JPH10143256A - 混合型プロセス制御装置 - Google Patents
混合型プロセス制御装置Info
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- JPH10143256A JPH10143256A JP8300499A JP30049996A JPH10143256A JP H10143256 A JPH10143256 A JP H10143256A JP 8300499 A JP8300499 A JP 8300499A JP 30049996 A JP30049996 A JP 30049996A JP H10143256 A JPH10143256 A JP H10143256A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 目標値変化のみの場合には、ＦＢ制御の
みとすることにある。 【解決手段】 流体温度または流体濃度を制御する調節
手段をもった混合型プロセス制御装置において、目標値
変化分を取り出し、前記調節手段６の出力から当該目標
値変化分を減算し出力し、ＦＦ制御の静特性補償機能を
独立させるようにした差分演算手段３１を有するＦＢ制
御系と、所定条件時に目標値を取り込んで記憶する記憶
手段４３、現在目標値から記憶手段の記憶目標値を減算
して目標値変化分を取り出す減算手段４４、混合前流体
流量に比例する信号と現在目標値に関連する信号とを乗
算しＦＦ制御の静特性補償手段２６に印加する静特性補
償入力手段２２，２４，２５およびこの補償入力手段の
出力から減算手段の出力を減じてＦＦ制御の動特性補償
手段２９に印加する動特性補償入力手段４３〜４６をも
つＦＦ制御系とを設けた混合型プロセス制御装置であ
る。
みとすることにある。 【解決手段】 流体温度または流体濃度を制御する調節
手段をもった混合型プロセス制御装置において、目標値
変化分を取り出し、前記調節手段６の出力から当該目標
値変化分を減算し出力し、ＦＦ制御の静特性補償機能を
独立させるようにした差分演算手段３１を有するＦＢ制
御系と、所定条件時に目標値を取り込んで記憶する記憶
手段４３、現在目標値から記憶手段の記憶目標値を減算
して目標値変化分を取り出す減算手段４４、混合前流体
流量に比例する信号と現在目標値に関連する信号とを乗
算しＦＦ制御の静特性補償手段２６に印加する静特性補
償入力手段２２，２４，２５およびこの補償入力手段の
出力から減算手段の出力を減じてＦＦ制御の動特性補償
手段２９に印加する動特性補償入力手段４３〜４６をも
つＦＦ制御系とを設けた混合型プロセス制御装置であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種のプロセス制御
に利用される混合型プロセス制御装置に関する。
に利用される混合型プロセス制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種のプロセス制御装置において取り扱
う制御対象は、混合型プロセスと非混合型プロセスとに
大別される。混合型プロセスとは熱量或いは物質を直接
または間接的に混合して所定の温度または濃度の流体を
得るプロセスをいう。
う制御対象は、混合型プロセスと非混合型プロセスとに
大別される。混合型プロセスとは熱量或いは物質を直接
または間接的に混合して所定の温度または濃度の流体を
得るプロセスをいう。
【０００３】ここでは、混合型プロセスの代表例とし
て、例えば熱交換器を用いて流入流体を蒸気で間接的に
加熱する熱量間接混合のプロセスについて、図３を用い
て説明する。
て、例えば熱交換器を用いて流入流体を蒸気で間接的に
加熱する熱量間接混合のプロセスについて、図３を用い
て説明する。
【０００４】この熱量間接混合型のプロセス制御装置
は、熱交換器入口側の流体流量が変動したとき、熱交換
器出口側の流体温度を高精度に制御するために、ＦＢ制
御系とＦＦ制御系とを組合わせてなる制御装置が使用さ
れている。
は、熱交換器入口側の流体流量が変動したとき、熱交換
器出口側の流体温度を高精度に制御するために、ＦＢ制
御系とＦＦ制御系とを組合わせてなる制御装置が使用さ
れている。
【０００５】具体的には、熱交換器１の入口側配管２内
部を流れる流体の温度ｔinおよび流量ｆinをそれぞれ温
度検出器３および流量検出器４で検出し、ＦＦ制御演算
手段５に導入する。一方、熱交換器口側の流体温度ｔon
を温度検出器６で検出し、温度コントローラ７にて熱交
換器出口流体温度と熱交換器出口流体の温度設定信号ｔ
snとを比較し、両温度が一致するように調節演算を実行
し、その調節出力信号ｔcnを出力する。
部を流れる流体の温度ｔinおよび流量ｆinをそれぞれ温
度検出器３および流量検出器４で検出し、ＦＦ制御演算
手段５に導入する。一方、熱交換器口側の流体温度ｔon
を温度検出器６で検出し、温度コントローラ７にて熱交
換器出口流体温度と熱交換器出口流体の温度設定信号ｔ
snとを比較し、両温度が一致するように調節演算を実行
し、その調節出力信号ｔcnを出力する。
【０００６】前記ＦＦ制御演算手段５は、熱交換器入口
側流体温度ｔin、熱交換器入口側流体流量ｆinおよび熱
交換器出口側流体の温度設定信号ｔsnを用いてＦＦ制御
出力を演算し、その演算結果をＦＦ制御／ＦＢ制御組合
わせ部８に導き、ここで温度コントローラ７からの調節
出力信号（ＦＢ制御信号）ｔcnとを組合わせて、その結
果の出力信号を蒸気流量コントローラ９の蒸気流量設定
信号ｆssn として印加する。
側流体温度ｔin、熱交換器入口側流体流量ｆinおよび熱
交換器出口側流体の温度設定信号ｔsnを用いてＦＦ制御
出力を演算し、その演算結果をＦＦ制御／ＦＢ制御組合
わせ部８に導き、ここで温度コントローラ７からの調節
出力信号（ＦＢ制御信号）ｔcnとを組合わせて、その結
果の出力信号を蒸気流量コントローラ９の蒸気流量設定
信号ｆssn として印加する。
【０００７】この蒸気流量コントローラ９は、蒸気流量
設定信号ｆssn と蒸気流量検出器１０の検出蒸気流量を
開平演算手段１１で開平演算して得られる蒸気流量信号
ｆsnとを比較し、蒸気流量信号ｆsnが蒸気流量設定信号
ｆssn に近づくように調節演算を実行し、得られた調節
出力信号を用いて調節弁１２の開度を操作し、熱交換器
１に供給する蒸気流量を制御する構成である。
設定信号ｆssn と蒸気流量検出器１０の検出蒸気流量を
開平演算手段１１で開平演算して得られる蒸気流量信号
ｆsnとを比較し、蒸気流量信号ｆsnが蒸気流量設定信号
ｆssn に近づくように調節演算を実行し、得られた調節
出力信号を用いて調節弁１２の開度を操作し、熱交換器
１に供給する蒸気流量を制御する構成である。
【０００８】以上のような制御装置において、熱交換器
入口側流量Ｆi 、熱交換器入口側温度Ｔi の流体を熱交
換器１に導入し、この熱交換器出口側の流体温度を設定
温度Ｔs （°Ｃ）に加熱する場合、必要熱量ＱD および
流体側からみた蒸気による供給熱量Ｑi は以下のような
式から表される。 ＱD ＝流体比重×流体流量×流体比熱×（温度差＋温度調節出力） …（１） ＝ρ×Ｆi ×Ｃi ×（Ｔs −Ｔi ＋Ｔc ） ＝ρ×Ｃi ×ｆin×Ｆi (MAX) ×Ｔo(MAX) ×（ｔsn−ｔin＋ｔon）…（２） Ｑi ＝熱交換器効率×蒸気潜熱×蒸気流量設定値 …（３） ＝η×Ｈs ×Ｆss ＝η×Ｈs ×ｆssn ×Ｆs (MAX) …（４） 熱収支の関係からＱi ＝ＱD となるので、前記（２）式
と（４）式から蒸気流量設定信号ｆssを求めると、 ｆss＝｛（ρ×Ｃi ×ｆin×Ｆi (MAX) ×Ｔo(MAX) ）／（η×Ｈs ×Ｆs (M AX) ）｝・｛（ｔsn−ｔin）ｆin＋ｆin×ｔon｝ ＝Ｋ｛（ｔsn−ｔin）ｆin＋ｆin×ｔon｝ …（５） となる。ここで、（ｔsn−ｔin）ｆinは静的ＦＦ制御出
力、ｆin×ｔonはＦＢ制御出力である。但し、Ｋ＝
｛（ρ×Ｃi ×ｆin×Ｆi (MAX) ×Ｔo(MAX) ）／（η
×Ｈs ×Ｆs (MAX) ）｝である。
入口側流量Ｆi 、熱交換器入口側温度Ｔi の流体を熱交
換器１に導入し、この熱交換器出口側の流体温度を設定
温度Ｔs （°Ｃ）に加熱する場合、必要熱量ＱD および
流体側からみた蒸気による供給熱量Ｑi は以下のような
式から表される。 ＱD ＝流体比重×流体流量×流体比熱×（温度差＋温度調節出力） …（１） ＝ρ×Ｆi ×Ｃi ×（Ｔs −Ｔi ＋Ｔc ） ＝ρ×Ｃi ×ｆin×Ｆi (MAX) ×Ｔo(MAX) ×（ｔsn−ｔin＋ｔon）…（２） Ｑi ＝熱交換器効率×蒸気潜熱×蒸気流量設定値 …（３） ＝η×Ｈs ×Ｆss ＝η×Ｈs ×ｆssn ×Ｆs (MAX) …（４） 熱収支の関係からＱi ＝ＱD となるので、前記（２）式
と（４）式から蒸気流量設定信号ｆssを求めると、 ｆss＝｛（ρ×Ｃi ×ｆin×Ｆi (MAX) ×Ｔo(MAX) ）／（η×Ｈs ×Ｆs (M AX) ）｝・｛（ｔsn−ｔin）ｆin＋ｆin×ｔon｝ ＝Ｋ｛（ｔsn−ｔin）ｆin＋ｆin×ｔon｝ …（５） となる。ここで、（ｔsn−ｔin）ｆinは静的ＦＦ制御出
力、ｆin×ｔonはＦＢ制御出力である。但し、Ｋ＝
｛（ρ×Ｃi ×ｆin×Ｆi (MAX) ×Ｔo(MAX) ）／（η
×Ｈs ×Ｆs (MAX) ）｝である。
【０００９】上式においてη：熱交換器効率、ρ：流体
比重（ｔｏｎ／ｍ3 ）、Ｃi ：流体比熱（ｋcal ／°Ｃ
・ｔｏｎ）、Ｈs ：蒸気潜熱（ｋcal ／ｋｇ）であり、
その他の符号は第１表に示す通りである。
比重（ｔｏｎ／ｍ3 ）、Ｃi ：流体比熱（ｋcal ／°Ｃ
・ｔｏｎ）、Ｈs ：蒸気潜熱（ｋcal ／ｋｇ）であり、
その他の符号は第１表に示す通りである。
【００１０】
【表１】
【００１１】ここで、流体流量→熱交換器出口側温度間
の時定数、つまり外乱時定数をＴD、蒸気流量設定→熱
交換器出口側温度間の時定数、つまりプロセス時定数を
ＴPとして、前記（５）式に動特性補償を付加すると、
下記する（６）式が得られる。 ｆssn ＝Ｋ［（ｔsn−ｔin）×ｆin×｛（１＋ＴP ・ｓ）／（１＋ＴD ・ｓ）｝ ＋ｆin×ｔon］ …（６） 実際上，ＦＦ制御を最大限に活用するためには、（６）
式を（７）式のように変形する。
の時定数、つまり外乱時定数をＴD、蒸気流量設定→熱
交換器出口側温度間の時定数、つまりプロセス時定数を
ＴPとして、前記（５）式に動特性補償を付加すると、
下記する（６）式が得られる。 ｆssn ＝Ｋ［（ｔsn−ｔin）×ｆin×｛（１＋ＴP ・ｓ）／（１＋ＴD ・ｓ）｝ ＋ｆin×ｔon］ …（６） 実際上，ＦＦ制御を最大限に活用するためには、（６）
式を（７）式のように変形する。
【００１２】 ｆssn ＝Ｋ［（ｔsn−ｔin）×ｆin×｛１＋｛（１＋ＴP ・ｓ）／ （１＋ＴD ・ｓ）｝−１｝＋ｆin・ｔon …（７） 上式の｛ ｝括弧内の「１」は静特性補償分、｛（１＋
ＴP ・ｓ）／（１＋ＴD ・ｓ）｝−１｝は動特性補償分
である。
ＴP ・ｓ）／（１＋ＴD ・ｓ）｝−１｝は動特性補償分
である。
【００１３】ところで、前記（７）式をディジタル制御
システムで多用されている速度形演算方式を用いて構成
すると、図４に示すようになる。同図において図３と同
一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す
る。
システムで多用されている速度形演算方式を用いて構成
すると、図４に示すようになる。同図において図３と同
一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す
る。
【００１４】すなわち、この制御装置は、温度コントロ
ーラ７の出力である速度形温度調節信号△ｔcnを乗算手
段２１に導き、ここで流体流量信号ｆinに係数手段２２
の係数Ｋを乗じて得られる信号と調節信号△ｔcnとを掛
け算した後、加算手段２３に導入する。
ーラ７の出力である速度形温度調節信号△ｔcnを乗算手
段２１に導き、ここで流体流量信号ｆinに係数手段２２
の係数Ｋを乗じて得られる信号と調節信号△ｔcnとを掛
け算した後、加算手段２３に導入する。
【００１５】また、熱交換器出口流体温度設定信号ｔsn
を熱交換器入口側野ＦＦ制御系に取り込み、減算手段２
４にて熱交換器出口側流体温度設定信号ｔsnと熱交換器
入口流体温度信号ｔinとの差信号を取り出して乗算手段
２５に導き、係数手段２２の出力と当該差信号とを乗算
することにより、流体温度が熱交換器入口温度Ｔi （°
Ｃ）から設定温度Ｔs （°Ｃ）に昇温させるために必要
な要求熱量信号Ｄn を求める。
を熱交換器入口側野ＦＦ制御系に取り込み、減算手段２
４にて熱交換器出口側流体温度設定信号ｔsnと熱交換器
入口流体温度信号ｔinとの差信号を取り出して乗算手段
２５に導き、係数手段２２の出力と当該差信号とを乗算
することにより、流体温度が熱交換器入口温度Ｔi （°
Ｃ）から設定温度Ｔs （°Ｃ）に昇温させるために必要
な要求熱量信号Ｄn を求める。
【００１６】このようにして求められた要求熱量信号Ｄ
n を静特性補償手段２６に導き、ここで（Ｄn −Ｄ
n-1 ）の差分演算を行って速度形要求熱量信号△Ｄn を
取り出し、前記加算手段２３に導入する。この加算手段
２３では、乗算手段２１の出力，つまり速度形温度調節
信号△ｔcnに熱交換器入口側流体流量信号ｆinによるゲ
インスケジューリングを行ったＦＢ制御による熱量調節
信号Ｋ×ｆin×△ｔcnと速度形要求熱量信号△Ｄn とを
加算合成した後、速度形−位置形信号変換手段２７に印
加して位置形信号に変換し、加算手段２８に導く。
n を静特性補償手段２６に導き、ここで（Ｄn −Ｄ
n-1 ）の差分演算を行って速度形要求熱量信号△Ｄn を
取り出し、前記加算手段２３に導入する。この加算手段
２３では、乗算手段２１の出力，つまり速度形温度調節
信号△ｔcnに熱交換器入口側流体流量信号ｆinによるゲ
インスケジューリングを行ったＦＢ制御による熱量調節
信号Ｋ×ｆin×△ｔcnと速度形要求熱量信号△Ｄn とを
加算合成した後、速度形−位置形信号変換手段２７に印
加して位置形信号に変換し、加算手段２８に導く。
【００１７】また、要求熱量信号Ｄn を動特性補償手段
２９に印加し、ここで進み／遅れ手段２９ａを経由した
信号から直接の要求熱量信号Ｄn を減算手段２９ｂで減
じた後、方向性，不感帯，上下限制限などの信号制限機
能をもった非線形手段２９ｃを通して加算手段２８に印
加する。この加算手段２８は、非線形手段２９ｃの出力
と信号変換手段２７の出力とを加算合成し、蒸気流量設
定信号ｆssn として蒸気流量コントローラ９に印加し、
蒸気流量を調節することにより熱交換器出口側流体温度
が所定値となるように制御する。
２９に印加し、ここで進み／遅れ手段２９ａを経由した
信号から直接の要求熱量信号Ｄn を減算手段２９ｂで減
じた後、方向性，不感帯，上下限制限などの信号制限機
能をもった非線形手段２９ｃを通して加算手段２８に印
加する。この加算手段２８は、非線形手段２９ｃの出力
と信号変換手段２７の出力とを加算合成し、蒸気流量設
定信号ｆssn として蒸気流量コントローラ９に印加し、
蒸気流量を調節することにより熱交換器出口側流体温度
が所定値となるように制御する。
【００１８】さらに、他の従来技術としては、図４に示
すＦＦ制御／ＦＢ制御の組合わせ手段として、図５に示
すような構成のものがある。この制御装置は、熱交換器
出口温度設定信号ｔsnを差分演算手段３１に印加して速
度形信号△ｔsnを取り出し、これを減算手段３２に導く
ことにより、温度コントローラ７の速度形調節信号△ｔ
cnから速度形信号△ｔsnを減じた後、乗算手段２１に導
くことにより、温度設定信号ｔsnの変化に対する熱交換
器入口側の外乱変化の影響を相殺している。
すＦＦ制御／ＦＢ制御の組合わせ手段として、図５に示
すような構成のものがある。この制御装置は、熱交換器
出口温度設定信号ｔsnを差分演算手段３１に印加して速
度形信号△ｔsnを取り出し、これを減算手段３２に導く
ことにより、温度コントローラ７の速度形調節信号△ｔ
cnから速度形信号△ｔsnを減じた後、乗算手段２１に導
くことにより、温度設定信号ｔsnの変化に対する熱交換
器入口側の外乱変化の影響を相殺している。
【００１９】従って、図４に示す従来技術は、ＦＢ制御
とＦＦ制御との組合わせに関し、目標値変化時にＦＢ制
御＋ＦＦ制御、外乱変化時にはＦＢ制御＋ＦＦ制御とな
っており、一方、図５に示す従来技術では、目標値変化
時にはＦＢ制御＋ＦＦ制御の動特性補償分、外乱変化時
にはＦＢ制御＋ＦＦ制御となっている。
とＦＦ制御との組合わせに関し、目標値変化時にＦＢ制
御＋ＦＦ制御、外乱変化時にはＦＢ制御＋ＦＦ制御とな
っており、一方、図５に示す従来技術では、目標値変化
時にはＦＢ制御＋ＦＦ制御の動特性補償分、外乱変化時
にはＦＢ制御＋ＦＦ制御となっている。
【００２０】しかし、実際のプロセスへの適用時におい
ては、制御系全体の調整を容易にする観点から、目標値
変化時には完全にＦＢ制御のみ、外乱変化時にはＦＢ制
御＋ＦＦ制御となることが望ましい。
ては、制御系全体の調整を容易にする観点から、目標値
変化時には完全にＦＢ制御のみ、外乱変化時にはＦＢ制
御＋ＦＦ制御となることが望ましい。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】従って、以上のような
混合型プロセス制御装置でのＦＦ制御とＦＢ制御の組合
わせは、目標値変化時および外乱変化時の何れの場合で
も、ＦＦ制御とＦＢ制御とが複合的に組合わさってお
り、調整作業が非常に複雑となる。つまり、ＦＦ制御／
ＦＢ制御系を調整する場合、最初に負荷、つまり外乱を
一定とした時、目標値を変化させてＦＦ制御系を調整
し、その後、目標値一定として負荷変化，つまり外乱変
化に対して、その影響を最適に抑制するようにＦＦ制御
系を調整することになるので、相互干渉をなくして調整
作業を容易にするためには、目標値変化のみのときには
完全にＦＢ制御のみとなるように分離独立させることが
必要不可欠である。
混合型プロセス制御装置でのＦＦ制御とＦＢ制御の組合
わせは、目標値変化時および外乱変化時の何れの場合で
も、ＦＦ制御とＦＢ制御とが複合的に組合わさってお
り、調整作業が非常に複雑となる。つまり、ＦＦ制御／
ＦＢ制御系を調整する場合、最初に負荷、つまり外乱を
一定とした時、目標値を変化させてＦＦ制御系を調整
し、その後、目標値一定として負荷変化，つまり外乱変
化に対して、その影響を最適に抑制するようにＦＦ制御
系を調整することになるので、相互干渉をなくして調整
作業を容易にするためには、目標値変化のみのときには
完全にＦＢ制御のみとなるように分離独立させることが
必要不可欠である。
【００２２】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、制御性を劣化させずに制御系の調整作業を容易、か
つ、簡単に実行可能な混合型プロセス制御装置を提供す
ることにある。
で、制御性を劣化させずに制御系の調整作業を容易、か
つ、簡単に実行可能な混合型プロセス制御装置を提供す
ることにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、上記課題を解決するために、流体温度または流体濃
度を制御する調節手段をもった混合型プロセス制御装置
において、変化前目標値と変化後目標値とから目標値変
化分を取り出し、前記調節手段の出力から当該目標値変
化分を減算することによりＦＦ制御の静特性補償機能を
独立させる差分演算手段を有するＦＢ制御系と、前記変
化前目標値と前記変化後目標値とを用いて前記目標値変
化分を相殺し、目標値変化分に依存しないＦＦ制御の動
特性補償機能とするＦＦ制御系とを設け、流体温度また
は流体濃度の目標値変化時にはＦＢ制御のみを用いて制
御し、外乱変化時にはＦＢ制御とＦＦ制御との組合わせ
により制御する混合型プロセス制御装置である。
は、上記課題を解決するために、流体温度または流体濃
度を制御する調節手段をもった混合型プロセス制御装置
において、変化前目標値と変化後目標値とから目標値変
化分を取り出し、前記調節手段の出力から当該目標値変
化分を減算することによりＦＦ制御の静特性補償機能を
独立させる差分演算手段を有するＦＢ制御系と、前記変
化前目標値と前記変化後目標値とを用いて前記目標値変
化分を相殺し、目標値変化分に依存しないＦＦ制御の動
特性補償機能とするＦＦ制御系とを設け、流体温度また
は流体濃度の目標値変化時にはＦＢ制御のみを用いて制
御し、外乱変化時にはＦＢ制御とＦＦ制御との組合わせ
により制御する混合型プロセス制御装置である。
【００２４】従って、請求項１に対応する発明は、以上
のような手段を講じたことにより、ＦＢ制御系を構成す
る差分演算手段の出力である目標値変化分を用いて調節
手段の出力から減算するので、目標値変化分が相殺さ
れ、ＦＦ制御の静特性補償機能を独立させることがで
き、また変化前目標値と前記変化後目標値とを用いて前
記目標値変化分を相殺し、目標値変化分に依存しないＦ
Ｆ制御の動特性補償機能を得るようにしたので、従来技
術では、目標値のみ変化した時、ＦＢ制御＋ＦＦ制御の
複合組合わせであったものを完全にＦＢ制御のみとする
ことができ、制御系全体の調整作業が非常に簡単化でき
る。
のような手段を講じたことにより、ＦＢ制御系を構成す
る差分演算手段の出力である目標値変化分を用いて調節
手段の出力から減算するので、目標値変化分が相殺さ
れ、ＦＦ制御の静特性補償機能を独立させることがで
き、また変化前目標値と前記変化後目標値とを用いて前
記目標値変化分を相殺し、目標値変化分に依存しないＦ
Ｆ制御の動特性補償機能を得るようにしたので、従来技
術では、目標値のみ変化した時、ＦＢ制御＋ＦＦ制御の
複合組合わせであったものを完全にＦＢ制御のみとする
ことができ、制御系全体の調整作業が非常に簡単化でき
る。
【００２５】請求項２に対応する発明は、流体温度また
は流体濃度を制御する調節手段をもった混合型プロセス
制御装置において、変化前目標値と変化後目標値とから
目標値変化分を取り出し、前記調節手段の出力から当該
目標値変化分を減算するＦＦ制御の静特性補償機能を有
するＦＢ制御系と、所定の動作条件時に前記変化前目標
値を取り込んで記憶する記憶手段と、前記変化後目標値
から前記記憶手段に記憶される変化前目標値を減算して
目標値変化分を取り出す減算手段と、混合前の流体流量
に比例する信号と前記変化後目標値から混合前流体温度
または混合前流体濃度を減算した信号とを乗算し前記Ｆ
Ｆ制御の静特性補償手段に印加する静特性補償入力手段
と、この静特性補償入力手段の出力から前記減算手段の
出力を減じて前記ＦＦ制御の動特性補償手段に印加する
動特性補償入力手段とからなるＦＦ制御系と、を設けた
混合型プロセス制御装置である。
は流体濃度を制御する調節手段をもった混合型プロセス
制御装置において、変化前目標値と変化後目標値とから
目標値変化分を取り出し、前記調節手段の出力から当該
目標値変化分を減算するＦＦ制御の静特性補償機能を有
するＦＢ制御系と、所定の動作条件時に前記変化前目標
値を取り込んで記憶する記憶手段と、前記変化後目標値
から前記記憶手段に記憶される変化前目標値を減算して
目標値変化分を取り出す減算手段と、混合前の流体流量
に比例する信号と前記変化後目標値から混合前流体温度
または混合前流体濃度を減算した信号とを乗算し前記Ｆ
Ｆ制御の静特性補償手段に印加する静特性補償入力手段
と、この静特性補償入力手段の出力から前記減算手段の
出力を減じて前記ＦＦ制御の動特性補償手段に印加する
動特性補償入力手段とからなるＦＦ制御系と、を設けた
混合型プロセス制御装置である。
【００２６】次に、請求項２に対応する発明は、以上の
ような手段を講じたことにより、ＦＦ制御の静特性補償
手段の入力側に、混合前の流体流量に比例する信号と前
記変化後目標値から混合前流体温度または混合前流体濃
度を減算した信号とを乗算する静特性補償入力手段を設
け、また前記ＦＦ制御の動特性補償手段の入力側に、静
特性補償入力手段の出力から前記減算手段の出力を減ず
る動特性補償入力手段を設けたことにより、従来技術の
図４および図５の動特性補償手段の入力信号Ｄn は、 Ｄn ＝Ｋ×ｆin×（ｔsn−ｔin） …（８） であったものが、本請求項に対応する発明の制御装置
は、動特性補償手段の入力信号Ｄn ′は、 Ｄn ′＝Ｋ×ｆin×｛（ｔsn−ｔin）−（ｔsn−ｔsm） ＝Ｋ×ｆin×（ｔsm−ｔin） …（９） となる。ｔsmはｍ時点（ｍ＜ｎ）で記憶した記憶手段の
出力である。
ような手段を講じたことにより、ＦＦ制御の静特性補償
手段の入力側に、混合前の流体流量に比例する信号と前
記変化後目標値から混合前流体温度または混合前流体濃
度を減算した信号とを乗算する静特性補償入力手段を設
け、また前記ＦＦ制御の動特性補償手段の入力側に、静
特性補償入力手段の出力から前記減算手段の出力を減ず
る動特性補償入力手段を設けたことにより、従来技術の
図４および図５の動特性補償手段の入力信号Ｄn は、 Ｄn ＝Ｋ×ｆin×（ｔsn−ｔin） …（８） であったものが、本請求項に対応する発明の制御装置
は、動特性補償手段の入力信号Ｄn ′は、 Ｄn ′＝Ｋ×ｆin×｛（ｔsn−ｔin）−（ｔsn−ｔsm） ＝Ｋ×ｆin×（ｔsm−ｔin） …（９） となる。ｔsmはｍ時点（ｍ＜ｎ）で記憶した記憶手段の
出力である。
【００２７】つまり、従来技術では、前記（８）式から
熱交換器出口温度設定信号（目標値）が変化すると、動
特性補償手段の入力信号Ｄn は直接変化するが、本装置
では、前記（９）式から明らかなように熱交換器出口温
度設定信号ｔsnが変化しても、この熱交換器出口温度設
定信号ｔsnの影響を全く受けない。このことは、熱交換
器出口温度設定信号ｔsnが変化しても、ＦＦ制御が働か
なくなり、目標値のみが変化したときには、ＦＢ制御の
みとなり、相互干渉が除去されて調整作業が非常に分り
易く、簡単となる。
熱交換器出口温度設定信号（目標値）が変化すると、動
特性補償手段の入力信号Ｄn は直接変化するが、本装置
では、前記（９）式から明らかなように熱交換器出口温
度設定信号ｔsnが変化しても、この熱交換器出口温度設
定信号ｔsnの影響を全く受けない。このことは、熱交換
器出口温度設定信号ｔsnが変化しても、ＦＦ制御が働か
なくなり、目標値のみが変化したときには、ＦＢ制御の
みとなり、相互干渉が除去されて調整作業が非常に分り
易く、簡単となる。
【００２８】請求項３に対応する発明は、請求項２に対
応する発明の構成要素に、新たに前記動特性補償手段の
出力信号がほぼ零となっている時間が所定時間以上継続
した時、変化前目標値を記憶する前記記憶手段の記憶を
更新する目標値更新手段を付加した混合型プロセス制御
装置である。
応する発明の構成要素に、新たに前記動特性補償手段の
出力信号がほぼ零となっている時間が所定時間以上継続
した時、変化前目標値を記憶する前記記憶手段の記憶を
更新する目標値更新手段を付加した混合型プロセス制御
装置である。
【００２９】この請求項３に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、請求項２を構成する記憶
手段に熱交換器出口温度設定信号を更新記憶するタイミ
ングが電源投入時とか、手動モードから自動モード切替
時などであるが、この場合には熱交換器出口温度設定信
号と記憶手段の出力信号との差が大きくなると、動特性
補償の大きさが変化する。
うな手段を講じたことにより、請求項２を構成する記憶
手段に熱交換器出口温度設定信号を更新記憶するタイミ
ングが電源投入時とか、手動モードから自動モード切替
時などであるが、この場合には熱交換器出口温度設定信
号と記憶手段の出力信号との差が大きくなると、動特性
補償の大きさが変化する。
【００３０】そこで、請求項３に対応する発明では、動
特性補償手段の出力信号がほぼ零となっている時間が所
定時間以上継続したとき、パルス信号を発信して記憶手
段による目標値の記憶更新を行うことにより、制御動作
に全く影響を及ぼさないで、熱交換器出口温度設定信号
ｔsnと記憶手段の出力信号ｔsmとの差をなくし、相互干
渉を除去して調整作業を容易、かつ、非常に簡単に行う
ことができる。
特性補償手段の出力信号がほぼ零となっている時間が所
定時間以上継続したとき、パルス信号を発信して記憶手
段による目標値の記憶更新を行うことにより、制御動作
に全く影響を及ぼさないで、熱交換器出口温度設定信号
ｔsnと記憶手段の出力信号ｔsmとの差をなくし、相互干
渉を除去して調整作業を容易、かつ、非常に簡単に行う
ことができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】請求項１に係わる混合型プロセス
制御装置の基本構成について説明する。この混合型プロ
セス制御装置は、被制御流体の制御量と目標値との偏差
に基づいてＰＩ、Ｉ−ＰＤ、ＰＩＤアルゴリズム（Ｐ：
比例動作、Ｉ：積分動作、Ｄ：微分動作）によるＦＢ制
御系と外乱の影響を抑制するＦＦ制御系とで構成されて
いる。
制御装置の基本構成について説明する。この混合型プロ
セス制御装置は、被制御流体の制御量と目標値との偏差
に基づいてＰＩ、Ｉ−ＰＤ、ＰＩＤアルゴリズム（Ｐ：
比例動作、Ｉ：積分動作、Ｄ：微分動作）によるＦＢ制
御系と外乱の影響を抑制するＦＦ制御系とで構成されて
いる。
【００３２】ＦＢ制御系は、熱交換器を用いて流体を蒸
気で間接的に加熱する熱量間接混合の場合、熱交換器出
口側の流体温度と目標値との偏差を零とする調節演算を
行う温度調節手段と、変化後目標値から変化前目標値を
減算し目標値変化分を取り出す差分演算手段と、前記温
度調節手段の出力から差分演算手段の出力を減算するこ
とにより目標値変化分を相殺し、ＦＦ制御の静特性補償
機能に影響を与えないようにし、つまりＦＦ制御の静特
性補償機能の独立を達成させる機能とを有する構成であ
る。
気で間接的に加熱する熱量間接混合の場合、熱交換器出
口側の流体温度と目標値との偏差を零とする調節演算を
行う温度調節手段と、変化後目標値から変化前目標値を
減算し目標値変化分を取り出す差分演算手段と、前記温
度調節手段の出力から差分演算手段の出力を減算するこ
とにより目標値変化分を相殺し、ＦＦ制御の静特性補償
機能に影響を与えないようにし、つまりＦＦ制御の静特
性補償機能の独立を達成させる機能とを有する構成であ
る。
【００３３】一方、ＦＦ制御系は、変化前目標値と変化
後目標値とを用いて目標値変化分を相殺する処理を行う
ことにより、ＦＦ制御の動特性補償手段に目標値変化分
に相当する信号が入力しないようにし、よって、動特性
補償手段の出力から目標値変化分に何ら依存しない動特
性補償信号を取り出す構成とする。
後目標値とを用いて目標値変化分を相殺する処理を行う
ことにより、ＦＦ制御の動特性補償手段に目標値変化分
に相当する信号が入力しないようにし、よって、動特性
補償手段の出力から目標値変化分に何ら依存しない動特
性補償信号を取り出す構成とする。
【００３４】従って、このような実施形態の構成によれ
ば、従来技術では、目標値のみ変化したとき、ＦＢ制御
＋ＦＦ制御の複合組合わせであったものを完全にＦＢ制
御のみとすることができる。よって、目標値のみの変化
時にはＦＢ制御のみとし、外乱変化時にはＦＢ制御とＦ
Ｆ制御の組合わせ制御とすることにより、制御系全体の
調整作業が容易、かつ、簡単に実施できる。
ば、従来技術では、目標値のみ変化したとき、ＦＢ制御
＋ＦＦ制御の複合組合わせであったものを完全にＦＢ制
御のみとすることができる。よって、目標値のみの変化
時にはＦＢ制御のみとし、外乱変化時にはＦＢ制御とＦ
Ｆ制御の組合わせ制御とすることにより、制御系全体の
調整作業が容易、かつ、簡単に実施できる。
【００３５】図１は請求項２（請求項１を含む）に係わ
る混合型プロセス制御装置の一実施形態を示す構成図で
ある。なお、同図において従来装置である図５と同一部
分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
る混合型プロセス制御装置の一実施形態を示す構成図で
ある。なお、同図において従来装置である図５と同一部
分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００３６】この制御装置は、入口側配管２を通って熱
交換器１に導入される流体を蒸気で加熱して熱交換器出
口の流体温度を目標温度として出力する熱交換システム
の適用例であって、熱交換器出口側にはＦＢ制御系が設
けられ、熱交換器１入口側にはＦＦ制御系が設けられて
いる。
交換器１に導入される流体を蒸気で加熱して熱交換器出
口の流体温度を目標温度として出力する熱交換システム
の適用例であって、熱交換器出口側にはＦＢ制御系が設
けられ、熱交換器１入口側にはＦＦ制御系が設けられて
いる。
【００３７】ＦＢ制御系は、熱交換器出口側の流体温度
を検出する温度検出器６と、熱交換器出口温度設定信号
ｔsnと温度検出器６による検出温度ｔonとの偏差を零と
するようにＰＩ、Ｉ−ＰＤ、ＰＩＤ調節演算を実行する
温度調節手段７と、変化後温度設定信号ｔsnと変化前温
度設定信号ｔsn-1との差分△ｔsnを求める差分演算手段
３１と、温度調節手段７から得られる速度型調節信号△
ｔcnから差分△ｔsnを減算する減算手段３２と、この熱
交換器入口流体流量信号ｆinに係数手段２２の係数Ｋを
乗じた信号と減算手段３２の出力とを乗算して温度変化
分の影響を相殺した速度形温度調節信号に流体流量信号
によるゲインスケジューリングを行ったＦＢ制御による
熱量調節信号を出力する乗算手段２１と、加算手段２３
と、速度形−位置形信号変換手段２７とが設けられてい
る。
を検出する温度検出器６と、熱交換器出口温度設定信号
ｔsnと温度検出器６による検出温度ｔonとの偏差を零と
するようにＰＩ、Ｉ−ＰＤ、ＰＩＤ調節演算を実行する
温度調節手段７と、変化後温度設定信号ｔsnと変化前温
度設定信号ｔsn-1との差分△ｔsnを求める差分演算手段
３１と、温度調節手段７から得られる速度型調節信号△
ｔcnから差分△ｔsnを減算する減算手段３２と、この熱
交換器入口流体流量信号ｆinに係数手段２２の係数Ｋを
乗じた信号と減算手段３２の出力とを乗算して温度変化
分の影響を相殺した速度形温度調節信号に流体流量信号
によるゲインスケジューリングを行ったＦＢ制御による
熱量調節信号を出力する乗算手段２１と、加算手段２３
と、速度形−位置形信号変換手段２７とが設けられてい
る。
【００３８】一方、ＦＦ制御系は、熱交換器入口側流体
温度を検出する温度検出器３、熱交換器入口側流体流量
を検出する流量検出器４、この流量検出器４の検出流量
ｆinに係数Ｋを乗算した信号をＦＢ制御系の乗算手段２
１に導入する係数手段２２の他、静特性補償入力手段４
１、静特性補償手段２６、動特性補償入力手段４２およ
び動特性補償手段２９が設けられている、前記静特性補
償入力手段４１は、熱交換器出口側流体温度設定信号ｔ
snから熱交換器入口側流体温度ｔinを減算する減算手段
２４と、この減算手段２４の出力と混合前流体流量に比
例する信号，つまり熱交換器入口側流体流量ｆinに係数
Ｋを乗算した信号とを乗算し変化後の温度設定信号ｔsn
に昇温させるために必要な要求熱量信号Ｄn を求める乗
算手段２５などで構成され、この乗算手段２５で得られ
た要求熱量信号Ｄn を静特性補償手段２６に導入する構
成である。
温度を検出する温度検出器３、熱交換器入口側流体流量
を検出する流量検出器４、この流量検出器４の検出流量
ｆinに係数Ｋを乗算した信号をＦＢ制御系の乗算手段２
１に導入する係数手段２２の他、静特性補償入力手段４
１、静特性補償手段２６、動特性補償入力手段４２およ
び動特性補償手段２９が設けられている、前記静特性補
償入力手段４１は、熱交換器出口側流体温度設定信号ｔ
snから熱交換器入口側流体温度ｔinを減算する減算手段
２４と、この減算手段２４の出力と混合前流体流量に比
例する信号，つまり熱交換器入口側流体流量ｆinに係数
Ｋを乗算した信号とを乗算し変化後の温度設定信号ｔsn
に昇温させるために必要な要求熱量信号Ｄn を求める乗
算手段２５などで構成され、この乗算手段２５で得られ
た要求熱量信号Ｄn を静特性補償手段２６に導入する構
成である。
【００３９】前記動特性補償入力手段４２は、装置の電
源投入時や手動モードから自動モードへの切替え時など
のタイミング信号ｒにより熱交換器出口側流体温度設定
信号ｔsnを取り込んで記憶する記憶手段４３と、熱交換
器出口側の現在流体温度設定信号ｔsnから記憶手段４３
に記憶される流体温度設定信号ｔsmを減算する減算手段
４４と、この減算手段４４の出力と熱交換器入口側流体
温度ｆinに比例する信号とを乗算する乗算手段４５と、
前記乗算手段２５の出力から乗算手段４５の出力を減算
し設定信号変化分，つまり目標値変化分に依存しない動
特性補償入力信号Ｃn ′を取り出す減算手段４６とによ
って構成されている。
源投入時や手動モードから自動モードへの切替え時など
のタイミング信号ｒにより熱交換器出口側流体温度設定
信号ｔsnを取り込んで記憶する記憶手段４３と、熱交換
器出口側の現在流体温度設定信号ｔsnから記憶手段４３
に記憶される流体温度設定信号ｔsmを減算する減算手段
４４と、この減算手段４４の出力と熱交換器入口側流体
温度ｆinに比例する信号とを乗算する乗算手段４５と、
前記乗算手段２５の出力から乗算手段４５の出力を減算
し設定信号変化分，つまり目標値変化分に依存しない動
特性補償入力信号Ｃn ′を取り出す減算手段４６とによ
って構成されている。
【００４０】その他の構成は図５で記述した通りであ
り、ここでは省略する。次に、以上のように構成された
実施の形態の動作について説明する。先ず、電源投入時
またはモード切替時のタイミング信号ｒを利用し、熱交
換器出口温度設定信号ｔsnを記憶手段４３に記憶更新
し、その記憶出力ｔsmを減算手段４４に導入する。この
減算手段４４は、現在の熱交換器出口温度設定信号ｔsn
と記憶手段４３の記憶出力ｔsmとを用いて、（ｔsn−ｔ
sm）の減算処理を実施した後、乗算手段４５に導入す
る。
り、ここでは省略する。次に、以上のように構成された
実施の形態の動作について説明する。先ず、電源投入時
またはモード切替時のタイミング信号ｒを利用し、熱交
換器出口温度設定信号ｔsnを記憶手段４３に記憶更新
し、その記憶出力ｔsmを減算手段４４に導入する。この
減算手段４４は、現在の熱交換器出口温度設定信号ｔsn
と記憶手段４３の記憶出力ｔsmとを用いて、（ｔsn−ｔ
sm）の減算処理を実施した後、乗算手段４５に導入す
る。
【００４１】この乗算手段４５は、減算手段４４の出力
（ｔsn−ｔsm）に熱交換器入口側流量信号ｆinに比例す
る信号（Ｋ×ｆin）を乗じ、その結果を減算手段４６に
導き、ここで要求熱量信号Ｄn ＝Ｋ×ｆin×（ｔsn−ｔ
in）から乗算手段４５の出力を減じ、下式のような動特
性補償入力信号Ｄn ′を作り出す。
（ｔsn−ｔsm）に熱交換器入口側流量信号ｆinに比例す
る信号（Ｋ×ｆin）を乗じ、その結果を減算手段４６に
導き、ここで要求熱量信号Ｄn ＝Ｋ×ｆin×（ｔsn−ｔ
in）から乗算手段４５の出力を減じ、下式のような動特
性補償入力信号Ｄn ′を作り出す。
【００４２】 Ｄn ′＝｛Ｋ×ｆin×（ｔsm−ｔin）｝ …（１０） よって、動特性補償手段２９の入力信号Ｄn ′は前記
（９）式となるが、この式から明らかなように、熱交換
器出口温度設定信号ｔsnが変化しても、全く温度設定信
号ｔsnの影響を受けない信号を得ることができる。つま
り、熱交換器出口温度設定信号ｔsnが変化しても、ＦＦ
制御は働かなくなり、目標値変化時にはＦＢ制御のみと
なる。よって、目標値変化に対し、ＦＦ制御とＦＢ制御
との相互干渉がなくなり、制御系全体の調整作業が非常
に分り易く、しかも簡単に実施できる。
（９）式となるが、この式から明らかなように、熱交換
器出口温度設定信号ｔsnが変化しても、全く温度設定信
号ｔsnの影響を受けない信号を得ることができる。つま
り、熱交換器出口温度設定信号ｔsnが変化しても、ＦＦ
制御は働かなくなり、目標値変化時にはＦＢ制御のみと
なる。よって、目標値変化に対し、ＦＦ制御とＦＢ制御
との相互干渉がなくなり、制御系全体の調整作業が非常
に分り易く、しかも簡単に実施できる。
【００４３】次に、図２は請求項３に係わる混合型プロ
セス制御装置の一実施形態を示す構成図である。なお、
同図において図１と同一部分には同一符号を付して、そ
の詳しい説明は省略する。
セス制御装置の一実施形態を示す構成図である。なお、
同図において図１と同一部分には同一符号を付して、そ
の詳しい説明は省略する。
【００４４】すなわち、図１に示す制御装置では、熱交
換器出口温度設定信号ｔsnの記憶手段４３の記憶更新の
タイミングが電源投入時またはモード切替え時である
が、この実施の形態では、動特性補償信号の安定状態を
みながら記憶手段４３による熱交換器出口温度設定信号
ｔsnの記憶更新を行うことにある。その理由は、電源投
入時やモード切替え時だけでは、現在の熱交換器出口温
度設定信号ｔsnと記憶手段４３の一定条件時に記憶され
た過去の熱交換器出口温度設定信号ｔsmとの差が大きく
なる傾向にあり、この場合には動特性補償の大きさが変
化するためである。
換器出口温度設定信号ｔsnの記憶手段４３の記憶更新の
タイミングが電源投入時またはモード切替え時である
が、この実施の形態では、動特性補償信号の安定状態を
みながら記憶手段４３による熱交換器出口温度設定信号
ｔsnの記憶更新を行うことにある。その理由は、電源投
入時やモード切替え時だけでは、現在の熱交換器出口温
度設定信号ｔsnと記憶手段４３の一定条件時に記憶され
た過去の熱交換器出口温度設定信号ｔsmとの差が大きく
なる傾向にあり、この場合には動特性補償の大きさが変
化するためである。
【００４５】そこで、この実施の形態では、動特性補償
手段２９の出力の安定性，つまり出力がほぼ零に近い値
となっているか否かを判別する信号判別手段５１と、こ
の信号判別手段５１から動特性補償手段２９の出力がほ
ぼ零に近い値のとき時間を刻時し、予め定めた所定時間
の間継続しているとき、更新用タイミングパルスを出力
するタイマ手段５２とを付加し、このタイマ手段５２か
らの更新用パルス，つまり更新用タイミング信号ｒを用
いて記憶手段４３の現在の熱交換器出口温度設定信号ｔ
snの記憶を更新する構成である。
手段２９の出力の安定性，つまり出力がほぼ零に近い値
となっているか否かを判別する信号判別手段５１と、こ
の信号判別手段５１から動特性補償手段２９の出力がほ
ぼ零に近い値のとき時間を刻時し、予め定めた所定時間
の間継続しているとき、更新用タイミングパルスを出力
するタイマ手段５２とを付加し、このタイマ手段５２か
らの更新用パルス，つまり更新用タイミング信号ｒを用
いて記憶手段４３の現在の熱交換器出口温度設定信号ｔ
snの記憶を更新する構成である。
【００４６】従って、この実施の形態の構成によれば、
動特性補償手段２９の出力信号がほぼ零となっている時
間が所定時間以上継続したとき、更新用タイミング信号
ｒを発信し現在の熱交換器出口温度設定信号ｔsnを記憶
更新するので、制御動作に全く支障を及ぼさずに、熱交
換器出口温度設定信号ｔsnと記憶手段４３の出力信号ｔ
smとの差を無くなるように制御できる。
動特性補償手段２９の出力信号がほぼ零となっている時
間が所定時間以上継続したとき、更新用タイミング信号
ｒを発信し現在の熱交換器出口温度設定信号ｔsnを記憶
更新するので、制御動作に全く支障を及ぼさずに、熱交
換器出口温度設定信号ｔsnと記憶手段４３の出力信号ｔ
smとの差を無くなるように制御できる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような主々の効果を奏する。請求項１の発明では、目
標値変化時にＦＢ制御のみとし、外乱変化時にはＦＢ制
御＋ＦＦ制御とするので、目標値を変化させてもＦＢ制
御系を調整し、その後、目標値一定において、負荷変
化，つまり外乱変化に対しその影響を最適に抑制するよ
うにＦＦ制御系を調整すればよいので、ＦＢ制御とＦＦ
制御との相互干渉を排除でき、制御系の調整作業が分り
やすく、簡単にできる。
のような主々の効果を奏する。請求項１の発明では、目
標値変化時にＦＢ制御のみとし、外乱変化時にはＦＢ制
御＋ＦＦ制御とするので、目標値を変化させてもＦＢ制
御系を調整し、その後、目標値一定において、負荷変
化，つまり外乱変化に対しその影響を最適に抑制するよ
うにＦＦ制御系を調整すればよいので、ＦＢ制御とＦＦ
制御との相互干渉を排除でき、制御系の調整作業が分り
やすく、簡単にできる。
【００４８】請求項２の発明では、目標値変化のみの場
合には、ＦＦ制御の静特性補償のみならず、動特性補償
に対する影響を与えないようにし、よってＦＢ制御とＦ
Ｆ制御との相互干渉を排除でき、同様に制御系の調整作
業が分りやすく、簡単にできる。
合には、ＦＦ制御の静特性補償のみならず、動特性補償
に対する影響を与えないようにし、よってＦＢ制御とＦ
Ｆ制御との相互干渉を排除でき、同様に制御系の調整作
業が分りやすく、簡単にできる。
【００４９】請求項３の発明では、動特性補償手段の出
力が所定時間以上継続してほぼ零となったとき、目標値
を更新記憶するので、制御動作に全く支障を及ぼさずに
目標値変化の依存性を動特性補償信号から除去できる。
力が所定時間以上継続してほぼ零となったとき、目標値
を更新記憶するので、制御動作に全く支障を及ぼさずに
目標値変化の依存性を動特性補償信号から除去できる。
【図１】 請求項１および請求項２に係わる発明である
混合型プロセス制御装置の一実施形態を示す構成図。
混合型プロセス制御装置の一実施形態を示す構成図。
【図２】 請求項３に係わる発明である混合型プロセス
制御装置の一実施形態を示す構成図。
制御装置の一実施形態を示す構成図。
【図３】 従来の熱交換システムに適用した混合型プロ
セス制御装置の一般的な構成図。
セス制御装置の一般的な構成図。
【図４】 図３に示す制御装置をデイジタル制御装置と
した場合の構成図。
した場合の構成図。
【図５】 従来のデイジタル制御装置の他の例を説明す
る構成図。
る構成図。
１…熱交換器 ３，６…温度検出器 ４…流量検出器 ７…温度調節手段 ９…蒸気流量調節手段 ２６…静特性補償手段 ２９…動特性補償手段 ３１…差分演算手段 ４１…静特性補償入力手段 ４２…動特性補償入力手段 ４３…記憶手段 ４４，４６…減算手段 ４５…乗算手段 ５１…信号判別手段 ５２…タイマ手段
Claims (3)
- 【請求項１】 流体温度または流体濃度を制御する調節
手段をもった混合型プロセス制御装置において、 変化前目標値と変化後目標値とから目標値変化分を取り
出し、前記調節手段の出力から当該目標値変化分を減算
し出力するフィードバック（以下、ＦＢと指称する）制
御系と、 入力側に前記目標値変化分を相殺する機能をもったフィ
ードフォワード（以下、ＦＦと指称する）制御系と、 を設け、前記流体温度または流体濃度の目標値変化時に
ＦＢ制御のみで制御し、外乱変化時にはＦＢ制御とＦＦ
制御との組合わせ制御とすることを特徴とする混合型プ
ロセス制御装置。 - 【請求項２】 流体温度または流体濃度を制御する調節
手段をもった混合型プロセス制御装置において、 変化前目標値と変化後目標値とから目標値変化分を取り
出し、前記調節手段の出力から当該目標値変化分を減算
し出力し、ＦＦ制御の静特性補償機能を独立させるよう
にした差分演算手段を有するＦＢ制御系と、 所定の動作条件時に前記目標値を取り込んで記憶する記
憶手段と、現在目標値から前記記憶手段に記憶される目
標値を減算して目標値変化分を取り出す減算手段と、混
合前流体流量に比例する信号と前記現在目標値に関連す
る信号とを乗算し前記ＦＦ制御の静特性補償手段に印加
する静特性補償入力手段と、この静特性補償入力手段の
出力から前記減算手段の出力を減じて前記ＦＦ制御の動
特性補償手段に印加する動特性補償入力手段とからなる
ＦＦ制御系と、 を備えたことを特徴とする混合型プロセス制御装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載される混合型プロセス制
御装置において、 前記動特性補償手段の出力信号がほぼ零となっている時
間が所定時間以上継続したとき、前記記憶手段への目標
値の記憶を更新する目標値更新手段を付加したことを特
徴とする混合型プロセス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8300499A JPH10143256A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 混合型プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8300499A JPH10143256A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 混合型プロセス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10143256A true JPH10143256A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17885555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8300499A Pending JPH10143256A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 混合型プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10143256A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59163604A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-14 | Toshiba Corp | プロセス制御装置 |
| JPH01239602A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-25 | Toshiba Corp | プロセス制御装置 |
-
1996
- 1996-11-12 JP JP8300499A patent/JPH10143256A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59163604A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-14 | Toshiba Corp | プロセス制御装置 |
| JPH01239602A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-25 | Toshiba Corp | プロセス制御装置 |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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