JPH01114902A - Process controller - Google Patents

Process controller

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JPH01114902A
JPH01114902A JP27188687A JP27188687A JPH01114902A JP H01114902 A JPH01114902 A JP H01114902A JP 27188687 A JP27188687 A JP 27188687A JP 27188687 A JP27188687 A JP 27188687A JP H01114902 A JPH01114902 A JP H01114902A
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JP
Japan
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control
controlled system
output
controlled object
vector
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Application number
JP27188687A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Ohashi
大橋 章宏
Hiromasa Yamaoka
弘昌 山岡
Yofumi Kurisu
栗栖 与文
Yorihisa Nozato
野里 順久
Kenzo Kamiyama
神山 健三
Mitsuo Takakura
高倉 満郎
Hiroyuki Noguchi
博之 野口
Sumihisa Saitou
純寿 斉藤
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To attain parallel processing of determination for an optimum parameter and a control variable by separating a control object unit, the determination of a model of controlled system, a parameter determining part, and a control variable determining part from each other and setting up a bus for inputting/ outputting the quantity of state of the controlled system to the shortest length. CONSTITUTION:The model of controlled system which may be changed in accordance with an operating condition is corrected and determined by a controlling computer 6 and obtained parameters and gain are transmitted to process control parts 1-1, 1-2 through a network 8. The control parts 1-1, 1-2 calculate control output vectors based on the quantity 27 of state inputted from the controlled system 7 through a process unit device 2 and an optimum gain matrix applied from the computer 6 and output the calculated vectors to the controlled system 7 through a process output device 3. Said processing is executed by a processing unit 21 in the control part 1-1 and a functional process input device 4 calculates an offset value, etc., and outputs the calculated result to the controlled system 7 as a control signal 24.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプロセス量を取り込み制御すべき量を目標の値
に近付けるための演算を行いプロセスに制御量を出力す
るプロセス制御装置に係り、特に、多変数を扱う制御に
好適なプロセス制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a process control device that takes in a process quantity, performs calculations to bring the quantity to be controlled close to a target value, and outputs a controlled quantity to the process. , relates to a process control device suitable for control that handles multiple variables.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から、より高効率、高品質な制御を実現するために
種々の努力が成されているが特に最近では現代制御理論
を用いた制御システムが注目されている。その−例には
、[富士時報J  (1987年、NO,6,418頁
〜421頁)記載の[産業プラントへの応用」がある、
この従来例は、産業プラントへのプログラマブル・コン
トローラ(PC)の応用に関する文献である。かかる従
来例では、制御システムとして階層化した制御システム
及び最適レギュレータ手法の応用例が、示されている。
Conventionally, various efforts have been made to achieve higher efficiency and higher quality control, but recently control systems using modern control theory have been attracting particular attention. Examples include ``Application to industrial plants'' described in Fuji Jiho J (1987, No. 6, pp. 418-421).
This prior art example is a document regarding the application of a programmable controller (PC) to an industrial plant. In such a conventional example, an application example of a hierarchical control system and an optimal regulator method is shown.

この最適レギュレータが現代の制御理論の1つである。This optimal regulator is one of modern control theories.

現代制御理論では、状態方程式をベースとした最適制御
理論や周波数領域における多変数制御理論など、複数の
変数やパラメータを一組にして扱うところに特徴がある
。従って、これらの理論を用いた制御システムでは多変
数データを効率良く処理できる必要がある。この要求に
応えるためには、より高速、より大量のデータを扱う必
要があり、従来から採られてきたアプローチとしてマイ
クロプロセッサ−を用いたマイクロコントローラやミニ
コンピユータを複数台配置し、それらをネットワークで
結んだマルチコントローラシステムがある。
Modern control theory is characterized by treating multiple variables and parameters as a set, such as optimal control theory based on state equations and multivariable control theory in the frequency domain. Therefore, a control system using these theories needs to be able to efficiently process multivariate data. In order to meet this demand, it is necessary to handle larger amounts of data at higher speeds, and the conventional approach has been to deploy multiple microcontrollers and minicomputers using microprocessors and connect them via a network. There is a multi-controller system tied together.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は、制御内容に即したデータの受は渡しを
実現するコントローラ、バス、プロセス入出力装置の構
成については考慮されておらず、バス上でのデータトラ
フィックの過多による処理速度の低下やコントローラへ
の処理負荷の集中等の問題があった。
The above conventional technology does not take into account the configuration of the controller, bus, or process input/output device that realizes the reception and passing of data according to the control content, and the processing speed may decrease due to excessive data traffic on the bus. There were problems such as concentration of processing load on the controller.

本発明はこのような点に注意を払い、より経済的、かつ
実現の容易な制御システムを構築すべくなされたもので
ある。すなわち、本発明の目的は多変数制御を経済的に
実現する制御システムを提供することにある。
The present invention has been made to pay attention to these points and to construct a control system that is more economical and easier to implement. That is, an object of the present invention is to provide a control system that economically realizes multivariable control.

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は最適レギュレータ手法等の現代制御理論を適用
するに当たりその制御内容を分析し、制御目標入力部、
制御対象モデル決定部、パラメータ決定部、制御量決定
部、プロセス入力部及びプロセス出力部に分割し、その
各部分部分に適合したコントローラを構成するとともに
、それらの構成要素間のデータ転送ができる限り単純に
なるようにデータバスを配置したものである。即ち、各
制御演算に用いる最適パラメータの決定と制御量の決定
を独立に並列処理できるとともに、制御対象の状態量を
取り込み、制御量を出力するまでのバスを短かくできる
ため、高速処理に最適な多変数制御システムを実現でき
る。
The present invention analyzes the control content when applying modern control theory such as the optimal regulator method, and analyzes the control target input section,
It is divided into a controlled object model determination section, a parameter determination section, a controlled variable determination section, a process input section, and a process output section, and a controller that is suitable for each of these sections is constructed, and data transfer between these components is possible as long as possible. The data bus is arranged to simplify it. In other words, it is possible to independently and parallelly process the determination of the optimal parameters used for each control calculation and the determination of the control amount, and it is also possible to shorten the bus from taking in the state quantity of the controlled object to outputting the control amount, making it ideal for high-speed processing. A multivariable control system can be realized.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、最適パラメータの決定と制御量の決定
とを独立に並列処理できる。
According to the present invention, the determination of optimal parameters and the determination of control amounts can be processed independently and in parallel.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の対象である現代制御理論の1つである最適レギ
ュレータ手法について述べる。
The optimal regulator method, which is one of the modern control theories that is the subject of the present invention, will be described.

最適レギエレータ手法とは、先ず制御対象を(1)式の
ようにモデル化する。
In the optimal regierator method, first, the controlled object is modeled as shown in equation (1).

’X−f  (Y、 L9) 、X (t e ) −
No・・・(1)ここでXはn×1.1はrXlのベク
トルである。
'X-f (Y, L9), X (te) -
No... (1) Here, X is a vector of n×1.1 rXl.

(1)の制御対象に対して、評価関数Fを導入する。An evaluation function F is introduced for the controlled object in (1).

そして、評価関数Fを最小にするように制御対象を制御
する。
Then, the controlled object is controlled so that the evaluation function F is minimized.

例えば、制御対象を線形にモデル化できる場合を考える
と、制御量りは L9=R−’B ’ P X−(3) となることが知られている。ここで、−R−’B’Pが
最適ゲインマトリクス、Uが制御出力ベクトル、!が状
態量ベクトルである。
For example, when considering a case where the controlled object can be linearly modeled, it is known that the control quantity is L9=R-'B'PX-(3). Here, -R-'B'P is the optimal gain matrix, U is the control output vector, ! is the state quantity vector.

以下の実施例は、最適レギエレータ手法のもとての線形
制御対象の制御システムに関する。
The following example relates to a control system for a linear controlled object under the optimal leggierator approach.

第1図は、本発明の一実施例であるプロセス制御システ
ムの構成図を示す、尚、機能的入出力装置4、及びベク
トルプロセッシングユニット211は、必要に応じて接
続される。この装置4、及びユニット211の役割と機
能については以下の説明の中で明らかにされる。また、
必要に応じて接続されるとは、両者を図のように接続し
ておき、その使用するか使用しないかによって稼動させ
るか、させないかの切替えを行う場合を含む。
FIG. 1 shows a block diagram of a process control system which is an embodiment of the present invention.Functional input/output device 4 and vector processing unit 211 are connected as necessary. The role and function of this device 4 and unit 211 will be made clear in the following description. Also,
Connecting as necessary includes the case where both are connected as shown in the figure and whether they are activated or not is switched depending on whether they are used or not.

制御用計算機6、ネットワーク8、プロセス制御部1−
1.1−2.  リンケージ装置22及びプロセス入出
力装置2.3.4からなる制御システムは、制御対象7
の出力信号及び状態信号27を取り込み、制御信号24
を出力する。3個の制御用計算機6は並列処理例を示し
、基本的に1個でよい。
Control computer 6, network 8, process control section 1-
1.1-2. A control system consisting of a linkage device 22 and a process input/output device 2.3.4 controls a control object 7.
The output signal and status signal 27 are taken in, and the control signal 24 is
Output. The three control computers 6 represent an example of parallel processing, and basically only one computer is required.

また、ベクトルプロセッシングユニット21も3個ある
が、並列処理の例であり、1個でもよい。
Further, although there are three vector processing units 21, this is an example of parallel processing, and one may be sufficient.

ここで、リンケージ装置22とは、データ転送を高速に
行う装置であり、このリンケージ装置22に接続される
複数のプロセス制御部1−1.1−2に各プロセス入力
装置2.出力装置3.入出力装置4のデータ全てをサイ
クリックに供給するとともにデータの更新ができる。さ
らに本リンケージ装置22は、プロセス制御部1−1.
1−2の保有する制御データもプロセス入出力装置2,
3.4のデータと同様に他のプロセス制御部1−1.1
−2にサイクリックに供給するとともに、データの更新
ができる。(このリンケージ装置の具体例としては、特
開昭58−123148がある。)さて、制御用計算機
6は、制御対象7の運転条件により変化する制御対象モ
デルの決定、修正等を行い、対象モデルのパラメータ及
びゲイン等を決定し、ネットワーク8を介してプロセス
制御部1−1.1−2へ伝達する。
Here, the linkage device 22 is a device that performs data transfer at high speed, and each process input device 2. Output device 3. All the data of the input/output device 4 can be cyclically supplied and the data can be updated. Further, the present linkage device 22 includes the process control section 1-1.
The control data held by 1-2 is also transferred to the process input/output device 2,
Similar to the data in 3.4, other process control units 1-1.1
-2 can be cyclically supplied and the data can be updated. (A specific example of this linkage device is JP-A-58-123148.) Now, the control computer 6 determines and modifies a controlled object model that changes depending on the operating conditions of the controlled object 7, and parameters, gains, etc. are determined and transmitted to the process control unit 1-1.1-2 via the network 8.

プロセス制御部1−1.1−2は、制御対象7よりプロ
セス入力装置2を介して入力された状態127と制御用
計算機6から与えられた最適ゲインマトリクスから制御
出力ベクトルを計算し、プロセス出力装置3を介して制
御対象7に出力する。
The process control unit 1-1.1-2 calculates a control output vector from the state 127 input from the controlled object 7 via the process input device 2 and the optimal gain matrix given from the control computer 6, and outputs a process output. It is output to the controlled object 7 via the device 3.

また、制御対象7の状態量が未知の場合には、プロセス
制御装置1−1.1−2で状態量の推定を行う。
Furthermore, when the state quantity of the controlled object 7 is unknown, the process control device 1-1.1-2 estimates the state quantity.

以上のようにプロセス制御部1−1.1−2ではベクト
ル量の計算を行うが、その実行はベクトルプロセッシン
グユニット(以下VPU−Aと略す)21にて行われる
。(プロセス制御部1−1.1−2内の構成と動作につ
いては後述する。)一方、リンケージ装置22に直接接
続されるベクトルプロセッシングユニット(以下VPU
−Bと略す)211は、状態推定や状態量変換を伴わな
い閉ループ系の計算に使用される。すなわち、VPU−
8211は制御対象7からプロセス入力装置2を介して
取り込んだ制御対象7の状態量27とプロセス制御部1
−1.1−2または制御用計算機6から与えられる最適
ゲインマトリクス及び目標値オフセット量を含む等との
演算を行い、制御信号24としてプロセス出力装置3を
介して制御対象7に出力する。
As described above, the process control unit 1-1.1-2 calculates the vector quantity, and the calculation is performed by the vector processing unit (hereinafter abbreviated as VPU-A) 21. (The configuration and operation inside the process control unit 1-1.1-2 will be described later.) On the other hand, a vector processing unit (hereinafter referred to as VPU) directly connected to the linkage device 22
-B) 211 is used for closed-loop system calculations that do not involve state estimation or state quantity conversion. That is, VPU-
8211 is the state quantity 27 of the controlled object 7 taken in from the controlled object 7 via the process input device 2 and the process control unit 1
-1.1-2 or including the optimum gain matrix and target value offset amount given from the control computer 6, and outputs it to the controlled object 7 as a control signal 24 via the process output device 3.

(VPU−8211の内部構成と動作については後述す
る。) またさらに、機能・的プロセス入出力装置4は、それ自
体にベクトル演算機能を有し、自らが取り込んだ制御対
象7の状態量27とプロセス制御部1−1.1−2また
は制御用計算機6から与えられるゲインマトリクス及び
目標値を含むオフセット量等との演算を行い、制御信号
24として制御対象7に出力する。(機能的プロセス入
出力装置4の内部構成と動作については後述する。)(
プロセス制御部1−1.1−2の構成及び動作)プロセ
ス制御部1−1.1−2は、CPU20及び複数のベク
トルプロセッシングユニット(VPU−A )21、デ
ータリンクメモリ23がバス28で接続されている。こ
れらの動作の1つは下記の通りである。
(The internal configuration and operation of the VPU-8211 will be described later.) Furthermore, the functional process input/output device 4 itself has a vector calculation function, and calculates the state quantity 27 of the controlled object 7 that it has taken in. It performs calculations with the gain matrix and the offset amount including the target value given from the process control unit 1-1.1-2 or the control computer 6, and outputs it to the controlled object 7 as a control signal 24. (The internal configuration and operation of the functional process input/output device 4 will be described later.)
Configuration and operation of process control unit 1-1.1-2) Process control unit 1-1.1-2 includes a CPU 20, a plurality of vector processing units (VPU-A) 21, and a data link memory 23 connected via a bus 28. has been done. One of these operations is as follows.

(動作1) CPU20は、ネットワーク8を介し制御用計算機6か
ら最適ゲインマトリクス等の制御パラメータマトリクス
を受けとり、VPU−A 21に分配する。−方、デー
タリンクメモリ23上にはプロセス入力装置2から入力
される制御対象7の状態量ベクトルが格納されている。
(Operation 1) The CPU 20 receives a control parameter matrix such as an optimal gain matrix from the control computer 6 via the network 8 and distributes it to the VPU-A 21. On the other hand, the state quantity vector of the controlled object 7 input from the process input device 2 is stored on the data link memory 23.

各VPU−A 21上では、最適ゲインマトリクス等の
制御パラメータマトリクスと状態量マトリクスの乗算を
行い、その結果をデータリンクメモリ23に格納する。
On each VPU-A 21, a control parameter matrix such as an optimal gain matrix is multiplied by a state quantity matrix, and the result is stored in the data link memory 23.

格納した内容はリンケージ装置22.プロセス出力装置
3を介して制御対象7の制御信号(制御出力ベクトル)
24として出力される。
The stored contents are stored in the linkage device 22. Control signal (control output vector) of the controlled object 7 via the process output device 3
It is output as 24.

(動作2) 他の動作として、コントローラ1−1又は1−2内で、
最適ゲインマトリクス等のパラメータを演算する動作が
ある。
(Operation 2) As another operation, within the controller 1-1 or 1-2,
There is an operation to calculate parameters such as an optimal gain matrix.

例えば、リカッチ方程式を、漸化式を用いて解くために
は(例えば、狩野、西村:最適推定制御問題におけるマ
トリクス・リカッチ方程式「計測と制御J VO120
,No、 6昭和56年6月号参照)制御用計算機6か
ら与えられるマトリクスをCPU20からVPU−A 
21に与え、サイクリックに演算を行い、その演算結果
を周期的にデータリンクメモリ23に格納する。格納し
た内容は、リンケージ装置22を介して、機能プロセス
入出力装置4に与えられる。
For example, in order to solve the Riccati equation using a recurrence formula (for example, Kano, Nishimura: Matrix Riccati equation for optimal estimation control problems "Measurement and Control J VO120
, No. 6 (Refer to the June 1986 issue)) The matrix given from the control computer 6 is transferred from the CPU 20 to the VPU-A.
21, performs calculations cyclically, and stores the calculation results in the data link memory 23 periodically. The stored contents are provided to the functional process input/output device 4 via the linkage device 22.

(機能プロセス入出力装置の動作は後述。)(動作3) また、さらに他の動作として、制御対象7の状態推定を
行う場合がある。
(The operation of the functional process input/output device will be described later.) (Operation 3) Furthermore, as another operation, the state of the controlled object 7 may be estimated.

例えば、オブザーバを漸化式を用いて解くためにはく例
えば「多変数システムのためのオブザーバ」 (ロイン
バルガー著) D、G’、 Luenburger ;
0bserver  for  Mult  ;  v
ariable  Systems、IEEBTran
s、  ON Automatic Control、
AC−11−2190/197(1966)参照)制御
用計算m6から与えられるマトリクスと、プロセス入力
装置2からリンケージ装置22を介して、データリンク
メモリ23に格納されている既知の状態量ベクトルをV
PU−A 21にて演算し、その結果を周期的にデータ
リンクメモリ23に格納する。格納した内容は、(動作
1)で述べた制御対象の状態量と同等に取り扱われる。
For example, to solve the observer using recurrence formulas, see "Observer for Multivariable Systems" (written by Loinburger) D, G', Luenburger;
0bserver for Mult; v
ariable Systems, IEEEB Tran
s, ON Automatic Control,
AC-11-2190/197 (1966)) The matrix given from the control calculation m6 and the known state vector stored in the data link memory 23 from the process input device 2 via the linkage device 22 are
The PU-A 21 performs calculations and periodically stores the results in the data link memory 23. The stored contents are handled in the same way as the state quantity of the controlled object described in (operation 1).

(VPU−8211の内部構成と動作)次にVPU−8
211の構成と動作を説明する。第2図はVPU−82
11の構成を示したものである。
(Internal configuration and operation of VPU-8211) Next, VPU-8
The configuration and operation of 211 will be explained. Figure 2 shows VPU-82
11 shows the configuration of No. 11.

データリンクメモリ2112には上位計算機6又はプロ
セス制御部1−1.1−2から、データリンク装置22
.データリンクインターフェイス2111を介して入力
される最適ゲインマトリクスや目標値を含むオフセット
ベクトル量等の制御パラメータとプロセス入力装置2か
ら与えられる制御対象の推定された状態量ベクトルが格
納される。
The data link memory 2112 receives data from the host computer 6 or the process control unit 1-1.1-2 from the data link device 22.
.. Control parameters such as an optimal gain matrix and offset vector quantities including target values inputted via the data link interface 2111 and estimated state quantity vectors of the controlled object given from the process input device 2 are stored.

ベクトル乗算器2113は制御対象の状態ベクトルに最
適ゲインマトリクスを乗じ、その結果がベクトル加算器
2114により目標値を含むオフセット量と加算され、
制御出力ベクトル・とじてデータリンクメモリに格納さ
れる。
The vector multiplier 2113 multiplies the state vector of the controlled object by the optimal gain matrix, and the vector adder 2114 adds the result to the offset amount including the target value.
The control output vector is stored in the data link memory.

格納された結果はデータリンク22.プロセス出力3を
介し制御対象7に出力される。これによって、制御対象
7は、目標値となるように制御する。
The stored results are transferred to data link 22. It is output to the controlled object 7 via the process output 3. As a result, the controlled object 7 is controlled to reach the target value.

(機能的プロセス入出力装置4の内部構成と動作)第3
図は、第1図の制御システムに接続されている機能的プ
ロセス入出力装置4の内部構成図である。図中、22は
リンケージ装置、230はリンケージインタフェース装
置である。101は、最適ゲインマトリクスを記憶する
データリンクメモリ、102はプロセス状態量を記憶す
るバッファメモリ、103は、最適ゲインマトリクスと
プロセス状態量マトリクスを用いて行列演算を高速に行
うベクトル・プロセッシングユニット(以降VPU−C
と略す)、104はA/D変換器、106はD/A変換
器、110は入力インタフェース、111は出力インタ
フェース、120〜123は、データバス、アドレスバ
ス、コントロールバスで構成されるシステムバスであり
、図のように各装置間を結合する。
(Internal configuration and operation of functional process input/output device 4) Part 3
1 is an internal configuration diagram of a functional process input/output device 4 connected to the control system of FIG. In the figure, 22 is a linkage device, and 230 is a linkage interface device. 101 is a data link memory that stores an optimal gain matrix; 102 is a buffer memory that stores process state quantities; and 103 is a vector processing unit (hereinafter referred to as VPU-C
), 104 is an A/D converter, 106 is a D/A converter, 110 is an input interface, 111 is an output interface, and 120 to 123 are system buses consisting of a data bus, an address bus, and a control bus. Yes, each device is connected as shown in the figure.

これらの動作の1つは下記の通りである。One of these operations is as follows.

プロセスからの状態信号27は入力インタフェース11
0を通じてプロセス入出力装置内部に取り込まれ、A/
D変換器104にてディジタル信号に変えられる。本デ
ィジタル信号はA/D変換器104からシステムバス1
20を通じて、102のバッファメモリとリンケージイ
ンタフェース装置230へ転送される。
Status signals 27 from the process are input to the input interface 11
0 into the process input/output device, A/
It is converted into a digital signal by a D converter 104. This digital signal is sent from the A/D converter 104 to the system bus 1.
20 to the buffer memory 102 and linkage interface device 230.

リンケージインタフェース装置230は、本プロセス状
態信号をリンゲージ装置22へ送出し、プロセス制御装
置1 (第1図の1−1又は1−2)にて、最適ゲイン
マトリクスを決定する。プロセス制御部1は、本最適ゲ
インマトリクスをリンケージ装置22、リンケージイン
タフェース装置230、システムバス121を通じて、
データリンクメモリ101へ書き込む。プロセス制御部
1は、最適ゲインマトリクスをデータリンクメモリへ書
き込み終了後、システムバス121内のコントロールバ
スを通じて、vPU−0103へ起動信号を送る。VP
U−C103は、本起動信号を受信すると、データリン
クメモIJIOI、バッファメモリ102か・らそれぞ
れ、最適ゲインマトリクス、プロセス状態量マトリクス
を読み出し、行列演算を行ってプロセス制御量ベクトル
を決定し、これをシステムバス123を通じて、D/A
変換器106へ送信すると共に、システムバス122を
通じてA/D変換器104内のマルチプレクサ105ヘ
プロセス状態量の読み出し信号を送信する。
The linkage interface device 230 sends this process status signal to the linkage device 22, and the process control device 1 (1-1 or 1-2 in FIG. 1) determines the optimum gain matrix. The process control unit 1 transmits the optimum gain matrix through the linkage device 22, the linkage interface device 230, and the system bus 121.
Write to data link memory 101. After finishing writing the optimum gain matrix to the data link memory, the process control unit 1 sends an activation signal to the vPU-0103 via the control bus within the system bus 121. V.P.
Upon receiving this activation signal, the U-C 103 reads the optimal gain matrix and the process state quantity matrix from the data link memory IJIOI and the buffer memory 102, respectively, performs matrix operations to determine the process control quantity vector, and through the system bus 123, the D/A
At the same time as transmitting it to the converter 106, a process state quantity readout signal is transmitted to the multiplexer 105 in the A/D converter 104 via the system bus 122.

D/A変換器106では、プロセス制御量をアナログ値
に変換し、出力インタフェース111を通じて出力され
る。
The D/A converter 106 converts the process control amount into an analog value and outputs it through the output interface 111.

本実施例によれば、VPU−A、 VPU−B、 VP
U−Cにより、最適パラメータの決定を行う部分と制御
量の決定を行う部分を分離させることができ、更に、制
御対象の状態量を取り込み、制御量を出力するまでのバ
スを最短にできるため、多変数制御を経済的に実現でき
る。
According to this embodiment, VPU-A, VPU-B, VP
By using U-C, it is possible to separate the part that determines the optimal parameters and the part that determines the control amount, and furthermore, it is possible to minimize the bus from taking in the state amount of the controlled object to outputting the control amount. , multivariable control can be realized economically.

また、制御システムの構成によっては、例えば当該VP
U−A、 VPU−B、 vpu−cの3種のうち、V
PU−A、 VPU−Bのみを具備するというように、
必ずしも当該VPU−A、 VPU−B、 VPU−C
(7)3種を具備しなくとも同様の効果を得られること
は言うまでもない。
Also, depending on the configuration of the control system, for example, the VP
Among the three types, U-A, VPU-B, and vpu-c, V
For example, it is equipped with only PU-A and VPU-B.
Not necessarily the relevant VPU-A, VPU-B, VPU-C
(7) It goes without saying that the same effect can be obtained even without the three types.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、制御目標入力、制御対象モデルの決定
、パラメータの決定を行う部分と制御量の決定を行う部
分を分離させ、更に、制御対象の状態量を取り込み、制
御量を出力するパスを最短にできるため、高精度の制御
ができる。
According to the present invention, a part for inputting a control target, determining a controlled object model, determining parameters, and a part for determining a controlled amount are separated, and furthermore, there is a path for taking in the state quantity of the controlled object and outputting the controlled amount. can be made in the shortest possible time, allowing for highly accurate control.

さらに、プロセス制御部内に配置したベクトル・プロセ
ッシングユニットは、多変数演算を高速化できるため高
速制御分野に適用できる。
Furthermore, the vector processing unit placed in the process control section can speed up multivariable calculations, so it can be applied to the field of high-speed control.

さらに、必要に応じ複数のプロセス入出力装置と複数の
プロセス制御部をリンケージ装置で結合することにより
、各プロセス制御部間で制御対象の出力や状態量を供用
化できるため、データ転送のオーバヘッドが軽減できる
Furthermore, by connecting multiple process input/output devices and multiple process control units with a linkage device as necessary, the outputs and state quantities of the control target can be shared between each process control unit, reducing the overhead of data transfer. It can be reduced.

さらに、必要に応じ、上記リンケージ装置にベクトル・
プロセッシングユニットを直結することにより、単純な
演算はプロセス制御部を介さすに行えるため、プロセス
制御部のオーバヘッドを軽減できる。
Furthermore, if necessary, vector
By directly connecting the processing units, simple calculations can be performed via the process control section, thereby reducing the overhead of the process control section.

さらに、リンケージ装置に出力演算部を持つ機能的プロ
セス入出力装置を接続することにより、単純な演算はプ
ロセス制御部を介さずとも行えるため、プロセス制御部
のオーバヘッドを軽減できる。
Furthermore, by connecting a functional process input/output device having an output calculation section to the linkage device, simple calculations can be performed without going through the process control section, so that the overhead of the process control section can be reduced.

また、上記機能をもつ機能的プロセス入出力装置により
、データ転送のパスを短かくできるため高速制御を実現
できる。
Furthermore, a functional process input/output device having the above-mentioned functions can shorten the data transfer path, thereby realizing high-speed control.

さらに、上記構成を採ることにより、制御の分散化が容
易になるため、システム設計が簡単化される。
Furthermore, by employing the above configuration, control can be easily distributed, so system design can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例であるプロセス制御システム
の構成図、第2図は第1図の構成要素の1つであるリン
ケージ装置22上に接続されるVPU−B211の構成
図、第3図は同じくリンケージ装置22上に接続される
機能的プロセス入出力装置4の構成図を示す。 1.1−1.1−2・・・プロセス制御装置、2・・・
プロセス入力装置、3・・・プロセス出力装置、4・・
・機能的プロセス入出力装置、21,103.211・
・・ベクトル・プロセッシングユニット、22・・・リ
ンケージ装置、6・・・制御用計算機。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第 1 図 1−1〜1−27゛口で人!’JGpL、j  6酬制
御用劃11艦22リングーン長!21.211 ベクト
ル7゛ロゼブンンブ・ユニット 7伜翳岬文it   
20CPU2〜41七人人払刀UI   8矛−ノトワ
ーク  28バ人第2図 第3図
FIG. 1 is a block diagram of a process control system that is an embodiment of the present invention, FIG. FIG. 3 shows a block diagram of a functional process input/output device 4 which is also connected to the linkage device 22. As shown in FIG. 1.1-1.1-2... Process control device, 2...
Process input device, 3... Process output device, 4...
・Functional process input/output device, 21,103.211・
...Vector processing unit, 22...Linkage device, 6...Control computer. Agent Patent Attorney Tadashi Akimoto Minoru 1 Figures 1-1 to 1-27 People with their mouths! 'JGpL, j 6 battle control battleships, 11 ships, 22 ringoon commanders! 21.211 Vector 7゛ Rosebununbu Unit 7 Cape Cape It
20CPU 2-41 Seven people sword UI 8 spears - notebook work 28 people Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、プロセス量を取り込み制御すべき量を目標の値に近
付けるための演算を行いプロセスに制御量を出力するプ
ロセス制御装置において、取り込んだプロセス量に演算
を施し出力すべき制御量を求める出力演算手段と該演算
に使用するパラメータを制御目標と取り込んだプロセス
量により求めるパラメータ演算手段とを独立に持ち、制
御量の決定とパラメータの決定を上記両手段で並列的に
行うことを特徴としたプロセス制御装置。
1. In a process control device that takes in a process quantity, performs calculations to bring the quantity to be controlled close to the target value, and outputs the controlled quantity to the process, output calculation calculates the controlled quantity to be output by performing calculations on the process quantity taken in. A process characterized by having independent means and a parameter calculation means for determining the parameters used for the calculation based on the control target and the captured process quantity, and determining the control amount and determining the parameters in parallel with both of the above means. Control device.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5739412A (en) * 1980-08-19 1982-03-04 Toshiba Corp Proportional, integral and differentiating control device of sample value
JPS58123148A (en) * 1982-01-18 1983-07-22 Hitachi Ltd Data transmitting system
JPS61170806A (en) * 1985-01-22 1986-08-01 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト Controller for multi-axis machine tool
JPS61256406A (en) * 1985-05-10 1986-11-14 Hitachi Ltd Controller
JPS62241003A (en) * 1986-04-11 1987-10-21 Mitsubishi Electric Corp Auto-tuning controller

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5739412A (en) * 1980-08-19 1982-03-04 Toshiba Corp Proportional, integral and differentiating control device of sample value
JPS58123148A (en) * 1982-01-18 1983-07-22 Hitachi Ltd Data transmitting system
JPS61170806A (en) * 1985-01-22 1986-08-01 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト Controller for multi-axis machine tool
JPS61256406A (en) * 1985-05-10 1986-11-14 Hitachi Ltd Controller
JPS62241003A (en) * 1986-04-11 1987-10-21 Mitsubishi Electric Corp Auto-tuning controller

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