JPS629405A - Process controller - Google Patents

Process controller

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JPS629405A
JPS629405A JP14851085A JP14851085A JPS629405A JP S629405 A JPS629405 A JP S629405A JP 14851085 A JP14851085 A JP 14851085A JP 14851085 A JP14851085 A JP 14851085A JP S629405 A JPS629405 A JP S629405A
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JP
Japan
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target value
integration time
deviation
change
output signal
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JP14851085A
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Japanese (ja)
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Kazuo Hiroi
広井 和男
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to EP86102109A priority patent/EP0192245B1/en
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Abstract

PURPOSE:To attain the control of the integration time to the change of the target value without giving any change to the disturbance control state, by using an advance/delay arithmetic means which changes equivalently the integration time to the change of the target value. CONSTITUTION:The target value SV is calculated by an advance/delay arithmetic part 5 and a subtraction part 7 subtracts the measured value PV from the output signal of the part 5. Thus a deviation epsilon2 is obtained. An integration arithmetic part 9 performs the integration operation to the deviation epsilon2. Then the output signal of the part 9 is added with a deviation epsilon1 at an addition part 11. Then the output signal is multiplied by a proportion gain Kp through a proportion gain part 13. Here the coefficient beta of the part 5 is changed to fix the integration term against disturbance. Under such conditions, the integration time can be changed equivalently.

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装置に係わり、特に積分時間を等
価的に変化させることが可能な優れたプロセス制御fl
l装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a process control device, and in particular to an excellent process control device that can equivalently change the integration time.
1 device.

[発明の技術的背頃とその問題点] プロセス制御装置では、比例ゲインKp、積分時間Ti
、微分時間Tdの各制御定数の状態によfっでその応答
特性が決定される。通常これら制御定数Kp 、Ti 
、Tdはi!iQ III対象に対して外乱Oが加わっ
た場合にこのIEWを早急に抑制し得る状態すなわち、
外乱抑制最適特性状態に調整されているのが一般的であ
る。しかし、この場合目標値を変更すると、制御が行き
過ぎしてまい目標値の変化に制御量が追従できずオーバ
ーシュートを生じてしまう。逆に、目標値の変化に制t
I1mが最適に追従する状態すなわち目標値追随最適特
性状態に制御定数を設定しておくと、外乱りに対する抑
制特性が非常に甘くなり、応答性が長期化してしまう。
[Technical backstory of the invention and its problems] In a process control device, the proportional gain Kp, the integral time Ti
, the response characteristic is determined by the state of each control constant of the differential time Td. Usually these control constants Kp, Ti
, Td is i! iQ III A state in which this IEW can be quickly suppressed when a disturbance O is applied to the target, that is,
Generally, it is adjusted to the optimum characteristic state for disturbance suppression. However, in this case, if the target value is changed, the control goes too far and the control amount cannot follow the change in the target value, resulting in overshoot. On the contrary, there is no control over changes in the target value.
If the control constant is set to a state in which I1m optimally follows, that is, a target value tracking optimal characteristic state, the suppression characteristics against disturbances will become very weak, and the responsiveness will become long.

このように前記制御定数Kp 、 Ti 、 Tdは外
乱抑制最適特性状態と目標値追随最適特性状態とでは調
整する値が大ぎく異なり、このことは第10図に示すC
HR(Chern、 Hrones 、 Re5w1c
k)法による制御定数の調整公式により理解できる。
As described above, the values to be adjusted for the control constants Kp, Ti, and Td are significantly different between the disturbance suppression optimum characteristic state and the target value tracking optimum characteristic state, and this is explained by the control constants Kp, Ti, and Td shown in FIG.
HR (Chern, Hrones, Re5w1c
k) can be understood using the control constant adjustment formula using the method.

このため従来より外乱抑制特性と目標値追随特性の双方
に対して調整を可能とする2自由度PID 1tI11
御装置が開発されている。
For this reason, a two-degree-of-freedom PID 1tI11 that allows adjustment of both the disturbance suppression characteristic and the target value tracking characteristic is used.
A control device has been developed.

この従来における2自由度PID制御装置は第8図に示
すように、目標値S■が係数部101に入力され、その
出力信号αSVが加算部103に導かれて測定値PVが
減算される。これにより偏差εが得られ、この偏差ε1
が加算部105に入力される。
In this conventional two-degree-of-freedom PID control device, as shown in FIG. 8, a target value S■ is input to a coefficient section 101, and its output signal αSV is led to an addition section 103, where it is subtracted from a measured value PV. This gives the deviation ε, and this deviation ε1
is input to addition section 105.

一方、目標値SVは一次遅れフィルタ107に入力され
一次遅れ演算がされる。そしてその出力が減算部109
に導かれ、ここで測定値P■が減算されて偏差ε2が得
られる。この偏差ε2は積分演算部111に入力され、
積分演算がされる。
On the other hand, the target value SV is input to a first-order lag filter 107 and subjected to a first-order lag calculation. The output is the subtractor 109
Here, the measured value P■ is subtracted to obtain the deviation ε2. This deviation ε2 is input to the integral calculation section 111,
An integral calculation is performed.

この積分演算部111からの出力信号は前記加算部10
5に導入され、先の偏差ε1と共に加算合成される。そ
してその出力信号が比例演算部113を介して操作信号
MVとして制御対象115に加えられ、測定値PVが目
標値Svと一致するように調整されている。
The output signal from this integral calculation section 111 is
5 and are added together with the previous deviation ε1. Then, the output signal is applied to the controlled object 115 as an operation signal MV via the proportional calculation section 113, and the measured value PV is adjusted so as to match the target value Sv.

上記従来の制御装置では第8図から明らかなように、 測定値P■の変化に対しては また、目標tasvの変化に対しては 1           +++ (すにr(” +v
T、、s  ・〒丁) の演算調整が行われている。
As is clear from FIG. 8, in the conventional control device described above, 1 +++ (sunir(" +v
Calculation adjustments are being made for T,,s,〒cho).

ここで比例ゲインKp、積分時間Tiには外乱抑制最適
パラメータが設定され、係数αと一次遅れフィルター0
7の時定数Toを可変することにより、外乱抑制特性に
影響を与えることなく、目標値追随特性をR適化しよう
とするものである。
Here, the disturbance suppression optimum parameters are set for the proportional gain Kp and the integral time Ti, and the coefficient α and the first-order lag filter 0
By varying the time constant To of 7, the target value tracking characteristic is R-optimized without affecting the disturbance suppression characteristic.

すなわちフィルター07の時定数TOを変更することに
より、目標値変化に対する積分時間の調整が行われてい
る。
That is, by changing the time constant TO of the filter 07, the integration time is adjusted in response to a change in the target value.

しかしながら時定数TOの可変による積分時間の調整は
以下に説明するように非常に微妙で調整が難かしいとい
う問題点がある。
However, there is a problem in that adjustment of the integration time by varying the time constant TO is very delicate and difficult to adjust, as will be explained below.

第(2)式から積分項を変形すると次のようになる。When the integral term is transformed from equation (2), it becomes as follows.

=焉−()・(F7−パ・ 覗 上記(3)式で、第1項は積分時間T1の積分項。= Yan-()・(F7-Pa・ peek In the above equation (3), the first term is an integral term for the integral time T1.

第2項は時定数TOによる調整項である。上記(3)式
の第2項の時定数TOによる調整項においては、■時定
数TOを変えると、調整項のゲインも同時に変わってし
まう。■積分時間T1を変えると調整項のゲインが変わ
ってしまう。■積分時間Tiを変えると、等価積分時間
(目標値変化に対する等価的な積分時間をいう)との関
係が変化してしまうという問題点があり、パラメータが
影響し合った干渉系となり調整が非常に複雑となる。こ
の従来特性を第9図に示す。この特性は、時定数TOを
To=TiとTo =Ti /2の2つのケースについ
て目標値Svの単位変化に対する出力をグラフ表示した
ものである。時定数Toを変えるとゲインが変化し、特
に時間0〜Tiまでの特性が変化していることが分る。
The second term is an adjustment term by the time constant TO. In the second term of the above equation (3), the adjustment term by the time constant TO, (2) When the time constant TO is changed, the gain of the adjustment term also changes at the same time. ■If the integration time T1 is changed, the gain of the adjustment term will change. ■If you change the integration time Ti, there is a problem that the relationship with the equivalent integration time (equivalent integration time for a change in target value) will change, and it will become an interference system where parameters influence each other, making adjustment very difficult. becomes complicated. This conventional characteristic is shown in FIG. This characteristic is a graphical representation of the output for a unit change in the target value Sv for two cases where the time constant TO is To=Ti and To=Ti/2. It can be seen that when the time constant To is changed, the gain changes, and in particular, the characteristics from time 0 to Ti change.

また時定数To=TiからTo =Ti /2に変えて
もそのゲイン変化は2倍とはならず、非常に複雑なもの
となる。したがって上記従来装置は多数の装置を用いる
プラント等では全く実用的なものでなくなってしまうと
いう問題点があった。
Further, even if the time constant To=Ti is changed to To=Ti/2, the gain change will not be doubled, but will become very complicated. Therefore, the above-mentioned conventional apparatus has a problem in that it is completely impractical in plants and the like that use a large number of apparatuses.

[発明の目的コ 本発明の目的は外乱抑制状態に何ら変更を加えることな
(目標値変化に対する積分時間の調整を可能としたプロ
セス制御装置を提供することにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a process control device that makes it possible to adjust the integration time in response to a change in a target value without making any changes to the disturbance suppression state.

[発明の概要] 上記目的を達成するために本発明は、制御囚と目標値と
の偏差を算出する偏差演算手段と、偏差に対して少なく
とも比例および積分演算を実行する制御演算手段と、 目mff1変化に対してその積分時間を等価的に可変す
る進み/遅れ演算手段とを有することを要旨とする。
[Summary of the Invention] In order to achieve the above object, the present invention comprises: a deviation calculation means for calculating the deviation between a control target and a target value; a control calculation means for performing at least proportional and integral calculations on the deviation; The gist of the present invention is to have a lead/lag calculation means that equivalently varies the integration time with respect to a change in mff1.

[発明の実施例コ 第1図は本発明に係る装置の一実施例の構成を示す機能
ブロック図である。
Embodiment of the Invention FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of an embodiment of an apparatus according to the present invention.

係数部゛1では目標値SVに対して係数αが乗ぜれられ
、その出力信号αS■から測定値PVが加算部3で減算
され、偏差ε1(=α5V−PV)が得られる。
In the coefficient unit 1, the target value SV is multiplied by a coefficient α, and the measured value PV is subtracted from the output signal αS2 in the adder 3 to obtain the deviation ε1 (=α5V−PV).

一方、目標値SVは進み/遅れ演算部5で進み/11れ
演算され、その出力信号から測定値PVの減算が減算部
7で行われ偏差ε2が求められている。
On the other hand, the target value SV is calculated by leading/11 in the lead/lag calculating section 5, and the measured value PV is subtracted from the output signal in the subtracting section 7 to obtain the deviation ε2.

積分演算部9では偏差ε2に対する積分演算がされ、そ
の出力信号が先の偏差ε1とともに加算部11で加算合
成される。そしてその出力信号は比例ゲイン部13に入
力されて比例ゲインKpが乗ぜられる。
The integral calculation unit 9 performs an integral calculation on the deviation ε2, and the output signal thereof is added together with the previous deviation ε1 in the addition unit 11. The output signal is then input to the proportional gain section 13 and multiplied by the proportional gain Kp.

この比例ゲイン部13の出力信号は操作信号MVとして
制御対象15に加えられ、これによって測定値PVが目
標値S■と一致するよう調整制御されている。
The output signal of the proportional gain unit 13 is applied to the controlled object 15 as the operation signal MV, and thereby the measured value PV is adjusted and controlled to match the target value S■.

本実施例では上記進み/遅れ演算8II5の演算式は次
の(4〉式が用いられている。
In this embodiment, the following equation (4>) is used as the equation for the lead/lag calculation 8II5.

但し、T1は積分時間、βは可変パラメータ。However, T1 is the integration time and β is a variable parameter.

Sは複素変数である。S is a complex variable.

同図から明らかなように、測定値PVの変化に対しては にイ1ヤーし)        由(!;)T1・S また目標値変化に対しては の演算調整が行われる。ここで比例ゲインKp。As is clear from the figure, for changes in the measured value PV, I don't like it) Yu (!;) T1・S Also, regarding target value changes, calculation adjustments are made. Here, the proportional gain Kp.

積分時ffflTiとしては外乱抑制最適パラメ、−夕
が設定される。
The disturbance suppression optimum parameter, -, is set as ffflTi at the time of integration.

また目標値SV変化に対しては上記(6)式で係数αと
目標値Svの進み7Mれ演算部5の係数βを変化させる
ことによって、外乱に対する積分項を固定したままで目
標値変化に対する積分時間のみを等価的に変更できるよ
うにしている。
In addition, in response to a change in the target value SV, by changing the coefficient α in the equation (6) and the coefficient β of the calculation unit 5, which is the advance of the target value Sv by 7M, the integral term for the disturbance is kept fixed. Only the integration time can be changed equivalently.

このため(6)式から積分項を変形すると上記(7)式
で第1項は積分時間Tiの積分項、第2項は進み/遅れ
演算部5による積分調整項である。したがって上記(7
)式の積分調整項の係数βを変化させることによって目
標値変化に対する等価的な積分時間Te  (等価積分
時間)を変化することができる。
Therefore, when the integral term is modified from equation (6), in equation (7) above, the first term is an integral term of the integration time Ti, and the second term is an integral adjustment term by the lead/lag calculating section 5. Therefore, the above (7
By changing the coefficient β of the integral adjustment term in the equation ), it is possible to change the equivalent integration time Te (equivalent integration time) with respect to the target value change.

上記(7)式においてβ=0のときは積分時間の調整な
しで等価積分時間Te−積分時間Ti となるまたβ〉
0のときは等価積分時間Te>積分時間Tiとなる。
In equation (7) above, when β = 0, the equivalent integration time Te - integration time Ti is obtained without adjusting the integration time, and β〉
When it is 0, equivalent integration time Te>integration time Ti.

更にβく0のとぎは等価積分時間Te<積分時間Tiと
なることが容易に理解される。したがって外乱抑制最適
積分時間Tiが決まると、係数βを可変することで簡単
に等価積分時間Teを変更できる。
Furthermore, it is easily understood that when β is 0, the equivalent integration time Te<integration time Ti. Therefore, once the disturbance suppression optimum integration time Ti is determined, the equivalent integration time Te can be easily changed by varying the coefficient β.

第2図には係数β−1及び1/2の2つのケースについ
て目標値Svの単位変化に対する出力が示されている。
FIG. 2 shows the output for a unit change in the target value Sv for two cases with coefficients β-1 and 1/2.

図中(イ)は積分項が1/TiSの曲線、(ロ)は(イ
)から積分調整項(1次遅れ分、β/1+Ti S)(
β=責の時)を差し引いた曲線、(ハ)は(イ)から積
分調整項β/ ′(1+Ti S)(β=1の時)を差
し引いた曲線をそれぞれ示している。積分時間Tiは(
イ)→(ロ)→(ハ)となるに従って大きくなる。すな
わち曲線(イ)の下方ならば等価積分時間ToはTe 
>Ti となって大きくなり、また曲線(イ)の上方で
あれば等1ilj積分時間Teは丁e <Tiと、  
なって小さくなる。したがって、係数βの大きざを設定
することにより、等価積分時間Teを変更することが可
能となる。
In the figure, (a) is the curve where the integral term is 1/TiS, and (b) is the curve from (a) to the integral adjustment term (first-order lag, β/1+TiS) (
(c) shows the curve obtained by subtracting the integral adjustment term β/'(1+Ti S) (when β=1) from (a). The integration time Ti is (
It becomes larger as B)→(B)→(C). In other words, if it is below curve (a), the equivalent integration time To is Te
> Ti and becomes large, and if it is above the curve (a), the integral time Te becomes equal to e < Ti,
It becomes smaller. Therefore, by setting the magnitude of the coefficient β, it is possible to change the equivalent integration time Te.

次に本実施例における各制御定数に+)、 ■+ 。Next, +), ■+ for each control constant in this example.

Tdと係数(可変パラメータ)α、βの調整法および本
実施例の動作を説明する。
The method of adjusting Td and coefficients (variable parameters) α and β and the operation of this embodiment will be explained.

まず調整法としては(1)プロセス特性(プロセスの時
定数TO,むだ時間し、ゲインK)を求め、これに基づ
き前記CHR法等により調整する方法と、(2)プロセ
ス特性が不明確な状態で目標値のステップ応答が希望応
答になるように各制御定数を調整する方法とがある。
First, the adjustment methods are (1) finding the process characteristics (time constant TO, dead time, and gain K of the process) and adjusting based on this using the CHR method, etc., and (2) when the process characteristics are unclear. There is a method of adjusting each control constant so that the step response of the target value becomes the desired response.

(1〉の方法ではCHR法等によって外乱抑制最適特性
状態、目標値追随最適特性状態の制御定数の双方とも算
出できるので、この結果に基づいて係数α、βの値を算
出することができる。
(In the method 1>, both the control constants for the disturbance suppression optimum characteristic state and the target value tracking optimum characteristic state can be calculated by the CHR method etc., so the values of the coefficients α and β can be calculated based on these results.

また(2)の方法は、多くの場合に用いられる方法であ
る。この方法では目標値SVをステップ状に変化させ、
その結果骨られる制御量を制rnmPvの応答が希望す
る外乱抑制最適特性状態になるように制御定数Kp 、
Ti 、Tdを調節し、その後応答が希望する目標値追
随最適特性状態になるように係数α、βを修正するもの
である。例えノ  一品 ば制御対象15の伝達関数G r)  (S ) * 
/−?−55eとしてシュミレーションすると、第3図
、第4図に示す如く係数α、βの値によって応答は変化
している。
Moreover, method (2) is a method used in many cases. In this method, the target value SV is changed in steps,
As a result, the control constant Kp is set so that the response of rnmPv reaches the desired disturbance suppression optimum characteristic state to suppress the control amount.
After adjusting Ti and Td, the coefficients α and β are modified so that the response becomes the desired target value tracking optimum characteristic state. For example, transfer function of controlled object 15 G r) (S) *
/-? -55e, the response changes depending on the values of the coefficients α and β, as shown in FIGS. 3 and 4.

係数αは制御定数のうち比例ゲインKpを調節するもの
で、第3図に示すようにこの値を0≦α≦1で変化させ
ることにより、応答の立ち上がり特性とオーバーシュー
トの状態を選択することができる。また、係数βは積分
時間T1を変更するもので、第4図に示すようにこの値
によって応答の立ち上がりに影響を与えることなくオー
バーシュートを改善できる。実際のシュミレーションで
はα= 0.4.β= 0.15の時が最適特性となる
The coefficient α is used to adjust the proportional gain Kp among the control constants, and by changing this value in the range 0≦α≦1, as shown in Figure 3, the rise characteristics of the response and the overshoot state can be selected. I can do it. Further, the coefficient β changes the integration time T1, and as shown in FIG. 4, this value can improve overshoot without affecting the rise of the response. In the actual simulation, α=0.4. Optimal characteristics are obtained when β=0.15.

以上のようにして制御定数Kp、Ti 、Tdおよび係
数α、βが設定されると、制御対象15に外乱が印加さ
れた場合には、制m1pvの変動と目標値S■との偏差
に対して外乱抑制最適特性状態に設定された制御定数K
p 、 Ti 、 Td 1.:Wづき、操作信@M■
が演算され、この操作信号MVがtill lit対象
15に供給されることで外乱による変動が早急に抑制さ
れる。目標値SVが変化した場合、この目標値SVの変
化分については前記(7)式に示したように積分調整項
の係数βを変化させることで外乱抑制特性を固定したま
ま目標値SVの変化に対して最適に応答するように制御
される。
When the control constants Kp, Ti, Td and coefficients α, β are set as described above, when a disturbance is applied to the controlled object 15, the deviation between the fluctuation of the control m1pv and the target value S■ is The control constant K is set to the optimum characteristic state for disturbance suppression.
p, Ti, Td 1. : Wzuki, operation message @M■
is calculated, and by supplying this operation signal MV to the till-lit target 15, fluctuations due to disturbances are quickly suppressed. When the target value SV changes, by changing the coefficient β of the integral adjustment term as shown in equation (7) above, the change in the target value SV can be adjusted while keeping the disturbance suppression characteristics fixed. control to optimally respond to

以上説明したように本実施例によれば、目標値SVに対
して進み/Nれ演算部5を設け、この進み/遅れ演算部
5を介した目標値と測定fiPVとの偏差ε2を積分演
算部9に導ひくように構成し、等側稜分時間Teを調整
するようにしたので、調整項のゲインは係数βのみによ
って決定され、また積分時間Tiを変更しても調整項ゲ
インに何ら影響を与えないですむ。更に正規化されてい
るので積分時間Tiを変えても積分時間Tiと等側稜分
時間Teとの関係が不変であるという効果が奏せられ、
積分時間の調整′が極めて容易となる。このため本実施
例装置をプラント制御において多数使用しても個々の制
御装置の1Ii11御性を限界まで改善できシステム全
体のプラント運転特性を飛躍的に向上させることが可能
となる。
As explained above, according to this embodiment, the lead/N difference calculating section 5 is provided for the target value SV, and the deviation ε2 between the target value and the measured fiPV via the lead/lag calculating section 5 is calculated by integral calculation. Since the equilateral edge time Te is adjusted, the gain of the adjustment term is determined only by the coefficient β, and even if the integration time Ti is changed, there is no effect on the adjustment term gain. There is no need to affect it. Furthermore, since it is normalized, even if the integration time Ti is changed, the relationship between the integration time Ti and the equilateral edge time Te remains unchanged.
Adjustment of the integration time becomes extremely easy. Therefore, even if a large number of devices of this embodiment are used in plant control, the controllability of each control device can be improved to the limit, and the plant operating characteristics of the entire system can be dramatically improved.

更に既存のプロセス制御装置に進み/遅れ演算部5を加
えるのみで容易に実現可能となる。
Furthermore, it can be easily realized by simply adding the advance/delay calculation section 5 to the existing process control device.

第5図には本発明に係る装置の他の実施例が、また第6
図には本発明に係る装置の更に他の実施例が示されてい
る。なお、各図において前記第1図に示した実施例と同
一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 5 shows another embodiment of the device according to the invention, and FIG.
The figure shows a further embodiment of the device according to the invention. In each figure, the same components as those in the embodiment shown in FIG.

第3図に示す実施例は、いわゆるPV微分先行型のPI
D調節装置であり、微分演算部17では測定値PVに対
して微分演算がされ、その出力信号が前記偏差ε1.ε
2と共に加算部11で加算合成されている。なおその他
の構成部分は前記第1図の実施例と同様である。
The embodiment shown in FIG. 3 is a so-called PV differential leading type PI.
D adjustment device, the differential calculation unit 17 performs a differential calculation on the measured value PV, and the output signal is the deviation ε1. ε
2 and is added and synthesized by the adder 11. Note that the other structural parts are the same as those of the embodiment shown in FIG. 1 above.

また、第4図に示す実施例は不完全微分動作型のPID
調節装置であり、係数部19では目標値SVに対して係
数γが乗ぜられ、その出力信号γSvから測定値PVが
減算部21で減算されて偏差ε3(=γ5V−PV)が
得られている。この偏差ε3に対して微分演算部17で
は微分演算がされ、その出力信号が前記偏差ε1.ε2
と共に加算部11で加算合成されている。
The embodiment shown in FIG. 4 is an incomplete differential operation type PID.
In the adjustment device, the target value SV is multiplied by a coefficient γ in the coefficient unit 19, and the measured value PV is subtracted from the output signal γSv in the subtraction unit 21 to obtain the deviation ε3 (=γ5V−PV). . The differential calculation unit 17 performs a differential calculation on this deviation ε3, and the output signal is the deviation ε1. ε2
The addition section 11 performs addition and synthesis with the addition section 11.

第5図、第6図に示したこれらの実施例においても進み
/遅れ演算部5による積分調整が行われているので係数
βを可変することで積分時間を容易に変更することがで
きる。
Also in these embodiments shown in FIGS. 5 and 6, the lead/lag computing section 5 performs integration adjustment, so that the integration time can be easily changed by varying the coefficient β.

第7図は、本発明に係るプロセス制御装置の別の実施例
を示すものである。なお、同図において前記第1図に示
した実施例と同一構成部分には同一符号を付し、その説
明は省略する。
FIG. 7 shows another embodiment of the process control device according to the present invention. In this figure, the same components as those in the embodiment shown in FIG.

このプロセス制御装置は、目標値SVが係数部1に入力
される一方、遅れ演算部25に入力されると共に減算部
7で測定値PV分だけ減算され積分演算部9に入力され
る。遅れ演算部25で遅れ演算された出力信号および積
分演算部9で積分演算された出力信号は、減算部27で
減算処理され、前記加算部11に出力されている。
In this process control device, the target value SV is input to the coefficient unit 1, and is also input to the delay calculation unit 25, and is subtracted by the measured value PV in the subtraction unit 7, and is input to the integral calculation unit 9. The output signal subjected to the delay calculation in the delay calculation section 25 and the output signal subjected to the integral calculation in the integral calculation section 9 are subjected to subtraction processing in the subtraction section 27, and are output to the addition section 11.

具体的には、遅れ演算部25はβ/1+T+Sで示され
る一次遅れ要素が設定されており、減算部27から加算
部11への出力信号としては、次式の如くなる。
Specifically, the delay calculation unit 25 is set with a first-order lag element represented by β/1+T+S, and the output signal from the subtraction unit 27 to the addition unit 11 is as shown in the following equation.

したがって、減算部7,27.積分演算部9゜遅れ演算
部25は進み/遅れ演算手段を構成していることになり
、操作信号MVとしては、次式のようになる。
Therefore, the subtraction units 7, 27 . The integral calculation section 9 and the delay calculation section 25 constitute advance/delay calculation means, and the operation signal MV is expressed by the following equation.

これにより、本実施例のプロセス制御装置では、勤記第
1図と同様のill!IIIがなされ、目標値S■変化
に対して係数αおよびβを変化させることによって、外
乱に対する積分項を固定したままで目標値変化に対する
積分時間のみを等側内に変更することができる。加えて
、前記第1図では、積分時間を変更するために進み/i
れ演算部5を必要としたが、本実施例では、このような
複雑な演算部を必要とせず、単なる一次遅れ要素をもっ
て構成できるという利点をも有している。
As a result, in the process control device of this embodiment, the ill! III is performed, and by changing the coefficients α and β with respect to the change in the target value S, it is possible to change only the integral time with respect to the change in the target value to the same side while keeping the integral term with respect to the disturbance fixed. In addition, in FIG. 1, advance /i is used to change the integration time.
However, this embodiment has the advantage of not requiring such a complicated calculating section and can be configured with a simple first-order delay element.

以上、いわゆる位置型演算方式について説明したが、本
発明はこれに限られずDDC(Direct[)eOt
ta+  Control)で多用されている速度型演
算方式についても適応できることは勿論である。
Although the so-called position type calculation method has been described above, the present invention is not limited to this.
Of course, it is also applicable to the speed-type calculation method that is frequently used in TA+ Control).

[発明の効果] 以上詳細に説明したように本発明によれば、目標値を進
み/遅れ手段を介することによってその容易に積分時間
の調整が可能となる。その結果プロセス制御装置の制御
性が限界まで改善でき、このプロセス制御装置を多数用
いたプラント運転等の場合に飛躍的に制御性が向上する
[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, the integration time can be easily adjusted by using the target value advance/delay means. As a result, the controllability of the process control device can be improved to the limit, and the controllability is dramatically improved in the case of plant operation using a large number of process control devices.

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

第1図は本発明に係る装置の一実施例の構成を示す機能
ブロック図、第2図乃至第4図は本発明の一実施例の作
用を説明するための図、第5図および第6図は本発明に
かかる装置の他の実施例の構成を示す機能ブロック図、
第7図は本発明にかかる装置の別の実施例の構成を示す
構成ブロック図、第8図は従来例の構成を示す機能ブロ
ック図、第9図および第10図は同従来例を説明するた
めの図である。 5・・・進み/遅れ演算部 7.27・・・減葬部 9・・・積分演算部 13・・・比例ゲイン部 15・・・制御対↑ 2゛5・・・遅れ演算部 第1図 第2図 第3図 第4図 r−−−−−−−−−−++−−−コ 第6m TI=精介嬶闇 第8図 第9図
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of one embodiment of the apparatus according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining the operation of one embodiment of the present invention, and FIGS. The figure is a functional block diagram showing the configuration of another embodiment of the device according to the present invention,
FIG. 7 is a configuration block diagram showing the configuration of another embodiment of the device according to the present invention, FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of a conventional example, and FIGS. 9 and 10 explain the same conventional example. This is a diagram for 5...Advance/lag calculation unit 7.27...Reduction unit 9...Integral calculation unit 13...Proportional gain unit 15...Control pair ↑ 2゛5...Delay calculation unit 1st Fig.2 Fig.3 Fig.4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 制御量と目標値との偏差を算出する偏差演算手段と、 偏差に対して少なくとも比例および積分演算を実行する
制御演算手段と、 目標値変化に対してその積分時間を等価的に可変する進
み/遅れ演算手段とを有することを特徴とするプロセス
制御装置。
[Scope of Claims] Deviation calculation means for calculating the deviation between the controlled variable and the target value; control calculation means for performing at least proportional and integral calculations on the deviation; and equivalent integration time for the change in the target value. 1. A process control device comprising: advance/delay calculating means that is variable.
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