28
4 . 3 制 御 ル ー プ 例
4.3 . 1 カ ス ケ ー ド 制 御
・ ・ ・ ・ 主 と し て 、 操 作 端 側 か ら 入 る 外 乱 の 影 響 を 少 な く す る た め に 使 用 さ れ( 1 ) 概 説
る 制 御 方 式 で す 。
・ ・ ・ ・ カ ス ケ ー ド 制 御 ル ー プ の 例( 2 ) 機 能
1 次 ル ー プ の 温 度 調 節 出 力 を 、 2 次 ル ー プ の 流 量 調 節 ル ー プ の 設 定 値 に 接 続 し て い ま す 。
2 次 ル ー プ と 1 次 ル ー プ 間 の C A S C A D E - L O C A L 双 方 向 切 換 時 、 お よ び 2 次 ル ー
プ の A / M 切 換 時 に 、 バ ラ ン ス レ ス ・ バ ン プ レ ス 操 作 を 実 現 し て い ま す 。
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
29
・ ・ ・ ・ A / M 切 り 換 え 、 C / L 切 り 換 え 方 法( 4 ) 操 作 説 明
・ 1 次 ル ー プ ( T I C ) は 常 に A U T O に し て お き ま す 。
・ 2 次 ル ー プ ( F I C ) が C A S C A D E 設 定 の 時
A U T O の 時 : カ ス ケ ー ド 制 御 が 行 わ れ ま す 。
M A N の 時 : 弁 の 手 動 操 作 が 可 能 で す 。 こ の 時 、 2 次 ル ー プ の P V に 1 次
ル ー プ の M V と 2 次 ル ー プ の S P が ト ラ ッ キ ン グ し て い ま す 。
こ の 状 態 で A U T O に 切 換 え る と バ ン プ レ ス に 切 換 わ り ま す 。
・ 2 次 ル ー プ ( F I C ) が L O C A L 設 定 の 時
A U T O の 時 : ロ ー カ ル 制 御 を 行 い ま す 。 1 次 ル ー プ の M V は 、 2 次 ル ー プ の
P V に ト ラ ッ キ ン グ し て い る の で 、 カ ス ケ ー ド 設 定 に バ ン プ レ ス
に 切 換 え ら れ ま す 。
M A N の 時 : 弁 の 手 動 操 作 が 可 能 で す 。 カ ス ケ ー ド 制 御 に す る と き は 、
カ ス ケ ー ド 設 定 に 切 換 え た 後 、 A U T O に し ま す 。
( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 1 次 ル ー プ 用 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
5 6 0 1 2 1 外 部 帰 還 接 続 端 子 ( 2 次 ル ー プ P V )
0 3 1 0 2 2 2 次 ル ー プ 用 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
2 4 0 2 2 5 C A S 接 続 端 子 ( 1 次 ル ー プ M V )
8 1 1 0 9 5 シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 1 3 0 0 0 0 S T ス テ ッ プ 0 0
1 2 0 1 8 0 0 3 I N G 8 0 - 0 3 シ ス テ ム 内 部 ス イ ッ チ ( 常 に O N )
1 3 0 7 0 2 1 1 O T A / M 切 換 ス イ ッ チ ( 1 次 ル ー プ )
1 4 0 1 0 3 1 1 I N A / M 切 換 ス イ ッ チ ( 2 次 ル ー プ )
1 5 0 3 0 3 0 3 A N C / L 切 換 ス イ ッ チ ( 2 次 ル ー プ )
1 6 0 8 0 2 1 0 N O G 0 2 - 1 0 外 部 帰 還 ス イ ッ チ ( 1 次 ル ー プ )
1 7 0 2 0 3 0 3 N I G 0 3 - 0 3 C / L 切 換 ス イ ッ チ ( 2 次 ル ー プ )
1 8 1 1 0 3 0 4 S H G 0 3 - 0 4 SPト ラ ッ キ ン グ ス イ ッ チ ( 2 次 ル ー プ )
1 次 ル ー プ を 常 に 自 動 に し ま す 。
2 次 ル ー プ が 自 動 で カ ス ケ ー ド 設 定 の 時 、
1 次 ル ー プ が 自 動 ( 外 部 帰 還 ス イ ッ チ
O F F ) に な り ま す 。
30
4 . 3 . 2 比 率 制 御
・ ・ ・ ・ 2 つ の プ ロ セ ス 変 数 が 、 設 定 し た 比 率 に な る よ う に 制 御 す る 方 式 で す 。( 1 ) 概 説
・ ・ ・ ・ 比 率 制 御 の ル ー プ 例( 2 ) 機 能
2 次 S P = 比 率 × 1 次 P V
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
比率設定
1次 2次
PVPV
SP
MV
FIC
MV
基準側流量
追従側流量
31
( 4 ) 操 作 説 明
・ 1 次 ル ー プ ( 比 率 設 定 ) は 常 に 自 動 に し て お き ま す 。
・ 定 値 制 御 と 比 率 制 御 の 切 換 は 、 2 次 ル ー プ の C / L 切 換 ス イ ッ チ で 行 い ま す 。
( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 4 1 次 ル ー プ に 比 率 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録
0 3 1 0 2 1 2 次 ル ー プ 用 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
2 4 0 2 2 5 C A S 接 続 端 子 を 1 次 ル ー プ M V に 指 定
8 1 1 0 9 5 シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク
1 1 1 3 0 0 0 0 S T ス テ ッ プ 0 0
1 2 0 1 8 0 0 3 I N G 8 0 - 0 3 シ ス テ ム 内 部 ス イ ッ チ ( 常 に O N )
1 3 0 7 0 2 1 1 O T A / M 切 換 ス イ ッ チ ( 1 次 ル ー プ )
1 次 ル ー プ を 常 に 自 動 に し ま す 。
32
4 . 3 . 3 プ ロ グ ラ ム 制 御
・ ・ ・ ・ あ ら か じ め 決 め ら れ た 時 間 プ ロ グ ラ ム に し た が っ て 設 定 値 を 変 化 さ せ( 1 ) 概 説
て 制 御 し ま す 。
・ ・ ・ ・ プ ロ グ ラ ム 制 御 ル ー プ の 例( 2 ) 機 能
(3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
33
( 4 ) 操 作 説 明
(5) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 1 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
2 4 7 2 2 1 C A S 接 続 端 子 ( プ ロ グ ラ ム 設 定 X 0 )
5 3 0 . 0 0 プ リ セ ッ ト 設 定 値
7 2 1 0 6 9 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録
1 2 0 初 期 値 A 0 ( % )
1 3 2 . 0 0 傾 斜 率 K 1 ( % / C 1 )
1 4 0 K 1 の 時 間 単 位 C 1 ( 秒 )
1 5 5 0 . 0 0 中 間 保 定 値 A 1 ( % )
1 6 2 0 中 間 保 定 時 間 T 1
1 7 0 T 1 の 時 間 単 位 P 1 ( 秒 )
1 8 - 2 . 0 0 傾 斜 率 K 2 ( % / C 2 )
1 9 0 K 2 の 時 間 単 位 C 2 ( 秒 )
2 0 0 中 間 保 定 値 A 2 ( % )
2 1 0 中 間 保 定 時 間 T 2
2 2 0 T 2 の 時 間 単 位 P 2 ( 秒 )
2 3 0 傾 斜 率 K 3 ( % / C 3 )
8 1 1 0 9 5 シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 1 3 0 0 0 1 S T ス テ ッ プ 0 1 ( リ セ ッ ト 状 態 )
1 2 1 0 0 1 0 1 O F D O 接 点 完 了 ラ ン プ O F F
1 3 0 9 0 2 0 8 O N プ リ セ ッ ト 値 切 換 ス イ ッ チ プ リ セ ッ ト 状 態
1 4 1 0 0 2 0 3 O F C / L 切 換 ス イ ッ チ L O C A L 状 態
1 5 1 0 7 2 0 1 O F プ ロ グ ラ ム 設 定 動 作 ス イ ッ チ O F F
34
1 6 0 1 0 1 1 1 I N C O S O N
1 7 1 3 0 0 0 2 S T ス テ ッ プ 0 2 ( プ ロ グ ラ ム 制 御 状 態 )
1 8 1 0 0 2 0 8 O F プ リ セ ッ ト 値 切 換 ス イ ッ チ A U T O 状 態
1 9 0 9 0 2 0 3 O N C / L 切 換 ス イ ッ チ C A S C A D E 状 態
2 0 0 9 7 2 0 1 O N プ ロ グ ラ ム 設 定 動 作 ス イ ッ チ O N
2 1 0 1 7 2 1 1 I N プ ロ グ ラ ム 設 定 最 終 段 到 達
2 2 1 3 0 0 0 3 S T ス テ ッ プ 0 3 ( プ ロ グ ラ ム 制 御 完 了 状 態 )
2 3 0 9 0 1 0 1 O N D O 接 点 完 了 ラ ン プ O N
2 4 0 9 0 2 0 8 O N プ リ セ ッ ト 値 切 換 ス イ ッ チ プ リ セ ッ ト 状 態
2 5 1 0 0 2 0 3 O F C / L 切 換 ス イ ッ チ L O C A L 状 態
2 6 1 0 7 2 0 1 O F プ ロ グ ラ ム 設 定 動 作 ス イ ッ チ O F F
2 7 0 2 0 1 1 1 N I C O S O F F
2 8 1 2 0 0 0 1 B R ス テ ッ プ 0 1 に 戻 る
( 6 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 解 説
S T E P 0 1 S T E P 0 1 リ セ ッ ト 状 態
・ 完 了 ラ ン プ O F F
・ 調 節 出 力 プ リ セ ッ ト 状 態 ( 出 力 0 % )
・ プ ロ グ ラ ム 設 定 動 作 ス イ ッ チ O F F
C O S O N
STE P 0 2 S T E P 0 2 プ ロ グ ラ ム 制 御 状 態
・ 調 節 出 力 A U T O 状 態
( プ リ セ ッ ト ス イ ッ チ O F F )
・ プ ロ グ ラ ム 設 定 動 作 ス イ ッ チ O N
最 終 段 プ ロ グ ラ ム 設 定 最 終 段 到 達
STE P 0 3 S T E P 0 3 プ ロ グ ラ ム 制 御 完 了 状 態
・ 完 了 ラ ン プ O N
・ 調 節 出 力 プ リ セ ッ ト 状 態 ( 出 力 0 % )
・ プ ロ グ ラ ム 設 定 動 作 ス イ ッ チ O F F
C O S O F F
ST E P 0 1へ 分 岐
35
4 . 3 . 4 オ ー バ ー ラ イ ド 制 御
・ ・ ・ ・ 2 個 の 制 御 ル ー プ が 1 個 の 操 作 端 を 使 っ て 制 御 す る 方 法 で す 。( 1 ) 概 説
外 部 帰 還 ( 出 力 ト ラ ッ キ ン グ ) 機 能 の 典 型 的 な 用 途 で す 。
・ ・ ・ ・ オ ー バ ー ラ イ ド 制 御 の 例( 2 ) 機 能
・ タ ン ク の 温 度 制 御 が 主 目 的 で す 。
・ 蒸 気 流 量 が 設 定 値 を オ ー バ ー し な い よ う に 、 F I C が 動 き ま す 。
・ T I C が 制 御 権 を 持 っ て い る と き は 、 T I C の 出 力 は F I C を 通 過 す る の み で す 。
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
36
( 4 ) 動 作 説 明
T I C と F I C の 偏 差 を 比 較 し 、 偏 差 の 大 き い 方 が 制 御 権 を 握 り ま す 。 た だ し 、 F I C
ル ー プ の A / M 切 換 ス イ ッ チ が M A N の と き は 、 T I C が 外 部 帰 還 状 態 に な り ま す 。
( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 1 次 ル ー プ 用 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
5 6 0 3 2 5 外 部 帰 還 接 続 端 子 ( 2 次 ル ー プ M V )
0 3 1 0 2 2 2 次 ル ー プ 用 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
5 6 0 2 2 5 外 部 帰 還 接 続 端 子 ( 1 次 ル ー プ M V )
3 0 1 0 7 7 偏 差 警 報 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 3 1 2 1 X 1 接 続 端 子 ( 1 次 ル ー プ の 偏 差 出 力 絶 対 値 )
1 2 3 2 2 1 X 2 接 続 端 子 ( 2 次 ル ー プ の 偏 差 出 力 絶 対 値 )
1 3 0 . 0 0 偏 差 上 限 設 定 値 ( % )
1 5 0 . 0 0 ヒ ス テ リ シ ス 設 定 値 ( % )
3 1 1 0 5 5 絶 対 値 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 2 3 X 1 接 続 端 子 ( 1 次 ル ー プ の 偏 差 出 力 )
3 2 1 0 5 5 絶 対 値 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 3 2 3 X 1 接 続 端 子 ( 2 次 ル ー プ の 偏 差 出 力 )
8 1 1 0 9 5 シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 1 3 0 0 0 0 S T ス テ ッ プ 0 0
1 2 0 1 8 0 0 3 I N G 8 0 - 0 3 シ ス テ ム 内 部 ス イ ッ チ ( 常 に O N )
1 3 0 7 0 2 1 1 O T A / M 切 換 ス イ ッ チ ( 1 次 ル ー プ )
1 4 0 2 0 3 1 1 N I A / M 切 換 ス イ ッ チ ( 2 次 ル ー プ )
1 5 0 5 3 0 1 1 O R 偏 差 上 限 警 報 出 力 ( T I C の 偏 差 < F I C の 偏 差 )
1 6 0 7 0 2 1 0 O T G 0 2 - 1 0 外 部 帰 還 ス イ ッ チ ( 1 次 ル ー プ )
1 7 0 8 0 3 1 0 N O G 0 3 - 1 0 外 部 帰 還 ス イ ッ チ ( 2 次 ル ー プ )
37
1 次 ル ー プ は 、 常 に A U T O に し ま す 。
1 次 ル ー プ 外 部 帰 還 ス イ ッ チ
2 次 ル ー プ 外 部 帰 還 ス イ ッ チ
1 次 ル ー プ の 外 部 帰 還 ス イ ッ チ と 2 次 ル ー プ の 外 部 帰 還 ス イ ッ チ が 、 同 時 に O N に
な ら な い よ う に 操 作 し て い ま す 。
38
4 . 3 . 5 P D / P I D 切 換 制 御
・ ・ ・ ・ 偏 差 が 大 の と き は P D 制 御 を 行 い 、 偏 差 が 小 に な る と P I D 制 御 に 切( 1 ) 概 説
換 え る こ と に よ り 、 リ セ ッ ト ・ ワ イ ン ド ア ッ プ 現 象 ( 偏 差 が 長 時 間 続
い た と き に 積 分 動 作 に よ り 引 き 起 こ さ れ る オ ー バ ー シ ュ ー ト ) を 避 け
る 制 御 方 式 で す 。
・ ・ ・ ・ バ ッ チ 式 反 応 槽 に お け る 昇 温 制 御 の 例( 2 ) 機 能
※ 制 御 機 能 の ポ イ ン ト
・ 偏 差 が 大 の と き P D 動 作 と な り 、 リ セ ッ ト ・ ワ イ ン ド ・ ア ッ プ を 防 ぎ ま す 。
・ 偏 差 が 小 に な る と 、 P I D 動 作 に な り ま す 。
・ P D と P I D の 値 は 、 個 別 に 設 定 し ま す 。
反応槽
水
蒸気
TIC TICPV PV
MVMV
1次 2次
SP
温水槽
39
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
G 0 2 : 調 節 ブ ロ ッ ク ( 1 次 ル ー プ 、 反 応 槽 内 温 度 )
G 0 3 : 調 節 ブ ロ ッ ク ( 2 次 ル ー プ 、 温 水 槽 内 温 度 )
G 3 0 : 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク ( 偏 差 検 出 用 )
G 3 1 : 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク ( P D 動 作 の と き の 手 動 リ セ ッ ト 用 )
G 3 2 : パ ラ メ ー タ 設 定 ブ ロ ッ ク ( P D 動 作 用 )
G 3 3 : パ ラ メ ー タ 設 定 ブ ロ ッ ク ( P I D 動 作 用 )
G 8 1 : シ ー ケ ン サ ・ ブ ロ ッ ク
[ パ ラ メ ー タ 設 定 ブ ロ ッ ク ご 使 用 時 の 注 意 ]
指 令 ス イ ッ チ ( S 1 、 S 2 ) は 必 ず シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク の ” O U T P U T S H O T ” 命 令A
を 使 用 し て 下 さ い 。
各 計 器 ブ ロ ッ ク の パ ラ メ ー タ 書 換 え 回 数 の 上 限 は 約 1 0 万 回 ( E E P R O M の 公 称 値 ) でB
す 。 こ の 回 数 は 、 例 え ば 1 時 間 に 1 回 パ ラ メ ー タ を 書 き 換 え る と 、 1 1 年 が 限 界 と い う こ
と に な り ま す 。 パ ラ メ ー タ 設 定 ブ ロ ッ ク を ご 使 用 に な る 場 合 は 、 こ の 点 を 十 分 ご 留 意 下 さ
い 。
PD 用パラメータ(G02へ)
PID用パラメータ(G02へ)PMS
PMS
SEQ
PVA
CTS
TIC TIC
G02 G03
G30
G31
G32
G33
G81
反応槽 温水槽
MV
PV
SP
AI
A/M
外部帰還
出力補償
偏差
出力補償
MV
PV
40
( 4 ) 動 作 説 明
・ 1 次 ル ー プ の 操 作 出 力 は 、 常 に 自 動 に し て お き ま す 。
・ 2 次 ル ー プ の 設 定 が 、 ロ ー カ ル 設 定 の と き は 、 1 次 ル ー プ に 外 部 帰 還 を か け て 、
温 水 槽 内 温 度 に 1 次 ル ー プ の M V を ト ラ ッ キ ン グ さ せ ま す 。 こ の 動 作 が あ れ ば 、
2 次 ル ー プ を カ ス ケ ー ド 設 定 に 切 換 え る と き バ ン プ し ま せ ん 。
( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 1 次 ル ー プ 用 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
4 8 1 加 算 形 出 力 補 償 ( 手 動 リ セ ッ ト 用 )
4 9 3 1 2 1 出 力 補 償 接 続 端 子 ( 手 動 リ セ ッ ト 用 )
5 6 0 1 2 1 外 部 帰 還 接 続 端 子 ( 2 次 ル ー プ P V )
0 3 1 0 2 2 2 次 ル ー プ 用 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
3 0 1 0 7 6 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 2 3 X 1 接 続 端 子 ( 1 次 ル ー プ 偏 差 出 力 )
1 3 設 定 値 下 限 設 定 値 ( % )
1 4 設 定 値 ヒ ス テ リ シ ス 設 定 値 ( % )
3 1 1 0 7 5 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 設 定 値 A 1 定 数 ( 手 動 リ セ ッ ト 値 )
3 2 1 0 7 9 パ ラ メ ー タ 設 定 ブ ロ ッ ク
1 1 0 2 4 2 G 1 出 力 接 続 先 ( 1 次 調 節 計 ブ ロ ッ ク の P B へ )
1 2 0 2 4 3 G 2 出 力 接 続 先 ( 1 次 調 節 計 ブ ロ ッ ク の T I へ )
1 3 0 2 4 4 G 3 出 力 接 続 先 ( 1 次 調 節 計 ブ ロ ッ ク の T D へ )
1 4 設 定 値 A 1 パ ラ メ ー タ ( P B )
1 5 0 A 2 パ ラ メ ー タ ( T I : I 動 作 な し を 設 定 )
1 6 設 定 値 A 3 パ ラ メ ー タ ( T D )
1次調節計
PD動作
1次調節計
PID動作
・PD動作のパラメータ送り付け(ワンショット)
・出力補償スイッチ ONで手動リセット可能
偏差が小 (設定値に近づいたとき)
偏差が大 (スタートアップのとき)
・PID動作のパラメータ送り付け(ワンショット)
・出力補償スイッチ OFF
41
3 3 1 0 7 9 パ ラ メ ー タ 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 4 2 G 1 出 力 接 続 先 ( 1 次 調 節 計 ブ ロ ッ ク の P B へ )
1 2 0 2 4 3 G 2 出 力 接 続 先 ( 1 次 調 節 計 ブ ロ ッ ク の T I へ )
1 3 0 2 4 4 G 3 出 力 接 続 先 ( 1 次 調 節 計 ブ ロ ッ ク の T D へ )
1 4 設 定 値 A 1 パ ラ メ ー タ ( P B )
1 5 設 定 値 A 2 パ ラ メ ー タ ( T I )
1 6 設 定 値 A 3 パ ラ メ ー タ ( T D )
8 1 1 0 9 5 シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 1 3 0 0 0 0 S T ス テ ッ プ 0 0
1 2 0 1 8 0 0 3 I N G 8 0 - 0 3 シ ス テ ム 内 部 ス イ ッ チ ( 常 に O N )
1 3 0 7 0 2 1 1 O T A / M 切 換 ス イ ッ チ ( 1 次 ル ー プ )
1 4 0 1 3 0 1 2 I N G 3 0 - 1 2 ( 偏 差 大 )
1 5 0 7 0 2 0 7 O T G 0 2 - 0 7 出 力 補 償 ス イ ッ チ ( 1 次 ル ー プ )
1 6 1 1 3 2 0 1 S H G 3 2 - 0 1 P D 用 パ ラ メ ー タ を 送 付
1 7 0 2 3 0 1 2 N I G 3 0 - 1 2 ( 偏 差 小 )
1 8 1 1 3 3 0 1 S H G 3 3 - 0 1 P I D 用 パ ラ メ ー タ を 送 付
1 9 0 2 0 3 0 3 N I C / L 切 換 ス イ ッ チ ( 2 次 ル ー プ )
2 0 0 7 0 2 1 0 O T G 0 2 - 1 0 外 部 帰 還 ス イ ッ チ ( 1 次 ル ー プ )
1 次 ル ー プ は 常 に A U T O に し て お き ま す 。
P D 動 作 の と き 、 手 動 リ セ ツ ト を 生 か し ま す 。
P D パ ラ メ ー タ を 送 り 付 け ま す 。
P I D パ ラ メ ー タ を 送 り 付 け ま す 。
2 次 ル ー プ が ロ ー カ ル 設 定 の と き 、 一 次 ル ー プ の
外 部 帰 還 ス イ ッ チ を O N に し ま す 。
( 6 ) パ ラ メ ー タ の 設 定 方 法
・ P I D 動 作 : 通 常 の P I D の 決 め 方 に よ り 決 定 し て 下 さ い 。
・ P D 動 作 : P I D の 場 合 に 比 べ て 、 P B は や や 小 、 T D は や や 大 に 。
・ 手 動 リ セ ッ ト : 偏 差 = ” 0 ” の と き 、 M V 値 と 等 し く 。
・ 偏 差 設 定 値 と ヒ ス テ リ シ ス : 上 記 パ ラ メ ー タ と 合 わ せ て 、 リ セ ッ ト ・ ワ イ ン ド
ア ッ プ が 小 さ く 、 立 上 り が 早 く な る よ う な 値 に 設 定 し ま す 。
1次A/MG80-03
G30-12
(負偏差大)
出力補償
G32-01
G30-12
(負偏差小)G33-01
2次C/L G02-10
42
4 . 3 . 6 バ ッ チ P I D 制 御
・ ・ ・ ・ 初 め は 操 作 出 力 最 大 で 昇 温 さ せ て 、 偏 差 が 設 定 幅 に 入 っ た と き 、 操 作( 1 ) 概 説
出 力 を 予 測 さ れ る バ ラ ン ス 値 に 一 旦 設 定 し 、 そ の 後 P I D 動 作 を 行 う
方 法 で す 。 こ の 方 法 は 、 早 い 立 ち 上 が り が 得 ら れ て 、 し か も 積 分 動 作 に
よ る オ ー バ ー シ ュ ー ト が 避 け ら れ る 代 表 的 な 制 御 方 式 で す 。
・ ・ ・ ・ バ ッ チ 式 反 応 槽 に お け る 昇 温 制 御 の 例( 2 ) 機 能
※ 制 御 機 能 の ポ イ ン ト
・ 偏 差 設 定 値 、 出 力 値 お よ び P I D 設 定 値 は 、 実 運 転 結 果 に よ り 決 定 し ま す 。
・ 設 定 値 を 見 つ け る こ と が 比 較 的 容 易 な の で 、 こ の 方 式 は 多 数 採 用 さ れ て い ま す 。
反応槽
水
蒸気
TIC TICPV PV
MVMV
1次 2次
SP
温水槽
43
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
G 0 2 : 調 節 ブ ロ ッ ク ( 1 次 ル ー プ 用 )
G 0 3 : 調 節 ブ ロ ッ ク ( 2 次 ル ー プ 用 )
G 3 0 : 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク ( 偏 差 検 出 用 )
G 3 1 : 入 力 選 択 ブ ロ ッ ク
G 3 2 : 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク ( 出 力 1 お よ び 出 力 2 )
G 8 1 : シ ー ケ ン サ ・ ブ ロ ッ ク
( 4 ) 動 作 説 明
①
①
TIC TICPV
AI
MVPV
MV
G02 G03
PV
A/M
外部帰還
偏差
X1
X2
反応槽 温水槽
SEQ
INSCTS
PVA
G81
G31G32
G30
SP
44
( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 1 次 ル ー プ 用 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
5 6 3 1 2 1 外 部 帰 還 接 続 端 子 ( 入 力 選 択 出 力 )
0 3 1 0 2 2 2 次 ル ー プ 用 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
3 0 1 0 7 6 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 2 3 X 1 接 続 端 子 ( 1 次 ル ー プ 偏 差 出 力 )
1 2 設 定 値 上 限 設 定 値 ・ ・ ・ 偏 差 設 定 1 用
1 3 設 定 値 下 限 設 定 値 ・ ・ ・ 偏 差 設 定 2 用
1 4 設 定 値 ヒ ス テ リ シ ス 設 定 値
3 1 1 0 7 2 入 力 選 択 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 3 2 2 1 X 1 接 続 端 子 ( 定 数 選 択 出 力 )
1 2 0 1 2 1 X 2 接 続 端 子 ( 2 次 ル ー プ P V )
3 2 1 0 7 5 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 設 定 値 A 1 定 数 ・ ・ ・ 出 力 1
1 2 設 定 値 A 2 定 数 ・ ・ ・ 出 力 2
8 1 1 0 9 5 シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 1 3 0 0 0 0 S T ス テ ッ プ 0 0
1 2 0 1 8 0 0 3 I N G 8 0 - 0 3 シ ス テ ム 内 部 ス イ ッ チ ( 常 に O N )
1 3 0 7 0 2 1 1 O T A / M 切 換 ス イ ッ チ ( 1 次 ル ー プ )
1 4 0 2 0 3 0 3 N I C / L 切 換 ス イ ッ チ ( 2 次 ル ー プ )
1 5 0 6 3 0 1 1 N R G 3 0 - 1 1 ( 偏 差 設 定 値 1 )
1 6 0 7 0 2 1 0 O T G 0 2 - 1 0 外 部 帰 還 ス イ ッ チ ( 1 次 ル ー プ )
1 7 0 2 0 3 0 3 N I C / L 切 換 ス イ ッ チ ( 2 次 ル ー プ )
1 8 0 7 3 1 0 1 O T G 3 1 - 0 1 ( P V を 選 択 )
1 9 0 1 3 0 1 2 I N G 3 0 - 1 2 ( 偏 差 設 定 値 2 )
2 0 0 7 3 2 0 1 O T G 3 2 - 0 1 ( 出 力 2 設 定 値 選 択 )
( 6 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 説 明
1 次 ル ー プ は 常 に A U T O に し て お き ま す 。
2 次 ル ー プ が ロ ー カ ル 設 定 の と き 、 ま た は
偏 差 設 定 1 の 幅 外 の と き は 1 次 ル ー プ を 外 部
帰 還 状 態 と し ま す 。
2 次 ル ー プ が ロ ー カ ル 設 定 の と き 、
X 2 ( P V ) を 選 択 し ま す 。
偏 差 設 定 2 の 幅 内 の と き 、 出 力 2 を 選 択 し ま
す 。
45
4 . 3 . 7 非 線 形 P I D 制 御
・ ・ ・ ・ 測 定 値 が 設 定 値 に 近 い と き に 、 偏 差 量 に 係 数 を 乗 じ て ゲ イ ン を 下 げ る( 1 ) 概 説
制 御 方 式 で す 。
・ ・ ・ ・ 中 和 制 御 ル ー プ に お け る 非 線 形 制 御 の 例( 2 ) 機 能
中 和 制 御 に お い て は 、 P H 7 付 近 の 中 和 滴 定 特 性 に お け る ゲ イ ン が 極 め て 高 い た め 、 少
量 の 中 和 液 を 操 作 し な い と 行 き 過 ぎ が 生 じ ま す 。 一 方 、 P H が 中 和 点 か ら 大 き く は ず れ て
い る と き は 、 多 量 の 中 和 液 を 操 作 す る 必 要 が あ り ま す 。 こ の た め 、 偏 差 入 力 に 非 線 形 演 算
を 加 え て 、 ル ー プ ゲ イ ン を 一 定 に し ま す 。
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
46
( 4 ) 動 作 説 明
K 1 : ゲ イ ン ( 1 . 0 0 に 設 定 )
K 2 : 非 線 形 ゲ イ ン ( 0 ~ 1 . 0 0 )
K 3 : ゲ イ ン ( 1 . 0 0 に 設 定 )
A 1 : 折 れ 点 設 定 値 ( 0 ~ 1 0 0 . 0 0 % )
( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
3 7 1 入 力 補 償 ス イ ッ チ あ り
3 8 3 入 力 補 償 形 式 置 換 形
3 9 3 0 2 1 入 力 補 償 接 続 端 子 ( 非 線 形 演 算 ブ ロ ッ ク 出 力 )
3 0 1 0 5 6 非 線 形 演 算 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 2 3 X 1 接 続 端 子 ( 入 力 補 償 用 偏 差 出 力 )
1 2 1 . 0 0 K 1 ゲ イ ン
1 3 設 定 値 K 2 非 線 形 ゲ イ ン ( プ ロ セ ス に 合 わ せ て 設 定 )
1 4 1 . 0 0 K 3 ゲ イ ン
1 5 設 定 値 A 1 折 れ 点 設 定 値 ( プ ロ セ ス に 合 わ せ て 設 定 )
47
4 . 3 . 8 ギ ャ ッ プ ・ フ ロ ー テ ィ ン グ P I 制 御
・ ・ ・ ・ 非 線 形 P I D 制 御 の 変 形 例 で 、 非 線 形 ゲ イ ン を ” 0 ” に し ま す 。( 1 ) 概 説
・ ・ ・ ・ ス チ ー ム ・ ハ ン マ ー の 供 給 蒸 気 圧 力 制 御 の 例( 2 ) 機 能
ス チ ー ム ・ ハ ン マ ー の 蒸 気 消 費 量 は ピ ス ト ン の 往 復 に よ っ て 脈 動 し ま す 。 こ れ に よ る
圧 力 変 動 を そ の ま ま 制 御 す る と 燃 料 流 量 に 無 用 の 変 動 を 与 え る た め 、 あ る 変 動 幅 の 間 で
は 、 弁 が 動 か な い よ う に 制 御 し ま す 。
( 3 ) 動 作 説 明
(4) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
非 線 形 P I D 制 御 ( 前 項 ) の G 3 0 、 I T E M 1 3 の D A T A を ” 0 ” に し ま す 。
ボ イ ラ
蒸気
燃料
PIC
スチーム・ハンマー
①
②時間
X0
X1
①
②
入力偏差
非線形演算ブロックの出力非線形演算ブロックの入出力特性
48
4 . 3 . 9 比 例 制 御
・ ・ ・ ・ P I D 制 御 か ら 積 分 動 作 と 微 分 動 作 を 削 除 し 、 か わ り に 手 動 リ セ ッ ト( 1 ) 概 説
機 能 を つ け 加 え た も の で す 。 制 御 結 果 に あ る 程 度 の 偏 差 を 許 容 す る と 、
操 作 出 力 に サ イ ク リ ン グ が 生 じ ま せ ん 。
・ ・ ・ ・ タ ン ク 液 面 制 御 の 例( 2 ) 機 能
例 と し て 、 比 例 帯 5 0 % の と き の 設 定 値 、 手 動 リ セ ッ ト 値 お よ び 操 作 出 力 の 相 互 関 係 を
下 図 に 示 し ま す 。
RA
LIC
出力0%(弁開度0%)
出力100%(弁開度100%)
PV
MV
49
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
(4) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
4 2 設 定 値 比 例 帯
4 3 0 積 分 時 間 ( 0 の と き 積 分 動 作 無 し )
4 4 0 微 分 時 間 ( 0 の と き 微 分 動 作 無 し )
4 7 1 出 力 補 償 ス イ ッ チ あ り
4 8 1 出 力 補 償 形 式 加 算 形
4 9 3 0 2 1 出 力 補 償 接 続 端 子 ( 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク 出 力 )
3 0 1 0 7 5 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 設 定 値 A 1 定 数 ( 手 動 リ セ ッ ト 値 )
50
4 . 3 . 1 0 非 線 形 比 例 制 御
・ ・ ・ ・ 非 線 形 演 算 を 施 し た 比 例 制 御 で 、 タ ン ク の バ ッ フ ァ 効 果 を 十 分 に 発 揮( 1 ) 概 説
さ せ る た め の レ ベ ル 制 御 に 使 用 さ れ ま す 。
・ ・ ・ ・ タ ン ク レ ベ ル 制 御 の 例( 2 ) 機 能
プ ロ セ ス 1 が 半 連 続 操 作 を 行 っ て い て 、 周 期 的 に タ ン ク 流 入 液 が 停 止 す る 場 合 に 、 タ ン
ク 内 の 液 量 を 変 化 さ せ て プ ロ セ ス 2 に 送 る 流 量 を 平 均 化 さ せ る 操 作 が 必 要 に な り ま す 。
こ の と き タ ン ク レ ベ ル の 上 限 近 く で は 、 急 激 に 弁 を 開 い て オ ー バ ー フ ロ ー を 防 ぎ 、 下 限 近
く で は 弁 を 閉 じ て ポ ン プ の 空 転 を 避 け る 必 要 も あ り ま す 。
さ ら に 、 レ ベ ル 設 定 値 が タ ン ク の 入 口 / 出 口 流 量 の バ ラ ン ス 値 に な る よ う に 、 手 動 リ セ
ッ ト 機 能 も 用 意 し ま す 。
プロセス1 プロセス2
PV
MV
LIC
タンク
ポンプ
操作出力
タンクレベル10 50 100
0
100
50
〔設定例〕
51
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
(4) 操 作 説 明
・ G 0 2 : L I C の 設 定 値 は 、 バ ラ ン ス ・ レ ベ ル と し ま す 。 置 換 形 の 出 力 補 償 を
行 う た め 、 P I D 調 節 機 能 は 使 用 し ま せ ん 。
・ G 3 0 : 非 線 形 ブ ロ ッ ク に よ り 、 タ ン ク 上 部 と 下 部 の レ ベ ル 制 御 域 お よ び タ ン ク
中 部 の バ ッ フ ァ 域 の 比 例 制 御 特 性 を 設 定 し ま す 。
・ G 3 1 : 加 減 算 ブ ロ ッ ク に よ り 、 非 線 形 ブ ロ ッ ク 出 力 と 定 数 ブ ロ ッ ク の バ ラ ン ス 弁
開 度 を 加 減 算 し G 0 2 の 出 力 補 償 接 続 端 子 に 加 え ま す 。
・ G 3 2 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク に よ り 、 バ ラ ン ス 時 の 弁 開 度 を 設 定 し ま す 。 L I C の 2
次 側 に F I C の ル ー プ が カ ス ケ ー ド 制 御 さ れ て い る 場 合 は 、 バ ラ ン ス 時 の
流 量 を 直 接 設 定 で き ま す 。 こ の 方 式 は 、 タ ン ク が 直 列 に 複 数 個 接 続 さ れ て
い る プ ロ セ ス に お い て 、 バ ラ ン ス ・ レ ベ ル に お け る バ ラ ン ス ・ 流 量 を 一 括
設 定 す る と き に 極 め て 有 効 で す 。
バッファ域 レベル制御域レベル制御域
MV値
0
0 +-
レベル偏差
傾斜は非線形ブロックにより設定します。
定数選択ブロックのA1を変更する事により移動
します。
バランス弁開度A
LIC
NLN
ADS CTS
G02
G30
G31 G32
PV
MV
偏差
出 力 補 償
(置換形)
52
( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
4 7 1 出 力 補 償 ス イ ッ チ あ り
4 8 3 出 力 補 償 形 式 置 換 形
4 9 3 1 2 1 出 力 補 償 接 続 端 子 ( 加 減 算 ブ ロ ッ ク 出 力 )
3 0 1 0 5 6 非 線 形 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 2 3 X 1 接 続 端 子 ( L I C 偏 差 出 力 )
1 2 設 定 値 K 1 ゲ イ ン
1 3 設 定 値 K 2 非 線 形 ゲ イ ン
1 4 設 定 値 K 3 ゲ イ ン
1 5 設 定 値 A 1 折 れ 点 設 定 値
3 1 1 0 5 1 加 減 算 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 3 0 2 1 X 1 接 続 端 子 ( 非 線 形 ブ ロ ッ ク 出 力 )
1 2 3 2 2 1 X 2 接 続 端 子 ( 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク 出 力 )
3 2 1 0 7 5 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 設 定 値 A 1 定 数 ( バ ラ ン ス 弁 開 度 A )
53
4 . 3 . 1 1 可 変 P I D 制 御
・ ・ ・ ・ 測 定 レ ン ジ の 切 換 、 操 作 端 切 換 ま た は プ ロ グ ラ ム ・ ス テ ッ プ の 進 行 等( 1 ) 概 説
に よ る ル ー プ 特 性 の 変 化 に 対 応 し て 、 P I D パ ラ メ ー タ を 自 動 的 に 変
更 す る 制 御 方 式 で す 。
・ ・ ・ ・ 温 度 制 御 に お け る 可 変 P I D 制 御 の 例( 2 ) 機 能
(3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
炉
PV
MV
TIC
設定温度範囲(3ゾーン)毎に
PIDパラメータが異る場合です。
燃料
PV
MV
TIC
G02
G30
SEQ
G81
PMS
G31 G32 G33
PVA
PMS PMS
カレントSP
上下限警報
パラメータ設定
54
( 4 ) 操 作 説 明
T I C の 設 定 値 を 取 出 し て 、 G 3 0 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク の 入 力 と し ま す 。 上 下 限
警 報 ブ ロ ッ ク の 上 限 設 定 値 と 下 限 設 定 値 に よ り 、 設 定 範 囲 を 3 ゾ ー ン に 分 割 し ま す 。
こ の 3 ゾ ー ン と パ ラ メ ー タ 設 定 ブ ロ ッ ク を そ れ ぞ れ 対 応 さ せ ま す 。 な お 上 下 限 警 報
値 に は 、 ヒ ス テ リ シ ス を 設 定 し て 、 バ タ ツ キ を 防 ぎ ま す 。
( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
3 0 1 0 7 6 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 2 2 X 1 接 続 端 子 ( 調 節 ブ ロ ッ ク カ レ ン ト S P )
1 2 設 定 値 A 1 上 限 設 定 値
1 3 設 定 値 A 2 下 限 設 定 値
1 4 設 定 値 A 3 ヒ ス テ リ シ ス
3 1 1 0 7 9 パ ラ メ ー タ 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 4 2 P B 設 定 値 の 送 り 付 け 先
1 2 0 2 4 3 T I 設 定 値 の 送 り 付 け 先
1 3 0 2 4 4 T D 設 定 値 の 送 り 付 け 先
1 4 設 定 値 下 限 以 下 の P B 設 定 値
1 5 設 定 値 下 限 以 下 の T I 設 定 値
1 6 設 定 値 下 限 以 下 の T D 設 定 値
3 2 1 0 7 9 パ ラ メ ー タ 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 4 2 P B 設 定 値 の 送 り 付 け 先
1 2 0 2 4 3 T I 設 定 値 の 送 り 付 け 先
1 3 0 2 4 4 T D 設 定 値 の 送 り 付 け 先
1 4 設 定 値 下 限 と 上 限 の 間 の P B 設 定 値
1 5 設 定 値 下 限 と 上 限 の 間 の T I 設 定 値
1 6 設 定 値 下 限 と 上 限 の 間 の T D 設 定 値
3 3 1 0 7 9 パ ラ メ ー タ 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 4 2 P B 設 定 値 の 送 り 付 け 先
1 2 0 2 4 3 T I 設 定 値 の 送 り 付 け 先
1 3 0 2 4 4 T D 設 定 値 の 送 り 付 け 先
1 4 設 定 値 上 限 以 上 の P B 設 定 値
1 5 設 定 値 上 限 以 上 の T I 設 定 値
55
1 6 設 定 値 上 限 以 上 の T D 設 定 値
8 1 1 0 9 5 シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 1 3 0 0 0 0 S T ス テ ッ プ 0 0
1 2 0 1 3 0 1 2 I N G 3 0 - 1 2 下 限 警 報 時
1 3 1 1 3 1 0 1 S H G 3 1 - 0 1 G 3 1 の P I D 設 定 値 送 付
1 4 0 2 3 0 1 1 N I G 3 0 - 1 1 非 下 限 警 報 で あ り
1 5 0 4 3 0 1 2 N A G 3 0 - 1 2 非 上 限 警 報 の 時
1 6 1 1 3 2 0 1 S H G 3 2 - 0 1 G 3 2 の P I D 設 定 値 送 付
1 7 0 1 3 0 1 1 I N G 3 0 - 1 1 上 限 警 報 時
1 8 1 1 3 3 0 1 S H G 3 3 - 0 1 G 3 3 の P I D 設 定 値 送 付
( 6 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 解 説
下 限 警 報 以 下 の と き
G 3 1 の パ ラ メ ー タ を 送 り 付 け ま す 。
下 限 と 上 限 の 間 の と き
G 3 2 の パ ラ メ ー タ を 送 り 付 け ま す 。
上 限 以 上 の と き
G 3 3 の パ ラ メ ー タ を 送 り 付 け ま す 。
56
4 . 3 . 1 2 サ ン プ ル 値 制 御
・ ・ ・ ・ 測 定 値 が サ ン プ ル 値 で あ る 場 合 に 、 積 分 動 作 と 出 力 ホ ー ル ド 機 能 を 使 っ( 1 ) 概 説
て 制 御 す る 方 法 で す 。 ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ の よ う な 間 欠 測 定 の 分 析 計 を
検 出 部 と す る 場 合 や 、 む だ 時 間 の 大 き い プ ロ セ ス に 適 用 さ れ ま す 。
・ ・ ・ ・ ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ に よ る E N D P O I N T 制 御 の 例( 2 ) 機 能
・ 同 期 信 号 O N か ら t 秒 間 、 積 分 動 作 を 行 い 、 そ の 後 M V を ホ ー ル ド し ま す 。 P V が 変 化
し て 安 定 し た 後 に ホ ー ル ド を 解 く の で 、 デ ジ タ ル P I D 制 御 の 出 力 バ ン プ レ ス 処 理 に よ
り 比 例 動 作 分 の 出 力 は あ り ま せ ん 。 1 回 当 た り の M V の 操 作 量 は 、 比 例 帯 と 積 分 時 間 と
の 組 合 せ に よ り 決 ま り ま す 。
ガスクロの
同期信号
t t t t t t
MV
SP
PV
SP PV
タイム・チャート
時間
時間
時間
57
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
(4) 動 作 説 明
(5) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
3 0 1 0 9 1 タ イ マ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 1 0 設 定 時 間 ( t 設 定 )
1 2 0 時 間 単 位 ( 秒 )
3 1 1 0 9 3 内 部 ス イ ッ チ ブ ロ ッ ク 登 録
8 1 1 0 9 5 シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 1 3 0 0 0 0 S T ス テ ッ プ 0 0
出 力
ホールド
出 力
I 動 作
出力ホールドスイッチ ON
同期信号 ON
タイマ t秒完了
タイマG30動作
I動作で出力が変化
出力ホールドスイッチ OFF
58
1 2 0 1 0 1 1 1 I N D I ( 同 期 信 号 )
1 3 1 1 3 1 0 1 S H 内 部 ス イ ッ チ ( 入 力 信 号 の ワ ン シ ョ ッ ト 化 )
1 4 0 1 3 1 0 1 I N 内 部 ス イ ッ チ
1 5 0 9 3 0 0 1 O N G 3 0 - 0 1 タ イ マ 動 作 ス イ ッ チ O N
1 6 1 0 0 2 0 9 O F G 0 2 - 0 9 出 力 ホ ー ル ド ス イ ッ チ O F F
1 7 0 1 3 0 1 1 I N G 3 0 - 1 1 タ イ マ 完 了 接 点 O N
1 8 1 0 3 0 0 1 O F G 3 0 - 0 1 タ イ マ 動 作 ス イ ッ チ O F F
1 9 0 9 0 2 0 9 O N G 0 2 - 0 9 出 力 ホ ー ル ド ス イ ッ チ O N
( 6 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 解 説
同 期 信 号 を ワ ン シ ョ ッ ト 化
タ イ マ O N
制 御 出 力 ホ ー ル ド 解 除 ( I 動 作 )
タ イ マ O F F
制 御 出 力 ホ ー ル ド
( 7 ) パ ラ メ ー タ の 設 定 方 法
・ P B ・ T I / t を 大 き く す る と ル ー プ ゲ イ ン が 低 下 し ま す 。 プ ロ セ ス を よ く 観 察
し て 、 出 力 が サ イ ク リ ン グ を 起 こ さ な い 値 に 設 定 し ま す 。
・ T D は ” 0 ” に し ま す 。
・ t は ” 1 0 秒 ” に し ま す 。
59
4 . 3 . 1 3 む だ 時 間 補 償 制 御
・ ・ ・ ・ む だ 時 間 の 大 き な プ ロ セ ス で 、 か つ む だ 時 間 が あ ま り 変 化 し な い と き( 1 ) 概 説
に 使 用 さ れ る 制 御 方 法 で す 。
・ ・ ・ ・ 乾 燥 機 の 出 口 水 分 制 御 の 例( 2 ) 機 能
送 風 量 を 変 え る と 一 定 時 間 後 に ゆ っ く り と 水 分 計 の 検 出 値 が 変 化 す る プ ロ セ ス で す 。
こ の よ う な プ ロ セ ス に お い て P I D 制 御 を 行 う と 、 プ ロ セ ス の む だ 時 間 の た め に 、
ハ ン チ ン グ を 起 こ し や す く な り ま す 。 こ の プ ロ セ ス 特 性 を ス テ ッ プ 応 答 で 求 め 、 プ ロ セ
ス の 伝 達 関 数 を む だ 時 間 と 一 次 遅 れ で 近 似 す る と 次 の よ う に な り ま す 。
L T
K出力
入力
Ke-Ls
1+Ts
入力 出力
L:むだ時間
T:時定数
プロセスの動特性 プロセスの伝達関数
時間
時間
60
こ の む だ 時 間 L が P I D 制 御 の 制 御 性 を 悪 く す る の で 、 む だ 時 間 補 償 ブ ロ ッ ク を 用 い
て フ ィ ー ド バ ッ ク 入 力 か ら 補 償 量 を 差 し 引 く 事 に よ り 、 制 御 性 を 改 善 す る こ と が で き ま
す 。
* 原 理 ・ ・ ・ ・ P I D 出 力 ( M V ) か ら 偏 差 入 力 ( e ) ま で の 演 算 は 次 の 通 り で 、 閉 ル ー
プ 内 に む だ 時 間 の 項 ( e ) が な く な り ま す 。- L s
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
61
( 4 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
3 7 1 入 力 補 償 ス イ ッ チ あ り
3 8 1 入 力 補 償 形 式 加 算 形 ( 調 節 動 作 が 正 動 作 の 時 は 減 算 形 入 力
補 償 を 行 い ま す 。 )
3 9 3 1 2 1 入 力 補 償 接 続 端 子
3 0 1 0 6 7 む だ 時 間 補 償 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 2 5 X 1 接 続 端 子 ( 調 節 ブ ロ ッ ク M V )
1 2 設 定 値 T C : 時 定 数
1 3 設 定 値 H : サ ン プ リ ン グ 周 期
1 4 8 N : サ ン プ ル 数 む だ 時 間 = H ・ N
3 1 1 0 5 1 加 減 算 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 3 0 2 1 X 1 接 続 端 子 ( む だ 時 間 補 償 ブ ロ ッ ク 出 力 )
1 4 設 定 値 K 1 : ゲ イ ン
* 定 数 の 設 定 方 法 ・ ・ ・ ・ む だ 時 間 、 時 定 数 お よ び ゲ イ ン は 、 プ ロ セ ス と 全 く 同 じ に
し ま す 。 M V を 手 動 に し て ス テ ッ プ 状 の 変 化 を プ ロ セ ス に
与 え 、 P V の 変 化 か ら 、 こ れ ら の 定 数 を 求 め ま す 。
・ む だ 時 間 L = H ・ N ( N = 8 に し て 、 H の 値 を 決 め ま す 。 )
62
4 . 3 . 1 4 オ ン オ フ 制 御
・ ・ ・ ・ 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク を 使 用 し て 、 オ ン オ フ 制 御 ま た は イ ン タ ー ロ ッ ク( 1 ) 概 説
を 行 い ま す 。
・ ・ ・ ・ 各 種 の 使 用 例( 2 ) 機 能
( ① の 例 )( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
TC
T
蒸気
①温度制御の例
M
L
LS
②撹拌機の空転防止インターロックの例
LIC LC
フィード 水
エバポレータ
フィードが停止して、レベルが下限に達する
と水を供給して、最低レベルを保ちます。
③タンクレベルの最低位保証制御の例
63
・ ・ ・ ・ 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク は 、 2 点 分 の 設 定 値 を 持 ち 、 接 点 の バ タ 付 き( 4 ) 動 作 説 明
を 防 ぐ た め の ヒ ス テ リ シ ス 設 定 値 が あ り ま す 。
・ O N : P V が 増 加 し て 設 定 値 A 1 以 上 に な っ た と き 。
・ O F F : P V が 減 少 し て A 1 - A 3 以 下 に な っ た と き 。
( ① の 例 )( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
3 0 1 0 7 6 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 1 2 1 X 1 接 続 端 子 ( フ ィ ー ル ド 端 子 P V )
1 2 設 定 値 A 1 : 上 限 設 定 値
1 3 設 定 値 A 2 : 下 限 設 定 値
1 4 設 定 値 A 3 : ヒ ス テ リ シ ス 設 定 値
8 1 1 0 9 5 シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 3 0 1 1 N I G 3 0 - 1 1 上 限 警 報 出 力 O F F 時
1 2 0 7 0 1 0 1 O T D O ( フ ィ ー ル ド 端 子 ) 弁 が 開
64
4 . 3 . 1 5 時 間 比 例 式 オ ン オ フ 制 御
・ ・ ・ ・ オ ン オ フ 制 御 の 操 作 端 を 使 っ て 、 P I D 制 御 を 行 う と き に 採 用 さ れ る( 1 ) 概 説
方 式 で 、 制 御 出 力 信 号 に 比 例 し て 、 一 定 周 期 内 で の O N の 時 間 を 比 例
さ せ ま す 。 ま た 、 こ の 方 式 は 、 P H 制 御 等 で 弁 の レ ン ジ ア ビ リ テ ィ を
広 げ る た め 、 全 閉 近 く で 弁 を O N / O F F さ せ る と き に も 使 わ れ ま す 。
・ ・ ・ ・ ニ ク ロ ム 線 ヒ ー タ ー に よ る 温 度 制 御 の 例( 2 ) 機 能
一 定 周 期 で O N / O F F を 繰 り 返 す 接 点 出 力 の O N 時 間 を 制 御 出 力 に 比 例 さ せ る と 、
出 力 の 時 間 平 均 値 が 制 御 出 力 値 に 比 例 し ま す 。
( 3 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図
PV
MV
TIC
G02
DVA
G30
QNT
G31
CTS
G32
SEQ
G81
X1X2
偏差警報 積算 定数選択
DO
65
( 4 ) 動 作 説 明
・ 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク と 積 算 ブ ロ ッ ク の 組 合 せ で 、 一 定 勾 配 で 増 加 す る ア ナ ロ グ 信 号 を
作 り ま す 。
・ こ の 信 号 は 1 0 0 ( % ) で リ セ ッ ト さ れ 、 ” 0 ” か ら 再 び 増 加 を 始 め ま す 。
・ こ れ と T I C の 制 御 出 力 値 M V と を 偏 差 警 報 ブ ロ ッ ク で 比 較 し ま す 。
( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
3 0 1 0 7 7 偏 差 警 報 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 3 1 2 1 X 1 接 続 端 子 ( 積 算 ブ ロ ッ ク 積 算 値 出 力 )
1 2 0 2 2 5 X 2 接 続 端 子 ( 調 節 ブ ロ ッ ク M V )
1 3 0 A 1 : 偏 差 上 限 設 定 値
1 5 0 A 3 : ヒ ス テ リ シ ス 設 定 値
3 1 1 0 6 8 積 算 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 3 2 2 1 X 1 接 続 端 子 ( 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク 出 力 )
1 3 100 0 0 . 0 0 X O : 積 算 率 ( 入 力 1 0 0 % の と き 、 6 0 秒 周 期 に な る よ う
に 設 定 し た 例 )
1 4 1 C : 時 間 単 位 ( 分 )
3 2 1 0 7 5 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 1 0 0 . 0 0 A 1 : 定 数
8 1 1 0 9 5 シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 1 3 0 0 0 0 S T ス テ ッ プ 0 0
1 2 0 2 3 0 1 1 N I G 3 0 - 1 1 偏 差 上 限 警 報 出 力 O F F 時
1 3 0 7 0 1 0 1 O T D O ( フ ィ ー ル ド 端 子 ) 出 力 O N
一定周期 一定周期一定周期
積算ブロック出力
ヒータ接点
MV
時間
時間
66
4 . 3 . 1 6 ル ー プ ゲ イ ン 補 償 制 御
概 説 ・ ・ ・ ・ ル ー プ ゲ イ ン は 、 プ ロ セ ス の 条 件 や 調 節 弁 の 開 度 に よ っ て 変 わ り ま す 。
ル ー プ ゲ イ ン 補 償 制 御 は 、 こ れ を 自 動 的 に 一 定 に し て 制 御 性 を 最 適 に 保 つ も の
で す 。
( 1 ) 設 定 値 変 化 に よ る ル ー プ ゲ イ ン 変 化 の 補 償
・ ・ ・ ・ 流 量 制 御 ル ー プ が カ ス ケ ー ド 制 御 さ れ て い る 例① 機 能
比 率 制 御 の 2 次 側 ル ー プ で も
同 様 の 現 象 が 発 生 す る こ と が
あ り ま す 。 ま た 、 定 値 制 御 の
場 合 で も 、 設 定 値 を 大 幅 に 動
か す 場 合 に 発 生 し ま す 。
F I C ル ー プ の 設 定 値 が 変 化 す る と 、 調 節 弁 の 実 効 特 性 が ノ ン リ ニ ア の と き 、 ル ー プ ゲ
イ ン が 変 化 す る の を 折 れ 線 リ ニ ア ラ イ ザ ブ ロ ッ ク で 補 償 し ま す 。
* 制 御 ブ ロ ッ ク 図
折線関数 f(X)
TIC FIC
1次 2次
67
② ブ ロ ッ ク 結 線 図
③ コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
4 7 1 出 力 補 償 ス イ ッ チ あ り
4 8 3 出 力 補 償 形 式 置 換 形
4 9 7 2 2 1 出 力 補 償 接 続 端 子 ( 折 れ 線 リ ニ ア ラ イ ザ ブ ロ ッ ク 出 力 )
7 2 1 0 5 8 折 れ 線 リ ニ ア ラ イ ザ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 2 2 4 X 1 接 続 端 子 ( 調 節 ブ ロ ッ ク 被 出 力 補 償 信 号 )
2 1 設 定 値 A 1 ( 入 力 1 )
2 2 設 定 値 B 1 ( 出 力 1 )
・ ・ ・
・ ・ ・ リ ニ ア ラ イ ズ デ ー タ
・ ・ ・
・ ・ ・
3 6 設 定 値 B 8 ( 出 力 8 )
* リ ニ ア ラ イ ズ ・ デ ー タ の 決 め 方
ま ず 弁 を 手 動 操 作 し て 、 弁 開 度 と 流 量 の 関 係 を 表 す 弁 の 実 効 特 性 曲 線 を 作 り ま す 。
次 に 、 弁 開 度 軸 を 8 分 割 ( 不 均 等 で も 可 ) し て 、 0 % に 近 い 点 ( A 1 ) か ら 勾 配 ( ゲ イ
ン ) を 読 み 取 り 、 そ の 逆 数 の 勾 配 を 求 め て 、 0 % に 交 わ る 直 線 を 引 き B 1 点 を 求 め ま す 。
同 様 に A 2 点 の 勾 配 の 逆 数 を 求 め て 、 B 1 点 に 交 わ る 直 線 を 引 き B 2 点 を 決 め ま す 。
こ の よ う に し て B 8 点 ま で 求 め て 、 折 れ 線 リ ニ ア ラ イ ザ ブ ロ ッ ク の リ ニ ア ラ イ ズ デ ー タ
と し ま す 。
68
( 2 ) プ ロ セ ス の ゲ イ ン 変 化 に よ る ル ー プ ゲ イ ン 変 化 の 補 償
・ ・ ・ ・ 回 転 数 を 変 え る ブ ロ ア 出 口 の 流 量 調 節 ル ー プ の 例① 機 能
回 転 速 度 が 変 わ る と F I C ル ー プ ゲ イ ン が 変 わ る た め 、 回 転 速 度 信 号 で ゲ イ ン が 一 定
に な る よ う に 補 償 し ま す 。
② ブ ロ ッ ク 結 線 図
HC FIC
f(X)
回転速度
設 定
ブロア
69
③ コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
3 7 1 入 力 補 償 ス イ ッ チ あ り
3 8 3 入 力 補 償 形 式 置 換 形
3 9 3 0 2 1 入 力 補 償 接 続 端 子 ( 乗 算 ブ ロ ッ ク 出 力 )
3 0 1 0 5 2 乗 算 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 7 2 2 1 X 1 接 続 端 子 ( 折 れ 線 リ ニ ア ラ イ ザ ブ ロ ッ ク 出 力 )
1 2 0 2 2 3 X 2 接 続 端 子 ( 調 節 ブ ロ ッ ク 偏 差 出 力 )
1 3 1 K 1 : ゲ イ ン
7 2 1 0 5 8 折 れ 線 リ ニ ア ラ イ ザ ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 1 2 2 X 1 接 続 端 子 ( フ ィ ー ル ド 端 子 A I )
* リ ニ ア ラ イ ズ デ ー タ の 決 め 方
入 力 ( ゲ イ ン 変 化 要 因 ) の レ ン ジ 内 で 、 最 低 ゲ イ ン の と き の 出 力 を 1 0 0 % と し 、
そ の 他 の 入 力 値 に お い て は 、 ゲ イ ン の 逆 数 を 関 数 ( リ ニ ア ラ イ ズ デ ー タ ) と し ま す 。
入力(ゲイン変化要因)
ゲイン
関数
ゲインと関数の乗算値が1に
なるように関数を決めます。
70
4 . 3 . 1 7 フ ィ ー ド ・ フ ォ ワ ー ド 制 御
概 説 ・ ・ ・ ・ 外 乱 の 要 因 を 検 出 し 、 そ の 影 響 が 測 定 値 に 表 れ る 前 に 操 作 変 数 ( M V ) を 変
え て 外 乱 に よ る 影 響 を 少 な く し ま す 。 カ ス ケ ー ド 制 御 が 外 乱 の 要 因 を 2 次 ル
ー プ で 制 御 す る の に 対 し 、 フ ィ ー ド ・ フ ォ ワ ー ド 制 御 で は 、 外 乱 に よ る 予 測
値 を M V に 与 え る と こ ろ が 大 き な 相 違 点 で す 。
( 1 ) 加 減 算 形 フ ィ ー ド ・ フ ォ ワ ー ド 制 御
・ ・ ・ ・ ボ イ ラ ー の 圧 力 制 御 ル ー プ の 例① 機 能
ボ イ ラ ー の 圧 力 制 御 ( マ ス タ ー 制 御 ) に お け る 主 な 外 乱 は 主 蒸 気 流 量 の 変 化 で す 。 こ の
流 量 を 検 出 し 、 P I C の 制 御 出 力 へ 加 え ま す 。
② ブ ロ ッ ク 結 線 図
蒸気
燃料
PIC
1次
FIC
2次
kX
ボイラー
進み演算 加算
LED ADS
G30 G31
PIC
G02
PV
PV
AI
MV
出力補償
圧力蒸気流量
FIC
G03
流量
71
③ 演 算 内 容
こ の 例 で は 、 フ ィ ー ド ・ フ ォ ワ ー ド 信 号 ( 蒸 気 流 量 ) に 不 完 全 微 分 係 数 を 乗 じ て 、
加 算 形 出 力 補 償 を 行 っ て い ま す 。
X 0 = K 1 ・ X 1 + K 2 ・ ( 1 / 1 + T s ) ・ X 1
( L E D )
( A D S )
た だ し K 1 = - K 2
④ コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
4 7 1 出 力 補 償 ス イ ッ チ あ り
4 8 1 出 力 補 償 形 式 加 算 形
4 9 3 1 2 1 出 力 補 償 接 続 端 子 ( 加 減 算 ブ ロ ッ ク 出 力 )
0 3 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
2 4 0 2 2 5 C A S 接 続 端 子 ( 1 次 ル ー プ M V )
3 0 1 0 6 5 進 み 演 算 ブ ロ ッ ク ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 1 2 2 X 1 接 続 端 子 ( フ ィ ー ル ド 端 子 A I )
1 2 設 定 値 T : 時 定 数
3 1 1 0 5 1 加 減 算 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 1 2 2 X 1 接 続 端 子 ( フ ィ ー ル ド 端 子 A I : G 3 0 と 同 じ )
1 2 3 0 2 1 X 2 接 続 端 子 ( 進 み 演 算 ブ ロ ッ ク 出 力 )
1 4 設 定 値 K 1 : ゲ イ ン
1 5 設 定 値 K 2 : ゲ イ ン
1 7 0 A 0 : バ イ ア ス
・ ・ ・ ・ 試 運 転 に よ り 、 下 記 の 値 を 決 定 し ま す 。* 定 数 の 設 定 方 法
・ T : 制 御 ル ー プ の 応 答 速 度 の 5 倍 く ら い 。
・ K 1 , K 2 : P V の 変 動 が 最 も 小 さ く な る よ う に 決 め ま す 。 大 き す ぎ る と 逆 応 答 に
な り ま す 。
72
( 2 ) 乗 除 算 形 フ ィ ー ド ・ フ ォ ワ ー ド 制 御
・ ・ ・ ・ P H 制 御 の 例① 機 能
供 給 液 流 量 と 定 量 ポ ン プ 供 給 量 を 比 率 制 御 し 、 そ の 比 率 を P H C 出 力 で 変 え て P H 制 御
を 行 い ま す 。 定 量 ポ ン プ の か わ り に F I C ル ー プ を 使 用 す る 場 合 も 同 じ で す 。
② ブ ロ ッ ク 結 線 図
73
③ コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 要 点
G R O U P I T E M D A T A 説 明
0 2 1 0 2 2 調 節 ブ ロ ッ ク 登 録
4 7 1 出 力 補 償 ス イ ッ チ あ り
4 8 3 出 力 補 償 形 式 置 換 形
4 9 3 0 2 1 出 力 補 償 接 続 端 子 ( 乗 算 ブ ロ ッ ク 出 力 )
3 0 1 0 5 2 乗 算 ブ ロ ッ ク 登 録
1 1 0 1 2 2 X 1 接 続 端 子 ( フ ィ ー ル ド 端 子 A I )
1 2 0 2 2 4 X 2 接 続 端 子 ( 調 節 ブ ロ ッ ク 被 出 力 補 償 信 号 )
1 3 1 K 1 : ゲ イ ン
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