JPH0244401A - 多重型電気式プロセス制御装置 - Google Patents
多重型電気式プロセス制御装置Info
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- JPH0244401A JPH0244401A JP63194509A JP19450988A JPH0244401A JP H0244401 A JPH0244401 A JP H0244401A JP 63194509 A JP63194509 A JP 63194509A JP 19450988 A JP19450988 A JP 19450988A JP H0244401 A JPH0244401 A JP H0244401A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 11
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 claims description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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- Hardware Redundancy (AREA)
- Feedback Control In General (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】
〔発明の目的ゴ
（Ｍ業上の利用分野）
本発明は、演算回路部および入出力回路部を多重方式に
している電気式プロセス制御装置に関する。
している電気式プロセス制御装置に関する。
（従来の技術）
電気式プロセス制御装置は、発電プラントなどにおける
フィードバッグ制御のような自動制御に採用され、適切
なプラント運用およびプラントの効率化等を目的として
いる。そのため演算回路部や入出力部を多量化すること
が行なわれ、１台故障時においても自動制御が継続され
る。ここで、演算回路部と入出力回路部が２重化された
電気式プロセス制御を例にとり説明する。
フィードバッグ制御のような自動制御に採用され、適切
なプラント運用およびプラントの効率化等を目的として
いる。そのため演算回路部や入出力部を多量化すること
が行なわれ、１台故障時においても自動制御が継続され
る。ここで、演算回路部と入出力回路部が２重化された
電気式プロセス制御を例にとり説明する。
第３図はそのような電気式プロセス制御装置のブロック
図である。ＩＡ、 １１３は、フィードバック制御にお
けるＰＩＤ演算を行う演算回路部であり。
図である。ＩＡ、 １１３は、フィードバック制御にお
けるＰＩＤ演算を行う演算回路部であり。
２Ａ、２Ｂは各々の演算回路部に外部からデータを入力
し、また演算回路部ＩＡ、 １Ｂ内の計算結果を出力す
る入出力回路部である。９００１は、各々の演算回路部
で計算された操作指令値ＶＣＡとＶ。Ｂを高値優先しｖ
ｃとして出力するものである。ここで９００１は、高値
優先としている理由として、演算回路部内における自己
診断機能により、異常と判断されると。
し、また演算回路部ＩＡ、 １Ｂ内の計算結果を出力す
る入出力回路部である。９００１は、各々の演算回路部
で計算された操作指令値ＶＣＡとＶ。Ｂを高値優先しｖ
ｃとして出力するものである。ここで９００１は、高値
優先としている理由として、演算回路部内における自己
診断機能により、異常と判断されると。
出力が低レベル方向になる特性を用いたものである。
（発明が解決しようとする課題）
ところが高値優先回路９００１は、演算回路部ＩＡ。
１Ｂ入出力回路部２Ａ、２Ｂの異常にてＡ系の操作指令
値ＶＣＡとＶＣａを切替えていないため、必ずしも高値
優先によるものが正しいと判断しがたい０例えば、半導
体素子のオペアンプ等を用いて形成されているアナログ
出力回路において１通常＋１５Ｖ、 −１３Ｖの電圧を
用いているが、−１３Ｖの電圧が半導体素子に加わらな
くなると、アナログ出力は通常高レベルの出力値を示す
、よって本回路によると異常を生じている側の出力がＶ
ｃに出力され、正常な操作指令値を７に与えることがで
きない、また、演算回路部ＩＡ、 ＩＢ内における設定
値に誤差が生じた場合、正常動作中においてもＶ。Ａ
＝ｖｃａとはならない、このとき例えばＶＣＡ＞ Ｖｃ
ｎという関係があるとすると、Ａ系の演算回路部ＩＡが
異常となるとＶＣＡは通常低レベル方向になるためＶＣ
＝ＶＣＢとなる。
値ＶＣＡとＶＣａを切替えていないため、必ずしも高値
優先によるものが正しいと判断しがたい０例えば、半導
体素子のオペアンプ等を用いて形成されているアナログ
出力回路において１通常＋１５Ｖ、 −１３Ｖの電圧を
用いているが、−１３Ｖの電圧が半導体素子に加わらな
くなると、アナログ出力は通常高レベルの出力値を示す
、よって本回路によると異常を生じている側の出力がＶ
ｃに出力され、正常な操作指令値を７に与えることがで
きない、また、演算回路部ＩＡ、 ＩＢ内における設定
値に誤差が生じた場合、正常動作中においてもＶ。Ａ
＝ｖｃａとはならない、このとき例えばＶＣＡ＞ Ｖｃ
ｎという関係があるとすると、Ａ系の演算回路部ＩＡが
異常となるとＶＣＡは通常低レベル方向になるためＶＣ
＝ＶＣＢとなる。
よって操作端指令値Ｖ−よりｃ＾−ｖａｎの差分だけ急
激に変化することになり、制御上、プロセス量を急激に
変化することとなり好ましくない。
激に変化することになり、制御上、プロセス量を急激に
変化することとなり好ましくない。
この発明は以上のような問題点を解消する多重型電気式
プロセス制御装置を提供することを目的とする。
プロセス制御装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
この目的を達成するために、まず演算回路部内の自己診
断機能を用いることにより１問題点における一１３Ｖの
電源異常時における検出は可能となる。よって高値優先
回路をもちいるのでなく、自己診断機能の信号を用いた
信号切替器にて２台の演算制御装置を切替えることによ
り、異常時における誤出力は防止できる。また、常に両
系を制御演算させるのでなく、片系を制御用に、もう一
方をバックアップ用とし、バックアップ側は常に操作端
指令値ν阿をアナログ入力することにより、ＶＭ＝ＶＣ
＾＝ ＶＣａとする。よって切替え時における操作指令
値の急激な変化を防止できる。
断機能を用いることにより１問題点における一１３Ｖの
電源異常時における検出は可能となる。よって高値優先
回路をもちいるのでなく、自己診断機能の信号を用いた
信号切替器にて２台の演算制御装置を切替えることによ
り、異常時における誤出力は防止できる。また、常に両
系を制御演算させるのでなく、片系を制御用に、もう一
方をバックアップ用とし、バックアップ側は常に操作端
指令値ν阿をアナログ入力することにより、ＶＭ＝ＶＣ
＾＝ ＶＣａとする。よって切替え時における操作指令
値の急激な変化を防止できる。
（作 用）
以下、本発明の作用について説明するが、その具体例を
説明する前に、ＰＩＤ制御におけるトラッキングの方法
について説明を加えておく。
説明する前に、ＰＩＤ制御におけるトラッキングの方法
について説明を加えておく。
第２図で示すロジック図において、ＰＩＤ劃御制御いて
は、プロセス量ＶＰと目標設定量ｖ８との差をとりその
差をＶＤとしている。 １００１はＶｏにあるゲインを
乗算しその積をＶＫＤとする。ここであるゲインをＫと
いう記号を用いて表わすと、 ＶＫＤ＝ＫＶＤとナル、
１００２はＶＫＤを１倍り、 １００３は微分器、１０
０４は積分器であり、それぞれの時定数ＴＤ＊ ＴＸと
し、Ｖ２ｙ ＶＢをラプラス変換を用いて表わすと、ｖ
２＝ＶＫＤ−Ｔｏ−ｓｔ Ｖａ＝Ｖｓｏ（不） トなる
。 １００５は加算器であり、その出力ｖｃはＶｃ ＝
Ｖ１＋Ｖ２ ＋ ＶＢ ＝ Ｋ（１＋ −’−＋Ｔ□−
ｓ）となる、信号切替器３は、自Ｔ’ｓ 動制御中Ｖ、 ＝ Ｖｃ、手動制御ではＶ、 ＝ ｖＡ
となるよう切替えている。ここで自動→手動又は手動→
自動に信号切替器３が変化した場合、プラント運用上Ｖ
Ｍが急変するのは好ましくない、よって常にｖｃ＝Ｖ＾
となるようにしなければならない、自動制御においては
、操作端指令値Ｖ、はＶ、 ＝ Ｖｃとなるため、Ｖ＾
はｖｃに等しくする。ＰＩ号切替器６をＯＮ状態にする
ことにより、アナログメモリ４の値がｖＭと等しくなり
Ｖ＾＝ｖＭとなりｖｃ＝ｖＡとなる。
は、プロセス量ＶＰと目標設定量ｖ８との差をとりその
差をＶＤとしている。 １００１はＶｏにあるゲインを
乗算しその積をＶＫＤとする。ここであるゲインをＫと
いう記号を用いて表わすと、 ＶＫＤ＝ＫＶＤとナル、
１００２はＶＫＤを１倍り、 １００３は微分器、１０
０４は積分器であり、それぞれの時定数ＴＤ＊ ＴＸと
し、Ｖ２ｙ ＶＢをラプラス変換を用いて表わすと、ｖ
２＝ＶＫＤ−Ｔｏ−ｓｔ Ｖａ＝Ｖｓｏ（不） トなる
。 １００５は加算器であり、その出力ｖｃはＶｃ ＝
Ｖ１＋Ｖ２ ＋ ＶＢ ＝ Ｋ（１＋ −’−＋Ｔ□−
ｓ）となる、信号切替器３は、自Ｔ’ｓ 動制御中Ｖ、 ＝ Ｖｃ、手動制御ではＶ、 ＝ ｖＡ
となるよう切替えている。ここで自動→手動又は手動→
自動に信号切替器３が変化した場合、プラント運用上Ｖ
Ｍが急変するのは好ましくない、よって常にｖｃ＝Ｖ＾
となるようにしなければならない、自動制御においては
、操作端指令値Ｖ、はＶ、 ＝ Ｖｃとなるため、Ｖ＾
はｖｃに等しくする。ＰＩ号切替器６をＯＮ状態にする
ことにより、アナログメモリ４の値がｖＭと等しくなり
Ｖ＾＝ｖＭとなりｖｃ＝ｖＡとなる。
手動制御においては、ＶｃｔｅＶ＾に等しくする。信号
切替器３によりｖＭ＝ｖＡとなる。１００７は加算器は
Ｖ１２はｖｌとｖ２の和となりｖ１２＝ｖｌ＋ｖ２とな
る。１００６は減算器でｖＴＴは、ＶＭとＶ１２の差と
なりＶＴＴ ＝ ｖ、 −Ｖよ２となる。また手動制御
における積分器１００４の出力ｖ３はｖＴＴ ＝ Ｖａ
トなる。
切替器３によりｖＭ＝ｖＡとなる。１００７は加算器は
Ｖ１２はｖｌとｖ２の和となりｖ１２＝ｖｌ＋ｖ２とな
る。１００６は減算器でｖＴＴは、ＶＭとＶ１２の差と
なりＶＴＴ ＝ ｖ、 −Ｖよ２となる。また手動制御
における積分器１００４の出力ｖ３はｖＴＴ ＝ Ｖａ
トなる。
よッテＶＢ＝ＶＭＶ１２＝ＶＡ （Ｖｘ＋Ｖｚ）とな
る、またｖｃはｖｃ＝ｖ１＋ｖ２＋ｖ、であることから
、ＶＣ＝Ｖ＾となる。
る、またｖｃはｖｃ＝ｖ１＋ｖ２＋ｖ、であることから
、ＶＣ＝Ｖ＾となる。
このように手動・自動の切替時において突変することな
く行なわれている。前記のような方法を通常トラッキン
グといっている。
く行なわれている。前記のような方法を通常トラッキン
グといっている。
よって、第１図において、前記のトラッキング回路を手
動中だけでなく、自系が待機系の場合においても用いる
ことにより、制御を行なっている常用系の操作指令値ｖ
ｃＡ又はＶＣＢにバックアップの操作指令値ＶＣＢ又は
ＶＣＡが等しくなる。
動中だけでなく、自系が待機系の場合においても用いる
ことにより、制御を行なっている常用系の操作指令値ｖ
ｃＡ又はＶＣＢにバックアップの操作指令値ＶＣＢ又は
ＶＣＡが等しくなる。
（実施例）
以下本発明の電気式プロセス制御装置を第１図により説
明する。ＩＡはＡ系の演算回路部であり、ＩＢはＢ系の
演算回路部であり、各々の演算回路部に・おいて第２図
のロジックが組まれている。２人はＡ系の演算回路部で
あり、 ２ＢはＢ系の演算回路部であり、各々ＩＡ、
ＩＢ用専用の入出力回路となっている。
明する。ＩＡはＡ系の演算回路部であり、ＩＢはＢ系の
演算回路部であり、各々の演算回路部に・おいて第２図
のロジックが組まれている。２人はＡ系の演算回路部で
あり、 ２ＢはＢ系の演算回路部であり、各々ＩＡ、
ＩＢ用専用の入出力回路となっている。
９は、自動制御における弁８の指令値をＡ系の信号ｖｃ
Ａ、Ｂ系の信号ＶＣＲのいずれかを選択するための信号
切替器である。３は１手動指令値ＶＡと自動指令値ｖｃ
の信号切替器であり１来信号切替器の出力ＶＭが操作端
指令値となる。７は電気信号である。操作端指令値ｖＭ
を空気圧信号ＰＭに変換する電気・空気圧変換器である
。４は１手動指令用のアナログメモリであり、５は手動
操作用のコントロールステーションである。６は自動制
御においてｖＡとＶＭを等しくするためのトラッキング
用の信号切替器である。
Ａ、Ｂ系の信号ＶＣＲのいずれかを選択するための信号
切替器である。３は１手動指令値ＶＡと自動指令値ｖｃ
の信号切替器であり１来信号切替器の出力ＶＭが操作端
指令値となる。７は電気信号である。操作端指令値ｖＭ
を空気圧信号ＰＭに変換する電気・空気圧変換器である
。４は１手動指令用のアナログメモリであり、５は手動
操作用のコントロールステーションである。６は自動制
御においてｖＡとＶＭを等しくするためのトラッキング
用の信号切替器である。
ここで、Ａ系、Ｂ系の演算回路部ＩＡ、 １Ｂ、入出力
回路部２Ａ、２Ｂが正常の場合、ＡＳＥＬ、 ＢＳＥＬ
の信号にて相手側が惜用系でないことを個々に確認し、
自系を常用系とする。つまり、Ａ系の演算回路部ＩＡ、
入出力回路部２ＡがＢ系の演算回路部ＩＢ、入出力回路
部２Ｂより先に正常な動作を示すと、ＢＳＥＬの信号は
、ｓｒ Ｏｕ状態であるので、Ａ系が常用系となり、信
号ＡＳＥＬは１１１”となる。また引き続きＢ系が正常
動作しても信号ＡＳＥＬにより、Ｂ系は待機系となり第
２図に示す減算器１００６を通してＢ系はトラッキング
状態となり、Ａ系の出力ＶＣＡと等しくなりＶ、 ＝
Ｖｃ＾＝ Ｖ（：Ｂとなる。またこのとき、Ａ系が異常
となると信号＾ＳＥＬはｉｔ ＯＩ＋となり、Ｂ系の演
算回路部１ｎは入出力回路部２Ｂを通じて信号ＡＳＥＬ
が“０″となったことを確認し、Ｂ系は自系を待機系か
ら常用系へ切替え、それに伴い信号切替器９も■。＝ｖ
ｃｎとなるように切替わる。よって操作端指令値ｖＭは
急変することなく、Ｂ系の演算回路部ＩＢにより自動制
御が続行される。このように片系異常時においても、正
常系において自動制御は続行され、かつ、切替時におい
て突変が生じないため、安定した自動制御が続行されろ
。
回路部２Ａ、２Ｂが正常の場合、ＡＳＥＬ、 ＢＳＥＬ
の信号にて相手側が惜用系でないことを個々に確認し、
自系を常用系とする。つまり、Ａ系の演算回路部ＩＡ、
入出力回路部２ＡがＢ系の演算回路部ＩＢ、入出力回路
部２Ｂより先に正常な動作を示すと、ＢＳＥＬの信号は
、ｓｒ Ｏｕ状態であるので、Ａ系が常用系となり、信
号ＡＳＥＬは１１１”となる。また引き続きＢ系が正常
動作しても信号ＡＳＥＬにより、Ｂ系は待機系となり第
２図に示す減算器１００６を通してＢ系はトラッキング
状態となり、Ａ系の出力ＶＣＡと等しくなりＶ、 ＝
Ｖｃ＾＝ Ｖ（：Ｂとなる。またこのとき、Ａ系が異常
となると信号＾ＳＥＬはｉｔ ＯＩ＋となり、Ｂ系の演
算回路部１ｎは入出力回路部２Ｂを通じて信号ＡＳＥＬ
が“０″となったことを確認し、Ｂ系は自系を待機系か
ら常用系へ切替え、それに伴い信号切替器９も■。＝ｖ
ｃｎとなるように切替わる。よって操作端指令値ｖＭは
急変することなく、Ｂ系の演算回路部ＩＢにより自動制
御が続行される。このように片系異常時においても、正
常系において自動制御は続行され、かつ、切替時におい
て突変が生じないため、安定した自動制御が続行されろ
。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、１系での演算回路
部異常等による制御に支障をきたす事態はまぬがれ、自
動運転の継続が可能となる。また待機系は常に常用系に
トラッキングしていることにより、常用系から待機系へ
の切替わり時に突変することなく行なわれ、操作端に影
響を及ぼすことなくできる。また、前記のトラッキング
入力は、手動用のトラッキング入力と併用していること
からアナログ入力点数が少ない小規模な電気式プロセス
制御にも適応可能となる。
部異常等による制御に支障をきたす事態はまぬがれ、自
動運転の継続が可能となる。また待機系は常に常用系に
トラッキングしていることにより、常用系から待機系へ
の切替わり時に突変することなく行なわれ、操作端に影
響を及ぼすことなくできる。また、前記のトラッキング
入力は、手動用のトラッキング入力と併用していること
からアナログ入力点数が少ない小規模な電気式プロセス
制御にも適応可能となる。
第１図は、演算制御部および入出力制御部を２重化した
電気式プロセス制御装置の本発明の一実施例をすブロッ
ク図、第２図はトラッキング回路の説明図、第３図は１
重化における電気式プロセス制御装置のブロック図であ
る。 １・・・演算回路部 ２・・・入出力回路部３
・・・信号切替器 ４・・・アナログメモリ５
・・・コントロールステーション ６・・・信号切替器 ７・・・電気／空気圧変
換器８・・・出口弁 ９・・・信号切替器
第１図
電気式プロセス制御装置の本発明の一実施例をすブロッ
ク図、第２図はトラッキング回路の説明図、第３図は１
重化における電気式プロセス制御装置のブロック図であ
る。 １・・・演算回路部 ２・・・入出力回路部３
・・・信号切替器 ４・・・アナログメモリ５
・・・コントロールステーション ６・・・信号切替器 ７・・・電気／空気圧変
換器８・・・出口弁 ９・・・信号切替器
第１図
Claims (1)
- 電気式プロセス制御装置において、各々入出力機能をも
つ演算装置２台とバックアップ用手動操作器を信号切替
器により常に選択側に追従されるように構成し、演算装
置相互の切替を演算装置内の自己診断機能により切替え
、また常に２台のうち１台が、他の１台に追従するよう
に構成していることを特徴とする多重型電気式プロセス
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194509A JPH0244401A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 多重型電気式プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194509A JPH0244401A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 多重型電気式プロセス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244401A true JPH0244401A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16325711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63194509A Pending JPH0244401A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 多重型電気式プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244401A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5196979A (en) * | 1989-11-30 | 1993-03-23 | Sony Corporation | Magnetic head position measuring device |
| JP2011222018A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Lsis Co Ltd | Ｐｉｄ制御器のモード切替装置 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63194509A patent/JPH0244401A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5196979A (en) * | 1989-11-30 | 1993-03-23 | Sony Corporation | Magnetic head position measuring device |
| JP2011222018A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Lsis Co Ltd | Ｐｉｄ制御器のモード切替装置 |
| CN102279562A (zh) * | 2010-04-09 | 2011-12-14 | Ls产电株式会社 | 用于改变比例积分微分控制器的模式的装置 |
| US8718800B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-05-06 | Lsis Co., Ltd. | Apparatus for changing mode in proportional integral differential controller |
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