JPH10325540A - 加熱炉の炉温燃焼制御方法 - Google Patents
加熱炉の炉温燃焼制御方法Info
- Publication number
- JPH10325540A JPH10325540A JP13673897A JP13673897A JPH10325540A JP H10325540 A JPH10325540 A JP H10325540A JP 13673897 A JP13673897 A JP 13673897A JP 13673897 A JP13673897 A JP 13673897A JP H10325540 A JPH10325540 A JP H10325540A
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- Japan
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- furnace temperature
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- furnace
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炉温設定値の変更に対する炉温制御の応答が
速い炉温燃焼制御方法を提供すること。 【解決手段】 炉温制御ループ１と、燃焼制御スイッチ
８との間に、炉温制御出力ＭＶに補正値ΔＭＶをかさ上
げする機能を有する制御出力補正回路１５を設けてい
る。又、この補正回路１５は、変更前と変更後との炉温
設定値ＳＶの偏差に基づいて、補正値ΔＭＶを演算する
演算補正手段２１を有している。さらに、この補正値Δ
ＭＶを炉温制御出力ＭＶにかさ上げするか否かを切り換
える補正値切換えスイッチ１７と、その補正値切換えス
イッチ１７の切り換えを決定するフリップフロップ回路
２０を有している。
速い炉温燃焼制御方法を提供すること。 【解決手段】 炉温制御ループ１と、燃焼制御スイッチ
８との間に、炉温制御出力ＭＶに補正値ΔＭＶをかさ上
げする機能を有する制御出力補正回路１５を設けてい
る。又、この補正回路１５は、変更前と変更後との炉温
設定値ＳＶの偏差に基づいて、補正値ΔＭＶを演算する
演算補正手段２１を有している。さらに、この補正値Δ
ＭＶを炉温制御出力ＭＶにかさ上げするか否かを切り換
える補正値切換えスイッチ１７と、その補正値切換えス
イッチ１７の切り換えを決定するフリップフロップ回路
２０を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱炉の燃焼制御
系において、炉温制御の応答性を良くし、最適な燃焼を
得るための加熱炉の炉温燃焼制御方法に関する。
系において、炉温制御の応答性を良くし、最適な燃焼を
得るための加熱炉の炉温燃焼制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の加熱炉の燃焼制御系を示
すブロック図で、炉温制御部１、燃焼空気流量制御部
２、及び燃料流量制御部３の各ループを含んでおり、炉
内４の金属材料等の加熱対象物（不図示）をバーナー５
で加熱する時、炉温を設定値に制御するものである。こ
の炉温の設定値は、オペレーターによってマニュアル設
定するか、上位ＣＰＵからの命令により設定される。炉
内４の温度は熱電対温度計６で測定され、その出力信号
は炉温制御部１に与えられる。この炉温制御部１では、
炉温測定値ＰＶと炉温設定値ＳＶとの差を制御演算し
て、炉温測定値ＰＶと一致させる方向に出力７を出す。
すブロック図で、炉温制御部１、燃焼空気流量制御部
２、及び燃料流量制御部３の各ループを含んでおり、炉
内４の金属材料等の加熱対象物（不図示）をバーナー５
で加熱する時、炉温を設定値に制御するものである。こ
の炉温の設定値は、オペレーターによってマニュアル設
定するか、上位ＣＰＵからの命令により設定される。炉
内４の温度は熱電対温度計６で測定され、その出力信号
は炉温制御部１に与えられる。この炉温制御部１では、
炉温測定値ＰＶと炉温設定値ＳＶとの差を制御演算し
て、炉温測定値ＰＶと一致させる方向に出力７を出す。
【０００３】この出力７が「燃焼負荷」として、燃焼及
び空気各流量部２、３それぞれの流量設定値となる。
び空気各流量部２、３それぞれの流量設定値となる。
【０００４】なお、炉温制御部１からの出力７を流量設
定値として使用していない時は、燃焼制御スイッチ８を
流量設定値入力側９に切り換えて、任意設定の状態にし
ておく。すなわち、燃焼制御スイッチ８は燃料流量設定
値及び空気流量設定値を決定し、燃料流量設定値を燃料
流量制御部３に加え、空気流量設定値を空気流量制御部
２に加える。
定値として使用していない時は、燃焼制御スイッチ８を
流量設定値入力側９に切り換えて、任意設定の状態にし
ておく。すなわち、燃焼制御スイッチ８は燃料流量設定
値及び空気流量設定値を決定し、燃料流量設定値を燃料
流量制御部３に加え、空気流量設定値を空気流量制御部
２に加える。
【０００５】次に、空気流量制御部２、及び燃料流量制
御部３の各ループにおいては、燃料流量が燃料流量測定
器１０で測定され、空気流量が空気流量測定器１１で測
定される。燃料流量制御部３は燃焼制御スイッチ８から
の燃料流量設定値と燃料流量測定器１０で測定された燃
料流量測定値との偏差が零になるように燃料流量調節弁
１２の開度を調節し、バーナー５に送る燃料流量を制御
する。
御部３の各ループにおいては、燃料流量が燃料流量測定
器１０で測定され、空気流量が空気流量測定器１１で測
定される。燃料流量制御部３は燃焼制御スイッチ８から
の燃料流量設定値と燃料流量測定器１０で測定された燃
料流量測定値との偏差が零になるように燃料流量調節弁
１２の開度を調節し、バーナー５に送る燃料流量を制御
する。
【０００６】同様に、空気流量制御部２は燃焼制御スイ
ッチ８からの空気流量設定値と空気流量測定器１１で測
定された空気流量測定値との偏差が零になるように空気
流量調節弁１３の開度を調節し、バーナー５に送る空気
流量を制御する。
ッチ８からの空気流量設定値と空気流量測定器１１で測
定された空気流量測定値との偏差が零になるように空気
流量調節弁１３の開度を調節し、バーナー５に送る空気
流量を制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の炉温燃
焼制御方法では、炉温制御部１からの出力７を燃焼及び
空気の各流量制御の設定値とした場合に、炉温の設定値
を変更すると、流量の変更が行われて、燃焼量が変化し
た後に温度の変化が表れる。
焼制御方法では、炉温制御部１からの出力７を燃焼及び
空気の各流量制御の設定値とした場合に、炉温の設定値
を変更すると、流量の変更が行われて、燃焼量が変化し
た後に温度の変化が表れる。
【０００８】その為、制御系全体の応答性が鈍く、特に
急激な温度変更には適していないという欠点があった。
急激な温度変更には適していないという欠点があった。
【０００９】そこで、本発明の目的は、炉温の設定値を
変更しても、燃焼による炉温制御の応答時間を速くし得
る加熱炉の炉温燃焼制御方法を提供することにある。
変更しても、燃焼による炉温制御の応答時間を速くし得
る加熱炉の炉温燃焼制御方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の炉温燃焼制御方
法は、加熱炉の炉温測定値と炉温設定値との偏差に応じ
た炉温制御出力値を発生し、この炉温制御出力値によ
り、燃料及び空気の供給流量を制御する炉温燃焼制御方
法において、炉温設定値の変更の際に、設定前後におけ
る炉温設定値の偏差が所定の値を越える場合に前記炉温
制御出力値に所定の補正値を加算することを特徴とする
ものである。
法は、加熱炉の炉温測定値と炉温設定値との偏差に応じ
た炉温制御出力値を発生し、この炉温制御出力値によ
り、燃料及び空気の供給流量を制御する炉温燃焼制御方
法において、炉温設定値の変更の際に、設定前後におけ
る炉温設定値の偏差が所定の値を越える場合に前記炉温
制御出力値に所定の補正値を加算することを特徴とする
ものである。
【００１１】また、上記の本発明の炉温燃焼制御方法に
おいては、炉温測定値と炉温測定値との偏差値が所定の
値以下になった場合、或いは前記補正値を加算してから
所定時間経過後に、前記補正値の加算を停止することを
特徴としている。
おいては、炉温測定値と炉温測定値との偏差値が所定の
値以下になった場合、或いは前記補正値を加算してから
所定時間経過後に、前記補正値の加算を停止することを
特徴としている。
【００１２】本発明の炉温燃焼制御装置は、加熱炉の炉
温測定値と炉温設定値との偏差に応じた炉温制御出力値
を発生し、この炉温制御出力値により、燃料及び空気の
供給流量を制御する炉温燃焼制御装置において、炉温設
定値の変更の際に、設定前後における炉温設定値の偏差
が所定の値を越える場合に前記炉温制御出力値に所定の
補正値を加算する手段を設けたことを特徴とするまた、
上記の本発明の炉温燃焼制御装置においては、前記補正
値加算手段は、前記炉温測定値と炉温測定値との偏差値
が所定の値以下になった場合、或いは前記補正値を加算
してから所定時間経過後に、前記補正値の加算を停止す
ることを特徴としている。
温測定値と炉温設定値との偏差に応じた炉温制御出力値
を発生し、この炉温制御出力値により、燃料及び空気の
供給流量を制御する炉温燃焼制御装置において、炉温設
定値の変更の際に、設定前後における炉温設定値の偏差
が所定の値を越える場合に前記炉温制御出力値に所定の
補正値を加算する手段を設けたことを特徴とするまた、
上記の本発明の炉温燃焼制御装置においては、前記補正
値加算手段は、前記炉温測定値と炉温測定値との偏差値
が所定の値以下になった場合、或いは前記補正値を加算
してから所定時間経過後に、前記補正値の加算を停止す
ることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１４】図１は、従来の炉温制御ループ１４に、本
発明による制御出力補正回路１５を付加してなる制御装
置を示すブロック図である。即ち図３に示した炉温制御
部１の出力７を補正する回路１５を付加し、この補正回
路１５によって炉温設定値の急変を検知して、炉温制御
ループ１４の制御出力７（図３）に補正値を加えるもの
である。
発明による制御出力補正回路１５を付加してなる制御装
置を示すブロック図である。即ち図３に示した炉温制御
部１の出力７を補正する回路１５を付加し、この補正回
路１５によって炉温設定値の急変を検知して、炉温制御
ループ１４の制御出力７（図３）に補正値を加えるもの
である。
【００１５】図１において、炉温設定値ＳＶを変更する
と判定ボックス１６で、炉温偏差ΔＳＶ（設定前と設定
後との炉温設定値の差分）がある一定値以上になると、
補正値切換えスイッチ１７を切り換えて、加算器１８で
の演算補正値ΔＭＶ（後記図２の説明参照）を炉温ＰＩ
Ｄ１９の出力に加算し、炉温制御出力ＭＶとする。
と判定ボックス１６で、炉温偏差ΔＳＶ（設定前と設定
後との炉温設定値の差分）がある一定値以上になると、
補正値切換えスイッチ１７を切り換えて、加算器１８で
の演算補正値ΔＭＶ（後記図２の説明参照）を炉温ＰＩ
Ｄ１９の出力に加算し、炉温制御出力ＭＶとする。
【００１６】即ち、炉温設定値を大幅に変更した場合で
も、炉温制御出力ＭＶに一定値を加算して出力を「かさ
上げ」することによって、炉温制御系の応答を早めるこ
とが出来る。
も、炉温制御出力ＭＶに一定値を加算して出力を「かさ
上げ」することによって、炉温制御系の応答を早めるこ
とが出来る。
【００１７】次に、補正回路１５の制御ルーチンを、図
２に基づいて、説明する。図２においては、図１と同一
部分は同一符号を付してある。図２において、いま炉温
設定値ＳＶが炉温制御装置の一処理周期中に、所定の温
度Ａ℃より大きく変更された場合を仮定して説明する。
炉温設定値ＳＶがＡ℃より大きく変更されると、その変
更を判定ボックス１６で判定して、「Ｙ」側の出力とな
り、フリップフロップ回路２０が「１」にセットされ
る。フリップフロップ回路２０のセット出力「１」によ
って、補正値切換えスイッチ１７が「１」側に切り換え
られ、演算補正部２１から、下記数式 ΔＭＶ＝ＫＱ×ＫＳＶ×ΔＳＶ 但し、 ＫＱ：熱負荷容量 ＫＳＶ：炉温設定値ＳＶのゲイン ΔＳＶ：変更前と変更後との炉温設定値の偏差 に基づいて計算された補正値ΔＭＶが炉温ＰＩＤ１９の
出力２２に加算されて、炉温制御出力ＭＶとなる。
２に基づいて、説明する。図２においては、図１と同一
部分は同一符号を付してある。図２において、いま炉温
設定値ＳＶが炉温制御装置の一処理周期中に、所定の温
度Ａ℃より大きく変更された場合を仮定して説明する。
炉温設定値ＳＶがＡ℃より大きく変更されると、その変
更を判定ボックス１６で判定して、「Ｙ」側の出力とな
り、フリップフロップ回路２０が「１」にセットされ
る。フリップフロップ回路２０のセット出力「１」によ
って、補正値切換えスイッチ１７が「１」側に切り換え
られ、演算補正部２１から、下記数式 ΔＭＶ＝ＫＱ×ＫＳＶ×ΔＳＶ 但し、 ＫＱ：熱負荷容量 ＫＳＶ：炉温設定値ＳＶのゲイン ΔＳＶ：変更前と変更後との炉温設定値の偏差 に基づいて計算された補正値ΔＭＶが炉温ＰＩＤ１９の
出力２２に加算されて、炉温制御出力ＭＶとなる。
【００１８】即ち、変更前の炉温設定値ＳＶに、かさ上
げ値ΔＳＶを付加した補正値ΔＭＶが加算され、これを
炉温制御出力ＭＶとしている。
げ値ΔＳＶを付加した補正値ΔＭＶが加算され、これを
炉温制御出力ＭＶとしている。
【００１９】一方、炉温制御出力ＭＶへの補正が行われ
て、炉温測定値ＰＶが変化し、炉温設定値ＳＶに近くな
ると、即ち両者の偏差が或る所定値Ｂより小さくなる
と、判定ボックス２３での出力が「Ｙ」側の出力とな
り、オア回路２４を介してフリップフロップ回路２０は
リセットされる。
て、炉温測定値ＰＶが変化し、炉温設定値ＳＶに近くな
ると、即ち両者の偏差が或る所定値Ｂより小さくなる
と、判定ボックス２３での出力が「Ｙ」側の出力とな
り、オア回路２４を介してフリップフロップ回路２０は
リセットされる。
【００２０】そして、フリップフロップ回路２０のリセ
ット出力「０」によって、補正値切換えスイッチ１７が
「０」側に切り換えられて、炉温制御出力ＭＶへの加算
補正（かさ上げ）を中止する。
ット出力「０」によって、補正値切換えスイッチ１７が
「０」側に切り換えられて、炉温制御出力ＭＶへの加算
補正（かさ上げ）を中止する。
【００２１】又、炉温設定値ＳＶと炉温測定値ＰＶとの
偏差が所定値Ｂより小さくならない場合、判定ボックス
２３の「Ｎ」側出力２５が、フリップフロップ回路２０
の出力側に設けられた立上がり検知器２８の「１」出力
とともにアンド回路２６に供給され、アンド回路２６を
開く。アンド回路２６の出力は遅延回路２７により所定
の遅延時間の経過後にオア回路２４を介してフリップフ
ロップ回路２０のリセット入力に与えられ、フリップフ
ロップ回路２０をリセットする。これによって、フリッ
プフロップ回路２０が「１」状態にセットされてから、
或る一定時間経過しても炉温設定値ＳＶと炉温測定値Ｐ
Ｖとの偏差が所定値Ｂより小さくならない場合、フリッ
プフロップ回路２０がリセットされ、炉温制御出力ＭＶ
への補正は解除される。これは、炉温制御系の安全対策
としてのバックアップ機能、即ち補正値のかさ上げをし
続ける事によって起こる制御系の故障防止を目的とした
機能である。
偏差が所定値Ｂより小さくならない場合、判定ボックス
２３の「Ｎ」側出力２５が、フリップフロップ回路２０
の出力側に設けられた立上がり検知器２８の「１」出力
とともにアンド回路２６に供給され、アンド回路２６を
開く。アンド回路２６の出力は遅延回路２７により所定
の遅延時間の経過後にオア回路２４を介してフリップフ
ロップ回路２０のリセット入力に与えられ、フリップフ
ロップ回路２０をリセットする。これによって、フリッ
プフロップ回路２０が「１」状態にセットされてから、
或る一定時間経過しても炉温設定値ＳＶと炉温測定値Ｐ
Ｖとの偏差が所定値Ｂより小さくならない場合、フリッ
プフロップ回路２０がリセットされ、炉温制御出力ＭＶ
への補正は解除される。これは、炉温制御系の安全対策
としてのバックアップ機能、即ち補正値のかさ上げをし
続ける事によって起こる制御系の故障防止を目的とした
機能である。
【００２２】次に、炉温設定値ＳＶが炉温制御装置の一
処理期間中にＡ℃より小さい場合には、判定ブロック１
６で判定されて、「Ｎ」側の出力となり、従って炉温Ｐ
ＩＤ１９のみの処理となり、当然補正値切換えスイッチ
１７は「０」側が選択されていて、炉温制御出力ＭＶの
補正は行われない。
処理期間中にＡ℃より小さい場合には、判定ブロック１
６で判定されて、「Ｎ」側の出力となり、従って炉温Ｐ
ＩＤ１９のみの処理となり、当然補正値切換えスイッチ
１７は「０」側が選択されていて、炉温制御出力ＭＶの
補正は行われない。
【００２３】従って、本実施形態においても、炉温設定
値の急激な変更に際して、炉温制御出力ＭＶの補正制御
を付加することによって、燃焼制御系全体で応答性のよ
い結果が得られる。
値の急激な変更に際して、炉温制御出力ＭＶの補正制御
を付加することによって、燃焼制御系全体で応答性のよ
い結果が得られる。
【００２４】
【発明の効果】上記した本発明によれば、炉温設定値Ｓ
Ｖを急激に大きく変更させても、その急激な変更値を検
出して、この検出に基づいた補正値を炉温制御出力ＭＶ
にかさ上げすることによって、燃焼に対する炉温制御の
応答時間を早くする事が出来、更に、この事により、従
来は加熱対象である材料の炉内搬送のスピードに限界が
あったが、それを越える操業が可能となり、従って多品
種の生産に伴う操業率を大幅に上げることが出来る等、
多くの効果を発揮することができる。
Ｖを急激に大きく変更させても、その急激な変更値を検
出して、この検出に基づいた補正値を炉温制御出力ＭＶ
にかさ上げすることによって、燃焼に対する炉温制御の
応答時間を早くする事が出来、更に、この事により、従
来は加熱対象である材料の炉内搬送のスピードに限界が
あったが、それを越える操業が可能となり、従って多品
種の生産に伴う操業率を大幅に上げることが出来る等、
多くの効果を発揮することができる。
【図１】本発明による加熱炉の炉温燃焼制御装置要部の
概要を示すブロック図である。
概要を示すブロック図である。
【図２】本発明による加熱炉の炉温燃焼制御装置要部の
具体的構成を示すブロック図である。
具体的構成を示すブロック図である。
【図３】従来の加熱炉の炉温燃焼制御装置の全体構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
１……………………炉温制御部 ２……………………燃焼空気流量制御部 ３……………………燃焼流量制御部 ４……………………炉 ５……………………バーナー ６……………………熱電対温度計 ８……………………燃焼制御スイッチ ９……………………流量設定値入力側 １０…………………燃料流量測定器 １１…………………空気流量測定器 １２…………………燃料流量調節弁 １３…………………空気流量調節弁 １４…………………炉温制御ループ １５…………………補正制御ループ １６，２３…………判定ボックス １７…………………補正値切換えスイッチ １８…………………加算器 １９…………………炉温ＰＩＤ ２０…………………フリップフロップ回路 ２１…………………演算補正部 ２２…………………炉温ＰＩＤの出力 ２４…………………オア回路 ２６…………………アンド回路 ２７…………………時間判定部 ２８…………………判定出力
Claims (4)
- 【請求項１】 加熱炉の炉温測定値と炉温設定値との偏
差に応じた炉温制御出力値を発生し、この炉温制御出力
値により、燃料及び空気の供給流量を制御する炉温燃焼
制御方法において、炉温設定値の変更の際に、設定前後
における炉温設定値の偏差が所定の値を越える場合に前
記炉温制御出力値に所定の補正値を加算することを特徴
とする加熱炉の炉温燃焼制御方法。 - 【請求項２】 前記補正値加算手段は、前記炉温測定値
と炉温測定値との偏差値が所定の値以下になった場合、
或いは前記補正値を加算してから所定時間経過後に、前
記補正値の加算を停止することを特徴とする請求項１記
載の加熱炉の炉温燃焼制御方法。 - 【請求項３】 加熱炉の炉温測定値と炉温設定値との偏
差に応じた炉温制御出力値を発生し、この炉温制御出力
値により、燃料及び空気の供給流量を制御する炉温燃焼
制御装置において、炉温設定値の変更の際に、設定前後
における炉温設定値の偏差が所定の値を越える場合に前
記炉温制御出力値に所定の補正値を加算する手段を設け
たことを特徴とする加熱炉の炉温燃焼制御装置。 - 【請求項４】 前記補正値加算手段は、前記炉温測定値
と炉温測定値との偏差値が所定の値以下になった場合、
或いは前記補正値を加算してから所定時間経過後に、前
記補正値の加算を停止することを特徴とする請求項３記
載の加熱炉の炉温燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13673897A JPH10325540A (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 加熱炉の炉温燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13673897A JPH10325540A (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 加熱炉の炉温燃焼制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10325540A true JPH10325540A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15182360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13673897A Pending JPH10325540A (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 加熱炉の炉温燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10325540A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103336541A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-02 | 西安电炉研究所有限公司 | 热风加热试验装置温度跟踪保护控制系统及其控制方法 |
-
1997
- 1997-05-27 JP JP13673897A patent/JPH10325540A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103336541A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-02 | 西安电炉研究所有限公司 | 热风加热试验装置温度跟踪保护控制系统及其控制方法 |
| CN103336541B (zh) * | 2013-06-27 | 2015-08-26 | 西安电炉研究所有限公司 | 热风加热试验装置温度跟踪保护控制系统及其控制方法 |
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