JPS6054006A - Plant controller - Google Patents

Plant controller

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Publication number
JPS6054006A
JPS6054006A JP16044683A JP16044683A JPS6054006A JP S6054006 A JPS6054006 A JP S6054006A JP 16044683 A JP16044683 A JP 16044683A JP 16044683 A JP16044683 A JP 16044683A JP S6054006 A JPS6054006 A JP S6054006A
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JP
Japan
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knowledge
plant
arithmetic processing
storage device
data
Prior art date
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Application number
JP16044683A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Wada
裕 和田
Hiroshi Motoda
浩 元田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6054006A publication Critical patent/JPS6054006A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
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  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To give stable control characteristics by using a plant simulator due to an identified plant dynamic characteristic model to determine the correction of manipulated variable determination processing procedures with knowledge retrieval each time when plant characteristics are changed. CONSTITUTION:Operation processing procedures stored in the fouth auxiliary procedure storage device 17 are executed for the purpose of identifying dynamic characteristic parameters of a nuclear reactor water supply system, where characteristics are changed, with values which are stored in a numeric date storage part 26 and are detected at past times with respect to the flow rate of supply water, the water level of the nuclear reactor, and the flow rate of main steam. When these procedures are terminated, the numerical simulation which is identified with the state after the characteristic change of a water supply control system and simulates dynamic characteristics is possible by the execution of operation processing procedures stored in the third auxiliary procedure storage device 16. Knowledges which are stored in the sixth auxiliary procedure storage device 19 and can be established by data of primise parts of knowledges are retrieved, and the processing is performed where data coinciding symbolic-logically with parts of conclusions of knowledges are stored in a symbolic knowledge storage device 23. Thus, processing procedures which give a manipulated variable are corrected.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、適応制御を可能にするプラント制御装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a plant control device that enables adaptive control.

〔発明の背景〕 プラントが多入力多出力の系となると、その制御装置を
従来のPID等の積算制御方式で最適に構成することは
困難となるが、プラント状態に応じて操作量を推論によ
り決定する制御方式は、効果的である。
[Background of the Invention] When a plant becomes a multi-input, multi-output system, it becomes difficult to optimally configure its control device using conventional integral control methods such as PID. The determined control method is effective.

プラント制御装置の制御パラメータを固定したままで、
制御中に・プラント特性に変動がある場合、制御性能は
悪化する。この事態をさけるために・演算制御方式では
・時間とともに変動するプラント特性に追従して制御装
置のパラメータを調節する適応制御方式が提案されてい
る。この方式が容易に適用可能な対象は、線型系で単−
人出刃・多入力多出力のプラントに限られ、しかも高次
の複雑な系に対しては実時間で演算を実行し適応動作を
実現することが困難である。
While the control parameters of the plant control device remain fixed,
If there are fluctuations in plant characteristics during control, control performance will deteriorate. In order to avoid this situation, an adaptive control method has been proposed that adjusts the parameters of the control device in accordance with plant characteristics that change over time. The objects to which this method can be easily applied are linear systems and simple
This is limited to plants with multiple inputs and multiple outputs, and it is difficult to perform calculations in real time and realize adaptive operation for high-order complex systems.

一方、多入力多出力系のプラントラ制御対象とする制御
装置に、プラントの制御から経験的に得た知識を用いプ
ラント状態から操作量を推論する制御方式3)を適用す
ることができる。しかし、この方式でも、線型制御理論
にもとづく演算によるパラメータ調整方法は適用できな
いので、適応制御は実現できない欠点があった。
On the other hand, control method 3) in which a manipulated variable is inferred from a plant state using knowledge obtained empirically from plant control can be applied to a control device that is a multi-input, multi-output system subject to plant controller control. However, even with this method, a parameter adjustment method using calculations based on linear control theory cannot be applied, so adaptive control cannot be realized.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、プラント制御においてプラント特性の
時間変化に追従し、安定した制御特性を与えるに好適な
プラント制御装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a plant control device suitable for following temporal changes in plant characteristics and providing stable control characteristics in plant control.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記の目的を達成するために、本発明の装置では・プラ
ント特性に変化がある毎に、同定されたプラント動特性
モデルによるプラントシミュレータを用い、操作量決定
処理手順の修正を知識検索により決定し、特性変化後の
プラント制御を安定かつ良好に継続する機能を有する。
In order to achieve the above object, the device of the present invention uses a plant simulator based on the identified plant dynamic characteristic model and determines modifications to the manipulated variable determination processing procedure through knowledge search whenever there is a change in plant characteristics. , has the function of stably and favorably continuing plant control after a change in characteristics.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を第1図により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図は、本発明のプラント制御装置をBWR原子炉給
水制御系に適用した一例の概要図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an example in which the plant control device of the present invention is applied to a BWR reactor feed water control system.

BWR原子炉給水制御系は、原子炉1の水位を一定に保
つことを目的としている。原子炉1の炉心2で発生する
熱により炉内水は沸とう蒸気となり配管P−1を介し炉
外へ出る。この蒸気による炉内水の損失を補うために配
管P−2を介し原子炉給水ポンプ3により配管P−3に
導かれた水が炉内に注入される。原子炉給水ポンプ3は
・給水ポンプ駆動軸4を介し連結された給水ポンプ駆動
タービン50回転トルクを受け駆動される。原子炉給水
流量を変化させることにより原子炉水位は調節されるの
で、原子炉給水ポンプ30回転数を給水ポンプ駆動ター
ビン5に配管P−5を介して供される蒸気流量を調節す
るために、給水ポンプ駆動タービン加減弁6を配管P−
4とP−5の間に設けその開度を調節する。給水ポンプ
駆動タービン加減弁6の開度は、給水ポンプ駆動タービ
ン加減弁開度制御器7に入力される操作量aにより定め
る。本発明によるプラント制御装置は、プラントからの
プロセス諸量を利用することを特徴とするので1本実施
例では、原子炉1への配管P−2を介した給水流量は給
水流量検出器8で電気信号に変換され給水流量信号すに
、また原子炉1の炉内水位レベルは原子炉水位検出器9
で電気信号に変換され原子炉水位信号Cに、また原子炉
1がら配管P−1を介した主蒸気流量は主蒸気流量検出
器10で電気信号に変換されこれらはプロセス諸量とし
て取扱われる。以下では、まずプロセス諸量を取込み、
操作量を出力する本発明のプラント制御装置の回路構成
を本実施により詳説し・次に具体的な処理手順を流れ図
を用いて説明する。
The purpose of the BWR reactor water supply control system is to keep the water level in the reactor 1 constant. Due to the heat generated in the core 2 of the nuclear reactor 1, water inside the reactor turns into boiling steam and exits from the reactor through the pipe P-1. In order to compensate for the loss of reactor water due to this steam, water is introduced into the reactor via pipe P-2 and led to pipe P-3 by reactor feed water pump 3. The reactor feed water pump 3 is driven by the rotational torque of a feed water pump drive turbine 50 connected via the feed water pump drive shaft 4 . Since the reactor water level is adjusted by changing the reactor feed water flow rate, in order to adjust the number of rotations of the reactor feed water pump 30 and the steam flow rate supplied to the feed water pump drive turbine 5 via the pipe P-5, The water supply pump drive turbine control valve 6 is connected to the piping P-
4 and P-5 to adjust its opening degree. The opening degree of the water supply pump drive turbine adjustment valve 6 is determined by the manipulated variable a input to the water supply pump drive turbine adjustment valve opening controller 7 . The plant control device according to the present invention is characterized in that it utilizes various process quantities from the plant, so in this embodiment, the feed water flow rate through the pipe P-2 to the reactor 1 is determined by the feed water flow rate detector 8. The water supply flow rate signal is converted into an electric signal, and the water level inside the reactor 1 is detected by the reactor water level detector 9.
The main steam flow rate from the reactor 1 via the pipe P-1 is converted into an electric signal by the main steam flow rate detector 10, and these are treated as process quantities. In the following, we will first take in the process quantities,
The circuit configuration of the plant control device of the present invention that outputs the manipulated variable will be explained in detail through this implementation, and then the specific processing procedure will be explained using a flowchart.

第1図において、電子計算機11の回路構成は主に1次
の5部分からなっている。
In FIG. 1, the circuit configuration of the electronic computer 11 mainly consists of five primary parts.

(1)演算処理装置12 (2)演算処理手順を記憶した記憶装置13乃至2 (3)記号化された知識を記憶した記号化知識記憶装置
23 (4)プラントからのプロセス諸量の入力及び操作量の
出力装置24及び25 (5)演算処理で取扱われる数値データを記憶する記憶
装置26 第1図において、演算処理装置12は・電子計算機内の
電気信号で記憶装置13乃至22に記憶された処理手順
を連結し、処理に係る数値データを数値データ記憶装置
26と交換しながら処理を進める。処理手順からの命令
に従い、演算処理装置12は数値データ記憶装置26に
記憶された数値データを操作量出力装置25に送り、電
子計算機11外部へは電気信号に変換された操作量aが
出される。同様に、電気信号にてプロセス量入力装置2
4に取込まれた。給水流量信号す及び原子炉水位信号C
及び主蒸気流量信号dは、処理手順からの命令に従い・
演算処理装置12により電気信号を介し、数値データ記
憶装置26に記憶される。また、記号化知識記憶部23
に記憶されているデータは、記号処理に適したリスト構
造であり演算処理装置12から電気信号により交換でき
るのは後述の論理演算のための処理手順を記憶した記憶
部19乃至22に従い、その処理を実行中だけである。
(1) Arithmetic processing unit 12 (2) Storage devices 13 to 2 that stored arithmetic processing procedures (3) Symbolized knowledge storage device 23 that stored symbolized knowledge (4) Input of various process quantities from the plant and Manipulated variable output devices 24 and 25 (5) Storage device 26 for storing numerical data handled in arithmetic processing In FIG. The processing steps are linked together and the processing proceeds while exchanging numerical data related to the processing with the numerical data storage device 26. According to instructions from the processing procedure, the arithmetic processing unit 12 sends the numerical data stored in the numerical data storage device 26 to the manipulated variable output device 25, and the manipulated variable a converted into an electrical signal is outputted to the outside of the computer 11. . Similarly, the process amount input device 2 uses electrical signals.
It was incorporated into 4. Water supply flow rate signal and reactor water level signal C
and the main steam flow rate signal d according to instructions from the processing procedure.
The arithmetic processing unit 12 stores the data in the numerical data storage device 26 via an electrical signal. In addition, the encoded knowledge storage unit 23
The data stored in the storage unit 12 has a list structure suitable for symbolic processing, and can be exchanged by electrical signals from the arithmetic processing unit 12 according to storage units 19 to 22 that store processing procedures for logical operations described later. is only being executed.

本実施例に示したプラント制御装置は演算処理装置12
への外部からの電源投入による動作開始時に、電気信号
を介して接続された主手順記憶装置13に記憶された演
算処理の手順に従い処理を実行開始することで起動する
。これら説明した記憶装置の他の記憶装置に記憶された
演算処理をする手段は、主手順記憶装置13に記憶され
た演算処理手順の実行中に演算処理装置12でその処理
手順の命令に従い、電気信号によ力選択され実行が開始
される。以上の本実施例における電子計算機110回路
構成のうち、以下では・主手順記憶装置13及び他の記
憶装置14乃至23に記憶された演算処理の手順を説明
する。
The plant control device shown in this embodiment is the arithmetic processing unit 12.
When the operation is started by external power application to the main procedure storage device 13, the main procedure storage device 13 is connected to the main procedure storage device 13 via an electrical signal, and starts executing the processing according to the arithmetic processing procedure stored in the main procedure storage device 13. The means for performing the arithmetic processing stored in the storage devices other than the storage devices described above is configured to perform electrical processing in the arithmetic processing device 12 according to instructions of the processing procedure during execution of the arithmetic processing procedure stored in the main procedure storage device 13. A signal is selected and execution is started. Of the circuit configuration of the electronic computer 110 in this embodiment, the following describes the arithmetic processing procedures stored in the main procedure storage device 13 and other storage devices 14 to 23.

第2図は、本実施例において主手順記憶装置13に記憶
された演算処理の手順を示した流れ図である。
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of arithmetic processing stored in the main procedure storage device 13 in this embodiment.

以下においてはプラントに水位レベル外乱が加った後の
定常値への水位レベル復帰制御を例に本実施例を説明す
る。
In the following, the present embodiment will be described using as an example water level restoration control to a steady value after a water level disturbance is applied to a plant.

第2図の流れ図のステップを順を追って説明する。ステ
ップ27は、主手順記憶装置13及び他の記憶装置及び
他の記憶装置14乃至23に記憶された演算処理で用い
られる数値パラメータを設定する。ステップ28からス
テップ33までは・プラント特性に変化がない間はパラ
メータ値CHが工でないことをステップ33で判別しく
りかえされる。ステップ28は操作量を決定する。ステ
ップ28は、第1副手順記憶装置に記憶された演算処理
手順を実行する。ステップ28の・一実施例を第4図に
示す。第4図に示した実施例では・ステップ4工は、水
位レベル復帰制御が開始されてからの時間を判別し・あ
る時刻t1に致ると操作量をulにするよう数値データ
記憶装置26に数値を記憶する。第2図にもどり説明す
る。ステップ29は、数値データ記憶装置26に記憶さ
れた操作量の値を操作量出力装置25に書き込む。操作
量出力装置25は書き込まれたデータを電気信号aに変
換しプラントの制御器7に送る。プラントはこの操作量
aによりプロセス量が変化するので、ステップ30は時
間ΔTだけ後に時刻を進め・ステップ31は、プロセス
量入力装置に電気信号す、c、dで入力された給水流量
、原子炉水位。
The steps in the flowchart of FIG. 2 will be explained in order. Step 27 sets numerical parameters used in the arithmetic processing stored in the main procedure storage device 13, other storage devices, and other storage devices 14 to 23. Steps 28 to 33 are repeated as long as there is no change in the plant characteristics, it is determined in step 33 that the parameter value CH is not correct. Step 28 determines the manipulated variable. Step 28 executes the arithmetic processing procedure stored in the first subprocedure storage device. An embodiment of step 28 is shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 4, Step 4 determines the time since the start of the water level return control and writes the numerical data storage device 26 to set the manipulated variable to ul at a certain time t1. Memorize numbers. The explanation will be explained by returning to FIG. Step 29 writes the manipulated variable value stored in the numerical data storage device 26 to the manipulated variable output device 25. The manipulated variable output device 25 converts the written data into an electrical signal a and sends it to the controller 7 of the plant. Since the process amount of the plant changes according to the manipulated variable a, step 30 advances the time by the time ΔT. Step 31 inputs the electrical signals input to the process amount input device by the feed water flow rate, reactor Water level.

主蒸気流量の値を数値データに変換し、数値データ記憶
装置26に記憶する。ステップ32は、プラント特性変
化を検出するために、第2副手順記憶装置14に記憶さ
れた演算処理手順を実行する。
The value of the main steam flow rate is converted into numerical data and stored in the numerical data storage device 26. Step 32 executes the arithmetic processing procedure stored in the second subprocedure storage device 14 in order to detect a change in plant characteristics.

ステップ32の一実施例を第3図に示す。第3図に示し
た実施例では、操作量aを一定に保って制御して時間Δ
Tだけ経過した後のプロセス量と、操作量aと同じ値で
時間ΔT後に数値シミュレータを実行した模擬プロセス
量を比較する処理を実行する。ステップ33では操作量
aと同じ値を数値データ記憶装置26に読み込む。ステ
ップ34では・原子炉給水系の数値シミュレータで時間
ΔT後の給水流量、原子炉水位、主蒸気流量を含むプロ
セス量を計算する。ステップ34は第3副手順記憶装置
木5に記憶された演算処理手順を実行スル。ステップ3
5で、シミュレーションシタ給水流量の計算結果と、実
際の給水流量の差を計算し・ステップ36で差の大きさ
の程度を判定し、プラント特性変化がある場合には、数
値パラメータCHを1とし、変化がない場合には・C)
I全0として、処理を終了′する。
One embodiment of step 32 is shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 3, the operation amount a is kept constant and controlled for a time Δ
Processing is performed to compare the process amount after T has elapsed with a simulated process amount obtained by executing a numerical simulator after time ΔT with the same value as the manipulated variable a. In step 33, the same value as the manipulated variable a is read into the numerical data storage device 26. In step 34, process quantities including the feed water flow rate, reactor water level, and main steam flow rate after time ΔT are calculated using a numerical simulator for the reactor water supply system. Step 34 executes the arithmetic processing procedure stored in the third subprocedure storage tree 5. Step 3
Step 5 calculates the difference between the calculation result of the simulated water supply water flow rate and the actual water supply flow rate.In step 36, the magnitude of the difference is determined, and if there is a change in plant characteristics, the numerical parameter CH is set to 1. , if there is no change, C)
The process is terminated by setting I to all 0's.

第2図にもどりステップ33の処理が終了した次のステ
ップ33から説明する。
Returning to FIG. 2, the explanation will be given from step 33, which is the next step after the process of step 33 is completed.

ステップ33は、プラント特性変化の有無を数値パラメ
ータCHの値により判定し、特性変化がなければ前述し
たようにステップ28にもど量制御を継続し、特性変化
が生じた場合には、ステップ34に進む。
In step 33, the presence or absence of a change in plant characteristics is determined based on the value of the numerical parameter CH. If there is no change in characteristics, the process returns to step 28 as described above and continues the amount control; if a change in characteristics has occurred, control proceeds to step 34. move on.

ステップ341d、特性変化の生じた原子炉給水系の動
特性パラメータを、数値データ記憶部26に記憶された
給水流量・原子炉水位、主蒸気流量の過去の時刻に検出
された値を用い同定するために第4副手順記憶装置エフ
に記憶された演算処理手順を実行する。ステップ34の
処理手順における同定手法には (1)プラント動特性を物理的モデルに従い有限個のパ
ラメータを含む微分方程式により記述し・そのパラメー
タをフィンティングによりめる方法 (2)線量自己回帰モデルにより、モデルパラメータを
同定する方法 などが適用可能であるが・本実施例においては、上記(
1)の手法を用い7’(場合のモデルの例を示す。
Step 341d: Identify the dynamic characteristic parameters of the reactor water supply system whose characteristics have changed using the values detected at past times of the feed water flow rate, reactor water level, and main steam flow rate stored in the numerical data storage unit 26. Therefore, the arithmetic processing procedure stored in the fourth subprocedure storage device F is executed. The identification methods in the processing procedure of step 34 include (1) a method in which plant dynamic characteristics are described by a differential equation containing a finite number of parameters according to a physical model, and the parameters are determined by finning, (2) a method using a dose autoregressive model. However, in this example, the above (
An example of a model for case 7' (using method 1) is shown below.

モデルの微分方程式は、原子炉水位をt、給水流量をW
F−給水流量定格値をW F s、主蒸気流量をWM−
操作量をmで表わし・al * al * tM+tp
 * K2をモデルパラメータとすると次の(1)。
The differential equation of the model is that t is the reactor water level and W is the feed water flow rate.
F-W F s is the feedwater flow rate rated value, and WM- is the main steam flow rate.
Express the amount of operation in m・al * al * tM+tp
*If K2 is a model parameter, the following (1) is obtained.

(2)、 f3)式のように々る。(2), f3).

dt ・・・・・・(1) c3 t =a1(W y W M ) W M ’Ill =82 (WP Wys)+Wpg WM・
・・(2)dt ステップ35は、ステップ34で計算結果として得られ
たモデルパラメータを数値データ記憶装置に書き込む。
dt ・・・・・・(1) c3 t = a1 (W y W M ) W M 'Ill = 82 (WP Wys) + Wpg WM・
...(2) dt Step 35 writes the model parameters obtained as the calculation result in step 34 into the numerical data storage device.

ここまでのステップの処理を終了すると・給水制御系の
特性変化後の状態に同定され、動特性を模擬する数値シ
ミュレーションは、第3副手順記憶装置16に記憶され
た演算処理手順の実行により可能となる。
When the processing of the steps up to this point is completed, the state after the characteristic change of the water supply control system is identified, and a numerical simulation that simulates the dynamic characteristics is possible by executing the arithmetic processing procedure stored in the third sub-procedure storage device 16. becomes.

ステップ36は、記号化された知識を記憶した記号化知
識記憶装置23のデータを参照し、結論として得られる
知識にもとづく手順を実行しく1)操作量の決定、(2
)数値シミュレーション、(3)制御性能の評価、(4
)操作量決定手順の修正の(1)から(4)の処理を実
行する。ステップ36は、この処理のために、第5副手
順記憶装置18に記憶された演算処理手順を実行する。
Step 36 refers to data in the encoded knowledge storage device 23 that stores encoded knowledge, and executes procedures based on the knowledge obtained as a conclusion.
) Numerical simulation, (3) Control performance evaluation, (4
) Execute the processes (1) to (4) of modifying the operation amount determination procedure. Step 36 executes the arithmetic processing procedure stored in the fifth subprocedure storage device 18 for this process.

第6図に、ステップ36の処理手順の一実施例を示す。FIG. 6 shows an example of the processing procedure of step 36.

第6図に示した処理手順の各ステップで、記号処理によ
り、記号化された知識をデータとして取扱うために、本
実施例では、処理を実行するための手順を記憶した4つ
の副手順記憶装置を電子計算機内の回路構成に加え、実
行することを特徴とする。
In order to handle knowledge encoded as data through symbolic processing at each step of the processing procedure shown in FIG. 6, this embodiment uses four subprocedure storage devices that store procedures for executing the processing. is added to the circuit configuration within an electronic computer and executed.

ステップ43は、プラント特性変化後の制御シミュレー
ションで時刻を判別して操作量を決める処理手順を実行
する。このステップ43で実行する記憶処理手順は、第
6副手順記憶装置19に記憶され、知識の前提部のデー
タにより成立可能な知識を検索し知識の結論となる部分
に記号論理的に一致するデータを記号化知識記憶装置2
3に記憶する処理を実行する。この手順は、以下開路の
ため前向き推論と呼ぶ。また、このステップ43で検索
される記号化知識記憶装置23に記憶されたデータの例
は、次のようなものである。
Step 43 executes a processing procedure to determine the manipulated variable by determining the time in the control simulation after the plant characteristics have changed. The storage processing procedure executed in step 43 is stored in the sixth subprocedure storage device 19, searches for knowledge that can be established based on the data of the premise part of the knowledge, and searches for data that symbolically matches the conclusion part of the knowledge. Symbolized knowledge storage device 2
Execute the process stored in 3. This procedure is hereinafter referred to as forward inference due to the open circuit. Furthermore, an example of the data stored in the encoded knowledge storage device 23 that is retrieved in step 43 is as follows.

(If (AND (ve$e d $d $t)(v
 u $u (time $t1 $t2))(≧6t
 $tl) (($t $t2)) (vu$u$tl) (vuul (timeo、0 5.0)この実施例に
よる操作量の決定法を、第2図でのステップ28の実施
例に加えることができ、ステップ28の実施例を第5図
に示す。第5図の。
(If (AND (ve$e d $d $t)(v
u $u (time $t1 $t2)) (≧6t
$tl) (($t $t2)) (vu$u$tl) (vuul (timeo, 0 5.0) The method for determining the manipulated variable according to this embodiment is described in the embodiment of step 28 in FIG. An example implementation of step 28 is shown in FIG.

ステップ40はステップ46と同一手順を前方推論で実
行する。
Step 40 executes the same procedure as step 46 by forward reasoning.

ステップ44は、数値シミュレーションの操作量に・ス
テップ43の前方推論による知識検索の結果得られた(
VuulO,0) のリスト形式で表現されたデータを
もとに、知識を検索し、その中水位、主蒸気流量等を計
算でめる。ステップ44も、前方推論によシ・次の知識
を検索する。
Step 44 is based on the manipulated variables of the numerical simulation and the results of knowledge retrieval by forward inference in step 43 (
Search for knowledge based on the data expressed in the list format of VuulO, 0), and calculate the water level, main steam flow rate, etc. Step 44 also searches for next knowledge by forward reasoning.

(If (AND (vxl $、t)(vu$u$4
) (= $tt (+$t time l )(51mn
1ator $x $11) )(vxflx$tt)
) ステップ45の時刻更新は、ステップ44の知識の前提
部で行なわれる。
(If (AND (vxl $, t) (vu$u$4
) (= $tt (+$t time ) (51mn
1ator $x $11) ) (vxflx$tt)
) The time update in step 45 is performed in the knowledge prerequisite part of step 44.

ステップ46は、知識の結論となる部分のデータからこ
のデータが結論となるのに成立可能な知識を検索しその
前提となる部分に適用可能なデータのうち論理的に一致
するものを選び結論となる部分のデータの論理的成立の
可否を判定するために演算処理する手順を実行する。こ
のステップ46の記号処理子l@は第7副手順記憶装置
2oに記憶される。
Step 46 searches for knowledge that can be established when this data becomes a conclusion from the data of the part that becomes the conclusion of knowledge, and selects the one that logically matches the data that can be applied to the part that becomes the premise. A procedure is executed to perform arithmetic processing in order to determine whether or not the data of the part is logically established. The symbol processor l@ of this step 46 is stored in the seventh subprocedure storage device 2o.

ステップ46の手順は、後向き推論である。The procedure of step 46 is backward inference.

ステップ46の後向き推論で、プラントの不安定挙動を
判定する知識を検索し、ステップ47でその結論部の記
号$Cに代入される不安定挙動の種類を示す値を判別し
て、操作量決定手順の修正処理を継続するか、終了する
かを選ぶ。
In backward reasoning in step 46, knowledge for determining unstable behavior of the plant is searched, and in step 47, a value indicating the type of unstable behavior is assigned to the symbol $C in the conclusion part, and the manipulated variable is determined. Choose whether to continue or exit the procedure correction process.

ステップ48で$Cに代入された記号ごとに記憶しであ
る知識を前向き推論により検索し、その1知識の結論部
で、不安定挙動に応じた操作量決定手順の修正処理を実
行する。本実施例では2操作量を切換える時刻を早く取
る、あるいは遅れてとるような修正手段をそなえた知識
が記憶されている。
In step 48, knowledge stored for each symbol assigned to $C is retrieved by forward inference, and in the conclusion part of that one knowledge, correction processing of the operation amount determination procedure according to unstable behavior is executed. In this embodiment, knowledge is stored that includes correction means for setting the time for switching between the two manipulated variables earlier or later.

ステップ49は、シミュレーションで不安定挙動を検知
した時刻から、操作量の切換時刻を変換した時刻まで、
シミュレーションの時刻をもどし・その時刻からシミュ
レーションを再開し・ステップ43にもどるために、記
憶された記号化知識データの消去を行なう。第8副手順
記憶装置20には、これらのデータの消去を行なう手順
が記憶されている。なお、第9副手順記憶装置21には
、記号化知識記憶装置23にデータを記憶する手順が記
憶されており、前向推論の処理実行の際に用いられる。
Step 49 is a process from the time when unstable behavior is detected in the simulation to the time when the manipulated variable switching time is converted.
In order to reset the simulation time, restart the simulation from that time, and return to step 43, the stored encoded knowledge data is erased. The eighth sub-procedure storage device 20 stores procedures for erasing these data. Note that the ninth sub-procedure storage device 21 stores a procedure for storing data in the encoded knowledge storage device 23, and is used when performing forward inference processing.

ステップ47で、安定な制御性能がシミュレーションの
結果得られ、もはや操作量修正手順の修正が不要になっ
て、5C=Oが判定されると・ステップ50で記号化知
識データ記憶装置の中から操作量決定手順知識に含まれ
る数値パラメータをとり出し・ステップ51で、数値デ
ータ記憶装置26に数値データとして書き込み、第2図
におけるステップ36の処理を終了する。その後、修正
された操作量決定手順を実行するステップ28によシ・
プラント特性変化直後のグランドへの操作量aを決める
In step 47, stable control performance is obtained as a result of the simulation, and it is no longer necessary to modify the manipulated variable correction procedure, and it is determined that 5C=O.In step 50, operation is performed from the encoded knowledge data storage device. The numerical parameters included in the quantity determination procedure knowledge are extracted and written in the numerical data storage device 26 as numerical data in step 51, and the process of step 36 in FIG. 2 is completed. Thereafter, step 28 executes the modified manipulated variable determination procedure.
Determine the operating amount a to the ground immediately after the plant characteristics change.

なお、ステップ28の実施例には、時刻を判別して操作
量a′tl−決定する手順を用い説明したが・数値デー
タ記憶装置26に記憶したプラント量の設定値とプラン
ト量の差とその時間変化に応じて操作量aを決定する手
順も一実施例である。この際、本発明によるプラント制
御装置は、その記号化知識記憶装置23に記憶するデー
タの知識の表現を変更するだけで対応できる。
Although the embodiment of step 28 was explained using a procedure for determining the manipulated variable a'tl by determining the time, the difference between the set value of the plant quantity stored in the numerical data storage device 26 and the plant quantity and the A procedure for determining the manipulated variable a according to time changes is also an example. In this case, the plant control device according to the present invention can cope with this by simply changing the representation of the knowledge of the data stored in the encoded knowledge storage device 23.

以上で説明した本実施例による効果を、数値例として第
7図より第10図までに示す。
The effects of this embodiment described above are shown as numerical examples in FIGS. 7 to 10.

第7図は・原子炉水位の定値制御中に15%の水位上昇
外乱が加えられた後の水位レベル復帰制御性能が本実施
例によるプラント制御装置により得られることを示す。
FIG. 7 shows that the plant control device according to this embodiment can achieve water level recovery control performance after a 15% water level rise disturbance is applied during fixed value control of the reactor water level.

A−1は原子炉水位、B−1は給水流量、C−1は操作
量の時間変化を示す@第7図は制御中にプラント特性が
変化しない例である。C−1で示した離散値の切換制御
方式では・従来の三要素制御方式によるD−1で示した
原子炉水位の変化に比べて、整定時間を半分にできる効
果がある。
A-1 is the reactor water level, B-1 is the feed water flow rate, and C-1 is the time change in the manipulated variable. @Figure 7 is an example in which the plant characteristics do not change during control. The discrete value switching control method shown by C-1 has the effect of halving the settling time compared to the change in reactor water level shown by D-1 using the conventional three-element control method.

第8図は、原子炉水位外乱が加わった直後に、給水ポン
プの駆動能力が変化しゲインが上がったことを想定した
場合の1本実施例によるプラント制御装置で適応制御に
より与えられる水位レベル復帰制御性能を示す。
Figure 8 shows a water level return given by adaptive control in the plant control device according to this embodiment, assuming that the drive capacity of the feed water pump changes and the gain increases immediately after a reactor water level disturbance is applied. Indicates control performance.

第9図は、原子炉水位外乱が加わった直後に、給水ポン
プの駆動能力が低化しゲインが下がったことを想定した
場合の、本実施例によるプラント制御装置で適応制御に
より与えられる水位レベル復帰制御性能を示す。第8図
及び第9図においてはそれぞれA−2,A−3は原子炉
水位、B−2゜B−3は給水流量、C−2,0−3は操
作量の時間変化を示す。操作量C−2では、0,3の値
を取る時間を短縮して水位レベル変化がアンダーシュー
トをおこさないように・また操作量C−3では0.3の
値を取る時間を長くして、水位レベルの整定か良くなる
ように、操作量の時間変化をC−1から修正している。
Figure 9 shows water level recovery provided by adaptive control in the plant control device according to this embodiment, assuming that the drive capacity of the feed water pump is reduced and the gain is lowered immediately after a reactor water level disturbance is applied. Indicates control performance. In FIGS. 8 and 9, A-2 and A-3 respectively indicate the reactor water level, B-2 and B-3 indicate the water supply flow rate, and C-2 and 0-3 indicate the time changes in the manipulated variables. For the manipulated variable C-2, the time to take the value 0.3 is shortened to prevent the water level change from undershooting.For the manipulated variable C-3, the time to take the value 0.3 is lengthened. , the temporal change in the manipulated variable was corrected from C-1 so that the water level could be better settled.

本実施例によれば、原子炉水位外乱がステップ状に加わ
りその間に給水ポンプの特性が変化しても良好な水位レ
ベル復帰制御特性が継続して得られる効果がある。
According to this embodiment, even if the reactor water level disturbance occurs in a stepwise manner and the characteristics of the feed water pump change during that time, good water level return control characteristics can be continuously obtained.

第10図は、詳細に炉心燃料中心温度の時間変化を数値
的に計算した結果を示す。T−1は1本実施例における
操作量C−1による水位レベル復帰制御中の燃料中心最
大温度の時間変化を示し。
FIG. 10 shows in detail the results of numerically calculating the temporal change in core fuel center temperature. T-1 indicates a time change in the maximum temperature of the fuel center during the water level return control using the manipulated variable C-1 in this embodiment.

T−4は三要素制御方式による水位レベル復帰制御中の
燃料中心最大温度の時間変化を示している。
T-4 shows the temporal change in the fuel center maximum temperature during the water level return control using the three-element control system.

本実施例によれば、燃料に対し過大な過渡温度変化を与
えずにその健全性を維持し、水位レベル復帰を短時間に
行なえる効果がある。
According to this embodiment, the health of the fuel can be maintained without excessive transient temperature changes, and the water level can be restored in a short time.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は・汎用のプラント制御装置であり、プラントの
過渡状態を制御中にプラント特性が変化しても、プラン
ト動特性を同定し・数値シミュレーションと記号化され
た知識検索により操作量を与える処理手順を実時間で修
正できる回路構成となっており・プラント特性変化の種
類・程度及び制御状態の広い範囲にわたり適用可能な知
識を記憶し利用することができるので、不測の各種変化
に適応して安定した制御特性を維持しプラント運用効率
向上の効果がある。
The present invention is a general-purpose plant control device that identifies the plant dynamic characteristics even if the plant characteristics change while controlling the transient state of the plant, and provides processing for providing manipulated variables through numerical simulation and symbolized knowledge retrieval. It has a circuit configuration that allows procedures to be corrected in real time, and knowledge that can be applied to a wide range of types and degrees of changes in plant characteristics and control conditions can be memorized and used, so it can adapt to various unexpected changes. It maintains stable control characteristics and has the effect of improving plant operation efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による装置をBWR原子炉給水制御系に
適用した一実施例を示す回路構成図、第2図は同実施例
のプラント制御装置内における操作量演算機能と処理手
順を説明するための流れ図、第3図、第4図、第5図及
び第6図は第2図の流れ口が示す処理子)@を更に詳細
に説明するための流れ図・第7図乃至第10図は同実施
例において原子炉水位外乱に対するプロセス諸量の応答
波形を示す図である。 1・・・BWR型原子炉、2・・・炉心、3・・・原子
炉給水ポンプ・4・・・給水ポンプ駆動軸、5・・・給
水ポンプ駆動タービン、6・・・給水ポンプ駆動タービ
ン加減弁、7・・・給水ポンプ駆動タービン加減弁開度
制御器、8・・・給水流量検出器、9・・・原子炉水位
検出器・10・・・主蒸気流量検出器、11・・・電子
計算機。 12・・・演算処理装置、13.22・・・演算処理手
順記憶装置、2,3・・・記号化知識記憶装置、24・
・・プロセス量入力装置、25・・・操作量出力装置、
26第 1図 垢20 第 3図 竿 4−図 第 5図 桔60
Fig. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment in which the device according to the present invention is applied to a BWR reactor water supply control system, and Fig. 2 explains the manipulated variable calculation function and processing procedure in the plant control device of the same embodiment. Figures 3, 4, 5, and 6 are flowcharts to explain in more detail the processor shown by the flow port in Figure 2. Figures 7 to 10 are FIG. 7 is a diagram showing response waveforms of various process quantities to reactor water level disturbance in the same example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...BWR type reactor, 2...Reactor core, 3...Reactor feed water pump, 4...Water pump drive shaft, 5...Water pump drive turbine, 6...Water pump drive turbine Control valve, 7... Feed water pump drive turbine control valve opening controller, 8... Feed water flow rate detector, 9... Reactor water level detector, 10... Main steam flow rate detector, 11... ·Electronic computer. 12... Arithmetic processing device, 13. 22... Arithmetic processing procedure storage device, 2, 3... Symbolization knowledge storage device, 24.
...Process amount input device, 25...Manipulated amount output device,
26 Figure 1 Skull 20 Figure 3 Rod 4-Figure Figure 5 Box 60

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、 プラントと5このプラントのプロセス諸量を検出
する複数の検出器と・これらの検出器からの出力信号を
入力する電子計算機のプロセス量入力装置と・プラント
への操作量を決定するために演算処理する手段を記憶し
た電子計算機の記憶装置と、記憶装置に記憶しである演
算処理の手順に従いその処理を実行する演算処理装置と
、この演算処理装置の演算処理結果からプラントへの操
作量を電気信号に変換し出力する電子計算機の操作量出
力装置より成る回路構成において、プロセス量入力装置
に読込まれたプロセス諸量の値を用いてプラント動特性
パラメータを計算によりめるために演算処理する第1の
手段及び、第1の手段により計算されたプラント動4性
パラメータにもとづきプラントの模擬プロセス諸量を計
算によりめるために演算処理する第2の手段及び、プロ
セス量入力装置に読込まれたプロセス諸量の値と第20
手段により計算された模擬プロセス諸量の値とを比較し
プラント特性の変化を検知するために演算処理する第3
の手段及び、記号化された知識をもとに処理手順を構成
しプラントへの操作量を決定するために演算処理する前
記の手段を修正するために演算処理する第4の手段及び
、第4の手段で記号化された知識を用いる際に知識の前
提となる部分のデータにより成立可能な知識を検索し知
識の結論となる部分に論理的に一致するデータを記号化
された知識に加えるために演算処理する第5の手段及び
、第4の手段で記号化された知識を用いる際に知識の結
論となる部分のデータからこのデータが結論となるのに
成立可能な知識を検索しその前提となる部分に適用可能
なデータから論理的に一致するものを選び結論となる部
分のデータの論理的成立の可否を判定するために演算処
理する第6の手段及び、第4の手段で記号化された知識
を用いる際に、記号化された新たな知識を加えるために
演算処理する第7の手段及び、第4の手段で記号化され
た知識音用いる際に、記号化された知識を消去するため
に演算処理する第8の手段及び、以上の第1乃至第8の
手段と前記の記憶装置に記憶された演算処理の手段を組
合せ処理するために演算処理する第9の手段の以上第1
乃至第9の手段を記憶した前記の電子計算機の記憶装置
と、第4の手段で用いられる記号化された知識を記憶し
た知識記憶装置と、演算処理装置の演算処理に用いられ
、まだ処理の結果供される数値データを記憶する数値デ
ータ記憶装置を設けたことを特徴とし、プラント特性の
変化後も安定した制御を継続するために知識を組合せた
論理的判断により操作量を決定する処理手順を修正し適
応動作を実現することを特徴とするプラント制御装置。
1. A plant, 5. A plurality of detectors for detecting process quantities of this plant, a process quantity input device for an electronic computer that inputs the output signals from these detectors, and - a device for determining the manipulated quantities to the plant. A storage device of an electronic computer that stores means for arithmetic processing, an arithmetic processing device that executes the processing according to the steps of the arithmetic processing stored in the storage device, and an operation amount to the plant from the arithmetic processing results of this arithmetic processing device. In a circuit configuration consisting of a manipulated variable output device of an electronic computer that converts and outputs electrical signals, arithmetic processing is performed to calculate plant dynamic characteristic parameters using the values of various process quantities read into the process variable input device. a first means for calculating the simulated process quantities of the plant based on the plant dynamic parameters calculated by the first means; The values of various process quantities and the 20th
The third step is to perform arithmetic processing to detect changes in plant characteristics by comparing the values of the simulated process quantities calculated by the means.
and a fourth means for performing arithmetic processing to modify said means for configuring a processing procedure based on the encoded knowledge and performing arithmetic processing to determine the amount of operation to be performed on the plant; In order to search for knowledge that can be established using the data of the prerequisite part of the knowledge when using coded knowledge by the means of , and add data that logically matches the part of the knowledge that is the conclusion to the coded knowledge. a fifth means for performing arithmetic processing on the knowledge encoded in the fourth means, and searching for knowledge that can be established when this data becomes a conclusion from the data of the part that becomes the conclusion of the knowledge when using the knowledge encoded in the fourth means; A sixth means performs arithmetic processing to select logically matching data from data applicable to the part that becomes a conclusion and determine whether or not the data of the part that becomes a conclusion is logically established; and a fourth means encodes it. When using the encoded knowledge, a seventh means performs arithmetic processing to add new encoded knowledge, and when using the encoded knowledge sound in the fourth means, erases the encoded knowledge. and a ninth means for performing arithmetic processing in order to combine the above first to eighth means and the arithmetic processing means stored in the storage device. 1
The storage device of the electronic computer that stores the ninth means; the knowledge storage device that stores the encoded knowledge used in the fourth means; and the knowledge storage device that stores the encoded knowledge used in the fourth means; A processing procedure in which a numerical data storage device is provided to store the numerical data provided as a result, and the manipulated variable is determined by logical judgment combined with knowledge in order to continue stable control even after changes in plant characteristics. A plant control device characterized by modifying and realizing adaptive operation.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63106861A (en) * 1986-10-24 1988-05-11 Hitachi Ltd Inference processor
JPS63276603A (en) * 1987-05-08 1988-11-14 Mitsubishi Electric Corp Rule generating system
JPS63276602A (en) * 1987-05-08 1988-11-14 Mitsubishi Electric Corp Rule generating system
JPH01102601A (en) * 1987-10-15 1989-04-20 Mitsubishi Electric Corp Rule production system

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