JP2943349B2 - 温度制御システム - Google Patents
温度制御システムInfo
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- JP2943349B2 JP2943349B2 JP2834591A JP2834591A JP2943349B2 JP 2943349 B2 JP2943349 B2 JP 2943349B2 JP 2834591 A JP2834591 A JP 2834591A JP 2834591 A JP2834591 A JP 2834591A JP 2943349 B2 JP2943349 B2 JP 2943349B2
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- Control Of Temperature (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度制御システムに関
し、さらに詳しくは、バルブ駆動用モータの作動を制御
することによって電動バルブの開度を変化させ加熱源の
供給量を調整して、制御対象の温度制御を行う温度制御
システムに関する。
し、さらに詳しくは、バルブ駆動用モータの作動を制御
することによって電動バルブの開度を変化させ加熱源の
供給量を調整して、制御対象の温度制御を行う温度制御
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来例の温度制御システムの概
略構成図である。
略構成図である。
【０００３】同図において、１は加熱炉等の制御対象、
２はこの制御対象１の加熱部に供給される燃料やスチー
ム等の流路に設けられた電動バルブ、３はこの電動バル
ブ２を駆動するバルブ駆動用モータとしてのモジュトロ
ールモータ、４はモジュトロールモータ３に設けられた
ポテンショメータからのバルブの現在開度信号（開度帰
還抵抗信号）入力および制御対象１に設けられた温度セ
ンサ５からの温度入力に基づいて電動バルブ２を開閉調
整して、制御対象１の温度が目標温度になるように制御
出力を与える温度調節器である。
２はこの制御対象１の加熱部に供給される燃料やスチー
ム等の流路に設けられた電動バルブ、３はこの電動バル
ブ２を駆動するバルブ駆動用モータとしてのモジュトロ
ールモータ、４はモジュトロールモータ３に設けられた
ポテンショメータからのバルブの現在開度信号（開度帰
還抵抗信号）入力および制御対象１に設けられた温度セ
ンサ５からの温度入力に基づいて電動バルブ２を開閉調
整して、制御対象１の温度が目標温度になるように制御
出力を与える温度調節器である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように電動バルブ２の現在開度をモジュトロルモータ３
に取り付けられたポテンショメータから得る構成では、
ポテンショメータからの開度信号にノイズが重畳すると
その開度信号が不安定なものとなり、また、ポテンショ
メータは耐環境性が低いので環境が悪いところでは劣化
が激しく、その場合も開度信号の信頼性が低下し、それ
を回避するためには、ポテンショメータの取り替え等の
メインテナンスに手間がかかる問題点があった。
ように電動バルブ２の現在開度をモジュトロルモータ３
に取り付けられたポテンショメータから得る構成では、
ポテンショメータからの開度信号にノイズが重畳すると
その開度信号が不安定なものとなり、また、ポテンショ
メータは耐環境性が低いので環境が悪いところでは劣化
が激しく、その場合も開度信号の信頼性が低下し、それ
を回避するためには、ポテンショメータの取り替え等の
メインテナンスに手間がかかる問題点があった。
【０００５】本発明は、上記の問題点に鑑みて行うもの
で、電動バルブの開閉調整のための駆動モータの動作制
御に必要な電動バルブ現在開度を、ポテンショメータ等
を用いることなく得るようにして、より精度の高い温度
制御ができるようにすることを目的とするものである。
で、電動バルブの開閉調整のための駆動モータの動作制
御に必要な電動バルブ現在開度を、ポテンショメータ等
を用いることなく得るようにして、より精度の高い温度
制御ができるようにすることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、制御対象と、前記制御対象への加熱源
の供給路に設けられて開度が変化することにより加熱源
の供給量を調整する電動バルブと、前記電動バルブの開
度を変化させるバルブ駆動用モータとを備え、前記バル
ブ駆動用モータの作動を制御することによって前記電動
バルブの開度を変化させ、加熱状態を変えることにより
前記制御対象の温度制御を行う温度制御システムにおい
て、前記制御対象の現在温度を検知する温度センサと、
前記温度センサからの検知信号に基づいて操作量を演算
する操作量演算部と、前記温度センサからの検知信号に
基づいて前記制御対象の現在出力を推定する第１推定部
と、前記バルブ駆動用モータの駆動データに基づいて前
記電動バルブの駆動対応開度を推定する第２推定部と、
前記第１と第２の推定部から得られる現在出力と駆動対
応開度とに基づいて前記電動バルブの現在開度を推定す
る第３推定部と、前記操作量演算部から得られる操作量
と前記第３推定部から得られる現在開度とに基づいて前
記バルブ駆動用モータに制御出力を与える出力量演算部
とを備えてなる構成とした。
め、本発明では、制御対象と、前記制御対象への加熱源
の供給路に設けられて開度が変化することにより加熱源
の供給量を調整する電動バルブと、前記電動バルブの開
度を変化させるバルブ駆動用モータとを備え、前記バル
ブ駆動用モータの作動を制御することによって前記電動
バルブの開度を変化させ、加熱状態を変えることにより
前記制御対象の温度制御を行う温度制御システムにおい
て、前記制御対象の現在温度を検知する温度センサと、
前記温度センサからの検知信号に基づいて操作量を演算
する操作量演算部と、前記温度センサからの検知信号に
基づいて前記制御対象の現在出力を推定する第１推定部
と、前記バルブ駆動用モータの駆動データに基づいて前
記電動バルブの駆動対応開度を推定する第２推定部と、
前記第１と第２の推定部から得られる現在出力と駆動対
応開度とに基づいて前記電動バルブの現在開度を推定す
る第３推定部と、前記操作量演算部から得られる操作量
と前記第３推定部から得られる現在開度とに基づいて前
記バルブ駆動用モータに制御出力を与える出力量演算部
とを備えてなる構成とした。
【０００７】
【作用】本発明構成によると、現在温度に基づいて制御
対象の現在出力が推定され、バルブ駆動用モータの駆動
データに基づいて電動バルブの駆動対応開度が推定さ
れ、それら現在出力と駆動対応開度とに基づいて電動バ
ルブの現在開度が推定される。
対象の現在出力が推定され、バルブ駆動用モータの駆動
データに基づいて電動バルブの駆動対応開度が推定さ
れ、それら現在出力と駆動対応開度とに基づいて電動バ
ルブの現在開度が推定される。
【０００８】
【実施例】本発明の温度制御システムの基本構成は図２
に示す従来例の構成と同様で、制御対象１、電動バルブ
２、モジュトロールモータ３、温度調節器４のそれぞれ
が備えられて構成されている。
に示す従来例の構成と同様で、制御対象１、電動バルブ
２、モジュトロールモータ３、温度調節器４のそれぞれ
が備えられて構成されている。
【０００９】本発明の温度制御システムでは、モジュト
ロルモータ３にポテンショメータが備えられず、ポテン
ショメータからの電動バルブ２の現在開度のデータとな
る開度帰還抵抗値の温度調節器４への入力はない。そし
て、図１の制御系統図に示すように、温度調節器４に備
えられた制御装置４ａに、温度センサ５からの検知信号
に基づいて、例えば、ＰＩＤ演算により操作量を演算す
る操作量演算部２０と、温度センサ１０からの検知信号
に基づいて制御対象１の現在出力を推定する第１推定部
２１と、モジュトロルモータ３の駆動データに基づいて
電動バルブ２の駆動対応開度を推定する第２推定部２２
と、第１と第２の推定部２１，２２から得られる現在出
力と駆動対応開度とに基づいて電動バルブ２の現在開度
を推定する第３推定部２３と、操作量演算部２０から得
られる操作量と第３推定部２３から得られる現在開度と
に基づいてモジュトロルモータ３に制御出力を与える出
力量演算部２４とが備えられており、本発明は、上記の
第１、第２、第３の推定部２１，２２，２３を備える構
成を特徴としている。上記の出力量演算部２４は、操作
量演算部２０から与えられる操作量に対応する出力量と
第３推定部２３から得られる現在開度データに対応する
現在推定出力とを比較して、その差に相当する出力を行
うもので、実際にはモジュトロールモータ３作動のため
のリレーへの駆動出力となる。
ロルモータ３にポテンショメータが備えられず、ポテン
ショメータからの電動バルブ２の現在開度のデータとな
る開度帰還抵抗値の温度調節器４への入力はない。そし
て、図１の制御系統図に示すように、温度調節器４に備
えられた制御装置４ａに、温度センサ５からの検知信号
に基づいて、例えば、ＰＩＤ演算により操作量を演算す
る操作量演算部２０と、温度センサ１０からの検知信号
に基づいて制御対象１の現在出力を推定する第１推定部
２１と、モジュトロルモータ３の駆動データに基づいて
電動バルブ２の駆動対応開度を推定する第２推定部２２
と、第１と第２の推定部２１，２２から得られる現在出
力と駆動対応開度とに基づいて電動バルブ２の現在開度
を推定する第３推定部２３と、操作量演算部２０から得
られる操作量と第３推定部２３から得られる現在開度と
に基づいてモジュトロルモータ３に制御出力を与える出
力量演算部２４とが備えられており、本発明は、上記の
第１、第２、第３の推定部２１，２２，２３を備える構
成を特徴としている。上記の出力量演算部２４は、操作
量演算部２０から与えられる操作量に対応する出力量と
第３推定部２３から得られる現在開度データに対応する
現在推定出力とを比較して、その差に相当する出力を行
うもので、実際にはモジュトロールモータ３作動のため
のリレーへの駆動出力となる。
【００１０】上記の制御装置４ａは全体がマイクロコン
ピュータにより一体に構成され、上記の各部の動作は所
定のプログラムに沿って順次行われる。
ピュータにより一体に構成され、上記の各部の動作は所
定のプログラムに沿って順次行われる。
【００１１】以下、第１、第２、第３推定部２１，２
２，２３の推定動作例について詳細に説明する。
２，２３の推定動作例について詳細に説明する。
【００１２】第１推定部２１は、下記の式により現在出
力ＭＶ1を推定する。
力ＭＶ1を推定する。
【００１３】ＭＶ1（％）＝（Ｔｐ−Ｔｏ）／Ｋ 上記のＴｐは検知温度、Ｔｏは温度センサの端子部の温
度、Ｋは制御対象の定常ゲインである。上記定常ゲイン
は、出力１％に対応する制御対象での温度変化量であ
る。
度、Ｋは制御対象の定常ゲインである。上記定常ゲイン
は、出力１％に対応する制御対象での温度変化量であ
る。
【００１４】上記の式において、例えば、今、検知温度
Ｔｐ６０℃、端子部温度Ｔｏ４０℃であり、定常ゲイン
Ｋを０．５とする場合、現在出力ＭＶ1＝４０％と推定
される。
Ｔｐ６０℃、端子部温度Ｔｏ４０℃であり、定常ゲイン
Ｋを０．５とする場合、現在出力ＭＶ1＝４０％と推定
される。
【００１５】第２推定部２２は、下記の式により駆動対
応開度ＭＶ2を推定する。
応開度ＭＶ2を推定する。
【００１６】ＭＶ2（％）＝（ｔｏ／ｔａ−ｔｃ／ｔ
ａ）・１００ 上記のｔｏは現在までの電動バルブ２を開側に作動させ
るリレーへの駆動出力時間、ｔｃは現在までの電動バル
ブ２を閉側に作動させるリレーへの駆動出力時間、ｔａ
は電動バルブ２の全閉、全開に要するリレーへの駆動出
力時間である。上記の式において、例えば、駆動出力時
間ｔａ５０秒、今までの駆動出力時間ｔｏ２５０秒、駆
動出力時間ｔｃ２４０秒とする場合、駆動対応開度ＭＶ
2＝２０％となる。
ａ）・１００ 上記のｔｏは現在までの電動バルブ２を開側に作動させ
るリレーへの駆動出力時間、ｔｃは現在までの電動バル
ブ２を閉側に作動させるリレーへの駆動出力時間、ｔａ
は電動バルブ２の全閉、全開に要するリレーへの駆動出
力時間である。上記の式において、例えば、駆動出力時
間ｔａ５０秒、今までの駆動出力時間ｔｏ２５０秒、駆
動出力時間ｔｃ２４０秒とする場合、駆動対応開度ＭＶ
2＝２０％となる。
【００１７】第３推定部２３は、下記の式により現在開
度ＭＶを推定する。
度ＭＶを推定する。
【００１８】ＭＶ（％）＝αＭＶ1＋（１−α）ＭＶ2
【００１９】
【数１】
【００２０】上記のβは系によって適宜設定する値、
（ｄ／ｄｔ）Ｔｐは温度変化率であり、例えば、温度変
化率（ｄ／ｄｔ）Ｔｐを２°Ｃ／Ｓ、βを０．５とする
と、α＝０．７８となり、上記のように、現在出力ＭＶ
1＝４０％、駆動対応開度ＭＶ2＝２０％とする場合、現
在開度ＭＶ（％）＝３５．６となる。
（ｄ／ｄｔ）Ｔｐは温度変化率であり、例えば、温度変
化率（ｄ／ｄｔ）Ｔｐを２°Ｃ／Ｓ、βを０．５とする
と、α＝０．７８となり、上記のように、現在出力ＭＶ
1＝４０％、駆動対応開度ＭＶ2＝２０％とする場合、現
在開度ＭＶ（％）＝３５．６となる。
【００２１】上記の第３推定部２３は、第１推定部２
１、第２推定部２２からの現在出力と駆動対応開度とを
入力としてファジィ推論により現在開度を出力するよう
に構成してもよい。
１、第２推定部２２からの現在出力と駆動対応開度とを
入力としてファジィ推論により現在開度を出力するよう
に構成してもよい。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたもので
あり、電動バルブの現在開度をポテンショメータから得
ることなく、温度センサからの検知信号に基づいて推定
される制御対象の現在出力と、バルブ駆動モータの駆動
データに基づいて推定される電動バルブの駆動対応開度
とから推定することにより得るので、常に安定した現在
開度のデータが得られるようになり、その現在開度デー
タに基づいてより精度が高い温度制御が可能となる。
あり、電動バルブの現在開度をポテンショメータから得
ることなく、温度センサからの検知信号に基づいて推定
される制御対象の現在出力と、バルブ駆動モータの駆動
データに基づいて推定される電動バルブの駆動対応開度
とから推定することにより得るので、常に安定した現在
開度のデータが得られるようになり、その現在開度デー
タに基づいてより精度が高い温度制御が可能となる。
【図１】本発明に係る制御装置の制御系統図。
【図２】従来例の概略構成図。
１ 制御対象 ２ 電動バルブ ３ モジュトロルモータ（バルブ駆動用モータ） ５ 温度センサ ２０ 操作量演算部 ２１ 第１推定部 ２２ 第２推定部 ２３ 第３推定部 ２４ 出力量演算部
Claims (1)
- 【請求項１】 制御対象（１）と、前記制御対象（１）
への加熱源の供給路に設けられて開度が変化することに
より加熱源の供給量を調整する電動バルブ（２）と、前
記電動バルブ（２）の開度を変化させるバルブ駆動用モ
ータ（３）とを備え、前記バルブ駆動用モータ（３）の
作動を制御することによって前記電動バルブ（２）の開
度を変化させ、加熱状態を変えることにより前記制御対
象（１）の温度制御を行う温度制御システムにおいて、
前記制御対象（１）の現在温度を検知する温度センサ
（５）と、前記温度センサ（５）からの検知信号に基づ
いて操作量を演算する操作量演算部（２０）と、前記温
度センサ（５）からの検知信号に基づいて前記制御対象
（１）の現在出力を推定する第１推定部（２１）と、前
記バルブ駆動用モータ（３）の駆動データに基づいて前
記電動バルブ（２）の駆動対応開度を推定する第２推定
部（２２）と、前記第１と第２の推定部（２１）（２
２）から得られる現在出力と駆動対応開度とに基づいて
前記電動バルブ（２）の現在開度を推定する第３推定部
（２３）と、前記操作量演算部（２０）から得られる操
作量と前記第３推定部（２３）から得られる現在開度と
に基づいて前記バルブ駆動用モータ（３）に制御出力を
与える出力量演算部（２４）と、を備えてなる温度制御
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2834591A JP2943349B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 温度制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2834591A JP2943349B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 温度制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04267411A JPH04267411A (ja) | 1992-09-24 |
| JP2943349B2 true JP2943349B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=12246016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2834591A Expired - Lifetime JP2943349B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 温度制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2943349B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP2834591A patent/JP2943349B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04267411A (ja) | 1992-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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