JPH09120302A

JPH09120302A - Ｐｉｄ制御ユニット

Info

Publication number: JPH09120302A
Application number: JP27857195A
Authority: JP
Inventors: Joji Takera; 丈治武良
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ユーザプログラム及び／又は外部装置の完成
を待たずにＰＩＤ制御テストを実行できるＰＩＤ制御ユ
ニットを提供する。【解決手段】外部装置１からの入力信号を取り込む入
力部２と、設定値を有したパラメータ及びＰＩＤデータ
を格納したメモリ３と、外部装置１を制御するフィード
バックデータとパラメータとＰＩＤデータとに基づき演
算して演算信号を出力する演算処理部４と、演算信号を
取り込み外部装置１に出力信号を出力する出力部５と、
を備えて、プログラマブルコントローラ６に接続されて
外部装置１をユーザプログラム６１によってフィードバ
ック制御するＰＩＤ制御ユニットにおいて、前記パラメ
ータは、ＰＩＤ制御テストの実行又は停止を選択動作す
るフラグが設けられたものである構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部装置をフィー
ドバック制御するＰＩＤ制御ユニットに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】外部装置に設けられた圧力、温度、流量
等を検知するセンサからの情報に基づいて、外部装置を
ＰＩＤ（ＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＩｎｔｅｇｒａｌ
ａｎｄＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御によってフ
ィードバック制御する機器として、ＰＩＤ制御ユニット
がある。このＰＩＤ制御ユニットは、プログラマブルコ
ントローラと共に一体化して使用される。

【０００３】従来のこの種のＰＩＤ制御ユニットとし
て、図４に示す構成のものが存在する。このものは、外
部装置１からの入力信号を取り込む入力部２と、設定値
を有したパラメータ及びＰＩＤデータを格納したメモリ
３と、外部装置１を制御する入力部２からの信号のフィ
ードバックデータとパラメータとＰＩＤデータとに基づ
き演算して演算信号を出力する演算処理部４と、演算信
号を取り込み外部装置１に出力信号を出力する出力部５
と、を備えて、プログラマブルコントローラ６に接続さ
れている。ただしこのものは、プログラマブルコントロ
ーラ６内に設けられたユーザプログラム６１によって、
外部装置１をフィードバック制御している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来例のＰＩ
Ｄ制御ユニットでは、外部装置１に設けられた圧力、温
度、流量等を検知するセンサからの信号を入力部２に入
力し、入力部２からの信号のフィードバックデータとメ
モリ３内に格納されたパラメータとＰＩＤデータとに基
づいて、外部装置１を正常にフィードバック制御でき
る。

【０００５】しかしながら、ＰＩＤ制御ユニットを動作
させるユーザプログラム６１及びＰＩＤ被制御機器であ
る外部装置１が完成するまで、ＰＩＤ制御テストを実行
できなかった。

【０００６】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、ユーザプログラム及び／
又は外部装置の完成を待たずにＰＩＤ制御テストを実行
できるＰＩＤ制御ユニットを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、外部装置からの入力信
号を取り込む入力部と、設定値を有したパラメータ及び
ＰＩＤデータを格納したメモリと、外部装置を制御する
フィードバックデータとパラメータとＰＩＤデータとに
基づき演算して演算信号を出力する演算処理部と、演算
信号を取り込み外部装置に出力信号を出力する出力部
と、を備えて、プログラマブルコントローラに接続され
て外部装置をユーザプログラムによってフィードバック
制御するＰＩＤ制御ユニットにおいて、前記パラメータ
は、ＰＩＤ制御テストの実行又は停止を選択動作するフ
ラグが設けられた構成にしてある。

【０００８】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記フィードバックデータ及び前記演算信
号の演算データを格納するエリアが前記メモリ内に設け
られた構成にしてある。

【０００９】請求項３記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記パラメータは、前記フラグの実行動作
後に、前記ＰＩＤデータの入力手段を前記ユーザプログ
ラム又はパーソナルコンピュータからの外部入力に切り
替える第１設定値を有する構成にしてある。

【００１０】請求項４記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記パラメータは、前記フラグの実行動作
後に、前記フィードバックデータの入力モードを前記外
部装置からの実入力又は外部装置以外からの仮想入力に
切り替える第２設定値を有する構成にしてある。

【００１１】請求項５記載のものは、請求項４記載のも
のにおいて、前記パラメータは、前記仮想入力の入力手
段を前記ユーザプログラム又は前記パーソナルコンピュ
ータからの外部入力に切り替える第３設定値を有する構
成にしてある。

【００１２】請求項６記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記メモリ内のデータを前記プログラマブ
ルコントローラに出力するデータ転送手段が設けられた
構成にしてある。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１乃至図
３に基づいて以下に説明する。なお、基本的に同一機能
を有する部材は従来例と同一符号を付してある。

【００１４】１は外部装置であり、工作機械やロボット
等でＰＩＤ制御によってフィードバック制御されるもの
であり、圧力、温度、流量等を検知するセンサが設けら
れて、センサからフィードバック信号であってアナログ
信号である入力信号を出力している。

【００１５】２は入力部であり、Ａ／Ｄコンバータ等か
らなり、外部装置１からのアナログ信号を入力信号とし
て取り込み、デジタル信号に変換して、第１フィードバ
ックデータ３６ａを出力している。

【００１６】３はメモリであり、ＰＩＤ動作のテストを
実行又は停止を選択動作するフラグを設けたパラメータ
３１と１又は０の第１乃至第３設定値をそれぞれ有した
第１乃至第３のパラメータ３２，３３，３４とを有して
いる。また、比例常数、微分時間、積分時間等からなる
ＰＩＤデータ３５ａを格納するエリア３５と、第１フィ
ードバックデータ３６ａ又は仮想データである第２フィ
ードバックデータ３６ｂを格納するエリア３６と、後述
する演算処理部４から出力される演算信号の演算データ
３７ａを格納するエリア３７とを設けている。

【００１７】４は演算処理部であり、マイコン等からな
り、入力部２からの第１フィードバックデータ３６ａ又
はメモリ３に格納された第２フィードバックデータ３６
ｂと、メモリ３に格納されたＰＩＤデータ３５ａとに基
づき演算して演算信号を後述する出力部５に出力し、か
つその演算信号の演算データ３７ａをメモリ３に出力す
る。

【００１８】５は出力部であり、Ｄ／Ａコンバータ等か
らなり、演算処理部４からの演算信号を取り込んでデジ
タル信号をアナログ信号に変換し、外部装置１に出力信
号を出力する。

【００１９】７はデータ転送手段であり、メモリ３に格
納されたＰＩＤデータ３５ａ、第１又は第２フィードバ
ックデータ３６ａ，３６ｂ、演算データ３７ａを取り込
み、プログラマブルコントローラ６にデータを転送す
る。

【００２０】ユーザプログラム６１を備えたプログラマ
ブルコントローラ６は、Ｉ／Ｏバスによってデータ転送
手段７と、表示画面８１を備えたパーソナルコンピュー
タ８とに接続されているこのものの動作を、図３に示すフローチャートに基づい
て説明する。このものの初期は、パラメータ３１のフラ
グが停止状態になっている。この状態では、従来のもの
とと同様の機能を有して外部装置１をフィードバック制
御できる。

【００２１】ステップ＃１において、フラグを設けたパ
ラメータ３１の実行又は停止のいずれかを選択し、この
ときＰＩＤ動作のテストを実行動作するときは実行と
し、同様に、第１乃至第３のパラメータ３２，３３，３
４の第１乃至第３設定値である１又は０のいずれかを選
択して、パーソナルコンピュータ８から入力する。

【００２２】ステップ＃２において、パラメータ３２の
第１設定値が１のときステップ＃３へ進み、メモリ３の
ＰＩＤデータを格納するエリア３５に比例常数、微分時
間、積分時間等のＰＩＤ動作を制御するＰＩＤデータ３
５ａをパーソナルコンピュータ８から、そのＰＩＤデー
タ３５ａを共有できるようにプログラマブルコントロー
ラ６及びデータ転送手段７を経由して入力する。また、
第１設定値が０のときステップ＃４へ進み、メモリ３の
エリア３５にＰＩＤデータ３５ａを、プログラマブルコ
ントローラ６に設けられたユーザプログラム６１からデ
ータ転送手段７を経由して入力する。

【００２３】ステップ＃５において、パラメータ３３の
第２設定値が０のときステップ＃６に進み、このとき
は、ＰＩＤ制御のために必要なフィードバックデータの
入力モードが実際に外部装置１を動作させて入力する実
入力となる。プログラマブルコントローラ６に設けられ
た外部装置１を強制的に動作させる強制出力機能を使用
して外部装置１を動作させて、外部装置１から入力部２
を経由して第１フィードバックデータ３６ａが演算処理
部４とメモリ３のフィードバックデータ格納エリア３６
に入力される。

【００２４】また、パラメータ３３の第２設定値が１の
とき、フィードバックデータの入力モードが外部装置１
を動作させずに入力する仮想入力となる。このとき、Ｐ
ＩＤ制御のためのフィードバックデータが仮想データと
なり、この第２フィードバックデータ３６ｂは、仮想的
に時間の経過において仮に設定した値を指す。そして、
次のステップ＃７へ進む。

【００２５】ステップ＃７において、パラメータ３４の
第３設定値が１のときステップ＃８へ進み、仮想データ
である第２フィードバックデータ３６ｂをパーソナルコ
ンピュータ８から、フィードバックデータ格納エリア３
６に入力する。また、パラメータ３３の第３設定値が０
のときステップ＃９へ進む。仮想データである第２フィ
ードバックデータ３６ｂを、プログラマブルコントロー
ラ６に設けられたユーザプログラム６１から、ユーザプ
ログラム６１を１回だけ実行することによって、フィー
ドバックデータ格納エリア３６にデータ転送手段７を経
由して入力する。

【００２６】ステップ＃１０において、パラメータ３１
のフラグが実行であると、演算処理部４が、メモリ３内
に格納されたＰＩＤ動作を制御するＰＩＤデータ３５ａ
と、同様にメモリ３内に格納されて仮想入力された第２
フィードバックデータ３６ｂ又は実入力によって入力さ
れた第１フィードバックデータ３６ａとに基づいて演算
を開始し、ＰＩＤ動作のテストが実行される。また、パ
ラメータ３１のフラグが停止であると、初期状態に戻
る。

【００２７】ステップ＃１１において、パーソナルコン
ピュータ８がメモリ３内に格納されたＰＩＤデータ３５
ａと、第１フィードバックデータ３６ａ又は第２フィー
ドバックデータ３６ｂと、演算データ３７ａとを取り込
み、それらを表示画面８１でもってグラフィック表示す
る。

【００２８】かかるＰＩＤ制御ユニットにあっては、上
記したように、メモリ３内のパラメータ３１をフラグが
設けられたものとしたから、そのフラグがＰＩＤ制御テ
ストの実行動作を選択すると、外部装置１の稼働及び／
又はユーザプログラム６１の実行をすることなく、演算
処理部４で第１フィードバックデータ３６ａ又は第２フ
ィードバックデータ３６ｂとＰＩＤデータとに基づき演
算してその演算結果を演算データとして出力して、フィ
ードバック制御する外部装置１並びにその関連装置及び
／又はユーザプログラム６１の完成を待たずに、効率の
良いＰＩＤ制御テストを実行できる。

【００２９】また、メモリ３内に第１フィードバックデ
ータ３６ａ又は第２フィードバックデータ３６ｂと演算
データ３７ａとを格納するエリア３６，３７を設けたか
ら、ＰＩＤデータ３５ａを格納したメモリ３と兼用でき
新規にメモリを設置する必要がなく、コストが安価とな
る。

【００３０】また、フラグの実行動作後に、パラメータ
３２の第１設定値によってＰＩＤデータ３５ａの入力手
段を切り替えて選択できるから、ユーザプログラム６１
が完成しているときは精度の高いユーザプログラム６１
で、ユーザプログラム６１が完成していないときでもパ
ーソナルコンピュータ８からの外部入力でもってＰＩＤ
データ３５ａを入力できる。

【００３１】また、フラグの実行動作後に、パラメータ
３３の第２設定値によって入力モードを切り替えて第１
又は第２フィードバックデータ３６ａ，３６ｂを選択で
きるから、外部装置１が完成しているときは精度の高い
外部装置１からの実入力で第１フィードバックデータ３
６ａを演算処理部４とメモリ３とに、外部装置１が完成
していないときでも仮想入力でもって第２フィードバッ
クデータ３６ｂをメモリ３に入力できる。

【００３２】また、パラメータ３４の第３設定値によっ
て、仮想入力の入力手段を切り替えて選択できるから、
ユーザプログラム６１が完成しているときは精度の高い
ユーザプログラム６１で、ユーザプログラム６１が完成
していないときでもパーソナルコンピュータ８からの外
部入力でもって、第２フィードバックデータ３６ｂをメ
モリ３に入力できる。

【００３３】また、メモリ３内のデータをプログラマブ
ルコントローラ６に出力するデータ転送手段７を設けた
から、メモリ３内に格納されたＰＩＤデータ３５ａと、
第１又は第２フィードバックデータ３６ａ，３６ｂと、
演算データ３７ａとを読み出してそれらを表示画面８１
でもってグラフィック表示して、パーソナルコンピュー
タでモニタし評価できる。

【００３４】なお、本実施形態では、データ転送手段７
を設けたが、プログラマブルコントローラにデータ転送
機能が付属されているときは設けなくてもよく、限定さ
れない。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載のものは、メモリ内のパラ
メータをフラグが設けられたものとしたから、そのフラ
グがＰＩＤ制御テストの実行動作を選択すると、外部装
置の稼働及び／又はユーザプログラムの実行をすること
なく、演算処理部でフィードバックデータとＰＩＤデー
タとに基づき演算して、その演算結果を演算データとし
て出力して、フィードバック制御する外部装置及び／又
はユーザプログラムの完成を待たずに効率の良いＰＩＤ
制御テストを実行できる。

【００３６】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、メモリ内にフィードバックデータ及
び演算データを格納するエリアを設けたから、ＰＩＤデ
ータを格納したメモリと兼用でき新規にメモリを設置す
る必要がなく、コストが安価となる。

【００３７】請求項３記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、フラグの実行動作後に、パラメータ
の第１設定値によってＰＩＤデータの入力手段を切り替
えて選択できるから、ユーザプログラムが完成している
ときは精度の高いユーザプログラムで、ユーザプログラ
ムが完成していないときでもパーソナルコンピュータか
らの外部入力でもってＰＩＤデータをメモリに入力でき
る。

【００３８】請求項４記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、フラグの実行動作後に、パラメータ
の第２設定値によって入力モードを切り替えてフィード
バックデータを選択できるから、外部装置が完成してい
るときは精度の高い外部装置からの実入力で演算処理部
及びメモリに、外部装置が完成していないときでも仮想
入力でもってメモリにフィードバックデータを入力でき
る。

【００３９】請求項５記載のものは、請求項４記載のも
のの効果に加えて、パラメータの第３設定値によって、
仮想入力の入力手段を切り替えて選択できるから、ユー
ザプログラムが完成しているときは精度の高いユーザプ
ログラムで、ユーザプログラムが完成していないときで
もパーソナルコンピュータからの外部入力でもってフィ
ードバックデータをメモリに入力できる。

【００４０】請求項６記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、メモリ内のデータをプログラマブル
コントローラに出力するデータ転送手段を設けたから、
メモリ内に格納されたＰＩＤデータ、フィードバックデ
ータ、演算データを読み出してそれらを表示画面でもっ
てグラフィック表示して、パーソナルコンピュータでモ
ニタし評価できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す構成図である。

【図２】同上のメモリの構成図である。

【図３】同上の動作のフローチャート図である。

【図４】従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１外部装置２入力部３メモリ３１フラグを設けたパラメータ３２第１設定値を有したパラメータ３３第２設定値を有したパラメータ３４第３設定値を有したパラメータ３５ＰＩＤデータ格納エリア３５ａＰＩＤデータ３６フィードバックデータ格納エリア３６ａ第１フィードバックデータ３６ｂ第２フィードバックデータ３７演算信号のデータ格納エリア３７ａ演算データ４演算処理部５出力部６プログラマブルコントローラ６１ユーザプログラム７データ転送手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部装置からの入力信号を取り込む入力
部と、設定値を有したパラメータ及びＰＩＤデータを格
納したメモリと、外部装置を制御するフィードバックデ
ータとパラメータとＰＩＤデータとに基づき演算して演
算信号を出力する演算処理部と、演算信号を取り込み外
部装置に出力信号を出力する出力部と、を備えて、プロ
グラマブルコントローラに接続されて外部装置をユーザ
プログラムによってフィードバック制御するＰＩＤ制御
ユニットにおいて、前記パラメータは、ＰＩＤ制御テストの実行又は停止を
選択動作するフラグが設けられたものであることを特徴
とするＰＩＤ制御ユニット。
【請求項２】前記フィードバックデータ及び前記演算
信号の演算データを格納するエリアが前記メモリ内に設
けられたことを特徴とする請求項１記載のＰＩＤ制御ユ
ニット。
【請求項３】前記パラメータは、前記フラグの実行動
作後に、前記ＰＩＤデータの入力手段を前記ユーザプロ
グラム又はパーソナルコンピュータからの外部入力に切
り替える第１設定値を有することを特徴とする請求項１
記載のＰＩＤ制御ユニット。
【請求項４】前記パラメータは、前記フラグの実行動
作後に、前記フィードバックデータの入力モードを前記
外部装置からの実入力又は外部装置以外からの仮想入力
に切り替える第２設定値を有することを特徴とする請求
項１記載のＰＩＤ制御ユニット。
【請求項５】前記パラメータは、前記仮想入力の入力
手段を前記ユーザプログラム又は前記パーソナルコンピ
ュータからの外部入力に切り替える第３設定値を有する
ことを特徴とする請求項４記載のＰＩＤ制御ユニット。
【請求項６】前記メモリ内のデータを前記プログラマ
ブルコントローラに出力するデータ転送手段が設けられ
たことを特徴とする請求項１記載のＰＩＤ制御ユニッ
ト。