JP2637248B2 - ガス弁装置の制御装置 - Google Patents
ガス弁装置の制御装置Info
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- JP2637248B2 JP2637248B2 JP1236850A JP23685089A JP2637248B2 JP 2637248 B2 JP2637248 B2 JP 2637248B2 JP 1236850 A JP1236850 A JP 1236850A JP 23685089 A JP23685089 A JP 23685089A JP 2637248 B2 JP2637248 B2 JP 2637248B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はガス供給系統内においてガスの圧力や流量を
調節するガスガバナ装置に係わり、とくにガスガバナ装
置の２次側圧力を迅速に制御するに好適な制御方法に関
する。
調節するガスガバナ装置に係わり、とくにガスガバナ装
置の２次側圧力を迅速に制御するに好適な制御方法に関
する。
［従来の技術］ 従来のガスガバナ装置は特開昭55−145867号公報に記
載のように、操作者が入力する制御信号により弁に連結
されたステッピングモータを駆動してその駆動方向なら
びに駆動速度を制御するようにしていた。
載のように、操作者が入力する制御信号により弁に連結
されたステッピングモータを駆動してその駆動方向なら
びに駆動速度を制御するようにしていた。
上記ステッピングモータの制御に関しては、特開昭57
−204381号公報に記載のように、弁に連結されたステッ
ピングモータに印加するパルス波形のパルス幅を変えて
制御するようにしていた。
−204381号公報に記載のように、弁に連結されたステッ
ピングモータに印加するパルス波形のパルス幅を変えて
制御するようにしていた。
流量の自動制御法は例えば第６図に示すように、２次
圧力センサ１により２次圧力P2を検出して得られる信号
を目標圧力信号P20とコンピュータ２より比較し、得ら
れた誤差信号をモータ制御ユニット41、ステッピングモ
ータ４を介してバルブ３に加えて２次圧力を制御するよ
うにしていた。なお、P21は流量の変動によって生じる
２次圧力の変動成分を示すものであり、その影響も含め
て２次圧力を十分に安定化することは困難であった。
圧力センサ１により２次圧力P2を検出して得られる信号
を目標圧力信号P20とコンピュータ２より比較し、得ら
れた誤差信号をモータ制御ユニット41、ステッピングモ
ータ４を介してバルブ３に加えて２次圧力を制御するよ
うにしていた。なお、P21は流量の変動によって生じる
２次圧力の変動成分を示すものであり、その影響も含め
て２次圧力を十分に安定化することは困難であった。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は都市ガス供給系統における家庭用、商業用等
の一般需要家向けガス圧の安定化を目的としている。
の一般需要家向けガス圧の安定化を目的としている。
都市ガスはガス製造工場から高圧ラインを経て高圧ガ
バナにて減圧され中圧ラインに送られる。各地区では上
記中圧ラインからのガスを中圧地区ガバナにより減圧し
て中圧Ｂラインに送出する。一般需要家には上記中圧Ｂ
ラインのガスを地区ガバナによりさらに低圧して供給す
るようになっていた。
バナにて減圧され中圧ラインに送られる。各地区では上
記中圧ラインからのガスを中圧地区ガバナにより減圧し
て中圧Ｂラインに送出する。一般需要家には上記中圧Ｂ
ラインのガスを地区ガバナによりさらに低圧して供給す
るようになっていた。
上記ガスの供給システムの中でとくに一般需要家のガ
ス使用量の変動がとくに大きいためそのガス圧の変動が
大きかった。一般需要家にガスを安定に供給するために
は、この２次圧力を所定の許容幅の範囲内に常に安定化
する必要がある。このため、２次圧力の定常値を安定化
すると同時に、流量の急激な変化に対する２次圧力の過
渡的な変動を除くことが重要な課題であった。この過渡
変動により、２次圧力が急激に低下するとガスバーナの
炎が瞬間的に消えることがあり、２次圧力が回復したと
き無点火のガスバーナにガスが供給されることになる。
ス使用量の変動がとくに大きいためそのガス圧の変動が
大きかった。一般需要家にガスを安定に供給するために
は、この２次圧力を所定の許容幅の範囲内に常に安定化
する必要がある。このため、２次圧力の定常値を安定化
すると同時に、流量の急激な変化に対する２次圧力の過
渡的な変動を除くことが重要な課題であった。この過渡
変動により、２次圧力が急激に低下するとガスバーナの
炎が瞬間的に消えることがあり、２次圧力が回復したと
き無点火のガスバーナにガスが供給されることになる。
上記の２次圧力の過渡的な変動は流体やバルブ３及び
上記ライン等の性質に依存するので、まず、その発生の
過程を説明し、本発明で解決しようとする問題点を明ら
かにする。
上記ライン等の性質に依存するので、まず、その発生の
過程を説明し、本発明で解決しようとする問題点を明ら
かにする。
第７図は上記２次圧力P2の定常値とバルブ３を駆動す
るためのステッピングモータのステップ数Ｓとの関係を
示す特性図である。ステッピングモータ４は１ステップ
毎に最小単位角度づつ回転する。ステップ数が０のとき
はバルブ３は閉じており、ステップ数に比例してバルブ
が開口する。上記バルブの開口度は上記ステップ数に比
例して増加するが、その増加の様子は使用するバルブの
構造によって異なるので第７図はバルブ固有の特性であ
る。また、第７図は２次圧力が印加される負荷の条件を
一定とした場合であり、上記負荷条件が変われば特性曲
線はこれに対応して変化する。
るためのステッピングモータのステップ数Ｓとの関係を
示す特性図である。ステッピングモータ４は１ステップ
毎に最小単位角度づつ回転する。ステップ数が０のとき
はバルブ３は閉じており、ステップ数に比例してバルブ
が開口する。上記バルブの開口度は上記ステップ数に比
例して増加するが、その増加の様子は使用するバルブの
構造によって異なるので第７図はバルブ固有の特性であ
る。また、第７図は２次圧力が印加される負荷の条件を
一定とした場合であり、上記負荷条件が変われば特性曲
線はこれに対応して変化する。
３本の特性曲線のパラメータは一時圧力P1であり、P1
1、P12、P13の順で大きくなっている。また、Q1、Q2、Q
3等は流量を示し、Q1、Q2、Q3の順で大きくなってい
る。例えば１次圧力をP12として２次圧力をP0にするた
めステップ数をS2に設定すると、その時の流量はQ2にな
ることを意味している。この状態で流量がQ2から増加す
れば２次圧力P2が低下するのでステップ数をS2から増加
させてP2の低下を補うようにする必要がある。即ち、２
次圧力P2を一定に保つには流量Ｑの値を知る必要があ
る。
1、P12、P13の順で大きくなっている。また、Q1、Q2、Q
3等は流量を示し、Q1、Q2、Q3の順で大きくなってい
る。例えば１次圧力をP12として２次圧力をP0にするた
めステップ数をS2に設定すると、その時の流量はQ2にな
ることを意味している。この状態で流量がQ2から増加す
れば２次圧力P2が低下するのでステップ数をS2から増加
させてP2の低下を補うようにする必要がある。即ち、２
次圧力P2を一定に保つには流量Ｑの値を知る必要があ
る。
負荷条件が一定の場合、１次圧力P11、P12、P13に対
応して２次圧力P0に保つには、ステップ数をそれぞれS
1、S2、S3のように設定する必要がある。また、上記設
定点上における接線の勾配（δP2/δＳ）がそのときの
ステップ数Ｓと２次圧力P2間の伝達利用、即ち圧力感度
に対応する。流量はQ1、Q2、Q3の順に大きいから、流量
が大きい程、圧力感度が低下することになる。
応して２次圧力P0に保つには、ステップ数をそれぞれS
1、S2、S3のように設定する必要がある。また、上記設
定点上における接線の勾配（δP2/δＳ）がそのときの
ステップ数Ｓと２次圧力P2間の伝達利用、即ち圧力感度
に対応する。流量はQ1、Q2、Q3の順に大きいから、流量
が大きい程、圧力感度が低下することになる。
上記圧力感度は第６図に示した負帰還系の一巡利得の
構成要素の一つであるから流量が増加すれば一巡利得が
低下することになる。一巡利得が低下すれば負帰還系の
周波数帯域幅は一般的に第８図に示すように狭くなり、
応答速度も低下する。第８図では一巡利得の周波数帯特
性が51の場合は負帰還によって利得周波数特性が52のよ
うになるのであるが、一巡利得が53のように低下すると
負帰還後の利得周波数特性は45のようになりその帯域幅
は狭くなるのである。
構成要素の一つであるから流量が増加すれば一巡利得が
低下することになる。一巡利得が低下すれば負帰還系の
周波数帯域幅は一般的に第８図に示すように狭くなり、
応答速度も低下する。第８図では一巡利得の周波数帯特
性が51の場合は負帰還によって利得周波数特性が52のよ
うになるのであるが、一巡利得が53のように低下すると
負帰還後の利得周波数特性は45のようになりその帯域幅
は狭くなるのである。
したがって、第９図に示すように例えば流量がQ2から
Q3に増加した場合、上記圧力感度が低下するので２次圧
力P2は応答特性61のように一時的に大きく低下しその後
比較的ゆっくりと回復するようになるのである。この応
答速度を改善するため一巡利得を増加させておくと応答
特性61を62のように改善できるが、そのままでは流量が
逆にQ3からQ2に低下した場合に一巡利得が過大となり63
に示すような振動気味の応答（ハンチング）を示すよう
になる。
Q3に増加した場合、上記圧力感度が低下するので２次圧
力P2は応答特性61のように一時的に大きく低下しその後
比較的ゆっくりと回復するようになるのである。この応
答速度を改善するため一巡利得を増加させておくと応答
特性61を62のように改善できるが、そのままでは流量が
逆にQ3からQ2に低下した場合に一巡利得が過大となり63
に示すような振動気味の応答（ハンチング）を示すよう
になる。
一般に上記ハンチングは一巡利得の周波数帯域幅を広
げることができれば防止できる。即ち、一巡利得が低下
して周波数帯域幅が狭くなっても、周波数帯域幅が始め
から広ければ問題にならないからである。
げることができれば防止できる。即ち、一巡利得が低下
して周波数帯域幅が狭くなっても、周波数帯域幅が始め
から広ければ問題にならないからである。
しかし、ガスガバナ装置ではバルブ３の動きと２次圧
力P2の間には応答時間の遅れがあり、これによって上記
一巡利得の周波数帯域幅が略一義的に定まるので上記し
たハンチングの問題を改善できなかったのである。
力P2の間には応答時間の遅れがあり、これによって上記
一巡利得の周波数帯域幅が略一義的に定まるので上記し
たハンチングの問題を改善できなかったのである。
本発明の目的は、上記２次圧力を所定の許容幅の範囲
内に安定化すると同時に、ガス流量の急激な変動による
２次圧力の過渡的な変動を除いて上記ハンチング現象を
抑圧するガス弁装置の制御装置を提供することにある。
内に安定化すると同時に、ガス流量の急激な変動による
２次圧力の過渡的な変動を除いて上記ハンチング現象を
抑圧するガス弁装置の制御装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、ガスの定常流量に応じた
第１の補正値を発生して圧力誤差信号に加算し、これに
よりステッピングモータのステップ数Ｓを補正して等価
的に上記一巡利得の定常変化を補正して２次ガス圧力の
定常値を安定化し、さらに、上記ガス流量の時間微分値
に応じた第２の補正値を上記圧力誤差信号に加算して、
上記一巡利得の追随性を早め、２次ガス圧力の過渡的変
化を低減する。
第１の補正値を発生して圧力誤差信号に加算し、これに
よりステッピングモータのステップ数Ｓを補正して等価
的に上記一巡利得の定常変化を補正して２次ガス圧力の
定常値を安定化し、さらに、上記ガス流量の時間微分値
に応じた第２の補正値を上記圧力誤差信号に加算して、
上記一巡利得の追随性を早め、２次ガス圧力の過渡的変
化を低減する。
第５図は上記制御の様子を示したものである。流量Ｑ
がQ2からQ3に増加するとステップ数ＳはS2から一旦跳ね
上がり、次いでS3に落ち着く。ステップ数Ｓが大きけれ
ば流量Ｑが増え、２次圧力P2の低下を防止する。しか
し、ステップ数Ｓをその儘大きくしておくと前述のハン
チングが発生するのでS3にまで戻すようにするのであ
る。流量がQ3からQ2に低下した場合も同様にステップ数
Ｓを制御する。
がQ2からQ3に増加するとステップ数ＳはS2から一旦跳ね
上がり、次いでS3に落ち着く。ステップ数Ｓが大きけれ
ば流量Ｑが増え、２次圧力P2の低下を防止する。しか
し、ステップ数Ｓをその儘大きくしておくと前述のハン
チングが発生するのでS3にまで戻すようにするのであ
る。流量がQ3からQ2に低下した場合も同様にステップ数
Ｓを制御する。
上記のようにステップ数Ｓを制御するためには、ま
ず、P1、P2、Ｑ等をどのようにフイードバックさせるべ
きかという点を明確にさせておく必要がある。なお、P2
は従来からフイードバックされている。
ず、P1、P2、Ｑ等をどのようにフイードバックさせるべ
きかという点を明確にさせておく必要がある。なお、P2
は従来からフイードバックされている。
第７図に関連して前述したように、１次圧力P1とステ
ップ数Ｓが一定の場合に流量Ｑが増加すると２次圧力P2
が低下し、同時に圧力感度（δP2/δＳ）も低下する。
したがって、流量Ｑの増加に比例して上記圧力感度を増
加させるようにすると、上記一巡利得の低下を補うこと
ができる。流量Ｑが低下した場合は逆の方向に制御す
る。
ップ数Ｓが一定の場合に流量Ｑが増加すると２次圧力P2
が低下し、同時に圧力感度（δP2/δＳ）も低下する。
したがって、流量Ｑの増加に比例して上記圧力感度を増
加させるようにすると、上記一巡利得の低下を補うこと
ができる。流量Ｑが低下した場合は逆の方向に制御す
る。
流量Ｑの値によりどの程度、上記圧力感度を補償する
かは、使用するバルブその他の条件により異なり、ま
た、流量Ｑと上記補償量との関係は必ずしも直線的では
ない。簡単な補償の場合は比例定数を設定して、上記補
償量を流量Ｑに直線的に比例させるようにする。また、
流量Ｑと上記補償量とが非直線的な関係にある場合に
は、その非直線特性をメモリ装置に記憶させ、流量Ｑに
対応する上記補償量を読み出すようにする。
かは、使用するバルブその他の条件により異なり、ま
た、流量Ｑと上記補償量との関係は必ずしも直線的では
ない。簡単な補償の場合は比例定数を設定して、上記補
償量を流量Ｑに直線的に比例させるようにする。また、
流量Ｑと上記補償量とが非直線的な関係にある場合に
は、その非直線特性をメモリ装置に記憶させ、流量Ｑに
対応する上記補償量を読み出すようにする。
さらに、第７図で説明したように、圧力感度は１次圧
力P1によっても変動するので、上記補償量をP1に応じて
補正するようにする。簡単な場合には、１次圧力P1に比
例する補正量を上記流量Ｑに対する補正量に加算して補
正し、精度高く補正する場合は、流量Ｑを横軸、１次圧
力P1を縦軸とする上記補償量の表により、あるいはＱと
P1を変数とする補償量の関係式により補償するようにす
る。これらの表や関係数式等は実験データ、あるいは準
理論的に求めることができる。
力P1によっても変動するので、上記補償量をP1に応じて
補正するようにする。簡単な場合には、１次圧力P1に比
例する補正量を上記流量Ｑに対する補正量に加算して補
正し、精度高く補正する場合は、流量Ｑを横軸、１次圧
力P1を縦軸とする上記補償量の表により、あるいはＱと
P1を変数とする補償量の関係式により補償するようにす
る。これらの表や関係数式等は実験データ、あるいは準
理論的に求めることができる。
また、１次圧力P1が変動すればこれに対応して流量Ｑ
も変化する。しかし上記１次圧力P1の変動に対する補正
をやめ、上記流量Ｑに対する補正のみとすることもでき
る。すなわち、流量Ｑに対する補正のみで実用上、相当
な効果が得られるということである。
も変化する。しかし上記１次圧力P1の変動に対する補正
をやめ、上記流量Ｑに対する補正のみとすることもでき
る。すなわち、流量Ｑに対する補正のみで実用上、相当
な効果が得られるということである。
さらに、上記過渡的な応答速度を早めるために、流量
Ｑの変化の早さ、すなわち時間微分値に比例する補償を
追加するようにする。
Ｑの変化の早さ、すなわち時間微分値に比例する補償を
追加するようにする。
流量Ｑは流量計により直接測定するか、または式
（１）に示す近似式により間接的に求めることができ
る。
（１）に示す近似式により間接的に求めることができ
る。
ただし、P1＝１次圧力 P2＝２次圧力（《P1） Ｔ＝２次側ガス温度（゜K） Ｇ＝ガス比重 Cv＝弁開度（ステップ数Ｓに比例する弁固有の準定数） ガス比重Ｇや２次側ガス温度Ｔは通常、略一定値と見做
せるのでこれらを適宜定数として扱ってもよい。また、
上記弁開度Cvはステッピングモータのステップ数から知
ることができる。
せるのでこれらを適宜定数として扱ってもよい。また、
上記弁開度Cvはステッピングモータのステップ数から知
ることができる。
上記したガス弁装置の制御方法を実現するために、本
発明ではガスの流量を検出し、上記流量値に応じて補正
値を発生するようにする。
発明ではガスの流量を検出し、上記流量値に応じて補正
値を発生するようにする。
さらに、上記補正値が上記流量値に直線的に比例する
ようにする。
ようにする。
さらに、上記補正値を上記流量値に対応する補正値を
記憶する記憶装置により発生させるようにする。
記憶する記憶装置により発生させるようにする。
さらに、上記補正値を１次圧力値と上記流量値とに対
応する補正値を記憶する記憶装置により発生させるよう
にする。
応する補正値を記憶する記憶装置により発生させるよう
にする。
さらに、上記補正値をすくなくとも２次圧力、１次圧
力により演算される流量値に応じて発生するようにす
る。
力により演算される流量値に応じて発生するようにす
る。
さらに、上記補正値を少なくとも２次圧力、１次圧
力、弁開度等より直接演算するようにする。
力、弁開度等より直接演算するようにする。
さらに、上記補正値に流量を微分した信号を付加する
ようにする。
ようにする。
さらに、不感帯装置により、上記流量信号および流量
の信号等が微小な場合、これらを遮断するようにする。
の信号等が微小な場合、これらを遮断するようにする。
さらに、上記ガス弁装置を駆動するステッピングモー
タの制御回路により、上記補正値に応じた上記ステッピ
ングモータの駆動パルス信号を発生するようにする。
タの制御回路により、上記補正値に応じた上記ステッピ
ングモータの駆動パルス信号を発生するようにする。
［作用］ 以上のように構成した本発明のガスガバナ装置の制御
方法は、ガス流量の変動による一巡利得の変動を補償す
るので、最終需要家にとって好適な２次ガス圧変動の少
ないガス供給系統を提供することができる。
方法は、ガス流量の変動による一巡利得の変動を補償す
るので、最終需要家にとって好適な２次ガス圧変動の少
ないガス供給系統を提供することができる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す図である。第１図に
おいて、ガスは１次側配管71からバルブ３を介して２次
側配管72に供給される。１次側配管71の圧力P1は１次圧
力センサ81によって検出され、２次側配管の圧力P2は２
次圧力センサ１によって検出され、２次配管のガス温度
Ｔは２次温度センサ84によって検出され、それぞれの検
出信号は各A/D（アナログ／デジタル）変換器82、83お
よび85によりデジタル信号化されてコンピュータ２に入
力される。コンピュータ２にはこの他、目標圧力設定器
９により目標圧力値P20が入力される。コンピュータ２
の出力はモータ制御ユニット41に印加され、ステッピン
グモータ４、バルブ３を経て２次圧力P2を制御する。
おいて、ガスは１次側配管71からバルブ３を介して２次
側配管72に供給される。１次側配管71の圧力P1は１次圧
力センサ81によって検出され、２次側配管の圧力P2は２
次圧力センサ１によって検出され、２次配管のガス温度
Ｔは２次温度センサ84によって検出され、それぞれの検
出信号は各A/D（アナログ／デジタル）変換器82、83お
よび85によりデジタル信号化されてコンピュータ２に入
力される。コンピュータ２にはこの他、目標圧力設定器
９により目標圧力値P20が入力される。コンピュータ２
の出力はモータ制御ユニット41に印加され、ステッピン
グモータ４、バルブ３を経て２次圧力P2を制御する。
なお、バルブ３の開口度を監視する必要のある場合は
第１〜２図に示すように、ステッピングモータ４に弁開
度センサとしてポテンショメータ42を連結し、その出力
をA/D変換器43によりデジタル信号化してコンピュータ
２に入力するようにする。
第１〜２図に示すように、ステッピングモータ４に弁開
度センサとしてポテンショメータ42を連結し、その出力
をA/D変換器43によりデジタル信号化してコンピュータ
２に入力するようにする。
コンピュータ２はA/D変換器82、83、85より得られるP
1、P2、Ｔおよび弁開度信号等を用いて式（１）に従い
流量Ｑを計算する。このため、コンピュータ２には上記
計算に必要なガス比重Ｇ、その他の定数等の値が予め記
憶されている。上記流量Ｑは第２図に示すように流量セ
ンサ86を用いて求めてもよい。87は上記流量センサ86の
出力をデジタル変換するためのA/D変換器である。
1、P2、Ｔおよび弁開度信号等を用いて式（１）に従い
流量Ｑを計算する。このため、コンピュータ２には上記
計算に必要なガス比重Ｇ、その他の定数等の値が予め記
憶されている。上記流量Ｑは第２図に示すように流量セ
ンサ86を用いて求めてもよい。87は上記流量センサ86の
出力をデジタル変換するためのA/D変換器である。
第３図は上記２次圧力Ｐや流量Ｑに対応してコンピュ
ータ２が行なう信号処理の内容を原理的に示したブロッ
ク図である。右側より入力される流量Ｑは微分回路100
と、メモリ装置101または定数回路102を経て加算回路10
4により加算され変換回路105に入力される。右下側から
は２次圧力P2が入力され、減算器103により目標圧力P20
を差し引かれ変換回路105に入力される。上記微分回路1
00、メモリ装置101、および定数回路102には必要に応じ
て前述した不感帯装置の機能を併せ持たせるようにす
る。例えば、メモリ装置101は所定の値より低いＱの値
に対して０を出力するように予め記憶させておく。
ータ２が行なう信号処理の内容を原理的に示したブロッ
ク図である。右側より入力される流量Ｑは微分回路100
と、メモリ装置101または定数回路102を経て加算回路10
4により加算され変換回路105に入力される。右下側から
は２次圧力P2が入力され、減算器103により目標圧力P20
を差し引かれ変換回路105に入力される。上記微分回路1
00、メモリ装置101、および定数回路102には必要に応じ
て前述した不感帯装置の機能を併せ持たせるようにす
る。例えば、メモリ装置101は所定の値より低いＱの値
に対して０を出力するように予め記憶させておく。
変換回路105は上記ＱとP2に対応する二つの入力をス
テッピングモータ４のステップ数（Ｓ＋ΔＳ）に変換す
る。Ｓは上記P2に対応する出力、すなわち、（P2−P2
0）のステップ数換算値で、従来の当該装置にて利用さ
れていた成分である。ΔＳは本発明によると、流量Ｑに
比例する成分と微分した成分とに対するステップ数の補
正値である。上記Ｑを微分した成分は流量の変化速度に
比例した補正を行ない、過渡的な応答速度を改善する。
上記Ｑがメモリ装置101を経過する場合、Ｑに対応する
補正量がメモリ装置101から読み出され、定数回路102を
経過する場合はＱが定数倍される。このメモリ装置101
または定数回路102を通る成分は流量の定常的変化によ
る一巡利得の変動を補償するように作用する。
テッピングモータ４のステップ数（Ｓ＋ΔＳ）に変換す
る。Ｓは上記P2に対応する出力、すなわち、（P2−P2
0）のステップ数換算値で、従来の当該装置にて利用さ
れていた成分である。ΔＳは本発明によると、流量Ｑに
比例する成分と微分した成分とに対するステップ数の補
正値である。上記Ｑを微分した成分は流量の変化速度に
比例した補正を行ない、過渡的な応答速度を改善する。
上記Ｑがメモリ装置101を経過する場合、Ｑに対応する
補正量がメモリ装置101から読み出され、定数回路102を
経過する場合はＱが定数倍される。このメモリ装置101
または定数回路102を通る成分は流量の定常的変化によ
る一巡利得の変動を補償するように作用する。
メモリ装置101には流量Ｑと一次圧力P1に対応する補
正量を記憶させておき、上記Ｑの他にP1をも入力させて
上記補正量を読み出し、前述のように補償をさらに高度
化することもできる。
正量を記憶させておき、上記Ｑの他にP1をも入力させて
上記補正量を読み出し、前述のように補償をさらに高度
化することもできる。
なお説明の簡明化のため、変換装置105は第１〜２図
におけるモータ制御ユニット41の特性も含んだものとし
て説明した。
におけるモータ制御ユニット41の特性も含んだものとし
て説明した。
第４図は本発明に必要な上記センサ類とポテンショメ
ータを取り付けたバルブ３の断面図である。圧力P1のガ
スは１次側配管71から供給され、弁体31と弁受32間の隙
間を通過し圧力P2に変換され２次側配管27から流出す
る。弁体31は回転ボールネジ33とカップリング34を介し
ステッピグモータ４に連結される。また、ステッピング
モータ４にはカップリング44を介してポテンショメータ
42が連結されている。
ータを取り付けたバルブ３の断面図である。圧力P1のガ
スは１次側配管71から供給され、弁体31と弁受32間の隙
間を通過し圧力P2に変換され２次側配管27から流出す
る。弁体31は回転ボールネジ33とカップリング34を介し
ステッピグモータ４に連結される。また、ステッピング
モータ４にはカップリング44を介してポテンショメータ
42が連結されている。
１次側配管71には１次圧力センサ81が、また、２次側
配管72には２次圧力センサ１と２次温度センサ84が取り
付けられる。流量を検出する流量センサは１次側配管7
1、または２次側配管72の何れに取り付けてもよい。
配管72には２次圧力センサ１と２次温度センサ84が取り
付けられる。流量を検出する流量センサは１次側配管7
1、または２次側配管72の何れに取り付けてもよい。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明のガス弁装置の制御装置を
適用すると、例えば都市ガス供給系統における最終需要
家側のガス使用量の激しい変動に対して常に一定のガス
圧力でガス供給を行なうことができるので、最終需要家
に対し安全、かつ安定なガス供給系統を提供することが
できる。
適用すると、例えば都市ガス供給系統における最終需要
家側のガス使用量の激しい変動に対して常に一定のガス
圧力でガス供給を行なうことができるので、最終需要家
に対し安全、かつ安定なガス供給系統を提供することが
できる。
第１図、第２図は本発明を実行する各ブロック図、第３
図は本発明によるステッピングモータ駆動信号の生成法
を説明するブロック図、第４図は本発明に必要なセンサ
類を備えたバルブの断面図、第５図は本発明のガス圧力
の応答を示す波形図、第６図は従来のガス圧力制御のブ
ロック図、第７図はバルブを駆動するステッピングモー
タのステップ数と２次圧力の特性図、第８図は一巡利得
と周波数帯域幅の関係を説明する図、第９図は従来のガ
スガバナ装置の応答波形図である。 １……２次圧力センサ、２……コンピュータ、３……バ
ルブ、４……ステッピングモータ、71……１次側配管、
72……２次側配管、81……１次圧力センサ、82……アナ
ログ・デジタル変換器、84……２次温度センサ、86……
流量センサ、９……目標値設定器、100……微分回路、1
01……メモリ装置、102……定数回路、103……減算器、
104……加算器、105……変換回路。
図は本発明によるステッピングモータ駆動信号の生成法
を説明するブロック図、第４図は本発明に必要なセンサ
類を備えたバルブの断面図、第５図は本発明のガス圧力
の応答を示す波形図、第６図は従来のガス圧力制御のブ
ロック図、第７図はバルブを駆動するステッピングモー
タのステップ数と２次圧力の特性図、第８図は一巡利得
と周波数帯域幅の関係を説明する図、第９図は従来のガ
スガバナ装置の応答波形図である。 １……２次圧力センサ、２……コンピュータ、３……バ
ルブ、４……ステッピングモータ、71……１次側配管、
72……２次側配管、81……１次圧力センサ、82……アナ
ログ・デジタル変換器、84……２次温度センサ、86……
流量センサ、９……目標値設定器、100……微分回路、1
01……メモリ装置、102……定数回路、103……減算器、
104……加算器、105……変換回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園田 真治 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 定保 隆 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町2054―１Ａ 404 (72)発明者 金子 功 東京都葛飾区高砂３―２―７―221 (56)参考文献 特開 昭60−168974（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】ガス弁装置を介して１次側配管から２次側
配管にガスを供給し、２次側配管内のガス圧力値を２次
圧力検出器により検出し、上記２次側ガス圧力値と目標
圧力値とを比較して得られる圧力誤差信号により上記ガ
ス弁装置を制御するガス弁装置の制御装置におては、上
記ガスの定常流量に応じた第１の補正値を発生する手段
と、上記ガス流量の時間微分値に応じた第２の補正値を
発生する手段と、上記第１と第２の補正値を上記圧力誤
差信号に加算する手段を備えたことを特徴とするガス弁
装置の制御装置。 - 【請求項２】請求項１において、上記ガス流量の時間微
分値に応じた第２の補正値が所定値以下の場合に、第２
の補正値を遮断する手段を備えたことを特徴とするガス
弁装置の制御装置。 - 【請求項３】請求項１または２において、上記ガスの定
常流量に応じた第１の補正値が所定値以下の場合に、第
１の補正値を遮断する手段を備えたことを特徴とするガ
ス弁装置の制御装置。 - 【請求項４】請求項１ないし３のいづれかにおいて、第
１の補正値発生手段は上記ガスの定常流量に対応する第
１の補正値を記憶する記憶装置を含むものであることを
特徴とするガス弁装置の制御装置。 - 【請求項５】請求項１ないし３のいづれかにおいて、１
次側配管内のガス圧力値を検出する１次圧力検出器を備
え、第１の補正値発生手段は上記ガスの定常流量と１次
圧力値に対応する第１の補正値を記憶する記憶装置を含
むものであることを特徴とするガス弁装置の制御装置。 - 【請求項６】請求項１ないし４のいづれかにおいて、１
次側配管内のガス圧力値を検出する１次圧力検出器と、
少なくとも１次圧力値と２次圧力値を用いて流量を演算
する演算装置とを備えたことを特徴とするガス弁装置の
制御装置。 - 【請求項７】請求項１ないし４のいづれかにおいて、１
次側配管内のガス圧力値を検出する１次圧力検出器と、
ガス弁装置の弁開度検出器と、少なくとも１次圧力値と
２次圧力値と弁開度検出値とを用いて流量を演算する演
算装置とを備えたことを特徴とするガス弁装置の制御装
置。 - 【請求項８】請求項１ないし４のいづれかにおいて、１
次側配管内のガス圧力値を検出する１次圧力検出器と、
２次配管内の温度を検出する温度検出器と、少なくとも
１次圧力値と２次圧力値と上記２次配管内温度とを用い
て上記誤差信号の第１の補正値を演算する手段とを備え
たことを特徴とするガス弁装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236850A JP2637248B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | ガス弁装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236850A JP2637248B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | ガス弁装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03103682A JPH03103682A (ja) | 1991-04-30 |
| JP2637248B2 true JP2637248B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=17006724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1236850A Expired - Fee Related JP2637248B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | ガス弁装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637248B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6830061B2 (en) * | 2001-04-27 | 2004-12-14 | Fisher Controls International Llc | Intelligent regulator with input/output capabilities |
| JP2006243932A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Ideal Star Inc | コントロール弁及びこのコントロール弁を備えた配管ユニット |
| JP5090058B2 (ja) * | 2007-05-18 | 2012-12-05 | パーパス株式会社 | 燃焼装置、その燃料使用量の算出方法及び算出プログラム |
| JP5837521B2 (ja) * | 2013-01-30 | 2015-12-24 | Ckd株式会社 | 電空レギュレータ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS54130772A (en) * | 1978-04-01 | 1979-10-11 | Toshiba Corp | Controller for valve having nonlinear opening characte ristic |
| JPS5953407U (ja) * | 1982-07-08 | 1984-04-07 | 西部電機工業株式会社 | 自動制御回路 |
| JPS5911416U (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-24 | パイオニア株式会社 | ロ−タリ−トランス |
| JPS5965319A (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-13 | Toshiba Corp | 流体圧力制御方法 |
| JPS59177618A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-08 | Hitachi Ltd | 圧力制御方法 |
| JPS63316111A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Hitachi Metals Ltd | 流量計付流体圧力制御装置 |
| JPH01111214A (ja) * | 1987-06-19 | 1989-04-27 | Hitachi Metals Ltd | 流体圧力制御装置 |
-
1989
- 1989-09-14 JP JP1236850A patent/JP2637248B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03103682A (ja) | 1991-04-30 |
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|---|---|---|---|
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