JPS62280903A - 簡易調節計のオ−トチユ−ニング方式 - Google Patents
簡易調節計のオ−トチユ−ニング方式Info
- Publication number
- JPS62280903A JPS62280903A JP12341986A JP12341986A JPS62280903A JP S62280903 A JPS62280903 A JP S62280903A JP 12341986 A JP12341986 A JP 12341986A JP 12341986 A JP12341986 A JP 12341986A JP S62280903 A JPS62280903 A JP S62280903A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tuning
- section
- operator
- auto
- control
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- 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
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- 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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
この発明は、温度調節計の如き簡易調節計における制御
パラメータ（ＰＩＤパラメータ）のオートチューニング
方式に関する。
パラメータ（ＰＩＤパラメータ）のオートチューニング
方式に関する。
〔従来の技術］
か＼るオートチューニング方式としては、ステップ応答
法または限界感度法が一般的に良く知られている。
法または限界感度法が一般的に良く知られている。
しかしながら、上記ステップ応答法はチューニングに時
間が掛かり、限界感度法は外乱（ノイズ）に弱いと云う
欠点を有している。また、ステップ応答法のうちステッ
プ応答曲線の面積にもとづいて制御パラメータを求める
オートチューニング方式もめるが、オペレータがコント
ローラに操作Ｌて制御系を定常状態（安定状態）に保持
してからでないとオートチューニングを開始できず、こ
のためオペレータに成る水準以上の計装知識が必要にな
ると云う問題がるる。そこで、この工うなオペレータの
負担を軽減すべく、制御パラメータを自動的に演算して
設定する方式があるが、か＼る場合に演算ミスが発生す
ると誤まつ次制御パラメータが自動設定されること＼な
り、安全性や信頼性の点に問題が残る。゛ま念、大規模
なコノピユータシステムを用いてオートチューニングを
行なう方式もあるが、これは主としてプラント操業中の
ろらゆるプロセス全対象にチューニングを行うことを目
的としている几め、その操作量は極めて低い値（通常操
作量の１０％程度）に抑えられ、し念がってこの方式を
そのま＼簡易調節計の場合に適用しようとすると、＋制
御量の変動がつかめず、かつチューニングに時間が掛か
るという問題がある。
間が掛かり、限界感度法は外乱（ノイズ）に弱いと云う
欠点を有している。また、ステップ応答法のうちステッ
プ応答曲線の面積にもとづいて制御パラメータを求める
オートチューニング方式もめるが、オペレータがコント
ローラに操作Ｌて制御系を定常状態（安定状態）に保持
してからでないとオートチューニングを開始できず、こ
のためオペレータに成る水準以上の計装知識が必要にな
ると云う問題がるる。そこで、この工うなオペレータの
負担を軽減すべく、制御パラメータを自動的に演算して
設定する方式があるが、か＼る場合に演算ミスが発生す
ると誤まつ次制御パラメータが自動設定されること＼な
り、安全性や信頼性の点に問題が残る。゛ま念、大規模
なコノピユータシステムを用いてオートチューニングを
行なう方式もあるが、これは主としてプラント操業中の
ろらゆるプロセス全対象にチューニングを行うことを目
的としている几め、その操作量は極めて低い値（通常操
作量の１０％程度）に抑えられ、し念がってこの方式を
そのま＼簡易調節計の場合に適用しようとすると、＋制
御量の変動がつかめず、かつチューニングに時間が掛か
るという問題がある。
したがって、この発明はオペレータの負担が少なく、か
つ安全性、信頼性の高いオートチュー二ノグ方式を提供
することを目的とする。
つ安全性、信頼性の高いオートチュー二ノグ方式を提供
することを目的とする。
通常の制御モード時には操作部ヲ調節部に接続し、電源
投入時およびオペレータの操作時には操作部をチューニ
ング手段側に切換える切換手段を設け、チューニング手
段が操作部と接続されるチューニング時にはプロセスｔ
’を監視して整定チェックを行ない、そのチェック結果
が良好ならば調節部からその切換直前の出力を取り込ん
でこれが所定［を越えているか否かを判断し、越えてい
るときはオフパルス、また越えていないときはオンパル
スをそれぞれ送出し、その結果プロセスを介して得られ
る制御量を取り込んで応答特性が正常か否かを判断し、
正常ならば制御パラメータ全演算して調節部に設定する
一力、異常ならばその旨を表示して通常の制御モードに
移行する。
投入時およびオペレータの操作時には操作部をチューニ
ング手段側に切換える切換手段を設け、チューニング手
段が操作部と接続されるチューニング時にはプロセスｔ
’を監視して整定チェックを行ない、そのチェック結果
が良好ならば調節部からその切換直前の出力を取り込ん
でこれが所定［を越えているか否かを判断し、越えてい
るときはオフパルス、また越えていないときはオンパル
スをそれぞれ送出し、その結果プロセスを介して得られ
る制御量を取り込んで応答特性が正常か否かを判断し、
正常ならば制御パラメータ全演算して調節部に設定する
一力、異常ならばその旨を表示して通常の制御モードに
移行する。
従来、制御対象全定常状態（安定状態）に保持するため
にオペレータに必要とされた計装に関すルｅ 別の知識
を不要にすべぐ、簡易調節計の電源オフ時（立上り時）
にはオペレータのチューニング指令の有無にか＼わらず
調節計自体で自動的にチューニングを行うことにより、
如何なる水準のオペレータでも容易に操作し得る工うに
する。ま念、か＼る場合の制御対象は通常は１次遅れ系
であり、かつ時定数が大きいことから、調節部の操作ｔ
’を大きく変化させてチューニングを短時間で終らせる
ため、調節計の電源オン時または定常時にオペノー夕か
らチューニング指令が与えられたときは、そのときの操
作量が例えば５０％を越えているか否かを判断し、５０
％以下ならば“オンパルス（操作量１００％）？、また
５０％以上ならばオフパルス（操作量０％）？それぞれ
制御対象に与える二うにする。さらに、チューニング開
始時に制御対象が定常状態か否かを判断する整定チェッ
ク、制御対象に成る一定時間のパルスを与えて得られる
パルス応答からプロセス全対象が過少か否かを判断する
プロセスゲイン過少チェンク、パルス応答？ステップ応
答データに変換してステップ応答曲線の面積を演算し友
後データ解析全行い。
にオペレータに必要とされた計装に関すルｅ 別の知識
を不要にすべぐ、簡易調節計の電源オフ時（立上り時）
にはオペレータのチューニング指令の有無にか＼わらず
調節計自体で自動的にチューニングを行うことにより、
如何なる水準のオペレータでも容易に操作し得る工うに
する。ま念、か＼る場合の制御対象は通常は１次遅れ系
であり、かつ時定数が大きいことから、調節部の操作ｔ
’を大きく変化させてチューニングを短時間で終らせる
ため、調節計の電源オン時または定常時にオペノー夕か
らチューニング指令が与えられたときは、そのときの操
作量が例えば５０％を越えているか否かを判断し、５０
％以下ならば“オンパルス（操作量１００％）？、また
５０％以上ならばオフパルス（操作量０％）？それぞれ
制御対象に与える二うにする。さらに、チューニング開
始時に制御対象が定常状態か否かを判断する整定チェッ
ク、制御対象に成る一定時間のパルスを与えて得られる
パルス応答からプロセス全対象が過少か否かを判断する
プロセスゲイン過少チェンク、パルス応答？ステップ応
答データに変換してステップ応答曲線の面積を演算し友
後データ解析全行い。
プロセスゲイ／過大またはプロセスが定位系か無定位系
かの判断をする応答波形良否チェック等の種々のチェッ
クを行うことにより、チューニングパラメータの自動設
定方式を採用する調節計の制御対象に対する安全性、信
頼性を高めるようにする０ 〔実施例〕 第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図はその
動作を説明するためのフローチャートでろる。なお、第
１図において、１は調節部１１゜操作部１２および切換
部ＳＷＩ等からなるプロセス制御装置（コ／トローラ）
、２は制御部２１．エラー表示部２２．パラメータ演算
部２３．プロセステータ解析部２４．応答特性検出部２
５おＬび切換部ＳＷ２等からなるチューニング手段、３
は制御対象（プロセス）である。
かの判断をする応答波形良否チェック等の種々のチェッ
クを行うことにより、チューニングパラメータの自動設
定方式を採用する調節計の制御対象に対する安全性、信
頼性を高めるようにする０ 〔実施例〕 第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図はその
動作を説明するためのフローチャートでろる。なお、第
１図において、１は調節部１１゜操作部１２および切換
部ＳＷＩ等からなるプロセス制御装置（コ／トローラ）
、２は制御部２１．エラー表示部２２．パラメータ演算
部２３．プロセステータ解析部２４．応答特性検出部２
５おＬび切換部ＳＷ２等からなるチューニング手段、３
は制御対象（プロセス）である。
調節部ｉｔは目標［ＳＱとプロセス３からのＩＩＩ？Ｉ
ｌｌ量（出力）ＰＳとを比較し、その偏差ＤＳに応じ次
動作信号Ｃ３ｔ−出力する。切換部ＳＷ１は通常は図示
とは反対側の位置にあり、し念がって調節部１１からの
動作信号Ｃ８は操作部１２に与えられ、こ＼で操作信号
ＦＳが形成されてプロセス３が操作される。切換部ＳＷ
ｌは電源オン時（立上り時）には自動的に、また定常時
（安定時）にはオペレータからチューニング指令が与え
られたときにそれぞれ図示の位置に切換えられ、これに
よって第２図の如くオートチューニングが開始される。
ｌｌ量（出力）ＰＳとを比較し、その偏差ＤＳに応じ次
動作信号Ｃ３ｔ−出力する。切換部ＳＷ１は通常は図示
とは反対側の位置にあり、し念がって調節部１１からの
動作信号Ｃ８は操作部１２に与えられ、こ＼で操作信号
ＦＳが形成されてプロセス３が操作される。切換部ＳＷ
ｌは電源オン時（立上り時）には自動的に、また定常時
（安定時）にはオペレータからチューニング指令が与え
られたときにそれぞれ図示の位置に切換えられ、これに
よって第２図の如くオートチューニングが開始される。
まず、制御部２１は試験信号ＴＳを切換部ＳＷ１および
操作部１２ｔ−介してプロセス３に与え、その出力制御
量ＰＳからプロセス３の整定チェックを行う（第２図■
参照）。その結果が良好ならばチューニングパルスをプ
ロセス３に与、１一方（同■参照）、整定不良ならばそ
の旨をエラー表示部２２に伝え、切換部ＳＷ２が閉成さ
れないようにして（同■参照）、本来の制御モードに戻
る。整定良好の場合にプロセス３に与えられるチューニ
ングパルスは整定チェック直前の動作信号Ｃ８にもとづ
いて決められ、飼えば ｃｓ ＜ ｓ ｏ％ ナラハチューニングバルス１ｋｌｏｏ％（オンパルス）
とし。
操作部１２ｔ−介してプロセス３に与え、その出力制御
量ＰＳからプロセス３の整定チェックを行う（第２図■
参照）。その結果が良好ならばチューニングパルスをプ
ロセス３に与、１一方（同■参照）、整定不良ならばそ
の旨をエラー表示部２２に伝え、切換部ＳＷ２が閉成さ
れないようにして（同■参照）、本来の制御モードに戻
る。整定良好の場合にプロセス３に与えられるチューニ
ングパルスは整定チェック直前の動作信号Ｃ８にもとづ
いて決められ、飼えば ｃｓ ＜ ｓ ｏ％ ナラハチューニングバルス１ｋｌｏｏ％（オンパルス）
とし。
Ｃ３）５０％
ならば０％（オフパルス）とする。なお、整定チェック
直前の動作信号Ｃ８は調節部１１の内部に記憶されてい
るが、チューニング手段２はこれを適宜な手段にて知っ
ておくものとする。そして、チューニングパルスを送出
することによりプロセス３からパルス応答データを収集
しく同■参照）、そのデータからプロセスゲインが過少
か否かを応答特性判断部２５にて判断する（同■参照）
。その結果、プロセスグイ／が過少ならばエラー処理を
行う一方、過少でない場合はプロセスデータ解析部２４
１Ｃて、１ずパルス応答データを連続量であるステップ
応答デー・夕に変換したのち（同■参照）、ステップ応
答曲線の面積を演算して所定の解析を行うことに＋＋Ｃ
り（同■、■参照）、プロセスゲイ／が過大か否か、プ
ロセスが定位系か無定位系かを判定して応答波形の良否
をチェックする（同■参照）。応答波形が不良ならばエ
ラー処理が行なわれる一方、良好ならばパラメータ演算
部２３にて制御パラメータ（ＰＩＤパラメータ）を演算
しく同■参照）、これを調節部１１に設定する（同Ｏ参
照）。なお、このときは切換部ＳＷ２ が図示とは反
対の位置に切換えられていることは云う迄もない。こう
して、オートチューニング動作は終了する。
直前の動作信号Ｃ８は調節部１１の内部に記憶されてい
るが、チューニング手段２はこれを適宜な手段にて知っ
ておくものとする。そして、チューニングパルスを送出
することによりプロセス３からパルス応答データを収集
しく同■参照）、そのデータからプロセスゲインが過少
か否かを応答特性判断部２５にて判断する（同■参照）
。その結果、プロセスグイ／が過少ならばエラー処理を
行う一方、過少でない場合はプロセスデータ解析部２４
１Ｃて、１ずパルス応答データを連続量であるステップ
応答デー・夕に変換したのち（同■参照）、ステップ応
答曲線の面積を演算して所定の解析を行うことに＋＋Ｃ
り（同■、■参照）、プロセスゲイ／が過大か否か、プ
ロセスが定位系か無定位系かを判定して応答波形の良否
をチェックする（同■参照）。応答波形が不良ならばエ
ラー処理が行なわれる一方、良好ならばパラメータ演算
部２３にて制御パラメータ（ＰＩＤパラメータ）を演算
しく同■参照）、これを調節部１１に設定する（同Ｏ参
照）。なお、このときは切換部ＳＷ２ が図示とは反
対の位置に切換えられていることは云う迄もない。こう
して、オートチューニング動作は終了する。
この発明によれば、オペレータにより定常状態（安定状
態）に保持させることなくオートチューニングが実行で
きること、かつチューニングパルスの与え方を工夫して
チューニング時間を短縮し几こと、さらには安全性のチ
ェック機能を付与してシステムの安全性、信頼性を高め
たこと１等の種々の利点が得られるものである。
態）に保持させることなくオートチューニングが実行で
きること、かつチューニングパルスの与え方を工夫して
チューニング時間を短縮し几こと、さらには安全性のチ
ェック機能を付与してシステムの安全性、信頼性を高め
たこと１等の種々の利点が得られるものである。
第１図はこの発明の実施ＰＪｔ−示す構成図、第２図は
この発明によるチューニング動作を説明する念めの７０
−チャートでろる０ 符号説明 １・・・調節計、２・・・チューニング手段、３・・プ
ロセス、ＬＬ・・・調節部、１２・・・操作部、２１・
・・制御部、２２・・・エラー表示部、２３−・パラメ
ータ演算部、２４・・・プロセスデータ解析部、２５・
・応答特性検出部、ＳＷｌ、ＳＷ２・・切換部。
この発明によるチューニング動作を説明する念めの７０
−チャートでろる０ 符号説明 １・・・調節計、２・・・チューニング手段、３・・プ
ロセス、ＬＬ・・・調節部、１２・・・操作部、２１・
・・制御部、２２・・・エラー表示部、２３−・パラメ
ータ演算部、２４・・・プロセスデータ解析部、２５・
・応答特性検出部、ＳＷｌ、ＳＷ２・・切換部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 少なくとも調節部と操作部とをもちプロセスの制御を行
う簡易調節計にチューニング手段を設け、該チューニン
グ手段により調節部における制御パラメータの調整を行
うチューニング方式において、通常の制御モード時には
前記操作部を調節部に接続し、電源投入時およびオペレ
ータの操作時には該操作部を前記チューニング手段側に
切換える切換手段を設け、 該チューニング手段が操作部と接続されるチューニング
時にはプロセス量を監視して整定チェックを行い、その
チェック結果が良好ならば前記調節部の切換え直前の出
力を取り込んでこれが所定値を越えているか否かを判断
し、越えているときはオフパルス、また越えていないと
きはオンパルスをそれぞれ送出し、その結果プロセスを
介して得られる制御量を取込んで応答特性が正常か否か
を判断し、正常ならば制御パラメータを演算して前記調
節部に設定する一方、異常ならばその旨を表示して通常
の制御モードへ移行することを特徴とする簡易調節計の
オートチューニング方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12341986A JPS62280903A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 簡易調節計のオ−トチユ−ニング方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12341986A JPS62280903A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 簡易調節計のオ−トチユ−ニング方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62280903A true JPS62280903A (ja) | 1987-12-05 |
Family
ID=14860085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12341986A Pending JPS62280903A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 簡易調節計のオ−トチユ−ニング方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62280903A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691896A (en) * | 1995-08-15 | 1997-11-25 | Rosemount, Inc. | Field based process control system with auto-tuning |
| US5812428A (en) * | 1995-09-22 | 1998-09-22 | Rosemount Inc. | Process controller having non-integrating control function and adaptive bias |
| US5818714A (en) * | 1996-08-01 | 1998-10-06 | Rosemount, Inc. | Process control system with asymptotic auto-tuning |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54133277A (en) * | 1978-04-07 | 1979-10-16 | Fuji Electric Co Ltd | Most suitable value arithmetic system for pid control parameter in static system process |
| JPS5636701A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-10 | Omron Tateisi Electronics Co | Pi or pid regulator |
| JPS5868106A (ja) * | 1981-10-17 | 1983-04-22 | Rika Kogyo Kk | 調節器 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP12341986A patent/JPS62280903A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54133277A (en) * | 1978-04-07 | 1979-10-16 | Fuji Electric Co Ltd | Most suitable value arithmetic system for pid control parameter in static system process |
| JPS5636701A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-10 | Omron Tateisi Electronics Co | Pi or pid regulator |
| JPS5868106A (ja) * | 1981-10-17 | 1983-04-22 | Rika Kogyo Kk | 調節器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691896A (en) * | 1995-08-15 | 1997-11-25 | Rosemount, Inc. | Field based process control system with auto-tuning |
| US5812428A (en) * | 1995-09-22 | 1998-09-22 | Rosemount Inc. | Process controller having non-integrating control function and adaptive bias |
| US5818714A (en) * | 1996-08-01 | 1998-10-06 | Rosemount, Inc. | Process control system with asymptotic auto-tuning |
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