JPH0373889B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0373889B2
JPH0373889B2 JP57096431A JP9643182A JPH0373889B2 JP H0373889 B2 JPH0373889 B2 JP H0373889B2 JP 57096431 A JP57096431 A JP 57096431A JP 9643182 A JP9643182 A JP 9643182A JP H0373889 B2 JPH0373889 B2 JP H0373889B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
temperature
value
differential
hot water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57096431A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58213149A (ja
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP57096431A priority Critical patent/JPS58213149A/ja
Publication of JPS58213149A publication Critical patent/JPS58213149A/ja
Publication of JPH0373889B2 publication Critical patent/JPH0373889B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1906Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガス・石油・電気等を熱源とする給
湯機において、出湯温度特性の向上を図つた制御
方法に関する。 ここでは、ガスを燃料とする瞬間式給湯機の温
度制御を例に挙げて説明する。 まず初めにガス瞬間式給湯機の構成を第3図に
従つて説明する。熱源となるガスバーナ1での燃
焼熱を熱交換器2で水と置換し、お湯を供給す
る。温度制御器3では、出湯温度検出器4からの
信号TW2と温度設定器5からの信号TWRと
を入力し、前記信号の偏差TERに基づいて所定
の燃焼量を決定し、供給熱量制御器6を制御し出
湯温度TWのコントロールを行つている。7は
出湯口を表わしている。 次に第4図で、温度制御系のブロツク構成を示
す。8は温度制御器中のコントロールゲイン部で
Tgなる出力を、制御対象プロセス9に与える。
その結果、出湯温度TWとなつて表われる。
TWは、出湯温度検知部10のゲインを介して
TW2としてフイードバツクされている。
TERは前述したように、設定温度と出湯温度の
偏差を表わす。また、Ga、Gp、GThはそれぞれ
コントローラゲイン、プロセスゲイン、出湯温度
検知器ゲインを表わし、図のようにフイードバツ
ク系を形成している。 第6図は従来の温度制御方法で、負荷(つまり
給湯量)の急激な変動が発生したとき、出湯温度
の安定化を図るものである。設定温度信号TWR
と出湯温度検出器を介した給湯温度TW2の偏
差TERが、11,12,13の比例、積分、微
分演算部で処理され、それぞれ結果としてVP
VTi、VTdが得られる。ここで、比例ゲインを
KP、積分時定数をTi、微分時定数をTd、積分初
期値をVTiφとすれば、前記結果はそれぞれ下記
のように示される。 VP=KP・TER ……(1) VTi=KP/Ti∫TER・dt+VTiφ ……(2) VTd=KP・Td・dTER/dt ……(3) 前記微分演算結果VTdは、比較器14で所定
値VSと比較され、その出力TMはVTd<VSでコ
ントロールゲイン部として取り得る最大出力
(TCMAX、例えば、100%)に、VTdVSで給湯
機の供給熱量制御において、コントロールゲイン
部で取り得る最小出力(TCMIN、例えば、ガス給
湯機等にあつては、主燃焼バーナの最小燃焼量20
%)に固定され、選択器15に入力する。また選
択器には前述の比例積分微分演算結果1、2、3
式の計TCも入力され、TCとTMの中、小さい方
をプロセス9への出力Tgとして制御している。
プロセスゲインGPを介して表われた出湯温度TW
Oは、出湯温度検知器を介してフイードバツクさ
れている。 第5図で従来の温度制御方法による給湯量急変
時の各信号の応答特性を示す。Aは出湯温度TW
O、Bは微分演算量VTd、Cは積分演算量VTi、
Dは選択器の出力Tgの特性を示している。t=
t1で給湯量が急激に減少したとき、出湯温度は急
激に上昇し、t=t2で微分量VTdが所定値である
VS=VTdM−を越えたので比較器14の出力は最
小値となり(TM=TCnio)、選択器15は低出力
値を選びTg=TCnioを制御対象プロセスに与え
る。また、その後の出湯温度変化からVTdが
VTdM−を下まつた時点t=t3で、比較器出力は
最大値TCnaxをとるので、選択器からの出力は
Tg=TCとなる。積分量VTiは、温度偏差信号に
依存して徐々に減少していく様子がわかる。さら
にt=t4で微分量が再び所定値を越えているの
で、選択器出力は最小値となる。また、t=t5
はt=t3と同様の現象で、選択器出力の固定を解
除し比例積分微分演算結果に依存した値を出して
いる。上記の操作により、給湯量の急激な減少時
の出湯温度行き過ぎを抑制するが、微分値にだけ
依存して出力値の最小値固定を実施しているので
Aのような出湯温度の振動現象を経て収束してい
く様子がわかる。この湯温の大きな振動現象は、
給湯機の利用者が直接人体に湯を浴びる、シヤワ
ーのような使い方のときには特に不快感が大きく
使い勝手上の大きな課題となついた。 本発明は、上記従来のような欠点を解消し、給
湯量の急激な変更時にも、制御対象プロセスであ
る熱交換器の遅れと、出湯温度検知素子の遅れに
起因した湯温の行き過ぎ(給湯量の減少時にはオ
ーバーシユート、増大時にはアンダーシユート)
を極力抑制すると共に、振動現象を無くし、いち
早く設定温度に近づける給湯機の温度制御方法の
提供を目的とする。 上記目的を達成するために本発明では、比例・
積分・微分演算器と、微分演算量の所定値VTdM
との比較器と、微分演算量の正負及び前記比較器
出力に応じて積分量を所定倍して積分演算器へ初
期値を与える積分値所定倍器と、通常の比例積分
微分演算値あるいは前記比較器出力変化と、微分
量の正負に多して選択し制御対象プロセスに与え
る選択器を構成要素として具備している。 本発明の給湯機の温度制御方法をその作用と共
に詳述する。 給湯量の急激な変化があると、出湯温度もプロ
セスの遅れ等により行き過ぎが発生する。その出
湯温度変化速度に応じて演算される微分値も急激
に変化し、その絶対値が所定値VTdM以上変化す
ると比較器の出力信号が変化する。と同時に積分
値所定倍器では比較器出力の変化信号と微分演算
量の正負に応じて、積分量を所定倍(微分値が正
のときは増加させる演算の1倍以上、負のときは
減少させる演算1倍未満)して保持する。選択器
では前記比較器出力の変化信号と微分演算量の正
負に応じて前述のように出力すべき信号を選択す
る。つまり、正の微分量が所定値を越えたときに
はプロセスへの出力を最大値に、逆に、負の微分
量が所定値を越えたときには最小値を選ぶ。 上記の操作により出湯温度の行き過ぎが押えら
れ微分量が前述の所定値VTdM以下に収束したと
き、選択器では比較器出力信号の変化をとらえて
出力の最大、最小値固定を解除する。また、積分
演算器では、前述の積分所定倍器によつて保持さ
れていた値を初期値として出湯温度偏差の演算を
開始する。このように積分値を所定倍すれば、出
湯温度変化から給湯量の増加あるいは減少にいち
早く対応した供給熱量を与えることができ、出湯
温度の収束を早めることが可能となる。 第1図に従つて、本発明の温度制御方法の具体
的構成例を示す。第6図と同一番号のものは、同
様の機能を有する構成部である。16は選択器で
微分演算器の出力に応じて、比例積分微分演算結
果あるいは極値(最大または最小)を選択して、
供給熱量として出力している。17は前述の説明
のような動作をする積分値所定倍器である。 次に第2図に従つて、給湯量が急激に減少した
ときの本発明の温度制御方法による各信号の応答
特性を示す。Aは出場温度、Bは微分演算量、C
は積分演算量、Dは選択器出力の特性を示してい
る。第5図と同様、t=t1で給湯量が急激に減少
し、t=t2で微分量が負側の所定値VTdM−を越
えたのでプロセスへの出力は最小値(Tg=
TCnio)となると同時に、積分演算量は1未満の
所定倍されVTiMとなつて保持される。その後の
出湯温度変化で微分値が所定値を下まわつたt=
t3でプロセスへの出力の最小値固定が解除される
と同時、前述のように所定倍されて保持されてい
た積分量を初期値として積分演算が行われ、比例
積分微分演算結果で温度制御が続行される。積分
量が給湯量変動前に比べて所定倍されているの
で、Aで分かるように大きな出湯温度の振動現象
もなく短期間で設定温度に近づいている。ところ
で、Cに示したTCFは、給湯量変化が発生した
t=t1以前の定常状態における積分演算結果で、
これはとりもなおさずDで示したコントロールゲ
イン部出力Tqと同一である。すなわち、定常時
にあつては偏差TERは演算上零であるので、比
例項・微分項の出力も零である。また、Cに示し
たTCRは、給湯量変化後、定常状態に収束した
ときの積分演算結果で、前述同様Dの定常時にお
ける出力値と同一である。 次に、アンダーシユートの場合の制御は、第1
図と同様の制御ブロツクの構成であり、制御は以
下に述べるようにオーバーシユートの場合と逆の
作用となる。 第2図では給湯量が減少した場合を例に挙げた
が、逆に増加した場合には、正の微分量が所定値
を越えた期間、選択器出力が最大値に固定される
と共に、積分量が1以上の所定倍されて保持され
そして、初期値として設定されて演算が続行す
る。この場合にも、出湯温度のアンダーシユート
が抑制されると共に大きな振動現象がなく設定温
度へと収束していく。 ところで、上記で示した本発明の給湯機の温度
制御は、マイクロコンピユータでの各種演算処
理、及び、その基本入力である各種温度情報を
A/Dコンバータを介して入力する手段等を用い
れば、容易に実現出来るものである。 以上説明したように、本発明の給湯機の制御方
法によれば、給湯量の急激な変動時にも、出湯温
度の行き過ぎが大幅に抑制され、従来のような振
動現象もなく短期間で設定温度へ落ちつくという
使い勝手の向上が図られるのである。 すなわち、微分量の変化方向である正負を判定
して出力の所定値への固定を実施しているので、
オーバーシユートのみならず、アンダーシユート
への対応も可能である。 また、積分量を微分量の正負に対応して所定倍
した値を保持して出力の固定値からの解除時、積
分演算項の初期値とすることで、負荷変動による
制御温度過渡特性の収束を早く出来る。 さらに、出力の固定値から解除を一定温度差
や、一定時間でなく微分量の収束で判断している
ので、オーバーシユート後のアンダーシユートを
最小限に抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の給湯機制御方法を示すブロツ
ク構成図、第2図は本発明の給湯機制御方法によ
るA出湯温度・B微分量・C積分量・D選択器出
力の特性図、第3図はガス給湯機の構成図、第4
図は温度制御系のブロツク構成図、第5図は従来
の制御方法によるA出湯温度・B微分量・C積分
量・D選択器出力の特性図、第6図は従来の制御
方法を示すブロツク構成図である。 1……ガスバーナ、2……熱交換器、3……温
度制御器、4……出湯温度検出器、5……温度設
定器、6……供給熱量制御器、7……出湯口。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 設定温度と出湯温度の偏差(TER)の比
    例・積分・微分演算結果に基づき給湯機への供給
    熱量を制御し出湯温度のコントロールを行う温度
    制御方法とし、前記演算による微分量の絶対値が
    所定値以上変化したとき、前記変化時点の積分量
    を前記微分量の正負に対応して所定値倍した値を
    保持すると共に、供給熱量を前記微分量の正負に
    対応した所定値に固定して温度制御を行い、微分
    絶対値が所定値以内に収束したとき、前記供給熱
    量の所定値への固定を解除すると共に、積分演算
    は前記保持された値を初期値として与え供給熱量
    を制御する給湯機の温度制御方法。
JP57096431A 1982-06-04 1982-06-04 給湯機の温度制御方法 Granted JPS58213149A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57096431A JPS58213149A (ja) 1982-06-04 1982-06-04 給湯機の温度制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57096431A JPS58213149A (ja) 1982-06-04 1982-06-04 給湯機の温度制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58213149A JPS58213149A (ja) 1983-12-12
JPH0373889B2 true JPH0373889B2 (ja) 1991-11-25

Family

ID=14164810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57096431A Granted JPS58213149A (ja) 1982-06-04 1982-06-04 給湯機の温度制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58213149A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6284257A (ja) * 1985-10-09 1987-04-17 Gasutaa:Kk 給湯器の燃焼制御装置
JPH0718588B2 (ja) * 1988-09-06 1995-03-06 リンナイ株式会社 給湯器の制御装置
CN100383469C (zh) * 2004-09-02 2008-04-23 厦门灿坤实业股份有限公司 一种电加热器具的电子精确调控水温的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5579928A (en) * 1978-12-11 1980-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Water kettle
JPS5731722A (en) * 1980-07-31 1982-02-20 Omron Tateisi Electronics Co Combustion control device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5567401U (ja) * 1978-10-30 1980-05-09

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5579928A (en) * 1978-12-11 1980-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Water kettle
JPS5731722A (en) * 1980-07-31 1982-02-20 Omron Tateisi Electronics Co Combustion control device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58213149A (ja) 1983-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0373889B2 (ja)
JPS6382010A (ja) 自動利得制御装置
JPH0154623B2 (ja)
JP2600777B2 (ja) 湯温制御装置
JP3125807B2 (ja) 瞬間式給湯機の燃料供給量制御装置
JP3304478B2 (ja) 流体の温度制御方法および装置
JPH08320705A (ja) フィードバック制御装置のコントローラ
JPH0123070Y2 (ja)
JP3890355B2 (ja) ボイラ制御装置
JP3119535B2 (ja) 給湯機の制御装置
JPS5822804A (ja) 変圧運転時の蒸気温度制御装置
JPS5813809B2 (ja) 低過剰空気による燃焼制御方法
JPS59180230A (ja) 湯沸器の温度制御方式
JP2593575B2 (ja) 熱電併給装置
JPH0469018A (ja) 発電量制御装置
JP3320497B2 (ja) 温度制御装置
JPS5821171B2 (ja) 混焼炉の制御装置
JP3546099B2 (ja) 給湯器、およびその制御方法
JPS6222382B2 (ja)
JPS6010303A (ja) 温度制御装置
JPH05272804A (ja) 給湯機等の加熱制御装置
JPS6149683B2 (ja)
JPS5830499B2 (ja) 2種の制御モ−ドを有する燃焼量制御方法
JPH0711361B2 (ja) 給湯機の制御装置
JPH0331970B2 (ja)