JP3027802B2 - Flow controller - Google Patents

Flow controller

Info

Publication number
JP3027802B2
JP3027802B2 JP9038666A JP3866697A JP3027802B2 JP 3027802 B2 JP3027802 B2 JP 3027802B2 JP 9038666 A JP9038666 A JP 9038666A JP 3866697 A JP3866697 A JP 3866697A JP 3027802 B2 JP3027802 B2 JP 3027802B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
line
flow rate
control
valve
valve opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP9038666A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10240352A (en
Inventor
厚之 坂井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CKD Corp
Original Assignee
CKD Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CKD Corp filed Critical CKD Corp
Priority to JP9038666A priority Critical patent/JP3027802B2/en
Publication of JPH10240352A publication Critical patent/JPH10240352A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3027802B2 publication Critical patent/JP3027802B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量を制御
するために使用されるフローコントローラに関するもの
であり、さらに詳細には、2本以上の流体搬送ライン
(以下、単に「ライン」という)を有する流体搬送設備
において、複数の流量計の信号をもとに制御弁の動作を
制御するフローコントローラに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow controller used for controlling a flow rate of a fluid, and more particularly, to a flow controller having two or more fluid transfer lines (hereinafter simply referred to as "lines"). The present invention relates to a flow controller for controlling the operation of a control valve based on signals from a plurality of flow meters in a fluid transfer facility having a flow control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複数のラインを有する流体搬
送用設備には、各ラインに流れる流体の流量を調整する
ために、各ラインにフローコントローラが設置されてい
る。例えば、図5に示すように、第1ラインには、流量
計2a、制御弁1a、及びこれらの動作を制御するため
の制御手段30aを有するフローコントローラ100a
が、第2ラインには、流量計2b、制御弁1b、及びこ
れらの動作を制御するための制御手段30bを有するフ
ローコントローラ100bが設置されている。また近
年、半導体の製造工程等において、少量の流体を一定量
精度よく供給する必要が高くなっているため、より精度
の高いフローコントローラが強く望まれ、種々のフロー
コントローラが使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a fluid transfer facility having a plurality of lines, a flow controller is installed in each line in order to adjust a flow rate of a fluid flowing through each line. For example, as shown in FIG. 5, a flow controller 100a having a flow meter 2a, a control valve 1a, and a control unit 30a for controlling the operation thereof is provided on a first line.
However, in the second line, a flow controller 100b having a flow meter 2b, a control valve 1b, and a control unit 30b for controlling the operation thereof is provided. In recent years, it has become increasingly necessary to supply a small amount of fluid with a certain amount of accuracy in a semiconductor manufacturing process or the like. Therefore, a flow controller with higher accuracy has been strongly desired, and various flow controllers have been used.

【0003】そこで、フローコントローラとして、一般
的に多く使用されている比例ソレノイドタイプのマスフ
ローコントローラについて説明する。図6には、比例ソ
レノイドタイプのマスフローコントローラ100a(1
00bも同様である)の構成を示す。マスフローコント
ローラ100aは、左半分の質量流量計2aと制御弁1
aとより構成されている。
[0003] As a flow controller, a proportional solenoid type mass flow controller which is widely used in general will be described. FIG. 6 shows a proportional solenoid type mass flow controller 100a (1
00b is the same). The mass flow controller 100a includes the mass flow meter 2a in the left half and the control valve 1
a.

【0004】質量流量計2aは、主通路102の左側に
入力ポート101が開口している。また、主通路102
の中央部に内壁と所定の間隔を介して、流体の流れを層
流状態にするための柱状部材103が保持されている。
また、柱状部材103の両側の内壁に流入口104と流
出口106とが開口し、導管105が付設されている。
そして、内部を流体が流れる導管105の上流側と下流
側に各々温度係数の大なる一対の自己加熱型測温体を巻
き付け感熱コイルR1,R2を形成し、各感熱コイルに
よりブリッジ回路を作り、その電位差より演算するよう
にしている。
In the mass flow meter 2a, an input port 101 is opened on the left side of the main passage 102. The main passage 102
A columnar member 103 for keeping the flow of the fluid in a laminar state is held at a central portion of the column with a predetermined distance from the inner wall.
An inflow port 104 and an outflow port 106 are opened on inner walls on both sides of the columnar member 103, and a conduit 105 is provided.
Then, a pair of self-heating type thermometers each having a large temperature coefficient are wound around the upstream side and the downstream side of the conduit 105 through which the fluid flows, thereby forming heat-sensitive coils R1 and R2, and a bridge circuit is formed by each heat-sensitive coil. The calculation is performed from the potential difference.

【0005】制御弁1aでは、コイル116とプランジ
ャ115より構成されるソレノイドが上部に配設されて
いる。プランジャ115の下端部には、弁体107が固
設されている。弁体107に対抗する位置に弁出口ポー
ト117が形成されている。弁出口ポート117は、出
口ポート112に連通している。弁体107は、復帰バ
ネ108により弁出口ポート117に当接する方向に付
勢されている。弁体107は、コイル116に通電され
る電流に比例して、プランジャ115及び弁体107の
位置が決定される。従って、通電される電流に比例して
流量が決められる。
[0005] In the control valve 1a, a solenoid comprising a coil 116 and a plunger 115 is disposed at an upper portion. A valve body 107 is fixed to the lower end of the plunger 115. A valve outlet port 117 is formed at a position opposing the valve element 107. The valve outlet port 117 communicates with the outlet port 112. The valve element 107 is urged by a return spring 108 in a direction in which it comes into contact with the valve outlet port 117. In the valve element 107, the positions of the plunger 115 and the valve element 107 are determined in proportion to the current supplied to the coil 116. Therefore, the flow rate is determined in proportion to the supplied current.

【0006】次にマスフローコントローラの作用を説明
する。導管105の内部を流体Fが矢印で示す方向に流
れている。導管105の上流側と下流側とに2つの感熱
コイルR1,R2がUV硬化樹脂等で接着され、センサ
部を構成している。感熱コイルR1,R2は各々定温度
制御回路に接続しており、感熱コイルR1,R2の温度
が常に相等しくかつ一定になるように制御している。従
って、定温度制御回路から出力される電圧は、各々の定
温度制御回路において感熱コイルR1,R2を定温度に
維持するために必要なエネルギ量に比例している。
Next, the operation of the mass flow controller will be described. The fluid F flows inside the conduit 105 in the direction indicated by the arrow. Two heat-sensitive coils R1 and R2 are adhered to the upstream side and the downstream side of the conduit 105 with a UV curable resin or the like to form a sensor unit. Each of the heat-sensitive coils R1 and R2 is connected to a constant temperature control circuit, and controls so that the temperatures of the heat-sensitive coils R1 and R2 are always equal and constant. Therefore, the voltage output from the constant temperature control circuits is proportional to the amount of energy required to maintain the thermosensitive coils R1 and R2 at a constant temperature in each of the constant temperature control circuits.

【0007】ここで、電圧の差は、流体Fの質量流量に
比例するものであり、電圧の差を計測することにより質
量流量を計測することができる。一方、マスフローコン
トローラには、中央制御装置より制御手段に対して必要
な流量信号が入力されており、定められた流量信号に合
わせるため、コイル116に流す電流を調整する。すな
わち、計測した流量が定められた流量より大きい場合
は、コイル116に流す電流を減少させる。これによ
り、コイル116がプランジャ115を吸引する力が低
下して、弁体107が、復帰バネ108に付勢されて下
向きに移動して、流量が減少する。また、計測した流量
が定められた流量より小さい場合は、コイル116に流
す電流を増加させる。これにより、コイル116がプラ
ンジャ115を吸引する力が増大し、弁体107が復帰
バネ108に抗して、上向きに移動して、流量が増大す
る。
Here, the voltage difference is proportional to the mass flow rate of the fluid F, and the mass flow rate can be measured by measuring the voltage difference. On the other hand, the mass flow controller receives a necessary flow signal from the central control device to the control means, and adjusts the current flowing through the coil 116 to match the determined flow signal. That is, when the measured flow rate is larger than the predetermined flow rate, the current flowing through the coil 116 is reduced. As a result, the force with which the coil 116 attracts the plunger 115 decreases, and the valve body 107 is urged by the return spring 108 to move downward, thereby reducing the flow rate. If the measured flow rate is smaller than the predetermined flow rate, the current flowing through the coil 116 is increased. As a result, the force by which the coil 116 attracts the plunger 115 increases, and the valve body 107 moves upward against the return spring 108 to increase the flow rate.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
比例ソレノイドタイプのマスフローコントローラを含め
従来のフローコントローラには、次のような問題があっ
た。すなわち、図5に示すように、1つの流体供給源に
対して、2本(複数)のラインが設けられ、これらのラ
インにそれぞれフローコントローラが設置されて、各々
のフローコントローラが独立して、各制御手段が各ライ
ンの流量を調整するために、例えば図7に示すように、
第2ラインの流量Q2 を変化させたとき、この流量変化
により生じる圧力変動等によって、第1ラインの流量Q
1 が一時的に変化するという問題があった。ちなみに、
第1ラインの流量Q1 の変化量は、設定値に対して約±
5%あり、その変化時間は約2秒である。この流量変化
は、例えば、半導体製造工程中の成膜プロセスにおいて
は膜質に、エッチングプロセスにおいては回路加工の良
否に、多大な影響を及ぼす可能性がある。
However, conventional flow controllers, including the above-described proportional solenoid type mass flow controller, have the following problems. That is, as shown in FIG. 5, two (plural) lines are provided for one fluid supply source, and a flow controller is installed in each of these lines. In order for each control means to adjust the flow rate of each line, for example, as shown in FIG.
When the flow rate Q2 of the second line is changed, the flow rate Q
There was a problem that 1 changed temporarily. By the way,
The variation of the flow rate Q1 in the first line is approximately ±
5%, and the change time is about 2 seconds. This change in the flow rate may have a great effect on the film quality in a film forming process in a semiconductor manufacturing process, and on the quality of circuit processing in an etching process, for example.

【0009】また、従来のフローコントローラは、1つ
のフローコントローラに対して1つの流量計、1つの制
御弁、1つの制御手段を有しているので、現状より小型
化することは非常に困難である。従って、フローコント
ローラを多数使用する場合には、流体搬送用設備が大き
くなるという問題もあった。
Further, since the conventional flow controller has one flow meter, one control valve, and one control means for one flow controller, it is very difficult to reduce the size of the conventional flow controller. is there. Therefore, when a large number of flow controllers are used, there is a problem that the equipment for transporting the fluid becomes large.

【0010】そこで、本発明は上記した問題点を解決す
るためになされたものであり、他のラインで生じた流量
変化から受ける影響をできる限り小さくし、かつ流体搬
送用設備を小型化することができるフローコントローラ
を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to minimize the influence of a change in flow rate generated in another line and to reduce the size of a facility for transporting fluid. It is an object of the present invention to provide a flow controller capable of performing the following.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1の発明によれば、2本以上の流体搬送ラ
インを有する流体搬送設備にて、各流体搬送ラインを流
れる流体の流量を制御するために使用されるフローコン
トローラにおいて、各流体搬送ラインにそれぞれ流量計
及び制御弁を設置し、前記各流量計からの信号に基づき
前記制御弁の動作を集中制御する制御手段を有すること
を特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a fluid transfer facility having two or more fluid transfer lines. In a flow controller used to control the flow rate, a flow meter and a control valve are installed in each fluid transfer line, and a control means for centrally controlling the operation of the control valve based on a signal from each of the flow meters is provided. It is characterized by the following.

【0012】請求項2の発明によれば上記問題点を解決
するために、請求項1に記載するフローコントローラに
おいて、前記制御手段が前記制御弁の動作をフィードフ
ォワード制御によって制御することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in the flow controller according to the first aspect, the control means controls the operation of the control valve by feedforward control. I do.

【0013】上記構成を有するフローコントローラによ
れば、複数ラインの各々に対して設置されている流量計
及び制御弁を1つの制御手段によって制御しているの
で、従来のフローコントローラのように各ラインにそれ
ぞれ流量計及び制御弁を制御するための制御手段が不要
となる。従って、フローコントローラを小型かつ安価に
製作することができる。さらに、1つの制御手段で集中
制御することにより、全ラインのバランスを考慮したオ
ートチューニングが可能となる。また、全ラインの状況
変化や異常を簡単に検知することができる。
According to the flow controller having the above-described structure, the flow meter and the control valve installed for each of the plurality of lines are controlled by one control means. Therefore, control means for controlling the flow meter and the control valve are not required. Therefore, the flow controller can be manufactured small and inexpensively. Further, by performing centralized control by one control means, it is possible to perform automatic tuning in consideration of the balance of all lines. Further, it is possible to easily detect a change in the status or an abnormality of all the lines.

【0014】また、前記制御手段が制御弁の動作をフィ
ードフォワード制御によって制御することにより、ある
ラインでの流量変化、圧力変化等による他のラインへの
影響を小さくすることができ、各ラインの流量を精度よ
く制御することが可能となる。
[0014] Further, the control means controls the operation of the control valve by feedforward control, so that the influence of a flow rate change, a pressure change, and the like on a certain line on other lines can be reduced. It is possible to precisely control the flow rate.

【0015】請求項3の発明によれば上記問題点を解決
するために、請求項1または請求項2に記載するフロー
コントローラにおいて、前記フローコントローラが各流
体搬送ラインに設置された前記流量計と前記制御弁と前
記制御手段とがユニット化されたマスフローラコントロ
ーラであって、前記制御手段が、全流体搬送ラインにお
ける流量情報を検知し,その流量情報に基づき前記制御
弁の動作をフィードフォワード制御によって、各流体搬
送ラインの流量が他の流体搬送ラインでの流量変化の影
響を受けないように制御することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in the flow controller according to the first or second aspect, the flow controller is provided with the flow meter installed in each fluid transfer line. A mass flora controller in which the control valve and the control means are unitized, wherein the control means detects flow rate information in all fluid transport lines, and controls the operation of the control valve based on the flow rate information in a feedforward control. Thus, the flow rate of each fluid transport line is controlled so as not to be affected by the flow rate change in other fluid transport lines.

【0016】請求項3の発明によれば、請求項1の発明
と同様の効果が得られる。また、従来のマスフローコン
トローラが既に設置されている場合には、各流体搬送ラ
インに設置されたマスフローコントローラに内蔵されて
いる制御手段を用いればよい。さらに、制御手段で演算
を行う制御関数を任意に変更するようにすれば、種々の
パターンの流量変化に対しても、各ラインの流量を精度
よく制御することが可能となる。また、制御弁が比例制
御弁でなくても制御することができる。また、この制御
関数を逐次修正するようにフィードバックをかけること
により、 種々のパターンの流量変化に対して、各ライ
ンの流量をより精度よく制御することが可能となる。
According to the third aspect of the invention, the same effect as the first aspect of the invention can be obtained. When a conventional mass flow controller is already installed, a control means built in the mass flow controller installed in each fluid transfer line may be used. Further, by arbitrarily changing the control function for performing the calculation by the control means, it becomes possible to control the flow rate of each line with high accuracy even when the flow rate changes in various patterns. Further, control can be performed even if the control valve is not a proportional control valve. In addition, by applying feedback so as to successively correct this control function, it becomes possible to more accurately control the flow rate of each line with respect to flow rate changes of various patterns.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明のフローコントロー
ラについて、具体化した実施の形態を挙げ、図面に基づ
いて詳細に説明する。そこで、本発明の一実施の形態に
係るフローコントローラ10の構成を図1に示す。ここ
で、本実施の形態では、2本のラインの流体搬送用設備
に対応するフローコントローラを例示しているが、もち
ろん2本以上のラインの流体搬送用設備であっても本発
明を適応することは可能である。また、制御手段も従来
通り各ラインごとに設置されていても、本発明を適応す
ることは可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a flow controller according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking concrete embodiments. Therefore, the configuration of the flow controller 10 according to one embodiment of the present invention is shown in FIG. Here, in the present embodiment, a flow controller corresponding to two lines of fluid transport equipment is illustrated, but of course, the present invention is applied to a fluid transport equipment of two or more lines. It is possible. Further, the present invention can be applied even if control means is provided for each line as in the past.

【0018】フローコントローラ10は、第1,第2ラ
インに対して各々設置された流量計2a,2bと、制御
弁1a,1bと、流量計2a,2bからの信号に基づき
制御弁1a,1bの動作を集中制御する制御手段3とか
ら構成されている。流量計2a、制御弁1aは、従来例
として例示したものと同じであるから説明は省略する。
ここで、流量計、制御弁を一体構造としてもよいし、あ
るいは別体としてもよい。また、制御弁1はソレノイド
バルブであるが、制御弁はこれに限らず、ピエゾバル
ブ、サーマルバルブ、空気圧バルブ等でもよい。流量計
も質量流量計に限らず、他の流量計でもよい。
The flow controller 10 includes flow meters 2a and 2b installed for the first and second lines, control valves 1a and 1b, and control valves 1a and 1b based on signals from the flow meters 2a and 2b. And control means 3 for centrally controlling the operation of the control unit. Since the flow meter 2a and the control valve 1a are the same as those exemplified as the conventional example, the description will be omitted.
Here, the flow meter and the control valve may be formed as an integrated structure or may be formed separately. Further, the control valve 1 is a solenoid valve, but the control valve is not limited to this, and may be a piezo valve, a thermal valve, a pneumatic valve, or the like. The flow meter is not limited to the mass flow meter, and may be another flow meter.

【0019】本発明の特徴部である制御手段3について
説明する。制御手段3は、図1に示すように、A/Dコ
ンバータ4、D/Aコンバータ5、I/Oコントローラ
6、CPU7、メモリ8から構成されている。A/Dコ
ンバータ4は流量計2a,2bに、D/Aコンバータ5
は制御弁1a,1bに接続されている。また、A/Dコ
ンバータ4とD/Aコンバータ5はI/Oコントローラ
6を介してCPU7にも接続されている。CPU7に
は、演算処理結果等を記憶するためのメモリ8が接続さ
れている。
The control means 3, which is a feature of the present invention, will be described. The control means 3 includes an A / D converter 4, a D / A converter 5, an I / O controller 6, a CPU 7, and a memory 8, as shown in FIG. The A / D converter 4 is connected to the flow meters 2a and 2b and the D / A converter 5
Are connected to the control valves 1a and 1b. The A / D converter 4 and the D / A converter 5 are also connected to a CPU 7 via an I / O controller 6. The CPU 7 is connected to a memory 8 for storing the results of arithmetic processing and the like.

【0020】この制御手段3は、次のようにして制御弁
1a,1bの開度を制御して、第1,2ラインを流れる
流体の流量を調整している。すなわち、流量計2a,2
bにて計測された信号が、A/Dコンバータ4、I/O
コントローラ6を介して、デジタルの流量信号としてC
PU7に送られる。そうすると、CPU7は予め設定さ
れた流量(プログラムによりパターン設定されている)
に対しての差を演算して、これを差信号としてI/Oコ
ントローラ6、D/Aコンバータ5を介して、制御弁1
a,1bに送る。そして、制御弁1a,1bは、差信号
が零になるように作動して、設定された流量になるよう
に調整している。
The control means 3 controls the opening of the control valves 1a and 1b as follows to regulate the flow rate of the fluid flowing through the first and second lines. That is, the flow meters 2a, 2
The signal measured at b is the A / D converter 4, I / O
Through the controller 6, a digital flow signal C
It is sent to PU7. Then, the CPU 7 sets a preset flow rate (pattern is set by a program).
To the control valve 1 via the I / O controller 6 and the D / A converter 5 as a difference signal.
a, 1b. The control valves 1a and 1b operate so that the difference signal becomes zero, and adjust the flow rate so that the set flow rate is obtained.

【0021】また、制御手段3は、一方のラインの急激
な流量変化による他方のラインの流量への影響を受けな
いように、以下のような制御を行なっている。まず、一
方のラインのみ流量を変化させる場合について説明す
る。ここでは、図2に示すように、第2ラインの流量Q
2 を変化させる場合を示す。この場合は、第2ラインの
流量Q2 の変化に対する第1ラインの流量Q1 への影響
を予め調べることができるので、その影響を調べて、影
響を打ち消すように、すなわち、第1ラインの流量Q1
を一定に保つように、制御弁1aを駆動させるプログラ
ムを設定しておく。そして、第2ラインの流量Q2 の変
化パターンに合わせてこのプログラムが実施される。こ
の実施期間は、図2中の期間Tである。
The control means 3 performs the following control so that the flow rate of one line is not affected by the rapid change of the flow rate of the other line. First, a case where the flow rate is changed in only one line will be described. Here, as shown in FIG. 2, the flow rate Q of the second line
2 is changed. In this case, the influence of the change of the flow rate Q2 of the second line on the flow rate Q1 of the first line can be checked in advance, so that the influence is checked and the influence is canceled out, that is, the flow rate Q1 of the first line is reduced.
Is set in advance so as to keep the constant. Then, this program is executed in accordance with the change pattern of the flow rate Q2 of the second line. This implementation period is a period T in FIG.

【0022】次に、両方のラインの流量を変化させる場
合について図3を参照して説明する。まず、第2ライン
の流量Q2 をパラメータとした第1ラインの流量Q1 と
制御弁1aの弁開度K1 との関係(図3(A)参照)、
第1ラインの流量Q1 をパラメータとした第2ラインの
流量Q2 と制御弁1bの弁開度K2 との関係(図3
(B)参照)を学習によって求めるか、あるいは予めメ
モリにインプットしておく。これらの関係は、設定時の
まま固定しておいてもよいが、より精度良く流量を制御
する場合には、逐次これらの関係をフィードバック制御
にて修正していくことも可能である。
Next, the case where the flow rates of both lines are changed will be described with reference to FIG. First, the relationship between the flow rate Q1 of the first line and the valve opening K1 of the control valve 1a using the flow rate Q2 of the second line as a parameter (see FIG. 3A),
The relationship between the flow rate Q2 of the second line with the flow rate Q1 of the first line as a parameter and the valve opening K2 of the control valve 1b (FIG. 3)
(See (B)) is obtained by learning, or input to a memory in advance. These relations may be fixed as they are at the time of setting, but if the flow rate is controlled more precisely, it is also possible to sequentially correct these relations by feedback control.

【0023】そして、これらの関係から、各ラインの流
量変化に対する各制御弁の必要弁開度を求めて、制御弁
を作動させる。具体的には、以下に示すようになる。 (1)第1ラインの流量Q1 をQ11(一定)に保ち、第
2ラインの流量Q2 をQ21からQ22に変化させる場合
は、制御弁1aの弁開度K1 をK11からK12に、制御弁
1bの弁開度K2 をK21からK23に変化させる。 (2)第1ラインの流量Q1 をQ11からQ12に変化さ
せ、第2ラインの流量Q2をQ21(一定)に保つ場合
は、制御弁1aの弁開度K1 をK11からK13に、制御弁
1bの弁開度K2 をK21からK22に変化させる。 (3)第1ラインの流量Q1 をQ11からQ12に、第2ラ
インの流量Q2 もQ21からQ22に変化させる場合は、制
御弁1aの弁開度K1 をK11からK14に、制御弁1bの
弁開度K2 をK21からK24に変化させる。
From these relationships, the required valve opening of each control valve with respect to the flow rate change of each line is obtained, and the control valve is operated. Specifically, it is as shown below. (1) When the flow rate Q1 of the first line is maintained at Q11 (constant) and the flow rate Q2 of the second line is changed from Q21 to Q22, the valve opening K1 of the control valve 1a is changed from K11 to K12, and the control valve 1b is changed. Is changed from K21 to K23. (2) When changing the flow rate Q1 of the first line from Q11 to Q12 and keeping the flow rate Q2 of the second line at Q21 (constant), the valve opening K1 of the control valve 1a is changed from K11 to K13, and the control valve 1b is changed. Is changed from K21 to K22. (3) When the flow rate Q1 of the first line is changed from Q11 to Q12 and the flow rate Q2 of the second line is also changed from Q21 to Q22, the valve opening K1 of the control valve 1a is changed from K11 to K14, and the valve of the control valve 1b is changed. The opening K2 is changed from K21 to K24.

【0024】このように、あるラインの流量を変化させ
る場合に、そのラインの制御弁のみならず、他のライン
の制御弁を流量変化による影響をなくす方向に駆動させ
ることにより、あるラインの流量変化による他のライン
への影響を限りなく小さくすることができる。
As described above, when the flow rate of a certain line is changed, not only the control valve of that line but also the control valves of the other lines are driven in such a direction as to eliminate the influence of the flow rate change. The effect on other lines due to the change can be minimized.

【0025】ここで、フローコントローラ10を用い
て、従来例と同様に、第1ラインの流量Q1 を一定に保
ち、第2ラインの流量Q2 を変化させるという流量パタ
ーンにて、流量変化を調べた結果を図4に示す。図4よ
り、第1ラインの流量Q1 が、第2ラインの流量Q2 の
変化の影響をほとんど受けていないのがわかる。すなわ
ち、第2ラインの流量Q2 の変化の影響による第1ライ
ンの流量Q1 の設定値に対する変化は、従来のフローコ
ントローラでは約±5%あったのが、±1%以内に、さ
らにその流量変化時間は、従来のフローコントローラで
は約2秒あったのが、約1秒になった。
Here, the flow controller 10 was used to examine the flow rate change in a flow pattern in which the flow rate Q1 of the first line was kept constant and the flow rate Q2 of the second line was changed, as in the conventional example. FIG. 4 shows the results. FIG. 4 shows that the flow rate Q1 of the first line is hardly affected by the change of the flow rate Q2 of the second line. That is, the change of the flow rate Q1 of the first line due to the change of the flow rate Q2 of the second line to the set value of the flow rate Q1 of the conventional flow controller was about ± 5%, but within ± 1%. The time is about 1 second, which is about 2 seconds in the conventional flow controller.

【0026】以上、説明した通りフローコントローラ1
0によれば、第1,第2ラインに設置される流量計2
a,2bと制御弁1a,1bとを、1つの制御手段3に
て集中制御(フィードフォワード制御)しているので、
第1,第2ラインそれぞれの流量変化が他方のラインへ
及ぼす影響を非常に小さくすることができる。また、各
ライン毎に制御手段を設けなくてもよいので、フローコ
ントローラを小型かつ安価に製作することができる。
As described above, the flow controller 1
0, the flow meter 2 installed in the first and second lines
a, 2b and the control valves 1a, 1b are centrally controlled (feed forward control) by one control means 3, so that
The influence of the change in the flow rate of each of the first and second lines on the other line can be extremely reduced. Further, since it is not necessary to provide the control means for each line, the flow controller can be manufactured small and inexpensively.

【0027】以上本発明の実施の形態について説明した
が、本発明は上記実施の形態に限ることなく、色々な応
用が可能である。例えば、本発明は、各ラインに流量計
の変わりに圧力計を設置した場合にも応用することがで
き、この場合には、他のラインでの圧力変化による影響
を小さくできる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various applications are possible. For example, the present invention can be applied to a case where a pressure gauge is installed in each line instead of a flow meter. In this case, the influence of a pressure change in other lines can be reduced.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明のによれば、2本以上の流体搬送
ラインを有する流体搬送設備にて、各流体搬送ラインを
流れる流体の流量を制御するために使用されるフローコ
ントローラにおいて、各流体搬送ラインにそれぞれ流量
計及び制御弁を設置し、前記各流量計からの信号に基づ
き前記制御弁の動作を集中制御する制御手段を有するの
で、従来のフローコントローラのように各ラインにそれ
ぞれ流量計及び制御弁を制御するための制御手段が不要
となる。従って、フローコントローラを小型かつ安価に
製作することができる。また、前記制御手段が制御弁の
動作をフィードフォワード制御によって制御することに
より、あるラインでの流量変化、圧力変化等による他の
ラインへの影響を小さくすることができ、各ラインの流
量を精度よく制御することが可能となる。
According to the present invention, in a flow controller used for controlling the flow rate of a fluid flowing through each fluid transport line in a fluid transport facility having two or more fluid transport lines, A flow meter and a control valve are respectively installed on the transfer line, and control means for centrally controlling the operation of the control valve based on a signal from each of the flow meters is provided. In addition, a control means for controlling the control valve becomes unnecessary. Therefore, the flow controller can be manufactured small and inexpensively. Further, the control means controls the operation of the control valve by feedforward control, so that the flow rate change in one line, the influence on the other lines due to the pressure change, etc. can be reduced, and the flow rate in each line can be accurately controlled. It becomes possible to control well.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る一実施の形態であるフローコント
ローラの構成を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a flow controller according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係るフローコントローラの制御方法を
説明するためのもので、流量変化を示した図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a control method of the flow controller according to the present invention, and is a diagram showing a flow rate change.

【図3】本発明に係るフローコントローラの制御方法を
説明するためのもので、制御弁の弁開度と流量の関係を
示した図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a control method of the flow controller according to the present invention, and is a diagram showing a relationship between a valve opening degree of a control valve and a flow rate.

【図4】本発明に係るフローコントローラで流量を制御
したときの流量変化を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a flow rate change when the flow rate is controlled by the flow controller according to the present invention.

【図5】従来のフローコントローラの構成を示した図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional flow controller.

【図6】従来のフローコントローラ中の流量計と制御弁
の構成を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a flow meter and a control valve in a conventional flow controller.

【図7】従来のフローコントローラで流量を制御したと
きの流量変化を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a flow rate change when a flow rate is controlled by a conventional flow controller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 制御弁 2a,2b 流量計 3 制御手段 4 A/Dコンバータ 5 D/Aコンバータ 6 I/Oコントローラ 7 CPU 8 メモリ 10 フローコントローラ 1a, 1b Control valve 2a, 2b Flow meter 3 Control means 4 A / D converter 5 D / A converter 6 I / O controller 7 CPU 8 Memory 10 Flow controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 7/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G05D 7/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2本以上の流体搬送ラインを有する流体
搬送設備にて、各流体搬送ラインを流れる流体の流量を
制御するために使用されるフローコントローラにおい
て、第1ライン制御弁と第2ライン制御弁の動作を集中制御
する制御手段が、 データとして、第1ラインの流量Q1と第1ライン制御
弁の弁開度K1との関係を、第2ラインの流量Q2をパ
ラメータとして記憶する第1ライン弁開度制御記憶部
と、 第2ラインの流量Q2と第2ライン制御弁の弁開度K2
との関係を、第1ラインの流量Q1をパラメータとして
記憶する第2ライン弁開度制御記憶部とを有し、 前記第1ライン弁開度制御記憶部又は前記第2ライン弁
開度制御記憶部に記憶された変化パターンに基づいて前
記第1ライン制御弁又は前記第2ライン制御弁の動作を
フィードフォワード制御によって制御することを特徴と
するフローコントローラ。
1. A flow controller used for controlling a flow rate of a fluid flowing through each fluid transport line in a fluid transport facility having two or more fluid transport lines, wherein a first line control valve and a second line are provided. Centralized control valve operation
The control means performs the flow rate Q1 of the first line and the first line control as data.
The relationship between the valve opening K1 and the flow rate Q2 of the second line
First line valve opening control storage unit for storing as a parameter
And the flow rate Q2 of the second line and the valve opening K2 of the second line control valve
With the flow rate Q1 of the first line as a parameter
A second line valve opening control storage unit for storing the first line valve opening control storage unit or the second line valve.
Based on the change pattern stored in the opening control memory,
A flow controller, wherein the operation of the first line control valve or the second line control valve is controlled by feedforward control.
【請求項2】 請求項1に記載するフローコントローラ
において、前記第1ライン弁開度制御記憶部は、前記第1ラインの
流量を一定に保ちながら、前記第2ラインの流量を一定
に保つための弁開度K11を記憶し、 前記第1ラインの流量を一定に保ちながら、前記第2ラ
インの流量を変化させるための弁開度K12を記憶し、 前記第1ラインの流量を変化させながら、前記第2ライ
ンの流量を一定に保つための弁開度K13を記憶し、 前記第1ラインの流量を変化させながら、前記第2ライ
ンの流量を変化させるための弁開度K14を記憶してお
り、 前記第2ライン弁開度制御記憶部は、前記第1ラインの
流量を一定に保ちながら、前記第2ラインの流量を一定
に保つための弁開度K21を記憶し、 前記第1ラインの流量を変化させながら、前記第2ライ
ンの流量を一定に保つための弁開度K22を記憶し、 前記第1ラインの流量を一定に保ちながら、前記第2ラ
インの流量を変化させ るための弁開度K23を記憶し、 前記第1ラインの流量を変化させながら、前記第2ライ
ンの流量を変化させるための弁開度K24を記憶すること
を特徴とするフローコントローラ。
2. The flow controller according to claim 1, wherein the first line valve opening control storage section stores the first line valve opening degree.
Keep the flow rate of the second line constant while keeping the flow rate constant
The valve opening K11 for keeping the flow rate in the first line is stored, and the flow rate in the first line is kept constant while the second opening degree K11 is kept constant.
The valve opening K12 for changing the flow rate of the second line is stored, and the second line is changed while changing the flow rate of the first line.
The valve opening degree K13 for keeping the flow rate of the second line constant is stored, and the second line is changed while changing the flow rate of the first line.
The valve opening K14 for changing the flow rate of
Ri, the second line valve opening control storage unit, of the first line
Keep the flow rate of the second line constant while keeping the flow rate constant
The valve opening K21 for maintaining the pressure in the first line is stored, and the second line is changed while changing the flow rate in the first line.
The valve opening K22 for keeping the flow rate of the first line constant is stored, and while maintaining the flow rate of the first line constant, the second opening
Storing the valve opening K23 of order by changing the flow rate of In, while changing the flow rate of the first line, the second line
A flow controller for storing a valve opening degree K24 for changing a flow rate of the valve .
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載するフロ
ーコントローラにおいて、 前記フローコントローラが各流体搬送ラインに設置され
た前記流量計と前記制御弁と前記制御手段とがユニット
化されたマスフローコントローラであって、 前記制御手段が、全流体搬送ラインにおける流量情報を
検知し、その流量情報に基づき前記制御弁の動作をフィ
ードフォワード制御によって、各流体搬送ラインの流量
が他の流体搬送ラインでの流量変化の影響を受けないよ
うに制御することを特徴とするフローコントローラ。
3. The mass flow controller according to claim 1, wherein the flow controller, the control valve, and the control unit are unitized with each other. Wherein the control means detects flow rate information in all the fluid transport lines, and controls the operation of the control valve based on the flow rate information by feed-forward control, so that the flow rate of each fluid transport line is changed in another fluid transport line. A flow controller which controls so as not to be affected by a change in flow rate.
JP9038666A 1997-02-24 1997-02-24 Flow controller Expired - Fee Related JP3027802B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9038666A JP3027802B2 (en) 1997-02-24 1997-02-24 Flow controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9038666A JP3027802B2 (en) 1997-02-24 1997-02-24 Flow controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10240352A JPH10240352A (en) 1998-09-11
JP3027802B2 true JP3027802B2 (en) 2000-04-04

Family

ID=12531603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9038666A Expired - Fee Related JP3027802B2 (en) 1997-02-24 1997-02-24 Flow controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3027802B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009154122A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Hoshizaki Electric Co Ltd Plural electrolytic cell-type electrolyzed water generator
JP5881467B2 (en) * 2012-02-29 2016-03-09 株式会社フジキン Gas diversion supply apparatus and gas diversion supply method using the same
JP7427357B2 (en) * 2017-06-07 2024-02-05 株式会社堀場エステック Fluid control device, control program, and control method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10240352A (en) 1998-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8079383B2 (en) Controller gain scheduling for mass flow controllers
US11416011B2 (en) Pressure-type flow control device and flow control method
JP4585035B2 (en) Flow rate ratio controller
KR102084447B1 (en) Flow control method, flow calibration method of flow control device, flow measurement method using flow measurement device and flow measurement device
JP2008039513A (en) Flow rate control compensation method for mass flow controller
KR102384046B1 (en) Flow rate control device, program for flow rate control device, and flow rate control method
CN100462887C (en) Semiconductor production system and semiconductor production process
US20170343402A1 (en) Flow rate control device
US20120209436A1 (en) Fluid control device and pressure control device
JP3417391B2 (en) Flow control method
JP3027802B2 (en) Flow controller
JP4092684B2 (en) Mass flow controller calibration method and apparatus
JPH07160338A (en) Flow rate control method
JP7054297B2 (en) Program for fluid control device and fluid control device
KR20180050610A (en) Liquid flow rate control system
WO2023013381A1 (en) Valve control device, valve control method, valve control program, and fluid control device
TWI770792B (en) Flow control device and flow control method
KR101889379B1 (en) Liquid flow rate control system
JP2004212099A (en) Method of controlling pressure flow using relationship of q=q(p, t), and method of measuring relationship of q=q(p, t)
KR20040102837A (en) Minuteness mass flow controller
JP2012168822A (en) Fluid control device
JP2023034564A (en) Flow rate controller and flow rate control method
JP2012168823A (en) Fluid control device
JP2023034565A (en) Flow rate controller and flow rate control method
TW200523532A (en) Device, method, and system for controlling fluid flow

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080128

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090128

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090128

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100128

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees