JP3795439B2 - PID controller - Google Patents
PID controller Download PDFInfo
- Publication number
- JP3795439B2 JP3795439B2 JP2002264550A JP2002264550A JP3795439B2 JP 3795439 B2 JP3795439 B2 JP 3795439B2 JP 2002264550 A JP2002264550 A JP 2002264550A JP 2002264550 A JP2002264550 A JP 2002264550A JP 3795439 B2 JP3795439 B2 JP 3795439B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- display
- pid
- control
- unit
- amount
- 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
Images
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Programmable Controllers (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、PID制御に用いられるPID演算のためのパラメータの設定を容易かつ簡素化したPID制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
PID制御は、P(比例)、I(積分)およびD(微分)の各要素を調整することによって、制御値を速く目標値に安定させる制御手法であり、温度、流量、位置決めなどの多岐にわたる制御分野で利用されている。このようなPID制御は、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)で行うことが難しく、一般に、専用の調節器であるPIDユニットで行っていた。PIDユニットは、PLCに接続され、PLCからの制御指令を受けて制御出力が設定された制御値になるようにPID演算を行うとともに、測定した値をPLCに送信する。
【0003】
上記の制御指令は、PLCの上位装置として設けられたプログラマブル表示器などの制御用表示装置で入力が可能である。また、制御用表示装置は、PLCから送信されてきた測定値の表示も可能である。以降、制御用表示装置についての説明は、プログラマブル表示器の例として説明する。
【0004】
プログラマブル表示器は、PLCを介さずに直接デバイスを接続できるI/Oを備え、PLCと同等な制御機能を有する機種が登場している。このようなプログラマブル表示器は、温度調節器のようなPIDユニットが直接接続されることによって、PIDユニットと直接制御指令やデータのやり取りを行うことができる。
【0005】
PIDユニットをプログラマブル表示器により制御するには、制御に必要な各種のパラメータをプログラマブル表示器から直接入力することができなかった。このような場合、パーソナルコンピュータ(パソコン)にインストールされたパラメータ設定用のエディタでパラメータの入力を行い、その結果を制御命令としてプログラマブル表示器にダウンロードしていた。その制御命令をプログラマブル表示器からPIDユニットに送信することによって、PIDユニットは、その制御命令が要求しているデータをメモリから読み出して、プログラマブル表示器に送信する。プログラマブル表示器は、そのデータが、制御命令に応じた所望の値(正常値)であるか否かを判定し、正常値でなければ、正常値が得られるまで、前述のパソコンからのパラメータの入力以降の操作を繰り返す。このようなチューニング作業を経て、目標とする制御を行うためのP値(比例帯)、I値(積分回数)、D値(微分時間)の数値が決定される。
【0006】
ところが、前述のパラメータ設定用のエディタを用いて上記のチューニング作業のためには、パソコンをプログラマブル表示器に接続する必要があるので、プログラマブル表示器が生産現場などに設置された状態、例えば、制御盤などに組み込まれた状態では、パソコンをプログラマブル表示器に接続することが困難な場合がある。そのような場合、チューニング作業ができなくなる虞がある。
【0007】
これに対し、下記の特許文献1に開示されたプログラマブル表示器では、温度調節器との通信機能(プロトコル変換を含む)と、タッチパネルから入力された値に基づいて演算処理を行う機能とを備えることによって、上記のような不都合を解消することができる。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−34332号公報(公開日:平成13年2月9日)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献1に開示されるプログラマブル表示器によっても、前記のようなチューニング作業が必要となるため、プログラマブル表示器の表示画面上でタッチパネルを介してのパラメータの入力操作を、チューニングの完了まで何度となく繰り返す必要がある。それゆえ、チューニング作業に多くの時間を要する上、理想の制御状態に近づけるような制御命令を設定することは非常に困難であり、かつ熟練を要する。
【0010】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、PID制御のために必要な設定を設定を短時間で簡単にできるようにすることを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明のPID制御装置は、上記の課題を解決するために、検出デバイスによって検出された制御量と設定された目標となる設定値との偏差に基づいてPID演算を行うことによって、制御量が設定値に一致するように上記制御量を操作するための操作量を出力デバイスに与える制御信号を生成するPID演算手段を備えたPID制御装置であって、上記検出デバイスによって検出された制御量を表すアナログ信号を入力するアナログ入力手段と、上記出力デバイスへ与える上記操作量を表すアナログ信号を出力するアナログ出力手段と、表示面を有する表示手段と、上記表示面上での指示位置を検出する指示位置検出手段と、上記アナログ入力手段を介して入力された制御量に基づいて上記制御量の変化を上記表示面に曲線で表示するための描画データを生成するとともに、上記表示面に表示された上記曲線上の指示位置を移動させると、移動に伴って上記指示位置検出手段によって検出された指示位置から算出した指示位置の移動量に基づいて上記曲線の形状が変化するように上記描画データを更新する描画データ生成手段と、上記描画データの変化分に基づいて上記操作量を生成する操作量生成手段とを備え、上記PID演算を行わない場合は、デフォルトとして設定されたタイバック値に基づいて一定の出力を確保することを特徴としている。
【0012】
上記の構成では、検出デバイスによって検出された制御量がアナログ入力手段を介して入力されると、描画データ生成手段によって、その制御量に基づいて、その変化を表す描画データが生成される。この描画データは、表示手段の表示面に曲線として表示される。ここで、描画データの生成をデジタル処理で行う場合は、アナログ信号をデジタルに変換しなければならないので、アナログ入力手段が、アナログ/デジタル変換の機能を備えていてもよい。また、上記の曲線は、直線を特殊な曲線の形態として含む広義の曲線を意味している。
【0013】
例えば、操作者が指で表示面上に表示された曲線を触れるなどして指示すると、その指示位置がタッチパネルなどの指示位置検出手段によって検出される。指示位置の移動量が検出された指示位置から算出されると、描画データ生成手段によって、その移動量に基づいて曲線の形状が変化するように描画データが更新される。このとき、例えば、描画データは、曲線の指示位置での変化が最も大きくなるように更新される。これにより、例えば、図5に破線にて示すように、曲線の特定の部分が指示位置を頂点として変化する。
【0014】
そして、操作量生成手段によって、元の描画データと更新された描画データとの変化分に基づいて操作量が生成される。この操作量は、アナログ出力手段からアナログ信号の操作量が制御信号として出力デバイスに与えられる。この結果、出力デバイスは、その出力値を操作量に応じて変更する。
【0015】
このように、制御量を曲線で表示し、曲線の形状を指示位置で変化させることによって制御量を変更するための操作量を生成するので、制御量をどれほど変更すればよいかを視覚的に把握することができる。それゆえ、簡潔かつ簡単な操作でPID制御のための設定を行うことができる。
【0016】
上記のPID制御装置は、PID演算を行うために用いられるパラメータを上記指示位置の移動量と上記曲線の形状とに基づいて生成するパラメータ生成手段と、上記パラメータを上記表示面に表示させるパラメータ表示手段とを備えることが好ましい。この構成によれば、曲線の形状(例えば、オーバーシュート)が分かれば、どのようなパラメータかを推定することができ、また、指示位置の移動量に基づいてパラメータの値が決定される。そこで、パラメータ生成手段により、このようにしてパラメータを求め、そのパラメータをパラメータ表示手段により表示することで、指示位置が変化したときにどのようなパラメータの値になるかを確認することができる。
【0017】
上記のPID制御装置は、PID演算を行うために用いられるパラメータを入力するパラメータ入力手段を備え、上記描画データ生成手段は、上記パラメータに基づいて上記描画データを更新することが好ましい。このような構成では、描画データ生成手段によって、パラメータ入力手段により入力されたパラメータに基づいて描画データが更新されるので、指示位置の移動で曲線を変位させることで決定した操作量をパラメータによって微調整することができる。
【0018】
上位のいずれのPID制御装置も、上記各手段がプログラマブル表示器に組み込まれて構成されることが好ましい。このような構成では、プログラマブル表示器がPID制御装置の機能を備えるので、プログラマブル表示器に専用のPID制御装置を接続してPID制御を行う必要がなくなる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図1ないし図5に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0020】
本実施の形態に係るPID制御システムは、図2に示すように、検出デバイス1、出力デバイス2およびプログラマブル表示器3を備えている。
【0021】
検出デバイス1は、各種の制御量を電気信号として検出するためのセンサや検出機器である。この検出デバイス1は、制御量に応じたセンサや検出機器が用いられ、例えば、温度制御の場合、熱電対、測温抵抗体、サーミスタ、エンコーダなどであり、流量制御の場合流量センサであり、圧力検出の場合圧力センサである。
【0022】
出力デバイス2は、上記の検出デバイス1によって検出された制御量が設定された設定値に一致するように、後述するプログラマブル表示器3で生成された制御量を操作する操作量を電気信号として出力するデバイスである。例えば、出力デバイス2は、温度制御の場合、炉などの内部温度を、上記のような温度センサによって検出された温度に基づいて設定された温度に調節するようなヒータであり、流量制御の場合、上記の流量センサで検出された流量に基づいて設定された流量となるように流量を調節するバルブである。また、出力デバイス2は、圧縮機の圧力制御の場合、圧縮機の吐出圧力を、圧力センサによって検出された圧力に基づいて設定された圧力となるように、圧縮機を駆動するモータを運転するためのインバータであったりする。
【0023】
PID制御装置としてのプログラマブル表示器3は、CPU31、メモリ部32、VRAM33、ディスプレイ34、グラフィックコントローラ35、タッチパネル36、タッチパネルコントローラ37、アナログ入力部38およびアナログ出力部39を備えている。
【0024】
メモリ部32は、DRAM32a、FEPROM(Flash Erasable and Programmable ROM)32b等のメモリを含んでいる。DRAM32aは、主に、表示制御などの演算処理時の作業用に用いられる他、後述するPID演算処理部12による演算処理に伴って発生するデータの一時的な記憶に用いられる。FEPROM32bは、書き替え可能な読み出し専用のフラッシュメモリであり、一般のパーソナルコンピュータにおけるハードディスクドライブの役割を果たす。フラッシュメモリは、可動部を持たず、かつ衝撃に強いので、劣悪な周囲環境でも安定して動作する。
【0025】
また、FEPROM32bは、図3に示すように、表示制御システムプログラムと、ユーザ画面と、PID演算処理プログラムと、グラフ処理データとをそれぞれ格納するエリアを有している。
【0026】
表示制御システムプログラムは、後述する表示制御部11に該当し、画像表示制御を行うための基本機能を実現するためのプログラムである。
【0027】
PID演算処理プログラムは、後述するPID演算処理部12に該当し、アナログ入力部38から入力された現在の制御量をディスプレイ34にグラフ(曲線)として表示するためのデータを生成し、タッチパネル37上でグラフが、操作者により触れられてドラッグされることで、そのタッチ位置を中心に移動したときの移動量に基づいて、グラフの描画データを更新するための演算処理や、操作量を算出するための演算処理や、PID制御に用いられる各パラメータの生成のための演算処理を行う。また、PID演算処理プログラムは、入力された数値に基づいて、グラフの描画データを更新するための演算処理や、操作量を算出するための演算処理を行う。
【0028】
グラフ処理データは、PID演算プログラムによる、上記の移動量からグラフの描画データを更新する演算処理に用いられる移動量とグラフ変化のパターンに関するデータとを含んでいる。
【0029】
ユーザ画面は、パーソナルコンピュータにインストールされた作画エディタによって作成されて、FEPROM32bにダウンロードされている。このユーザ画面は、ディスプレイ34に表示すべきベース画面や後述するタグのデータおよび各タグに付与された後述する処理認識語W(図3(a)参照)などを含んでおり、表示内容プログラムを構成している。上記のタグは、数値や直線などの動的変化を画面上の任意の位置で表現させるために、所望の位置(領域)に設定される所望の動画機能である。
【0030】
タグは、図4(a)に示すような処理認識語Wを含んでいる。この処理認識語Wは、基本的には、ベース画面上で実行されるべき事象毎に作成されており、識別情報Tと、処理情報Gと、座標情報Cとを一組として備えている。
【0031】
識別情報Tは、前述のタグの種別を識別するための情報である。処理情報Gは、画像を変更するための手続を特定するための情報であり、図4(b)に示すように、種類コードG0、変換情報G1,G2および桁処理情報G3によって構成されている。
【0032】
種類コードG0は、データ処理形態を規定するコードであって、タッチパネル36からの入力データの形態と、ディスプレイ34の表示形態との組み合わせを特定する種類を表す。入力データの形態は、百分率データ(%)または実データ(分、ミリ秒など)であり、表示形態は、数値表示(百分率データまたは実データ)または図形描画である。種類コードG0は、その他、必要に応じて設定される。
【0033】
変換情報G1,G2は、入力されたデータを表示形態(百分率データ、実データなど)に応じた値に変換するためのレンジ幅とレンジ最小値とをそれぞれ表す。変換は、所定の換算式に基づく演算によって行われる。桁処理情報G3は、実データを表示するときのみ設定され、表示する数値の有効桁数やその他の表示書式の制御に用いられる。
【0034】
座標情報Cは、指定された座標に数値を表示または入力する場合、図4(c)に示すように、X軸座標X0、Y軸座標Y0、表示桁数nおよび単位コードdによって構成される。座標(X0,Y0)は、数値の表示位置または入力位置を規定するための座標である。表示桁数nは、表示される数値の桁数を制限するための情報である。単位コードdは、数値の単位に関する情報である。この単位コードdは、不要であれば設定されない。
【0035】
また、座標情報Cは、曲線を描画する場合、図4(d)に示すように、曲線を形成する複数の座標(X1,Y1),…,座標(Xn,Yn)によって構成される。
【0036】
CPU31は、FEPROM32bに格納された前述の表示制御システムプログラムおよびPID演算処理プログラムを実行することにより、プログラマブル表示器3の表示・制御動作およびPID演算処理を実現させる。
【0037】
VRAM33は、ディスプレイ34に表示されるユーザ画面のイメージを一時的に保持するメモリであり、FEPROM32bからのユーザ画面のイメージを水平方向に表示される順にドットデータとして格納している。
【0038】
表示手段としてのディスプレイ34は、液晶パネルやELパネルのような平板型表示素子によって構成されており、後述するパラメータ設定画面6などの画面を表示するための表示面(表示領域)を有している。グラフィックコントローラ35は、VRAM33に展開された画面のイメージを、ディスプレイ34に描画するドライバソフトウェアである。
【0039】
指示位置検出手段としてのタッチパネル36は、ディスプレイ34の表示面上でタッチ位置(指示位置)を検出するために設けられており、アナログ抵抗膜式タッチパネルなどが好適である。タッチパネルコントローラ37は、タッチパネル36の出力電圧を位置検出情報(座標情報)に変換して出力する。
【0040】
アナログ入力手段としてのアナログ入力部38は、前述の検出デバイス1からの検出信号(アナログ値)を取り込んで、CPU31に送信するインターフェースの部分である。このアナログ入力部38は、入力されるアナログ信号(電圧入力および電流入力)を受け入れる入力回路、入力信号に含まれるノイズ成分を除去するローパスフィルタ、ローパスフィルタを経たアナログ信号を増幅するアンプ、アンプを経たアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器などを有している。
【0041】
アナログ出力手段としてのアナログ出力部39は、前述の出力デバイス2への出力信号(アナログ値)を出力するインターフェースの部分である。このアナログ出力部39は、出力すべきデジタルの信号をアナログ信号に変換するD/A変換器、D/A変換器をを経たアナログ信号を増幅するアンプ、アンプを経たアナログ信号(電圧入力および電流入力)を出力する出力回路などを有している。
【0042】
プログラマブル表示器3は、ビットデバイスまたはワードデバイスが示す状態情報のうち、必要な情報を適時にメモリ部32に読み込む一方、上記の処理認識語Wを繰り返し読み出して各処理認識語Wの識別符号Tで特定される入力タグの内容を、ユーザ画面が表示されたタッチパネル36からのユーザによる入力によって変更する。また、プログラマブル表示器3は、これにより、出力タグを変更して、ユーザ画面上の所定の位置に図形を描画したり、数値を表示したりする。
【0043】
続いて、プログラマブル表示器3におけるPID制御のパラメータ設定のための画面について説明する。
【0044】
図5に示すように、パラメータ設定画面6は、パラメータ設定部61と、棒グラフ部62と、グラフウインドウ63と、操作ボタン部64と、モニタ部65とを含んでいる。
【0045】
パラメータ設定部61は、設定表示部61a〜61hからなっている。設定表示部61a〜61hは、それぞれPID制御に必要なパラメータ(数値)を表示するとともに、パラメータを増減させるための増減ボタンを備えている。ここでのパラメータの入力は、操作者がタッチパネル36における増減ボタンの位置を押すことで行われるので、タッチパネル36がパラメータ入力手段として機能する。また、キーボードやテンキーなどの数値入力装置をパラメータ入力手段として用い、パラメータを設定表示部61a〜61hに直接入力できるようにしてもよい。
【0046】
設定表示部61aは、設定値を現在値の百分率で表した数値を表示する。設定表示部61bは、タイバック値を表示する。例えば、温度制御では、PID演算を行うとき、定格出力の12〜18%の出力で動作するシステムでも、PID演算を行わないときでも、最低で10%の出力を確保しないと、プラスチック加熱用の炉を加熱し続けないと、炉内のプラスチックが固化してしまう。このため、PID演算を行わないときに出力値が“0”となる仕様ではシステム上で上記のような不都合がある場合、一定の出力を確保するためのデフォルトとしてタイバック値を設定する。
【0047】
設定表示部61cは、比例動作をする範囲を特定するための比例帯(P値)を表示する。設定表示部61dは積分回数(I値)を表示し、設定表示部61eは微分時間(D値)を表示する。
【0048】
設定表示部61fは、PID演算を行わない範囲を表示する。この範囲では、現在値が目標値に近づいたら、たとえ差分偏差があっても演算が行われない。
【0049】
設定表示部61gは、現在値を理想値に近づけるためのバイアス値を表示する。設定表示部61hは、フィルタリングするときのデータのサンプリング時間を表示する。このサンプリング時間は、入力された現在値に重畳しているノイズを除去するために、複数回サンプリングした現在値の平均値をとることによってフィルタリングするときのサンプリングに要する時間である。
【0050】
棒グラフ部62は、棒グラフ62a〜62cからなっている。棒グラフ62aは目標値を示し、棒グラフ62bは出力値を示し、棒グラフ62cは出力値を示す。棒グラフ62a〜62cは、三角形の指示部でそれぞれの値を指示する。
【0051】
グラフウインドウ63は、制御量を表すグラフを表示する。このグラフウインドウ63に表示されるグラフは、前述の座標情報C(図4(d)参照)に基づいて描画される。
【0052】
操作ボタン部64は、操作ボタン64a〜64cからなっている。操作ボタン64a〜64cは、主に、値を決定するために用いられ、例えば、グラフの頂点を固定したり、各設定表示部61a〜61hの表示値を決定したりするときに操作する。したがって、操作ボタン部64に設けられるボタン数は任意であり、決定する値に対応付けられて設けられる。
【0053】
モニタ部65は、現在値を表示する現在値表示部65aと、設定値を表示する設定値表示部65bとを有している。現在値と設定値とを表示することによって、モニタ表示を行う。例えば、温度制御の場合、現在値として現在温度が表示され、設定値として設定温度が表示される。現在値表示部65aおよび設定値表示部65bは、前述の座標情報C(図4(c)参照)の座標で特定された異なる位置に設けられる。また、現在値表示部65aおよび設定値表示部65bに表示される数値は、前述の処理情報G(図4(b)参照)にしたがった処理で表示される。
【0054】
さらに、プログラマブル表示器3におけるPID制御を行う要部について説明する。
【0055】
図1に示すように、プログラマブル表示器3においては、表示制御部11およびPID演算処理部12が設けられている。表示制御部11およびPID演算処理部12は、CPU31が、前述の表示処理システムプログラムおよびPID演算処理プログラムをそれぞれ実行することによって実現される機能ブロックである。
【0056】
PID演算手段としてのPID演算処理部12には、アナログ入力部39でデジタル化された検出デバイス1からの現在の制御量(現在値)のデータがPID演算処理部13を介して入力される。PID演算処理部12の描画データ生成手段としての描画演算部12aは、その現在値のデータを図5に示すグラフウインドウ63にグラフC1として表示させるように、現在値のデータをグラフウインドウ63内の座標データ(描画データ)に変換する演算を行う。
【0057】
また、描画演算部12aは、操作者の指がタッチパネル36に触れながらY方向(図中の矢印方向)へ移動するとき、その移動に応じた移動距離および方向(座標の増減)のデータをタッチパネル36から取得すると、その増減データに基づいて、操作者の指がタッチパネル36に触れているタッチ位置(指示位置)の変位が最も大きくなり、その位置から遠ざかるにしたがって変位が小さくなるように、グラフの描画データを変更する演算を行う。この演算には、FEPROM32bに記憶されているグラフ処理データのグラフ変化のパターンに関するデータが用いられる。しかも、描画演算部12aは、設定表示部61a〜61hに表示されている各パラメータが操作者の入力によって更新されると、そのパラメータに基づいて変更する描画データを算出する。
【0058】
また、描画演算部12aは、設定表示部61a〜61hに入力された各パラメータまたは解析部12cによって生成されたパラメータに基づいて描画データを作成する。具体的には、描画演算部12aは、パラメータに基づいてPID演算を行うことによって、グラフの変化部分の形状を決定し、タッチ位置の変化量に応じてグラフの変化部分の描画データを算出する。
【0059】
さらに、描画演算部12aは、棒グラフ部62の各棒グラフ62a〜62cの指示部を表示するためのデータをそれぞれの値に応じた位置に表示するように生成する。
【0060】
PID演算処理部12の操作量生成手段としての操作量演算部12bは、現在値の描画データと上記の変更された描画データとを比較し、両者の差に基づいて出力デバイス2に与えるための操作量を算出する。また、操作量演算部12bは、前述の設定表示部61a〜61hに表示されたパラメータまたは解析部12cによって生成されたパラメータに基づいてPID演算を行うことによって、操作量を算出する。
【0061】
PID演算処理部12のパラメータ生成手段としての解析部12cは、描画演算部12aによって変更された描画データを解析して、背設定表示部61a〜61hに表示すべきパラメータを生成する。具体的には、解析部12cは、タッチ位置が変化した部分のグラフの形状を特定し、その形状から各パラメータの種類を特定するとともに、タッチ位置の変化量から特定されたパラメータの値を算出する。グラフの形状は、例えば、グラフの座標データとFEPROM32bに記憶された各種のグラフパターン(オーバーシュート、アンダーシュート、直流部など)の座標データとを比較して最も近いグラフパターンに基づいて特定されるが、その特定の手法はこれに限定されない。
【0062】
また、解析部12cは、現在値の描画データと上記の変更された描画データとを比較し、両者の差に基づいて変化のパターンを特定し、その変化パターンから各パラメータを推定してもよい。
【0063】
表示制御部11は、描画演算部12aによって算出された描画データに基づいて、グラフウインドウ63にグラフを描く。また、表示制御部11は、解析部12cによって生成されたパラメータを設定表示部61a〜61hに表示する。さらに、パラメータ表示手段としての表示制御部11は、設定表示部61aに設定された設定値をパラメータ設定画面6におけるモニタ部65の設定値表示部65aに表示させるとともに、アナログ入力部38から入力された現在値をモニタ部65の現在値表示部65bに表示させる。
【0064】
引き続き、上記のように構成されるPID制御システムの動作について説明する。ここでは、炉内の温度制御をする場合について説明する。
【0065】
まず、検出デバイス1としての熱電対から出力された現在値を示す検出信号は、アナログ入力部38から入力され、ここでデジタル信号に変換される。描画演算部12aは、デジタルの現在値を取得すると、その現在値を棒グラフ62cおよびグラフウインドウ63に表示する。
【0066】
ここで、操作者がタッチパネル36におけるグラフウインドウ63上のグラフの位置に触れた状態でその触れた位置(指示位置)を上方向または下方向に移動(ドラッグ)させると、描画演算部12aは、タッチパネル36から出力された移動の始点および終点の座標のデータから移動量および方向(座標の増減)のデータを算出して取得する。すると、描画演算部12aは、移動したその増減データに基づいて、変更すべき描画データを算出する。このとき、グラフ処理データのグラフ変化のパターンに関するデータが用いられる。このデータには、移動量に応じて指示位置からの距離に応じた増減量や変化し始める両端の位置が予め定められている。したがって、例えば、図5に示すように、グラフC1における指示位置P0が指示位置P1まで上方向にドラッグされたとき、破線で示すような描画データが新たに算出され、グラフウインドウ63にグラフC2として表示される。
【0067】
一度のドラッグで所望のグラフに変更できないときは、異なる指示位置をドラッグすることで所望のグラフを形成していく。このとき、操作ボタン部64の例えば操作ボタン64aをON操作することによって、一度変化したグラフの頂点位置(グラフC2の場合指示位置P2)が描画演算部12aによって固定される。これにより、すでに調整したグラフ形状をくずすことなく、他の箇所のグラフ形状を調整することができる。また、描画演算部12aによって、設定表示部61a〜61hで変更されたパラメータに基づいて、新たな描画データが作成されるので、所望のパラメータを微妙に変更することによって、指示位置のドラッグでは難しいグラフ形状の微調整を行うことができる。それゆえ、高精度に操作量を決定することができる。
【0068】
温度調節器などの専用のPID制御装置では、パラメータの設定をオートチューニングで行うことができる機種がある。しかしながら、オートチューニングは、チューニング作業を操作者にさせなくすることができるものの、操作者の調整の意向を十分に反映させることができないので、所望の制御を行うという観点では満足できない機能である。
【0069】
これに対し、前述のように、グラフ形状の微調整を行う手法では、グラフ形状を荒く作成し、パラメータの入力でグラフ形状を微調整することで、操作者のほぼ所望どおりに操作量を決定することができる。
【0070】
一方、解析部12cは、タッチ位置が変化した部分のグラフの形状を特定し、その形状から各パラメータの種類を特定するとともに、タッチ位置の変化量から特定されたパラメータの値を算出する。このようにして得られた各パラメータは、表示制御部11によって設定表示部61a〜61hに表示される。
【0071】
例えば、P値(微分時間)やタイバック値は、なだらかな曲線から急峻に変化する曲線へ変化する場合大きくなり、その逆の曲線の変化に対しては小さくなる。具体的には、図6に示すように、実線にて示す今までの出力結果を表すグラフA上で操作者がタッチした点O1の座標を(X1,Y1)とし、操作者がその点Oのドラッグを終了した点O2の座標を(X2,Y2)とすると、点O2を含む新たにグラフBが描画される。このような新たなグラフBについて、Y軸座標の変化すなわちY1からY2への変化に伴うグラフAからグラフBへの変化のパターンが、オーバーシュートの部分の変化であることが特定されると、オーバーシュートの変化が依存するP値のパラメータを大きくする。また、描画演算部12aは、そのパラメータを用いてグラフBの描画データを生成してもよい。
【0072】
また、新たなグラフの描画に伴って、操作量演算部12bは、現在値の描画データと変更後の描画データとを同一のX座標値について比較し、両者の差を操作量に変換する。この操作量は、出力デバイス2の出力値の増減量として、アナログ出力部39に与えられる。アナログ出力部39が、その操作量(ヒータ電流)をデジタル信号に変換して出力デバイス2与えると、出力デバイス39としてのヒータは、その操作量に応じてヒータ電流を増大させて温度(出力値)を変更する。このとき検出デバイス1は、出力デバイス39の出力値が変わったことにより新たな現在温度を検出する。この現在温度は、前述のように、アナログ入力部38からプログラマブル表示器3内に取り込まれて、グラフ表示およびモニタ部65へのモニタ表示に反映される。また、モニタ部65には、設定値としての設定温度も表示されるので、設定温度に対する現在温度を比較することができる。
【0073】
なお、棒グラフ62cの指示部をドラッグすることによって現在値を変更するようにしてもよい。この場合、解析部12cが、変更前の現在値と変更後の現在値とを比較することによって、描画データからパラメータを特定する前述の処理と同様にして各パラメータを特定する。
【0074】
以上に述べたように、本実施の形態のPID制御システムは、ディスプレイ34に表示されたグラフをドラッグすることによって、出力デバイス2に与える操作量と、そのときのパラメータとが決定されるので、視覚的に操作量を決定することができる。これにより、従来のように、最適なパラメータを決定するために何度もパラメータを変更して操作量を調整するという作業が不要になり、チューニングに要する手間が大幅に軽減される。また、現在値をグラフとして表示するので、操作量を出力デバイス2に与えた結果を容易に確認することができる。
【0075】
しかも、プログラマブル表示器3がアナログ入力部38およびアナログ出力部39を備えることによって、検出デバイス1からのアナログの制御量を直接プログラマブル表示器3に入力するとともに、アナログの操作量をプログラマブル表示器3から直接出力デバイス2へ出力することができる。これにより、モニタ部65のようなモニタ機能を付加すれば、プログラマブル表示器3単体で温度調節器のようなPID制御装置を構成することができ、専用のPID制御装置が不要になる。その結果、システム構成を簡素化することができる。しかも、複数種の制御量を制御するためのPID演算処理プログラムを個々に用意したり、PID演算処理プログラムそのものに汎用性を持たせるなどすることによって、異なる種類(温度、流量、圧力など)の制御量を制御する汎用のPID制御装置を提供することができる。
【0076】
なお、本実施の形態では、プログラマブル表示器3のタッチパネル36にユーザが触れてグラフをドラッグする例について説明したが、グラフをドラッグする方法はこれに限定されない。例えば、タッチパネル36を備えていない表示器やパーソナルコンピュータなどでは、マウスなどのポイントデバイスを用いることによって、同様にグラフをドラッグすることができる。
【0077】
また、PID演算処理部12における各種の演算処理は、前述の手法に限らず、同様の結果を得ることができれば、他の手法を用いて行ってもよい。
【0078】
また、図5に示すパラメータ設定画面6の表示についても、タグを用いた前述の手法に限らず、他の手法を用いてもよい。例えば、パーソナルコンピュータなどにおいて、上記のパラメータ設定画面6と同様にグラフのドラッグやパラメータの入力が可能なアプリケーションプログラムをインストールしておく。
【0079】
ところで、プログラマブル表示器3は、メモリ部32にSRAMを備えたり、メモリカードへのデータの読み書きが可能なリーダ/ライターを備えたりすることで、現在値をタンキングすることができる。タンキングされたデータを用いることによって、トレンドグラフを作成したり、日報などの帳票を帳票を作成することができる。
【0080】
また、プログラマブル表示器3は、シリアル通信用インターフェースを備えることによって、PID制御装置としてではなく、プログラマブル表示器としての本来の機能も併せ持つことができる。これにより、PID制御装置として使用しないときには、プログラマブル表示器3をPLCと接続して、デバイスの制御や動作状態の表示などを行う。
【0081】
【発明の効果】
以上のように、本発明のPID制御装置は、検出デバイスによって検出された制御量と設定された目標となる設定値との偏差に基づいてPID演算を行うことによって、制御量が設定値に一致するように上記制御量を操作するための操作量を出力デバイスに与える制御信号を生成するPID演算手段と、上記検出デバイスによって検出された制御量を表すアナログ信号を入力するアナログ入力手段と、上記出力デバイスへ与える上記操作量を表すアナログ信号を出力するアナログ出力手段と、表示面を有する表示手段と、上記表示面上での指示位置を検出する指示位置検出手段と、上記アナログ入力手段を介して入力された制御量に基づいて上記制御量の変化を上記表示面に曲線で表示するための描画データを生成するとともに、上記表示面に表示された上記曲線上の指示位置を移動させると、移動に伴って上記指示位置検出手段によって検出された指示位置から算出した指示位置の移動量に基づいて上記曲線の形状が変化するように上記描画データを更新する描画データ生成手段と、上記描画データの変化分に基づいて上記操作量を生成する操作量生成手段とを備え、上記PID演算を行わない場合は、デフォルトとして設定されたタイバック値に基づいて一定の出力を確保する構成である。
【0082】
これにより、制御量を曲線で表示し、曲線を指示位置で変位させることで操作量を生成するので、制御量をどれほど変更すればよいかを視覚的に把握することができる。それゆえ、簡潔かつ簡単な操作でPID制御のための設定を行うことができる。したがって、操作量を調整するチューニング作業に要する手間を大幅に軽減して、PID制御を効率的に行うことができるという効果を奏する。
【0083】
上記のPID制御装置は、PID演算を行うために用いられるパラメータを上記指示位置の移動量と上記曲線の形状とに基づいて生成するパラメータ生成手段と、上記パラメータを上記表示面に表示させるパラメータ表示手段とを備えるので、指示位置の変化により所望の操作量を決定したときに、どのようなパラメータを用いたことになるかを把握することができる。したがって、そのパラメータを記録しておくことによって、同様な操作量を再現することができるという効果を奏する。
【0084】
上記のPID制御装置は、PID演算を行うために用いられるパラメータを入力するパラメータ入力手段を備え、上記描画データ生成手段は、上記パラメータに基づいて上記描画データを更新するので、指示位置の移動で曲線を変位させることで決定した操作量をパラメータによって微調整することができる。したがって、より精度の高いPID制御を行うことができるという効果を奏する。
【0085】
上位のいずれのPID制御装置も、上記各手段がプログラマブル表示器に組み込まれて構成されるので、プログラマブル表示器がPID制御装置の機能を備えることになり、プログラマブル表示器に専用のPID制御装置を接続してPID制御を行う必要がなくなる。したがって、制御システムの構成を簡素化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るPID制御システムの要部の構成を示すブロック図である。
【図2】上記PID制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図3】上記PID制御システムにおけるプログラマブル表示器のFEPROMに格納されるプログラムおよびデータを示す図である。
【図4】(a)ないし(d)はそれぞれ上記プログラマブル表示器などで表示されるユーザ画面に含まれる処理認識語の構成を示す説明図、その処理認識語における処理情報の構成を示す説明図、上記処理認識語における処理情報の構成を示す説明図、上記処理認識語における2種類の座標情報の構成を示す説明図である。
【図5】PID制御に用いるパラメータを設定するためのパラメータ設定画面を表示した上記プログラマブル表示器を示す正面図である。
【図6】上記パラメータ設定画面に設定されるグラフをドラッグ操作で変化させたときにその変化をパラメータに変換する仕組みを示す図である。
【符号の説明】
1 検出デバイス
2 出力デバイス
3 プログラマブル表示器(PID制御装置)
6 パラメータ設定画面
11 表示制御手段(パラメータ表示手段)
12 PID演算処理部(PID演算手段)
12a 描画演算部(描画データ生成手段)
12b 操作量生成手段(操作量演算部)
12c 解析部(パラメータ生成手段)
34 ディスプレイ(表示手段)
36 タッチパネル(指示位置検出手段,パラメータ入力手段)
38 アナログ入力部(アナログ入力手段)
39 アナログ出力部(アナログ出力手段)
65 グラフウインドウ
C1,C2 グラフ(曲線)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a PID control device that facilitates and simplifies the setting of parameters for PID calculation used for PID control.
[0002]
[Prior art]
PID control is a control method that stabilizes a control value quickly to a target value by adjusting each element of P (proportional), I (integral), and D (derivative), and has a wide range of temperature, flow rate, positioning, etc. Used in the control field. Such PID control is difficult to be performed by a programmable logic controller (PLC), and is generally performed by a PID unit which is a dedicated regulator. The PID unit is connected to the PLC, receives a control command from the PLC, performs PID calculation so that the control output becomes a set control value, and transmits the measured value to the PLC.
[0003]
The above control command can be input by a control display device such as a programmable display provided as a host device of the PLC. The control display device can also display the measurement values transmitted from the PLC. Hereinafter, the description of the control display device will be described as an example of a programmable display.
[0004]
Programmable displays are equipped with I / O that can directly connect devices without going through a PLC, and a model having a control function equivalent to a PLC has appeared. Such a programmable display device can directly exchange control commands and data with the PID unit by directly connecting a PID unit such as a temperature controller.
[0005]
In order to control the PID unit by a programmable display, various parameters necessary for the control cannot be directly input from the programmable display. In such a case, parameters are input using an editor for parameter setting installed in a personal computer (personal computer), and the result is downloaded as a control command to a programmable display. By transmitting the control command from the programmable display to the PID unit, the PID unit reads the data requested by the control command from the memory and transmits the data to the programmable display. The programmable display determines whether or not the data is a desired value (normal value) according to the control command. If the data is not normal, the programmable indicator displays parameter values from the personal computer until the normal value is obtained. Repeat operations after input. Through such tuning work, numerical values of P value (proportional band), I value (number of integrations), and D value (differential time) for performing the target control are determined.
[0006]
However, since the above-described tuning operation using the parameter setting editor described above requires a personal computer to be connected to a programmable display, the state where the programmable display is installed at a production site, for example, control In a state where it is incorporated in a panel or the like, it may be difficult to connect the personal computer to the programmable display. In such a case, there is a possibility that the tuning operation cannot be performed.
[0007]
On the other hand, the programmable display disclosed in Patent Literature 1 below includes a communication function (including protocol conversion) with the temperature controller and a function of performing arithmetic processing based on a value input from the touch panel. As a result, the above inconvenience can be solved.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-34332 A (publication date: February 9, 2001)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described tuning operation is also required by the programmable display disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, so that the parameter input operation via the touch panel on the display screen of the programmable display is not performed. It must be repeated many times until completion. Therefore, it takes a lot of time for the tuning work, and it is very difficult and skillful to set a control command to bring it close to the ideal control state.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to easily set a setting necessary for PID control in a short time.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the PID control device of the present invention performs the PID calculation based on the deviation between the control amount detected by the detection device and the set target setting value. A PID control device comprising PID calculation means for generating a control signal for giving an output to an output device an operation amount for operating the control amount so as to coincide with a set value, wherein the control amount detected by the detection device is An analog input means for inputting an analog signal representing, an analog output means for outputting an analog signal representing the operation amount given to the output device, a display means having a display surface, and a designated position on the display surface are detected. In order to display a change in the control amount as a curve on the display surface based on the control position input via the indicated position detection means and the analog input means When drawing data is generated and the indicated position on the curve displayed on the display surface is moved, the moving amount of the indicated position calculated from the indicated position detected by the indicated position detecting means is associated with the movement. Drawing data generation means for updating the drawing data so that the shape of the curve changes, and an operation amount generation means for generating the operation amount based on a change in the drawing data. When the PID calculation is not performed, a certain output is secured based on the tieback value set as a default. It is characterized by that.
[0012]
In the above configuration, when the control amount detected by the detection device is input via the analog input unit, the drawing data generation unit generates drawing data representing the change based on the control amount. This drawing data is displayed as a curve on the display surface of the display means. Here, when the drawing data is generated by digital processing, the analog signal must be converted to digital, so the analog input means may have an analog / digital conversion function. The above curve means a broad curve including a straight line as a special curve form.
[0013]
For example, when an operator gives an instruction by touching a curve displayed on the display surface with a finger, the indicated position is detected by an indicated position detecting means such as a touch panel. When the movement amount of the designated position is calculated from the detected designated position, the drawing data generation means updates the drawing data so that the shape of the curve changes based on the movement amount. At this time, for example, the drawing data is updated so that the change at the indicated position of the curve becomes the largest. Thereby, for example, as indicated by a broken line in FIG. 5, a specific portion of the curve changes with the designated position as the apex.
[0014]
Then, an operation amount is generated by the operation amount generation means based on the change between the original drawing data and the updated drawing data. As for this operation amount, the operation amount of the analog signal is given to the output device as a control signal from the analog output means. As a result, the output device changes its output value according to the operation amount.
[0015]
In this way, the control amount is displayed as a curve, and an operation amount for changing the control amount is generated by changing the shape of the curve at the indicated position, so it is possible to visually determine how much the control amount should be changed. I can grasp it. Therefore, setting for PID control can be performed with a simple and simple operation.
[0016]
The PID control device includes parameter generation means for generating a parameter used for performing a PID calculation based on the movement amount of the indicated position and the shape of the curve, and a parameter display for displaying the parameter on the display surface. Means. According to this configuration, if the shape of the curve (for example, overshoot) is known, what kind of parameter can be estimated, and the parameter value is determined based on the movement amount of the designated position. Thus, the parameter generation means obtains the parameter in this way, and displays the parameter on the parameter display means, so that it is possible to confirm what value of the parameter will be when the indicated position changes.
[0017]
It is preferable that the PID control device includes a parameter input unit that inputs parameters used for performing a PID calculation, and the drawing data generation unit updates the drawing data based on the parameters. In such a configuration, since the drawing data is updated by the drawing data generation unit based on the parameter input by the parameter input unit, the operation amount determined by displacing the curve by moving the designated position Can be adjusted.
[0018]
It is preferable that any upper-level PID control device is configured by incorporating the above-described units in a programmable display. In such a configuration, since the programmable display device has the function of the PID control device, it is not necessary to perform PID control by connecting a dedicated PID control device to the programmable display device.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 as follows.
[0020]
As shown in FIG. 2, the PID control system according to the present embodiment includes a detection device 1, an
[0021]
The detection device 1 is a sensor or a detection device for detecting various control amounts as electrical signals. This detection device 1 uses a sensor or a detection device according to the control amount, for example, in the case of temperature control, a thermocouple, a resistance temperature detector, a thermistor, an encoder, etc. In the case of pressure detection, it is a pressure sensor.
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
Further, as shown in FIG. 3, the
[0026]
The display control system program corresponds to the
[0027]
The PID calculation processing program corresponds to the PID
[0028]
The graph processing data includes a movement amount used for calculation processing for updating the graph drawing data from the movement amount by the PID calculation program and data relating to a graph change pattern.
[0029]
The user screen is created by a drawing editor installed in the personal computer and downloaded to the
[0030]
The tag includes a processing recognition word W as shown in FIG. The processing recognition word W is basically created for each event to be executed on the base screen, and includes identification information T, processing information G, and coordinate information C as a set.
[0031]
The identification information T is information for identifying the type of tag described above. The processing information G is information for specifying a procedure for changing an image, and includes a type code G0, conversion information G1, G2, and digit processing information G3 as shown in FIG. 4B. .
[0032]
The type code G0 is a code that defines a data processing form, and represents a type that specifies a combination of the form of input data from the
[0033]
The conversion information G1, G2 represents a range width and a range minimum value for converting the input data into values according to the display form (percent data, actual data, etc.), respectively. The conversion is performed by calculation based on a predetermined conversion formula. The digit processing information G3 is set only when actual data is displayed, and is used for controlling the number of significant digits to be displayed and other display formats.
[0034]
When displaying or inputting a numerical value at the designated coordinates, the coordinate information C is constituted by an X-axis coordinate X0, a Y-axis coordinate Y0, a display digit number n, and a unit code d as shown in FIG. . The coordinates (X0, Y0) are coordinates for defining a numerical display position or input position. The display digit number n is information for limiting the number of digits of the displayed numerical value. The unit code d is information relating to a numerical unit. This unit code d is not set if it is not necessary.
[0035]
In addition, when drawing a curve, the coordinate information C is constituted by a plurality of coordinates (X1, Y1),..., Coordinates (Xn, Yn) forming a curve, as shown in FIG.
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
Then, the screen for the parameter setting of PID control in the
[0044]
As shown in FIG. 5, the
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
The
[0051]
The
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
Furthermore, the principal part which performs PID control in the
[0055]
As shown in FIG. 1, in the
[0056]
Data of the current control amount (current value) from the detection device 1 digitized by the
[0057]
Further, when the operator's finger touches the
[0058]
In addition, the
[0059]
Furthermore, the drawing
[0060]
An operation
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
The
[0064]
Next, the operation of the PID control system configured as described above will be described. Here, a case where temperature control in the furnace is performed will be described.
[0065]
First, a detection signal indicating a current value output from a thermocouple as the detection device 1 is input from the
[0066]
Here, when the operator touches a position of the graph on the
[0067]
When the desired graph cannot be changed by one drag, a desired graph is formed by dragging different designated positions. At this time, for example, when the
[0068]
In a dedicated PID control device such as a temperature controller, there are models that can perform parameter setting by auto-tuning. However, although auto-tuning can prevent the operator from performing the tuning work, it cannot fully reflect the operator's intention to adjust, and is an unsatisfactory function in terms of performing desired control.
[0069]
On the other hand, as described above, the method of finely adjusting the graph shape creates a rough graph shape and fine-tunes the graph shape by inputting parameters, thereby determining the operation amount almost as desired by the operator. can do.
[0070]
On the other hand, the
[0071]
For example, the P value (differential time) and the tieback value increase when the curve changes from a gentle curve to a sharply changing curve, and decrease when the opposite curve changes. Specifically, as shown in FIG. 6, the coordinates of the point O1 touched by the operator on the graph A representing the output result so far indicated by a solid line is (X1, Y1), and the operator If the coordinates of the point O2 where the dragging of (X2) is completed are (X2, Y2), a new graph B including the point O2 is drawn. For such a new graph B, if it is specified that the change pattern of the Y-axis coordinate, that is, the change from the graph A to the graph B accompanying the change from Y1 to Y2, is a change in the overshoot part, Increase the parameter of the P value on which the change in overshoot depends. In addition, the drawing
[0072]
As the new graph is drawn, the operation
[0073]
It should be noted that the current value may be changed by dragging the indicating part of the
[0074]
As described above, the PID control system according to the present embodiment determines the operation amount to be given to the
[0075]
In addition, since the
[0076]
In the present embodiment, the example in which the user touches the
[0077]
Various arithmetic processes in the PID
[0078]
Further, the display of the
[0079]
By the way, the
[0080]
Moreover, the
[0081]
【The invention's effect】
As described above, the PID control apparatus of the present invention performs the PID calculation based on the deviation between the control amount detected by the detection device and the set target set value, so that the control amount matches the set value. PID calculation means for generating a control signal for giving an operation amount for operating the control amount to the output device, analog input means for inputting an analog signal representing the control amount detected by the detection device, and An analog output means for outputting an analog signal representing the operation amount given to the output device, a display means having a display surface, an indicated position detection means for detecting an indicated position on the display surface, and the analog input means And generating drawing data for displaying a change in the control amount as a curve on the display surface based on the control amount input in When the indicated position on the displayed curve is moved, the shape of the curve is changed so that the shape of the curve is changed based on the movement amount of the indicated position calculated from the indicated position detected by the indicated position detecting means along with the movement. Drawing data generating means for updating drawing data; and an operation amount generating means for generating the operation amount based on a change in the drawing data. When the PID calculation is not performed, a certain output is secured based on the tieback value set as a default. It is a configuration.
[0082]
Thereby, the control amount is displayed as a curve, and the operation amount is generated by displacing the curve at the designated position, so it is possible to visually grasp how much the control amount should be changed. Therefore, setting for PID control can be performed with a simple and simple operation. Therefore, it is possible to greatly reduce the labor required for the tuning operation for adjusting the operation amount, and to perform the PID control efficiently.
[0083]
The PID control device includes parameter generation means for generating a parameter used for performing a PID calculation based on the movement amount of the indicated position and the shape of the curve, and a parameter display for displaying the parameter on the display surface. Therefore, it is possible to grasp what parameters are used when a desired operation amount is determined based on a change in the designated position. Therefore, by recording the parameters, the same operation amount can be reproduced.
[0084]
The PID control device includes parameter input means for inputting parameters used for performing PID calculation, and the drawing data generation means updates the drawing data based on the parameters. The operation amount determined by displacing the curve can be finely adjusted by the parameter. Therefore, there is an effect that more accurate PID control can be performed.
[0085]
Since any of the higher-level PID control devices is configured by incorporating the above-mentioned means into a programmable display, the programmable display has the function of the PID control device, and a dedicated PID control device is provided for the programmable display. There is no need to connect and perform PID control. Therefore, there is an effect that the configuration of the control system can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a PID control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the PID control system.
FIG. 3 is a diagram showing a program and data stored in FEPROM of a programmable display in the PID control system.
FIGS. 4A to 4D are explanatory diagrams showing a configuration of processing recognition words included in a user screen displayed on the programmable display or the like, and an explanatory diagram showing a configuration of processing information in the processing recognition words, respectively. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of processing information in the processing recognition word, and an explanatory diagram showing a configuration of two types of coordinate information in the processing recognition word.
FIG. 5 is a front view showing the programmable display displaying a parameter setting screen for setting parameters used for PID control.
FIG. 6 is a diagram illustrating a mechanism for converting a graph set on the parameter setting screen into a parameter when the graph is changed by a drag operation;
[Explanation of symbols]
1 Detection device
2 Output device
3 Programmable display (PID controller)
6 Parameter setting screen
11 Display control means (parameter display means)
12 PID calculation processing unit (PID calculation means)
12a Drawing operation part (drawing data generation means)
12b Operation amount generation means (operation amount calculation unit)
12c Analysis unit (parameter generation means)
34 Display (display means)
36 Touch panel (indicated position detection means, parameter input means)
38 Analog input section (analog input means)
39 Analog output (analog output means)
65 Graph window
C1, C2 graph (curve)
Claims (5)
上記検出デバイスによって検出された制御量を表すアナログ信号を入力するアナログ入力手段と、
上記出力デバイスへ与える上記操作量を表すアナログ信号を出力するアナログ出力手段と、
表示面を有する表示手段と、
上記表示面上での指示位置を検出する指示位置検出手段と、
上記アナログ入力手段を介して入力された制御量に基づいて上記制御量の変化を上記表示面に曲線で表示するための描画データを生成するとともに、上記表示面に表示された上記曲線上の指示位置を移動させると、移動に伴って上記指示位置検出手段によって検出された指示位置から算出した指示位置の移動量に基づいて上記曲線の形状が変化するように上記描画データを更新する描画データ生成手段と、
上記描画データの変化分に基づいて上記操作量を生成する操作量生成手段とを備え、
上記PID演算を行わない場合は、デフォルトとして設定されたタイバック値に基づいて一定の出力を確保することを特徴とするPID制御装置。An operation amount for operating the control amount so that the control amount matches the set value by performing PID calculation based on a deviation between the control amount detected by the detection device and the set target set value. A PID control device comprising a PID calculation means for generating a control signal for supplying to the output device,
Analog input means for inputting an analog signal representing a control amount detected by the detection device;
Analog output means for outputting an analog signal representing the operation amount to be given to the output device;
Display means having a display surface;
Indicated position detecting means for detecting the indicated position on the display surface;
Based on the control amount input through the analog input means, the drawing data for displaying the change in the control amount as a curve on the display surface is generated and the instruction on the curve displayed on the display surface Drawing data generation for updating the drawing data so that when the position is moved, the shape of the curve changes based on the amount of movement of the designated position calculated from the designated position detected by the designated position detecting means. Means,
An operation amount generating means for generating the operation amount based on a change amount of the drawing data ,
When the PID calculation is not performed, a constant output is ensured based on a tieback value set as a default .
上記パラメータを上記表示面に表示させるパラメータ表示手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のPID制御装置。Parameter generating means for generating parameters used for performing PID calculation based on the amount of movement of the indicated position and the shape of the curve;
The PID control apparatus according to claim 1, further comprising parameter display means for displaying the parameter on the display surface.
上記描画データ生成手段は、上記パラメータに基づいて上記描画データを更新することを特徴とする請求項1に記載のPID制御装置。A parameter input means for inputting parameters used for performing the PID calculation;
The PID control apparatus according to claim 1, wherein the drawing data generation unit updates the drawing data based on the parameter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002264550A JP3795439B2 (en) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | PID controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002264550A JP3795439B2 (en) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | PID controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004102721A JP2004102721A (en) | 2004-04-02 |
JP3795439B2 true JP3795439B2 (en) | 2006-07-12 |
Family
ID=32263960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002264550A Expired - Fee Related JP3795439B2 (en) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | PID controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3795439B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5484932B2 (en) * | 2010-01-28 | 2014-05-07 | アズビル株式会社 | PID adjustment support apparatus and method |
JP5494422B2 (en) * | 2010-11-01 | 2014-05-14 | 三菱電機株式会社 | Hot water storage hot water supply system |
JP2019046026A (en) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | アズビル株式会社 | Control device and parameter setting method |
JP2019106812A (en) * | 2017-12-13 | 2019-06-27 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | Inverter device |
CN113313073A (en) * | 2021-06-28 | 2021-08-27 | 宁波智能装备研究院有限公司 | Method and system for holding and controlling micromanipulation biological sample |
-
2002
- 2002-09-10 JP JP2002264550A patent/JP3795439B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004102721A (en) | 2004-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6583070B2 (en) | Setting support apparatus, setting support method, information processing program, and recording medium | |
JP5015369B2 (en) | A method for determining tuning parameters for process controllers from robustness maps | |
JP6469069B2 (en) | Robot control apparatus and robot control method having function for facilitating learning | |
JP6691087B2 (en) | Thermal displacement correction system | |
JP3795439B2 (en) | PID controller | |
US7284154B2 (en) | System and method for evaluating usability using virtual user | |
US11392106B2 (en) | Servomotor adjustment device and servomotor adjustment method | |
WO2020189585A1 (en) | Monitoring device, display device, monitoring method and monitoring program | |
JPH09179829A (en) | Function computer with graph function | |
JP4446068B2 (en) | Numerical control device for machine tool and numerical control method for controlling machine tool | |
JP7067910B2 (en) | Fluid system and program for fluid system | |
JP2009037480A (en) | Bar display device, bar display method, bar display program, and recording medium | |
EP1486838A2 (en) | Numerical control apparatus | |
JP7119759B2 (en) | Setting support device | |
JP2009070181A (en) | Operation program creation support system | |
US20150161431A1 (en) | Fingerprint minutia display input device, fingerprint minutia display input method, and fingerprint minutia display input program | |
JP2002215226A (en) | Plant operation monitoring device, its controlling method, program, and recording medium | |
JP2010097501A (en) | Plant monitoring controller, control method therefor and control program therefor | |
JP4770170B2 (en) | Transmitter system | |
JP6939649B2 (en) | air conditioner | |
JP7184588B2 (en) | Numerical controller | |
JP2020095363A (en) | Drawing system and program | |
JP2005213937A (en) | Construction work control device for construction equipment, and construction equipment for foundation construction | |
JP6988950B2 (en) | Simulation methods, simulation programs and simulators | |
JP5211600B2 (en) | Industrial process control method and apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051101 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051222 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20051222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060124 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060323 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060411 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060412 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090421 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110421 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120421 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130421 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130421 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140421 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |