JPH02129702A - プロセス制御装置 - Google Patents
プロセス制御装置Info
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- JPH02129702A JPH02129702A JP28250388A JP28250388A JPH02129702A JP H02129702 A JPH02129702 A JP H02129702A JP 28250388 A JP28250388 A JP 28250388A JP 28250388 A JP28250388 A JP 28250388A JP H02129702 A JPH02129702 A JP H02129702A
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- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 28
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 7
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- Feedback Control In General (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は石油科学などの各種工業分野で使用されるプロ
セス制御装置に関する。
セス制御装置に関する。
（従来の技術）
各種工業分野で使用されるプロセス制御装置としては、
従来、第５図に示すものが知られている。
従来、第５図に示すものが知られている。
この図に示すプロセス制御装置は、デジタル制御装置に
多用されている測定値微分先行型ＰＩＤ制御装置であり
、設定値と測定値との偏差を求める加減算要素１００と
、この加減算器１００によって得られた偏差に比例演算
・積分演算を施す比例・積分要素１０１と、前記測定値
に微分演算を施す微分要素１０２と、この微分要素１０
２の演算結果と前記比例・積分要素１０１の演算結果と
に基づいて操作量を算出してプロセス１０４ｔ−ｆｌｉ
制御する加減算要素１０３とを備えている。
多用されている測定値微分先行型ＰＩＤ制御装置であり
、設定値と測定値との偏差を求める加減算要素１００と
、この加減算器１００によって得られた偏差に比例演算
・積分演算を施す比例・積分要素１０１と、前記測定値
に微分演算を施す微分要素１０２と、この微分要素１０
２の演算結果と前記比例・積分要素１０１の演算結果と
に基づいて操作量を算出してプロセス１０４ｔ−ｆｌｉ
制御する加減算要素１０３とを備えている。
また他のプロセス制御装置として、従来、第６図に示す
ものも知られている。
ものも知られている。
この図に示すプロセス制御装置は、アナログ制御装置に
多用されている偏差微分先行型ＰＩＤ制御装置であり、
設定値と測定値との偏差を求める加減算要素１０５と、
この加減算器１０５によって得られた偏差に比例演算・
積分演算を施す比例・積分要素１０６と、前記偏差に微
分演算を施す微分要素１０７と、この微分要素１０７の
演算結果と前記比例・積分要素１０６の演算結果とに基
づいて操作量を算出してプロセス１０９を制御する加減
算要素１０８とを備えている。
多用されている偏差微分先行型ＰＩＤ制御装置であり、
設定値と測定値との偏差を求める加減算要素１０５と、
この加減算器１０５によって得られた偏差に比例演算・
積分演算を施す比例・積分要素１０６と、前記偏差に微
分演算を施す微分要素１０７と、この微分要素１０７の
演算結果と前記比例・積分要素１０６の演算結果とに基
づいて操作量を算出してプロセス１０９を制御する加減
算要素１０８とを備えている。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、上述したような従来のプロセス制御装置にお
いては次に述べるような問題があった。
いては次に述べるような問題があった。
第５図に示すプロセス制御装置では、設定値変化に対す
る修正動作は比例・積分要素１０１によってのみ行われ
るので、設定値変化開始時において遅れが生じる。また
、終了時においては、比例・積分要素１０１の積分作用
によるオーバーシュートが生じる。
る修正動作は比例・積分要素１０１によってのみ行われ
るので、設定値変化開始時において遅れが生じる。また
、終了時においては、比例・積分要素１０１の積分作用
によるオーバーシュートが生じる。
また、第６図に示すプロセス制御装置では、設定値の変
化と、測定値の変動が等価に扱われるため、微分要素１
０７の調整が難しい。また、設定値が一定速度で変化し
、比例・積分要素１０６にて偏差が修正されている場合
、設定値変化終了時においてオーバーシュートが生じる
。
化と、測定値の変動が等価に扱われるため、微分要素１
０７の調整が難しい。また、設定値が一定速度で変化し
、比例・積分要素１０６にて偏差が修正されている場合
、設定値変化終了時においてオーバーシュートが生じる
。
そこでこのような不都合を除くために、制御の開始時／
終了時などに、設定値または操作量をパターン変化させ
るプログラム制御機能を付加したプロセス制御装置も開
発されているが、このような方法では装置を設計すると
きのロジックが複雑になるとともに、汎用性がなくなり
所定のプログラム以外には対応できないなどの問題があ
った。
終了時などに、設定値または操作量をパターン変化させ
るプログラム制御機能を付加したプロセス制御装置も開
発されているが、このような方法では装置を設計すると
きのロジックが複雑になるとともに、汎用性がなくなり
所定のプログラム以外には対応できないなどの問題があ
った。
本発明は上記の事情に鑑み、プログラム制御機能を付加
することなく、設定値が変化したとき制御の遅れやオー
バーシュートが発生しないようにすることができるプロ
セス制御装置を提供することを目的としている。
することなく、設定値が変化したとき制御の遅れやオー
バーシュートが発生しないようにすることができるプロ
セス制御装置を提供することを目的としている。
（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本発明によるプロセス制御
装置は、設定値と測定値とに基づいてプロセスを制御す
る制御系と、前記設定値を微分して微分結果を前記制御
系の出力に加算する微分系とを備えたことを特徴として
いる。
装置は、設定値と測定値とに基づいてプロセスを制御す
る制御系と、前記設定値を微分して微分結果を前記制御
系の出力に加算する微分系とを備えたことを特徴として
いる。
（作用）
上記の構成において、設定値が変化すれば微分系によっ
てこれが微分されて設定値と測定値とに基づいてプロセ
スを制御する制御系に加算される。
てこれが微分されて設定値と測定値とに基づいてプロセ
スを制御する制御系に加算される。
（実施例）
第１図は本発明によるプロセス制御装置の第１実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
この図に示すプロセス制御装置は、設定値と測定値との
偏差を求める加減算要素１と、この加減算器１によって
得られた偏差に比例演算・積分演算を施す比例・積分要
素２と、前記測定値に微分演算を施す微分要素３と、こ
の微分要素３の演算結果と前記比例・積分要素２の演算
結果とに基づいて操作量を算出する加減算要素４と、前
記設定値に微分演算を施す微分要素５と、この微分要素
５の演！’−Ｊ＆果と前記加減算要素４の演算結果とに
基づいて操作量を算出してプロセス７を制御する加算要
素６とを備えている。
偏差を求める加減算要素１と、この加減算器１によって
得られた偏差に比例演算・積分演算を施す比例・積分要
素２と、前記測定値に微分演算を施す微分要素３と、こ
の微分要素３の演算結果と前記比例・積分要素２の演算
結果とに基づいて操作量を算出する加減算要素４と、前
記設定値に微分演算を施す微分要素５と、この微分要素
５の演！’−Ｊ＆果と前記加減算要素４の演算結果とに
基づいて操作量を算出してプロセス７を制御する加算要
素６とを備えている。
そして、設定値が一定であるときには、微分要素５の出
力が“０°であるから、従来のものと同様に微分要素３
による＋１−１定値の微分結果と、比例・積分要素２に
よる偏差の比例・積分結果とに基づいて操作量が算出さ
れてプロセス７が制御される。
力が“０°であるから、従来のものと同様に微分要素３
による＋１−１定値の微分結果と、比例・積分要素２に
よる偏差の比例・積分結果とに基づいて操作量が算出さ
れてプロセス７が制御される。
また、設定値が変化を開始した場合には、微分要素５に
よって前記設定値の変化分が抽出されてこれが前記微分
要素３の演算結果と前記比例・積分要素２の演算結果と
に加算され、立上がり時における制御の遅れが防止され
る。
よって前記設定値の変化分が抽出されてこれが前記微分
要素３の演算結果と前記比例・積分要素２の演算結果と
に加算され、立上がり時における制御の遅れが防止され
る。
また、設定値が一定速度で変化している場合には、微分
要素５の出力が一定になり、これが操作量バイアスとし
て前記微分要素３の演算結果と前記比例・積分要素２の
演算結果とに加算され、これら微分要素３および比例・
積分要素２による修正過剰が防止される。
要素５の出力が一定になり、これが操作量バイアスとし
て前記微分要素３の演算結果と前記比例・積分要素２の
演算結果とに加算され、これら微分要素３および比例・
積分要素２による修正過剰が防止される。
そして、設定値が変化を終了した場合には、微分要素５
の出力が“０°になり前記微分要素３め演算結果と前記
比例・積分要素２の演算結果とに加算されていた操作量
バイアスが除かれるだけで、微分要素３および比例・積
分要素２による修正量がほとんど変化しないので、立ち
下がり時におけるオーバーシュートが防止される。
の出力が“０°になり前記微分要素３め演算結果と前記
比例・積分要素２の演算結果とに加算されていた操作量
バイアスが除かれるだけで、微分要素３および比例・積
分要素２による修正量がほとんど変化しないので、立ち
下がり時におけるオーバーシュートが防止される。
このようにこの実施例においては、微分要素５によって
設定値に微分演算を施し、これを微分要素３の演算結果
と比例・積分要素２の演算結果とに加算するようにして
いるので、プログラム制御機能を用いることなく、設定
値が変化したとき制御の遅れやオーバーシュートが発生
しないようにすることができる。
設定値に微分演算を施し、これを微分要素３の演算結果
と比例・積分要素２の演算結果とに加算するようにして
いるので、プログラム制御機能を用いることなく、設定
値が変化したとき制御の遅れやオーバーシュートが発生
しないようにすることができる。
第２図は本発明によるプロセス制御装置の第２実施例を
示す構成図である。なおこの図において、第１図の各部
と対応する部分には同じ符号が付しである。
示す構成図である。なおこの図において、第１図の各部
と対応する部分には同じ符号が付しである。
この図に示すプロセス制御装置が第１図に示すものと異
なる点は、設定値を微分する微分要素１０と、この微分
要素１０の出力を調整するゲイン要素１１とによって微
分要素５ａを構成し、この微分要素５ａの出力を微分要
素３の演算結果と比例・積分要素２の演算結果とに加算
するようにしたことである。
なる点は、設定値を微分する微分要素１０と、この微分
要素１０の出力を調整するゲイン要素１１とによって微
分要素５ａを構成し、この微分要素５ａの出力を微分要
素３の演算結果と比例・積分要素２の演算結果とに加算
するようにしたことである。
このようにこの実施例においては、微分要素５ａによっ
て設定値に微分演算を施しこの演算結果を微分要素３の
演算結果と比例・積分要素２の演算結果とに加算するよ
うにしているので、上述した第１実施例と同様に設定値
が変化したとき制御の遅れやオーバーシュートが発生し
ないようにすることができる。
て設定値に微分演算を施しこの演算結果を微分要素３の
演算結果と比例・積分要素２の演算結果とに加算するよ
うにしているので、上述した第１実施例と同様に設定値
が変化したとき制御の遅れやオーバーシュートが発生し
ないようにすることができる。
またこの実施例においては、ゲイン要素１１によって微
分要素５ａのゲインを決めるようにしているので、設定
値の変化に対する微分要素５ａの出力値を設定すること
ができる。
分要素５ａのゲインを決めるようにしているので、設定
値の変化に対する微分要素５ａの出力値を設定すること
ができる。
第３図は本発明によるプロセス制御装置の第３施例を示
す構成図である。なおこの図において、第２図の各部と
対応する部分には同じ符号が付しである。
す構成図である。なおこの図において、第２図の各部と
対応する部分には同じ符号が付しである。
この図に示すプロセス制御装置が第２図に示すものと異
なる点は、微分要素１０の出力を調整するゲイン要素１
１ｂのゲインを可変にしてこのゲイン要素１１ｂと微分
要素１０とによって構成される微分要素５ｂのゲインを
変更自在にしたことである。
なる点は、微分要素１０の出力を調整するゲイン要素１
１ｂのゲインを可変にしてこのゲイン要素１１ｂと微分
要素１０とによって構成される微分要素５ｂのゲインを
変更自在にしたことである。
この場合、ゲイン要素１１ｂのゲイン修正入力としては
、設定値に応じた値、測定値に応じた値、状況に応じた
値などが用いられる。
、設定値に応じた値、測定値に応じた値、状況に応じた
値などが用いられる。
例えば、反応器の温度を加熱量によって制御する場合な
どのように温度によって必要熱量が異なるときには、設
定値に対応した値がゲイン修正入力として用いられる。
どのように温度によって必要熱量が異なるときには、設
定値に対応した値がゲイン修正入力として用いられる。
また、他の要素（例えば、水位）によってプロセスゲイ
ンが変化するときにはこのプロセスの測定値に対応した
値がゲイン修正入力として用いられる。また、加熱源な
どが変化するときには加熱源の使用状況などに応じた切
替信号値が用いられる。
ンが変化するときにはこのプロセスの測定値に対応した
値がゲイン修正入力として用いられる。また、加熱源な
どが変化するときには加熱源の使用状況などに応じた切
替信号値が用いられる。
このようにこの実施例においては、微分要素５ｂによっ
て設定値に微分演算を施しこの演算結果を微分要素３の
演算結果と比例−積分要素２の演算結果とに加算するよ
うにしているので、上述した各実施例と同様に設定値が
変化したとき制御の遅れやオーバーシュートが発生しな
いようにすることができる。
て設定値に微分演算を施しこの演算結果を微分要素３の
演算結果と比例−積分要素２の演算結果とに加算するよ
うにしているので、上述した各実施例と同様に設定値が
変化したとき制御の遅れやオーバーシュートが発生しな
いようにすることができる。
またこの実施例においては、ゲイン要素１１ｂによって
微分要素５ｂのゲインを変更自在にしているので、設定
値の変化に対する微分要素５ｂの出力値を変更すること
ができる。
微分要素５ｂのゲインを変更自在にしているので、設定
値の変化に対する微分要素５ｂの出力値を変更すること
ができる。
第４図は本発明によるプロセス制御装置の第４実施例を
示す構成図である。なおこの図において、第２図の各部
と対応する部分には同じ符号が付しである。
示す構成図である。なおこの図において、第２図の各部
と対応する部分には同じ符号が付しである。
この図に示すプロセス制御装置が第２図に示すものと異
なる点は、比例・積分要素２の演算結果と微分要素３の
演算結果との加減算結果と、プロセス７に供給される操
作量との差（操作ｊ１偏差）を算出する加減算要素１２
と、この加減算要素１２によって得られた操作量偏差と
ゲイン要素１１の出力との差を演算する加減算要素１３
と、この加減算要素１３の演算結果を積算する積算要素
１４とを設け、これら加減算要素１２．１３、積算要素
１４と、設定値を微分する微分要素１０と、この微分要
素１０の出力を調整するゲイン要素１１とによって微分
要素５Ｃを構成し、この微分要素５ｃの出力を微分要素
３の演算結果と比例・積分要素２の演算結果とに加算す
るようにしたことである。
なる点は、比例・積分要素２の演算結果と微分要素３の
演算結果との加減算結果と、プロセス７に供給される操
作量との差（操作ｊ１偏差）を算出する加減算要素１２
と、この加減算要素１２によって得られた操作量偏差と
ゲイン要素１１の出力との差を演算する加減算要素１３
と、この加減算要素１３の演算結果を積算する積算要素
１４とを設け、これら加減算要素１２．１３、積算要素
１４と、設定値を微分する微分要素１０と、この微分要
素１０の出力を調整するゲイン要素１１とによって微分
要素５Ｃを構成し、この微分要素５ｃの出力を微分要素
３の演算結果と比例・積分要素２の演算結果とに加算す
るようにしたことである。
このようにこの実施例においては、微分要素５Ｃによっ
て設定値に微分演算を施しこの演算結果を微分要素３の
演算結果と比例・積分要素２の演算結果とに加算するよ
うにしているので、上述した各実施例と同様に設定値が
変化したとき制御の遅れやオーバーシュートが発生しな
いようにすることができる。
て設定値に微分演算を施しこの演算結果を微分要素３の
演算結果と比例・積分要素２の演算結果とに加算するよ
うにしているので、上述した各実施例と同様に設定値が
変化したとき制御の遅れやオーバーシュートが発生しな
いようにすることができる。
またこの実施例においては、加減算要素１２．１３によ
って操作量制限による操作量不足を抽出してこれを積算
要素１４によって積算して操作量不足を補償するように
しているので、操作量制限などによって操作量が不足し
たときも、所要の操作量に達するまで出力を継続させる
ことができる。
って操作量制限による操作量不足を抽出してこれを積算
要素１４によって積算して操作量不足を補償するように
しているので、操作量制限などによって操作量が不足し
たときも、所要の操作量に達するまで出力を継続させる
ことができる。
以上説明したように本発明によれば、設定値または操作
量をパターン変化させるプログラム制御機能を付加する
ことなく、設定値が変化したとき制御の遅れやオーバー
シュートが発生しないようにすることができる。
量をパターン変化させるプログラム制御機能を付加する
ことなく、設定値が変化したとき制御の遅れやオーバー
シュートが発生しないようにすることができる。
第１図は本発明によるプロセス制御装置の第１実施例を
示す構成図、第２図は本発明によるプロセス制御装置の
第２実施例を示す構成図、第３図は本発明によるプロセ
ス制御装置の第３実施例を示す構成図、第４図は本発明
によるプロセス制御装置の第４実施例を示す構成図、第
５図は各種工業分野で使用されるプロセス制御装置の一
例を示す構成図、第６図は各種工業分野で使用されるプ
ロセス制御装置の他の一例を示す構成図である。 ２・・・制御系（比例・積分要素） ３・・・制御系（微分要素） ５・・・微分系（微分要素）
示す構成図、第２図は本発明によるプロセス制御装置の
第２実施例を示す構成図、第３図は本発明によるプロセ
ス制御装置の第３実施例を示す構成図、第４図は本発明
によるプロセス制御装置の第４実施例を示す構成図、第
５図は各種工業分野で使用されるプロセス制御装置の一
例を示す構成図、第６図は各種工業分野で使用されるプ
ロセス制御装置の他の一例を示す構成図である。 ２・・・制御系（比例・積分要素） ３・・・制御系（微分要素） ５・・・微分系（微分要素）
Claims (3)
- （１）設定値と測定値とに基づいてプロセスを制御する
制御系と、 前記設定値を微分して微分結果を前記制御系の出力に加
算する微分系と、 を備えたことを特徴とするプロセス制御装置。 - （２）微分系は設定値の微分処理を行なうとともに、ゲ
イン修正入力値に対応してゲインが変化する請求項１記
載のプロセス制御装置。 - （３）微分系は設定値の微分処理を行なうとともに、操
作制限による操作不足分を補償する請求項１記載のプロ
セス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28250388A JPH02129702A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28250388A JPH02129702A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | プロセス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129702A true JPH02129702A (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=17653290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28250388A Pending JPH02129702A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02129702A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009153272A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Fuji Xerox Co Ltd | 容量性負荷の駆動回路及び液滴噴射装置 |
| JP2013254351A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | プロセス制御装置 |
| JP2016171531A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 株式会社東芝 | 波形整形フィルタ、集積回路、及び放射線検出装置、並びに、波形整形フィルタの時定数調整方法及び利得調整方法 |
-
1988
- 1988-11-10 JP JP28250388A patent/JPH02129702A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009153272A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Fuji Xerox Co Ltd | 容量性負荷の駆動回路及び液滴噴射装置 |
| JP4492693B2 (ja) * | 2007-12-19 | 2010-06-30 | 富士ゼロックス株式会社 | 容量性負荷の駆動回路及び液滴噴射装置 |
| US7798591B2 (en) | 2007-12-19 | 2010-09-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Capacitive load driving circuit and droplet ejection apparatus |
| JP2013254351A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | プロセス制御装置 |
| JP2016171531A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 株式会社東芝 | 波形整形フィルタ、集積回路、及び放射線検出装置、並びに、波形整形フィルタの時定数調整方法及び利得調整方法 |
| US10171067B2 (en) | 2015-03-13 | 2019-01-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Waveform shaping filter, integrated circuit, radiation detection device, method for adjusting time constant of waveform shaping filter, and method for adjusting gain of waveform shaping filter |
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