JPS58144904A - リセット・ワインドアップを防止したカスケ−ド調節計 - Google Patents

リセット・ワインドアップを防止したカスケ−ド調節計

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JPS58144904A
JPS58144904A JP2774182A JP2774182A JPS58144904A JP S58144904 A JPS58144904 A JP S58144904A JP 2774182 A JP2774182 A JP 2774182A JP 2774182 A JP2774182 A JP 2774182A JP S58144904 A JPS58144904 A JP S58144904A
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controller unit
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JP2774182A
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Shigeru Yamamoto
茂 山本
Shinichi Takigishi
滝岸 真一
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Yokogawa Hokushin Electric Corp
Yokogawa Electric Works Ltd
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B5/00Anti-hunting arrangements
    • G05B5/01Anti-hunting arrangements electric

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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】 本発明は、計算機のプログラムによって実現されるリセ
ット・ワインドアップを防止したカスケード調節計に関
するものである。
複数の調節計のカスケード接続によって構成されるカス
ケード調節計によりプロセスの制御を行う場合、下流の
調節計が出力オープンになったり出力信号が限度値にか
かつたりして制御効果が測定値に反映しなくなったとき
は、各調節計においてリセット・ワインドアップが生じ
る。
従来のカスケード制御計においては、下流の調節計が出
力オープンになったとき、その状態を上流の調節計に伝
えて、上流の調節計の出力をホールドするようにしてい
た。しかし下流の調節計の出力信号が限度値にかかった
場合については、とくに対策は設けられていなかった。
というのは、下流の調節計の出力信号が限度値にかがっ
たときは、上流の調節計の出力信号の変化の方向によっ
ては、リセット・ワインドアップを解除しうる場合があ
り、−率に上流の調節計の出力信号をホールドするのは
不合理だからである。そのような場合には、リセット・
ワインドアップを助長する方向の出力についてはホール
ドし、リセット・ワインドアップを解除する方向の出力
についてはそのまま供給するようなきめ細かな処理が必
要になるが、そのような信号処理は実現がむずかしいの
で行なわれていなかった。
本発明の目的は、計算機のプログラムによって実現され
るカスケード調節計において、下流の調節計が出力オー
プンになった場合はもちろん出力信号が限度値にかかっ
たときもリセット・ワインドアップの発生が防止でき、
かつ上流の調節計は常に下流の状況を把握してきめ細か
な制御が行えるカスケード調節計を提供することにある
本発明は、計算機のプロクラムによって機能が実現され
る複数の調節計ユニットをカスケード接続して構成され
るカスケード調笥計において、各調節計ユニットは許容
できない上流の調節計ユニットの出力の変化方向を表示
するフラグを保持するフラグ保持部と、測定値と設定値
との偏差にもとづいて正動作または逆動作により制御用
の出力値を求める調節動作部と、下流の調節計ユニット
のフラグ保持部の内容と調節計用刃先の接続状態と出力
の上下限リミット値とにしたがって調節動作部の出力値
を下記・のa−gの機能にしたがって処理する出力処理
部とを有することを特徴とするカスケード調節計によっ
て上記目的を達成したものである。
a、出力先の接続がオープンの場合、フラグ保持部の内
容を出力の増加減少のいずれもを不可とするものとして
出力ドラッキングを行なう機能。
b、下流の調節針ユニットのフラグが出力の増加減少の
いずれをも不可としている場合、自己のフラグ保持部の
内容をそれと同一の内容にして出力ドラッキングを行な
う機能。
C0下流の調節計ユニットのフラグが出力の増加を不可
としているときでかつ自己の出力値が増加方向にある場
合、自己の動作が正動作のときは自己のフラグ保持部の
内容を出力減少を不可とするものとして出力ドラッキン
グを行ない、自己の動作が逆動作のときは自己のフラグ
保持部の内容を出力増加を不可とするものとして出力ド
ラッキングを行なう機能。
d、下流の調節計ユニットのフラグが出力の減少を不可
としているときでかつ自己の出力値が減少方向にある場
合、自己の動作が正動作のときは自己のフラグ保持部の
内容を出力増加を不可とするものとして出力ドラッキン
グを行ない、自己の動作が逆動作のときは自己のフラグ
保持部の内容を出力減少を不可とするものとして出力ド
ラッキングを行なう機能。
e、上記a−d以外の場合で自己の出力値が上現リミッ
トにかかった場合、自己の動作が正動作のときは自己の
フラグ保持部の内容を出力減少を不可とするものとして
上現リミット値を出力し、自己の動作が逆動作のときは
自己のフラグ保持部の内容を出力増加を不可とするもの
として上現リミット値を出力する機能。
f、、上記a−d以外の場合で自己の出力値が下限リミ
ットにかかった場合、自己の動作が正動作のときは自己
のフラグ保持部の内容を出力増加を不可とするものとし
て下限リミット値を出力し、自己の動作が逆動作のとき
は自己のフラグ保持部の内容を出力減少を不可とするも
のとして下限リミット値を出力する機能。
9.1記a−f以外の場合、自己のフラグ保持部の内容
を出力の増加減少のいずれも可とするものとして自己の
出力値をそのまま出力する機能。
以下、実施例によって本発明の詳細な説明する。
第1図は、本発明実施例の概念的構成図である。
第1図において、1および2はカスケード接続された2
つの調節計ユニットであって、それぞれ計算機のプログ
ラムによってその機能が実現されるものであり、1が上
流の調節計ユニット、2が下流の調節計ユニットである
。第1図においては2つの調節計ユニットしか示されて
いないが、調節計ユニットは3つ以上のものを多段にカ
スケード接続してよい。これら調節計ユニットの相互接
続も計算機のプログラムによって行なわれる。
調節計、ユニット1において、11は調節動作部であっ
て、PID制御演算のなどを行なって制御出力の値を求
める部分、21は出力処理部であって、調節動作部11
の出力信号について後に述べるような処理をする部分で
ある。31は測定値保持部、41は設定値保持部、51
は出力値保持部である。測定値保持部31に保持された
測定値と設定値保持部41に保持された設定値との偏差
にもとづいて調節動作部11の制御演算が行なわれ、そ
の出力信号が出力処理部21で処理されて出力処理部5
1に保持される。出力処理部51の゛保持値は下流の調
節計ユニット2に設定値として与えられる・。、 測定値から設定値を引いたものを偏差とし、この偏差が
正のとき出力値が増加するものを正動作とし、負の偏差
に対して出力値が増加するものを逆動作とする。
61は調節計ユニット1の状態を表わすフラグを保持す
るフラグ保持部である。フラグは2ピツトからなる。フ
ラグ保持部61の内容も出力処理部21によって後に述
べるように処理される。フラグ保持部61に保持された
フラグは上流の調節計に対して状態表示信号として与え
られる。フラグ渣記号ATWで表す、。
下流の調節計ユニット2においても同様な構成になって
いる。下流の膳節計ユニット2のフラグATW2は上流
の調節計ユニット1の出力処理部21に与えられ、出力
処理の参照情報として利用される。下流の調節計ユニッ
ト2はカスケード接続の最下流のものであるので、その
出、力保持部52の保持値はプロセスの操作端に与えら
れる。もしこの調節計ユニットがカスケード接続の途中
の段階のものであるときは、その保持値はさらに次の段
の調節計ユニットに設定値として与えられる。
、カスケード接続は、オペレータの操作により手動的に
、舎るいはプロセスのシーケンスにより自動的に、形成
(クローズ)あるいは切り離しくオ・−ブン)が行なわ
れる。オープン、クローズの状態は各調節計ユニットに
おいて認識できるようになっている。
各調節計において出力処理部5i(i −1、2)にお
ける信号処理は次−のように行なわれる。処理のフロー
チャート−を第2図に示す。     −第2図におい
て、まず段1111において出力先がオープンかどうか
が判定される。上流の調節計ユニット1においては、下
流の調節計ユニット2とのカスケード接続がオーブンの
とき出力光オープンであり、下流の調節計ユニット2に
おいては、プロセスの操作端が手動操作状態などにある
とき出力光オープンである。
出力光オープンのときは段11A1に分岐してフラグA
TWの内容を(1、1)−する。フラグATWのビット
の意味は次のとおりである。すなわち、最初のビットが
出力増加の可否を表し、次のビットが出力減少の可否を
表し、いずれもビットの内容が1の場合は不可、Oの場
合は可である。
いまフラグATWを(1、1)に設定したので、出力は
増加も減少もできないことを表す。このフラグは上流の
調節計ユニットに状態表示信号として与えられる。そし
て次に段1iA2で出力ドラッキングを行なう。出力ド
ラッキングとは出力光において実際に作用している信号
に調節計ユニットの出力の鎧を一致させることである。
これは、調節計ユニット1においては、カスケード・オ
ープンにより単独モードで動作している調節計ユニット
2の設定値に出力信号を一致させることであり、調節計
ユニット2においては、手動操作などにより操作端に実
際に作用している操作信号に一致させることである。こ
のような出力ドラッキングによって、出力光オープンの
ときのリセット・ワインドアップが防止され、またカス
ケード制御再開のときの出力変動が防止される。
出力光オープンでないときは、段1l12に分岐して下
流の調節計から与えられる出力光の7ラグATWの内容
を判定し、そのフラグATWの内容に応じて4通りに分
岐する。
出力光のフラグATWが(1、1)のときは段1iA1
に分岐して前記の場合と同様な処理を行う。
出力光のフラグが(1’、’1)であることにより出力
値の増加も減少も不可であることが示されているので、
出力値は出力光の値にトラッキングさせ、リセット・ワ
インドアップを防止する。またフラグATWを(’1 
、’1 )とすることにより、この調節計ユニットに対
する上流の調節計ユニットの出力も増加減少いずれも不
可であることを表示する。
このフラグにより上流の調節計ユニットも同様な処理に
より出力ドラッキングを行なう。
出力光のフラグATWが(0、0)であるときあるいは
フラグが規定されていないときは、出力光では増加減少
どちらの出力値でも許容できることを表している。その
場合は段階B1に分岐する。
なおフラグが規定されていないということは、その調節
計ユニットが最下流のものであることを意味している。
したがって調節計ユニット2においては出力光のフラグ
はない。段1if1において、これから出力しようとす
る出力値が上限リミットを越えているかどうか判定され
る。上限リミットを越えているときは後に述べる段@c
2に分岐し、越えていないときは段182に分岐して出
力値が下限リミットを割っているかどうか判定する。下
限リミットを割っているときは後に述べる段階D2に分
岐し、割っていないときは段[83に分岐してフラグA
TWを(0、0)にし、次の段!iB4でそのままの出
力値を出力する。つまりこの場合は上限および下限のリ
ミット内にある限り、増加減少どちらの出力値も下流に
与えられる。またフラグは上流の調節計ユニットに対し
て、この調節計ユニットが増加減少いずれの出力値でも
許容できることを表示する。
出力光のフラグATWが(1、O)であるときは、出力
光では増加する出力値を許容できないことを意味してい
る。この場合は、段ICIに分岐して出力値の変化方向
が増加であるかどうか判定する。増加でない場合は出力
光が許容できる出力なので、段階81に分岐してそれ以
降のフローにしたがい前記と同様な処理・が行われる。
これに対して増加である場合は段11c2に分岐して調
節動作の正逆の判定が行われる。段階C2には、出力光
のフラグATWが(0、0)の場合で出力値が上限リミ
ットを越えたときにも段1iB1から分岐してくる。
出力光のフラグATWが(0、1)であるときは、出力
光では減少する出力値が許容できないことを意味してい
る。この場合は段IDIに分岐して出力値の変化方向が
減少であるかどうか判定される。減少でないときは、出
力光で許容できるものなので、段階B1に分岐してそれ
以降のフローにしたがった処理を行い、減少である場合
は段階D2に分岐して調節動作の正逆を判定する。段階
D2には、出力光のフラグATWが(0、0)のときで
出力値が下限リミットを割ったときにも段11B2から
分岐してくる。
段111c2およびD2において逆動作と判定された場
合は、それぞれ段111c3 、tJよび段階D3に分
岐して、フラグA丁Wをそれぞれ<i 、 o >およ
び(0,1)とするが、正動作の場合はそれぞれ段[0
3およびC3に分岐して、それぞれ(0゜1)および(
1、O)とする。すなわち出力光のフラグが増加または
減少のどちらかの出力を不可とする場合は、自己のフラ
グは、自己の動作が逆動作である場合は出力光と同じに
し、正動作の場合は・出力光と反対にする。
このようなフラグの設定の意味するところは次のとおり
である。たとえば出力光のフラグが(1゜0)であって
増加する出力値を不可としているとき、そのような出力
を生じるのは、この調節計ユニットが逆動作の場合は偏
差が負になったときすなわち設定値が増加したときであ
り、正動作の場合は偏差が正になったときすなわち設定
値が減少したときである。したがって出力光にとって不
可な出力を生じないためには、逆動作の場合は設定値の
増加を不可とし、正動作の場合は設定値の減少を不可と
しなければならない。設定値は上流の調節計ユニットか
ら与えられるから、フラグによって上流の調節計の出力
を規制會る。そこでそれぞれフラグを(1、O)および
(0,1)とするのである。出力光のフラグが(o 、
 i )のときはビットの1とOが入れ代り増加と減少
が入れ代るだけで同じことがいえる。
動作の正逆を考慮したフラグの設定は、出力値が上下限
のリミットを外れたときにも同様にして行なわれる。
このようにして、調節動作の正逆にかかわらず、出力光
にとって不可な出力を生じさせる設定値、または上下限
のリミットから外れる出力を生じさせる設定値を不可と
し、出力光にとって可である出力を生じさせる設定値、
または上下限リミットの範囲内に戻る出力を生じさせる
設定値を可とするフラグが得られる。
このようにフラグを設定した後に、段階C4に分岐して
上記のフラグの設定が出力値が上下限のリミットを外れ
たために行なわれたのかどうかを判定し、そうである場
合には段階B4に分岐してリミットにしたがった出力を
行ない、そうでない1合は段階A2に分岐して出力ドラ
ッキングを行なう。
このような出力処理は各調節計ユニットにおいてそれぞ
れ行なわれる。したがってカスケード・ループの各段階
の調節計ユニットはそれぞれ下流の調節計ユニットのプ
ラグにしたがって各自の出力を規制するので、出力オー
ブンの場合はもちろん出力が上下限リミットにかかる場
合にもリセット・ワインドアップが防止され、かつ出力
が上下限リミットにかかった場合、それを解除させる方
向の上流の調節計ユニットの出力はそのまま有効化され
る。すなわち、きめ細かな制御が行なえるカスケード調
節計となる。
以上、本発明を実施例によって説明したが、本発明は上
記のような実施例に限らず、特許請求の範囲内において
種々の実施の態様がありうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明実施例の概念的な構成図、第2図は、
1本発明実施例の動作説明図である。 1・・・上流の調節計ユニット、11・・・調節動作部
、21・・・出力処理部、31・・・測定値保持部、4
1・・・設定値保持部、51・・・出力値保持部、61
・・・フラグ保持部、2・・・下流の調節計ユニット。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 計算機のプロクラムによって機能が実現される複数の調
    節計ユニットをカスケード接続して構成されるカスケー
    ド調節計において、各調節計ユニットは許容できない上
    流の調節計ユニットの出力の資化方向を表示するフラグ
    を保持するフラグ保持部と、測定値と設定値との偏差□
    にもとづ(Xで正動作または逆動作により制御用の出力
    値を求める調節動作部と、下流の調節計ユニットのフラ
    グ保持部の内容と調節吐出刃先の接続状態と出力の上下
    限リミット値とにしたがって調節動作部の出力値を下記
    の機能にしたがって処理する出力処理部とを有すること
    を特徴とするカスケード調節針。 a、出力光の接続がオープンの場合、フラグ保持部の内
    容を出力の増加減少のいずれもを不可とするものとして
    出力ドラッキングを行なう機能。 b、下流の調節計ユニットのフラグが出力の増加減少の
    いずれをも不可としている場合、自己のフラグ保持部の
    内容をそれと同一の内容にして出力ドラッキングを行な
    う機能。 C0下流の調節計ユニットのフラグが出力の増加を不可
    としているときでかつ自己の出力値が増加方向にある場
    合、自己の動作が正動作のときは自己のフラグ保持部の
    内容を出力減少を不可とするものとして出力ドラッキン
    グを行ない、自己の動作が逆動作のときは自己のフラグ
    保持部の内容を出力増加を不可とするものとして出力ド
    ラッキングを行なう機能。 d、下流の調節計ユニットのフラグが出力の減少を不可
    としているときでかつ自己の出力値が減少方向にある場
    合、自己の動作が正動作のときは自己のフラグ保持部の
    内容を出力増加を不可とするものとして出力ドラッキン
    グを行ない、自己の動作が逆動作のときは自己のフラグ
    保持部の内容を出力減少を不可とするものとして出力ド
    ラッキングを行なう機能。 e、上記a−d以外の場合で自己の出力値が上現リミッ
    トにかかった場合、自己の動作が正動作のときは自己の
    フラグ保持部の内容を出力減少を不可とするものとして
    上現リミット値を出力し、自己の動作が逆動作のときは
    自己のフラグ保持部の内容を出力増加を不可とするもの
    として上現リミット値を出力する機能。 t、上記a−d以外の場合で自己の出力値が下限リミッ
    トにかかった場合、自己の動作が正動作のときは自己の
    フラグ保持部の内容を出力増加を不可と゛するものとし
    て下限リミット値を出力し、自己の動作が逆動作のとき
    は自己のフラグ保持部の内容を出力減少を不可とするも
    のとして下限リミット値を出力する機能。 Q、上記a−f以外の場合、自己のフラグ保持部の内容
    を出力の増加減少のいずれも可とするものとして自己の
    出力値をそのまま出力する機能。
JP2774182A 1982-02-23 1982-02-23 リセット・ワインドアップを防止したカスケ−ド調節計 Granted JPS58144904A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60239802A (ja) * 1984-05-15 1985-11-28 Yokogawa Hokushin Electric Corp 制御システムの制御切換方法
JP2008085699A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Kyocera Corp 高周波用終端抵抗基板および電子装置
JP2009122973A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Nireco Corp 走行ウェブ位置制御装置及びその方法
JP2011039919A (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 Yokogawa Electric Corp プロセス特性変化に対応できる制御方法および制御装置
JP4887377B2 (ja) * 2005-12-29 2012-02-29 サン−ゴバン グラス フランス 少なくとも1つの発光ダイオードを含む発光構造体、その製造法および用途

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