JPS62219009A - プロセス制御装置 - Google Patents
プロセス制御装置Info
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- JPS62219009A JPS62219009A JP61061347A JP6134786A JPS62219009A JP S62219009 A JPS62219009 A JP S62219009A JP 61061347 A JP61061347 A JP 61061347A JP 6134786 A JP6134786 A JP 6134786A JP S62219009 A JPS62219009 A JP S62219009A
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- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- Testing And Monitoring For Control Systems (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
プロセス制御装置において、予測二次曲線から求めた状
態量の最大値と状態量が予め設定した限界値に達するま
での時間とによって、制御対象が危険状態に達する前に
オペレータに対し警告できるように構成したもの。
態量の最大値と状態量が予め設定した限界値に達するま
での時間とによって、制御対象が危険状態に達する前に
オペレータに対し警告できるように構成したもの。
本発明は計算機利用のプロセス制御装置に関するもので
ある。
ある。
プロセス制御装置は、製造工業の各種工程中に含まれる
熱処理・化学処理等のプロセスを制御対象とする制御装
置であり、制御対象の各部における温度・流量・圧力・
組成等の状態量ならびに出力から、望ましい出力を得る
ための操作量を決定し、これによって制御対象の制御を
おこなう。
熱処理・化学処理等のプロセスを制御対象とする制御装
置であり、制御対象の各部における温度・流量・圧力・
組成等の状態量ならびに出力から、望ましい出力を得る
ための操作量を決定し、これによって制御対象の制御を
おこなう。
一般に、プロセス制御装置および制御対象を含む制御系
においては、プロセス制御装置から制御対象に与える操
作量、制御対象の状！３量（状態量を直接測定すること
ができないときは操作量と出力とから状態量を再現する
オブザーバの出力）。
においては、プロセス制御装置から制御対象に与える操
作量、制御対象の状！３量（状態量を直接測定すること
ができないときは操作量と出力とから状態量を再現する
オブザーバの出力）。
および出力（以下これらすべてを合わせて状態量等と称
する）に対し、危険防止のため限界値を設定し、状態量
等が限界値に達しないように制御するのはいうまでもな
い。
する）に対し、危険防止のため限界値を設定し、状態量
等が限界値に達しないように制御するのはいうまでもな
い。
しかし万が−に備えて、状態量等が限界値を越える恐れ
が予想される場合には、的確な警報を出す必要がある。
が予想される場合には、的確な警報を出す必要がある。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕制御対
象の特性が既知であれば、状態量等の現在値から未来値
を予測し、これを基に危険防止のための警報を発するこ
とができる。
象の特性が既知であれば、状態量等の現在値から未来値
を予測し、これを基に危険防止のための警報を発するこ
とができる。
しかし、大規模な制御対象においては、状！３Ｎ等の要
素が非常に多いうえ、非線型要素を含むなど特性が非常
に複雑である。このため未来値の予測に大型計算機を必
要とする。あるいは計算に長時間を要し、たとえば１分
光の予測に５分を要するという問題点がある。
素が非常に多いうえ、非線型要素を含むなど特性が非常
に複雑である。このため未来値の予測に大型計算機を必
要とする。あるいは計算に長時間を要し、たとえば１分
光の予測に５分を要するという問題点がある。
また特性が不明確な場合には、未来値の予測が困難なた
め、的確な警報を出せないという問題点がある。
め、的確な警報を出せないという問題点がある。
すなわち９本発明の目的は、比較的小型な計算機の利用
によって、危険防止のための的確な警報を出し得るよう
にすることにある。
によって、危険防止のための的確な警報を出し得るよう
にすることにある。
本発明になるプロセス制御装置の原理図を第１図に示す
。
。
すなわち、演算部１・第一の比較部２・第二の比較部３
および警報信号発生部４を構成要素としており、まず演
算部１において、制御対象の状態量等の現在値と二つの
過去値とから状態量等の未来値を予測するための予測二
次曲線を求め、得られた予測二次曲線から、予測される
状態量等の最大値すなわち予測最大値Ｙ ｍ ＋および
状態量等が予め設定した限界値ｙａに達するまでの時間
すなわち限界値到達予測時間Δｔを演算する。
および警報信号発生部４を構成要素としており、まず演
算部１において、制御対象の状態量等の現在値と二つの
過去値とから状態量等の未来値を予測するための予測二
次曲線を求め、得られた予測二次曲線から、予測される
状態量等の最大値すなわち予測最大値Ｙ ｍ ＋および
状態量等が予め設定した限界値ｙａに達するまでの時間
すなわち限界値到達予測時間Δｔを演算する。
次いで、第一の比較部２は、演算部１によって得られる
予測最大値ｙ１を、予め設定した状態量等の限界値ｙａ
と比較し、一方第二の比較部３は。
予測最大値ｙ１を、予め設定した状態量等の限界値ｙａ
と比較し、一方第二の比較部３は。
前記限界値到達予測時間Δｔを予め設定した時間τと比
較し、第一の比較部２および第二の比較部３における比
較結果に基づいて、警報信号発生部４から警報信号を発
生する。
較し、第一の比較部２および第二の比較部３における比
較結果に基づいて、警報信号発生部４から警報信号を発
生する。
一般に状態量等は複雑な変化を示すが、短時間すなわち
部分的には二次曲線の一部と見なすことができ、この二
次曲線は状態量等の現在値と二つの過去値とから一義的
に定まる。
部分的には二次曲線の一部と見なすことができ、この二
次曲線は状態量等の現在値と二つの過去値とから一義的
に定まる。
得られた予測二次曲線から、予測最大値ｙ、および状態
量等が前記限界値ｙａに達するまでの時間Δｔを求める
演算は、前者すなわち予測二次曲線の演算は３元連立−
次方程式を、また後者の演算は二次方程式を解くことで
あり、いずれも比較的小型の計算機によって短時間にお
こなうことができる。
量等が前記限界値ｙａに達するまでの時間Δｔを求める
演算は、前者すなわち予測二次曲線の演算は３元連立−
次方程式を、また後者の演算は二次方程式を解くことで
あり、いずれも比較的小型の計算機によって短時間にお
こなうことができる。
第２図に実施例をブロック図によって示す。
制御部５は、外部から設定される目標値、ならびに制御
対象６からフィードバックされる出力および伏！３量に
基づいて、制御対象６に与える操作量を決定し、これに
基づいて制御対象６の制御がおこなわれる。
対象６からフィードバックされる出力および伏！３量に
基づいて、制御対象６に与える操作量を決定し、これに
基づいて制御対象６の制御がおこなわれる。
なお、直接測定することができない状態量は。
出力と操作量とから状態量を再生するオブザーバ（図示
省略）の出力を用いる。
省略）の出力を用いる。
演算部１は、一つの状態量等ｙを予測するための予測二
次曲線を ｙ （ｔ） ＝ ａ ｔ ２ ＋ ｂ ｔ ＋ ｃ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−（１）
とし、現時刻ｔ０における状態量等ｙ０ならびに過去の
時刻１．およびｔ２における状態量等ｙ。
次曲線を ｙ （ｔ） ＝ ａ ｔ ２ ＋ ｂ ｔ ＋ ｃ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−（１）
とし、現時刻ｔ０における状態量等ｙ０ならびに過去の
時刻１．およびｔ２における状態量等ｙ。
およびｙ２から、ａ、ｂ、ｃを未知数とする３元連立方
程式 ％式％（２） を作り、これを解くことによって、（１）式の予測二次
曲線を一意的に決定する。
程式 ％式％（２） を作り、これを解くことによって、（１）式の予測二次
曲線を一意的に決定する。
すなわち、得られた解をＡ、Ｂ、Ｃとすると。
予測二次曲線は。
ｙ（ｔ）＝Ａ ｔ２ ＋Ｂ ｔ ＋Ｃ−・・・−−一
−−−−・・・−・・−−−−（５）で表される。
−−−−・・・−・・−−−−（５）で表される。
次に（５）式の右辺の微分値を求め、これをＯとする式
から、状態量等が最大または最小になる時刻ｔ、ｆｆｌ
を求め、これを（５）式に代入することによって。
から、状態量等が最大または最小になる時刻ｔ、ｆｆｌ
を求め、これを（５）式に代入することによって。
予測最大値ｙ１を求める。
また、予め設定する限界値をｙａとしてｙま＝Ａ ｔ２
＋］３ ｔ ＋Ｃ−−−−−一・−−−一−−−−−
−−−−−・−（６）を解き、小さい方の解として限界
値到達予測時刻ｔｄを求め、これから限界値到達予測時
間Δｔを求める。
＋］３ ｔ ＋Ｃ−−−−−一・−−−一−−−−−
−−−−−・−（６）を解き、小さい方の解として限界
値到達予測時刻ｔｄを求め、これから限界値到達予測時
間Δｔを求める。
第一の比較部２は、演算部１によって得られる予測最大
値３’ｍを、予め設定した状態量等の限界値ｙｔと比較
し、）’ｖｎ＞３’ｄのとき２値信号“１″を出力する
。
値３’ｍを、予め設定した状態量等の限界値ｙｔと比較
し、）’ｖｎ＞３’ｄのとき２値信号“１″を出力する
。
一方、第二の比較部３は、前記限界値到達予測時間Δｔ
を予め設定した時間τと比較し、Δｔ≦τのとき２値信
号“１”を出力する。
を予め設定した時間τと比較し、Δｔ≦τのとき２値信
号“１”を出力する。
また警報信号発生部４は、第一の比較部２の出力信号お
よび第二の比較部３の出力信号を入力とするＡＮＤ回路
によって構成し、その出力は表示部７を介し文字表示装
置・音声出力装置・警報ランプ・警報音等によてオペレ
ータに伝えられる。
よび第二の比較部３の出力信号を入力とするＡＮＤ回路
によって構成し、その出力は表示部７を介し文字表示装
置・音声出力装置・警報ランプ・警報音等によてオペレ
ータに伝えられる。
（６）式の解が虚数の場合は、）’ｍく）’、Ｌであり
。
。
危険状態にならないと予測される場合である。
以上の予測を警報が必要な状態量等の各々に対しておこ
なう。
なう。
なお、演算部１は、マイクロプロセッサを用いるなど安
価に構成することができるが、制御部５に含めることも
できる。
価に構成することができるが、制御部５に含めることも
できる。
制御対象の反応速度に対して警報予測の時間が短ければ
、マイクロプロセッサを用いると時分割処理ができるよ
うになり、一つの演算部１で構成することができる。
、マイクロプロセッサを用いると時分割処理ができるよ
うになり、一つの演算部１で構成することができる。
以上説明したように９本発明によれば、マイクロプロセ
ッサ等の比較的小型な計算機の利用によって的確な警報
信号を発生することができ、制御対象を含む制御系全体
が危険状態になることを未然に防止することができる。
ッサ等の比較的小型な計算機の利用によって的確な警報
信号を発生することができ、制御対象を含む制御系全体
が危険状態になることを未然に防止することができる。
第１図は本発明の原理図。
第２図は実施例のブロック図である。
図中。
１は演算部、 ２は第一の比較部。
３は第二の比較部、 ４は警報信号発生部を示ミ
第１図
第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 操作量と出力とを含む制御対象の状態量の現在値と二つ
の過去値とから状態量の未来値を予測する予測二次曲線
を生成し得られた予測二次曲線から予測される状態量の
予測最大値と状態量が予め設定した限界値に到達するま
での限界値到達予測時間とを演算する演算部（１）と、 前記予測最大値と前記限界値とを比較する第一の比較部
（２）と、 前記限界値到達予測時間を予め設定した時間と比較する
第二の比較部（３）と、 第一の比較部（２）による比較結果と第二の比較部（３
）による比較結果とに基づいて警報信号を発生する警報
信号発生部（４）とを備えることを特徴とするプロセス
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61061347A JPS62219009A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61061347A JPS62219009A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | プロセス制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62219009A true JPS62219009A (ja) | 1987-09-26 |
| JPH0556525B2 JPH0556525B2 (ja) | 1993-08-19 |
Family
ID=13168510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61061347A Granted JPS62219009A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62219009A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815205U (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-31 | 三菱電機株式会社 | 警報装置 |
| JPS5897608U (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-02 | 株式会社日立製作所 | 反応プロセスの監視装置 |
| JPS59140518A (ja) * | 1983-02-01 | 1984-08-11 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | プラント運転状態監視方法及びその装置 |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP61061347A patent/JPS62219009A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815205U (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-31 | 三菱電機株式会社 | 警報装置 |
| JPS5897608U (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-02 | 株式会社日立製作所 | 反応プロセスの監視装置 |
| JPS59140518A (ja) * | 1983-02-01 | 1984-08-11 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | プラント運転状態監視方法及びその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0556525B2 (ja) | 1993-08-19 |
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