JPS5987505A - 水位制御装置 - Google Patents
水位制御装置Info
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- JPS5987505A JPS5987505A JP19586482A JP19586482A JPS5987505A JP S5987505 A JPS5987505 A JP S5987505A JP 19586482 A JP19586482 A JP 19586482A JP 19586482 A JP19586482 A JP 19586482A JP S5987505 A JPS5987505 A JP S5987505A
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- control
- control valve
- pumps
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は水位制御装置（二係シ、特（−水位の制御応答
を常に所望の値とした水位制御装置（二関する。
を常に所望の値とした水位制御装置（二関する。
水位制御系（二おいて、連続して流出する水量を連続し
て補給して水位を制御する場合がある。この様な水位制
御系の揚水ボング、制御弁等を操作して水位を制御する
場合（＝、水位目標値と水位検出値を比較し、その偏差
の積分及び微分（二対しである定数を乗じ、その和をも
って操作量の出力とするいわゆる比例・積分・微分（Ｐ
ＩＤ）制御方式が一般（二剤いられ、これらの制御演算
に使用する制御定数は固定のものとして取扱われている
。
て補給して水位を制御する場合がある。この様な水位制
御系の揚水ボング、制御弁等を操作して水位を制御する
場合（＝、水位目標値と水位検出値を比較し、その偏差
の積分及び微分（二対しである定数を乗じ、その和をも
って操作量の出力とするいわゆる比例・積分・微分（Ｐ
ＩＤ）制御方式が一般（二剤いられ、これらの制御演算
に使用する制御定数は固定のものとして取扱われている
。
しかしながら、かかるこの従来の固定制御パラメータを
利用したＰＩＤ制御によシ水位制御を行なった場合（−
は水位と制御弁との関係が非線形であるため、常（二望
ましい水位の制御応答を得ることは不可能であった。
利用したＰＩＤ制御によシ水位制御を行なった場合（−
は水位と制御弁との関係が非線形であるため、常（二望
ましい水位の制御応答を得ることは不可能であった。
本発明の目的は、水位制御系の水位及び制御弁開度ポン
プの運転台数等（二よシ変化する非線形な正する手段を
設け、常に所望の水位制御応答を確保する様にした水位
制御装置を提供すること（二ある。
プの運転台数等（二よシ変化する非線形な正する手段を
設け、常に所望の水位制御応答を確保する様にした水位
制御装置を提供すること（二ある。
本発明は貯水池と、この貯水池の水位を検昶する水位検
出器と、前記貯水池（＝揚水する複数のポンプと、前記
貯水池（二流入する水量を制御する制御弁を具備し、前
記水位検出器で検知した水位検出値と水位目標値を比較
して得た水位偏差値と制御パラメータ（＝よる演算から
前記水位偏差値が減少す゛る様（二前記ポンプの運転台
数及び回転数及び前記制御弁の開度な制御する水位制御
装置（＝於て、前記ポンプの運転台数及び回転数と前記
ポンプの吐出圧の関係及び前記制御弁の開度と損失水頭
係数の関係から水位制御系の動的特性値を算出する第１
の演算手段と、前記動的特性値（二基づいて所望の水位
制御応答が得られる様Ｃ二前記制御バ２メータを可変す
る第２の演算手段を設Ａ頼性の高い水位制御装置である
。
出器と、前記貯水池（＝揚水する複数のポンプと、前記
貯水池（二流入する水量を制御する制御弁を具備し、前
記水位検出器で検知した水位検出値と水位目標値を比較
して得た水位偏差値と制御パラメータ（＝よる演算から
前記水位偏差値が減少す゛る様（二前記ポンプの運転台
数及び回転数及び前記制御弁の開度な制御する水位制御
装置（＝於て、前記ポンプの運転台数及び回転数と前記
ポンプの吐出圧の関係及び前記制御弁の開度と損失水頭
係数の関係から水位制御系の動的特性値を算出する第１
の演算手段と、前記動的特性値（二基づいて所望の水位
制御応答が得られる様Ｃ二前記制御バ２メータを可変す
る第２の演算手段を設Ａ頼性の高い水位制御装置である
。
第１図は本発明の一実施例を示したもので、制御対象と
しての水位制御系の構成例をブロック的（＝示したもの
である。なお、本例では上水道の送水系の弁開度（＝よ
る水位制御系を示している。
しての水位制御系の構成例をブロック的（＝示したもの
である。なお、本例では上水道の送水系の弁開度（＝よ
る水位制御系を示している。
第１図（二おいて、上流側の池１内の水は、管路３、定
速運転されるポンプ４、制御弁５を通シ、下流側の池７
（＝揚水される。池１と池７（二は、水位を検出する水
位検出器２，８、制御弁５（二は弁開度を検出する開度
検出器６を備えている。尚、ポンプ４、制御弁５、開度
検出器６はいずれも規模（一応じて複数台で構成する。
速運転されるポンプ４、制御弁５を通シ、下流側の池７
（＝揚水される。池１と池７（二は、水位を検出する水
位検出器２，８、制御弁５（二は弁開度を検出する開度
検出器６を備えている。尚、ポンプ４、制御弁５、開度
検出器６はいずれも規模（一応じて複数台で構成する。
１２は演算制御装置１０からの指令；二基づいてポンプ
４の運転台数を制御し、且つ実際の運転台数を検知する
ポンプ台数制御装置、９はこれらの検出器２，６．８及
び装置１２（二上シ検出された池水位、弁開度、ポンプ
運転台数等のプロセス量を演算制御装置１０り二人力す
る入力装置である。
４の運転台数を制御し、且つ実際の運転台数を検知する
ポンプ台数制御装置、９はこれらの検出器２，６．８及
び装置１２（二上シ検出された池水位、弁開度、ポンプ
運転台数等のプロセス量を演算制御装置１０り二人力す
る入力装置である。
演算制御装置１０は電子計算機等で構成され、予め内蔵
されているロジックに基づいて制御演算な実施し、その
演算結果が出力装置１１を介し制御量信号として出力さ
れる。すなわち、ポンプ４の台数制御信号Ｎ、を台数制
御装置１２へ、制御弁５の開度制御量信号ΔＵを弁開度
制御装置１３へそれぞれ出力する。さらに、この各制御
装置１２．１３はこの制御量信号Ｎｒ、ΔＵを基に、制
御対象としてのポンプ４、制御弁５に操作信号を与えて
それを制御する。
されているロジックに基づいて制御演算な実施し、その
演算結果が出力装置１１を介し制御量信号として出力さ
れる。すなわち、ポンプ４の台数制御信号Ｎ、を台数制
御装置１２へ、制御弁５の開度制御量信号ΔＵを弁開度
制御装置１３へそれぞれ出力する。さらに、この各制御
装置１２．１３はこの制御量信号Ｎｒ、ΔＵを基に、制
御対象としてのポンプ４、制御弁５に操作信号を与えて
それを制御する。
ここで、台数制御ループは、基本的（二は別ループとし
て存在し、例えば、予め設定された水位目標値と運転台
数とを対応させた表を用いて制御する方法がある。本水
位制御ループは、この台数制御ループで決定された運転
台数の枠内で成行される。ここでは、両制御ループが演
算制御装置１ｏに内蔵した場合を示してお９、と−の台
数制御ループが実行された場合、その演算結果に基づき
運転または停止の操作信号を出力して運転台数を制御す
るものである。これ（＝よ多、目標水位の変更（二対し
て制御弁５及びポンプ４を制御して、結果として下流側
の池７の水位を制御するように構成している。
て存在し、例えば、予め設定された水位目標値と運転台
数とを対応させた表を用いて制御する方法がある。本水
位制御ループは、この台数制御ループで決定された運転
台数の枠内で成行される。ここでは、両制御ループが演
算制御装置１ｏに内蔵した場合を示してお９、と−の台
数制御ループが実行された場合、その演算結果に基づき
運転または停止の操作信号を出力して運転台数を制御す
るものである。これ（＝よ多、目標水位の変更（二対し
て制御弁５及びポンプ４を制御して、結果として下流側
の池７の水位を制御するように構成している。
以下、上記演算制御装置１０Ｔ−内蔵する演算機能（二
ついて述べる。演算機能は大きく２つに分かれ、第１は
制御対象の微少変化内での線形化モデルで１７第２はそ
のモデルよシ得られる特性値から制御パラメータを決定
するアルゴリズムである。
ついて述べる。演算機能は大きく２つに分かれ、第１は
制御対象の微少変化内での線形化モデルで１７第２はそ
のモデルよシ得られる特性値から制御パラメータを決定
するアルゴリズムである。
（１）制御モデルの線形化
第１図４二示された制御対象の水頭平衡式は、（１）式
の形で底わされる。
の形で底わされる。
ｈｉ ｈ２＝ ｆｖ（す・ｔ” ｆｐ （Ｎ、ｔ）
＋ ｆ、ｙｐ”＋ｉｃ＊ （ｉ）ここで、ｈ
ｌ：上流側の池１の水位□□□）ｈ２：下流側の池７の
水位（ｍ） Ｕ ：制御弁開度 （ｐ、ｕ−）ｆｖ（リ ：制
御弁の損失水頭係数 ｇ−二弁を通過する流量 （ｍ沖） Ｎ ：ポンプ運転台数 （台） ｆｐ（Ｎ−ｔ） ’ポンプ吐出圧 （ｍ）−ｆ６：管
路摩擦損失係数 ｆｃ：慣性（二よる損失係数 ｎ１ｍ ニブラント固有の定数 を夫々示す。なお、この（１）式右辺において第３項及
び第４項は小さく、この（１）式は（２）式のよう（＝
近似できる。
＋ ｆ、ｙｐ”＋ｉｃ＊ （ｉ）ここで、ｈ
ｌ：上流側の池１の水位□□□）ｈ２：下流側の池７の
水位（ｍ） Ｕ ：制御弁開度 （ｐ、ｕ−）ｆｖ（リ ：制
御弁の損失水頭係数 ｇ−二弁を通過する流量 （ｍ沖） Ｎ ：ポンプ運転台数 （台） ｆｐ（Ｎ−ｔ） ’ポンプ吐出圧 （ｍ）−ｆ６：管
路摩擦損失係数 ｆｃ：慣性（二よる損失係数 ｎ１ｍ ニブラント固有の定数 を夫々示す。なお、この（１）式右辺において第３項及
び第４項は小さく、この（１）式は（２）式のよう（＝
近似できる。
ｈｌ ｈ２ ＝ ｆｖ（ｕ） Ｈｔ” ｆｐ（Ｎ、ｔ
） ”・（２）また、池７の水位変化率は、
次式の形で表わせる。
） ”・（２）また、池７の水位変化率は、
次式の形で表わせる。
１５＝１・（ｔ−ｈ） ・・・（３）ｄｔ
Ａ ここで、？ｄは下流側の池７から流出する流量（ＪｒＬ
郊）Ａは下流側の池の断面ＰＡ（ｍ２１） その他の記号は（１）式と同様である。
Ａ ここで、？ｄは下流側の池７から流出する流量（ＪｒＬ
郊）Ａは下流側の池の断面ＰＡ（ｍ２１） その他の記号は（１）式と同様である。
（２）式は、流量？のｎ乗と制御弁５の損失水頭係数ｆ
ｖ（ｕ）の積の項が存在し、これらの変数に関して非線
形な関係となっている。そこで、この対象に制御理論を
適用するためζ二は、対象の線形化が必要である。今、
前述した制御の対象範囲がある平衡点の近傍≦二あると
すると次の（４）、（５）式が成９立つ。
ｖ（ｕ）の積の項が存在し、これらの変数に関して非線
形な関係となっている。そこで、この対象に制御理論を
適用するためζ二は、対象の線形化が必要である。今、
前述した制御の対象範囲がある平衡点の近傍≦二あると
すると次の（４）、（５）式が成９立つ。
ｈ□。−ｈ２゜＝ ｆｖ（ｕ（１） ｇ： ｆｐ（Ｎ
、ｈ） ・・・（４）（ｈｓｏ＋△ｈ１）−（
ｈ２゜＋Δｈ２） ＝ ｆｖ（ｕｏ＋Δｕ） （ｔ。十
Δｔ）” ｆｐ（Ｎ、６＋Δ？）・・直５）ここで、
ｕｏ：プロセスがある平衡点にあった時の制御弁開度 ΔＵ：プロセスがある平衡点（二あった時の制御弁開度
からの変化開度 ｈニア’ｃｘセスがある平衡点にあった時）流量 Δｇ−：グー：スがある平衡点にあった時の流量からの
変化流量 ｈｌｏ ：プロセスがある平衡点（−あった時の上流側
の池１の水位 Δｈ１：プロセスがある平衡点にあった時の上流側の池
１の水位からの変化水位 ｈｚｏ ：プロセスがある平衡点ｃニアった時の下流側
の池７の水位 Δｈ２：”ロセスがある平衡点）二あった時の下流側の
池７の水位からの変化水位 なお、その他の記号は（１）式と同様である。前記（５
）式において、ΔＵ・Δ？の項を無視し、（４）式（二
代入すると（６）式が得られる。
、ｈ） ・・・（４）（ｈｓｏ＋△ｈ１）−（
ｈ２゜＋Δｈ２） ＝ ｆｖ（ｕｏ＋Δｕ） （ｔ。十
Δｔ）” ｆｐ（Ｎ、６＋Δ？）・・直５）ここで、
ｕｏ：プロセスがある平衡点にあった時の制御弁開度 ΔＵ：プロセスがある平衡点（二あった時の制御弁開度
からの変化開度 ｈニア’ｃｘセスがある平衡点にあった時）流量 Δｇ−：グー：スがある平衡点にあった時の流量からの
変化流量 ｈｌｏ ：プロセスがある平衡点（−あった時の上流側
の池１の水位 Δｈ１：プロセスがある平衡点にあった時の上流側の池
１の水位からの変化水位 ｈｚｏ ：プロセスがある平衡点ｃニアった時の下流側
の池７の水位 Δｈ２：”ロセスがある平衡点）二あった時の下流側の
池７の水位からの変化水位 なお、その他の記号は（１）式と同様である。前記（５
）式において、ΔＵ・Δ？の項を無視し、（４）式（二
代入すると（６）式が得られる。
Δｈ１−Δｈ２＝ｆ：（ｕｏ）ｙｏ”Δ叶（ｎｆｖ（ｕ
ｏ）Ｎ−” ｆ’ｐ（Ｎ ＋ ｈ））Δｔ ・（６）
この（６）式は、ΔＵ、ΔｊＦ−に関して線形である。
ｏ）Ｎ−” ｆ’ｐ（Ｎ ＋ ｈ））Δｔ ・（６）
この（６）式は、ΔＵ、ΔｊＦ−に関して線形である。
従って、制御弁開度の変化量ΔＵと流量の変化量Δ？の
比例関係は、次の（力式のよう（二なる。
比例関係は、次の（力式のよう（二なる。
但し、前記水位制御系（二は、流量検出器がないのでｈ
の値は、゛プロセスｔ ｈａ ＊ ｈ２ｏ ＋ ｕＯｓ
Ｎ等から、（２）式（二よシ逆算して求める。また、
（３）式は、線形であるので流量の変化量Δ？と水位変
化蓋Δｈ２の比例関係は（８）式のよう（二表わされる
。
の値は、゛プロセスｔ ｈａ ＊ ｈ２ｏ ＋ ｕＯｓ
Ｎ等から、（２）式（二よシ逆算して求める。また、
（３）式は、線形であるので流量の変化量Δ？と水位変
化蓋Δｈ２の比例関係は（８）式のよう（二表わされる
。
Ｋ、 ＝亙＝」−・・・（８）
△ｆ Ａｓ
ここで、Ｓはラプラス演算子である。
（力式と（８）式よシ、下流側の池７の水位変化Δｈ２
と制御弁開度変化ΔＵとの比例関係は、（９）式のよう
口なる。
と制御弁開度変化ΔＵとの比例関係は、（９）式のよう
口なる。
ここで、Ｋ ＝ Ｋ１／Ａである。
従って、このモデルは、積分系゛として表現されたこと
になる。結局、ポンプ４の運転台数Ｎ、制御弁５の開度
Ｕ。および上流・下流側の池１．７の水位ｈ１０ ＋
ｈ２ｏがプロセス量として得られれば、ｈ。
になる。結局、ポンプ４の運転台数Ｎ、制御弁５の開度
Ｕ。および上流・下流側の池１．７の水位ｈ１０ ＋
ｈ２ｏがプロセス量として得られれば、ｈ。
ｆＹ＋ｆｖ’およびｆ′、は関数として、またｎは定数
として予め設定可能であるため、線形な制御モデルの動
的特性値Ｋが得られる。
として予め設定可能であるため、線形な制御モデルの動
的特性値Ｋが得られる。
（Ｉ［） ＰＩ定数の自動調整方法
ここでは、対象が積分系（＝比例・積分（ＰＩ ）制御
を施した場合を例とし、その伝達関数ブロック図を第２
図に示す。但し、図においてΔｈｒは水位変化の目標値
、ＫＰ 、 ＴＩはＰＩ制御ノくラメータ、Ｓはラプラ
ス演算子であり、図のΔＵが演算制御装置１０からの制
御量信号として出力されるものでおる。
を施した場合を例とし、その伝達関数ブロック図を第２
図に示す。但し、図においてΔｈｒは水位変化の目標値
、ＫＰ 、 ＴＩはＰＩ制御ノくラメータ、Ｓはラプラ
ス演算子であり、図のΔＵが演算制御装置１０からの制
御量信号として出力されるものでおる。
かかる系の開ループ伝達関数は、
Ｇ（ｓ）＝ ＫＰ ’ 愉・（１＋Ｔｌ５） ’ ３
・・・（ＬＵＪとなるが、対象とするプロセスの動
的特性値には、（刀、（９）式（二示すよう（二、制御
弁５の開度Ｕ。や上流下渥側の池１，７の水位ｈｌｏ
＋ ）１２Ｇ （二よって変動する。
・・・（ＬＵＪとなるが、対象とするプロセスの動
的特性値には、（刀、（９）式（二示すよう（二、制御
弁５の開度Ｕ。や上流下渥側の池１，７の水位ｈｌｏ
＋ ）１２Ｇ （二よって変動する。
そこで、本発明ではこの変動に対して、制御応答時間を
一定に保つために次の指針に基づいた演算機能を設ける
。
一定に保つために次の指針に基づいた演算機能を設ける
。
（指針１）制御応答時間ｌ一定に制御するため、父さ角
周波数ωＣが一定となるよう（＝、Ｋｐ とＴｚを逆算
する。
周波数ωＣが一定となるよう（＝、Ｋｐ とＴｚを逆算
する。
（指針２） （ｔ＋Ｔｘｓ）ノ項があルノで１／Ｔｔ
’に−ＪＴｘ／ＫＰ・Ｋのｍ倍となるよう（＝設定する
。但しｍは応答特性を定める定数である。
’に−ＪＴｘ／ＫＰ・Ｋのｍ倍となるよう（＝設定する
。但しｍは応答特性を定める定数である。
（指針３）安定性確保のため、開ループ伝達関数の周波
数応答（二おけるゲイン特性のωＣ付近での減衰の傾斜
を一２０ｄＢ／ｄｅｃａｄｅとなるよう（二する。
数応答（二おけるゲイン特性のωＣ付近での減衰の傾斜
を一２０ｄＢ／ｄｅｃａｄｅとなるよう（二する。
この指針１〜３に従えば（Ｉｎ２式よシωＣとの関係は
（Ｌ］）式のよう（−なる。
（Ｌ］）式のよう（−なる。
ＰＩ制御パラメータは、圓式と（指針２）よシ次のよう
になる。
になる。
ＫＰ ＝ Ｇ）ｑ ７ ＫＪｉ
−ａｚＴＩ ＝ ｍ ＶＭ ／ωＣ・・・贈 ただし、 第３図（＝示すようなアルゴリズムよシＰｌ制御パラメ
ータＫＰ 、 Ｔ、を前述の交さ角周波数ωＣを一定（
ニするよう（二自勘的（二Ａ整することが可能となる。
−ａｚＴＩ ＝ ｍ ＶＭ ／ωＣ・・・贈 ただし、 第３図（＝示すようなアルゴリズムよシＰｌ制御パラメ
ータＫＰ 、 Ｔ、を前述の交さ角周波数ωＣを一定（
ニするよう（二自勘的（二Ａ整することが可能となる。
このよう（二、上流側の池１の水を管路３、ポンプ４、
制御弁５を介して下流側の池７へ揚水する送水系（二お
ける下流側の池の水位を水位検出器８にて検出しこれを
予め設定した水位目標値と比較し、この比較結果（二基
づき所定の制御パラメータＫｐ 、 ＴＸを用いてＫＰ
（１＋肩丁） なる比例・積分制御演算を行ない該
演算結果を基（＝上記送水系に設けられた制御弁５を操
作して水位を制御する場合、演算制御装置１０（＝内蔵
されたアルゴリズムによシプロセス量としての上記水位
、上流側の池１の水位検出器２（二で検出される水位、
開度検出器６（二て検出される制御弁開度とこれらの量
の変化および上記送水系（＝設けられたボン７°４の運
転台数の関数関係を基（二制御対象としてプロセスの動
的特性値Ｋを前記（７）、αＯ）式よシ算出し、予め設
定された交さ角周波数ωＣとこの算出した特性値Ｋ（二
よシ上記制御パラメータＫＰ 、 Ｔｌを可変するよう
（ニして行なうよう（二←４雨鵠巨ｈト≠昏したもので
ある。
制御弁５を介して下流側の池７へ揚水する送水系（二お
ける下流側の池の水位を水位検出器８にて検出しこれを
予め設定した水位目標値と比較し、この比較結果（二基
づき所定の制御パラメータＫｐ 、 ＴＸを用いてＫＰ
（１＋肩丁） なる比例・積分制御演算を行ない該
演算結果を基（＝上記送水系に設けられた制御弁５を操
作して水位を制御する場合、演算制御装置１０（＝内蔵
されたアルゴリズムによシプロセス量としての上記水位
、上流側の池１の水位検出器２（二で検出される水位、
開度検出器６（二て検出される制御弁開度とこれらの量
の変化および上記送水系（＝設けられたボン７°４の運
転台数の関数関係を基（二制御対象としてプロセスの動
的特性値Ｋを前記（７）、αＯ）式よシ算出し、予め設
定された交さ角周波数ωＣとこの算出した特性値Ｋ（二
よシ上記制御パラメータＫＰ 、 Ｔｌを可変するよう
（ニして行なうよう（二←４雨鵠巨ｈト≠昏したもので
ある。
従って、第３図（二よシ示すようなアルゴリズム（二よ
って、系の変動（二対して自動的（二制御パラメータを
調整し、交さ角周波数ωＣを一定として常時望ましい流
賦の制御応答が得られるようにすることができる。また
、アルゴリズムが簡単なことは実用性が高いことを意味
し、制御パラメータを自動的（−調整することは、製品
の試験調整時間を短縮し得ること（二なる。
って、系の変動（二対して自動的（二制御パラメータを
調整し、交さ角周波数ωＣを一定として常時望ましい流
賦の制御応答が得られるようにすることができる。また
、アルゴリズムが簡単なことは実用性が高いことを意味
し、制御パラメータを自動的（−調整することは、製品
の試験調整時間を短縮し得ること（二なる。
（１）上記実施例では、比例・積分制御を採用したが、
プロセスからの入力信号待（二水位の信号なフィルタを
通して入力装置９へ入力すること（−よυ、プロセス信
号中のノイズを減少させ得、比例・積分・微分制御（Ｐ
ＩＤ制御）を採用することもでき、そして、本発明との
併用迄二よりその効果ケさらに高めることができる。
プロセスからの入力信号待（二水位の信号なフィルタを
通して入力装置９へ入力すること（−よυ、プロセス信
号中のノイズを減少させ得、比例・積分・微分制御（Ｐ
ＩＤ制御）を採用することもでき、そして、本発明との
併用迄二よりその効果ケさらに高めることができる。
（２）上記実施例では、揚水ポンプが含まれる送水系（
二ついて適用したが、自然流下だけの場合の弁開度だけ
Ｃよる水位制御系では、水頭平衡式は前記（１）式の右
辺の第２項ｆｐ（Ｎ、ｔ）を削除した形となり、対象プ
ロセスの動的特性値には（７）式の右辺の分母の第１項
ｆｐ’（Ｎ ｒ ｔｏ）を削除した形で示すことができ
る。また、ポンプ４の速度制御が可能な場合（二１ま、
ポンプ４０回転数Ｖの検出を行いｆｐ（Ｎ、 ｆＰ）を
ｆ、（ＮＩｔ＋ｖ）として同様に対象プロセスの動的特
性値Ｋを決定することができる。
二ついて適用したが、自然流下だけの場合の弁開度だけ
Ｃよる水位制御系では、水頭平衡式は前記（１）式の右
辺の第２項ｆｐ（Ｎ、ｔ）を削除した形となり、対象プ
ロセスの動的特性値には（７）式の右辺の分母の第１項
ｆｐ’（Ｎ ｒ ｔｏ）を削除した形で示すことができ
る。また、ポンプ４の速度制御が可能な場合（二１ま、
ポンプ４０回転数Ｖの検出を行いｆｐ（Ｎ、 ｆＰ）を
ｆ、（ＮＩｔ＋ｖ）として同様に対象プロセスの動的特
性値Ｋを決定することができる。
（３）上記実施例では、ポンプ４の吐出側に流量検出器
がない場合で、流量を上流・下流側地１゜７の水位、弁
開度及びポンプ運転台数から逆算したが、流量検出器を
ポンプの吐出側ζ二設欧すれば、この逆算は必要なくな
シ、上流側の池の水位検出することができる。
がない場合で、流量を上流・下流側地１゜７の水位、弁
開度及びポンプ運転台数から逆算したが、流量検出器を
ポンプの吐出側ζ二設欧すれば、この逆算は必要なくな
シ、上流側の池の水位検出することができる。
以上説明したように、本発明（二よれば、常に望ましい
水位の制御応答を確保して信頼性の高い水位制御装置が
提供できる。
水位の制御応答を確保して信頼性の高い水位制御装置が
提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明の一実施例（二おける伝達関数ブロック図、第３図は
発明の一実施例の主制御装置４二内蔵される制御パラメ
ータ自動調整の概略フロー図を示すものである。 １・・・上流側の池、 ２・・・池水位検出器３・・
・管路、 ４・・・ポンプ、 ５・・・制御弁６・
・・制御弁開度検出器、 ７・・・下流側の池８・・・
池水位検出器、 ９・・・入力装置１０・・・主制
御装置、 １１・・・出力装置ν・・・台数制御
装置、 １３・・・弁開度制御装置（７３１７）
代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第 １
８ｉｌ！ 第２図
明の一実施例（二おける伝達関数ブロック図、第３図は
発明の一実施例の主制御装置４二内蔵される制御パラメ
ータ自動調整の概略フロー図を示すものである。 １・・・上流側の池、 ２・・・池水位検出器３・・
・管路、 ４・・・ポンプ、 ５・・・制御弁６・
・・制御弁開度検出器、 ７・・・下流側の池８・・・
池水位検出器、 ９・・・入力装置１０・・・主制
御装置、 １１・・・出力装置ν・・・台数制御
装置、 １３・・・弁開度制御装置（７３１７）
代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第 １
８ｉｌ！ 第２図
Claims (4)
- （１）貯水池と、この貯水池の水位を検知する水位検出
器と、前記貯水池に流入する水量を制御する制御弁を具
備し、前記水位検出器で検知した水位検出値と水位目標
値を比較して得た水位偏差値と制御パラメータ（＝よる
演算から前記水位偏差値が減少する様（二前記制御弁の
開度な制御する水位制御装ｋ（二於て、前記制御弁の開
度と損失水頭係数の関係から水位制御系の動的特性値を
算出し、この動的特性値（＝基づいて所望の水位制御応
答が得られる様（二前記制御パラメータを可変する演算
手段を設けたことを特徴とする水位制御装置。 - （２）貯水池と、この貯水池の水位を検知する水位検出
器と、前記貯水池（二揚水する複数のポンプと、前記貯
水池（二流入する水量を制御する制御弁を具備し、前Ｂ
上水位検出器で検知した水位検出値と水位目標値を比較
して得た水位偏差値と制御〕くラメータ（二よる演算か
ら前記水位偏差値が減少する様（：前記ポンプの運転台
数及び回転数及び前記制御弁の開度な制御する水位制御
装置Ｃユ於て、水位制御系の動的特性値を算出する第１
の演算手段と、前記動的特性値に基づいて所望の水位制
御応答が得られる様（＝前記制御パラメータを可変する
第２の演算手段を設けたことを特徴とする水位制御装置
。 - （３）前記第１の演算手段を前記ポンプの運転台数と前
記ポンプの吐出圧の関係及び前記制御弁の１区と損失水
ｇＩ！係数の関係から水位制御系の動的特性値を算出す
る様にした前記特許請求の範囲第２項記載の水位制御装
置。 - （４）前記第１の演算手段を前記ポンプの運転台数及び
回転数と前記ポンプの吐出圧の関係及び前記制御弁の開
腿と損失゛水頭係数の関係から水位制御系の動的特性値
を算出する様（二した前記特許請求の範囲第２項記載の
水位制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19586482A JPS5987505A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 水位制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19586482A JPS5987505A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 水位制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987505A true JPS5987505A (ja) | 1984-05-21 |
Family
ID=16348255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19586482A Pending JPS5987505A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 水位制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987505A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62281001A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-05 | Toshiba Corp | ポンプ運転制御装置 |
| FR2683058A1 (fr) * | 1991-10-24 | 1993-04-30 | Nicoloff Pierre | Systeme de regulation automatique de remplissage de bassins, avec detection de fuite. |
| KR100728103B1 (ko) | 2006-11-15 | 2007-06-13 | (주) 경화엔지니어링 | 토목구조물 지중파일용 오거 및 그것을 이용한 지중파일시공방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5464283A (en) * | 1977-11-01 | 1979-05-23 | Toshiba Corp | Target controller for level of water supply pool |
| JPS54130772A (en) * | 1978-04-01 | 1979-10-11 | Toshiba Corp | Controller for valve having nonlinear opening characte ristic |
-
1982
- 1982-11-10 JP JP19586482A patent/JPS5987505A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5464283A (en) * | 1977-11-01 | 1979-05-23 | Toshiba Corp | Target controller for level of water supply pool |
| JPS54130772A (en) * | 1978-04-01 | 1979-10-11 | Toshiba Corp | Controller for valve having nonlinear opening characte ristic |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62281001A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-05 | Toshiba Corp | ポンプ運転制御装置 |
| FR2683058A1 (fr) * | 1991-10-24 | 1993-04-30 | Nicoloff Pierre | Systeme de regulation automatique de remplissage de bassins, avec detection de fuite. |
| KR100728103B1 (ko) | 2006-11-15 | 2007-06-13 | (주) 경화엔지니어링 | 토목구조물 지중파일용 오거 및 그것을 이용한 지중파일시공방법 |
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