JPH02170201A - 無駄時間を含む系の調節制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレメータ、テレコン装置およびマイコン
リモート伝送装置によって制御装置と制御端とが接続さ
れているプラント等の無駄時間を含む系の調節制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の無駄時間を含む系の調節制御装置として
は、第２図に示す構成のものが知られている。第２図に
おいて、参照符号１０は制御装置であり、この制御装置
１０は比例演算器１４．積分演算器１６およ微分演算器
１８からなる制御演算器１２で構成される。制御装置１
０は、伝送装置２０および伝送路２８を介して制御端で
ある伝送装置３０に接続され、伝送装置３０は制御対象
３２と接続されている。

このように構成される無駄時間を含む系の動作について
、簡単に説明する。設定値２６が制御装置１０に入力さ
れると、制御演算器１２において所要の比例・積分・微
分（ＰＩＤ）演算が行われ、演算結果に基づく操作信号
２２が伝送装置２０を介して伝送路２８へ送信される。

伝送路２８を通って制御端の伝送装置３ｏに受診された
操作信号２２に従って、制御対象３２が制御される。そ
して制御対象３２は、計測データを計測信号２４として
伝送装置３０．転走路２８を介して制御装置１０側の伝
送装置２０へ送信する。制御装置１０は、この計測信号
２４を制御演算器１２にフィードバックし目標値との偏
差を小さくするよう動作する。しかるに、制御対象３２
と制御装置１０との間は、１云送装置２０゜３０および
伝送１１２８を介して遠隔操作されるなめに、制御対象
３２が制御装置１０からの操作信号２２による変化が認
められる時間と計測信号２４のフィードバック時間との
両方に遅れが生じる。すなわち、この系には、無駄時間
が存在する。これに対し、従来の調節制御装置は、制御
演算器１２内の積分演算器１６の積分時間を長くする等
のパラメータ調節によって、無駄時間を含んだ系に対す
る調節を行っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した無駄時間を含む系の調節制御装
置によれば、現時刻の偏差［＝（計測値）−（設定値）
］に対してＰＩＤ等の制御を行っているため、テレメー
タ、テレコン装置およびマイコンリモート伝送装置によ
って、制御装置と制御端とが接続されているプラント等
では、不確定の無駄時間が制御装置と制御端との間に発
生し、このような系の過渡応答において積分時間を延ば
しなり、比例定数を下げてもハンチングが生じたりして
安定な系を実現することが困難であるという問題点があ
った。

そこで、本発明の目的は、無駄時間を含む系の調節制御
装置において、制御装置と制御端との間の無駄時間に対
応して設定値変更や外乱に対する補正を最短時間で適正
に行い、安定な系を実現することのできる無駄時間を含
む系の調節制御装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る無駄時間を含む系の調節制御装置は、伝送
装置および伝送路により、制御装置と制御端とが接続さ
れている無駄時間を含む系の調節制御装置において、 制御装置と制御端との間の無駄時間を計測し、計測され
た無駄時間に対応した輔正量を制御装置内の演算器で演
算して無駄時間を補正するように構成したことを特徴と
する。

〔作　用〕

本発明に係る無駄時間を含む系の調節制御装置によれば
、制御装置と制御端との間の無駄時間を計測する装置を
備えたことにより、系の無駄時間に対応して制御装置内
の演算を行い、設定値変更や外乱に対する補正を最短時
間で適正に行うことができる。

〔実施例〕

次に本発明に係る無駄時間を含む系の調節制御装置の実
施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示す無駄時間を含む系の
調節制御装置のブロック構成図である。なお、説明の便
宜上、第２図に示す従来例と同一の構成部分には同一の
参照符号を付して説明する。第１図において、制御装置
１０と制御対象３２とは、伝送装置２０゜３０により伝
送路２８を介して接続される。

制御装置１０は、制御演算器１２と、リアルタイムに無
駄時間を計測するためのパルス信号発生器３４および無
駄時間測定器３６とから構成される。さらに、制御演算
器１２は、ＰＩＤ演算を行う比例演算器１４．積分演算
器１６および微分演算器１８と、無駄時間による遅れの
補正時刻を演算するための設定値ホールド装置３８とに
より構成される。すなわち、従来例の第２図と比べて、
本実施例ではパルス信号発生器３４．無駄時間測定器３
６および設定値ホールド装置３８が新たに追加されてい
る点が異なる。

このように構成された本発明に係る系の無駄時間測定に
関して、以下説明する。無駄時間測定器３６は、パルス
信号発生器３４より出力されるパルス信号と、このパル
ス信号が伝送装置２０．３０および伝送路２８を往復し
てくる信号との差により無駄時間τを計測する。計測さ
れた無駄時間τは、設定値ホールド装置３８に入力され
、 （現時刻）−（無駄時間で） の演算を行い、無駄時間τによる遅れの補正時刻設定値
４０を出力する。比例演算器１４および微分演算器１８
は、従来のＰＩＤｆｔ／Ｊ＃と同様に、 （現時刻での設定信号５Ｖ） −（現時刻での測定信号ｐｖ） を偏差入力として与えられるが、積分演算器１６には、
設定値ホールド装置３８の出力値である補正時刻設定値
４０を使用して、（補正時刻設定値４０） −（現時刻での測定信号ＰＶ） を偏差入力として与えられる。

このように構成される系の過渡応答について、第４図の
ブロック線図を用いてシミュレーションを行った結果を
第３図に示す、なお、第４図において、参照符号５０は
調節計、５２．５８はそれぞれ伝送無駄時間、５４は遅
れ要素、５６は制御対象である。第３図は、ステップ入
力に対するシミュレーション結果であり、従来例の場合
の過渡応答波形６０と、本発明の実施例の場合の過渡応
答波形６２を示している。これから、本発明の無駄時間
を含む系の調節制御装置の過渡応答波形６２は、安定し
た応答を示しており、従来の無駄時間を含む系の調節制
御装置の過渡応答波形６０は、無駄時間に大きく左右さ
れた波形を示して不安定であることが確認できる。

〔発明の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
制御装置と制御端との間の無駄時間をリアルタイムで計
測し、この無駄時間測定結果に基づいた時刻補正を用い
て制御演算をするため、設計値変更や外乱に対する補正
を最短時間で適正に行うことができ、制御対象がハンチ
ング等の不安定状態を生じないように制御することがで
きる。

従って、テレメータ、テレコン装置およびマイコンリモ
ート伝送装置によって、制御装置と制御端とが接続され
ているようなプラント等において安定な系を実現できる
調節制御装置を得ることができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得るこ
とは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る無駄時間を含む系の調節制御装置
の一実施例を示すブロック構成図、第２図は従来の無駄
時間を含む系の調節制御装置を示すブロック構成図、第
３図は無駄時間を含む系の調節制御装置に対する過渡応
答のシミュレーション結果を示す波形図、第４図は第３
図のシミュレーションに使用した制御系のブロック線図
である。 １０・・・制御装置　　　　１２・・・制御演算器１４
・・・比例演算器　　　１６・・・積分演算器１８・・
・微分演算器　　　２０．３０・・・伝送装置２２・・
・操作信号　　　　２４・・・計測信号２６・・・設定
信号　　　　２８・・・伝送路３２・・・制御対象　　
　　３４・・・パルス信号発生器３６・・・無駄時間測
定器 ３８・・・設定値ボールド装置 ４０・・・補正時刻設定値　５０・・・調節計５２．５
８・・・伝送無駄時間 ５４・・・遅れ要素　　　　５６・・・制御対象６０・
・・従来の調節制御装置の過渡応答波形６２・・・本発
明の調節制御装置の過渡応答波形τ・・・無駄時間 ＦＩＧ。 ＦＩＧ ＦＩＧ ＳεＣ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝送装置および伝送路により、制御装置と制御端
   とが接続されている無駄時間を含む系の調節制御装置に
   おいて、制御装置と制御端との間の無駄時間を計測し、
   計測された無駄時間に対応した補正量を制御装置内の演
   算器で演算して無駄時間を補正するように構成したこと
   を特徴とする無駄時間を含む系の調節制御装置