JPH01314304A - Process controller - Google Patents

Process controller

Info

Publication number
JPH01314304A
JPH01314304A JP14645188A JP14645188A JPH01314304A JP H01314304 A JPH01314304 A JP H01314304A JP 14645188 A JP14645188 A JP 14645188A JP 14645188 A JP14645188 A JP 14645188A JP H01314304 A JPH01314304 A JP H01314304A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
flow rate
target value
steam flow
output signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP14645188A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2642414B2 (en
Inventor
Kazuo Hiroi
広井 和男
Takashi Shirai
白居 隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP63146451A priority Critical patent/JP2642414B2/en
Publication of JPH01314304A publication Critical patent/JPH01314304A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2642414B2 publication Critical patent/JP2642414B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To maintain invariably stable and high controllability by using a two-degree-of-freedom PI or PID control means as a process quantity control means and subtracting the variation quantity of a command signal from the speed type control arithmetic output signal of a speed type two-degree-of- freedom control means. CONSTITUTION:The two-degree-of-freedom PI or PID control means 4 is applied as a steam flow rate control means to optimize both a steam flow rate target value follow-up characteristic and a disturbance suppression characteristic at the same time. Further, a subtracting means 6 subtracts the variation quantity DELTASVn of the steam flow rate target value signal SVn from the speed type control arithmetic output signal DELTACn to eliminate the double repetition of variation to an operation output signal MVn at the time of the variation of the steam flow rate target value signal SVn as to the combination of the steam flow rate target value signal SVn and speed type two-degree-of-freedom control means 4, thereby preventing vibration at the time of the variation of the steam flow rate target value signal SVn. Consequently, stable steam supply of high quantity is enabled.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は制御対象のプロセス量を、安全にかつ高精度に
制御し得るようにしたプロセス制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a process control device that can safely and accurately control a process amount to be controlled.

(従来の技術) 近年、例えば産業用ボイラは、複数のボイラを配設し、
蒸気消費量に対応して各ボイラに最適負荷配分を行ない
、経済的に運用するケースが多くなってきている。この
場合、各ボイラは最適に配分された蒸気流量に正確に制
御されなければならない。しかし、従来のボイラ蒸気流
量制御装置には後述するような問題がある上に、最近で
は燃料として微粉炭とか副生燃料等の低品位燃料が多く
利用されるようになり、燃料の単位発熱量の変動、燃料
流量が正確に測定できない等の原因によってボイラ特性
が変化し、蒸気流量の制御性が益々低下する傾向になっ
てきており、このよ”うな背景からより高度なボイラ蒸
気流量制御装置の出現が要請されてきている。
(Prior art) In recent years, for example, industrial boilers have been equipped with multiple boilers,
Increasingly, boilers are being operated economically by optimally distributing load to each boiler according to steam consumption. In this case, each boiler must be accurately controlled to an optimally distributed steam flow rate. However, conventional boiler steam flow rate control devices have problems as described below, and recently, low-grade fuels such as pulverized coal and by-product fuels have been increasingly used as fuel, and the unit calorific value of the fuel has increased. The boiler characteristics are changing due to factors such as fluctuations in fuel flow rate and inability to accurately measure fuel flow rate, and the controllability of steam flow rate is becoming increasingly poor. has been requested to appear.

第3図は、従来のボイラ蒸気流量制御装置を複数ボイラ
の負荷配分制御システムに適用した場合の構成例を示す
ブロック図である。なお、ボイラ蒸気流量制御装置は、
勿論申独にも適用されるが、代表的な適用は第3図に示
すような複数ボイラの・lii、列運転システムの負荷
配分制御システムである。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a configuration in which a conventional boiler steam flow rate control device is applied to a load distribution control system for multiple boilers. In addition, the boiler steam flow rate control device is
Of course, it is also applied to China and Germany, but typical applications are load distribution control systems for multiple boiler and train operation systems as shown in FIG.

第3図において、各ボイラの発生蒸気流量を蒸気流量検
出器21−1.21−2.・・・、21−nで検出し、
この検出信号を各々に対応して設けられた開平演算手段
22−1.22−2.・・・。
In FIG. 3, the generated steam flow rate of each boiler is measured by steam flow rate detectors 21-1, 21-2. ..., detected by 21-n,
This detection signal is calculated by square root calculation means 22-1, 22-2, and 22-2, respectively. ....

22−nを通して線形化し、各ボイラの発生蒸気流量に
比例した信号f1.f2.・・・+  fNを得る。
22-n and proportional to the generated steam flow rate of each boiler. f2. ... + fN is obtained.

これらの信号f++f2.・・・r  fNを、加算手
段23に導入して総流量に比例した信号fを算出し、こ
の信号fを加算手段24に導入する。また、各ボイラ共
通の蒸気ヘッダの圧力を蒸気圧力検出器25で検出し、
この検出信号を蒸気圧力調節手段26に導入して蒸気圧
力目標値信号Psと比較し、両者が一致するように調節
演算を行なって調節演算出力信号fPを得る。そして、
この調節演算白信号frを加算手段24に導入し、ヒ紀
偵号fと加算合成して実質的な総流1iii tg号f
Tを算出する。
These signals f++f2. ... r fN is introduced into the adding means 23 to calculate a signal f proportional to the total flow rate, and this signal f is introduced into the adding means 24. In addition, the steam pressure detector 25 detects the pressure of the steam header common to each boiler,
This detection signal is introduced into the steam pressure adjusting means 26 and compared with the steam pressure target value signal Ps, and an adjustment calculation is performed so that the two match, thereby obtaining an adjustment calculation output signal fP. and,
This adjustment calculation white signal fr is introduced into the adding means 24, and is added and synthesized with Hiki Reiko f to obtain a substantial total flow 1iii tg No. f
Calculate T.

次に、この総流量信号fTを、各ボイラの最適負荷配分
係数α1.α2.・・・、αNが設定された負荷配分係
数手段27−1.27−2.・・・。
Next, this total flow rate signal fT is calculated using the optimum load distribution coefficient α1 for each boiler. α2. ..., load distribution coefficient means 27-1, 27-2, in which αN is set. ....

27−Nに入力し、その出力として各ボイラの配分流f
f1sV1.SV2.−.SVNを求めて、これを各ボ
イラB I +  82 、・・・+BNの流量目標値
信号として蒸気流量制御装置28−1゜28−2.・・
・、28−Hに入力する。(ここで、αl+α2+、・
・・、+αN−1で、休止ボイラαl−0である。)そ
して、この蒸気流量制御装置28−1.28−2.・・
・、28−Nからの各出力信号Mv1.MV2 、 ・
、MVNを、各ボイラ29−1.29−2.・・・、2
9−Nの燃料指令信号として与えることにより、各ボイ
ラ29−1゜29−2.・・・、29−Nの発生蒸気流
量は蒸気流量目標値信号sv1.sv2.・・・、SV
Nとなるように制御される。
27-N, and as its output the distributed flow f of each boiler.
f1sV1. SV2. −. SVN is determined and used as a flow rate target value signal for each boiler B I + 82, . . .・・・
・, input to 28-H. (Here, αl+α2+,・
..., +αN-1, and the idle boiler αl-0. ) and this steam flow rate control device 28-1.28-2.・・・
. , 28-N, each output signal Mv1. MV2, ・
, MVN for each boiler 29-1.29-2. ..., 2
9-N as a fuel command signal, each boiler 29-1, 29-2. ..., 29-N, the steam flow rate target value signal sv1. sv2. ..., S.V.
It is controlled so that it becomes N.

ところで、上述の各蒸気流量制御装置2g−1゜28−
2.・・・、2g−N (ここでは、蒸気流量制御装置
28−1について図示説明する)は、蒸気流量調節手段
28−IAと、信号制限手段28−IBと、加算手段2
8−I Cとから構成されている。すなわち、基本信号
は蒸気流量目標値信号SV1となっており、蒸気流If
k調節手段28−IAで蒸気流量目標値信号Sv、と蒸
気流量信号f1とが一致するように調節演算を行ない、
この調節演算出力信号を信号制限手段28−IBで制限
して加算手段28−ICに導入し、ここで蒸気流量目標
値信号Sv1と加算合成してボイラ燃焼指令信号MV、
を得、これをボイラ(Bt )29−1に与えて制御す
るようにしている。
By the way, each of the above-mentioned steam flow rate control devices 2g-1゜28-
2. ..., 2g-N (here, the steam flow rate control device 28-1 will be illustrated and explained) includes a steam flow rate adjustment means 28-IA, a signal restriction means 28-IB, and an addition means 2.
8-IC. That is, the basic signal is the steam flow target value signal SV1, and the steam flow If
The k adjustment means 28-IA performs adjustment calculations so that the steam flow rate target value signal Sv and the steam flow rate signal f1 match,
This adjustment calculation output signal is limited by the signal limiting means 28-IB and introduced into the adding means 28-IC, where it is added and synthesized with the steam flow rate target value signal Sv1 to generate the boiler combustion command signal MV.
is given to the boiler (Bt) 29-1 for control.

しかしながら、この種の従来のボイラ蒸気流量制御装置
には、次のような様々な問題がある。
However, this type of conventional boiler steam flow rate control device has various problems as follows.

(a)蒸気流量調節手段(28−IA。(a) Steam flow rate adjustment means (28-IA).

28−2A、・・・、28−NA)が1自由度PIまた
はPID制御方式であるため、蒸気流量目標値追従特性
と外乱抑制特性との双方を同時に最適化することができ
ず、制御性が非常に悪い。
28-2A, ..., 28-NA) are PI or PID control systems with one degree of freedom, it is not possible to simultaneously optimize both the steam flow rate target value tracking characteristics and the disturbance suppression characteristics, resulting in poor controllability. is very bad.

(b)蒸気流量目標値信号Sv1と蒸気流量調節手段2
8−IAとの組合わせにおいて、蒸気流量目標値信号S
V1を変化させると、操作出力信号であるボイラ燃焼指
令信号Mv1には、蒸気流量制御装置j5Sv1の変化
分と蒸気流量調節手段2g−IAによる制御出力信号と
がffi畏してしまい、蒸気流量目標値信号Sv1の変
化に対するゲインが2倍となり振動的となる。
(b) Steam flow rate target value signal Sv1 and steam flow rate adjustment means 2
In combination with 8-IA, the steam flow rate target value signal S
When V1 is changed, the boiler combustion command signal Mv1, which is the operation output signal, contains a change in the steam flow rate control device j5Sv1 and the control output signal from the steam flow rate adjustment means 2g-IA. The gain with respect to the change in the value signal Sv1 is doubled and becomes oscillatory.

(c)低品位燃料を使用することによって燃料の単位発
熱量が変化したり、燃料流量検出誤差。
(c) The unit calorific value of the fuel changes due to the use of low-grade fuel, and the fuel flow rate detection error.

ボイラ運転点移動に伴うボイラ効率の変化等によって、
ボイラのゲイン特性が変化して制御性が低下する。
Due to changes in boiler efficiency due to movement of boiler operating point, etc.
Boiler gain characteristics change and controllability deteriorates.

なお、上述のような問題は、ボイラ蒸気流量制御装置の
みならず、加熱炉全熱量制御装置等の他のプロセス制御
装置についても、同様に生じるものである。
Note that the above-mentioned problems occur not only in the boiler steam flow rate control device but also in other process control devices such as the heating furnace total heat amount control device.

(発明が解決しようとする課題) 以上のように従来では、安定で高い制御性を常に維持す
ることができないという問題があった。。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the past, there was a problem in that stable and high controllability could not always be maintained. .

本発明の目的は、常に安定でかつ高い制御性を維持する
ことが可能な信頼性の高いプロセス制御装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a highly reliable process control device that can always maintain stable and high controllability.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために第1の発明では、制御対象
からのプロセス量を検出するプロセス量検出手段と、プ
ロセス量の目標値信号を設定するプロセス量設定手段と
、プロセス量検出手段からのプロセス量とプロセス量設
定手段からの目標値信号とを入力し、この両者の偏差が
零となるように調節演算を行ない調節演算出力信号を出
力する速度形2自由度調節手段と、プロセス量設定手段
からの目標値信号である位置形信号を人力し、その変化
分を速度形信号に変換して出力する位置形/速度形信号
変換手段と、速度形−2自由度調節手段の調節演算出力
信号から位置形/速度形信号変換手段の出力信号を減算
する減算手段と、減算手段からの出力信号である速度形
信号を位置形信号に変換して出力する速度形/位置形信
号変換手段と、速度形/位置形信号変換手段からの出力
信号とプロセス量設定手段からの目標値信号とを加算合
成して制御対象の操作出力信号を出力する加算手段とを
備えて構成し、 さらに第2の発明では上記の各手段に加えて、加算手段
からの操作出力信号とプロセス量設定手段からの目標値
信号との比に基づいて、速度形2自由度調節手段からの
調節演算出力信号の変化分のゲインを修正するゲイン修
正手段とを備えて構成している。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the first invention includes a process amount detection means for detecting a process amount from a controlled object, and a process amount target value signal. The process amount setting means to be set, the process amount from the process amount detection means, and the target value signal from the process amount setting means are input, and an adjustment calculation is performed so that the deviation between the two becomes zero, and an adjustment calculation output signal is obtained. A speed-type two-degree-of-freedom adjustment means for outputting, and a position-type/velocity-type signal conversion means for manually inputting a position-type signal, which is a target value signal from the process amount setting means, and converting the change into a speed-type signal and outputting it. and subtracting means for subtracting the output signal of the position/velocity signal conversion means from the adjustment calculation output signal of the velocity type-2 degrees of freedom adjusting means, and converting the speed type signal, which is the output signal from the subtraction means, into a position type signal. The speed type/position type signal conversion means converts and outputs the output signal from the speed type/position type signal conversion means and the target value signal from the process amount setting means are added and synthesized to generate the manipulated output signal of the controlled object. Further, in the second invention, in addition to each of the above-mentioned means, the speed is determined based on the ratio of the operation output signal from the addition means and the target value signal from the process amount setting means. and gain modification means for modifying the gain of the change in the adjustment calculation output signal from the two-degree-of-freedom adjustment means.

(作用) 従って、本発明ではプロセスff1fi節手段を2自由
度PIまたはPID調節手段としていることにより、プ
ロセス量目標値追従特性と外乱抑制特性との双方を同時
に最適化することができ、また速度形2自由度調節手段
の速度形調節演算出力信号から目標値信号の変化分を減
算していることにより、目標値信号の変化時に振動的に
なることを防止することができ、さらに操作出力信号と
目標値信号との比に基づいて、速度形2自由度調節手段
からの調節演算出力信号の変化分のゲインを修正してい
ることにより、制御対象のゲイン特性変化に対応して速
度形2自由度調節手段のゲインを自動的に修正して、常
に最適な制御性を得ることができる。これにより、常に
安定でかつ最適な制御特性を維持することが可能となる
(Function) Therefore, in the present invention, by using the process ff1fi node means as a two-degree-of-freedom PI or PID adjusting means, it is possible to simultaneously optimize both the process quantity target value follow-up characteristic and the disturbance suppression characteristic, and the speed By subtracting the change in the target value signal from the speed type adjustment calculation output signal of the two-degree-of-freedom adjustment means, it is possible to prevent the target value signal from becoming oscillatory when changing, and furthermore, the operation output signal By correcting the gain corresponding to the change in the adjustment calculation output signal from the speed type 2 degrees of freedom adjusting means based on the ratio between the speed type 2 and the target value signal, the speed type 2 Optimum controllability can always be obtained by automatically modifying the gain of the degree of freedom adjusting means. This makes it possible to maintain stable and optimal control characteristics at all times.

(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明をボイラ蒸気流量制御装置に適用した
場合の構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example when the present invention is applied to a boiler steam flow rate control device.

第1図において、制御対象であるボイラ1には、図示し
ない燃料供給源および空気供給源から燃料および空気が
供給され、燃料を空気とともに燃焼させてその熱により
、被加熱流体である水を加熱蒸発させて蒸気が発生し、
この蒸気を需要家側に1共給するようにしている。
In FIG. 1, a boiler 1 to be controlled is supplied with fuel and air from a fuel supply source and an air supply source (not shown), and the fuel is combusted together with the air, and the heat is used to heat water, which is a fluid to be heated. evaporates to produce steam,
This steam is co-supplied to the consumer side.

一方、ボイラ1から発生するプロセス量である蒸気の流
量を、プロセス量設定手段である蒸気流量検出器2で検
出し、この検出信号を開平演算子段3により線形化し、
蒸気流量信号fとして速度形2自由度調節手段4に人力
する。また、プロセス量設定手段である蒸気流量設定手
段5から、蒸気流量目標値信号5Vn(サフィックスn
は、サンプリング演算で現在値を示し、n−1は一つ前
の前回値を示す)を出力し、これを速度形2自由度調節
手段4に目標値信号として入力する。さらに、速度形2
自由度調節手段4では、蒸気流量検出器2からの蒸気流
量信号fと蒸気流量設定手段5からの蒸気流量目標値信
号SVnとを比較し、この両者の偏差が零となるように
調節演算を行なって調節演算出力信号ΔCnを得、これ
を減算手段6に人力する。
On the other hand, the flow rate of steam, which is a process amount generated from the boiler 1, is detected by a steam flow rate detector 2, which is a process amount setting means, and this detected signal is linearized by a square root operator stage 3,
The steam flow rate signal f is manually inputted to the speed type two degrees of freedom adjusting means 4. Further, a steam flow rate target value signal 5Vn (suffix n
indicates the current value by sampling calculation, and n-1 indicates the previous previous value), and inputs this to the speed type two degrees of freedom adjusting means 4 as a target value signal. Furthermore, speed type 2
The degree of freedom adjusting means 4 compares the steam flow rate signal f from the steam flow rate detector 2 and the steam flow rate target value signal SVn from the steam flow rate setting means 5, and performs adjustment calculations so that the deviation between the two becomes zero. This is performed to obtain an adjustment calculation output signal ΔCn, which is manually input to the subtraction means 6.

一方、蒸気流量設定手段5からの蒸気流量目標値信号S
Vnを位置形/速度形信号変換手段7に入力して、その
変化分ΔSVn −5Vn−SVn−1を求め、これを
速度形信号に変換して減算手段6に入力する。また、減
算手段6では、速度形2自由度調節手段4の速度形調節
演算出力信号ΔCnから位置形/速度形信号変換手段7
の出力(K号ΔSVn’r減算し、この出力信号(ΔC
n−Δ5Vn)を速度形/位置形信号変換手段8に入力
して位置形信号に変換する。さらに、速度形/位置形信
号変換手段8からの出力信号m V Qを、信号制限手
段9に入力して調節信号のトド限制限を与え、これを加
算手段]〔]に人力する。さらにまた、蒸気流量設定手
段5からの蒸気流量目標値信号SVnを加算手段10に
入力し、これと信号制限手段9からの出力信号とを加算
合成して操作出力信号M V nを得、これをボイラ1
の燃料指令信号としてボイラ1に与えることにより、ボ
イラ1の発生する蒸気流量を制御するように構成してい
る。
On the other hand, the steam flow rate target value signal S from the steam flow rate setting means 5
Vn is input to the position/velocity signal converting means 7, the change amount ΔSVn-5Vn-SVn-1 is obtained, this is converted to a velocity signal, and the signal is input to the subtracting means 6. Further, in the subtraction means 6, the speed type adjustment calculation output signal ΔCn of the speed type two degree of freedom adjustment means 4 is calculated from the position type/velocity type signal conversion means 7.
The output signal (ΔC
n-Δ5Vn) is input to the velocity/position signal converting means 8 and converted into a position signal. Furthermore, the output signal m V Q from the velocity type/position type signal converting means 8 is inputted to the signal limiting means 9 to provide a limit limit for the adjustment signal, and this is manually inputted to the adding means ][ ]. Furthermore, the steam flow rate target value signal SVn from the steam flow rate setting means 5 is input to the adding means 10, and this and the output signal from the signal limiting means 9 are added and synthesized to obtain a manipulation output signal M V n. Boiler 1
By giving the fuel command signal to the boiler 1 as a fuel command signal, the flow rate of steam generated by the boiler 1 is controlled.

以上の如く構成したボイラ蒸気流量制御装置においては
、蒸気流量調節手段を従来の1自由度PIまたはPID
調節手段から、2自由度PIまたはPID調節手段4と
していることにより、蒸気流量目標値追従特性と外乱抑
制特性との双方を同時に最適化することができる。また
、蒸気流量目標値信号SVnを位置形/速度形信号変換
手段7に入力して、その変化分Δ5Vn=S Vn −
S vn−7を求め、これを速度形信号に変換して減算
手段6に人力し、速度形2自由度調節手段4の速度形調
節演算出力信号ΔCnがら減じていることにより、蒸気
流量目標値信号SVnの変化時に振動的になることを防
止することができる。すなわち、この作用は全体の信号
変化を操作出力信号M V nで考えてみると、 mvn−mvn−1+ΔCn−ΔSVn” m v n
−1+ΔCn −8Vn +SVn−IMVn =SV
n +mvn ”” m V n−1+ΔCn+5Vn−1・・・(1
) と表わされる。ここで、m v n−1は前回の調節出
力信号、ΔCnは今回の調節出方信号、5Vn−。
In the boiler steam flow rate control device configured as described above, the steam flow rate adjustment means is configured as a conventional one-degree-of-freedom PI or PID.
By changing the adjustment means to a two-degree-of-freedom PI or PID adjustment means 4, it is possible to simultaneously optimize both the steam flow rate target value follow-up characteristic and the disturbance suppression characteristic. Further, the steam flow rate target value signal SVn is inputted to the position type/velocity type signal conversion means 7, and its change Δ5Vn=S Vn −
S vn-7 is obtained, converted to a speed type signal, manually inputted to the subtraction means 6, and subtracted from the speed type adjustment calculation output signal ΔCn of the speed type two degrees of freedom adjustment means 4, thereby obtaining the steam flow rate target value. It is possible to prevent the signal SVn from becoming oscillatory when changing. That is, considering the overall signal change in terms of the manipulated output signal MVn, this effect is expressed as mvn-mvn-1+ΔCn-ΔSVn"mvn
−1+ΔCn −8Vn +SVn−IMVn =SV
n +mvn ”” m V n-1+ΔCn+5Vn-1...(1
). Here, m v n-1 is the previous adjustment output signal, and ΔCn is the current adjustment output signal, 5Vn-.

は前回の蒸気流量目標値信号である。is the previous steam flow rate target value signal.

従って、蒸気流量目標値信号がs v n−’、がらS
Vnに変化した時には、操作出力信号MVnに反映する
のは(1)式で示すように、調節出カ信号の今回変化分
ΔCnのみとなる。従って、蒸気。
Therefore, the steam flow rate target value signal is s v n-', while S
When the voltage changes to Vn, only the current change ΔCn of the adjustment output signal is reflected in the operation output signal MVn, as shown in equation (1). Hence, steam.

流量目標値信号が5Vn−+からSVnに変化した時に
、操作出力信号MVnに与える影響が、従来のようにS
Vn側の直接の変化と流量調節側の変化とが重畳するこ
とがなくなり、流量調節動作を2自由度化した効果と相
まって制御性が大きく改善される。
When the flow rate target value signal changes from 5Vn-+ to SVn, the influence on the manipulated output signal MVn is different from S as in the conventional case.
The direct change on the Vn side and the change on the flow rate adjustment side no longer overlap, and together with the effect of having two degrees of freedom in the flow rate adjustment operation, controllability is greatly improved.

」一連したように、本実施例のボイラ蒸気流量制御装置
では、次のような効果が得られるものである。
'' As described above, the boiler steam flow rate control device of this embodiment provides the following effects.

(a)蒸気流量調節手段としては、従来の1自由度PI
またはPID調節手段に代えて2自由度PIまたはPI
D調節手段4を適用していることにより、蒸気流量目標
値追従特性と外乱抑制特性との双方を同時に最適化する
ことができる。
(a) As a steam flow rate adjustment means, conventional one degree of freedom PI
Or 2 degrees of freedom PI or PI instead of PID adjustment means
By applying the D adjustment means 4, it is possible to simultaneously optimize both the steam flow rate target value follow-up characteristic and the disturbance suppression characteristic.

(b)速度形調節演算出力信号へCnから蒸気流量目標
値信号SVnの変化分を減じることにより、蒸気流量目
標値信号SVnと速度形2自由度調節手段4との組合わ
せにおいて、蒸気流量目標値信号SVnが変化した時の
操作出力信号M V nへの変化が二重に重畳すること
を解消し、蒸気流量目標値信号SVnの変化時に振動的
になることを防止することができる。
(b) By subtracting the change in the steam flow rate target value signal SVn from Cn to the speed type adjustment calculation output signal, the steam flow rate target It is possible to eliminate double superimposition of changes in the operation output signal M V n when the value signal SVn changes, and to prevent oscillations when the steam flow rate target value signal SVn changes.

以上によって、ボイラ蒸気流量制御装置の高度化を実現
することができ、この高度化により安定で品質の高い蒸
気供給を行なうことが可能となり、また最適負荷配分等
により省エネルギー化にも貢献することが可能となる。
As a result of the above, it is possible to improve the sophistication of the boiler steam flow rate control device, and this sophistication makes it possible to supply stable and high-quality steam, and also contributes to energy savings through optimal load distribution, etc. It becomes possible.

さらに、今後石油資源の有限性、エネルギーコストの高
騰等から、微粉炭、副生燃料等の低品位燃料の利用が増
加することが予測されるが、本実施例のボイラ蒸気流量
制御装置を適用することにより、制御性を改善すること
ができ、産業界の発展に大いに貢献することが期待でき
るものである。
Furthermore, it is predicted that the use of low-grade fuels such as pulverized coal and by-product fuels will increase in the future due to the limited availability of petroleum resources and rising energy costs. By doing so, controllability can be improved, and it can be expected to greatly contribute to the development of industry.

次に、本発明の他の実施例について説明する。Next, other embodiments of the present invention will be described.

第2図は、本発明をボイラ蒸気流量制御装置に適用した
場合の他の構成例を示すブロック図であり、第1図と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。
FIG. 2 is a block diagram showing another configuration example when the present invention is applied to a boiler steam flow rate control device, and the same parts as in FIG. Now, I will only discuss the different parts.

すなわち本実施例は、ゲイン修正係数演算手段11と乗
算手段12とからなるゲイン修正手段を第1図に加えて
備え、加算手段10からの操作出力信号M V nと蒸
気流量設定手段5からの蒸気流量目標値信号SVnとの
比に基づいて、速度形2自由度調節手段4からの調節演
算出力信号ΔCnの変化分のゲインを修正するようにし
ている。ゲイン修正係数演算手段11は、除算手段11
aと、遅れ手段11bと、フィルタ手段11Cとからな
っている。すなわち、除算手段11aには操作出力信号
の今回値M V nと蒸気流量目標値信号の今回値SV
nとを導入し、前者を後者で除してゲイン修正係数の今
回値knを算出し、これを遅れ手段11bに入力して1
回分だけ送らせて前回分のゲイン修正係数k n−1を
抽出する。そして、これをフィルタ手段11cに入力し
て平滑し、過渡的変動成分を除去したゲイン修正係B、
kn−1を得、これを乗算手段12に入力して速度形2
自由度調節手段4からの:Am演算出力信号ΔCnに乗
じることにより、ボイラ1のゲイン特性変化に対応して
速度形2自由度調節手段4のゲインを自動的に修正する
ように構成している。
That is, this embodiment includes gain correction means consisting of gain correction coefficient calculation means 11 and multiplication means 12 in addition to that shown in FIG. Based on the ratio with the steam flow rate target value signal SVn, the gain corresponding to the change in the adjustment calculation output signal ΔCn from the speed type two-degree-of-freedom adjustment means 4 is corrected. The gain correction coefficient calculating means 11 includes the dividing means 11
a, delay means 11b, and filter means 11C. That is, the current value MV n of the operation output signal and the current value SV of the steam flow rate target value signal are stored in the dividing means 11a.
n, divide the former by the latter to calculate the current value kn of the gain correction coefficient, input this to the delay means 11b, and
The gain correction coefficient k n-1 for the previous time is extracted by sending only the previous time. Then, this is inputted to the filter means 11c and smoothed, and a gain correction section B that removes transient fluctuation components,
kn-1 is obtained and inputted into the multiplication means 12 to obtain the velocity form 2.
By multiplying the :Am calculation output signal ΔCn from the degree of freedom adjustment means 4, the gain of the speed type 2 degree of freedom adjustment means 4 is automatically corrected in response to the change in the gain characteristics of the boiler 1. .

以上の如く構成したボイラ蒸気流量制御装置においては
、第1図の実施例の場合と同様に、蒸気流量調節手段を
従来の1自由度PIまたはPID調節手段から、2自由
度PIまたはPID調節手段4としていることにより、
蒸気流量目標値追従特性と外乱抑制特性との双方を同時
に最適化することができる。また、蒸気流量目標値信号
SVnを位置形/速度形信号変換手段7に入力して、そ
の変化分ΔSVn =SVn−3Vn−,を求め、これ
を速度形信号に変換して減算手段6に入力し、速度形2
自由度調節手段4の速度形調節演算出力信号ΔCnから
減じていることにより、蒸気流量目標値信号SVnの変
化時に振動的になることを防止することができる。
In the boiler steam flow rate control device configured as described above, as in the embodiment shown in FIG. By setting it as 4,
Both the steam flow rate target value tracking characteristic and the disturbance suppression characteristic can be simultaneously optimized. In addition, the steam flow rate target value signal SVn is input to the position type/velocity type signal converting means 7, and its change ΔSVn = SVn-3Vn- is obtained, which is converted to a speed type signal and inputted to the subtracting means 6. and speed type 2
By subtracting it from the speed type adjustment calculation output signal ΔCn of the degree of freedom adjustment means 4, it is possible to prevent the steam flow rate target value signal SVn from becoming oscillatory when changing.

さらに第2図において、ボイラ1のゲイン特性変化の影
響は、蒸気流量目標値信号SVnと操作出力信号M V
 nとの差となって現われる。また、今回の調節演算出
力信号ΔCnのゲインを修正するだめの係数は前回のも
のしか使用できないので、前回のゲイン修正係数k n
−1を除算手段11aで求める。
Furthermore, in FIG. 2, the influence of the change in the gain characteristics of the boiler 1 is determined by the steam flow rate target value signal SVn and the operation output signal M V
It appears as a difference from n. Also, since only the previous coefficient can be used to correct the gain of the current adjustment calculation output signal ΔCn, the previous gain correction coefficient k n
-1 is obtained by the dividing means 11a.

kn−1−MVn−1/ S vn−、−(2)ゲイン
修正係数k n−1の°過渡的変動を除去するために、
フィルタ手段11Cを通して平均ゲイン修正係数k n
−1を求め、これを乗算手段12で速度形2自由度調節
手段4からの調節演算出力信号ΔCnに乗じてゲイン修
正を行なっている。これにより、操作出力信号M V 
nは、 m V n ” m V n−1+ k n−、XΔC
n−Δ5Vn−m v n−1+ k n−I XΔC
n −5Vn+5 V Q−1 MVn =mvn +s Vn −m V n−1十k n−l XΔC1+5Vn−t
・・・(3)と なり、ボイラ1のゲイン特性変化に対応して、速度形2
自由度調節手段4からの調節演算出力信号ΔCnのゲイ
ンを自動的に修正し、常に安定した高精度制御が実現で
きることになる。
kn-1 - MVn-1/S vn-, - (2) To remove ° transient fluctuations of the gain modification coefficient k n-1,
Average gain correction coefficient k n through filter means 11C
-1 is obtained, and this is multiplied by the adjustment calculation output signal ΔCn from the velocity type two-degree-of-freedom adjustment means 4 by the multiplication means 12 to perform gain correction. As a result, the manipulated output signal M V
n is m V n ” m V n-1+ k n-, XΔC
n-Δ5Vn-m v n-1+ k n-I XΔC
n -5Vn+5 V Q-1 MVn =mvn +s Vn -m V n-10k n-l XΔC1+5Vn-t
...(3), and in response to the change in the gain characteristics of boiler 1, the speed type 2
The gain of the adjustment calculation output signal ΔCn from the degree of freedom adjustment means 4 is automatically corrected, and stable and highly accurate control can be realized at all times.

上述したように、本実施例のボイラ蒸気流量制御装置で
は、前述した第1図の場合と同様の効果が得られるのは
勿論のこと、操作出力信号M V nと蒸気流量目標値
信号SVnとの比に基づいて、速度形2自由度調節手段
4からの調節演算出力(d号ΔCnの変化分のゲインを
修正していることにより、制御対象であるボイラ1のゲ
イン特性変化に対応して速度形2自由度調節手段4のゲ
インを自動的に修正して、常に最適な制御性を得ること
が可能となる。
As described above, the boiler steam flow rate control device of this embodiment not only provides the same effect as the case shown in FIG. By correcting the gain corresponding to the change in the d number ΔCn from the speed type two-degree-of-freedom adjustment means 4 based on the ratio of By automatically modifying the gain of the speed-type two-degree-of-freedom adjusting means 4, it becomes possible to always obtain optimal controllability.

尚、ゲイン修正係数演算手段11は上述の構成に限られ
るものではなく、例えば遅れ手段と、除算手段と、フィ
ルタ手段とから構成し、操作出力信号の今回値MVnを
遅れ手段を通して1回連れた信号を、蒸気流量目標値信
号の今回値SVnを遅れ手段を通して1回連れた信号で
除算手段により除して、これをフィルタ手段に入力して
平滑したものをゲイン修正係数として得るようにしても
よい。
Incidentally, the gain correction coefficient calculation means 11 is not limited to the above-mentioned configuration, but may include, for example, a delay means, a division means, and a filter means, and the current value MVn of the manipulated output signal is taken once through the delay means. Alternatively, the signal may be divided by a signal obtained by taking the current value SVn of the steam flow rate target value signal once through the delay means, and then input to the filter means to obtain the smoothed result as the gain correction coefficient. good.

また、上記各実施例では本発明をボイラ蒸気流量制御装
置に適用した場合について述べたが、これに限らず例え
ば加熱炉全熱量制御装置等の他のプロセス制御装置につ
いても同様に通用できるものである。
Further, in each of the above embodiments, the present invention is applied to a boiler steam flow rate control device, but the present invention is not limited to this and can be similarly applied to other process control devices such as a heating furnace total heat amount control device. be.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、常に安定でかつ高
い制御性を維持することが可能な極めて信頼性の高いプ
ロセス制御装置が提供できる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to provide an extremely reliable process control device that can always maintain stable and high controllability.

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

第1図は本発明をボイラ蒸気流量制御装置に適用した場
合の一実施例を示すブロック図、第2図は本発明をボイ
ラ蒸気流量制御装置に適用した場合の他の実施例を示す
ブロック図、第3図は従来のボイラ蒸気流量制御装置を
複数ボイラの負荷配分制御システムに適用した場合の構
成例を示すブロック図である。 1・・・ボイラ、2・・・蒸気流量検出器、3・・、開
平演算手段、4・・・速度形2自由度調節手段、5・・
・蒸気流量設定手段、6・・・減算手段、7・・・位置
形/速度形信号変喚手段、8・・・速度形/位置形信号
変換手段、9・・・信号制限手段、10・・・加算手段
、11・・・ゲイン修正係数演算手段、lla・・・除
算手段、llb・・・遅れ手段、llc・・・フィルタ
手段、12・・・乗算手段。 出願人代理人  弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention applied to a boiler steam flow rate control device, and FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention applied to a boiler steam flow rate control device. , FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example when a conventional boiler steam flow rate control device is applied to a load distribution control system for multiple boilers. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Boiler, 2...Steam flow rate detector, 3...Square root calculation means, 4...Speed type 2 degrees of freedom adjusting means, 5...
- Steam flow rate setting means, 6... Subtraction means, 7... Position type/speed type signal converting means, 8... Speed type/position type signal converting means, 9... Signal limiting means, 10. ... addition means, 11... gain correction coefficient calculation means, lla... division means, llb... delay means, llc... filter means, 12... multiplication means. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)制御対象からのプロセス量を検出するプロセス量
検出手段と、 プロセス量の目標値信号を設定するプロセス量設定手段
と、 前記プロセス量検出手段からのプロセス量と前記プロセ
ス量設定手段からの目標値信号とを入力し、この両者の
偏差が零となるように調節演算を行ない調節演算出力信
号を出力する速度形2自由度調節手段と、 前記プロセス量設定手段からの目標値信号である位置形
信号を入力し、その変化分を速度形信号に変換して出力
する位置形/速度形信号変換手段と、 前記速度形2自由度調節手段の調節演算出力信号から前
記位置形/速度形信号変換手段の出力信号を減算する減
算手段と、 前記減算手段からの出力信号である速度形信号を位置形
信号に変換して出力する速度形/位置形信号変換手段と
、 前記速度形/位置形信号変換手段からの出力信号と前記
プロセス量設定手段からの目標値信号とを加算合成して
制御対象の操作出力信号を出力する加算手段と、 を備えて成ることを特徴とするプロセス制御装置。
(1) A process quantity detection means for detecting a process quantity from a controlled object; a process quantity setting means for setting a target value signal for the process quantity; and a process quantity from the process quantity detection means and a process quantity setting means. a speed-type two-degree-of-freedom adjustment means that inputs a target value signal, performs adjustment calculation so that the deviation between the two becomes zero, and outputs an adjustment calculation output signal; and a target value signal from the process amount setting means. a position/velocity signal converting means that inputs a positional signal, converts the change thereof into a velocity signal, and outputs the same; subtracting means for subtracting the output signal of the signal converting means; speed type/position type signal converting means for converting the speed type signal, which is the output signal from the subtracting means, into a position type signal and outputting the same; an addition means for adding and synthesizing the output signal from the shape signal conversion means and the target value signal from the process amount setting means and outputting an operation output signal of a controlled object; .
(2)制御対象からのプロセス量を検出するプロセス量
検出手段と、 プロセス量の目標値信号を設定するプロセス量設定手段
と、 前記プロセス量検出手段からのプロセス量と前記プロセ
ス量設定手段からの目標値信号とを入力し、この両者の
偏差が零となるように調節演算を行ない調節演算出力信
号を出力する速度形2自由度調節手段と、 前記プロセス量設定手段からの目標値信号である位置形
信号を入力し、その変化分を速度形信号に変換して出力
する位置形/速度形信号変換手段と、 前記速度形2自由度調節手段の調節演算出力信号から前
記位置形/速度形信号変換手段の出力信号を減算する減
算手段と、 前記減算手段からの出力信号である速度形信号を位置形
信号に変換して出力する速度形/位置形信号変換手段と
、 前記速度形/位置形信号変換手段からの出力信号と前記
プロセス量設定手段からの目標値信号とを加算合成して
制御対象の操作出力信号を出力する加算手段と、 前記加算手段からの操作出力信号と前記プロセス量設定
手段からの目標値信号との比に基づいて、前記速度形2
自由度調節手段からの調節演算出力信号の変化分のゲイ
ンを修正するゲイン修正手段と、 を備えて成ることを特徴とするプロセス制御装置。
(2) process quantity detection means for detecting a process quantity from a controlled object; process quantity setting means for setting a target value signal for the process quantity; a speed-type two-degree-of-freedom adjustment means that inputs a target value signal, performs adjustment calculation so that the deviation between the two becomes zero, and outputs an adjustment calculation output signal; and a target value signal from the process amount setting means. a position/velocity signal converting means that inputs a positional signal, converts the change thereof into a velocity signal, and outputs the same; subtracting means for subtracting the output signal of the signal converting means; speed type/position type signal converting means for converting the speed type signal, which is the output signal from the subtracting means, into a position type signal and outputting the same; addition means for adding and synthesizing the output signal from the shape signal conversion means and the target value signal from the process amount setting means and outputting a manipulated output signal of a controlled object; Based on the ratio with the target value signal from the setting means, the speed type 2
A process control device comprising: gain modification means for modifying the gain of a change in the adjustment calculation output signal from the degree of freedom adjustment means;
JP63146451A 1988-06-14 1988-06-14 Process control equipment Expired - Lifetime JP2642414B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63146451A JP2642414B2 (en) 1988-06-14 1988-06-14 Process control equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63146451A JP2642414B2 (en) 1988-06-14 1988-06-14 Process control equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01314304A true JPH01314304A (en) 1989-12-19
JP2642414B2 JP2642414B2 (en) 1997-08-20

Family

ID=15407936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63146451A Expired - Lifetime JP2642414B2 (en) 1988-06-14 1988-06-14 Process control equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2642414B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57204906A (en) * 1981-06-12 1982-12-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Simple forecasting controller
JPS59163604A (en) * 1983-03-09 1984-09-14 Toshiba Corp Process controller

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57204906A (en) * 1981-06-12 1982-12-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Simple forecasting controller
JPS59163604A (en) * 1983-03-09 1984-09-14 Toshiba Corp Process controller

Also Published As

Publication number Publication date
JP2642414B2 (en) 1997-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01314304A (en) Process controller
JP2000179804A (en) Water level controller for boiler drum
US3183897A (en) Superheat control
JP3822300B2 (en) Boiler load distribution control device
JP2016180573A (en) Boiler system
JP2825230B2 (en) Process control equipment
JPS6243045B2 (en)
JP2549711B2 (en) Process control equipment
JPH06221506A (en) Steam temperature control method of thermal power plant and device therefor
JPS6021639Y2 (en) Furnace pressure control device for combustion equipment
JPH1163481A (en) Method and apparatus for controlling pressure of fuel gas in gas fired boiler
JPH028905A (en) Combustion controller
JPH0484002A (en) Steam temperature controller
JPS62242708A (en) Method of controlling temperature of boiler turbine generating set
JP2599815B2 (en) Reformer temperature controller for fuel cell power generation system
SU966402A1 (en) Method of controlling steam generator output
JPS59163604A (en) Process controller
JPS5824681B2 (en) Steam temperature control device
RU2151342C1 (en) Device for temperature control of boiler unit steam
RU2044215C1 (en) Device for control of steam temperature in boiler unit
JPH10164897A (en) Frequency variation and compensation circuit in power generation plant
JPH0493511A (en) Device to adjust coal output of coal pulverizing machine
JPH01217103A (en) Control device for parallel operation of boilers
JPH01189402A (en) Steam controller for fixed bed combustion boiler
JPH0713526B2 (en) Thermal power plant automatic control device

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080502

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090502

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090502

Year of fee payment: 12