JPH0447416A - 溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法 - Google Patents
溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法Info
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- JPH0447416A JPH0447416A JP15434290A JP15434290A JPH0447416A JP H0447416 A JPH0447416 A JP H0447416A JP 15434290 A JP15434290 A JP 15434290A JP 15434290 A JP15434290 A JP 15434290A JP H0447416 A JPH0447416 A JP H0447416A
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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〕
この発明は気体や流体あるいはその混合体などの流体の
流量を制御する制御方法に関する。
流量を制御する制御方法に関する。
たとえば溶鋼精錬炉に酸素などの精錬用ガスを供給する
場合、その流量制御方法としては、ガス流路に設けた流
量調節弁の開度をＰＩＤ調節計の調節出力により制御す
るＰｉＤ１１１１１１１方式が一般に採用されている。
場合、その流量制御方法としては、ガス流路に設けた流
量調節弁の開度をＰＩＤ調節計の調節出力により制御す
るＰｉＤ１１１１１１１方式が一般に採用されている。
ところがＰＩＤ制御の場合、定値制御と設定値変更時の
追随制御の両方において良好な制御性を得ることは困難
であり、定値制御時の制御性を向上させるようにＰＩＤ
演算の諸宗教を選定すると、設定値変更時の大きなオー
バーシュートやハンチングは避けられなかった。
追随制御の両方において良好な制御性を得ることは困難
であり、定値制御時の制御性を向上させるようにＰＩＤ
演算の諸宗教を選定すると、設定値変更時の大きなオー
バーシュートやハンチングは避けられなかった。
この発明は上記従来の問題点を解決するもので、定値制
御と設定値変更時の追随制御の両方において良好な一制
御性が得られる流量制御方法を提供することを目的とす
る。
御と設定値変更時の追随制御の両方において良好な一制
御性が得られる流量制御方法を提供することを目的とす
る。
上記目的を達成するためにこの発明の流量制御方法は、
流量設定値と流量検出値の偏差に対してＰＩＤ演算をお
こなう流量調節計の調節出力を流量調節弁に与えて流体
の流量を制御する流量制御方法において、流量設定値変
更時には前記ＰＩ［演算を中断し、流量の新設定値に対
応する前記流量１１４節弁の開度を算出して該開度信号
を前記２！量調節弁に与え、流量検出値と前記新設定値
の偏差が所定値以下となった時点で、前記ＰＩＤ演算を
再開し、前記調節出力を前記流量調節弁に与えることを
特徴とする。
流量設定値と流量検出値の偏差に対してＰＩＤ演算をお
こなう流量調節計の調節出力を流量調節弁に与えて流体
の流量を制御する流量制御方法において、流量設定値変
更時には前記ＰＩ［演算を中断し、流量の新設定値に対
応する前記流量１１４節弁の開度を算出して該開度信号
を前記２！量調節弁に与え、流量検出値と前記新設定値
の偏差が所定値以下となった時点で、前記ＰＩＤ演算を
再開し、前記調節出力を前記流量調節弁に与えることを
特徴とする。
この発明の流量制御方法おいては、流量設定値変更時に
は流量調節計のＰＩＤ演算は中断してその調節出力は流
量調節弁に与えず、かわりに流量の新設定値に対応する
バルブ開度（算出値）信号を流量調節弁に与える。流量
調節弁の開度は前記バルブ開度に固定され、流量検出値
が新設定値に近づいて、流量検出値と新設定値の偏差が
所定の少量値となった時点で固定バルブ開度からＰＩＤ
演算が再開され、その調節出力が前記バルブ開度のかわ
りに流量調節弁に与えられるので、このＰＩＤ制御再開
に伴うオーバーシュートやハンチングは少量に抑制され
、定値制御に最適なＰＡＤ演算の諸室数の選定ができる
ので、定値制御および追随制御の両方において良好な制
御性が得られることになる。
は流量調節計のＰＩＤ演算は中断してその調節出力は流
量調節弁に与えず、かわりに流量の新設定値に対応する
バルブ開度（算出値）信号を流量調節弁に与える。流量
調節弁の開度は前記バルブ開度に固定され、流量検出値
が新設定値に近づいて、流量検出値と新設定値の偏差が
所定の少量値となった時点で固定バルブ開度からＰＩＤ
演算が再開され、その調節出力が前記バルブ開度のかわ
りに流量調節弁に与えられるので、このＰＩＤ制御再開
に伴うオーバーシュートやハンチングは少量に抑制され
、定値制御に最適なＰＡＤ演算の諸室数の選定ができる
ので、定値制御および追随制御の両方において良好な制
御性が得られることになる。
以下第１図および第２図によりこの発明の一実施例を説
明する。
明する。
図中、１は溶鋼精錬炉で、酸素ガス配管２により供給し
た脱炭用の酸素と、アルゴンガス配管３により供給した
アルゴンとの混合ガスを、混合ガス配管４を経て羽口部
１ａより炉内に吹込み、溶鋼Ｗの精錬をおこなうもので
ある。５は酸素ガス配管２に設けた流量発信器、６は同
じく流量調節弁、７は同じく流量調節弁６の入口側に設
けた圧力発信器である。これらの酸素ガス配管２側の機
器には、流量指示調節計８、変化率検出器９、偏差検出
器１０、切換スイッチ１１、および弁開度演算装＠２０
とからなる制御用機器が接続されている。またアルゴン
ガス配管３に設けた流量発信器１５、流量調節弁１６、
および圧力発信器１７にも、上記酸素ガス用と同様な制
御用機器が接続されているが、その図示は省略しである
。
た脱炭用の酸素と、アルゴンガス配管３により供給した
アルゴンとの混合ガスを、混合ガス配管４を経て羽口部
１ａより炉内に吹込み、溶鋼Ｗの精錬をおこなうもので
ある。５は酸素ガス配管２に設けた流量発信器、６は同
じく流量調節弁、７は同じく流量調節弁６の入口側に設
けた圧力発信器である。これらの酸素ガス配管２側の機
器には、流量指示調節計８、変化率検出器９、偏差検出
器１０、切換スイッチ１１、および弁開度演算装＠２０
とからなる制御用機器が接続されている。またアルゴン
ガス配管３に設けた流量発信器１５、流量調節弁１６、
および圧力発信器１７にも、上記酸素ガス用と同様な制
御用機器が接続されているが、その図示は省略しである
。
次に上記構成の装置における酸素ガスの流量制御方法に
ついて第２図も参照しながら説明すると、酸素流量設定
値ｆ が一定（第２図におけるｆ。１）である定値制御
中は、このｆ。と流量発信器５の発する流量検出値ＰＶ
の偏差に対して流量指示調節計８がＰＩＤ演算を施して
操作出力ＭＶ２を発し、接点１１ａ側に切換えられてい
る切換スイッチ１１を経て流量調節弁６の開度を制御し
て、流量を設定値ｆ に維持する。時点１１ （第２図
参照）において酸素流量設定値がｆ からｆ。２に変更
されると、変化率検出器９は、下記判定式により流量設
定値ｆ。０（変更前の設定値）とｆｏ（。＋１）（変更
後の設定値）の差が所定の変化量αを越えたことを検出
し、流量指示調節計８に演算停止信号Ｓ１を発するとと
もに、切換信号Ｓ２を発して切換スイッチ１１を接点１
１ｂ側に切換える。
ついて第２図も参照しながら説明すると、酸素流量設定
値ｆ が一定（第２図におけるｆ。１）である定値制御
中は、このｆ。と流量発信器５の発する流量検出値ＰＶ
の偏差に対して流量指示調節計８がＰＩＤ演算を施して
操作出力ＭＶ２を発し、接点１１ａ側に切換えられてい
る切換スイッチ１１を経て流量調節弁６の開度を制御し
て、流量を設定値ｆ に維持する。時点１１ （第２図
参照）において酸素流量設定値がｆ からｆ。２に変更
されると、変化率検出器９は、下記判定式により流量設
定値ｆ。０（変更前の設定値）とｆｏ（。＋１）（変更
後の設定値）の差が所定の変化量αを越えたことを検出
し、流量指示調節計８に演算停止信号Ｓ１を発するとと
もに、切換信号Ｓ２を発して切換スイッチ１１を接点１
１ｂ側に切換える。
ｆｏ（ｎ＋１） ’ ｏ層≧α ・・・・−（１
）一方弁開度演粋装置２０は、圧力発信器７の検出圧力
Ｐ１と酸素流量設定値ｆ。とアルゴン流量設定値ｆＡを
もとに弁開度ＭＶＩを演算しており、下記の手順で設定
値変更後の各設定値（ｆｏ２およびｆＡ２）に対して弁
開度ＭＶ１を算出する。先ず加算器２１において酸素お
よびアルゴンの合計流量Ｆが算出され、この流ｆｆ１Ｆ
をもとに演算器２２は（２）式により流量調節弁６の出
口側の圧力（４混合ガス配管４内の圧力）Ｐ２が演算さ
れる。但し式中、係数ａ、ｂ、ｃは流量調節弁６以降の
配管および機器圧損により決定される定数である。
）一方弁開度演粋装置２０は、圧力発信器７の検出圧力
Ｐ１と酸素流量設定値ｆ。とアルゴン流量設定値ｆＡを
もとに弁開度ＭＶＩを演算しており、下記の手順で設定
値変更後の各設定値（ｆｏ２およびｆＡ２）に対して弁
開度ＭＶ１を算出する。先ず加算器２１において酸素お
よびアルゴンの合計流量Ｆが算出され、この流ｆｆ１Ｆ
をもとに演算器２２は（２）式により流量調節弁６の出
口側の圧力（４混合ガス配管４内の圧力）Ｐ２が演算さ
れる。但し式中、係数ａ、ｂ、ｃは流量調節弁６以降の
配管および機器圧損により決定される定数である。
ｐ ＝ａＦ２＋ｂＦ十ｃ −・−・・（２）次
に減算器２３では流量発信器１５の入口側検出圧力Ｐ
と上記Ｐ２との差△Ｐ（弁流量調節弁６の圧力降下値）
が求められ、演算器２４では（３）式により流量調節弁
１６の流量ｆ。に対するバルブサイジング係数（流量係
数）Ｃ７を算出する。
に減算器２３では流量発信器１５の入口側検出圧力Ｐ
と上記Ｐ２との差△Ｐ（弁流量調節弁６の圧力降下値）
が求められ、演算器２４では（３）式により流量調節弁
１６の流量ｆ。に対するバルブサイジング係数（流量係
数）Ｃ７を算出する。
但し Ｇ：！ｌ！２素の比重
ｔＳ：Ｗ素の温度℃
そして演算器２５において、流！調節弁６のＣ１値に対
するバルブ開度の関係（既知）から、流量設定値ｆ （
この実施例では先ずｆ。２）に対する計算上の開度ＭＶ
１を締出する。この開度信号Ｍ■１は接点１１ｂ側に切
換えられた切換スイッチ１１を経て流量調節弁６に与え
られるので、流量調節弁６はこの開度に向って弁体が回
動操作され、第２図中破線で示すように検出流量Ｐｖが
増加していく。偏差検出器１０は、（４）式で示す判別
式によりこのＰＶ値と設定流量ｆ。２の偏差が所定の設
定値β以下となったことを時点ｔ２で検出して、流量指
示調節計８にＰＩＤ演算開始指令Ｓ３を与えるとともに
切換信号Ｓ４を発して切換スイッチ１１を接点１１ａ側
に切換える。
するバルブ開度の関係（既知）から、流量設定値ｆ （
この実施例では先ずｆ。２）に対する計算上の開度ＭＶ
１を締出する。この開度信号Ｍ■１は接点１１ｂ側に切
換えられた切換スイッチ１１を経て流量調節弁６に与え
られるので、流量調節弁６はこの開度に向って弁体が回
動操作され、第２図中破線で示すように検出流量Ｐｖが
増加していく。偏差検出器１０は、（４）式で示す判別
式によりこのＰＶ値と設定流量ｆ。２の偏差が所定の設
定値β以下となったことを時点ｔ２で検出して、流量指
示調節計８にＰＩＤ演算開始指令Ｓ３を与えるとともに
切換信号Ｓ４を発して切換スイッチ１１を接点１１ａ側
に切換える。
ｆｏ−ＰＶＩ≦β ・・・・・・（４）これに
よって流量指示調節計８は、ＰＩＤＩＩＪＩＩによる操
作出力ＭＶ２を発し、最大β分だけの設定値変更に相当
する追随制御をおこなうことになるので、そのオーバー
シュートおよびハンチングは少量におさえられるのであ
る。続いて時点ｔ３において設定流量がｆ からｆ。３
に減少する場合も上記と同様な制御がおこなわれ、設置
流量ｆ。３に相当するバルブ開度信号ＭＶＩから時点ｔ
４で流量指示調節計８によるＰＩＤｉｌｌｔｌｌｌによ
る操作出力ＭＶ２に切換えられるのである。
よって流量指示調節計８は、ＰＩＤＩＩＪＩＩによる操
作出力ＭＶ２を発し、最大β分だけの設定値変更に相当
する追随制御をおこなうことになるので、そのオーバー
シュートおよびハンチングは少量におさえられるのであ
る。続いて時点ｔ３において設定流量がｆ からｆ。３
に減少する場合も上記と同様な制御がおこなわれ、設置
流量ｆ。３に相当するバルブ開度信号ＭＶＩから時点ｔ
４で流量指示調節計８によるＰＩＤｉｌｌｔｌｌｌによ
る操作出力ＭＶ２に切換えられるのである。
以上は酸素ガス流量の制御について述べたが、この酸素
ガスと同調して設定流量が変更されるアルゴンガスも、
上記の酸素ガスと同様な流ａ切換制御がおこなわれるの
である。
ガスと同調して設定流量が変更されるアルゴンガスも、
上記の酸素ガスと同様な流ａ切換制御がおこなわれるの
である。
そしてこの実施例のように２種類のガスを所定の比率で
混合して使用する場合、特に流口設定値変更時に相互干
渉によりハンチングが発生しやすかったが、このハンチ
ングも上記の流量切換制御により防止することができる
のである。
混合して使用する場合、特に流口設定値変更時に相互干
渉によりハンチングが発生しやすかったが、このハンチ
ングも上記の流量切換制御により防止することができる
のである。
なお弁開度演算装置２０による計算出力ＭＶ１が適切で
なり（４）式の条件が満たされるのに時間がかかる場合
等にそなえて、タイマーを併用してＰＩ［演算の再開と
切換スイッチの接点１１ａ側への切換をおこなうように
してもよい。
なり（４）式の条件が満たされるのに時間がかかる場合
等にそなえて、タイマーを併用してＰＩ［演算の再開と
切換スイッチの接点１１ａ側への切換をおこなうように
してもよい。
この発明は上記の複数ガスの混合流通系のほか、単一ガ
スの流通系やあるいは液体あるいは気液混合体の流通系
における流量制御にも適用でき、これら各場合に応じて
弁開度演算装置２０の演算式を適宜変更すればよい。
スの流通系やあるいは液体あるいは気液混合体の流通系
における流量制御にも適用でき、これら各場合に応じて
弁開度演算装置２０の演算式を適宜変更すればよい。
以上説明したようにこの発明によれば、流量設定値変更
時にＰＩＤ演算を中断し、新設定値に対応するバルブ計
算開度を流量調節弁に与え、流量検出値と新設定値の偏
差が所定の少暑値となった時点でＰＩＤ制御を再開する
ようにしたので、流Ｉ設定値変更時におけるオーバーシ
ュートやハンチングが少量に抑制され、定値制御に最適
なＰＩＤ演算の諸定数を選定できるので、定値制御およ
び追随制御の両方において良好な制御性が得られる。
時にＰＩＤ演算を中断し、新設定値に対応するバルブ計
算開度を流量調節弁に与え、流量検出値と新設定値の偏
差が所定の少暑値となった時点でＰＩＤ制御を再開する
ようにしたので、流Ｉ設定値変更時におけるオーバーシ
ュートやハンチングが少量に抑制され、定値制御に最適
なＰＩＤ演算の諸定数を選定できるので、定値制御およ
び追随制御の両方において良好な制御性が得られる。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は温度
制御装置の制御系統図、第２図（ａ）、 （ｂ）は流量
設定値と検出値および流量調節弁入力の変化状況を示す
縮図である。 ２・・・酸素ガス配管、３・・・アルゴンガス配管、４
・・・混合ガス配管、５・・・流量発信器、６・・・流
１調節弁、７・・・圧力発信器、８・・・流量指示調節
計、９・・・変化率検出器、１０・・・偏差検出器、１
１・・・切換スイッチ、２０・・・弁開度演算装置。
制御装置の制御系統図、第２図（ａ）、 （ｂ）は流量
設定値と検出値および流量調節弁入力の変化状況を示す
縮図である。 ２・・・酸素ガス配管、３・・・アルゴンガス配管、４
・・・混合ガス配管、５・・・流量発信器、６・・・流
１調節弁、７・・・圧力発信器、８・・・流量指示調節
計、９・・・変化率検出器、１０・・・偏差検出器、１
１・・・切換スイッチ、２０・・・弁開度演算装置。
Claims (1)
- １、流量設定値と流量検出値の偏差に対してＰＩＤ演算
をおこなう流量調節計の調節出力を流量調節弁に与えて
流体の流量を制御する流量制御方法において、流量設定
値変更時には前記ＰＩＤ演算を中断し、流量の新設定値
に対応する前記流量調節弁の開度を算出して該開度信号
を前記流量調節弁に与え、流量検出値と前記新設定値の
偏差が所定値以下となつた時点で、前記ＰＩＤ演算を再
開し、前記調節出力を前記流量調節弁に与えることを特
徴とする流量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154342A JP2985235B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154342A JP2985235B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0447416A true JPH0447416A (ja) | 1992-02-17 |
| JP2985235B2 JP2985235B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=15582058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2154342A Expired - Lifetime JP2985235B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985235B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010097254A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Jgc Corp | プラント多変数連携非干渉制御方法 |
| JP2013196607A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Kayaba System Machinery Kk | 流量制御装置、及びそれを用いた流量試験装置 |
| JP2014059609A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Horiba Ltd | 流量制御装置及び流量制御装置用プログラム |
| US8826791B2 (en) | 2011-10-17 | 2014-09-09 | Sequent Medical, Inc. | Braiding mechanism and methods of use |
| JP2017004067A (ja) * | 2015-06-04 | 2017-01-05 | 富士電機株式会社 | 流量制御装置、流量制御システム、流量制御プログラム、及び流量制御方法 |
| US10512469B2 (en) | 2008-08-19 | 2019-12-24 | Covidien Lp | Detachable tip microcatheter |
| CN110794879A (zh) * | 2019-11-30 | 2020-02-14 | 张家港宏昌钢板有限公司 | 一种稳定氧气流量调节阀的pid调节方法及其控制系统 |
| CN113406881A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-09-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体热处理设备及其装卸载腔室中氧含量的控制方法 |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP2154342A patent/JP2985235B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US11457927B2 (en) | 2008-08-19 | 2022-10-04 | Covidien Lp | Detachable tip microcatheter |
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| US9459629B2 (en) | 2012-09-14 | 2016-10-04 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Flow rate controller and recording medium recorded with program for flow rate controller |
| JP2017004067A (ja) * | 2015-06-04 | 2017-01-05 | 富士電機株式会社 | 流量制御装置、流量制御システム、流量制御プログラム、及び流量制御方法 |
| CN110794879A (zh) * | 2019-11-30 | 2020-02-14 | 张家港宏昌钢板有限公司 | 一种稳定氧气流量调节阀的pid调节方法及其控制系统 |
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| CN113406881B (zh) * | 2021-04-12 | 2023-09-08 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体热处理设备及其装卸载腔室中氧含量的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2985235B2 (ja) | 1999-11-29 |
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