JPH0210410A - Flow rate controller - Google Patents

Flow rate controller

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Publication number
JPH0210410A
JPH0210410A JP16029088A JP16029088A JPH0210410A JP H0210410 A JPH0210410 A JP H0210410A JP 16029088 A JP16029088 A JP 16029088A JP 16029088 A JP16029088 A JP 16029088A JP H0210410 A JPH0210410 A JP H0210410A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
valve
opening
command signal
shutoff valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP16029088A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Shiozaki
塩崎 晋司
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.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP16029088A priority Critical patent/JPH0210410A/en
Publication of JPH0210410A publication Critical patent/JPH0210410A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To continuously control the flow rate of a fluid by controlling the opening/closing time of a cut-off valve which can be selectively switched to the open state or the close state. CONSTITUTION:The degree of cooling in a cooling part is controlled in accordance with the flow rate of a refrigerant in a flow passage L. A cut-off valve 1 is attached in the flow passage L and is selectively switched to two states, namely, the open state and the close state. A PID module (command means) 2 and an arithmetic module (arithmetic means) 3 are provided. The detected value of the temperature of the cooling part is inputted to the command means 2, and proportional integral and differential actions are performed to output a triangular wave corresponding to said detected value as a command signal C1. The arithmetic means 3 compares this command signal C1 with a certain threshold value S to output an opening/closing signal C2. Thus, the cut-off valve 1 is opened for a long time by actions of means 2 and 3 when the detected temperature of the cooling part is high.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、検出値に対応して遮断弁を開閉の2状態に
選択的に切り換えることにより、流体の流量を制御する
流量制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to a flow rate control device that controls the flow rate of fluid by selectively switching a shutoff valve between two states, open and closed, in response to a detected value.

[従来の技術] 従来より、例えば温度コントロールのために冷却媒体の
流量を調整する制御装置としては、冷却媒体の流路中に
絞り弁を取り付けて、温度の検出値に応じて、その絞り
弁を無段階的に絞り調整することにより、冷却媒体の流
量をアナログ的に制御する流量制御装置がある。
[Prior Art] Conventionally, a control device that adjusts the flow rate of a cooling medium for temperature control, for example, has been equipped with a throttle valve installed in the flow path of the cooling medium, and the throttle valve is adjusted according to a detected temperature value. There is a flow rate control device that controls the flow rate of a cooling medium in an analog manner by steplessly adjusting the throttle.

[発明が解決しようとする課題] しかし、上述したような制御装置は、絞り弁の開度が即
、流体の流量に反映するため、その開度を微妙に調整す
る必要がある。しかも、摩耗性の高いスラリーや高粘度
流体などの流量を制御する場合には、対摩耗性の優れた
高価な絞り弁を用いなければならなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned control device, the opening degree of the throttle valve is immediately reflected in the flow rate of the fluid, so it is necessary to delicately adjust the opening degree. Moreover, when controlling the flow rate of highly abrasive slurry, high viscosity fluid, etc., it is necessary to use an expensive throttle valve with excellent wear resistance.

この発明は、このような問題を解決課題とし、構成が簡
易で安価な遮断弁を用いた新規な流量制御装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention aims to solve these problems and to provide a novel flow control device using a simple and inexpensive cutoff valve.

[課題を解決するための手段] この発明の流量制御装置は、 検出値に対応して流体の流量を制御する流量制御装置に
おいて、 前記流体の流路中に取り付けられて、開弁または閉弁の
2状態に選択的に切り換え可能な遮断弁と、 前記検出値に対応する三角波を指令信号として出力する
指令手段と、 前記指令信号を一定のしきい値と比較して、矩形波を成
す前記遮断弁の開閉信号を出力する演算手段とを具備し
て成ることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A flow rate control device of the present invention is a flow rate control device that controls the flow rate of a fluid in response to a detected value, and is installed in a flow path of the fluid to open or close a valve. a shutoff valve that can be selectively switched between two states; a command means that outputs a triangular wave corresponding to the detected value as a command signal; and a command means that outputs a triangular wave corresponding to the detected value as a command signal; The present invention is characterized by comprising a calculation means for outputting an opening/closing signal for the shutoff valve.

[作用コ この発明の流量制御装置は、開弁または閉弁の2状態に
選択的に切り換え可能な遮断弁の開閉時間を制御するこ
とによって、その遮断弁が取り付けられた流路中の流体
の流量を制御する。
[Operation] The flow rate control device of the present invention controls the flow of fluid in the flow path to which the shutoff valve is attached by controlling the opening and closing time of the shutoff valve, which can be selectively switched between two states: open and closed. Control the flow rate.

[実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図ないし第3図は、この発明の第1実施例を説明す
るための図である。
1 to 3 are diagrams for explaining a first embodiment of the present invention.

本実施例において、図中■、は冷却媒体の流路であり、
その流路り中の冷却媒体の流量に応じて、冷却部位にお
ける冷却の程度が制御されるようになっている。この流
路し中には遮断弁lが取り付けられている。この遮断弁
lは、開弁または閉弁の2状態に選択的に切り換えられ
るものである。
In this example, ■ in the figure is the flow path of the cooling medium,
The degree of cooling in the cooling region is controlled according to the flow rate of the cooling medium in the flow path. A shutoff valve 1 is installed in this flow path. This shutoff valve 1 can be selectively switched between two states: open and closed.

2はPIDモジュール(指令手段)であり、冷却部位に
おける温度の検出値を入力して比例積分微分動作し、そ
の検出値に対応する三角波を指令信号Ctとして出力す
るようになっている。その三角波は周期が一定であって
、検出温度に応じて、その存続時間が長くなる。すなわ
ち、検出温度が高いときは第2図(a)に示すように、
一定の角度で立ち上がる三角波を比較的長い時間に渡っ
て存続させるように繰り返し出力し、一方、検出温度が
低いときは第3図(a)に示すように、一定の角度で立
ち」〕がる三角波を比較的短い時間だけ存続させるよう
に繰り返し出力する。
Reference numeral 2 denotes a PID module (command means) which inputs a detected value of the temperature at the cooling part, performs proportional-integral-differential operation, and outputs a triangular wave corresponding to the detected value as a command signal Ct. The triangular wave has a constant period, and its duration becomes longer depending on the detected temperature. That is, when the detected temperature is high, as shown in FIG. 2(a),
A triangular wave that rises at a constant angle is repeatedly output for a relatively long period of time, while when the detected temperature is low, the waveform rises at a constant angle as shown in Figure 3 (a). Repeatedly output a triangular wave so that it lasts only a relatively short time.

3は演算モジュール(演算手段)であり、PIDモジュ
ール2からの指令信号Ctを入力し、その指令信号C1
を一定のしきい値Sと比較して、開閉信号C2を出力す
るものである。その開閉信号C2は、遮断弁1を開閉動
作させるON、OFFレベルの矩形波であって、指令信
号Ctがしきい値Sを越えたときに遮断弁1を開動作さ
せるONレベルとなり、指令信号C1がしきい値S以下
のときに遮断弁lを閉動作させるOFFレベルとなる。
3 is a calculation module (calculation means) which inputs the command signal Ct from the PID module 2 and outputs the command signal C1.
is compared with a certain threshold value S, and an opening/closing signal C2 is output. The opening/closing signal C2 is a rectangular wave with ON and OFF levels that opens and closes the shutoff valve 1, and when the command signal Ct exceeds the threshold value S, it becomes the ON level that opens the shutoff valve 1, and the command signal When C1 is less than the threshold value S, it becomes an OFF level that closes the shutoff valve l.

したがって、指令信号CIが第2図(a)のときは、同
図(b)のように所定の単位時間当たりにおけるONレ
ベルの出力時間が比較的長くなり、一方、指令信号CI
が第3図(a)のときは、同図(b)のように所定の単
位時間当たりにおけろONレベルの出力時間が比較的短
くなる。
Therefore, when the command signal CI is as shown in FIG. 2(a), the ON level output time per predetermined unit time becomes relatively long as shown in FIG.
When is as shown in FIG. 3(a), the ON level output time per predetermined unit time is relatively short as shown in FIG. 3(b).

このようなP I Dモジュール2と演算モジュール3
の動作により、遮断弁1は、冷却部位の検出温度が高い
ときは単位時間当たりにおいて比較的長い時間開動作し
、冷却部位の検出温度が低いときには単位時間当たりに
おいて比較的短い時間だけ開動作することになる。つま
り、検出温度に応じて遮断弁1の周期的な開閉時間が調
整されることになる。したがって、前者のときは単位時
間当たりにおける流路■、中の冷却媒体の流Mが比較的
多くなり、一方、後者のときは単位時間当たりにおける
流路し中の冷却媒体の流量が比較的少なくなる。
Such a PID module 2 and calculation module 3
Due to the operation, the shutoff valve 1 opens for a relatively long time per unit time when the detected temperature of the cooling part is high, and opens for a relatively short time per unit time when the detected temperature of the cooling part is low. It turns out. That is, the periodic opening and closing time of the cutoff valve 1 is adjusted according to the detected temperature. Therefore, in the former case, the flow rate M of the cooling medium in the flow path per unit time is relatively large, while in the latter case, the flow rate of the cooling medium in the flow path per unit time is relatively small. Become.

結局、遮断弁lを開弁または閉弁させる単純な切り換え
制御によって、単位時間当たりにおける冷却媒体の流m
を検出温度に応じて自動制御して、冷却部位を所定の温
度にまで冷却できることになる。
As a result, by simple switching control to open or close the shutoff valve l, the flow of cooling medium per unit time m
is automatically controlled according to the detected temperature, and the cooling part can be cooled to a predetermined temperature.

第4図は、この発明の第2実施例を説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining a second embodiment of the invention.

本実施例の場合、PIDモジュール2は、検出温度に応
じて傾きを異ならせた一定周期の三角波を出力し、それ
を指定値CIとして演算モジュール3に出力するように
なっている。すなわち、指定値Ctは、検出温度が低い
ときは第4図(a)中の実線で示すように傾斜が比較的
小さい三角波を繰り返し出力し、一方、検出温度が高い
ときは同図(a)中の2点鎖線で示す示すように傾斜が
比較的大きい三角波を繰り返し出力する。このような指
令信号C1は、三角波の傾斜か小さいときは演算モジュ
ール3におけるしきい値Sを越えるための時間か長くか
かり、一方、三角波の傾斜が大きいときは演算モジュー
ル3におけるしきい値Sを越えるためにかかる時間が短
い。したがって、前者のときは所定の時間当たりにおけ
る開閉信号C2のON信号の出力時間が短くなって、冷
却媒体の流量が比較的少なくなる。一方、後者のときは
所定の時間当たりにおける開閉信号c2のON信号の出
力時間が長くなって、冷却媒体の流量が比較的多くなる
In the case of this embodiment, the PID module 2 outputs a triangular wave with a constant period whose slope varies depending on the detected temperature, and outputs it to the calculation module 3 as a specified value CI. That is, when the detected temperature is low, the designated value Ct repeatedly outputs a triangular wave with a relatively small slope as shown by the solid line in Figure 4 (a), while when the detected temperature is high, it outputs a triangular wave as shown in Figure 4 (a). As shown by the two-dot chain line in the middle, a triangular wave with a relatively large slope is repeatedly output. Such a command signal C1 takes a long time to exceed the threshold value S in the calculation module 3 when the slope of the triangular wave is small; on the other hand, when the slope of the triangle wave is large, it takes a long time to exceed the threshold value S in the calculation module It takes less time to cross. Therefore, in the former case, the output time of the ON signal of the opening/closing signal C2 per predetermined time becomes short, and the flow rate of the cooling medium becomes relatively small. On the other hand, in the latter case, the output time of the ON signal of the opening/closing signal c2 becomes longer per predetermined time, and the flow rate of the cooling medium becomes relatively large.

第5図および第6図は、この発明の第3実施例を説明す
るための図である。
FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams for explaining a third embodiment of the present invention.

本実施例の場合は、流路し中に第1.第2.第3の3つ
の遮断弁1a、lb、Icを並列的に取り付けて、これ
らの遮断弁1a、lb、lcをPIDモジュール2と演
算モジュール3によって関連的に開閉制御するようにな
っている。PIDモジュール2は、前述した第1実施例
または第2実施例の場合と同様に、検出温度に応じた指
令信号CIを出力する。演算モジュール3は、その指令
信号CIを第1.第2.第3の3つのしきい値Sa、S
b、Sc (Sa>Sb>Sc)と比較して、指令信号
CIがしきい値Saを越えたときに第1の遮断弁1aに
対する開閉信号C2−aをONレベルとしく第6図(b
)参照)、また指令信号CIがしきい値sbを越えたと
きに第2の遮断弁1bに対する開閉信号C2−bをON
レベルとしく同図(C)参照)、また指令信号C1かし
きい値SCを越えたときに第3の遮断弁1cに対する開
閉信号C2−cをONレベルとする(同図(d)参照)
In the case of this embodiment, the first . Second. Third three cutoff valves 1a, lb, and lc are installed in parallel, and the opening and closing of these cutoff valves 1a, lb, and lc are controlled in relation to each other by the PID module 2 and the calculation module 3. The PID module 2 outputs a command signal CI according to the detected temperature, as in the first embodiment or the second embodiment described above. The calculation module 3 converts the command signal CI into the first . Second. Third three thresholds Sa, S
b, Sc (Sa>Sb>Sc), when the command signal CI exceeds the threshold value Sa, the opening/closing signal C2-a for the first shutoff valve 1a is set to the ON level, and as shown in FIG.
), and when the command signal CI exceeds the threshold value sb, the opening/closing signal C2-b for the second shutoff valve 1b is turned ON.
level (see (C) in the same figure), and when the command signal C1 exceeds the threshold SC, the opening/closing signal C2-c for the third shutoff valve 1c is set to the ON level (see (d) in the same figure).
.

したがって、指令信号CIがしきい値Saを越え、かつ
しきい値sb以下であるときは第1の遮断弁1aのみが
開弁し、また指令信号CIかしきい値sbを越え、かつ
しきい値Sc以下であるときには第1.第2の遮断弁1
a、1bが共に開弁し、また指令信号CIがしきい値S
cを越えたときには第1.第2.第3の遮断弁1a、I
b、1Cの全てが開弁することになる。結局、PIDモ
ジュール2によって対応付けられる検出温度と指令信号
C1との関係、および演算モジュール3によって設定さ
れるしきい値Sa、Sb、Scの値に応じて、レンジャ
ビリティ(制御幅)のより広い流量制御ができることに
なる。ところで、本実施例においては、演算モジュール
3を3つに分けて、それぞれが個別に指令信号CIと第
1 第2第3の3つのしきい値Sa、Sb、Scを比較
して、開閉信号C2−a 、 C2−b 、 C2−c
を出力するようにしてもよい。
Therefore, when the command signal CI exceeds the threshold value Sa and is below the threshold value sb, only the first shutoff valve 1a opens; When it is less than the value Sc, the first. Second shutoff valve 1
Both valves a and 1b open, and the command signal CI reaches the threshold value S.
When it exceeds 1.c. Second. Third shutoff valve 1a, I
b, all valves 1C will be open. After all, the rangeability (control width) is wider depending on the relationship between the detected temperature and the command signal C1, which are correlated by the PID module 2, and the values of the threshold values Sa, Sb, and Sc set by the calculation module 3. This means that the flow rate can be controlled. By the way, in this embodiment, the arithmetic module 3 is divided into three parts, each of which individually compares the command signal CI with the first, second, and third three threshold values Sa, Sb, and Sc, and outputs the opening/closing signal. C2-a, C2-b, C2-c
It may also be possible to output .

なお、PIDモジュール2は、検出値に対応する三角波
を指令信号CIとして出力するものであればよく、前述
した実施例のように、検出値に応じて一定周期の三角波
の延長時間を長くしたり、その傾きを大きくしたりする
他、検出値に応じて三角波の周期を長くしてもよく、ま
たこれらを組み合わせることら可能である。
Note that the PID module 2 only needs to output a triangular wave corresponding to the detected value as the command signal CI, and as in the above-mentioned embodiment, the extension time of the triangular wave of a constant period may be lengthened depending on the detected value. In addition to increasing the slope, the period of the triangular wave may be lengthened depending on the detected value, or a combination of these may be possible.

また、」二連した実施例の場合は、指令手段としてPI
Dモジュール2を用いているため、その比例積分微分動
作によって制御目標値との偏差を小さくすることができ
る。また、ギヤツブ付I) I D調節モジュール等を
用いることによって、中和プロセス等の非線形の制御も
可能となる。
In addition, in the case of two consecutive embodiments, the PI as the command means
Since the D module 2 is used, the deviation from the control target value can be reduced by its proportional-integral-differential operation. In addition, non-linear control of the neutralization process etc. is also possible by using a geared I) ID adjustment module or the like.

また、制御対象が冷却媒体の流量に特定されず、また検
出値が検出温度に特定されないことは勿論である。
Furthermore, it goes without saying that the object to be controlled is not specified by the flow rate of the cooling medium, and the detected value is not specified by the detected temperature.

[効果] 以」−説明したように、この発明の原遺制御装置は、流
体の流路中に、開弁または閉弁の2状態に切り換え可能
な遮断弁を取り付け、そして所定の単位時間当たりにお
ける遮断弁の開閉時間を制御する構成であるから、次の
ような効果を奏することができる。
[Effects] As described above, the original control device of the present invention includes a shutoff valve that can be switched between two states, open and closed, in a fluid flow path, and Since the structure controls the opening/closing time of the cutoff valve, the following effects can be achieved.

■遮断弁の単純な開閉制御によって、流体の流量を連続
的に制御することかできろ。
■Is it possible to continuously control the flow rate of fluid by simply controlling the opening and closing of a shutoff valve?

■開弁または閉弁の2状態に切り換えられる遮断弁を用
いるため、摩耗性の高いスラリーや高粘度流体などに適
した流1制御装置を安価に提供することかできる。しか
も、スプレー管の流量制御などのように、弁の圧損をき
らう制御装置としても好適である。
(2) Since a shutoff valve that can be switched to two states, open or closed, is used, a flow control device suitable for highly abrasive slurry, high viscosity fluid, etc. can be provided at a low cost. Moreover, it is also suitable as a control device that avoids pressure loss in a valve, such as for controlling the flow rate of a spray pipe.

■所定の単位時間当たりにおける遮断弁の開閉時間を制
御するため、流量制御のレンジャビリティが広い。しか
も、流体の流路中に取り付けた複数個の遮断弁を関連的
に開閉制御することによって、理論的にはレンジャビリ
ティが無限大となる。
■The range of flow rate control is wide because the opening/closing time of the shutoff valve is controlled per predetermined unit time. Moreover, by controlling the opening and closing of a plurality of shutoff valves installed in the fluid flow path, theoretically the rangeability becomes infinite.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第3図はこの発明の第1実施例を説明する
だめの図であって、第1図は要部の概略構成図、第2図
は遮断弁の単位時間当たりにおける開弁時間が長いとき
の動作説明図、第3図は遮断弁の単位時間当たりにおけ
る開弁時間が短いときの動作説明図である。 第4図はこの発明の第2実施例の動作説明図である。 第5図および第6図はこの発明の第3実施例を説明する
だめの図であって、第5図は要部の概略構成図、第6図
は動作説明図である。 1・・・・・・遮断弁、 2・・・・・・PfDモジュール(指令手段)、3・・
・・・・演算モジュール(演算手段)、L・・・・・・
流体の流路。
1 to 3 are diagrams for explaining the first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the main parts, and FIG. 2 is the opening time of the shutoff valve per unit time. FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation when the valve opening time per unit time of the shutoff valve is short. FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the second embodiment of the present invention. 5 and 6 are diagrams for explaining the third embodiment of the present invention, in which FIG. 5 is a schematic diagram of the main part, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation. 1...Shutoff valve, 2...PfD module (command means), 3...
... Arithmetic module (arithmetic means), L...
Fluid flow path.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 検出値に対応して流体の流量を制御する流量制御装置に
おいて、 前記流体の流路中に取り付けられて、開弁または閉弁の
2状態に選択的に切り換え可能な遮断弁と、 前記検出値に対応する三角波を指令信号として出力する
指令手段と、 前記指令信号を一定のしきい値と比較して、矩形波を成
す前記遮断弁の開閉信号を出力する演算手段とを具備し
て成ることを特徴とする流量制御装置。
[Scope of Claims] A flow rate control device that controls the flow rate of fluid in response to a detected value, comprising: a shutoff that is installed in the fluid flow path and that can be selectively switched between two states: open or closed; a valve; a command means for outputting a triangular wave corresponding to the detected value as a command signal; and an arithmetic means for comparing the command signal with a certain threshold value and outputting an opening/closing signal for the shutoff valve in the form of a rectangular wave. A flow control device comprising:
JP16029088A 1988-06-28 1988-06-28 Flow rate controller Pending JPH0210410A (en)

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