JPS5918482Y2 - 電子式調節計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、停電等の異常が発生した後の挙動について改
良を施した電子式調節計に関する。

従来、プロセス制御の制御動作を調節するＰＩＤ調節計
はＲＣ回路と演算増巾器を用いたアナログ計算を行なう
ものであり、停電するとその時間によっては演算用コン
デンサＣに蓄えられた電荷が放電してしまい、そのため
停電復旧時に調節計出力が小さくなってプロセス装置に
外乱を与えることがある。

このような欠点を除去するため、コンデンサＣに直列に
スイッチを挿入して停電時にこのスイッチを開いてコン
デンサの放電を防止するなどの種々の手段が講ぜられて
いるが、アナログ処理のため停電中のデータの保存が難
かしく精度が悪くなっている。

本考案はこのような点を考慮してなされたもので、自動
運転中に手動制御回路の出力を操作出力に追従させ、か
つ停電時に調節計の操作出力を正確に保護するため、停
電中のデータをデジタル的に手動制御回路内においてホ
ールドするようにした電子式調節計を提供するものであ
る。

以下、添付図面を参照して本考案の一実施例について詳
述する。

図は、本考案による電子式調節計を示すものである。

同図において、自動運転中スイッチＳ２□〜Ｓ２５はそ
れぞれ接点Ａ側に閉じており、まずプロセスの測定値Ｐ
Ｖと目標値Ｓｖとが第１の演算器Σにより比較される。

その偏差ｅは、簡単のためＤ（微分）動作が省略されて
いるが、抵抗ｒ１．ｒ２．Ｒ１゜ＲＰ、コンデンサＣ１
，Ｃ２および増巾器Ａ１によって構成されるＰＩＤ演算
回路に送られ、ここで操作出力が演算されてバッファ増
巾器ＢＡを介して操作端に出力ＭＶを発信する。

自動運転中ＰＩＤ演算回路の出力とＤ／Ａ変換器の出力
とがコンパレータＣによって比較され、その比較出力に
応じてアップダウンカウンタＵＤＣがアップまたは夕゛
ウンしてＤ／Ａ変換器の出力をＰＩＤ演算回路の出力に
追従するように動作する。

次に、手動運転に切換わるとスイッチＳ２□〜Ｓ２５が
接点Ｍ側に閉じる。

このときＤ／Ａ変換器の出力は自動運転時の出力にトラ
ッキングされているため自動から手動運転に切換えても
バランスレス、バンプレス切換を行なうことができる。

このとき手動操作用のスイッチＳ３（アップ操作用）ま
たはスイッチＳ４（ダウン操作用）を閉じると、アップ
ダウンカウンタＵＤＣにアップまたはダウン信号Ｕ／Ｄ
が送られるとともに、オアゲートＯＲ、アントゲ−）Ａ
ＮＤを介してアップダウンカウンタＵＤＣにクロックパ
ルス信番号ＣＰが送られ、これによりＤ／Ａ変換器出力
を手動で操作することができる。

なお、図中ＣＰＯはクロックパルス信号ＣＰの発振器を
示している。

また、手動運転中はＰＩＤ演算回路の仮想接地点Ｐがス
イッチＳ２□を介して接地され、測定値Ｐ■と目標値Ｓ
Ｖとの偏差信号ｅはコンテ゛ンサＣ１に、手動操作中の
出力はコンデンサｑに印加される。

これにより、手動運転から自動運転に切換ってもバラン
スレス、バンプレス切換が可能となる。

自動−手動切換用のスイッチＳ２、〜Ｓ２５はその切換
スイッチＳ１をＡ側またはＭ側にセットすることにより
Ｒ−ＳフリップフロップＦＦを介して駆動され、またア
ップダウンカウンタＵＤＣとＲ−ＳフリップフロップＦ
Ｆとは停電時もその電源が消滅しないようにバックアッ
プ電源からそれぞれバイアスされている。

これらの回路はこれをＣ−ＭＯＳ ＩＣで構成すれば
消費電流が小さく、図のようにコンデンサＣ５の電荷で
長時間その内容を維持させることができることになる。

また、Ｒ−ＳスリップフロップＦＦはセットＳ入力で切
換スイッチ８２１〜Ｓ２５をＡ側に自動的に切換え、リ
スセットＲ入力で切換スイッチ８２１〜Ｓ２５をＭ側に
自動的に切換えるように構成されている。

手動運転中に停電が生ずると、アップダウンカウンタＵ
ＤＣおよびＲ−ＳフリップフロップＦＦを除く回路の電
源供給は消滅するが、アップダウンカウンタＵＤＣはそ
の動作状態を長時間維持できるので、停電が回復すると
再び停電前の出力値を発信させることができる。

また、自動運転中に停電が生ずると、停電検出回路ＳＩ
Ｄがこれを検出し、回路に動作異常を生ずる前にＲ−Ｓ
フリップフロップＦＦにリセット信号を送り、制御モー
ドを手動に切換える。

実質上の停電は手動状態に入ったのちに発生するので前
述と同様の操作出力の保護が可能である。

停電が復旧すると手動状態のままで出力として停電直前
の値を発信する。

この際、制御モードを自動にもどすには、停電検出回路
ＳＩＤからのリセット信号が解除されたのち、Ｒ−Ｓフ
リップフロップＦＦにセット信号が遅延回路ＤＴから入
力され自動的に手動から自動操作に切換えられる。

以上の説明にあっては停電時の動作について述べたが、
プロセス装置に何らかの異常が発生したときにも別回路
でその異常を検出し、Ｒ−ＳフリップフロップＦＦにリ
セット信号を送るようにすれば、前述と同様に制御出力
が異常になる前に制御モードを手動に切換えて出力信号
を正常状態値のままで保持させることができる。

このように、本考案による電子式調節計にあっては、自
動−手動の制御モードの切換えをバランスレス、バンプ
レスに行なうことができ、手動制御用出力にソフトマニ
ュアル的に操作することができ、かつデジタル式ホール
ドのためドリフトが全くない。

また、停電時にその直前の操作出力を保持し、停電復旧
後にその値の操作出力により先ず手動制御を経て、続い
て自動制御を再開するため、プロセス装置に与える外乱
を少なくすることができ、停電時のデータメモリに切要
な回路は非常に消費電力が少なく、長時間のデータの保
持が容易に行なえるという種々の利点を有している。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案の一実施例による電子式調節計の電気的結
線図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ＰＩＤ演算回路と、アップダウンカウンタおよびＤ／Ａ
   変換器を含み、出力が前記ＰＩＤ演算回路の出力に追従
   可能な手動制御回路と、手動−自動の制御モード切換を
   行う切換スイッチおよびこの切換スイッチの動作に応動
   して回路状態が反転するＲＳフリップフロップでなり、
   このＲ−Ｓフリップフロップを介して制御モード切換信
   号を出力する制御モード切換回路と、通電時に充電され
   、停電時に前記アップダウンカウンタおよびＲ−Ｓフリ
   ップフロップに動作電力を供給するコンデンサと、停電
   時にも電力が供給され停電を検出してＲＳフリップフロ
   ップを手動制御側に設定する停電検出回路と、この停電
   検出回路の出力信号に基づき、停電の復旧がら所定の時
   間を経過後に前記Ｒ−Ｓフリップフロップを自動制御側
   に設定する遅延回路とを具備し、自動制御中は前記手動
   制御回路の出力を操作出力に追従させておき、自動制御
   中に停電を検出したとき制御モードを手動にすると共に
   、この停電復旧後に制御モードを自動にして停電前の操
   作出力値または手動による操作出力値を発信するように
   構成したことを特徴とする電子式調節計。