JPS589442B2 - 流体流量制御装置 - Google Patents
流体流量制御装置Info
- Publication number
- JPS589442B2 JPS589442B2 JP10826378A JP10826378A JPS589442B2 JP S589442 B2 JPS589442 B2 JP S589442B2 JP 10826378 A JP10826378 A JP 10826378A JP 10826378 A JP10826378 A JP 10826378A JP S589442 B2 JPS589442 B2 JP S589442B2
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- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- value
- set value
- control valve
- fluid flow
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- Feedback Control In General (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Flow Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は流体の流量制御装置に開し、特に差圧式流量計
を備えた流体流量制餌装置に関する。
を備えた流体流量制餌装置に関する。
この種従来技術の１例を第１図に示す。
本図は、浄水場の薬注制両系のブロック図であり、塩素
注入率一定制御を行なうものである。
注入率一定制御を行なうものである。
塩素注入率一定制御である為に、原水流入流量Ｑに比例
した塩素ガス風量が要求される。
した塩素ガス風量が要求される。
原水流量計９からの流量信号Ｑと、比率設定器１に記憶
された注入率設定値γが乗算されて、塩素ガス設定値Ｑ
Ｆが比率設定器１から出力される。
された注入率設定値γが乗算されて、塩素ガス設定値Ｑ
Ｆが比率設定器１から出力される。
開平器８は塩素ボンベ７から送られる塩素ガス流量ＱＦ
を測定するための差圧式（例えばオリフイス式）風量検
出器６の出力、すなわち差圧から塩素ガス流量（風量）
ＱＦを演算して、ＰＩ調節計２に供給する。
を測定するための差圧式（例えばオリフイス式）風量検
出器６の出力、すなわち差圧から塩素ガス流量（風量）
ＱＦを演算して、ＰＩ調節計２に供給する。
ＰＩ調節計２は塩素ガス流量ＱＦを設定値ＱＦと比較し
てこれにニ致させるための開度設定値Ｋを出力する。
てこれにニ致させるための開度設定値Ｋを出力する。
電空ポジショナ−３は前記設定値Ｋ（４〜２０ｍＡの電
流）を流体圧に変えて調節弁４の開度を制御する。
流）を流体圧に変えて調節弁４の開度を制御する。
開度計５によって測定された弁開度信号は電空ポジショ
ナ−３に帰還されて、マイナーループ制仰が行なわれる
。
ナ−３に帰還されて、マイナーループ制仰が行なわれる
。
インジエクタ１０はポンプ１８によって水タンク１９か
ら供給される水に塩素ガスを溶け込ませて塩素水を作り
、これを塩素混和池１１に導入する。
ら供給される水に塩素ガスを溶け込ませて塩素水を作り
、これを塩素混和池１１に導入する。
塩素混和池１１では前記原水と塩素水とが混合攪拌され
て需要端へ送られる。
て需要端へ送られる。
ところで浄水場のシステムを計画する時は、将来の需要
量増加を考慮して原水流量計、風量計等の定格を決定し
、設備するため、当初の原水流入量が少ない場合には、
塩素ガス設定値σＦが定格よりもかなり下まわることが
少なくない。
量増加を考慮して原水流量計、風量計等の定格を決定し
、設備するため、当初の原水流入量が少ない場合には、
塩素ガス設定値σＦが定格よりもかなり下まわることが
少なくない。
この様な場合，風量検出器６の測定誤差（主に，開平器
８のオフセノトエラー、オリフエイス前后の差圧測定誤
差）が大きくなり、満足な風量制御が実行できなくなる
欠点がある。
８のオフセノトエラー、オリフエイス前后の差圧測定誤
差）が大きくなり、満足な風量制御が実行できなくなる
欠点がある。
そこで現状では、風量が少なくなって来ると、ループ制
御をやめ、オペレータの感により、手動運転で、調節弁
を操作している。
御をやめ、オペレータの感により、手動運転で、調節弁
を操作している。
このため、塩素含有量が定まらず、需要家に良質の水を
供給することができない。
供給することができない。
のみならず，１日の内で需要流量が少なくなるのは夜間
であるため、夜間にオペレーター操作が強要され、浄水
場の省力化から言っても好ましくないのが実情である。
であるため、夜間にオペレーター操作が強要され、浄水
場の省力化から言っても好ましくないのが実情である。
本発明は、風量検出器による測定値がその定格よりもか
なり下まわる時は、制薗系を閉ループから開ループに切
換えることにより、風量計の測定全範囲において、安定
な風量制薗を可能にすることを目的としている。
なり下まわる時は、制薗系を閉ループから開ループに切
換えることにより、風量計の測定全範囲において、安定
な風量制薗を可能にすることを目的としている。
このために本発明においては、風量設定値がオリフイス
等を用いた差圧式風量検出器の定格の予定％以上である
場合は、風量検出器からの測定値をフィードバックする
閉ループ風量制御を行ない、一方前記定格の予定％を下
まわる時には、あらかしめ記憶されている調節弁開度一
風量特性に基づいて、該当風量設定値に対応した開度設
定値を目標とする開ループ風量制御を行なうようにして
いる。
等を用いた差圧式風量検出器の定格の予定％以上である
場合は、風量検出器からの測定値をフィードバックする
閉ループ風量制御を行ない、一方前記定格の予定％を下
まわる時には、あらかしめ記憶されている調節弁開度一
風量特性に基づいて、該当風量設定値に対応した開度設
定値を目標とする開ループ風量制御を行なうようにして
いる。
第２図は風量検出器の特性例を示すもので、縦軸のＱＦ
は検出器による計測値で、横軸のＱＦ＊は実際の流量で
ある。
は検出器による計測値で、横軸のＱＦ＊は実際の流量で
ある。
第２図から明らかなように、定格１００％に対して、例
えば２０％以下になると、測定誤差が大きくなり、不可
計測帯Ｄになる。
えば２０％以下になると、測定誤差が大きくなり、不可
計測帯Ｄになる。
本発明は、この不可計測帯では、第３図に示す開度Ｋ−
風量ＱＦ特性にしたがって該当風量設定値ＱＦに対応す
るＫを開度ループの設定値として開ループ開度制御を実
行し、風量検出器の実測値を使わずに風量制術を実行す
るものである。
風量ＱＦ特性にしたがって該当風量設定値ＱＦに対応す
るＫを開度ループの設定値として開ループ開度制御を実
行し、風量検出器の実測値を使わずに風量制術を実行す
るものである。
本発明の具体的実施例として、第１図に示した浄水場の
塩素注入率制御装置に適用した例を第４図に示す。
塩素注入率制御装置に適用した例を第４図に示す。
原水流量に比例した塩素ガス設定値ＱＦ信号は、それぞ
れループ切換を判断する比較器１２、開度−風量特性を
記憶している関数発生器１３及び風量制御を実行するＰ
Ｉ調節計２に入力される。
れループ切換を判断する比較器１２、開度−風量特性を
記憶している関数発生器１３及び風量制御を実行するＰ
Ｉ調節計２に入力される。
Ｇが定格１００％に対して予定値（例えば２０％）以上
の場合、比較器１２の出力信号Ｓは、ループ切換器１５
の接点をＡ側に位置させる。
の場合、比較器１２の出力信号Ｓは、ループ切換器１５
の接点をＡ側に位置させる。
これにより切換器１５はＡ−Ｃ間が導通し、第１図の場
合と同様にＰＩ調節計２により風量検出器６および開平
器８からの実測値ＱＦをフィードバック値として、閉ル
ープによる風量制御が実行される。
合と同様にＰＩ調節計２により風量検出器６および開平
器８からの実測値ＱＦをフィードバック値として、閉ル
ープによる風量制御が実行される。
ＱＦが予定値（例えば２０％）より小さくなると、比較
器１２が動作してループ切換器１５の接点をＢ側に位置
させ、Ｂ−Ｃ間が導通する。
器１２が動作してループ切換器１５の接点をＢ側に位置
させ、Ｂ−Ｃ間が導通する。
このとき関数発生器１３は，該風量設定値ＱＦに対応す
る開度設定値Ｋａを開度設定器１４に供給する。
る開度設定値Ｋａを開度設定器１４に供給する。
これにより風量実測値ＱＦをフィードバックせず、開ル
ープによる開度制御が実行される。
ープによる開度制御が実行される。
このため、風量実測値の測定誤差等の外乱に影響されず
、安定に風量制術が継続される。
、安定に風量制術が継続される。
再び原水流入流量Ｑが増加して、塩素ガス設定値Ｇが予
定値（２０％）＋α以上（αはループ系が過度に頻繁に
切換えられるのを防止するためのヒステリシス）になる
と、比較器１２が回復し、ループ切換器１５はＡ−Ｃ側
に復帰し、通常の風量制御にもどる。
定値（２０％）＋α以上（αはループ系が過度に頻繁に
切換えられるのを防止するためのヒステリシス）になる
と、比較器１２が回復し、ループ切換器１５はＡ−Ｃ側
に復帰し、通常の風量制御にもどる。
以上の風量制御装置を備えることにより、例えばオリフ
イスを使用した差圧式風量検出器の前記欠点を改善し、
風量全範囲において、安定な風量制御が実現できる。
イスを使用した差圧式風量検出器の前記欠点を改善し、
風量全範囲において、安定な風量制御が実現できる。
また、第４図の１６は開閉器８から出力される塩素ガス
測定器ＱＦが異常に大きくなったり、小さくなったり、
あるいはＱＦの変化率が異常に大きくなったりするのを
検出するために付設された異常検出器であり、塩素ガス
測定値ＱＦに異常が生じた時に異常検出信号Ｆを発生す
る。
測定器ＱＦが異常に大きくなったり、小さくなったり、
あるいはＱＦの変化率が異常に大きくなったりするのを
検出するために付設された異常検出器であり、塩素ガス
測定値ＱＦに異常が生じた時に異常検出信号Ｆを発生す
る。
これによって、ループ切換器１５はＢ−Ｃ側へ切換えら
れ、関数発生器１３の出力（開ループ開度設定値）Ｋａ
による開ループ制御が実行される。
れ、関数発生器１３の出力（開ループ開度設定値）Ｋａ
による開ループ制御が実行される。
したがって、前記開ループ開度設定値Ｋａをこの制御系
の全スパンに対して記憶させておけば、制御系が２重に
設備されたことになり、信頼度を改善することができる
。
の全スパンに対して記憶させておけば、制御系が２重に
設備されたことになり、信頼度を改善することができる
。
この場合、塩素ガス測定値ＱＦの代りに閉ループ開度設
定値Ｒの過大、過小、急変等の異常を検出して同様の切
換制御を行なってもよいことはもちろんである。
定値Ｒの過大、過小、急変等の異常を検出して同様の切
換制御を行なってもよいことはもちろんである。
さらに、以上においてはオリフイス型の差圧式風量検出
器を用いた場合について述べたが、ベンチュリー管型の
ものなど一般的に差圧式流量計を用いた流体流量制御に
本発明を適用できることは容易に理解されるであろう。
器を用いた場合について述べたが、ベンチュリー管型の
ものなど一般的に差圧式流量計を用いた流体流量制御に
本発明を適用できることは容易に理解されるであろう。
以上の説明から明らかなように、本発明によればつぎの
ようなすぐれた効果が達成される。
ようなすぐれた効果が達成される。
１）差圧式風量検出器からの信号を実測値とし、操作端
を調節弁とする風量制御装置において、風量値が検出器
の定格をかなり下まわる時の測定誤差及び実測値のしよ
う乱に影響されず、風量の全スパンに対して、安定な風
量制御が実現できる。
を調節弁とする風量制御装置において、風量値が検出器
の定格をかなり下まわる時の測定誤差及び実測値のしよ
う乱に影響されず、風量の全スパンに対して、安定な風
量制御が実現できる。
２）本発明装置を浄水場の塩素注入率制却に適用すると
原水流入流量が少ない時でも、上記制御が可能となり、
需要家に良質な水が供給できる。
原水流入流量が少ない時でも、上記制御が可能となり、
需要家に良質な水が供給できる。
３）下水処理場の曝気そうのＤＯ一定制御においても、
本発明装置を適用することにより、流入流量が少ない時
でも、安定に曝気風量制御が実現できる。
本発明装置を適用することにより、流入流量が少ない時
でも、安定に曝気風量制御が実現できる。
４）閉ループ制御ができない領域では開ループ制薗を行
なうので、人手による制御が不要となり、省力化が達成
される。
なうので、人手による制御が不要となり、省力化が達成
される。
５）閉ループ制御系が故障した場合の開ループ制御によ
るバックアップが可能となり、制御系の信頼度が改善さ
れる。
るバックアップが可能となり、制御系の信頼度が改善さ
れる。
第１図は従来の流体流量制御装置のブロック図、第２図
は差圧式流量検出器の特性例図、第３図は開度流量特性
例図、第４図は本発明の１実施例のブロック図である。 ２……ＰＩ調節計、３……電空ポジショナー、４……調
節弁、５……開度計、６……風量検出器、７……塩素ボ
ンベ、８……開平器、１２……比較器、１３……関数発
生器、１４……開度設定器、１５……ループ切換器、１
６……異常検出器、ＱＦ……塩素ガス測定値，ＱＦ……
塩素ガス測定値、Ｋ……閉ループ開度設定値，Ｋａ……
開ループ開度設定値。
は差圧式流量検出器の特性例図、第３図は開度流量特性
例図、第４図は本発明の１実施例のブロック図である。 ２……ＰＩ調節計、３……電空ポジショナー、４……調
節弁、５……開度計、６……風量検出器、７……塩素ボ
ンベ、８……開平器、１２……比較器、１３……関数発
生器、１４……開度設定器、１５……ループ切換器、１
６……異常検出器、ＱＦ……塩素ガス測定値，ＱＦ……
塩素ガス測定値、Ｋ……閉ループ開度設定値，Ｋａ……
開ループ開度設定値。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 流体の流量を所定値に制御する制御方式において、
差圧を利用して流体流量を検出する差圧式流量計と、そ
の計測値を流量設定値と比較して流量調節弁の閉ループ
開度設定値を出力する調節計と、少なくとも不可計測帯
の流量設定値に対応して予じめ定められた流量調節弁の
開ループ開度設定値を出力する手段と、流量設楚値に応
じて前記閉および開ループ開度設定値のいずれか一方を
選択する手段と、選択された流量調節弁開度設定値に応
じて流量調節弁の開度を制御する手段とを具備し、流量
設定値が不可計測帯にあるときは開ループ開度設定値が
選択されるようにしたことを特徴とする流体流量制御装
置。 ２ 前記２種の流量調節弁開度設定値の選択切換えにヒ
ステリシス特性をもたせたことを特徴とする第１項記載
の流体流量制御装置。 ３ 流体の流量を所定値に制御する制御方式において、
差圧を利用して流体流量を検出する差圧式流量計と、そ
の計測値を流量設定値と比較して流量調節弁の閉ループ
開度設定値を出力する調節計と、制御系全スパンの流量
設定値に対応して予じめ定められた流量調節弁の開ルー
プ開度設定値を出力する手段と、流体流量検出系および
調節計の少なくとも１方の異常を検出する手段と、前記
異常検出手段の出力および流量設定値の少なくとも１方
に応答して、前記閉および開ループ開度設定値のいずれ
か一方を選択する手段と、選択された流量調節弁開度設
定値に応じて流量調節弁の開度を制御する手段とを具備
し、流量設定値が不可計測帯にあるときおよび前記異常
が検出されたときは開ループ開度設定値が選択されるよ
うにしたことを特徴とする流体流量制御装置。 ４ 流体流量の測定値および閉ループ開度設定値の少な
くとも１方の過大、過小および急変の少なくとも１つが
検知されたとき、異常信号を発生することを特徴とする
第３項記載の流体流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10826378A JPS589442B2 (ja) | 1978-09-04 | 1978-09-04 | 流体流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10826378A JPS589442B2 (ja) | 1978-09-04 | 1978-09-04 | 流体流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5534766A JPS5534766A (en) | 1980-03-11 |
| JPS589442B2 true JPS589442B2 (ja) | 1983-02-21 |
Family
ID=14480212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10826378A Expired JPS589442B2 (ja) | 1978-09-04 | 1978-09-04 | 流体流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589442B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63210199A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-08-31 | 株式会社荏原製作所 | 蒸熱処理方法及びその装置 |
| JP2694347B2 (ja) * | 1988-08-20 | 1997-12-24 | 津田駒工業株式会社 | 整列糸ストレッチの敏速応答自動制御装置 |
-
1978
- 1978-09-04 JP JP10826378A patent/JPS589442B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5534766A (en) | 1980-03-11 |
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