JP2985235B2 - 溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法 - Google Patents
溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法Info
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- JP2985235B2 JP2985235B2 JP2154342A JP15434290A JP2985235B2 JP 2985235 B2 JP2985235 B2 JP 2985235B2 JP 2154342 A JP2154342 A JP 2154342A JP 15434290 A JP15434290 A JP 15434290A JP 2985235 B2 JP2985235 B2 JP 2985235B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は溶鋼精錬炉において精錬用ガスの流量を制
御する制御方法に関する。
御する制御方法に関する。
たとえば溶鋼精錬炉に酸素などの精錬用ガスを供給す
る場合、その流量制御方法としては、ガス流路に設けた
流量調節弁の開度をPID調節計の調節出力により制御す
るPID制御方式が一般に採用されている。ところがPID制
御の場合、定値制御と設定値変更時の追随制御の両方に
おいて良好な制御性を得ることは困難であり、定値制御
時の制御性を向上させるようにPID演算の諸定数を選定
すると、設定値変更時の大きなオーバーシユートやハン
チングは避けられなかつた。
る場合、その流量制御方法としては、ガス流路に設けた
流量調節弁の開度をPID調節計の調節出力により制御す
るPID制御方式が一般に採用されている。ところがPID制
御の場合、定値制御と設定値変更時の追随制御の両方に
おいて良好な制御性を得ることは困難であり、定値制御
時の制御性を向上させるようにPID演算の諸定数を選定
すると、設定値変更時の大きなオーバーシユートやハン
チングは避けられなかつた。
この発明は上記従来の問題点を解決するもので、定値
制御と設定値変更時の追随制御の両方において良好な制
御性が得られる溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制
御方法を提供することを目的とする。
制御と設定値変更時の追随制御の両方において良好な制
御性が得られる溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制
御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するためにこの発明の流量制御方法
は、流量設定値と流量検出値の偏差に対してPID演算を
おこなう流量調節計の調節出力を流量調節弁に与えて精
錬用ガスの流量を制御する溶鋼精錬炉における精錬用ガ
スの流量制御方法において、流量設定値変更時には前記
PID演算を中断し、流量の新設定値に対応する前記流量
調節弁の開度を算出して該開度信号を前記流量調節弁に
与え、流量検出値と前記新設定値の偏差が所定値以下と
なつた時点で、前記PID演算を再開し、前記調節出力を
前記流量調節弁に与えることを特徴とする。
は、流量設定値と流量検出値の偏差に対してPID演算を
おこなう流量調節計の調節出力を流量調節弁に与えて精
錬用ガスの流量を制御する溶鋼精錬炉における精錬用ガ
スの流量制御方法において、流量設定値変更時には前記
PID演算を中断し、流量の新設定値に対応する前記流量
調節弁の開度を算出して該開度信号を前記流量調節弁に
与え、流量検出値と前記新設定値の偏差が所定値以下と
なつた時点で、前記PID演算を再開し、前記調節出力を
前記流量調節弁に与えることを特徴とする。
この発明の流量制御方法おいては、流量設定値変更時
には流量調節計のPID演算は中断してその調節出力は流
量調節弁に与えず、かわりに流量の新設定値に対応する
バルブ開度（算出値）信号を流量調節弁に与える。流量
調節弁の開度は前記バルブ開度に固定され、流量検出値
が新設定値に近づいて、流量検出値と新設定値の偏差が
所定の少量値となつた時点で固定バルブ開度からPID演
算が再開され、その調節出力が前記バルブ開度のかわり
に流量調節弁に与えられるので、このPID制御再開に伴
うオーバーシユートやハンチングは少量に抑制され、定
値制御に最適なPID演算の諸定数の選定ができるので、
定値制御および追随制御の両方において良好な制御性が
得られることになる。
には流量調節計のPID演算は中断してその調節出力は流
量調節弁に与えず、かわりに流量の新設定値に対応する
バルブ開度（算出値）信号を流量調節弁に与える。流量
調節弁の開度は前記バルブ開度に固定され、流量検出値
が新設定値に近づいて、流量検出値と新設定値の偏差が
所定の少量値となつた時点で固定バルブ開度からPID演
算が再開され、その調節出力が前記バルブ開度のかわり
に流量調節弁に与えられるので、このPID制御再開に伴
うオーバーシユートやハンチングは少量に抑制され、定
値制御に最適なPID演算の諸定数の選定ができるので、
定値制御および追随制御の両方において良好な制御性が
得られることになる。
以下第１図および第２図によりこの発明の一実施例を
説明する。
説明する。
図中、１は溶鋼精錬炉で、酸素ガス配管２により供給
した脱炭用の酸素と、アルゴンガス配管３により供給し
たアルゴンとの混合ガスを、混合ガス配管４を経て羽口
部1aより炉内に吹込み、溶鋼Ｗの精錬をおこなうもので
ある。５は酸素ガス配管２に設けた流量発信器、６は同
じく流量調節弁、７は同じく流量調節弁６の入口側に設
けた圧力発信器である。これらの酸素ガス配管２側の機
器には、流量指示調節計８、変化率検出器９、偏差検出
器10、切換スイツチ11、および弁開度演算装置20とから
なる制御用機器が接続されている。またアルゴンガス配
管３に設けた流量発信器15、流量調節弁16、および圧力
発信器17にも、上記酸素ガス用と同様な制御用機器が接
続されているが、その図示は省略してある。
した脱炭用の酸素と、アルゴンガス配管３により供給し
たアルゴンとの混合ガスを、混合ガス配管４を経て羽口
部1aより炉内に吹込み、溶鋼Ｗの精錬をおこなうもので
ある。５は酸素ガス配管２に設けた流量発信器、６は同
じく流量調節弁、７は同じく流量調節弁６の入口側に設
けた圧力発信器である。これらの酸素ガス配管２側の機
器には、流量指示調節計８、変化率検出器９、偏差検出
器10、切換スイツチ11、および弁開度演算装置20とから
なる制御用機器が接続されている。またアルゴンガス配
管３に設けた流量発信器15、流量調節弁16、および圧力
発信器17にも、上記酸素ガス用と同様な制御用機器が接
続されているが、その図示は省略してある。
次に上記構成の装置における酸素ガスの流量制御方法
について第２図も参照しながら説明すると、酸素流量設
定値foが一定（第２図におけるfo1）である定値制御中
は、このfoと流量発信器５の発する流量検出値PVの偏差
に対して流量指示調節計８がPID演算を施して操作出力M
V2を発し、接点11a側に切換えられている切換スイツチ1
1を経て流量調節弁６の開度を制御して、流量を設定値f
o1に維持する。時点t1（第２図参照）において酸素流量
設定値がfo1からfo2に変更されると、変化率検出器９
は、下記判定式により流量設定値fon（変更前の設定
値）とfo(n+1)（変更後の設定値）の差が所定の変化量
αを越えたことを検出し、流量指示調節計８に演算停止
信号S1を発するとともに、切換信号S2を発して切換スイ
ツチ11を接点11b側に切換える。
について第２図も参照しながら説明すると、酸素流量設
定値foが一定（第２図におけるfo1）である定値制御中
は、このfoと流量発信器５の発する流量検出値PVの偏差
に対して流量指示調節計８がPID演算を施して操作出力M
V2を発し、接点11a側に切換えられている切換スイツチ1
1を経て流量調節弁６の開度を制御して、流量を設定値f
o1に維持する。時点t1（第２図参照）において酸素流量
設定値がfo1からfo2に変更されると、変化率検出器９
は、下記判定式により流量設定値fon（変更前の設定
値）とfo(n+1)（変更後の設定値）の差が所定の変化量
αを越えたことを検出し、流量指示調節計８に演算停止
信号S1を発するとともに、切換信号S2を発して切換スイ
ツチ11を接点11b側に切換える。
|fo(n+1)−fon|≧α ……（１） 一方弁開度演算装置20は、圧力発信器７の検出圧力P1
と酸素流量設定値foとアルゴン流量設定値fAをもとに弁
開度MV1を演算しており、下記の手順で設定値変更後の
各設定値（fo2およびfA2）に対して弁開度MV1を算出す
る。先ず加算器21において酸素およびアルゴンの合計流
量Ｆが算出され、この流量をＦをもとに演算器22は
（２）式により流量調節弁６の出口側の圧力（≒混合ガ
ス配管４内の圧力）P2が演算される。但し式中、係数a,
b,cは流量調節弁６以降の配管および機器圧損により決
定される定数である。
と酸素流量設定値foとアルゴン流量設定値fAをもとに弁
開度MV1を演算しており、下記の手順で設定値変更後の
各設定値（fo2およびfA2）に対して弁開度MV1を算出す
る。先ず加算器21において酸素およびアルゴンの合計流
量Ｆが算出され、この流量をＦをもとに演算器22は
（２）式により流量調節弁６の出口側の圧力（≒混合ガ
ス配管４内の圧力）P2が演算される。但し式中、係数a,
b,cは流量調節弁６以降の配管および機器圧損により決
定される定数である。
P2＝aF2＋bF＋ｃ ……（２） 次に減算器23では流量発信器15の入口側検出圧力P1と
上記P2との差ΔＰ（≒流量調節弁６の圧力降下値）が求
められ、演算器24では（３）式により流量調節弁16の流
量foに対するバルブサイジング係数（流量係数）CVを算
出する。
上記P2との差ΔＰ（≒流量調節弁６の圧力降下値）が求
められ、演算器24では（３）式により流量調節弁16の流
量foに対するバルブサイジング係数（流量係数）CVを算
出する。
そして演算器25において、流量調節弁６のCV値に対す
るバルブ開度の関係（既知）から、流量設定値fo（この
実施例ではまずfo2）に対する計算上の開度MV1を算出す
る。この開度信号MV1は接点11b側に切換えられた切換ス
イツチ11を経て流量調節弁６に与えられるので、流量調
節弁６はこの開度に向つて弁体が回動操作され、第２図
中破線で示すように検出流量PVが増加していく。偏差検
出器10は、（４）式で示す判別式によりこのPV値と設定
流量fo2の偏差が所定の設定値β以下となつたことを時
点t2で検出して、流量指示調節計８にPID演算開始指令S
3を与えるとともに切換信号S4を発して切換スイツチ11
を接点11a側に切換える。
るバルブ開度の関係（既知）から、流量設定値fo（この
実施例ではまずfo2）に対する計算上の開度MV1を算出す
る。この開度信号MV1は接点11b側に切換えられた切換ス
イツチ11を経て流量調節弁６に与えられるので、流量調
節弁６はこの開度に向つて弁体が回動操作され、第２図
中破線で示すように検出流量PVが増加していく。偏差検
出器10は、（４）式で示す判別式によりこのPV値と設定
流量fo2の偏差が所定の設定値β以下となつたことを時
点t2で検出して、流量指示調節計８にPID演算開始指令S
3を与えるとともに切換信号S4を発して切換スイツチ11
を接点11a側に切換える。
|fo−PV|≦β ……（４） これによつて流量指示調節計８は、PID制御による操
作出力MV2を発し、最大β分だけの設定値変更に相当す
る追随制御をおこなうことになるので、そのオーバーシ
ユートおよびハンチングは少量におさえられるのであ
る。続いて時点t3において設定流量がfo2からfo3に減少
する場合も上記と同様な制御がおこなわれ、設置流量f
o3に相当するバルブ開度信号MV1から時点t4で流量指示
調節計８によるPID制御による操作出力MV2に切換えられ
るのである。
作出力MV2を発し、最大β分だけの設定値変更に相当す
る追随制御をおこなうことになるので、そのオーバーシ
ユートおよびハンチングは少量におさえられるのであ
る。続いて時点t3において設定流量がfo2からfo3に減少
する場合も上記と同様な制御がおこなわれ、設置流量f
o3に相当するバルブ開度信号MV1から時点t4で流量指示
調節計８によるPID制御による操作出力MV2に切換えられ
るのである。
以上は酸素ガス流量の制御について述べたが、この酸
素ガスと同調して設定流量が変更されるアルゴンガス
も、上記の酸素ガスと同様な流量切換制御がおこなわれ
るのである。
素ガスと同調して設定流量が変更されるアルゴンガス
も、上記の酸素ガスと同様な流量切換制御がおこなわれ
るのである。
そしてこの実施例のように２種類のガスを所定の比率
で混合して使用する場合、特に流量設定値変更時に相互
干渉によりハンチングが発生しやすかつたが、このハン
チングも上記の流量切換制御により防止することができ
るのである。
で混合して使用する場合、特に流量設定値変更時に相互
干渉によりハンチングが発生しやすかつたが、このハン
チングも上記の流量切換制御により防止することができ
るのである。
なお弁開度演算装置20による計算出力MV1が適切でな
く（４）式の条件が満たされるのに時間がかかる場合等
にそなえて、タイマーを併用してPID演算の再開と切換
スイツチの接点11a側への切換をおこなうようにしても
よい。
く（４）式の条件が満たされるのに時間がかかる場合等
にそなえて、タイマーを併用してPID演算の再開と切換
スイツチの接点11a側への切換をおこなうようにしても
よい。
この発明は上記の複数ガスの混合流通系のほか、単一
ガスの流通系における流通制御にも適用でき、これら各
場合に応じて弁開度演算装置20の演算式を適宜変更すれ
ばよい。
ガスの流通系における流通制御にも適用でき、これら各
場合に応じて弁開度演算装置20の演算式を適宜変更すれ
ばよい。
以上説明したようにこの発明によれば、流量設定値変
更時にPID演算を中断し、新設定値に対応するバルブ計
算開度を流量調節弁に与え、流量検出値と新設定値の偏
差が所定の少量値となつた時点でPID制御を再開するよ
うにしたので、流量設定値変更時におけるオーバーシユ
ートやハンチングが少量に抑制され、定値制御に最適な
PID演算の諸定数を選定できるので、定値制御および追
随制御の両方において良好な制御性が得られる。
更時にPID演算を中断し、新設定値に対応するバルブ計
算開度を流量調節弁に与え、流量検出値と新設定値の偏
差が所定の少量値となつた時点でPID制御を再開するよ
うにしたので、流量設定値変更時におけるオーバーシユ
ートやハンチングが少量に抑制され、定値制御に最適な
PID演算の諸定数を選定できるので、定値制御および追
随制御の両方において良好な制御性が得られる。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は温度
制御装置の制御系統図、第２図（ａ），（ｂ）は流量設
定値と検出値および流量調節弁入力の変化状況を示す線
図である。 ２……酸素ガス配管、３……アルゴンガス配管、４……
混合ガス配管、５……流量発信器、６……流量調節弁、
７……圧力発信器、８……流量指示調節計、９……変化
率検出器、10……偏差検出器、11……切換スイツチ、20
……弁開度演算装置。
制御装置の制御系統図、第２図（ａ），（ｂ）は流量設
定値と検出値および流量調節弁入力の変化状況を示す線
図である。 ２……酸素ガス配管、３……アルゴンガス配管、４……
混合ガス配管、５……流量発信器、６……流量調節弁、
７……圧力発信器、８……流量指示調節計、９……変化
率検出器、10……偏差検出器、11……切換スイツチ、20
……弁開度演算装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−237805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−136730（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−140301（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−256402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−170801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−802（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−76602（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−104904（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 7/06 G05B 7/02
Claims (1)
- 【請求項１】流量設定値と流量検出値の偏差に対してPI
D演算をおこなう流量調節計の調節出力を流量調節弁に
与えて精錬用ガスの流量を制御する溶鋼精錬炉における
精錬用ガスの流量制御方法において、流量設定値変更時
には前記PID演算を中断し、流量の新設定値に対応する
前記流量調節弁の開度を算出して該開度信号を前記流量
調節弁に与え、流量検出値と前記新設定値の偏差が所定
値以下となつた時点で、前記PID演算を再開し、前記調
節出力を前記流量調節弁に与えることを特徴とする溶鋼
精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154342A JP2985235B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154342A JP2985235B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0447416A JPH0447416A (ja) | 1992-02-17 |
| JP2985235B2 true JP2985235B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=15582058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2154342A Expired - Lifetime JP2985235B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985235B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2756573A1 (en) | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Micro Therapeutics, Inc. | Detachable tip microcatheter |
| JP5172589B2 (ja) * | 2008-10-14 | 2013-03-27 | 日揮株式会社 | プラント多変数連携非干渉制御方法 |
| WO2013058889A2 (en) | 2011-10-17 | 2013-04-25 | Sequent Medical Inc. | Braiding mechanism and methods of use |
| JP6006950B2 (ja) * | 2012-03-22 | 2016-10-12 | カヤバ システム マシナリー株式会社 | 流量試験装置 |
| JP5969869B2 (ja) * | 2012-09-14 | 2016-08-17 | 株式会社堀場エステック | 流量制御装置及び流量制御装置用プログラム |
| JP6477268B2 (ja) * | 2015-06-04 | 2019-03-06 | 富士電機株式会社 | 流量制御装置、流量制御システム、流量制御プログラム、及び流量制御方法 |
| CN110794879A (zh) * | 2019-11-30 | 2020-02-14 | 张家港宏昌钢板有限公司 | 一种稳定氧气流量调节阀的pid调节方法及其控制系统 |
| CN113406881B (zh) * | 2021-04-12 | 2023-09-08 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体热处理设备及其装卸载腔室中氧含量的控制方法 |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP2154342A patent/JP2985235B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0447416A (ja) | 1992-02-17 |
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