JPH0981203A - Control device - Google Patents
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- JPH0981203A JPH0981203A JP23426995A JP23426995A JPH0981203A JP H0981203 A JPH0981203 A JP H0981203A JP 23426995 A JP23426995 A JP 23426995A JP 23426995 A JP23426995 A JP 23426995A JP H0981203 A JPH0981203 A JP H0981203A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、アクチュエータ
の出力を監視しながら適応制御を実施する制御装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device that performs adaptive control while monitoring the output of an actuator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は従来の制御装置を示すブロック図
であり、図において、１は制御装置で、この制御装置１
にはこれの制御出力信号を受けて、これを物理的な操作
量に変換するアクチュエータ２が接続されている。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing a conventional control device. In the figure, reference numeral 1 is a control device.
An actuator 2 for receiving a control output signal of the actuator and converting it into a physical manipulated variable is connected to.
【０００３】また、３は上記操作量を受けて制御される
制御対象であり、この制御対象３の上記操作量に対応す
る出力値ＰＶが、上記制御装置１に入力されるように接
続されている。Reference numeral 3 denotes a controlled object which is controlled by receiving the operation amount, and is connected so that an output value PV corresponding to the operated amount of the controlled object 3 is input to the control device 1. There is.
【０００４】さらに、５は制御装置１に設けられた適応
機能を持つ同定処理部であり、これが制御対象３の出力
値ＰＶの変化にもとづき、その制御対象３の特性を測定
して、制御演算用の制御パラメータ６を決定する。な
お、上記出力ＰＶはプロセスを変化させ、例えば目的の
温度となるような制御を継続可能にする。Further, reference numeral 5 denotes an identification processing section provided in the control device 1 having an adaptive function, which measures the characteristics of the controlled object 3 based on the change in the output value PV of the controlled object 3 and performs a control calculation. Determine the control parameter 6 for In addition, the output PV changes the process so that control such that the temperature reaches a target temperature can be continued.
【０００５】また、７は目標値８が与えられて、上記制
御パラメータ６を用いてアクチュエータ２に目標値８が
得られるような最適の操作量を出力する制御演算部であ
る。Reference numeral 7 is a control calculation unit which is supplied with a target value 8 and outputs an optimum manipulated variable for obtaining the target value 8 to the actuator 2 by using the control parameter 6.
【０００６】次に動作について説明する。制御演算部７
は目標値８が与えられて、現在の制御対象３の出力値Ｐ
Ｖにもとづいて演算した操作量を出力する。Next, the operation will be described. Control calculation unit 7
Is given a target value 8 and the current output value P of the controlled object 3 is
The operation amount calculated based on V is output.
【０００７】このため、アクチュエータ２はその操作量
に応じた電圧，電流，リレー出力（抵抗値）信号を受け
て、これを物理的な操作量の信号に変換する。この操作
量はアクチュエータ２が例えばヒータやバーナであると
きは熱であり、また液体流量の制御バルブであるならば
この流体の流量である。Therefore, the actuator 2 receives a voltage, current and relay output (resistance value) signal corresponding to the manipulated variable and converts it into a physical manipulated variable signal. This manipulated variable is heat when the actuator 2 is, for example, a heater or a burner, and is the flow rate of this fluid when it is a liquid flow rate control valve.
【０００８】そして、この操作量はプロセスを変化させ
て目標の温度となるような制御が行われる。Then, this manipulated variable is controlled such that the process is changed to a target temperature.
【０００９】また、同定処理部５は適応機能を有し、上
記制御対象３の出力変化から、その制御対象３の特性を
測定し、制御パラメータ６を決定し、この制御パラメー
タ６および上記目標値８にもとづき制御演算部７は制御
を続行する。The identification processing unit 5 has an adaptive function, measures the characteristic of the controlled object 3 from the output change of the controlled object 3, determines the control parameter 6, and determines the control parameter 6 and the target value. Based on 8, the control calculation unit 7 continues the control.
【００１０】また、むだ時間（アクチュエータ２の電源
を同定・適応機能の動作後にオンしてから上記出力値Ｐ
Ｖが変化するまでの時間）および時定数の大きい制御対
象３では、図６に示すように、適応機能を持つ制御装置
１の電源の投入時ｔ0 においては、アクチュエータ２の
電源が投入されていない場合には、制御対象３に対する
操作量は変化しない。Further, the dead time (the output value P after the power supply of the actuator 2 is turned on after the identification / adaptive function is activated)
For the controlled object 3 having a large time constant until V changes) and the time constant, as shown in FIG. 6, the power of the actuator 2 is turned on at the time t 0 of turning on the power of the control device 1 having the adaptive function. If there is not, the operation amount for the controlled object 3 does not change.
【００１１】本来ならば、これ以前にアクチュエータ２
の電源を投入しておかなければならず、この時点でむだ
時間などの計測を開始する。Originally, before this, the actuator 2
The power of must be turned on, and measurement of dead time etc. is started at this point.
【００１２】次に、ｔ1 において、アクチュエータ２の
電源を投入すると、操作量が実際に制御対象３に伝わり
始め、ｔ2 においてこの操作量が上昇していく。Next, when the power of the actuator 2 is turned on at t 1 , the manipulated variable actually starts to be transmitted to the controlled object 3, and the manipulated variable increases at t 2 .
【００１３】従って、制御対象３の本来のむだ時間はｔ
1 からｔ2 までの時間Ｂであるが、ｔ0 からの時間Ａを
むだ時間として測定するため、この結果からＡの値をも
とに誤ったパラメータ演算を行ってしまう。Therefore, the original dead time of the controlled object 3 is t
Although the time B is from 1 to t 2, the time A from t 0 is measured as the dead time, and therefore, an erroneous parameter calculation is performed based on the value of A from this result.
【００１４】また、上記制御装置１では、たとえばＧ
（ｓ）＝ｅ＾（−ＬS ）／（１＋１００S ）の制御対象
３のむだ時間Ｌが１０秒であるとすると、アクチュエー
タ電源投入時刻より１０秒で出力値ＰＶが上昇し始める
ことになる。Further, in the control device 1, for example, G
Assuming that the dead time L of the controlled object 3 of (s) = e ^ (− L S ) / (1 + 100 S ) is 10 seconds, the output value PV starts to rise 10 seconds after the actuator power-on time. .
【００１５】しかし、操作ミスで計器の電源投入５０秒
後に急にアクチュエータ２の電源を入れると、実際には
時刻が６０秒にて出力値ＰＶが上昇し始める。However, if the actuator 2 is suddenly turned on 50 seconds after the instrument is turned on due to an operation error, the output value PV actually starts to rise at 60 seconds.
【００１６】すなわち、図７の例では、制御アルゴリズ
ムにＰＩＤ制御を用いた場合であるが、時刻ｔ0 で計器
の電源をＯＮにし、アクチュエータ２の電源をＯＦＦの
ままにし、時刻ｔ50で初めてアクチュエータ２の電源を
ＯＮとすると、むだ時間経過後の時刻６０秒（ｔ60）
で、出力値ＰＶが上昇を開始する。That is, in the example of FIG. 7, the PID control is used for the control algorithm, but at time t 0 , the power source of the instrument is turned on, the power source of the actuator 2 is kept off, and at time t 50 , the first time. When the power of the actuator 2 is turned on, the time is 60 seconds (t 60 ) after the dead time has elapsed.
Then, the output value PV starts to increase.
【００１７】そして、このむだ時間の測定誤差が５０秒
（アクチュエータ２の電源投入が遅れた分）となり、制
御パラメータは正しく設定されないため、時刻ｔ100 で
出力値ＰＶが大きくオーバシュートした後、大きなハン
チング動作を生じてしまう。時刻ｔ100 以降で最終的に
適応機能が動作して時刻ｔ600 付近でようやく整定およ
びステップ応答が実施される。The measurement error of the dead time becomes 50 seconds (the delay in the power-on of the actuator 2), and the control parameters are not set correctly. Therefore, at the time t 100 , the output value PV largely overshoots and then becomes large. Hunting operation will occur. After the time t 100 , the adaptive function finally operates and finally the settling and the step response are performed around the time t 600 .
【００１８】そこで、このような誤った制御パラメータ
の算出値を用いて制御演算を行うのを避けるために、こ
れまでは、操作者が、実際のプラントに対して設計通り
（ブロック図）の結線が行われているか、また、この設
計通りの結線がなされていても、アクチュエータ２に必
要な電源が供給されていて、制御演算部７からの操作量
およびアクチュエータ２が出力する操作量がともに得ら
れているかの確認をいちいち行っている。Therefore, in order to avoid performing the control calculation using such an incorrect calculated value of the control parameter, the operator has hitherto connected the actual plant with the wiring as designed (block diagram). Is performed, or even if the wiring is performed as designed, the actuator 2 is supplied with the necessary power, and the operation amount from the control calculation unit 7 and the operation amount output by the actuator 2 are both obtained. We check every time whether or not it is.
【００１９】[0019]
【発明が解決しようとする課題】従来の制御装置は以上
のように構成されているので、同定機能が動作して制御
装置が操作量を出力しているにも拘らず、アクチュエー
タ２の電源の投入をうっかり忘れていてこの適応制御を
開始してしまい、ある一定時間経過後にアクチュエータ
２の電源投入忘れに気づき、電源投入を行う場合があ
り、かかる状態をも適応制御においては、正常状態と判
断しアクチュエータ動作までのむだ時間を実際より長く
測定してしまい、誤ったパラメータ設定を行ってしまう
などの課題があった。Since the conventional control device is constructed as described above, the power supply of the actuator 2 is controlled even though the identification function operates and the control device outputs the manipulated variable. There is a case where the operator forgets to turn on the power and starts this adaptive control, and after forgetting to turn on the power of the actuator 2 after a certain period of time, the power is turned on. Even in such a case, it is determined that the adaptive control is a normal state. However, there was a problem that the dead time until the actuator operation was measured longer than it actually was, and incorrect parameter settings were made.
【００２０】また、この誤った制御パラメータの測定に
よって、制御ループにハンチングを生じて、制御対象３
の出力値ＰＶが異常となり、図７に示すように、制御対
象３が高温になる等の重大な事故が発生するという課題
があった。Further, due to the erroneous measurement of the control parameter, hunting occurs in the control loop, and the controlled object 3
There is a problem that the output value PV becomes abnormal and a serious accident such as a high temperature of the controlled object 3 occurs as shown in FIG. 7.
【００２１】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、アクチュエータの電源投入の有無
やアクチュエータの故障の有無を確認するなどの操作者
の操作上の負担をなくすとともに、上記アクチュエータ
が動作していない間は適応動作を中止して、該アクチュ
エータ動作までのむだ時間を測定するのを回避し、正常
に動作を始めたときは制御対象の特性を正しく測定する
ことができる制御装置を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems, and eliminates the operational burden on the operator such as checking whether or not the actuator is powered on and whether or not the actuator is faulty. Control that can stop the adaptive operation while the actuator is not operating to avoid measuring the dead time until the actuator operates, and can correctly measure the characteristics of the controlled object when the actuator starts operating normally. The purpose is to obtain the device.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る制
御装置は、アクチュエータへの制御信号の出力を検知す
る第１の検知手段と、上記アクチュエータから制御対象
への駆動電力の出力を検知する第２の検知手段と、少な
くとも該第２の検知手段の検知出力にもとづき最適の制
御パラメータを時々刻々演算する演算回路とを設けて、
該演算回路による演算結果に従って、制御演算部に、上
記アクチュエータ動作までのむだ時間測定の適応制御を
行わせるようにしたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a control device for detecting an output of a control signal to an actuator, and an output of drive power from the actuator to a controlled object. And a calculation circuit that calculates the optimum control parameter momentarily based on the detection output of at least the second detection unit.
According to the calculation result by the calculation circuit, the control calculation unit is made to perform adaptive control of measuring the dead time until the actuator operation.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。図１において、４は上記制御演算部７および
アクチュエータ２が出力する第１および第２の操作量Ｍ
Ｖ１，ＭＶ２をそれぞれ検知して、これらの各検知出力
が異常か否かを判断する操作量出力検知部である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below. In FIG. 1, reference numeral 4 denotes the first and second manipulated variables M output by the control calculation unit 7 and the actuator 2.
It is a manipulated variable output detector that detects V1 and MV2, respectively, and determines whether or not each of these detection outputs is abnormal.
【００２４】そして、１１は上記制御演算部７が出力す
るアクチュエータ２の制御信号を上記第１の操作量ＭＶ
１として取り出す第１の検知手段、１２は上記アクチュ
エータ２から制御対象３へ供給する駆動電力を上記第２
の操作量ＭＶ２として取り出す第２の検知手段、１３は
制御対象３の出力値ＰＶを取り出す出力値検知手段であ
る。Reference numeral 11 indicates the control signal of the actuator 2 output from the control calculation section 7 for the first manipulated variable MV.
The first detection means 12 is taken out as 1, and the driving electric power 12 supplied from the actuator 2 to the controlled object 3 is the second detecting means.
Is a second detecting means for taking out as the manipulated variable MV2, and 13 is an output value detecting means for taking out the output value PV of the controlled object 3.
【００２５】また、この操作量出力検知部４は第１の検
知手段１１，第２の検知手段１２の上記各検知出力を異
常と判断したときは、制御対象３を同定するための測定
機能を中止（停止）させる信号を同定処理部５Ａに出力
し、一方、上記検知出力を正常と判断したときには、適
応動作を開始または継続させる信号を同定処理部５Ａに
出力するように機能するものである。なお、上記出力値
検知手段１３が検知した制御対象３の出力値ＰＶは同定
処理部５Ａに入力される。Further, the operation amount output detection unit 4 has a measuring function for identifying the controlled object 3 when it judges that the above detection outputs of the first detection unit 11 and the second detection unit 12 are abnormal. A signal for stopping (stopping) is output to the identification processing unit 5A, while a signal for starting or continuing the adaptive operation is output to the identification processing unit 5A when the detection output is determined to be normal. . The output value PV of the controlled object 3 detected by the output value detecting means 13 is input to the identification processing unit 5A.
【００２６】ここで操作量出力検知部４および同定処理
部５Ａは、少なくとも上記第２の検知手段１２の検知出
力にもとづいて最適の制御パラメータを時々刻々演算す
る演算回路Ｐを構成している。Here, the manipulated variable output detection unit 4 and the identification processing unit 5A constitute an arithmetic circuit P which momentarily calculates optimum control parameters based on at least the detection output of the second detection means 12.
【００２７】また、このほかの図５に示したものと同一
の構成部分には同一符号を付してその重複する説明を省
略する。Further, other than that, the same components as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and the duplicated description thereof will be omitted.
【００２８】なお、上記各操作量ＭＶ１，ＭＶ２を検知
する第１の検知手段１１および第２の検知手段１２は、
例えば上記制御演算部７の出力線およびアクチュエータ
２の出力線などに流れる回路電流を誘導検知するカレン
トトランスなどを用いて行われるが、これに限られるも
のではなく、出力線から回路電圧を取り出すものなどが
任意に採用される。The first detecting means 11 and the second detecting means 12 for detecting the respective manipulated variables MV1 and MV2 are
For example, a current transformer or the like for inductively detecting a circuit current flowing through the output line of the control calculation unit 7 and the output line of the actuator 2 is used, but the present invention is not limited to this, and a circuit voltage is extracted from the output line. Are arbitrarily adopted.
【００２９】そして、回路電流の検知にあっては、操作
量ＭＶ１が０〜１００％に対して例えば４〜２０ｍＡの
電流を対応させ、また、回路電圧の検知にあっては、操
作量ＭＶ１が０〜１００％に対して例えば１〜５Ｖまた
は０〜５Ｖの電圧を対応させている。In the detection of the circuit current, the manipulated variable MV1 corresponds to a current of, for example, 4 to 20 mA with respect to the manipulated variable MV1 of 0 to 100%, and in the detection of the circuit voltage, the manipulated variable MV1 is changed. For example, a voltage of 1 to 5 V or 0 to 5 V is associated with 0 to 100%.
【００３０】このため、計器ではあらかじめ自らの操作
量に対して、出力された電流や電圧がどの程度になるか
を認識できる。Therefore, the meter can recognize in advance how much the output current or voltage becomes with respect to its own manipulated variable.
【００３１】そして、制御装置１はソフトウェアにより
演算した操作量がアナログ量として正しく外部に出力さ
れたか否かを検知でき、その出力がソフトウエアで演算
された値に対応して出力されていなければ、当然アクチ
ュエータ２にも操作量ＭＶ１が伝わっていないことにな
り、このため制御対象３の出力値ＰＶも変化しない。Then, the control device 1 can detect whether or not the manipulated variable calculated by the software is correctly output as an analog amount to the outside, and if the output is not output corresponding to the value calculated by the software. Of course, the manipulated variable MV1 is not transmitted to the actuator 2 either, so that the output value PV of the controlled object 3 does not change.
【００３２】また、操作量ＭＶ２の検知によって、この
操作量ＭＶ２および上記操作量ＭＶ１のいずれが異常か
を知ることができ、操作量ＭＶ２が異常である場合は、
アクチュエータ２が故障しているか、このアクチュエー
タ２の電源が入っていないと判断できる。従って、これ
らの操作量ＭＶ１，ＭＶ２によって計器の故障および測
定の中止の両方を同時に検知できることになる。Further, by detecting the manipulated variable MV2, it is possible to know which of the manipulated variable MV2 and the manipulated variable MV1 is abnormal, and when the manipulated variable MV2 is abnormal,
It can be determined that the actuator 2 is out of order or that the actuator 2 is not powered on. Therefore, it is possible to detect both the failure of the instrument and the suspension of the measurement at the same time by these manipulated variables MV1 and MV2.
【００３３】次に動作について、図２のフローチャート
に従って説明する。まず、出力形態（種類）が時間比例
出力または連続出力のいずれの形態であるかを操作量出
力検知部４により判定する（ステップＳＴ１）。Next, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the operation amount output detection unit 4 determines whether the output form (type) is a time proportional output or a continuous output (step ST1).
【００３４】ここで上記時間比例出力は計器の操作量の
出力状態（ＯＵＴ）をＯＮ，ＯＦＦ信号で出力するもの
であり、一方、上記連続出力は操作量の０〜１００％に
応じて、１〜５Ｖ，４〜２０ｍＡなどのアナログ信号で
出力するものである。Here, the time proportional output is for outputting the output state (OUT) of the manipulated variable of the instrument by an ON / OFF signal, while the continuous output is 1% depending on 0 to 100% of the manipulated variable. It outputs as an analog signal of ~ 5V, 4-20mA.
【００３５】いま、上記出力形態が時間比例出力とされ
た場合において、その出力状態がＯＮか否かを調べ（ス
テップＳＴ２）、ＯＮである場合には、操作量ＭＶ１が
ＯＮか否かを調べ（ステップＳＴ３）、ＯＮである場合
には、操作量ＭＶ２が操作量ＭＶ１に応じて変化してい
るか否かを判定する（ステップＳＴ４）。When the output form is time proportional output, it is checked whether the output state is ON (step ST2). If it is ON, it is checked whether the manipulated variable MV1 is ON. (Step ST3) If it is ON, it is determined whether or not the manipulated variable MV2 changes according to the manipulated variable MV1 (step ST4).
【００３６】そして、操作量ＭＶ２が操作量ＭＶ１に応
じて変化している場合には、適応動作を開始または連続
可能とする信号を出力するとともに、制御対象３の制御
動作を継続させる信号を、操作量出力検知部４が同定処
理部５Ａへ出力する（ステップＳＴ５）。Then, when the manipulated variable MV2 is changing according to the manipulated variable MV1, a signal for starting or continuing the adaptive operation is output, and a signal for continuing the control operation of the controlled object 3 is output. The manipulated variable output detection unit 4 outputs it to the identification processing unit 5A (step ST5).
【００３７】これに対し、操作量ＭＶ１がＯＮ状態でな
いかあるいは操作量ＭＶ２が操作量ＭＶ１に応じて変化
していない場合には、つまり、操作量ＭＶ１，ＭＶ２の
いずれかが異常である場合には、上記適応動作を停止
し、制御対象３の制御動作のみを継続させる信号を、操
作量出力検知部４が同定処理部５Ａへ出力する（ステッ
プＳＴ６）。On the other hand, when the manipulated variable MV1 is not ON or the manipulated variable MV2 does not change according to the manipulated variable MV1, that is, when either of the manipulated variables MV1 and MV2 is abnormal. The operation amount output detection unit 4 outputs a signal for stopping the adaptive operation and continuing only the control operation of the controlled object 3 to the identification processing unit 5A (step ST6).
【００３８】一方、上記ステップＳＴ２において、上記
出力状態がＯＦＦの場合には、計器の出力である操作量
ＭＶ１がＯＦＦ状態か否かを調べ（ステップＳＴ７）、
ＯＦＦ状態である場合にはさらに操作量ＭＶ２が最小出
力に変化しているか否かを調べる（ステップＳＴ８）。On the other hand, in step ST2, if the output state is OFF, it is checked whether or not the manipulated variable MV1 which is the output of the instrument is in the OFF state (step ST7).
If it is in the OFF state, it is further checked whether or not the manipulated variable MV2 has changed to the minimum output (step ST8).
【００３９】この判定で、操作量ＭＶ２が最小出力に変
化している場合には、ステップＳＴ５に進んで、適応動
作の開始または継続を可能にする信号を出力し、操作量
ＭＶ１がＯＦＦでないか、あるいは操作量ＭＶ２が最小
出力に変化していない場合にはステップＳＴ６に進んで
適応動作を停止させる信号を出力する。In this determination, if the manipulated variable MV2 has changed to the minimum output, the process proceeds to step ST5 to output a signal enabling the start or continuation of the adaptive operation, and whether the manipulated variable MV1 is OFF. Alternatively, if the manipulated variable MV2 has not changed to the minimum output, the process proceeds to step ST6 and a signal for stopping the adaptive operation is output.
【００４０】次に、上記出力形態が連続出力である場合
には、操作量出力検知部４は操作量ＭＶ１が計器の出力
に応じて変化しているか否かを調べ（ステップＳＴ
９）、変化している場合には、さらに操作量ＭＶ２が操
作量ＭＶ１に応じて変化しているか否かを調べる（ステ
ップＳＴ１０）。Next, when the output form is continuous output, the manipulated variable output detection unit 4 checks whether or not the manipulated variable MV1 changes according to the output of the instrument (step ST
9) If it has changed, it is further checked whether or not the manipulated variable MV2 has changed according to the manipulated variable MV1 (step ST10).
【００４１】この操作量ＭＶ２が操作量ＭＶ１に応じて
変化している場合にはステップＳＴ５に進んで、操作量
出力検知部４は適応動作を開始または継続する信号を同
定処理部５Ａへ出力し、各操作量ＭＶ１，ＭＶ２のいず
れかが計器の出力や操作量ＭＶ１に応じて変化していな
い場合にはステップＳＴ６に進んで、適応動作を停止す
る信号を同定処理部５Ａに出力する。When the manipulated variable MV2 changes according to the manipulated variable MV1, the operation amount output detection section 4 outputs a signal for starting or continuing the adaptive operation to the identification processing section 5A in step ST5. If any of the manipulated variables MV1 and MV2 has not changed in accordance with the output of the instrument or the manipulated variable MV1, the process proceeds to step ST6, and a signal for stopping the adaptive operation is output to the identification processing unit 5A.
【００４２】すなわち、この発明では、計器の電源投入
時には、計器の操作量ＭＶ１が出力されているにも拘ら
ずアクチュエータ２が動作しない場合には、操作量ＭＶ
２が出力されないため、操作量出力検知部４は同定処理
部５Ａに適応動作を中止させる。これにより、アクチュ
エータ２に電源が投入されるまでのむだ時間の測定を阻
止でき、従って同定処理部５Ａによる誤った制御パラメ
ータの設定を回避できる。That is, according to the present invention, when the power of the instrument is turned on, if the actuator 2 does not operate although the manipulated variable MV1 of the instrument is output, the manipulated variable MV.
Since 2 is not output, the operation amount output detection unit 4 causes the identification processing unit 5A to stop the adaptive operation. As a result, it is possible to prevent the measurement of the dead time until the actuator 2 is powered on, and thus prevent the identification processing unit 5A from setting an incorrect control parameter.
【００４３】また、アクチュエータ２の電源投入時に
は、計器の操作量ＭＶ１が実際に制御対象３に伝わり始
め、この時点で計器は制御対象の応答特性の測定開始と
なり、制御対象３の出力値ＰＶも上昇を始める。When the power of the actuator 2 is turned on, the manipulated variable MV1 of the instrument actually begins to be transmitted to the controlled object 3, at which point the instrument starts measuring the response characteristic of the controlled object, and the output value PV of the controlled object 3 is also increased. Start climbing.
【００４４】従って、制御対象３の本来のむだ時間は図
６に示すようにＢであり、計器もｔ1 時からむだ時間の
測定を開始することとなり、正規のパラメータの演算が
行われることとなり、図３に示す従来のようなハンチン
グの発生は回避可能となる。Therefore, the original dead time of the controlled object 3 is B as shown in FIG. 6, and the measuring instrument also starts measuring the dead time from t 1 o'clock, and the normal parameter calculation is performed. The occurrence of hunting as in the conventional case shown in FIG. 3 can be avoided.
【００４５】すなわち、この発明の制御装置１では、図
３に示すように、時刻ｔ0 で計器の電源をＯＮにし、ア
クチュエータ２の電源をＯＦＦのままにし、時刻ｔ50で
初めてアクチュエータ２の電源をＯＮにした場合には、
むだ時間ｔ60経過後ＰＶが上昇を始める。この時点で計
器は制御対象のむだ時間を正しく１０秒と測定している
ため、ｔ＝３００にて整定を完了している。That is, in the control device 1 of the present invention, as shown in FIG. 3, the power source of the actuator 2 is turned on and the power source of the actuator 2 is kept off at the time t 0 , and the power source of the actuator 2 is first turned on at the time t 50. When is turned on,
PV starts to rise after the dead time t 60 . At this point, the instrument correctly measured the dead time of the controlled object to be 10 seconds, so the settling was completed at t = 300.
【００４６】このため、適応機能は正しく動作し、正し
い制御パラメータが設定されるため正常な整定およびス
テップ応答が実施可能となり、出力値ＰＶは目標値ＳＰ
に近づく。As a result, the adaptive function operates correctly and the correct control parameters are set, so that normal settling and step response can be performed, and the output value PV is the target value SP.
Approach.
【００４７】図４はこの発明の制御装置１を、電気炉の
庫内を温度調節計に設定された温度に保つようなアプリ
ケーションの制御に応用した場合を示すブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram showing a case where the control device 1 of the present invention is applied to control of an application in which the inside of the electric furnace is kept at the temperature set in the temperature controller.
【００４８】図４において、１は制御装置で、これの温
度調節計から第１の操作量であるＭＶ１がアクチュエー
タとしてのソリッドステートリレー（以下、ＳＳＲとい
う）１５に入力され、このＳＳＲ１５の出力が第２の操
作量として制御対象３の計器としてのヒータ１６に供給
されている。In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a control device, which inputs a first manipulated variable MV1 from a temperature controller thereof to a solid state relay (hereinafter referred to as SSR) 15 as an actuator, and an output of this SSR 15 The second manipulated variable is supplied to the heater 16 as the instrument of the controlled object 3.
【００４９】ここで、操作量ＭＶ１は温度調節計からの
測定電圧であり、これが制御装置１の図示しない上記の
操作量出力検知部４に入力されている。Here, the manipulated variable MV1 is a measured voltage from the temperature controller, and this is input to the above-mentioned manipulated variable output detector 4 of the control device 1 which is not shown.
【００５０】さらに、操作量ＭＶ２はＳＳＲ１５の出力
から第２の検知手段である電流検出器１９によって検出
される測定電流であり、これが制御装置１の上記操作量
出力検知部４に入力されている。Further, the manipulated variable MV2 is a measured current detected from the output of the SSR 15 by the current detector 19 which is the second sensing means, and this is input to the manipulated variable output sensing section 4 of the control device 1. .
【００５１】また、１７は電流検出器１９とヒータ１６
との間に接続されたヒータ供給電源、１８はヒータ１６
の温度検出値としての出力値ＰＶを取り出すための熱電
対であり、この出力値ＰＶは制御装置１の上記同定処理
部５Ａに入力される。Further, 17 is a current detector 19 and a heater 16
And a heater supply power source connected between
Is a thermocouple for taking out the output value PV as the temperature detection value of 1., and this output value PV is input to the identification processing unit 5A of the control device 1.
【００５２】この実施の形態では、温度調節計の出力は
時間比出力であり、制御演算された第１の操作量ＭＶ１
を、出力ドライバからあらかじめユーザにより設定され
たパラメータであるサイクルタイムを時分割した形態で
出力され、例えば操作量ＭＶ１＝３０％でサイクルタイ
ムが１０秒の場合には、３秒は出力オン、７秒は出力オ
フのようになる。In this embodiment, the output of the temperature controller is a time ratio output, and the first manipulated variable MV1 calculated by control is calculated.
Is output from the output driver in a time-division form of a cycle time, which is a parameter set by the user in advance. For example, when the operation amount MV1 = 30% and the cycle time is 10 seconds, the output is on for 3 seconds, 7 Seconds are like output off.
【００５３】そして、温度調節計に設定された目標値Ｓ
Ｐに近づけるため、温度調節計は時間比例出力である操
作量ＭＶ１を演算出力し、この操作量ＭＶ１はＳＳＲ１
５にてヒータに入力する電流出力に変換される。Then, the target value S set in the temperature controller
In order to bring the temperature controller close to P, the temperature controller outputs a manipulated variable MV1 which is a time proportional output, and this manipulated variable MV1 is SSR1.
At 5, it is converted into a current output input to the heater.
【００５４】通常、時間比例出力はリレー出力か電圧出
力であるが、ここでは電圧の時間比例出力として出力さ
れる。従って、測定電圧たる操作量ＭＶ１はステップ状
の電圧変化となる。Normally, the time proportional output is a relay output or a voltage output, but here, it is output as a voltage time proportional output. Therefore, the manipulated variable MV1, which is the measured voltage, is a stepwise voltage change.
【００５５】次に、操作量ＭＶ２は上記操作量ＭＶ１に
応じて変化する電流値であり、これが電流検出器１９で
検出されるとともに、その電流によりヒータ１６が加熱
されて制御対象３である庫内の温度が上昇する。Next, the manipulated variable MV2 is a current value that changes according to the manipulated variable MV1. This current value is detected by the current detector 19, and the heater 16 is heated by the current, which is the controlled object 3. The temperature inside rises.
【００５６】そして、かかる庫内の温度は、上記各操作
量ＭＶ１，ＭＶ２を上記操作量出力検知部４で検知し、
図２のフローチャートで示す各操作量状態に従って、適
応動作の開始や継続または停止を同定処理部５Ａに指令
して、特に、停止時にはアクチュエータ２に電源が投入
されるまでのむだ時間の測定を阻止することで、誤った
パラメータの設定による制御を回避し、ハンチングによ
るシステム故障を防止することとなる。With regard to the temperature inside the storage, the operation amount output detection unit 4 detects the operation amounts MV1 and MV2,
In accordance with each manipulated variable state shown in the flowchart of FIG. 2, the identification processing unit 5A is instructed to start, continue, or stop the adaptive operation, and in particular, at the time of stop, measurement of the dead time until the actuator 2 is powered on is blocked. By doing so, control due to incorrect parameter setting is avoided, and system failure due to hunting is prevented.
【００５７】なお、この発明における適応動作は、一般
的に知られている適応動作、例えばモデル規範型適応制
御（ＭＲＡＣＳ）やセルフチューニングレギュレータ
（ＳＴ１２）などに対しても有効に機能するものであ
り、また、適応制御以外の制御対象の同定方式、例えば
臨界感度法などの同定方式に対しても有効に機能する。The adaptive operation according to the present invention effectively functions for generally known adaptive operations such as model reference adaptive control (MRACS) and self-tuning regulator (ST12). Also, the present invention effectively works for identification methods other than adaptive control, such as a critical sensitivity method.
【００５８】[0058]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、アク
チュエータへの制御信号の出力を検知する第１の検知手
段と、上記アクチュエータから制御対象への駆動電力の
出力を検知する第２の検知手段と、少なくとも該第２の
検知手段の検知出力にもとづき最適の制御パラメータを
時々刻々演算する演算回路とを設けて、該演算回路によ
る演算結果に従って、制御演算部に、上記アクチュエー
タ動作までのむだ時間測定の適応制御を行わせるように
構成したので、アクチュエータが動作していない間は適
応動作を中止して、該アクチュエータ動作までのむだ時
間を測定するのを回避し、正常に動作を始めたときは制
御対象の特性を正しく測定することができる効果があ
る。As described above, according to the present invention, the first detecting means for detecting the output of the control signal to the actuator and the second detecting means for detecting the output of the driving power from the actuator to the controlled object. Detecting means and an arithmetic circuit for momentarily calculating the optimum control parameter based on the detection output of at least the second detecting means are provided, and the control arithmetic section is provided to the control arithmetic section according to the arithmetic result by the arithmetic circuit. Since it is configured to perform adaptive control of dead time measurement, it stops the adaptive operation while the actuator is not operating, avoids measuring the dead time until the actuator operation, and starts normal operation. In this case, the characteristic of the controlled object can be measured accurately.
【図１】この発明の実施の一形態を示す制御装置のブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of a control device showing an embodiment of the present invention.
【図２】この発明における操作量出力検知部の制御処理
手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a control processing procedure of a manipulated variable output detection unit in the present invention.
【図３】この発明の制御装置による操作量／出力値の過
渡特性図である。FIG. 3 is a transient characteristic diagram of the manipulated variable / output value by the control device of the present invention.
【図４】この発明の実施の一形態をより具体的に示す制
御装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a control device more specifically showing an embodiment of the present invention.
【図５】従来の制御装置を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional control device.
【図６】従来の制御装置による適応動作を示す制御対象
の出力特性図である。FIG. 6 is an output characteristic diagram of a control target showing an adaptive operation by a conventional control device.
【図７】従来の制御装置による操作量／出力値の過渡特
性図である。FIG. 7 is a transient characteristic diagram of a manipulated variable / output value by a conventional control device.
２ アクチュエータ ３ 制御対象 ７ 制御演算部 １１ 第１の検知手段 １２ 第２の検知手段 Ｐ 演算回路 2 Actuator 3 Control Target 7 Control Arithmetic Section 11 First Detecting Means 12 Second Detecting Means P Arithmetic Circuit
Claims (1)
最適に制御する制御装置において、上記アクチュエータ
への制御信号の出力を検知する第１の検知手段と、上記
アクチュエータから制御対象への駆動電力の出力を検知
する第２の検知手段と、少なくとも該第２の検知手段の
検知出力にもとづき最適の制御パラメータを時々刻々演
算する演算回路と、該演算回路による演算結果に従って
上記アクチュエータの制御を行う制御演算部とを備えた
ことを特徴とする制御装置。1. A control device having an adaptive control function for optimally controlling an actuator, comprising: first detection means for detecting output of a control signal to the actuator; and drive power from the actuator to a controlled object. Second detecting means for detecting an output, an arithmetic circuit for momentarily calculating an optimum control parameter based on at least the detected output of the second detecting means, and a control for controlling the actuator according to the arithmetic result of the arithmetic circuit. A control device comprising: an arithmetic unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23426995A JPH0981203A (en) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | Control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23426995A JPH0981203A (en) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | Control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0981203A true JPH0981203A (en) | 1997-03-28 |
Family
ID=16968328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23426995A Pending JPH0981203A (en) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | Control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0981203A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019159669A (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | オムロン株式会社 | Control apparatus, control system, control method, and control program |
-
1995
- 1995-09-12 JP JP23426995A patent/JPH0981203A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019159669A (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | オムロン株式会社 | Control apparatus, control system, control method, and control program |
| WO2019176496A1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | オムロン株式会社 | Control device, control system, control method, and control program |
| CN111684367A (en) * | 2018-03-12 | 2020-09-18 | 欧姆龙株式会社 | Control device, control system, control method, and control program |
| CN111684367B (en) * | 2018-03-12 | 2023-01-17 | 欧姆龙株式会社 | Control device, control system, control method, and computer-readable storage medium |
| US11892819B2 (en) | 2018-03-12 | 2024-02-06 | Omron Corporation | Control device, control system, control method, and computer-readable storage medium |
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