JP6680669B2 - 質量流量制御器のバルブペデスタルを自動的に自己調整するシステム及び方法 - Google Patents
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Description
Pedestal=Pfactory(式1)
Pedcorrected=Pedestal*(1+Pcorrectionfactor)(式2)
Pedestal=Practual*(Pedhigh−Pedlow)/(Prhigh−Prlow)+Pr0(式3)
又は
Pedestal=Pr0+Pr1*Practual+Pr2*Practual 2+...+Prn*Practual n(式4)
Practualは、圧力変換器112によって測定された圧力であり、
Pedhigh、Pedlowは、工場調整プロセスの間に高圧力及び低圧力において得られたそれぞれのペデスタル値であり、
Pcorrectionfactorは、各設定点の変更後、反復して調整される。応答が範囲外の過度に速い側にある場合、補正係数は、少しずつディクリメントされる。応答が範囲外の過度に遅い側にある場合、補正係数は、少しずつインクリメントされる。補正係数は、正又は負とすることができる。補正の量は、調整可能とすることができる。目標は、あらゆるステップにおいて調整することであるので、補正の量は、通常、いかなる突然の変更もプロセスに導入しないように非常に小さいが、経時的に相加的である。許容可能な補正の総量は、調整可能とすることができる。或る補正閾値に基づいて警報を実施することができる。
なお、本発明は以下の特徴を以って実施することができる。
[特徴1]
質量流量制御器を改良するための方法であって、該方法は、前記質量流量制御器が、プロセッサを用いて、
ゼロから非ゼロへの設定点変更の初期応答の間に流量を監視することと、
バルブ応答が許容限度内に収まっているか否かを判断することと、
前記バルブ応答が前記許容限度内に収まっていないとの判断に応答して、前記バルブ応答を補正する自己調整を自動的に行うことと、
を含む動作を行う命令を実行することを含む、質量流量制御器を改良するための方法。
[特徴2]
前記バルブ応答を補正する前記自己調整は、制御ループの比例、積分、及び微分(PID)のパラメーターを調整することを含む特徴1に記載の方法。
[特徴3]
前記バルブ応答を補正する前記自己調整は、ペデスタルパラメーターを調整して、経時的に発生する変化を補正することを含む特徴1に記載の方法。
[特徴4]
前記バルブ応答を補正する前記自己調整は、流入口圧力の関数としてペデスタルを調整することを含む特徴1に記載の方法。
[特徴5]
前記バルブペデスタル値を流入口圧力の関数として調整することは、次のように求められ、
Pedestal=Pr actual *(Ped high −Ped low )/(Pr high −Pr low )+Pr0、
ここで、Pr actual は、測定された圧力であり、Ped high 、Ped low は、工場調整プロセスの間に高圧力及び低圧力において得られたそれぞれのペデスタル値であり、Pr0は、前記工場調整プロセスの終了時に求められた定数である特徴4に記載の方法。
[特徴6]
前記バルブ応答が前記許容限度内に収まっているか否かを判断することは、
最終設定点の第1のパーセンテージに達する第1の測定された値を求めることと、
前記最終設定点の第2のパーセンテージに達する第2の測定された値を求めることと、
を含む特徴1に記載の方法。
[特徴7]
前記バルブ応答が前記許容限度内に収まっているか否かを判断することは、前記流量が前記最終設定点を最初に通過する時に発生するオーバーシュートの第3の測定された値を求めることを更に含む特徴6に記載の方法。
[特徴8]
ペデスタルパラメーターを調整することは、次のように行われ、
Ped corrected =Pedestal*(1+P correctionfactor )、
ここで、Pedestal=Pr actual *(Ped high −Ped low )/(Pr high −Pr low )+Pr0であり、Pr actual は、測定された圧力であり、Ped high 、Ped low は、工場調整プロセスの間に高圧力及び低圧力において得られたそれぞれのペデスタル値であり、Pr0は、前記工場調整プロセスの終了時に求められた定数であり、
P correctionfactor は、前記設定点変更後に反復して調整され、ここで、前記バルブ応答が過度に速い場合には、前記P correctionfactor は、少しずつディクリメントされ、前記応答が過度に遅い場合には、前記P correctionfactor は、少しずつインクリメントされる特徴3に記載の方法。
[特徴9]
前記ペデスタルパラメーターは、メモリに保存される特徴8に記載の方法。
[特徴10]
前記質量流量制御器は、前記プロセッサを用いて、メモリに保存された前記ペデスタルパラメーターに基づいて電力サイクル後に補正を引き続き行う命令を実行するように更に構成されている特徴9に記載の方法。
[特徴11]
質量流量制御器であって、
流体を受け取る流入口と、
前記流体が該質量流量制御器を通過する流路と、
前記流路を通る前記流体の質量流量に対応する信号を提供する質量流量センサーと、
該質量流量制御器の流出口から出る前記流体の流量を調整するバルブと、
以下の作用をなす命令を実行するように構成された少なくとも1つの処理構成要素とを具備し、
前記作用は、
ゼロから非ゼロへの設定点変更の初期応答の間に流量を監視することと、
バルブ応答が許容限度内に収まっているか否かを判断することと、
前記バルブ応答が前記許容限度内に収まっていないとの判断に応答して、前記バルブ応答を補正する自己調整を自動的に行うこととを含んで成る質量流量制御器。
[特徴12]
前記バルブ応答を補正する前記自己調整は、制御ループの比例、積分、及び微分(PID)のパラメーターを調整することを含む特徴11に記載の質量流量制御器。
[特徴13]
前記バルブ応答を補正する前記自己調整は、ペデスタルパラメーターを調整して、経時的に発生する変化を補正することを含む特徴11に記載の質量流量制御器。
[特徴14]
前記バルブ応答を補正する前記自己調整は、流入口圧力の関数としてペデスタルを調整することを含む特徴11に記載の質量流量制御器。
[特徴15]
前記バルブペデスタル値を流入口圧力の関数として調整することは、次のように求められ、
Pedestal=Pr actual *(Ped high −Ped low )/(Pr high −Pr low )+Pr0
ここで、Pr actual は、測定された圧力であり、Ped high 、Ped low は、工場調整プロセスの間に高圧力及び低圧力において得られたそれぞれのペデスタル値であり、Pr0は、前記工場調整プロセスの終了時に求められた定数である特徴14に記載の質量流量制御器。
[特徴16]
前記バルブ応答が前記許容限度内に収まっているか否かを判断することは、
最終設定点の第1のパーセンテージに達する第1の測定された値を求めることと、
前記最終設定点の第2のパーセンテージに達する第2の測定された値を求めることと、
を含む特徴11に記載の質量流量制御器。
[特徴17]
前記バルブ応答が前記許容限度内に収まっているか否かを判断することは、
前記流量が前記最終設定点を最初に通過する時に発生するオーバーシュートの第3の測定された値を求めること、
を更に含む特徴16に記載の質量流量制御器。
[特徴18]
ペデスタルパラメーターを調整することは、次のように行われ、
Ped corrected =Pedestal*(1+P correctionfactor )、
ここで、Pedestal=Pr actual *(Ped high −Ped low )/(Pr high −Pr low )+Pr0であり、Pr actual は、測定された圧力であり、Ped high 、Ped low は、工場調整プロセスの間に高圧力及び低圧力において得られたそれぞれのペデスタル値であり、Pr0は、前記工場調整プロセスの終了時に求められた定数であり、
P correctionfactor は、前記設定点変更後に反復して調整され、ここで、前記バルブ応答が過度に速い場合には、前記P correctionfactor は、少しずつディクリメントされ、前記応答が過度に遅い場合には、前記P correctionfactor は、少しずつインクリメントされる特徴13に記載の質量流量制御器。
[特徴19]
前記ペデスタルパラメーターは、メモリに保存される特徴18に記載の質量流量制御器。
[特徴20]
質量流量制御器を改良するための方法であって、該方法は、前記質量流量制御器が、プロセッサを用いて、
ペデスタルを流入口圧力の関数として調整することと、
ゼロから非ゼロへの設定点変更の初期応答の間に流量を監視することと、
バルブ応答が許容限度内に収まっているか否かを判断することと、
前記バルブ応答が前記許容限度内に収まっていないとの判断に応答して、前記バルブ応答を補正する自己調整を自動的に行うこととを含む動作を行う命令を実行することを含む質量流量制御器を改良するための方法。
102 センサーハウジング
108 基部
110 ブロック
112 圧力変換器
120 流体流入口
130 流体流出口
140 質量流量センサー
142 バイパス
146 熱式流量センサー
146A センサー流入口部分
146B センサー流出口部分
146C センサー測定部分
147 上流抵抗器
148 下流抵抗器
150 バルブアセンブリ
158 電気導体
159 電気導体
160 制御器
170 制御バルブ
Claims (3)
- 質量流量制御器を改良するための方法において、
該方法は、前記質量流量制御器が、プロセッサを用いて、
流体の質量流量に対応する信号を質量流量センサーから受信することと、
ゼロから非ゼロへの流量設定点の変更の間に流量を監視することと、
制御バルブのバルブ応答が許容限度内に収まっているか否かを判断することと、
前記バルブ応答が前記許容限度内に収まっていないとの判断に応答して、前記バルブ応答を補正する一定の自己調整を繰り返し行うことと、
前記制御バルブを前記自己調整に基づいて制御することと、を含む動作を行う命令を実行することを含んでおり、
前記バルブ応答が許容限度内に収まっているか否かを判断することが、
最終設定点の第1のパーセンテージに達する第1の測定された値を求めることと、
前記最終設定点の第2のパーセンテージに達する第2の測定された値を求めることと、を含む、質量流量制御器を改良するための方法。 - 質量流量制御器において、
流体を受け取る流入口と、
前記流体が該質量流量制御器を通過する流路と、
前記流路を通る前記流体の質量流量に対応する信号を提供する質量流量センサーと、
該質量流量制御器の流出口から出る前記流体の流量を調整するバルブと、
以下の作用をなす命令を実行するように構成された少なくとも1つの処理構成要素とを具備し、
前記作用は、
質量流量に対応する前記信号を前記質量流量センサーから受信することと、
ゼロから非ゼロへの流量設定点の変更の間に流量を監視することと、
バルブ応答が許容限度内に収まっているか否かを判断することと、
前記バルブ応答が前記許容限度内に収まっていないとの判断に応答して、前記バルブ応答を補正する一定の自己調整を繰り返し行うことと、
前記バルブを前記自己調整に基づいて制御することと、を含んでおり、
前記バルブ応答が許容限度内に収まっているか否かを判断することが、
最終設定点の第1のパーセンテージに達する第1の測定された値を求めることと、
前記最終設定点の第2のパーセンテージに達する第2の測定された値を求めることと、を含む、質量流量制御器。 - 質量流量制御器を改良するための方法において、
該方法は、前記質量流量制御器が、プロセッサを用いて、
ペデスタル値を流入口圧力の関数として調整することと、
ゼロから非ゼロへの流量設定点の変更の間に流量を監視することと、
制御バルブのバルブ応答が許容限度内に収まっているか否かを判断することと、
前記バルブ応答が前記許容限度内に収まっていないとの判断に応答して、前記バルブ応答を補正する一定の自己調整を繰り返し行うことと、
前記制御バルブを前記自己調整に基づいて制御することと、を含む動作を行う命令を実行することを含んでおり、
前記バルブ応答が許容限度内に収まっているか否かを判断することが、
最終設定点の第1のパーセンテージに達する第1の測定された値を求めることと、
前記最終設定点の第2のパーセンテージに達する第2の測定された値を求めることと、を含む、質量流量制御器を改良するための方法。
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