JP3393886B2 - プロセス制御装置 - Google Patents
プロセス制御装置Info
- Publication number
- JP3393886B2 JP3393886B2 JP00451993A JP451993A JP3393886B2 JP 3393886 B2 JP3393886 B2 JP 3393886B2 JP 00451993 A JP00451993 A JP 00451993A JP 451993 A JP451993 A JP 451993A JP 3393886 B2 JP3393886 B2 JP 3393886B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- process variable
- value
- corrected
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種のプラントなどを制
御するプロセス制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】各種のプラントなどを制御するプロセス
制御装置として、従来、図６に示す装置が知られてい
る。 【０００３】この図に示すプロセス制御装置１０１は信
号異常検出回路１０２と、ＰＩＤ制御回路１０３とを備
えており、制御対象となる機器側に設けられたタンク１
０４の水位を検出する水位センサ１０５から出力される
プロセス変量信号を取り込むとともに、このプロセス変
量が異常な値かどうかをチェックした後、ＰＩＤ演算を
行ない操作量信号を求めて調節弁１０６の開度を制御
し、これによってポンプ１０７により前記タンク１０４
内から汲み出される流体の流量を制御する。 【０００４】信号異常検出回路１０２は前記水位センサ
１０５から出力されるプロセス変量信号を取り込むとと
もに、このプロセス変量信号の値が予め設定されている
上限値や下限値で指定される範囲内に入っているかどう
かをチェックし、前記プロセス変量信号の値が前記範囲
内に入っているときには、前記プロセス変量信号を前記
ＰＩＤ制御回路１０３に供給し、また前記プロセス変量
信号の値が前記範囲から外れているときには、前記プロ
セス変量信号をリミットするとともに、異常を示す警報
信号を生成して警報を出す。 【０００５】ＰＩＤ制御回路１０３は前記信号異常検出
回路１０２から出力されるプロセス変量信号と、予め設
定されている目標値とを取り込むとともに、これらの偏
差を演算し、この偏差に対して次式に示すＰＩＤ演算を
行なって操作量信号を生成し、これを前記調節弁１０６
に供給してこの調節弁１０６の開度を制御する。 【０００６】 【数１】 但し、ＭＶ：操作量信号の値（操作量）。 【０００７】ＫP ：比例定数。 【０００８】ＴI ：積分定数。 【０００９】ＴD ：微分定数。 【００１０】ｅ ：偏差 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
プロセス制御装置１０１においては、安定したプロセス
制御系を作るために、前記（１）式で使用される比例定
数や積分定数、微分定数の値（パラメータ）が最適かど
うかが制御性の良し悪しになるので、各パラメータの設
定は、そのプラントの持つ種々の現象に対してプラント
を管理する側として妥協できるような値に設定しておか
なければならない。 【００１２】このため、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎｅｃｈｏｌ
ｓ法や限界感度法などの種々の方法によってこれらの各
パラメータを最適な値に設定する必要がある。 【００１３】そして、現状では、このような各パラメー
タの設定作業をプラントの操作員やメーカの調整員など
が行なっているが、非常に熟練を必要とする作業である
ことから難しい作業になっている。 【００１４】また、各パラメータの設定を行なったと
き、これらの各パラメータを最適な値にでき、これによ
ってプラントの持つ特有の時定数に対して非常に安定し
た制御特性を持たせることができたとしても、プロセス
系の応答が通常の動きと異なった場合には、制御応答が
悪くなってしまう。 【００１５】本発明は上記の事情に鑑み、プロセス系の
応答が通常の動きと異なった場合にも、常に最適なＰＩ
Ｄ制御を行なうことができるプロセス制御装置を提供す
ることを目的としている。 【００１６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、制御対象となるプロセスからのプロセス
変量ＰＶを取り込むとともに、演算回路により前記プロ
セス変量ＰＶと予め設定されている設定値ＳＶとに基づ
いて操作量ＭＶを演算して前記プロセスを制御するプロ
セス制御装置において、前記プロセスからのプロセス変
量ＰＶを、予め設定された係数Ｋを用いて、前記プロセ
ス変量ＰＶが上昇中であれば、 ＰＶ’＝ √〔 ＰＶ２＋Ｋ・（ｄＰＶ／ｄｔ）２ 〕 により補正し、前記プロセス変量ＰＶが下降中であれ
ば、 ＰＶ’＝ √〔 ＰＶ２−Ｋ・（ｄＰＶ／ｄｔ）２ 〕 によって補正するプロセス変量補正手段を有し、このプ
ロセス変量補正手段によって補正されたプロセス変量Ｐ
Ｖ’を用いて前記演算回路により、操作量ＭＶを求める
ことを特徴としている。 【００１７】 【作用】上記構成によれば、プロセス変量補正手段は、
プロセスからのプロセス変量ＰＶを、予め設定された係
数Ｋを用いて、プロセス変量ＰＶが上昇中であれば、Ｐ
Ｖ’＝ √〔 ＰＶ２＋Ｋ・（ｄＰＶ／ｄｔ）２ 〕に
より補正し、プロセス変量ＰＶが下降中であれば、Ｐ
Ｖ’＝ √〔 ＰＶ２−Ｋ・（ｄＰＶ／ｄｔ）２〕によ
って補正する。演算手段は、このプロセス変量補正手段
によって補正されたプロセス変量ＰＶ’を用いて操作量
ＭＶを求める。これにより、プロセス変量の値が変化し
たとき、この変化率に基づいて操作量を補正して最適な
ＰＩＤ制御を行うことができる。 【００１８】 【実施例】図１は本発明によるプロセス制御装置の一実
施例を示すブロック図である。 【００１９】この図に示すプロセス制御装置１はプロセ
ス変量補正回路２と、ＰＩＤ制御回路３とを備えてお
り、検出器４から出力されるプロセス変量信号を取り込
んでその変化分に基づいて前記プロセス変量信号を補正
するとともに、補正済みのプロセス変量信号に基づいて
ＰＩＤ演算を行なって操作量信号を求め、これを制御対
象機器（図示は省略する）に供給してこれを制御する。 【００２０】プロセス変量補正回路２は前記検出器４か
ら出力されるプロセス変量信号を取り込んでこれを２乗
する２乗演算回路５と、前記検出器４から出力されるプ
ロセス変量信号を取り込んで変化率を演算する変化率演
算回路６と、この変化率演算回路６から出力される信号
（変化率信号）を取り込んでこれを２乗する２乗演算回
路７と、この２乗演算回路７から出力される信号（変化
率の２乗信号）を取り込んで予め設定されている係数を
かけるスケーリング回路８とを備えている。 【００２１】さらに、プロセス変量補正回路２は前記検
出器４から出力されるプロセス変量信号を取り込んでこ
のプロセス変量信号が上昇中か下降中かを検知する変化
率増減検知回路９と、前記２乗演算回路５から出力され
る信号（プロセス変量の２乗信号）および前記スケーリ
ング回路８から出力される信号（変化率を２乗してスケ
ーリングした信号）、変化率増減検知回路９から出力さ
れる信号（変化方向検出信号）を取り込んで予め設定さ
れている加減算を行なう加減演算回路１０と、この加減
演算回路１０から出力される信号（プロセス量と変化量
とを示す２乗信号）を取り込んで開平演算を行なう開平
演算回路１１とを備えている。 【００２２】そして、検出器４から出力されるプロセス
変量信号を取り込んで、このプロセス変量信号の値が上
昇しているときには、次式に示す演算を行なって前記プ
ロセス変量信号の変化分に基づいて前記プロセス変量信
号の値を補正し、 【数２】 但し、ＰＶ：検出器４から出力されるプロセス変量信号
の値。 【００２３】Ｋ ：補正係数。 【００２４】ＰＶ’：補正済みのプロセス変量信号の
値。 【００２５】また前記プロセス変量信号が下降している
ときには、次式に示す演算を行なって前記プロセス変量
信号の変化分に基づいて前記プロセス変量信号の値を補
正し、補正済みのプロセス変量信号をＰＩＤ制御回路３
に供給する。 【００２６】 【数３】 これによって、図２の実線に示す如く前記検出器４から
出力されるプロセス変量信号の値が変化したとき、係数
を“１”に設定していれば、前記プロセス変量信号の変
化率に基づいて一点鎖線で示す如く前記プロセス変量信
号が補正され、前記係数を“２”に設定していれば、点
線で示す如く前記プロセス変量信号が補正されて前記Ｐ
ＩＤ制御回路３に供給される。 【００２７】ＰＩＤ制御回路３は前記プロセス変量補正
回路２から出力される補正済みのプロセス変量信号と、
予め設定されている目標値とを取り込むとともに、これ
らの偏差を演算し、この偏差に対して次式に示すＰＩＤ
演算を行なって操作量信号を生成し、これを前記制御対
象機器に供給してこの制御対象機器を制御する。 【００２８】 【数４】 但し、ＭＶ：操作量信号の値（操作量）。 【００２９】ＫP ：比例定数。 【００３０】ＴI ：積分定数。 【００３１】ＴD ：微分定数。 【００３２】ｅ ：偏差 このようにこの実施例においては、検出器４から出力さ
れるプロセス変量信号を取り込み、その変化分に基づい
て前記（２）式または前記（３）式に基づいて前記プロ
セス変量信号を補正するとともに、補正済みのプロセス
変量信号に基づいてＰＩＤ演算を行なって操作量信号を
求め、これを制御対象機器に供給するようにしているの
で、プロセス系の応答が通常の動きと異なった場合に
も、常に最適なＰＩＤ制御を行なうことができる。 【００３３】図３は上述したプロセス制御装置１を使用
したプロセス制御システムの一例を示す構成図である。 【００３４】この図に示すプロセス制御システムは、雨
水や汚水が集められる合流式のポンプ井１５の水位を検
出してこの検出結果に基づいて得られる水位検出信号を
プロセス変量信号として出力する水位検出器１６と、本
発明によるプロセス制御装置１と、このプロセス制御装
置１から出力される操作量信号の値（電圧値）に応じた
周波数の駆動信号を生成する可変電圧可変周波数装置１
７と、この可変電圧可変周波数装置１７から出力される
駆動信号に基づいた回転数で回転して前記ポンプ井１５
から水を汲み出すポンプ１８とを備えている。 【００３５】そして、ポンプ井１５の水位が上昇してい
るときには、前記（２）式に基づいて前記水位検出器１
６から出力される水位検出信号の値を補正するととも
に、補正済みの水位検出信号に基づいて前記（４）式に
示すＰＩＤ演算が行なって操作量信号を生成した後、可
変電圧可変周波数装置１７によって前記操作量信号に応
じた周波数の駆動信号を生成してポンプ１８の回転を制
御し、前記ポンプ井１５内の水を汲み出す。 【００３６】また、前記ポンプ井１５の水位が下降して
いるときには、前記（３）式に基づいて前記水位検出器
１６から出力される水位検出信号の値を補正するととも
に、補正済みの水位検出信号に基づいて前記（４）式に
示すＰＩＤ演算が行なって操作量信号を生成した後、可
変電圧可変周波数装置１７によって前記操作量信号に応
じた周波数の駆動信号を生成してポンプ１８の回転を制
御し、前記ポンプ井１５内の水を汲み出す。 【００３７】このように、この実施例においては、ポン
プ井１５の水位変化率に基づいて水位検出器１６から出
力される水位検出信号の値を補正した後、ＰＩＤ演算を
行なうようにしているので、ポンプ井１５に汚水等が継
続的に流入する場合にも、また図４に示す如く前記ポン
プ井１５に雨水などが短時間に大量に流入するときに
も、ハンチングや応答遅れ等の発生を防止しながら、ポ
ンプ井１５の水位を一定に保つことができる。 【００３８】図５は上述したプロセス制御装置１を使用
したプロセス制御システムの他の一例を示す構成図であ
る。 【００３９】この図に示すプロセス制御システムは撹拌
槽２０から汲み出される溶液のｐＨを検出してプロセス
変量信号としてｐＨ検出信号を生成するｐＨ検出器２１
と、本発明によるプロセス制御装置１と、このプロセス
制御装置１から出力される操作量信号の値（電圧値）に
応じた開度で薬品タンク２２から薬品を汲み出すととも
に、これを前記撹拌槽２０に導いて水と調合させる調節
弁２３と、前記撹拌槽２０内の溶液を撹拌するスターラ
２４とを備えている。 【００４０】そして、撹拌槽２０から汲み出される溶液
のｐＨ値が上昇しているときには、前記（２）式に基づ
いて前記ｐＨ検出器２１から出力されるｐＨ検出信号の
値を補正するとともに、補正済みのｐＨ検出信号に基づ
いて前記（４）式に示すＰＩＤ演算を行なって操作量信
号を生成した後、この操作量信号に基づいて調節弁２３
の開度を制御し、前記撹拌槽２０に流入する薬品の流量
を制御する。 【００４１】また、撹拌槽２０から汲み出される溶液の
ｐＨ値が下降しているときには、前記（３）式に基づい
て前記ｐＨ検出器２１から出力されるｐＨ検出信号の値
を補正するとともに、補正済みのｐＨ検出信号に基づい
て前記（４）式に示すＰＩＤ演算を行なって操作量信号
を生成した後、この操作量信号に基づいて調節弁２３の
開度を制御し、前記撹拌槽２０に流入する薬品の流量を
制御する。 【００４２】このように、この実施例においては、撹拌
槽２０に薬品を流入させたことに起因してｐＨ検出器２
１により検出される溶液のｐＨ変化率に基づいてｐＨ検
出器２１から出力されるｐＨ検出信号の値を補正した
後、ＰＩＤ演算を行なうようにしているので、化学反応
時間や薬品、流体の移送時間などに起因する無駄時間が
非常に大きいプロセスでも、撹拌槽２０から汲み出され
る溶液のｐＨ値を一定の値に保つことができる。 【００４３】また、上述した実施例においては、プロセ
ス変量信号の変化に基づいて前記プロセス変量信号の値
を補正した後、補正済みのプロセス変量信号に基づいて
ＰＩＤ演算を行なって操作量信号を求め、この操作量信
号に基づいてポンプ１８や調節弁２３等のアクチュエー
タを制御するようにしているが、プロセス変量信号に基
づいてＰＩＤ演算を行なって操作量信号を求めた後、前
記プロセス変量信号の変化に基づいてＰＩＤ演算によっ
て得られた前記操作量信号を補正して、補正済みの操作
量信号に基づいてポンプ１８や調節弁２３等のアクチュ
エータを制御するようにしても良い。 【００４４】このようにしても、上述した実施例と同様
に、プロセス変量信号の値が変化したとき、この変化率
に基づいて操作量信号の値を補正して最適なＰＩＤ制御
を行なうことができる。 【００４５】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ロセス系の応答が通常の動きと異なった場合にも、常に
最適なＰＩＤ制御を行なうことができる。
御するプロセス制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】各種のプラントなどを制御するプロセス
制御装置として、従来、図６に示す装置が知られてい
る。 【０００３】この図に示すプロセス制御装置１０１は信
号異常検出回路１０２と、ＰＩＤ制御回路１０３とを備
えており、制御対象となる機器側に設けられたタンク１
０４の水位を検出する水位センサ１０５から出力される
プロセス変量信号を取り込むとともに、このプロセス変
量が異常な値かどうかをチェックした後、ＰＩＤ演算を
行ない操作量信号を求めて調節弁１０６の開度を制御
し、これによってポンプ１０７により前記タンク１０４
内から汲み出される流体の流量を制御する。 【０００４】信号異常検出回路１０２は前記水位センサ
１０５から出力されるプロセス変量信号を取り込むとと
もに、このプロセス変量信号の値が予め設定されている
上限値や下限値で指定される範囲内に入っているかどう
かをチェックし、前記プロセス変量信号の値が前記範囲
内に入っているときには、前記プロセス変量信号を前記
ＰＩＤ制御回路１０３に供給し、また前記プロセス変量
信号の値が前記範囲から外れているときには、前記プロ
セス変量信号をリミットするとともに、異常を示す警報
信号を生成して警報を出す。 【０００５】ＰＩＤ制御回路１０３は前記信号異常検出
回路１０２から出力されるプロセス変量信号と、予め設
定されている目標値とを取り込むとともに、これらの偏
差を演算し、この偏差に対して次式に示すＰＩＤ演算を
行なって操作量信号を生成し、これを前記調節弁１０６
に供給してこの調節弁１０６の開度を制御する。 【０００６】 【数１】 但し、ＭＶ：操作量信号の値（操作量）。 【０００７】ＫP ：比例定数。 【０００８】ＴI ：積分定数。 【０００９】ＴD ：微分定数。 【００１０】ｅ ：偏差 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
プロセス制御装置１０１においては、安定したプロセス
制御系を作るために、前記（１）式で使用される比例定
数や積分定数、微分定数の値（パラメータ）が最適かど
うかが制御性の良し悪しになるので、各パラメータの設
定は、そのプラントの持つ種々の現象に対してプラント
を管理する側として妥協できるような値に設定しておか
なければならない。 【００１２】このため、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎｅｃｈｏｌ
ｓ法や限界感度法などの種々の方法によってこれらの各
パラメータを最適な値に設定する必要がある。 【００１３】そして、現状では、このような各パラメー
タの設定作業をプラントの操作員やメーカの調整員など
が行なっているが、非常に熟練を必要とする作業である
ことから難しい作業になっている。 【００１４】また、各パラメータの設定を行なったと
き、これらの各パラメータを最適な値にでき、これによ
ってプラントの持つ特有の時定数に対して非常に安定し
た制御特性を持たせることができたとしても、プロセス
系の応答が通常の動きと異なった場合には、制御応答が
悪くなってしまう。 【００１５】本発明は上記の事情に鑑み、プロセス系の
応答が通常の動きと異なった場合にも、常に最適なＰＩ
Ｄ制御を行なうことができるプロセス制御装置を提供す
ることを目的としている。 【００１６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、制御対象となるプロセスからのプロセス
変量ＰＶを取り込むとともに、演算回路により前記プロ
セス変量ＰＶと予め設定されている設定値ＳＶとに基づ
いて操作量ＭＶを演算して前記プロセスを制御するプロ
セス制御装置において、前記プロセスからのプロセス変
量ＰＶを、予め設定された係数Ｋを用いて、前記プロセ
ス変量ＰＶが上昇中であれば、 ＰＶ’＝ √〔 ＰＶ２＋Ｋ・（ｄＰＶ／ｄｔ）２ 〕 により補正し、前記プロセス変量ＰＶが下降中であれ
ば、 ＰＶ’＝ √〔 ＰＶ２−Ｋ・（ｄＰＶ／ｄｔ）２ 〕 によって補正するプロセス変量補正手段を有し、このプ
ロセス変量補正手段によって補正されたプロセス変量Ｐ
Ｖ’を用いて前記演算回路により、操作量ＭＶを求める
ことを特徴としている。 【００１７】 【作用】上記構成によれば、プロセス変量補正手段は、
プロセスからのプロセス変量ＰＶを、予め設定された係
数Ｋを用いて、プロセス変量ＰＶが上昇中であれば、Ｐ
Ｖ’＝ √〔 ＰＶ２＋Ｋ・（ｄＰＶ／ｄｔ）２ 〕に
より補正し、プロセス変量ＰＶが下降中であれば、Ｐ
Ｖ’＝ √〔 ＰＶ２−Ｋ・（ｄＰＶ／ｄｔ）２〕によ
って補正する。演算手段は、このプロセス変量補正手段
によって補正されたプロセス変量ＰＶ’を用いて操作量
ＭＶを求める。これにより、プロセス変量の値が変化し
たとき、この変化率に基づいて操作量を補正して最適な
ＰＩＤ制御を行うことができる。 【００１８】 【実施例】図１は本発明によるプロセス制御装置の一実
施例を示すブロック図である。 【００１９】この図に示すプロセス制御装置１はプロセ
ス変量補正回路２と、ＰＩＤ制御回路３とを備えてお
り、検出器４から出力されるプロセス変量信号を取り込
んでその変化分に基づいて前記プロセス変量信号を補正
するとともに、補正済みのプロセス変量信号に基づいて
ＰＩＤ演算を行なって操作量信号を求め、これを制御対
象機器（図示は省略する）に供給してこれを制御する。 【００２０】プロセス変量補正回路２は前記検出器４か
ら出力されるプロセス変量信号を取り込んでこれを２乗
する２乗演算回路５と、前記検出器４から出力されるプ
ロセス変量信号を取り込んで変化率を演算する変化率演
算回路６と、この変化率演算回路６から出力される信号
（変化率信号）を取り込んでこれを２乗する２乗演算回
路７と、この２乗演算回路７から出力される信号（変化
率の２乗信号）を取り込んで予め設定されている係数を
かけるスケーリング回路８とを備えている。 【００２１】さらに、プロセス変量補正回路２は前記検
出器４から出力されるプロセス変量信号を取り込んでこ
のプロセス変量信号が上昇中か下降中かを検知する変化
率増減検知回路９と、前記２乗演算回路５から出力され
る信号（プロセス変量の２乗信号）および前記スケーリ
ング回路８から出力される信号（変化率を２乗してスケ
ーリングした信号）、変化率増減検知回路９から出力さ
れる信号（変化方向検出信号）を取り込んで予め設定さ
れている加減算を行なう加減演算回路１０と、この加減
演算回路１０から出力される信号（プロセス量と変化量
とを示す２乗信号）を取り込んで開平演算を行なう開平
演算回路１１とを備えている。 【００２２】そして、検出器４から出力されるプロセス
変量信号を取り込んで、このプロセス変量信号の値が上
昇しているときには、次式に示す演算を行なって前記プ
ロセス変量信号の変化分に基づいて前記プロセス変量信
号の値を補正し、 【数２】 但し、ＰＶ：検出器４から出力されるプロセス変量信号
の値。 【００２３】Ｋ ：補正係数。 【００２４】ＰＶ’：補正済みのプロセス変量信号の
値。 【００２５】また前記プロセス変量信号が下降している
ときには、次式に示す演算を行なって前記プロセス変量
信号の変化分に基づいて前記プロセス変量信号の値を補
正し、補正済みのプロセス変量信号をＰＩＤ制御回路３
に供給する。 【００２６】 【数３】 これによって、図２の実線に示す如く前記検出器４から
出力されるプロセス変量信号の値が変化したとき、係数
を“１”に設定していれば、前記プロセス変量信号の変
化率に基づいて一点鎖線で示す如く前記プロセス変量信
号が補正され、前記係数を“２”に設定していれば、点
線で示す如く前記プロセス変量信号が補正されて前記Ｐ
ＩＤ制御回路３に供給される。 【００２７】ＰＩＤ制御回路３は前記プロセス変量補正
回路２から出力される補正済みのプロセス変量信号と、
予め設定されている目標値とを取り込むとともに、これ
らの偏差を演算し、この偏差に対して次式に示すＰＩＤ
演算を行なって操作量信号を生成し、これを前記制御対
象機器に供給してこの制御対象機器を制御する。 【００２８】 【数４】 但し、ＭＶ：操作量信号の値（操作量）。 【００２９】ＫP ：比例定数。 【００３０】ＴI ：積分定数。 【００３１】ＴD ：微分定数。 【００３２】ｅ ：偏差 このようにこの実施例においては、検出器４から出力さ
れるプロセス変量信号を取り込み、その変化分に基づい
て前記（２）式または前記（３）式に基づいて前記プロ
セス変量信号を補正するとともに、補正済みのプロセス
変量信号に基づいてＰＩＤ演算を行なって操作量信号を
求め、これを制御対象機器に供給するようにしているの
で、プロセス系の応答が通常の動きと異なった場合に
も、常に最適なＰＩＤ制御を行なうことができる。 【００３３】図３は上述したプロセス制御装置１を使用
したプロセス制御システムの一例を示す構成図である。 【００３４】この図に示すプロセス制御システムは、雨
水や汚水が集められる合流式のポンプ井１５の水位を検
出してこの検出結果に基づいて得られる水位検出信号を
プロセス変量信号として出力する水位検出器１６と、本
発明によるプロセス制御装置１と、このプロセス制御装
置１から出力される操作量信号の値（電圧値）に応じた
周波数の駆動信号を生成する可変電圧可変周波数装置１
７と、この可変電圧可変周波数装置１７から出力される
駆動信号に基づいた回転数で回転して前記ポンプ井１５
から水を汲み出すポンプ１８とを備えている。 【００３５】そして、ポンプ井１５の水位が上昇してい
るときには、前記（２）式に基づいて前記水位検出器１
６から出力される水位検出信号の値を補正するととも
に、補正済みの水位検出信号に基づいて前記（４）式に
示すＰＩＤ演算が行なって操作量信号を生成した後、可
変電圧可変周波数装置１７によって前記操作量信号に応
じた周波数の駆動信号を生成してポンプ１８の回転を制
御し、前記ポンプ井１５内の水を汲み出す。 【００３６】また、前記ポンプ井１５の水位が下降して
いるときには、前記（３）式に基づいて前記水位検出器
１６から出力される水位検出信号の値を補正するととも
に、補正済みの水位検出信号に基づいて前記（４）式に
示すＰＩＤ演算が行なって操作量信号を生成した後、可
変電圧可変周波数装置１７によって前記操作量信号に応
じた周波数の駆動信号を生成してポンプ１８の回転を制
御し、前記ポンプ井１５内の水を汲み出す。 【００３７】このように、この実施例においては、ポン
プ井１５の水位変化率に基づいて水位検出器１６から出
力される水位検出信号の値を補正した後、ＰＩＤ演算を
行なうようにしているので、ポンプ井１５に汚水等が継
続的に流入する場合にも、また図４に示す如く前記ポン
プ井１５に雨水などが短時間に大量に流入するときに
も、ハンチングや応答遅れ等の発生を防止しながら、ポ
ンプ井１５の水位を一定に保つことができる。 【００３８】図５は上述したプロセス制御装置１を使用
したプロセス制御システムの他の一例を示す構成図であ
る。 【００３９】この図に示すプロセス制御システムは撹拌
槽２０から汲み出される溶液のｐＨを検出してプロセス
変量信号としてｐＨ検出信号を生成するｐＨ検出器２１
と、本発明によるプロセス制御装置１と、このプロセス
制御装置１から出力される操作量信号の値（電圧値）に
応じた開度で薬品タンク２２から薬品を汲み出すととも
に、これを前記撹拌槽２０に導いて水と調合させる調節
弁２３と、前記撹拌槽２０内の溶液を撹拌するスターラ
２４とを備えている。 【００４０】そして、撹拌槽２０から汲み出される溶液
のｐＨ値が上昇しているときには、前記（２）式に基づ
いて前記ｐＨ検出器２１から出力されるｐＨ検出信号の
値を補正するとともに、補正済みのｐＨ検出信号に基づ
いて前記（４）式に示すＰＩＤ演算を行なって操作量信
号を生成した後、この操作量信号に基づいて調節弁２３
の開度を制御し、前記撹拌槽２０に流入する薬品の流量
を制御する。 【００４１】また、撹拌槽２０から汲み出される溶液の
ｐＨ値が下降しているときには、前記（３）式に基づい
て前記ｐＨ検出器２１から出力されるｐＨ検出信号の値
を補正するとともに、補正済みのｐＨ検出信号に基づい
て前記（４）式に示すＰＩＤ演算を行なって操作量信号
を生成した後、この操作量信号に基づいて調節弁２３の
開度を制御し、前記撹拌槽２０に流入する薬品の流量を
制御する。 【００４２】このように、この実施例においては、撹拌
槽２０に薬品を流入させたことに起因してｐＨ検出器２
１により検出される溶液のｐＨ変化率に基づいてｐＨ検
出器２１から出力されるｐＨ検出信号の値を補正した
後、ＰＩＤ演算を行なうようにしているので、化学反応
時間や薬品、流体の移送時間などに起因する無駄時間が
非常に大きいプロセスでも、撹拌槽２０から汲み出され
る溶液のｐＨ値を一定の値に保つことができる。 【００４３】また、上述した実施例においては、プロセ
ス変量信号の変化に基づいて前記プロセス変量信号の値
を補正した後、補正済みのプロセス変量信号に基づいて
ＰＩＤ演算を行なって操作量信号を求め、この操作量信
号に基づいてポンプ１８や調節弁２３等のアクチュエー
タを制御するようにしているが、プロセス変量信号に基
づいてＰＩＤ演算を行なって操作量信号を求めた後、前
記プロセス変量信号の変化に基づいてＰＩＤ演算によっ
て得られた前記操作量信号を補正して、補正済みの操作
量信号に基づいてポンプ１８や調節弁２３等のアクチュ
エータを制御するようにしても良い。 【００４４】このようにしても、上述した実施例と同様
に、プロセス変量信号の値が変化したとき、この変化率
に基づいて操作量信号の値を補正して最適なＰＩＤ制御
を行なうことができる。 【００４５】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ロセス系の応答が通常の動きと異なった場合にも、常に
最適なＰＩＤ制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプロセス制御装置の一実施例を示
すブロック図である。 【図２】図１に示すプロセス制御装置の動作を説明する
ための表図である。 【図３】図１に示すプロセス制御装置を使用したプロセ
ス制御システムの一例を示す構成図である。 【図４】図３に示すプロセス制御システムの動作を説明
するための表図である。 【図５】図１に示すプロセス制御装置を使用したプロセ
ス制御システムの他の一例を示す構成図である。 【図６】従来から知られているプロセス制御装置を使用
したプロセス制御システムの一例を示す構成図である。 【符号の説明】 １ プロセス制御装置 ２ プロセス変量補正回路 ３ ＰＩＤ制御回路（演算回路） ４ 検出器 ５ ２乗演算回路 ６ 変化率演算回路（変化率検出部） ７ ２乗演算回路 ８ スケーリング回路 ９ 変化率増減検知回路 １０ 加減演算回路（補正部） １１ 開平演算回路（補正部）
すブロック図である。 【図２】図１に示すプロセス制御装置の動作を説明する
ための表図である。 【図３】図１に示すプロセス制御装置を使用したプロセ
ス制御システムの一例を示す構成図である。 【図４】図３に示すプロセス制御システムの動作を説明
するための表図である。 【図５】図１に示すプロセス制御装置を使用したプロセ
ス制御システムの他の一例を示す構成図である。 【図６】従来から知られているプロセス制御装置を使用
したプロセス制御システムの一例を示す構成図である。 【符号の説明】 １ プロセス制御装置 ２ プロセス変量補正回路 ３ ＰＩＤ制御回路（演算回路） ４ 検出器 ５ ２乗演算回路 ６ 変化率演算回路（変化率検出部） ７ ２乗演算回路 ８ スケーリング回路 ９ 変化率増減検知回路 １０ 加減演算回路（補正部） １１ 開平演算回路（補正部）
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 制御対象となるプロセスからのプロセス
変量ＰＶを取り込むとともに、演算回路により前記プロ
セス変量ＰＶと予め設定されている設定値ＳＶとに基づ
いて操作量ＭＶを演算して前記プロセスを制御するプロ
セス制御装置において、 前記プロセスからのプロセス変量ＰＶを、予め設定され
た係数Ｋを用いて、前記プロセス変量ＰＶが上昇中であ
れば、 ＰＶ’＝ √〔 ＰＶ２＋Ｋ・（ｄＰＶ／ｄｔ）２ 〕 により補正し、前記プロセス変量ＰＶが下降中であれ
ば、 ＰＶ’＝ √〔 ＰＶ２−Ｋ・（ｄＰＶ／ｄｔ）２ 〕 によって補正するプロセス変量補正手段を有し、 このプロセス変量補正手段によって補正されたプロセス
変量ＰＶ’を用いて前記演算回路により、操作量ＭＶを
求めることを特徴とするプロセス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00451993A JP3393886B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00451993A JP3393886B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | プロセス制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06214608A JPH06214608A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3393886B2 true JP3393886B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=11586305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00451993A Expired - Fee Related JP3393886B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3393886B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP00451993A patent/JP3393886B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06214608A (ja) | 1994-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0142567B1 (en) | Control apparatus for reverse osmosis process system | |
| US6110382A (en) | Automated effluence conditioning and treatment | |
| EP1321836B1 (en) | Controller, temperature controller and heat processor using same | |
| US20180037471A1 (en) | Wastewater treatment system | |
| US20040062658A1 (en) | Control system for progressing cavity pumps | |
| JP3231164B2 (ja) | 浄水場凝集プロセスの制御装置 | |
| JP2004303086A (ja) | 制御装置及び方法、並びに制御状態判定装置及び方法 | |
| JP3393886B2 (ja) | プロセス制御装置 | |
| JP3673066B2 (ja) | 配水圧力制御装置 | |
| JP2005534032A (ja) | 熱陰極電離真空計のための圧力制御脱ガスシステム | |
| KR101745660B1 (ko) | 유량 및 유압 조절 기능을 이용한 다항목 자동수질측정 장치 및 방법 | |
| JP3373269B2 (ja) | 弁制御装置 | |
| JP5259365B2 (ja) | 浄水場におけるｐＨ制御装置 | |
| JP2720552B2 (ja) | 処理水の残留塩素一定制御装置 | |
| US5480769A (en) | Method and apparatus for controlling electrolytic silver recovery for two film processing machines | |
| JPS61156417A (ja) | 温度制御装置 | |
| JP3637997B2 (ja) | ポンプ装置 | |
| JPH10122506A (ja) | 蒸気発生器の給水制御装置 | |
| JPH07275882A (ja) | 下水処理制御装置 | |
| JPS6214201A (ja) | 流量制御装置 | |
| JPH0679717B2 (ja) | 返送汚泥量制御装置 | |
| JP2010088988A (ja) | 曝気槽制御方法および装置 | |
| JPH03226808A (ja) | 流入ゲート制御装置 | |
| JPH04305206A (ja) | 水処理用凝集濾過装置 | |
| CN116839022A (zh) | 一种直流蒸汽发生器给水控制方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080131 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090131 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100131 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |