29
74 アナログ演算ブロック 5.1 四則演算式の係数とバイアスの求め方 規準化演算式の係数とバイアスの計算は大変間違いやすく、理屈を考えながら計算しても 簡単に答が出せません。ここでは、機械的に計算し、検算する手順を示します。 5.1.1 プロセス演算式から規準化演算式を求める方法 制御カードの四則演算式は、入出力信号、ゲインおよびバイアスがすべて 0~1に 規準化されています。ここでは、加減算式を例にとって、プロセス演算式から規準化 演算式の係数とバイアスを求める過程を示します。同様の方法で乗算式や除算式の係 数とバイアスを求めることができます。ポイントは、 をプロセス とX との関係式 式に代入する方法です。 =K ・X +K ・X +K ・X +A (1式) ●規準化式・・・・・・ ただし 、X 、X 、X :変数(0~1に規準化) 、K 、K :係数(0~1に規準化) :バイアス(0~1に規準化) =G ・Y +G ・Y +G ・Y +B (2式) ●プロセス式・・・・ ただし 、Y 、Y 、Y :変数(実量:X が0~1変化する とき、Y はY ~Y 変化) n0 n1 、G 、G :係数 :バイアス(実量) 下記の を(2式)に代入します。 とX との関係式 01 00 00 =(Y -Y )X +Y 11 10 10 =(Y -Y )X +Y 21 20 20 =(Y -Y )X +Y 31 30 30 =(Y -Y )X +Y ただし :X 1のときのY の値 01 :X 00 :X 1のときのY の値 11 :X 10 :X 1のときのY の値 21 :X 20 :X 1のときのY の値 31 :X 30 01 11 21 31 プロセス式の変数レンジ 規準化式の変数レンジ (Y 、Y 、Y 、Y ) (X 、X 、X 、X ) 00 10 20 30

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74

5 ア ナ ロ グ 演 算 ブ ロ ッ ク

5.1 四 則 演 算 式 の 係 数 と バ イ ア ス の 求 め 方

規 準 化 演 算 式 の 係 数 と バ イ ア ス の 計 算 は 大 変 間 違 い や す く 、 理 屈 を 考 え な が ら 計 算 し て も

簡 単 に 答 が 出 せ ま せ ん 。 こ こ で は 、 機 械 的 に 計 算 し 、 検 算 す る 手 順 を 示 し ま す 。

5 . 1 . 1 プ ロ セ ス 演 算 式 か ら 規 準 化 演 算 式 を 求 め る 方 法

制 御 カ ー ド の 四 則 演 算 式 は 、 入 出 力 信 号 、 ゲ イ ン お よ び バ イ ア ス が す べ て 0 ~ 1 に

規 準 化 さ れ て い ま す 。 こ こ で は 、 加 減 算 式 を 例 に と っ て 、 プ ロ セ ス 演 算 式 か ら 規 準 化

演 算 式 の 係 数 と バ イ ア ス を 求 め る 過 程 を 示 し ま す 。 同 様 の 方 法 で 乗 算 式 や 除 算 式 の 係

数 と バ イ ア ス を 求 め る こ と が で き ま す 。 ポ イ ン ト は 、 を プ ロ セ スY と X と の 関 係 式n n

式 に 代 入 す る 方 法 で す 。

X = K ・ X + K ・ X + K ・ X + A ( 1 式 )● 規 準 化 式 ・・・ ・ ・ ・ 0 1 1 2 2 3 3 0

た だ し X 、 X 、 X 、 X : 変 数 ( 0 ~ 1 に 規 準 化 )0 1 2 3

K 、 K 、 K : 係 数 ( 0 ~ 1 に 規 準 化 )1 2 3

A : バ イ ア ス ( 0 ~ 1 に 規 準 化 )0

Y = G ・ Y + G ・ Y + G ・ Y + B ( 2 式 )● プ ロ セ ス 式 ・・ ・ ・ 0 1 1 2 2 3 3 0

た だ し Y 、 Y 、 Y 、 Y : 変 数 ( 実 量 : X が 0 ~ 1 変 化 す る0 1 2 3 n

と き 、 Y は Y ~ Y 変 化 )n n 0 n 1

G 、 G 、 G : 係 数1 2 3

B : バ イ ア ス ( 実 量 )0

下 記 の を ( 2 式 ) に 代 入 し ま す 。Y と X と の 関 係 式n n

0 0 1 0 0 0 0 0Y = (Y - Y )X + Y

1 1 1 1 0 1 1 0Y = (Y - Y )X + Y

2 2 1 2 0 2 2 0Y = (Y - Y )X + Y

3 3 1 3 0 3 3 0Y = (Y - Y )X + Y

た だ し

Y : X が 1 の と き の Y の 値0 1 0 0

Y : X が 0 〃0 0 0

Y : X が 1 の と き の Y の 値1 1 1 1

Y : X が 0 〃1 0 1

Y : X が 1 の と き の Y の 値2 1 2 2

Y : X が 0 〃2 0 2

Y : X が 1 の と き の Y の 値3 1 3 3

Y : X が 0 〃3 0 3

Y Y Y Y 10 1 1 1 2 1 3 1

プ ロ セ ス 式 の 変 数 レ ン ジ 規 準 化 式 の 変 数 レ ン ジ

(Y 、 Y 、 Y 、 Y ) (X 、 X 、 X 、 X )0 1 2 3 0 1 2 3

Y Y Y Y 00 0 1 0 2 0 3 0

Page 2: 5アナログ演算ブロック 5.1四則演算式の係数とバイアス … · 74 5アナログ演算ブロック 5.1四則演算式の係数とバイアスの求め方 規準化演算式の係数とバイアスの計算は大変間違い

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(Y - Y )X + Y = G { (Y - Y )X + Y } + G { (Y - Y )X + Y }0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 2 2 1 2 0 2 2 0

3 3 1 3 0 3 3 0 0+ G { (Y - Y )X + Y } + B

G (Y - Y ) G (Y - Y ) G (Y - Y )1 1 1 1 0 2 2 1 2 0 3 3 1 3 0

0 1 2 3X = X + X + X0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0Y - Y Y - Y Y - Y

1 1 0 2 2 0 3 3 0 0 0 0G ・ Y + G ・ Y + G ・ Y - Y + B+ ( 3 式 )

0 1 0 0Y - Y

● ( 3 式 ) よ り 係 数 と バ イ ア ス の 計 算 式 は 下 記 の よ う に な り ま す 。

G (Y - Y )1 1 1 1 0

K = ( 4 式 )1

0 1 0 0Y - Y

G (Y - Y )2 2 1 2 0

K = ( 5 式 )2

0 1 0 0Y - Y

G (Y - Y )3 3 1 3 0

K = ( 6 式 )3

0 1 0 0Y - Y

1 1 0 2 2 0 3 3 0 0 0 0G ・ Y + G ・ Y + G ・ Y - Y + BA = ( 7 式 )0

(Y - Y )0 1 0 0

● 規 準 化 の 手 順

次 の 手 順 で 演 算 器 に 設 定 す る ゲ イ ン と バ イ ア ス を 求 め ま す 。

① プ ロ セ ス 演 算 式 を 立 て る 。

ユ ー ザ プ ロ セ ス 演 算 式 を 規 準 化 式 に 構 造 を 合 わ せ た プ ロ セ ス 演 算 式 の 形 に 変 形 し ま

す 。

② 各 入 / 出 力 の 0 % 相 当 の 実 量 値 と 10 0% 実 量 値 を 確 定 す る 。

③ 規 準 化 演 算 式 を 作 る 。

実 量 値 を 使 っ て 、 ゲ イ ン K 、 K 、 K と バ イ ア ス A 、 A 、 A を 求 め ま す 。0 1 2 0 1 2

こ れ ら の パ ラ メ ー タ か ら 、 規 準 化 演 算 式 を 立 て ま す 。

④ 検 算

規 準 化 演 算 式 に 仮 定 の 数 値 ( 例 え ば 50 % 相 当 の 数 値 0. 5な ど ) を 代 入 し て 出 力 値 を 求

め ま す 。 次 に プ ロ セ ス 演 算 式 に 、 規 準 化 式 に 代 入 し た 数 値 に 相 当 す る 実 量 値 を 入 れ て

出 力 値 を 求 め ま す 。 こ の 出 力 値 を 規 準 化 し て 先 に 求 め た 結 果 と 比 較 し ま す 。 も し 、 両

者 が 一 致 す れ ば ゲ イ ン と バ イ ア ス 値 は 正 し い こ と が 証 明 さ れ ま す 。

5 . 1 . 2 加 減 算 ブ ロ ッ ク

3 入 力 の 加 減 算 を 行 い ま す 。 4 入 力 以 上 の 演 算 を 行 う と き は 、 複 数 個 の 加 減 算 ブ ロ ッ

ク を 使 用 し ま す 。 2 入 力 以 下 の と き は 、 使 用 し な い 入 力 端 子 に 接 続 先 を 設 定 し な い よ

う に す れ ば 、 そ の 演 算 項 は 無 視 さ れ ま す 。

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76

( 例 題 1 )・ ・ ・ ・3 流 量 の 加 算

0 1 2 3① プ ロ セ ス 式 ・・ ・Y = Y + Y + Y

② プ ロ セ ス 式 の 変 数 の レ ン ジ

Y = 0 ~ 400m / h03

Y = 0 ~ 200m / h13

Y = 0 ~ 100m / h23

Y = 0 ~ 300m / h33

③ 規 準 化 式 の 係 数 と バ イ ア ス

( 4 式 ) ~ ( 7 式 ) に よ り 下 記 を 求 め ま す 。

K = 20 0/ 40 0= 0. 5 0 01

K = 10 0/ 40 0= 0. 2 5 02

K = 30 0/ 40 0= 0. 7 5 03

A = 00

0 1 2 3規 準 化 式 ・・ ・ ・X = 0. 5X + 0. 2 5X + 0. 7 5X

④ 係 数 の 範 囲 の 確 認

係 数 K 、 K 、 K は 、 - 10 . 0 0 0~ + 1 0 . 0 0 0の 範 囲 内 で す 。 ま た 、 X = X = X =1 2 3 1 2 3

1 の と き 、 各 項 は - 3. 2 7 6 8~ + 3. 2 7 6 7内 に 入 っ て い る の で 、 演 算 途 中 で オ ー バ ー フ

ロ ー を 起 こ し ま せ ん 。

⑤ 検 算

X = X = X = 0.5の と き 、 ③ の 規 準 化 式 に よ れ ば X = 0. 2 5+ 0. 1 2 5+ 0. 3 7 51 2 3 0

= 0. 7 5に な り ま す 。

一 方 、 ② の プ ロ セ ス 式 の 各 流 量 の 50% の 値 は 、

Y = 10 0 (m / h )13

Y = 50 (m / h )23

Y = 15 0 (m / h )33

で す 。 こ れ ら を ① の プ ロ セ ス 式 に 代 入 す る と Y = 1 0 0+ 5 0+ 1 5 0= 3 0 0 (m / h )に03

な り ま す 。 こ れ を 規 準 化 す る と 300/ 40 0= 0. 7 5に な り 、 規 準 化 式 か ら 求 め た 値 と

一 致 し ま す 。

( 例 題 2 )・ ・ ・ ・温 度 の 平 均 演 算

① プ ロ セ ス 式 ・・ ・Y = (Y + Y + Y ) / 30 1 2 3

1 2 3= 0. 3 3 3Y + 0. 3 3 3Y + 0. 3 3 3Y

② プ ロ セ ス 式 の 変 数 の レ ン ジ

Y = 10 0~ 5 0 0℃0

Y = 0 ~ 50 0℃1

Y = 10 0~ 6 0 0℃2

Y = 20 0~ 6 0 0℃3

G = G = G = 0.3 3 31 2 3

B = 00

③ 規 準 化 式 の 係 数 と バ イ ア ス ( ( 4 式 ) ~ ( 7 式 ) に よ る )

K = 0. 3 3 3 ( 5 0 0- 0)/ (5 0 0- 1 0 0 )= 0 . 4 1 61

K = 0. 3 3 3 ( 6 0 0- 10 0 )/ (5 0 0- 10 0 )= 0. 4 1 62

K = 0. 3 3 3 ( 6 0 0- 20 0 )/ (5 0 0- 10 0 )= 0. 3 3 33

A = (0. 3 3 3× 0 + 0. 3 3 3× 10 0+ 0. 3 3 3× 20 0- 10 0 )/ ( 5 0 0- 10 0 )0

= 0

0 1 2 3規 準 化 式 ・・ ・ ・X = 0. 4 1 6X + 0. 4 1 6X + 0. 3 3 3X

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④ 係 数 の 範 囲 の 確 認

係 数 K 、 K 、 K は 、 - 10 . 0 0 0~ + 1 0 . 0 0 0の 範 囲 内 で す 。 ま た 、 X = X = X =1 2 3 1 2 3

1 の と き 、 各 項 は - 3. 2 7 6 8~ + 3. 2 7 6 7以 内 に 入 っ て い る の で 、 演 算 途 中 で オ ー バ ー

フ ロ ー を 起 こ し ま せ ん 。

⑤ 検 算

X = X = X = 0.5の と き 、 ③ で 求 め た 規 準 化 式 に よ れ ば1 2 3

X = 0.4 1 6× 0. 5+ 0. 4 1 6× 0 . 5+ 0. 3 3 3× 0. 5= 0. 5 8 3に な り ま す 。0

一 方 、 ② の プ ロ セ ス 式 に お い て 、 各 入 力 温 度 範 囲 の 50% の 値 は 、

Y = 500× 0. 5 = 2 5 0 (℃ )1

Y = (6 0 0- 10 0 )× 0. 5+ 1 0 0= 35 0 (℃ )2

Y = (6 0 0- 20 0 )× 0. 5+ 2 0 0= 40 0 (℃ )3

こ れ ら を ① の プ ロ セ ス 式 に 代 入 す る と Y = ( 2 5 0+ 3 5 0+ 4 0 0 )/ 3 = 3 3 3 . 3 (℃ ) に な0

り ま す 。 こ れ を 規 準 化 す る と ( 3 3 3 . 3- 1 0 0 )/ ( 5 0 0- 1 0 0 )= 0 . 5 8 3に な り 、 規 準 化 式

か ら 求 め た 値 と 一 致 し ま す 。

( 例 題 3 )・ ・ ・ ・液 体 密 度 の 温 度 補 正

① ユ ー ザ ー の プ ロ セ ス 式 ・・・γ = γ + α (t - t )0 t 0

= γ - α t + α t )t 0

た だ し γ : 補 正 後 の 密 度 (1 . 0~ 1 . 3k g / )0 ç

γ : 未 補 正 の 密 度 (1 . 0~ 1 . 3k g / )t ç

α : 温 度 補 正 係 数 (0. 0 0 1 2k g / )ç

t : 基 準 温 度 (50℃ )0

t : 測 定 温 度 (0~ 10 0℃ )

0 1 2 2 0規 準 化 用 プ ロ セ ス 式 Y = Y + G ・ Y + B

0 0た だ し Y = γ

1 tY = γ

G = - α2

Y = t2

0 0B = α t

② プ ロ セ ス 式 の 変 数 の レ ン ジ

Y = 1. 0~ 1. 50

Y = 1. 0~ 1. 51

Y = 0~ 1 0 02

G = - 0.0 0 1 22

B = 0.0 0 1 2× 50= 0. 6 60

③ 規 準 化 式 の 係 数 と バ イ ア ス ( ( 4 式 ) ~ ( 7 式 ) に よ る )

K = (1 . 5- 1. 0 )/ ( 1 . 5- 1. 0 )= 11

K = - 0.0 0 1 2 ( 1 0 0- 0 )/ (1 . 5- 1. 0 )= - 0. 2 42

A = (1- 0. 0 0 1 2× 0+ 0 . 0 6 - 1× 1 )/ ( 1 . 5 - 1 . 0 ) = 0 . 1 20

規 準 化 式 ・・ ・ ・X = X - 0. 2 4X + 0. 1 20 1 2

④ 係 数 の 範 囲 の 確 認 は 、 設 定 可 能 範 囲 で す 。

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⑤ 検 算

X = X = 0. 5の と き 、 ③ で 求 め た 規 準 化 式 に よ れ ば1 2

X = 0.5- 0. 2 4× 0 . 5+ 0. 1 2= 0. 50

一 方 、 ① の プ ロ セ ス 式 に お い て 、 50% の 値 は 、

Y = 1. 2 5、 Y = 501 2

こ れ ら を ① の プ ロ セ ス 式 に 代 入 す る と Y = 1. 2 5に な り ま す 。0

こ れ を 規 準 化 す る と (1 . 2 5- 1 . 0 )/ ( 1 . 5- 1 . 0 )= 0 . 5に な り 、 規 準 化 式 か ら 求 め た 値

と 一 致 し ま す 。

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5 . 1 . 3 乗 算 ブ ロ ッ ク

2 入 力 の 乗 算 を 行 い ま す 。 3 入 力 以 上 の 乗 算 を 行 う と き は 、 複 数 個 の ブ ロ ッ ク を 使 用

し ま す 。

X = (K ・ X + A )(K ・ X + A ) + A ( 1 式 )● 規 準 化 式 ・・・ ・ ・ ・ 0 1 1 1 2 2 2 0

た だ し X 、 X 、 X : 変 数 ( 0 ~ 1 に 規 準 化 )0 1 2

K 、 K : 係 数 ( 0 ~ 1 に 規 準 化 )1 2

A 、 A 、 A : バ イ ア ス ( 0 ~ 1 に 規 準 化 )0 1 2

Y = (G ・ Y + B )(G ・ Y + B ) + B ( 2 式 )● プ ロ セ ス 式 ・・ ・ ・ 0 1 1 1 2 2 2 0

た だ し Y 、 Y 、 Y : 変 数 ( 実 量 : X が 0 ~ 1 変 化 す る0 1 2 n

と き 、 Y は Y ~ Y 変 化 )n n 0 n 1

G 、 G : 係 数1 2

B 、 B 、 B : バ イ ア ス ( 実 量 )0 1 2

● 係 数 と バ イ ア ス の 計 算 式

G (Y Y )1 1 1 1 0-K = ( 3 式 )1

0 1 0 0Y -Y

K = G (Y Y ) ( 4 式 )2 2 2 1 2 0-

0 0 0B Y-A = ( 5 式 )0

0 1 0 0Y Y-

1 1 0 1G ・ Y + BA = ( 6 式 )1

0 1 0 0Y Y-

A = G ・ Y + B ( 7 式 )2 2 2 0 2

Y Y Y 10 1 1 1 2 1

プ ロ セ ス 式 の 変 数 レ ン ジ 規 準 化 式 の 変 数 レ ン ジ

(Y 、 Y 、 Y ) (X 、 X 、 X )0 1 2 0 1 2

Y Y Y 00 0 1 0 2 0

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( 例 題 1 )・ ・ ・ ・比 率 の 演 算

流 量 比 率 制 御 系 の 比 率 設 定 演 算 を 行 い ま す 。

No1 ラ イ ン 流 量 セ ン サ ー

Y : No1 ラ イ ン 入 力 0~ 1 2 0 0 / h1 ç

Y : 0 ~ 4 ( 比 率 )2

比 率 設 定 器 比 率 演 算

Y : 流 量 設 定 出 力 0~ 2 0 0 0 / h0 ç

N o2 ラ イ ン

定 量 ポ ン プ

① プ ロ セ ス 演 算 式 Y = Y ・ Y ( 8 式 )0 1 2

こ れ を ( 2 式 ) の 形 に 係 数 と バ イ ア ス を 合 わ せ ま す 。

Y = (1Y + 0) ( 1Y + 0)+ 00 1 2

上 式 か ら ゲ イ ン と バ イ ア ス は 次 の よ う に な り ま す 。

G = 1 、 G = 1 、 B = B = B = 01 2 0 1 2

② 変 数 の レ ン ジ を 求 め ま す 。

Y : 0~ 2 0 0 0 / h → Y = 0 、 Y = 20 0 00 0 0 0 1ç

Y : 0~ 1 2 0 0 / h → Y = 0 、 Y = 12 0 01 1 0 1 1ç

Y : 0 ~ 4 ( 比 率 ) → Y = 0 、 Y = 42 2 0 2 1

③ 規 準 化 演 算 式 の ゲ イ ン と バ イ ア ス

( 3 式 ) ~ ( 7 式 ) に よ り 計 算 し ま す 。

K = 12 0 0/ 20 0 0= 0. 6、 K = 4 、 A = A = A = 01 2 0 1 2

規 準 化 式 ・・ ・ ・X = 0. 6X ・ 4X ( 9 式 )0 1 2

④ 検 算

X と X の 入 力 が そ れ ぞ れ 0.5 の と き 、 ( 9 式 ) に よ り1 2

X = 0.6× 0. 5× 4× 0 . 5 = 0 . 60

一 方 、 プ ロ セ ス 演 算 式 に お け る 0.5 ( 5 0% ) 入 力 の 値 は

Y = 600 / h 、 Y = 21 2ç

こ れ を ( 8 式 ) の プ ロ セ ス 演 算 式 に 代 入 す る と

Y = 600× 2= 1 2 0 0 ( / h )0 ç

こ れ を 規 準 化 す る と X = 12 0 0/ 20 0 0= 0. 6に な り 規 準 化 演 算 式 の 結 果 と 一 致 し ま す 。0

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5 . 1 . 4 除 算 ブ ロ ッ ク

2 入 力 の 除 算 を 行 い ま す 。 3 入 力 以 上 の 除 算 を 行 う と き は 、 複 数 個 の ブ ロ ッ ク を 使 用

し ま す 。

1 1 1K ・X + AX = + A ( 1 式 )● 規 準 化 式 ・・・ ・ ・ ・ 0 0

2 2 2K ・X + A

た だ し X 、 X 、 X : 変 数 ( 0 ~ 1 に 規 準 化 )0 1 2

K 、 K : 係 数 ( 0 ~ 1 に 規 準 化 )1 2

A 、 A 、 A : バ イ ア ス ( 0 ~ 1 に 規 準 化 )0 1 2

1 1 1G ・Y + BY = + B ( 2 式 )● プ ロ セ ス 式 ・・ ・ ・ 0 0

2 2 2G ・Y + B

た だ し Y 、 Y 、 Y : 変 数 ( 実 量 : X が 0 ~ 1 変 化 す る0 1 2 n

と き 、 Y は Y ~ Y 変 化 )n n 0 n 1

G 、 G : 係 数1 2

B 、 B 、 B : バ イ ア ス ( 実 量 )0 1 2

● 係 数 と バ イ ア ス の 計 算 式

G (Y ーY )1 1 1 1 0

K = ( 3 式 )1

0 1 0 0Y - Y

K = G (Y ーY ) ( 4 式 )2 2 2 1 2 0

0 0 0B - YA = ( 5 式 )0

0 1 0 0Y - Y

1 1 0 1G ・ Y + BA = ( 6 式 )1

0 1 0 0Y - Y

A = G ・ Y + B ( 7 式 )2 2 2 0 2

Y Y Y 10 1 1 1 2 1

プ ロ セ ス 式 の 変 数 レ ン ジ 規 準 化 式 の 変 数 レ ン ジ

(Y 、 Y 、 Y ) (X 、 X 、 X )0 1 2 0 1 2

Y Y Y 00 0 1 0 2 0

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( 例 題 1 )・ ・ ・ ・流 量 比 の 演 算

2 台 の 流 量 計 の 流 量 比 を 求 め ま す 。

No1 ラ イ ン

Y : No1 ラ イ ン 入 力 0~ 4 0m / h13

流 量 比

の 演 算 Y : 流 量 比 演 算 出 力0

0~ 0 . 5

Y : No2 ラ イ ン 入 力 0~ 6 0m / h23

No2 ラ イ ン

1Y① プ ロ セ ス 演 算 式 Y = ( 8 式 )0

2Y

こ れ を ( 2 式 ) の 形 に 係 数 と バ イ ア ス を 合 わ せ ま す 。

1 ・ Y + 01

Y = + 00

1 ・ Y + 02

上 式 か ら ゲ イ ン と バ イ ア ス は 次 の よ う に な り ま す 。

G = G = 1 、 B = B = B = 01 2 0 1 2

② 変 数 の レ ン ジ を 求 め ま す 。

Y : 0 ~ 0 . 5 ( 比 率 ) → Y = 0 、 Y = 0.50 0 0 0 1

Y : 0~ 4 0m / h → Y = 0 、 Y = 401 1 0 1 13

Y : 0~ 6 0m / h → Y = 0 、 Y = 602 2 0 2 13

③ 規 準 化 演 算 式 の ゲ イ ン と バ イ ア ス

( 3 式 ) ~ ( 7 式 ) に よ り 計 算 し ま す 。

K = 40/ 0. 5= 80、 K = 60、 A = A = A = 01 2 0 1 2

1 18 0X 4X規 準 化 式 ・・ ・ ・X = = ( 9 式 )0

2 26 0X 3X

( 注 ) ゲ イ ン と バ イ ア ス の 数 値 は 、 約 分 し て 演 算 器 の 設 定 可 能 数 値 の 範 囲 に お さ め て く

だ さ い 。 ゲ イ ン : -10 . 0 0 0~ +1 0 . 0 0 0、 バ イ ア ス : -1. 1 5 0 0~ +1 . 1 5 0 0

④ 検 算

X = 0.5、 X = 1 の と き 、 ( 9 式 ) に よ り1 2

X = 4 × 0 . 5 / 3 × 1 = 2 / 30

一 方 、 X 、 X に 対 応 す る Y 、 Y の 値 を 求 め る と1 2 1 2

Y = 20m / h 、 Y = 60m / h1 23 3

こ れ を プ ロ セ ス 演 算 式 ( 8 式 ) に 代 入 す る と

Y = 20/ 60= 1 / 30

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83

こ れ を 規 準 化 す る と

X = Y / Y = (1/ 3)/ 0. 5= 2 / 30 0 0 1

に な り 規 準 化 演 算 式 の 結 果 と 一 致 し ま す 。

( 例 題 2 )・ ・ ・ ・温 度 比 の 演 算

乾 湿 球 式 湿 度 計 や 沸 点 上 昇 式 密 度 計 の 演 算 に 使 わ れ ま す 。

Y + 101

① プ ロ セ ス 演 算 式 Y = (10式 )0

Y - 202

こ れ を ( 2 式 ) の 形 に 係 数 と バ イ ア ス を 合 わ せ ま す 。

1 ・ Y + 101

Y = + 00

1 ・ Y - 202

上 式 か ら ゲ イ ン と バ イ ア ス は 次 の よ う に な り ま す 。

G = G = 1 、 B = 0 、 B = 10、 B = - 201 2 0 1 2

② 変 数 の レ ン ジ を 求 め ま す 。

Y : 1.0~ 1. 5 (比 率 ) → Y = 1.0、 Y = 1.50 0 0 0 1

Y : 50~ 80℃ → Y = 50、 Y = 801 1 0 1 1

Y : 50~ 10 0℃ → Y = 50、 Y = 1002 2 0 2 1

③ 規 準 化 演 算 式 の ゲ イ ン と バ イ ア ス

( 3 式 ) ~ ( 7 式 ) に よ り 計 算 し ま す 。

K = (80- 50 )/ (1 . 5- 1 . 0 )= 601

K = 100- 50= 50、2

A = - 1. 0/ (1 . 5- 1. 0 )= - 20

A = (50+ 10 )/ (1 . 5- 1 . 0 )= 12 01

A = 50- 20= 302

6 0X + 12 0 0 . 6X + 1. 21 1

規 準 化 式 ・・ ・ ・X = - 2= - 2 ( 1 1式 )0

5 0X + 30 0 . 5X + 0. 32 2

( 注 ) ゲ イ ン と バ イ ア ス の 数 値 は 、 約 分 し て 演 算 器 の 設 定 可 能 数 値 の 範 囲 に お さ め て く

だ さ い 。 ゲ イ ン : -10 . 0 0 0~ +1 0 . 0 0 0、 バ イ ア ス : -1. 1 5 0 0~ +1 . 1 5 0 0

④ 検 算

X = 0.5、 X = 0.5の と き 、 (11式 ) に よ り1 2

0 . 6× 0. 5+ 1 . 2 1 . 5X = - 2= - 2= 0 . 7 2 70

0 . 5× 0. 5+ 0 . 3 0 . 5 5

一 方 、 X 、 X に 対 応 す る Y 、 Y の 値 を 求 め る と1 2 1 2

Y = (80- 50 )× 0 . 5+ 50= 65℃1

Y = (1 0 0- 50 )× 0 . 5+ 5 0= 75℃2

こ れ を プ ロ セ ス 演 算 式 (10式 ) に 代 入 す る と

Y = (65+ 10 )/ ( 7 5- 2 0 )= 75/ 5 5= 1. 3 6 40

こ れ を 規 準 化 す る と

X = (1. 3 6 4- 1)/ (1 . 5- 1. 0 )= 0. 7 2 80

に な り 、 規 準 化 演 算 式 の 結 果 と 四 捨 五 入 の 誤 差 範 囲 内 で 一 致 し ま す 。

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84

5 . 2 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク

プ ロ グ ラ ム ・ パ タ ー ン の 設 定 方 法 に よ っ て 、 台 形 プ ロ グ ラ ム と 折 線 プ ロ グ ラ ム の 2 種 類 の

方 法 が あ り ま す 。 台 形 プ ロ グ ラ ム は 、 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク を 使 用 し 、 折 線 プ ロ グ ラ ム

は 、 折 線 リ ニ ア ラ イ ザ ・ ブ ロ ッ ク と 積 算 ブ ロ ッ ク の 組 み 合 わ せ で 実 現 し ま す 。

5 . 2 . 1 5 勾 配 以 下 の 台 形 プ ロ グ ラ ム

プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク を 1 個 使 っ て 実 現 す る 標 準 的 な 方 法 で す 。

具 体 例 は 、 ” 4 . 3 . 3 プ ロ グ ラ ム 制 御 ” の 項 を 参 照 下 さ い 。

5 . 2 . 2 ” 6 か ら 1 0 勾 配 ” の 台 形 プ ロ グ ラ ム

プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク を 2 個 使 用 し て 、 設 定 出 力 を 切 換 え ま す 。

( 1 ) プ ロ グ ラ ム ・ パ タ ー ン

(2) ブ ロ ッ ク 結 線 図

PRG-1 PRG-2 時間

出力

調節ブロックのSPへ

G72 G73

INS

G32

SEQ

G81

PRG-1 PRG-2

信号選択

プログラム設定-1 プログラム設定-2

X1 X2

COS(スタート/リセット,DI)

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85

( 3 ) 動 作 説 明

(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

3 2 1 0 7 2 入 力 選 択 ブ ロ ッ ク 登 録

1 1 7 2 2 1 X 1 接 続 端 子 ( P R G - 1 出 力 )

1 2 7 3 2 1 X 2 接 続 端 子 ( P R G - 2 出 力 )

7 2 1 0 6 9 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録 ( P R G - 1 )

7 3 1 0 6 9 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録 ( P R G - 2 )

1 1 7 2 2 1 X 1 接 続 端 子 ( P R G - 1 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 0 1 1 1 I N D I C O S O N : ス タ ー ト

1 3 0 7 7 2 0 1 O T G 7 2 - 0 1 P R G - 1 動 作 ス イ ッ チ O N

1 4 0 1 7 2 1 1 I N G 7 2 - 1 1 P R G - 1 最 終 段 到 達 出 力 O N

1 5 0 7 7 3 0 1 O T G 7 3 - 0 1 P R G - 2 動 作 ス イ ッ チ O N

1 6 0 7 3 2 0 1 O T G 3 2 - 0 1 P R G - 2 出 力 選 択 O N

PRG-1

動 作

PRG-2

動 作

待 機

スタート押ボタン(DI1) ONCOS OFF(リセット)

PRG-1動作 (動作スイッチON)

出力はPRG-1を選択

COS ON(スタート)

PRG-1が最終段到達(出力接点ON)

PRG-2動作 (動作スイッチON)

出力はPRG-2を選択

PRG-2が最終段到達(出力接点ON)

または、COS OFF

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86

5 . 2 . 3 長 時 間 の プ ロ グ ラ ム 設 定 ま た は 時 間 軸 の 変 更

1 バ ッ チ の プ ロ グ ラ ム 時 間 が 数 1 0日 間 に わ た る よ う な 長 時 間 の プ ロ グ ラ ム 設 定 を 行 う と

き は 、 下 記 の 方 法 で 間 欠 的 に ホ ー ル ド ス イ ッ チ を O N に し て 、 時 間 軸 の 拡 大 を 行 い ま す 。

プ ロ グ ラ ム 設 定 用 パ ラ メ ー タ は 、 換 算 係 数 を か け て 使 用 し ま す 。

( 1 ) ク ロ ッ ク ・ パ ル ス と 換 算 係 数

ク ロ ッ ク ・ パ ル ス 中 間 保 定 時 間 の 換 算 係 数 傾 斜 率 の 換 算 係 数

1 秒 O N / 9 秒 O F F T n ” × 1 0 ” K n ” × 0 . 1 ”

1 秒 O N / 9 9 秒 O F F T n ” × 1 0 0 ” K n ” × 0 . 0 1 ”

( 2 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図

(3) 動 作 説 明

制 御 カ ー ド の 制 御 周 期 と タ イ マ の ク ロ ッ ク 周 期 は 同 期 が と れ て い な い の で 、 こ こ で は 、

タ イ マ の 代 わ り に カ ウ ン タ を 使 用 し 、 1 秒 周 期 で O N / O F F を 繰 り 返 す シ ス テ ム 内

部 ス イ ッ チ ( G 8 0 の S 6 ) の パ ル ス を 数 え ま す 。 ス テ ッ プ シ ー ケ ン ス で 記 述 し て あ り

ま す 。

プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク の 起 動 / 停 止 機 能 は 、 含 ま れ て い ま せ ん 。

G30

SEQ

G81

PRG

G72

調節ブロックのSPへ

ホールドCTR

ISW

G80

STEP 01

内部スイッチ

1秒ON

STEP 02

カウンタ

OFF時間カウント

プログラム設定ブロックのホールドスイッチ OFF

内部スイッチ OFF

プログラム設定ブロックのホールドスイッチ ON

(プログラム停止状態)

カウンタ完了 ON

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87

( 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

3 0 1 0 9 2 カ ウ ン タ ブ ロ ッ ク 登 録

1 1 9 設 定 値

7 2 1 0 6 9 プ ロ グ ラ ム 設 定 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 1 S T 0 1 ス テ ッ プ 0 1

1 2 1 0 7 2 0 2 O F G 7 2 - 0 2 プロ ク ゙ ラ ム設 定 ホー ル ト ゙ ス イ ッ チ O F F

1 3 1 0 3 0 0 1 O F G 3 0 - 0 1 カ ウ ン タ 動 作 ス イ ッ チ O F F

1 4 0 2 8 0 0 6 N I G 8 0 - 0 6 シ ス テ ム 内 部 ス イ ッ チ S 6 O F F

1 5 1 3 0 0 0 2 S T 0 2 ス テ ッ プ 0 2

1 6 0 9 7 2 0 2 O N G 7 2 - 0 2 プロ ク ゙ ラ ム設 定 ホー ル ト ゙ ス イ ッ チ O N

1 7 0 9 3 0 0 1 O N G 3 0 - 0 1 カ ウ ン タ 動 作 ス イ ッ チ O N

1 8 0 1 8 0 0 6 I N G 8 0 - 0 6 シ ス テ ム 内 部 ス イ ッ チ S 6 O N

1 9 0 7 3 0 0 2 O T G 3 0 - 0 2 カ ウ ン タ パ ル ス 入 力 ス イ ッ チ O N

2 0 0 1 3 0 1 1 I N G 3 0 - 1 1 カ ウ ン タ 完 了 ス テ ー タ ス O N

2 1 1 2 0 0 0 1 B R 0 1 ス テ ッ プ 0 1 に 分 岐

( 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 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク 動 作 状 態

・ プ ロ グ ラ ム 設 定 ホ ー ル ド ス イ ッ チ ( S 2 ) O F F

・ カ ウ ン タ 動 作 ス イ ッ チ ( S 1 ) O F F

シ ス テ ム 内 部 ( S 6 ) O F F

ス イ ッ チ

プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク ホ ー ル ド 状 態

STE P 0 2 S T E P 0 2

・ プ ロ グ ラ ム 設 定 ホ ー ル ド ス イ ッ チ ( S 2 ) O N

・ カ ウ ン タ 動 作 ス イ ッ チ ( S 1 ) O N

・ カ ウ ン タ パ ル ス 入 力 計 数

計 数 完 了 カ ウ ン タ 完 了 ス テ ー タ ス ( Y 1 ) O N

ST E P 0 1へ 分 岐

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5 . 2 . 4 2 個 の プ ロ グ ラ ム ・ パ タ ー ン の 切 換

設 定 済 の 2 個 の プ ロ グ ラ ム パ タ ー ン の う ち 、 1 個 を 選 択 す る 方 法 で す 。

( 1 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図

(2) 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 2 入 力 選 択 ブ ロ ッ ク 登 録

1 1 7 2 2 1 X 1 接 続 端 子 ( P R G - 1 出 力 )

1 2 7 3 2 1 X 2 接 続 端 子 ( P R G - 2 出 力 )

7 2 1 0 6 9 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録 ( P R G - 1 )

7 3 1 0 6 9 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録 ( P R G - 2 )

8 1 1 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 0 1 1 1 I N D I ( フ ィ ー ル ド 端 子 D I )

1 3 0 7 3 0 0 1 O T G 3 0 - 0 1 P R G - 2 を 選 択

PRG-1

G72

PRG-2

G73

INS

G30

SEQ

G81

X1

X2

X0調節ブロックのSPへ

プログラム選択

スイッチ(DI)

プログラム設定-1

プログラム設定-2

G30-01DI

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5 . 2 . 5 3 個 以 上 の プ ロ グ ラ ム ・ パ タ ー ン の 切 換

3 種 類 以 上 の プ ロ グ ラ ム ・ パ タ ー ン を あ ら か じ め 用 意 し て お き 、 切 換 ス イ ッ チ で 選 択

し ま す 。

( 1 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図 ( 3 パ タ ー ン の 例 )

( 注 ) D I 1 ~ 4 は 、 こ こ で は 、 内 部 ス イ ッ チ ( G 3 0 ) に 仮 に 割 付 け て あ り ま す 。

( 2 ) 動 作 説 明

プログラム

選択スイッチ

(DI2~4)

動作/リセットスイッチ

(DI1)

SEQ

G81

PRG-2

PRG-3

PRG-1

G72

G73

G74

調節ブロックのSPへ

待 機

プログラム

ON

PRGが最終段に到達

プログラム設定ブロックリセット状態

動作スイッチ(DI1)OFF→ONに変化

内部スイッチON

PRG動作

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90

( 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

7 2 1 0 6 9 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録 ( P R G - 1 )

7 3 1 0 6 9 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録 ( P R G - 2 )

7 4 1 0 6 9 プ ロ グ ラ ム 設 定 ブ ロ ッ ク 登 録 ( P R G - 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 0 S T ス テ ッ プ 0 0

1 2 0 1 3 0 0 1 I N G 3 0 - 0 1 D I 1 O N

1 3 0 3 3 0 0 2 A D G 3 0 - 0 2 プ ロ グ ラ ム 選 択 ス イ ッ チ D I 2 時

1 4 0 7 7 2 0 1 O T G 7 2 - 0 1 P R G -1 O N

1 5 0 1 3 0 0 1 I N G 3 0 - 0 1 D I 1 O N

1 6 0 3 3 0 0 3 A D G 3 0 - 0 3 プ ロ グ ラ ム 選 択 ス イ ッ チ D I 3 時

1 7 0 7 7 3 0 1 O T G 7 3 - 0 1 P R G -2 O N

1 8 0 1 3 0 0 1 I N G 3 0 - 0 1 D I 1 O N

1 9 0 3 3 0 0 4 A D G 3 0 - 0 4 プ ロ グ ラ ム 選 択 ス イ ッ チ D I 4 時

2 0 0 7 7 4 0 1 O T G 7 4 - 0 1 P R G -3 O N

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91

5 . 2 . 6 折 れ 線 プ ロ グ ラ ム

積 算 ブ ロ ッ ク と 折 れ 線 リ ニ ア ラ イ ザ ・ ブ ロ ッ ク と の 組 合 せ で 、 折 れ 線 プ ロ グ ラ ム 設 定 が

実 現 で き ま す 。 折 れ 線 リ ニ ア ラ イ ザ ・ ブ ロ ッ ク の 入 力 信 号 側 を 時 間 軸 と し 、 出 力 信 号 側 を

設 定 値 と し て 使 用 し ま す 。 時 間 信 号 は 、 積 算 ブ ロ ッ ク の 積 算 出 力 信 号 を 使 用 し ま す 。 0 ~

1 0 0 % に 対 応 す る 時 間 は 、 積 算 ブ ロ ッ ク に 与 え る 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク の 出 力 信 号 と 積 算 率

と の 組 合 せ で 設 定 し ま す 。

こ の 方 式 の 特 徴 は 、 次 の 点 で す 。

① 1 バ ッ チ の パ タ ー ン が 決 ま っ て い て 、 バ ッ チ 時 間 に 応 じ て 時 間 軸 を 伸 縮 さ せ た い と き に は

積 算 ブ ロ ッ ク の ス ケ ー ル 変 換 係 数 ま た は 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク の 1 箇 所 の 設 定 変 更 で 済 み ま す 。

② 時 間 軸 と 出 力 軸 が 1 : 1 に 対 応 し て い る の で 、 傾 斜 率 の 計 算 が 不 要 で す 。

③ 傾 斜 率 の 制 限 が あ り ま せ ん 。 特 に 傾 斜 率 が ゆ る い と き に 正 確 に 設 定 が で き ま す 。

④ ス タ ー ト 時 に 、 設 定 値 を 測 定 値 に 自 動 的 に 一 致 さ せ る 機 能 は あ り ま せ ん 。

⑤ プ ロ グ ラ ム 設 定 動 作 中 に 時 間 軸 を 合 せ る に は 、 積 算 ブ ロ ッ ク の 出 力 側 に 加 減 算 ブ ロ ッ ク を

接 続 し 、 バ イ ア ス 項 を 加 減 し ま す 。

( 1 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図

100

0

積算出力

プリセット値

到達出力

X1

X0

(時間)

折れ線リニアライザ

ブロック

積算ブロック

CTS

G31

QNT

G32

LIN

G72

SEQ

G81

調節ブロックのSPへ

動作/リセットスイッチ

DI

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92

( 2 ) 動 作 説 明

(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

3 1 1 0 7 5 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク 登 録

1 1 設 定 値 A 1 ( フ ル ス ケ ー ル 時 間 設 定 用 )

3 2 1 0 6 8 積 算 ブ ロ ッ ク 登 録

1 1 3 1 2 1 X 1 接 続 端 子 ( 定 数 選 択 ブ ロ ッ ク 出 力 )

1 2 9 9 9 0 プ リ セ ッ ト 値

1 3 100 0 0 . 0 0 積 算 率

1 4 1 時 間 単 位 ( 分 )

7 2 1 0 5 8 折 れ 線 リ ニ ア ラ イ ザ ブ ロ ッ ク 登 録

1 1 3 2 2 1 X 1 接 続 端 子 ( 積 算 ブ ロ ッ ク 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 3 0 0 1 I N D I フ ィ ー ル ド 端 子 O N

1 3 0 8 3 2 0 2 N O G 3 2 - 0 2 積 算 リ セ ッ ト ス イ ッ チ O F F

1 4 0 1 3 2 1 1 I N G 3 2 - 1 1 積 算 出 力 99 . 9 0% 以 上

1 5 0 7 3 2 0 1 O T G 3 2 - 0 1 積 算 ブ ロ ッ ク ホ ー ル ド

プログラム

最終段

プログラム

動作中

待 機 積算ブロック:リセット

動作スイッチDI:ON

積算ブロック:動作

積算ブロックプリセット値(99.9%)到達

接点出力ON

積算ブロック:ホールド

動作スイッチDI:OFF

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93

5 . 3 積 算 ブ ロ ッ ク

5.3 . 1 積 算 ブ ロ ッ ク の 機 能

( 1 ) 概 説

ア ナ ロ グ 入 力 信 号 の 連 続 積 算 お よ び プ リ セ ッ ト ・ カ ウ ン タ と し て 使 用 し ま す 。

( 2 ) 動 作

・ 積 算 値 が 1 0 0 0 0 カ ウ ン ト を 越 え る と 、 自 動 的 に リ セ ッ ト さ れ ま す 。

1 0 0 0 0 カ ウ ン ト 以 上 の 端 数 は 切 捨 て ら れ ず に 、 リ セ ッ ト 後 に 加 算 さ れ る の で

誤 差 に は な り ま せ ん 。

・ プ リ セ ッ ト 値 に 達 す る と 、 プ リ セ ッ ト 値 到 達 信 号 Y 1 が ” O N ” に な り ま す 。

積 算 値 が 1 0 0 0 0 カ ウ ン ト 以 上 に な っ て 、 自 動 的 に リ セ ッ ト さ れ て も 、 Y 1 は

リ セ ッ ト さ れ ず に 残 り 、 リ セ ッ ト ス イ ッ チ S 1 が ” O N ” の と き リ セ ッ ト さ れ ま す 。

・ 積 算 を 中 断 す る と き は 、 中 断 ス イ ッ チ S 2 を ” O N ” に し ま す 。

・ 積 算 結 果 は 、 Q 0 か ら 出 力 さ れ ま す 。

( 3 ) 積 算 率 の 決 め 方

積 算 率 : 入 力 が 1 0 0 % に 固 定 さ れ た と き 、 秒 、 分 、 時 間 ま た は 日 当 た り の 積 算 値

出 力 の 値 を 積 算 率 X 0 と 呼 び ま す 。

た と え ば 、 0 ~ 1 5 0 m / hの 条 件 で 、 1 時 間 に 1 5 0 カ ウ ン ト し た い と き3

( 1 カ ウ ン ト あ た り 1 m に し た い と き ) は 、 I T E M 1 3 に “ 1 5 0 ” を 、3

I T E M 1 4 に “ 2 ” を 設 定 し ま す 。

3ま た 、 1 時 間 に 1 5 0 0 カ ウ ン ト し た い と き ( 1 カ ウ ン ト 当 た り 0 . 1 m

に し た い と き ) は 、 I T E M 1 3 に “ 1 5 0 0 ” を 設 定 し ま す 。

瞬時値入力 積算値出力

プリセット値到達リセット

中断

X1 Q0

S2

S1 Y1

QNT

GG

Page 21: 5アナログ演算ブロック 5.1四則演算式の係数とバイアス … · 74 5アナログ演算ブロック 5.1四則演算式の係数とバイアスの求め方 規準化演算式の係数とバイアスの計算は大変間違い

94

5 . 3 . 2 積 算 値 表 示 の 使 用 例

( 1 ) 標 準 的 な 使 用 方 法

(2) 1 0 0 0 0 以 上 の 積 算

積 算 ブ ロ ッ ク と カ ウ ン タ ブ ロ ッ ク を 組 合 わ せ て 実 現 さ せ ま す 。

・ 積 算 ブ ロ ッ ク の プ リ セ ッ ト 値 が 、 カ ウ ン タ の 最 小 桁 に な る よ う に 、 積 算 率 を 設 定

し ま す 。

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 6 8 積 算 ブ ロ ッ ク 登 録

1 2 1 0 0 0 0 プ リ セ ッ ト 値

3 1 1 0 9 2 カ ウ ン タ 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

1 2 0 1 8 0 0 4 I N G 8 0 - 0 4 常 に ” 0 ” の シ ス テ ム 内 部 ス イ ッ チ

1 3 0 8 3 1 0 1 N O G 3 1 - 0 1 常 に カ ウ ン タ の 動 作 ス イ ッ チ O N

1 4 0 1 3 0 1 1 I N G 3 0 - 1 1 プ リ セ ッ ト 値 10 0 0 0に 到 達

1 5 0 7 3 1 0 2 O T G 3 1 - 0 2 カ ウ ン タ へ 1 パ ル ス 出 力

1 6 1 1 3 0 0 2 S H G 3 0 - 0 2 リ セ ッ ト し 再 ス タ ー ト

X 1 Q N T

G G積 算 率 を 設 定 し て 使 用 し ま す 。

積 算 カウンタ

QNT CTR

SEQ

X1

Y1 S2

G30 G31

G81

SEQの内容

G80-04 G31-01

G30-11 G31-02

G30-02

Page 22: 5アナログ演算ブロック 5.1四則演算式の係数とバイアス … · 74 5アナログ演算ブロック 5.1四則演算式の係数とバイアスの求め方 規準化演算式の係数とバイアスの計算は大変間違い

95

5 . 3 . 3 外 部 カ ウ ン タ の 駆 動

ア ナ ロ グ 入 力 信 号 を 、 積 算 し て パ ル ス 数 出 力 を 出 し 、 外 部 に 取 り 付 け た カ ウ ン タ を 駆 動

し ま す 。

( 1 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図

(2) 動 作 説 明

積 算 ブ ロ ッ ク の 積 算 出 力 は 、 1 0 0 % に 到 達 す る と リ セ ッ ト さ れ 、 1 0 0 % を 越

え た 分 は 次 回 の 積 算 値 に 加 算 さ れ て い ま す 。 従 っ て 、 Q 0 は 0 → 1 0 0 の 間 で 常 に

変 化 し て い ま す が 、 リ セ ッ ト 誤 差 は あ り ま せ ん 。

一 方 、 Q 0 を 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク で 監 視 し て 、 設 定 値 1 0 0 % を 越 え た と き に 、

S H O T 出 力 を 出 し 、 カ ウ ン タ を 駆 動 し ま す 。

( 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

3 0 1 0 6 8 積 算 ブ ロ ッ ク 登 録

1 3 設 定 値 K : 積 算 率

3 1 1 0 7 6 上 下 限 警 報 ブ ロ ッ ク 登 録

1 1 3 0 2 1 X 1 接 続 端 子 ( 積 算 ブ ロ ッ ク 出 力 )

1 2 1 0 0 . 0 0 A 1 : 上 限 警 報 設 定 値

1 4 0 . 0 0 A 3 : ヒ ス テ リ シ ス

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 1 1 1 I N G 3 1 - 1 1

1 3 1 1 0 1 0 1 S H D O

AI

カウンタ

QNT

G30

PVA

G31

SEQ

G81

DO

積算 上下限警報

QO Y1

Page 23: 5アナログ演算ブロック 5.1四則演算式の係数とバイアス … · 74 5アナログ演算ブロック 5.1四則演算式の係数とバイアスの求め方 規準化演算式の係数とバイアスの計算は大変間違い

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5 . 4 ア ナ ロ グ ・ メ モ リ

ア ナ ロ グ ・ メ モ リ は 、 ア ナ ロ グ 信 号 を 一 時 的 に 記 憶 す る 機 能 で す 。

5 . 4 . 1 ア ナ ロ グ ・ メ モ リ 用 基 本 ブ ロ ッ ク

( 1 ) ア ナ ロ グ ・ メ モ リ ブ ロ ッ ク に よ る 方 法

ア ナ ロ グ ・メモ リ(形 式 83、略 号 A M M )で 入 力 値 を 記 憶 し

ま す 。記 憶 で き る 値 は 最 大 値 、最 小 値 ま た は 瞬 時 値 の い ず

れ か で す (ITEM 12で 設 定 )。

リ セ ッ ト ス イ ッ チ S 1 が ” 1 ” の と き 、 X 0 = X 1 に

な り ま す 。

リ セ ッ ト 時 に は シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク の O U T P U T

S H O T 命 令 を 使 い ま す 。

( 2 ) 入 力 選 択 ブ ロ ッ ク に よ る 方 法

X2の 入 力 接 続 端 子 に X0を 接 続 します 。

ITEM 12= ”GG21”

記 憶 し な い と き ( X 0 = X 1 の と き ) : S 1 = ” 0 ”

記 憶 す る と き ( X 0 = X 2 の と き ) : S 1 = ” 1 ”

に し ま す 。

5 . 4 . 2 ア ナ ロ グ ・ メ モ リ の 応 用 例

( 1 ) 測 定 値 の 自 動 零 点 補 正

測 定 値 が 零 を 示 し て い る タ イ ミ ン グ で そ の と き の 測 定 値 を 記 憶 し て 、 そ の 値 で 以 後

の 測 定 値 を 補 正 し ま す 。

X1

X2

X0INS

GG

ADS

加減算

零点HOLD指令

補正後の測定値GG

S1

X1

X2

AMM

GG

X1 X0

S1

INS

GG

X1

X2

X0

S1

Page 24: 5アナログ演算ブロック 5.1四則演算式の係数とバイアス … · 74 5アナログ演算ブロック 5.1四則演算式の係数とバイアスの求め方 規準化演算式の係数とバイアスの計算は大変間違い

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( 2 ) 最 大 値 記 憶

I N S 動 作 時 : M A X の 出 力 X 2

を 選 択 し ま す 。

I N S リ セ ッ ト 時 : 入 力 X 1 を 選

択 し ま す 。

( 3 ) 最 小 値 記 憶

上 図 の 最 大 値 選 択 ブ ロ ッ ク の か わ り に 、 最 小 値 選 択 ブ ロ ッ ク を 使 用 す る と 、 最 小 値

記 憶 回 路 に な り ま す 。

( 4 ) 変 化 率 の 最 大 値 記 憶

上 図 は 、 正 変 化 率 の 最 大 値 を 記 憶 す る 方 法 で す 。 負 の 変 化 率 の 最 大 値 を 記 憶 す る に

は 最 大 値 選 択 ブ ロ ッ ク の か わ り に 、 最 小 値 選 択 ブ ロ ッ ク を 使 用 し ま す 。

CTS INS

VRA

変化率警報

MAX

SEQ

GG GG GG

GG GG

リセット指令

入力 出力

X1 X2

X0

X0X1

X0

X1

定数(0を設定)

最大値選択

X2

MAX

INS

GG

GG

X1

X0

X2

X1 X0

S1

入力 出力

リセット指令

X2

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5 . 5 バ ッ チ 計 量 制 御

バ ッ チ 計 量 制 御 は 、 プ ロ セ ス の シ ー ケ ン ス 制 御 に お い て 、 仕 込 量 の 計 量 を 行 う 手 段 で す 。

5 . 5 . 1 L o s s i n W e i g h t 制 御

計 量 タ ン ク 残 量 を 測 定 し 、 プ リ セ ッ ト さ れ た 量 だ け 抜 き 出 す 方 式 で す 。 タ ン ク 残 量 の 測 定

に は レ ベ ル 計 や 重 量 計 を 使 用 し ま す 。

・ ・ ・ ス タ ー ト 信 号 に よ り 弁 を 開 き 、 一 定 量 が 抜 き 出 さ れ る と 弁 を し め ま す 。( 1 ) 動 作

(2 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図

レベル計

LCQ 計量指令押ボタン

排出弁

計量指令

DI

SEQ

G81①

DVA

G31

INS

G30

AIDO

入力選択

偏差警報

X1

X2

X2

X1

排出弁

X0

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( 3 ) 動 作 説 明

(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

3 0 1 0 7 2 入 力 選 択 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 3 0 2 1 X 2 接 続 端 子 ( 出 力 X 0 )

3 1 1 0 7 7 偏 差 警 報 ブ ロ ッ ク 登 録

1 1 0 1 2 2 X 1 接 続 端 子 ( 現 在 量 : フ ィ ー ル ド 端 子 A I )

1 2 3 0 2 1 X 2 接 続 端 子 ( 記 憶 値 : 入 力 選 択 ブ ロ ッ ク 出 力 )

1 3 設 定 値 偏 差 上 限 設 定 値 ( 1 回 分 の 排 出 量 を 設 定 )

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 0 1 ス テ ッ プ 0 1

1 2 1 0 3 0 0 1 O F G 3 0 - 0 1 入 力 選 択 測 定 値 出 力

1 3 1 0 0 1 0 1 O F D O 排 出 弁 閉

1 4 0 1 0 1 1 1 I N D I P B S O N

1 5 1 3 0 0 0 2 S T 0 2 ス テ ッ プ 0 2

1 6 0 9 3 0 0 1 O N G 3 0 - 0 1 入 力 選 択 出 力 値 保 持

1 7 1 3 0 0 0 3 S T 0 3 ス テ ッ プ 0 3

1 8 0 9 0 1 0 1 O N D O 排 出 弁 開

1 9 0 1 3 1 1 1 I N G 3 1 - 1 1 偏 差 が 設 定 値 以 上 の 時

2 0 1 2 0 0 0 1 B R 0 1 ス テ ッ プ 0 1 に 分 岐

待 機

現在値記憶

計 量

入力選択ブロック:現在値入力

排出弁:閉

計量開始押ボタン ON

入力選択ブロック:現在値を記憶

記憶完了

排出弁:開

計量完了

STEP 01

STEP 02

STEP 03

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( 5 ) コ ー デ ィ ン グ ・ リ ス ト の 解 説

S T E P 0 1 S T E P 0 1 待 機 状 態

・ 入 力 選 択 ブ ロ ッ ク 測 定 値 出 力

・ 排 出 弁 閉

P B S O N

STE P 0 2 S T E P 0 2 入 力 選 択 ブ ロ ッ ク 現 在 値 保 持

・ 入 力 選 択 ブ ロ ッ ク 出 力 値 保 持

STE P 0 3 S T E P 0 3 計 量 動 作 状 態

・ 排 出 弁 開

計 量 完 了 偏 差 上 限 警 報 設 定 値 以 上 O N

ST E P 0 1へ 分 岐

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5 . 5 . 2 流 量 バ ッ チ ・ コ ン ト ロ ー ル の 使 用 例

( 1 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図

( 注 ) D I 1 ~ 2 は 、 仮 に 内 部 ス イ ッ チ ( G 3 0 ) に 割 り 付 け て あ り ま す 。

( 2 ) 動 作 説 明

・ ス タ ー ト P B S を 押 す と 計 量 を 開 始 し ま す 。

・ プ リ セ ッ ト 値 到 達 で 、 弁 閉 と な り 積 算 値 を リ セ ッ ト し ま す 。

・ リ セ ッ ト P B S を 押 す と 、 計 量 途 中 で も 弁 が 閉 に な り 積 算 値 も リ セ ッ ト さ れ ま す 。

( 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

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 0 1 I N D I 1 ス タ ー ト P B S を 押 す

1 3 0 5 0 1 0 1 O R D O 弁 出 力 に よ り ホ ー ル ド

1 4 0 4 3 0 0 2 N A D I 2 リ セ ッ ト P B S で 弁 閉 指 令

1 5 0 4 3 1 1 1 N A G 3 1 - 1 1 プ リ セ ッ ト 値 で 弁 閉 指 令

1 6 0 7 0 1 0 1 O T D O 弁 出 力

1 7 0 8 3 1 0 2 N O G 3 1 - 0 2 弁 閉 の 時 積 算 値 リ セ ッ ト

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102

5 . 5 . 3 流 量 バ ッ チ ・ コ ン ト ロ ー ル の 使 用 例 ( パ ソ コ ン 画 面 か ら の 設 定 )

プ リ セ ッ ト 値 を パ ソ コ ン 画 面 か ら 入 力 す る 場 合 は 、 下 記 の よ う な ブ ロ ッ ク 構 成 に な り ま す 。

( 1 ) ブ ロ ッ ク 結 線 図

( 注 ) D I 1 ~ 2 は 、 仮 に 内 部 ス イ ッ チ ( G 3 0 ) に 割 り 付 け て あ り ま す 。

( 2 ) 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

1 5 3 0 2 1 P V 接 続 端 子 ( 積 算 ブ ロ ッ ク 出 力 )

3 0 1 0 6 8 積 算 ブ ロ ッ ク 登 録

1 1 0 1 2 2 X 1 接 続 端 子 ( 流 量 信 号 : フ ィ ー ル ド 端 子 A I )

3 1 1 0 7 7 偏 差 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 3 0 2 1 X 2 接 続 端 子 ( 積 算 ブ ロ ッ ク 出 力 )

( 注 ) シ ー ケ ン サ ブ ロ ッ ク の コ ー デ ィ ン グ 方 法 は 、 5.5 . 2 と 同 様 で す 。