控制装置以及控制方法制造方法及图纸

技术编号:7732319 阅读:134 留言:0更新日期:2012-09-06 21:29
本发明专利技术的控制装置能够降低设定使控制动作趋向不稳定的参数的可能。该控制装置包括:过渡操作量上限值存储部,储存因设定值SP的变更引起的过渡响应时有效的操作量上限值OHs;储存在常规运转时有效的操作量上限值OHg的常规操作量上限值存储部;检测设定值SP的变更的设定值变更检测部;检测过渡响应结束的过渡响应结束检测部;操作量上限值切换部,其在从设定值SP的变更时刻到过渡响应的结束时刻为止的时间段将操作量上限值OHs设定为控制运算所使用的操作量上限值OH,在此以外的时间段将操作量上限值OHg设定为操作量上限值OH;和控制运算部,通过控制运算计算操作量MV,执行将该操作量MV限制为操作量上限值OH以下的上限处理并予以输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及过程控制技木,尤其涉及一种能够降低以下风险的,该风险是指进行使控制动作趋向不稳定的參数设定。
技术介绍
作为能够使设定值SP变更时的跟踪特性和常规状态时的干扰抑制特性独立(分离)来进行调整的PID控制手法,已知有ニ自由度PID控制(例如參照专利文献I)。例如关于加热炉的温度控制,由于设定值SP变更时升温幅度大,因此产生上冲(オーバーシュ一卜)时,在过渡到装置的工作状态之前会产生时间的损失。因此,对抑制上冲加以重视地 调整PID參数。另ー方面,在常规状态(工作状态)下,对将加热炉内的温度的混乱抑制到最低限度加以重视地调整PID參数。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利公开2001-350503号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题作为具有上述那样的温度控制功能的PID控制装置的温度调节计从制造温度调节计的调节计厂商被贩卖到制造加热炉等的装置厂商,再从装置厂商被贩卖给装置使用者。由于这样的过程,会产生没有控制的专业知识的操作者不得不调整温度调节计的PID參数的状況。本来,PID參数调整需要很多专业的知识,因此在上述的状况下会伴随有发生控制系统的不稳定化的风险。风险大对控制技术的提供者侧和接受者侧来说都会造成不便。本专利技术正是为了解决上述课题而作出的,其目的在于提供如下这样的,其在从控制的专家侧向控制的非专家侧提供控制装置的过程中,能够降低进行如控制动作不稳定化那样的參数设定的可能。解决课题的手段本专利技术的控制装置,其特征在于,包括储存在设定值SP的变更的过渡响应时有效的操作量上限值OHs的过渡操作量上限值存储単元;储存在常规运转时有效的操作量上限值OHg的常规操作量上限值存储単元;检测设定值SP的变更的设定值变更检测单元;检测控制量PV的过渡响应的结束的过渡响应结束检测单元;操作量上限值切换単元,所述操作量上限值切换单元在从设定值SP的变更时刻到过渡响应的结束时刻为止的过渡响应时间段将所述操作量上限值OHs设定为控制运算所使用的操作量上限值0H,在所述过渡响应时间段以外的常规运转时间段将所述操作量上限值OHg设定为控制运算所使用的操作量上限值OH ;和控制运算单元,所述控制运算单元将设定值SP和控制量PV作为输入,并通过控制运算计算操作量MV,执行将该操作量MV限制为所述操作量上限值OH以下的上限处理,将上限处理后的操作量MV输出给控制对象。 又,在本专利技术的控制装置的一个构成例中,其特征在于,在控制量PV达到了设定值SP的附近时,所述过渡响应结束检测单元判断过渡响应已结束。又,在本专利技术的控制装置的一个构成例中,其特征在于,在从所述控制运算单元输出的操作量MV下降到比所述操作量上限值OHs小的值时,所述过渡响应结束检测单元判断过渡响应已结束。又,在本专利技术的控制装置的一个构成例中,其特征在于,在从设定值SP的变更时刻起经过了一定时间时,所述过渡响应结束检测单元判断过渡响应已结束。又,本专利技术的控制装置的一个构成例,其特征在于,还具有过渡操作量上限值选择 単元,在检测到设定值SP的变更时,所述过渡操作量上限值选择单元从所述过渡操作量上限值存储単元所存储的操作量上限值OHs中选择与变更后的设定值SP相对应的操作量上限值OHs,所述过渡操作量上限值存储単元存储有多个由设定值SP的范围和与该设定值SP的范围相对应的操作量上限值OHs构成的组,所述操作量上限值切换単元在所述过渡响应时间段将所述过渡操作量上限值选择単元所选择的操作量上限值OHs设定为控制运算所使用的操作量上限值0H。又,在本专利技术的控制装置的ー个构成实例中,其特征在于,在所述操作量上限值OHg被设定为比所述操作量上限值OHs低的值的情况下,所述操作量上限值切换単元在所述过渡响应时间段也将所述操作量上限值OHg设定为控制运算所使用的操作量上限值0H。又,本专利技术的控制方法,其特征在于,具有以下步骤检验设定值SP的变更的设定值变更检测步骤;检测控制量PV的过渡响应的结束的过渡响应结束检测步骤;操作量上限值切换步骤,在从设定值SP的变更时刻到控制量PV的过渡响应的结束时刻为止的过渡响应时间段将过渡响应时有效的操作量上限值OHs设定为控制运算所使用的操作量上限值0H,在所述过渡响应时间段以外的常规运转时间段将常规运转时有效的操作量上限值OHg设定为控制运算所使用的操作量上限值OH ;和控制运算步骤,将设定值SP和控制量PV作为输入,并通过控制运算计算操作量MV,执行将该操作量MV限制为所述操作量上限值OH以下的上限处理,将上限处理后的操作量MV输出给控制对象。专利技术的效果采用本专利技术,在从设定值SP的变更时刻到过渡响应的结束时刻为止的过渡响应时间段,将过渡响应时有效的操作量上限值OHs设定为控制运算所使用的操作量上限值0H,在过渡响应时间段以外的常规运转时间段,将常规运转时有效的操作量上限值OHg设定为控制运算所使用的操作量上限值0H,由此可以在过渡响应时间段抑制上冲的产生,还可以在常规运转时间段避免操作量上限值OHs对干扰抑制造成不良影响。因此,采用本专利技术,在从控制的专家侧向控制的非专家侧提供控制装置的过程中,能够降低进行如控制动作不稳定化那样的參数设定的可能。附图说明图I是示出本专利技术的第I实施形态所涉及的控制装置的构成的框图。图2是示出本专利技术的第I实施形态所涉及的控制装置的动作的流程图。图3是示出现有的控制装置以及本专利技术的第I实施形态所涉及的控制装置的设定值跟踪动作的图。图4是示出本专利技术的第2实施形态所涉及的控制装置的构成的框图。图5是示出本专利技术的第2实施形态所涉及的控制装置的设定值跟踪动作的图。图6是示出本专利技术的第3实施形态所涉及的控制装置的构成的框图。图7是示出本专利技术的第3实施形态所涉及的控制装置的设定值跟踪动作的图。图8是示出本专利技术的第4实施形态所涉及的控制装置的构成的框图。图9是示出本专利技术的第4实施形态所涉及的控制装置的动作的流程图。图10是示出本专利技术的第4实施形态所涉及的控制装置的设定值跟踪动作的图。符号说明I…设定值输入部、2…控制量输入部、3,3c…过渡操作量上限值存储部、4…常规操作量上限值存储部、5…设定值变更检测部、6,6a,6b…过渡响应结束检测部、7,7c 操作量上限值切换部、8…控制运算部、9…过渡操作量上限值选择部具体实施例方式主要在加热炉等的温度控制中,在升温时将加热能力(操作量MV)设成最大进行升温,其后,在温度PV稳定为温度设定值SP之后,过渡到加热处理等的本工作状态。过渡到本工作状态后的控制的作用为抑制干扰。在变更温度设定值SP进行升温的阶跃响应时抑制上冲是很重要的,但阶跃响应是操作量MV为最大的类型的响应。因此,专利技术者着眼于以下方面,即,将作为规定该操作量MV的最大值的參数的操作量上限值OH利用于调整參数是有效的,且不会像PID參数那样成为不稳定化的主要原因,因此也不会发生控制动作不稳定化的风险。而且,专利技术者还想到以下内容将操作量上限值OH分离为用于阶跃响应的操作量上限值OHs和用于抑制干扰的操作量上限值OHg,自动地进行切換,使得在抑制阶跃响应的上冲的局面下,PID运算利用操作量上限值OHs,在抑制上冲的局面结束之后,PID运算利用操作量上限值OHg,由此可以避免为阶跃响应而调整了的操作量上限值OH不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:加藤诚司
申请(专利权)人:阿自倍尔株式会社
类型:发明
国别省市:

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