JPS6175401A - 非干渉化制御装置 - Google Patents
非干渉化制御装置Info
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- JPS6175401A JPS6175401A JP19621184A JP19621184A JPS6175401A JP S6175401 A JPS6175401 A JP S6175401A JP 19621184 A JP19621184 A JP 19621184A JP 19621184 A JP19621184 A JP 19621184A JP S6175401 A JPS6175401 A JP S6175401A
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- Japan
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- controller
- control system
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-
- 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
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/32—Automatic controllers electric with inputs from more than one sensing element; with outputs to more than one correcting element
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- 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】
〔発明の技術分野）
本発明は、プロセス制御系の非干渉他制ｍ＋装置の改良
に関する。
に関する。
複数のプロセス制御系が互いに干渉し合う制御装置とし
ては種々のものがあり、その１つとして例えば照温塔の
成分制御装置が上げられる。このｔＡｍ装家は、原料を
ＭＭ塔内に導入し、この照温塔内で温度差をもたせて原
料から沸点の異なる複数種類の成分である半製品を分離
して取出し、これを製品あるいは次のプロセス工程へ送
出すものである。
ては種々のものがあり、その１つとして例えば照温塔の
成分制御装置が上げられる。このｔＡｍ装家は、原料を
ＭＭ塔内に導入し、この照温塔内で温度差をもたせて原
料から沸点の異なる複数種類の成分である半製品を分離
して取出し、これを製品あるいは次のプロセス工程へ送
出すものである。
以下、従来の照温塔制御装置について第２図を参照して
説明する。即ち、この装置は、加熱流体であるリボイラ
量１を再熱器２に送り、ここで熱交換された蒸気を照温
塔３へ送り、流入原料４を照温塔３内で蒸気によって蒸
発させて温度差をつくり出し、複数種類の製品を得るも
のである。このとき、リボイラ量制御系に於ける塔下部
の温度は下部温度検出器５によって検出され、この検出
温度信号を温度調節計６で受けてリボイラ量設定値を求
め、これを流層調節計７に供給する。この流量調節計７
では設定値と流量検出器８からの検出流量信号とを比較
し両信号の偏差が零となるようにＰＩまたはＰＩＤ演算
を行って操作出力信号を求め、この信号を流量調節弁９
に加えてリボイラ量を制御している。従って、塔下部の
温度によってリボイラ量１を制御しリボイラ量１を制御
し、結果として塔上部の温度を変化させているので塔上
部のリフラックス量制御系を干渉していることになる。
説明する。即ち、この装置は、加熱流体であるリボイラ
量１を再熱器２に送り、ここで熱交換された蒸気を照温
塔３へ送り、流入原料４を照温塔３内で蒸気によって蒸
発させて温度差をつくり出し、複数種類の製品を得るも
のである。このとき、リボイラ量制御系に於ける塔下部
の温度は下部温度検出器５によって検出され、この検出
温度信号を温度調節計６で受けてリボイラ量設定値を求
め、これを流層調節計７に供給する。この流量調節計７
では設定値と流量検出器８からの検出流量信号とを比較
し両信号の偏差が零となるようにＰＩまたはＰＩＤ演算
を行って操作出力信号を求め、この信号を流量調節弁９
に加えてリボイラ量を制御している。従って、塔下部の
温度によってリボイラ量１を制御しリボイラ量１を制御
し、結果として塔上部の温度を変化させているので塔上
部のリフラックス量制御系を干渉していることになる。
一方、塔上部のりフラックス量制御系においては、塔頂
から出力される蒸気が冷却器１０によって冷却されてリ
フラックスドラム１１に貯蔵され、その成分の一部はリ
フラックス量１２として照温塔３内に循環されて塔頂か
ら出る蒸気の温度を制御し、前記成分の残り成分は留出
量（製品）１３として例えば次のプロセス工程へ送られ
る。このリフラックス量制御系は、塔上部の温度を上部
温度検出器１４により検出し、この検出温度信号を温度
調節計１５で受けてリフラックス貴設定値を求め、これ
を流量調節計１６に供給する。
から出力される蒸気が冷却器１０によって冷却されてリ
フラックスドラム１１に貯蔵され、その成分の一部はリ
フラックス量１２として照温塔３内に循環されて塔頂か
ら出る蒸気の温度を制御し、前記成分の残り成分は留出
量（製品）１３として例えば次のプロセス工程へ送られ
る。このリフラックス量制御系は、塔上部の温度を上部
温度検出器１４により検出し、この検出温度信号を温度
調節計１５で受けてリフラックス貴設定値を求め、これ
を流量調節計１６に供給する。
そして、この流量調節計１６において設定値と流量検出
器１７からの検出流量信号とを比較し両信号の偏差が零
となるようにＰＩまたはＰＩＤ演算を行って操作出力信
号を求め、この信号を流量調節弁１８に加えてリフラッ
クス量を制御している。
器１７からの検出流量信号とを比較し両信号の偏差が零
となるようにＰＩまたはＰＩＤ演算を行って操作出力信
号を求め、この信号を流量調節弁１８に加えてリフラッ
クス量を制御している。
従って、このリフラックス由１２によって照温塔３内部
の蒸気温度が変化し、塔下部の制御系に干渉することに
なる。
の蒸気温度が変化し、塔下部の制御系に干渉することに
なる。
そこで、従来、以上のような干渉化の影響を回避するた
めの手段として、一方の制御系の温度調節計出力端と他
方の温度調節計出力端との間にたすき掛をもって非干渉
化要素を介在し、干渉の影響を防いでいる。
めの手段として、一方の制御系の温度調節計出力端と他
方の温度調節計出力端との間にたすき掛をもって非干渉
化要素を介在し、干渉の影響を防いでいる。
しかし、非干渉化要素を付加したことにより、次のよう
な問題が指摘されている。即ち、非干渉化要素にはゲイ
ン要素があり、このため各調節計６．１５からみたプロ
セスゲインが非干渉化要素のゲインによって変動すると
いった問題がある。
な問題が指摘されている。即ち、非干渉化要素にはゲイ
ン要素があり、このため各調節計６．１５からみたプロ
セスゲインが非干渉化要素のゲインによって変動すると
いった問題がある。
即ち、このプロセスゲインが変化すると、各調節計６．
１５のゲインパラメータをかえる必要があるが、操作が
非常に繁雑となり、適切かつ円滑な制御が困難になって
くる。そこで、非干渉化要素のゲインを変えて自動的に
補償することが考えられるが、このゲイン変化に伴って
各調節計６．１５のゲインがそれぞれ制御系と合わなく
なってハンチング現象を起こし、さらに制御の応答性が
悪くなる等の問題が出てくる。
１５のゲインパラメータをかえる必要があるが、操作が
非常に繁雑となり、適切かつ円滑な制御が困難になって
くる。そこで、非干渉化要素のゲインを変えて自動的に
補償することが考えられるが、このゲイン変化に伴って
各調節計６．１５のゲインがそれぞれ制御系と合わなく
なってハンチング現象を起こし、さらに制御の応答性が
悪くなる等の問題が出てくる。
本発明は以上のような問題点を除去するためになされた
ものであって、非干渉化要素のゲイン変化によって各調
節計からみたプロセスゲインが変化しないようにし、よ
って操作の繁雑さをなくし、各制御系が安定かつ円滑に
制御出来るようにする −非干渉化制御１１装置を提供
することにある。
ものであって、非干渉化要素のゲイン変化によって各調
節計からみたプロセスゲインが変化しないようにし、よ
って操作の繁雑さをなくし、各制御系が安定かつ円滑に
制御出来るようにする −非干渉化制御１１装置を提供
することにある。
本発明は、互いに干渉し合う複数のプロセス制御系を非
干渉化して制御する装置において、複数のプロセス制御
系の間に互いにたすき掛けに設けられた非干渉要素に対
し、各調節計の出力側にゲイン補償要素を設け、各調節
計からみたプロセスゲインが前記非干渉化要素のゲイン
によって変化しないよう動作させる非干渉化制御装置で
ある。
干渉化して制御する装置において、複数のプロセス制御
系の間に互いにたすき掛けに設けられた非干渉要素に対
し、各調節計の出力側にゲイン補償要素を設け、各調節
計からみたプロセスゲインが前記非干渉化要素のゲイン
によって変化しないよう動作させる非干渉化制御装置で
ある。
以下、本発明の一実施例について第１図を参照して説明
する。同図は、互いに干渉し合う複数の制御系２０．３
０をもった非干渉化制御装置の概略構成図であって、こ
のうち第１の制御系２０としては、プロセス設定値ＳＶ
Ｌとプロセス測定値Ｐ■１とが偏差演算要素２１に入力
され、ここで両値の比較によって偏差信号が求められて
後続の第１の調節計２２に送られる。この第１の調節計
２２は、偏差信号が零となるようにＰＩまたはＰＩＤ演
算を行なってプロセス２３の操作端（図示せず）に加え
る操作出力信号を求める。一方、第２の制御系３ｏも同
様の構成を有するものであって、プロセス設定値ＳＶ２
とプロセス測定値Ｐ■２とが偏差演算要素３１に入力さ
れ、ここで両値の比較によって偏差信号が求められて後
続の第２の調節計３２に送られる。この第２の調節計３
２は、偏差信号が零となるようにＰＩまたはＰＩＤ演算
を行なってプロセス３３の操作端（図示せず）に加える
操作出力信号を求める。しかして、互いに干渉し合う制
御系では、図示するように第１の制御系２ｏの操作出力
が第２の制御系のプロセス３３出力端側へ干渉要素４１
によって干渉する構成となる。また、第２から第１の制
御系へも同様に干渉要素４２が干渉する構成となる。そ
こで、各制御系２０．３０は、各干渉要素４、４２によ
る干渉を避けるために、各制御系２０．３０間にたすき
掛をもって非干渉化要素４３．４４が接続されている。
する。同図は、互いに干渉し合う複数の制御系２０．３
０をもった非干渉化制御装置の概略構成図であって、こ
のうち第１の制御系２０としては、プロセス設定値ＳＶ
Ｌとプロセス測定値Ｐ■１とが偏差演算要素２１に入力
され、ここで両値の比較によって偏差信号が求められて
後続の第１の調節計２２に送られる。この第１の調節計
２２は、偏差信号が零となるようにＰＩまたはＰＩＤ演
算を行なってプロセス２３の操作端（図示せず）に加え
る操作出力信号を求める。一方、第２の制御系３ｏも同
様の構成を有するものであって、プロセス設定値ＳＶ２
とプロセス測定値Ｐ■２とが偏差演算要素３１に入力さ
れ、ここで両値の比較によって偏差信号が求められて後
続の第２の調節計３２に送られる。この第２の調節計３
２は、偏差信号が零となるようにＰＩまたはＰＩＤ演算
を行なってプロセス３３の操作端（図示せず）に加える
操作出力信号を求める。しかして、互いに干渉し合う制
御系では、図示するように第１の制御系２ｏの操作出力
が第２の制御系のプロセス３３出力端側へ干渉要素４１
によって干渉する構成となる。また、第２から第１の制
御系へも同様に干渉要素４２が干渉する構成となる。そ
こで、各制御系２０．３０は、各干渉要素４、４２によ
る干渉を避けるために、各制御系２０．３０間にたすき
掛をもって非干渉化要素４３．４４が接続されている。
即ち、非干渉化要素４３は、第１の調節計２２の出力端
から第２の調節計３２の出力端側へ操作出力より減算す
るように与えられる。
から第２の調節計３２の出力端側へ操作出力より減算す
るように与えられる。
一方、非干渉化要素４４は、第２の調節計出力端から第
１の調節計出力端側へ同じく操作出力から減算するよう
に与えられる。２４．３４は減算演算要素である。ざら
に、第１の制御系２０は、調節計２２の出力端と減算演
算要素２４との間にゲイン補償要素２５が挿入され、第
２の制御系３０にあっても同様に調節計３２の出力端と
減算演算要素３４の間にゲイン補償要素３５が挿入され
ている。これらのゲイン補償要素２５．３５は、非干渉
化要素４３．４４のゲインに連動してゲインが変化する
ものであって、それぞれ自系の調節計２２．３２の出力
に掛は合せ、ここで得た信号と他系からの非干渉化要素
の和を操作出力として各プロセス２３．３３の操作端に
加えてなる構成である。
１の調節計出力端側へ同じく操作出力から減算するよう
に与えられる。２４．３４は減算演算要素である。ざら
に、第１の制御系２０は、調節計２２の出力端と減算演
算要素２４との間にゲイン補償要素２５が挿入され、第
２の制御系３０にあっても同様に調節計３２の出力端と
減算演算要素３４の間にゲイン補償要素３５が挿入され
ている。これらのゲイン補償要素２５．３５は、非干渉
化要素４３．４４のゲインに連動してゲインが変化する
ものであって、それぞれ自系の調節計２２．３２の出力
に掛は合せ、ここで得た信号と他系からの非干渉化要素
の和を操作出力として各プロセス２３．３３の操作端に
加えてなる構成である。
次に、以上のように構成された装置の作用を説明する。
簡単のため各要素はゲイン要素であると仮定する。しか
して、第１の制御系２０においては、調節計２２の演算
によって求められた操作出力を用いてプロセス２３を制
御するとともにプロセス２３の出力端は干渉要素４２に
よってゲイン干渉を受けている。この干渉要素４２のゲ
イン干渉を避けるために非干渉化要素４３のゲインが他
の系３０へ与えられている。したがって、第１の調節計
２２からみた制御系のプロセスゲインは、Ｇｒ １−Ｈ
ｌ ２ Ｇ２ ｓ ・・・・・・・・・（１）で与え
られる。ここで、Ｇ工ｔはプロセス本来のゲインであり
、Ｈｌ２は非干渉化要素４３のゲイン、Ｇ２１は干渉要
素４２のゲインである。なお、Ｈｌ２はＧｔ ２ ／Ｇ
２２で求められ、Ｈ２１はＧ２１ ／Ｇｔ ｔで求めら
れる。したがって、Ｇｌｓ −Ｈｌ ２ Ｇ２５ ＝Ｇｔ １−Ｈｌ ２１−１２ ｔ Ｇ工ｔ＝Ｇｒ １
（１−１−１１２Ｈ２ｔ ＞・・・・・・（２） となる。従って、ゲイン補償要素２５としては、非干渉
化要素４３．４４のゲインに連動して変化する可変パラ
メータである１／１−Ｈｌ ２ Ｈ２１を補償ゲインと
して調節計２２の出力に掛ければ、プロセス本来のゲイ
ンのみとなり、非干渉化要素４３．４４のゲイン変化に
依存しなくなる。
して、第１の制御系２０においては、調節計２２の演算
によって求められた操作出力を用いてプロセス２３を制
御するとともにプロセス２３の出力端は干渉要素４２に
よってゲイン干渉を受けている。この干渉要素４２のゲ
イン干渉を避けるために非干渉化要素４３のゲインが他
の系３０へ与えられている。したがって、第１の調節計
２２からみた制御系のプロセスゲインは、Ｇｒ １−Ｈ
ｌ ２ Ｇ２ ｓ ・・・・・・・・・（１）で与え
られる。ここで、Ｇ工ｔはプロセス本来のゲインであり
、Ｈｌ２は非干渉化要素４３のゲイン、Ｇ２１は干渉要
素４２のゲインである。なお、Ｈｌ２はＧｔ ２ ／Ｇ
２２で求められ、Ｈ２１はＧ２１ ／Ｇｔ ｔで求めら
れる。したがって、Ｇｌｓ −Ｈｌ ２ Ｇ２５ ＝Ｇｔ １−Ｈｌ ２１−１２ ｔ Ｇ工ｔ＝Ｇｒ １
（１−１−１１２Ｈ２ｔ ＞・・・・・・（２） となる。従って、ゲイン補償要素２５としては、非干渉
化要素４３．４４のゲインに連動して変化する可変パラ
メータである１／１−Ｈｌ ２ Ｈ２１を補償ゲインと
して調節計２２の出力に掛ければ、プロセス本来のゲイ
ンのみとなり、非干渉化要素４３．４４のゲイン変化に
依存しなくなる。
なお、もう一方の制御系３０については、第１の制御系
２０と同様にゲイン補償要素３５によってゲイン補償さ
れ、調節計３２からみたプロセスゲインが非干渉化要素
４３．４４によって依存しなくなる。
２０と同様にゲイン補償要素３５によってゲイン補償さ
れ、調節計３２からみたプロセスゲインが非干渉化要素
４３．４４によって依存しなくなる。
したがって、以上のような構成によれば、複数の制御系
２０．３０が干渉要素４、４２により相互に干渉し合っ
ても、干渉要素４３、’４４によって干渉を防ぐことが
できるばかりでなく、この非干渉化要素４３．４４の挿
入によって生ずるプロセスゲインの変化は非干渉要素４
３．４４のゲイン変化に応じて変化するゲイン補償要素
２５．３５によって完全に除去することができる。この
結果、各調節計２２．３２は特別にゲインパラメータを
可変する必要がなくなり、また非干渉化要素４３．４４
による自動補償手段も不必要になり、操作の簡素化を図
ることができ、かつハンチング現象や制御の応答性を改
善できる。よって、制御系の安定かつ円滑な制御を確保
できる。
２０．３０が干渉要素４、４２により相互に干渉し合っ
ても、干渉要素４３、’４４によって干渉を防ぐことが
できるばかりでなく、この非干渉化要素４３．４４の挿
入によって生ずるプロセスゲインの変化は非干渉要素４
３．４４のゲイン変化に応じて変化するゲイン補償要素
２５．３５によって完全に除去することができる。この
結果、各調節計２２．３２は特別にゲインパラメータを
可変する必要がなくなり、また非干渉化要素４３．４４
による自動補償手段も不必要になり、操作の簡素化を図
ることができ、かつハンチング現象や制御の応答性を改
善できる。よって、制御系の安定かつ円滑な制御を確保
できる。
なお、上記実施例ではゲイン補償要素２５．３５が非干
渉化要素４３．４４のゲイン変化に応じて変化する補償
ゲインを調節計出力に掛けたが、例えば干渉要素のゲイ
ン変化の影響については、該要素４２．４１のゲインＧ
ｒ ２ 、Ｇ２ ｔの変動を検知してその変動に対応さ
せて変化させれば前記ゲイン変化の影響を完全に除去で
きる。
渉化要素４３．４４のゲイン変化に応じて変化する補償
ゲインを調節計出力に掛けたが、例えば干渉要素のゲイ
ン変化の影響については、該要素４２．４１のゲインＧ
ｒ ２ 、Ｇ２ ｔの変動を検知してその変動に対応さ
せて変化させれば前記ゲイン変化の影響を完全に除去で
きる。
以上詳記したように本発明によれば、各調茄計の出力側
に非干渉化要素のゲイン変化に応じてゲインが変化する
ゲイン補償要素を設けたので、制御系のゲインは非干渉
化要素に依存しなくなり、よって操作の簡素化が図れ、
制御系の安定かつ円滑な制御を実現し得る非干渉化制御
装置を提供できる。
に非干渉化要素のゲイン変化に応じてゲインが変化する
ゲイン補償要素を設けたので、制御系のゲインは非干渉
化要素に依存しなくなり、よって操作の簡素化が図れ、
制御系の安定かつ円滑な制御を実現し得る非干渉化制御
装置を提供できる。
第１図は本発明装置の一実施例を示す概略構成図、第２
図は非干渉化制御装置の一適用例を説明するために示し
た照温塔の成分制御装置の構成図である。 ２０．３０・・・・・・制御系、２２．３２・・・・・
・調蔀計、２３．３３・・・・・・プロセス、２５．３
５・・・・・・ゲイン補償要素、４１４２・・・・・・
干渉要素、４３．４４・・・・・・非干渉化要素。
図は非干渉化制御装置の一適用例を説明するために示し
た照温塔の成分制御装置の構成図である。 ２０．３０・・・・・・制御系、２２．３２・・・・・
・調蔀計、２３．３３・・・・・・プロセス、２５．３
５・・・・・・ゲイン補償要素、４１４２・・・・・・
干渉要素、４３．４４・・・・・・非干渉化要素。
Claims (2)
- （１）互いに干渉し合う複数のプロセス制御系を非干渉
化して制御する装置において、前記一方のプロセス制御
系の調節計出力端と前記他方のプロセス制御系の調節計
出力端との間に互いにたすき掛けを有する如く設けられ
た非干渉化要素と、各調節計の出力端と各プロセスとの
間に個別に設けられ、各調節計からみたプロセスゲイン
が前記非干渉化要素のゲインによって変化しないよう動
作するゲイン補償要素とを備えたことを特徴とする非干
渉化制御装置。 - （２）各ゲイン補償要素は、複数の非干渉化要素のゲイ
ン変化に応じて変化するゲインパラメータである特許請
求の範囲第１項記載の非干渉化制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19621184A JPS6175401A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 非干渉化制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19621184A JPS6175401A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 非干渉化制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6175401A true JPS6175401A (ja) | 1986-04-17 |
Family
ID=16354050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19621184A Pending JPS6175401A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 非干渉化制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6175401A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999039249A1 (de) * | 1998-02-02 | 1999-08-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und regeleinrichtung zur regelung eines gasturbosatzes, insbesondere von gas- und dampf-kraftwerken |
-
1984
- 1984-09-19 JP JP19621184A patent/JPS6175401A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999039249A1 (de) * | 1998-02-02 | 1999-08-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und regeleinrichtung zur regelung eines gasturbosatzes, insbesondere von gas- und dampf-kraftwerken |
| US6704620B1 (en) | 1998-02-02 | 2004-03-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and control device for controlling a gas turbine set, in particular in gas and steam power stations |
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