JPH0346740B2 - - Google Patents

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JPH0346740B2
JPH0346740B2 JP6155786A JP6155786A JPH0346740B2 JP H0346740 B2 JPH0346740 B2 JP H0346740B2 JP 6155786 A JP6155786 A JP 6155786A JP 6155786 A JP6155786 A JP 6155786A JP H0346740 B2 JPH0346740 B2 JP H0346740B2
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JP
Japan
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hot water
temperature
feedback
gff
value
Prior art date
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Expired
Application number
JP6155786A
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English (en)
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JPS62217051A (ja
Inventor
Toyohiko Egami
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.)
Noritz Corp
Original Assignee
Noritz Corp
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Publication date
Application filed by Noritz Corp filed Critical Noritz Corp
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Publication of JPS62217051A publication Critical patent/JPS62217051A/ja
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【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、製品ごとの器具の効率の違いによる
出湯特性のばらつきを無くすようにした給湯器等
の制御装置に関するものである。
<従来の技術> 従来の給湯器等の制御装置では、入水温度、出
湯温度、出湯量等から演算されるフイードフオワ
ード要素と、PID動作を行なうために出湯量およ
び設定温度・出湯温度間の偏差に基づいて算出さ
れるフイードバツク要素との合成出力によつてバ
ーナへの熱量を制御するようにしたものがある。
いま、入水温度をTc、出湯設定温度をTs、出
湯量をQ、出湯温度をTh、フイードフオワード
要素をGff、フイードバツク要素をGfb、両要素
の合成値をGとし、フイードバツク要素Gfbを構
成する積分成分をGi、比例成分をGp、微分成分
をGdとすれば、これらの間には次の関係式が成
立する。
G=Gff+Gfb (1) Gff=Kff・(Ts−Tc)・Q (2) Gfb=Gp+Gi+Gd (3) Gp=Kp・(Ts−Th)・Q (4) Gi=Ki(Ts−Th)・Q・dt (5) Gd=Kd・d(Ts−Th)・Q/dt (6) ただし、Kff、Kp、Ki、Kdは比例定数である。
ところで、定常状態においては、出湯設定温度
Tsと出湯温度Thの差は最小であり、したがつ
て、フイードバツク要素Gfbでは、積分成分Giの
みが有効値となる。したがつて、定常状態におけ
る制御値Gは、 G=Gff+Gi と見なすことができる。
この状態から出湯設定温度Ts、入水温度Tc、
出湯量Qの内の少なくとも一つが変化したとき、
その変化は即時に検出できるので、フイードフオ
ワード要素Gffは短時間の内に適正値まで追従変
化されるが、出湯温度Thはその変化が現れるま
でに時間がかかる。
したがつて。従来の制御装置では、フイードバ
ツク要素Gfbの出力とフイードフオワード要素
Gffの出力との間で制御動作のタイムラグを生
じ、その結果、例えば、フイードフオワード要素
Gffが減少方向に大きく変化したときに、これに
対するフイードバツク要素Gfb、特に積分成分Gi
の割合が非常に大きくなつて適性な温度制御が行
なえなくなる場合がある。その結果、第2図に示
すように、出湯温度が大きくオーバーシユートす
るという不具合を生じていた。
これを防止するため、予めフイードフオワード
要素Gffに対してしきい値を設定し、出湯量Q、
出湯設定温度Ts、入水温度Tc等が大きく変化し
てフイードフオワード要素Gffがしきい値を越え
たときにフイードバツク要素Gfbの積分成分のGi
の一部分または全部を一時的にキヤンセルして出
力値Gが急激な変化を起こさないように制御する
ようにした装置も提案されている(たとえば、特
開昭60−159553号公報参照)。
しかしながら、このような装置では、しきい値
を一義的に設定することになるので、たとえば、
各給湯器の熱効率等に違いがあると、出湯特性が
各給湯器ごとに大きく異なつてくる。したがつ
て、各給湯器を適性な出湯温度に制御するために
は、個々の給湯器について出湯特性を再度調整し
直さねばならなくなる。
<発明の目的> 本発明は、上記の問題点を解消し、各給湯器の
熱効率等の違いによる出湯特性のばらつきを無く
して、個々の給湯器において安定した出湯温度の
制御ができるようにすることを目的とする。
<発明の構成> 本発明は、上述の目的を達成するために、入水
温度、出湯温度、出湯量等に基づいてフイードフ
オワード要素を算出するフイードフオワード演算
部と、設定温度・出湯温度間の偏差にPID演算を
施してフイードバツク要素を算出するフイードバ
ツク演算部とを有する給湯器等の燃焼制御装置に
おいて、フイードフオワード演算部への各入力値
が変化したときにその変化前後のフイードフオワ
ード要素の比率をフイードバツク演算部の積分成
分に乗じて、その乗算値を変化直後の積分成分と
して再設定する積分値補正手段を設けている。
<実施例> 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る給湯器等の燃
焼制御装置のブロツク図である。同図において、
符号1は燃焼制御装置の全体を示し、2は予め設
定される出湯温度Tsに対応した設定温度信号を
出力する出湯温度設定器、4は入水温度Tcを検
出してこれに対応した信号を出力する入水温度検
出器、6は出湯量Qを検出してそれに対応した出
湯量信号を出力する出湯量検出器、8は出湯温度
Thを検出してそれ対応した出湯温度信号を出力
する出湯温度検出器である。
10は設定温度Ts、入水温度Tcおよび出湯量
Qの各信号を入力してフイードフオワード要素
Gffを算出するフイードフオワード演算部、14
は設定温度Tsと出湯温度Thとの偏差Δ(=Ts−
Th)と出湯量Qとの値に基づいてフイードフオ
ワード要素Gfbを算出するフイードバツク演算部
である。そして、このフイードバツク演算部14
は、設定温度Ts・出湯温度Th間の偏差Δ(=Ts
−Th)を求める引き算器14s、この偏差Δ(=
Ts−Th)の積分成分Giを算出する積分演算器1
4、上記偏差Δの比例成分Gpを算出する比例演
算器14p、上記偏差Δの微分成分Gdを算出す
る微分演算器14dおよび後述の積分値補正手段
16、比例演算器14pおよび微分演算器14d
の各演算出力Gi′,Gp,Gdを加算してフイードフ
オワード要素Gfbを算出する第1加算器14aと
からなる。
また、16は積分値補正手段であつて、この積
分値補正手段16は、フイードフオワード演算部
10への各入力値Ts,Tc,Qが変化したときに
その変化前後のフイードフオワード要素の比率
Gff2/Gff1(ここに、Gff1は変化前、Gff2は変化
後の各フイードフオワード要素)を算出する割り
算演算器16aと、この割り算演算器16aで得
られた上記比率Gff2/Gff1をフイードバツク演算
部14の積分演算器14iで算出された積分成分
Giに乗じてその乗算値を出力する乗算器16b
とから構成される。
18はフイードフオワード演算部10の演算結
果出力であるフイードフオワード要素Gffとフイ
ードバツク演算部14の演算結果出力であるフイ
ードバツク要素Gfdとを加算して制御値G(=Gff
+Gfb)を算出する第2加算器、20は第2加算
器18で得られた制御値Gに基づいてバーナの開
度を調整する比例制御弁である。
したがつて、本発明の給湯器等の制御装置1で
は、出湯温度設定器2、入水温度検出器4および
出湯量検出器6からそれぞれ出湯設定温度Ts、
入水温度Tc、出湯量Qに対応した信号がフイー
ドフオワード演算部10に入力される。そして、
フイードフオワード演算部10の演算結果出力で
あるフイードバツク要素Gffの値が逐次第2加算
器18と積分値補正手段16とに与えられる。一
方、出湯温度設定器2、出湯量検出器6および出
湯温度検出器8からそれぞれ出湯設定温度Ts、
出湯量Q、出湯温度Thに対応した信号がフイー
ドバツク演算部14に入力される。フイードバツ
ク演算部14の引き算器14sは、出湯設定温度
Ts・出湯温度Th間の偏差Δ(=Ts−Th)を算出
し、この偏差Δを各演算器14i,14p,14
dに与えるので、各演算器14i,14p,14
dによつてその偏差Δと出湯量Qの値から前記
(4)、(5)、(6)式に基づいて積分成分Gi、比例成分
Gp、微分成分Gdがそれぞれ算出される。そし
て、積分成分Giの値が乗算器16bに、比例成
分Gpと微分成分Gdが第1加算器14aにそれぞ
れ加わる。
いま、出湯設定温度Ts、入水温度Tc、出湯量
Qの内の少なくとも一つが変化したとき、これら
に対応した信号は直ちにフイードフオワード演算
部10に入力されるので、フイードフオワード演
算部10は、前記(2)式に基づくフイードフオワー
ド要素Gffを算出する。そして、この算出された
フイードフオワード要素Gffの値が積分値補正手
段16に与えられる。積分値補正手段16の割り
算演算器16aは、変化前後のフイードフオワー
ド要素の比率Gff2/Gff1(ここに、Gff1は変化前、
Gff2は変化後の各フイードフオワード要素)を算
出し、続いて、次段の乗算器16bで上記比率
Gff2/Gff1が積分成分Giに乗じられる。したがつ
て、Gi・Gff2/Gff1の値が変化直後の積分成分
Gi′として再設定されることになる。そして、再
設定された積分成分Gi′が第1加算器14dに与
えられ、ここで比例成分Gp、微分成分Gdと加算
されてフイードバツク要素Gfbが算出される。こ
うして算出されたフイードバツク要素Gfbとフイ
ードフオワード要素Gffとが第2加算器18で加
算されて制御値G(=Gff+Gfb)として比例制御
弁20に加わり比例制御弁20の開度が制御され
る。
このように、フイードフオワード演算部10へ
の各入力Ts,Tc,Qが変化した場合には、即時
にその変化分に応じてフイードバツク演算部14
の積分成分Giが適性値に補正されるので、フイ
ードフオワード演算部10とフイードバツク演算
部14との各演算結果出力にタイムラグは生じな
い。このため、従来例のごときオーバーシユート
を大幅に小さくすることができる。
<発明の効果> 本考案の給湯器等の燃焼制御装置では、フイー
ドフオワード演算部への各入力が変化したときに
その変化前後のフイードフオワード要素の比率を
前記フイードバツク演算部の積分成分に乗じて、
その乗算値を変化直後の積分成分として再設定す
る積分値補正手段を設けたので、フイードフオワ
ード演算部への各入力が変化した場合には、その
変化分に応じてフイードバツク演算部の積分成分
がタイムラグを伴なうことなく直ちに適性値に補
正される。このため、定常状態からのオーバーシ
ユートやアンダーシユートを小さくでき、使い勝
手の良い出湯特性が得られる。しかも、各器具ご
との出湯特性に応じて温度制御を行なえるので、
各器具の熱効率の違いにより各器具ごとに出湯特
性がばらつくといつたことも無くなる。しかも、
積分値補正手段の動作は乗除算のみであるからマ
イクロコンピユータによる制御を行なう場合でも
ソフト的に簡単であり、容易かつ安価に実施でき
る等の優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる燃焼制御装置のブロツ
ク図、第2図は燃焼制御の特性図である。 1……給湯器等の制御装置、10……フイード
フオワード演算部、14……フイードバツク演算
部、14i……積分演算器、16……積分値補正
手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入水温度、出湯温度、出湯量等に基づいてフ
    イードフオワード要素を算出するフイードフオワ
    ード演算部と、設定温度・出湯温度間の偏差に
    PID演算を施してフイードバツク要素を算出する
    フイードバツク演算部とを有する給湯器等の制御
    装置において、 前記フイードフオワード演算部への各入力値が
    変化したときにその変化前後のフイードフオワー
    ド要素の比率を前記フイードバツク演算部の積分
    成分に乗じて、その乗算値を変化直後の積分成分
    として再設定する積分値補正手段を設けたことを
    特徴とする給湯器等の制御装置。
JP6155786A 1986-03-18 1986-03-18 給湯器等の制御装置 Granted JPS62217051A (ja)

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JP6155786A JPS62217051A (ja) 1986-03-18 1986-03-18 給湯器等の制御装置

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JPS62217051A JPS62217051A (ja) 1987-09-24
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0271044A (ja) * 1988-09-06 1990-03-09 Rinnai Corp 給湯器の制御装置
JPH02123408A (ja) * 1988-11-02 1990-05-10 Rinnai Corp 加熱装置の温度制御装置
JPH02195151A (ja) * 1989-01-21 1990-08-01 Takagi Ind Co Ltd 瞬間湯沸器に於けるガスバーナの燃焼量制御方法
JPH0370911A (ja) * 1989-08-08 1991-03-26 Noritz Corp 燃焼制御装置

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