JPH07168627A

JPH07168627A - 弁制御装置

Info

Publication number: JPH07168627A
Application number: JP31387293A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ito; 伊藤　　隆; Masahiro Oikawa; 政弘及川
Original assignee: Maezawa Industries Inc
Current assignee: Maezawa Industries Inc
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-07-04
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: JP3373269B2

Abstract

(57)【要約】【目的】弁の開度に係わらず安定した応答が得られる
とともに、流量制御と水位制御とを一つの制御システム
で賄うことのできる弁制御装置を提供する。【構成】制御手段１４として、弁開度に対応する流量
特性を用いて制御弁３の操作量を補正するＰＩＤ制御部
１５を有するとともに、流量制御モード、水位制御モー
ドの２種のモードを有し、下流水位検出値とヒステリシ
ス幅を有する下流水位目標値とを比較して比較判断部１
１が判断を行なうことにより、前記二つの制御モードを
切り替えつつ水位、または流量をそれぞれ目標値に近づ
けるべく制御弁３の操作量を制御する構成となってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、貯水槽に水を
導入する際、管路に水を流す際等に用いられ、弁の開度
を操作して水の流量、圧力、水位等の制御を行なうため
の弁制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、水の流量、圧力、または水位を制
御しつつ、貯水槽に水を供給する場合等に用いられる弁
制御装置において、例えば流量の制御方式としては、流
路中に流量計を備え流量自体を検出することにより制御
を行なっていたが、流量計のコストが高いことから制御
システム全体がコスト高になるという問題があった。そ
こで、その代わりに、流路に設けられた弁の前後におけ
る流体の差圧および弁の開度に基づき、この差圧と予め
装置内に記憶された弁の開度に対応した損失係数とから
流量を計算し、この流量計算値と設定された流量目標値
との差、いわゆる偏差をなくすように弁の開度を操作す
るフィードバック制御が使用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の弁制
御装置では、偏差に対応した弁の操作量が弁の特性に無
関係で決まっていた。弁の開度に対する流量の変化特性
が常に一定であれば、弁の開度に無関係でも安定した流
量制御が可能であるが、図６に示すように、実際には弁
の開度に対する流量の変化特性が一定（図６における直
線ｄ）ではなく、場合によって種々の特性を有するもの
である（図６における曲線ｅ、ｆ、ｇ）。特に、小開度
の領域では、大開度の領域に比べて弁の開度変化に対す
る流量率の変化が大きいため、大開度で安定していた制
御も小開度では過剰な応答によって流量を目標流量値に
収束させることが困難となり、応答の安定性が悪い、す
なわち、弁の開度により制御の応答性が異なるという問
題があった。

【０００４】一方、弁制御装置の目的によっては、前記
の流量制御に加えて、弁の上流、または下流における圧
力や水位を制御することが要求される場合があるが、こ
れら制御を行なう場合には、通常、流量制御とは別の制
御システムをそれぞれ備える必要があり、流量制御と圧
力制御、または流量制御と水位制御とを一つの制御シス
テムで賄える弁制御装置の実現が望まれていた。

【０００５】本発明は、前記の課題を解決するためにな
されたものであって、弁の開度にかかわらず安定した応
答が得られるとともに、流量制御と圧力制御、または流
量制御と水位制御を一つの制御システムで賄うことので
きる弁制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の弁制御装置は、弁前後の差圧と弁
開度を検出し、該差圧と装置内に記憶された前記弁開度
に対応する流量特性とから流量を計算し、これを検出流
量として目標流量に対して制御を行なう弁制御装置であ
って、前記弁開度に対応する流量特性でＰＩＤ演算で求
めた弁の操作量を補正するＰＩＤ制御部を有して構成さ
れていることを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２記載の弁制御装置は、目標
圧力に対する検出圧力の制御を行なう弁制御装置であっ
て、前記弁開度に対応する流量特性でＰＩＤ演算で求め
た弁の操作量を補正するＰＩＤ制御部を有して構成され
ていることを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項３記載の弁制御装置は、目標
水位に対する検出水位の制御を行なう弁制御装置であっ
て、前記弁開度に対応する流量特性でＰＩＤ演算で求め
た弁の操作量を補正するＰＩＤ制御部を有して構成され
ていることを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項４記載の弁制御装置は、流量
制御モードと圧力制御モードの２種の制御モードを有
し、予め設定された判断基準に基づいて前記２種の制御
モードを切り替えるためのモード切替判断機能を持つ比
較判断部と、前記２種の制御モードを自動的に切り替え
つつ流量および圧力をそれぞれの目標値に近づけるべ
く、弁開度に対応する流量特性でＰＩＤ演算で求めた弁
の操作量を補正するＰＩＤ制御部とを有して構成されて
いることを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項５記載の弁制御装置は、流量
制御モードと水位制御モードの２種の制御モードを有
し、予め設定された判断基準に基づいて前記２種の制御
モードを切り替えるためのモード切替判断機能を有する
比較判断部と、前記２種の制御モードを自動的に切り替
えつつ流量および水位をそれぞれの目標値に近づけるべ
く、弁開度に対応する流量特性でＰＩＤ演算で求めた弁
の操作量を補正するＰＩＤ制御部とを有して構成されて
いることを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項６記載の弁制御装置は、請求
項４または５に記載の弁制御装置において、前記比較判
断部における前記判断基準が任意のヒステリシス幅を有
するとともに、該ヒステリシス幅が制御量の変化速度に
より調節可能とされたことを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項７記載の弁制御装置は、請求
項１ないし６のいずれかに記載の弁制御装置において、
前記弁開度に対応する流量特性でＰＩＤ演算で求めた弁
の操作量を補正するＰＩＤ制御部に代えて、前記弁開度
に対応する流量特性でファジィ演算で求めた弁の操作量
を補正するファジィ制御部、前記弁開度に対応する流量
特性でアドバンスト演算で求めた弁の操作量を補正する
アドバンスト制御部、前記弁開度に対応する流量特性で
ニューロ演算で求めた弁の操作量を補正するニューロ制
御部、前記弁開度に対応する流量特性でＡＩ演算で求め
た弁の操作量を補正するＡＩ制御部のいずれかが設けら
れたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】請求項１記載の弁制御装置は、弁開度に対応す
る流量特性を用いて弁の操作量を補正するＰＩＤ制御部
を有しているので、ＰＩＤ制御部が各時点での弁開度に
最適な流量特性によりＰＩＤ演算で求めた弁の操作量を
補正して計算するため、弁開度にかかわらず応答の行き
過ぎが少なく、安定性の高い流量制御が行なわれる。

【００１４】また、請求項２記載の弁制御装置は、弁開
度に対応する流量特性を用いて弁の操作量を補正するＰ
ＩＤ制御部を有しているので、ＰＩＤ制御部がある時点
での弁開度に最適な流量特性により弁の操作量を補正し
て計算するため、弁開度にかかわらず応答の行き過ぎが
少なく、安定性の高い圧力制御が行なわれる。

【００１５】また、請求項３記載の弁制御装置は、弁開
度に対応する流量特性を用いて弁の操作量を補正するＰ
ＩＤ制御部を有しているので、ＰＩＤ制御部がある時点
での弁開度に最適な流量特性により弁の操作量を補正し
て計算するため、弁開度にかかわらず応答の行き過ぎが
少なく、安定性の高い水位制御が行なわれる。

【００１６】また、請求項４記載の弁制御装置において
は、ＰＩＤ制御部によりそれぞれに安定性の高い流量制
御または圧力制御が行なわれる一方、比較判断部のモー
ド切替判断機能により流量制御モードと圧力制御モード
とが判断基準に基づいて自動的に切り替えられつつ、す
なわち各目標値に対してまず、流量または圧力のいずれ
か一方を優先的に制御し、それが安定したところで他方
を制御するといった手順を経て、流量および圧力をそれ
ぞれ目標値に近づけるべく制御が行なわれる。

【００１７】また、請求項５記載の弁制御装置において
は、ＰＩＤ制御部によりそれぞれに安定性の高い流量制
御または水位制御が行なわれる一方、比較判断部のモー
ド切替判断機能により流量制御モードと水位制御モード
とが判断基準に基づいて自動的に切り替えられつつ、す
なわち各目標値に対してまず、流量または水位のいずれ
か一方を優先的に制御し、それが安定したところで他方
を制御するといった手順を経て、流量および水位をそれ
ぞれ目標値に近づけるべく制御が行なわれる。

【００１８】また、請求項６記載の弁制御装置において
は、請求項４または５に記載の弁制御装置における２種
の制御モードを切り替える判断基準が１点の値ではな
く、任意のヒステリシス幅を有している、すなわち、そ
の時点で制御している項目が目標値に対して上昇中か、
下降中かといった変化の傾向によって目標値を分けて設
定しているために、２種の制御モードを切り替える間に
発生する弁の不安定な動作を防止することができる。さ
らに、前記ヒステリシス幅は制御量の変化速度により調
節自在とされているので、過剰な応答を防止することが
でき、より安定した制御を行なうことができる。

【００１９】また、請求項７記載の弁制御装置において
は、請求項１ないし５のいずれかに記載の弁制御装置に
おけるＰＩＤ制御部に代えて、ファジィ制御部、アドバ
ンスト制御部、ニューロ制御部、ＡＩ制御部のいずれか
を有しているので、それら制御部のいずれかが各時点で
の弁開度に最適な流量特性によりその演算で求めた弁の
操作量を補正して計算するため、弁開度に係わらず応答
の行き過ぎが少なく、安定性の高い制御が行なわれる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明における弁制御装置の一実施例
を図１ないし図４を参照して説明する。本実施例におけ
る弁制御装置は、流量制御モードと水位制御モードの２
種の制御モードを有するもので、弁の下流側に設けられ
た水槽の水位を優先的に制御し、この水位を設定値以下
に保持しながら流量制御を行なう、すなわち水槽のオー
バーフローを防止しながら流量制御を行なうという目的
のものである。そして、制御手段として弁の開度に応じ
た流量特性で補正を行なうＰＩＤ制御を適用し、弁を駆
動させる駆動源としてインダクションモータを使用した
ものである。

【００２１】図１は、弁制御装置１を設置したシステム
の全体構成を示す図であって、図中符号２は流路、３は
制御弁（弁）、４は上流側圧力発信器、２１は水槽、５
は下流側水位発信器、６はアクチュエータである。弁制
御装置１は、演算手段１０、制御手段１４、駆動制御回
路１６、入力部１７、表示部１８、通信部１９により構
成されている。まず、演算手段１０としては、上流側圧
力発信器４、下流側水位発信器５、およびポテンショメ
ータ８からの出力信号を受け、所定の条件に基づいて２
種の制御モードのいずれかを選択する比較判断部１１、
流体の差圧と弁開度に基づく流量特性から現在流量を算
出する流量演算部１２、制御系における種々の特性デー
タを記憶させておく特性データメモリ１３が備えられて
いる。また、制御手段１４としては、流量演算部１２か
らの出力信号を受けてＰＩＤ演算を行ない、弁開度に対
応する流量特性で補正を行なうことにより制御弁３の操
作量を算出し、駆動信号を作り出すＰＩＤ制御部１５が
設けられている。また、比較判断部１１およびＰＩＤ制
御部１５からの出力信号を受けてインダクションモータ
７に駆動信号を出力する駆動制御回路１６が備えられて
いる。その他、演算手段１０および制御手段１４にデー
タを入力するための入力部１７、演算手段１０および制
御手段１４からの出力値を表示するための表示部１８、
演算手段１０および制御手段１４と、遠隔監視、遠隔操
作を行なうためのメーター、スイッチ類等の他の設備２
０との間の信号授受を行なうための通信部１９が設けら
れている。

【００２２】また、アクチュエータ（操作部）６として
は、制御弁３を駆動するインダクションモータ７、制御
弁３の開度を検出するポテンショメータ８、インダクシ
ョンモータ７のリミットスイッチ９が備えられている。

【００２３】以下、前記構成の弁制御装置１の動作につ
いて図２に示すフローチャートの手順に従って説明す
る。（１）オペレータは入力部１７を操作して目標下流水位
値、目標流量値等の各種設定値データを入力する（図２
のＳ１）。

【００２４】（２）上流側圧力発信器４、下流側水位発
信器５が制御弁３の上流圧力値、下流水位値をそれぞれ
検出し、ポテンショメータ８が弁の開度を検出して、こ
れら３つの検出結果をそれぞれ演算手段１０の比較判断
部１１、および流量演算部１２に入力する（図２のＳ
２）。

【００２５】（３）下流水位検出値に基づき、水位制御
モードと流量制御モードとのモード切り替えを行なう。
比較判断部１１は下流水位検出値と下流水位目標値とを
比較し、例えば、下流水位検出値が下流水位目標値以上
の場合（図２のＳ３）には、水位制御を行なう。すなわ
ち、比較判断部１１が制御弁閉信号を生成し（図２のＳ
４）、この信号を駆動制御回路１６に入力して、インダ
クションモータ７により制御弁３を閉作動させる（図２
のＳ５）。すると、制御弁３を閉作動させることにより
水位が低下していくため、これを再度検出し、下流水位
検出値が下流水位目標値未満となるように水位制御を行
なう。そして、下流水位検出値が下流水位目標値未満と
なったとき（図２のＳ６）には後述する流量制御を行な
う。

【００２６】このように２種の制御モードの切り替えに
おける判断基準は下流水位目標値であるが、下流水位目
標値を１点に決めた場合には、水位制御モードと流量制
御モードとの間、すなわちモード切り替え、復帰の間で
制御弁３が不安定な動作を起こすという問題がある。そ
こで、この問題を解決するために、下流水位目標値をヒ
ステリシス方式にする。すなわち、水位が上昇する際と
低下する際とで下流水位目標値を分けるわけである。図
３に示すように、水位上昇時の下流水位目標設定値と水
位低下時の下流水位目標設定値との幅ｔをヒステリシス
幅と称するが、このようにヒステリシス幅を設けて、例
えば、流量制御を行ないつつ水位が上昇した場合には、
図３における上側の切り替え点Ｙ1 を水位目標設定値と
して、水位がこの点に到達したときには流量制御モード
から水位制御モードに切り替えるようにし、水位を制御
した結果、水位が低下して下側の切り替え点Ｙ2 に到達
したときには、水位制御モードから再度流量制御モード
に戻るといった動作を行なうようになっている。

【００２７】さらに、比較判断部１１は、前記ヒステリ
シス幅ｔを水位の変化速度に応じて変化させるモード
と、ヒステリシス幅ｔを水位の変化速度にかかわらず一
定とするモードの２種のモードを有しており、オペレー
タがいずれかを選択できる構成となっている。すなわ
ち、ヒステリシス幅ｔを変化させるモードを選択したと
きには、水位の変化速度が大きいときにはヒステリシス
幅ｔが大きく、水位の変化速度が小さいときにはヒステ
リシス幅ｔが小さくなるように設定されているため、こ
ちらのモードを選択すればより安定した水位制御が行な
えるようになっている。

【００２８】（４）流量制御モードにおいて、流量演算
部１２は、弁開度検出値に応じた損失係数を特性データ
メモリ１３から読み込むとともに、下流側水位発信器５
から得た下流水位検出値データを下流圧力値に換算し、
損失係数、下流圧力値、および上流側圧力発信器４から
得た上流圧力検出値に基づいて現在流量値を算出し、Ｐ
ＩＤ制御部１５に入力する（図２のＳ７）。

【００２９】（５）ＰＩＤ制御部１５は、入力された現
在流量値と目標流量値から偏差を算出し（図２のＳ
８）、偏差が不感帯範囲内にあるか否かを判断する。偏
差が不感帯範囲内にある場合（図２のＳ９）には、ＰＩ
Ｄ制御部１５は駆動制御回路１６に対して弁作動停止信
号を送り、制御弁３の作動を停止する（図２のＳ１
０）。

【００３０】（６）偏差が不感帯範囲外にある場合（図
２のＳ１１）には、ＰＩＤ制御部１５は、下記の数１に
従って、偏差に比例、積分、微分の重みを加え（ＰＩＤ
演算）、さらに弁開度検出値に応じた流量特性補正値と
して加味して制御弁３の操作量を計算し、この操作量を
基にして制御弁３の開作動、閉作動の別、インダクショ
ンモータ７のＯＮ時間、ＯＦＦ時間の形で出力値を計算
する（図２のＳ１２）。

【数１】

【００３１】なお、インダクションモータ７のＯＮ時
間、ＯＦＦ時間の形で制御弁３を操作するのは、モータ
にインバータ等の速度変換器を付加することなく安価に
速度制御を行なうためである。そこで、本実施例におい
ては、インダクションモータ７を駆動させて制御弁３を
開作動させるＯＮ時間と、インダクションモータ７を休
止させて制御弁３を停止させるＯＦＦ時間との比を時間
的に変化させて、例えば、具体的には図４に示すような
パターンでインダクションモータ７をＯＮ、ＯＦＦ作動
させることにより、制御弁３の開閉パターンを制御す
る。

【００３２】（７）ＰＩＤ制御部１５は、制御弁３の開
作動、閉作動の別、インダクションモータ７のＯＮ時
間、ＯＦＦ時間の出力値から駆動信号を生成して（図２
のＳ１３）、駆動制御回路１６に出力し、インダクショ
ンモータ７は制御弁３を駆動して開作動、または閉作動
させる（図２のＳ５）。すると、制御弁３が作動するこ
とにより上流側圧力値、下流側水位値、および弁開度が
変化するので、これを再度、検出するというように、ス
テップが図２のＳ２に戻ることで、フィードバックが繰
り返されていく。以上の手順により、本実施例の弁制御
装置１は、制御弁３下流の水槽２１の水位を目標値以下
に保持する、すなわちオーバーフローを防止しながら流
量制御を行なうことができる。

【００３３】本実施例の弁制御装置１においては、ＰＩ
Ｄ制御部１５により現在流量値と目標流量値との偏差に
比例、積分、微分の重みが加えられ、さらに弁開度検出
値に応じた補正値が加味されて制御弁３の操作量が算出
されるので、従来一般のＰＩＤ制御を行なう弁制御装置
に比べて、応答の行き過ぎが減少して応答の安定性が向
上するとともに、短い収束時間で現在流量値を目標流量
値の近傍に保持することができる。

【００３４】また、弁制御装置１は制御モードとして水
位制御モードと流量制御モードとを兼ね備えているの
で、水位制御と流量制御の両方を本実施例の弁制御装置
１のシステム構成で行なうことができ、システム構成の
簡略化を図ることができる。

【００３５】また、水位制御モードと流量制御モードと
の切り替え判断基準となる下流水位目標値については、
たとえ下流水位検出値が同一の場合でも、それが上昇時
の場合には下流水位目標設定値を高めに、低下時の場合
には下流水位目標設定値を低めに設定する、いわゆるヒ
ステリシス幅ｔを設けているので、水位制御モードと流
量制御モードとの切り替え時における不安定な応答が発
生するのを防止することができる。

【００３６】さらに加えて、ヒステリシス幅ｔが常に固
定しているのではなく、ヒステリシス幅ｔを水位の変化
速度に応じて変化させるモードを有しており、水位の変
化速度が大きいときにはヒステリシス幅ｔが大きく、水
位の変化速度が小さいときにはヒステリシス幅ｔが小さ
くなるように設定されているので、より安定した制御を
行なうことができる。

【００３７】なお、本実施例の弁制御装置１において
は、制御手段としてＰＩＤ制御部１５を有する構成とし
たが、ＰＩＤ制御部を用いる代わりに、弁開度に対応す
る流量特性でファジィ演算で求めた弁の操作量を補正す
るファジィ制御部や、弁開度に対応する流量特性でアド
バンスト演算で求めた弁の操作量を補正するアドバンス
ト制御部を用いてもよく、また、弁開度に対応する流量
特性でニューロ演算で求めた弁の操作量を補正するニュ
ーロ制御部や、弁開度に対応する流量特性でＡＩ演算で
求めた弁の操作量を補正するＡＩ制御部を用いてもよ
い。さらに、ＰＩＤ制御部はＰＩＤをベースとしたもの
であればよい。また、ＰＩＤ制御部１５におけるＰＩＤ
演算の出力形態を電圧量（連続量）とすれば、制御弁３
の駆動源としてインダクションモータの代わりにサーボ
モータを適用してもよい。

【００３８】また、本実施例においては、弁制御装置１
が水位制御モードと流量制御モードを有し、制御弁３下
流の水槽２１の水位を目標値以下に保持する、すなわち
オーバーフローを防止しながら流量制御を行なう構成と
したが、これと同じく弁制御装置が水位制御モードと流
量制御モードを有する場合であっても、弁制御装置の論
理を変更するとともに、制御弁上流側に水槽および水位
発信器を設けてシステムを構成し、水槽の水位を最低目
標値以上に保持する、すなわち水槽が空になることを防
止しながら流量制御を行なう構成とすることもできる。

【００３９】一方、図５に示すように、弁制御装置２３
を圧力制御モード、流量制御モードの２種の制御モード
を有するものに変更するとともに、アクチュエータ２
６、制御弁３の上流および下流に圧力発信器２４、２５
を設けてシステムを構成し、流量を目標値未満に保持す
る、すなわち過大流量を防止しながら下流側の圧力制御
を行なう構成としたり、同一のシステム構成で弁制御装
置２３の論理を変更して、下流側の圧力を目標値未満に
保持する、すなわち下流側配管の過大圧力による破損を
防止しながら流量制御を行なう構成とすることもでき
る。すなわち、本発明の弁制御装置は種々の目的に応じ
てシステム構成を行なうことが可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項１
記載の弁制御装置は、弁開度に対応する流量特性を用い
て弁の操作量を補正するＰＩＤ制御部を有しているの
で、従来一般のＰＩＤ制御を行なっていた弁制御装置に
比べて、弁開度にかかわらず安定性の高い流量制御を行
なうことができる。

【００４１】また、請求項２記載の弁制御装置において
も、請求項１記載のものと同様、従来一般のＰＩＤ制御
を行なっていた弁制御装置に比べて、弁開度にかかわら
ず安定性の高い圧力制御を行なうことができる。

【００４２】また、請求項３記載の弁制御装置において
も、請求項１および２に記載のものと同様、従来一般の
ＰＩＤ制御を行なっていた弁制御装置に比べて、弁開度
にかかわらず安定性の高い水位制御を行なうことができ
る。

【００４３】また、請求項４記載の弁制御装置は、ＰＩ
Ｄ制御部により安定性の高い流量制御および圧力制御を
行ない得ることに加えて、流量制御モードおよび圧力制
御モードの２種の制御モードを有し、比較判断部のモー
ド切替判断機能により流量制御モードと圧力制御モード
とが判断基準に基づいて自動的に切り替えられつつ、流
量および圧力それぞれに対して制御が行なわれるので、
双方の制御を本発明の弁制御装置で賄うことができ、シ
ステム構成の簡略化を図ることができる。

【００４４】また、請求項５記載の弁制御装置は、請求
項４記載のものと同様、ＰＩＤ制御部により安定性の高
い流量制御および水位制御を行ない得ることに加えて、
流量制御モードおよび水位制御モードの２種の制御モー
ドを有し、比較判断部のモード切替判断機能により流量
制御モードと水位制御モードとが判断基準に基づいて自
動的に切り替えられつつ、流量および水位それぞれに対
して制御が行なわれるので、双方の制御を本発明の弁制
御装置で賄うことができ、システム構成の簡略化を図る
ことができる。

【００４５】また、請求項６記載の弁制御装置は、請求
項４または５に記載の弁制御装置における２種の制御モ
ードを切り替える判断基準が１点の値ではなく、任意の
ヒステリシス幅を有しているために、２種の制御モード
を切り替える間に発生する弁の不安定な動作を防止する
ことができる。さらに、前記ヒステリシス幅は制御量の
変化速度により調節自在とされているので、より安定し
た制御を行なうことができる。

【００４６】また、請求項７記載の弁制御装置は、請求
項１ないし５のいずれかに記載の弁制御装置におけるＰ
ＩＤ制御部に代えて、弁開度に対応する流量特性により
弁の操作量を補正するファジィ制御部、アドバンスト制
御部、ニューロ制御部、ＡＩ制御部のいずれかを有して
いるので、これら制御部により弁開度にかかわらず安定
性の高い制御が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である弁制御装置のシステム
構成を示すブロック図である。

【図２】同装置の動作手順を示すフローチャートであ
る。

【図３】同装置において、制御モード切り替えの判断基
準である下流水位目標値のヒステリシス幅を示す図であ
る。

【図４】同装置において、インダクションモータのＯＮ
時間とＯＦＦ時間の時系列パターンを表わす図である。

【図５】本発明の他の実施例の概略構成を示す図であ
る。

【図６】一般の弁の流量特性を示す図である。

【符号の説明】

１、２３弁制御装置３制御弁（弁）４上流側圧力発信器５下流側水位発信器１０演算手段１１比較判断部１２流量演算部１４制御手段１５ＰＩＤ制御部ｔヒステリシス幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弁前後の差圧と弁開度を検出し、該差圧
と装置内に記憶された前記弁開度に対応する流量特性と
から流量を計算し、これを検出流量として目標流量に対
して制御を行なう弁制御装置であって、前記弁開度に対応する流量特性でＰＩＤ演算で求めた弁
の操作量を補正するＰＩＤ制御部を有して構成されてい
ることを特徴とする弁制御装置。
【請求項２】目標圧力に対する検出圧力の制御を行な
う弁制御装置であって、前記弁開度に対応する流量特性でＰＩＤ演算で求めた弁
の操作量を補正するＰＩＤ制御部を有して構成されてい
ることを特徴とする弁制御装置。
【請求項３】目標水位に対する検出水位の制御を行な
う弁制御装置であって、前記弁開度に対応する流量特性でＰＩＤ演算で求めた弁
の操作量を補正するＰＩＤ制御部を有して構成されてい
ることを特徴とする弁制御装置。
【請求項４】流量制御モードと圧力制御モードの２種
の制御モードを有し、予め設定された判断基準に基づいて前記２種の制御モー
ドを切り替えるためのモード切替判断機能を持つ比較判
断部と、前記２種の制御モードを自動的に切り替えつつ流量およ
び圧力をそれぞれの目標値に近づけるべく、弁開度に対
応する流量特性でＰＩＤ演算で求めた弁の操作量を補正
するＰＩＤ制御部とを有して構成されていることを特徴
とする弁制御装置。
【請求項５】流量制御モードと水位制御モードの２種
の制御モードを有し、予め設定された判断基準に基づいて前記２種の制御モー
ドを切り替えるためのモード切替判断機能を有する比較
判断部と、前記２種の制御モードを自動的に切り替えつつ流量およ
び水位をそれぞれの目標値に近づけるべく、弁開度に対
応する流量特性でＰＩＤ演算で求めた弁の操作量を補正
するＰＩＤ制御部とを有して構成されていることを特徴
とする弁制御装置。
【請求項６】請求項４または５に記載の弁制御装置に
おいて、前記比較判断部における前記判断基準が任意のヒステリ
シス幅を有するとともに、該ヒステリシス幅が制御量の
変化速度により調節可能とされたことを特徴とする弁制
御装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の弁
制御装置において、前記弁開度に対応する流量特性でＰＩＤ演算で求めた弁
の操作量を補正するＰＩＤ制御部に代えて、前記弁開度に対応する流量特性でファジィ演算で求めた
弁の操作量を補正するファジィ制御部、前記弁開度に対応する流量特性でアドバンスト演算で求
めた弁の操作量を補正するアドバンスト制御部、前記弁開度に対応する流量特性でニューロ演算で求めた
弁の操作量を補正するニューロ制御部、前記弁開度に対応する流量特性でＡＩ演算で求めた弁の
操作量を補正するＡＩ制御部のいずれかが設けられたこ
とを特徴とする弁制御装置。