JPH0575815U

JPH0575815U - 昇温装置

Info

Publication number: JPH0575815U
Application number: JP1351492U
Authority: JP
Inventors: 政樹宇佐見
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】熱効率が変化した場合でも、昇温完了予定時
点での抽出釜の内部温度を目標値に近づけ、偏差を小さ
くして正常な抽出を可能とすることにある。【構成】プロセスの運転時間の経過による熱伝導効率
等の変化を、昇温目標値と測定値との偏差により検知
し、補正出力器７によって、ジャケット温度の目標値を
安定時の調節ゲインとは別のゲインに変更することによ
り、昇温特性を改善して正確で効率のよい昇温を実現で
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はプロセスオートメーションシステムにおける、化学プラント等の昇温装置に関し、特に、スチームによる抽出釜の昇温装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来例の構成の概要を示す図である。スチームにより抽出釜１０の昇温を行う場合、従来は、図１に示すように、抽出釜の内部温度調整器２１と、ジャケット温度調節器２２からなる調節機構を用い、内部温度調節器２１の温度目標値を徐々に上昇させることにより、昇温温度を調節していた。

【０００３】内部温度調節器２１の温度目標値の引上げは、設定値発生器２０の出力値を徐々に上昇させてくことにより行われる。また、昇温は、ジャケット温度調節器２２の出力により調節弁１２の開閉を制御し、昇温用ジャケット１１へ送るスチーム量を調整することにより行われる。また、その昇温は、図５に示されるように、昇温開始時点から所定時間ｔ_Ｅ経過後に、完了するようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述した従来の構成の場合、経時的な変化によって、抽出釜１０やジャケット１１あるいは釜内部の熱伝導率が変化（例えば、低下）すると、昇温完了予定時刻ｔ_Ｅでの内部温度が目標値を大きく下回る事態が発生し、所定温度まで上昇させるには、さらなる昇温が必要となるときがある。この場合は、昇温時間が当初の設定時間と比較してはるかに長くなり、正常な抽出ができない。

【０００５】本考案はこのような問題点を考慮してなされたものであり、その目的は、熱効率が変化した場合でも、昇温完了予定時点での抽出釜の内部温度を目標値に近づけ、偏差を小さくして正常な抽出を可能とすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、制御対象である機器の内部温度の上昇を、その機器の外側に配置されたジャケットの温度上昇により行い、その内部温度を所定の時間内に所望の値まで高める昇温装置であって、内部温度調節器と、ジャケット温度調節器と、内部温度目標値発生器と、この内部温度目標値発生器に連動した上限値発生器および下限値発生器と、内部温度調節器の目標値を補正する機能を有する補正器とを有し、前記内部温度調節器の温度目標値を徐々に引き上げる場合、前記上限値発生器および下限値発生器の出力によって、その温度上昇目標値の上下に所定の幅を設定し、この幅は、昇温開始時から昇温終了時に向かう時間経過と共に小さくなるようになっており、昇温中に内部温度が設定した幅から逸脱した場合には、前記補正器によって、前記内部温度調節器の目標値に必要な値を加減して、目標値を変更するようになっていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

昇温目標の勾配の上下に許容幅を設定しておき、実測値がこの許容幅を逸脱すると、目標値をダイナミックに変更して許容範囲内になるように温度を調整していく。したがって、予定との偏差の少ない昇温を行える。また、目標値の上下に設定する許容幅は、昇温開始時点では初期の追従遅れを考慮して許容範囲を広めに設定し、誤った急激な目標値の変更がなされないようにし、一方、時間の経過とともに許容範囲を狭めていき、温度制御の精度を高めるようにしている。これにより、正確で効率的な温度制御を実現できる。

【０００８】

【実施例】

次に、本考案の実施例について図面を参照して説明する。図１は本考案の一実施例の構成を示す図である。以下、本実施例の主要な構成部分の機能および動作を個別に説明する。（１）昇温用時間発生器１は、昇温開始からの経過時間信号（ｔ）を発生し、目標値発生器２、上限値幅発生器３，下限値幅発生器４に与える。（２）目標値発生器１は、昇温用時間発生器１からの信号を受け、内部温度調節器８に対して、内部温度目標値（Ｔ_１ＳＶ）を与える。Ｔ_１ＳＶ＝Ａ×ｔ＋Ｔ_１Ｏ但し、Ｔ_１Ｏ；昇温開始時の内部温度，ｔ；昇温開始からの経過時間，Ａ；定数である。（３）上限値幅発生器３は、昇温用時間発生器１からの時間信号（ｔ）を受け、上限値幅（Ｔ_１ＰＨＤ）を発生する。Ｔ_１ＰＨＤ＝Ｂ×ｔ＋Ｃ但し、Ｂ，Ｃ；定数また、昇温完了時（ｔ_Ｅ）にて、Ｂ×ｔ_Ｅ＋Ｃ＞０とする（０は目標値）。（４）下限値幅昇温用時間発生器１からの時間信号（ｔ）を受け、下限値幅（Ｔ _１ＰＬＤ）を発生させる。Ｔ_１ＰＬＤ＝Ｄ×ｔ＋Ｅ但し、Ｄ，Ｅ；定数また、昇温完了時（ｔ_Ｅ）にて、Ｄ×ｔ_Ｅ＋Ｅ＜０とする。（５）上限値発生器５は、設定値（Ｔ_１ＳＶ）に上限値幅（Ｔ_１ＰＨＤ）を加算して上限値（Ｔ_１ＰＨ）を作成し、補正出力器７に送る。Ｔ_１ＰＨ＝Ｔ_１ＳＶ＋Ｔ_１ＰＨＤ（６）下限値発生器６は、設定値（Ｔ_１ＳＶ）から下限値幅（Ｔ_１ＰＬＤ）を減算して、下限値（Ｔ_１ＰＬ）を作成する。Ｔ_１ＰＬ＝Ｔ_１ＳＶ−Ｔ_１ＰＬＤ（７）補正出力器７は、一定周期で図３のフローチャート（後述）を実行し、内部温度調節器８の出力に定数値を加減する。（８）内部温度調節器８は、内部温度目標値（Ｔ_１ＳＶ）と内部温度（Ｔ_１，実測値）とを比較し、その差がなくなるように出力を変更し、ジャケット温度調節器の目標値（Ｔ_２ＳＶ）を与える。（９）ジャケット温度調節器９は，ジャケット温度目標値（Ｔ_２ＳＶ）と、ジャケット温度（Ｔ_２，実測値）とを比較し、その差がなくなるように、調節弁の開度を変更する。

【０００９】図２は内部温度目標値と、設定される上限値および下限値との関係の一例を示す図である。図示されるように、初期の追従遅延を考慮して、上下限幅は最初は広く、徐々に狭くなり、昇温完了後は一定幅を維持するようになっている。

【００１０】図３は補正出力器７の動作手順を示すフローチャートである。補正出力器７は、ＴＭ１，ＴＭ２，ＴＭ３の３つのカウント用レジスタを持っている。まず、レジスタＴＭ１が定数Ｆ以上となると（ステップ１００，１０１）、内部温度Ｔ１が上限値Ｔ_１ＰＨを越えているかをチェックし（ステップ１０２）、越えている場合は、レジスタＴＭ２の値の更新を開始し、レジスタＴＭ３をクリアする（ステップ１０３および１０４）。ＴＭ２の値が定数Ｇ以上となると（ステップ１０５）、内部温度調節器の出力Ｔ_２ＳＶから、一定値Ｔ_２Ｐを減算して（ステップ１０６）、レジスタＴＭ１およびＴＭ２をクリアする（ステップ１０７）。

【００１１】また、ステップ１０８で上限値を越えていない場合は、今度は下限値Ｔ_１ＰＬを下回っているかどうかをチェックする（ステップ１０８）。続いて、レジスタＴＭ３の更新を開始し（ステップ１１０）、一方、レジスタＴＭ２をクリアする（ステップ１１１）。ＴＭ３の値が定数Ｈ以上となると（ステップ１１２）、内部温度調節器の出力Ｔ_２ＳＶに、一定値Ｔ_２Ｍを加算して（ステップ１１３）、レジスタＴＭ１およびＴＭ３をクリアする（ステップ１１４）。また、ステップ１０８で下限値を下回っていない場合は、レジスタＴＭ２およびＴＭ３をクリアする（ステップ１０９）。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、プロセスの運転時間の経過による熱伝導効率等の変化を、昇温目標値と測定値との偏差により検知し、自動的にジャケット温度の目標値を安定時の調節ゲインとは別のゲインに変更する構成としたことにより、昇温特性を改善して正確で効率のよい昇温を実現できる効果がある。

【００１３】また、偏差検出用幅データを昇温開始時と完了時とで一定の割り合で変化させることにより、初期の追従送れを考慮した立上げができ、昇温開始時の過剰なジャケット温度の目標値変更を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の昇温装置の一実施例の構成を示す図で
ある。

【図２】図１の実施例における内部温度目標値と、設定
される上限値および下限値との関係の一例を示す図であ
る。

【図３】補正出力器７の動作手順を示すフローチャート
である。

【図４】従来例の構成を示す図である。

【図５】図４の従来例における昇温特性（昇温目標）を
示す図である。

【符号の説明】

１昇温用時間発生器２目標値発生器３上限値幅発生器４下限値幅発生器５上限値発生器６下限値発生器７補正出力器８内部温度調節器９ジャケット温度調節器１０抽出釜１１昇温用ジャケット１２調節弁

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】制御対象である機器の内部温度の上昇を、
その機器の外側に配置されたジャケットの温度上昇によ
り行い、その内部温度を所定の時間内に所望の値まで高
める昇温装置であって、内部温度調節器（８）と、ジャケット温度調節器（９）
と、内部温度目標値発生器（２）と、この内部温度目標
値発生器に連動した上限値発生器および下限値発生器
（５，６）と、内部温度調節器の目標値を補正する機能
を有する補正器（７）とを有し、前記内部温度調節器（８）の温度目標値を徐々に引き上
げる場合、前記上限値発生器および下限値発生器（５，
６）の出力によって、その温度上昇目標値の上下に所定
の幅を設定し、この幅は、昇温開始時から昇温終了時に
向かう時間経過と共に小さくなるようになっており、昇温中に内部温度が設定した幅から逸脱した場合には、
前記補正器（７）によって、前記内部温度調節器（８）
の目標値に必要な値を加減して、目標値を変更するよう
になっていることを特徴とする昇温装置。