JPH0313762Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案はボイラ給水制御系などに使用される比
率設定器と調節計を用いたプロセス制御装置の改
良に関する。

〈従来の技術〉 比率設定器は基本的な機能が乗算器であり、従
つて調節計等のようにPID演算を行なう機能を有
していない。比率設定器は、例えばボイラ給水制
御系では、ボイラの蒸気流量に応じた測定入力に
所定の比率（例えば流量を質量に変換する定数）
を乗ずる比率演算を行なつて、ボイラで失われた
水分を給水してマスバランスを取るために使用さ
れる。

第１図は従来のボイラ給水制御系の一例を示す
構成ブロツク図である。ここでは、比率設定器に
おいて蒸気温度に関連した外部信号を加算して、
給水流量を制御する流量調節計に設定信号として
与え、蒸気温度のアツプ／ダウンに応じて水量を
加減することにより、制御の応答性を改善した比
率演算をしている。

図において、比率設定器１の入力端子１１ａに
はボイラの蒸気流量を流量検出器２で検出して得
た測定入力Ｘ１が与えられ入力端子１１ｂには温
度検出器３で検出した蒸気温度Ｔを測定入力とす
る温度調節計４の出力信号が外部入力信号Ｘ１し
て与えられる。比率設定器１では、加算部１３で
測定入力Ｘ１にバイアス値Ｂ１を加算してセンン
タリングを行なう。センタリングを行なつた測定
入力（Ｘ１＋Ｂ１）に比率演算部１４で所定の比
率Ｎを乗ずる比率演算を行なう。この比率演算結
果に加算部１５で外部入力信号Ｘ２を加算した
後、更に加算部１６でバイアス値Ｂ２を加算して
センタリングを行なつて自動モードの出力信号
YAを得ている。従つて、出力信号YAは次式で
与えられる。

YA＝Ｎ（Ｘ１＋Ｂ１）＋Ｘ２＋Ｂ２ (1) この出力信号YAは自動モードのとき手動・自
動切換スイツチSW１を介して出力端子１２ａに
与えられ、流量調節計５に設定信号Ｙ１として与
えられる。流量調節計５は、流量検出器６で検出
したボイラの給水流量Ｆと設定信号Ｙ１との偏差
に応じて給水弁７を操作し、給水制御を行なう。

比率設定器１の動作モードは、前面パネル１７
に設けた押しボタン□Ａと□Ｍの操作により選択で
き、いわばモード設定器として使用されている。
即ち、□Ａを押すと自動運転モードになり、手動・
自動切換スイツチSW１がＡ側に接続され、□Ｍを
押すと手動運転モードになり、手動・自動切換ス
イツチSW１がＭ側に接続される。また前面パネ
ル１７には、測定入力Ｘ１と比率Ｎを表示する指
示計１７ｂ及び出力信号Ｙ１を表示する指示計１
７ｃが設けられている。更に前面パネル１７に
は、比率Ｎを増減するための比率設定用押しボタ
ン□△と□▽が設けられている。動作モードの切換
は、何等かの原因で自動モードでの運転が不安定
になつたとき、手動モードにしてマニユアル運転
として安定な状態まで回復させ、その後自動モー
ドに戻すような場合などに生ずる。

このように構成された装置で、手動運転モード
で給水を行なつている状態から、適当なタイミン
グで自動転モードに切替える場合、バンプレスに
切換える操作は次の手順にしたがつていた。

温度調節計４を手動運転モードにする操作。

流量調節計５をカスケード運転モードから自
動運転モードに切替えて、今までの設定信号Ｙ
１（＝YM）をセツトポイントに固定する操
作。

比率設定器１を自動運転モードに切換え、手
動で温度調節計４の出力を操作して比率設定器
１の出力YAを流量調節計５のセツトポイント
YMにほぼ一致させる操作。

流量調節計５をカスケード運転モードに戻す
動作。

温度調節計４を自動運転モードに戻す動作。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記のバンプレス切換え操作は
バランス操作を含む複雑なもので、操作の簡略化
が望まれていた。

また、本出願人の提案にかかる特公昭61−
48161号公報（特開昭57−105004号）には、一台
の調節計でバンプレス切替えを行なうものが提案
されている。しかし、比率設定器では調節計ほど
機能が充実していないので、そのままバンプレス
切換え機能を比率設定器に付加すると製造コスト
が増大するという課題があつた。

本考案はこのような課題を解決したもので、比
率設定器の機能を若干充実させて、簡単な操作で
バンプレス切換えのできる製造コストの安いプロ
セス制御装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このような目的を達成する本考案は、比率設定
器と調節計を有するプロセス制御装置において、
次の構成としたものである。

即ち、この比率設定器は、入力端子１１ａより
与えられた信号Ｘ１を含む値に所定の比率Ｎを乗
ずる比率演算部１４、この比率演算部の出力信号
と外部入力端子Ｘ２とを加算する加算器１５、自
動モードが手動モードかを設定するモード設定手
段、このモード設定手段の設定に従い、自動モー
ドではこの乗算器の出力信号を含む信号を選択
し、手動モードではマニユアル出力を選択して外
部に出力するスイツチSW１を有している。加え
て、前記乗算器の出力信号を含む信号と前記マニ
ユアル出力との差を求める減算器１９、前記モー
ド設定手段の設定状態を出力するステータス伝達
手段Ｓを設けたことを特徴としている。

そして調節計は、この比率設定器に前記外部入
力信号を与えている。加えて、前記ステータス伝
達手段が手動モードとしている場合は、トラツキ
ングモードにして前記減算器の出力する信号を入
力し、この信号を前記外部入力信号として出力
し、自動モードでは通常の調節計としての動作を
行なうことを特徴としている。

〈作用〉 本考案の各構成要素はつぎの作用をする。減算
器は手動モード時の出力信号と比率演算結果との
差を求めて、手動運転モードの時バンプレス切換
え用のトラツキング信号として出力する。ステー
タス伝達手段は、手動運転モードの時運転モード
ステータス信号を調節計に出力し、調節計をトラ
ツキングモードに移す。そこで、調節計の出力す
る外部入力端子は減算器の出力信号に追従し、比
率設定器のバンプレス切換えがモード設定手段の
操作により容易になされる。

〈実施例〉 以下図面を用いて、本考案を説明する。

第２図は本考案の一実施例を示す構成ブロツク
図である。尚第２図では第１図と同じくボイラ給
水制御系に用いた場合を示しており、前記第１図
と同一作用をするものには同一符号をつけ説明を
省略する。図において、加算部１８は比率演算部
１４の演算した比率演算結果Ｎ（Ｘ１＋Ｂ１）と
加算器１６で使用されるバイアス値Ｂ２を加算し
ている。減算器１９は出力端子１２ａより出力さ
れる設定信号Ｙ１と加算部１８の出力を求めるも
ので、手動運転モードの時は設定信号Ｙ１がマニ
ユアル出力YMになつている。手動・自動切換ス
イツチSW２は手動運転モードでは減算器１９の
出力に接続され、自動運転モードでは減算器１９
の出力に対して断状態となる回路で、この出力は
トラツキング信号出力端子１２ｂに与えられてい
る。ステータス信号端子Ｓは前面パネル１７の押
しボタン□Ａと□Ｍの押された状態に応じて変化する
もので、手動運転モードであるか自動運転モード
であるかを表している。この信号は手動・自動切
換スイツチSW１，２にも送られており、切換え
信号として使用されている。

流量調節計５は、運転モードのステータス入力
端子がステータス信号端子Ｓと線路を介して接続
されており、またトラツキング用入力端子がトラ
ツキング信号出力信号１２ｂと線路を介して接続
され、また入力端子１１ｂに外部入力信号Ｘ２を
与えている。

このように構成された装置の動作を次に説明す
る。手動運転モード時は、トラツキング信号Ｙ２
が次式で与えられる。

Ｙ１＝YM−｛Ｎ（Ｘ１＋Ｂ１）＋Ｂ２｝ (2) 一方温度調節計４はスチータス信号Ｓにより、
比率設定器１が手動運転モードであればトラツキ
ングモードに遷移し、その出力Ｘ２をトラツキン
グ信号Ｙ２に追従させる。従つて、手動運転モー
ドの時の外部入力信号Ｘ２は次式で与えられる。

Ｘ２＝YM−｛Ｎ（Ｘ１＋Ｂ１）＋Ｂ２｝ (3) となり、(1)式と(3)式から次式が成立する。

YA＝YM (4) 従つて、常に手動運転モードの出力信号YMを
追従している。よつて手動運転モードから自動運
転モードへの切換えは、バランス操作を行なうこ
となくバンプレスにできる。

尚、上記実施例においてはセンタリングの都合
で加算器１３を設けてバイアス値Ｂ１を測定入力
Ｘ１に加算し、加算器１６を設けてバイアス値Ｂ
２を加算器１５の出力に加算し、加算器１８を設
けてバイアス値Ｂ２を比率演算部１４の出力に加
算しているが、センタリング不要の場合は加算器
１３，１６，１８を省略してバイアス値Ｂ１，２
を加算しなくてもよい。

また、上記実施例においては手動・自動切換ス
イツチSW２を設けて手動運転モード時のみトラ
ツキング信号出力端子Ｙ２から減算器１９の信号
が出力されるようにしているが、この手動・自動
切換スイツチSW２を省略して常時減算器１９の
信号が端子２から出力されるようにしてもよい。
手動・自動切換スイツチSW２を設けることによ
り、自動運転モードでは端子Ｙ２がオープン状態
となるので、端子Ｙ２に例えば短絡などの異常事
態があつても減算器１９に悪影響を及ぼすことが
少なくなり、信頼性が高くなると言う効果が生じ
ている。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば外部の調
節計のトラツキング機能を用いて、比率設定器の
運転モードをバンプレスに切換えるようにしたの
で、比率設定器には減算器１９、スイツチSW２
及び端子Ｓ，Ｙ２を増設するだけでよく、安価に
バンプレス切換え機能を実現できる。またバラン
ス操作も不要であるから、簡便な操作でバンプレ
ス切換えができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のボイラ給水制御系の一例を示す
構成ブロツク図、第２図は本考案の一実施例を示
す構成ブロツク図である。 １……比率設定器、１４……比率演算部、１７
……前面パネル、２，６……流量検出器、３……
温度検出器、４……温度調節計、５……流量調節
計、７……給水弁、Ｘ１……測定入力、Ｘ２……
外部入力信号、Ｙ１……設定信号（出力信号）、
Ｙ２……トラツキング信号、Ｓ……ステータス信
号、SW１，２……手動・自動切換スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入力端子１１ａより与えられた信号Ｘ１を含む
   値に所定の比率Ｎを乗ずる比率演算部１４、この
   比率演算部の出力信号と外部入力信号Ｘ２とを加
   算する加算器１５、自動モードか手動モードかを
   設定するモード設定手段、このモード設定手段の
   設定に従い、自動モードではこの乗算器の出力信
   号を含む信号を選択し、手動モードではマニユア
   ル出力を選択して外部に出力するスイツチSW１
   を有する比率設定器１と、 この比率設定器に前記外部入力信号を与える調
   節計４と、 を具備するプロセス制御装置において、 前記乗算器の出力信号を含む信号と前記マニユ
   アル出力との差を求める減算器１９、前記モード
   設定手段の設定状態を出力するステータス伝達手
   段Ｓを前記比率設定器に設け、 前記ステータス伝達手段が手動モードとしてい
   る場合は、トラツキングモードにして前記減算器
   の出力する信号を入力し、この信号を前記外部入
   力信号として出力し、自動モードでは通常の調節
   計としての動作を行なう前記調節計と、 を具備することを特徴とするプロセス制御装置。