JPH0156401B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空調装置、生産設備等の各種プロセ
スに対して制御を行なう方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕 各種プロセスに対して制御を行なう場合、流
量、圧力、温度、湿度等の制御量を各種のセンサ
により検出すると共に、これらの検出量を一定周
期によつてサンプリングを行ない、これによつて
求めたデータを所定数Ｎ個づつ平均化し、この平
均値に基づく制御を指令するトリガパルスを送出
し、これに応じて平均値を用いた制御演算を行な
い、この結果にしたがつて制御を行なうのが一般
的となつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、常にＮ個ずつのデータを平均化し、こ
れの平均値に応じた制御を反復しているため、突
発的または一時的な制御量の変化は除去され、制
御状況が安定となる反面、状況の変化に応ずる制
御量の変動も平均化され、制御上の応答性が遅延
し、制御状況の追従性が劣化する問題を生じてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の問題を解決するため、本発明はつぎの手
段により構成するものとなつている。

すなわち、上述の制御方法において、所定数Ｎ
個より少ない複数ｎ個の現在から過去までのデー
タによる平均値ｍ黎を求めると共に、現在よりｋ
個の過去から更に過去までｎ個のデータによる平
均値m₂を求め、これら各平均値m₁とm₂との差の
絶対値が一定値以上のとき急変発生としてトリガ
パルスの送出を中止し、これ以降は現在および直
前の各データの変化方向が同一かつこれら各デー
タの差の絶対値が所定値以下となつたとき、また
は、これら各データの変化方向が反対となつたと
き、この時点から過去まで複数ｌ個のデータによ
る平均値m₃を求め、この平均値m₃に基づく制御
を指令するトリガパルスを送出するものとしてい
る。

〔作用〕

したがつて、現在に最も近いｎ個のデータを平
均化した平均値m₁と、これより過去のデータｎ
個を平均化した平均値m₂との差が一定値以上と
なれば、制御量に急激な変化ありとの判断がなさ
れ、これによつてトリガパルスの送出を中止する
と共に、これ以降において、現在および直前の各
データの変化方向が同一、かつ、これらの差の絶
対値が所定値以下となつたとき、または、これら
各データの変化方向が反対となつたときに、変化
状態が安定化したものと判断し、この時点から過
去へｌ個のデータを平均化して平均値m₃を求め、
これに基づく制御を指令するトリガパルスの送出
が行なわれるものとなり、突発的または一時的な
変化は無視されると共に、この変化が安定化すれ
ば平均値m₃による制御が即応して行なわれるた
め、制御量の変動に対する制御の応答性が向上す
る。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を
説明する。

第２図は、制御装置のブロツク図であり、マイ
クロプロセツサ等のプロセツサ（以下、CPU）
１を中心とし、固定メモリ（以下、ROM）２、
可変メモリ（以下、RAM）３、インターフエイ
ス（以下、Ｉ／Ｆ）４₁〜４₄を周辺に配し、これ
らを母線により接続しており、Ｉ／Ｆ４₁には各
種センサ等からの検出出力が入力データD_iとして
与えられ、Ｉ／Ｆ４₂からは、例えば冷凍機、ポ
ンプ等の各制御対象機器に対する制御信号が出力
データD₀として送出されるものとなつている。

また、Ｉ／Ｆ４₃には、伝送路５により中央制
御装等の上位装置が接続され、Ｉ／Ｆ４₃を介し
てデータ信号の送受信を行ない、上位装置から与
えられる制御上の基本的なデータ等を受信すると
共に、制御状況を示すデータを監視用として送信
するものとなつており、Ｉ／Ｆ４₄には、ブラウ
ン管表示装置等の表示器およびキーボード等の端
末機器（以下、TE）６が接続され、これの操作
により、RAM３に対するデータの格納および更
新が行なわれると共に、これらの状況および制御
状況等の表示がTE６により行なわれるものとな
つている。

ここにおいて、CPU１はROM２中の命名を実
行し、Ｉ／Ｆ４₁を介する入力データD_iを検出量
として一定周期によりサンプリングし、このデー
タをRAM３へ逐次格納すると共に、所定数Ｎ個
のデータによる平均値を求める演算を行ない、こ
れの終了に応じてトリガパルスを送出のうえ、こ
れを契機として制御演算を行ない、これの結果の
出力データD₀として送出し、これによる制御を
反復しているが、このほか、第３図に示す演算お
よび制御も行なつており、これらの実行に際して
は、RAM３へ必要とするデータをアクセスしな
がら演算および制御を行なうものとなつている。

すなわち、第３図は、例えば圧力Ｐを検出量と
した場合のサンプリング状況および平均値演算状
況を示し、圧力Ｐを一定周期t₀によりサンプリン
グし、通常は所定数Ｎ個のデータによる平均値を
求めると、これの終了に応じ時点t₁においてトリ
ガパルスを送出するものとなつているが、このほ
か、t₂を現時点とすれば、Ｎ＞ｎの関係を満足
し、現在から過去までｎ個のデータによる平均値
m₁を求めると共に、現在よりｋ個の過去から更
に過去ｎ個のデータによる平均値m₂を求め、各
平均値m₁とm₂との差の絶対値が一定値Ｃ以上と
なれば急変の発生と判断し、これに応じて以降の
トリガパルス送出を中止するものとしている。

ただし、サンプリングを継続すると共に、現在
のデータが直前のデータに対して増減いずれの方
向へ変化したかの判断、および、現在と直前のデ
ータとの差を求める演算を反復し、現存および直
前の各データの変化方向が同一、かつ、これら各
データの差の絶対値が所定値ｄ以下となつたと
き、または、これら各データの変化方向が反対と
なつたとき、過渡的変化が安定化したものと判断
し、この時点t₃とすれば、時点t₃から過去までｌ
個のデータによる平均値m₃を求め、これによる
制御を行なうものとし、時点t₃においてトリガパ
ルスの送出を行ない、平均値m₃に基づく制御演
算により制御状況を定めるものとなつている。

第１図は、第３図の時点t₁〜t₃の間を主体とす
る制御状況のフローチヤートであり、別途のルー
チンにより制御対象機器の運転台数決定がなさ
れ、新規起動により“OFF→ON？”１０１が
（YES）となれば、これによる“運転台数・制御
量変化に応じOND決定”１０２を行ない、制御
量が安定化するまでつぎの起動、停止制御を中止
する待機時間ONDを定めたうえ、制御量が変化
中のサンプリングデータによる平均値演算を禁止
する“起動時平均化禁止フラグ・セツト”１０３
を行なう。

ステツプ101がＮ（NO）のときは、ステツプ
104”OND経過？のＹに応じ、ステツプ103と対
応して“禁止フラグ・リセツト”１０５を行な
う。

ついで、前述の運転台数決定により、運転中で
あつて停止するものがあれば、“ON→CFF？１
１１がＹとなり、“運転台数・制御量変化に応じ
OFD決定”１１２により、制御量が安定化する
までつぎの起動、停止制御を中止する待機時間
OFDを定めたうえ、前述と同様に“停止時平均
化禁止フラグ・セツト”１１３を行なう。

また、ステツプ111がＮであれば、ステツプ114
“OFD経過？のＹに応じ、ステツプ113と対応し
て“禁止フラグ・リセツト”１１５を行なう。

つぎに、ステツプ103、113のフラグに応じ、
“平均化禁止中？１２１をチエツクし、これがＮ
であれば一定周期“t₀経過？”１２２のＹにした
がつて入力データ“D_iをサンプリング”１２３を
行ない、後述のフラグによる入力データの“変化
中？”１２４をチエツクのうえ、これのＮに応じ
て第３図の各平均値“m₁，m₂演算”１３１を行
ない、“｜m₁―m₂｜Ｃ？”１３２を判断し、
m₁とm₂との差の絶対値が一定値Ｃ以上であれば
これの結果がＹとなり、急激な変化の発生となる
ため、ステツプ124と対応する“変化フラグ・セ
ツト”１３３を行なつてから、m₁―m₂による差
の値が正負いずれの符号かを示す“変化符号フラ
グ・セツト”１３４を行ない、RAM３に対し、
ステツプ123によるサンプリングデータの“デー
タ格納”１３５を行なう。

一方、ステツプ133のフラグによりステツプ124
がＹであれば、現在のデータD_iと直前のデータ
D_i-1とによりe_i＝D_i−D_i-1”１４１を演算し、“e_i
＋e_i-1の符号が同じ？”１４２を判断のうえ、こ
れのＹに応じ、e_iが所定値ｄ以下か否かを“｜e_i
｜ｄ？”１４３により判断し、これがＮのとき
は未だ変化中であり、ステツプ135へ移行する。

これに対し、ステツプ142がＮであり、e_iとe_i-1
との符号が反対となつたとき、または、ステツプ
143がＹとなつたときは、変化が安定化したため、
第３図の平均値“m₃演算”１５１を行なつたう
え、ステツプ133と対応して変化フラグ・リセツ
ト”１５２を行なう。

また、ステツプ132がＮであれば、安定状態で
あり、“サンプル数＝Ｎ？”１６１のＮに応じて
ステツプ135へ移行するのに対し、これがＹとな
れば、あらかじめTE６により設定される最大値
および最小値の除外を行なうか否かを“MAX・
MINカツト？”１６２により、RAM３の内容に
応じて判断し、これがＹであれば“MAX・MIN
を除き平均値演算”１６３を行ないステツプ162
のＮに応じては“Ｎ個の平均値演算”１６４を行
なつたうえ、ステツプ163、164または151による
平均値を“平均値→制御演算用”１７１により、
制御演算用のデータとしてRAM３へ格納し、
“トリガパルス送出”１７２を行ない、“EXIT”
を介して制御演算のルーチンへ移行し、これらの
各ルーチンを経てステツプ101以降を反復する。

したがつて、突発的な、または、一時的な制御
量の変化は、制御上無視される反面、急変が発生
しこれが安定化すれば、平均値m₃に応じた制御
が即応してなされ、応答性の速やかな、かつ、安
定な制御が実現する。

ただし、ｎ、ｋ、ｌの数は条件に応じて定めれ
ばよく、検出量としては、各種の物理量に基づく
ものを用途にしたがつて用いればよい。

また、制御対象機器としては、制御量に応じた
選定が任意であり、これらの運転台数制御のみな
らず、能力制御等にも適用できる。

このほか、第２図の構成は状況に応じて選定す
ればよく、第１図においては、条件にしたがいス
テツプの順位を入替え、または、同等な他のもの
との置換、あるいは、不要なものの省略等が任意
であり、本発明は種々の変形が自在である。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなとおり本発明によれ
ば、突発的または一時的な検出量の変化は無視さ
れる反面、急激な変化状況が安定化すれば直ちに
平均値による制御が行なわれるものとなり、制御
の応答性が向上すると共に、安定な制御が行なわ
れ、各種検出量に基づく各種の制御において顕著
な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は制御状況
のフローチヤート、第２図は制御装置のブロツク
図、第３図はサンプリング状況および平均値演算
状況を示す図である。 １……CPU（プロセツサ）、２……ROM（固定
メモリ）、３……RAM（可変メモリ）、４₁〜４₄…
…Ｉ／Ｆ（インターフエイス）、Ｐ……圧力（検出
量）、m₁〜m₃……平均値、Ｃ……一定値、ｄ…
…所定値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 検出量を一定の周期によりサンプリングし、
   これによつて求めた複数Ｎ個のデータを平均化
   し、該平均値に基づく制御を指令するトリガパル
   スを送出する制御方法において、前記Ｎ個より少
   ない複数ｎ個の現在から過去までのデータによる
   平均値m₁を求めると共に、現在よりｋ個の過去
   から更に過去まで前記ｎ個のデータによる平均値
   m₂を求め、これら各平均値m₁とm₂との差の絶対
   値が一定値以上のとき前記トリガパルスの送出を
   中止し、これ以降は現在および直前の各データの
   変化方向が同一かつこれら各データの差の絶対値
   が所定値以下となつたとき、または、これら各デ
   ータの変化方向が反対となつたとき、該時点から
   過去まで複数ｌ個のデータによる平均値m₃を求
   め、該平均値m₃に基づく制御を指令するトリガ
   パルスを送出することを特徴とした制御方法。