Process controller

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロセス制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、一般的なプロセス制御装置の一例を示すものである。

【０００３】まず、一般的なプロセス制御における制御方式として、ＰＩＤ制御がある。 ＰＩＤ制御は、制御される量であるプロセス値ＰＶと、プロセス値の目標値である設定値ＳＶの偏差信号Ｓ _Eをもとに制御動作を行い、操作端１に対する自動操作量Ｓ _MVを決定する制御方式である。

【０００４】ＰＩＤ制御には、位置型ＰＩＤ制御と呼ばれるものと、速度型ＰＩＤ制御と呼ばれるものがある。
位置型ＰＩＤ制御は自動操作量Ｓ _MVを直接出力するものであり、速度型ＰＩＤ制御はまず操作量の変化分である微分操作量Ｓ _DMVを演算し、この微分操作量Ｓ _DMVを積分器によって積分し、自動操作量Ｓ _MVとして出力するのが特徴である。

【０００５】また、プロセス制御装置には、一般的に自動モードと手動モードがあり、自動モードとは、前述のＰＩＤ制御に用いてコントローラによりプロセス値ＰＶ
と設定値ＳＶが一致するように操作端１の操作量ＭＶを演算するモードであり、手動モードとは、手動設定器２
により人間が操作量ＭＶを調節するモードである。

【０００６】ここでは、速度型ＰＩＤ制御を例に挙げて、図１１に基づいて一般的なプロセス制御装置の自動モード／手動モードの切り替え方法を説明する。

【０００７】図１１において、制御演算器３は速度型Ｐ
ＩＤコントローラ４と積分器５で構成される。

【０００８】まず自動モード時は、プロセス値ＰＶと設定値ＳＶの偏差信号Ｓ _Eを速度型ＰＩＤコントローラ１
に入力し、速度型ＰＩＤコントローラ４では入力した偏差信号Ｓ _Eから微分操作量Ｓ _DMVを演算する。 この微分操作量Ｓ _DMVは積分器５へ入力される。

【０００９】積分器５は、自動信号Ｓ _AUTがＯＮの場合には、入力した微分操作量Ｓ _DMVを積分して自動操作量Ｓ _MVを出力し、また、自動信号Ｓ _AUTがＯＦＦの場合は、同時に入力している操作端１の操作量ＭＶを自動操作量Ｓ _MVとして出力し、自動信号Ｓ _AUTがＯＦＦからＯ
Ｎに切り替わると、切り替わる直前に出力していた自動操作量Ｓ _MVつまり操作量ＭＶを初期値として微分操作量Ｓ _DMVの積分を行う。

【００１０】このように、手動モード時、積分器５の出力を操作量ＭＶで置き換えることをトラッキングと呼ぶ。

【００１１】いま、自動モード時とすると、自動信号Ｓ
_AUTはＯＮなので、積分器５の出力である自動操作量Ｓ
_MVとしては、微分操作量Ｓ _DMVを積分したものが出力されている。 続いて、自動操作量Ｓ _MVは切替器６へ入力される。

【００１２】この切替器６は、自動信号Ｓ _AUTがＯＮの場合は自動操作量Ｓ _MVを、自動信号Ｓ _AUTがＯＦＦの場合は手動設定器２により設定した手動操作量Ｓ _MANを選択し、操作量ＭＶとして出力するものである。

【００１３】いま、自動信号Ｓ _AUTはＯＮなので、切替器６からの出力は自動操作量Ｓ _MVが選択され自動制御が行われる。

【００１４】続いて、手動モード時は、切替器６において自動信号Ｓ _AUTがＯＦＦなので操作量ＭＶとしては、
手動設定器２により設定した手動操作量Ｓ _MANが選択される。

【００１５】この状態で自動側の演算は、偏差信号Ｓ _E
をもとに速度型ＰＩＤコントローラ４で制御演算を行い微分操作量Ｓ _DMVを出力しているが、積分器５では前述のとおりトラッキングを行っているので積分は行われず、自動操作量Ｓ _MVとしては操作量ＭＶが出力されている。

【００１６】ここで、手動モードから自動モードに切り替えた場合、自動信号Ｓ _AUTがＯＮになり、積分器５では切り替え直前の操作量ＭＶから積分を再開し、また切替器６では操作量ＭＶを手動操作量Ｓ _MANから自動操作量Ｓ _MVに切り替える。

【００１７】したがって、操作量ＭＶは、手動モードから自動モードへの切り替え時において突変しない。

【００１８】これに対し、仮に積分器５において、トラッキングを行っていないとすると、手動モード時にも微分操作量Ｓ _DMVに対する積分が行われ、自動操作量Ｓ _MV
は操作端１に対して現在出力されている操作量ＭＶと離れた値となってしまう。

【００１９】この状態で自動モードに切り替えたとすると、自動信号Ｓ _AUTがＯＮになり、操作量ＭＶとしては、切替器６で自動操作量Ｓ _MVが選択されることになり、操作量ＭＶが制御を切り替えた瞬間に突変してしまう。

【００２０】このため、一般的なプロセス制御装置では、図１１に示すようにトラッキングを行うことにより操作量を突変させることなく、制御に外乱を与えないで手動モードから自動モードへの切り替えを行っている。

【００２１】次に、図１２に基づいて今回対象としている多操作端タイプのプロセス制御装置の従来例について説明する。

【００２２】ここでは、一例として２操作端による流量制御について説明する。

【００２３】はじめに、本プロセス制御装置の操作対象となる操作端１の動き、およびその運用方法について説明する。

【００２４】操作端１Ａ、操作端１Ｂは、通常、図８に示すように配管１０に対して並列に取り付けられ、配管１０Ｃ部分の流量を調節する。

【００２５】各操作端１の開度と流量の関係は、操作端１Ａは、図９に実線ＦＡで示すように、全閉から全開までで配管１０Ａ部分の流量Ｓ _FAが０からａまでと、開度に対する流量の変化は比較的小さい。 これに対し操作端１Ｂは、図９に実線ＦＢで示すように、全閉から全開までで配管Ｂ部分の流量Ｓ _FBが０からｂまでと、操作端１
Ａに比べ流量の変化は大きい。

【００２６】したがって自動制御において、図１２の制御演算器３の出力であるトータル操作量Ｓ _TMVを操作量分配器１１ａ、１１ｂにより各操作端１Ａ、１Ｂに対する操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bに分配する方法は、図１０に示すように、トータル操作量Ｓ _TMVが０からαまで変化するときに操作端１Ａを全閉から全開へ（図中、実線ＶＡ
で示す。 ）、αから 100％まで変化するときに操作端１
Ｂを全閉から全開へ（図中、実線ＶＢで示す。）操作するようにしている。 つまり、低流量域では操作端１Ａを操作し、高流量域では操作端１Ｂを操作するようにして運用している。 そのときの配管１０Ａ部分の流量と配管１０Ｂ部分の流量のトータル流量である配管１０Ｃ部分の流量の変化は、図１０に曲線ＦＴで示すようになる。

【００２７】次に、図１２を用いて２操作端タイプのプロセス制御装置の手動モードから自動モードへの従来の切り替え方法を説明する。

【００２８】まず自動モード時は、プロセス値ＰＶと設定値ＳＶの偏差信号Ｓ _Eを速度型ＰＩＤコントローラ４
に入力し、速度型ＰＩＤコントローラ４で演算した微分操作量Ｓ _DMVを出力する。 さらにこの微分操作量Ｓ _DMV
を積分器５へ入力し積分することによりトータル操作量Ｓ _TMVを出力する。

【００２９】このトータル操作量Ｓ _TMVを操作量分配器１１ａ、１１ｂにて各操作端１Ａ、１Ｂへの自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBに分配する。 この操作量分配器１１ａ、
１１ｂでは、前述したように図１０に示すような動きとなるよう操作量を分配している。

【００３０】そして切替器６ａ、６ｂでは、自動信号Ｓ
_AUTはＯＮであるため、操作端１Ａ、１Ｂへの操作量Ｍ
Ｖ _A 、ＭＶ _Bはいずれも自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBが選択され自動制御が行われる。

【００３１】次に、手動モード時は切替器６ａ、６ｂにおいて、自動信号Ｓ _AUTはＯＦＦ状態なので、操作量Ｍ
Ｖ _A 、ＭＶ _Bはそれぞれ手動設定器２ａからの手動操作量Ｓ _MANA 、手動設定器２ｂからの手動操作量Ｓ _MANBが選択される。

【００３２】ここで、自動側の演算では、本来なら操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bを用いてトータル操作量Ｓ _TMVに対するトラッキング信号Ｓ _Tを決めるべきであるが、自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBは操作量分配器１１ａ、１１ｂによって決まる値であり、前述のように開操作時は操作端１
Ａから操作し、閉操作時は操作端１Ｂから操作するという順序で操作を行わなかった場合、手動設定器２ａ、２
ｂによって設定した操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bと自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBとは一致しないという問題があり、トラッキング信号Ｓ _Tを求めるのは困難であった。

【００３３】このため、従来は操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bからトラッキング信号Ｓ _Tを求めず、自動モードから手動モードに切り替える直前のトータル操作量Ｓ _TMVでトラッキングをかけており、自動出力指令すなわち自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBは自動から手動へ切り替える直前の値で保持されていた。

【００３４】従って、手動設定器２ａ、２ｂにて操作を行った後、手動モードから自動モードへ切り替えた場合、トータル操作量Ｓ _TMV 、および自動操作量Ｓ _MVA 、
Ｓ _MVBは前回手動に切り替える直前の値から動き始めるため、切替器６ａ、６ｂで切り替える手動操作量Ｓ _MANA 、Ｓ _MANBと自動操作量Ｓ _MvA 、Ｓ _MVBは一致しておらず、操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bは突変し切り替えがうまく行われなかった。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来のプロセス制御装置ではトラッキングを手動に切り替える直前の自出力を使って行っているため、手動操作後自動モードに切り替えた場合、操作量が突変しプロセス値が変動することによって、制御に外乱を与えるという問題点があった。

【００３６】本発明は、かかる点に対処してなされたもので、多操作端の制御においても、制御に外乱を与えることなく手動モードから自動モードへの切り替えを可能とするプロセス制御装置を提供することを目的とする。

【００３７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１の発明は、自動モードまたは手動モードにより複数の操作端を操作して、ひとつのプロセス量を制御するプロセス制御装置において、自動モード時は、前記プロセス量によって変化するプロセス値とその設定値との偏差に基づいて複数の操作端の操作量を合わせたトータル操作量を演算し、手動モード時は、入力するトラッキング信号をトータル操作量として出力する制御演算器と、制御演算器から出力されるトータル操作量を複数の操作端に分配する操作量分配器と、複数の操作端の各操作量を手動で設定する手動設定器と、自動モード時は操作量分配器で分配された操作量を選択し、手動モード時は手動設定器にて設定された操作量を選択して複数の操作端へそれぞれ出力する切替器と、プロセス量からトラッキング信号を決定し、制御演算器へ出力するトラッキング信号設定器とを具備することを特徴とする。

【００３８】請求項２の発明は、トラッキング信号設定器が用いるプロセス量が、切替器から出力される複数の操作端への各操作量に基づいて、操作端が各自調整する個別プロセス量を演算し、これらの個別プロセス量を加算することによって求められることを特徴とする。

【００３９】請求項３の発明は、請求項２のプロセス制御装置において、切替器から出力される各前記操作端への操作量を入力し、対応する個別プロセス量を演算するプロセス量設定器と、プロセス量設定器から出力される個別プロセス量を加算してトラッキング信号設定器に出力する加算器とを具備することを特徴とする。

【００４０】請求項４の発明は、トラッキング信号設定器が用いるプロセス量が、操作端によってそれぞれ調整される個別プロセス量の測定値を加算することによって求められることを特徴とする。

【００４１】請求項５の発明は、請求項４のプロセス制御装置において、各操作端によってそれぞれ調整される個別プロセス量を検出する個別プロセス量検出器と、これらの個別プロセス量検出器からの個別プロセス量を加算してトラッキング信号設定器に出力する加算器とを具備することを特徴とする。

【００４２】請求項６の発明は、上記トラッキング信号設定器が、前記プロセス量の測定値に基づいてトラッキング信号を決定することを特徴とする。

【００４３】請求項７の発明は、自動モードまたは手動モードにより複数の操作端を操作して、ひとつのプロセス量を制御するプロセス制御装置において、自動モード時は、前記プロセス量によって変化するプロセス値とその設定値との偏差に基づいて複数の操作端の操作量を合わせたトータル操作量を演算し、手動モード時は、入力するトラッキング信号をトータル操作量として出力する制御演算器と、制御演算器から出力されるトータル操作量を複数の操作端の操作順序についてあらかじめ決められたルールに従って複数の操作端に分配する操作量分配器と、複数の操作端のそれぞれの操作量を前記あらかじめ決められたルールに従って手動で設定する手動設定器と、自動モード時は操作量分配器で分配された操作量を選択し、手動モード時は手動設定器にて設定された操作量を選択して複数の操作端へそれぞれ出力する切替器と、切替器から複数の操作端へそれぞれ出力される操作量に基づいて、操作量分配器に入力される前のトータル操作量を逆演算し、トラッキング信号として制御演算器に出力するトラッキング信号生成手段とを具備することを特徴とする。

【００４４】請求項８の発明は、上記トラッキング信号生成手段が、切替器から出力される各操作端への操作量をそれぞれ入力し、操作量分配器と逆の演算を行って各操作量に基づく個別トラッキング信号をそれぞれ出力する逆関数発生器と、逆関数発生器からそれぞれ出力される個別トラッキング信号の中から制御演算器へのトラッキング信号を選択し出力するトラッキング信号切替手段とを具備することを特徴とする。

【００４５】請求項９の発明は、上記トラッキング信号切替手段が、切替器から出力される各操作端への操作量に基づいて、いずれの操作端が操作中かを判定し、トラッキング切替信号を出力するトラッキング切替信号設定器と、逆関数発生器からそれぞれ出力される個別のトラッキング信号を入力し、トラッキング切替信号設定器からのトラッキング切替信号により操作中の操作端への操作量に基づく個別トラッキング信号を制御演算器へのトラッキング信号として選択するトラッキング切替器とを具備することを特徴とする。

【００４６】請求項１０の発明は、上記トラッキング信号生成手段が、切替器から出力される各操作端への操作量を入力し、それぞれ操作量分配器と逆の演算を行い、
対応する操作端への操作量が零の時点で零とする各操作量に基づく個別トラッキング信号をそれぞれ出力する逆関数発生器と、逆関数発生器からそれぞれ出力される個別トラッキング信号のうち高値を選択しトラッキング信号として制御演算器へ出力する高値選択器とを具備することを特徴とする。

【００４７】上記構成のプロセス制御装置によれば、プロセス量から逆算してトラッキング信号を設定することにより、手動操作時、自動側の演算が各操作端へ分配している操作量は現状のプロセス量に合った指令となっており、したがってプロセス量を突変させず、制御に外乱を与えることなく手動モードから自動モードへの切り替えを可能とする。

【００４８】また、手動操作を運用どおり行うことを前提として、現在操作中の操作端に対する操作量から逆算した信号をトラッキング信号として選択することにより、手動操作時、自動側の演算が各操作端へ分配する操作量は、現状の操作量になっており、したがって各操作端の操作量も、トータルの操作量も突変せず、制御に外乱を与えることなく手動モードから自動モードへの切り替えを可能とする。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を、２操作端による流量制御を例に挙げて説明する。 なお、従来例と共通する部分には同一符号を付し、制御演算器３は速度型ＰＩＤコントローラ４と積分器５に分けた構成で説明する。

【００５０】図１は、本発明のプロセス制御装置の第１
の実施の形態を示すもので、プロセス値ＰＶと設定値Ｓ
Ｖの偏差信号Ｓ _Eを入力し微分操作量Ｓ _DMVを演算する速度型ＰＩＤコントローラ４と、トータル流量信号Ｓ _FT
に基づいてトラッキング信号Ｓ _Tを演算するトラッキング信号設定器２１と、微分操作量Ｓ _DMV 、自動信号Ｓ
_AUTおよびトラッキング信号Ｓ _Tを入力しトータル操作量Ｓ _TMVを出力する積分器５と、トータル操作量Ｓ _TMV
を操作端１Ａに対する自動操作量Ｓ _MVAおよび操作端１
Ｂに対する自動操作量Ｓ _MVBにそれぞれ分配する操作量分配器１１ａ、１１ｂと、操作端１Ａに対する手動操作量Ｓ _MANAおよび操作端１Ｂに対する手動操作量Ｓ _MVBをそれぞれ任意に設定可能な手動設定器２ａ、２ｂと、自動操作量Ｓ _MVAと手動操作量Ｓ _MANAの一方を自動信号Ｓ
_AUTにより操作端１Ａに対する操作量ＭＶ _Aとして選択し出力する切替器６ａおよび自動操作量Ｓ _MVBと手動操作量Ｓ _MANBの一方を自動信号Ｓ _AUTにより操作端１Ｂに対する操作量ＭＶ _Bとして選択し出力する切替器６ｂとで構成されている。

【００５１】上記構成において、積分器５は、速度型Ｐ
ＩＤコントローラ４からの微分操作量Ｓ _DMVおよびトラッキング信号設定器２１からのトラッキング信号Ｓ _Tを入力し、自動信号Ｓ _AUTがＯＮのときは微分操作量Ｓ
_DMVを積分してトータル操作量Ｓ _TMVを出力し、自動信号Ｓ _AUTがＯＦＦのときはトラッキング信号Ｓ _Tをトータル操作量Ｓ _TMVとして出力する。

【００５２】トラッキング信号設定器２１は、各操作端１Ａ、１Ｂを操作することによって得られるトータル流量信号Ｓ _FT （図８の配管１０Ｃ部分の流量に相当する。）を入力し、トータル流量信号Ｓ _FTに対してトータル操作量Ｓ _TMVが図１０に曲線ＦＴで示す関係となるようにトラッキング信号Ｓ _Tを決定する。

【００５３】操作量分配器１１ａ、１１ｂは、トータル操作量Ｓ _TMVに対して操作端１Ａ、１Ｂの開度がそれぞれ図１０に示すような関係となるように、自動操作量Ｓ
_MVA 、Ｓ _MVBを決定する。

【００５４】切替器６ａ、６ｂは、自動信号Ｓ _AUTがＯ
Ｎのときは自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _{MV B}を出力し、自動信号Ｓ _AUTがＯＦＦのときは手動操作量Ｓ _MANA 、Ｓ _MANBを出力して、操作端１Ａ、１Ｂを操作する操作量ＭＶ _A 、
ＭＶ _Bとする。

【００５５】本実施の形態のプロセス制御装置では、手動モードから自動モードへの切り替え時には、トラッキング信号設定器２１によってトータル流量信号Ｓ _FTに基づいて決定されたトラッキング信号Ｓ _Tすなわちトータル操作量Ｓ _TMVが積分器５より出力され、このトータル流量信号Ｓ _FTに見合ったトータル操作量Ｓ _TMVが操作量分配器１１ａ、１１ｂで分配されて自動操作量Ｓ _MVA 、
Ｓ _MVBとなって、これらに操作端開度が合わせらることになり、このときのトータル流量は実際のトータル流量Ｓ _FLTとー致する。

【００５６】したがって、自動モードへの切り替え時に、切替器６ａ、６ｂから出力される操作量ΜＶ _A 、Μ
Ｖ _Bは変化するが、トータル流量Ｓ _FLTに変化はなく、
プロセス値ＰＶに変化はないので、制御に外乱を与えることなく手動モードから自動モ−ドへの切り替えが可能となる。

【００５７】図２は、本発明のプロセス制御装置の第２
の実施の形態を示すもので、図１のトータル流量信号Ｓ
_FTを求める具体的な手段を示している。

【００５８】すなわち、図１に示す構成に対して、切替器６ａ、６ｂから出力される操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bをそれぞれ入力し対応する流量信号Ｓ _FA 、Ｓ _FBを出力する流量設定器２２ａ、２２ｂと、流量信号Ｓ _FA 、Ｓ _FBを加算してトータル流量信号Ｓ _FTをトラッキング信号設定器２
１に出力する加算器２３が付加されている。

【００５９】本実施の形態では、切替器６ａ、６ｂから出力される操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bをフィードバックして流量設定器２２ａ、２２ｂに入力する。 流量設定器２２
ａ、２２ｂでは、図９に示すような操作端の開度と流量の関数、つまり各操作端１Ａ、１Ｂの開度とそれぞれの流量Ｓ _FA 、Ｓ _FBの特性を設定しておき、操作量ＭＶ _A 、
ΜＶ _Bからそれぞれの流量Ｓ _FA 、Ｓ _FBを求めて出力する。

【００６０】実際に調整するのは、各流量のトータルであるから、流量信号Ｓ _FA 、Ｓ _FBは加算器ａ２３にて加算され、トータル流量信号Ｓ _FTとしてトラッキング信号設定器２１へ入力される。

【００６１】トラッキング信号設定器２１は、トータル流量信号Ｓ _FTとトータル操作量Ｓ _{TM V}が図１０に示すような関係となるようにトラッキング信号Ｓ _Tを決定し、
積分器５に入力する。

【００６２】入力されたトラッキング信号Ｓ _Tは、手動モード時、自動信号Ｓ _AUTがＯＦＦなので、トータル操作量Ｓ _TMVとして積分器５から出力され、さらに操作量分配器１１ａ、１１ｂにて各操作端１Ａ、１Ｂに対する自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBへと分配される。

【００６３】自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBは、トータル操作量Ｓ _TMVとトータル流量信号Ｓ _FT が図１０に示す関係となるように操作量分配器１１ａ、１１ｂによって決められた値である。

【００６４】したがって、手動モードから、トラッキング信号設定器２１によって決定されたトラッキング信号Ｓ _Tつまりトータル操作量Ｓ _TMVを操作量分配器１１
ａ、１１ｂで分配した自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBに操作端開度を合わせた場合、そのトータル流量は実際のトータル流量Ｓ _FLTとー致している。

【００６５】このため、手動モードから自動モードへの切り替え時、操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bは変化するが、トータル流量Ｓ _FLTに変化はなく、プロセス値ＰＶに変化はないので、制御に外乱を与えることなく手動モードから自動モードへの切り替えが可能となる。

【００６６】具体例として、手動操作にて各操作端１
Ａ、１Ｂへの出力指令である操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bをともに50％ととした場合について示す。

【００６７】まず、流量設定器２２ａ、２２ｂにおいて開度と流量の関係がほぼ線形であるとすると、そのときの各操作端１Ａ、１Ｂを流れる流量Ｓ _FA 、Ｓ _FBは、図９
に示すように、Ｓ _FAがａ／２、Ｓ _FBがｂ／２となる。 したがって、加算器２３にて合計されたトータル流量信号Ｓ _FTは（ａ＋ｂ）／２となる。

【００６８】さらにトラッキング信号設定器２１では、
図１０に示すように、トータル流量が（ａ＋ｂ）／２となるＴ点のトータル操作量Ｓ _TMV ＝βを求め、トラッキング信号Ｓ _Tに設定する。

【００６９】手動モード時はこのトラッキング信号Ｓ _T
がトータル操作量Ｓ _TMVになるので、操作量分配器１１
ａ、１１ｂにて分配された自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ
_MVBは、トータル操作量Ｓ _TMV ＝βの点での各操作端の開度ということになり、それぞれＳ _MVA ＝100 ％、Ｓ
_MVB ＝ｂ′％（＜５０％）となる。

【００７０】ここで手動モードから自動モードに切り替えた場合、操作量ΜＶ _Aは 100％へ、ΜＶ _Bはｂ′％へ変化する。

【００７１】各操作端１Ａ、１Ｂが上記開度の場合、トータル流量はもちろん（ａ＋ｂ）／２であり、また、操作端１Ａは開方向、操作端１Ｂは閉方向に動くので、各操作端の開度変化中の流量もお互い相殺され大きく変化しない。

【００７２】したがって、この方法によれば、トータル流量Ｓ _FLTを突変させることなく、ゆえにプロセス値Ｐ
Ｖも変化しないので、制御に外乱を与えないで手動モードから自動モードへの切り替えが可能である。

【００７３】図３は、本発明のプロセス制御装置の第３
の実施の形態を示すもので、図１のトータル流量信号Ｓ
_FTを求める具体的な他の手段を示している。 図２と異なる点は、各操作端１Ａ、１Ｂの実際の流量を示す流量測定信号Ｓ _FLA 、Ｓ _FLBをフィードバックし、これを加算してトータル流量信号Ｓ _FTを求めていることである。

【００７４】すなわち、上記構成において、各操作端において各センサーによって検出される流量測定信号Ｓ
_FLA 、Ｓ _FLBを入力し、これを加算器２３にて加算してトータル流量信号Ｓ _FTを計算し、トラッキング信号設定器２１へ入力する。

【００７５】トラッキング信号設定器２１は、トータル流量信号Ｓ _FTに対してトータル操作量Ｓ _TMVが図１０に示すような関係となるようにトラッキング信号Ｓ _Tを決定する。

【００７６】積分器５に入力されたトラッキング信号Ｓ
_Tは、手動モード時、自動信号Ｓ _{AU T}がＯＦＦなので、
トータル操作量Ｓ _TMVとして積分器５から出力され、さらに操作量分配器１１ａ、１１ｂにて各操作端１Ａ、１
Ｂに対する自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBへと分配される。

【００７７】自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBは、トータル操作量Ｓ _TMVとトータル流量信号Ｓ _FT が図１０に示すよな関係となるように操作量分配器１１ａ、１１ｂによって決められた値である。

【００７８】したがつて、本実施の形態では、手動モードから、トラッキング信号設定器２１によつて決定されたトラッキング信号Ｓ _Tつまりトータル操作量Ｓ _TMVを操作量分配器１１ａ、１１ｂで分配した自動操作量Ｓ
_MVA 、Ｓ _MVBに操作端開度を合わせた場合、そのトータル流量は実際のトータル流量Ｓ _FLTと一致している。

【００７９】このように、自動モードへの切り替え時、
操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bは変化するが、トータル流量Ｓ
_FLTに変化はなく、プロセス値ＰＶに変化はないので、
制御に外乱を与えることなく手動モードから自動モードへの切り替えが可能となる。

【００８０】図４は、本発明のプロセス制御装置の第４
の実施の形態を示すもので、図１のトータル流量信号Ｓ
_FTを求める具体的なさらに他の手段を示している。 ここでは、操作端１Ａ、１Ｂの流れが合流する地点でのトータル流量測定信号Ｓ _FLTをトータル流量信号Ｓ _FTとして用いている。

【００８１】すなわち、本実施の形態では、両操作端１
Ａ、１Ｂの下流でのトータル流量測定信号Ｓ _FLTをトータル流量信号Ｓ _FTとしてトラッキング信号設定器２１へ入力する。

【００８２】トラツキング信号演算器２１は、入力したトータル流量信号Ｓ _FTに対してトータル操作量Ｓ _TMVが図１０に示すような関係となるようにトラッキング信号Ｓ _Tを決定する。

【００８３】積分器５に入力されたトラッキング信号Ｓ
_Tは、手動モード時、自動信号Ｓ _{AU T}がＯＦＦなので、
トータル操作量Ｓ _TMVとして積分器５から出力され、さらに操作量分配器１１ａ、１１ｂにて各操作端１Ａ、１
Ｂに対する自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBへと分配される。

【００８４】自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBは、トータル操作量Ｓ _TMVとトータル流量信号Ｓ _FT が図１０に示すような関係となるように操作量分配器１１ａ、１１ｂによつて決められた値である。

【００８５】したがって、上記構成においては、手動モードから、トラッキング信号設定器２１によって決定されたトラッキング信号Ｓ _Tつまりトータル操作量Ｓ _TMV
を操作量分配器１１ａ、１１ｂで分配した自動操作量Ｓ
_MVA 、Ｓ _MVBに操作端開度を合わせた場合、そのトータル流量は実際のトータル流量Ｓ _FLTとー致しており、自動モードへの切り替え時、操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bは変化するが、トータル流量Ｓ _FLTに変化はなく、プロセス値ＰＶに変化はないので、制御に外乱を与えることなく手動モードから自動モードへの切り替えが可能となる。

【００８６】図５は、本発明のプロセス制御装置の第５
の実施の形態を示すもので、上記実施の形態とはトラッキング信号Ｓ _Tを生成する手段が異なっている。

【００８７】本実施の形態では、手動設定器２ａ、２ｂ
による手動操作を、自動制御にて操作端を動かす場合と同様、開操作は低流量域の操作端１Ａから、閉操作は高流量域の操作端１Βから操作することを前提としている。 その上で、トラッキング信号Ｓ _Tを生成する手段は、切替器６ａ、６ｂから出力される操作量ΜＶ _A 、Μ
Ｖ _Bを入力しそれぞれトラッキング信号Ｓ _TA 、Ｓ _TBを出力する逆関数発生器３１ａ、３１ｂと、トラッキング信号Ｓ _TA 、Ｓ _TBを入力し現在操作中の操作端側の信号をトラッキング信号Ｓ _Tとして選択するトラッキング信号切替手段３２とで構成される。

【００８８】すなわち、本実施の形態では、切替器６
ａ、６ｂから出力される操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bが操作量分配器１１ａ、１１ｂの逆関数を設定した逆関数発生器３１ａ、３１ｂにそれぞれ入力され、トラッキング信号Ｓ _TA 、Ｓ _TBが出力される。

【００８９】トラッキング信号Ｓ _TA 、Ｓ _TBは、トラッキング信号切替手段３２に入力され、現在操作中の操作端側のトラッキング信号（Ｓ _TAまたはＳ _TB ）がトラッキング信号Ｓ _Tとして選択される。

【００９０】トラッキング信号Ｓ _Tは、上記前提をもとに、現在操作中の操作端の操作量（ΜＶ _AまたはΜ
Ｖ _B ）から逆算したものであるから、このトラッキング信号を再度操作量分配器１１ａ、１１ｂにて分配した自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBは手動操作量Ｓ _MANA 、Ｓ _MANBと一致しており、手動モードから自動モードヘ切り替えた場合、操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bは突変しない。

【００９１】したがつてプロセス値ＰＶも変化せず、制御に外乱を与えないで手動モードから自動モードへの切り替えが可能である。

【００９２】図６は、本発明のプロセス制御装置の第６
の実施の形態を示すもので、図５のトラッキング信号切替手段３２の具体的な構成を示している。

【００９３】本実施の形態のトラッキング信号切替手段３２は、逆関数発生器３１ａ、３１ｂに入力される操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bに基づいて、操作端１Ａが操作中か操作端１Ｂが操作中かを判断し、操作端１Ａが操作中のときＯΝ状態とするトラッキング切替信号Ｓ _TCを出力するトラッキング切替信号設定器３３と、トラッキング切替信号Ｓ _TCによりトラッキング信号Ｓ _TA 、Ｓ _TBのいずれかを選択するトラッキング切替器３４とで構成される。

【００９４】本実施の形態では、切替器６ａ、６ｂから出力される操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bを操作量分配器１１
ａ、１１ｂで行う演算の逆演算を行う逆関数発生器３１
ａ、３１ｂに入力し、トラッキング信号Ｓ _TA 、Ｓ _TBを生成する。

【００９５】さらに、トラッキング切替信号設定器３３
は操作量ＭＶ _A 、ΜＶ _Bを入力し、操作量ΜＶ _Bが全閉でかつ操作量ΜＶ _Aが全開でない状態、つまり低流量域（操作端１Ａ）操作中の状態のとき、ＯΝのトラッキング切替信号Ｓ _TCをトラッキング切替器３４に出力する。
また、操作量ＭＶ _Aが全開でかつ操作量ＭＶ _Bが全開でない状態、つまり高流量域（操作端１Ｂ）操作中の状態のとき、ＯＦＦのトラッキング切替信号Ｓ _TCをトラッキング切替器３４に出力する。

【００９６】トラッキング切替器３４は、逆関数発生器３１ａ、３１ｂからのトラッキング信号Ｓ _TA 、Ｓ _TBおよびトラッキング切替信号設定器３３からのトラッキング切替信号Ｓ _TCを入力し、トラッキング切替信号Ｓ _TCがＯ
Ｎのときはトラッキング信号Ｓ _TAをトラッキング信号Ｓ
_Tとして選択し、積分器５へトラッキングをかける。

【００９７】また、トラッキング切替信号Ｓ _TCがＯＦＦ
のときはトラッキング信号Ｓ _TBをトラッキング信号Ｓ _T
として選択し、積分器５へトラッキングをかける。

【００９８】上記構成のプロセス制御装置において、手動モード時、Ｓ _AUTはＯＦＦなので、積分器５からの出力であるトータル操作量Ｓ _TMVとしてはトラッキング信号Ｓ _Tが出力される。

【００９９】このトラッキング信号Ｓ _Tは、前述のとおり、逆関数発生器３１ａ、３１ｂにより操作量ＭＶ _A 、
ΜＶ _Bから逆算して求めた値なので、この状態で積分器５から出力されるトータル操作量Ｓ _TMVを操作量分配器１１ａ、１１ｂにて分配した自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVB
は、操作順序を守っていれば、それぞれ操作量ΜＶ _A 、
ΜＶ _Bと等しい値になっている。

【０１００】ここで、手動モードから自動モードヘ切り替えた場合、切替器６ａ、６ｂにおいて自動信号Ｓ _AUT
はＯＮ状態となるので、操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bとしては自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBが選択される。

【０１０１】操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bと自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBは、この状態では前述のとおり等しくなっており、したがって操作量ΜＶ _A 、ＭＶ _Bは突変することなく、プロセス値ＰＶにも変化はないので、制御に外乱を与えないで手動モードから自動モードへの切り替えが行われる。

【０１０２】図７は、本発明のプロセス制御装置の第７
の実施の形態を示すもので、図５のトラッキング信号切替手段３２が高値選択器３５で構成されている。

【０１０３】本実施の形態では、切替器６ａ、６ｂの出力である操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bを操作量分配器１１ａ、
１１ｂで行う演算の逆演算を行う逆関数発生器３１ａ、
３１ｂ′に入力し、トラッキング信号Ｓ _TA 、Ｓ _TBを生成する。 ただし、逆関数発生器３１ｂ′では操作量ΜＶ _B
が零の時点で、卜一タル操作量Ｓ _TMVを零とする。

【０１０４】次に、各トラッキング信号Ｓ _TA 、Ｓ _TBは、
高値選択器３５へ入力される。 高値選択器は２入力のうち高値を選択しトラッキング信号Ｓ _Tとして出力する機能を持つ。

【０１０５】開操作時は低流量域の操作端１Ａから操作し、閉操作時は高流量域の操作端１Ｂから操作するという操作順序を守り、また、上述したように逆関数発生器３１ｂ′で操作量ΜＶ _Bが零の時点で、トータル操作量Ｓ _TMVを零としておけば、２つのトラッキング信号Ｓ _TA 、Ｓ _TBのうち、必ず高値側が現在操作中の操作端のトラッキング信号となる。

【０１０６】手動モード時、Ｓ _AUTはＯＦＦなので、積分器５からの出力であるトータル操作量Ｓ _TMVとしてはトラッキング信号Ｓ _Tが出力される。

【０１０７】このトータル操作量Ｓ _TMVすなわちトラッキング信号Ｓ _Tは、前述のとおり、逆関数発生器３１
ａ、３１ｂ′により操作量ΜＶ _A 、ΜＶ _Bから逆算して求めた値なので、この状態でそのトータル操作量Ｓ _TMV
を操作量分配器１１ａ、１１ｂにて分配した自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBは、操作順序を守っていれば、それぞれ操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bと等しい値になっている。

【０１０８】ここで、手動モードから自動モードへ切り替えた場合、切替器６ａ、６ｂにおいて自動信号Ｓ _AUT
はＯＮ状態となるので、操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bとしては自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBが選択される。

【０１０９】操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bと自動操作量Ｓ _MVA 、Ｓ _MVBは、この状態では前述のとおり等しくなっており、したがって操作量ＭＶ _A 、ＭＶ _Bは突変することなく、プロセス値ＰＶにも変化はないので、制御に外乱を与えないで手動モードから自動モードへの切り替えが行われる。

【０１１０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、多操作端に対するプロセス制御においても、制御に外乱を与えることなく手動モードから自動モードへの切り替えを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロセス制御装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】本発明のプロセス制御装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。

【図３】本発明のプロセス制御装置の第３の実施の形態を示すブロック図である。

【図４】本発明のプロセス制御装置の第４の実施の形態を示すブロック図である。

【図５】本発明のプロセス制御装置の第５の実施の形態を示すブロック図である。

【図６】本発明のプロセス制御装置の第６の実施の形態を示すブロック図である。

【図７】本発明のプロセス制御装置の第７の実施の形態を示すブロック図である。

【図８】制御対象の操作端１Ａ，１Ｂの配置構成を示す図である。

【図９】各操作端１Ａ、１Ｂの流量と開度の関係を示す図である。

【図１０】トータル操作量と操作端１Ａの開度、操作端１Βの開度、および卜一タル流量との関係を示す図である。

【図１１】一般的なプロセス制御装置の一例を示すブロック図である。

【図１２】プロセス制御装置の従来例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ………操作端 ２ａ、２ｂ………手動設定器逆関数発生器 ３………制御演算器 ４………ＰＩＤコントローラ ５………積分器 ６ａ、６ｂ………切替器 １１ａ、１１ｂ………操作量分配器 ２１………トラッキング信号設定器 ２２ａ、２２ｂ………流量設定器 ２３………加算器 ３１ａ、３１ｂ………逆関数発生器 ３２………トラッキング信号切替手段 ３３………トラッキング切替信号設定器 ３４………トラッキング切替器 ３５………高値選択器