JPS5872201A - プロセス制御方法 - Google Patents

プロセス制御方法

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Publication number
JPS5872201A
JPS5872201A JP16873981A JP16873981A JPS5872201A JP S5872201 A JPS5872201 A JP S5872201A JP 16873981 A JP16873981 A JP 16873981A JP 16873981 A JP16873981 A JP 16873981A JP S5872201 A JPS5872201 A JP S5872201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
manipulated variable
time
variable
amplifier
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP16873981A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Saeki
佐伯 道夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP16873981A priority Critical patent/JPS5872201A/ja
Publication of JPS5872201A publication Critical patent/JPS5872201A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B5/00Anti-hunting arrangements
    • G05B5/01Anti-hunting arrangements electric

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明唸プロセス変量を急速に目標@[Kll達させ、
かつオーバーシュートを発生しないようにしえプロセス
制御方法に関するものである。
一般に、プロセス制御を行う時、所定の操作量を制御対
象に与え、プロセス変量が設定値に達し九後に、自動制
御Kml)換えている。
この場金、操作量O所定値大暑くしておけばプロセス制
御は急速に設定値に近づくが、−御系の惰性の大めオー
バーシュートが生じ易く、オーパージ具−トを生じない
ようにする九め、多くの提案がされているが、適当なも
のはなかった。
したがって本発明の目的はプロセス変量を急速に目標値
に到達させ、かつオーバーシュートを発生しないように
したプロセス制御方法を提案することにある。
このような目的七遣成するために、本発明は制御対象の
制御動作時に最大の操作量を供給し、制御対象の固有条
件をもとに操作量切換一点を演算し、その演算結果に従
って操作量を最大値からフィードバック制御によって決
まる値K1m1御するものである。以下**儒を示す図
面を用いて本発明な詳111に説明する。
まず、本発明の理解を容易にするために一般的な工業分
野における制御対象のステップ応答について説明する。
第1IIK示すように、操作量Uをステップ関数り(す
=υmmgで与えると、制御対象のステップ応答は図に
示すように、区間りでは無駄時間のため応答が現われず
、区間Tでは時定a(ワンタイムコンスタント)Kよる
立上1特性tなる。
このような応答特性を1する制御対象に第2vAに示す
ような、方形波パルス状の操作量として最大値U(t)
−’Umex を供給すれば、−to応答C(tJは無
駄時間IC)後、急速に立上る。そして、t=tlでU
(リ−0とすれば、この時点よル無駄時間りだけ遅れて
ピークに達し−to後、実纏のように下降する。
このように、操作量Uを零とする時点t@を適蟲に設定
すればC(t)のピークが設定値S/PK一致する。そ
して、この後、自動制御を行えば、オーバーシュートを
生ずることなくプロセス質量を設定値に保つことかでき
る。#I3 wJOフローチャートはこの動作を示して
いる。
本発明はこのような技術思想のもとにな賂れたもので、
以下実施例を示す図111′を用いて本発明の詳細な説
明する。
プロセス変量が設定値からはずれている際、第3Eの1
任意表演算時点t1”を新しい座標の原点として図式化
すると鯖4110ようになる。同図において、一点鎖線
はもとの座標でTo〕、笑劇は新しい座標であって、#
(ts)は任意な演算時点t1での原点である。
この場合、操作量UxrxUW1@zとすれば、時点t
1以降のプロ七ス応答は(11式のようになる。
−二 PV(r)−1erm*x−fl (tl))(1−@
   テ  )・・・    (1)但し pV(f−新しい座標でのプロセス変量。
θmaxツ操作量最大tg続し九時のプロセス変量最大
値。
#(tl)s新しい座標での原点。(もとの座標上の時
点tlでのプロセス変量) τ=新しい座標での#間。
T謬躊定数 命、時点tlで操作量υ(tl)tUmaxからOFF
即ちUmimKl、7(場合、プロセス変量はあるピー
ク値に達し丸値、降下していく。七のピークの発生すゐ
時間は時点t]よ)ちょうど「無駄時間L」だけ遅れ為
、この九め、ピークのレベルは(2)式のよ511・ 
       −ヨ pv(tt−イ)=(θwa*x−#(tl] (] 
−v  テ)−・(2)とのようにプロセス変量のピー
ク値pv(ビータ)は無駄−関し%時足歓T1操作量最
大値を継続し良時のプロセス変量最大値−引Xが判明す
ゐと、予測することができる。更に(23式は(31式
のように変形することができる PV(ビーr)mム(θwax−#(tl)) 11 
6  @  @  @   (31−L/テ 但しムは(l−・  )Kしたがって定められるパラメ
ータである。
また、プロセス変量Pv(りも予@lil麹であるが、
七〇?l1lK関して1、無駄時間Ljでで良いので、
バクメータθWaXの精屓は厳しくFi畳求嘔れない。
(3)式05N算を行う回路としてjIb図が考えられ
る。同IIにおいて1社インバー!、2m、22はバッ
ファーアンプ、3は演算増幅a%4祉コンパレータ、s
1〜S5は抵抗、@紘可変抵抗、T祉亀源8紘入力端子
、s#i出力端子でTob、図中、電源TO電圧をu 
swam(Ve、バッファーアンプ21の入力11tE
lum[Ve、バッファーアンプ22の出力電圧をwx
[Ve、演算増@−30出力電圧t u P (V)、
コンバレー#442)&転入万端の入力電圧をugとす
る。
このように構成され九回路において、u0引X〔v′3
社設定設定値maxの差に相蟲する偏差電圧でTo )
 ux[Veは設定値と#(tl)OIIKII!II
する偏差電圧である。
M2B5について(4)式が成立する。
但しr冒Fi抵抗!ItJ1の抵抗値である。
(4)式でrllxlとおくと(51式が献立する。
” ”’ −−(w ’wax  −uz )    
・ ・ ・ ・ ・  (5)信号uM(v〕をバッフ
ァーアンプ21を介した後、反転層1Ir13によって
反転層幅し、バッファーアンプ21の入力端から反転層
幅l!sの出力端までのトータルゲインをムとおくと出
力up(V〕は(6;式0式% (6) (6;式は明らかK(31式と対応してお)、+31式
のパラメータムの設定はフィードバック用の可変抵抗6
によって行うことができる。この時、可変抵抗6のシャ
フト回転位置とL/TO目盛の関係は^−1−・丁の式
に従う。
出力u O[V)については(71式が成立する。
但しr、1紘抵抗538540抵抗値でToる。
rHを1とすると(81式のようになる。
従ッテ、(81式liD tB 力u o [VJが8
6gに示されるように、設定値S/i’になるか否かを
判別することによって「操作量切換時点t−の検出」が
できることになる。この場合、第5図では設定値には零
ボルトを使用している。
以上のように「操作量IO換時点taJが演算および検
出された後は、定値ll1llt−貢現する九めの制御
モードに接続すれに良い。このため、飢7図に示すよう
に操作量切換え時点t1で操作量t−0FFKした時0
応答曲NIL−”o−亀zKLo−b1(D応答曲線を
重ね合わせれは図中、太細のような「接続された」応答
を得ることができる。(L=Loとする)こOような1
IfI性を祷る良めに、操作量切換時点t−で操作量を
UmaxよりUeKg更して、このU・の値をフィード
バック制御によって制御系の状態に追従させれば良い。
フィードバック制御を比例積分微分制御によって行う場
合、積分−が動作を開紬するのは操作量切換時点t−と
じ、操作量al−一点t―が検出されるまでは積分−を
ロックしておく。
フィードバックコントロールを行う場合、操作量切換時
点t−から無駄時間りの間あるいは、プロセス量が設定
値に一致するまでの間は、操作量がUeO値から大きく
離れないことが要求される。
このためtsB図の回路が考えられる。同図において、
10は入力端子111〜114は抵抗、12ijコンデ
ンサ、13ti黴分時間TD訟定用の可変抵抗、14F
i比例増幅器としての演算増幅器、1Bは比例帝設定用
の可変抵抗、16は出力端子である。
今、適正な操作量Ucが第8図O比IFII/I分回路
出力に関してO(V)に相轟すると仮定すると、操作量
切換時点1sから無駄時間りの間の出力がO〔v〕であ
れば曳い。この丸め操作量切換時点t−で演算項@1i
140出力がO[V)Kなるように微分時間TDを自動
設定(チューニング)し、その彼、無駄時間りの間、演
算増幅914の出力が大きく変化しないように可変抵抗
1SをMAXにする。第8図の比例回路微分回路0HR
K、は積分回路が接続されるが、以上のようにすること
によシ操作量切換時点t#で積分器が動作しても、操作
量UeKは大きな変更はない。
そして、比例帯はプロセス変量が設定値に一致し九時、
前もって定めた値に修正し、故分時間TDは自動設定さ
れた値を継続し、積分時間TIFiすでに設定ちれた値
を継続する。
以上のようなプロセス制御方法によって横取し九プロセ
ス装置の動作貢測値はjl19#Aに示すようにオーバ
ーシュートをほとんど生じていない。
以上説明し良ように、零発@に係るプロセス制御方法は
制御対象の制御動作時に操作量は最大値とし、制御対象
の固有条件をもとに操作量切換時間を演算し、七〇演算
結果に従って最大値であつた操作量をフィードバック制
御によって決まる値に@定するものであるからオーバー
シュートを生ずることなく短時mlのうちに制御対象の
プロセス変量を一定*に1制御することができる優れ九
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
總Ill、菖2図はステップ応答を説明する九めのグラ
フ、第3図は本発11の動作をl1lI!する丸めのフ
ローチャート、1/I44図は112図におけ為原点を
変更したlIOグラフ、第5図は操作量切換一点演算回
路の一実施例を示す回路図、第6開拡第5図の回路動作
を説明するための図、第7図は制御対象の定値l4Il
l帝までにわたる応答を示すグラフ、第8Ea比例黴分
回路の一実施例を示す回路図、j89vAは本発明の方
法を制御対象に適用した時0特性を*掬したグラフであ
る。 1・・・・インバータ、21〜22・・・・バッファー
アンプ、3.14・・・−演算増幅器、4・・・・コン
バレー/、Ss〜ss a 11 l〜114 ・・・
・抵抗、6,13.15−−−−可変抵抗、T・・・1
111.12・・・・コンデンサ。 代理人山川政樹(ほか1名) 第1図 第2図 U(t)θ(1) 第3図 第6図 uct)、θ(1) s1 第8図 第9図 t (10+/DIV)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 制御対象O制御動作時に操作量を最大値にする・−とと
    もに制御対象0[111条件から操作量切換時点t−演
    算し、そO演算結果に従って操作量を前記最大値からフ
    ィードバッタ制御によって決まる値に制御すること責%
    黴とするプロセス制御方法。 −へ
JP16873981A 1981-10-23 1981-10-23 プロセス制御方法 Pending JPS5872201A (ja)

Priority Applications (1)

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JP16873981A JPS5872201A (ja) 1981-10-23 1981-10-23 プロセス制御方法

Applications Claiming Priority (1)

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JP16873981A JPS5872201A (ja) 1981-10-23 1981-10-23 プロセス制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5872201A true JPS5872201A (ja) 1983-04-30

Family

ID=15873510

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JP16873981A Pending JPS5872201A (ja) 1981-10-23 1981-10-23 プロセス制御方法

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JP (1) JPS5872201A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61156303A (ja) * 1984-12-27 1986-07-16 Toshiba Corp プロセス制御装置
JPS61216001A (ja) * 1985-03-22 1986-09-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd バツチ制御方式
CN118186808A (zh) * 2024-03-07 2024-06-14 上海金瑞智数字科技有限公司 造纸改产控制方法及造纸改产系统

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