JPH0474201A - プロセス制御装置 - Google Patents
プロセス制御装置Info
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- JPH0474201A JPH0474201A JP18879290A JP18879290A JPH0474201A JP H0474201 A JPH0474201 A JP H0474201A JP 18879290 A JP18879290 A JP 18879290A JP 18879290 A JP18879290 A JP 18879290A JP H0474201 A JPH0474201 A JP H0474201A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000012369 In process control Methods 0.000 description 1
- 238000010965 in-process control Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 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】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、プロセス制御装置、特にアンチリセットワ
イドアップ機能を有するプロセス制御装置に関する。
イドアップ機能を有するプロセス制御装置に関する。
（ロ）従来の技術
一般に、ＰＩＤコントローラ内部には、リセットワイド
アップ防止回路として高リミッタ（例：１００％以上カ
ント）、低リミッタ（例：０％以下カント）が設けられ
ている。しかし、これら高・低リミッタのリミッタ値は
固定であった。
アップ防止回路として高リミッタ（例：１００％以上カ
ント）、低リミッタ（例：０％以下カント）が設けられ
ている。しかし、これら高・低リミッタのリミッタ値は
固定であった。
（ハ）発明が解決しようとする課題
上記した従来のアンチリセットワインドアップ回路では
、制御装置の最終出力である操作信号が高信号選択器又
は低信号選択器によってＰＩＤコントローラ出力側とは
異なる側を選択する状態となった時、ＰＩＤコントロー
ラ出力は１００％又はＯ％迄振り切ってしまい、プロセ
ス値や設定値の変化で本来コントローラ出力側に選択し
て制御じたいにもかかわらず、コントローラの出力が、
コントローラ可能な点に達するまでに遅れが生じるとい
う問題があった。
、制御装置の最終出力である操作信号が高信号選択器又
は低信号選択器によってＰＩＤコントローラ出力側とは
異なる側を選択する状態となった時、ＰＩＤコントロー
ラ出力は１００％又はＯ％迄振り切ってしまい、プロセ
ス値や設定値の変化で本来コントローラ出力側に選択し
て制御じたいにもかかわらず、コントローラの出力が、
コントローラ可能な点に達するまでに遅れが生じるとい
う問題があった。
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、プロセス値や設定値の変化で、コントローラの出力
信号が低方向（低信号選択器）あるいは高方向（高信号
選択器）に制御動作した時に、瞬時にコントローラ出力
信号が操作信号となり、遅れがなく制御状態から自動状
態に戻り得るプロセス制御装置を提供することを目的と
している。
て、プロセス値や設定値の変化で、コントローラの出力
信号が低方向（低信号選択器）あるいは高方向（高信号
選択器）に制御動作した時に、瞬時にコントローラ出力
信号が操作信号となり、遅れがなく制御状態から自動状
態に戻り得るプロセス制御装置を提供することを目的と
している。
（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明のプ
ロセス制御装置は、プロセス信号と設定信号を入力に受
け、所定のサンプリング周期でＰＩＤ演算を行うＰＩＤ
コントローラの下流側に、ＰＩＤコントローラの出力が
所定値を越えると、他の信号を出力する信号選択器を備
えるものにおいて、前記信号選択器が他の信号出力に切
り替わった時に前記ＰＩＤコントローラを前記信号選択
器の出力にトラッキングさせる手段と、前記信号選択器
のＰＩＤコントローラ側の入力と出力の偏差を監視する
偏差モニタと、この偏差モニタの偏差小信号出力と自動
条件を両入力とし、その出力で前記ＰＩＤコントローラ
を自動とする論理積手段とを備え、前記信号選択器によ
り制限がかかった時に、サンプリング周期毎に前記ＰＩ
Ｄコントローラは、トラッキング動作と自動動作を繰り
返すようにしている。
ロセス制御装置は、プロセス信号と設定信号を入力に受
け、所定のサンプリング周期でＰＩＤ演算を行うＰＩＤ
コントローラの下流側に、ＰＩＤコントローラの出力が
所定値を越えると、他の信号を出力する信号選択器を備
えるものにおいて、前記信号選択器が他の信号出力に切
り替わった時に前記ＰＩＤコントローラを前記信号選択
器の出力にトラッキングさせる手段と、前記信号選択器
のＰＩＤコントローラ側の入力と出力の偏差を監視する
偏差モニタと、この偏差モニタの偏差小信号出力と自動
条件を両入力とし、その出力で前記ＰＩＤコントローラ
を自動とする論理積手段とを備え、前記信号選択器によ
り制限がかかった時に、サンプリング周期毎に前記ＰＩ
Ｄコントローラは、トラッキング動作と自動動作を繰り
返すようにしている。
このプロセス制御装置では、偏差モニタがＰＩＤコント
ローラの出力と信号選択器の出力を比較監視し、コント
ローラ出力と他の信号出力との切替検知を行う。信号選
択器の出力が他の信号に切り替えられた際、偏差モニタ
出力はＯＦＦとなり、自動条件との論理積手段の入力が
揃わず、ＰＩＤコントローラは手動となり、信号選択器
の出力を追随するトラッキング動作とする。このトラッ
キング動作がリミッタ値と等価作用をする。次のサンプ
リング周期で偏差モニタの両入力は等しい（小さい偏差
）ので、自動条件との論理積手段の入力が揃い、ＰＩＤ
コントローラは自動動作となり、制御動作が行われ、切
替可能が否かの判定を行う。切替不可であれば、再度次
のサンプリング周期でトラッキング動作に移る。そして
、切替可能となるまでトラッキング動作と自動動作をサ
ンプリング周期毎に繰り返す。
ローラの出力と信号選択器の出力を比較監視し、コント
ローラ出力と他の信号出力との切替検知を行う。信号選
択器の出力が他の信号に切り替えられた際、偏差モニタ
出力はＯＦＦとなり、自動条件との論理積手段の入力が
揃わず、ＰＩＤコントローラは手動となり、信号選択器
の出力を追随するトラッキング動作とする。このトラッ
キング動作がリミッタ値と等価作用をする。次のサンプ
リング周期で偏差モニタの両入力は等しい（小さい偏差
）ので、自動条件との論理積手段の入力が揃い、ＰＩＤ
コントローラは自動動作となり、制御動作が行われ、切
替可能が否かの判定を行う。切替不可であれば、再度次
のサンプリング周期でトラッキング動作に移る。そして
、切替可能となるまでトラッキング動作と自動動作をサ
ンプリング周期毎に繰り返す。
（ホ）実施例
以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。
。
第１図は、この発明の一実施例を示すプロセス制御装置
のブロック図である。
のブロック図である。
第１図において、トラッキング１がらのプロセス信号Ｐ
ＶがＰＩＤコントローラ２に入力すれ、設定器９からの
目標値信号ｓＶもＰＩＤコントローラ２に入力されてい
る。ＰｒＤコントローラ２は、マイコン等が使用される
デジタルコントローラで、入力されたプロセス信号ＰＶ
、目標値信号ＳＶに、所定のＰＩＤ演算を行い、信号Ｅ
０を出力する。このＰＩＤコントローラ２の出力Ｅ０は
低信号選択器５に加えられるとともに、偏差モニタ６に
入力信号Ｅ、として加えられる。他の信号Ｄ（指令値）
が入力端３より、特性変換器４Ｑこ加えられ、特性変換
器４は、信号Ｄ°に変換して信号選択器５に入力してい
る。特性変換器４の変換特性Ｄ−Ｄ’ を第３図に示し
ている。低信号選択器５は、ＰＩＤコントローラ２の出
力Ｅ。が第３図のＬ線より下方（斜線の領域）にあると
、そのＰＩＤコントローラ２の出力Ｅ０を操作ｉＭＶと
して出力し、この操作量ＭＶにより、制御弁８の開度を
調節する。また、逆にＰＩＤコントローラ２の出力Ｅ０
がＬ線より上方にあると低信号選択器５の出力の特性変
換器４からの信号Ｄ゛を選択し、操作量ＭＶとして出力
する。低信号選択器５の出力はＰＩＤコントローラ２の
トラッキング用信号として取り込まれている。また、低
信号選択器５の出力は、偏差モニタ６にも入力Ｅ２とし
て加えられる。偏差モニタ６は、ＰＩＤコントローラ２
からのＥ、信号と低信号選択器５の出力信号Ｅ２を比較
し、偏差を算出している。偏差が所定値以上の場合はＯ
ＦＦ （“Ｌ”）信号を出力しているが、所定値よりも
小さくなるとＯＮ（“Ｈ°゛）信号を出力する。この偏
差モニタ６の出力はＡＮＤ回路（論理積手段）７の人力
の一端に加えられ、このＡＮＤ回路７の入力の他端には
自動条件を示すＡ信号が入力されている。このＡＮＤ回
路７の出力はＰＩＤコントローラ２に入力され、ＰＩＤ
コントローラはサンプリング周期毎にＡＮＤ回路７から
の信号をチエ、りし、“Ｈ”なら自動に、“Ｌパならト
ラッキングにそれぞれ切り替える機能を有している。
ＶがＰＩＤコントローラ２に入力すれ、設定器９からの
目標値信号ｓＶもＰＩＤコントローラ２に入力されてい
る。ＰｒＤコントローラ２は、マイコン等が使用される
デジタルコントローラで、入力されたプロセス信号ＰＶ
、目標値信号ＳＶに、所定のＰＩＤ演算を行い、信号Ｅ
０を出力する。このＰＩＤコントローラ２の出力Ｅ０は
低信号選択器５に加えられるとともに、偏差モニタ６に
入力信号Ｅ、として加えられる。他の信号Ｄ（指令値）
が入力端３より、特性変換器４Ｑこ加えられ、特性変換
器４は、信号Ｄ°に変換して信号選択器５に入力してい
る。特性変換器４の変換特性Ｄ−Ｄ’ を第３図に示し
ている。低信号選択器５は、ＰＩＤコントローラ２の出
力Ｅ。が第３図のＬ線より下方（斜線の領域）にあると
、そのＰＩＤコントローラ２の出力Ｅ０を操作ｉＭＶと
して出力し、この操作量ＭＶにより、制御弁８の開度を
調節する。また、逆にＰＩＤコントローラ２の出力Ｅ０
がＬ線より上方にあると低信号選択器５の出力の特性変
換器４からの信号Ｄ゛を選択し、操作量ＭＶとして出力
する。低信号選択器５の出力はＰＩＤコントローラ２の
トラッキング用信号として取り込まれている。また、低
信号選択器５の出力は、偏差モニタ６にも入力Ｅ２とし
て加えられる。偏差モニタ６は、ＰＩＤコントローラ２
からのＥ、信号と低信号選択器５の出力信号Ｅ２を比較
し、偏差を算出している。偏差が所定値以上の場合はＯ
ＦＦ （“Ｌ”）信号を出力しているが、所定値よりも
小さくなるとＯＮ（“Ｈ°゛）信号を出力する。この偏
差モニタ６の出力はＡＮＤ回路（論理積手段）７の人力
の一端に加えられ、このＡＮＤ回路７の入力の他端には
自動条件を示すＡ信号が入力されている。このＡＮＤ回
路７の出力はＰＩＤコントローラ２に入力され、ＰＩＤ
コントローラはサンプリング周期毎にＡＮＤ回路７から
の信号をチエ、りし、“Ｈ”なら自動に、“Ｌパならト
ラッキングにそれぞれ切り替える機能を有している。
この実施例プロセス制御装置において、今、自動状態に
あり、ＰＩＤコントローラ２の出力が第３図のしよりも
下方部分にあるとすると、低信号選択器５はＰＩＤコン
トローラ２の出力Ｅ０をそのまま操作量ＭＶとして出力
する。この場合偏差モニタ６０両入力もＥ、 −Ｅ２で
その出力Ｊ−”Ｈ”であり、ＡＮＤ回路７から“Ｈ”が
ＰＩＤコントローラ２に人力されているので、ＰＩＤコ
ントローラ２は、サンプリング周期の到来毎に自動動作
を継続する。つまり通常の制御動作を行う。
あり、ＰＩＤコントローラ２の出力が第３図のしよりも
下方部分にあるとすると、低信号選択器５はＰＩＤコン
トローラ２の出力Ｅ０をそのまま操作量ＭＶとして出力
する。この場合偏差モニタ６０両入力もＥ、 −Ｅ２で
その出力Ｊ−”Ｈ”であり、ＡＮＤ回路７から“Ｈ”が
ＰＩＤコントローラ２に人力されているので、ＰＩＤコ
ントローラ２は、サンプリング周期の到来毎に自動動作
を継続する。つまり通常の制御動作を行う。
プロセス値ＰＶの変化で、ＰＩＤコントローラ２の出力
が増加し、第３図のＬを越えようとした時に、偏差モニ
タ６の入力がＥ、＞Ｅ、２ となり、低信号選択器５が
特性変換器４に切り替わったことを偏差モニタ６が検知
する。Ｅ、＞Ｅ２では、偏差モニタ６の出力は“Ｌ ”
となり、ＡＮＤ回路７の両入力が“Ｈ”とならないので
、その出力も“Ｌ”となり、ＰＩＤコントローラ２は次
のサンプリング周期で手動（自動でない）、！：なる。
が増加し、第３図のＬを越えようとした時に、偏差モニ
タ６の入力がＥ、＞Ｅ、２ となり、低信号選択器５が
特性変換器４に切り替わったことを偏差モニタ６が検知
する。Ｅ、＞Ｅ２では、偏差モニタ６の出力は“Ｌ ”
となり、ＡＮＤ回路７の両入力が“Ｈ”とならないので
、その出力も“Ｌ”となり、ＰＩＤコントローラ２は次
のサンプリング周期で手動（自動でない）、！：なる。
二〇ＰＩＤコントローラ２は、手動時にＥ。＝ＥＸＴ・
Ｍとなるコントローラであり、低信号選択器５の出力に
トラッキングされる。したがってＥ、 −ＭＶ＝Ｄ”
となり、偏差モニタ６の入力がＥ、 −Ｅ２となって、
その出力がＯＮ“Ｈ”となり、したがって、ＡＮＤ回路
７の出力も“Ｈ”となり、ＰＩＤコントローラ２では次
のサンプリング周期で自動に切替られる。そしてＰＩＤ
コントローラ２はプロセス値Ｐｖと目標値ＳＶに対応し
た出力を出す。ここでＰＩＤコントローラ２が正動作と
した場合、目標値Ｓ■が一定の時、プロセス値Ｐ■が低
下すれば、ＰＩＤの出力が低方向に動作しくＥｏ ＝Ｅ
、−α）、Ｌより下方になるよ、ＰＩＤコントローラ２
の出力が選択され、この後は偏差モニタの出力はＥ、＝
Ｅ２となり、ＡＮＤ回路７の出力は“Ｈ“で、ＰＩＤコ
ントローラ２は自動動作を継続することになる。
Ｍとなるコントローラであり、低信号選択器５の出力に
トラッキングされる。したがってＥ、 −ＭＶ＝Ｄ”
となり、偏差モニタ６の入力がＥ、 −Ｅ２となって、
その出力がＯＮ“Ｈ”となり、したがって、ＡＮＤ回路
７の出力も“Ｈ”となり、ＰＩＤコントローラ２では次
のサンプリング周期で自動に切替られる。そしてＰＩＤ
コントローラ２はプロセス値Ｐｖと目標値ＳＶに対応し
た出力を出す。ここでＰＩＤコントローラ２が正動作と
した場合、目標値Ｓ■が一定の時、プロセス値Ｐ■が低
下すれば、ＰＩＤの出力が低方向に動作しくＥｏ ＝Ｅ
、−α）、Ｌより下方になるよ、ＰＩＤコントローラ２
の出力が選択され、この後は偏差モニタの出力はＥ、＝
Ｅ２となり、ＡＮＤ回路７の出力は“Ｈ“で、ＰＩＤコ
ントローラ２は自動動作を継続することになる。
しかし、プロセスＰＶが低下しない場合、ＰＩＤコント
ローラ２の出力は高方向に動作し、低信号選択器５は、
特性変換器４側を選択することになる。そして、ＰＩＤ
コントローラ２の出力が低方向に動作し、ＰｒＤコント
ローラ２の出力が第３図のＬに達するまでは自動とトラ
ッキングの繰り返し動作を行うことになる。したがって
第２図のａに示すように、ＦＸ信号（特性変換器４の信
号）を選択する間は、自動と手動をサンプリング周期毎
に繰り返し、ＰＩＤコントローラ２の出力が選択される
間は、第２図のｂに示すように、自動動作が継続する。
ローラ２の出力は高方向に動作し、低信号選択器５は、
特性変換器４側を選択することになる。そして、ＰＩＤ
コントローラ２の出力が低方向に動作し、ＰｒＤコント
ローラ２の出力が第３図のＬに達するまでは自動とトラ
ッキングの繰り返し動作を行うことになる。したがって
第２図のａに示すように、ＦＸ信号（特性変換器４の信
号）を選択する間は、自動と手動をサンプリング周期毎
に繰り返し、ＰＩＤコントローラ２の出力が選択される
間は、第２図のｂに示すように、自動動作が継続する。
なお、上記実施例では、信号選択器５として低信号選択
器を例にして説明したが、この発明は、もちろん高信号
選択器を使用するプロセス制御装置にも適用できる。
器を例にして説明したが、この発明は、もちろん高信号
選択器を使用するプロセス制御装置にも適用できる。
（へ）発明の効果
この発明によれば、信号選択器により他の信号が選択さ
れている時（制限動作）、ＰＩＤコントローラ出力が所
定値に復帰するまでは、■サンプリング周期毎にトラン
キング動作と自動動作を繰り返し、ＰＩＤコントローラ
出力が所定値となると、自動動作するものであるから、
制御動作からＰＩＤコントローラ側への復帰が瞬時に行
われ、時間遅れを生しないため、プロセス制御における
制御性が良好となる。
れている時（制限動作）、ＰＩＤコントローラ出力が所
定値に復帰するまでは、■サンプリング周期毎にトラン
キング動作と自動動作を繰り返し、ＰＩＤコントローラ
出力が所定値となると、自動動作するものであるから、
制御動作からＰＩＤコントローラ側への復帰が瞬時に行
われ、時間遅れを生しないため、プロセス制御における
制御性が良好となる。
第１図は、この発明の一実施例を示すプロセス制御装置
のブロック図、第２図は、同プロセス制御装置における
他の信号出力時と、ＰＩＤコントローラ信号の出力時の
動作モードを説明する図、第３図は、同実施例プロセス
制御装置の特性変換器の変換特性を示す図である。 ＩＰＩＤコントローラ、 ５：低信号選択器、６：偏差
モニタ、 ７’：ＡＮＤ回路。 第 図 （コ動１−４”ｉ 第 図 第 図
のブロック図、第２図は、同プロセス制御装置における
他の信号出力時と、ＰＩＤコントローラ信号の出力時の
動作モードを説明する図、第３図は、同実施例プロセス
制御装置の特性変換器の変換特性を示す図である。 ＩＰＩＤコントローラ、 ５：低信号選択器、６：偏差
モニタ、 ７’：ＡＮＤ回路。 第 図 （コ動１−４”ｉ 第 図 第 図
Claims (1)
- （１）プロセス信号と設定信号を入力に受け、所定のサ
ンプリング周期でＰＩＤ演算を行うＰＩＤコントローラ
の下流側に、ＰＩＤコントローラの出力が所定値を越え
ると、他の信号を出力する信号選択器を備えるプロセス
制御装置において、前記信号選択器が他の信号出力に切
り替わった時に前記ＰＩＤコントローラを前記信号選択
器の出力にトラッキングさせる手段と、 前記信号選択器のＰＩＤコントローラ側の入力と出力の
偏差を監視する偏差モニタと、この偏差モニタの偏差小
信号出力と自動条件を両入力とし、その出力で前記ＰＩ
Ｄコントローラを自動とする論理積手段とを備え、前記
信号選択器により制限がかった時に１サンプリング周期
毎に前記ＰＩＤコントローラは、トラッキング動作と自
動動作を繰り返すようにしたことを特徴とするプロセス
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188792A JP2655584B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188792A JP2655584B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | プロセス制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0474201A true JPH0474201A (ja) | 1992-03-09 |
| JP2655584B2 JP2655584B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=16229880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2188792A Expired - Fee Related JP2655584B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2655584B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58144907A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-29 | Toshiba Corp | デイジタル制御装置 |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP2188792A patent/JP2655584B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58144907A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-29 | Toshiba Corp | デイジタル制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2655584B2 (ja) | 1997-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |