JPS6024428B2 - Change amount detection method and device - Google Patents
Change amount detection method and deviceInfo
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- JPS6024428B2 JPS6024428B2 JP51139474A JP13947476A JPS6024428B2 JP S6024428 B2 JPS6024428 B2 JP S6024428B2 JP 51139474 A JP51139474 A JP 51139474A JP 13947476 A JP13947476 A JP 13947476A JP S6024428 B2 JPS6024428 B2 JP S6024428B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は被測定量またはプロセス量等の変化量を確実に
検出する方法に関するものであり、特に水道等における
水位、水圧、水質、あるいは化学プラントにおける諸量
などのようにその変化の度合いが極めてゆるやかである
被測定量の変化量を検出するのに好適な変化量検出方法
および装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for reliably detecting the amount of change in a measured quantity or a process quantity, and in particular, the method of detecting the amount of change in a measured quantity or a process quantity, etc. The present invention relates to a change detection method and apparatus suitable for detecting a change in a measured quantity whose degree of change is extremely gradual.
プロセス量等被測定量の変化を検出することは例えばル
ープ制御の場合PID制御におけるD制御にみられるよ
うに非常に重要不可欠のことである。Detecting a change in a measured quantity such as a process quantity is extremely important in the case of loop control, as seen in D control in PID control, for example.
またプロセスの各種異常の検出もこの変化量に基づいて
行なうことができる。例えば第1図に示すようなプロセ
ス量の変化量を検出する手段として従来行なわれている
方法を第2図、第3図に示す。第2図はアナログ的に行
なうもので、コンデンサC、抵抗Rおよび演算増幅器A
よりなるいわゆる微分回路である。これは例えばPID
調節計の○演算部に採用されている回路である。この回
賂はシンプルで安価な長所がある一方、ゆるやかな変化
例えば分オーダーで入力が数%しか変化しないような場
所にはコンデンサの所要容量が大きな値となるため実用
的でない欠点があり、また多くの場合被測定量となるプ
ロセス量にはリップルが含まれており、第2図の回路で
はこのリツプルをも微分することとなって十分な信頼性
をもつ出力信号が得られず、結局上記のようなゆるやか
な変化に対しては実用に供されていないのが現状である
。このような場合の代案として従来行なわれているのが
、第3図に示すディジタルコンピュータによる方法であ
る。Furthermore, various abnormalities in the process can also be detected based on this amount of change. For example, FIGS. 2 and 3 show a conventional method for detecting the amount of change in a process variable as shown in FIG. 1. Figure 2 shows an analog method, with a capacitor C, a resistor R, and an operational amplifier A.
This is a so-called differential circuit consisting of: This is for example PID
This circuit is used in the ○ calculation section of the controller. Although this circuit has the advantage of being simple and inexpensive, it has the disadvantage that it is not practical in places where the input changes slowly, for example, by only a few percent on the order of minutes, as the required capacitance of the capacitor becomes large. In many cases, the process quantity that is the measured quantity contains ripples, and the circuit shown in Figure 2 also differentiates these ripples, making it impossible to obtain an output signal with sufficient reliability. At present, it has not been put into practical use for gradual changes such as . A conventional method used as an alternative in such a case is a method using a digital computer as shown in FIG.
これは時刻ち,t2,・・・tnにおいてサンプリング
スイッチSを閉成するこにより、入力をサンプリングし
てとりこみ、アナログ・ディジタルコンバータA/Dに
よりディジタル量に変換した後、そのディジタル量を演
算ユニットCPUにおいてメモリに記憶し、前回取込値
enと今回取込値en‐,の差を求めることにより変化
を検出するものである。しかしながら、この回路には‘
1’入力となる被測定量の変化がゆるやかな場合、例え
ばフルスケールの1%程度しか変化しない場合にアナロ
グ・ディジタルコンバータA/○の誤差が重畳されるの
で実用上必要な偏差を演算することが不可能であり、ま
た■瞬時値と瞬時値の差を用いるため、精度を上げるに
はサンプリング周期を短くして多くのデータをとり込む
必要がZ生ずるが、この場合には専用のディジタルコン
ピュータが必要となり、非常に高価なものとなる等の欠
点がある。本発明の上記点に対処して成されたもので、
その目的とするところは変化のゆるやかな被測定量Jの
変化量を簡単な構成で精度良く検出できる変化量検出方
法および装置を堤供することにある。This is done by closing the sampling switch S at times t2, . This is stored in the memory in the CPU, and a change is detected by finding the difference between the previous value en and the current value en-. However, this circuit has '
1' When the input measured quantity changes slowly, for example, when it changes by only about 1% of the full scale, the error of the analog-to-digital converter A/○ will be superimposed, so calculate the deviation that is practically necessary. In addition, since the difference between instantaneous values is used, it is necessary to shorten the sampling period and capture a large amount of data in order to improve accuracy, but in this case, a dedicated digital computer is required. It has disadvantages such as requiring a The present invention has been made in response to the above points,
The purpose is to provide a method and apparatus for detecting a change amount, which can accurately detect a change amount in a slowly changing measured quantity J with a simple configuration.
本発明の特徴とするところは被測定量を所定時間毎にサ
ンプリングして検出し記憶させ、この記憶値と被測定量
を比較してサンプリング周期内における両者の差を積分
し、この積分値の大きさによって被測定量の変化量を検
出するようにしたことにある。以下、第4図、第5図を
参照して本発明の動作原理を説明する。The feature of the present invention is to sample the measured quantity at predetermined time intervals, detect it, and store it, compare this stored value with the measured quantity, integrate the difference between the two within the sampling period, and calculate this integral value. The purpose is to detect the amount of change in the measured quantity based on the size. The operating principle of the present invention will be explained below with reference to FIGS. 4 and 5.
第4図において1は第5図bにム示すような所定の周期
で閉成されるサンプリングスイッチ、2は前記サンプリ
ングスィッチーが閉成された時の入力信号eのアナログ
値(例えば第5図aのe,,e2・・・など)を記憶す
るアナログメモリである(第5図c)。アナログメモリ
2としては入力をディジタル的にホールドし、D/A変
換によりアナログ値をホールドするもの、コンデンサに
よりホールドするもの、あるいはサーボ式その他どのよ
うな原理のものでも良い。抵抗3,4演算増幅器5およ
びコンデンサ6は積分器を構成しており、さきに記憶し
たアナログ値(e,,e2,・・・など)とその後の入
力信号eとの差(第5図d)積分する機能を有しており
、7は前記サンプリングスイッチ1と同期して積分器5
を0にリセットする機能を有するリセットスイッチであ
る。8は積分器の出力(第5図e)をとり出す出力スイ
ッチであり、スイッチ7を開成す直前、つまり被測定量
eをサンプリングしてアナログメモリ2に記憶させる直
前こ開成され、積分値を入力信号eの変化量として端子
9から出力する。4, 1 is a sampling switch that is closed at a predetermined period as shown in FIG. 5b, and 2 is an analog value of the input signal e when the sampling switch is closed (for example, (a, e, e2, etc.) (Fig. 5c). The analog memory 2 may be one that digitally holds the input and holds the analog value through D/A conversion, one that holds the analog value using a capacitor, one that uses a servo type, or any other type of principle. The resistors 3, 4, the operational amplifier 5, and the capacitor 6 constitute an integrator, and the difference between the previously stored analog value (e,, e2, ..., etc.) and the subsequent input signal e (Fig. 5d) ) has an integrating function, and 7 is an integrator 5 in synchronization with the sampling switch 1.
This is a reset switch that has the function of resetting to 0. 8 is an output switch that takes out the output of the integrator (Fig. 5 e), and is opened just before switch 7 is opened, that is, just before the measured quantity e is sampled and stored in analog memory 2, and the integrated value is stored. It is output from the terminal 9 as the amount of change in the input signal e.
いま第5図aに示すように被測定入力eが変化するもの
とする。時刻L‘こbのようにスイッチ1が閉成されて
その時の入力e,をアナログメモリ2にとり込む(同図
c)と同時に、リセットスイツチ7により積分器5を0
‘こリセットする。時刻t,からt2までの間、積分器
はアナログメモリ2のメモリ値e,と刻々変化する被測
定入力信号eとの差(同図d)を積分する。そして、次
にスイッチ1を閉成する直前の時刻ら‘こ出力スイッチ
8を閉成して(同図e)、その時の積分器出力(同図f
)を被測定量eの変化値として、同図gのように、端子
9に出力する。なお、第5図において、時亥Ut2から
t3の間では被測定入力信号eが変化しない例を示して
おり、この場合には積分器の出力は0であから、端子9
には何ら出力を生じない。以上の説明から明らかなよう
に、本発明の方法によれば従来の方法では測定できなか
ったような変化のゆるやかな−すなわち時定数の大きい
被測定量の変化量の測定・検出も容易に行なえるように
なる。It is now assumed that the input to be measured e changes as shown in FIG. 5a. At time L'b, the switch 1 is closed and the input e at that time is taken into the analog memory 2 (c in the same figure), and at the same time, the reset switch 7 sets the integrator 5 to 0.
'Reset this. From time t to time t2, the integrator integrates the difference (d in the figure) between the memory value e in the analog memory 2 and the constantly changing input signal e. Next, at the time immediately before closing switch 1, the output switch 8 is closed (e in the same figure), and the integrator output at that time (f in the same figure) is
) is output to the terminal 9 as the change value of the measured quantity e, as shown in g in the figure. Note that FIG. 5 shows an example in which the input signal to be measured e does not change between times Ut2 and t3; in this case, the output of the integrator is 0, and the output from terminal 9 is
produces no output. As is clear from the above explanation, according to the method of the present invention, it is possible to easily measure and detect the amount of change in a measurand that has a gradual change, that is, a large time constant, which could not be measured using conventional methods. Become so.
なお、本発明者の実験によれば、時定数20分程度の被
測定量の変動に対して積分周期を3分程度とした時、良
好な結果が得られた。以上説明したように、本発明は被
測定量のサンプリング時点の検出値とそれ以後の被測定
量を比較した偏差をサンプリング周期内において積分し
てその積分値により被測定量の変化量を検出しているの
で、変化がゆるやかであっても変化量を精度良く検出で
き、それも簡単な構成で検出することが可能である。According to experiments conducted by the present inventor, good results were obtained when the integration period was set to about 3 minutes for fluctuations in the measured quantity with a time constant of about 20 minutes. As explained above, the present invention integrates the deviation obtained by comparing the detected value of the measured quantity at the time of sampling and the measured quantity after that within the sampling period, and detects the amount of change in the measured quantity from the integrated value. Therefore, even if the change is gradual, the amount of change can be detected with high accuracy, and it can also be detected with a simple configuration.
第1図は被測定プロセス量の変化状態の1例を示す図、
第2図および第3図は従来の変化量検出方法を説明する
ためのブロック図、第4図は本発明の1実施例を説明す
るためのブロック図、第5図はその動作を説明する波形
図である。
1……サンプリングスイツテ、2……アナログメモリ、
5・・・・・・演算増幅器、6・・・・・・コンデンサ
、7……リセツトスイツチ、8……出力スイッチ。
鰭1函*2菌
鰭3函
第4図
第5図FIG. 1 is a diagram showing an example of the state of change of the measured process quantity,
2 and 3 are block diagrams for explaining the conventional variation detection method, FIG. 4 is a block diagram for explaining one embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a waveform for explaining its operation. It is a diagram. 1... Sampling suite, 2... Analog memory,
5...Operation amplifier, 6...Capacitor, 7...Reset switch, 8...Output switch. 1 box of fins * 3 boxes of bacteria fins Figure 4 Figure 5
Claims (1)
憶させ、この記憶値とその後の前記被測定量を比較して
サンプリング周期内における両者の差を積分し、この積
分値の大きさによつて前記被測定量の変化量を検出する
ようにしたことを特徴とする変化量検出方法。 2 被測定量を所定時間毎にサンプリングして検出する
サンプリング手段と、このサンプリング手段で検出した
前記被測定量の値を記憶する記憶手段と、この記憶手段
の記憶値とその後の前記被測定量を比較してサンプリン
グ周期内における両者の差を積分する積分手段とを備え
、この積分手段の積分値の大きさによつて前記被測定量
の変化量を検出するようにしたことを特徴とする変化量
検出装置。[Scope of Claims] 1. The quantity to be measured is sampled at predetermined time intervals, detected and stored, and this stored value is compared with the quantity to be measured thereafter, and the difference between the two within the sampling period is integrated. A method for detecting a change amount, characterized in that the amount of change in the amount to be measured is detected based on the magnitude of the value. 2. A sampling means for sampling and detecting the quantity to be measured at predetermined time intervals, a storage means for storing the value of the quantity to be measured detected by this sampling means, and a storage means for storing the value of the quantity to be measured and the subsequent quantity to be measured. and integrating means for comparing the values and integrating the difference between the two within a sampling period, and detecting the amount of change in the measured quantity based on the magnitude of the integrated value of the integrating means. Change amount detection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51139474A JPS6024428B2 (en) | 1976-11-22 | 1976-11-22 | Change amount detection method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51139474A JPS6024428B2 (en) | 1976-11-22 | 1976-11-22 | Change amount detection method and device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5364568A JPS5364568A (en) | 1978-06-09 |
| JPS6024428B2 true JPS6024428B2 (en) | 1985-06-12 |
Family
ID=15246077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51139474A Expired JPS6024428B2 (en) | 1976-11-22 | 1976-11-22 | Change amount detection method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024428B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3831279B2 (en) | 2002-03-18 | 2006-10-11 | 三菱電機株式会社 | Optical pickup device manufacturing method and optical pickup device |
-
1976
- 1976-11-22 JP JP51139474A patent/JPS6024428B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5364568A (en) | 1978-06-09 |
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