JPH036601A

JPH036601A - 制御モード切換装置

Info

Publication number: JPH036601A
Application number: JP13913589A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kondo; 淳近藤; Michio Fukuda; 福田　通夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1991-01-14

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はフィードバック制御モード（Ａモード・）から
カスケード制η口七−ド（Ｃモード）にバンプレスに切
換える制御モード切換装置に関する。

（従来の技術）例えば、温度制御ループを１次ループとし、流量制御ル
ープを２次ループとしたカスケード制御系では、流量、
測定値に所定の演算操作を加え、この）（１１惇結果を
温度設定値とすることによって、安定に温度を制御して
いる。

また、流量が殆ど変化しない場合には、カスケード制御
とする必要はなく、温度設定値を入力して通常のフィー
ドバック制御で設定値と測定値との偏差が零となるよう
に制御すれば良い。

このように、制御目標となるプロセスの制御ループが、
上位ループプロセスの変動による影響を受ける場合には
カスケード制御とし、上位ループのプロはスｔが殆ど変
化しない場合には通常のフィードバック制御となるよう
に制御モードを切換えることが望ましい。

そこで従来は、第２図に示ずように、上位ループから与
えられた信号×を演算器１が入力し、次の（１）式によ
って温１哀設定圃ｙを求めている。

ｙ＝ｘ　　・　Ｒ＋８　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　・・・（１）ただし、Ｒは比例係数、Ｂはバイ
アスであり、オペレータの手動入力によって設定される
。

（１）式で得られた設定値ｙはモード切換器２に導ひか
れ、このモード切換器２においてオペレータがカスケー
ド制御モード（以下Ｃモード）を選択すると、設定値ｙ
が調節器３に供給される。

そして、調節器３では測定値ＰＶと設定値ｙとの偏差が
零となるように操作信号ＭＶを出力している。

また、カスケード制御を行なわず、通常のフィードバッ
ク制御を行なうときは、モード切換器２でフィードバッ
ク制御モード〈以下Ａモード）を選択する。そうすると
、演算器１で演算された設定値ｙが調節器３に供給され
ず、オペレータの手動入力による設定値ＳＶに基づいて
、この設定（１ｎＳｖど測定値Ｐｖの偏差が零となるよ
うに操作信号ＭＶが出力される。

そして、オペレータは上位プロセスの変動状況を監視し
ながら、Ａモード、あるいはＣモードを選択するように
していた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の制御モード切換方法で
は、△モード１１．１の設定１ｉ１Ｊ−ＳどＣモード時
の設定値Ｖが異なるので、制りＩｌ［ｌニードを切換え
てから安定な状態に達するまでに長時間を要してしまう
という欠点がある。

このため、この時間内においてプロセス早が設定値に対
して大きく変Ｏ」シてしまうという課題があった。

この発明はこのような従来の課題を解決Ｊる１＝めにな
されたしので、その目的とηるとこる（玉、Δモードか
らＣモードに切換える１祭に、１次ルブの制御系を瞬時
に安定させることのできる制（２０［−ド切換装置を提
供づることにある。

［発明の構成１（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明は、オペレータによ
る入力データを設定値とするフィードバック制御モード
から、上位ループ信号を所定の演算式に代入して求めた
データを設定値とするカスケード制御モードに切換える
制御モード切換装置において、切換直前の測定値を取込
む手段と、取込まれた測定値を前記所定の＠算式に代入
して該演算式の係数を逆算する手段と、を具備したこと
が特徴である。

（作用）本発明による制御モード切換装置では、フィードバック
制御モード（Ａモード）からカスケード制御モード（Ｃ
モード）に切換える場合に、切換直前の測定値が取込ま
れる。

そして、切換直後のＣ七−ド設定値がこの測定値と等し
くなるように設定値演算式の係数を求め、求められた係
数となるように変更している。

従って、制御モードの切換前後において、偏差はほぼ零
であるので、バンプレスな制御モードの切換えが可能と
なる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

同図において、演ｎ器１は上位ループから与えられた信
号×を従来例と同一の（１）式に代入して調節器３にお
ける設定値ｙを求めている。

ｙ　＝ｘ　・Ｒ十Ｂ　　　　　　　　　　　　　・・・
（１）ただし、Ｒは比例定数、Ｂはバイアスである。

求められた設定ＩＩ’　ｙは、フィードバック制御モー
ド（Ａモード）とカスケード制ｔａｔ＋モード（Ｃモー
ド）を１．ｌｌＪ換えるモード切換″ａ２を介して調節
器３に供給されている。

調節器３は、Ｃモード１■４には演算器１から与えられ
た設定値ｙを採用し、Ａモード時には千０ノ入力された
設定値Ｓｖを採用して、測定性ＰＶとの偏・差が零とな
るように操作信号ＭＶを出力する乙のである。

また、（１）式に示した比例定数Ｒを演算によって求め
る目的で、測定ｉ［Ｐ　ＶとバイアスＢとの差（ＰＶ−
Ｂ）を求める減鈴器４と、この差データ（ＰＶ−Ｂ）を
上位ループ信号Ｘで除して比例定数１丈を求める除締器
５が設【ノられており、求められた比例定数Ｒはパラメ
ータ変換器６に供給されている。

パラメータ変換器６は、ＡモードからＣモードへの切換
信号が入力されたことを検出する立上り検出器７から検
出信号が与えられると、実際に制御２Ｉｌ′Ｕニードが
切換わる前に、除は器５で求められた比例定数Ｒを演算
器１に供給し、演算式（１）の比例定数Ｒを新たなもの
に更新するものである。

次に、動作について説明する。

オペレータがＥ−ド切換器２においてＡモードを選択し
、測定ｆｉｎ　Ｐ　Ｖ　ｈ＜設定１直ＳＶと等しくなる
ように制御さとしているときに、Ｃモードに切換えると
、まず立上り検出器が切換入力を検出し、この検出信号
をパラメータ変換器６に出力する。

また、減算器４では、１ｌｌｌｌ定ｆｉｌｌ　Ｐ　Ｖと
手動入力によるバイアスＢとの差データ（ＰＶ−Ｂ）が
求められ、この差データ（ＰＶ−Ｂ）は除算器５におい
て上位ループ１言号×との除算が行なわれる。

除算の結果得られた比例定数Ｒは、パラメータ変換器６
に供給され、立上り検出器７から与えられた検出信号と
同期して演算器１に供給される。

そして、演算器１に設定されている比例定数Ｒが更新さ
れ、新たな比例定数Ｒとなった演算式（１）によって求
められた設定値ｙは、モード切換器２を介して調節器３
に供給され、上位ループと調節器３どによるカスケード
制御が行なわれる。

また、演算器１において更新された新たな比例定数Ｒは
、次の（２）式によって演算されている。

Ｒ−（ＰＶ−Ｂ）／ｘ　　　　　　　　　　・・・〈２
）（２）式は、前述した（１）式の設定１直ｙを測定値
Ｐｖに置き変え、比例定数Ｒについて解いた式であるこ
とがわかる。つまり、設定値ｙが、制御モードを△モー
ドからＣＴニードに切換える直性の測定値Ｐｖに等しく
なるように比例定数Ｒを設定しているのである。

このようにして、本実ＩＭＦＩＩＩでは、制御モードを
切換える直面の測定値ＰＶと、演算器１で演算される設
定値ｙとが等しくなる比例定数Ｒを演算し、この比例定
数Ｒを基に設定値ｙを求めている。

従って、制御モードを、ＡモードからＣモードへ切換え
る前後で、設定値ｙと測定値Ｐの偏差が急変することは
なくなり、安定した制御モードの切換えが可能となる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明では、フィードバック制御
モード（Ａモード）からカスケード制御モード（Ｃモー
ド）に切換える直前の測定値を取込み、切換直後の設定
値が、この測定値と等しくなるように設定値演算式の係
数を求めている。

従って、制御モードの切換前後の偏差が急変することは
なくなり、バンプレスな制御モードの切換えが可能とな
る。

これによって、安定な制御を組持しながら制御モードを
切換えることができるようになり、制御性が飛躍的に同
士するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示ず構成図、第２図は従来
例を示す構成図である。１・・・演算器　　　　　２・・・モード切換器３・・
・調節器　　　　　４・・・減算器５・・・除ｎ器　　
　　　７・・・立上り検出器第２図

Claims

【特許請求の範囲】オペレータによる入力データを設定値とするフィードバ
ック制御モードから、上位ループ信号を所定の演算式に
代入して求めたデータを設定値とするカスケード制御モ
ードに切換える制御モード切換装置において、切換直前の測定値を取込む手段と、取込まれた測定値を
前記所定の演算式に代入して該演算式の係数を逆算する
手段と、を具備したことを特徴とする制御モード切換装置。