JPH05150091A - 制御方法およびその装置 - Google Patents
制御方法およびその装置Info
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- JPH05150091A JPH05150091A JP3340176A JP34017691A JPH05150091A JP H05150091 A JPH05150091 A JP H05150091A JP 3340176 A JP3340176 A JP 3340176A JP 34017691 A JP34017691 A JP 34017691A JP H05150091 A JPH05150091 A JP H05150091A
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- JP
- Japan
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- control
- controller
- controllers
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のローカル制御方式の信頼性を損なう事
無く、多変数制御方式の性能を発揮させる制御手段を提
供する。 【構成】 複数の操作量によって駆動され、複数の制御
用帰還信号を発生するプラント等の制御方法であって、
互いに重複のない制御用帰還信号の一部を入力し、互い
に重複のない操作量の一部を出力するローカル制御器群
が安定に制御できる条件の時に、これらのローカル制御
器と同一の操作量を出力しながら互いに重複のある制御
用の帰還信号を帰還する制御器群がプラントを制御し、
これらの制御器は、互いに他の制御器の異常をチェック
し、他の制御器の異常を認めたときには、ローカル制御
器と同一の機能に変化する。これにより、制御器群は等
価的に多変数制御方式と同じ機能を実現する。
無く、多変数制御方式の性能を発揮させる制御手段を提
供する。 【構成】 複数の操作量によって駆動され、複数の制御
用帰還信号を発生するプラント等の制御方法であって、
互いに重複のない制御用帰還信号の一部を入力し、互い
に重複のない操作量の一部を出力するローカル制御器群
が安定に制御できる条件の時に、これらのローカル制御
器と同一の操作量を出力しながら互いに重複のある制御
用の帰還信号を帰還する制御器群がプラントを制御し、
これらの制御器は、互いに他の制御器の異常をチェック
し、他の制御器の異常を認めたときには、ローカル制御
器と同一の機能に変化する。これにより、制御器群は等
価的に多変数制御方式と同じ機能を実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる多入力多出力
のプラント用の制御方法及びその装置に関する。
のプラント用の制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】沸騰水形原子力プラントの制御系を例に
とって、従来技術について説明する。原子炉の内部で発
生する蒸気は、圧力制御器が操作量として駆動する加減
弁によって適切な圧力に調整され、蒸気タービンに導か
れ、発電機を回転させる。一方、原子炉の内部出力は、
再循環流量制御器によって駆動される再循環ポンプによ
り、間接的に制御される。この制御系をブロック線図で
示したものが図３である。同図中の再循環流量制御器３
１は、発電機出力ｘ1および炉心入口流量ｘ2を制御用帰
還信号として帰還し、操作量である再循環ポンプ回転数
ｕ1を演算により求め、出力している。また、圧力制御
器３２は原子炉圧力ｘ3を帰還し、操作量である加減弁
開度ｕ2を演算により求め、出力する。これらｕ1、ｕ2
を求める演算は以下の数１、数２に表される。
とって、従来技術について説明する。原子炉の内部で発
生する蒸気は、圧力制御器が操作量として駆動する加減
弁によって適切な圧力に調整され、蒸気タービンに導か
れ、発電機を回転させる。一方、原子炉の内部出力は、
再循環流量制御器によって駆動される再循環ポンプによ
り、間接的に制御される。この制御系をブロック線図で
示したものが図３である。同図中の再循環流量制御器３
１は、発電機出力ｘ1および炉心入口流量ｘ2を制御用帰
還信号として帰還し、操作量である再循環ポンプ回転数
ｕ1を演算により求め、出力している。また、圧力制御
器３２は原子炉圧力ｘ3を帰還し、操作量である加減弁
開度ｕ2を演算により求め、出力する。これらｕ1、ｕ2
を求める演算は以下の数１、数２に表される。
【数１】
【数２】 上式において、制御ゲイン関数ｇ11、ｇ12、ｇ21はラプ
ラス演算子ｓの関数であり、プラントが安定に制御でき
るようにあらかじめ決められている。この従来より用い
られている方法の長所は、再循環流量制御器３１と圧力
制御器３２が互いに重複のない制御用帰還信号を入力
し、互いに独立な操作量を出力しているために、片方が
故障しても、もう一方が影響を受けないこと、すなわ
ち、２つの制御系の多重故障の確率が低く、安全なこと
である。このような方式を以後、ローカル制御方式と呼
び、独立な制御器をローカル制御器と呼ぶことにする。
この方式はしかしながら、性能面をみると、必ずしも最
適なものではない。
ラス演算子ｓの関数であり、プラントが安定に制御でき
るようにあらかじめ決められている。この従来より用い
られている方法の長所は、再循環流量制御器３１と圧力
制御器３２が互いに重複のない制御用帰還信号を入力
し、互いに独立な操作量を出力しているために、片方が
故障しても、もう一方が影響を受けないこと、すなわ
ち、２つの制御系の多重故障の確率が低く、安全なこと
である。このような方式を以後、ローカル制御方式と呼
び、独立な制御器をローカル制御器と呼ぶことにする。
この方式はしかしながら、性能面をみると、必ずしも最
適なものではない。
【０００３】理論的には、図４に示すように、全ての帰
還信号ｘ1〜ｘ3を用いてｕ1とｕ2を演算する方が性能が
よいことが知られている。以下、この方式を多変数制御
方式と呼ぶことにする。この場合の演算式は次の数３、
数４に示される。
還信号ｘ1〜ｘ3を用いてｕ1とｕ2を演算する方が性能が
よいことが知られている。以下、この方式を多変数制御
方式と呼ぶことにする。この場合の演算式は次の数３、
数４に示される。
【数３】
【数４】 図４のブロック線図をそのまま一台の制御器４１として
実現すると、制御器４１の故障に際して、従来は２つの
独立した系統であった再循環系と圧力系の両方が同時に
故障することになり、安全性の点で従来に劣ることにな
る。そこで、図５のように２台の制御器５１、５２を従
来と同様の再循環系と圧力制御系の専用機とし、上位の
制御器５３を新たに設け、この上位制御器からの指令信
号を使って、等価的に図４の多変数制御方式を実現する
方法も提案されている。しかしこの方法でも、上位制御
器５３が故障すると両系統の制御が不安定になる可能性
もあり、やはり多重故障に関する信頼性の点で従来に劣
ることになる。尚、以上述べた従来技術に関連する記述
は、例えば、特開昭６３−２３５８９８号などに述べら
れている。
実現すると、制御器４１の故障に際して、従来は２つの
独立した系統であった再循環系と圧力系の両方が同時に
故障することになり、安全性の点で従来に劣ることにな
る。そこで、図５のように２台の制御器５１、５２を従
来と同様の再循環系と圧力制御系の専用機とし、上位の
制御器５３を新たに設け、この上位制御器からの指令信
号を使って、等価的に図４の多変数制御方式を実現する
方法も提案されている。しかしこの方法でも、上位制御
器５３が故障すると両系統の制御が不安定になる可能性
もあり、やはり多重故障に関する信頼性の点で従来に劣
ることになる。尚、以上述べた従来技術に関連する記述
は、例えば、特開昭６３−２３５８９８号などに述べら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のローカル制御方式の信頼性を損なう事無く、多変数制
御方式の性能を発揮させる制御方法およびその装置を提
供することにある。
のローカル制御方式の信頼性を損なう事無く、多変数制
御方式の性能を発揮させる制御方法およびその装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明では、ローカル制御器と同一の操作量を出力
しながら互いに重複する制御用の帰還信号を帰還する制
御器群によりプラントを制御し、互いに他の制御器の異
常をチェックしながら、他の制御器の異常を認めたとき
には、ローカル制御器と同一の機能に変化する。
に、本発明では、ローカル制御器と同一の操作量を出力
しながら互いに重複する制御用の帰還信号を帰還する制
御器群によりプラントを制御し、互いに他の制御器の異
常をチェックしながら、他の制御器の異常を認めたとき
には、ローカル制御器と同一の機能に変化する。
【０００６】
【作用】ローカル制御器と同一の操作量を出力しながら
互いに重複する制御用の帰還信号を帰還する制御器群は
等価的に多変数制御方式と同じ作用を果たし、互いに他
の制御器の異常をチェックしながら、他の制御器の異常
を認めたときには、ローカル制御器と同一の機能に変化
することによって、従来のローカル制御方式の信頼性を
損なう事無く、多変数制御方式の性能を発揮する。
互いに重複する制御用の帰還信号を帰還する制御器群は
等価的に多変数制御方式と同じ作用を果たし、互いに他
の制御器の異常をチェックしながら、他の制御器の異常
を認めたときには、ローカル制御器と同一の機能に変化
することによって、従来のローカル制御方式の信頼性を
損なう事無く、多変数制御方式の性能を発揮する。
【０００７】
【実施例】図６を用いて本発明にいたる経緯を述べる。
図４の多変数制御方式を等価的に実現するためには、図
６のように制御器を分割することが考えられる。しかし
このように操作量が独立な２つの制御器６１、６２に分
割しても、一方が異常になると、その結果が他方に波及
する。例えば、従来の再循環流量制御器に相当する制御
器６１が故障したと仮定すると、その操作量ｕ1が異常
になり、帰還信号ｘ1、ｘ2がまず異常をきたす。する
と、これらを帰還信号として取り込んでいる制御器６２
（圧力制御器相当）も影響を受け、その出力する操作量
ｕ2も異常になり、結局は両系統の制御が同時に異常を
きたすことになる。
図４の多変数制御方式を等価的に実現するためには、図
６のように制御器を分割することが考えられる。しかし
このように操作量が独立な２つの制御器６１、６２に分
割しても、一方が異常になると、その結果が他方に波及
する。例えば、従来の再循環流量制御器に相当する制御
器６１が故障したと仮定すると、その操作量ｕ1が異常
になり、帰還信号ｘ1、ｘ2がまず異常をきたす。する
と、これらを帰還信号として取り込んでいる制御器６２
（圧力制御器相当）も影響を受け、その出力する操作量
ｕ2も異常になり、結局は両系統の制御が同時に異常を
きたすことになる。
【０００８】そこで、本発明の一実施例である図１を発
明した。同図に示すように、２つの独立した制御器１１
と１２があり、これらは通常は図６で述べたのように全
ての帰還信号を帰還し、《数３》を制御器１１が、《数
４》を制御器１２が演算することによって、各々操作量
ｕ1、ｕ2を求め、出力している。すなわち、制御器１１
は、タービンに駆動される発電機１８の出力ｘ1、炉心
入り口２１の流量ｘ2、原子炉１７の圧力ｘ3を入力し、
これらは通常時はスイッチ１３ａから１３ｃの白抜きの
接点に接続され、《数３》と等価な演算により、再循環
ポンプ２０の回転数ｕ1を出力している。また、制御器
１２は、スイッチ１５ａから１５ｃの白抜きの接点に接
続され、《数４》と等価な演算により、加減弁１９の開
度ｕ２を出力している。このような方式を以後、疑似多
変数制御方式と呼ぶことにする。この状態での性能は多
変数制御方式に等しい。一方、両制御器は、相互に相手
の異常をチェックしており、相手が異常と判断した時に
は各々がローカル制御器に戻る。すなわち、制御器１１
の異常チェック手段１４が制御器１２の異常を判断した
時には、スイッチ１３ａから１３ｃを黒抜きの接点に切
り替え、ローカルな再循環制御器に戻り、《数１》の演
算によってｕ1を求める。この演算では帰還信号ｘ3の寄
与がゼロとなるので、制御器１２の異常に影響されるこ
とがない。また、制御器１２の異常チェック手段１６が
制御器１１の異常を判断した時には、スイッチ１５ａか
ら１５ｃを黒抜きの接点に切り替え、《数２》の演算に
基づくロ−カルな圧力制御器に戻る。
明した。同図に示すように、２つの独立した制御器１１
と１２があり、これらは通常は図６で述べたのように全
ての帰還信号を帰還し、《数３》を制御器１１が、《数
４》を制御器１２が演算することによって、各々操作量
ｕ1、ｕ2を求め、出力している。すなわち、制御器１１
は、タービンに駆動される発電機１８の出力ｘ1、炉心
入り口２１の流量ｘ2、原子炉１７の圧力ｘ3を入力し、
これらは通常時はスイッチ１３ａから１３ｃの白抜きの
接点に接続され、《数３》と等価な演算により、再循環
ポンプ２０の回転数ｕ1を出力している。また、制御器
１２は、スイッチ１５ａから１５ｃの白抜きの接点に接
続され、《数４》と等価な演算により、加減弁１９の開
度ｕ２を出力している。このような方式を以後、疑似多
変数制御方式と呼ぶことにする。この状態での性能は多
変数制御方式に等しい。一方、両制御器は、相互に相手
の異常をチェックしており、相手が異常と判断した時に
は各々がローカル制御器に戻る。すなわち、制御器１１
の異常チェック手段１４が制御器１２の異常を判断した
時には、スイッチ１３ａから１３ｃを黒抜きの接点に切
り替え、ローカルな再循環制御器に戻り、《数１》の演
算によってｕ1を求める。この演算では帰還信号ｘ3の寄
与がゼロとなるので、制御器１２の異常に影響されるこ
とがない。また、制御器１２の異常チェック手段１６が
制御器１１の異常を判断した時には、スイッチ１５ａか
ら１５ｃを黒抜きの接点に切り替え、《数２》の演算に
基づくロ−カルな圧力制御器に戻る。
【０００９】異常判定の方法は、重複して入力している
帰還信号の値ｘ1，ｘ2，ｘ3を較べて、大きく異なると
きは異常と判定する方法、簡単な同一の演算を実行して
答えを比較し、異なるときは異常と判定する方法、さら
に、相手の操作量出力に関する演算を行って照合する方
法などを用いることができる。このような２者間の比較
での異常判定では、どちらかの片方が異常であるか、ま
たは、両方が異常であるという結論しか導かれない。し
かし、本発明においてはこれで十分であり、どちらかが
正常な際に、その制御器がローカル制御器に戻ることに
よって機能するので、従来の制御方式と同じ信頼性にな
る。また、いずれかの制御器が他方を異常と判定したと
きには、その結果を表示することが実用上、重要であ
る。
帰還信号の値ｘ1，ｘ2，ｘ3を較べて、大きく異なると
きは異常と判定する方法、簡単な同一の演算を実行して
答えを比較し、異なるときは異常と判定する方法、さら
に、相手の操作量出力に関する演算を行って照合する方
法などを用いることができる。このような２者間の比較
での異常判定では、どちらかの片方が異常であるか、ま
たは、両方が異常であるという結論しか導かれない。し
かし、本発明においてはこれで十分であり、どちらかが
正常な際に、その制御器がローカル制御器に戻ることに
よって機能するので、従来の制御方式と同じ信頼性にな
る。また、いずれかの制御器が他方を異常と判定したと
きには、その結果を表示することが実用上、重要であ
る。
【００１０】図１の実施例では、制御器の１１と１２の
機能を、アナログ回路的に示したが、実際にはディジタ
ル制御器によって実現することもできる。この場合の制
御器の動作の例を、制御器１１を例にとって流れ図で示
したものが図２である。通常時は、まず、ｘ1、ｘ2、ｘ
3を入力し（２１）、これらの値を制御器１２の入力し
た値と照合する（２２）。その結果、全てが許容誤差内
で一致したときには《数３》の演算を行い、操作量ｕ1
を出力する（２３）。一方、一致しないときには相手の
制御器１２が異常であるとの判定をし、ロ−カル制御器
に戻る。即ち、ｘ1、ｘ2、ｘ3を再び入力し（２４）、
《数１》の演算を行い、操作量ｕ1を出力する（２
５）。この後は無限ル−プに入り、外部から介入しない
かぎりロ−カル制御器としての処理をし続ける。このロ
−カル制御器のル−プ（図中の２４と２５のル−プ）で
は相手の制御器１２からのデータ照合に答える部分がな
い。そのために相手側から見ると異常であると判断され
ることになる。従って、こちらがローカル制御器に移行
した後は、相手も自動的に移行する。
機能を、アナログ回路的に示したが、実際にはディジタ
ル制御器によって実現することもできる。この場合の制
御器の動作の例を、制御器１１を例にとって流れ図で示
したものが図２である。通常時は、まず、ｘ1、ｘ2、ｘ
3を入力し（２１）、これらの値を制御器１２の入力し
た値と照合する（２２）。その結果、全てが許容誤差内
で一致したときには《数３》の演算を行い、操作量ｕ1
を出力する（２３）。一方、一致しないときには相手の
制御器１２が異常であるとの判定をし、ロ−カル制御器
に戻る。即ち、ｘ1、ｘ2、ｘ3を再び入力し（２４）、
《数１》の演算を行い、操作量ｕ1を出力する（２
５）。この後は無限ル−プに入り、外部から介入しない
かぎりロ−カル制御器としての処理をし続ける。このロ
−カル制御器のル−プ（図中の２４と２５のル−プ）で
は相手の制御器１２からのデータ照合に答える部分がな
い。そのために相手側から見ると異常であると判断され
ることになる。従って、こちらがローカル制御器に移行
した後は、相手も自動的に移行する。
【００１１】次に、疑似多変数制御方式からローカル制
御方式に切り変わった際の操作量出力値の不連続性につ
いて述べてみたい。切り変わる前は《数３》、《数４》
の演算をしており、切り変わった後では《数１》、《数
２》の演算をすることになる。これらの演算において、
帰還信号と操作量を各々の定常値からの変動分に対して
定義し、整定時に全ての変数がゼロになるように設計す
る。すると、制御がうまく働いているときには、ｘ1〜
ｘ3およびｕ1，ｕ2は、ほぼゼロである。従って、正常
な片方の制御器の操作量出力値に関しては原理的に大き
な不連続が発生しないようにすることができる。
御方式に切り変わった際の操作量出力値の不連続性につ
いて述べてみたい。切り変わる前は《数３》、《数４》
の演算をしており、切り変わった後では《数１》、《数
２》の演算をすることになる。これらの演算において、
帰還信号と操作量を各々の定常値からの変動分に対して
定義し、整定時に全ての変数がゼロになるように設計す
る。すると、制御がうまく働いているときには、ｘ1〜
ｘ3およびｕ1，ｕ2は、ほぼゼロである。従って、正常
な片方の制御器の操作量出力値に関しては原理的に大き
な不連続が発生しないようにすることができる。
【００１２】ここで、本発明といわゆる多重系との比較
についても論じてみたい。典型的な多重系の考え方を図
４で述べた多変数制御方式に適用すると、図７のような
３重系が得られる。同図ではまったく同一の多変数制御
器７１、７２、７３を用意し、互いに異常チェックをさ
せながら、多数決によって異常な制御器を判定する。一
方、操作量に関しては、３つの値の中間値を選択する回
路７４、７５によって、３台中の１台が故障しても必ず
正常値が出力されるようになっている。図７には、この
多重系と比較するために、本発明の構成も併せて示した
が、両者の違いは次の点に要約できる。第一に、多重系
は３台以上でないと成り立たない。これは、異常機器の
判定が多数決を用いていること、および、中間値選択を
実施するためである。これに対し、本発明は２台でも成
立する。第二に、多重系は正常時でも異常時でも、同じ
帰還信号を用いて同じ演算をする。これに対し、本発明
は疑似多変数制御方式からローカル制御方式に変化す
る。第三に、多重系は原理的に互いに重複のある操作量
を出力するが、本発明の原理では操作量の重複はない。
以上の点で本発明と多重系との差異は明かである。
についても論じてみたい。典型的な多重系の考え方を図
４で述べた多変数制御方式に適用すると、図７のような
３重系が得られる。同図ではまったく同一の多変数制御
器７１、７２、７３を用意し、互いに異常チェックをさ
せながら、多数決によって異常な制御器を判定する。一
方、操作量に関しては、３つの値の中間値を選択する回
路７４、７５によって、３台中の１台が故障しても必ず
正常値が出力されるようになっている。図７には、この
多重系と比較するために、本発明の構成も併せて示した
が、両者の違いは次の点に要約できる。第一に、多重系
は３台以上でないと成り立たない。これは、異常機器の
判定が多数決を用いていること、および、中間値選択を
実施するためである。これに対し、本発明は２台でも成
立する。第二に、多重系は正常時でも異常時でも、同じ
帰還信号を用いて同じ演算をする。これに対し、本発明
は疑似多変数制御方式からローカル制御方式に変化す
る。第三に、多重系は原理的に互いに重複のある操作量
を出力するが、本発明の原理では操作量の重複はない。
以上の点で本発明と多重系との差異は明かである。
【００１３】図８を用いて本発明の別の実施例について
述べる。この実施例は、ロボットマニピュレータ８１を
制御する制御器に関するものである。ロボットマニピュ
レータには通常６個の関節があり、この関節の回転を制
御するための帰還信号ｘ1〜ｘ6と操作量ｕ1〜ｕ6があ
る。より具体的な例ではｘ1〜ｘ6は回転角信号、ｕ1〜
ｕ6は各関節のモータの電流指令値である。この系にも
前出の疑似多変数制御方式とローカル制御方式の両方が
存在する。各関節に合わせて６台の制御器を用意し、正
常時は疑似多変数制御方式で制御し、異常時にはローカ
ル制御方式に切り替える。関節１の制御器８２と関節６
の制御器８３について、図中では演算の違いを例記して
ある。すなわち、正常時では全ての関節の帰還信号（図
中ではベクトルｘで表記）を用いた演算によって担当す
る関節の操作量を求め、異常時には自らの関節の帰還信
号のみを用いた演算に切り替える。異常の判定には各制
御器間で互いに異常チェックをし、他の制御器の一台で
も異常と判定したときには自らがローカル制御器に戻る
と共に、他の制御器からの異常チェックに答えを帰さな
いことによって、他の制御器がローカル制御器に切り替
わることを促す。
述べる。この実施例は、ロボットマニピュレータ８１を
制御する制御器に関するものである。ロボットマニピュ
レータには通常６個の関節があり、この関節の回転を制
御するための帰還信号ｘ1〜ｘ6と操作量ｕ1〜ｕ6があ
る。より具体的な例ではｘ1〜ｘ6は回転角信号、ｕ1〜
ｕ6は各関節のモータの電流指令値である。この系にも
前出の疑似多変数制御方式とローカル制御方式の両方が
存在する。各関節に合わせて６台の制御器を用意し、正
常時は疑似多変数制御方式で制御し、異常時にはローカ
ル制御方式に切り替える。関節１の制御器８２と関節６
の制御器８３について、図中では演算の違いを例記して
ある。すなわち、正常時では全ての関節の帰還信号（図
中ではベクトルｘで表記）を用いた演算によって担当す
る関節の操作量を求め、異常時には自らの関節の帰還信
号のみを用いた演算に切り替える。異常の判定には各制
御器間で互いに異常チェックをし、他の制御器の一台で
も異常と判定したときには自らがローカル制御器に戻る
と共に、他の制御器からの異常チェックに答えを帰さな
いことによって、他の制御器がローカル制御器に切り替
わることを促す。
【００１４】さらに、他の実施例について図９を用いて
説明する。同図は、原子炉、タービン、復水器および給
水ポンプＡ，Ｂからなる原子力プラントの給水系の制御
を例としたものである。２台の給水ポンプＡ…９１と給
水ポンプＢ…９２が各々制御器９３と９４によって制御
されている。ポンプの流量は相互に影響があるため、各
々のポンプの流量だけでなく、相手の流量もみて制御す
る疑似多変数制御方式の方が性能は高い。各制御器は、
相互に異常チックをしており、正常時には両方のポンプ
の流量ｘ1およびｘ2を帰還信号として取り込み、操作量
であるポンプの回転角指令値ｕ1とｕ2を各々求めてい
る。異常時には、制御器９３はポンプＡの流量ｘ1のみ
を取り込み、ポンプＡの操作量ｕ1のみを出力する。制
御器９４は同様にポンプＢに関連する信号のみを取り扱
うローカル制御器になる。
説明する。同図は、原子炉、タービン、復水器および給
水ポンプＡ，Ｂからなる原子力プラントの給水系の制御
を例としたものである。２台の給水ポンプＡ…９１と給
水ポンプＢ…９２が各々制御器９３と９４によって制御
されている。ポンプの流量は相互に影響があるため、各
々のポンプの流量だけでなく、相手の流量もみて制御す
る疑似多変数制御方式の方が性能は高い。各制御器は、
相互に異常チックをしており、正常時には両方のポンプ
の流量ｘ1およびｘ2を帰還信号として取り込み、操作量
であるポンプの回転角指令値ｕ1とｕ2を各々求めてい
る。異常時には、制御器９３はポンプＡの流量ｘ1のみ
を取り込み、ポンプＡの操作量ｕ1のみを出力する。制
御器９４は同様にポンプＢに関連する信号のみを取り扱
うローカル制御器になる。
【００１５】以上述べてきた本発明の幾つかの実施例の
一般形を、図１０にまとめて示す。同図の制御系では制
御器１から制御器ｍが操作量ｕ1から操作量ｕrを独立な
グループに分割している。例えば、制御器ｉは、操作量
ｕs〜ｕtを出力し、帰還信号ｘa〜ｘbのみを用いてロー
カル制御器を構成できる。通常時は全ての帰還信号ｘ1
〜ｘnを帰還した疑似多変数制御器となり、異常時には
ローカル制御器になる。異常の判定には各制御器間で互
いに異常チェックをし、他の制御器の一台でも異常と判
定したときには自らがローカル制御器に戻ると共に、他
の制御器からの異常チェックに誤信号で答える、あるい
は、全く答えないことなどによって、他の制御器がロー
カル制御器に戻ることを促す。この一般形と図１の実施
例とを対応させてみると、図１０の制御器１と制御器ｍ
が図１の制御器１１と制御器１２に対応し、図１０のｘ
1〜ｘnが図１のｘ1〜ｘ3に、図１０のｕ1〜ｕpが図１の
ｕ1に、図１０のｕs〜ｕtが図１のｕ2に対応する。図８
の実施例との対応では、図１０の制御器１〜制御器ｍが
図８の制御器１…８２〜制御器６…８３に対応し、図１
０のｘ1〜ｘnが図８のｘ1〜ｘ6に、図１０のｕ1〜ｕrが
図８のｕ1〜ｕ6に各々対応する。図９の実施例との対応
では、図１０の制御器１と制御器ｍが図９の制御器９３
と制御器９４に対応し、図１０のｘ1〜ｘnが図９のｘ1
〜ｘ２に、図１０のｕ1〜ｕpが図９のｕ1に、図１０の
ｕs〜ｕtが図９のｕ2に対応する。
一般形を、図１０にまとめて示す。同図の制御系では制
御器１から制御器ｍが操作量ｕ1から操作量ｕrを独立な
グループに分割している。例えば、制御器ｉは、操作量
ｕs〜ｕtを出力し、帰還信号ｘa〜ｘbのみを用いてロー
カル制御器を構成できる。通常時は全ての帰還信号ｘ1
〜ｘnを帰還した疑似多変数制御器となり、異常時には
ローカル制御器になる。異常の判定には各制御器間で互
いに異常チェックをし、他の制御器の一台でも異常と判
定したときには自らがローカル制御器に戻ると共に、他
の制御器からの異常チェックに誤信号で答える、あるい
は、全く答えないことなどによって、他の制御器がロー
カル制御器に戻ることを促す。この一般形と図１の実施
例とを対応させてみると、図１０の制御器１と制御器ｍ
が図１の制御器１１と制御器１２に対応し、図１０のｘ
1〜ｘnが図１のｘ1〜ｘ3に、図１０のｕ1〜ｕpが図１の
ｕ1に、図１０のｕs〜ｕtが図１のｕ2に対応する。図８
の実施例との対応では、図１０の制御器１〜制御器ｍが
図８の制御器１…８２〜制御器６…８３に対応し、図１
０のｘ1〜ｘnが図８のｘ1〜ｘ6に、図１０のｕ1〜ｕrが
図８のｕ1〜ｕ6に各々対応する。図９の実施例との対応
では、図１０の制御器１と制御器ｍが図９の制御器９３
と制御器９４に対応し、図１０のｘ1〜ｘnが図９のｘ1
〜ｘ２に、図１０のｕ1〜ｕpが図９のｕ1に、図１０の
ｕs〜ｕtが図９のｕ2に対応する。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、以上述べたように構成されて
いるので、従来のローカル制御方式の信頼性を損なう事
無く、多変数制御方式の性能を発揮させることができ
る。
いるので、従来のローカル制御方式の信頼性を損なう事
無く、多変数制御方式の性能を発揮させることができ
る。
【図１】本発明の一実施例のシステム構成および動作説
明図である。
明図である。
【図２】本発明の一実施例を説明する流れ図である。
【図３】従来技術を説明するブロック線図である。
【図４】従来技術を説明するブロック線図である。
【図５】従来技術を説明するシステム構成図である。
【図６】本発明の原案を説明するブロック線図である。
【図７】本発明と従来技術を比較するブロック線図であ
る。
る。
【図８】本発明の一実施例を説明するシステム構成図で
ある。
ある。
【図９】本発明の一実施例を説明するシステム構成図で
ある。
ある。
【図１０】本発明の一実施例を説明するシステム構成図
である。
である。
１１ 制御器１ １２ 制御器２ １４ 異常チック手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹治 順一 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 木伏 春夫 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 中原 貢 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】 複数の操作量によって駆動され、複数の
制御用帰還信号を発生するプラント等の制御方法であっ
て、互いに重複のない制御用帰還信号の一部を入力し、
互いに重複のない操作量の一部を出力するローカル制御
器群が安定に制御できる条件の時に、これらのローカル
制御器と同一の操作量を出力しながら互いに重複のある
制御用の帰還信号を帰還する制御器群がプラントを制御
し、これらの制御器は、互いに他の制御器の異常をチェ
ックし、他の制御器の異常を認めたときには、ローカル
制御器と同一の機能に変化することを特徴とする制御方
法。 - 【請求項２】 複数の操作量によって駆動され、複数の
制御用帰還信号を発生するプラント等の制御方法であっ
て、互いに重複のない制御用帰還信号の一部を入力し、
互いに重複のない操作量の一部を出力するローカル制御
器群が安定に制御できる条件の時に、これらのローカル
制御器と同一の操作量を出力しながら互いに重複のある
制御用の帰還信号を帰還する制御器群がプラントを制御
し、これらの制御器は、互いに他の制御器の異常をチェ
ックし、他の制御器の異常を認めたときには、制御パラ
メ−タをローカル制御器の値に変化することを特徴とす
る制御方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、制御
用帰還信号の各々を定常状態においてゼロとなるように
設定することによって、正常時から異常時に変化した際
に、操作量の大きな変動を抑えることを特徴とする制御
方法。 - 【請求項４】 複数の操作量によって駆動され、複数の
制御用帰還信号を発生するプラント等の制御方法であっ
て、重複する制御用帰還信号から重複しない操作量を演
算出力する複数台の制御器が、互いに他の制御噐のデー
タを監視しており、自分または他の制御器のうち一台で
も異常と判断したときには、重複しない制御用帰還信号
のみを用いて操作量を演算出力すると共に、他の制御器
から見て、異常と判定されるような監視データを出力す
ることを特徴とする制御方法。 - 【請求項５】 複数の操作量によって駆動され、複数の
制御用帰還信号を発生するプラント等の制御方法であっ
て、重複する制御信号から重複しない操作量を演算出力
する複数台の制御器が、互いに他の制御噐のデータを監
視しており、自分または他の制御器のうち一台でも異常
と判断したときには、自らの出力する操作量を安定に制
御できる最小限の制御信号のみを用いて操作量を演算出
力すると共に、他の制御器から見て、異常と判定される
ような監視データを出力することを特徴とする制御方
法。 - 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかにお
いて、異常の判定は、共通に入力している制御用帰還信
号の値を照合し、両者が一致しないときに異常と判定す
ることを特徴とする制御方法。 - 【請求項７】 原子力発電プラントの原子炉出力制御系
において、発電機出力値と炉心入口流量と原子炉圧力を
帰還して再循環ポンプの回転数を出力する一の制御器と
加減弁の開度を出力する他の制御器を有し、両制御器は
互いに異常チェックをし、相手が異常と判定したときに
は、一の制御器は圧力を帰還することを中止して再循環
制御器になり、他の制御器は圧力のみを帰還して圧力制
御器となることを特徴とする制御装置。 - 【請求項８】 ロボットマニピュレータの制御系におい
て、複数関節の動作信号を帰還して一つの関節を駆動す
る制御器群を有し、複数関節を制御をしながら、各々の
制御器が他の全ての制御器の異常をチェックし、他の制
御器の一台でも異常と判定したときには、自らの駆動す
る関節の動作信号のみを帰還して制御を行なうことを特
徴とする制御装置。 - 【請求項９】 原子炉給水制御系において、複数の給水
ポンプの給水流量を帰還して一つのポンプを駆動する制
御器群を有し、給水流量を制御しながら、各々の制御器
が他の全ての制御器の異常をチェックし、他の制御器の
一台でも異常と判定したときには、自らの駆動する給水
ポンプの給水流量のみを帰還して制御を行なうことを特
徴とする制御装置。 - 【請求項１０】 請求項７ないし請求項９のいずれかに
おいて、制御器群はそれぞれ異常チック手段を有し、こ
れらの異常チック手段により、互いに制御用帰還信号の
入力値を照合し、異常を判定することを特徴とする制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340176A JPH05150091A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 制御方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340176A JPH05150091A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 制御方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05150091A true JPH05150091A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18334456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3340176A Pending JPH05150091A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 制御方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05150091A (ja) |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3340176A patent/JPH05150091A/ja active Pending
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