JPS61265603A - 制御方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空調装置、生産設備等の各種プロセスに対し
て制御を行なう方法に関するものである。

〔従来の技術〕

各種のプロセスに対して制御を行なう場合、流量、圧力
、温度、湿度等の制御量を各種のセンサにより検出する
と共に、これらの検出量を一定周期によってサンプリン
グを行ない、これによって求めたデータを所定数Ｎ個づ
つ平均化し、この平均値に基づく制御を指令するトリガ
パルスを送出し、これに応じて平均値を用いた制御演算
を行ない、この結果にしたがって制御を行なうのが一般
的となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、常にＮ個づつのデータを平均化し、これの平均
値に応じた制御を反復しているため、突発的または一時
的な制御量の変化は除去され、制御状況が安定となる反
面、状況の変化に応゛する制御量の変動も平均化され、
制御上の応答性が遅延し、制御状況の追従性が劣化する
問題を生じている。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の問題を解決するため、本発明はつぎの手段によ多
構成するものとなっている。

すなわち、上述の制御方法において、所定数Ｎ個より少
ない複数ｎ個の現在から過去までのデータによる平均値
ｍｌを求めると共に１現在よυに個の過去から更に過去
までｎ個のデータによる平均値ｍ２を求め、これら各平
均値ｍｌ　とｍ２との差が一定値以上のとき急変発生と
し、更にサンプリングを行なって複数を個のデータを求
め、これらの変化方向がｍｌとｍ２との差の変化方向と
同一の場合、前記現在のデータと４個のデータとによる
平均値ｍ３を求め、この平均値ｍ３に基づく制御を指令
するトリガパルスを送出するものとしている。

〔作用〕

したがって、現在に最も近いｎ個のデータを平均化した
平均値ｆｆ１ｌ　と、これよυ過去のデータｎ個を平均
化した平均値ｍ２との差が一定値以上となれば、制御量
に「急変発生」との判断がなされると共に、更にサンプ
リングを行ない、を個のデータを求めたうえ、これらの
変化方向が平均値ｍ１とｍ２との差の変化方向と同一で
あれば、変化状態が一時的なもの、でないと判断し、を
個のデータとこれらの直前のデータとの平均値ｍ３を求
め、これに基づく制御を指令するトリガパルスの送出が
行なわれるものとなシ、平均値ｍｌ　Ｊ　ｍ２に対して
影響を与えない範囲の突発的または過渡的な変化は無視
される反面、急激かつ連続的な変化に対しては平均値ｍ
３に基づく制御が即応して行なわれるため、制御量の急
激かつ連続的な変、動に対する制御の応答性が向上する
。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図によって本発明の詳細な説明する
。

第２図は、制御装置のブロック図であυ、マイクロプロ
セッサ等のプロセッサ（以下、ＣＰＵ）１を中心とし、
固定メモリ（以下、ＲＯＭ）　２　、可変メモリ（以下
、ＲＡＭ）　３、インターフェイス（以下、工／Ｆ）４
１〜４４を周辺に配し、これらを母線により接続してお
、！ｌ）　、Ｉ／Ｆ４１には各種センナ等からの検出出
力が入力データＤｉとして与えられ、Ｉ／Ｆ４．からは
、例えば冷凍機、ポンプ等の各制御対象機器に対する制
御信号が出力データＤ０として送出されるものとなって
いる。

また、Ｉ／Ｆ４３には、伝送路５により中央制御装置等
の上位装置が接続され、Ｉ／Ｆ４３を介してデータ信号
の送受信を行ない、上位装置から与えられる制御上の基
本的なデータ等を受信すると共に、制御状況を示すデー
タを監視用として送信するものとなっておｆｉ、Ｉ／Ｆ
４．には、ブラウン管表示装置等の表示器およびキーボ
ード等の端末機器（以下、ＴＥ）６が接続され、これの
操作によ、９、ＲＡＭ３に対するデータの格納および更
新が行なわれると共に、これらの状況および制御状況等
の表示がＴＥ６により行なわれるものとなっている。

ここにおいて、ＣＰＵ１はＲＯＭ２中の命令を実行し、
Ｉ／Ｆ４．を介する入力データＤｌを検出量として一定
周期によりサンプリングし、このデータをＲＡＭ３へ逐
次格納すると共に、所定数Ｎ個のデータによる平均値を
求める演算を行ない、これの終了に応じてトリガパルス
を送出のうえ、これを契機として制御演算を行ない、こ
れの結果を出力データＤ０として送出し、これによる制
御を反復しているが、このほか、第３図に示す演算およ
び制御も行なっておシ、これらの実行に際しては、ＲＡ
Ｍ３へ必要とするデータをアクセスしながら演算および
制御を行なうものとなっている。

すなわち、第３図は、例えば圧力Ｐを検出量とした場合
のサンプリング状況および平均値演算状況を示し、圧力
Ｐを一定周期ｔｏによりサンプリングし、通常は所定数
Ｎ個のデータによる平均値を求めると、これの終了に応
じ時点ｔ１においてトリガパルスを送出するものとなっ
ているが、このほか、ｔ２を現時点とすれば、Ｎ　）　
ｎの関係を満足し、現在から過去までｎ個のデータによ
る平均値ｍ１を求めると共に、現在よυに個の過去から
更に過去ｎ個のデータによる平均値ｍ２を求め、各平均
値ｍ！とｍ２との差が一定値Ｃ以上となれば急変の発生
と判断し、かつ、ｍｌ　とｍ２との差が増減いずれの方
向であるかを判断するものとなっている。

ついで、更にサンプリングを継続し、を個のデータを求
めると共に、これらの変化方向がｍｌとｍｌとの差の変
化方向と同一であれば、急変が一時的なものでないと判
断し、この時点をｔ３とすれば、これよシ過去へ６個の
データと時点ｔ２のデータとの平均値ｍｓを求め、これ
による制御を行なうものとし、時点ｔ３においてトリガ
パルスの送出を行ない、平均値ｍ３に基づく制御演算に
より制御状況を定めるものとなっている。

第１図は、第３図の時点ｔ１〜ｔ３の間を主体とする制
御状況のフローチャートであシ、別途のルーチンにより
制御対象機器の運転台数決定がなされ、新規起動により
’　ＯＦＦ→ＯＮ？’１０１がＹ（ＹＥＳ）となれば、
これによる１運転台数・制御量変化に応じＯＮＤ決定〃
１０２を行ない、制御量が安定化するまでつぎの起動、
停止制御を中止する待機時間ωΦを定めたうえ、制御量
が変化中のサンプリングデータによる平均値演算を禁止
する１起動時平均化禁止フラグ・セット“１０３を行な
う。

ステップ１０１がＮ（Ｎｏ）のときは、ステップ１０２
による’　ＯＮＤ経過？’１０４のＹに応じ、ステップ
１０３と対応して１禁止フラグ・リセット１１０５を行
なう。

ついで、前述の運転台数決定により、停止する運転中の
ものがあれば、’　ＯＮ−＋ＯＦＦ？　’　１１１がＹ
となシ、１運転台数・制御量変化に応じＯＦＤ決定“１
１２により、制御量が安定化するまでつぎの起動、停止
制御を中止する待機時間ＯＦＤを定めたうえ、前述と同
様に１停止時平均化禁止フラグ・セット“１１３を行な
う。

また、ステップ１１１がＮであれば、ステップ１１２に
よる％ＯＦＤ経過？　”１１４のＹに応じ、ステップ１
１３と対応して１禁止フラグ・リセット〃１１５を行な
う。

つぎに、ステップ１０３　、１１３の７ラグに応じ、１
平均化禁止中？’１２１をチェックし、これがＮであれ
ば一定周期ｔｏ経過？”１２２のＹにしたがって入力デ
ータ％　ｐ　ｔをサンプリング１１２３を行ない、平均
値ｍｌ　ｌ　ｍｌの演算に必要とする最低１サンプル数
〉ｎ＋ｋ　？　’１２４のＹに応じ、後述のフラグによ
り１変化中？’１２５をチェックのうえ、これがＮのと
きは、第３図の各平均値％ｍｌ　＋　ｆｆ１２演算１１
３１を行ない、’　１ｍ１−ｍ２１　〉Ｃ？　’　ｊ３
２を判断し、ｍｌとｍｌとの差が一定値Ｃ以上であれば
これの結果がＹとなシ、急激な変化の発生となるため、
ステップ１２５と対応する１変化７ラグ・セット＃１３
３を行なってから、ｍ１ｍ２による差の値が正負いずれ
の符号かを示す１変化符号フラグ・セット〃１３４を行
なう。

一方、ステップ１３３の７ラグによりステップ１２５が
Ｙであれば、現在のデータＤ１と直前のデータＤｌ−１
とにより’　ｅ＝Ｊ−Ｄｌ−ｔ’１４１を演算し、′ｅ
の符号＝（ｍｌ−ｍｌ）の符号？　＃１４２により、ス
テップ１３４および１４１に基づき両者の変化方向が同
一か否かを判断のうえ、これのＹに応じて未だ変化中と
判断し、′サンプル数＝ｔＴ１１４３がＹとなれば、第
３図の平均値’ｍ３演算〃１５１を行ない、安定状態の
サンプル数Ｎを変更するための１Ｎ変更フラグΦ七ツ）
’１５２を行なってから、％　Ｉ　ｍｌ　−ｍｌ　Ｉに
応じＮをＮｔへ変更〃１５３により、ＲＯＭ２またはＲ
ＡＭ３中の変換テーブルを用いてＮｔを求める。

これに対し、ステップ１２４　、１３２および１４２の
いずれかがＮのときは安定状態とみなし、ステップ１３
３と対応して１変化フラグ・リセット“１６１を行ない
、ステップ１５２のフラグによｌ＞％Ｈ変更中？＃１６
２をチェックし、これがＹのときは１サンプル数−？Ｎ
ｔ　？　’　１６３の判断、Ｎのときは１サンプル数〉
Ｎ？’１６４の判断を行ない、これらのＹに応じ、あら
かじめＹＥＳにより設定される最大値および最小値の除
外を行なうか否かを’　ＭＡＸ　−ＭＩＮカッ）？’１
７１によｆｉ、ＲＡＭ３の内容に応じて判断し、これが
Ｙであれば’　ＭＡＸ　−ＭＩＮを除き平均値演算〃１
Ｔ２を行ない、ステップ１７１のＮに応じては１Ｎ個の
平均値演算〃１７３を行なったうえ、スナップ１５２と
対応して′Ｎ変更フラグ・リセツ）　’　１７４を行な
い、ステップ１７２　、１７３または１５１による平均
値を気平均値→制御演算用〃１８１により、制御演算用
のデータとしてＲＡＭ３へ格納し、１トリガパルス送出
〃１８２を行ない、’ＥＸＩＴ＃を介して制御演算のル
ーチンへ移行し、これらの各ルーチンを経てステップ１
０１以降を反復する。

したがって、平均値ｍｌ＋ｍ２に影響を与えない範囲の
突発的または一時的な変化は検出されない反面、急激か
つ連続的な変化は検出されると共に、更に、この変化が
一時的でないことが確認され、この確認に応じて平均値
ｍ３に基づく急変時の制御が即応してなされ、かつ、急
変発生時およびこれにつぐ平均化演算時のサンプル数Ｎ
が変更されるため、応答性の速やかな、かつ、安定な制
御が実現する。

ただし、ｎ＋にの数はＮ　）　ｎ　）　ｋおよびＮ〉（
ｎ十ｋ）とし、条件に応じて選定すればよく、ｔの数も
同様であり、検出量としては、各種の物理量を用途にし
たがって用いればよい。

また、制御対象機器としては、制御量に応じた選定が任
意であシ、これらの運転台数制御のみならず、能力制御
等にも適用できる。

このほか、第２図の構成は状況に応じて選定すればよく
、第１図においては、条件にしたがい、ステップの順位
を入替え、または、同等な他のものとの置換、あるいは
、不要なものの省略環が任意であシ、本発明は種々の変
形が自在である。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなとおシ本発明によれば、突発
的または一時的な検出量の変化は無視される反面、急激
かつ連続的な変化は検出および確認されたうえ、平均値
による制御が直ちに行なわれるものとなシ、安定な制御
が高応答性により行なわれるため、各種検出量に基づく
各種の制御において顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は制御状況のフロー
チャート、第２図は制御装置のブロック図、第３図はサ
ンプリング状況および平均値演算状況を示す図である。 ｌ　ｍｅ・・ＣＰＵ　（プロセッサ）、２・番・・ＲＯ
Ｍ　（固定メモリ）、３・・・−ＲＡＭ　（可変メモリ
）、４１〜４４　・・・・Ｉ／Ｆ　（インターフェイス
）、Ｐ・・・・圧力（検出量）　、ｍｌ””ｔ１１３・
・・・平均値、Ｃ・・・・一定値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 検出量を一定の周期によりサンプリングし、これによつ
   て求めた複数Ｎ個のデータを平均化し、該平均値に基づ
   く制御を指令するトリガパルスを送出する制御方法にお
   いて、前記Ｎ個より少ない複数ｎ個の現在から過去まで
   のデータによる平均値ｍ＿１を求めると共に、現在より
   ｋ個の過去から更に過去まで前記ｎ個のデータによる平
   均値ｍ＿２を求め、これら各平均値ｍ＿１とｍ＿２との
   差が一定値以上のとき更にサンプリングを行なつて複数
   ｌ個のデータを求め、これらの変化方向が前記差の変化
   方向と同一の場合、前記現在のデータとｌ個のデータと
   による平均値ｍ＿３を求め、該平均値ｍ＿３に基づく制
   御を指令するトリガパルスを送出することを特徴とした
   制御方法。