JP4291169B2 - PID parameter previous value return method and PID parameter setting operation device - Google Patents
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Description
本発明は、PIDコントローラのヒューマンマシンインタフェースに関するものであり、特にPIDパラメータの設定操作に関するものである。 The present invention relates to a human machine interface of a PID controller, and more particularly to a PID parameter setting operation.
PIDコントローラのPIDパラメータの調整作業は、通常、試行錯誤のような形で、ある設定を行なった後に、また別の設定に変更したり、あるいは元の設定(前回値)に戻したりという設定操作が行なわれる。したがって、前回値に容易に戻せるような操作性がPIDコントローラのヒューマンマシンインタフェースに要求されている。しかし、一般に利用されている温調計(例えば、特許文献1参照)などでは、PIDパラメータを前回値に復帰させる機能はない。このため、オペレータが前回値を記憶あるいは記録しておいて、前回値の復帰に際しては通常の設定方法により前回値を再設定するようにしている。 The PID parameter adjustment operation of the PID controller is usually a trial and error-like setting operation in which a certain setting is made and then changed to another setting or returned to the original setting (previous value). Is done. Therefore, operability that can easily return to the previous value is required for the human machine interface of the PID controller. However, a generally used temperature controller (for example, see Patent Document 1) does not have a function of returning the PID parameter to the previous value. For this reason, the operator stores or records the previous value, and when the previous value is restored, the previous value is reset by a normal setting method.
また、PC(パーソナルコンピュータ)のアプリケーションソフトを従来技術として考えると、数値の書き込みを取り消す場合には例えば「Ctrl+Z」を操作するが、このような技術を参考にすれば、単純に前回値を記憶しておいて、何らかの1つの操作で、元の前回値に戻すことが想到可能である。 Considering PC (personal computer) application software as a conventional technology, when canceling the writing of numerical values, for example, “Ctrl + Z” is operated. If this technology is used as a reference, the previous value is simply stored. Then, it is possible to conceive of returning to the original previous value by any one operation.
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
PIDパラメータの場合、比例動作Pのパラメータである比例帯Pb、積分動作のパラメータである積分時間Ti、微分動作のパラメータである微分時間Tdの3つのパラメータが1セットで意味を持つ。したがって、オペレータが手動操作でPIDパラメータを変更する場合は、以下のような修正手順(A)→(B)→(C)→(D)が想定される。 In the case of the PID parameter, one set includes three parameters: a proportional band Pb that is a parameter of the proportional action P, an integration time Ti that is a parameter of the integral action, and a differential time Td that is a parameter of the derivative action. Therefore, when the operator manually changes the PID parameter, the following correction procedure (A) → (B) → (C) → (D) is assumed.
(A)PIDパラメータの初期値は、比例帯Pb=5.0、積分時間Ti=120.0、微分時間Td=30.0。
(B)微分時間Tdを60.0に変更(Pb=5.0、Ti=120.0、Td=60.0)。
(C)積分時間Tiを240.0に変更(Pb=5.0、Ti=240.0、Td=60.0)。
(D)比例帯Pbを10.0に変更(Pb=10.0、Ti=240.0、Td=60.0)。
(A) The initial values of the PID parameters are proportional band Pb = 5.0, integration time Ti = 120.0, and differentiation time Td = 30.0.
(B) The derivative time Td is changed to 60.0 (Pb = 5.0, Ti = 120.0, Td = 60.0).
(C) The integration time Ti is changed to 240.0 (Pb = 5.0, Ti = 240.0, Td = 60.0).
(D) The proportional band Pb is changed to 10.0 (Pb = 10.0, Ti = 240.0, Td = 60.0).
このとき、(D)の修正が終了した段階で元のPIDパラメータに復帰させたい場合、比例帯Pbの修正のみが取り消されて(C)の設定に戻るのが正しいのか、あるいはPID全ての修正が取り消されて(A)の設定(初期値)に戻るのが正しいのか、判断が難しい。PCの操作を参考にするならば、(C)の設定に戻ることになるが、前述のようにPIDの3つのパラメータが1セットで意味を持つので、(A)の設定に戻ることがオペレータの意図する復帰であることも予想される。あるいは、微分時間TdだけTd=60.0に確定した後に、比例帯Pbと積分時間Tiを変更してみて、やはり元に戻したいというのであれば、(B)に戻るのが妥当である。なお、オペレータがPIDパラメータを確定したという登録を、オペレータ自身が入力する方法も考えられるが、このような煩わしい操作は実行され難く、また操作ミスの要因にもなるので、現実的ではない。 At this time, if it is desired to return to the original PID parameter when the correction of (D) is completed, it is correct that only the correction of the proportional band Pb is canceled and the setting returns to the setting of (C), or the correction of all PIDs It is difficult to judge whether it is correct to cancel and return to the setting (initial value) of (A). If reference is made to the operation of the PC, the setting returns to the setting of (C). However, since the three parameters of PID are meaningful in one set as described above, returning to the setting of (A) is an operator. It is also expected that this is the intended return. Alternatively, after the differential time Td is determined to be Td = 60.0, if it is desired to change the proportional band Pb and the integration time Ti and return to the original values, it is appropriate to return to (B). Although a method in which the operator inputs the registration that the operator has confirmed the PID parameter is also conceivable, such a cumbersome operation is difficult to perform and causes an operation error, which is not realistic.
このように、PIDパラメータの場合、3つのパラメータが1セットで意味を持つものでありながら、設定変更操作は1つのパラメータ毎に実施することになるので、オペレータの意図する前回値復帰を実現することは困難である。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、PIDコントローラのPIDパラメータ設定機能の一部として、オペレータの意図する前回値復帰を行うことができるPIDパラメータ前回値復帰方法およびPIDパラメータ設定操作装置を提供することを目的とする。
In this way, in the case of PID parameters, although the three parameters are meaningful in one set, the setting change operation is performed for each parameter, so the previous value return intended by the operator is realized. It is difficult.
The present invention has been made to solve the above-described problem, and as a part of the PID parameter setting function of the PID controller, the PID parameter previous value return method and PID parameter setting that can perform the previous value return intended by the operator. An object is to provide an operating device.
本発明は、オペレータの設定変更操作に応じてPIDコントローラのPIDパラメータを変更した後、オペレータから前回値復帰命令があったときに、前記変更したPIDパラメータを変更直前の前回値に戻すPIDパラメータ前回値復帰方法であって、PIDパラメータ設定操作装置の現在値記憶部に記憶されている、比例帯と積分時間と微分時間とからなるPIDパラメータの現在値のうち少なくとも1つを前記設定変更操作に従って変更する変更処理と、前記設定変更操作が行われた後にオペレータによる前記設定変更操作以外の操作が行なわれた時点で、前記現在値記憶部に記憶されているPIDパラメータの現在値をオペレータが確定したものと見なすPIDパラメータ確定処理と、前記確定したPIDパラメータを前回値として記憶する前回値更新処理と、前記前回値復帰命令が入力されたときに、前記現在値記憶部に記憶されているPIDパラメータの現在値を前記記憶した前回値に戻す前回値復帰処理とを備えるものである。
また、本発明のPIDパラメータ前回値復帰方法の1構成例において、前記前回値更新処理は、直前に行われたPIDパラメータの変更処理の時点からの経過時間が予め定められた規定時間を超えた場合のみ、前記確定したPIDパラメータを前回値として記憶するようにしたものである。
また、本発明のPIDパラメータ前回値復帰方法の1構成例において、前記規定時間は、前記PIDパラメータの現在の値に基づいて決定されるものである。
In the present invention, after the PID parameter of the PID controller is changed according to the operator's setting change operation, the previous PID parameter for returning the changed PID parameter to the previous value immediately before the change when the operator gives a previous value return command. A value return method, wherein at least one of current values of a PID parameter, which is stored in a current value storage unit of a PID parameter setting operation device and includes a proportional band, an integration time, and a derivative time, is set according to the setting change operation. The operator determines the current value of the PID parameter stored in the current value storage unit when an operation other than the setting change operation is performed by the operator after the change process to be changed and the setting change operation are performed. PID parameter confirmation processing that is considered to have been performed, and the confirmed PID parameter as the previous value A previous value update process to be stored; and a previous value return process to return the current value of the PID parameter stored in the current value storage unit to the stored previous value when the previous value return command is input. Is.
Further, in one configuration example of the PID parameter previous value return method according to the present invention, the previous value update process has passed an elapsed time from the time point of the PID parameter change process performed immediately before the predetermined specified time. Only in this case, the determined PID parameter is stored as the previous value.
In one configuration example of the PID parameter previous value return method of the present invention, the specified time is determined based on the current value of the PID parameter.
また、本発明のPIDパラメータ設定操作装置は、前記PIDパラメータの現在値を記憶する現在値記憶部と、比例帯と積分時間と微分時間とからなる前記PIDパラメータの現在値のうち少なくとも1つを前記設定変更操作に従って変更する変更操作部と、前記設定変更操作が行われた後にオペレータによる前記設定変更操作以外の操作が行なわれた時点で、前記現在値記憶部に記憶されているPIDパラメータの現在値をオペレータが確定したものと見なすPIDパラメータ確定処理部と、前記PIDパラメータの前回値を記憶する前回値記憶部と、この前回値記憶部に記憶されている前記PIDパラメータの前回値を前記確定したPIDパラメータに更新する前回値更新処理部と、前記前回値復帰命令が入力されたときに、前記現在値記憶部に記憶されているPIDパラメータの現在値を前記前回値記憶部に記憶されている前回値に戻す前回値復帰処理部とを備えるものである。
また、本発明のPIDパラメータ設定操作装置の1構成例は、さらに、直前に行われたPIDパラメータの変更処理の時点からの経過時間が予め定められた規定時間を超えたかどうかを判定する規定時間経過処理部を備え、前記前回値更新処理部は、前記経過時間が規定時間を超えた場合のみ、前記前回値記憶部に記憶されている前記PIDパラメータの前回値を前記確定したPIDパラメータに更新するものである。
The PID parameter setting operation device according to the present invention includes a current value storage unit that stores a current value of the PID parameter, and at least one of the current values of the PID parameter including a proportional band, an integration time, and a derivative time. A change operation unit that changes according to the setting change operation, and a PID parameter stored in the current value storage unit when an operation other than the setting change operation is performed by the operator after the setting change operation is performed . A PID parameter determination processing unit that regards the current value as determined by the operator, a previous value storage unit that stores the previous value of the PID parameter, and a previous value of the PID parameter stored in the previous value storage unit It confirmed the previous value update processing unit that updates the PID parameters, when the previous value return instruction is input, the current value It is intended and a previous value recall processor to return to the previous value of the current value of the PID parameters stored is stored in the previous value storage unit in憶部.
In addition, in one configuration example of the PID parameter setting operation device according to the present invention, a specified time for determining whether or not an elapsed time from the time of the PID parameter change process performed immediately before has exceeded a predetermined specified time. The previous value update processing unit updates the previous value of the PID parameter stored in the previous value storage unit to the determined PID parameter only when the elapsed time exceeds a specified time. To do.
また、本発明のPIDパラメータ設定操作装置は、比例帯と積分時間と微分時間とからなるPIDパラメータのうち少なくとも1つをオペレータの設定変更操作に応じて変更した後、オペレータから前回値復帰命令があったときに前記変更したPIDパラメータを変更直前の前回値に戻す装置であって、前記比例帯の現在値を記憶する比例帯現在値記憶部と、前記積分時間の現在値を記憶する積分時間現在値記憶部と、前記微分時間の現在値を記憶する微分時間現在値記憶部と、前記比例帯の現在値を前記設定変更操作に従って変更する比例帯変更操作部と、前記積分時間の現在値を前記設定変更操作に従って変更する積分時間変更操作部と、前記微分時間の現在値を前記設定変更操作に従って変更する微分時間変更操作部と、前記比例帯の前回値を記憶する比例帯前回値記憶部と、前記積分時間の前回値を記憶する積分時間前回値記憶部と、前記微分時間の前回値を記憶する微分時間前回値記憶部と、前記前回値復帰命令を検出する復帰命令検出部と、オペレータによる前記設定変更操作以外の操作を検出する操作検出部と、前記変更したPIDパラメータが確定値か否かを示す第1の変数を記憶する確定記憶部と、前記比例帯と積分時間と微分時間とからなるPIDパラメータの現在値のうち少なくとも1つを変更したとき、または前記変更したPIDパラメータを前回値に戻したときに、前記第1の変数を不確定を示す値に設定するPIDパラメータ不確定処理部と、前記設定変更操作が行われた後に前記操作検出部によって前記設定変更操作以外の操作が検出されたとき、前記比例帯現在値記憶部と積分時間現在値記憶部と微分時間現在値記憶部とに記憶されている現在値を確定値と見なし、前記第1の変数を確定を示す値に設定するPIDパラメータ確定処理部と、前記第1の変数がPIDパラメータの確定を示す場合にのみ、前記比例帯の前回値を前記比例帯の現在値に更新し、前記積分時間の前回値を前記積分時間の現在値に更新し、前記微分時間の前回値を前記微分時間の現在値に更新する前回値更新処理部と、前記復帰命令検出部によって前記前回値復帰命令が検出されたときに、前記比例帯の現在値を前記比例帯の前回値に戻し、前記積分時間の現在値を前記積分時間の前回値に戻し、前記微分時間の現在値を前記微分時間の前回値に戻す前回値復帰処理部とを備えるものである。
また、本発明のPIDパラメータ設定操作装置の1構成例は、さらに、直前に行われたPIDパラメータの変更処理の時点からの経過時間が予め定められた規定時間を超えたかどうかを示す第2の変数を記憶する経過記憶部と、前記経過時間が前記規定時間を超えたときに、前記第2の変数を規定時間の経過を示す値に設定する規定時間経過処理部とを備え、前記PIDパラメータ不確定処理部は、前記比例帯と積分時間と微分時間とからなるPIDパラメータの現在値のうち少なくとも1つを変更したとき、または前記変更したPIDパラメータを前回値に戻したときに、前記第1の変数を不確定を示す値に設定すると同時に、前記第2の変数を規定時間の非経過を示す値に設定し、前記前回値更新処理部は、前記第1の変数がPIDパラメータの確定を示し、かつ前記第2の変数が規定時間の経過を示す場合にのみ、前記比例帯の前回値を前記比例帯の現在値に更新し、前記積分時間の前回値を前記積分時間の現在値に更新し、前記微分時間の前回値を前記微分時間の現在値に更新するものである。
また、本発明のPIDパラメータ設定操作装置の1構成例は、さらに、前記PIDパラメータの現在の値に基づいて前記規定時間を決定する手段を備えるものである。
In the PID parameter setting operation device of the present invention, after changing at least one of the PID parameters including the proportional band, the integration time, and the differentiation time according to the operator's setting change operation, the operator returns a previous value return command. An apparatus for returning the changed PID parameter to the previous value immediately before the change when there is a proportional band current value storage unit for storing the current value of the proportional band, and an integration time for storing the current value of the integration time A current value storage unit; a differential time current value storage unit that stores a current value of the differential time; a proportional band change operation unit that changes a current value of the proportional band according to the setting change operation; and a current value of the integration time An integration time changing operation unit that changes the current value of the derivative time according to the setting change operation, and Proportional band previous value storage unit for storing the time value, integration time previous value storage unit for storing the previous value of the integration time, differential time previous value storage unit for storing the previous value of the derivative time, and the previous value A return command detection unit that detects a return command, an operation detection unit that detects an operation other than the setting change operation by the operator, and a final memory that stores a first variable indicating whether or not the changed PID parameter is a final value. The first variable when at least one of the current values of the PID parameter consisting of the proportional band, the integration time, the integration time, and the differentiation time is changed, or when the changed PID parameter is returned to the previous value. When an operation other than the setting change operation is detected by the operation detection unit after the setting change operation has been performed, A PID parameter that regards the current value stored in the proportional band current value storage unit, the integration time current value storage unit, and the derivative time current value storage unit as a fixed value, and sets the first variable to a value indicating determination Only when the confirmation processing unit and the first variable indicate the confirmation of the PID parameter, the previous value of the proportional band is updated to the current value of the proportional band, and the previous value of the integration time is updated to the current value of the integration time. A previous value update processing unit that updates the previous value of the derivative time to the current value of the derivative time, and when the previous value return command is detected by the return command detection unit, A previous value return processing unit that returns the current value to the previous value of the proportional band, returns the current value of the integration time to the previous value of the integration time, and returns the current value of the differentiation time to the previous value of the differentiation time; It is to be prepared.
Further, one configuration example of the PID parameter setting operation device according to the present invention further includes a second that indicates whether or not an elapsed time from the time point of the PID parameter change process performed immediately before has exceeded a predetermined specified time. A progress storage unit that stores a variable; and a specified time passage processing unit that sets the second variable to a value indicating the passage of the specified time when the elapsed time exceeds the specified time, the PID parameter The uncertain processing unit changes the current value of the PID parameter including the proportional band, the integration time, and the derivative time, or when the changed PID parameter is returned to the previous value. At the same time, the first variable is set to a value indicating indefiniteness, and the second variable is set to a value indicating non-elapse of a specified time. The previous value of the proportional band is updated to the current value of the proportional band, and the previous value of the integral time is updated to the integral only when the second variable indicates that the specified time has elapsed. The time value is updated to the current value, and the previous value of the derivative time is updated to the current value of the derivative time.
Further, one configuration example of the PID parameter setting operation device of the present invention further includes means for determining the specified time based on the current value of the PID parameter.
本発明によれば、オペレータによるPIDパラメータの設定変更操作が行われた後に設定変更操作以外の操作が行なわれた時点で、オペレータがPIDパラメータを確定したものと見なし、確定したPIDパラメータを前回値として記憶するようにしたので、オペレータの意図するPIDパラメータの前回値復帰を実現することができる。 According to the present invention, when an operation other than the setting change operation is performed after the PID parameter setting change operation by the operator, it is considered that the operator has determined the PID parameter, and the determined PID parameter is set to the previous value. As described above, the previous value return of the PID parameter intended by the operator can be realized.
また、直前に行われたPIDパラメータの変更処理の時点からの経過時間が規定時間を超えた場合のみ、確定したPIDパラメータを前回値として記憶するようにしたので、PIDパラメータの設定変更操作中にオペレータが誤操作や何らかの理由により設定変更操作以外の操作を行ってしまったときに、PIDパラメータが確定してしまうという問題を回避することができる。 In addition, since the determined PID parameter is stored as the previous value only when the elapsed time from the time of the PID parameter change process performed immediately before exceeds the specified time, the PID parameter setting change operation is performed. When the operator performs an operation other than the setting change operation due to an erroneous operation or for some reason, the problem that the PID parameter is fixed can be avoided.
また、PIDパラメータの現在の値に基づいて規定時間を決定することにより、PIDパラメータの確定の条件として使用する規定時間を適切に設定することができる。 Further, by determining the prescribed time based on the current value of the PID parameter, the prescribed time used as a condition for determining the PID parameter can be appropriately set.
[発明の原理]
オペレータは、比例帯Pbと積分時間Tiと微分時間TdとからなるPIDパラメータのうち少なくとも1つを変更する場合、PIDパラメータ設定操作装置に対して設定変更操作を行う。このような設定変更操作の後に、オペレータが変更したPIDパラメータを暫定的にでも一旦確定させた場合は、制御特性を確認する操作やPIDパラメータ以外のパラメータを変更する操作等が実施されると考えられる。一方、例えばPIDパラメータの微分時間Tdを変更したとしても、PIDパラメータを確定していない場合は、PIDパラメータ以外の他のパラメータの変更操作等を間に入れずに、比例帯Pbや積分時間Tiの設定変更操作を引き続き行うと考えられる。
[Principle of the Invention]
When changing at least one of the PID parameters including the proportional band Pb, the integration time Ti, and the differentiation time Td, the operator performs a setting change operation on the PID parameter setting operation device. After such a setting change operation, if the PID parameter changed by the operator is temporarily determined even once, an operation for confirming the control characteristics, an operation for changing a parameter other than the PID parameter, or the like may be performed. It is done. On the other hand, for example, even if the derivative time Td of the PID parameter is changed, if the PID parameter is not fixed, the proportional band Pb and the integration time Ti are not inserted without changing other parameters other than the PID parameter. It is thought that the setting change operation will continue.
本発明は、以上のような点に着眼し、PIDパラメータの設定変更操作以外の操作により、PIDパラメータの確定を検出するようにしている。すなわち、比例帯Pbと積分時間Tiと微分時間Tdのうち少なくとも1つを変更する設定変更操作が行なわれたとしても、その後に、PIDパラメータの設定変更操作以外の操作が行なわれない限り、PIDパラメータをオペレータが確定したものとは見なさないようにする。逆に言えば、PIDパラメータのいずれかのパラメータの設定変更操作が行なわれた後、PIDパラメータの設定変更操作以外の操作が行なわれた時点で、PIDパラメータをオペレータが確定したものと見なすようにする。これにより、PIDパラメータの確定を検出し、オペレータの意図する前回値復帰を行なうPIDパラメータ前回値復帰機能を実現する。 The present invention focuses on the above points and detects the determination of the PID parameter by an operation other than the PID parameter setting change operation. That is, even if a setting change operation for changing at least one of the proportional band Pb, the integration time Ti, and the differentiation time Td is performed, the PID is not changed unless an operation other than the PID parameter setting change operation is performed thereafter. Do not consider the parameters as confirmed by the operator. In other words, when an operation other than the PID parameter setting change operation is performed after an operation for changing the setting of any of the PID parameters, the PID parameter is considered to be determined by the operator. To do. This realizes a PID parameter previous value return function that detects the confirmation of the PID parameter and performs the previous value return intended by the operator.
[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態となる制御装置の構成を示すブロック図である。図1の制御装置は、設定値SPと制御量PVとの偏差に対してPIDパラメータに基づくPID制御演算を行って操作量MVを算出するPIDコントローラ1と、PIDコントローラ1のPIDパラメータを設定変更するPIDパラメータ設定操作装置2とを有する。また、制御装置は、図示しない入力装置と表示装置とを備える。制御装置のオペレータは、表示装置の画面上で設定内容を確認しながら、入力装置を操作してPIDパラメータを設定または変更したり、設定値SPを設定または変更したりする。また、オペレータは、表示装置の画面上でPIDコントローラ1の制御特性を確認する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control device according to the first embodiment of the present invention. The control device of FIG. 1 changes the setting of the PID controller 1 that calculates the operation amount MV by performing a PID control calculation based on the PID parameter for the deviation between the set value SP and the control amount PV, and the PID parameter of the PID controller 1 And a PID parameter
PIDコントローラ1は、オペレータによって設定された設定値SPを入力する設定値SP入力部100と、図示しないセンサによって検出された制御量PVを入力する制御量PV入力部101と、設定値SPと制御量PVとの偏差に基づき操作量MVを算出するPID制御演算部102と、図示しない制御対象に対して操作量MVを出力する操作量MV出力部103とを備える。
The PID controller 1 includes a set value
PIDパラメータ設定操作装置2は、比例帯Pbの現在値をオペレータの設定変更操作に従って変更する比例帯Pb変更操作部200と、積分時間Tiの現在値を設定変更操作に従って変更する積分時間Ti変更操作部201と、微分時間Tdの現在値を設定変更操作に従って変更する微分時間Td変更操作部202と、比例帯Pbの現在値を記憶する比例帯Pb現在値記憶部203と、積分時間Tiの現在値を記憶する積分時間Ti現在値記憶部204と、微分時間Tdの現在値を記憶する微分時間Td現在値記憶部205と、比例帯Pbの前回値を記憶する比例帯Pb前回値記憶部206と、積分時間Tiの前回値を記憶する積分時間Ti前回値記憶部207と、微分時間Tdの前回値を記憶する微分時間Td前回値記憶部208と、変更したPIDパラメータを変更直前の前回値に戻す前回値復帰命令を検出する復帰命令検出部209とオペレータによる設定変更操作以外の操作を検出する操作検出部210と、変更したPIDパラメータが確定値か否かを示す第1の変数を記憶する確定記憶部211と、PIDパラメータを変更したときまたは変更したPIDパラメータを前回値に戻したときに、第1の変数を不確定を示す値に設定するPIDパラメータ不確定処理部212と、PIDパラメータの設定変更操作が行われた後に設定変更操作以外の操作が検出されたとき、現在値記憶部203〜205に記憶されている値をPIDパラメータの確定値と見なし、第1の変数を確定を示す値に設定するPIDパラメータ確定処理部213と、PIDパラメータの設定変更操作が行なわれたときに、第1の変数がPIDパラメータの確定を示す場合にのみ、比例帯Pbの前回値を比例帯Pbの現在値に更新し、積分時間Tiの前回値を積分時間Tiの現在値に更新し、微分時間Tdの前回値を微分時間Tdの現在値に更新する前回値更新処理部214と、PIDパラメータの前回値復帰命令が検出されたときに、比例帯Pbの現在値を比例帯Pbの前回値に戻し、積分時間Tiの現在値を積分時間Tiの前回値に戻し、微分時間Tdの現在値を微分時間Tdの前回値に戻す前回値復帰処理部215とを備える。
The PID parameter
次に、PIDコントローラ1の動作を図2を用いて簡単に説明する。設定値SPは、制御装置のオペレータによって設定され、設定値SP入力部100を介してPID制御演算部102に入力される(図2ステップST101)。制御対象の制御量PVは、図示しないセンサによって検出され、制御量PV入力部101を介してPID制御演算部102に入力される(ステップST102)。
Next, the operation of the PID controller 1 will be briefly described with reference to FIG. The set value SP is set by the operator of the control device, and is input to the PID
PID制御演算部102は、設定値SP入力部100から入力された設定値SPと、制御量PV入力部101から入力された制御量PVと、比例帯Pb現在値記憶部203に記憶された比例帯Pbの現在値と、積分時間Ti現在値記憶部204に記憶された積分時間Tiの現在値と、微分時間Td現在値記憶部205に記憶された微分時間Tdの現在値とに基づき、次式の伝達関数式のようなPID制御演算を行って操作量MVを算出する(ステップST103)。
MV=(100/Pb){1+(1/Tis)+Tds}(SP−PV)
・・・(1)
The PID
MV = (100 / Pb) {1+ (1 / Tis) + Tds} (SP-PV)
... (1)
操作量MV出力部103は、PID制御演算部102によって算出された操作量MVを図示しない制御対象(実際にはバルブ等のアクチュエータ)に出力する(ステップST104)。
以上のようなステップST101〜ST104の処理が例えばオペレータによってPID制御の終了が指示されるまで(ステップST105においてYES)、制御周期毎に繰り返し実行される。
The operation amount
The processes in steps ST101 to ST104 as described above are repeatedly executed for each control cycle until the operator instructs the end of PID control (YES in step ST105).
次に、PIDパラメータ設定操作装置2の動作を図3、図4を用いて説明する。まず、比例帯Pb変更操作部200は、比例帯Pb設定変更操作判定処理を行う(図3ステップST1)。すなわち、比例帯Pb変更操作部200は、1動作周期前の比例帯Pb設定変更操作判定処理の終了時点から現時点までの間にオペレータによる比例帯Pbの設定変更操作が行われたかどうかを判定し、設定変更操作が行われた場合には、比例帯Pbの設定変更操作が行われたことを前回値更新処理部214に通知してステップST1の処理を終了し、設定変更操作が行われていない場合には、ステップST1の処理を直ちに終了する。
比例帯Pb変更操作部200から通知を受けた前回値更新処理部214は、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を確認する(ステップST2)。
Next, the operation of the PID parameter
Receiving the notification from the proportional band Pb changing
ステップST2において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの確定を示している場合、前回値更新処理部214は、ステップST3〜ST5の前回値更新処理を行う。すなわち、前回値更新処理部214は、比例帯Pb前回値記憶部206に記憶されている比例帯Pbの前回値を比例帯Pb現在値記憶部203に記憶されている比例帯Pbの現在値に更新し(ステップST3)、続いて積分時間Ti前回値記憶部207に記憶されている積分時間Tiの前回値を積分時間Ti現在値記憶部204に記憶されている積分時間Tiの現在値に更新し(ステップST4)、さらに微分時間Td前回値記憶部208に記憶されている微分時間Tdの前回値を微分時間Td現在値記憶部205に記憶されている微分時間Tdの現在値に更新する(ステップST5)。
If the first variable stored in the
ステップST5が終了した場合、若しくはステップST2において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの不確定を示している場合、前回値更新処理部214は、比例帯Pbの現在値を変更するよう比例帯Pb変更操作部200に通知する。
前回値更新処理部214から通知を受けた比例帯Pb変更操作部200は、比例帯Pb現在値記憶部203に記憶されている比例帯Pbの現在値をオペレータの設定変更操作に従って変更する(ステップST6)。ステップST6の終了後、比例帯Pb変更操作部200は、比例帯Pbの現在値を変更したことをPIDパラメータ不確定処理部212に通知する。
When step ST5 is completed, or when the first variable stored in the
Receiving the notification from the previous value
比例帯Pb変更操作部200から通知を受けたPIDパラメータ不確定処理部212は、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を、PIDパラメータの不確定を示す値に設定する(ステップST7)。
Receiving the notification from the proportional band Pb changing
次に、積分時間Ti変更操作部201は、積分時間Ti設定変更操作判定処理を行う(ステップST8)。すなわち、積分時間Ti変更操作部201は、1動作周期前の積分時間Ti設定変更操作判定処理の終了時点から現時点までの間にオペレータによる積分時間Tiの設定変更操作が行われたかどうかを判定し、設定変更操作が行われた場合には、積分時間Tiの設定変更操作が行われたことを前回値更新処理部214に通知してステップST8の処理を終了し、設定変更操作が行われていない場合には、ステップST8の処理を直ちに終了する。
積分時間Ti変更操作部201から通知を受けた前回値更新処理部214は、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を確認する(ステップST9)。
Next, the integration time Ti
Receiving the notification from the integration time Ti
ステップST9において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの確定を示している場合、前回値更新処理部214は、ステップST10〜ST12の前回値更新処理を行う。ステップST10,ST11,ST12の前回値更新処理は、それぞれステップST3,ST4,ST5と同じである。
When the first variable stored in the
ステップST12が終了した場合、若しくはステップST9において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの不確定を示している場合、前回値更新処理部214は、積分時間Tiの現在値を変更するよう積分時間Ti変更操作部201に通知する。
前回値更新処理部214から通知を受けた積分時間Ti変更操作部201は、積分時間Ti現在値記憶部204に記憶されている積分時間Tiの現在値をオペレータの設定変更操作に従って変更する(ステップST13)。ステップST13の終了後、積分時間Ti変更操作部201は、積分時間Tiの現在値を変更したことをPIDパラメータ不確定処理部212に通知する。
When step ST12 is completed, or when the first variable stored in the
Receiving the notification from the previous value
積分時間Ti変更操作部201から通知を受けたPIDパラメータ不確定処理部212は、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を、PIDパラメータの不確定を示す値に設定する(ステップST14)。
Receiving the notification from the integration time Ti
次に、微分時間Td変更操作部202は、微分時間Td設定変更操作判定処理を行う(ステップST15)。すなわち、微分時間Td変更操作部202は、1動作周期前の微分時間Td設定変更操作判定処理の終了時点から現時点までの間にオペレータによる微分時間Tdの設定変更操作が行われたかどうかを判定し、設定変更操作が行われた場合には、微分時間Tdの設定変更操作が行われたことを前回値更新処理部214に通知してステップST15の処理を終了し、設定変更操作が行われていない場合には、ステップST15の処理を直ちに終了する。
微分時間Td変更操作部202から通知を受けた前回値更新処理部214は、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を確認する(ステップST16)。
Next, the derivative time Td
Receiving the notification from the derivative time Td changing
ステップST16において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの確定を示している場合、前回値更新処理部214は、ステップST17〜ST19の前回値更新処理を行う。ステップST17,ST18,ST19の前回値更新処理は、それぞれステップST3,ST4,ST5と同じである。
When the first variable stored in the
ステップST19が終了した場合、若しくはステップST16において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの不確定を示している場合、前回値更新処理部214は、微分時間Tdの現在値を変更するよう微分時間Td変更操作部202に通知する。
前回値更新処理部214から通知を受けた微分時間Td変更操作部202は、微分時間Td現在値記憶部205に記憶されている微分時間Tdの現在値をオペレータの設定変更操作に従って変更する(ステップST20)。ステップST20の終了後、微分時間Td変更操作部202は、微分時間Tdの現在値を変更したことをPIDパラメータ不確定処理部212に通知する。
When step ST19 ends, or when the first variable stored in the
The differential time Td
微分時間Td変更操作部202から通知を受けたPIDパラメータ不確定処理部212は、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を、PIDパラメータの不確定を示す値に設定する(ステップST21)。
Receiving the notification from the derivative time Td changing
次に、操作検出部210は、オペレータによるPIDパラメータの設定変更操作以外の他の操作を検出する判定処理を行う(ステップST22)。すなわち、操作検出部210は、設定変更操作が行われた後に設定変更操作以外の他の操作が行われたかどうかを判定し、他の操作が行われた場合には、他の操作が行われたことをPIDパラメータ確定処理部213に通知してステップST22の処理を終了し、他の操作が行われていない場合には、ステップST22の処理を直ちに終了する。
PIDパラメータの設定変更操作以外の操作としては、例えば制御量設定値SPを変更する操作や、PIDパラメータの設定変更操作画面から制御状態モニタリング画面へ切り換える操作などがある。
Next, the
Operations other than the PID parameter setting change operation include, for example, an operation for changing the control amount set value SP, and an operation for switching from the PID parameter setting change operation screen to the control state monitoring screen.
操作検出部210から通知を受けたPIDパラメータ確定処理部213は、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を、PIDパラメータの確定を示す値に設定する(ステップST23)。
Receiving the notification from the
次に、前回値復帰処理部215は、前回値復帰命令入力判定処理を行う(ステップST24)。オペレータは、PIDパラメータの設定変更後にPIDパラメータを前回値に戻したい場合、PIDパラメータ設定操作装置2を操作して前回値復帰命令を入力する。復帰命令検出部209は、この前回値復帰命令を前回値復帰処理部215に入力する。前回値復帰処理部215は、1動作周期前の前回値復帰命令入力判定処理の終了時点から現時点までの間に前回値復帰命令が入力されたかどうかを判定し、前回値復帰命令が入力された場合には、ステップST24の処理を終了してステップST25に移行し、前回値復帰命令が入力されていない場合には、他のステップに移行することなくステップST24の処理を終了する。
Next, the previous value
前回値復帰命令が入力された場合、前回値復帰処理部215は、ステップST25〜ST27の前回値復帰処理を行う。すなわち、前回値復帰処理部215は、比例帯Pb現在値記憶部203に記憶されている比例帯Pbの現在値を比例帯Pb前回値記憶部206に記憶されている比例帯Pbの前回値に戻し(ステップST25)、続いて積分時間Ti現在値記憶部204に記憶されている積分時間Tiの現在値を積分時間Ti前回値記憶部207に記憶されている積分時間Tiの前回値に戻し(ステップST26)、微分時間Td現在値記憶部205に記憶されている微分時間Tdの現在値を微分時間Td前回値記憶部208に記憶されている微分時間Tdの前回値に戻す(ステップST27)。
When the previous value return command is input, the previous value
ステップST27が終了した後、前回値復帰処理部215は、PIDパラメータを前回値に戻したことをPIDパラメータ不確定処理部212に通知する。
前回値復帰処理部215から通知を受けたPIDパラメータ不確定処理部212は、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を、PIDパラメータの不確定を示す値に設定する(ステップST28)。
After step ST27 ends, the previous value
Receiving the notification from the previous value
以上のようなステップST1〜ST28の処理が例えばオペレータによってPID制御の終了が指示されるまで、一定の動作周期毎に繰り返し実行される。PIDパラメータ設定操作装置2の動作周期は、通常、PIDコントローラ1の制御周期と同じでよい。
The processes in steps ST1 to ST28 as described above are repeatedly executed at regular operation cycles until, for example, the operator instructs the end of the PID control. The operation cycle of the PID parameter
本実施の形態によれば、オペレータによるPIDパラメータの設定変更操作が行われた後に設定変更操作以外の操作が行なわれた時点で、オペレータがPIDパラメータを確定したものと見なし、確定したPIDパラメータを前回値として記憶するようにしたので、オペレータの意図するPIDパラメータの前回値復帰を実現することができる。 According to the present embodiment, when an operation other than the setting change operation is performed after the PID parameter setting change operation by the operator, it is considered that the operator has determined the PID parameter, and the determined PID parameter is Since it is stored as the previous value, the previous value return of the PID parameter intended by the operator can be realized.
なお、本実施の形態では、PIDパラメータの設定変更操作が行われ、続いて設定変更操作以外の操作が行われた後、再びPIDパラメータの設定変更操作が行われたときに、ステップST3,ST4,ST5,ST10,ST11,ST12,ST17,ST18,ST19の前回値更新処理を行うようにしているが、PIDパラメータの設定変更操作以外の操作が行われた時点(第1の変数が確定を示す値に設定された時点)で前回値更新処理を行うようにしてもよい。本実施の形態のように、次の設定変更操作が行われるまで前回値更新処理を保留している理由は、PIDパラメータの前回値が必要以上に早めに更新されることを回避するためである。 In the present embodiment, when a PID parameter setting change operation is performed, an operation other than the setting change operation is performed, and then a PID parameter setting change operation is performed again, steps ST3 and ST4 are performed. , ST5, ST10, ST11, ST12, ST17, ST18, ST19, but when the operation other than the PID parameter setting change operation is performed (the first variable indicates confirmation) The previous value update process may be performed at the time when the value is set. The reason why the previous value update process is suspended until the next setting change operation is performed as in the present embodiment is to prevent the previous value of the PID parameter from being updated earlier than necessary. .
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、PIDパラメータの設定変更操作が行われた後に設定変更操作以外の操作が行なわれた時点で、オペレータがPIDパラメータを確定したものと見なすが、PIDパラメータの設定変更操作中に、オペレータが誤操作や何らかの理由により設定変更操作以外の操作を行ってしまうと、オペレータの意図に反してPIDパラメータが確定してしまうという問題がある。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, when an operation other than the setting change operation is performed after the PID parameter setting change operation is performed, it is considered that the operator has determined the PID parameter, but the PID parameter setting change operation is performed. There is a problem that if the operator performs an operation other than the setting change operation due to an erroneous operation or for some reason, the PID parameter is determined against the operator's intention.
通常、PIDパラメータの設定変更手順としては、オペレータが設定変更操作をしてPIDパラメータを確定した後、確定したPIDパラメータによるコントローラの制御特性を確認するのが一般的な手順である。よって、PIDパラメータの設定変更操作の終了時点から規定の時間が経過することをPIDパラメータの確定の条件として追加すれば、上記誤操作などの問題は回避できる。また、規定時間については、コントローラの制御特性を確認する作業時間が目安になるが、この作業時間は制御対象の特性に依存することになるので、積分時間Tiか微分時間Tdに依存して規定時間を自動決定することが好ましい。具体的な目安としては、積分時間Tiの5倍程度の時間などが考えられる。 Usually, as a procedure for changing the setting of the PID parameter, it is a general procedure that an operator performs a setting change operation to determine the PID parameter and then confirms the control characteristics of the controller based on the determined PID parameter. Therefore, the problem such as the above-mentioned erroneous operation can be avoided by adding that the specified time has elapsed from the end of the PID parameter setting change operation as a condition for determining the PID parameter. In addition, the specified time is a guideline for the work time for checking the control characteristics of the controller. However, this work time depends on the characteristics of the controlled object, so it is specified depending on the integration time Ti or the differential time Td. It is preferable to automatically determine the time. As a specific guideline, a time about 5 times the integration time Ti can be considered.
図5は、本発明の第2の実施の形態となる制御装置の構成を示すブロック図であり、図1と同一の構成には同一の符号を付してある。PIDパラメータ設定操作装置2aは、比例帯Pb変更操作部200と、積分時間Ti変更操作部201と、微分時間Td変更操作部202と、比例帯Pb現在値記憶部203と、積分時間Ti現在値記憶部204と、微分時間Td現在値記憶部205と、比例帯Pb前回値記憶部206と、積分時間Ti前回値記憶部207と、微分時間Td前回値記憶部208と、復帰命令検出部209と、操作検出部210と、確定記憶部211と、PIDパラメータ不確定処理部212aと、PIDパラメータ確定処理部213と、前回値更新処理部214aと、前回値復帰処理部215と、直前に行われたPIDパラメータの変更処理の時点からの経過時間が予め定められた規定時間を超えたかどうかを示す第2の変数を記憶する経過記憶部216と、前記経過時間が前記規定時間を超えたときに、前記第2の変数を規定時間の経過を示す値に設定する規定時間経過処理部217とを有する。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control apparatus according to the second embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The PID parameter
本実施の形態のPIDパラメータ不確定処理部212aは、第1の変数を不確定を示す値に設定する際に、同時に第2の変数を規定時間の非経過を示す値に設定する点が第1の実施の形態のPIDパラメータ不確定処理部212と異なる。
また、前回値更新処理部214aは、第1の変数がPIDパラメータの確定を示し、かつ第2の変数が規定時間の経過を示す場合にのみ、PIDパラメータの前回値を現在値に更新する点が第1の実施の形態の前回値更新処理部214と異なる。
When the PID parameter indeterminacy processing unit 212a of the present embodiment sets the first variable to a value indicating indefiniteness, the second variable is set to a value indicating non-elapse of the specified time at the same time. This is different from the PID parameter
The previous value
次に、本実施の形態のPIDパラメータ設定操作装置2aの動作を図6、図7を用いて説明する。図6のステップST1,ST2の処理は、それぞれ図3のステップST1,ST2と同じである。
ステップST2において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの確定を示している場合、前回値更新処理部214aは、経過記憶部216に記憶されている第2の変数を確認する(ステップSTa)。
Next, the operation of the PID parameter
When the first variable stored in the
前回値更新処理部214aは、第2の変数が規定時間の経過を示している場合、ステップST3〜ST5の前回値更新処理を行い、第2の変数が非経過を示している場合、他のステップに移行することなくステップSTaの処理を終了する。ステップST3〜ST5の処理は、第1の実施の形態で説明した前回値更新処理と同じである。
The previous value
ステップST2において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの不確定を示している場合、ステップSTaにおいて経過記憶部216に記憶されている第2の変数が規定時間の非経過を示している場合、若しくはステップST5が終了した場合、前回値更新処理部214aは、比例帯Pbの現在値を変更するよう比例帯Pb変更操作部200に通知する。
In the case where the first variable stored in the
図6のステップST6の処理は図3のステップST6と同じであり、ステップST6の終了後、比例帯Pb変更操作部200は、比例帯Pbの現在値を変更したことをPIDパラメータ不確定処理部212aに通知する。
比例帯Pb変更操作部200から通知を受けたPIDパラメータ不確定処理部212aは、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を、PIDパラメータの不確定を示す値に設定し(ステップST7)、経過記憶部216に記憶されている第2の変数を、規定時間の非経過を示す値に設定する(ステップSTb)。
The process in step ST6 in FIG. 6 is the same as that in step ST6 in FIG. 3. After step ST6, the proportional band Pb changing
Receiving the notification from the proportional band Pb changing
次に、図6のステップST8,ST9の処理は、それぞれ図3のステップST8,ST9と同じである。
ステップST9において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの確定を示している場合、前回値更新処理部214aは、経過記憶部216に記憶されている第2の変数を確認する(ステップSTc)。
Next, the processes in steps ST8 and ST9 in FIG. 6 are the same as steps ST8 and ST9 in FIG. 3, respectively.
When the first variable stored in the
前回値更新処理部214aは、第2の変数が規定時間の経過を示している場合、ステップST10〜ST12の前回値更新処理を行い、第2の変数が非経過を示している場合、他のステップに移行することなくステップSTcの処理を終了する。ステップST10〜ST12の処理は、第1の実施の形態で説明した前回値更新処理と同じである。
When the second variable indicates that the specified time has elapsed, the previous value
ステップST9において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの不確定を示している場合、ステップSTcにおいて経過記憶部216に記憶されている第2の変数が規定時間の非経過を示している場合、若しくはステップST12が終了した場合、前回値更新処理部214aは、積分時間Tiの現在値を変更するよう積分時間Ti変更操作部201に通知する。
When the first variable stored in the fixed
図6のステップST13の処理は図3のステップST13と同じであり、ステップST13の終了後、積分時間Ti変更操作部201は、積分時間Tiの現在値を変更したことをPIDパラメータ不確定処理部212aに通知する。
積分時間Ti変更操作部201から通知を受けたPIDパラメータ不確定処理部212aは、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を、PIDパラメータの不確定を示す値に設定し(ステップST14)、経過記憶部216に記憶されている第2の変数を、規定時間の非経過を示す値に設定する(ステップSTd)。
The process of step ST13 in FIG. 6 is the same as step ST13 in FIG. 3, and after the end of step ST13, the integration time Ti
Receiving the notification from the integration time Ti
次に、図7のステップST15,ST16の処理は、それぞれ図4のステップST15,ST16と同じである。
ステップST16において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの確定を示している場合、前回値更新処理部214aは、経過記憶部216に記憶されている第2の変数を確認する(ステップSTe)。
Next, the processes in steps ST15 and ST16 in FIG. 7 are the same as steps ST15 and ST16 in FIG. 4, respectively.
When the first variable stored in the
前回値更新処理部214aは、第2の変数が規定時間の経過を示している場合、ステップST17〜ST19の前回値更新処理を行い、第2の変数が非経過を示している場合、他のステップに移行することなくステップSTeの処理を終了する。ステップST17〜ST19の処理は、第1の実施の形態で説明した前回値更新処理と同じである。
When the second variable indicates that the specified time has elapsed, the previous value
ステップST16において確定記憶部211に記憶されている第1の変数がPIDパラメータの不確定を示している場合、ステップSTeにおいて経過記憶部216に記憶されている第2の変数が規定時間の非経過を示している場合、若しくはステップST19が終了した場合、前回値更新処理部214aは、微分時間Tdの現在値を変更するよう微分時間Td変更操作部202に通知する。
In the case where the first variable stored in the
図7のステップST20の処理は図4のステップST20と同じであり、ステップST20の終了後、微分時間Td変更操作部202は、微分時間Tdの現在値を変更したことをPIDパラメータ不確定処理部212aに通知する。
微分時間Td変更操作部202から通知を受けたPIDパラメータ不確定処理部212aは、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を、PIDパラメータの不確定を示す値に設定し(ステップST21)、経過記憶部216に記憶されている第2の変数を、規定時間の非経過を示す値に設定する(ステップSTf)。
The process of step ST20 of FIG. 7 is the same as step ST20 of FIG. 4, and after completion of step ST20, the derivative time Td changing
Receiving the notification from the derivative time Td changing
図7のステップST22,ST23の処理は、それぞれ図4のステップST22,ST23と同じである。
次に、規定時間経過処理部217は、規定時間経過判定処理を行う(ステップSTg)。すなわち、規定時間経過処理部217は、この判定処理の直前に行われたPIDパラメータの変更処理(ステップST6,ST13またはST20)の時点からの経過時間が規定時間を超えたかどうかを判定し、規定時間を超えた場合にはステップSThに移行し、規定時間を超えていない場合には他のステップに移行することなくステップSTgの処理を終了する。前述のとおり、規定時間は、PIDパラメータの現在値に基づいて規定時間経過処理部217が自動的に決定する。ステップSThに移行した規定時間経過処理部217は、経過記憶部216に記憶されている第2の変数を、規定時間の経過を示す値に設定する。
The processes in steps ST22 and ST23 in FIG. 7 are the same as steps ST22 and ST23 in FIG. 4, respectively.
Next, the specified time elapsed
次に、図7のステップST24〜ST27の処理は、それぞれ図4のステップST24〜ST27と同じである。ステップST27が終了した後、前回値復帰処理部215は、PIDパラメータを前回値に戻したことをPIDパラメータ不確定処理部212aに通知する。
前回値復帰処理部215から通知を受けたPIDパラメータ不確定処理部212aは、確定記憶部211に記憶されている第1の変数を、PIDパラメータの不確定を示す値に設定し(ステップST28)、経過記憶部216に記憶されている第2の変数を、規定時間の非経過を示す値に設定する(ステップSTi)。
Next, the processes in steps ST24 to ST27 in FIG. 7 are the same as steps ST24 to ST27 in FIG. 4, respectively. After step ST27 ends, the previous value
Receiving the notification from the previous value
以上のようなステップST1〜STiの処理が例えばオペレータによってPID制御の終了が指示されるまで、一定の動作周期毎に繰り返し実行される。
本実施の形態によれば、直前に行われたPIDパラメータの変更処理の時点からの経過時間が規定時間を超えた場合のみ、確定したPIDパラメータを前回値として記憶するようにしたので、オペレータの意図に反してPIDパラメータが確定してしまうという問題を回避することができる。
The processes in steps ST1 to STi as described above are repeatedly executed at regular operation cycles until, for example, the operator instructs the end of PID control.
According to the present embodiment, the confirmed PID parameter is stored as the previous value only when the elapsed time from the time of the PID parameter change process performed immediately before exceeds the specified time. It is possible to avoid the problem that the PID parameter is determined against the intention.
なお、第1の実施の形態、第2の実施の形態で説明したPIDコントローラ1およびPIDパラメータ設定操作装置2,2aは、演算装置、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。
Note that the PID controller 1 and the PID parameter
本発明は、プロセス制御技術に適用することができる。 The present invention can be applied to a process control technique.
1…PIDコントローラ、2、2a…PIDパラメータ設定操作装置、100…設定値SP入力部、101…制御量PV入力部、102…PID制御演算部、103…操作量MV出力部、200…比例帯Pb変更操作部、201…積分時間Ti変更操作部、202…微分時間Td変更操作部、203…比例帯Pb現在値記憶部、204…積分時間Ti現在値記憶部、205…微分時間Td現在値記憶部、206…比例帯Pb前回値記憶部、207…積分時間Ti前回値記憶部、208…微分時間Td前回値記憶部、209…復帰命令検出部、210…操作検出部、211…確定記憶部、212、212a…PIDパラメータ不確定処理部、213…PIDパラメータ確定処理部、214、214a…前回値更新処理部、215…前回値復帰処理部、216…経過記憶部、217…規定時間経過処理部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (8)
PIDパラメータ設定操作装置の現在値記憶部に記憶されている、比例帯と積分時間と微分時間とからなるPIDパラメータの現在値のうち少なくとも1つを前記設定変更操作に従って変更する変更処理と、
前記設定変更操作が行われた後にオペレータによる前記設定変更操作以外の操作が行なわれた時点で、前記現在値記憶部に記憶されているPIDパラメータの現在値をオペレータが確定したものと見なすPIDパラメータ確定処理と、
前記確定したPIDパラメータを前回値として記憶する前回値更新処理と、
前記前回値復帰命令が入力されたときに、前記現在値記憶部に記憶されているPIDパラメータの現在値を前記記憶した前回値に戻す前回値復帰処理とを備えることを特徴とするPIDパラメータ前回値復帰方法。 After the PID parameter of the PID controller is changed according to the operator's setting change operation, when the operator gives a previous value return command, the PID parameter previous value return method returns the changed PID parameter to the previous value immediately before the change. There,
A change process of changing at least one of the current values of the PID parameter, which is stored in the current value storage unit of the PID parameter setting operation device and includes the proportional band, the integration time, and the derivative time, according to the setting change operation;
A PID parameter that assumes that the operator has determined the current value of the PID parameter stored in the current value storage unit when an operation other than the setting change operation is performed by the operator after the setting change operation has been performed. Confirmation processing,
A previous value update process for storing the determined PID parameter as a previous value;
A previous PID parameter return process comprising: returning the current value of the PID parameter stored in the current value storage unit to the stored previous value when the previous value return command is input. Value recovery method.
前記前回値更新処理は、直前に行われたPIDパラメータの変更処理の時点からの経過時間が予め定められた規定時間を超えた場合のみ、前記確定したPIDパラメータを前回値として記憶することを特徴とするPIDパラメータ前回値復帰方法。 In the PID parameter previous value return method according to claim 1,
The previous value update process stores the determined PID parameter as the previous value only when the elapsed time from the time point of the PID parameter change process performed immediately before exceeds a predetermined time. PID parameter previous value return method.
前記規定時間は、前記PIDパラメータの現在の値に基づいて決定されることを特徴とするPIDパラメータ前回値復帰方法。 In the PID parameter previous value return method according to claim 2,
The PID parameter previous value restoration method, wherein the specified time is determined based on a current value of the PID parameter.
前記PIDパラメータの現在値を記憶する現在値記憶部と、
この現在値記憶部に記憶されている、比例帯と積分時間と微分時間とからなるPIDパラメータの現在値のうち少なくとも1つを前記設定変更操作に従って変更する変更操作部と、
前記設定変更操作が行われた後にオペレータによる前記設定変更操作以外の操作が行なわれた時点で、前記現在値記憶部に記憶されているPIDパラメータの現在値をオペレータが確定したものと見なすPIDパラメータ確定処理部と、
前記PIDパラメータの前回値を記憶する前回値記憶部と、
この前回値記憶部に記憶されている前記PIDパラメータの前回値を前記確定したPIDパラメータに更新する前回値更新処理部と、
前記前回値復帰命令が入力されたときに、前記現在値記憶部に記憶されているPIDパラメータの現在値を前記前回値記憶部に記憶されている前回値に戻す前回値復帰処理部とを備えることを特徴とするPIDパラメータ設定操作装置。 This is a PID parameter setting operation device that changes the PID parameter of the PID controller according to the operator's setting change operation and then returns the changed PID parameter to the previous value immediately before the change when the operator gives a previous value return command. And
A current value storage unit for storing a current value of the PID parameter;
A change operation unit that changes at least one of the current values of the PID parameter that is stored in the current value storage unit and includes the proportional band, the integration time, and the derivative time according to the setting change operation;
A PID parameter that assumes that the operator has determined the current value of the PID parameter stored in the current value storage unit when an operation other than the setting change operation is performed by the operator after the setting change operation has been performed. A confirmation processing unit;
A previous value storage unit for storing a previous value of the PID parameter;
A previous value update processing unit for updating the previous value of the PID parameter stored in the previous value storage unit to the determined PID parameter;
A previous value return processing unit for returning the current value of the PID parameter stored in the current value storage unit to the previous value stored in the previous value storage unit when the previous value return command is input. A PID parameter setting operation device.
さらに、直前に行われたPIDパラメータの変更処理の時点からの経過時間が予め定められた規定時間を超えたかどうかを判定する規定時間経過処理部を備え、
前記前回値更新処理部は、前記経過時間が規定時間を超えた場合のみ、前記前回値記憶部に記憶されている前記PIDパラメータの前回値を前記確定したPIDパラメータに更新することを特徴とするPIDパラメータ設定操作装置。 In the PID parameter setting operation device according to claim 4,
Furthermore, a specified time elapsed processing unit for determining whether the elapsed time from the time of the PID parameter change process performed immediately before has exceeded a predetermined specified time,
The previous value update processing unit updates the previous value of the PID parameter stored in the previous value storage unit to the determined PID parameter only when the elapsed time exceeds a specified time. PID parameter setting operation device.
前記比例帯の現在値を記憶する比例帯現在値記憶部と、
前記積分時間の現在値を記憶する積分時間現在値記憶部と、
前記微分時間の現在値を記憶する微分時間現在値記憶部と、
前記比例帯の現在値を前記設定変更操作に従って変更する比例帯変更操作部と、
前記積分時間の現在値を前記設定変更操作に従って変更する積分時間変更操作部と、
前記微分時間の現在値を前記設定変更操作に従って変更する微分時間変更操作部と、
前記比例帯の前回値を記憶する比例帯前回値記憶部と、
前記積分時間の前回値を記憶する積分時間前回値記憶部と、
前記微分時間の前回値を記憶する微分時間前回値記憶部と、
前記前回値復帰命令を検出する復帰命令検出部と、
オペレータによる前記設定変更操作以外の操作を検出する操作検出部と、
前記変更したPIDパラメータが確定値か否かを示す第1の変数を記憶する確定記憶部と、
前記比例帯と積分時間と微分時間とからなるPIDパラメータの現在値のうち少なくとも1つを変更したとき、または前記変更したPIDパラメータを前回値に戻したときに、前記第1の変数を不確定を示す値に設定するPIDパラメータ不確定処理部と、
前記設定変更操作が行われた後に前記操作検出部によって前記設定変更操作以外の操作が検出されたとき、前記比例帯現在値記憶部と積分時間現在値記憶部と微分時間現在値記憶部とに記憶されている現在値を確定値と見なし、前記第1の変数を確定を示す値に設定するPIDパラメータ確定処理部と、
前記第1の変数がPIDパラメータの確定を示す場合にのみ、前記比例帯の前回値を前記比例帯の現在値に更新し、前記積分時間の前回値を前記積分時間の現在値に更新し、前記微分時間の前回値を前記微分時間の現在値に更新する前回値更新処理部と、
前記復帰命令検出部によって前記前回値復帰命令が検出されたときに、前記比例帯の現在値を前記比例帯の前回値に戻し、前記積分時間の現在値を前記積分時間の前回値に戻し、前記微分時間の現在値を前記微分時間の前回値に戻す前回値復帰処理部とを備えることを特徴とするPIDパラメータ設定操作装置。 After changing at least one of the PID parameters including the proportional band, the integration time, and the derivative time according to the operator's setting change operation, immediately before changing the changed PID parameter when the operator has issued a previous value return command A PID parameter setting operation device for returning to the previous value of
A proportional band current value storage unit for storing a current value of the proportional band;
An integration time current value storage unit for storing a current value of the integration time;
A differential time current value storage unit for storing a current value of the differential time;
A proportional band changing operation unit for changing a current value of the proportional band according to the setting changing operation;
An integration time change operation unit for changing the current value of the integration time according to the setting change operation;
A derivative time changing operation unit for changing a current value of the derivative time according to the setting changing operation;
A proportional band previous value storage unit for storing a previous value of the proportional band;
An integration time previous value storage unit for storing the previous value of the integration time;
A differential time previous value storage unit for storing the previous value of the differential time;
A return command detector for detecting the previous value return command;
An operation detection unit for detecting an operation other than the setting change operation by an operator;
A confirmation storage unit for storing a first variable indicating whether or not the changed PID parameter is a confirmation value;
The first variable is uncertain when at least one of the current values of the PID parameter consisting of the proportional band, integration time, and derivative time is changed, or when the changed PID parameter is returned to the previous value. A PID parameter indeterminacy processing unit set to a value indicating
When an operation other than the setting change operation is detected by the operation detection unit after the setting change operation has been performed, the proportional band current value storage unit, the integration time current value storage unit, and the derivative time current value storage unit A PID parameter confirmation processing unit that regards the stored current value as a confirmed value and sets the first variable to a value indicating confirmation;
Updating the previous value of the proportional band to the current value of the proportional band, and updating the previous value of the integration time to the current value of the integration time only when the first variable indicates confirmation of the PID parameter; A previous value update processing unit for updating the previous value of the derivative time to the current value of the derivative time;
When the previous value return command is detected by the return command detection unit, the current value of the proportional band is returned to the previous value of the proportional band, the current value of the integration time is returned to the previous value of the integration time, A PID parameter setting operation device comprising: a previous value return processing unit that returns a current value of the differential time to a previous value of the differential time.
さらに、直前に行われたPIDパラメータの変更処理の時点からの経過時間が予め定められた規定時間を超えたかどうかを示す第2の変数を記憶する経過記憶部と、
前記経過時間が前記規定時間を超えたときに、前記第2の変数を規定時間の経過を示す値に設定する規定時間経過処理部とを備え、
前記PIDパラメータ不確定処理部は、前記比例帯と積分時間と微分時間とからなるPIDパラメータの現在値のうち少なくとも1つを変更したとき、または前記変更したPIDパラメータを前回値に戻したときに、前記第1の変数を不確定を示す値に設定すると同時に、前記第2の変数を規定時間の非経過を示す値に設定し、
前記前回値更新処理部は、前記第1の変数がPIDパラメータの確定を示し、かつ前記第2の変数が規定時間の経過を示す場合にのみ、前記比例帯の前回値を前記比例帯の現在値に更新し、前記積分時間の前回値を前記積分時間の現在値に更新し、前記微分時間の前回値を前記微分時間の現在値に更新することを特徴とするPIDパラメータ設定操作装置。 In the PID parameter setting operation device according to claim 6,
Furthermore, a progress storage unit that stores a second variable indicating whether or not the elapsed time from the time of the PID parameter change process performed immediately before has exceeded a predetermined specified time;
A specified time elapse processing unit that sets the second variable to a value indicating the elapse of the specified time when the elapsed time exceeds the specified time;
The PID parameter indeterminacy processing unit changes at least one of the current values of the PID parameter including the proportional band, integration time, and derivative time, or returns the changed PID parameter to the previous value. , Simultaneously setting the first variable to a value indicating indeterminate, and setting the second variable to a value indicating non-elapse of a specified time,
The previous value update processing unit sets the previous value of the proportional band to the current value of the proportional band only when the first variable indicates the confirmation of the PID parameter and the second variable indicates that the specified time has elapsed. And updating the previous value of the integration time to the current value of the integration time, and updating the previous value of the differentiation time to the current value of the differentiation time.
さらに、前記PIDパラメータの現在の値に基づいて前記規定時間を決定する手段を備えることを特徴とするPIDパラメータ設定操作装置。
In the PID parameter setting operation device according to claim 5 or 7,
The PID parameter setting operation device further comprises means for determining the specified time based on a current value of the PID parameter.
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