JPS6322321B2 - - Google Patents

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JPS6322321B2
JPS6322321B2 JP57108054A JP10805482A JPS6322321B2 JP S6322321 B2 JPS6322321 B2 JP S6322321B2 JP 57108054 A JP57108054 A JP 57108054A JP 10805482 A JP10805482 A JP 10805482A JP S6322321 B2 JPS6322321 B2 JP S6322321B2
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Application number
JP57108054A
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English (en)
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JPS58223801A (ja
Inventor
Seiji Kikuchi
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPS58223801A publication Critical patent/JPS58223801A/ja
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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
    • G05B7/00Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control
    • G05B7/02Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control electric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は制御装置に係り、特に演算部をマイク
ロプロセツサを用いて、デイジタル的に構成した
自動―手動モード切換装置を有する制御装置の手
動制御バツクアツプによる信頼性の向上に関す
る。
〔発明の技術的背景〕
最近の制御装置にはマイクロプロセツサが用い
られるようになり、この結果従来のアナログ制御
装置に比べてドリフトのない高精度の制御が可能
となり、ソフトウエアにより制御性も向上するメ
リツトがあり、経済性も優れている上、運転員と
のマンマシンコミユニケーシヨンもやり易く、保
守も容易であることから広い分野の制御に適用さ
れつつある。
第1図は、この制御装置の構成例を示したもの
で、ここでは一例としてタンクのレベル制御に適
用した場合を例にとつて、以下に説明する。図に
おいて、1はコントロールステーシヨン、2はデ
イジタル制御装置、3は流量調節弁、4はタンク
である。
コントロールステーシヨン1には、指令値aを
示す指針11Aと実際のプロセス量bを示す指針
11Bとを有する2針のメータ11、自動モード
選択押釦(以下、自動PBと称する)12A、自
動モード指令値増押釦(以下、指令増PBと称す
る)12B、自動モード指令値減押釦(以下、指
令減PBと称する)12C、手動モード選択押釦
(以下、手動PBと称する)13A、手動モード指
令値増押釦(以下、手動PBと称する)13B、
手動モード指令値減押釦(以下、手動減PBと称
する)13Cが配設されている。
デイジタル制御装置2は、コントロールステー
シヨン1からの指令値aとタンク4のレベルlを
表わす実際のプロセス量bとの偏差cをとる加算
回路21、その偏差cをPID演算するマイクロプ
ロセツサ構成の演算回路22、その出力信号dを
保持する一方手動時にはコントロールステーシヨ
ン1からの手動指令に基づいて値を増減するカウ
ンタ23、その出力eをアナログ量fに変換する
D/A変換器24から構成されている。
今、タンク4にはほぼ一定の水量ΔQが絶えず
流入しており、そのタンク水位をコントロール
ステーシヨン1からの指令に基づき所定水位に制
御するものとすると、これを自動モードにより行
う場合は、先ず自動PB12Aを押し、次いでメ
ータ11の指針11Aを見ながら指令増PB12
Bあるいは指令減PB12Cを操作する。これに
より、指令値aはデイジタル制御装置2の加算回
路21に加えられ、実際のプロセス量bとの偏差
cは演算回路22によりPID演算され、カウンタ
23に保持される。その出力eはD/A変換器2
4でアナログ信号に変換され、調節弁3に加え
られる。このアナログ信号は一般には4〜
20mA程度で、調節弁3はこの値に比例する開度
に保持され、流出量Δqが調整される。
このようにして、タンク水位は指令値a通り
に制御され、その実際の値はメータ11上に指針
11Bにより表示される。従つて、定常状態では
メータ11上の指針11Aと11Bとは一致して
いる。
かかる状態から手動モードに切り換える場合
は、手動PB13Aを押す。すると、そのモード
切換信号gにより、演算回路22はカウンタ23
より切り離されると共に、カウンタ23の値は手
動制御下に置かれる。このとき、カウンタ23は
切換直前の演算回路22の出力dを保持している
ので、切換はシヨツクなしに行われる。次いで、
手動増PB13Bあるいは手動波PB13Cを操作
すれば、その指令パルスhに応じて、カウンタ2
3の値は徐々に変化が加えられる。また、再び自
動モードに戻す場合も切り換えは、上述同様にし
てバンプレスに行われる。
このように、マイクロプロセツサを用いて制御
装置を構成することにより、構成も極めて簡単に
なり、上述の例では簡単なレベル制御について説
明したが、内部のソフトウエアを変更するだけで
火力発電所のような各種複雑な制御にも適用可能
となり、運転員とのマンマシンコミユニケーシヨ
ンを行いながら、自動―手動切換制御も極めて良
好に行えるようになる。
〔背景技術の問題点〕
ところが、上記従来構成の制御装置において
は、デイジタル制御装置2が故障した場合手動制
御も不可能となり、制御系が暴走する危険性があ
つた。即ち、一般に制御装置はどのような部分に
不具合が生じても制御系の安全性は確保できるよ
うに、自動制御が不能に陥つた場合には、最後の
バツクアツプ手段として手動制御だけは可能とし
ておかなければならない。然るに、上記従来構成
においては、例えばカウンタ23が故障すると、
もはや自動制御も手動制御も不可能になるという
欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来の欠点を除去するために成さ
れたもので、その目的はデイジタル制御装置にお
けるカウンタまたはD/A変換器の異常時にも最
後のバツクアツプ手段としての手動制御だけは確
実に確保することができる信頼性の高い制御装置
を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記の目的を達成するために本発明では、自動
モードと手動モードの切換を行なう自動―手動モ
ード切換手段、自動―手動モード切換手段による
切換モードでの、自動モードまたは手動モードの
指令値を可変設定する指令値設定手段、指令値設
定手段による指令値、および制御対象からの実プ
ロセス量を指示する指示手段からなるコントロー
ルステーシヨンと、コントロールステーシヨンか
らの指令による自動モード時には、当該モードで
の指令値と実プロセス量との制御偏差を補償演算
する演算部、コントロールステーシヨンからの指
令による自動モード時には演算部による演算結果
を記憶し、また手動モード時には手動モードの指
令値により記憶値が可変されるカウンタ、カウン
タからの出力であるデイジタル信号をアナログ信
号に変換するD/A変換器からなるデイジタル制
御装置と、D/A変換器からの出力信号を入力と
し、カウンタおよびD/A変換器が正常時にのみ
当該入力信号を出力する切換手段と、カウンタお
よびD/A変換器が正常時にのみ切換手段からの
出力信号が記憶され、またコントロールステーシ
ヨンからの指令による手動モード時には手動モー
ドの指令値により記憶値が可変されると共に、当
該記憶値をカウンタへフイードバツクするメモリ
部、カウンタおよびD/A変換器が正常時には切
換手段からの出力信号を、またカウンタまたは
D/A変換器の少なくとも一方が異常時にはメモ
リ部の記憶値を制御信号として制御対象に出力す
る切換部からなるアナログメモリ手段とを備えて
構成している。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して
説明する。第2図は、本発明による制御装置の構
成例を示すもので、第1図と同一部分には同一符
号を付してその説明を省略する。第2図において
第1図と異なる点は、デイジタル制御装置2の
D/A変換器24の出力部と調節弁3との間に、
次の各要素を備えて構成している点である。すな
わち、デイジタル制御装置2のD/A変換器24
からの出力信号を入力とし、カウンタ23および
D/A変換器24が正常時には接点26cと接点
26a間を導通させて当該入力信号を出力し、ま
たカウンタ23またはD/A変換器24の少なく
とも一方が異常時には接点26cと接点26b間
を導通させて当該入力信号の出力をロツクする切
換装置26と、カウンタ23およびD/A変換器
24が正常時に閉路する接点25xを介して切換
装置26からの出力信号が記憶され、またコント
ロールステーシヨン1からの指令による手動モー
ド時には手動モードの指令値h2により記憶値が可
変されると共に、当該記憶値をカウンタ23へ信
号kとしてフイードバツクするメモリ25m、カ
ウンタ23およびD/A変換器24が正常時には
接点25cと接点25a間を導通させて切換装置
26からの出力信号を、またカウンタ23または
D/A変換器24の少なくとも一方が異常時には
接点25cと接点25b間を導通させてメモリ部
25mの記憶値を制御信号として調節弁3に出力
する切換接点からなるアナログメモリ25とを
夫々備えている。
かかる制御装置では、前述の第1図の場合と同
様、自動モード時にはデイジタル制御装置2の加
算回路21、演算回路22、カウンタ23および
D/A変換器24が全て正常ならば、指令値aと
プロセス量bとの偏差cは演算回路22でPID演
算され、その出力dはカウンタ―23でその値を
記憶し、D/A変換器24によりアナログ信号と
なつて出力され、切替装置26の自動側つまり2
6a側を通りさらにアナログメモリ25の25a
側を通つて調節弁3に加えられ、調節弁3がこの
アナログ信号に比例した開度に調節される。こ
れにより、タンク4の水位が指令値通りに制御
される。
この時、切替装置26はデイジタル制御装置2
のカウンター23およびD/A変換器24が正常
な限り26cと26aが導通しており、カウンタ
23またはD/A変換器24が異常の時には26
cと26bが導通し、D/A変換器24の出力信
号はアナログメモリ25へは伝達されない。
一方アナログメモリ25においては、デイジタ
ル制御装置2のカウンター23およびD/A変換
器24が正常の時には、接点25xは閉し25c
と25aが導通する。デイジタル制御装置2から
の出力信号は、アナログメモリ25のメモリ部
25mに記憶されると同時に、25a,25cを
通つて調節弁3を駆動する。デイジタル制御装置
2のカウンター23またはD/A変換器24が異
常の場合には、アナログメモリ25の接点25x
は開となり25cと25bが導通する。そこで、
コントロールステーシヨン1からは、手動PB1
3Bまたは13Cによつてその増減信号がアナロ
グメモリ25のメモリ部25mを増減し、その出
力信号は25b,25cを通つて調節弁3を制御
することになる。すなわち、デイジタル制御装置
2が正常でその出力信号で調節弁3を制御してい
る時に、デイジタル制御装置2の加算回路21ま
たは演算回路22が異常になつた時(ただし、カ
ウンタ23およびD/A変換器24は正常)に
は、バンプレスに自動モードから手動モードに切
換わる。デイジタル制御装置2の加算回路21、
演算回路22が正常に戻つた時は、カウンター2
3の値によりバンプレスに自動に戻る。
一方、カウンタ23またはD/A変換器24の
少なくともいずれか一方が異常になつた場合に
は、アナログメモリ25のメモリ25mが手動信
号h2により駆動される。この時、メモリ25mの
値は信号kによつてカウンタ23にフイードバツ
クされる。すなわちカウンタ23が正常に戻つた
時には制御はメモリ25mからカウンタ23にシ
ヨツクなしで移行する。
このようにして、自動―手動モード切替はバン
プレスに行なわれると共に、デイジタル制御装置
2の加算回路21または演算回路22の異常でそ
のカウンター23による手動回路への移行、また
そのカウンタ23またはD/A変換器24の少な
くともいずれか一方の異常でアナログメモリ25
による制御と3段階で制御を続行することが可能
である。従つて、かようなバツクアツプ機能を充
分に確保しているので、自動制御が不可能となる
最悪事態が生じても手動回路で制御が可能とな
り、制御系を安全に稼動させることが出来ること
になる。
〔発明の効果〕
以上の説明したように本発明によれば、デイジ
タル制御装置におけるカウンタまたはD/A変換
器の異常時にも最後のバツクアツプ手段としての
手動制御だけは確実に確保することができる極め
て信頼性の高い制御装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の制御装置を示す構成図、第2図
は本発明の一実施例を示す構成図である。 1……コントロールステーシヨン、2……デイ
ジタル制御装置、3……流量調節弁、4……タン
ク、11……メータ、11A,11B……指針、
12A……自動モード選択押釦、12B……自動
モード指令値増押釦、12C……手動モード指令
値減押釦、13A……手動モード選択押釦、13
B……手動モード指令値増押釦、13C……手動
モード指令値減押釦、21……加算回路、22…
…演算回路、23……カウンタ、24……D/A
変換器、25……アナログメモリ、26……切換
装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 自動モードと手動モードの切換を行なう自動
    ―手動モード切換手段、この自動―手動モード切
    換手段による切換モードでの、自動モードまたは
    手動モードの指令値を可変設定する指令値設定手
    段、この指令値設定手段による指令値、および制
    御対象からの実プロセス量を指示する指示手段か
    らなるコントロールステーシヨンと、 前記コントロールステーシヨンからの指令によ
    る自動モード時には、当該モードでの指令値と実
    プロセス量との制御偏差を補償演算する演算部、
    前記コントロールステーシヨンからの指令による
    自動モード時には前記演算部による演算結果を記
    憶し、また手動モード時には前記手動モードの指
    令値により記憶値が可変されるカウンタ、このカ
    ウンタからの出力であるデイジタル信号をアナロ
    グ信号に変換するD/A変換器からなるデイジタ
    ル制御装置と、 前記D/A変換器からの出力信号を入力とし、
    前記カウンタおよびD/A変換器が正常時にのみ
    当該入力信号を出力する切換手段と、 前記カウンタおよびD/A変換器が正常時にの
    み前記切換手段からの出力信号が記憶され、また
    前記コントロールステーシヨンからの指令による
    手動モード時には前記手動モードの指令値により
    記憶値が可変されると共に、当該記憶値を前記カ
    ウンタへフイードバツクするメモリ部、前記カウ
    ンタおよびD/A変換器が正常時には前記切換手
    段からの出力信号を、またカウンタまたはD/A
    変換器の少なくとも一方が異常時には前記メモリ
    部の記憶値を制御信号として前記制御対象に出力
    する切換部からなるアナログメモリ手段と、 を備えて成ることを特徴とする制御装置。
JP10805482A 1982-06-23 1982-06-23 制御装置 Granted JPS58223801A (ja)

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JPS58223801A JPS58223801A (ja) 1983-12-26
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6119801U (ja) * 1984-07-10 1986-02-05 三菱重工業株式会社 デイジタル制御装置
JPS61151702A (ja) * 1984-12-25 1986-07-10 Yokogawa Electric Corp 調節計

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5335230A (en) * 1976-09-13 1978-04-01 Kubota Ltd Selfftraveling machine for removing refuse
JPS5929237U (ja) * 1982-08-20 1984-02-23 三菱重工業株式会社 枚葉印刷機におけるニス等の流体塗布装置

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