JPS63197201A - Cascade controller - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、1次周節計と2次調節計とで構成されるカス
ケード調節装置に関し、更に詳しくは、1次調節計と2
次調節計との間に、演算ユニットを介在させ、カスケー
ド演算を行なうことができるカスケード調節装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a cascade control device consisting of a primary controller and a secondary controller.
The present invention relates to a cascade adjustment device that can perform cascade calculations by interposing a calculation unit between it and a next controller.
(従来の技術)
第4図は、従来のカスケード調節装置の構成概念図であ
る0図において、CNTlは1次調節計、CNT2は2
次調節計で、1次調節計CNTlの出力信号MVIがそ
の設定値信号SV2として与えられている。(Prior Art) FIG. 4 is a conceptual diagram of the configuration of a conventional cascade adjustment device. In FIG. 0, CNTl is a primary controller, CNT2 is a secondary
In the secondary controller, the output signal MVI of the primary controller CNTl is given as its set value signal SV2.
このような構成のカスケード調節装置は、例えば、ボイ
ラドラムの水位を制御するようなプロセスにおいて、1
次調節計CNTlの入力信号としてボイラドラムの水位
信号を与え、また2次調節計CNT2の入力信号として
給水の流量信号を与え、2次調節計CNT2の出力操作
信号MV2によ1)、給水流量を制御するような場合に
適用される。A cascade regulating device with such a configuration is used, for example, in a process such as controlling the water level of a boiler drum.
The boiler drum water level signal is given as an input signal to the secondary controller CNTl, and the feed water flow rate signal is given as an input signal to the secondary controller CNT2. Applicable to cases where control is required.
(発明が解決しようとする問題点)
ところで、このようなボイラドラムの水位を制御するよ
うなプロセスにおいて、ドラム水位と、給水量のカスケ
ード制御に、更に、蒸気量を検出し、蒸気量と給水量の
質量バランスがくずれたような場合、ドラム水位の変動
が起る前に直ちに給水量を制御すれば、より良好なmv
s結果が得られる。しかしながら、第4図に示したよう
な従来のカスケード制御装置によっては、曲述したよう
な給水流量、ボイラドラム水位、蒸気量の三要素制御を
行なうことはできなかフた。(Problem to be Solved by the Invention) By the way, in the process of controlling the water level of the boiler drum, in addition to the cascade control of the drum water level and the amount of water supply, it is necessary to detect the amount of steam and control the amount of steam and water supply. If the water supply volume is unbalanced, controlling the water supply volume immediately before the drum water level fluctuates will result in better mv.
s result is obtained. However, with the conventional cascade control device as shown in FIG. 4, it is not possible to control the three elements of feed water flow rate, boiler drum water level, and steam amount as described above.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は、2台の調節計を用いて三要素M御を行なう
ことができるとともに、2台の調節計によるカスケード
mwcカスケード・クローズ)と、1台の調節計による
単独lI制御(カスケード・オーブン)との間の切換え
をパンプレスに行なえるようにしたカスケード調節装置
を実現することにある。The present invention was made in view of these problems, and
Its purpose is to be able to perform three-element M control using two controllers, as well as perform cascade (mwc, cascade close) control using two controllers, and independent lI control (cascade oven, cascade close) using one controller. ) The object of the present invention is to realize a cascade adjustment device that allows a pan press to perform switching between
(問題点を解決するための手段)
第1図は、本発明装置の基本的な構成ブロック図である
0図において、CNTlは設定値SV1.プロセス量P
VIを入力する1次調節計、CNT2はプロセス量PV
2を入力する2次調節計、LPυは1次調節計CNTl
と2次調節計CNT2との間に設けられたループ間演算
ユニットで、この中にはプロセス量PV3を入力し、1
次調節計CNTlの出力信号MVIとプロセス量PV3
とを用いて所定の演算を行ない、この演算結果を2次調
節計CNT2の設定値SV2として与える順演算手段3
1と、2次調節計CNT2の設定値SV2又はプロセス
量PV2を入力し、1次調節計CNTlの出力MVIが
これらの値に追従するような逆演算を行なう逆演算手段
32とを含んでいる。(Means for Solving the Problems) FIG. 1 is a basic configuration block diagram of the device of the present invention. In FIG. 0, CNTl is a set value SV1. Process amount P
Primary controller that inputs VI, CNT2 is process amount PV
2 is input to the secondary controller, LPυ is the primary controller CNTl.
This is an inter-loop calculation unit installed between the controller CNT2 and the secondary controller CNT2.
The output signal MVI of the next controller CNTl and the process amount PV3
forward calculation means 3 which performs a predetermined calculation using
1, and an inverse calculation means 32 that inputs the set value SV2 or process amount PV2 of the secondary controller CNT2 and performs an inverse calculation such that the output MVI of the primary controller CNT1 follows these values. .
(作用)
ループ間演算ユニット内の1llil算手段31は、カ
スケードlli制御状態において、1次調節計CNTl
からの出力MVIにプロセス量PV3が入った所定の演
算を行ない、その出力を2次調節計CNT2の設定値S
V2として与える。逆演算手段32は、2次調節計CN
T2による単独制御状態において、1次調節計CNTl
の出力が設定値SV2又はプロセス量PV2に追従する
ように演算を行なう。これによって、単独@御状態から
カスケード制御状態への切換えをパンプレスに行なえる
ようにしている。(Function) The 1llil calculation means 31 in the inter-loop arithmetic unit calculates the primary controller CNTl in the cascade lli control state.
A predetermined calculation is performed using the process amount PV3 on the output MVI from the
Give as V2. The inverse calculation means 32 is a secondary controller CN.
In the independent control state by T2, the primary controller CNTl
Calculation is performed so that the output follows the set value SV2 or the process amount PV2. This makes it possible to switch from the single @ control state to the cascade control state in a pan press.
(実jtI91)
第2図は、本発明装置の一実施例の構成ブロック図であ
る0図において、第1図の各部分と対応するものには同
一符号を付して示す。ここでは、ボイラドラムの給水U
Sを行なう場合を例示しである。(Actual jtI91) In FIG. 2, which is a block diagram of an embodiment of the apparatus of the present invention, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Here, boiler drum water supply U
This is an example of a case where S is performed.
10はボイラドラム、11はボイラドラム10に給水す
るための給水流路、12は給水流路11を流木る給水の
流量QVを検出する流量計で、流fllQVに対応した
プロセス@ PV2を2次調節計CNT2に出力する。10 is a boiler drum, 11 is a water supply channel for supplying water to the boiler drum 10, and 12 is a flow meter that detects the flow rate QV of water flowing through the water supply channel 11, and the process corresponding to the flow fullQV is secondary. Output to controller CNT2.
13は給水流量を制御するためのバルブで、2次調節計
CNT2の出力MV2によって1ti101されている
。14はボイラドラム10内の水位LVを検出する水位
計で、水位■、■に対応したプロセスflPVIを1次
調節計CNTlに出力する。Reference numeral 13 denotes a valve for controlling the water supply flow rate, which is controlled 1ti101 by the output MV2 of the secondary controller CNT2. 14 is a water level meter that detects the water level LV in the boiler drum 10, and outputs the process flPVI corresponding to the water levels ① and ② to the primary controller CNTl.
15はボイラドラム10内の蒸気ff1BVを検出する
蒸気量検出手段で、蒸気量(BV)に対応したプロセス
m PV3をループ間演算ユニットLPLIに出力する
。15 is a steam amount detection means for detecting the steam ff1BV in the boiler drum 10, and outputs the process m PV3 corresponding to the steam amount (BV) to the inter-loop calculation unit LPLI.
MANは手動a節器、Svlは手動調節器)IANによ
る手動制御と、調節計CNT1.CNT2による自動制
御とを切換えるA/M切換スイッチ、3v2はカスケー
ド制御と単独制御とを切換えるカスケード・オープン・
クローズ切換スイッチ(0/C切換スイツチと略す)
、 51113は各スイッチSV1.!jW2の動作に
応じて切換えられるC10/M切換スイッチである。MAN is a manual a node, Svl is a manual regulator) Manual control by IAN, and controller CNT1. A/M changeover switch for switching between automatic control by CNT2, and cascade open switch for 3v2 for switching between cascade control and independent control.
Close changeover switch (abbreviated as 0/C changeover switch)
, 51113 are each switch SV1. ! This is a C10/M changeover switch that is switched according to the operation of jW2.
ループ間演算ユニットLPUにおいて、33は11演算
手段31.逆演算手段32に行なわせる演算の存在の有
無を検出する順/逆演算有無検出手段、34はA/H切
換スイッチSWlからのステータス信号を入力し、ルー
プが手動制御状態か自動制御状態かを検出するA/M検
出手段、35は0/C切換スイツチSW2からのステー
タス信号を人力し、カスケード制御状態か単独制御状態
かを検出する0/C検出手段である。In the inter-loop calculation unit LPU, 33 is 11 calculation means 31. A forward/reverse operation detection means 34 detects the presence or absence of an operation to be performed by the inverse operation means 32, and inputs a status signal from the A/H changeover switch SWl to determine whether the loop is in a manual control state or an automatic control state. The A/M detection means 35 is an 0/C detection means that manually inputs the status signal from the 0/C changeover switch SW2 and detects whether it is in a cascade control state or an independent control state.
このように構成した装置の動作を次に、カスケード制御
、単独制御2手動操作モード(又は出力ドラッキング)
とに分けて説明する。Next, the operation of the device configured in this way is controlled by cascade control, single control, two manual operation modes (or output racking).
I will explain it separately.
(カスケード制御)
この状態では、A/M切換スイッチSWIは接点Aに、
C10切換スイツチSw2は接点Cに、切換スイッチS
V3は接点Cにそれぞれ接続される。(Cascade control) In this state, the A/M changeover switch SWI is set to contact A,
C10 changeover switch Sw2 is connected to contact C, changeover switch S
V3 is connected to contact C, respectively.
このような接続状層では、ループ間演算ユニットLPU
内の順演算手段31は、1次調節計CNTlからの信号
MVI及び蒸気量検出手段15からのプロセス量PV3
を入力し、所定の演算式によるループ間演算を行ない、
演算結果を2次調節計CNT2の設定(msV2として
与える。In such a connected layer, the inter-loop arithmetic unit LPU
The forward calculation means 31 in
Input , perform inter-loop calculations using a predetermined calculation formula,
The calculation result is given as the setting (msV2) of the secondary controller CNT2.
2次調節計CNT2は、流量計12からのプロセス51
PV2.ループ間演算ユニットLPUからの設定値Sv
2を入力し、操作信号MV2をA/M切換スイッチSW
+を介してバルブ13に出力する。これによって、プ0
セスfi PVI 、 PV2. PV3による三要
素ff4御を可能としている。The secondary controller CNT2 is a process 51 from the flowmeter 12.
PV2. Set value Sv from inter-loop calculation unit LPU
2 and input the operation signal MV2 to the A/M selector switch SW.
It outputs to valve 13 via +. This allows the
Seth fi PVI, PV2. It enables three-element ff4 control by PV3.
(単独制御)
A/M切換スイッチSWIは接点Aに、C10切換スイ
ツチS%’2は接点Oに、切換スイッチSV3は接点0
にそれぞれ接続される。(Independent control) The A/M changeover switch SWI is set to contact A, the C10 changeover switch S%'2 is set to contact O, and the changeover switch SV3 is set to contact 0.
are connected to each.
このような接続状態では、2次調節計CNT2は、流量
計12からのプロセス量PV2が設定m SV2に一致
するように、操作出力信号MV2をバルブ13に出力す
る。また、逆演算手段32は、切換スイッチSW3を介
して2次調節計CNT2に与えられている設定値SV2
を入力し、1次調節計CNTlの出力が設定値SV2に
追従するような演算を行なう。In such a connected state, the secondary controller CNT2 outputs the operation output signal MV2 to the valve 13 so that the process amount PV2 from the flowmeter 12 matches the setting mSV2. Further, the inverse calculation means 32 calculates a set value SV2 given to the secondary controller CNT2 via the changeover switch SW3.
is input, and a calculation is performed so that the output of the primary controller CNTl follows the set value SV2.
これによって、単独制御状態から、カスケードti制御
状態への切換えがバンプレスに行なえるようにしている
。This allows bumpless switching from the independent control state to the cascade ti control state.
(手動操作モード)
A/M切換スイッチSWlは接点Mに、C10切換スイ
ツチSw2は接点Cに、切換スイッチSW3は接点Mに
それぞれ接続されている。(Manual operation mode) The A/M changeover switch SWl is connected to the contact M, the C10 changeover switch Sw2 is connected to the contact C, and the changeover switch SW3 is connected to the contact M.
この状態では、手動調節II MANからの手動操作信
号が、バルブ13に出力される。逆演算手段32は、プ
ロセス量PV2を入力し、1次調節計CNTlの出力M
VIを演算する。In this state, a manual operation signal from the manual adjustment II MAN is output to the valve 13. The inverse calculation means 32 inputs the process quantity PV2 and outputs the output M of the primary controller CNTl.
Compute VI.
第3図は、ループ間演算ユニットLPUの一連の動作を
示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a series of operations of the inter-loop calculation unit LPU.
0/C検出手段35は、0/C切換スイツチSV2から
のステータス信号によ1)、カスケードオープンかクロ
ーズかを判断する(ステップl)、ここでクローズと判
断されると、ステップ2に移る。The 0/C detection means 35 determines whether the cascade is open or closed (1) based on the status signal from the 0/C changeover switch SV2 (step 1). If it is determined that the cascade is closed, the process moves to step 2.
A/M検出手段34は、A/M切換スイッチSW1から
のステータス信号によ1)、手動制御状態か、自動制御
状態かを判断し、自動制御状態(オート)である時、ス
テップ3に移1)、ここで、1傾/逆演算有無検出手段
33によって、順演算有無を判断する。順演算無と判断
された場合、Btw算手段31は、1次調節計CNTl
の出力操作信号MVIをそのまま、2次調節計CNT2
の設定値SV2とする(ステップ4)。ステップ3で順
演算有と判断された場合、順演算手段31は、1次調節
計CNTlの出力操作信号MVI と、プロセスji
PV3とを用いて所定の演算を行ない、その演算結果f
(MV1)を2次調節計CNT2の設定値SV2とする
(ステップ5)。The A/M detection means 34 determines whether it is in the manual control state or the automatic control state based on the status signal from the A/M changeover switch SW1 (1), and when it is in the automatic control state (auto), it moves to step 3. 1) Here, the presence/absence of forward calculation is determined by the 1-incline/inverse calculation presence/absence detection means 33. If it is determined that there is no forward calculation, the Btw calculation means 31 calculates the primary controller CNTl.
The output operation signal MVI of the secondary controller CNT2 is output as is.
The set value is set to SV2 (step 4). If it is determined in step 3 that there is a forward calculation, the forward calculation means 31 outputs the output operation signal MVI of the primary controller CNTl and the process ji.
A predetermined calculation is performed using PV3, and the calculation result f
(MV1) is set as the set value SV2 of the secondary controller CNT2 (step 5).
ステップ2において、手動制御状!r4(マニアル)と
判断された場合、逆演算手段32は、プロセスfi、
I’V2を入力し、2次調節計CNT2の設定値SV2
がPV2にトラッキングするようにする(ステップ6)
。In step 2, manual control state! When it is determined that r4 (manual), the inverse calculation means 32 executes the process fi,
Input I'V2 and set value SV2 of secondary controller CNT2.
Tracks to PV2 (Step 6)
.
ステップ7及びステップ8では、それぞれI(11/逆
演算有無検出手段33が逆演算の有無、 11m演算の
有無を判断し、逆演算布と判断されると、逆演算手段3
2によって、1次調節計CNTlの操作出力信号MVI
が設定値SV2に追従するように逆演算手段を行なう(
ステップ9)。また、逆演算熱、かつ順演算無と判断さ
れると、設定値SV2をMVIとする(ステップ10)
。続いて、ステップ11に移1)、現状の出力操作信号
MV値(2次調節計CNT2の出力値又は手動調節器)
で、1次調節計CNTlの内部データをトラッキングす
る。これによって、単独制御状態及び手動制御状態から
、カスケード制御状態への切換えがパンプレスに行なえ
るようにしている。In steps 7 and 8, the I(11/inverse calculation presence/absence detection means 33 determines the presence or absence of the inverse calculation and the presence or absence of the 11m calculation, respectively. If it is determined that the inverse calculation cloth is present, the inverse calculation means 3
2, the operation output signal MVI of the primary controller CNTl
The inverse calculation means is performed so that SV2 follows the set value SV2 (
Step 9). Furthermore, if it is determined that there is heat in reverse operation and no forward operation, set value SV2 is set to MVI (step 10).
. Next, the process moves to step 11 1), where the current output operation signal MV value (output value of secondary controller CNT2 or manual controller) is determined.
The internal data of the primary controller CNTl is tracked. This allows the pan press to switch from the independent control state and manual control state to the cascade control state.
なお、上記の実施例では、給水流量、ボイラドラム水位
及び蒸気量の三要素制御を行なうものについて例示した
が、他のプロセス量を制御するものでもよい。また、各
スイッチSW1. SW2. SW3はいずれも接点を
もったスイッチを図示したが、これらはソフトウェアで
実現されるスイッチでもよい。In the above embodiment, the three-element control of feed water flow rate, boiler drum water level, and steam amount is exemplified, but other process variables may be controlled. In addition, each switch SW1. SW2. Although SW3 is illustrated as a switch having contacts, these may be realized by software.
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、本発明によれば、2台の調
節計を用いて三要素M御を行なうことができるとともに
、単独l!1104あるいは手動制御からカスケードw
4御への切換えをバンプレスに行なえるカスケードw4
節計が実現できる。(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, three-element M control can be performed using two controllers, and independent l! 1104 or cascade from manual control w
Cascade w4 that allows bumpless switching to 4 controls
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第1図は本発明装置の基本的な構成ブロック図、第2図
は本発明装置の一実施例の構成ブロック図、第3図はル
ープ間演算ユニットが行なう一連の動作を示すフローチ
ャート、第4図は従来装置の構成概念図である。
CNTl・・・1次m節計、CNT2・・・2次調節計
、LI’U・・・ループ間演算ユニット、31・・・I
n演算手段、32・・・逆演算手段。
第3図FIG. 1 is a basic configuration block diagram of the device of the present invention, FIG. 2 is a configuration block diagram of an embodiment of the device of the present invention, FIG. 3 is a flowchart showing a series of operations performed by the inter-loop calculation unit, and FIG. The figure is a conceptual diagram of the configuration of a conventional device. CNTl...1st order m meter, CNT2...2nd order controller, LI'U...interloop calculation unit, 31...I
n calculation means, 32...inverse calculation means. Figure 3
Claims (1)
次調節計、プロセス量(PV2)を入力する2次調節計
、前記1次調節計と2次調節計との間に設けられたルー
プ間演算ユニットからなり、 前記ループ間演算ユニットは、プロセス量 (PV3)を入力し前記1次調節計の出力信号(MV1
)とプロセス量(PV3)とを用いて所定の演算を行な
いこの演算結果を前記2次調節計の設定値(SV2)と
して与える順演算手段と、前記2次調節計の設定値(S
V2)又はプロセス量(PV2)を入力し前記1次調節
計の出力(MV1)が設定値(SV2)又はプロセス量
(PV2)に追従するような逆演算を行なう逆演算手段
を含んで構成されるカスケード調節装置。[Claims] 1 for inputting set value (SV1) and process amount (PV1)
It consists of a secondary controller, a secondary controller that inputs the process variable (PV2), and an inter-loop calculation unit provided between the primary controller and the secondary controller, and the inter-loop calculation unit is the process variable. (PV3) is input, and the output signal (MV1) of the primary controller is input.
) and the process variable (PV3), and a forward calculation means that performs a predetermined calculation and provides the calculation result as the setting value (SV2) of the secondary controller;
V2) or process quantity (PV2) and performs an inverse calculation such that the output (MV1) of the primary controller follows the set value (SV2) or process quantity (PV2). Cascade regulator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3020787A JPS63197201A (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | Cascade controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3020787A JPS63197201A (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | Cascade controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63197201A true JPS63197201A (en) | 1988-08-16 |
Family
ID=12297288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3020787A Pending JPS63197201A (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | Cascade controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63197201A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH036601A (en) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Toshiba Corp | Control mode switching device |
US10829219B2 (en) | 2017-07-24 | 2020-11-10 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Trash can device for aircraft lavatory unit |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP3020787A patent/JPS63197201A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH036601A (en) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Toshiba Corp | Control mode switching device |
US10829219B2 (en) | 2017-07-24 | 2020-11-10 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Trash can device for aircraft lavatory unit |
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