JPH07117842B2 - 調節計 - Google Patents
調節計Info
- Publication number
- JPH07117842B2 JPH07117842B2 JP1078491A JP7849189A JPH07117842B2 JP H07117842 B2 JPH07117842 B2 JP H07117842B2 JP 1078491 A JP1078491 A JP 1078491A JP 7849189 A JP7849189 A JP 7849189A JP H07117842 B2 JPH07117842 B2 JP H07117842B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- pid
- section
- unit
- tuning
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば電気炉内の温度、湿度、圧力等の現象
を予め設定されたプログラムパターンに従って制御する
調節計であって、電気炉から供給される測定値とプログ
ラムパターン上の目標値との偏差をPID演算する際のPID
値を自動的に選択する機能を備えた調節計に関するもの
である。
を予め設定されたプログラムパターンに従って制御する
調節計であって、電気炉から供給される測定値とプログ
ラムパターン上の目標値との偏差をPID演算する際のPID
値を自動的に選択する機能を備えた調節計に関するもの
である。
［従来の技術］ 例えば計測分野において、制御対象となる電気炉等の各
種熱処理を行なう場合には調節計が多用されている。こ
の調節計では電気炉内に配設された熱電対からの測定値
と予め設定されたプログラムパターンの目標値との比較
により得られる偏差をPID演算し、このPID演算後の出力
に基づいて電気炉内の温度、湿度等の現象の制御を行な
っていた。
種熱処理を行なう場合には調節計が多用されている。こ
の調節計では電気炉内に配設された熱電対からの測定値
と予め設定されたプログラムパターンの目標値との比較
により得られる偏差をPID演算し、このPID演算後の出力
に基づいて電気炉内の温度、湿度等の現象の制御を行な
っていた。
ところで、電気炉内の温度が高温になると、それに伴っ
て負荷率が高くなるというように制御目標値により電気
炉内の特性が変わるので、一般にプログラムパターンの
ステップ毎のPID値も異なる。
て負荷率が高くなるというように制御目標値により電気
炉内の特性が変わるので、一般にプログラムパターンの
ステップ毎のPID値も異なる。
そこで、従来ではこのPID値を設定する場合、プログラ
ムパターンの設定と並行してこのプログラムパターンの
各ステップ毎に逐次行なっていた。
ムパターンの設定と並行してこのプログラムパターンの
各ステップ毎に逐次行なっていた。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の調節計ではプログラムパ
ターンの各ステップ毎にPID値を設定しなければならな
いため、設定に時間がかかり、操作が面倒で使用者にか
かる負担が大きいという問題があった。
ターンの各ステップ毎にPID値を設定しなければならな
いため、設定に時間がかかり、操作が面倒で使用者にか
かる負担が大きいという問題があった。
そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、使用者にかかる負担を軽減で
き、簡単な操作により短時間で設定が行なえる調節計を
提供することにある。
であって、その目的は、使用者にかかる負担を軽減で
き、簡単な操作により短時間で設定が行なえる調節計を
提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明による調節計は、制御
対象からの測定値と予め設定されたプログラムパターン
上の目標値との偏差をPID演算して出力する調節計にお
いて、 前記測定値の制御範囲を任意の複数の区間に分割して区
間を設定する区間設定部と、 前記各区間内の一つの目標値を基準にして、前記各区間
毎に最適なPID値を検出するオートチューニング部と、 該オートチューニング部で検出されたPID値を記憶する
記憶部と、 前記プログラムパターンに設定された目標値の入った区
間毎の前記オートチューニング部で検出されたPID値を
前記記憶部から選択してPID演算するPID演算部とを備え
たことを特徴としている。
対象からの測定値と予め設定されたプログラムパターン
上の目標値との偏差をPID演算して出力する調節計にお
いて、 前記測定値の制御範囲を任意の複数の区間に分割して区
間を設定する区間設定部と、 前記各区間内の一つの目標値を基準にして、前記各区間
毎に最適なPID値を検出するオートチューニング部と、 該オートチューニング部で検出されたPID値を記憶する
記憶部と、 前記プログラムパターンに設定された目標値の入った区
間毎の前記オートチューニング部で検出されたPID値を
前記記憶部から選択してPID演算するPID演算部とを備え
たことを特徴としている。
［作用］ 区間設定部ではプログラムパターンの形状に応じて制御
対象の測定値の制御範囲を複数の区間に分割してその制
御量を設定している。オートチューニング部は各区間内
の一つの目標値を基準にして、各区間毎に最適なPID値
を検出する。このオートチューニング部が検出したPID
値は記憶部に記憶される。そして、PID演算部はプログ
ラムパターンに設定された目標値の入った区間毎のオー
トチューニング部で検出されたPID値を記憶部から選択
し、このPID値により制御対象からの測定値と予め設定
されたプログラムパターン上の目標値との偏差のPID演
算を行う。
対象の測定値の制御範囲を複数の区間に分割してその制
御量を設定している。オートチューニング部は各区間内
の一つの目標値を基準にして、各区間毎に最適なPID値
を検出する。このオートチューニング部が検出したPID
値は記憶部に記憶される。そして、PID演算部はプログ
ラムパターンに設定された目標値の入った区間毎のオー
トチューニング部で検出されたPID値を記憶部から選択
し、このPID値により制御対象からの測定値と予め設定
されたプログラムパターン上の目標値との偏差のPID演
算を行う。
［実施例］ 第１図は本発明によるマイクロコンピュータ等を用いた
調節計の一実施例を示すブロック構成図である。
調節計の一実施例を示すブロック構成図である。
この実施例による調節計は、例えば電気炉内の温度、湿
度、圧力等の現象を予め設定されたプログラムパターン
に従って制御するもので、電気炉から供給される測定値
とプログラムパターン上の目標値との偏差をPID演算す
る際のPID値を自動的に選択して設定しており、記憶部
１、プログラム駆動部２、偏差演算部３、PID演算部
４、設定部５、オートチューニング部６を備えて概略構
成されている。
度、圧力等の現象を予め設定されたプログラムパターン
に従って制御するもので、電気炉から供給される測定値
とプログラムパターン上の目標値との偏差をPID演算す
る際のPID値を自動的に選択して設定しており、記憶部
１、プログラム駆動部２、偏差演算部３、PID演算部
４、設定部５、オートチューニング部６を備えて概略構
成されている。
記憶部１には第２図に示すように電気炉内の各現象（温
度、湿度、圧力等）を制御するための時間に対する制御
量の変化を示すプログラムパターン1aが複数種類記憶さ
れている。また、この記憶部１には後述する設定部５に
おけるキー操作に基づいて設定されたプログラムパター
ン1aの各ステップ毎に細かい設定（各ステップの制御時
間および制御量、PID値、制御出力量の上・下限値、警
報等）を行なうためのパラメータ1bが記憶されている。
度、湿度、圧力等）を制御するための時間に対する制御
量の変化を示すプログラムパターン1aが複数種類記憶さ
れている。また、この記憶部１には後述する設定部５に
おけるキー操作に基づいて設定されたプログラムパター
ン1aの各ステップ毎に細かい設定（各ステップの制御時
間および制御量、PID値、制御出力量の上・下限値、警
報等）を行なうためのパラメータ1bが記憶されている。
プログラム駆動部２は電気炉の熱電対（その他測温抵抗
体、直流電圧・電流）から出力される測定値の入力に伴
うプログラムパターン上の目標値に対応する信号を偏差
演算部３に出力している。
体、直流電圧・電流）から出力される測定値の入力に伴
うプログラムパターン上の目標値に対応する信号を偏差
演算部３に出力している。
偏差演算部３は測定値とプログラム駆動部２から出力さ
れる目標値とのレベルを比較してその偏差を求め、その
結果得られる偏差信号をPID演算部４に出力している。
れる目標値とのレベルを比較してその偏差を求め、その
結果得られる偏差信号をPID演算部４に出力している。
PID演算部４では偏差演算部３からの偏差信号を後に詳
述するオートチューニング等により検出されたPID値に
従ってPID演算して外部に出力しており、この出力信号
に基づいて電気炉内における現象の制御がプログラムパ
ターン1aに従って行なわれる。
述するオートチューニング等により検出されたPID値に
従ってPID演算して外部に出力しており、この出力信号
に基づいて電気炉内における現象の制御がプログラムパ
ターン1aに従って行なわれる。
設定部５は上述したプログラムパターン1aの各ステップ
毎の初期設定やプログラムパターン1aによる運転の開始
・停止等を行なうための信号を複数のキー操作によって
プログラム駆動部２に出力している。また、この設定部
５には区間設定部5a、PID値設定部5b、区間代表値設定
部5cを備えており、区間設定部5aでは第３図に示すよう
に測定値の制御範囲Ｈを複数の区間h1〜hnに分割するべ
く、各区間h1〜hnの値を設定している。これにより、設
定されるプログラムパターン1aの形状に応じて各区間h1
〜hnの幅を任意に設定することができる。また、PID設
定部5bでは各区間h1〜hn毎にPID値を任意に設定できる
ようになっている。さらに、区間代表値設定部5cでは分
割された各区間h1〜hn内で任意に区間代表値SVの設定が
行なえ、この設定された各区間代表値SVがオートチュー
ニング時の各区間h1〜hnでの基準となっている。
毎の初期設定やプログラムパターン1aによる運転の開始
・停止等を行なうための信号を複数のキー操作によって
プログラム駆動部２に出力している。また、この設定部
５には区間設定部5a、PID値設定部5b、区間代表値設定
部5cを備えており、区間設定部5aでは第３図に示すよう
に測定値の制御範囲Ｈを複数の区間h1〜hnに分割するべ
く、各区間h1〜hnの値を設定している。これにより、設
定されるプログラムパターン1aの形状に応じて各区間h1
〜hnの幅を任意に設定することができる。また、PID設
定部5bでは各区間h1〜hn毎にPID値を任意に設定できる
ようになっている。さらに、区間代表値設定部5cでは分
割された各区間h1〜hn内で任意に区間代表値SVの設定が
行なえ、この設定された各区間代表値SVがオートチュー
ニング時の各区間h1〜hnでの基準となっている。
なお、特に区間代表値SVの設定が行なわれなかったとき
は、自動的に各区間h1〜hnの中間の値に設定されるよう
になっている。
は、自動的に各区間h1〜hnの中間の値に設定されるよう
になっている。
オートチューニング部６は区間代表値設定部5cで設定さ
れた各区間h1〜hn毎の区間代表値SVで次々とチューニン
グを行ない最適なPID値を検出する。この検出されたPID
値は記憶部１のパラメータ1bとして記憶され、プログラ
ムパターン1aの設定を行なった際に、設定目標値SVの入
った区間h1〜hnのPID値が自動的に選択されるようにな
っている。
れた各区間h1〜hn毎の区間代表値SVで次々とチューニン
グを行ない最適なPID値を検出する。この検出されたPID
値は記憶部１のパラメータ1bとして記憶され、プログラ
ムパターン1aの設定を行なった際に、設定目標値SVの入
った区間h1〜hnのPID値が自動的に選択されるようにな
っている。
次に、上記のように構成される調節計の動作について説
明する。
明する。
プログラムパターン1aに従って温度、湿度等の現象を制
御するにあたって、オートチューニング部６は区間代表
値設定部5cにより設定された区間代表値SV毎に区間代表
値SVの低い順から次々とチューニングを行ない最適なPI
D値を検出する。このチューニングの結果に従ってプロ
グラムパターン1aに設定された目標値SVの入った区間h1
〜hnのPID値が自動的に選択される。
御するにあたって、オートチューニング部６は区間代表
値設定部5cにより設定された区間代表値SV毎に区間代表
値SVの低い順から次々とチューニングを行ない最適なPI
D値を検出する。このチューニングの結果に従ってプロ
グラムパターン1aに設定された目標値SVの入った区間h1
〜hnのPID値が自動的に選択される。
これにより、電気炉の熱電対からの測定値とプログラム
パターン1aの目標値SVとの偏差が、上述したチューニン
グによって設定されたPID値に基づいてPID演算され、そ
の結果が外部に出力されて温度等の現象の制御が行なわ
れる。
パターン1aの目標値SVとの偏差が、上述したチューニン
グによって設定されたPID値に基づいてPID演算され、そ
の結果が外部に出力されて温度等の現象の制御が行なわ
れる。
従って、この実施例の調節計では、目標値SVに応じてPI
D値が自動的に切換えられて制御され、すべての目標値S
Vに対して一括してPID定数の設定が行なえるので、定値
形調節計のように目標値の変更毎にPID値を変更した
り、プログラムパターンのステップ毎にPIDを設定した
りする必要がなく、簡単な操作により短時間で設定が行
なえ、使用者にかかる負担を軽減できる。
D値が自動的に切換えられて制御され、すべての目標値S
Vに対して一括してPID定数の設定が行なえるので、定値
形調節計のように目標値の変更毎にPID値を変更した
り、プログラムパターンのステップ毎にPIDを設定した
りする必要がなく、簡単な操作により短時間で設定が行
なえ、使用者にかかる負担を軽減できる。
ところで、上述した実施例ではチューニングを目標値の
低い方から高い方に向けて行なう場合について説明した
が、例えばある温度下にある状態から冷却の制御を行な
う場合には、逆に目標値の高い方から低い方に向けてチ
ューニングを行なうことになり、制御の状態に応じてチ
ューニングの順序を設定すればよい。
低い方から高い方に向けて行なう場合について説明した
が、例えばある温度下にある状態から冷却の制御を行な
う場合には、逆に目標値の高い方から低い方に向けてチ
ューニングを行なうことになり、制御の状態に応じてチ
ューニングの順序を設定すればよい。
また、上述したチューニング動作は区間代表値SV毎に連
続して行なっているが、制御上あまり変化がなくPID値
が同一でも支障がないような場合には、前に設定された
PID値をそのまま用い、その部分のチューニングをスキ
ップさせて次の目標値のチューニングを行なうようにし
てもよい。
続して行なっているが、制御上あまり変化がなくPID値
が同一でも支障がないような場合には、前に設定された
PID値をそのまま用い、その部分のチューニングをスキ
ップさせて次の目標値のチューニングを行なうようにし
てもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明の調節計によれば、すべての
目標値に対して一括してPID値の設定が行なえるので、
定値形調節計のように目標値の変更毎にPID値を変更し
たり、プログラムパターンのステップ毎にPID値を設定
したりする必要がなく、簡単な操作により短時間で設定
が行なえ、使用者にかかる負担を軽減でき、制御対象毎
に最適なPID値を選択して制御を行なうことができる。
目標値に対して一括してPID値の設定が行なえるので、
定値形調節計のように目標値の変更毎にPID値を変更し
たり、プログラムパターンのステップ毎にPID値を設定
したりする必要がなく、簡単な操作により短時間で設定
が行なえ、使用者にかかる負担を軽減でき、制御対象毎
に最適なPID値を選択して制御を行なうことができる。
第１図は本発明による調節計の一実施例を示すブロック
構成図、第２図は同調節計によって制御される温度のプ
ログラムパターンの一例を示す図、第３図はオートチュ
ーニング時の制御範囲をなす温度の測定範囲の分割例を
示す図である。 1a……プログラムパターン、２……プログラム駆動部、
３……偏差演算部、４……PID演算部、５……設定部、5
a……区間設定部、5b……PID値設定部、5c……区間代表
値設定部、６……オートチューニング部。
構成図、第２図は同調節計によって制御される温度のプ
ログラムパターンの一例を示す図、第３図はオートチュ
ーニング時の制御範囲をなす温度の測定範囲の分割例を
示す図である。 1a……プログラムパターン、２……プログラム駆動部、
３……偏差演算部、４……PID演算部、５……設定部、5
a……区間設定部、5b……PID値設定部、5c……区間代表
値設定部、６……オートチューニング部。
Claims (1)
- 【請求項１】制御対象からの測定値と予め設定されたプ
ログラムパターン上の目標値との偏差をPID演算して出
力する調節計において、 前記測定値の制御範囲を任意の複数の区間に分割して区
間を設定する区間設定部と、 前記各区間内の一つの目標値を基準にして、前記各区間
毎に最適なPID値を検出するオートチューニング部と、 該オートチューニング部で検出されたPID値を記憶する
記憶部と、 前記プログラムパターンに設定された目標値の入った区
間毎の前記オートチューニング部で検出されたPID値を
前記記憶部から選択してPID演算するPID演算部とを備え
たことを特徴とする調節計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078491A JPH07117842B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 調節計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078491A JPH07117842B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 調節計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02259806A JPH02259806A (ja) | 1990-10-22 |
| JPH07117842B2 true JPH07117842B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=13663447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1078491A Expired - Lifetime JPH07117842B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 調節計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117842B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05346804A (ja) * | 1991-04-03 | 1993-12-27 | Tokyo Gas Co Ltd | プロセスの制御方法 |
| JPH06236201A (ja) * | 1991-04-03 | 1994-08-23 | Tokyo Gas Co Ltd | プロセスの制御方法 |
| JP2003080576A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Fanuc Ltd | 射出成形機の温度制御方法及び装置 |
| US8056579B2 (en) | 2007-06-04 | 2011-11-15 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Mass flow controller |
| JPWO2019106782A1 (ja) * | 2017-11-30 | 2020-04-09 | 理化工業株式会社 | Ｐｉｄ制御装置及びｐｉｄ制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5851302U (ja) * | 1981-10-05 | 1983-04-07 | 株式会社山武 | 調節計 |
| JPS63217404A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-09 | Yokogawa Electric Corp | プログラムコントロ−ラ |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1078491A patent/JPH07117842B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02259806A (ja) | 1990-10-22 |
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Legal Events
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