JP5224846B2

JP5224846B2 - Ｐｉｄ制御機器および不揮発性メモリ保護方法

Info

Publication number: JP5224846B2
Application number: JP2008038647A
Authority: JP
Inventors: 雅人田中; 博文平山
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2028-02-20
Also published as: JP2009199219A

Description

本発明は、例えば温調計などのＰＩＤ制御機器に係り、特にＰＩＤ制御機器に搭載されたＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリが寿命に到達する確率を低く抑えることができるＰＩＤ制御機器および不揮発性メモリ保護方法に関するものである。

温調計などのループレベルのＰＩＤ制御機器には、予め数値などが設定され記憶される必要があるパラメータがあり、記憶のためのデバイスとしてＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）が利用される。例えば特許文献１や特許文献２に開示された制御機器では、ステップ応答中やハンチング発生時というような制御のオンライン動作中にＰＩＤパラメータ値を自動修正するようにしている。コンパクトなループレベルの制御機器では、これらのパラメータ値はＥＥＰＲＯＭに記憶されている。このように制御機器では、オンラインでの動作中にＥＥＰＲＯＭへの書込みが通常的に行なわれる。

ただし、ＥＥＰＲＯＭは、ハードウエアの特性として寿命があり、書込み回数が多くなると寿命に達し正常に動作しなくなる。ＰＩＤ制御機器では、ＥＥＰＲＯＭに書込むパラメータの性質として実用中に書込み更新を行なう必要性は避けられない。一方でＰＩＤ制御機器として装置に組み込まれ、継続的に使用されるので、ＥＥＰＲＯＭの交換は容易ではないと同時に、ＥＥＰＲＯＭが寿命に到達し正常に動作しなくなる事態は好ましくない。

特開平９−１６０６０４号公報特開平１０−１０５２０１号公報

以上のように、従来の制御機器では、オンラインでの動作中にＥＥＰＲＯＭへの書込みが通常的に行われている。しかしながら、特許文献１や特許文献２では、ＥＥＰＲＯＭの寿命は考慮されておらず、ＥＥＰＲＯＭの寿命を考慮した制御機器の利用方法について明確な改善策は開示されていなかった。なお、以上の問題点は、ＥＥＰＲＯＭに限らず、書込み回数に制限がある不揮発性メモリであれば同様に発生する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリが寿命に到達する確率を低く抑えることが可能なＰＩＤ制御機器および不揮発性メモリ保護方法を提供することを目的とする。

本発明のＰＩＤ制御機器は、ＰＩＤパラメータの最新値を記憶する揮発性メモリと、ＰＩＤパラメータの確定値を記憶する不揮発性メモリと、前記揮発性メモリに記憶されているＰＩＤパラメータが確定したかどうかを判定するパラメータ確定判定手段と、ＰＩＤパラメータが確定したと前記パラメータ確定判定手段が判定したときに、前記揮発性メモリに記憶されているＰＩＤパラメータの最新値を確定値として前記不揮発性メモリに書き込む書込処理手段と、リミットサイクル方式のオートチューニングの機能によりＰＩＤパラメータを調整するＰＩＤパラメータ調整装置からの入力に応じて前記ＰＩＤパラメータの最新値を変更する設定変更手段とを備え、前記パラメータ確定判定手段は、前記オートチューニングが終了した直後の制御量の振動状態を対象とし、制御量の直前の上下動の振れ幅に対する最新の上下動の振れ幅の割合を算出し、この割合を所定の閾値と比較することにより、制御の振動状態が減衰したかどうかを判定し、制御の振動状態の減衰を検出したときに、前記ＰＩＤパラメータが確定したと判定するものである。

また、本発明は、ＰＩＤパラメータの確定値を記憶する不揮発性メモリを保護する不揮発性メモリ保護方法において、揮発性メモリに記憶されているＰＩＤパラメータの最新値が確定したかどうかを判定するパラメータ確定判定手順と、ＰＩＤパラメータが確定したと前記パラメータ確定判定手順で判定したときに、前記揮発性メモリに記憶されているＰＩＤパラメータの最新値を確定値として不揮発性メモリに書き込む書込処理手順と、リミットサイクル方式のオートチューニングの機能によりＰＩＤパラメータを調整するＰＩＤパラメータ調整装置からの入力に応じて前記ＰＩＤパラメータの最新値を変更する設定変更手順とを備え、前記パラメータ確定判定手順は、前記オートチューニングが終了した直後の制御量の振動状態を対象とし、制御量の直前の上下動の振れ幅に対する最新の上下動の振れ幅の割合を算出し、この割合を所定の閾値と比較することにより、制御の振動状態が減衰したかどうかを判定し、制御の振動状態の減衰を検出したときに、前記ＰＩＤパラメータが確定したと判定するものである。

本発明によれば、揮発性メモリに記憶されているＰＩＤパラメータが確定したかどうかを判定し、ＰＩＤパラメータが確定したと判定したときに、揮発性メモリに記憶されているＰＩＤパラメータの最新値を確定値として不揮発性メモリに書き込むようにしたので、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリへの書込み回数を削減することができ、不揮発性メモリが寿命に到達する確率を低く抑えることができる。

［発明の原理１］
ＰＩＤ制御機器においてＥＥＰＲＯＭへ書き込むパラメータとしては、言うまでもなくＰＩＤパラメータがある。頻繁にＰＩＤパラメータの再調整を行なったり変更したりする必要がある場合は、ＰＩＤパラメータの数値書込みがＥＥＰＲＯＭの寿命に大きな影響を与える。すなわち、ＰＩＤパラメータの書込み回数を削減することがＥＥＰＲＯＭの寿命に重要であり、ＰＩＤパラメータの書込みについては、直接ＥＥＰＲＯＭに書込む必要性はなく、ＰＩＤパラメータの変更の過程においてＥＥＰＲＯＭに記憶するべきＰＩＤパラメータは限られていることに、発明者は着眼した。そして、ＰＩＤパラメータのＰ，Ｉ，Ｄの個々の変更書込みを一旦ＲＡＭ領域に行ない、ＰＩＤパラメータの変更が確定した後にＥＥＰＲＯＭに書込めば、課題解決のために有効であることに、発明者は想到した。ＰＩＤパラメータの確定時点は、特開２００５−２１５７３０号公報のＰＩＤパラメータ前回値復帰方法で開示されたように「ＰＩＤパラメータの設定変更操作以外の操作を検出したとき」とする。

［発明の原理２］
また、正常に制御が可能なＰＩＤパラメータのみが記憶しておくべき必要なＰＩＤパラメータであり、確定したと認められるＰＩＤパラメータは正常に制御が可能なＰＩＤパラメータであることに、発明者は着眼した。そして、ＰＩＤパラメータの変更書込みを一旦ＲＡＭ領域に行ない、制御の整定状態を検出した後にＰＩＤパラメータをＥＥＰＲＯＭに書込めば、課題解決のために有効であることに、発明者は想到した。正常に制御が可能なＰＩＤパラメータとは、多くの場合に制御を安定させ整定状態が得られるＰＩＤパラメータである。

［発明の原理３］
さらに、正常に制御が可能なＰＩＤパラメータであることをＰＩＤパラメータの確定の判断基準とする場合において、制御の整定状態の検出を待たなくても、過渡状態から振動的に収束する減衰状態を検出できれば、整定状態の確定と見なしてもよいことに、発明者は想到した。この場合、整定状態を検出するよりも早く、ＥＥＰＲＯＭへの書込みが行なえることになるので、停電などの予期せぬトラブルの発生時などに、設定されていた数値が失われる確率を低減できる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るＰＩＤ制御機器の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理１に対応するものである。ＰＩＤ制御機器は、制御対象に対する制御を行うＰＩＤ制御部１と、ＰＩＤ制御機器のオペレータ（ユーザ）がパラメータなどを入力したり変更したりするための例えば操作パネル等の入力部２と、パラメータの最新値を記憶する揮発性メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）３と、パラメータの確定値を記憶する不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ４と、必要に応じてＲＡＭ３またはＥＥＰＲＯＭ４への書込み／読出しを行う書込／読出部５とを有する。

書込／読出部５は、ＰＩＤパラメータの設定変更操作以外の操作を検出する操作検出部５０と、操作検出部５０がＰＩＤパラメータの設定変更操作以外の操作を検出したときに、ＲＡＭ３に記憶されているＰＩＤパラメータの最新値を確定値としてＥＥＰＲＯＭ４に書き込む書込処理部５１と、ＲＡＭ３またはＥＥＰＲＯＭ４からパラメータを読み出す読出処理部５２とを備えている。操作検出部５０は、ＰＩＤパラメータが確定したかどうかを判定するパラメータ確定判定手段を構成している。また、書込処理部５１は、オペレータからの入力、またはオートチューニング機能によりＰＩＤパラメータを調整する図示しないＰＩＤパラメータ調整装置からの入力に応じてＰＩＤパラメータの最新値を変更する設定変更手段を構成している。

図２は本実施の形態のＰＩＤ制御機器を適用する温度制御系の１例を示す図である。図２の例では、加熱処理炉１１１の内部にヒータ１１２と温度センサ１１３とが設置されている。温度センサ１１３は、ヒータ１１２によって加熱される空気の温度ＰＶを測定する。温調計１００は、温度ＰＶが目標値ＳＰと一致するように操作量ＭＶを算出する。電力調整器１１４は、操作量ＭＶに応じた電力を決定し、この決定した電力を電力供給回路１１５を通じてヒータ１１２に供給する。こうして、温調計１００は、加熱処理炉１１１内の温度を制御する。ＰＩＤ制御機器は、この温調計１００の内部に設けられるものである。

以下、ＰＩＤ制御機器の動作について説明する。ＥＥＰＲＯＭ４には、目標値ＳＰ、ＰＩＤパラメータ（比例帯Ｐ、積分時間Ｉ、微分時間Ｄ）などのパラメータが予め設定され記憶されている。
書込／読出部５の読出処理部５２は、ＰＩＤ制御機器の起動時にＥＥＰＲＯＭ４から目標値ＳＰとＰＩＤパラメータを読み出し、これらをパラメータの最新値としてＲＡＭ３上に展開する。

ＰＩＤ制御部１は、書込／読出部５を通じてＲＡＭ３から読み出した目標値ＳＰおよびＰＩＤパラメータの最新値と、センサから入力される制御量ＰＶ（図２の例では温度）に基づいて、周知のＰＩＤ制御演算アルゴリズムにより、目標値ＳＰと制御量ＰＶが一致するように操作量ＭＶを算出する。図２の例では、この操作量ＭＶは電力調整器１４に出力される。

書込／読出部５は、入力部２またはＰＩＤパラメータ調整装置等の外部装置からの入力に応じて、ＲＡＭ３またはＥＥＰＲＯＭ４へのデータ書込みを行う。また、書込／読出部５は、必要に応じてＲＡＭ３またはＥＥＰＲＯＭ４からデータを読み出す。図３は書込／読出部５の書込処理に関する動作を示すフローチャートである。以下、書込／読出部５の書込処理について図３を用いて説明する。

まず、書込／読出部５の書込処理部５１は、オペレータによって入力部２が操作され、ＰＩＤパラメータの設定変更操作が行われた場合（図３ステップＳ１００においてＹＥＳ）、入力部２から入力されたＰＩＤパラメータをＲＡＭ３に書き込む（ステップＳ１０１）。これにより、ＲＡＭ３に格納されていた当該パラメータの最新値が変更される。なお、比例帯Ｐ、積分時間Ｉ、微分時間Ｄの全てを変更する必要はなく、これらのパラメータのうち少なくとも１つについて設定変更操作が行われた場合には、この設定変更操作が行われたパラメータを最新値に変更すればよい。また、ＰＩＤパラメータの設定変更操作は、入力部２からだけではなく、ＰＩＤパラメータ調整装置等の外部装置から行われることもある。

次に、書込／読出部５の操作検出部５０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Ｓ１０２）。ＰＩＤパラメータの設定変更操作以外の操作としては、例えば目標値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。

書込処理部５１は、ＰＩＤパラメータの設定変更操作以外の操作を操作検出部５０が検出したときに（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、ＲＡＭ３に記憶されているＰＩＤパラメータの最新値とＥＥＰＲＯＭ４に記憶されているＰＩＤパラメータの確定値とを比較する（ステップＳ１０３）。そして、書込処理部５１は、比例帯Ｐ、積分時間Ｉ、微分時間Ｄのうち少なくとも１つのパラメータの最新値と確定値が異なっている場合（ステップＳ１０３においてＹＥＳ）、この異なっているパラメータについてのみ、ＥＥＰＲＯＭ４に記憶されている当該パラメータの確定値をＲＡＭ３に記憶されている当該パラメータの最新値に更新する（ステップＳ１０４）。

以上のようなステップＳ１００〜Ｓ１０４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。この動作周期は、通常、ＰＩＤ制御部１の制御周期と同じでよい。

以上のように、本実施の形態では、ＰＩＤパラメータの書込みを一旦ＲＡＭ３に行ない、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、オペレータがＰＩＤパラメータを確定したものと見なし、変更されたＰＩＤパラメータの最新値を確定値としてＥＥＰＲＯＭ４に書き込むようにしたので、ＥＥＰＲＯＭ４への書込み回数を削減することができ、ＥＥＰＲＯＭ４が寿命に到達する確率を低く抑えることができる。

なお、本実施の形態では、目標値ＳＰについては変更された最新値を直ちに確定値としてＥＥＰＲＯＭ４に書き込むが、ＰＩＤパラメータと同様に、目標値ＳＰに発明の原理１を適用してもよい。

［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。図４は本発明の第２の実施の形態に係るＰＩＤ制御機器の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理２に対応するものである。本実施の形態のＰＩＤ制御機器は、ＰＩＤ制御部１と、入力部２と、ＲＡＭ３と、ＥＥＰＲＯＭ４と、書込／読出部５ａとを有する。

書込／読出部５ａは、後述する整定検出部が制御の整定状態を検出したときに、ＲＡＭ３に記憶されているＰＩＤパラメータの最新値を確定値としてＥＥＰＲＯＭ４に書き込む書込処理部５１ａと、読出処理部５２と、制御の整定状態を検出する整定検出部５３とを備えている。整定検出部５３はパラメータ確定判定手段を構成し、書込処理部５１ａは設定変更手段を構成している。

図５は書込／読出部５ａの書込処理に関する動作を示すフローチャートである。以下、書込／読出部５ａの書込処理について図５を用いて説明する。
ステップＳ２００，Ｓ２０１の処理は、図３のステップＳ１００，Ｓ１０１と同様なので、説明を省略する。

次に、書込／読出部５ａの整定検出部５３は、ＰＩＤ制御部１による制御が開始された後に、制御が整定したかどうかを判定する（ステップＳ２０２）。図６は整定検出部５３の動作を説明するための波形図である。図６は、ＰＩＤパラメータ調整装置によりＰＩＤパラメータのオートチューニング（ＡＴ）が開始され、ＰＩＤパラメータの最新値が設定されたときの制御応答波形を示している。つまり、ＡＴが終了した時点で、ステップＳ２００，Ｓ２０１の処理が行われ、ＰＩＤパラメータの最新値が更新されたことになる。ＡＴの代表的な手法としては、制御対象に出力する操作量ＭＶに上限値と下限値を予め設定し、操作量振幅が一定のリミットサイクルを発生させて、ＰＩＤパラメータを調整するリミットサイクル方式がある。リミットサイクル式のＡＴについては、例えば特開２００３−３３０５０４号公報に開示されている。

整定検出部５３は、目標値ＳＰと制御量ＰＶとの偏差の絶対値｜ＳＰ−ＰＶ｜を予め規定された基準偏差Ｅｒｘと比較し、偏差の絶対値｜ＳＰ−ＰＶ｜が基準偏差Ｅｒｘよりも小さい状態が、予め規定された基準継続時間Ｔｘだけ継続したときに、制御が整定したものと判定する。整定検出部５３は、このような制御が整定したかどうかの判定を一定の動作周期毎に行う。なお、継続時間の計測は、ＰＩＤパラメータの変更がない状態で制御が継続実行されていることが前提条件である。したがって、整定検出部５３は、ＰＩＤパラメータが変更された場合、継続時間を０にリセットし、偏差の絶対値｜ＳＰ−ＰＶ｜が基準偏差Ｅｒｘよりも小さくなってから継続時間の計測を再び開始し、この継続時間が基準継続時間Ｔｘに達したかどうかを判定する。

書込処理部５１ａは、整定検出部５３が制御の整定状態を検出したときに（ステップＳ２０２においてＹＥＳ）、ＲＡＭ３に記憶されているＰＩＤパラメータの最新値とＥＥＰＲＯＭ４に記憶されているＰＩＤパラメータの確定値とを比較する（ステップＳ２０３）。そして、書込処理部５１ａは、比例帯Ｐ、積分時間Ｉ、微分時間Ｄのうち少なくとも１つのパラメータの最新値と確定値が異なっている場合（ステップＳ２０３においてＹＥＳ）、この異なっているパラメータについてのみ、ＥＥＰＲＯＭ４に記憶されている当該パラメータの確定値をＲＡＭ３に記憶されている当該パラメータの最新値に更新する（ステップＳ２０４）。

以上のようなステップＳ２００〜Ｓ２０４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。この動作周期は、通常、ＰＩＤ制御部１の制御周期と同じでよい。

本実施の形態では、制御が整定した時点でＰＩＤパラメータが確定したものと見なし、ＰＩＤパラメータの最新値を確定値としてＥＥＰＲＯＭ４に書き込むようにしたので、ＥＥＰＲＯＭ４への書込み回数を削減することができ、ＥＥＰＲＯＭ４が寿命に到達する確率を低く抑えることができる。本実施の形態は、図６で説明したようにＰＩＤパラメータ調整装置のＡＴ機能によりＰＩＤパラメータが変更される場合に特に有効である。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図７は本発明の第３の実施の形態に係るＰＩＤ制御機器の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理３に対応するものである。本実施の形態のＰＩＤ制御機器は、ＰＩＤ制御部１と、入力部２と、ＲＡＭ３と、ＥＥＰＲＯＭ４と、書込／読出部５ｂとを有する。

書込／読出部５ｂは、後述する減衰検出部が制御の振動状態の減衰を検出したときに、ＲＡＭ３に記憶されているＰＩＤパラメータの最新値を確定値としてＥＥＰＲＯＭ４に書き込む書込処理部５１ｂと、読出処理部５２と、制御量ＰＶが上下動するときの振れ幅を算出する振れ幅算出部５４と、振れ幅算出部５４が算出した振れ幅に基づいて制御の振動状態の減衰を検出する減衰検出部５５とを備えている。振れ幅算出部５４と減衰検出部５５とはパラメータ確定判定手段を構成し、書込処理部５１ｂは設定変更手段を構成している。

図８は書込／読出部５ｂの書込処理に関する動作を示すフローチャートである。以下、書込／読出部５ｂの書込処理について図８を用いて説明する。
ステップＳ３００，Ｓ３０１の処理は、図３のステップＳ１００，Ｓ１０１と同様なので、説明を省略する。

次に、書込／読出部５ｂの振れ幅算出部５４は、制御量ＰＶの振れ幅を算出する（ステップＳ３０２）。図９は振れ幅算出部５４および減衰検出部５５の動作を説明するための波形図である。図９は、ＰＩＤパラメータ調整装置によりＰＩＤパラメータのＡＴが開始され、ＰＩＤパラメータの最新値が設定されたときの制御応答波形を示している。つまり、ＡＴが終了した時点で、ステップＳ３００，Ｓ３０１の処理が行われ、ＰＩＤパラメータの最新値が更新されたことになる。

振れ幅算出部５４は、目標値ＳＰと制御量ＰＶとの偏差（ＳＰ−ＰＶ）が正の値になるとき（制御量ＰＶが目標値ＳＰより小さいとき）に検出される最大の偏差絶対値であるＥｒ１＝｜ＳＰ−ＰＶ｜を検出し、また偏差（ＳＰ−ＰＶ）が負の値になるとき（制御量ＰＶが目標値ＳＰより大きいとき）に検出される最大の偏差絶対値であるＥｒ２＝｜ＳＰ−ＰＶ｜を検出する。そして、振れ幅算出部５４は、次式により制御量ＰＶの振れ幅Ａを算出する。
Ａ＝Ｅｒ１＋Ｅｒ２・・・（１）

なお、振れ幅Ａの算出は、ＰＩＤパラメータの変更がない状態で制御が継続実行されていることが前提条件である。したがって、振れ幅算出部５４は、ＰＩＤパラメータが変更された場合、最大偏差絶対値Ｅｒ１，Ｅｒ２の検出をやり直す。また、振れ幅算出部５４は一定の動作周期毎に動作するが、振れ幅Ａの算出は動作周期毎とは限らない。振れ幅Ａが算出されるのは、図９に示すように最大偏差絶対値Ｅｒ２が検出された後に最大偏差絶対値Ｅｒ１が検出されたとき、あるいは最大偏差絶対値Ｅｒ１が検出された後に最大偏差絶対値Ｅｒ２が検出されたときのいずれかである。

減衰検出部５５は、振れ幅算出部５４が算出した最新の振れ幅Ａ１と直前の振れ幅Ａ２を比較して、次式により制御の振動状態が減衰したかどうかを判定する（ステップＳ３０３）。
Ａ１／Ａ２＜α ・・・（２）

αは１より小さな値の閾値であり、例えば０．７である。この場合、減衰検出部５５は、直前の振れ幅Ａ２に対する最新の振れ幅Ａ１の割合Ａ１／Ａ２がα＝０．７より小さい場合、制御の振動状態が減衰したと判定することになる。減衰検出部５５は一定の動作周期毎に動作するが、式（２）の判定は動作周期毎とは限らない。式（２）の判定が行われるのは、振れ幅Ａ２が算出された後に振れ幅Ａ１が算出されたときである。

書込処理部５１ｂは、減衰検出部５５が制御の振動状態の減衰を検出したときに（ステップＳ３０３においてＹＥＳ）、ＲＡＭ３に記憶されているＰＩＤパラメータの最新値とＥＥＰＲＯＭ４に記憶されているＰＩＤパラメータの確定値とを比較する（ステップＳ３０４）。そして、書込処理部５１ｂは、比例帯Ｐ、積分時間Ｉ、微分時間Ｄのうち少なくとも１つのパラメータの最新値と確定値が異なっている場合（ステップＳ３０４においてＹＥＳ）、この異なっているパラメータについてのみ、ＥＥＰＲＯＭ４に記憶されている当該パラメータの確定値をＲＡＭ３に記憶されている当該パラメータの最新値に更新する（ステップＳ３０５）。

以上のようなステップＳ３００〜Ｓ３０５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。この動作周期は、通常、ＰＩＤ制御部１の制御周期と同じでよい。

本実施の形態では、制御応答の振動が減衰した時点でＰＩＤパラメータが確定したものと見なし、ＰＩＤパラメータの最新値を確定値としてＥＥＰＲＯＭ４に書き込むようにしたので、ＥＥＰＲＯＭ４への書込み回数を削減することができ、ＥＥＰＲＯＭ４が寿命に到達する確率を低く抑えることができる。本実施の形態は、図９で説明したようにＰＩＤパラメータ調整装置のＡＴ機能によりＰＩＤパラメータが変更される場合に特に有効である。

なお、第１〜第３の実施の形態で説明したＰＩＤ制御機器は、ＣＰＵ、記憶装置及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。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第３の実施の形態で説明した処理を実行する。

また、本実施の形態では、ＥＥＰＲＯＭを例に挙げて説明しているが、ＥＥＰＲＯＭに限らず、書込み回数に制限がある記憶素子であれば本発明は有効である。

本発明は、ＥＥＰＲＯＭなどの書込み回数に制限がある記憶素子を搭載したＰＩＤ制御機器に適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るＰＩＤ制御機器の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係るＰＩＤ制御機器を適用する温度制御系の１例を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係るＰＩＤ制御機器の書込／読出部の動作を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係るＰＩＤ制御機器の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係るＰＩＤ制御機器の書込／読出部の動作を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る書込／読出部の整定検出部の動作を説明するための波形図である。本発明の第３の実施の形態に係るＰＩＤ制御機器の構成を示すブロック図である。本発明の第３の実施の形態に係るＰＩＤ制御機器の書込／読出部の動作を示すフローチャートである。本発明の第３の実施の形態に係る書込／読出部の振れ幅算出部および減衰検出部の動作を説明するための波形図である。

符号の説明

１…ＰＩＤ制御部、２…入力部、３…ＲＡＭ、４…ＥＥＰＲＯＭ、５，５ａ，５ｂ…書込／読出部、５０…操作検出部、５１，５１ａ，５１ｂ…書込処理部、５２…読出処理部、５３…整定検出部、５４…振れ幅算出部、５５…減衰検出部。

Claims

ＰＩＤパラメータの最新値を記憶する揮発性メモリと、
ＰＩＤパラメータの確定値を記憶する不揮発性メモリと、
前記揮発性メモリに記憶されているＰＩＤパラメータが確定したかどうかを判定するパラメータ確定判定手段と、
ＰＩＤパラメータが確定したと前記パラメータ確定判定手段が判定したときに、前記揮発性メモリに記憶されているＰＩＤパラメータの最新値を確定値として前記不揮発性メモリに書き込む書込処理手段と、
リミットサイクル方式のオートチューニングの機能によりＰＩＤパラメータを調整するＰＩＤパラメータ調整装置からの入力に応じて前記ＰＩＤパラメータの最新値を変更する設定変更手段とを備え、
前記パラメータ確定判定手段は、前記オートチューニングが終了した直後の制御量の振動状態を対象とし、制御量の直前の上下動の振れ幅に対する最新の上下動の振れ幅の割合を算出し、この割合を所定の閾値と比較することにより、制御の振動状態が減衰したかどうかを判定し、制御の振動状態の減衰を検出したときに、前記ＰＩＤパラメータが確定したと判定することを特徴とするＰＩＤ制御機器。
ＰＩＤパラメータの確定値を記憶する不揮発性メモリを保護する不揮発性メモリ保護方法において、
揮発性メモリに記憶されているＰＩＤパラメータの最新値が確定したかどうかを判定するパラメータ確定判定手順と、
ＰＩＤパラメータが確定したと前記パラメータ確定判定手順で判定したときに、前記揮発性メモリに記憶されているＰＩＤパラメータの最新値を確定値として不揮発性メモリに書き込む書込処理手順と、
リミットサイクル方式のオートチューニングの機能によりＰＩＤパラメータを調整するＰＩＤパラメータ調整装置からの入力に応じて前記ＰＩＤパラメータの最新値を変更する設定変更手順とを備え、
前記パラメータ確定判定手順は、前記オートチューニングが終了した直後の制御量の振動状態を対象とし、制御量の直前の上下動の振れ幅に対する最新の上下動の振れ幅の割合を算出し、この割合を所定の閾値と比較することにより、制御の振動状態が減衰したかどうかを判定し、制御の振動状態の減衰を検出したときに、前記ＰＩＤパラメータが確定したと判定することを特徴とする不揮発性メモリ保護方法。