JPS6022203A - プロセス制御装置 - Google Patents

プロセス制御装置

Info

Publication number
JPS6022203A
JPS6022203A JP13154783A JP13154783A JPS6022203A JP S6022203 A JPS6022203 A JP S6022203A JP 13154783 A JP13154783 A JP 13154783A JP 13154783 A JP13154783 A JP 13154783A JP S6022203 A JPS6022203 A JP S6022203A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
type
control
speed
output signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13154783A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Hiroi
広井 和男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP13154783A priority Critical patent/JPS6022203A/ja
Publication of JPS6022203A publication Critical patent/JPS6022203A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/32Automatic controllers electric with inputs from more than one sensing element; with outputs to more than one correcting element

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、他の制御対象に加えられる操作信号により自
己の制御量が変化する干渉作用のある制御対象を制御す
るプロセス制御装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕 ひとつのプラントには複数の制御系があり、これら制御
系の中には互に干渉を生ずるものがある。
すなわち、ある制御系の操作信号を変化させると、その
影響が他の制御系に及んで制御結果を乱す。
例えば、化学プラントにおける蒸留塔での塔頂温度制御
系と塔底温度制御系や工業炉での右側温度制御系と左側
温度制御系がある。これら独立した制御系に相互干渉が
おこると■相互干渉の変動によるエネルギー損失■この
ようなプロセスで製造された製品の品質低下を招くとい
う問題があり、このような相互干渉を除去する必要があ
る。
第1図に従来の非干渉の制御装置を示す。2つの制御系
1,2があり相互干渉をおこす。制御系1の設定値SV
、と、検出器13で制御量X!を検出したプロセス値P
v1とを比較器15で比較して偏差を取り出し、これを
調節演算部16でP(比例)I(積分)D(微分)演算
をした後、加算器17で減算し、操作信号MY、を得る
。この操作信号MV、は制御対象に加えられ、制御対象
の伝達要素19を経たものと、制御系2の操作信号MY
、による干渉の伝達要素101を経たものとが加算器1
8で加算さnて制御量X、となる。
制御系2の操作信号MY、が変化すると、伝達要素10
1を介して制御系1の制御量X1に影響を与える。この
影響、すなわち干渉を排除するために非干渉要素100
を設けて相殺するようにする。
同様に制御系2においても、制御系1の操作信号MV、
が変化すると、伝達要素201を介して制御系2の制御
量X、に影響を与えるため、非干渉要素200を設けて
相殺するようにしている。
この非干渉要素100,200の伝達関数GM1jGM
2をめる。。制御量X1 、X、は次式の如くなる。
Xl = (GI 0M2・G2□)Y□+(G21 
GMI・G1)Y2・・・(1) xt = (cm2−0M2・G2)Y□+(G2−0
M2・G1□)Y2・・・(2) 制御系1の声1j御量X、が制御系2の調節演算部26
の出力信号Y、の影響を受けなくなればよいから、(1
)式より (G21− GM、・G1)Y2=0 、’、G、1=工 6m ・・・(3) が成立する。同様に制御系20制御MX2が制御系2の
調節演算部16の出力信号Y、の影響を受けなくなれば
よいから(2)式より (0□2 0M2・G2)Y2=0 が成立する。
伝達関数G、、G2.G、、tG、、を−次遅nの式で
近似して、 とすると、(3)、(4)式より伝達関数GM、#GM
2は、・・・(5) となる。通常T1≦T□、T、≦TI!であり、GM1
#GM2は遅れ補償となる。GMl、0M2を(5) 
、 (6)式のように定めて、制御系1,2間の干渉を
防止しようとしている。
しかしながら、従来は位置形の信号を演算する方式であ
るため、■コントローラの自動/′手動切換時のバラン
スレスバンプレス切換が非常に複雑である■フイ、−ド
フォワード制御、ループゲイン補正、弁特性補正などの
他の信号との組合せが非常に複雑である、という問題が
あった。また従来は、負荷変化、干”製置の変化による
制御ループのゲインの自動補正がなされていないという
問題があり、工業的プロセスへの制御装置として致命的
な欠陥を有していた。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、他の制御
系からの干渉による影響を除き、バランスレスバンプレ
ス切換や他の信号との組合せを容易におこなえ、負高変
化、干渉量の変化による制御ループゲインの自動修正を
おこなうことができるプロセス制御装置を提供すること
を目的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために本発明によるプロセス制御装
置は、設定値と制御量とを比較し制御偏差信号を出力す
る比較部と、この制御偏差信号を速度制御演算し速“変
形調節出力信号を出力する調節演算部と、前記他の制御
対象に加えられる操作信号を入力し、前記干渉作用を相
殺するような所定の伝達特性を有する非干渉要素と、こ
の非干渉要素からの出力信号を速度形の出力信号に変換
する位置形/速度影信号変換部と、前記速度形調節出力
信号から、この位置形/速度影信号変換部の速度形出力
信号を減算する減算器と、この減算器からの速度影信号
を位置形の操作信号に変換する速度形/位置影付号変換
部とを備え、この速度形/位置影付号変換部からの操作
信号により前記制御対象を制御することを特徴きする。
また本発明によるプロセス制御装置は、前記非干渉要素
からの出力信号と、自己の制御対象への操作信号との加
算信号を、所定の関数により変換して、制御ループゲイ
ン修正係数として出力する関数変換部と、この関数変換
部により出力された制御ループゲイン修正係数を、前記
調節演算部から出力された速度形調節出力信号に乗する
乗算器とを更に備え、前記減算器は、この乗算器の出力
信号から前記位置形/速度影信号変換部の速度形出力信
号を減算することを特徴とする。
〔発明の実譬例〕
本発明の第1の実施例によるプロセス制御装置を第2図
に示す。本実施例では制御系1の方だけを非干渉化して
いる。これは、相互干渉する制御系の双方を非干渉化す
ると、設定値が急激に変化した場合に双方の制御系の過
渡的振動が激しくなるリンギング等の問題を生ずるため
実際には重要なプロセス量のみ非干渉化する場合が多い
ためである。制御系1の方が重要であるとする。制御系
1の設定値Sv1と、検出器13で制御量X、を検出し
たプロセス値Pv1とを比較器15で比較し偏差を取り
出し、その偏差信号を速度形PID調節演算部41に入
力する。速度形PID調節演算部41は速度形調節出力
信号ΔCnを加算器42へ出力する。一方、制御系2の
位置形操作信号MV、を非干渉要素100にて干渉作用
を相殺するような位置形の出力信号Dnに変換する。こ
の位置形の出力信号Dnは位置形/速度影信号変換部4
3により速度形の出力信号ΔDnに変化され加算器42
に入力される。加算器42は速度計調節出力信号ΔCn
から速度計出力信号ΔDnを減算し、速度形/位置影付
号変換部44に入力する。
速度形/位置影付号変換部44は入力した速度形出力信
号ΔMv1n(=△Cn−△Dn)を位置形の信号に変
換し、この信号を操作信号MV1nとして、制御系10
制御対象を制御する。
こめように本実施例ではPID調節演算を速度形とし、
非干渉要素°100からの出力信号も速度形として合成
する点に特徴がある。これは非干渉要素100の位置関
数GM1は、(5)式と同様にであり、一般にT1≦T
□が成立し、非干渉要素100は遅れ補償となることか
ら、速度形化演算が可能となるからである。速度形演算
とすれば、バランスレスバンプレス切換や他の信号トの
組合せが容易になる。
本発明の第2の実施例によるプロセス制御装置を第3図
に示す。本実施例では第1の実施例に加えて制御ループ
ゲインを自動修正する。制御系1の設定値SV、とプロ
セス値Pv1とを比較器15で比較し偏差を取り出し、
その偏差信号を速度形PID調節演算部41に入力する
。速度形PID調節演算部41は速度形調節出力信号Δ
Cnを乗算器51に出力する。一方、制御系2の位置形
操作信号MV、を非干渉要素100にて干渉作用な相殺
するような位置形の出力信号1)nに変換する。
この出力信号Dnは位置形/速度影信号変換部43によ
り速度計の出力信号△Dnに変換され加算器42に入力
される。また出′力信号Dnは制御系1の操作信号Mv
1nと加算器52で加算され、その加算された合成信号
は、関数変換部53にて関数変換され、制御ループゲイ
ン修正係数Knを乗算器♂1に出力する。この関数変換
部53の関数式については後述する。乗算器51では速
度形調節出力信号ΔCnに制御ループゲイン修正係数K
nを乗じて、その出力信号KnXΔCnを加算器42に
出力する。加算器42は、出力信号KnX△Cnから速
度形出力信号ΔDnを減算し、速度形/位置影付号変換
部44に入力する。速度形/位置影付号変換部44は入
力した速度形出力信号ΔMV1n(=KnXΔCn−△
Dn )を位置形の信号に変換し、この信号を操作信号
W1nとして、制御系10制御対象を制御する。
相互干渉するような制御としては、例えば温度制御や成
分制御があるが、このような制御における制御ループの
ゲインには負荷の大きさにより大きく異なる。
すなわちゲインには、 きざ) となる。したがって関数変換部53では、操作信号MV
、と他の制御系2からの干渉量である出力信号Dnとの
合成信号MY1+Dnを所定の関数式により変換し、制
御ループゲイン修1正係数Knを得る。この関数式とし
ては、例えば■入力を2とし、PIDパラメータ調整時
の入力2を20としてKn = Z / Z oなる式
■入力2の変化に対する制御ループゲイryKをめてそ
れを折線近似しに式、などがある。
このように、不実施例では、干渉作用なく制御するとと
もに、負荷変化や干渉量変化によるゲインを自動的に修
正できる。
〔発明の効果〕
以上の通り本発明によれば、非干渉補償が遅れ補償とな
ることから速度形に変換して演算処理することにより、
■カスケード/自動7乎動のモード切換が完全にバラン
スレスバンプレスにでき、■他の信号との組合せ、特性
補正、ゲイン補正などが容易におこなえる。
また負荷の大きさと干渉量の大きさとの合成信号に応じ
た制御ループゲインを自動修正することにより、■負荷
の大きさが変化してもゲインが修正され、制御性を最適
に保つことができ、■干渉量が変化しても、非干渉化す
るとともにゲインを自動修正し、制御性を最適に保つこ
とができる。
したがって制御性を極限まで向上することができ、/ラ
ントの省資源、省エネルギ、生成物の品質の向上を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のプロセス制御装置のブロック図、第2図
は本発雪の第1の実施例によるプロセス制御装置のブロ
ック図、第3図は本発明の第2の実施例によるプロセス
制御装置のブロック図である。 1 、2−・・制御系、15,257−・加算器、16
゜26−・・調節演算部、17.27・・・加算器、1
9゜29.101,201−・・伝達要素、41−・速
度形PID調節演算部、42・・・加算器、43・・・
位置形/速度影信号変換部、44・・・速度形/位置影
付号変換部、51・・・乗算器、52・・・加算器、5
3・・・関数変換部、100,200・・・非干渉要素
。 出願人代理人 猪 股 清 第2図 制イ佃系2 制御系1 ぁ14.□イ、 第3図 □jやイ1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、他の制御対象に加えられる操作信号により自己の制
    御量が変化する、前記他の制御対象からの干渉作用のあ
    る制御対象を制御するプロセス制御装置において、 設定値と制御量とを比較し制御偏差信号を出力する比較
    部と、 この制御偏差信号を速度制御演算し速度形調節出力信号
    を出力する調節演算部と、 前記他の制御対象に加えられる操作信号を入力し、前言
    屯干渉作用を相殺するような所定の伝達特性を有する非
    干渉要素と、 この非干渉要素からの出力信号を速度形の出力信号に変
    換する位置形/速度影信号変換部と、前記速度形調節出
    力信号から、この位置形/速度影信号変換部の速度形出
    力信号を減算する減算器と、− この減算器からの速度影信号を位置形の操作信号に変換
    する速度形/位置影付号変換部とを備え、 この速度形/位置影付号変換部からの操作信号により前
    記制御対象を制御することを特徴とするプロセス制御装
    置。 2、他の制御対象に加えられる操作信号により自己の制
    御量が変化する、前記他の制御対象からの干渉作用のあ
    る制御対象を制御するプロセス制御装置において、 設定値と制御量とを比較し制御偏差信号を出力する比較
    部と、 この制御偏差信号を速度制御演算し速度形調節出力信号
    を出力する調節演算部と、 前記他の制御対象に加えられる操作信号を入力し、前記
    干渉作用を相殺するような所定の伝達特性を有する非干
    渉要素と、 この非干渉要素からの出力信号を速度形の出力信号に変
    換する位置形/速度影信号変換部と、前記非干渉要素か
    らの出力信号と、自己の制御対象への操作信号との加算
    信号を、所定の関数により変換して、制御ループゲイン
    修正係数として出力する関数変換部と、 この関数変換部により出力された制御ループゲイン修正
    係数を、前記速度形調節出力信号に乗する乗算器と、 この乗算器の出力信号から、前記位置形/速度影信号変
    換部の速度形出力信号を減算する減算器と、 この減算器からの速度影信号を位置形の操作信号に変換
    する速度形/位置影付号変換部とを備え、 この速度形/位置影付号変換部からの操作信号により前
    記制御対象を制御することを特徴とするプロセス制御装
    置。
JP13154783A 1983-07-19 1983-07-19 プロセス制御装置 Pending JPS6022203A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13154783A JPS6022203A (ja) 1983-07-19 1983-07-19 プロセス制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13154783A JPS6022203A (ja) 1983-07-19 1983-07-19 プロセス制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6022203A true JPS6022203A (ja) 1985-02-04

Family

ID=15060624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13154783A Pending JPS6022203A (ja) 1983-07-19 1983-07-19 プロセス制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6022203A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8268919B2 (en) 2006-10-06 2012-09-18 Toagosei Co., Ltd. Polymer for detecting fingerprint, method of producing the same, composition for detecting fingerprint and method of detecting fingerprint using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56127203A (en) * 1980-03-13 1981-10-05 Toshiba Corp Feed forward control method
JPS5892002A (ja) * 1981-11-26 1983-06-01 Fuji Electric Co Ltd Pid制御方式
JPS58207103A (ja) * 1982-05-28 1983-12-02 Nippon Kokan Kk <Nkk> 複数制御系の非干渉制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56127203A (en) * 1980-03-13 1981-10-05 Toshiba Corp Feed forward control method
JPS5892002A (ja) * 1981-11-26 1983-06-01 Fuji Electric Co Ltd Pid制御方式
JPS58207103A (ja) * 1982-05-28 1983-12-02 Nippon Kokan Kk <Nkk> 複数制御系の非干渉制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8268919B2 (en) 2006-10-06 2012-09-18 Toagosei Co., Ltd. Polymer for detecting fingerprint, method of producing the same, composition for detecting fingerprint and method of detecting fingerprint using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5796609A (en) Method and apparatus for internal model control using a state variable feedback signal
CN108873704B (zh) 基于预测跟踪微分器的线性自抗扰控制器的设计方法
EP0192245A2 (en) Process controller having an adjustment system with two degrees of freedom
KR0135586B1 (ko) 프로세스제어방법 및 그 장치
JPS6022203A (ja) プロセス制御装置
JPS63262703A (ja) 制御系の汎用性時間差比較補償方法及び装置
JPH0562361B2 (ja)
JP2635754B2 (ja) プロセス制御装置
JPS629405A (ja) プロセス制御装置
JPS60218106A (ja) 制御装置
JPS59163604A (ja) プロセス制御装置
JPH01248205A (ja) プロセス制御装置
JPH01239602A (ja) プロセス制御装置
JP2885544B2 (ja) むだ時間補償制御装置
JPH0338702A (ja) フィードフォワード制御装置
JPH04241002A (ja) フィードフォワード制御装置
JPS631604B2 (ja)
JPH05265515A (ja) インターナルモデルコントローラ
JPH05158486A (ja) 騒音制御装置
JPS631603B2 (ja)
KR910000610B1 (ko) 조절방식을 갖는 프로세스 제어장치
JPH04312101A (ja) 2自由度形調節装置
JPH09179602A (ja) 目標値フィルタ形2自由度pid調節装置
JP2645112B2 (ja) ゲイン適応形制御装置
JPS629404A (ja) プロセス制御装置