JP7531881B2 - 流量制御システム、流量制御システムの制御方法、流量制御システムの制御プログラム - Google Patents
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Description
流量制御システム100は、被制御対象内の流量が流量設定値に保持されるように制御するシステムである。
図1に示すように、流量制御システム100は、例えば、インターフェース装置10、校正値決定装置20および流量制御装置30がネットワークNW1、NW2を通じて互いに接続されて構成される。NW1およびNW2は、データの送受信を可能とするためのものであれば特に限定されず、赤外線通信、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、LAN(Local Area Network)、所定の専用回線や通信ケーブルなどによって構成され、有線又は無線のいずれであるかを問われることもない。また、NW1およびNW2は、データの送受信が一時的に可能なものも含む。
図2に示すように、流量制御装置30は、バルブボディ101、流量センサ102、圧力センサ103、制御部104、およびバルブ105を備える。流量制御装置30は、流量センサ102により流体の流量を計測した上で、1次圧変動を計測する圧力センサ103の値で流量を補正する、圧力不感応型流量制御装置である。
図1に示すように、インターフェース装置10は、流量制御システム100の管理者が操作する端末であり、例えばパーソナルコンピュータである。インターフェース装置10は、実ガスの種類又は物性値に関する情報や、流量制御装置30に含まれる流量センサ102の種類等の入力を受け付ける。また、インターフェース装置10は、表示部を備え、入力された情報および現在の流量等の情報が表示される。
校正値決定装置20は、実際に使用される制御対象の流体、すなわち実ガスの物性値に応じた物性値係数に基づいて、圧力センサ103による流量センサ102の補正値の程度を校正するPI校正値を決定する機能部である。校正値決定装置20は、記憶部21と、物性取得部22と、PI校正値決定部23と、を備える。
・・・(1)
ここで、QN2は窒素ガスの物性値係数、PIN2は、窒素ガスのPI校正値である。この構成によれば、実ガスを実際に流して調整しなくてもPI校正値を得ることができ、簡便に正確な流量制御を実現できる。
図1に示すように、流量制御装置30は、主として、流体情報取得機構31、制御部104および駆動制御回路35により構成される。
制御部104は、ソフトウェア資源として少なくとも、格納部32、補正部33およびレンジ変更部34を備える。
図4に示すように、まず、流体の物性値係数を取得する(S1)。次いで、センサ固有値を読み出し(S2)、流体の物性値係数、基準ガスの物性値係数、およびセンサ固有値に基づいて、PI校正値を決定する(S3)。
図5に示すように、まず、流量センサ102および圧力センサ103の計測値を取得する(S11)。次いで、格納部32からPI校正値を読み出す(S12)。読み出したPI校正値に基づいて、流量センサ102の計測値を補正する(S13)。次いで、補正された流量センサ102の計測値および圧力センサ103の計測値に基づいて、流量を推定し、流量を制御する(S14)。なお、ステップS13およびS14に替えて、PI校正値、流量センサ102の計測値および圧力センサ103の計測値に基づいて流量を推定してもよい。
20 校正値決定装置
23 PI校正値決定部
30 流量制御装置
33 補正部
102 流量センサ
103 圧力センサ
105 バルブ
Claims (7)
- 被制御対象に供給される流体の流量を制御して所望の流量設定値に保つ流量制御装置を含む流量制御システムであって、
前記流体の流量を計測する流量センサと、
前記流量制御装置の1次側の圧力を計測する圧力センサと、
少なくとも前記流体の物性値に応じた物性値係数と、前記流量センサの種類に応じたセンサ固有値と、に基づいてPI校正値を決定するPI校正値決定部と、
前記PI校正値および前記圧力センサの計測値に基づいて、前記流量センサによる推定流量の補正を行う補正部と、
前記補正部により補正された推定流量に基づいて、前記被制御対象に前記流体を供給するバルブの開度を調整し、前記流体の流量が前記流量設定値になるように制御する駆動制御回路と、
前記流量センサの計測値のデジタルゲインを変更することで、前記流量センサで計測される流量の計測レンジを変更するレンジ変更部と、
を備える、
流量制御システム。 - 前記PI校正値決定部は、少なくとも前記流体の物性値係数と、前記センサ固有値と、基準ガスの物性値に応じた物性値係数と、によりPI校正値を決定する、
請求項1記載の流量制御システム。 - 前記流体の物性値係数を取得する物性取得部と、
前記流量制御装置において、前記補正に用いる前記PI校正値を格納する格納部と、
をさらに備え、
前記格納部に格納されるPI校正値は、取得される前記流体の物性値係数に応じて変更可能である、
請求項1又は2記載の流量制御システム。 - 前記PI校正値決定部は、前記流体の種類および前記PI校正値が互いに対応付けられる校正値テーブルを参照し、前記格納部に格納されるPI校正値を決定する、
請求項3記載の流量制御システム。 - 前記流量センサは、熱式流量センサである、
請求項1乃至4のいずれかに記載の流量制御システム。 - 被制御対象に供給される流体の流量を制御して所望の流量設定値に保つ流量制御装置を含む流量制御システムの制御方法であって、
前記流量制御装置は、
前記流体の流量を計測する流量センサと、
前記流量制御装置の1次側の圧力を計測する圧力センサと、
前記流量センサの計測値のデジタルゲインを変更することで、前記流量センサで計測される流量の計測レンジを変更するレンジ変更部と、
を備え、
少なくとも前記流体の物性値に応じた物性値係数と、前記流量センサの種類に応じたセンサ固有値と、に基づいてPI校正値を決定するステップと、
前記PI校正値および前記圧力センサの計測値に基づいて、前記流量センサによる推定流量の補正を行うステップと、
前記補正を行うステップにより補正された推定流量に基づいて、前記被制御対象に前記流体を供給するバルブの開度を調整し、前記流体の流量が前記流量設定値になるように制御するステップと、
を含む、
流量制御システムの制御方法。 - 被制御対象に供給される流体の流量を制御して所望の流量設定値に保つ流量制御装置を含む流量制御システムの制御プログラムであって、
前記流量制御システムは、
前記流体の流量を計測する流量センサと、
前記流量制御装置の1次側の圧力を計測する圧力センサと、
前記流量センサの計測値のデジタルゲインを変更することで、前記流量センサで計測される流量の計測レンジを変更するレンジ変更部と、
を備え、
少なくとも前記流体の物性値に応じた物性値係数と、前記流量センサの種類に応じたセンサ固有値と、に基づいてPI校正値を決定する命令と、
前記PI校正値および前記圧力センサの計測値に基づいて、前記流量センサによる推定流量の補正を行う命令と、
前記補正を行う命令により補正された推定流量に基づいて、前記被制御対象に前記流体を供給するバルブの開度を調整し、前記流体の流量が前記流量設定値になるように制御する命令と、
をコンピュータに実行させる、
流量制御システムの制御プログラム。
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