JP6364349B2 - マスフローコントローラ、及びマスフローコントローラを動作させる方法 - Google Patents
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Description
ASCS=CSCS+MVCS−CVCS
ここで、ASCSは、望ましい応答を維持するために調整される調整可能なゼロでない始動制御信号であり、CSCSは、較正された始動制御信号、即ち較正データから取得された始動制御信号の値であり、MVCSは、特定の流量レベルで測定された制御信号の測定値であり、CVCSは、制御信号の較正値、即ち特定の流量値での較正された制御信号の値である。
Claims (10)
- 制御信号に応答して流体の流量を制御するために閉位置及び開位置の間で調整可能な弁と、
流体の流量を示す指標を供給する熱式マスフローセンサと、
複数の流量について制御信号を前記流体の流量に関連付けるデータを含んでいる較正データと、
前記較正データ及びランタイムデータに基づいて、閉ループ制御ループを適用した場合に比べてより迅速に設定値信号に応答するために、前記弁が閉じている状態から前記弁を開くときに前記弁へ調整可能なゼロでない始動制御信号を供給する制御システムとを備え、
前記ゼロでない始動制御信号は、制御信号をゼロから連続的に増加させた場合に前記弁を通る流体の流量がゼロから正の値に変化するときの制御信号であり、
前記制御システムは、
制御信号及び流量の特性が、制御信号軸及び流量軸を座標軸とした二次元座標系上の特性曲線で表され、該特性曲線が前記制御信号軸に沿って移動するように前記特性が変化する環境の下において、
動作中の特定の流量での実際の制御信号レベルと前記較正データに含まれている特定の流量での較正制御信号レベルとの間の差分を決定し、
前記実際の制御信号レベルから前記較正制御信号レベルを減算した差分値を、前記較正データに含まれている前記調整可能なゼロでない始動制御信号の値に加算することによって、前記調整可能なゼロでない始動制御信号を調整するように構成されていること
を特徴とするマスフローコントローラ。 - 流体の圧力を示す圧力信号を供給する圧力変換器を含んでおり、
前記較正データは、複数の圧力レベルの夫々についてデータペアの集合を含んでおり、
データペアの集合の夫々は、複数の制御信号値と、流量が増加している間に得られた前記複数の制御信号値の夫々に対して一つの対応する流量値とを含んでおり、
前記制御システムは、前記圧力信号に基づいて選択された特定のデータペアの集合に基づいて、前記ゼロでない始動制御信号を供給すること
を特徴とする請求項1に記載のマスフローコントローラ。 - 温度信号を供給する温度変換器を含んでおり、
前記制御システムは、動作中の温度の読取値と共に調整可能なゼロでない始動制御信号値を記憶するように構成されており、
記憶された調整可能なゼロでない始動制御信号値及び記憶された温度の読取値に基づいて、前記制御システムは、前記調整可能なゼロでない始動制御信号が最後に調整された後に温度に大幅な変化があった場合の前記制御システムの応答を向上させるために、温度を基に推定されたゼロでない始動制御信号を利用するように構成されていること
を特徴とする請求項1に記載のマスフローコントローラ。 - 前記特定の流量での前記実際の制御信号レベルは、前記設定値信号が減少する前のプロセス実行の間に取得されること
を特徴とする請求項1に記載のマスフローコントローラ。 - 前記調整可能なゼロでない制御信号は、電圧信号、電流信号、電荷信号、パルス幅変調された電圧信号、及びパルス幅変調された電流信号からなるグループから選択されること
を特徴とする請求項1に記載のマスフローコントローラ。 - 制御信号に応答して流体の流量を制御するための弁を有するマスフローコントローラを動作させる方法において、
前記マスフローコントローラは、複数の流量について制御信号を流体の流量に関連付けるデータを含んでいる較正データを記憶しており、
制御信号及び流量の特性が、制御信号軸及び流量軸を座標軸とした二次元座標系上の特性曲線で表され、該特性曲線が前記制御信号軸に沿って移動するように前記特性が変化する環境になっており、
前記弁が閉じている場合に、所望の流量に対応する設定値信号を受け付け、
制御信号をゼロから連続的に増加させた場合に前記弁を通る流体の流量がゼロから正の値に変化するときの制御信号である較正されたゼロでない始動制御信号の値、及び特定の流量での較正された制御信号の値を取得するために、前記較正データにアクセスし、
前記値での調整可能なゼロでない始動制御信号を、前記弁に与え、
前記設定値信号が減少する前に、前記特定の流量での前記制御信号の測定値を動作中に取得し、
前記制御信号の前記測定値と前記マスフローコントローラに記憶されている前記特定の流量での較正制御信号のレベルとの比較を行い、
前記弁が閉じている場合に前記マスフローコントローラが他の設定値信号を受け付ける次の機会に前記調整可能なゼロでない始動制御信号の調整された値が使用され得るように、前記制御信号の前記測定値から前記マスフローコントローラに記憶されている前記特定の流量での較正制御信号のレベルを減算した差分値を、前記マスフローコントローラに記憶されている前記調整可能なゼロでない始動制御信号の値に加算することによって、前記調整可能なゼロでない始動制御信号の値を調整すること
を備えることを特徴とする方法。 - 前記マスフローコントローラで制御されている流体の初期圧力レベルを決定し、
前記圧力レベルを用いて、前記較正データ中から前記圧力レベルに対応する特定のデータ集合を識別することを含んでおり、
前記特定のデータ集合は制御信号値及び対応する流量値を含んでいること
を特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記弁が閉じている間に新しい設定値信号を受け付け、
前記マスフローコントローラで制御されている前記流体の新しい圧力レベルを決定し、
前記新しい圧力レベルを用いて、制御信号値及び対応する流量値を含んでおり、前記新しい圧力レベルに対応した特定のデータ集合を、前記較正データ中から識別し、
前記新しい圧力レベルに対応した、新しい較正されたゼロでない始動制御信号の値及び特定の流量での較正された制御信号の値を得るために、前記較正データ中の前記特定のデータ集合にアクセスし、
最後に測定された流量での前記制御信号の前記測定値と前記最後に測定された流量に対応する較正制御信号との間の最も新しい差分に基づいて、前記新しい較正されたゼロでない始動制御信号を調整すること
を含んでいることを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 動作中の温度の読取値と共に調整可能なゼロでない始動制御信号の値を記憶し、
前記調整可能なゼロでない始動制御信号が最後に調整された後に温度に大幅な変化があった場合の前記マスフローコントローラの制御システムの応答を向上させるために、温度を基に推定されたゼロでない始動制御信号を利用することを含んでおり、
前記温度を基に推定されたゼロでない始動制御信号は、前記記憶された調整可能なゼロでない始動制御信号の値及び前記記憶された温度の読取値によって、決定されること
を特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記最後に測定された流量での前記制御信号の前記測定値と前記最後に測定された流量に対応する前記較正制御信号との間の前記最も新しい差分を含んでいる差分データ及び温度データを、動作中の温度の読取値と共に記憶し、
前記調整可能なゼロでない始動制御信号が最後に調整された後に温度に大幅な変化があった場合の前記マスフローコントローラの制御システムの応答を向上させるために、前記温度を基に推定されたゼロでない始動制御信号を利用することを含んでおり、
前記温度を基に推定されたゼロでない始動制御信号は、測定された温度データ並びに前記記憶された差分データ及び温度データに基づいて決定されること
を特徴とする請求項8に記載の方法。
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