する上限値設定手段と、出力率の操作量下限値を
設定する下限値設定手段と、出力率が操作量上限値以上
の場合には補正出力率を100％とするとともに、その出
力率から100％を減算した負の値を次回の出力率に加算
するか、もしくは出力率が操作量下限値以下の場合には
出力率を０％とするとともに、その出力率を次回の出力
率に加えることにより、補正出力率を100％又は０％と
したことによる誤差を次回の出力率に繰り越すように成
された補正演算手段とを備えたことを特徴とする時間比
例制御装置である。

（作用）出力率の操作量上限値を上限値設定手段によって設定
し、出力率の操作量下限値を下限値設定手段によって設
定する。そして、出力率が操作量上限値以上の場合には
出力率を強制的に100％とし、操作量下限値以下の場合
には出力率を強制的に０％とし、かつ今回の出力率を10
0％又は０％としたことによる誤差を次回の出力率に加
算もしくは減算することにより、正確かつ安定な制御が
可能となる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の時間比例制御装置を適用した制御
系の構成を示す概略ブロック図である。

同図において、１は設定部、２は制御演算部、３は補
正演算部、４は制御対象、５は検出器、６は上限値設定
部、７は下限値設定部である。

すなわち、検出器５で測定された制御対象４の作動状
態に対応する測定データ（実測値X_n）と予め設定部１で
設定された設定値X₀とを比較し、その偏差e_nを制御演算
部２に入力する。制御演算部２では、この偏差e_nを無く
すように、例えば所定のPID演算等の制御演算によって
出力率（制御量）Y_nを演算し、補正演算部３に入力す
る。補正演算部３では、上限値設定部６で設定された設
定値Y₂と、下限値設定部７で設定された設定値Y₁とに基
いて出力率Y_nを補正、演算し、制御対象４に出力する。

第２図は、補正演算部３での補正、演算の処理手順を
示している。

すなわち、制御演算部２で出力率Y_nを演算し（ステッ
プ）、次のステップでそのY_nに出力補正値Ｘを加算
したものを新たに出力率Y_nとする。ステップで出力率
Y_nが上限設定値Y₂以上の場合には、ステップでY_n−10
0を出力補正値Ｘに代入し、ステップで出力率Y_nを100
％として、ステップに移る。一方、ステップで出力
率Y_nが上限設定値Y₂以下の場合にはステップに移る。
そして、ステップで出力率Y_nが下限設定値Y₁以下の場
合には、ステップでY_nを出力補正値Ｘに代入し、ステ
ップで出力率Y_nを０％とし、ステップに移る。ま
た、ステップで出力率Y_nが下限設定値Y₁以上の場合に
は（すなわち、Y₁＜Y_n＜Y₂）、ステップで出力補正値
Ｘを０にする。そして、ステップでこのようにして補
正された出力率Y_nを出力し、ステップでｎをプラス１
し、ステップへ戻って次の出力率Y_nについて再び演算
を行う。

いま仮に、下限設定値Y₁を10％とし、かつ制御対象４
が６％で安定する制御で、制御演算部２も６％の出力率
Y_nを演算しているものとして、以下具体的に説明する。

この場合、初回の出力率Y_nは６％であるから下限設定
値Y₁（＝10％）以下であるため、出力補正値Ｘは６％、
出力率Y_nは０％となる（ステップ→→）。そし
て、２回目は出力率Y_n（＝６％）に前回演算された出力
補正値Ｘ（＝６％）が加算されるため、出力率Y_nは12％
となる（ステップ→→→）。このため、出力率
Y_nは12％となるから下限設定値Y₁（＝10％）以上とな
り、出力補正値Ｘは０で出力率Y_nはそのまま出力される
（ステップ→→）。このように出力周期１回では
６％出力はしないが、２回目に12％出力することによ
り、その平均をとると６％出力することになる。これに
より、出力率Y_nが０％近傍で、電磁開閉器を寸動動作さ
せることなく、正確かつ安定な制御が可能になってい
る。

次に、上限設定値Y₂を90％とし、かつ制御対象４が94
％で安定する制御で、制御演算部２も94％の出力率Y_nを
演算しているものとして、以下具体的に説明する。

この場合、初回の出力率Y_nは94％であるから上限設定
値Y₂（＝90％）以上であるため、出力補正値Ｘは−６％
（＝94％−100％）、出力率Y_nは100％となる（ステップ
→→）。そして、２回目は出力率Y_n（＝94％）に
前回演算された出力補正値Ｘ（＝−６％）が加算される
ため、出力率Y_nは88％となる（ステップ→→→
）。このため、出力率Y_nは88％となるから上限設定値
Y₂（＝90％）以下となり、出力補正値Ｘは０で出力率Y_n
はそのまま出力される（ステップ→→）。このよ
うに、出力周期１回では94％出力はしないが、２回の平
均で94％出力することになる。これにより、出力率Y_nが
100％近傍で、電磁開閉器を寸動動作させることなく、
正確かつ安定した制御が可能になっている。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の時間比例制御装置によ
れば、出力率が０％近傍又は100％近傍で安定するよう
な制御対象について、同範囲内でのハンチング等の発生
を防止し、正確で安定な制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の時間比例制御装置を適用した制御系の
概略ブロック図、第２図は補正演算部の補正、演算の処
理手順を説明する流れ図である。１……設定部、２……制御演算部３……補正演算部、４……制御対象５……検出器、６……上限値設定部７……下限値設定部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予め設定された制御設定値と制御対象の作
動状態に対応する測定データとから制御演算を行い、こ
の制御演算データに基づいて出力周期区間のON出力及び
OFF出力の出力率を決定する時間比例制御装置におい
て、出力率の操作量上限値を設定する上限値設定手段と、出力率の操作量下限値を設定する下限値設定手段と、出力率が操作量上限値以上の場合には補正出力率を100
％とするとともに、その出力率から100％を減算した負
の値を次回の出力率に加えるか、もしくは出力率が操作
量下限値以下の場合には補正出力率を０％とするととも
に、その出力率を100％または０％としたことによる誤
差を次回の出力率に繰り越すようになされた補正演算手
段とを備えたことを特徴とする時間比例制御装置。