JPH01287702A - 調節計 - Google Patents
調節計Info
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- JPH01287702A JPH01287702A JP63117941A JP11794188A JPH01287702A JP H01287702 A JPH01287702 A JP H01287702A JP 63117941 A JP63117941 A JP 63117941A JP 11794188 A JP11794188 A JP 11794188A JP H01287702 A JPH01287702 A JP H01287702A
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Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は被制御系の被制御量を検出するセンサの計測信
号を目標設定値と比較してその差を減少させるように被
制御系に対して動作する調節針に関し、特に、化学プラ
ント等の被制御系において、前記センサが故障した際、
被制御系が不安全側に作動するのを防止するフェイルセ
ーフ機能を備えた調節計に関する。
号を目標設定値と比較してその差を減少させるように被
制御系に対して動作する調節針に関し、特に、化学プラ
ント等の被制御系において、前記センサが故障した際、
被制御系が不安全側に作動するのを防止するフェイルセ
ーフ機能を備えた調節計に関する。
一般に、化学プラント等の被制御系において、温度、圧
力、液面、流量等の状態量（被制御量）を制御するのに
、各種の調節計が用いられ、この調節計によって例えば
調節弁を調節して被制御系を目標値に制御している。第
７図の流量制御の場合を例にとって説明すれば、反応器
１への原料供給量を制御する場合、通常、原料供給量を
流量センサ（検出器）２で検出し、その検出信号３が流
量調節計４に入力され、この検出信号がｔＩＩ節計４に
予め設定された目標設定値５と対比され、その偏差に基
いて調節計４からの制御信号（出力信号）により調節弁
６の開度が調節され、原料供給量が制御される。この場
合、センサが正常に作動している場合には何ら問題はな
いが、センサが何らかの原因で故障した場合には、被制
御系の状態とは無関係にセンサからの計測信号が急変し
、通常はＯまで急減してその計測信号を入力した！ｌ１
節計制御の制御信号により調節弁が全開方向に作動し、
被制御系が不安全側に動作するという問題がある。
力、液面、流量等の状態量（被制御量）を制御するのに
、各種の調節計が用いられ、この調節計によって例えば
調節弁を調節して被制御系を目標値に制御している。第
７図の流量制御の場合を例にとって説明すれば、反応器
１への原料供給量を制御する場合、通常、原料供給量を
流量センサ（検出器）２で検出し、その検出信号３が流
量調節計４に入力され、この検出信号がｔＩＩ節計４に
予め設定された目標設定値５と対比され、その偏差に基
いて調節計４からの制御信号（出力信号）により調節弁
６の開度が調節され、原料供給量が制御される。この場
合、センサが正常に作動している場合には何ら問題はな
いが、センサが何らかの原因で故障した場合には、被制
御系の状態とは無関係にセンサからの計測信号が急変し
、通常はＯまで急減してその計測信号を入力した！ｌ１
節計制御の制御信号により調節弁が全開方向に作動し、
被制御系が不安全側に動作するという問題がある。
センサ故障にはセンサ自体の故障の他にセンサ電源断、
センサ信号断線短絡等も含まれる。
センサ信号断線短絡等も含まれる。
このようにセンサ故障により被制御系、例えばプラント
が危険側に遷移するのを防止するために、従来は、第８
図のように、（イ）センサからの計測信号に基＜！ＩＩ
節計入力部から１ｉｌｔｆｆ計制御演算部への出力信号
（以下ＰＶ信号と称する）の目標設定値（ＳＶ）からの
急変を捉え、アラームを発し、同時に調節計の動作を自
動（ＡＵＴＯ）から手動（ＭＡＮ、）に自動的に切り換
え、オペレータによって！ＩＩ節計制御演算部の出力（
ｍ節計出力信号、以下ＭＶ信号と称する）を所定値ＭＶ
、に維持する、あるいは（ロ）センサ故障でＰｖ信号が
最大値へ移動するようにセンサを逆特性に設定し、これ
によって１１ｖ１弁の動作を被制御系が安全側へ遷移す
るように動作させる、などの方法がとられていた。
が危険側に遷移するのを防止するために、従来は、第８
図のように、（イ）センサからの計測信号に基＜！ＩＩ
節計入力部から１ｉｌｔｆｆ計制御演算部への出力信号
（以下ＰＶ信号と称する）の目標設定値（ＳＶ）からの
急変を捉え、アラームを発し、同時に調節計の動作を自
動（ＡＵＴＯ）から手動（ＭＡＮ、）に自動的に切り換
え、オペレータによって！ＩＩ節計制御演算部の出力（
ｍ節計出力信号、以下ＭＶ信号と称する）を所定値ＭＶ
、に維持する、あるいは（ロ）センサ故障でＰｖ信号が
最大値へ移動するようにセンサを逆特性に設定し、これ
によって１１ｖ１弁の動作を被制御系が安全側へ遷移す
るように動作させる、などの方法がとられていた。
この種の被制御系において、センサ故障時の対応策とし
て上記（イ）の如＜ｐｖｓ、変で自動から手動への自動
切り換えをしてオペレータの介在を待つ方法は、ＰＶ急
変によるセンサ故障を検知するための闇値を決定するの
が困難であり、また自動から手動へ切り換わる経過中に
調節計出力信号（ＭＶ）が変化してしまうという欠点が
ある。また上記（ロ）のセンサを逆特性とする方法は、
センサ故障の際、調節弁が閉となって安全サイドとなる
ものの、センサの修復まで操業中断することとなり、生
産性の点で不都合が生じる。
て上記（イ）の如＜ｐｖｓ、変で自動から手動への自動
切り換えをしてオペレータの介在を待つ方法は、ＰＶ急
変によるセンサ故障を検知するための闇値を決定するの
が困難であり、また自動から手動へ切り換わる経過中に
調節計出力信号（ＭＶ）が変化してしまうという欠点が
ある。また上記（ロ）のセンサを逆特性とする方法は、
センサ故障の際、調節弁が閉となって安全サイドとなる
ものの、センサの修復まで操業中断することとなり、生
産性の点で不都合が生じる。
本発明は、センサ故障に対する上述した従来の対応策の
問題点を解決したものであり、プロセス変動時とセンサ
故障時とでは、Ｐｖ信号の変化度が著しく異なることに
着目し、ＰＶ急変によりセンサ故障を検知するための闇
値を画一的に自動設定でき、また自動から手動への自動
切り換えを行ったときＭＶ値を正常時の値に維持して出
力するようにしたフェイルセーフ機能をもつ１１ｖｉ計
を提供することにある。
問題点を解決したものであり、プロセス変動時とセンサ
故障時とでは、Ｐｖ信号の変化度が著しく異なることに
着目し、ＰＶ急変によりセンサ故障を検知するための闇
値を画一的に自動設定でき、また自動から手動への自動
切り換えを行ったときＭＶ値を正常時の値に維持して出
力するようにしたフェイルセーフ機能をもつ１１ｖｉ計
を提供することにある。
本発明は、被制御系の被制御量を検出するセンサからの
計測信号と目標設定値とのずれをなくするように被制御
系に対して動作する！ＦＪｗｉ計において、一定の制御
周期毎に前記センサからの計測信号を取り入れる入力部
と、前記入力部から前記制御周期毎に出力される計測信
号サンプル値の該周期毎の一次差分を算出する差分演算
部と、前記センサ出力変化に対する調節計入力部の応答
特性から変化率限界値を算出、設定する変化率限界値設
定部と、前記差分演算部から出力された差分信号と前記
変化率限界値とを比較し該差分信号が該変化率限界値を
超えた場合にセンサ故障の判定信号を出力する比較判定
部と、前記比較判定部からのセンサ故障判定信号により
調節計出力をセンサ故障前の調節計出力に保持して出力
するための正常出力保持部とを有して成るものである。
計測信号と目標設定値とのずれをなくするように被制御
系に対して動作する！ＦＪｗｉ計において、一定の制御
周期毎に前記センサからの計測信号を取り入れる入力部
と、前記入力部から前記制御周期毎に出力される計測信
号サンプル値の該周期毎の一次差分を算出する差分演算
部と、前記センサ出力変化に対する調節計入力部の応答
特性から変化率限界値を算出、設定する変化率限界値設
定部と、前記差分演算部から出力された差分信号と前記
変化率限界値とを比較し該差分信号が該変化率限界値を
超えた場合にセンサ故障の判定信号を出力する比較判定
部と、前記比較判定部からのセンサ故障判定信号により
調節計出力をセンサ故障前の調節計出力に保持して出力
するための正常出力保持部とを有して成るものである。
（実施例〕
次に、本発明を実施例について図面を参照しつつより具
体的に説明する。
体的に説明する。
第１図は本発明の実施例に係る調節計のブロック図であ
り、第２図はプロセス変動系の制御システムのブロック
図であって、各部の入力信号、出力信号を図示のように
表示する。第２図でｘ＋（ｔ）はプロセス状態量を時間
領域の値でとらえた信号、ｘｉ（ｔ）はセンサ２の出力
信号即ち計測信号であって本発明の調節計１０の入力部
１１に取り込まれる＊Ｘ５（ｔ）は調節計入力部の出力
信号であって、サンプリング周期τ毎に開閉動作するス
イッチ１２を経て離散値データの計測信号サンプル値信
号ｘ ｓ（ｎ ）となって１ｌｌｌｌｎ計制御演算部１
３へ出力される。これが前述したＰ■信号である。これ
らの信号をそれぞれラプラス変換で表わせば、うプラス
演算子をＳとしてＸ、（ｓ）、Ｘ茸（Ｓ）ｌＸ３（Ｓ）
となり、また２変換によりＸ５（Ｚ）となる。
り、第２図はプロセス変動系の制御システムのブロック
図であって、各部の入力信号、出力信号を図示のように
表示する。第２図でｘ＋（ｔ）はプロセス状態量を時間
領域の値でとらえた信号、ｘｉ（ｔ）はセンサ２の出力
信号即ち計測信号であって本発明の調節計１０の入力部
１１に取り込まれる＊Ｘ５（ｔ）は調節計入力部の出力
信号であって、サンプリング周期τ毎に開閉動作するス
イッチ１２を経て離散値データの計測信号サンプル値信
号ｘ ｓ（ｎ ）となって１ｌｌｌｌｎ計制御演算部１
３へ出力される。これが前述したＰ■信号である。これ
らの信号をそれぞれラプラス変換で表わせば、うプラス
演算子をＳとしてＸ、（ｓ）、Ｘ茸（Ｓ）ｌＸ３（Ｓ）
となり、また２変換によりＸ５（Ｚ）となる。
センサと調節計入力部（入力フィルタ）の特性Ｇｓ（ｓ
） 、 ＣＦ（Ｓ ）を次のように定義する。
） 、 ＣＦ（Ｓ ）を次のように定義する。
Ｇｓ（Ｓ）−□
１＋７．５
Ｇｙ（Ｓ）−□
１＋Ｔ、ｆｆ
ここでＴ、はセンサ時定数、Ｔ、は入力部時定数である
。いまプロセス変動およびセンサ故障がともにステップ
状の変動であるとすれば、Ｘ＋（ｓ）＝ （プロ
セス変動）Ｘｉｓ ） −−（センサ故障） ここでａはステップ状の変化の大きさを表わす定数であ
る０、このとき調節計入力部の出力信号Ｘ５（ｓ）は、
プロセス変動に対してｘｓｐ（ｓ）、センサ故障時に対
してはＸ３ｓ（ｓ）で表わすとすれば、それぞれ次のよ
うに表わされる。
。いまプロセス変動およびセンサ故障がともにステップ
状の変動であるとすれば、Ｘ＋（ｓ）＝ （プロ
セス変動）Ｘｉｓ ） −−（センサ故障） ここでａはステップ状の変化の大きさを表わす定数であ
る０、このとき調節計入力部の出力信号Ｘ５（ｓ）は、
プロセス変動に対してｘｓｐ（ｓ）、センサ故障時に対
してはＸ３ｓ（ｓ）で表わすとすれば、それぞれ次のよ
うに表わされる。
ｓ ｓ（１＋Ｔｍ’ ） （１
＋ＴＦ’ ）ｓ ｓ（１＋ＴｖＳ
）これを時間領域に変換すると、ラプラス逆変換の
手法によりそれぞれ次式のようになる。
＋ＴＦ’ ）ｓ ｓ（１＋ＴｖＳ
）これを時間領域に変換すると、ラプラス逆変換の
手法によりそれぞれ次式のようになる。
ｘｉｓ（ｔ）−ｌ−’ （Ｘｉｓ（ｓ））ｘ ５ｓ（ｔ
）＝ Ｚ−’ （Ｘ５ｓ（ｓ） ）、ａ（１−ｅ−”？
ｐ ） ここでＴｓ ＝ １．０ ｓｅｃ、、 Ｔｙ −０，１
ｓｅｃ、。
）＝ Ｚ−’ （Ｘ５ｓ（ｓ） ）、ａ（１−ｅ−”？
ｐ ） ここでＴｓ ＝ １．０ ｓｅｃ、、 Ｔｙ −０，１
ｓｅｃ、。
ａ−−１００％として例示すれば第３図のような応答特
性が得られる。この図からも明らかなようにプロセス変
動、センサ故障の両者の応答速度には顕著な差異が認め
られ、調節計の制御周期（通常は０．１〜１ ｓｅｃ、
）を例えば０．２ｓｅｃ、をとうてみると、変化速度の
差から通常のプロセス変動によるものか、センサ故障の
場合かの判定が可能となる。
性が得られる。この図からも明らかなようにプロセス変
動、センサ故障の両者の応答速度には顕著な差異が認め
られ、調節計の制御周期（通常は０．１〜１ ｓｅｃ、
）を例えば０．２ｓｅｃ、をとうてみると、変化速度の
差から通常のプロセス変動によるものか、センサ故障の
場合かの判定が可能となる。
第２図でも説明したように、調節計の入力部出力信号は
サンプリング周期τでサンプリングされて離散的な時系
列信号Ｘ５ｓ（ｎ）、Ｘｉｓ（ｎ）となる、これをデル
タ関数δ（ｔ−ｎτ）を用いて表わせば、 ｘｓ、（ｎ）−Σｘ３．（を戸δ（ｔ−ｎτ）Ｘｚｔ（
ｎ）−ΣＸツ、（ｔ）・δ（ｔ−ｎτ）ここでＸ１ｐ（
ｓ ） 、 Ｘ５ｓ（ｓ ）を５−４ｚ ｊｌｌ域へ変
換し、さらに２領域から離散値系に変換すると、次式を
得る。
サンプリング周期τでサンプリングされて離散的な時系
列信号Ｘ５ｓ（ｎ）、Ｘｉｓ（ｎ）となる、これをデル
タ関数δ（ｔ−ｎτ）を用いて表わせば、 ｘｓ、（ｎ）−Σｘ３．（を戸δ（ｔ−ｎτ）Ｘｚｔ（
ｎ）−ΣＸツ、（ｔ）・δ（ｔ−ｎτ）ここでＸ１ｐ（
ｓ ） 、 Ｘ５ｓ（ｓ ）を５−４ｚ ｊｌｌ域へ変
換し、さらに２領域から離散値系に変換すると、次式を
得る。
ｘ ３ｐ（ｎ）＝ ＞−１（）ｈｐ（ｚ） ）−ａ（１
−α１β１＋α、β３）δｉ、１−１１＋ａ（α１αｔ
＋α１βニーα冨β１）δ（−一茸）＋ （１＋ ａ
＋＋αｇ）Ｘｓｐ＋＊−１１−（α１＋αＨ（Ｘ ｚ＋
（Ｘ ｚ）Ｘｓｐ （ｎ−１１＋αｌαｔＸｓｔｐ（
ｗｌ−ｓ＋ Ｘｉｓ（ｎ）−と’ （Ｘｓｓ（ｚ）］＝ａ（１−αｇ
） δ （１１−１１＋（１＋αｔ）Ｘ３ａ（ｍ−１
１−ｆｆ！Ｘ！Ｉ（詐−りここでα、ミａｘｐ （−τ
／Ｔ１） α雰＝ ａｘｐ （−τ／ＴＦ） β１ミＴ 、／ （Ｔ −Ｔ ｔ ） βｔミＴ、／（Ｔ、−ＴＦ） 以上の解析から、プロセス変動時とセンサ故障時とにお
ける調節計入力部の出力信号（ｉｌ１節針制御演算部へ
の入力信号）ＰＶと、ｔｌｉｉｌｆｆ計差分演算部にお
けるｐｖの一次差分Δｐｖを、制ｍ１ｉ１３１ＪＩｎの
０〜３について示せば、表１（プロセス変動）、表２（
センサ故障）のとおりである。
−α１β１＋α、β３）δｉ、１−１１＋ａ（α１αｔ
＋α１βニーα冨β１）δ（−一茸）＋ （１＋ ａ
＋＋αｇ）Ｘｓｐ＋＊−１１−（α１＋αＨ（Ｘ ｚ＋
（Ｘ ｚ）Ｘｓｐ （ｎ−１１＋αｌαｔＸｓｔｐ（
ｗｌ−ｓ＋ Ｘｉｓ（ｎ）−と’ （Ｘｓｓ（ｚ）］＝ａ（１−αｇ
） δ （１１−１１＋（１＋αｔ）Ｘ３ａ（ｍ−１
１−ｆｆ！Ｘ！Ｉ（詐−りここでα、ミａｘｐ （−τ
／Ｔ１） α雰＝ ａｘｐ （−τ／ＴＦ） β１ミＴ 、／ （Ｔ −Ｔ ｔ ） βｔミＴ、／（Ｔ、−ＴＦ） 以上の解析から、プロセス変動時とセンサ故障時とにお
ける調節計入力部の出力信号（ｉｌ１節針制御演算部へ
の入力信号）ＰＶと、ｔｌｉｉｌｆｆ計差分演算部にお
けるｐｖの一次差分Δｐｖを、制ｍ１ｉ１３１ＪＩｎの
０〜３について示せば、表１（プロセス変動）、表２（
センサ故障）のとおりである。
表 １
表 ２
これらの変動をその制御周期毎の一次差分Δｐ ｖ 、
ｆｉ、でみたときの変化率限界値は、ｎ＝１．２．３に
おけるΔＰ Ｖ （、ｌ）の平均値で表わす、なおプロ
セス変動は最大を見込んでａ−−ＰＶ（。、とする。
ｆｉ、でみたときの変化率限界値は、ｎ＝１．２．３に
おけるΔＰ Ｖ （、ｌ）の平均値で表わす、なおプロ
セス変動は最大を見込んでａ−−ＰＶ（。、とする。
プロセス変動による変化率限界値ＤＬ、は、３ＩＩ”１
３ センサ故障時の限界値ＤＬ、は、同様にして３ 川
３ なおα８はｍｖ計入力部の応答特性から算出される時定
数（フィルタ時定数）である、この両者の変化率限界値
を第１図に示した数値例と同じ段剥で比較してみる。
３ センサ故障時の限界値ＤＬ、は、同様にして３ 川
３ なおα８はｍｖ計入力部の応答特性から算出される時定
数（フィルタ時定数）である、この両者の変化率限界値
を第１図に示した数値例と同じ段剥で比較してみる。
まず変数Ｔ、、ＴＦ、Ｔ、ＰＶｎ）を表３に示すとおり
であるとすれば、α、−０．８１９゜αｇ−０，１３５
，βｌ 麿１．１１． β、冨０．１ １ １となる
。
であるとすれば、α、−０．８１９゜αｇ−０，１３５
，βｌ 麿１．１１． β、冨０．１ １ １となる
。
表 ３
上述の数値例を前記（１）式、（２）式に代入すること
よりＤＬ、、ＤＬ、を計算すれば、ＤＬ、−−６，５１
（％）、ＤＬ、−−１６，６（％）となり、両者の差異
は顕著である＠！ＩＩ節計に制御された変化率限界値設
定部１４（第１図）には前記（２）式で演算回路が組み
込まれており、適用するプロセス系に対してα、、α８
．β１．Ｒｔ 、 Ｔ−、Ｔｖ 、 τ。
よりＤＬ、、ＤＬ、を計算すれば、ＤＬ、−−６，５１
（％）、ＤＬ、−−１６，６（％）となり、両者の差異
は顕著である＠！ＩＩ節計に制御された変化率限界値設
定部１４（第１図）には前記（２）式で演算回路が組み
込まれており、適用するプロセス系に対してα、、α８
．β１．Ｒｔ 、 Ｔ−、Ｔｖ 、 τ。
Ｐ Ｖ （＠ｌ 等の数値データを入力することにより
、その系のセンサ故障時の変化率限界値が算出、設定さ
れる。第１図の如くこの変化率限界値ＤＬ。
、その系のセンサ故障時の変化率限界値が算出、設定さ
れる。第１図の如くこの変化率限界値ＤＬ。
と前記差分演算部１５から出力された差分信号ΔＰ Ｖ
、、、 とが調節計１０の比較判定部１６で比較さ
れ、咳差分信号ΔＰｖ（，１，が変化率限界値ＤＬ、を
超えたときにセンサ故障の判定信号１７が該比較判定部
１６から出力される。なお、上述の調節計入力部の入力
フィルタ時定数Ｔ、は、第５図のような入力フィルタ回
路が用いられた場合、鳳テブナンの定理による等価回路
から入力フィルタ特性ＣＦ（Ｓ）は１／（１＋Ｔ、３）
となり、フィルタ時定数Ｔ、は （ただしＲ＋ ＞ Ｒｓ ＩＲＦ ＞ Ｒｔ ）として
求められる。
、、、 とが調節計１０の比較判定部１６で比較さ
れ、咳差分信号ΔＰｖ（，１，が変化率限界値ＤＬ、を
超えたときにセンサ故障の判定信号１７が該比較判定部
１６から出力される。なお、上述の調節計入力部の入力
フィルタ時定数Ｔ、は、第５図のような入力フィルタ回
路が用いられた場合、鳳テブナンの定理による等価回路
から入力フィルタ特性ＣＦ（Ｓ）は１／（１＋Ｔ、３）
となり、フィルタ時定数Ｔ、は （ただしＲ＋ ＞ Ｒｓ ＩＲＦ ＞ Ｒｔ ）として
求められる。
ところで本発明においては、正常時のＰＶ倍信号小さい
場合には変化率限界値ＤＬ、が小さくなり、ちょっとし
たノイズで誤作動を起す可能性がある。これを防止する
ためにこの実施例では変化率限界値の下限リミット値を
設定し、前記限界値の絶対値がこの一リミット値より小
となった場合には変化率限界値の代りに前記下限リミッ
ト値を用いるようにする。下限リミット値はそのプロセ
ス系に応じて経験により定められるが、例えば−５％程
度が適当である。また限界値ＤＬ、＜−１６％とすると
プロセス変動の全範囲（１００〜０％）に対して不感動
にでき、ＤＬ、−−１２％とすると７５％までのプロセ
ス変動に対して不感動である。
場合には変化率限界値ＤＬ、が小さくなり、ちょっとし
たノイズで誤作動を起す可能性がある。これを防止する
ためにこの実施例では変化率限界値の下限リミット値を
設定し、前記限界値の絶対値がこの一リミット値より小
となった場合には変化率限界値の代りに前記下限リミッ
ト値を用いるようにする。下限リミット値はそのプロセ
ス系に応じて経験により定められるが、例えば−５％程
度が適当である。また限界値ＤＬ、＜−１６％とすると
プロセス変動の全範囲（１００〜０％）に対して不感動
にでき、ＤＬ、−−１２％とすると７５％までのプロセ
ス変動に対して不感動である。
上述のようにして比較判定部からセンサ故障判定信号が
出力されると、この信号により調節計のモードが自動か
ら手動に切り換えられ、同時に正常時の調節計出力を保
持している正常出力保持部１８（第１図）からセンサ故
障前の出力を取り出し、これをセンサ故障時のＭＶ倍信
号して出力する。これによってフェイルセーフ機能が達
成され、また被制御系に大きな制御誤差が生じない。
出力されると、この信号により調節計のモードが自動か
ら手動に切り換えられ、同時に正常時の調節計出力を保
持している正常出力保持部１８（第１図）からセンサ故
障前の出力を取り出し、これをセンサ故障時のＭＶ倍信
号して出力する。これによってフェイルセーフ機能が達
成され、また被制御系に大きな制御誤差が生じない。
第６図に本発明の調節計を用いた被制御系の制御プログ
ラムの一例のフローチャートを示す、まず、センサから
の計測信号に基（Ｐｖ信号を一定周期、例えば０．１〜
１ｓｅｃ、毎に調節計制御演算部に取り入れ（ステップ
ａ）、前回周期のＰｖ倍信号の差分信号（ΔＰｖ（Ｒ，
）、さらにはセンサ出力に対する！ＩＩ！ｆｆ計入力部
の応答特性から求められる変化率限界値（ＤＬ、）がそ
れぞれ算出される（ステップｂ、ｃ）、この変化率限界
値は制御周期毎のＰｖ倍信号差分信号と比較され（ステ
ップｄ）、差分信号が前記変化率限界値を超えた場合に
センサ故障と判断し、調節計の動作モードを自動から手
動へと自動的に切り換え（ステップｅ）、さらに調節計
出力ＭＶ値を前々回の制御周期の出力に維持して出力す
る（ステップｒ）。
ラムの一例のフローチャートを示す、まず、センサから
の計測信号に基（Ｐｖ信号を一定周期、例えば０．１〜
１ｓｅｃ、毎に調節計制御演算部に取り入れ（ステップ
ａ）、前回周期のＰｖ倍信号の差分信号（ΔＰｖ（Ｒ，
）、さらにはセンサ出力に対する！ＩＩ！ｆｆ計入力部
の応答特性から求められる変化率限界値（ＤＬ、）がそ
れぞれ算出される（ステップｂ、ｃ）、この変化率限界
値は制御周期毎のＰｖ倍信号差分信号と比較され（ステ
ップｄ）、差分信号が前記変化率限界値を超えた場合に
センサ故障と判断し、調節計の動作モードを自動から手
動へと自動的に切り換え（ステップｅ）、さらに調節計
出力ＭＶ値を前々回の制御周期の出力に維持して出力す
る（ステップｒ）。
一方、ＰＶ倍信号差分信号が前記変化率限界値以内であ
れば、センサ正常と判断し、ＰＩＤ演算処理を行った結
果を調節計出力として出力する（ステップｇ、ｈ）、そ
して次回周期のＰｖ倍信号一次差分を算出するため、今
回取り込んだＰＶ倍信号記憶し、またセンサ正常の場合
には前回周期の調節計出力を前々回周期の調節計出力に
、今回ｒ＠期のｔｌｉ節針出力を前回周期調節計出力に
それぞれ置き換えて記憶、保持しておく（ステップｌ〜
ｈ）。
れば、センサ正常と判断し、ＰＩＤ演算処理を行った結
果を調節計出力として出力する（ステップｇ、ｈ）、そ
して次回周期のＰｖ倍信号一次差分を算出するため、今
回取り込んだＰＶ倍信号記憶し、またセンサ正常の場合
には前回周期の調節計出力を前々回周期の調節計出力に
、今回ｒ＠期のｔｌｉ節針出力を前回周期調節計出力に
それぞれ置き換えて記憶、保持しておく（ステップｌ〜
ｈ）。
以上説明したように本発明によれば、プロセスの被制御
系に設けられるセンサの故障を判断するのに、プロセス
自身が変動した時とセンサ故障時とで調節計入力部に取
り込まれる計測信号の変化度合が大きく異なることを利
用し、センサ出力に対する調節計入力部の応答特性から
入力部出力における変化率限界値を演算、設定し、これ
をセンサ故障の判断要素としたので、従来のように計測
信号急変によるセンサ故障を検知するための閾値の決定
の困難さ、不確実さがなくなり、またセンサ故障の判定
と同時に［ｆｆ計の出力が故障前の調節計出力に保持さ
れるようにしたので、被制御系が安全サイドに維持され
て操業が継続されるという効果がある。
系に設けられるセンサの故障を判断するのに、プロセス
自身が変動した時とセンサ故障時とで調節計入力部に取
り込まれる計測信号の変化度合が大きく異なることを利
用し、センサ出力に対する調節計入力部の応答特性から
入力部出力における変化率限界値を演算、設定し、これ
をセンサ故障の判断要素としたので、従来のように計測
信号急変によるセンサ故障を検知するための閾値の決定
の困難さ、不確実さがなくなり、またセンサ故障の判定
と同時に［ｆｆ計の出力が故障前の調節計出力に保持さ
れるようにしたので、被制御系が安全サイドに維持され
て操業が継続されるという効果がある。
第１図は本発明の実施例に係る１１節１のブロック図、
第２図は本発明の調節計を組み込んだプロセス変動系の
ブロック図、第３図はプロセス変動およびセンサ故障の
応答特性を示した図、第４図はプロセス変動に対する変
化率限界値の設定形態を示した図、第５図は本発明に適
用される入力部フィルタ回路の一例を示す図、第６図は
本発明の実施例に係るｙ４節制御制御プログラムのフロ
ーチャートを示した図、第７図は一般の流量制御システ
ムを示した概略図、第８図は従来のセンサ故障時の調節
計入出力信号の一例を示した図である。 ２・・・センサ、１０・・・調節計、 １１・・・調節針入力部、１３・・・制御演算部、１４
・・・変化率限界値設定部、１５・・・差分演算部、１
６・・・比較判定部、１７・・・判定信号、１８・・・
正常出力保持部。 代理人 弁理士 染 川 利 吉 一、 ′ｆＩｆ ＋ １ 第４図 ＰＶ値（％） 第６図 第７図 第８図 急変検知
第２図は本発明の調節計を組み込んだプロセス変動系の
ブロック図、第３図はプロセス変動およびセンサ故障の
応答特性を示した図、第４図はプロセス変動に対する変
化率限界値の設定形態を示した図、第５図は本発明に適
用される入力部フィルタ回路の一例を示す図、第６図は
本発明の実施例に係るｙ４節制御制御プログラムのフロ
ーチャートを示した図、第７図は一般の流量制御システ
ムを示した概略図、第８図は従来のセンサ故障時の調節
計入出力信号の一例を示した図である。 ２・・・センサ、１０・・・調節計、 １１・・・調節針入力部、１３・・・制御演算部、１４
・・・変化率限界値設定部、１５・・・差分演算部、１
６・・・比較判定部、１７・・・判定信号、１８・・・
正常出力保持部。 代理人 弁理士 染 川 利 吉 一、 ′ｆＩｆ ＋ １ 第４図 ＰＶ値（％） 第６図 第７図 第８図 急変検知
Claims (1)
- （１）、被制御系の被制御量を検出するセンサからの計
測信号と目標設定値とのずれをなくするように被制御系
に対して動作する調節計において、一定の制御周期毎に
前記センサからの計測信号を取り入れる入力部と、前記
入力部から前記制御周期毎に出力される計測信号サンプ
ル値の該周期毎の一次差分を算出する差分演算部と、前
記センサ出力変化に対する調節計入力部の応答特性から
変化率限界値を算出、設定する変化率限界値設定部と、
前記差分演算部から出力された差分信号と前記変化率限
界値とを比較し該差分信号が該変化率限界値を超えた場
合にセンサ故障の判定信号を出力する比較判定部と、前
記比較判定部からのセンサ故障判定信号により調節計出
力をセンサ故障前の調節計出力に保持して出力するため
の正常出力保持部とを有することを特徴とする調節計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63117941A JP2651421B2 (ja) | 1988-05-14 | 1988-05-14 | 調節計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63117941A JP2651421B2 (ja) | 1988-05-14 | 1988-05-14 | 調節計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01287702A true JPH01287702A (ja) | 1989-11-20 |
| JP2651421B2 JP2651421B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=14724013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63117941A Expired - Lifetime JP2651421B2 (ja) | 1988-05-14 | 1988-05-14 | 調節計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2651421B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009235925A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Honda Motor Co Ltd | 後輪トー角可変車両 |
| GB2506990A (en) * | 2012-10-10 | 2014-04-16 | Honeywell Int Inc | Filter activation and deactivation based on comparative rates |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57120101A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-27 | Fuji Electric Co Ltd | Process control system |
-
1988
- 1988-05-14 JP JP63117941A patent/JP2651421B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57120101A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-27 | Fuji Electric Co Ltd | Process control system |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009235925A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Honda Motor Co Ltd | 後輪トー角可変車両 |
| JP4722959B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2011-07-13 | 本田技研工業株式会社 | 後輪トー角可変車両 |
| GB2506990A (en) * | 2012-10-10 | 2014-04-16 | Honeywell Int Inc | Filter activation and deactivation based on comparative rates |
| GB2506990B (en) * | 2012-10-10 | 2014-12-24 | Honeywell Int Inc | Filter Activation and deactivation based on comparative rates |
| US10712174B2 (en) | 2012-10-10 | 2020-07-14 | Honeywell International Inc. | Filter activation and deactivation based on comparative rates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2651421B2 (ja) | 1997-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |