(57)【要約】【課題】  操作員の操作ミスや入力ミスにより制御変数を誤って設定入力したとしても故障や損傷を防止できる信頼性の高い制御装置を得ることである。【解決手段】  制御部４は、制御対象機器１が出力するプロセス値を検出する検出部２で検出されたプロセス値帰還量とその目標値との偏差を求める比較部３で得られた偏差に基づいてプロセス値が目標値と一致するように制御関数に基づいて制御演算を行い制御信号を出力する制御関数演算手段４１と、制御関数演算手段の制御関数における制御変数を設定変更してから一定時間内にプロセス値帰還量があらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに前記制御変数を設定変更前の値に自動的に戻す制御変数修正手段４２とを備え、操作部５は、制御部４の制御関数演算手段４１で得られた制御信号に基づいて制御対象機器１に操作量を加える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象機器が出力するプロセス値を検出する検出部と、前記検出部で検出されたプロセス値帰還量とその目標値との偏差を求める比較部と、前記比較部で得られた偏差に基づいて制御信号を演算する制御部と、前記制御部で得られた制御信号に基づいて前記制御対象機器に操作量を加える操作部とを備えた制御装置において、前記制御部は、前記比較部で得られた偏差に基づいてプロセス値が目標値と一致するように制御関数に基づいて制御演算を行い制御信号を出力する制御関数演算手段と、前記制御関数演算手段の制御関数における制御変数を設定変更してから一定時間内に前記プロセス値帰還量があらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに前記制御変数を設定変更前の値に自動的に戻す制御変数修正手段とを備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御変数修正手段は、前記プロセス値帰還量に代えて、前記比較部で得られた偏差、前記制御部で得られた制御信号、前記操作部から前記制御対象機器に加えられる操作量のうちのあらかじめ定められた少なくとも一つが、前記制御変数を設定変更してから一定時間内に、あらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに前記制御変数を設定変更前の値に自動的に戻すことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御変数修正手段は、前記制御変数を設定変更した際の前記制御変数の変化率を制限する変化率制限手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の制御装置。
【請求項４】
前記変化率制限手段は、増方向の変化率と減方向の変化率とを個別に設定可能としたことを特徴とする請求項３記載の制御装置。
【請求項５】
前記変化率制限手段は、前記制御変数の設定変更する際の変化率と前記制御変数を設定変更前の値に戻す際の変化率とを個別に設定可能としたことを特徴とする請求項３記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御変数修正手段は、前記プロセス値、前記比較部で得られた偏差、前記制御部で得られた制御信号、前記操作部から前記制御対象機器に加えられる操作量のうちの複数が、前記制御変数を設定変更してから一定時間内に、あらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに前記制御変数を設定変更前の値に自動的に戻すことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御変数修正手段は、あらかじめ定められた許容範囲に代えて、あらかじめ定められた許容変化率を越えたときに前記制御変数を設定変更前の値に自動的に戻すことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御変数修正手段は、前記制御対象機器の運転状態の相違によって前記許容範囲または前記許容変化率を変化させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一記載の制御装置。
【請求項９】
前記制御変数修正手段は、前記制御変数が設定変更前の値に自動的に戻したことを告知出力する警報出力手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象機器が出力するプロセス値が目標値と一致するように制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、制御装置は、制御対象機器が出力するプロセス値を検出し、検出したプロセス値帰還量とその目標値との偏差を求め、その偏差に基づいて制御信号を演算し、その制御信号に基づいて制御対象機器に操作量を加えて、制御対象機器が出力するプロセス値が目標値と一致するように制御する。
【０００３】
このような制御装置においては、制御対象機器の出力するプロセス値を目標値に安定に制御するために複数の制御変数を有している。制御変数は制御対象機器の運転中に設定変更を行う場合がある。この場合、操作員の操作ミスや入力ミスにより誤った制御変数の設定変更を行う可能性があるので、制御対象機器を運転中に制御変数の設定変更を行う場合は、プロセス値等を注意深く監視しながら慎重に行う必要がある。
【０００４】
応答速度が速い制御系では、制御対象機器の出力するプロセス値の変化が速く、操作員が制御変数の設定ミスに気が付いて修正する時間的な裕度がない場合がある。そこで、操作員の制御変数の設定変更時の操作ミスや入力ミスを防ぐ手段がとられている。このような制御装置としては、設定器の出力にリミッタをかけ、制御変数に数値制限を行うものがある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２７７９７号公報（図１、［００２０］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、制御変数をあらかじめ定めた数値範囲に制限するだけでは、すべての制御変数に対応できない場合がある。例えば、あらかじめ制御変数の数値範囲を予測できない場合や制御対象機器の運転状態によって数値範囲が変化する場合は、制御変数の設定変更時の操作ミスや入力ミスを防ぐことができない。制御変数の設定変更に操作ミスや入力ミスがあると、制御系が異常動作を起こし制御対象機器や制御装置を損傷する危険性がある。
【０００６】
本発明の目的は、操作員の操作ミスや入力ミスにより制御変数を誤って設定入力したとしても故障や損傷を防止できる信頼性の高い制御装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明に係わる制御装置は、制御対象機器が出力するプロセス値を検出する検出部と、前記検出部で検出されたプロセス値帰還量とその目標値との偏差を求める比較部と、前記比較部で得られた偏差に基づいて制御信号を演算する制御部と、前記制御部で得られた制御信号に基づいて前記制御対象機器に操作量を加える操作部とを備えた制御装置において、前記制御部は、前記比較部で得られた偏差に基づいてプロセス値が目標値と一致するように制御関数に基づいて制御演算を行い制御信号を出力する制御関数演算手段と、前記制御関数演算手段の制御関数における制御変数を設定変更してから一定時間内に前記プロセス値帰還量があらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに前記制御変数を設定変更前の値に自動的に戻す制御変数修正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明に係わる制御装置は、請求項１の発明において、前記制御変数修正手段は、前記プロセス値帰還量に代えて、前記比較部で得られた偏差、前記制御部で得られた制御信号、前記操作部から前記制御対象機器に加えられる操作量のうちのあらかじめ定められた少なくとも一つが、前記制御変数を設定変更してから一定時間内に、あらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに前記制御変数を設定変更前の値に自動的に戻すことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明に係わる制御装置は、請求項１または２の発明において、前記制御変数修正手段は、前記制御変数を設定変更した際の前記制御変数の変化率を制限する変化率制限手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明に係わる制御装置は、請求項３の発明において、前記変化率制限手段は、増方向の変化率と減方向の変化率とを個別に設定可能としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明に係わる制御装置は、請求項３の発明において、前記変化率制限手段は、前記制御変数の設定変更する際の変化率と前記制御変数を設定変更前の値に戻す際の変化率とを個別に設定可能としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明に係わる制御装置は、請求項１の発明において、前記プロセス値、前記比較部で得られた偏差、前記制御部で得られた制御信号、前記操作部から前記制御対象機器に加えられる操作量のうちの複数が、前記制御変数を設定変更してから一定時間内に、あらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに前記制御変数を設定変更前の値に自動的に戻すことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明に係わる制御装置は、請求項１ないし６のいずれか一の発明において、前記制御変数修正手段は、あらかじめ定められた許容範囲に代えて、あらかじめ定められた許容変化率を越えたときに前記制御変数を設定変更前の値に自動的に戻すことを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明に係わる制御装置は、請求項１ないし７のいずれか一記載の発明において、前記制御変数修正手段は、前記制御対象機器の運転状態の相違によって前記許容範囲または前記許容変化率を変化させることを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明に係わる制御装置は、請求項１ないし８のいずれか一の発明において、前記制御変数修正手段は、前記制御変数が設定変更前の値に自動的に戻したことを告知出力する警報出力手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、制御変数を誤って設定入力しても、プロセス値帰還量、比較部で得られた偏差、制御部で得られた制御信号、操作部から制御対象機器に加えられる操作量が上限値以上または下限値以下になることを防ぐことができるので、信頼性の高い制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係わる制御装置のブロック構成図である。第１の実施の形態に係わる制御装置は、制御対象機器１が出力するプロセス値ＰＶと比例したプロセス値帰還量ＰＳを出力する検出部２と、プロセス値の目標値ＲＶとプロセス値帰還量ＰＳとの差を演算して偏差ＥＳを出力する比較部３と、偏差ＥＳを制御演算して制御信号ＣＳを出力する制御部４と、制御信号ＣＳを操作量ＤＶに変換する操作部５とを有し、
制御部４は偏差ＥＳを制御演算して制御信号ＣＳを出力する制御関数演算手段４１と、制御関数演算手段４１に制御パラメータＣＰを与える制御変数修正手段４２とから構成されている。制御変数修正手段４２には制御変数設定変更値ＣＶとプロセス値帰還量ＰＳとが入力され、操作部５は制御部４の制御関数演算手段４１の制御信号ＣＳに基づいて操作量ＤＶにより制御対象機器１を操作する。
【００１８】
すなわち、制御対象機器１のプロセス値ＰＶは検出部２で検出され、プロセス値帰還量ＰＳとして比較部３に入力される。比較部３は検出部２で検出されたプロセス値帰還量ＰＳとその目標値ＲＶとの偏差ＥＳを求め、制御部４の制御関数演算手段４１に入力される。一方、検出部２で検出されたプロセス値帰還量ＰＳは制御部４の制御変数修正手段４２に入力される。
【００１９】
制御部４の制御関数演算手段４１は、比較部３で得られた偏差ＥＳに基づいてプロセス値ＰＶが目標値ＲＶと一致するように制御関数に基づいて制御演算を行い制御信号ＣＳを操作部５に出力する。また、制御変数修正手段４２はプロセス値帰還量ＰＳを入力するとともに、制御関数演算手段４１の制御関数における制御変数設定変更値ＣＶを入力し、制御パラメータＣＰを制御関数演算手段４１に出力するものであり、制御関数演算手段４１の制御関数における制御変数を設定変更してから一定時間内に、プロセス値帰還量ＰＳがあらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに、制御変数を設定変更前の値に自動的に戻すものである。操作部５は、制御部４の制御関数演算手段４１で得られた制御信号ＣＳに基づいて制御対象機器１に操作量ＤＶを加えプロセス値ＰＶを変化させる。
【００２０】
図２は本発明の第１の実施の形態における制御変数修正手段４２のブロック構成図である。制御変数修正手段４２の状態変化検出手段４２Ａは制御変数設定変更値ＣＶを入力して状態変化信号Ｘ１を出力するものであり、制御変数設定変更値ＣＶを設定変更したときにあらかじめ定められた一定時間だけ状態変化信号Ｘ１をオン状態にするものである。限界値判定手段４２Ｂは、プロセス値帰還量ＰＳと上限値ＵＬと下限値ＬＬとを入力して限界信号Ｘ２を出力するものであり、プロセス値帰還量ＰＳが上限値ＵＬ以上または下限値ＬＬ以下になったときに限界信号Ｘ２をオン状態にするものである。論理積演算手段４２Ｃは状態変化信号Ｘ１と限界信号Ｘ２との論理積である限定信号Ｘ３を出力するものである。レジスタ４２Ｄは制御変数設定変更値ＣＶを入力して制御パラメータＣＰを出力するものであり、制御変数設定変更値ＣＶを設定変更したときに設定変更前の値を記憶しておき、限定信号Ｘ３がオン状態になると制御変数設定変更値ＣＶを設定変更前の値に戻すものである。
【００２１】
ここで、制御関数演算手段４１には、制御パラメータＣＰ以外にも図示省略の複数の制御パラメータを有しており、プロセス値ＰＶを安定に制御するようにそれぞれの制御パラメータが設定されている。このように、第１の実施の形態においては、目標値ＲＶとプロセス値帰還量ＰＳとの偏差ＥＳに対して、制御変数修正手段４２で得られる制御パラメータＣＰに基づいて制御演算を行い制御信号ＣＳを得る。そして、制御信号ＣＳを操作量ＤＶに変換して制御対象機器１を操作する。従って、制御変数修正手段４２で修正された制御パラメータＣＰにより、プロセス値ＰＶは目標値ＲＶとプロセス値帰還量ＰＳによって定まる値に制御される。
【００２２】
図３は、第１の実施の形態に係わる制御装置に対して制御変数設定変更値ＣＶを設定変更した際の通常時の動作説明図である。いま、時点ｔ１で制御変数設定変更値ＣＶを設定変更したとする。制御変数設定変更値ＣＶの変化と同時に制御パラメータＣＰも変化し、この制御パラメータＣＰの変化に基づいてプロセス値ＰＶおよびプロセス値帰還量ＰＳが変化する。
【００２３】
一方、制御変数修正手段４２では制御変数設定変更値ＣＶの設定変更と同時に状態変化信号Ｘ１がオン状態となり、あらかじめ定められた一定時間後の時点ｔ２で状態変化信号Ｘ１はオフ状態に戻る。プロセス値帰還量ＰＳの値は上限値ＵＬと下限値ＬＬとの範囲内にあるので、限界信号Ｘ２はオフ状態を継続する。そのため限定信号Ｘ３もオフ状態を継続する。限定信号Ｘ３がオフ状態であるため、制御変数設定変更値ＣＶの値は設定変更した値を保持する。
【００２４】
図４は、第１の実施の形態に係わる制御装置に対して制御変数設定変更値ＣＶを誤って過大に設定変更した際の動作説明図である。いま、時点ｔ１で制御変数設定変更値ＣＶを設定変更したとする。制御変数設定変更値ＣＶの変化と同時に制御パラメータＣＰも変化し、この制御パラメータＣＰの変化に基づいてプロセス値ＰＶおよびプロセス値帰還量ＰＳが変化する。一方、制御変数設定変更値ＣＶの設定変更と同時に状態変化信号Ｘ１がオン状態となり、あらかじめ定められた一定時間後の時点ｔ２で状態変化信号Ｘ１はオフ状態に戻る。
【００２５】
ここで、プロセス値帰還量ＰＳの値は制御変数設定変更値ＣＶを過大に設定変更したことにより上限値ＵＬを超えて上昇しようとするが、プロセス値帰還量ＰＳが上限値ＵＬを上回った時点ｔ３で限界信号Ｘ２がオン状態となり、そのため限定信号Ｘ３もオン状態となる。限定信号Ｘ３がオン状態になったため、制御変数設定変更値ＣＶの値は設定変更前の値に戻され、制御パラメータＣＰも設定変更前の値に戻る。制御パラメータＣＰが設定変更前の値に戻ったことにより、プロセス値ＰＶおよびプロセス値帰還量ＰＳも設定変更前の値に戻る。
【００２６】
以上の説明では、制御変数修正手段４２では一つの制御パラメータＣＰについて設定変更する場合について説明したが、複数の制御パラメータＣＰに対応して変更するようにしてもよい。また、複数の制御変数修正手段４２を設けてもよい。
【００２７】
第１の実施の形態によれば、制御変数設定変更値ＣＶを誤って設定変更してプロセス値ＰＶが異常値に制御されそうになっても、プロセス値帰還量ＰＳが上限値ＵＬ以上または下限値ＬＬ以下となった時点ｔ３で制御変数設定変更値ＣＶが設定変更前の値に戻されるので、プロセス値ＰＶを制御変数設定変更値ＣＶの設定変更前の状態に引き戻すことができる。これにより、信頼性の高い制御装置を提供することができる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態に係わる制御装置のブロック構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、制御部４の制御変数修正手段４２は、プロセス値帰還量ＰＳに代えて、操作部５から制御対象機器１に加えられる操作量を入力し、制御変数を設定変更してから一定時間内に、入力した操作量があらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに制御変数を設定変更前の値に自動的に戻すようにしたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００２９】
図５において、制御部４の制御変数修正手段４２の入力としてプロセス値帰還量ＰＳに代えて操作量ＤＶを入力している。制御変数修正手段４２は、操作部５からの操作量ＤＶを入力するとともに、制御関数演算手段４１の制御関数における制御変数設定変更値ＣＶを入力し、制御パラメータＣＰを制御関数演算手段４１に出力する。また、制御変数を設定変更してから一定時間内に、入力した操作量があらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに制御変数を設定変更前の値に自動的に戻す。
【００３０】
図６は、第２の実施の形態に係わる制御装置に対して制御変数設定変更値ＣＶを誤って過大に設定変更した際の動作説明図である。いま、時点ｔ１で制御変数設定変更値ＣＶを設定変更したとする。制御変数設定変更値ＣＶの変化と同時に操作量ＤＶの値は変化する。一方、制御変数設定変更値ＣＶの設定変更と同時に状態変化信号Ｘ１がオン状態となり、あらかじめ定められた一定時間後の時点ｔ２で状態変化信号Ｘ１はオフ状態に戻る。
【００３１】
ここで、操作量ＤＶの値は制御変数設定変更値ＣＶを過大に設定変更したことにより上限値ＵＬを超えて上昇しようとするが、操作量ＤＶが上限値ＵＬを上回った時点ｔ３で限界信号Ｘ２がオン状態となり、そのため限定信号Ｘ３もオン状態となる。限定信号Ｘ３がオン状態になったため、制御変数設定変更値ＣＶの値は設定変更前の値に戻され、制御パラメータＣＰも設定変更前の値に戻る。制御パラメータＣＰが設定変更前の値に戻ったことにより、操作量ＤＶも設定変更前の値に戻る。
【００３２】
以上の説明では、制御変数修正手段４２では一つの制御パラメータＣＰについて設定変更する場合について説明したが、複数の制御パラメータＣＰに対応して変更するようにしてもよい。また、複数の制御変数修正手段４２を設けてもよい。さらに、また、制御変数修正手段４２の限界値判定手段４２Ｂへの入力対象は、操作量ＤＶに代えて、制御系に存在する物理量、例えば制御信号ＣＳや偏差ＥＳを用いてもよい。
【００３３】
第２の実施の形態によれば、制御変数設定変更値ＣＶを誤って設定変更して操作量ＤＶが異常値に制御されそうになっても、操作量ＤＶが上限値ＵＬ以上または下限値ＬＬ以下となった時点ｔ３で制御変数設定変更値ＣＶが設定変更前の値に戻されるので、操作量ＤＶを制御変数設定変更値ＣＶの設定変更前の状態に引き戻すことができる。これにより、信頼性の高い制御装置を提供することができる。
【００３４】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段４２のブロック構成図である。この第３の実施の形態は、図２に示した第１の実施の形態の制御変数修正手段４２に対し、制御変数を設定変更した際の制御変数の変化率を制限する変化率制限手段４２Ｅを追加して設けたものである。図２と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３５】
図７において、制御変数修正手段４２のレジスタ４２Ｄの後段に変化率制限手段４２Ｅが追加して設けられている。変化率制限手段４２Ｅは、レジスタ４２Ｄが出力する制御変数レジスタ出力値ＣＸが変化したときに、その変化率を制限して制御パラメータＣＰをランプ状に変化させるものである。
【００３６】
図８は、第３の実施の形態に係わる制御装置に対して制御変数設定変更値ＣＶを誤って過大に設定変更した際の動作説明図である。いま、時点ｔ１で制御変数設定変更値ＣＶを設定変更したとする。制御変数設定変更値ＣＶの変化によって、制御パラメータＣＰが制御変数設定変更値ＣＶと同一の値になるまでランプ状に変化し、この制御パラメータＣＰの変化によってプロセス値ＰＶおよびプロセス値帰還量ＰＳが変化する。一方、制御変数設定変更値ＣＶの設定変更と同時に状態変化信号Ｘ１がオン状態となり、あらかじめ定められた一定時間後の時点ｔ２で状態変化信号Ｘ１はオフ状態に戻る。
【００３７】
プロセス値帰還量ＰＳは制御変数設定変更値ＣＶを過大に設定変更したことにより上限値ＵＬを超えて上昇しようとするが、プロセス値帰還量ＰＳが上限値ＵＬを上回った時点ｔ３で限界信号Ｘ２がオン状態となり、そのため限定信号Ｘ３もオン状態となる。限定信号Ｘ３がオン状態になったため、制御変数設定変更値ＣＶと制御変数レジスタ出力値ＣＸの値は設定変更前の値に戻され、制御パラメータＣＰが制御変数設定変更値ＣＶと同一の値になるまでランプ状に変化する。制御パラメータＣＰが設定変更前の値に戻ったことにより、プロセス値帰還量ＰＳも設定変更前の値に戻る。
【００３８】
以上の説明では、制御変数修正手段４２では一つの制御パラメータＣＰについて設定変更する場合について説明したが、複数の制御パラメータＣＰに対応して変更するようにしてもよい。また、複数の制御変数修正手段４２を設けてもよい。さらに、また、制御変数修正手段４２の限界値判定手段４２Ｂへの入力対象は、プロセス値帰還量ＰＳに代えて、制御系に存在する物理量、例えば操作量ＤＶや制御信号ＣＳや偏差ＥＳを用いてもよい。
【００３９】
第３の実施の形態によれば、制御変数設定変更値ＣＶを誤って設定変更してプロセス値ＰＶが異常値に制御されそうになっても、プロセス値帰還量ＰＳが上限値ＵＬ以上または下限値ＬＬ以下となった時点ｔ３で制御変数設定変更値ＣＶが設定変更前の値に戻されるので、プロセス値ＰＶを制御変数設定変更値ＣＶの設定変更前の状態に引き戻すことができる。また、制御変数設定変更値ＣＶを設定変更した時に制御パラメータＣＰをランプ状に変化するようにしたので、制御系を緩やかに動作させることができ、制御系の安定性を高めることができる。これにより、信頼性の高い制御装置を提供することができる。
【００４０】
（第４の実施の形態）
図９は、本発明の第４の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段４２のブロック構成図である。この第４の実施の形態は、図７に示した第３の実施の形態の制御変数修正手段４２に対し、変化率制限手段４２Ｅは、増方向の変化率ＵＲと減方向の変化率ＬＲとを個別に設定可能としたものである。図７と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４１】
変化率制限手段４２Ｅには、増側変化率制限値ＵＲと減側変化率制限値ＬＲとが入力されるようになっており、制御パラメータＣＰが増側に変化するときの変化率と、減側に変化するときの変化率とをそれぞれ個別に設定できるようになっている。
【００４２】
図１０は、第４の実施の形態に係わる制御装置に対して制御変数設定変更値ＣＶを誤って過大に設定変更した際の動作説明図である。いま、時点ｔ１で制御変数設定変更値ＣＶを設定変更したとする。制御変数設定変更値ＣＶの変化によって、制御パラメータＣＰが制御変数設定変更値ＣＶと同一の値になるまで増側変化率制限値ＵＲに従ってランプ状に変化し、この制御パラメータＣＰの変化によってプロセス値ＰＶおよびプロセス値帰還量ＰＳが変化する。一方、制御変数設定変更値ＣＶの設定変更と同時に状態変化信号Ｘ１がオン状態となり、あらかじめ定められた一定時間後の時点ｔ２で状態変化信号Ｘ１はオフ状態に戻る。
【００４３】
プロセス値帰還量ＰＳは制御変数設定変更値ＣＶを過大に設定変更したことにより上限値ＵＬを超えて上昇しようとするが、プロセス値帰還量ＰＳが上限値ＵＬを上回った時点ｔ３で限界信号Ｘ２がオン状態となり、そのため限定信号Ｘ３もオン状態となる。限定信号Ｘ３がオン状態になると、制御変数設定変更値ＣＶと制御変数レジスタ出力値ＣＸは設定変更前の値に戻され、制御パラメータＣＰが制御変数設定変更値ＣＶと同一の値になるまで減側変化率制限値ＬＲに基づく変化率でランプ状に変化する。
【００４４】
このように、制御変数設定変更値ＣＶを設定変更した際に制御パラメータＣＰをランプ状に変化するようにしたので、制御系を緩やかに動作させることができ、制御系の安定性を高めることができる。さらに、制御パラメータＣＰが増側に変化する時の変化率と減側に変化するときの変化率をそれぞれ個別に設定できるようにしたので、制御パラメータＣＰの変化方向に対する制御系の動作速度を変えることができる。
【００４５】
以上の説明では、制御変数修正手段４２では一つの制御パラメータＣＰについて設定変更する場合について説明したが、複数の制御パラメータＣＰに対応して変更するようにしてもよい。また、複数の制御変数修正手段４２を設けてもよい。さらに、また、制御変数修正手段４２の限界値判定手段４２Ｂへの入力対象は、プロセス値帰還量ＰＳに代えて、制御系に存在する物理量、例えば操作量ＤＶや制御信号ＣＳや偏差ＥＳを用いてもよい。
【００４６】
第４の実施の形態によれば、第３の実施の形態の効果に加え、制御変数設定変更値ＣＶを設定変更した際に制御パラメータＣＰをランプ状に変化するようにしたので、制御系を緩やかに動作させることができ、制御系の安定性を高めることができる。さらに、制御パラメータＣＰが増側に変化するときの変化率と減側に変化するときの変化率をそれぞれ個別に設定できるようにしたので、制御パラメータＣＰの変化方向に対する制御系の動作速度を変えることができる。すなわち、制御パラメータＣＰの変化方向に対する制御系の動作速度を変えることができることから、制御パラメータＣＰの変化方向に対する安全側の変化に対する制御系の動作を速めることで、より安全性の高い制御装置を提供することができる。
【００４７】
（第５の実施の形態）
図１１は、本発明の第５の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段４２のブロック構成図である。この第５の実施の形態は、図７に示した第３の実施の形態の制御変数修正手段４２に対し、変化率制限手段４２Ｅは、制御変数の設定変更する際の変化率ＸＲと、制御変数を設定変更前の値に戻す際の変化率ＹＲとを個別に設定可能としたものである。図７と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４８】
図１１において、変化率制限手段４２Ｅには、設定変更側変化率制限値ＸＲと設定戻し側変化率制限値ＹＲとを入力できるようになっており、制御変数設定変更値ＣＶを設定変更したときに制御パラメータＣＰが変化するときの変化率と、制御変数設定変更値ＣＶを設定変更前の値に戻すときに制御パラメータＣＰが変化するときの変化率をそれぞれ個別に設定できるようにしている。
【００４９】
以上の説明では、制御変数修正手段４２では一つの制御パラメータＣＰについて設定変更する場合について説明したが、複数の制御パラメータＣＰに対応して変更するようにしてもよい。また、複数の制御変数修正手段４２を設けてもよい。さらに、また、制御変数修正手段４２の限界値判定手段４２Ｂへの入力対象は、プロセス値帰還量ＰＳに代えて、制御系に存在する物理量、例えば操作量ＤＶや制御信号ＣＳや偏差ＥＳを用いてもよい。
【００５０】
第５の実施の形態によれば、第３の実施の形態の効果に加え、制御変数設定変更値ＣＶを設定変更したときの制御系の動作速度と、制御変数設定変更値ＣＶを設定変更前の値に戻すときの制御系の動作速度とを変えることができる。例えば、制御変数設定変更値ＣＶを設定変更したときよりも制御変数設定変更値ＣＶを設定変更前の値に戻すときの制御系の動作を速めることで、制御変数設定変更値ＣＶの誤設定による影響を速やかに引き戻すことができる。従って、より安全性の高い制御装置を提供することができる。
【００５１】
（第６の実施の形態）
図１２は、本発明の第６の実施の形態に係わる制御装置のブロック構成図である。この第６の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、制御部４の制御変数修正手段４２は、プロセス値帰還量ＰＳと操作部５から制御対象機器１に加えられる操作量ＤＶとを入力し、制御変数を設定変更してから一定時間内に、入力した操作量ＤＶまたはプロセス値帰還量ＰＳのうちのいずれかがあらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに制御変数を設定変更前の値に自動的に戻すようにしたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００５２】
図１２において、制御変数修正手段４２の入力としてプロセス値帰還量ＰＳに加えて操作量ＤＶが入力されている。制御変数修正手段４２は、プロセス値帰還量ＰＳに加えて、操作部５から制御対象機器１に加えられる操作量ＤＶとを入力する。そして、制御変数を設定変更してから一定時間内に、入力した操作量ＤＶまたはプロセス値帰還量ＰＳのうちのいずれかがあらかじめ定められた許容範囲を逸脱したときに制御変数を設定変更前の値に自動的に戻す。
【００５３】
図１３は、第６の実施の形態における制御変数修正手段４２のブロック構成図である。図２に示した第１の実施の形態に対し、限界値判定手段４２Ｆおよび論理和演算手段４２Ｇが追加して設けられている。限界値判定手段４２Ｆは、操作量ＤＶと第二段上限値ＵＬ２と第二段下限値ＬＬ２とを入力して限界信号Ｘ４を出力するものであり、操作量ＤＶが第二段上限値ＵＬ２以上または第二段下限値ＬＬ２以下になったときに限界信号Ｘ４をオン状態にするものである。論理和演算手段４２Ｇは、限界信号Ｘ２と限界信号Ｘ４との論理和である限界信号Ｘ５を出力するものである。そして、論理積演算手段４２Ｃは状態変化信号Ｘ１と限界信号Ｘ５との論理積である限定信号Ｘ３を出力するように構成されている。
【００５４】
以上の説明では、制御変数修正手段４２では一つの制御パラメータＣＰについて設定変更する場合について説明したが、複数の制御パラメータＣＰに対応して変更するようにしてもよい。また、複数の制御変数修正手段４２を設けてもよい。さらに、また、制御変数修正手段４２の限界値判定手段４２Ｆへの入力対象は、操作量ＤＶに代えて、制御系に存在する他の物理量、例えば制御信号ＣＳや偏差ＥＳを用いてもよい。さらに、複数の限界値判定手段４２Ｆを設け、制御変数修正手段４２の限界値判定を行う対象を、制御系に存在する他の物理量、例えば操作量ＤＶや制御信号ＣＳや偏差ＥＳの二つ以上の入力に対して限界値判定を行うことも可能である。
【００５５】
第６の実施の形態によれば、制御変数設定変更値ＣＶを誤って設定変更してプロセス値帰還量ＰＳまたは操作量ＤＶが異常値に制御されそうになっても、プロセス値帰還量ＰＳが上限値ＵＬ以上または下限値ＬＬ以下となった時点か、操作量ＤＶが第二段上限値ＵＬ２以上または第二段下限値ＬＬ２以下となった時点のいずれかで制御変数設定変更値ＣＶが設定変更前の値に戻されるので、プロセス値帰還量ＰＳと操作量ＤＶを制御変数設定変更値ＣＶの設定変更前の状態に引き戻すことができる。
【００５６】
（第７の実施の形態）
図１４は、本発明の第７の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段４２のブロック構成図である。この第７の実施の形態は、図２に示した第１の実施の形態の制御変数修正手段４２に対し、限界値判定手段４２Ｂに代えて変化率判定手段４２Ｈを設け、あらかじめ定められた許容変化率を越えたときに制御変数を設定変更前の値に自動的に戻すようにしたものである。図２と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００５７】
図１４において、制御変数修正手段４２を構成する限界値判定手段４２Ｂに代えて変化率判定部４２Ｈが設けられている。変化率判定部４２Ｈは、プロセス値帰還量ＰＳの変化率が変化率判定値ＲＬを超えたときに限界信号Ｘ２をオン状態にする。すなわち、制御変数修正手段４２は、制御変数の設定変更が行われて、プロセス値帰還量ＰＶがあらかじめ定められた許容変化率を越えたときに制御変数を設定変更前の値に自動的に戻す。従って、制御変数設定変更値ＣＶを誤って設定変更したとしてもプロセス値帰還量ＰＳの変化率が変化率判定値ＲＬを超えることを防ぐことができる。
【００５８】
以上の説明では、制御変数修正手段４２では一つの制御パラメータＣＰについて設定変更する場合について説明したが、複数の制御パラメータＣＰに対応して変更するようにしてもよい。また、複数の制御変数修正手段４２を設けてもよい。さらに、また、制御変数修正手段４２の変化率判定手段４２Ｈへの入力対象は、プロセス値帰還量ＰＳに代えて、制御系に存在する物理量、例えば操作量ＤＶや制御信号ＣＳや偏差ＥＳを用いてもよい。
【００５９】
第７の実施の形態によれば、制御変数設定変更値ＣＶを誤って設定変更してプロセス値帰還量ＰＳが異常値に制御されそうになっても、プロセス値帰還量ＰＳの変化率が変化率判定値ＲＬ以上となった時点で制御変数設定変更値ＣＶが設定変更前の値に戻されるので、プロセス値帰還量ＰＳを制御変数設定変更値ＣＶの設定変更前の状態に引き戻すことができる。これにより、信頼性の高い制御装置を提供することができる。
【００６０】
（第８の実施の形態）
図１５は、本発明の第８の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段４２のブロック構成図である。この第８の実施の形態は、図２に示した第１の実施の形態の制御変数修正手段４２に対し、限界値判定手段４２Ｂに切替手段４２Ｊを追加して設け、上限値ＵＬまたは下限値ＬＬの許容範囲を変化させることができるようにしたものである。図２と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００６１】
図１５において、限界値判定手段４２Ｂには切替手段４２Ｊが追加して設けられている。切替手段４２Ｊは、限界値判定手段４２Ｂに入力する上限値ＵＬを第一段上限値ＵＬ１か第二段上限値ＵＬ２に切り替え、下限値ＬＬを第一段下限値ＬＬ１か第二段下限値ＬＬ２に切り替えるものである。また、切替手段４２Ｊは制御対象機器１の運転条件により図示省略の機能により切り替えを行うように構成されている。
【００６２】
このように、制御対象機器１の運転状態によって上限値ＵＬと下限値ＬＬを切り替えることができるので、制御対象機器１の運転状態が変化してプロセス値帰還量ＰＳの許容値が変わったことにも対応できる。
【００６３】
以上の説明では、制御変数修正手段４２では一つの制御パラメータＣＰについて設定変更する場合について説明したが、複数の制御パラメータＣＰに対応して変更するようにしてもよい。また、複数の制御変数修正手段４２を設けてもよい。さらに、また、制御変数修正手段４２の限界値判定手段４２Ｂへの入力対象は、プロセス値帰還量ＰＳに代えて、制御系に存在する物理量、例えば操作量ＤＶや制御信号ＣＳや偏差ＥＳを用いてもよい。さらに、上限値ＵＬと下限値ＬＬをそれぞれ二種類の値に切り替える場合について説明したが、制御対象機器１の運転状態に応じて二種類以上の値に切り替えることも可能である。
【００６４】
また、切替手段４２Ｊにより上限値ＵＬと下限値ＬＬとの許容範囲を変化させるようにしたが、第７の実施の形態の変化率判定手段４２Ｈに適用する場合には、増方向の変化率ＵＲと減方向の変化率ＬＲとの許容変化率を変化させる。
【００６５】
第８の実施の形態によれば、制御変数設定変更値ＣＶを誤って設定変更してもプロセス値帰還量ＰＳを許容範囲または許容変化率内に保持することができるので、制御対象機器１の運転状態の相違によって適正に適用することができる。
【００６６】
（第９の実施の形態）
図１６は、本発明の第９の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段４２のブロック構成図である。この第９の実施の形態は、図２に示した第１の実施の形態の制御変数修正手段４２に対し、警報出力手段４２Ｋを追加して設け、制御変数が設定変更前の値に自動的に戻したことを告知出力するようにしたものである。図２と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００６７】
図１６において、制御変数が設定変更前の値に自動的に戻されたときは、その旨の警報ＡＲを出力する警報出力部４２Ｋが追加して設けられている。警報出力部４２Ｋは、限定信号Ｘ３がオン状態のときは、そのオン状態を保持して警報ＡＲを出力するように構成されている。警報ＡＲの出力は、図示省略の外部装置に出力され警報音の鳴動または警報表示器への表示を行う。
【００６８】
以上の説明では、第１の実施の形態に対し警報出力手段４２Ｋを設けた場合について説明したが、第２の実施の形態ないし第８の実施の形態に対し警報出力手段４２Ｋを設けるようにしてもよい。
【００６９】
第９の実施の形態によれば、第１の実施の形態ないし第８の実施の形態に効果に加え、制御変数設定変更値ＣＶが設定変更前の値に引き戻されたことを警報ＡＲにて外部へ出力することができるので、制御変数設定変更値ＣＶを誤って設定して制御変数設定変更値ＣＶが設定変更前の値に引き戻されたことを、制御変数設定変更値ＣＶの設定変更を行った操作員に認知させることができる。従って、制御変数設定変更値ＣＶの設定変更の誤りを操作員に確実に気づかせることができ、信頼性の高い制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる制御装置のブロック構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における制御変数修正手段のブロック構成図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係わる制御装置に対して制御変数設定変更値を設定変更した際の通常時の動作説明図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係わる制御装置に対して制御変数設定変更値を誤って過大に設定変更した際の動作説明図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係わる制御装置のブロック構成図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係わる制御装置に対して制御変数設定変更値を誤って過大に設定変更した際の動作説明図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段のブロック構成図。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係わる制御装置に対して制御変数設定変更値を誤って過大に設定変更した際の動作説明図。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段のブロック構成図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係わる制御装置に対して制御変数設定変更値を誤って過大に設定変更した際の動作説明図。
【図１１】本発明の第５の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段のブロック構成図。
【図１２】本発明の第６の実施の形態に係わる制御装置のブロック構成図。
【図１３】本発明の第６の実施の形態における制御変数修正手段のブロック構成図。
【図１４】本発明の第７の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段のブロック構成図。
【図１５】本発明の第８の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段のブロック構成図。
【図１６】本発明の第９の実施の形態に係わる制御装置における制御変数修正手段のブロック構成図。
【符号の説明】
【００７１】
１…制御対象機器、２…検出部、３…比較部、４…制御部、５…操作部、４１…制御関数演算手段、４２…制御変数修正手段、４２Ａ…状態変化検出手段、４２Ｂ…限界値判定手段、４２Ｃ…論理積演算手段、４２Ｄ…レジスタ、４２Ｅ…変化率制限手段、４２Ｆ…限界値判定手段、４２Ｇ…論理和演算手段、４２Ｈ…変化率判定手段、４２Ｊ…切替手段、４２Ｋ…警報出力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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