JPH02157565A - Ｐｉｄ制御式ガス瞬間湯沸器の出湯温度制御方法 - Google Patents
Ｐｉｄ制御式ガス瞬間湯沸器の出湯温度制御方法Info
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- JPH02157565A JPH02157565A JP31008888A JP31008888A JPH02157565A JP H02157565 A JPH02157565 A JP H02157565A JP 31008888 A JP31008888 A JP 31008888A JP 31008888 A JP31008888 A JP 31008888A JP H02157565 A JPH02157565 A JP H02157565A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＰＩＤ制御式ガス瞬間湯沸器の出湯温度制御
方法に関するものである。
方法に関するものである。
［従来の技術〕
器具にマイコン制御部を搭載し、そのマイコン制御部に
よりガス比例弁を制御するようにした瞬間ガス湯沸器の
出湯温度制御方法は、フィードバックＰＩＤ制御方法が
広く用いられている。
よりガス比例弁を制御するようにした瞬間ガス湯沸器の
出湯温度制御方法は、フィードバックＰＩＤ制御方法が
広く用いられている。
第３図はその器具の概要を示すもので、１はバーナ、２
はガス比例弁、３は熱交換器を示し、その熱交換器３に
より加熱された湯温をサーミスタなどの湯温検出器４に
より検出し、その検出信号をマイコン制御部５に入力し
、マイコン制御部５においで湯温設定器（リモートコン
トローラ）６に設定された温度信号と前記検出信号とを
比較し、両者の差にもとづいて下記式（１）によりＰＩ
Ｄ制御を行なっている。
はガス比例弁、３は熱交換器を示し、その熱交換器３に
より加熱された湯温をサーミスタなどの湯温検出器４に
より検出し、その検出信号をマイコン制御部５に入力し
、マイコン制御部５においで湯温設定器（リモートコン
トローラ）６に設定された温度信号と前記検出信号とを
比較し、両者の差にもとづいて下記式（１）によりＰＩ
Ｄ制御を行なっている。
ＭＶ＝Ｋｐ（ｅ ＋１／Ｔ＋ｆｅｄｔ＋Ｔｏ ｄｓ／ｄ
ｔ）−−（１）ただし Ｍｖ：ガス弁操作量 ＫＰ ：比例ゲイン Ｔ１ ：積分時間 ＴＤ：微分時間 ｅ ：出湯温−設定温 すなわち、ガス弁操作量は、出湯温と設定温との差ｅと
、ｅの積分値およびｅの微分値にそれぞれ比例ゲイン（
Ｋｐ）、１／積分時間（ＴＩ）、微分時間（Ｔｏ）を計
数においた和で表わされている。
ｔ）−−（１）ただし Ｍｖ：ガス弁操作量 ＫＰ ：比例ゲイン Ｔ１ ：積分時間 ＴＤ：微分時間 ｅ ：出湯温−設定温 すなわち、ガス弁操作量は、出湯温と設定温との差ｅと
、ｅの積分値およびｅの微分値にそれぞれ比例ゲイン（
Ｋｐ）、１／積分時間（ＴＩ）、微分時間（Ｔｏ）を計
数においた和で表わされている。
上記の式において、ＫＰ、 ＴＩ、 ’ｒ、、の値は、
出湯温度の立上り時定数、むだ時間などによって決める
定数であるので、工場のプラントのように時間当りの生
産数量が固定されている場合には問題はないが、家庭で
使用するガス瞬間湯沸器のように給湯流量が変化する場
合には、立上り時定数。
出湯温度の立上り時定数、むだ時間などによって決める
定数であるので、工場のプラントのように時間当りの生
産数量が固定されている場合には問題はないが、家庭で
使用するガス瞬間湯沸器のように給湯流量が変化する場
合には、立上り時定数。
むだ時間も変わってしまうので、本来ならば毎回ＫＰ＋
Ｔｌｓ ’ｒＩ、を決め直さなければならない。しか
し、これらの定数を毎回決め直すのは困難であるので、
現状ではある代表的な水量をとり、それでＰ、１．Ｄチ
ューニングを行ない、ＫＰ＋ Ｔｌ＋ＴＤの値を決めた
ものが実用化されている。
Ｔｌｓ ’ｒＩ、を決め直さなければならない。しか
し、これらの定数を毎回決め直すのは困難であるので、
現状ではある代表的な水量をとり、それでＰ、１．Ｄチ
ューニングを行ない、ＫＰ＋ Ｔｌ＋ＴＤの値を決めた
ものが実用化されている。
従来のＰＩＤ制御式ガス瞬間湯沸器は、前記のように、
代表的な水量を仮定してＫＰ、 ＴＩＴ ＴＯの値を決
めているので、ある給水量では良好な制御性能が得られ
るが、その流量以外の給湯時には、出湯温度がハンチン
グしたり、設定温度に整定するまでの時間が長くなった
りするという問題がある。例えば、最低流量２１２／ａ
ｋｉｎから最高流量ｌＯＱ／ｓｉｎまでの能力を有する
ガス瞬間湯沸器において、流量２Ｑ／ｓｉｎで最適制御
となるようにＫＰ＋’ｒｔ、 ’ｒ、、を設定すると第
４図のＡの如＜ ５ Ｑ ／ｗｉｎ〜ｌｉ／■ｉｎでは
設定温度に達するまでの時間が長くかかり、流量５Ｑ／
ｗｉｎで最適制御となる値に設定すると第４図Ｂに示す
ように２Ｑ／ｗｉｎの場合にはハンチングすると共にＩ
ＯＱ／ｌｌ１ｎの場合には設定温度に整定するまでに時
間が長くかかり、流量１０Ｑ／ｗｉｎで最適制御となる
値に設定すると第４図Ｃに示すように２ Ｑ ／ ｍｉ
ｎ〜５ Ｑ ／ ｗｉｎでハンチングするという問題が
ある。
代表的な水量を仮定してＫＰ、 ＴＩＴ ＴＯの値を決
めているので、ある給水量では良好な制御性能が得られ
るが、その流量以外の給湯時には、出湯温度がハンチン
グしたり、設定温度に整定するまでの時間が長くなった
りするという問題がある。例えば、最低流量２１２／ａ
ｋｉｎから最高流量ｌＯＱ／ｓｉｎまでの能力を有する
ガス瞬間湯沸器において、流量２Ｑ／ｓｉｎで最適制御
となるようにＫＰ＋’ｒｔ、 ’ｒ、、を設定すると第
４図のＡの如＜ ５ Ｑ ／ｗｉｎ〜ｌｉ／■ｉｎでは
設定温度に達するまでの時間が長くかかり、流量５Ｑ／
ｗｉｎで最適制御となる値に設定すると第４図Ｂに示す
ように２Ｑ／ｗｉｎの場合にはハンチングすると共にＩ
ＯＱ／ｌｌ１ｎの場合には設定温度に整定するまでに時
間が長くかかり、流量１０Ｑ／ｗｉｎで最適制御となる
値に設定すると第４図Ｃに示すように２ Ｑ ／ ｍｉ
ｎ〜５ Ｑ ／ ｗｉｎでハンチングするという問題が
ある。
本発明は、前記の如き従来技術の問題点を改善し、給水
量が変化しても常に良好な制御を行なうことができるＰ
ＩＤ制御式ガス瞬間湯沸器における出湯温度制御方法を
提供せんとするものである。
量が変化しても常に良好な制御を行なうことができるＰ
ＩＤ制御式ガス瞬間湯沸器における出湯温度制御方法を
提供せんとするものである。
本発明は、前記の如き目的を達成せんがため、マイコン
制御部の比例ゲイン、積分時間、微分時間を、それぞれ
最低流量での適正値を確保するための固定部分とそれ以
上の給水量に応じて変化する部分との加算値により構成
し、前記マイコン制御部によりガス比例弁を駆動するに
あたりそのときの給水量を検出し、その給水量に応じて
前記比例ゲイン、積分時間、微分時間の変化部分を変化
させてＰＩＤ制御を行なわせることを特徴とする。
制御部の比例ゲイン、積分時間、微分時間を、それぞれ
最低流量での適正値を確保するための固定部分とそれ以
上の給水量に応じて変化する部分との加算値により構成
し、前記マイコン制御部によりガス比例弁を駆動するに
あたりそのときの給水量を検出し、その給水量に応じて
前記比例ゲイン、積分時間、微分時間の変化部分を変化
させてＰＩＤ制御を行なわせることを特徴とする。
また１本発明は、最大給水量から最小給水量までの間を
複数に区分し、かつ、その各区分給水量範囲では固定さ
れた比例ゲイン、積分時間、微分時間をそれぞれマイコ
ン制御部に設定し、マイコン制御部がガス比例弁を駆動
するにあたりそのときの給水量を検出し、その給水量が
属する区分給水範囲の固定された比例ゲイン、積分時間
、微分時間を用いてＰＩＤ制御を行なうことを特徴とす
る。
複数に区分し、かつ、その各区分給水量範囲では固定さ
れた比例ゲイン、積分時間、微分時間をそれぞれマイコ
ン制御部に設定し、マイコン制御部がガス比例弁を駆動
するにあたりそのときの給水量を検出し、その給水量が
属する区分給水範囲の固定された比例ゲイン、積分時間
、微分時間を用いてＰＩＤ制御を行なうことを特徴とす
る。
第１の発明は、前記の如く、マイコン制御部の比例ゲイ
ン、積分時間、微分時間を、それぞれ最低流量での適正
値を確保するための固定部分とそれ以上の給水量に応じ
て変化する部分との加算値により構成したので、最低流
量に近い流量の場合でもＫＰｙ Ｔｉｅ ’ｒｏが零に
近づくことなく必要とする適正な制御を行ない、しかも
それ以上の流量の場合にはその流量に応じてＫＰｅ Ｔ
ｌｙ ＴＤが変更されるので、給水量の如何に拘らず常
に良好な湯温制御を行なうことができる。
ン、積分時間、微分時間を、それぞれ最低流量での適正
値を確保するための固定部分とそれ以上の給水量に応じ
て変化する部分との加算値により構成したので、最低流
量に近い流量の場合でもＫＰｙ Ｔｉｅ ’ｒｏが零に
近づくことなく必要とする適正な制御を行ない、しかも
それ以上の流量の場合にはその流量に応じてＫＰｅ Ｔ
ｌｙ ＴＤが変更されるので、給水量の如何に拘らず常
に良好な湯温制御を行なうことができる。
また、第２の発明は、ＫＰｅ Ｔｌｐ ’ｒＤは固定さ
れているが、給水量に応じて各区分流量に対応するＫＰ
ｔ Ｔｌｔ ’ｒｏを選択して制御するので、簡単な構
成で実用上必要とする性能を有する制御を行なうことが
できる。
れているが、給水量に応じて各区分流量に対応するＫＰ
ｔ Ｔｌｔ ’ｒｏを選択して制御するので、簡単な構
成で実用上必要とする性能を有する制御を行なうことが
できる。
以下、第１図および第２図を参照し乍ら本発明の詳細な
説明する。
説明する。
第１図において、１はバーナ、２はガス比例弁、３は熱
交換器、４はサーミスタ、５はマイコン制御部、６は湯
温設定器である０本発明においては、給水管に配設した
水量センサ７により給水量を検出し、その検出値をマイ
コン制御部５に入力すると共に、その検出値に基づいて
下記の如＜ＫＰ。
交換器、４はサーミスタ、５はマイコン制御部、６は湯
温設定器である０本発明においては、給水管に配設した
水量センサ７により給水量を検出し、その検出値をマイ
コン制御部５に入力すると共に、その検出値に基づいて
下記の如＜ＫＰ。
Ｔ ｌ ｓ Ｔ Ｄを変化させる。
すなわち、第１の発明は。
ＭＶ＝ Ｋｐ（ａ ＋１／ Ｔ＋／ｅｄｔ＋Ｔｎ ｄｅ
／ｄｔ）におけるＫＰｙ Ｔｌｅ ’ｒ、、を下記の如
く構成する。
／ｄｔ）におけるＫＰｙ Ｔｌｅ ’ｒ、、を下記の如
く構成する。
Ｋｐ＝Ａ、ｘＦＷ＋Ａ２
Ｔ’＋＝ Ｂ＋ Ｘ １ ／ ＦＷ＋ ８２Ｔ Ｄ ＝
ＣＩ Ｘ Ｆ Ｗ 十〇 ２ＦＷ＝検出水量（Ｑ／ｗ
ｉｎ） 上記におイテ、 Ａｌ ＊ Ａ２＋ Ｂｌ ｔ Ｂ２＊
Ｃ１ｔ Ｃ２はそれぞれ定数であるが、Ａ２ｅ Ｂ２
１ Ｃ２は最低流量での適正値を確保するための固定部
分であって、その固定部分とＦＷによって変化する部分
とによりＫＰｅ Ｔｏｗ ’ｒｔ１を構成する。
ＣＩ Ｘ Ｆ Ｗ 十〇 ２ＦＷ＝検出水量（Ｑ／ｗ
ｉｎ） 上記におイテ、 Ａｌ ＊ Ａ２＋ Ｂｌ ｔ Ｂ２＊
Ｃ１ｔ Ｃ２はそれぞれ定数であるが、Ａ２ｅ Ｂ２
１ Ｃ２は最低流量での適正値を確保するための固定部
分であって、その固定部分とＦＷによって変化する部分
とによりＫＰｅ Ｔｏｗ ’ｒｔ１を構成する。
このようにすると、最低流量の場合でもＫ Ｐ ｅＴ
Ｉ ＊ Ｔ Ｄが零に近づくことなく最低流量での適正
値Ａ２ｗ Ｂ２＋ Ｃ２を維持して制御し、流量がそれ
以上になるとこれにＡ、ＸＦＷ（ＫＰの場合）、 Ｂ＋
Ｘｉ／ＦＷ（ＴＩ（７）場合）、ＣＩＸ Ｆ Ｗ（Ｔｏ
（７）場合）がそれぞれ加算さ゛れて制御されるので、
第２図に示す如く、如何なる流量でも良好な出湯温を得
ることができる。
Ｉ ＊ Ｔ Ｄが零に近づくことなく最低流量での適正
値Ａ２ｗ Ｂ２＋ Ｃ２を維持して制御し、流量がそれ
以上になるとこれにＡ、ＸＦＷ（ＫＰの場合）、 Ｂ＋
Ｘｉ／ＦＷ（ＴＩ（７）場合）、ＣＩＸ Ｆ Ｗ（Ｔｏ
（７）場合）がそれぞれ加算さ゛れて制御されるので、
第２図に示す如く、如何なる流量でも良好な出湯温を得
ることができる。
第２の発明は、例えば２ Ｑ ／ ＋ｗｉｎ 〜１０
Ｑ ／ ａｋｉｎの能力のガス瞬間湯沸器において、最
小給水量から最大給水量までの間を２〜４ Ｑ ／５ｉ
ｎ（Ｑ＋以下）と４〜７ Ｑ ／５ｉｎ（Ｑ＋以上Ｑ２
以下）と７〜１０Ｑ／ｌｌ１ｎ（Ｑ２以上）との３段階
に区分し、その各区分ごとにはす適正な値の固定ＫＰ、
ＴＩ、 ’ｒｏをマイコン制御部に設定する。すなわ
ち、 ＭＶ ＝ Ｋｐ（ｅ ＋ｌ／ ＴＩ ｆ ｅｄｔ＋ Ｔ
ｏ ｄｅ／ｄｔ）において Ｆ Ｗ ＜ Ｑ＋ （Ｑ ／ ｗｉｎ）ならば下記（Ａ
）を選択し。
Ｑ ／ ａｋｉｎの能力のガス瞬間湯沸器において、最
小給水量から最大給水量までの間を２〜４ Ｑ ／５ｉ
ｎ（Ｑ＋以下）と４〜７ Ｑ ／５ｉｎ（Ｑ＋以上Ｑ２
以下）と７〜１０Ｑ／ｌｌ１ｎ（Ｑ２以上）との３段階
に区分し、その各区分ごとにはす適正な値の固定ＫＰ、
ＴＩ、 ’ｒｏをマイコン制御部に設定する。すなわ
ち、 ＭＶ ＝ Ｋｐ（ｅ ＋ｌ／ ＴＩ ｆ ｅｄｔ＋ Ｔ
ｏ ｄｅ／ｄｔ）において Ｆ Ｗ ＜ Ｑ＋ （Ｑ ／ ｗｉｎ）ならば下記（Ａ
）を選択し。
違うなら下記（Ｂ）に行き。
Ｋｐ＝Ａ＋ｏ、 Ｔ＋＝Ｂ＋ｏ、 Ｔｏ＝Ｃ＋ｏ ”
−・（Ａ）ＱＩ≦Ｆ Ｗ ＜ Ｑ ２ならば下記（Ｃ）
を選択し、違うなら下記（Ｄ）を選択させる ・・
・・・・（Ｂ）ＫＰ＝Ａ２０．ＴＩ＝８２（１，ＴＤ＝
Ｃ２０−−（Ｃ）Ｋｐ＝Ａｓｏ、Ｔ＋＝Ｂｓｏ、Ｔｏ＝
Ｃ３ｏ −−ＣＤ）上記の如く、区分流量に対応して
設定したＫＰ。
−・（Ａ）ＱＩ≦Ｆ Ｗ ＜ Ｑ ２ならば下記（Ｃ）
を選択し、違うなら下記（Ｄ）を選択させる ・・
・・・・（Ｂ）ＫＰ＝Ａ２０．ＴＩ＝８２（１，ＴＤ＝
Ｃ２０−−（Ｃ）Ｋｐ＝Ａｓｏ、Ｔ＋＝Ｂｓｏ、Ｔｏ＝
Ｃ３ｏ −−ＣＤ）上記の如く、区分流量に対応して
設定したＫＰ。
Ｔ Ｉ ＋ Ｔ Ｏを選択して前記式を演算し、得られ
たＭＶによりガス比例弁を駆動すると、ＫＰｔ Ｔｌ＋
ＴＤはそれぞれ固定値であるが、実用上必要とする性能
をもつ安定した出湯温の制御を行なうことができる。
たＭＶによりガス比例弁を駆動すると、ＫＰｔ Ｔｌ＋
ＴＤはそれぞれ固定値であるが、実用上必要とする性能
をもつ安定した出湯温の制御を行なうことができる。
以上述べたように、従来のＰＩＤ制御式ガス瞬間湯沸器
では、ある給水量では良好な出湯温制御を行なうことが
できるが、その流量以外では出湯温度がハンチングした
り、設定温度に整定するまでの時間が長かったりして常
に最適な制御を行なうことができなかったが１本発明に
よれば、給水量に応じてＫＰｅ Ｔｉｅ ＴＤを変更し
て給水量の変化にも拘らず常に良好な出湯温制御を行な
うことができる効果がある。
では、ある給水量では良好な出湯温制御を行なうことが
できるが、その流量以外では出湯温度がハンチングした
り、設定温度に整定するまでの時間が長かったりして常
に最適な制御を行なうことができなかったが１本発明に
よれば、給水量に応じてＫＰｅ Ｔｉｅ ＴＤを変更し
て給水量の変化にも拘らず常に良好な出湯温制御を行な
うことができる効果がある。
第１図は本発明を適用したＰＩＤ制御式ガス瞬間湯沸器
の構成を示す概要図、第２図は本発明により得られる制
御性能の説明図である。第３図は従来のＰＩＤ制御式ガ
ス瞬間湯沸器の構成を示す概要図、第４図は従来の制御
性能の不具合を示す説明図である。 １・・・バーナ、２・・・ガス比例弁、３・・・熱交換
器、４・・・湯温検出器、５・・マイコン制御部、６・
・・湯温設定器、７・・・水量センサ。 特許出願人 株式会社 ガスター 代理人 弁理士 秋 本 正 実外１名
の構成を示す概要図、第２図は本発明により得られる制
御性能の説明図である。第３図は従来のＰＩＤ制御式ガ
ス瞬間湯沸器の構成を示す概要図、第４図は従来の制御
性能の不具合を示す説明図である。 １・・・バーナ、２・・・ガス比例弁、３・・・熱交換
器、４・・・湯温検出器、５・・マイコン制御部、６・
・・湯温設定器、７・・・水量センサ。 特許出願人 株式会社 ガスター 代理人 弁理士 秋 本 正 実外１名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、熱交換器の出湯温度を検出する湯温検出器により得
られた信号と湯温設定器に設定された温度信号とを比較
し、両者の差にもとづいてマイコン制御部によりガス比
例弁をＰＩＤ制御すべくなしたガス瞬間湯沸器において
、マイコン制御部に設定する比例ゲイン、積分時間、微
分時間を、それぞれ最低流量での適正値を確保するため
の固定部分とそれ以上の給水量に応じて変化する部分と
の加算値により構成し、前記マイコン制御部によりガス
比例弁を駆動するにあたりそのときの給水量を検出し、
その給水量に応じて前記比例ゲイン、積分時間、微分時
間の変化部分を変化させてＰＩＤ制御を行なわせること
を特徴とするＰＩＤ制御式ガス瞬間湯沸器の出湯温度制
御方法。 ２、熱交換器の出湯温度を検出する湯温検出器により得
られた信号と湯温設定器に設定された温度信号とを比較
し、両者の差にもとづいてマイコン制御部によりガス比
例弁をＰＩＤ制御すべくなしたガス瞬間湯沸器において
、最大給水量から最小給水量までの間を複数に区分し、
かつ、その各区分給水量範囲では固定された比例ゲイン
、積分時間、微分時間をそれぞれマイコン制御部に設定
し、前記マイコン制御部がガス比例弁を駆動するにあた
りそのときの給水量を検出し、その給水量が属する区分
給水範囲の固定された比例ゲイン、積分時間、微分時間
を用いてＰＩＤ制御を行なわせることを特徴とするＰＩ
Ｄ制御式ガス瞬間湯沸器の出湯温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63310088A JP2530700B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | Ｐｉｄ制御式ガス瞬間湯沸器の出湯温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63310088A JP2530700B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | Ｐｉｄ制御式ガス瞬間湯沸器の出湯温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02157565A true JPH02157565A (ja) | 1990-06-18 |
| JP2530700B2 JP2530700B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=18001037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63310088A Expired - Lifetime JP2530700B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | Ｐｉｄ制御式ガス瞬間湯沸器の出湯温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2530700B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5899619A (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-14 | Omron Tateisi Electronics Co | 湯沸器の燃焼制御装置 |
| JPS6071849A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-23 | Omron Tateisi Electronics Co | 湯沸器の燃焼制御装置 |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP63310088A patent/JP2530700B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5899619A (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-14 | Omron Tateisi Electronics Co | 湯沸器の燃焼制御装置 |
| JPS6071849A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-23 | Omron Tateisi Electronics Co | 湯沸器の燃焼制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2530700B2 (ja) | 1996-09-04 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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