JP2812404B2 - 弁開度制御方法 - Google Patents
弁開度制御方法Info
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- JP2812404B2 JP2812404B2 JP40509290A JP40509290A JP2812404B2 JP 2812404 B2 JP2812404 B2 JP 2812404B2 JP 40509290 A JP40509290 A JP 40509290A JP 40509290 A JP40509290 A JP 40509290A JP 2812404 B2 JP2812404 B2 JP 2812404B2
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- flow
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、上水槽（例えばダム）
より下流側へ、上水槽の水位変化に相応して規定水量を
自動的に放出する放流設備の弁開度制御方法に関する。
より下流側へ、上水槽の水位変化に相応して規定水量を
自動的に放出する放流設備の弁開度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の方法においては、放流管
の途中に設けた流量計、又は、放流管の下流に設けた流
量測定堰により流量を測定し、その測定された流量の値
に基づき、流量制御弁の開度を設定して規定水量を放出
するのが一般的であった。
の途中に設けた流量計、又は、放流管の下流に設けた流
量測定堰により流量を測定し、その測定された流量の値
に基づき、流量制御弁の開度を設定して規定水量を放出
するのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の放流管の途中に
設ける流量計が、オリフィス式流量計の場合は、オリフ
ィスに上水槽より流入した塵等が詰まり易く、規定流量
の設定保持が困難である。また、超音波流量計や電磁流
量計等を使用した場合は、その取付け位置に制限を受
け、かつ、落雷等の外乱を受け易く、計量計の運転保守
が面倒である。
設ける流量計が、オリフィス式流量計の場合は、オリフ
ィスに上水槽より流入した塵等が詰まり易く、規定流量
の設定保持が困難である。また、超音波流量計や電磁流
量計等を使用した場合は、その取付け位置に制限を受
け、かつ、落雷等の外乱を受け易く、計量計の運転保守
が面倒である。
【０００４】本発明は、上記した問題に鑑みてなされた
もので、流量を用いないで自動的に流量制御弁の開度を
制御する弁開度制御方法を提供することを目的としてい
る。
もので、流量を用いないで自動的に流量制御弁の開度を
制御する弁開度制御方法を提供することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、設定流
量を設定し、管路条件による流量制御弁上流側及び下流
側の損失水頭係数を用いて前記設定流量に対する損失水
頭を算出し、算出した損失水頭及び水位計が検出した水
位とから流量制御弁前後の差圧を計算すると共に、弁開
度を想定し、流量制御弁の弁開度対容量係数特性曲線か
ら想定した弁開度に対応する容量係数を読み取り、読み
取った容量係数と前記差圧とから想定した弁開度に対す
る流量を算出し、算出流量が設定流量に等しくなる流量
制御弁の弁開度を決定して設定し、設定した弁開度に流
量制御弁を制御することを特徴としている。
量を設定し、管路条件による流量制御弁上流側及び下流
側の損失水頭係数を用いて前記設定流量に対する損失水
頭を算出し、算出した損失水頭及び水位計が検出した水
位とから流量制御弁前後の差圧を計算すると共に、弁開
度を想定し、流量制御弁の弁開度対容量係数特性曲線か
ら想定した弁開度に対応する容量係数を読み取り、読み
取った容量係数と前記差圧とから想定した弁開度に対す
る流量を算出し、算出流量が設定流量に等しくなる流量
制御弁の弁開度を決定して設定し、設定した弁開度に流
量制御弁を制御することを特徴としている。
【０００６】上記制御を行う流量制御弁制御盤を設け、
その制御盤に、弁開度演算ユニットと、該ユニットに接
続された流量設定器と弁開度設定器とを設け、水位計を
ユニットに接続し、流量制御弁のアクチュエータを弁開
度設定器に接続し、弁開度演算ユニットに、中央演算ユ
ニットと、制御弁流量特性を記憶するロムと、管路条件
を随時書込むラムと、流量補正回路とを設けるのが好ま
しい。
その制御盤に、弁開度演算ユニットと、該ユニットに接
続された流量設定器と弁開度設定器とを設け、水位計を
ユニットに接続し、流量制御弁のアクチュエータを弁開
度設定器に接続し、弁開度演算ユニットに、中央演算ユ
ニットと、制御弁流量特性を記憶するロムと、管路条件
を随時書込むラムと、流量補正回路とを設けるのが好ま
しい。
【０００７】
【作用】上記のように構成された弁開度制御方法におい
て、弁開度演算ユニットは、管路条件から設定流量に対
する流量制御弁上下流側の差圧を算出し、流量制御弁の
流量特性曲線から弁開度を決定して流量制御弁の開度を
制御する。
て、弁開度演算ユニットは、管路条件から設定流量に対
する流量制御弁上下流側の差圧を算出し、流量制御弁の
流量特性曲線から弁開度を決定して流量制御弁の開度を
制御する。
【０００８】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
【０００９】図１には本発明を実施する装置が示されて
いる。
いる。
【００１０】上水槽であるダム１内には、水位計２が設
けられ、その水位計２は、信号ケーブル８を介して全体
を符号７で示す流量制御弁制御盤に接続されている。こ
のダム１にスクリーン３を介して取付けられた上流側放
流管４には、流量制御弁５が接続され、その流量制御弁
５には、下流側放流管６が接続されている。この流量制
御弁５には、制御弁アクチュエータ５ａとポテンショメ
ータ５ｂとが設けられ、それぞれ動力ケーブル９ａ、信
号ケーブル９ｂにより流量制御弁制御盤７に接続されて
いる。その流量制御弁制御盤７には、水位計２が接続さ
れた弁開度演算ユニット７ａが設けられ、このユニット
７ａには、流量設定器７ｂと、制御弁アクチュエータ５
ａ及びポテンショメータ５ｂが接続された弁開度設定器
７ｃとが接続されている。
けられ、その水位計２は、信号ケーブル８を介して全体
を符号７で示す流量制御弁制御盤に接続されている。こ
のダム１にスクリーン３を介して取付けられた上流側放
流管４には、流量制御弁５が接続され、その流量制御弁
５には、下流側放流管６が接続されている。この流量制
御弁５には、制御弁アクチュエータ５ａとポテンショメ
ータ５ｂとが設けられ、それぞれ動力ケーブル９ａ、信
号ケーブル９ｂにより流量制御弁制御盤７に接続されて
いる。その流量制御弁制御盤７には、水位計２が接続さ
れた弁開度演算ユニット７ａが設けられ、このユニット
７ａには、流量設定器７ｂと、制御弁アクチュエータ５
ａ及びポテンショメータ５ｂが接続された弁開度設定器
７ｃとが接続されている。
【００１１】図２において、弁開度演算ユニット７ａ
は、マイクロコンピュータで構成され、中央演算ユニッ
ト（ＣＰＵ）Ａと、ユニットＡに接続されたロム（ＲＯ
Ｍ）Ｂ、ラム（ＲＡＭ）Ｃ及び流量構成回路Ｄとが設け
られている。そして、ユニットＡには、Ａ／Ｄコンバー
タ２ａを介して水位計２と、流量設定器７ｂと、弁開度
設定器７ｃとがそれぞれ接続されている。
は、マイクロコンピュータで構成され、中央演算ユニッ
ト（ＣＰＵ）Ａと、ユニットＡに接続されたロム（ＲＯ
Ｍ）Ｂ、ラム（ＲＡＭ）Ｃ及び流量構成回路Ｄとが設け
られている。そして、ユニットＡには、Ａ／Ｄコンバー
タ２ａを介して水位計２と、流量設定器７ｂと、弁開度
設定器７ｃとがそれぞれ接続されている。
【００１２】前記ロムＢには、流量制御弁５の弁開度対
容量係数の流量特性曲線Ｅが記憶され、ラムＣには、管
路条件Ｆすなわち管径、管長及び損失係数が随時書込ま
れるようになっている。また、ユニットＡの表示部に
は、流量表示Ｇ、上水槽水位表示Ｈ、制御弁開度支持表
示Ｊ及び制御弁開度表示Ｋが表示されるようになってい
る。
容量係数の流量特性曲線Ｅが記憶され、ラムＣには、管
路条件Ｆすなわち管径、管長及び損失係数が随時書込ま
れるようになっている。また、ユニットＡの表示部に
は、流量表示Ｇ、上水槽水位表示Ｈ、制御弁開度支持表
示Ｊ及び制御弁開度表示Ｋが表示されるようになってい
る。
【００１３】次に、図３を参照して本発明の実施態様を
説明する。
説明する。
【００１４】流量設定器７ｂで設定流量（Ｑ０）を設定
すると（ステップＳ１）、弁開度演算ユニット７ａは、
あらかじめ入力された管径、管長及び損失係数の管路条
件Ｆに基づき、流量制御弁５の上流側、下流側の損失水
頭係数Ｋｔ１、Ｋｔ２を用い、設定流量Ｑ０に対する損
失水頭Ｈｔ１、Ｈｔ２を次式により計算する（ステップ
Ｓ２）。
すると（ステップＳ１）、弁開度演算ユニット７ａは、
あらかじめ入力された管径、管長及び損失係数の管路条
件Ｆに基づき、流量制御弁５の上流側、下流側の損失水
頭係数Ｋｔ１、Ｋｔ２を用い、設定流量Ｑ０に対する損
失水頭Ｈｔ１、Ｈｔ２を次式により計算する（ステップ
Ｓ２）。
【００１５】Ｈｔ１＝Ｋｔ１・Ｑ2 Ｈｔ２＝Ｋｔ２・Ｑ2 次いで、水位計２で水位Ｈを検出し（ステップＳ３）、
水位Ｈ及び損失水頭Ｈｔ１、Ｈｔ２の値を用い、制御弁
５の前後の差圧ΔＰを次式により計算する（ステップＳ
４）。
水位Ｈ及び損失水頭Ｈｔ１、Ｈｔ２の値を用い、制御弁
５の前後の差圧ΔＰを次式により計算する（ステップＳ
４）。
【００１６】ΔＰ＝Ｈ−ＫＣ１（Ｈｔ１−Ｈｔ２） ここで、ＫＣ１は補正係数他方、設定流量Ｑ０に対応す
る制御弁５の弁開度Ｖ０を想定する（ステップＳ５）。
そこで、あらかじめ入力されている「制御弁開度Ｖ０対
容量係数ＣＶ」曲線すなわち流量特性曲線Ｅから、想定
弁開度Ｖ０に対応する容量係数値ＣＶを読取る（ステッ
プＳ６）。そこで差圧ΔＰと容量係数値ＣＶとから、想
定弁開度ＶＯに対する流量ＱＣを次式により算出する
（ステップＳ７）。
る制御弁５の弁開度Ｖ０を想定する（ステップＳ５）。
そこで、あらかじめ入力されている「制御弁開度Ｖ０対
容量係数ＣＶ」曲線すなわち流量特性曲線Ｅから、想定
弁開度Ｖ０に対応する容量係数値ＣＶを読取る（ステッ
プＳ６）。そこで差圧ΔＰと容量係数値ＣＶとから、想
定弁開度ＶＯに対する流量ＱＣを次式により算出する
（ステップＳ７）。
【００１７】 算出流量ＱＣ＝ＣＶ・ＫＣ２・ΔＰの平方根 ここで、ＫＣ２は補正係数補正係数ＫＣ１及びＫＣ２は
弁開度演算ユニット７ａの流量計算精度を高める為のも
のである。すなわち放流設備の運用前あるいは運用後定
期的に他の校正用差圧計及び流量計を一時的に設置して
本設備の差圧・流量を実測し、弁開度演算ユニット７ａ
内に設けられている校正回路Ｄを用いて、この実測流量
・差圧と演算ユニット計算値との差異を、本放流設備固
有の補正係数ＫＣ１及びＫＣ２として求める。これ等の
係数はラム内に記憶され、算出差圧ΔＰ及び算出流量Ｑ
Ｃの計算式に用いられる。この際、流量構造方法として
は流量補正回路Ｄにおいて、算出差圧ΔＰが実測差圧Δ
Ｐ１と等しいか否かを判定し（ステップＰ１）、ＹＥＳ
だったら、正常表示を行い（ステップＰ２）、ＮＯの場
合は、補正係数ＫＣ１の修正を行って（ステップＰ
３）、ステップＳ４にフィードバックする。また、算出
流量ＱＣが実測流量Ｑ１に等しいか否かを判定し（ステ
ップＰ４）、ＹＥＳだったら、正常表示を行い（ステッ
プＰ５）、ＮＯの場合は、補正係数ＫＣ２の修正を行っ
て（ステップＰ６）、ステップＳ７にフィードバックす
る。したがって本発明の実施に際してはこのようにする
のが好ましい。
弁開度演算ユニット７ａの流量計算精度を高める為のも
のである。すなわち放流設備の運用前あるいは運用後定
期的に他の校正用差圧計及び流量計を一時的に設置して
本設備の差圧・流量を実測し、弁開度演算ユニット７ａ
内に設けられている校正回路Ｄを用いて、この実測流量
・差圧と演算ユニット計算値との差異を、本放流設備固
有の補正係数ＫＣ１及びＫＣ２として求める。これ等の
係数はラム内に記憶され、算出差圧ΔＰ及び算出流量Ｑ
Ｃの計算式に用いられる。この際、流量構造方法として
は流量補正回路Ｄにおいて、算出差圧ΔＰが実測差圧Δ
Ｐ１と等しいか否かを判定し（ステップＰ１）、ＹＥＳ
だったら、正常表示を行い（ステップＰ２）、ＮＯの場
合は、補正係数ＫＣ１の修正を行って（ステップＰ
３）、ステップＳ４にフィードバックする。また、算出
流量ＱＣが実測流量Ｑ１に等しいか否かを判定し（ステ
ップＰ４）、ＹＥＳだったら、正常表示を行い（ステッ
プＰ５）、ＮＯの場合は、補正係数ＫＣ２の修正を行っ
て（ステップＰ６）、ステップＳ７にフィードバックす
る。したがって本発明の実施に際してはこのようにする
のが好ましい。
【００１８】ステップＳ７に引続き、算出流量ＱＣが設
定流量Ｑ０に等しいか否かを判定する（ステップＳ
８）。ＮＯの場合は、弁開度Ｖ０の修正を行って（ステ
ップＳ９）、ステップＳ６に戻り、ＹＥＳだったら、流
量制御弁５の弁開度Ｖ０を決定する（ステップＳ１
０）。そこで、弁開度設定器７ｃは弁開度を設定し、制
御弁アクチュエータ５ａに制御信号を出力する（ステッ
プＳ１１）。したがって、アクチュエータ５ａが作動
し、ポテンショメータ５ｂは開度を弁開度設定器７ｃに
フィードバックして制御弁５を設定開度に開弁する（ス
テップ１２）。これにより流量制御弁５から設定流量Ｑ
０を放流する（ステップＳ１３）。
定流量Ｑ０に等しいか否かを判定する（ステップＳ
８）。ＮＯの場合は、弁開度Ｖ０の修正を行って（ステ
ップＳ９）、ステップＳ６に戻り、ＹＥＳだったら、流
量制御弁５の弁開度Ｖ０を決定する（ステップＳ１
０）。そこで、弁開度設定器７ｃは弁開度を設定し、制
御弁アクチュエータ５ａに制御信号を出力する（ステッ
プＳ１１）。したがって、アクチュエータ５ａが作動
し、ポテンショメータ５ｂは開度を弁開度設定器７ｃに
フィードバックして制御弁５を設定開度に開弁する（ス
テップ１２）。これにより流量制御弁５から設定流量Ｑ
０を放流する（ステップＳ１３）。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、流量計を設けないので、放流管内の塵等に
よる流量計の閉塞事故がなくなり、規定流量の保持が可
能となる。また、流量計の運転保守が不要となり、経済
的にも優れている。
ているので、流量計を設けないので、放流管内の塵等に
よる流量計の閉塞事故がなくなり、規定流量の保持が可
能となる。また、流量計の運転保守が不要となり、経済
的にも優れている。
【図１】本発明を実施する装置を示す全体構成図。
【図２】制御ブロック図。
【図３】演算フローシート図。
１・・・ダム ２・・・水位計 ４・・・上流側放流管 ５・・・流量制御弁 ５ａ・・・制御弁アクチュエータ ５ｂ・・・ポテンショメータ ６・・・下流側放流管 ７・・・流量制御弁制御盤 ７ａ・・・弁開度演算ユニット ７ｂ・・・流量設定器 ７ｃ・・・弁開度設定器
Claims (1)
- 【請求項１】 設定流量を設定し、管路条件による流量
制御弁上流側及び下流側の損失水頭係数を用いて前記設
定流量に対する損失水頭を算出し、算出した損失水頭及
び水位計が検出した水位とから流量制御弁前後の差圧を
計算すると共に、弁開度を想定し、流量制御弁の弁開度
対容量係数特性曲線から想定した弁開度に対応する容量
係数を読み取り、読み取った容量係数と前記差圧とから
想定した弁開度に対する流量を算出し、算出流量が設定
流量に等しくなる流量制御弁の弁開度を決定して設定
し、設定した弁開度に流量制御弁を制御することを特徴
とする弁開度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40509290A JP2812404B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 弁開度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40509290A JP2812404B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 弁開度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06119057A JPH06119057A (ja) | 1994-04-28 |
| JP2812404B2 true JP2812404B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=18514732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40509290A Expired - Fee Related JP2812404B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 弁開度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812404B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7432923B2 (ja) * | 2020-08-21 | 2024-02-19 | 伸和コントロールズ株式会社 | 流量制御装置及び方法、並びに、流体供給システム |
-
1990
- 1990-12-21 JP JP40509290A patent/JP2812404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06119057A (ja) | 1994-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |