JP4106758B2 - プラントの基本プログラム自動調整方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラントの基本プログラム自動調整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においては、例えば、負荷指令等の基本指令に基づいて基本プログラムにより燃料流量等の指令値を求め、燃料流量等の操作量を指令値に合致させることにより、主蒸気圧力等の制御量を主蒸気圧力設定値等の目標値に制御する、いわゆる基本プログラムによるフィードフォワード制御が行われるが、このような基本プログラムによるフィードフォワード制御の場合、基本プログラムは予め関数発生器に設定されるものであって、運転中に変更することはできず、基本プログラムのみの制御では、制御量と目標値との間に制御量偏差が生じたときに、それを補正できないため、必ず補正を行うための積分回路が内蔵されている。
【0003】
図3は、基本プログラムによるフィードフォワード制御を行いつつ制御量偏差を補正する機能を有した従来の制御装置の一例を表わすものであって、該制御装置は、
基本指令1(負荷指令等)に基づき基本指令値2(燃料流量等)を求めるための基本プログラムとしての折線関数が設定された関数発生器3と、
制御量4(主蒸気圧力等)と目標値5(主蒸気圧力設定値等)との制御量偏差6を求めて出力する減算器7と、
該減算器7から出力される制御量偏差6を積分処理し、補正信号8を出力する補正用積分器9と、
前記関数発生器3から出力される基本指令値2に対し前記補正用積分器9から出力される補正信号8を加算して指令値10を出力する加算器11と、
該加算器11から出力される指令値10と実際の操作量12(燃料流量等)との操作量偏差13を求めて出力する減算器14と、
該減算器14から出力される操作量偏差13を比例積分処理し、該操作量偏差13をなくすための操作量指令15(燃料流量調整弁の開度指令等)を図示していない操作対象機器(燃料流量調整弁等)へ出力する比例積分調節器16と
を備えてなる構成を有している。
【0004】
尚、前記加算器11の代わりに、関数発生器3から出力される基本指令値2に対し前記補正用積分器9から出力される補正信号8を掛け、指令値10を減算器14へ出力する乗算器17を設ける場合もある。
【0005】
前述の如き従来の制御装置においては、基本指令1に基づき関数発生器3に設定された基本プログラムとしての折線関数により基本指令値2が求められ、該基本指令値2が加算器11を介し指令値10として減算器14へ出力され、該減算器14において前記加算器11から出力される指令値10と実際の操作量12との操作量偏差13が求められて比例積分調節器16へ出力され、該比例積分調節器16において前記減算器14から出力される操作量偏差13が比例積分処理され、該操作量偏差13をなくすための操作量指令15が図示していない操作対象機器へ出力される。
【0006】
ここで、制御量4と目標値5との間に制御量偏差6が生じたときには、該制御量偏差6が減算器7において求められて補正用積分器9へ出力され、該補正用積分器9において前記減算器7から出力される制御量偏差6が積分処理され、補正信号8が前記加算器11へ出力され、該加算器11において前記関数発生器3から出力される基本指令値2に対し前記補正用積分器9から出力される補正信号8が加算されて指令値10の補正が行われるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記補正用積分器9は、制御量4と目標値5との間に制御量偏差6が生じてから初めて補正信号8を出力するものであるため、特に、基本指令1が変化したような場合に、前述の如く、制御量4と目標値5との間に制御量偏差6が生じた後に、前記補正用積分器9から補正信号8を加算器11へ出力するのでは、反応が遅れて制御性が低下するという欠点を有していた。
【0008】
又、基本プログラム自体の調整を行って設定を変更するためには、その都度、プラントの運転を停止しなければならず、実用的でなかった。
【0009】
本発明は、斯かる実情に鑑み、基本プログラムの調整を運転中にリアルタイムで行うことができ、制御性の向上を図り得るプラントの基本プログラム自動調整方法を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、X軸側に基本指令を、Y軸側に指令値をそれぞれ取った座標系に、複数の折点を接続した折線関数を基本プログラムとして設定し、該基本プログラムにより基本指令に基づいて求めた指令値に操作量を合致させ、これにより、制御量を目標値に制御するようにしたプラントの基本プログラム自動調整方法であって、
基本指令が整定状態となり且つ一つの折点のX軸座標と一致した時点において、制御量と目標値との制御量偏差が生じている場合に、該制御量偏差に基づく補正信号によって補正した点を新たなY軸座標を有する折点として設定し直すと共に、前記補正信号をリセットし、
以下、前回設定し直した折点と該折点の両隣のどちらか一方の折点との中点におけるX軸座標から、前回設定し直した折点の両隣のどちらか一方の折点のX軸座標までの範囲内に基本指令が入り且つ整定状態となった時点において、制御量と目標値との制御量偏差が生じている場合に、該制御量偏差に基づく補正信号によって補正した点と、前回設定し直した折点とを直線で結び、該直線と前回設定し直した折点の両隣のどちらか一方の折点のX軸座標との交点を、新たなY軸座標を有する折点として設定し直すと共に、前記補正信号をリセットし、これを繰り返すことを特徴とするプラントの基本プログラム自動調整方法にかかるものである。
【0011】
【0012】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【0013】
本発明のように、基本指令が整定状態となり且つ一つの折点のX軸座標と一致した時点において、制御量と目標値との制御量偏差が生じている場合に、該制御量偏差に基づく補正信号によって補正した点を新たなY軸座標を有する折点として設定し直すと共に、前記補正信号をリセットし、以下、前回設定し直した折点と該折点の両隣のどちらか一方の折点との中点におけるX軸座標から、前回設定し直した折点の両隣のどちらか一方の折点のX軸座標までの範囲内に基本指令が入り且つ整定状態となった時点において、制御量と目標値との制御量偏差が生じている場合に、該制御量偏差に基づく補正信号によって補正した点と、前回設定し直した折点とを直線で結び、該直線と前回設定し直した折点の両隣のどちらか一方の折点のX軸座標との交点を、新たなY軸座標を有する折点として設定し直すと共に、前記補正信号をリセットし、これを繰り返すようにすると、基本プログラムとしての折線関数を常に誤差を補正する形で最新の状態に書き換えることが可能となり、この結果、基本指令が変化したような場合にも、制御量と目標値との間に生ずる制御量偏差が略ゼロに近づく形となり、補正信号を出力する必要がほとんどなくなって、制御性が向上する。
【0014】
【0015】
【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。
【0016】
図1は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図3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3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、基本指令1が整定状態となり且つ所定の条件を満たした時点において、制御量4と目標値5との制御量偏差6が生じている場合に、該制御量偏差6に基づく補正信号8によって補正した点を基に、関数発生器3に設定された基本プログラムとしての折線関数の折点を調整し且つ補正用積分器9から出力される補正信号8をリセットするチューニング装置18を具備せしめた点にある。
【0017】
前記チューニング装置18には、パルス発信器19を介してシングルフリップフロップ20が接続されており、該シングルフリップフロップ20は、基本指令1が整定状態となっている場合にセットされ、「1」の出力信号21がパルス発信器19へ出力され、該パルス発信器19からチューニング装置18へパルス信号22が出力される一方、前記シングルフリップフロップ20は、基本指令1が非整定状態となった場合にリセットされ、その出力信号21が「0」に戻されるようになっており、これにより、チューニング装置18において基本指令1が整定状態となっているか否かが判別されるようになっている。
【0018】
次に、前記チューニング装置18における折線関数の折点の具体的な調整方法の一例について、図2を用いて説明する。
【0019】
図2に示す例においては、X軸側に基本指令1を、Y軸側に基本指令値2をそれぞれ取った座標系に、複数の折点A,B,C,Dを接続した折線関数を基本プログラムとして設定してある。
【0020】
先ず、最初にどの折点も調整したことがない場合は、基本指令1が整定状態となり且つ一つの折点(図2の例では、折点B)のX軸座標と一致した時点において、制御量4と目標値5との制御量偏差6が生じている場合に、該制御量偏差6に基づく補正信号8によって補正した点B'(観測データ)を新たなY軸座標を有する折点Bとして設定し直すと共に、前記補正信号8をリセットする(図2中、丸1参照)。
【0021】
この後、前回設定し直した折点Bと該折点Bの両隣のどちらか一方の折点(図2の例では折点C)との中点におけるX軸座標から、折点CのX軸座標までの範囲内(図2中、丸2で示す範囲内)に基本指令1が入り且つ整定状態となった時点において、制御量4と目標値5との制御量偏差6が生じている場合に、該制御量偏差6に基づく補正信号8によって補正した点E(観測データ)と、前回設定し直した折点B(点B'に相当)とを直線Lで結び、該直線Lと折点CのX軸座標との交点C'を、新たなY軸座標を有する折点Cとして設定し直すと共に、前記補正信号8をリセットする(図2中、丸3参照)。
【0022】
尚、前述の如く、折点Bを設定し直した後に折点Cを設定し直す際に、仮に、点EのX軸座標が折点BのX軸座標に近すぎると、折点Bと点Eとを直線Lで結んだ場合に、誤差の影響が大きくなり、設定し直される折点Cの位置が元の点からかけ離れてしまう可能性があるため、次の折点を設定し直す際の条件として、図2中、丸2で示す範囲内に基本指令1が入り且つ整定状態となった時点という制約を設けている。
【0023】
前記折点Cを設定し直した後には、折点Cの両隣のどちらか一方の折点、即ち折点B或いは折点Dのいずれかを前述と同様に調整して設定し直すことができるが、次の観測データが再び図2中、丸2で示す範囲内にある場合は、再度、折点Cを調整することも可能である。
【0024】
以下、前述と同様の操作を繰り返すことにより、基本プログラムとしての折線関数を常に誤差を補正する形で最新の状態に書き換えることが可能となる。
【0025】
この結果、基本指令1が変化したような場合にも、制御量4と目標値5との間に生ずる制御量偏差6が略ゼロに近づく形となり、補正用積分器9から補正信号8を加算器11へ出力する必要がほとんどなくなって、制御性が向上する。
【0026】
こうして、基本プログラムの調整を運転中にリアルタイムで行うことができ、制御性の向上を図り得る。
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
尚、本発明のプラントの基本プログラム自動調整方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、図1においては、関数発生器3の下流側に加算器11或いは乗算器17を設け、関数発生器3の出力に対する補正を行う場合について説明したが、関数発生器3の上流側に加算器11或いは乗算器17を設け、関数発生器3の入力に対する補正を行う場合についても同様に適用可能なこと等、その他、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。
【0035】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のプラントの基本プログラム自動調整方法によれば、基本プログラムの調整を運転中にリアルタイムで行うことができ、制御性の向上を図り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】 本発明を実施する形態の一例において、折線関数の折点のX軸座標を固定し、Y軸座標を調整する場合を表わす説明図である。
【図3】 従来例のブロック図である。
【符号の説明】
1 基本指令
2 基本指令値(指令値)
3 関数発生器
4 制御量
5 目標値
6 制御量偏差
8 補正信号
9 補正用積分器
10 指令値
12 操作量
18 チューニング装置
A 折点
B 折点
B'点
C 折点
C'交点
D 折点
E 点
L 直線
Claims (1)
- X軸側に基本指令を、Y軸側に指令値をそれぞれ取った座標系に、複数の折点を接続した折線関数を基本プログラムとして設定し、該基本プログラムにより基本指令に基づいて求めた指令値に操作量を合致させ、これにより、制御量を目標値に制御するようにしたプラントの基本プログラム自動調整方法であって、
基本指令が整定状態となり且つ一つの折点のX軸座標と一致した時点において、制御量と目標値との制御量偏差が生じている場合に、該制御量偏差に基づく補正信号によって補正した点を新たなY軸座標を有する折点として設定し直すと共に、前記補正信号をリセットし、
以下、前回設定し直した折点と該折点の両隣のどちらか一方の折点との中点におけるX軸座標から、前回設定し直した折点の両隣のどちらか一方の折点のX軸座標までの範囲内に基本指令が入り且つ整定状態となった時点において、制御量と目標値との制御量偏差が生じている場合に、該制御量偏差に基づく補正信号によって補正した点と、前回設定し直した折点とを直線で結び、該直線と前回設定し直した折点の両隣のどちらか一方の折点のX軸座標との交点を、新たなY軸座標を有する折点として設定し直すと共に、前記補正信号をリセットし、これを繰り返すことを特徴とするプラントの基本プログラム自動調整方法。
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