JPS58169202A - プロセス制御装置 - Google Patents
プロセス制御装置Info
- Publication number
- JPS58169202A JPS58169202A JP5281882A JP5281882A JPS58169202A JP S58169202 A JPS58169202 A JP S58169202A JP 5281882 A JP5281882 A JP 5281882A JP 5281882 A JP5281882 A JP 5281882A JP S58169202 A JPS58169202 A JP S58169202A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
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- circuit
- deviation
- output
- differential
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- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B5/00—Anti-hunting arrangements
- G05B5/01—Anti-hunting arrangements electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- 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】
この発明は、被制御系の測定値をあらかじめ設定した設
定値と比較し、その演算結果にもとづいて制御出力を出
すプロセス制御装置に関する。
定値と比較し、その演算結果にもとづいて制御出力を出
すプロセス制御装置に関する。
ＰＩＤ動作方式のプロセス制御装置に訃いては、修正動
作を速ぐするため、微分先行形の演算方式を採ることが
多い・。この微分先行方゛式は、設定値ＳＰと測定値Ｐ
Ｖとの差、すなわち偏差に対して微分演算を行う偏差微
分先行方式と、測定値Ｐ■に対して微分演算を行う測定
値微分先行方式とに大別される。
作を速ぐするため、微分先行形の演算方式を採ることが
多い・。この微分先行方゛式は、設定値ＳＰと測定値Ｐ
Ｖとの差、すなわち偏差に対して微分演算を行う偏差微
分先行方式と、測定値Ｐ■に対して微分演算を行う測定
値微分先行方式とに大別される。
り「に、これらの方式にもとづく制御動作を検討する。
いま、微小な偏差で安定に制御されているプロセス系を
ｌｌ１５ｉ１する。この系に対して設定値を変更する場
合を考えると、偏差微分先行方式では、ステップ状に変
化した偏差に対して微分動作が作用するので、九とえば
第１図に示すように、設定値の変更時に出力を大きく変
化させて、急速に偏差を修正する動作が行われる。これ
に対して一定値黴分先行方式を用いると、ｊｉｌ［と同
じ設定値変更を行り九場合でも、第２図に示す・ように
１偏差のステップ状変化も直接には出力の大きな変化を
引起さず、積分作用による出力変化が測定値の変化を促
し、その測定値の小さな変化に対する微分動作で出力を
変化させることになるので、この出力変化はゆ−るヤか
である。
ｌｌ１５ｉ１する。この系に対して設定値を変更する場
合を考えると、偏差微分先行方式では、ステップ状に変
化した偏差に対して微分動作が作用するので、九とえば
第１図に示すように、設定値の変更時に出力を大きく変
化させて、急速に偏差を修正する動作が行われる。これ
に対して一定値黴分先行方式を用いると、ｊｉｌ［と同
じ設定値変更を行り九場合でも、第２図に示す・ように
１偏差のステップ状変化も直接には出力の大きな変化を
引起さず、積分作用による出力変化が測定値の変化を促
し、その測定値の小さな変化に対する微分動作で出力を
変化させることになるので、この出力変化はゆ−るヤか
である。
一般に、小形の炉のように応答の速いプロセス系では、
立上９が速く、かつオーバーシュートがないというよう
な連中かな制御が求められ、このため偏差微分方式の制
御装置が多く用いられる。
立上９が速く、かつオーバーシュートがないというよう
な連中かな制御が求められ、このため偏差微分方式の制
御装置が多く用いられる。
一方、プログラム調節針においては、折線パターン状の
設定値にもとづいて制御するのであるから、ステップ状
あるいはランプ状に設定値をしばしば変更しなければな
らない。とくにランプ部の制御においては、調節針が自
ら偏差をつくシ出すことになるので、偏差微分先行方式
の調節針では、この偏差が出力にリップルを生じさせる
ことになる。
設定値にもとづいて制御するのであるから、ステップ状
あるいはランプ状に設定値をしばしば変更しなければな
らない。とくにランプ部の制御においては、調節針が自
ら偏差をつくシ出すことになるので、偏差微分先行方式
の調節針では、この偏差が出力にリップルを生じさせる
ことになる。
これはとくにデジタル演算方式の調節針において顕著で
ある。このような微分動作による出力のリップルは、操
作端がモータヤパルブの場合にはハンチング動作を生じ
る原因となシ、またヒータの場合でも温度のムラやゆら
ぎを生じるなど、制御上から４問題が多い。さらにステ
ップ状の設定値変更は出力の過大な変化をもたらし、測
定値のオーＡ−Ｘ／ｚ）を引起しやすい。
ある。このような微分動作による出力のリップルは、操
作端がモータヤパルブの場合にはハンチング動作を生じ
る原因となシ、またヒータの場合でも温度のムラやゆら
ぎを生じるなど、制御上から４問題が多い。さらにステ
ップ状の設定値変更は出力の過大な変化をもたらし、測
定値のオーＡ−Ｘ／ｚ）を引起しやすい。
との重刷は、上記のような従来の欠点を除去するために
なされたもので、設定値を１次または２次遅れフィルタ
を通すことにょシ設定値の変更にもとづくステップ状の
変化を緩和し、この緩和された設定値にもとづいて偏差
微分処理を行うととによって、偏差微分先行方式がもつ
速やかな制御性という轡畏を生かしながら、ランプ部に
おける出力リップルの低減およびオーバーシュートの防
止を達成し得るプ藁セス制御装置を提供することを回的
としている。
なされたもので、設定値を１次または２次遅れフィルタ
を通すことにょシ設定値の変更にもとづくステップ状の
変化を緩和し、この緩和された設定値にもとづいて偏差
微分処理を行うととによって、偏差微分先行方式がもつ
速やかな制御性という轡畏を生かしながら、ランプ部に
おける出力リップルの低減およびオーバーシュートの防
止を達成し得るプ藁セス制御装置を提供することを回的
としている。
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第３図において符号１は、ＴｄＬ）−１ で表わされる１次遅れまたは２次遅れ特性を有する逼れ
フィルタである。この逼れフィルターは、図示しない設
定値発生回路から送られ九設定値ＳＰがステップ状に変
頁省れた場合、その変化を緩和し九設定値８ＰＩを比較
回路２に供給する。この比較回路２は、プロセス系から
任意のセンサを用−て取出した測定値ＰＶを上記の緩和
され九設定値畠Ｐ′と比較し、その偏差上水す偏差信号
Ｅを発生する。６は、 Ｔｍ＆＋１ αＴ愈８＋１ を演算する微分演算回路、４は、 ＩＳ の演算を行う比例演算回路、５は 担 １ の演算を行う積分演算回路、６は比較回路、７はの演算
を行う演算回路である。
する。第３図において符号１は、ＴｄＬ）−１ で表わされる１次遅れまたは２次遅れ特性を有する逼れ
フィルタである。この逼れフィルターは、図示しない設
定値発生回路から送られ九設定値ＳＰがステップ状に変
頁省れた場合、その変化を緩和し九設定値８ＰＩを比較
回路２に供給する。この比較回路２は、プロセス系から
任意のセンサを用−て取出した測定値ＰＶを上記の緩和
され九設定値畠Ｐ′と比較し、その偏差上水す偏差信号
Ｅを発生する。６は、 Ｔｍ＆＋１ αＴ愈８＋１ を演算する微分演算回路、４は、 ＩＳ の演算を行う比例演算回路、５は 担 １ の演算を行う積分演算回路、６は比較回路、７はの演算
を行う演算回路である。
ただし
Ｓニラプラス演算子
Ｔｄ：遅れ時定数
Ｔｌ：積分時定数
Ｔｌ：微分時定数
α：微分定数
Ｋｌ：比例ゲイン
いま、第４図に示すように、時刻Ｔｏにおいて設定値が
ｆｓＰｌからＳＦ３にステップ状に変更されたとすると
、遅れフィルターを通ることによって、緩和されｆＩ−
設定値ＳＰ’は破線で示すようにゆるやかに変化するも
のとなる。また、デジタル演算によって得られたランプ
状設定部は、第５図にその・一部を拡大して示すように
階段状の変化を示し、このような変化に対応する微分出
力は、第６図のように鋭いリップルを有するが、遅れフ
ィルタ１を通過した８Ｆ’はｗ、７図のようＫなり、階
段的変化が緩和され、オーバーシュートも防止されてい
る。
ｆｓＰｌからＳＦ３にステップ状に変更されたとすると
、遅れフィルターを通ることによって、緩和されｆＩ−
設定値ＳＰ’は破線で示すようにゆるやかに変化するも
のとなる。また、デジタル演算によって得られたランプ
状設定部は、第５図にその・一部を拡大して示すように
階段状の変化を示し、このような変化に対応する微分出
力は、第６図のように鋭いリップルを有するが、遅れフ
ィルタ１を通過した８Ｆ’はｗ、７図のようＫなり、階
段的変化が緩和され、オーバーシュートも防止されてい
る。
第Ｓ図（２）、に）は、第３図に示したこの発明のプロ
グ２人制御装置において、設定値を変更したと自の制御
出力および測定値の変化をシミュレートしえもので、第
８図囚は遅れフィルタ１０時定数を６秒に１また第ａ回
部は時定数を１秒に設定した場合をそれぞれ示している
。いずれの場合にも、第１図および篇２図と比較すれば
明らかなように、設定値を変更し走時点から短時間で制
御出力が設定値に追従し、しかもオーバーシュートがき
わめて小さいことがわかる。
グ２人制御装置において、設定値を変更したと自の制御
出力および測定値の変化をシミュレートしえもので、第
８図囚は遅れフィルタ１０時定数を６秒に１また第ａ回
部は時定数を１秒に設定した場合をそれぞれ示している
。いずれの場合にも、第１図および篇２図と比較すれば
明らかなように、設定値を変更し走時点から短時間で制
御出力が設定値に追従し、しかもオーバーシュートがき
わめて小さいことがわかる。
またｊＩ９図に）、（至）、０は、第３図の装置におい
て、逼れフィルタ１の時定数をゼロ、７秒、１５秒にそ
れぞれ設定し九場合の制御実験で得られた測定値の変化
に対する一出力の変化を記録したものである。
て、逼れフィルタ１の時定数をゼロ、７秒、１５秒にそ
れぞれ設定し九場合の制御実験で得られた測定値の変化
に対する一出力の変化を記録したものである。
以上のようｋこの発明によれば、偏差微分先行方式の特
長である制御応答性の速さを生かしながら、設定値を変
更する際のチンプ部における出力リップルを低減し、か
つオーバーシュートを防止するというすぐれた効果が得
られる。
長である制御応答性の速さを生かしながら、設定値を変
更する際のチンプ部における出力リップルを低減し、か
つオーバーシュートを防止するというすぐれた効果が得
られる。
第１図は通常の偏差微分先行方式において設定値を変え
た場合の制御出力と測定値の変化を示すグラフ、第２図
は測定値微分先行方式における同様の変化を示すグラフ
、第３図はこの発明の一実施例によるプロセス制御装置
の構成を示すブロック図、第４図は第３図の装置におけ
る設定値と緩和された設定値との関係を示すグラフ、第
Ｓ図はランプ状設定部を拡大して示す波形図、＃Ｉ６図
は第５図の波形を微分演算して得られた波形を示す波形
図、第７図は第６図の波形が遅れフィルタを通ることで
変形された波形を示す波形図、第８図囚、＠はそれぞれ
第３図の装置に、おける制御出力と測定値の変化を示す
グラフ、ｊｌＩ−図（２）、＠、０は測定値と出力との
関係を示すグラフであ−る。 １・・・遅れフィルタ ２・・・比較回路 ６・・
・微分演算回路 ４・・・比例演算ＱＭ ５・・
・積分演算回路 ６・−比較回路 ７・・・演算回
路特許出願人 山武ハネクエル株式会社”：？
ｇ ｇ ｃｊ 菖 呂 ９ ００♀ト
た場合の制御出力と測定値の変化を示すグラフ、第２図
は測定値微分先行方式における同様の変化を示すグラフ
、第３図はこの発明の一実施例によるプロセス制御装置
の構成を示すブロック図、第４図は第３図の装置におけ
る設定値と緩和された設定値との関係を示すグラフ、第
Ｓ図はランプ状設定部を拡大して示す波形図、＃Ｉ６図
は第５図の波形を微分演算して得られた波形を示す波形
図、第７図は第６図の波形が遅れフィルタを通ることで
変形された波形を示す波形図、第８図囚、＠はそれぞれ
第３図の装置に、おける制御出力と測定値の変化を示す
グラフ、ｊｌＩ−図（２）、＠、０は測定値と出力との
関係を示すグラフであ−る。 １・・・遅れフィルタ ２・・・比較回路 ６・・
・微分演算回路 ４・・・比例演算ＱＭ ５・・
・積分演算回路 ６・−比較回路 ７・・・演算回
路特許出願人 山武ハネクエル株式会社”：？
ｇ ｇ ｃｊ 菖 呂 ９ ００♀ト
Claims (1)
- 設定値と測定値との差で示される偏差に対して微分演算
を行うＰＩＤ方式のプロセス制御装置において、設定値
の変更に対して１次また紘２次遅れを与えるための遅れ
フィルタを介して緩和された設定値を取出し、この緩和
された設定値に対する測定値の偏差に対して微分演算を
行う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 |
|---|---|---|---|
| JP5281882A JPS58169202A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5281882A JPS58169202A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | プロセス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58169202A true JPS58169202A (ja) | 1983-10-05 |
Family
ID=12925416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5281882A Pending JPS58169202A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58169202A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634706U (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-13 | ||
| FR2651339A1 (fr) * | 1989-08-30 | 1991-03-01 | Alsthom Gec | Dispositif d'asservissement d'un systeme a contre-reaction et application aux amplificateurs et servomecanismes. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5624604A (en) * | 1979-08-08 | 1981-03-09 | Toshiba Corp | Process control device |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP5281882A patent/JPS58169202A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5624604A (en) * | 1979-08-08 | 1981-03-09 | Toshiba Corp | Process control device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634706U (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-13 | ||
| FR2651339A1 (fr) * | 1989-08-30 | 1991-03-01 | Alsthom Gec | Dispositif d'asservissement d'un systeme a contre-reaction et application aux amplificateurs et servomecanismes. |
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