JPH06208403A - 制御装置 - Google Patents
制御装置Info
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- JPH06208403A JPH06208403A JP249893A JP249893A JPH06208403A JP H06208403 A JPH06208403 A JP H06208403A JP 249893 A JP249893 A JP 249893A JP 249893 A JP249893 A JP 249893A JP H06208403 A JPH06208403 A JP H06208403A
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- auto
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Abstract
(57)【要約】
【目的】オートチューニング中において、オペレータが
オートチューニングに要する時間を知ることができるよ
うにする。 【構成】制御量と目標値とに基づいて、演算手段５によ
ってオートチューニング残時間を算出し、算出されたオ
ートチューニング残時間を表示手段６で表示するように
構成している。 【効果】オペレータの監視業務が軽減され、作業効率が
向上する。
オートチューニングに要する時間を知ることができるよ
うにする。 【構成】制御量と目標値とに基づいて、演算手段５によ
ってオートチューニング残時間を算出し、算出されたオ
ートチューニング残時間を表示手段６で表示するように
構成している。 【効果】オペレータの監視業務が軽減され、作業効率が
向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＩＤ調節器などの制
御装置に関し、さらに詳しくは、制御対象の特性に合わ
せて制御パラメータを最適値にするオートチューニング
機能を有する制御装置に関する。
御装置に関し、さらに詳しくは、制御対象の特性に合わ
せて制御パラメータを最適値にするオートチューニング
機能を有する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＰＩＤ調節器などにおいては、オ
ペレータのオートチューニングキーの操作により、オー
トチューニングが開始され、例えば、制御対象に所定パ
ターンの操作量を加えて応答波形を振動させ、その応答
波形から制御対象の特性を同定してＰＩＤ制御パラメー
タを自動的に最適値に設定するようになっている。
ペレータのオートチューニングキーの操作により、オー
トチューニングが開始され、例えば、制御対象に所定パ
ターンの操作量を加えて応答波形を振動させ、その応答
波形から制御対象の特性を同定してＰＩＤ制御パラメー
タを自動的に最適値に設定するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来例では、オートチューニング中においては、オート
チューニング中である旨の表示は為されるけれども、オ
ートチューニングに後どれくらいの時間を要するかをオ
ペレータに知らせる機能は備えられておらず、このた
め、オペレータは、オートチューニングが終了したか否
かを監視する必要があり、作業効率が悪くなったり、あ
るいは、オートチューニングに長時間を要する場合に
は、はたしてオートチューニングが正常に行われている
か否か不安になったりするという難点がある。
従来例では、オートチューニング中においては、オート
チューニング中である旨の表示は為されるけれども、オ
ートチューニングに後どれくらいの時間を要するかをオ
ペレータに知らせる機能は備えられておらず、このた
め、オペレータは、オートチューニングが終了したか否
かを監視する必要があり、作業効率が悪くなったり、あ
るいは、オートチューニングに長時間を要する場合に
は、はたしてオートチューニングが正常に行われている
か否か不安になったりするという難点がある。
【０００４】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、オートチューニング中において、オペレータ
がオートチューニングに要する時間を知ることができる
ようにした制御装置を提供することを目的とする。
であって、オートチューニング中において、オペレータ
がオートチューニングに要する時間を知ることができる
ようにした制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
を達成するために、次のように構成している。
【０００６】すなわち、本発明は、制御対象の特性に合
わせて制御パラメータを調節するオートチューニング機
能を有する制御装置において、制御量と目標値とに基づ
いて、オートチューニングに要するオートチューニング
時間を演算する演算手段と、前記オートチューニング時
間を表示する表示手段とを備えている。
わせて制御パラメータを調節するオートチューニング機
能を有する制御装置において、制御量と目標値とに基づ
いて、オートチューニングに要するオートチューニング
時間を演算する演算手段と、前記オートチューニング時
間を表示する表示手段とを備えている。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、オートチューニングに要す
る時間を演算して表示するようにしているので、オペレ
ータは、オートチューニング中において、後どれくらい
の時間が必要であるかを知ることが可能となり、従来例
に比べて監視業務が軽減される。
る時間を演算して表示するようにしているので、オペレ
ータは、オートチューニング中において、後どれくらい
の時間が必要であるかを知ることが可能となり、従来例
に比べて監視業務が軽減される。
【０００８】
【実施例】以下、図面によって本発明の実施例につい
て、詳細に説明する。
て、詳細に説明する。
【０００９】図１は、本発明の一実施例の機能ブロック
図であり、この実施例では、ＰＩＤ調節器に適用して説
明する。
図であり、この実施例では、ＰＩＤ調節器に適用して説
明する。
【００１０】この実施例のＰＩＤ調節器１は、制御対象
２の特性に合わせてＰＩＤ制御パラメータを最適値にす
るオートチューニング機能を有する調節器であり、制御
量と目標値との偏差に基づき、制御対象２に操作量を出
力してＰＩＤ制御を行うＰＩＤ制御手段３と、オートチ
ューニングキーの操作などに応答して制御対象２に所定
パターンの操作量を加えて応答波形を振動させてその応
答波形から制御対象の特性を同定してＰＩＤ制御手段３
におけるＰＩＤ制御パラメータを自動的に最適値に設定
するリミットサイクル法によるオートチューニング手段
４とを備えている。
２の特性に合わせてＰＩＤ制御パラメータを最適値にす
るオートチューニング機能を有する調節器であり、制御
量と目標値との偏差に基づき、制御対象２に操作量を出
力してＰＩＤ制御を行うＰＩＤ制御手段３と、オートチ
ューニングキーの操作などに応答して制御対象２に所定
パターンの操作量を加えて応答波形を振動させてその応
答波形から制御対象の特性を同定してＰＩＤ制御手段３
におけるＰＩＤ制御パラメータを自動的に最適値に設定
するリミットサイクル法によるオートチューニング手段
４とを備えている。
【００１１】この実施例のＰＩＤ調節器１では、オート
チューニング中に、オペレータがオートチューニングの
終了までに後どれくらいの時間を要するか、すなわち、
オートチューニング残時間を知ることができるように、
次のように構成されている。
チューニング中に、オペレータがオートチューニングの
終了までに後どれくらいの時間を要するか、すなわち、
オートチューニング残時間を知ることができるように、
次のように構成されている。
【００１２】すなわち、このＰＩＤ調節器１は、制御量
と目標値とに基づいて、予想されるオートチューニング
残時間を後述のようにして演算算出する演算手段５と、
算出されたオートチューニング残時間を表示する表示手
段６と、さらに、必要に応じてオートチューニング残時
間を外部に伝送する通信手段７とを設けている。
と目標値とに基づいて、予想されるオートチューニング
残時間を後述のようにして演算算出する演算手段５と、
算出されたオートチューニング残時間を表示する表示手
段６と、さらに、必要に応じてオートチューニング残時
間を外部に伝送する通信手段７とを設けている。
【００１３】演算手段５は、オートチューニング手段４
からのオートチューニング開始信号に応答して制御量と
目標値とから予想されるオートチューニング残時間を演
算するオートチューニング残時間演算部８と、演算に必
要なデータの記憶あるいは算出されたオートチューニン
グ残時間を記憶する記憶部９とを有している。
からのオートチューニング開始信号に応答して制御量と
目標値とから予想されるオートチューニング残時間を演
算するオートチューニング残時間演算部８と、演算に必
要なデータの記憶あるいは算出されたオートチューニン
グ残時間を記憶する記憶部９とを有している。
【００１４】この実施例のＰＩＤ制御手段３、オートチ
ューニング手段４および演算手段５は、マイクロコンピ
ュータによって構成されている。
ューニング手段４および演算手段５は、マイクロコンピ
ュータによって構成されている。
【００１５】次に、図２に示されるオートチューニング
中の制御波形を参照しながら図３のフローチャートに基
づいて、オートチューニング残時間の演算処理の動作を
詳細に説明する。
中の制御波形を参照しながら図３のフローチャートに基
づいて、オートチューニング残時間の演算処理の動作を
詳細に説明する。
【００１６】先ず、オートチューニングが開始される
と、制御量ＰＶの変化率ｄＰＶ／ｄｔを求め（ステップ
ｎ１）、制御量ＰＶが目標値ＳＰになったか否か、すな
わち、図２の点Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３になったか否かを判断
し（ステップｎ２）、制御量ＰＶが目標値ＳＰになった
ときには、その回数を記憶部９の領域Ｎｚに格納すると
ともに、その時の時刻Ｔを記憶部９の領域Ｔｚ，Ｔｚｐ
にそれぞれ格納する（ステップｎ３）。なお、記憶部９
の領域Ｎｚは、オートチューニングの開始時に初期値０
に設定されている。
と、制御量ＰＶの変化率ｄＰＶ／ｄｔを求め（ステップ
ｎ１）、制御量ＰＶが目標値ＳＰになったか否か、すな
わち、図２の点Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３になったか否かを判断
し（ステップｎ２）、制御量ＰＶが目標値ＳＰになった
ときには、その回数を記憶部９の領域Ｎｚに格納すると
ともに、その時の時刻Ｔを記憶部９の領域Ｔｚ，Ｔｚｐ
にそれぞれ格納する（ステップｎ３）。なお、記憶部９
の領域Ｎｚは、オートチューニングの開始時に初期値０
に設定されている。
【００１７】次に、記憶部９の領域Ｎｚに格納されてい
る制御量ＰＶの目標値ＳＰへの到達回数が初期値０のま
まであるか否か、すなわち、図２の点Ｚ１に到達してい
ないか否かを判断し（ステップｎ４）、点Ｚ１に到達し
ていないときには、制御量ＰＶの変化率が極大に到達し
たか否か、すなわち、図２の最大の傾きＲの点に到達し
たか否かを判断し（ステップｎ５）、到達していないと
きには、制御対象２の特性が同定されておらず、オート
チューニング残時間の正確な予想が困難であるとしてオ
ートチューニング残時間を算出することなく、時刻Ｔを
更新してステップｎ１に戻る（ステップｎ９）。
る制御量ＰＶの目標値ＳＰへの到達回数が初期値０のま
まであるか否か、すなわち、図２の点Ｚ１に到達してい
ないか否かを判断し（ステップｎ４）、点Ｚ１に到達し
ていないときには、制御量ＰＶの変化率が極大に到達し
たか否か、すなわち、図２の最大の傾きＲの点に到達し
たか否かを判断し（ステップｎ５）、到達していないと
きには、制御対象２の特性が同定されておらず、オート
チューニング残時間の正確な予想が困難であるとしてオ
ートチューニング残時間を算出することなく、時刻Ｔを
更新してステップｎ１に戻る（ステップｎ９）。
【００１８】ステップｎ５において、制御量ＰＶの変化
率が極大に到達したと判断したとき、すなわち、図２の
期間Ｔ１においては、制御量ＰＶの最大変化率Ｒを求め
（ステップｎ６）、さらに、この最大変化率Ｒ、オート
チューニング開始からの経過時間および制御量ＰＶと目
標値ＳＰとの偏差ＤＶから無駄時間Ｌを求める（ステッ
プｎ７）。
率が極大に到達したと判断したとき、すなわち、図２の
期間Ｔ１においては、制御量ＰＶの最大変化率Ｒを求め
（ステップｎ６）、さらに、この最大変化率Ｒ、オート
チューニング開始からの経過時間および制御量ＰＶと目
標値ＳＰとの偏差ＤＶから無駄時間Ｌを求める（ステッ
プｎ７）。
【００１９】そして、この期間Ｔ１においては、制御量
ＰＶの最大変化率Ｒ、無駄時間Ｌおよび制御量ＰＶと目
標値ＳＰとの偏差ＤＶに基づいて、次式に従ってオート
チューニング残時間Ｔｒを演算算出する（ステップｎ
８）。
ＰＶの最大変化率Ｒ、無駄時間Ｌおよび制御量ＰＶと目
標値ＳＰとの偏差ＤＶに基づいて、次式に従ってオート
チューニング残時間Ｔｒを演算算出する（ステップｎ
８）。
【００２０】 Ｔｒ＝（ＤＶ／Ｒ）＋２ＮｃＬ …… ここで、Ｎｃは予め設定されている値であり、オートチ
ューニング終了までの制御波形の山Ｐ１，Ｐ３と谷Ｐ２
の数、この実施例では、Ｎｃ＝３である。
ューニング終了までの制御波形の山Ｐ１，Ｐ３と谷Ｐ２
の数、この実施例では、Ｎｃ＝３である。
【００２１】上述の式において、２ＮｃＬは、図２の
期間Ｔ２および期間Ｔ３の時間に相当し、（ＤＶ／Ｒ）
は、期間Ｔ１における現在の時点から目標値ＳＰに到達
するまで、すなわち、点Ｚ１に到達するのに要する時間
に相当するものであり、これによって、期間Ｔ１におい
ては、オートチューニング終了までに要するオートチュ
ーニング残時間Ｔｒが算出されることになる。
期間Ｔ２および期間Ｔ３の時間に相当し、（ＤＶ／Ｒ）
は、期間Ｔ１における現在の時点から目標値ＳＰに到達
するまで、すなわち、点Ｚ１に到達するのに要する時間
に相当するものであり、これによって、期間Ｔ１におい
ては、オートチューニング終了までに要するオートチュ
ーニング残時間Ｔｒが算出されることになる。
【００２２】次に、ステップｎ４において、記憶部９の
領域Ｎｚに格納されている制御量ＰＶの目標値ＳＰへの
到達回数が初期値０でないとき、すなわち、図２の点Ｚ
１に既に到達しているときには、制御量ＰＶが、極大値
または極小値になったか否かを判断し（ステップｎ１
０）、なったときには、その回数を記憶部９の領域Ｎｐ
に格納するとともに、その時の時刻Ｔを記憶部９の領域
Ｔｐ，Ｔｚｐにそれぞれ格納する（ステップｎ１１）。
なお、記憶部９の領域Ｎｐは、オートチューニングの開
始時に初期値０に設定されている。
領域Ｎｚに格納されている制御量ＰＶの目標値ＳＰへの
到達回数が初期値０でないとき、すなわち、図２の点Ｚ
１に既に到達しているときには、制御量ＰＶが、極大値
または極小値になったか否かを判断し（ステップｎ１
０）、なったときには、その回数を記憶部９の領域Ｎｐ
に格納するとともに、その時の時刻Ｔを記憶部９の領域
Ｔｐ，Ｔｚｐにそれぞれ格納する（ステップｎ１１）。
なお、記憶部９の領域Ｎｐは、オートチューニングの開
始時に初期値０に設定されている。
【００２３】次に、記憶部９の領域Ｎｐに格納されてい
る制御量ＰＶの極値への到達回数が初期値０のままであ
るか否か、すなわち、図２の点Ｐ１に到達していないか
否かを判断し（ステップｎ１２）、点Ｐ１に到達してい
ないとき、すなわち、図２の期間Ｔ２においては、ステ
ップｎ７で求められた無駄時間Ｌにより、また、極値へ
の到達回数が初期値０でないとき、すなわち、図２の期
間Ｔ３においては、無駄時間Ｌ＝｜Ｔｚ−Ｔｐ｜を算出
し（ステップｎ１３）、この算出した無駄時間Ｌによ
り、次式に従ってオートチューニング残時間Ｔｒをそれ
ぞれ演算算出する（ステップｎ１４）。
る制御量ＰＶの極値への到達回数が初期値０のままであ
るか否か、すなわち、図２の点Ｐ１に到達していないか
否かを判断し（ステップｎ１２）、点Ｐ１に到達してい
ないとき、すなわち、図２の期間Ｔ２においては、ステ
ップｎ７で求められた無駄時間Ｌにより、また、極値へ
の到達回数が初期値０でないとき、すなわち、図２の期
間Ｔ３においては、無駄時間Ｌ＝｜Ｔｚ−Ｔｐ｜を算出
し（ステップｎ１３）、この算出した無駄時間Ｌによ
り、次式に従ってオートチューニング残時間Ｔｒをそれ
ぞれ演算算出する（ステップｎ１４）。
【００２４】 Ｔｒ＝（２ＮｃＬ−Ｎｚ−Ｎｐ）Ｌ＋｛Ｌ−（Ｔ−Ｔｚｐ）｝ …… ここで、Ｎｃ＝３、Ｎｚは制御量ＰＶの目標値ＳＰへの
到達回数、Ｎｐは制御量ＰＶの極値への到達回数、Ｔは
現在時刻、Ｔｚｐはステップｎ３あるいはステップｎ１
１で格納された目標値ＳＰあるいは極値への到達の時刻
である。
到達回数、Ｎｐは制御量ＰＶの極値への到達回数、Ｔは
現在時刻、Ｔｚｐはステップｎ３あるいはステップｎ１
１で格納された目標値ＳＰあるいは極値への到達の時刻
である。
【００２５】上述の式において、（２ＮｃＬ−Ｎｚ−
Ｎｐ）Ｌは、次に現れる極値（Ｐ１、Ｐ２またはＰ３）
からオートチューニング終了時点までの時間に相当し、
｛Ｌ−（Ｔ−Ｔｚｐ）｝は、現在の時点から次に現れる
極値（Ｐ１、Ｐ２またはＰ３）に至るまでの時間に相当
し、これによって、期間Ｔ２あるいはＴ３においては、
オートチューニング終了までに要するオートチューニン
グ残時間Ｔｒが算出されることになる。
Ｎｐ）Ｌは、次に現れる極値（Ｐ１、Ｐ２またはＰ３）
からオートチューニング終了時点までの時間に相当し、
｛Ｌ−（Ｔ−Ｔｚｐ）｝は、現在の時点から次に現れる
極値（Ｐ１、Ｐ２またはＰ３）に至るまでの時間に相当
し、これによって、期間Ｔ２あるいはＴ３においては、
オートチューニング終了までに要するオートチューニン
グ残時間Ｔｒが算出されることになる。
【００２６】以上のようにして演算算出されたオートチ
ューニング残時間は、表示手段６に表示され、オペレー
タは、オートチューニング残時間を知ることがてき、こ
れによって、従来例に比べて監視業務が軽減されること
になり、その後の運行計画の作成も容易に進めることが
でき、作業効率が向上する。
ューニング残時間は、表示手段６に表示され、オペレー
タは、オートチューニング残時間を知ることがてき、こ
れによって、従来例に比べて監視業務が軽減されること
になり、その後の運行計画の作成も容易に進めることが
でき、作業効率が向上する。
【００２７】しかも、この実施例では、通信手段７を設
けているので、オートチューニング残時間のデータを別
の場所に伝送してそこで表示することもできる。
けているので、オートチューニング残時間のデータを別
の場所に伝送してそこで表示することもできる。
【００２８】なお、上述の実施例では、オートチューニ
ングの残り時間を演算して表示したけれども、本発明の
他の実施例として、オートチューニングの全時間を演算
して表示し、オペレータは、このオートチューニングの
全時間とオートチューニングの開始からの経過時間とに
基づいて、オートチューニングの残り時間を知ることが
できるようにしてもよいのは勿論である。
ングの残り時間を演算して表示したけれども、本発明の
他の実施例として、オートチューニングの全時間を演算
して表示し、オペレータは、このオートチューニングの
全時間とオートチューニングの開始からの経過時間とに
基づいて、オートチューニングの残り時間を知ることが
できるようにしてもよいのは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、オートチ
ューニングに要する時間を演算して表示するようにして
いるので、オペレータは、オートチューニング中におい
て、後どれくらいの時間が必要であるかを知ることが可
能となり、従来例に比べて監視業務が軽減され、作業効
率が向上する。
ューニングに要する時間を演算して表示するようにして
いるので、オペレータは、オートチューニング中におい
て、後どれくらいの時間が必要であるかを知ることが可
能となり、従来例に比べて監視業務が軽減され、作業効
率が向上する。
【図１】本発明の一実施例の機能ブロック図である。
【図２】制御波形図である。
【図３】動作説明に供するフローチャートである。
【符号の説明】 ２ 制御対象 ３ ＰＩＤ制御手段 ４ オートチューニング手段 ５ 演算手段 ６ 表示手段 ７ 通信手段
Claims (2)
- 【請求項１】 制御対象の特性に合わせて制御パラメー
タを調節するオートチューニング機能を有する制御装置
において、 制御量と目標値とに基づいて、オートチューニングに要
するオートチューニング時間を演算する演算手段と、 前記オートチューニング時間を表示する表示手段と、 を備えることを特徴とする制御装置。 - 【請求項２】 前記オートチューニング時間を記憶して
外部に伝送する通信手段を設けた前記請求項第１項記載
の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00249893A JP3211444B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00249893A JP3211444B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | 制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06208403A true JPH06208403A (ja) | 1994-07-26 |
| JP3211444B2 JP3211444B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=11531031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00249893A Expired - Fee Related JP3211444B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | 制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3211444B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019106782A1 (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 理化工業株式会社 | Ｐｉｄ制御装置及びｐｉｄ制御方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014087805A1 (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | オムロン株式会社 | 調節器、制御方法および制御プログラム |
| JP6070145B2 (ja) * | 2012-12-13 | 2017-02-01 | オムロン株式会社 | 調節器、操作量出力方法、プログラムおよび記憶媒体 |
| WO2017077565A1 (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-11 | 理化工業株式会社 | Ｐｉｄ制御装置及びｐｉｄ制御方法 |
-
1993
- 1993-01-11 JP JP00249893A patent/JP3211444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019106782A1 (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 理化工業株式会社 | Ｐｉｄ制御装置及びｐｉｄ制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3211444B2 (ja) | 2001-09-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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