JPH04114601U - プロセス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】オペレータの経験などを関数化することによ
り、外乱を補正して、オペレータの介入なしで良好な制
御を実現する。 【構成】プロセスの運用知識を基に条件式の前件部を作
成し、条件式に基づいて制御要因に対応する入力値状態
の度合いを折線関数で設定した第１の折線関数手段と、
条件式の前件部に対応する出力の度合いを折線関数で設
定した第２の折線関数手段と、第１の折線関数手段の出
力と第２の折線関数手段の出力とを比較し、小さいほう
の出力を抽出する第１の演算手段と、この出力を外乱の
要因信号で補正する補正回路と、補正された第１の演算
手段からの出力が与えられ、その出力に対する信号を前
記入力値に対する条件式結果として出力する第３の折線
関数手段と、第３の折線関数手段からの出力される制御
要因に対応する複数の条件式の折線を合成すると共に当
該折線の面積に対応する信号を制御出力とする第２の演
算手段で構成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数の制御要因のあるプロセスに対して最適な制御出力を演算する プロセス制御装置に関し、更に詳しくは、オペレータや技術者のプロセス運用知 識を予め蓄積しておき、プロセスの運転においては、オペレータの介入なしで良 好な制御を行えるようにしたプロセス制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

複数の制御要因，外乱のあるプロセスを制御する従来のプロセス制御装置は、 一般に複数の制御要因の内の１入力値のみを制御対象とし、残りの制御要因でプ ロセス量が急激に変動するような場合や、外乱等で事前に対処が必要な時は、オ ペレータがその状況を判断して、制御ゲインや演算関数などを変え、最適な応答 を示すように対処するものであった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この様な従来装置は、オペレータの経験と勘によるもので、状 況の判断が正確でない場合には、最適な制御結果が得られないという問題点があ る。

【０００４】 本考案は、この様な点に鑑みてなされたもので、予めプロセスの運用知識や経 験を基にして作成した条件式に従って、制御出力を送出することにより制御性の 良好なプロセス制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

複数の制御要因，外乱のあるプロセスを制御するためプロセス制御装置であっ て、 前記プロセスの運用知識を基に条件式の前件部を作成し、当該条件式に基づい て制御要因に対応する入力値状態の度合いを折線関数で設定した第１の折線関数 手段と、 前記条件式の前件部に対応する出力の度合いを折線関数で設定した第２の折線 関数手段と、 前記第１の折線関数手段の出力と第２の折線関数手段の出力とを比較し、小さ いほうの出力を抽出する第１の演算手段と、 第１の演算手段からの出力を外乱の要因信号で補正する補正回路と、 この補正回路で補正された第１の演算手段からの出力が与えられ、当該出力に 対する信号を前記入力値に対する条件式結果として出力する第３の折線関数手段 と、 前記第３の折線関数手段からの出力される制御要因に対応する複数の条件式の 折線を合成すると共に当該折線の面積に対応する信号を制御出力とする第２の演 算手段と を備えて構成される。

【０００６】

【作用】

第１〜第３の各折線関数手段は、プロセスの運用知識や経験等を予め入力値と し、それに対する出力の組み合わせを条件式で実現している。

【０００７】 補正手段は、第１の演算手段からの出力を外乱などの要因で補正する。

【０００８】 第２の演算手段は、外乱等で補正された各条件式の結果を合成してプロセスへ の制御出力を決定している。

【０００９】 これにより、プロセスの外乱の急変動に耐える制御を可能とする。

【００１０】

【実施例】

以下図面を用いて、本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１１】 第１図は、本考案の一実施例を示す構成ブロック図である。図において、１は 複数の制御要因のあるプロセスであり、２は本考案に係わるプロセス制御装置で 、プロセス１から複数の制御要因に関する信号ＰＶ１〜ＰＶｎを入力している。

【００１２】 プロセス制御装置２において、３はプロセス１の運用知識を基に条件式の前件 部を作成し、その条件式に基づいて制御要因に対応する入力値状態の度合いを折 線関数で設定した第１の折線関数手段で、複数の制御要因についてそれぞれ設け られている。

【００１３】 ４は条件式の前件部に対応する出力の度合いを折線関数で設定した第２の折線 関数手段、５は第１の折線関数手段３の出力と第２の折線関数手段４の出力とを 比較し、小さいほうの出力を抽出する第１の演算手段、６は第１の演算手段５か らの出力を外乱の要因信号で補正する補正回路で、外乱などの条件がある場合補 正を行うもので、例えば第１の演算手段５の出力に、外乱に応じたパラメータα を加算するような構成となっている。７は補正回路６で補正された第１の演算手 段からの出力が与えられ、その出力に対する信号を入力値に対する条件式結果と して出力する第３の折線関数手段である。

【００１４】 ８は第３の折線関数手段７からの出力される制御要因に対応する複数の条件式 の折線を合成すると共に当該折線の面積に対応する信号を制御出力とする第２の 演算手段で、この演算手段の出力が制御出力値ＭＶとしてプロセス１に与えられ ている。

【００１５】 ここで、第１，第２の折線関数手段に設定される条件式は、前件部××ならば 後件部 のような関係になっている。

【００１６】 第２図は、第１，第２，第３の各折線関数手段に設定されている折線関数の一 例を示す線図である。

【００１７】 図示するように、Ｘ軸に入力または出力がとってあり、Ｙ軸に入力または出力 に対応するグレードが予め、プロセスの運用知識等に基づいて設定されている。 ここで、第３折線関数において、第１演算手段５の演算結果ｘをｘ１に補正する ことによって、折線関数の全体を破線に示すように修正することができるように してある。

【００１８】 このように構成した装置の動作を説明すれば、以下の通りである。

【００１９】 第３図は、動作の一例を示すフローチャートである。

【００２０】 プロセス１からの各制御要因毎に条件式の前件部が、予め対応する折線関数手 段３にプロセス運用知識を基に設定され、第２の折線関数手段３には、条件式の 後件部が設定される。

【００２１】 前件部を担当する第１の折線関数手段３にそれぞれ制御要因が入力されると、 その入力に対応する入力グレードＧ１が算出される。第１の演算手段５は、入力 グレードＧ１と後件部を担当する第２の折線関数手段３からのグレードＧ２とを 比較し、小さいグレードを抽出して、第３の折線関数手段７に設定し、ここで前 件部××ならば後件部なる条件式結果を決定する。条件式結果が決定すると、次 に外乱があるか判断して、外乱がある場合、第１の演算手段による演算結果に補 正回路６で補正演算が行れることとなる。

【００２２】 この様な動作は、各条件式毎に行われ、全条件式が終了した時点で、第２の演 算手段８は、各条件式の折線合成を行う。続いて、折線の面積を算出し、その面 積の１／２のＸ座標算出し、それを制御出力値として、プロセス１に出力する。

【００２３】 以上の動作は、プロセス運用知識を基に設定値やゲインを決めていた複数の制 御要因のあるプロセスにおいて、その知識を折線関数を用いた条件式で表すよう にしたもので、簡易なファジー（Ｆｕｚｚｙ）制御を実現することができ、オペ レータの介入なしであらゆるケースに対応することができる。

【００２４】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案によれば、多変数で、かつ外乱があるよう な制御において、従来はオペレータの経験と勘に頼っていた運転を、オペレータ の経験などを関数化することにより、外乱を補正して、また、大掛かりなメモリ などを必要とせず、オペレータの介入なしで良好な制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。

【図２】第１，第２，第３の各折線関数手段に設定され
ている折線関数の一例を示す線図である。

【図３】動作の一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ プロセス ２ プロセス制御装置 ３，４，７ 折線関数手段 ６ 補正回路 ５，８ 演算手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の制御要因，外乱のあるプロセスを
   制御するためプロセス制御装置であって、前記プロセス
   の運用知識を基に条件式の前件部を作成し、当該条件式
   に基づいて制御要因に対応する入力値状態の度合いを折
   線関数で設定した第１の折線関数手段と、前記条件式の
   前件部に対応する出力の度合いを折線関数で設定した第
   ２の折線関数手段と、前記第１の折線関数手段の出力と
   第２の折線関数手段の出力とを比較し、小さいほうの出
   力を抽出する第１の演算手段と、第１の演算手段からの
   出力を外乱の要因信号で補正する補正回路と、この補正
   回路で補正された第１の演算手段からの出力が与えら
   れ、当該出力に対する信号を前記入力値に対する条件式
   結果として出力する第３の折線関数手段と、前記第３の
   折線関数手段からの出力される制御要因に対応する複数
   の条件式の折線を合成すると共に当該折線の面積に対応
   する信号を制御出力とする第２の演算手段とを備たこと
   を特徴とするプロセス制御装置。