JP2021189514A - Mass flow controller and hunting suppressing method - Google Patents

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Abstract

To suppress hunting by matching a PID constant to a measuring environment.SOLUTION: A mass flow controller includes a valve driving circuit 9 for outputting a driving current according to an operation amount to a valve 3, a PID control unit 4 for calculating the operation amount with a flow rate setting value and a flow measurement value as inputs, a storage unit 5 for storing a PID constant for each on the flow rate setting values, a PID constant setting unit 6 which acquires, from the storage unit 5, a PID constant corresponding to a flow rate setting value after change when the flow rate setting value is changed, and sets the acquired PID constant to the PID control unit 4, a hunting detection unit 7 for determining whether hunting occurs in the flow rate measurement value, and a PID constant changing unit 8 which changes a PID constant being set to the PID control unit 4 when the hunting is detected, and updates a PID constant corresponding to the current flow rate setting value among the PID constants stored in the storage unit 5 to a value after change being set to the PID control unit 4.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、マスフローコントローラに関するものである。 The present invention relates to a mass flow controller.

従来より、流体の流量を制御するマスフローコントローラが製品化されている。マスフローコントローラにより流量制御を行う場合に、流量が一定の値にならずにハンチングを起こす場合がある。特に直動式のソレノイドバルブを用いたマスフローコントローラで２次側（下流側）の圧力損失が大きくなる計装において流量のハンチングが発生し易い。 Conventionally, a mass flow controller that controls the flow rate of a fluid has been commercialized. When the flow rate is controlled by the mass flow controller, the flow rate may not reach a constant value and hunting may occur. In particular, in a mass flow controller using a direct acting solenoid valve, flow rate hunting is likely to occur in an instrumentation in which the pressure loss on the secondary side (downstream side) is large.

従来のマスフローコントローラでは、ハンチングを検出したときにＰＩＤ演算に用いる係数をハンチング低減用の係数に変更するようにしていた（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、ハンチング低減用の係数を予め決めておく必要があり、マスフローコントローラの計装環境に合わせることが難しいという課題があった。また、特許文献１に開示された技術では、比例係数Ｋｐを通常の値から小さくしたものをハンチング低減用の係数としている。しかし、比例係数Ｋｐを小さくする変更では、２次側の圧力損失が大きく、制御時に圧力が大きく変動するような場合に発生するハンチングを抑制できない可能性があった。このような場合には、マスフローコントローラの計装環境を見直す（例えば２次側の配管系を太くするなど）の対処を行う必要があった。 In the conventional mass flow controller, the coefficient used for the PID calculation when hunting is detected is changed to the coefficient for reducing hunting (see Patent Document 1).
However, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to determine a coefficient for reducing hunting in advance, and there is a problem that it is difficult to match the instrumentation environment of the mass flow controller. Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, a coefficient obtained by reducing the proportionality coefficient Kp from a normal value is used as a coefficient for reducing hunting. However, by changing the proportional coefficient Kp to be smaller, there is a possibility that the hunting that occurs when the pressure loss on the secondary side is large and the pressure fluctuates greatly during control cannot be suppressed. In such a case, it was necessary to review the instrumentation environment of the mass flow controller (for example, to make the piping system on the secondary side thicker).

特許第６２２０６９９号公報Japanese Patent No. 6220699

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ＰＩＤ定数を計装環境に合わせることができ、２次側の圧力損失が大きく制御時に差圧が大きく変動するような場合であっても、ハンチングを抑制できるマスフローコントローラおよびハンチング抑制方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is a case where the PID constant can be adjusted to the instrumentation environment, the pressure loss on the secondary side is large, and the differential pressure fluctuates greatly during control. Also, it is an object of the present invention to provide a mass flow controller capable of suppressing hunting and a method for suppressing hunting.

本発明のマスフローコントローラは、流路を流れる流体の流量を計測するように構成されたフローセンサと、前記流体の流量を制御するためのバルブと、流量設定値と前記フローセンサによって得られた流量計測値とを入力として操作量を制御周期毎に算出するように構成されたＰＩＤ制御部と、前記操作量に応じた駆動電流を前記バルブに出力するように構成されたバルブ駆動回路と、前記流量設定値毎にＰＩＤ定数を記憶するように構成された記憶部と、前記流量設定値が変更されたときに、変更後の流量設定値に対応するＰＩＤ定数を前記記憶部から取得して前記ＰＩＤ制御部に設定するように構成されたＰＩＤ定数設定部と、前記流量計測値にハンチングが発生しているかどうかを判定するように構成されたハンチング検出部と、前記ハンチング検出部によって流量計測値のハンチングが検出されたときに、前記ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数を変更し、前記記憶部に記憶されているＰＩＤ定数のうち、現在の流量設定値に対応するＰＩＤ定数を前記ＰＩＤ制御部に設定した変更後の値に更新するＰＩＤ定数変更部とを備えることを特徴とするものである。 The mass flow controller of the present invention includes a flow sensor configured to measure the flow rate of the fluid flowing through the flow path, a valve for controlling the flow rate of the fluid, a flow rate set value, and the flow rate obtained by the flow sensor. The PID control unit configured to calculate the operation amount for each control cycle by inputting the measured value, the valve drive circuit configured to output the drive current corresponding to the operation amount to the valve, and the above. The storage unit configured to store the PID constant for each flow rate set value and the PID constant corresponding to the changed flow rate set value when the flow rate set value is changed are acquired from the storage unit and described above. The PID constant setting unit configured to be set in the PID control unit, the hunting detection unit configured to determine whether or not hunting has occurred in the flow rate measurement value, and the flow rate measurement value by the hunting detection unit. When the hunting is detected, the PID constant set in the PID control unit is changed, and among the PID constants stored in the storage unit, the PID constant corresponding to the current flow rate set value is selected as the PID. It is characterized by including a PID constant changing unit that updates the changed value set in the control unit.

また、本発明のマスフローコントローラの１構成例において、前記ＰＩＤ定数変更部は、前記ハンチング検出部によって流量計測値のハンチングが検出されたときに、前記ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数のうちの比例係数を所定の変更量だけ大きくすることを特徴とするものである。
また、本発明のマスフローコントローラの１構成例において、前記ＰＩＤ定数変更部は、前記ハンチング検出部によって流量計測値のハンチングが検出されたときに、前記ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数のうちの積分時間を所定の変更量だけ小さくすることを特徴とするものである。
また、本発明のマスフローコントローラの１構成例において、前記記憶部は、前記流量設定値の分割された範囲毎にＰＩＤ定数を記憶し、前記ＰＩＤ定数設定部は、前記流量設定値が変更されたときに、変更後の流量設定値を含む範囲に対応するＰＩＤ定数を前記記憶部から取得して前記ＰＩＤ制御部に設定し、前記ＰＩＤ定数変更部は、前記記憶部に記憶されているＰＩＤ定数のうち、現在の流量設定値を含む範囲に対応するＰＩＤ定数を、前記ＰＩＤ制御部に設定した変更後の値に更新することを特徴とするものである。 Further, in one configuration example of the mass flow controller of the present invention, the PID constant changing unit is among the PID constants set in the PID control unit when the hunting of the flow rate measurement value is detected by the hunting detection unit. It is characterized in that the proportionality coefficient of is increased by a predetermined amount of change.
Further, in one configuration example of the mass flow controller of the present invention, the PID constant changing unit is among the PID constants set in the PID control unit when the hunting of the flow rate measurement value is detected by the hunting detection unit. It is characterized in that the integration time of is reduced by a predetermined amount of change.
Further, in one configuration example of the mass flow controller of the present invention, the storage unit stores the PID constant for each divided range of the flow rate setting value, and the PID constant setting unit changes the flow rate setting value. Occasionally, a PID constant corresponding to a range including the changed flow rate set value is acquired from the storage unit and set in the PID control unit, and the PID constant change unit is stored in the storage unit. Among them, the PID constant corresponding to the range including the current flow rate set value is updated to the changed value set in the PID control unit.

また、本発明のハンチング抑制方法は、流量設定値が変更されたときに、流量設定値毎にＰＩＤ定数を記憶している記憶部を参照し、変更後の流量設定値に対応するＰＩＤ定数を前記記憶部から取得してＰＩＤ制御部に設定する第１のステップと、前記流量設定値と制御対象の流体の流量計測値とを入力として前記ＰＩＤ制御部が操作量を制御周期毎に算出する第２のステップと、前記流体の流量を制御するためのバルブを駆動するバルブ駆動回路に前記操作量を出力する第３のステップと、前記流量計測値にハンチングが発生しているかどうかを判定する第４のステップと、前記流量計測値のハンチングが検出されたときに、前記ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数を変更し、前記記憶部に記憶されているＰＩＤ定数のうち、現在の流量設定値に対応するＰＩＤ定数を前記ＰＩＤ制御部に設定した変更後の値に更新する第５のステップとを含むことを特徴とするものである。 Further, in the hunting suppression method of the present invention, when the flow rate set value is changed, the PID constant corresponding to the changed flow rate set value is obtained by referring to the storage unit that stores the PID constant for each flow rate set value. The PID control unit calculates the operation amount for each control cycle by inputting the first step acquired from the storage unit and setting it in the PID control unit, and the flow rate set value and the flow rate measurement value of the fluid to be controlled. The second step, the third step of outputting the operation amount to the valve drive circuit for driving the valve for controlling the flow rate of the fluid, and determining whether or not hunting has occurred in the flow rate measurement value. When the hunting of the flow rate measurement value is detected in the fourth step, the PID constant set in the PID control unit is changed, and the current flow rate of the PID constants stored in the storage unit is changed. It is characterized by including a fifth step of updating the PID constant corresponding to the set value to the changed value set in the PID control unit.

本発明によれば、流量計測値にハンチングが発生したときに、ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数を自動的に変更するので、ＰＩＤ定数をマスフローコントローラの計装環境に合わせることができ、マスフローコントローラの２次側の圧力損失が大きく制御時に１次側と２次側の差圧が大きく変動するような場合であっても、ハンチングを抑制することができる。 According to the present invention, when hunting occurs in the flow rate measurement value, the PID constant set in the PID control unit is automatically changed, so that the PID constant can be adjusted to the instrumentation environment of the mass flow controller. Hunting can be suppressed even when the pressure loss on the secondary side of the mass flow controller is large and the differential pressure between the primary side and the secondary side fluctuates greatly during control.

図１は、Ｐ−Ｑ特性の１例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of PQ characteristics. 図２は、Ｐ−Ｑ特性の別の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing another example of PQ characteristics. 図３は、Ｐ−Ｑ特性の別の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another example of PQ characteristics. 図４は、マスフローコントローラの２次側に絞りが設けられている環境において低流量で流量制御した場合の操作量ＭＶと流量Ｑとを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an operation amount MV and a flow rate Q when the flow rate is controlled at a low flow rate in an environment where a throttle is provided on the secondary side of the mass flow controller. 図５は、マスフローコントローラの２次側に絞りが設けられている環境においてＰＩＤ定数を変更した場合の操作量ＭＶと流量Ｑとを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an operation amount MV and a flow rate Q when the PID constant is changed in an environment where a throttle is provided on the secondary side of the mass flow controller. 図６は、マスフローコントローラの２次側に絞りが設けられている環境においてＰＩＤ定数を変更した場合の操作量ＭＶと流量Ｑとを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an operation amount MV and a flow rate Q when the PID constant is changed in an environment where a throttle is provided on the secondary side of the mass flow controller. 図７は、図４〜図６における立ち上がり時の操作量ＭＶを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the operation amount MV at the time of rising in FIGS. 4 to 6. 図８は、本発明の実施例に係るマスフローコントローラの構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a mass flow controller according to an embodiment of the present invention. 図９は、本発明の実施例に係るマスフローコントローラのＰＩＤ制御部とＰＩＤ定数設定部とハンチング検出部とＰＩＤ定数変更部の動作を説明するフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating the operation of the PID control unit, the PID constant setting unit, the hunting detection unit, and the PID constant change unit of the mass flow controller according to the embodiment of the present invention. 図１０は、本発明の実施例に係るマスフローコントローラを実現するコンピュータの構成例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a computer that realizes the mass flow controller according to the embodiment of the present invention.

［Ｐ−Ｑ特性］
Ｐ−Ｑ特性、すなわちマスフローコントローラの１次側（上流側）の圧力と２次側（下流側）の圧力との差圧Ｐと、流体の流量Ｑとの関係は次のようにモデル化できる。
Ｑ＝ＣＰ1 （Ｐ0／Ｐ1＜１／２の場合） ・・・（１）
Ｑ＝Ｃ√（Ｐ・Ｐ0） （Ｐ0／Ｐ1≧１／２の場合） ・・・（２）
Ｃ＝−Ｋ0Ｐ＋Ｋ1Ｍ−Ｆ ・・・（３）
Ｐ＝Ｐ1−Ｐ0 ・・・（４） [PQ characteristics]
The relationship between the PQ characteristic, that is, the differential pressure P between the pressure on the primary side (upstream side) and the pressure on the secondary side (downstream side) of the mass flow controller, and the flow rate Q of the fluid can be modeled as follows. ..
Q = CP 1 (when P 0 / P 1 <1/2) ・ ・ ・ (1)
Q = C√ (P ・ P 0 ) (when P 0 / P 1 ≧ 1/2) ・ ・ ・ (2)
C = -K 0 P + K 1 MF ... (3)
P = P 1 −P 0 ... (4)

式（１）〜式（４）において、Ｃは弁容量係数、Ｐ1は１次側の流体の圧力、Ｐ0は２次側の流体の圧力、Ｍはバルブ制御量、Ｋ0は圧力に対する開度係数、Ｋ1は制御量に対する開度係数、Ｆ（＝−Ｋ0Ｐ’＋Ｋ1Ｍ’）は流量が流れ始めるときのバルブ制御量Ｍ’および差圧Ｐ’から求める量である。 In equations (1) to (4), C is the valve capacity coefficient, P 1 is the pressure of the fluid on the primary side, P 0 is the pressure of the fluid on the secondary side, M is the valve control amount, and K 0 is the pressure. The opening coefficient, K 1 is the opening coefficient with respect to the controlled amount, and F (= −K 0 P'+ K 1 M') is the amount obtained from the valve controlled amount M'and the differential pressure P'when the flow rate starts to flow.

流体が気体で、２次側が大気開放の場合、流量Ｑは次のように表される（Ｐ0＝０、Ｐ＝Ｐ1）。
Ｑ＝−Ｋ0｛（Ｐ−ｍ／２）2−ｍ2/4｝ ・・・（５）
ｍ＝（Ｋ1Ｍ−Ｆ）／Ｋ0 ・・・（６） When the fluid is a gas and the secondary side is open to the atmosphere, the flow rate Q is expressed as follows (P 0 = 0, P = P 1 ).
Q = -K 0 {(P-m / 2) 2- m 2/4 } ... (5)
m = (K 1 M-F) / K 0 ... (6)

図１は、流体が気体で、２次側が大気開放という条件で式（５）、式（６）から求めたＰ−Ｑ特性の例を示す図である。２次側が大気開放の場合、１次側の圧力Ｐ1がｍ／２以上の場合に流量Ｑがオーバシュートし易いが、バルブとしてはなるべくｍが大きなものがよい。１次側の圧力Ｐ1がｍ／２以上の場合に流量Ｑがオーバシュートし易くなる理由は、流量Ｑを増やすためにバルブの開度を大きくすると、流量Ｑが増えて瞬時的に差圧Ｐが減り、そのために更に流量Ｑが増えるという現象が起きて、見かけ上、比例帯が小さい（感度が高い）挙動となるためである。 FIG. 1 is a diagram showing an example of PQ characteristics obtained from equations (5) and (6) under the condition that the fluid is a gas and the secondary side is open to the atmosphere. When the secondary side is open to the atmosphere , the flow rate Q tends to overshoot when the pressure P 1 on the primary side is m / 2 or more, but the valve should have a large m as much as possible. The reason why the flow rate Q tends to overshoot when the pressure P 1 on the primary side is m / 2 or more is that when the valve opening is increased in order to increase the flow rate Q, the flow rate Q increases and the differential pressure is instantaneously increased. This is because the phenomenon that P decreases and the flow rate Q further increases due to this occurs, and the behavior is that the proportional band is apparently small (high sensitivity).

図２、図３は、流体が気体で、２次側が大気開放という条件でマスフローコントローラを用いて調べたＰ−Ｑ特性の例を示す図である。図２はバルブ口径が６ｍｍの場合、図３はバルブ口径が１２ｍｍの場合を示している。図２、図３の例では、バルブの開度を一定にしたまま、１次側の圧力Ｐ1を変動させた場合の流量Ｑを示している。図２、図３のｕｐ１，ｕｐ２は圧力Ｐ1を小さい値から大きい値に変化させたときのＰ−Ｑ特性を示し、ｄｏｗｎ１，ｄｏｗｎ２は圧力Ｐ1を大きい値から小さい値に変化させたときのＰ−Ｑ特性を示している。図２、図３の横軸では、圧力Ｐ1がそれぞれ１０ｋＰａ、２０ｋＰａ、５０ｋＰａ、１００ｋＰａ、１５０ｋＰａ、２００ｋＰａ、２５０ｋＰａ、３００ｋＰａ、３５０ｋＰａの場合を１、２、３、４、５、６、７、８、９として記載している。図２、図３は、圧力Ｐ1が変化する方向で流量Ｑの絶対値が変わるが、最大流量となる圧力や全体の傾向は変わらないことを示している。 2 and 3 are diagrams showing an example of PQ characteristics investigated using a mass flow controller under the condition that the fluid is a gas and the secondary side is open to the atmosphere. FIG. 2 shows a case where the valve diameter is 6 mm, and FIG. 3 shows a case where the valve diameter is 12 mm. 2, in the example of FIG. 3 shows a flow rate Q when leaving the opening of the valve constant and varying the pressure P 1 on the primary side. Figure 2, up1 in FIG. 3, up2 represents a P-Q characteristic at the time of changing to a larger value from a small value of pressure P 1, down1, down2 the case of changing to a small value from a large value of pressure P 1 Shows the PQ characteristics of. On the horizontal axes of FIGS. 2 and 3, when the pressure P 1 is 10 kPa, 20 kPa, 50 kPa, 100 kPa, 150 kPa, 200 kPa, 250 kPa, 300 kPa, 350 kPa, respectively, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 , 9 is described. 2 and 3 show that the absolute value of the flow rate Q changes in the direction in which the pressure P 1 changes, but the pressure at which the maximum flow rate is reached and the overall tendency do not change.

１次側の圧力Ｐ1が１５０ｋＰａ（図２、図３の横軸では５）より大きくなると、圧力Ｐ1の増加に伴って流量Ｑが減少している。したがって、例えば３００ｋＰａ（図２、図３の横軸では８）でバルブを急激に開けると、流量Ｑが増えるが１次側の圧力Ｐ1が減少して、そのためにさらに流量Ｑが増える。このような現象を避けるためには、使用差圧に対して流量Ｑが単調増加の特性になるようにする必要がある。 When the pressure P 1 on the primary side becomes larger than 150 kPa (5 on the horizontal axis of FIGS. 2 and 3), the flow rate Q decreases as the pressure P 1 increases. Thus, for example, 300kPa abruptly opening valves (Figure 2, 8 is the horizontal axis in FIG. 3), but the flow rate Q is increased by the pressure P 1 on the primary side is reduced, further the flow rate Q is increased for that. In order to avoid such a phenomenon, it is necessary to make the flow rate Q have a monotonous increase characteristic with respect to the working differential pressure.

［ハンチング安定化］
流量Ｑのハンチングの要因としては、単純にＰＩＤの標準設定に問題がある場合（比例係数Ｋｐが大き過ぎる、積分時間Ｔｉが小さ過ぎる）以外に、マスフローコントローラの２次側に絞りがあったり、流量Ｑにより差圧Ｐが動的に変動したりするような環境においては、これまでに述べたＰ−Ｑ特性の問題により標準のＰＩＤ定数でハンチングを起こす可能性が高い。このようなハンチングは、ＰＩＤ定数を変更することにより抑えることが可能である。 [Hunting stabilization]
The cause of the hunting of the flow rate Q is that there is a throttle on the secondary side of the mass flow controller, except when there is simply a problem with the standard setting of PID (proportional coefficient Kp is too large, integration time Ti is too small). In an environment where the differential pressure P dynamically fluctuates depending on the flow rate Q, there is a high possibility that hunting will occur with the standard PID constant due to the problem of the PQ characteristics described so far. Such hunting can be suppressed by changing the PID constant.

以下、ＰＩＤ定数を変更して安定となる例を説明する。図４は、マスフローコントローラの２次側に絞りが設けられている環境において、低流量で流量制御した場合の操作量ＭＶと流量Ｑとを示す図である。ここでは、所定の最大値ＦＳ（フルスケール）を１００％とする正規化した値で流量Ｑを示している。横軸の時間の単位は５ｍｓｅｃである。図４の例では、時刻０ｍｓｅｃにおいて流量設定値ＳＰを０から５％ＦＳに変更しており、流量設定値ＳＰと流量Ｑとを入力とし、標準のＰＩＤ定数でＰＩＤ演算した操作量ＭＶをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号でバルブに出力している。１次側の圧力Ｐ1は３００ｋＰａである。ＰＩＤ定数については、比例係数Ｋｐを０．０２、積分時間Ｔｉを４としている。 Hereinafter, an example in which the PID constant is changed to be stable will be described. FIG. 4 is a diagram showing an operation amount MV and a flow rate Q when the flow rate is controlled at a low flow rate in an environment where a throttle is provided on the secondary side of the mass flow controller. Here, the flow rate Q is shown by a normalized value with a predetermined maximum value FS (full scale) as 100%. The unit of time on the horizontal axis is 5 msec. In the example of FIG. 4, the flow rate set value SP is changed from 0 to 5% FS at time 0 msec, the flow rate set value SP and the flow rate Q are input, and the operation amount MV calculated by PID with a standard PID constant is PWMed. (Pulse Width Modulation) The signal is output to the valve. The pressure P 1 on the primary side is 300 kPa. Regarding the PID constant, the proportional coefficient Kp is 0.02 and the integration time Ti is 4.

図４から分かるように、低流量でかつ標準ＰＩＤ設定の場合、流量Ｑにハンチングが生じている。図５は、図４と同じ条件で比例係数Ｋｐを０．０２から０．０５に大きくした場合の操作量ＭＶと流量Ｑとを示す図である。図６は、図４と同じ条件で積分時間Ｔｉを４から２に小さくした場合の操作量ＭＶと流量Ｑとを示す図である。図５、図６によれば、比例係数Ｋｐを大きくするか、積分時間Ｔｉを小さくすると、流量Ｑのハンチングが治まることが分かる。 As can be seen from FIG. 4, when the flow rate is low and the standard PID is set, hunting occurs in the flow rate Q. FIG. 5 is a diagram showing an operation amount MV and a flow rate Q when the proportionality coefficient Kp is increased from 0.02 to 0.05 under the same conditions as in FIG. FIG. 6 is a diagram showing an operation amount MV and a flow rate Q when the integration time Ti is reduced from 4 to 2 under the same conditions as in FIG. According to FIGS. 5 and 6, it can be seen that the hunting of the flow rate Q is suppressed by increasing the proportionality coefficient Kp or decreasing the integration time Ti.

流量Ｑがハンチングする場合とハンチングしない場合の操作量ＭＶを比較すると、図７に示すように流量設定値ＳＰの立ち上がり時の操作量ＭＶはほとんど同じであるにも関わらず、流量Ｑの挙動が極端に異なる。図７の例では、図４の例の操作量ＭＶをＭＶ０、図５の例の操作量ＭＶをＭＶ１、図６の例の操作量ＭＶをＭＶ２としている。 Comparing the operation amount MV when the flow rate Q is hunted and when it is not hunted, the behavior of the flow rate Q is almost the same even though the operation amount MV at the rising edge of the flow rate set value SP is almost the same as shown in FIG. Extremely different. In the example of FIG. 7, the operation amount MV of the example of FIG. 4 is MV0, the operation amount MV of the example of FIG. 5 is MV1, and the operation amount MV of the example of FIG. 6 is MV2.

操作量ＭＶがほとんど同じであるにも関わらず、流量Ｑの挙動が異なる理由として次の（Ｉ）、（II）のようなことが考えられる。
（I）比例係数Ｋｐが大きい場合、差圧Ｐの変動が大きいことにより、動作領域が、差圧Ｐの増加に対して流量Ｑが減少する不安定領域（図１のｍ／２より右側の領域）から、差圧Ｐの増加に対して流量Ｑが増加する安定領域（図１のｍ／２より左側の領域）に移動し、この安定領域において流量制御動作を行うために安定となる。 The following (I) and (II) can be considered as the reasons why the behavior of the flow rate Q is different even though the operation amount MV is almost the same.
(I) When the proportional coefficient Kp is large, the fluctuation of the differential pressure P is large, so that the operating region is an unstable region where the flow rate Q decreases with the increase of the differential pressure P (on the right side of m / 2 in FIG. 1). It moves from the region) to a stable region (region on the left side of m / 2 in FIG. 1) in which the flow rate Q increases with the increase of the differential pressure P, and becomes stable in order to perform the flow rate control operation in this stable region.

（II）比例係数Ｋｐが小さい場合、動作領域が、差圧Ｐの増加に対して流量Ｑが減少する不安定領域になるために、流量Ｑにハンチングが生じる。 (II) When the proportional coefficient Kp is small, the operating region becomes an unstable region in which the flow rate Q decreases with respect to the increase in the differential pressure P, so that hunting occurs in the flow rate Q.

したがって、２次側の圧力損失が大きく、制御時に差圧Ｐが大きく変動するような場合のハンチング対策としては、比例係数Ｋｐを大きくするか、積分時間Ｔｉを小さくして、安定領域で制御を行わせるようにすればよい。 Therefore, as a hunting countermeasure when the pressure loss on the secondary side is large and the differential pressure P fluctuates greatly during control, the proportional coefficient Kp is increased or the integration time Ti is decreased to control in the stable region. You just have to let it do.

［実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図８は本発明の実施例に係るマスフローコントローラの構成を示すブロック図である。マスフローコントローラは、例えば樹脂製の流路ボディ１と、流路ボディ１に装着されたセンサパッケージ２と、流体の流量を制御するための比例ソレノイドバルブ３と、流量設定値ＳＰと流量計測値Ｑとを入力として操作量ＭＶを制御周期毎に算出するＰＩＤ制御部４と、流量設定値ＳＰ毎にＰＩＤ定数を記憶する記憶部５と、流量設定値ＳＰが変更されたときに、変更後の流量設定値ＳＰに対応するＰＩＤ定数を記憶部５から取得してＰＩＤ制御部４に設定するＰＩＤ定数設定部６と、流量計測値Ｑにハンチングが発生しているかどうかを判定するハンチング検出部７と、ハンチング検出部７によって流量計測値Ｑのハンチングが検出されたときに、ＰＩＤ制御部４に設定されているＰＩＤ定数を変更し、記憶部５に記憶されているＰＩＤ定数のうち、現在の流量設定値ＳＰに対応するＰＩＤ定数をＰＩＤ制御部４に設定した変更後の値に更新するＰＩＤ定数変更部８と、比例ソレノイドバルブ３を駆動するバルブ駆動回路９とを備えている。 [Example]
Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a mass flow controller according to an embodiment of the present invention. The mass flow controller includes, for example, a resin flow path body 1, a sensor package 2 mounted on the flow path body 1, a proportional solenoid valve 3 for controlling the flow rate of fluid, a flow rate set value SP, and a flow rate measurement value Q. The PID control unit 4 that calculates the operation amount MV for each control cycle by inputting the above, the storage unit 5 that stores the PID constant for each flow rate set value SP, and the changed flow rate set value SP when the change is made. The PID constant setting unit 6 that acquires the PID constant corresponding to the flow rate set value SP from the storage unit 5 and sets it in the PID control unit 4, and the hunting detection unit 7 that determines whether or not hunting has occurred in the flow rate measurement value Q. When the hunting of the flow rate measurement value Q is detected by the hunting detection unit 7, the PID constant set in the PID control unit 4 is changed, and among the PID constants stored in the storage unit 5, the current PID constant is changed. It includes a PID constant changing unit 8 that updates the PID constant corresponding to the flow rate set value SP to the changed value set in the PID control unit 4, and a valve drive circuit 9 that drives the proportional solenoid valve 3.

図８において、１０は流路ボディ１の内部に形成された流路、１１は流路１０の入口側の開口、１２は流路１０の出口側の開口、１３はセンサパッケージ２に搭載されたフローセンサである。 In FIG. 8, 10 is a flow path formed inside the flow path body 1, 11 is an opening on the inlet side of the flow path 10, 12 is an opening on the exit side of the flow path 10, and 13 is mounted on the sensor package 2. It is a flow sensor.

流体は、開口１１から流路１０に流入して比例ソレノイドバルブ３を通過し、開口１２から排出される。このとき、フローセンサ１３は流体の流量Ｑを計測する。フローセンサ１３は、センサパッケージ２に搭載され、計測対象の流体に晒されるように流路ボディ１に装着される。 The fluid flows from the opening 11 into the flow path 10, passes through the proportional solenoid valve 3, and is discharged from the opening 12. At this time, the flow sensor 13 measures the flow rate Q of the fluid. The flow sensor 13 is mounted on the sensor package 2 and mounted on the flow path body 1 so as to be exposed to the fluid to be measured.

以下、本実施例の特徴的な動作について説明する。図９はＰＩＤ制御部４とＰＩＤ定数設定部６とハンチング検出部７とＰＩＤ定数変更部８の動作を説明するフローチャートである。 Hereinafter, the characteristic operation of this embodiment will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating the operation of the PID control unit 4, the PID constant setting unit 6, the hunting detection unit 7, and the PID constant change unit 8.

ＰＩＤ定数設定部６は、例えばオペレータによって流量設定値ＳＰが変更されたときに（図９ステップＳ１００においてＹＥＳ）、変更後の流量設定値ＳＰに対応するＰＩＤ定数をＰＩＤ制御部４に設定する（図９ステップＳ１０１）。記憶部５には、流量設定値ＳＰ毎にＰＩＤ定数（比例係数Ｋｐ、積分時間Ｔｉ、微分時間Ｔｄ）が記憶されている。より具体的には、０％ＦＳから１００％ＦＳまでの流量設定値ＳＰの全範囲が複数の範囲に分割され（例えば１０分割）、分割された範囲毎にＰＩＤ定数が記憶部５に記憶されている。ＰＩＤ定数設定部６は、変更後の流量設定値ＳＰを含む流量設定値ＳＰの範囲に対応するＰＩＤ定数を記憶部５から取得してＰＩＤ制御部４に設定する。 For example, when the flow rate set value SP is changed by the operator (YES in step S100 in FIG. 9), the PID constant setting unit 6 sets the PID constant corresponding to the changed flow rate set value SP in the PID control unit 4 (YES). FIG. 9 step S101). The storage unit 5 stores PID constants (proportional coefficient Kp, integration time Ti, differential time Td) for each flow rate set value SP. More specifically, the entire range of the flow rate set value SP from 0% FS to 100% FS is divided into a plurality of ranges (for example, 10 divisions), and the PID constant is stored in the storage unit 5 for each divided range. ing. The PID constant setting unit 6 acquires a PID constant corresponding to the range of the flow rate set value SP including the changed flow rate set value SP from the storage unit 5 and sets it in the PID control unit 4.

ＰＩＤ制御部４は、流量計測値Ｑをフローセンサ１３から取得する（図９ステップＳ１０２）。そして、ＰＩＤ制御部４は、流量設定値ＳＰとステップＳ１０２で取得した流量計測値Ｑとを入力として、流量計測値Ｑが流量設定値ＳＰと一致するようにＰＩＤ演算を行って操作量ＭＶを算出する（図９ステップＳ１０３）。ＰＩＤ定数を用いるＰＩＤ演算の式は式（７）のようになる。ｅは流量設定値ＳＰと流量計測値Ｑとの偏差である。 The PID control unit 4 acquires the flow rate measurement value Q from the flow sensor 13 (step S102 in FIG. 9). Then, the PID control unit 4 inputs the flow rate set value SP and the flow rate measurement value Q acquired in step S102, performs a PID calculation so that the flow rate measurement value Q matches the flow rate set value SP, and performs an operation amount MV. Calculate (FIG. 9, step S103). The formula of the PID operation using the PID constant is as shown in the formula (7). e is a deviation between the flow rate set value SP and the flow rate measurement value Q.

Figure 2021189514
Figure 2021189514

ＰＩＤ制御部４は、算出した操作量ＭＶをバルブ駆動回路９に出力する（図９ステップＳ１０４）。バルブ駆動回路９は、ＰＩＤ制御部４から出力された操作量ＭＶに応じて比例ソレノイドバルブ３にバルブ駆動電流（ソレノイド電流）Ｉを出力する。こうして、比例ソレノイドバルブ３は、操作量ＭＶに応じた開度となるように制御される。 The PID control unit 4 outputs the calculated operation amount MV to the valve drive circuit 9 (step S104 in FIG. 9). The valve drive circuit 9 outputs a valve drive current (solenoid current) I to the proportional solenoid valve 3 according to the operation amount MV output from the PID control unit 4. In this way, the proportional solenoid valve 3 is controlled so as to have an opening degree corresponding to the operation amount MV.

一方、ハンチング検出部７は、流量計測値Ｑと流量設定値ＳＰとに基づき流量計測値Ｑにハンチングが発生しているかどうかを判定する（図９ステップＳ１０５）。ハンチング検出部７は、例えば流量設定値ＳＰと流量計測値Ｑとの偏差ｅ＝ＳＰ−Ｑの絶対値｜ｅ｜が整定判定基準値δ以上となる流量計測値Ｑのピークが３つ連続したとき、流量計測値Ｑにハンチングが発生していると判定する。整定判定基準値δは、通常の制御中の変化量（偏差ｅ）より小さく、かつ整定状態で維持されるべき最大の偏差の指標である。なお、ハンチングの検出方法は上記の例に限らないことは言うまでもない。 On the other hand, the hunting detection unit 7 determines whether or not hunting has occurred in the flow rate measurement value Q based on the flow rate measurement value Q and the flow rate set value SP (FIG. 9, step S105). In the hunting detection unit 7, for example, the deviation e = the absolute value | e | between the flow rate set value SP and the flow rate measurement value Q is 3 consecutive peaks of the flow rate measurement value Q such that the settling judgment reference value δ or more. At this time, it is determined that hunting has occurred in the flow rate measurement value Q. The settling judgment reference value δ is an index of the maximum deviation that is smaller than the amount of change (deviation e) during normal control and should be maintained in the settling state. Needless to say, the hunting detection method is not limited to the above example.

ＰＩＤ定数変更部８は、流量計測値Ｑのハンチングが検出されたときに（ステップＳ１０５においてＹＥＳ）、ＰＩＤ制御部４に設定されているＰＩＤ定数のうちの比例係数Ｋｐを所定の比例係数変更量だけ大きくする（図９ステップＳ１０６）。 When the hunting of the flow rate measurement value Q is detected (YES in step S105), the PID constant changing unit 8 changes the proportional coefficient Kp of the PID constants set in the PID control unit 4 to a predetermined proportional coefficient changing amount. (FIG. 9, step S106).

そして、ＰＩＤ定数変更部８は、記憶部５に記憶されているＰＩＤ定数のうち、現在の流量設定値ＳＰを含む流量設定値ＳＰの範囲に対応する比例係数Ｋｐを、ステップＳ１０６で変更した値に更新する（図９ステップＳ１０７）。
なお、ステップＳ１０６，Ｓ１０７の処理は、流量設定値ＳＰの変更後に最初にハンチングが検出されたときに１回だけ行えばよい。 Then, the PID constant changing unit 8 changes the proportional coefficient Kp corresponding to the range of the flow rate setting value SP including the current flow rate setting value SP among the PID constants stored in the storage unit 5 in step S106. (FIG. 9, step S107).
The processing of steps S106 and S107 may be performed only once when hunting is first detected after the flow rate set value SP is changed.

マスフローコントローラは、例えばオペレータによって装置の動作終了が指示されるまで（図９ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、ステップＳ１００〜Ｓ１０７の処理を制御周期毎に実行する。 The mass flow controller executes the processes of steps S100 to S107 for each control cycle until, for example, the operator instructs the end of the operation of the device (YES in step S108 of FIG. 9).

以上のように、本実施例では、流量計測値Ｑにハンチングが発生したときに、ＰＩＤ制御部４に設定されている比例係数Ｋｐを自動的に大きくするので、ＰＩＤ定数をマスフローコントローラの計装環境に合わせることができ、２次側の圧力損失が大きく、制御時に差圧Ｐが大きく変動するような場合であっても、ハンチングを抑制することができる。流量設定値ＳＰの変更後にハンチングが発生すれば、再び比例係数Ｋｐの変更が実施されるので、比例係数Ｋｐはハンチングが起きない程度まで徐々に変更される。 As described above, in this embodiment, when hunting occurs in the flow rate measurement value Q, the proportionality coefficient Kp set in the PID control unit 4 is automatically increased, so that the PID constant is instrumented by the mass flow controller. It can be adjusted to the environment, and even when the pressure loss on the secondary side is large and the differential pressure P fluctuates greatly during control, hunting can be suppressed. If hunting occurs after the flow rate set value SP is changed, the proportional coefficient Kp is changed again, so that the proportional coefficient Kp is gradually changed to the extent that hunting does not occur.

なお、本実施例では、ハンチングが発生したときに比例係数Ｋｐを大きくしているが、積分時間Ｔｉを小さくしてもよい。この場合、ＰＩＤ定数変更部８は、流量計測値Ｑのハンチングが検出されたときに（ステップＳ１０５においてＹＥＳ）、ＰＩＤ制御部４に設定されているＰＩＤ定数のうちの積分時間Ｔｉを所定の積分時間変更量だけ小さくする（ステップＳ１０６）。そして、ＰＩＤ定数変更部８は、記憶部５に記憶されているＰＩＤ定数のうち、現在の流量設定値ＳＰを含む流量設定値ＳＰの範囲に対応する積分時間Ｔｉを、ステップＳ１０６で変更した値に更新する（ステップＳ１０７）。 In this embodiment, the proportional coefficient Kp is increased when hunting occurs, but the integration time Ti may be decreased. In this case, when the hunting of the flow rate measurement value Q is detected (YES in step S105), the PID constant changing unit 8 integrates the integration time Ti of the PID constants set in the PID control unit 4 into a predetermined integration. The time change amount is reduced (step S106). Then, the PID constant changing unit 8 changes the integration time Ti corresponding to the range of the flow rate setting value SP including the current flow rate setting value SP among the PID constants stored in the storage unit 5 in step S106. Update to (step S107).

なお、従来よりＰＩＤ制御に関しては様々な方式があり、モデルを用いたＰＩＤ制御もある。しかし、モデルを用いたものには、例えば以下のような問題点がある。 Conventionally, there are various methods for PID control, and there is also PID control using a model. However, the one using the model has the following problems, for example.

（Ａ）汎用的な方法は適用範囲が広いが、プログラムが複雑になり、安価なＣＰＵでは実装できない。
（Ｂ）モデルを適応的に推定するようなものは演算に時間がかかり、実際の現場向きではない。 (A) The general-purpose method has a wide range of application, but the program becomes complicated and cannot be implemented by an inexpensive CPU.
(B) An adaptive estimation of a model takes time for calculation and is not suitable for an actual site.

本発明では、ハンチングが発生する特定の要因に対処することだけを目的として、より簡単で実用的な方法を提案している。具体的には、本発明は、ソレノイドバルブを用いた直動式バルブ駆動方式上の問題点（Ｐ−Ｑ特性が単調増加ではないという問題点）により、下流側の圧力損失が大きい計装の場合に下流側の圧力が流量により変動することに起因するハンチング現象を抑えるための簡単で実用的な方法を提案している。パイロットバルブ方式の場合には、ソレノイドバルブを用いた場合の問題点が発生せず、下流側の圧力変動に起因するハンチングが通常は発生しないので、本発明は適用できない。本発明は、図１に示したように、ある圧力で流量Ｑにピークが生じるようなＰ−Ｑ特性を持つマスフローコントローラに有効である。 The present invention proposes a simpler and more practical method only for the purpose of dealing with a specific factor in which hunting occurs. Specifically, the present invention has a problem in a direct-acting valve drive system using a solenoid valve (a problem that the PQ characteristic is not monotonically increasing), so that the instrumentation has a large pressure loss on the downstream side. In some cases, we propose a simple and practical method for suppressing the hunting phenomenon caused by the pressure on the downstream side fluctuating with the flow rate. In the case of the pilot valve method, no problem occurs when the solenoid valve is used, and hunting due to pressure fluctuation on the downstream side usually does not occur, so that the present invention cannot be applied. As shown in FIG. 1, the present invention is effective for a mass flow controller having a PQ characteristic such that a peak occurs in the flow rate Q at a certain pressure.

本実施例のマスフローコントローラのうち少なくともＰＩＤ制御部４と記憶部５とＰＩＤ定数設定部６とハンチング検出部７とＰＩＤ定数変更部８とは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と記憶装置とインタフェースとを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図１０に示す。 Of the mass flow controllers of this embodiment, at least the PID control unit 4, the storage unit 5, the PID constant setting unit 6, the hunting detection unit 7, and the PID constant change unit 8 have a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an interface. It can be realized by a equipped computer and a program that controls these hardware resources. An example of the configuration of this computer is shown in FIG.

コンピュータは、ＣＰＵ２００と、記憶装置２０１と、インタフェース装置（Ｉ／Ｆ）２０２とを備えている。Ｉ／Ｆ２０２には、フローセンサ１３とバルブ駆動回路９などが接続される。このようなコンピュータにおいて、本発明のハンチング抑制方法を実現させるためのプログラムは記憶装置２０１に格納される。ＣＰＵ２００は、記憶装置２０１に格納されたプログラムに従って本実施例で説明した処理を実行する。 The computer includes a CPU 200, a storage device 201, and an interface device (I / F) 202. A flow sensor 13 and a valve drive circuit 9 are connected to the I / F 202. In such a computer, a program for realizing the hunting suppression method of the present invention is stored in the storage device 201. The CPU 200 executes the process described in this embodiment according to the program stored in the storage device 201.

本発明は、流量制御系に適用することができる。 The present invention can be applied to a flow rate control system.

１…流路ボディ、２…センサパッケージ、３…比例ソレノイドバルブ、４…ＰＩＤ制御部、５…記憶部、６…ＰＩＤ定数設定部、７…ハンチング検出部、８…ＰＩＤ定数変更部、９…バルブ駆動回路、１０…流路、１３…フローセンサ。 1 ... Flow path body, 2 ... Sensor package, 3 ... Proportional solenoid valve, 4 ... PID control unit, 5 ... Storage unit, 6 ... PID constant setting unit, 7 ... Hunting detection unit, 8 ... PID constant change unit, 9 ... Valve drive circuit, 10 ... flow path, 13 ... flow sensor.

Claims (8)

流路を流れる流体の流量を計測するように構成されたフローセンサと、
前記流体の流量を制御するためのバルブと、
流量設定値と前記フローセンサによって得られた流量計測値とを入力として操作量を制御周期毎に算出するように構成されたＰＩＤ制御部と、
前記操作量に応じた駆動電流を前記バルブに出力するように構成されたバルブ駆動回路と、
前記流量設定値毎にＰＩＤ定数を記憶するように構成された記憶部と、
前記流量設定値が変更されたときに、変更後の流量設定値に対応するＰＩＤ定数を前記記憶部から取得して前記ＰＩＤ制御部に設定するように構成されたＰＩＤ定数設定部と、
前記流量計測値にハンチングが発生しているかどうかを判定するように構成されたハンチング検出部と、
前記ハンチング検出部によって流量計測値のハンチングが検出されたときに、前記ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数を変更し、前記記憶部に記憶されているＰＩＤ定数のうち、現在の流量設定値に対応するＰＩＤ定数を前記ＰＩＤ制御部に設定した変更後の値に更新するＰＩＤ定数変更部とを備えることを特徴とするマスフローコントローラ。 A flow sensor configured to measure the flow rate of fluid flowing through the flow path,
A valve for controlling the flow rate of the fluid and
A PID control unit configured to calculate the operation amount for each control cycle by inputting the flow rate set value and the flow rate measurement value obtained by the flow sensor.
A valve drive circuit configured to output a drive current according to the operation amount to the valve, and a valve drive circuit.
A storage unit configured to store the PID constant for each flow rate set value, and
A PID constant setting unit configured to acquire a PID constant corresponding to the changed flow rate setting value from the storage unit and set it in the PID control unit when the flow rate setting value is changed.
A hunting detection unit configured to determine whether or not hunting has occurred in the flow rate measurement value, and
When the hunting of the flow rate measurement value is detected by the hunting detection unit, the PID constant set in the PID control unit is changed, and the current flow rate setting value among the PID constants stored in the storage unit is changed. A mass flow controller including a PID constant changing unit that updates the PID constant corresponding to the PID constant to the changed value set in the PID control unit. 請求項１記載のマスフローコントローラにおいて、
前記ＰＩＤ定数変更部は、前記ハンチング検出部によって流量計測値のハンチングが検出されたときに、前記ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数のうちの比例係数を所定の変更量だけ大きくすることを特徴とするマスフローコントローラ。 In the mass flow controller according to claim 1,
When the hunting detection unit detects hunting of the flow rate measurement value, the PID constant changing unit increases the proportionality coefficient of the PID constants set in the PID control unit by a predetermined change amount. Characterized mass flow controller. 請求項１記載のマスフローコントローラにおいて、
前記ＰＩＤ定数変更部は、前記ハンチング検出部によって流量計測値のハンチングが検出されたときに、前記ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数のうちの積分時間を所定の変更量だけ小さくすることを特徴とするマスフローコントローラ。 In the mass flow controller according to claim 1,
When the hunting detection unit detects hunting of the flow rate measurement value, the PID constant changing unit reduces the integration time of the PID constants set in the PID control unit by a predetermined change amount. Characterized mass flow controller. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマスフローコントローラにおいて、
前記記憶部は、前記流量設定値の分割された範囲毎にＰＩＤ定数を記憶し、
前記ＰＩＤ定数設定部は、前記流量設定値が変更されたときに、変更後の流量設定値を含む範囲に対応するＰＩＤ定数を前記記憶部から取得して前記ＰＩＤ制御部に設定し、
前記ＰＩＤ定数変更部は、前記記憶部に記憶されているＰＩＤ定数のうち、現在の流量設定値を含む範囲に対応するＰＩＤ定数を、前記ＰＩＤ制御部に設定した変更後の値に更新することを特徴とするマスフローコントローラ。 In the mass flow controller according to any one of claims 1 to 3.
The storage unit stores the PID constant for each divided range of the flow rate set value, and stores the PID constant.
When the flow rate setting value is changed, the PID constant setting unit acquires a PID constant corresponding to a range including the changed flow rate setting value from the storage unit and sets it in the PID control unit.
The PID constant changing unit updates the PID constant corresponding to the range including the current flow rate setting value among the PID constants stored in the storage unit to the changed value set in the PID control unit. A mass flow controller featuring. 流量設定値が変更されたときに、流量設定値毎にＰＩＤ定数を記憶している記憶部を参照し、変更後の流量設定値に対応するＰＩＤ定数を前記記憶部から取得してＰＩＤ制御部に設定する第１のステップと、
前記流量設定値と制御対象の流体の流量計測値とを入力として前記ＰＩＤ制御部が操作量を制御周期毎に算出する第２のステップと、
前記流体の流量を制御するためのバルブを駆動するバルブ駆動回路に前記操作量を出力する第３のステップと、
前記流量計測値にハンチングが発生しているかどうかを判定する第４のステップと、
前記流量計測値のハンチングが検出されたときに、前記ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数を変更し、前記記憶部に記憶されているＰＩＤ定数のうち、現在の流量設定値に対応するＰＩＤ定数を前記ＰＩＤ制御部に設定した変更後の値に更新する第５のステップとを含むことを特徴とするハンチング抑制方法。 When the flow rate set value is changed, the storage unit that stores the PID constant for each flow rate set value is referred to, and the PID constant corresponding to the changed flow rate set value is acquired from the storage unit and the PID control unit. The first step to set to
A second step in which the PID control unit calculates the operation amount for each control cycle by inputting the flow rate set value and the flow rate measurement value of the fluid to be controlled, and
A third step of outputting the operation amount to the valve drive circuit for driving the valve for controlling the flow rate of the fluid, and
The fourth step of determining whether or not hunting has occurred in the flow rate measurement value, and
When the hunting of the flow rate measurement value is detected, the PID constant set in the PID control unit is changed, and among the PID constants stored in the storage unit, the PID corresponding to the current flow rate setting value is changed. A hunting suppression method comprising a fifth step of updating a constant to a changed value set in the PID control unit. 請求項５記載のハンチング抑制方法において、
前記第５のステップは、前記流量計測値のハンチングが検出されたときに、前記ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数のうちの比例係数を所定の変更量だけ大きくするステップを含むことを特徴とするハンチング抑制方法。 In the hunting suppression method according to claim 5,
The fifth step is characterized by including a step of increasing the proportionality coefficient of the PID constants set in the PID control unit by a predetermined change amount when the hunting of the flow rate measurement value is detected. Hunting suppression method. 請求項５記載のハンチング抑制方法において、
前記第５のステップは、前記流量計測値のハンチングが検出されたときに、前記ＰＩＤ制御部に設定されているＰＩＤ定数のうちの積分時間を所定の変更量だけ小さくするステップを含むことを特徴とするハンチング抑制方法。 In the hunting suppression method according to claim 5,
The fifth step is characterized by including a step of reducing the integration time of the PID constants set in the PID control unit by a predetermined change amount when the hunting of the flow rate measurement value is detected. Hunting suppression method. 請求項５乃至７のいずれか１項に記載のハンチング抑制方法において、
前記記憶部は、前記流量設定値の分割された範囲毎にＰＩＤ定数を記憶し、
前記第１のステップは、前記流量設定値が変更されたときに、変更後の流量設定値を含む範囲に対応するＰＩＤ定数を前記記憶部から取得して前記ＰＩＤ制御部に設定するステップを含み、
前記第５のステップは、前記記憶部に記憶されているＰＩＤ定数のうち、現在の流量設定値を含む範囲に対応するＰＩＤ定数を、前記ＰＩＤ制御部に設定した変更後の値に更新するステップを含むことを特徴とするハンチング抑制方法。 The hunting suppression method according to any one of claims 5 to 7.
The storage unit stores the PID constant for each divided range of the flow rate set value, and stores the PID constant.
The first step includes a step of acquiring a PID constant corresponding to a range including the changed flow rate set value from the storage unit and setting it in the PID control unit when the flow rate set value is changed. ,
The fifth step is a step of updating the PID constant corresponding to the range including the current flow rate set value among the PID constants stored in the storage unit to the changed value set in the PID control unit. A method for suppressing hunting, which comprises.
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