JPS59228929A - 混合比率制御装置 - Google Patents

混合比率制御装置

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JPS59228929A
JPS59228929A JP58104232A JP10423283A JPS59228929A JP S59228929 A JPS59228929 A JP S59228929A JP 58104232 A JP58104232 A JP 58104232A JP 10423283 A JP10423283 A JP 10423283A JP S59228929 A JPS59228929 A JP S59228929A
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JP
Japan
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flow rate
total
mixing
amount
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP58104232A
Other languages
English (en)
Inventor
Junji Hongo
本郷 順司
Takeya Fukumoto
福本 武也
Toru Oshima
徹 大島
Satoru Hirabayashi
平林 悟
Junichi Nozaki
野崎 淳一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Nippon Steel Corp
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Nippon Steel Corp, Fuji Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP58104232A priority Critical patent/JPS59228929A/ja
Publication of JPS59228929A publication Critical patent/JPS59228929A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/80Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed
    • B01F35/83Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed by controlling the ratio of two or more flows, e.g. using flow sensing or flow controlling devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、複数の流体を適正な比率で混合されるよう
に制御する混合比率制御装置、特に混合合計量および混
合比率を互いに独立に可変とした場合にも安定かつ良好
な制−が可能な混合比率制御装置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
例えば、上吹、底吹ガスを利用する転炉複合吹錬におけ
る、特に底吹ガス流量は、底吹羽口の績造によって常に
成る値以上となるようにすることが必要である。このた
め、混合ガスを底吹ガスとする場合は、予め設定された
混合合計量を上、下限制限器によって範囲を決めた後、
設定された涜合比率にもとづく演算により個別流量設定
値を糸めるようにしている。一方、このようにして求め
られた個別流量設定値に応動する調節弁は、一般に、そ
の開度が0チ近傍においては制御特性ゲインが低下する
ことから整定か困難となり、その制御が不安定となるこ
とが知られている。したがって、混合合計量および混合
比率を個別かつ広範囲に可変にすると、演算された個別
流量設定値が対応する調節弁の特性ゲイン低下領域に相
当する設定値となって所定量の混合底吹ガス流!を確保
することができなくなる可能性があり、このため、底吹
羽口付近の設備焼損または溶鋼流出等の事故を招くおそ
れがあった。
〔発明の目的〕 この発明はかかる点に鑑みてなされたもので、混合合計
量および混合比率を個別かつ広範囲に変えても所定の混
合合計流量を確保することができ、したがって安全で、
しかも精度の高い制御が可能な混合比率制御装置を提供
することを目的とする。
〔発明の要点〕
その要点は、少なくとも調節弁の最大開度相当流量およ
びゲイン低下点相当流量によって決まる制御限界値を予
め設定しておき、この制御限界値に基づいて得られる混
合合計量限界値または混合合計量設定値と混合比率設定
値とによってその都度演算される個別流量設定値を上記
制御限界値と比較して、設定値をこの制御限界値で抑え
るとともに他の流体流量をこの制御限界値によって補正
することにより、個別流量設定値が調節弁の制御限界値
外とならないようにした点にある。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図はこの発明の実施例を示す機能ブロック図、rs
2図は流体の有効混合量と混合合計量、混合比率との関
係を示す特性図、第3A、3B図はこの発明の詳細な説
明するための70−チャートである。第1図において、
1は混合比率設定手段、2は混合合計量設定手段、3は
基準値記憶手段、4は有効合計量比較演算手段、5は個
別流量値演算手段、6は個別流量値記憶手段、7は有効
個別全比較演算手段、8は混合比率演算手段、9は混合
比率表示手段、10は異常設定表示手段、11は混合合
計量表示手段、12.13は流量5lWJ計、14.1
5は調節弁、16,17はガスA、Bの容器である。
すなわち、この実施例は2種類のガスA、Bを混合して
底吹割石へ供給するシステムを示すもので、各ガスA、
Hの流量は調節計12.13によって調節弁14.15
の開度を変えることにより制御することができるが、こ
のとき各調節計12゜13の流量設定値を与えるのが1
〜11からなる混合比率制御装置であり、マイクルコン
ピュータを用いて実現される。いま、例えば調節弁14
の最大開度相当流量をQ AMAX %特性曲線におけ
るゲイン低下点相当流鰍をQAL、他方のram弁15
のそれぞれをQBMAX * QBLとし、QAMAX
 p QBMAX、  のいずれか低い方をQmxとす
るとき、QAL+QnL4 QT≦QMAX の如き関係を満足する流量QTを有効混合合計量、混合
比率KTを流量Qτにおける一方のガス(A種ガス)の
混合比率設定値ということにする。なお、これらの関係
は第2図の如く図示することができる。つまり、同図(
A)の如く混合合計量を0〜ooの間で任意に設定して
も、有効混合合計量は(QAL+QBL)とQMAXの
間に抑えられる一方、混合比率は同図(B)の斜線で示
される如く、有効混合合計量が大きくなるにしたがって
その設定可能な範囲は広がることがわかる。
第1図および第3A、3B図を参照して、その動作を説
明する。なお、上述の値QMAx y QAL eQB
Lはシステム定数として基準値記憶手段3に記憶されて
いる。
まず、設定器1,2に混合比率、混合合計流旦が設定さ
れると(第3A図Φ参照)、有効合計量比較演算手段4
は基準値記憶手段3のQMAX tQAL p QBL
 t−絖み出すとともに、QAL十QBLを下限値(Q
MIN)tQMAxを上限値として、混合合計量設定手
段2により設定された混合合計′量を検定する。すなわ
ち、設定合計量がQMAXを越えているか否かを判別し
く第3A図■参照)、YES(Y)ならばQMAXを有
効合計量QTとする(第3A図θ参照)が、No(N)
ならば設定合計量がQMIN未満か否かを判定する(嬉
3AFjXJ@参照)。その結果、YESならばQMI
Nを有効合計量QTとする(第3A図■参照)一方、N
Oならば設定合計量とする(第3A図G参照)。つまり
、設定値が上限値以上であるかまたは下限値未満の場合
は、上限値または下限値に制限して有効混合合計量を求
め、これを記憶する(第3A図■参照)。
個別流量値演算手段5は、有効合計量比較演算手段4か
らの有効混合合計量と設定器1からのA種流量比率設定
値とからA種ガス流量値を演算するとともに(liBA
図の参照)、有効混合合計量からこのA種流量値を減じ
ることによって、B種流量値を算出する(第3A図■参
照)0なお、A種流量値およびB種流量値はともに仮り
の値として個別流量値記憶手段6に一時記憶される。有
効合計量比較演算手段7は、まず、この記憶手段6に一
時記憶されているA種ガス流量値(仮人種ガス流量)が
記憶手段3から読み出されるQAL以上であるか否かを
判別しく第3B図■参照)、NOならば、QALをA種
有効ガス流量と決定するとともに、比較演算手段4で得
られた有効混合合計量QTからQALを減じてB種有効
ガス流量を求める(第3B図■参照)。一方、仮人種ガ
ス流量がQAL以上ならば、記憶手段6に一時記憶され
ているB種ガス流量値(仮B種ガス流量)が記憶手段3
から読み出されるQBL以上であるか否かを判定しく第
3B図@参照)、NOならば、QBLをB種ガス有効流
量とするとともに、比較演算手段4で得られた有効混合
合計量QTからQBLを減じてA種ガス有効流量を求め
る(第3B図■参照)。上記の判定結果がYESの場合
は、仮人種ガス流量を有効A種ガス流量とするとともに
、仮B種ガス流量を有効B種ガス流量とする(第3B図
の参照)。
こうして決定されたA種、B種ガス流量値は仮A。
Biガス流量にかわって記憶手段6に記憶される(第3
B図■参照)。混合比率演算手段8は、記憶手段6に記
憶されたA種有効個別流量値の有効混合合計量に対する
有効比率を演算し、混合比率表示手段9を介して表示す
る(第3B図■参照)0混合合計量表示手段11は、比
較演算手段4にて求められた有効混合合計量を表示しく
第3B図O参照)、異常設定表示手段10は、比較演算
手段4.7で求められた値が所定の許容値内にない場合
に、これを表示する。こうして個別in値記憶手段6に
記憶された1組の有効個別流量値は、A種、B種流量調
節計12.13の設定値としてそれぞれ与えられる(第
3B図■参照)。
以上の実施例の説明においては、有効混合合計量の最大
値(QMAX )として、それぞれの調節弁の最大開度
相当量QAMAX e QBMAXのうちいずれか低い
方をQMAXとした実施例を示したが、QAMAXとQ
BMAXとの和をQMAXとして有効混合合計量の広範
囲化を図ることもできる。この場合の実施例を第1図の
ブロック図、第3A図の70−チャート、第4図の特性
図、第5図のフルーチャートを用いて説明する。
この実施例においては、次の関係を満足するように有効
混合合計量QT%混合比率KTを決定する。
(1)  QAL+QBL≦QT (=QTX1 )≦
(QAMAX +QBLまたはQBMAX+QALのう
ちの小さい方)(2)  (QAMAX十QBLまたは
QBMAX+QALのうちの小さい方) !Qt (=
QTX2 ) 4 (QAMAX+QBLまたはQBM
AX+QALのうちの大きい方)(3)  (QAMA
X+QBI、またはQ、BMAX+QALのうちの大き
い方) !Q丁(−QTX3 )41仏xこれらの関係
は第4図の如く図示することができる。なお第4図はQ
AMAX+QBL<QBMAX+QALの場合の実施例
である。つまり、同図(A)の如く混合合計量をO−■
の間で任意に設定しても有効混合合計量は(QAL+Q
BI、)と(QAb仏X+QBMAX )との間に抑え
られる一方、混合比率は同図(B)の斜線で示されるよ
うな設定可能範囲を得ることができる。
この実施例においては、値QAr、 t QBL t 
QMAX(この値はQAMAX+QBMAYである)の
ほかに値QAMAXとQBMAXとが基準値記憶手段3
に記憶されており、仮A種ガス量と仮B種ガス量とを演
算し記憶するところまでは第3Allの70−チャート
と同じ動作となる。その後の動作は第5図の70−チャ
ートに示す通りであるが、蛤3Bfllの70−チャー
トと比較するとステップ■、@、■。
■が追加されているだけであり、他のステップは第3B
図と同一である。すなわち、有効混合合計量QTの最大
値をQAMAX+Q BMAXとしたのにともない、仮
人種ガス量、仮B種ガス量がQAMAX#QBMAXを
越えることがあるので、それの判定をステップ■、のに
て行ない、もし越える場合にはQAMAX * QBM
AX tt A種有効ガス量B種有効ガス量とするよう
にしたものである(第5図■、■参照)0その後の動作
は最初の実施例と同一である(第5図い、[有]、0.
■参照)0 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、配管を流れる混合ガ
ス合計流量を常にある値以上に維持しうろことから、転
炉複合吹錬における底吹ガス混合計装設備の安全性を確
保することができるばかりでなく、表示される有効比率
値はA種ガス流量プロセス値のプロセス流量合計値に対
する比率と極めてよく一致するため、高精度な比率設定
制御が可能となり、したがって製品の品質が向上すると
いう効果をもたらすものである。
なお、この発明は、上述の如き転炉底吹ガス混合計装ば
かりでなく、混合合計量を可変として高精度の比率可変
制御を行なう気体混合計装分野。
液体混合計装分野等に広く適用することが可能である0
【図面の簡単な説明】
前1図はこの発ゆJの実施例を示す機能ブロック図、第
2図、第4図は有効混合量と混合合計量。 混合比率との関係を示す特性図、第3A、3Bおよび第
5図はこの発明の詳細な説明するためのフリーチャート
である。 符号説明 1・・・・・・混合比率設定手段、2・・・・・・混合
合計量設定手段、3・・・・・・基準値記憶手段、4・
・・・・・有効合計量比較演算手段、5・・・・・・個
別?it量値演算手段、6・・・・・・個別流量値記憶
手段、7・・・・・・有効合計量比較演算手段、8・・
・・・・混合比率演算手段、9・・・・・・混合比率表
示手段、10・・・・・・異常設定表示手段、11・・
・・・・混合合計針表示手段、12・・・・・・A種流
量調節計、13・・・・・・B種流量調節計、14・川
・・A種調節弁、15・・・・・・B種調節弁、16・
・・・・・A種流体容器、17・・・・・・B種流体容
器 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎    清 第 2 図 i&11jA+4’1tt(Qr)□ tJl  4  t;!1 肩効混金舎訃*<aT) −

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)個別の調節弁を介して供給される複数種類の流体の
    各流量を所定の比率で混合すべく制御する混合比率制御
    装置であって、混合比率を設定する混合比率設定手段と
    、混合合計量を設定する混合合計量設定手段と、前記I
    1wB弁の最大開度相当流量およびゲイン低下点相当流
    量によって決まる調節弁制御限界値を少なくとも設定す
    る限界値設定手段と、混合合計量設定値が該調節弁制御
    限界値に基づいて得られる混合合計量限界値内にあるか
    否かを判別して混合合計量設定値または混合合計量限界
    値のいずれか一方を有効混合合計量として出力する第1
    の演算手段と、該有効混合合計量と前記混合比率設定手
    段にて設定された混合比率にもとづいて各流体の個別仮
    流量を演算する葭2の演算手段と、該個別仮流量がそれ
    ぞれ調節弁制御限界値内にあるか否かを判別して個別仮
    流量または個別swi弁制御限界値のいずれか一方を個
    別有効流量として出力する第3の演算手段とを備えてな
    ることを特徴とする混合比率制御装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載の混合比率制御装置に
    おいて、混合合計量限界値を各調節弁制御限界の上限値
    のうちいずれか小さい値としたことを特徴とする混合比
    率制御装置。 3)特許請求の範囲第1項に記載の混合比率制御装置に
    おいて、混合合計量限界値を各調節弁制御限界の上限値
    の和としたことを特徴とする混合比率制御装置。
JP58104232A 1983-06-13 1983-06-13 混合比率制御装置 Pending JPS59228929A (ja)

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