JPS6010303A - 温度制御装置 - Google Patents
温度制御装置Info
- Publication number
- JPS6010303A JPS6010303A JP58118512A JP11851283A JPS6010303A JP S6010303 A JPS6010303 A JP S6010303A JP 58118512 A JP58118512 A JP 58118512A JP 11851283 A JP11851283 A JP 11851283A JP S6010303 A JPS6010303 A JP S6010303A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- temperature control
- circuit
- type temperature
- output
- Prior art date
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Temperature (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〕
本発明は負荷変動を直接検出できない加熱装置、例えば
、加熱炉などの温度制御装置に係シ、特に、温度調節ル
ープのゲイン補正回路の改良に関する。
、加熱炉などの温度制御装置に係シ、特に、温度調節ル
ープのゲイン補正回路の改良に関する。
加熱炉などの温度制御において、負荷検出をせずに温度
検出信号によって、温度調節ループのゲインを補正しな
がら、熱源を制御する方法がある・第１図はこの種の従
来の温度制御装置の購成を、ガスまたは油等の流体燃料
を用いて炉の加熱を行う燃料供給系統と併せて示したブ
ロック図である。
検出信号によって、温度調節ループのゲインを補正しな
がら、熱源を制御する方法がある・第１図はこの種の従
来の温度制御装置の購成を、ガスまたは油等の流体燃料
を用いて炉の加熱を行う燃料供給系統と併せて示したブ
ロック図である。
同図において、炉ｌをバーナ２で加熱するとともに、こ
の炉／を設定温度に保詩するために、バーナーに接続さ
れる燃料管３の途中に燃料流量発信器グおよび燃料流量
調節弁！が設けられ、また、ノ々−す２に接続される空
気管２の途中に空気流量発信器７およびを気流量調節弁
ｇが設けられている。
の炉／を設定温度に保詩するために、バーナーに接続さ
れる燃料管３の途中に燃料流量発信器グおよび燃料流量
調節弁！が設けられ、また、ノ々−す２に接続される空
気管２の途中に空気流量発信器７およびを気流量調節弁
ｇが設けられている。
一方、炉ｌには温度発信器りが設けられ、この温度発信
器２の検出信号は信号変換器１０によって増幅されると
ともに温度に比例する信号に変換され速度形温度調節器
ｌ／に加えられる。
器２の検出信号は信号変換器１０によって増幅されると
ともに温度に比例する信号に変換され速度形温度調節器
ｌ／に加えられる。
速度形温度調節器／／はこれに加えられる温度検出信号
と別に設定される温度設定信号との差異を演算し、速度
形温度調節信号Δａｎを乗算器／２に入力する。この場
合、乗算器／コには関数発生器／弘が接続されており、
速度形温度調節信号Δａｎと関数発生器の信号（ループ
ゲイン補正係数信号）とを乗算して信号変換器１３に加
える。
と別に設定される温度設定信号との差異を演算し、速度
形温度調節信号Δａｎを乗算器／２に入力する。この場
合、乗算器／コには関数発生器／弘が接続されており、
速度形温度調節信号Δａｎと関数発生器の信号（ループ
ゲイン補正係数信号）とを乗算して信号変換器１３に加
える。
この信号変換器／３は、これに加えられる速度形温度調
節信号を位置形温度調節信号に変換して低過剰空気燃焼
演算器１５と、前述した関数発生器外とに加えている。
節信号を位置形温度調節信号に変換して低過剰空気燃焼
演算器１５と、前述した関数発生器外とに加えている。
ここで、低過剰空気燃焼演算器１５は１氏過剰空気燃焼
のための演算処理後、燃料流量の設定信号を燃料流量信
号器／６に、空気流量の設定信号を空気流量調節器１７
にそれぞれ加えるうまた、関数発生器／弘は速度形温度
調節信号に応じて大きさの異るゲイン補正係数１ｈ゛号
を作って乗算器７．２に加える。
のための演算処理後、燃料流量の設定信号を燃料流量信
号器／６に、空気流量の設定信号を空気流量調節器１７
にそれぞれ加えるうまた、関数発生器／弘は速度形温度
調節信号に応じて大きさの異るゲイン補正係数１ｈ゛号
を作って乗算器７．２に加える。
次に、燃料涼暖調節器１６では、上記燃料流量の設定信
号と、燃料流対発信器≠の出力信号とを比較して両者の
差異によシ燃料流量調節信号を作って燃料流：１：調節
弁ｊに加えこれを制御し、また、空気流計調節器／７で
は、上記空気流ｉｊｔの設定信号と、空気流量発信器７
の出力・信号の平方根をめる開平演算器／ざの出力信号
とを比較して両者の差異により空気流量調節信号を作っ
てを気流１調節弁♂に加えこれを制御する。
号と、燃料流対発信器≠の出力信号とを比較して両者の
差異によシ燃料流量調節信号を作って燃料流：１：調節
弁ｊに加えこれを制御し、また、空気流計調節器／７で
は、上記空気流ｉｊｔの設定信号と、空気流量発信器７
の出力・信号の平方根をめる開平演算器／ざの出力信号
とを比較して両者の差異により空気流量調節信号を作っ
てを気流１調節弁♂に加えこれを制御する。
しかして、この温度制御装置によれば、負荷変動に対応
して温度制御ループのゲイン補正が行なわれることから
、恰かも負荷を検出してゲイン補正を行うと略同様な温
度制御が行なわれる。
して温度制御ループのゲイン補正が行なわれることから
、恰かも負荷を検出してゲイン補正を行うと略同様な温
度制御が行なわれる。
斯かる従来の温度制御装置にあっては、信号変換器１３
の出力、すなわち、位置形温度調節信号ｆｓと、燃料流
対発信器≠の出力、すなわち、実際の燃料流Ｊｊｔ’ｆ
Ｎ号ｆＦ との間に、主に次の理由によって過渡的なズ
レが生ずる。
の出力、すなわち、位置形温度調節信号ｆｓと、燃料流
対発信器≠の出力、すなわち、実際の燃料流Ｊｊｔ’ｆ
Ｎ号ｆＦ との間に、主に次の理由によって過渡的なズ
レが生ずる。
（／Ｊ 低過剰空気燃焼演算器１５の内部で、空気過剰
率の変動を抑えるために、燃料流量および空気流量の間
で互いに制限し合った設定がなされる。
率の変動を抑えるために、燃料流量および空気流量の間
で互いに制限し合った設定がなされる。
（２４燃料流量調節弁ｊには比較的大きな応答遅れがあ
る。
る。
第２図はこれらの信号ｆ、 、 ｆｙと時間ｔとの関係
を示したもので、時刻ｔ１ で負荷が急増したとすれば
、位置形温度調節信号ｆｓ もこれに応じて増大するが
燃料流量信号ｆＦは緩やかに上昇し、逆に、時刻ｔ３で
負荷が急減したとすれば、位置形温度調節信号ｆｓ も
これに応じて急減するが燃料流量信号ｆＦは緩やかに減
少することになる。
を示したもので、時刻ｔ１ で負荷が急増したとすれば
、位置形温度調節信号ｆｓ もこれに応じて増大するが
燃料流量信号ｆＦは緩やかに上昇し、逆に、時刻ｔ３で
負荷が急減したとすれば、位置形温度調節信号ｆｓ も
これに応じて急減するが燃料流量信号ｆＦは緩やかに減
少することになる。
これらの時間遅れは、負荷の急増時にゲイン補正を先行
させたことになりこの分だけ温度整定か早められるが、
逆に、負荷の急減時にゲインが先行的に小さくなシ、こ
れが温度整定を遅らせて了う０ すなわち、従来の温度制御装置にあっては、負荷の急増
時に最適なゲイン補正が行なわれるものの、負荷の急減
時の応答は最適性を欠く結果となり温度変動が大きくな
るとり・う欠点があった。
させたことになりこの分だけ温度整定か早められるが、
逆に、負荷の急減時にゲインが先行的に小さくなシ、こ
れが温度整定を遅らせて了う０ すなわち、従来の温度制御装置にあっては、負荷の急増
時に最適なゲイン補正が行なわれるものの、負荷の急減
時の応答は最適性を欠く結果となり温度変動が大きくな
るとり・う欠点があった。
本発明は上記の欠点を除去するためになされたもので、
負荷変動時の過渡的な制御性の乱れを効果的に阻止し得
る簡易構成の温度制御装置の提供を目的とする。
負荷変動時の過渡的な制御性の乱れを効果的に阻止し得
る簡易構成の温度制御装置の提供を目的とする。
〔発明の概要］
この目的を達成するために本発明は、加熱（冷却）装置
の温度検出信号および温度設定信号の差異により速度形
温度調節信号を作る第１の調節器と、この速度形温度調
節信号を位置形温度調節信号に変換する信号変換器と、
前記加熱（冷却）装置に供給される熱源（冷源）の量を
検出して得られる熱源（冷源）供給信号と前記位置形温
度調節信号との差異により熱源（冷源）調節信号を作る
第コの調節器とを具える温度制御装置において、前記位
置形温度調節信号および熱源（冷源）供給信号を比較し
て値の大きい信号を優先して出力する高値優先回路と、
この高値優先回路の出力に幻応させて前記速度形温度調
節信号の大きさ全補正するループゲイン補正回路とを具
備したことを特徴とするものである。
の温度検出信号および温度設定信号の差異により速度形
温度調節信号を作る第１の調節器と、この速度形温度調
節信号を位置形温度調節信号に変換する信号変換器と、
前記加熱（冷却）装置に供給される熱源（冷源）の量を
検出して得られる熱源（冷源）供給信号と前記位置形温
度調節信号との差異により熱源（冷源）調節信号を作る
第コの調節器とを具える温度制御装置において、前記位
置形温度調節信号および熱源（冷源）供給信号を比較し
て値の大きい信号を優先して出力する高値優先回路と、
この高値優先回路の出力に幻応させて前記速度形温度調
節信号の大きさ全補正するループゲイン補正回路とを具
備したことを特徴とするものである。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について説
明する。
明する。
第３図は本発明に係る温度制御装置の構成例で、第１図
と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示し
ている。そして第１図では位置形温度調節信号ｆ８を関
数発生回路に加えているが、ここでは、２入力の大きさ
を比較して値の太い信号を優先して出力する高値優先回
路／９を新たに付加するとともに、この高値優先回路／
９に信号変換器／３の出力である位置形温度調節信号ｆ
ｓと、％は発信器−の出力である燃料流量信号らとを加
え、この高値優先回路／りの出力を関数発生回路に加え
るようにした点が第１図と異っている。
と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示し
ている。そして第１図では位置形温度調節信号ｆ８を関
数発生回路に加えているが、ここでは、２入力の大きさ
を比較して値の太い信号を優先して出力する高値優先回
路／９を新たに付加するとともに、この高値優先回路／
９に信号変換器／３の出力である位置形温度調節信号ｆ
ｓと、％は発信器−の出力である燃料流量信号らとを加
え、この高値優先回路／りの出力を関数発生回路に加え
るようにした点が第１図と異っている。
上記の如く構成された温度制御装置の作用を、従来装置
に比較して、新たな要素を付加した部分を中心に第≠図
のタイムチャートをも参照して以下に説明する。
に比較して、新たな要素を付加した部分を中心に第≠図
のタイムチャートをも参照して以下に説明する。
先ず、定常状態において位置形温度調節伯号ｆ８と燃料
流量信号ｆＦとの間にｆ８＝＝ ｆｆ）関係があれば高
値優先回路／９はｆ。：ｆ８＝：ｆ、の信号を関数発生
回路／弘に加えてループゲインを略一定に保持している
。
流量信号ｆＦとの間にｆ８＝＝ ｆｆ）関係があれば高
値優先回路／９はｆ。：ｆ８＝：ｆ、の信号を関数発生
回路／弘に加えてループゲインを略一定に保持している
。
次に、時刻ｔ１にて負荷が急増した場合には、上述した
ように、位置形温度調節信号ｆｓは急速に増大するが燃
料流量信号ｆＦは緩やかに増大するので、高値優先回路
ｔ９は位置形温度調節信号ｆ８を選択してｆ。−ｆ８
の信号を関数発生回路／弘に加える。したがって、この
負荷の急増に対しては従来装置と同様にループゲインは
急速にしかも大きい側に補正されることから温度の整定
か早められる。３このようにして、炉温か設定値に一致
する時刻ｔ２以後、高値優先回路／ｑは、再度ｆ。＝ｆ
ｓ二ｆＦの信号を関数発生回路／弘に加えてル−プゲイ
ンを負荷に応じた値に保持する。
ように、位置形温度調節信号ｆｓは急速に増大するが燃
料流量信号ｆＦは緩やかに増大するので、高値優先回路
ｔ９は位置形温度調節信号ｆ８を選択してｆ。−ｆ８
の信号を関数発生回路／弘に加える。したがって、この
負荷の急増に対しては従来装置と同様にループゲインは
急速にしかも大きい側に補正されることから温度の整定
か早められる。３このようにして、炉温か設定値に一致
する時刻ｔ２以後、高値優先回路／ｑは、再度ｆ。＝ｆ
ｓ二ｆＦの信号を関数発生回路／弘に加えてル−プゲイ
ンを負荷に応じた値に保持する。
続いて、時刻ｔ３で負荷が急減した場合には、位置形温
度調節信号ｆｓが急速に降下し、燃料流量信号〜は緩や
かに降下することから、高値優先回路／９は燃料流量信
号＋′を選択してｆｃ ＝ ’Ｆの信号を関数発生回路
／４’に加える。
度調節信号ｆｓが急速に降下し、燃料流量信号〜は緩や
かに降下することから、高値優先回路／９は燃料流量信
号＋′を選択してｆｃ ＝ ’Ｆの信号を関数発生回路
／４’に加える。
このことは、ループゲインが徐々に小さい側に補正され
ることに他ならず、小さい側に急速にゲイン補正する場
合に比較して制御の速応化が図られる。
ることに他ならず、小さい側に急速にゲイン補正する場
合に比較して制御の速応化が図られる。
なお、上記実施例では、炉ｌに燃料と空気とを導き、そ
の燃焼熱を用いて炉ｌに装入される負荷を加熱する場合
について説明したが、これ以外の熱源、例えば、高温蒸
気または電力であってもこれらの熱源の量を検出して得
られる熱源供給信号と位置形温度調節信号との差異によ
シ熱源調節信号を作る調節器を用いるものに全て本発明
を適用することができる。
の燃焼熱を用いて炉ｌに装入される負荷を加熱する場合
について説明したが、これ以外の熱源、例えば、高温蒸
気または電力であってもこれらの熱源の量を検出して得
られる熱源供給信号と位置形温度調節信号との差異によ
シ熱源調節信号を作る調節器を用いるものに全て本発明
を適用することができる。
なおまた、上記実施例では加熱装置の温度制御について
説明しだが、本発明の温度制御装置は冷却装置の冷媒を
含む冷源の制御にも全く同様に適用することができる。
説明しだが、本発明の温度制御装置は冷却装置の冷媒を
含む冷源の制御にも全く同様に適用することができる。
以上の説明によって明らかな如く、本発明の温度制御装
置によれば、負荷変動などの過渡状態時のループゲイン
補正が常に高い側に、統一されるので、過渡的制御の乱
れを防止し得るとともに、過渡制御特性の速応化が可能
になり、９荷検出が不可能な温度制御システムの制御性
を著しく向上させ得るという曖れた効果が得られている
。
置によれば、負荷変動などの過渡状態時のループゲイン
補正が常に高い側に、統一されるので、過渡的制御の乱
れを防止し得るとともに、過渡制御特性の速応化が可能
になり、９荷検出が不可能な温度制御システムの制御性
を著しく向上させ得るという曖れた効果が得られている
。
第１図は従来の温度制御装置の構成を、適用対象の燃料
供給系と併せて示したブロック図、第１図は同装置の作
用を説明するためのタイムチャート、第３図は本発明に
係る温度制御装置の一実施例の構成を、適用対象の燃料
供給系と併せて示したブロック図、第≠図は同実施例の
作用を説明するためのブロック図である。 ｌ・・・炉、λ・・・・々−す、３・・・燃料′ば、弘
・・・燃料流量発信器、！・・・燃料流量調節弁、６・
・・空気管、７・・・空気流量発信器、ｇ・・・空気流
量調節弁、り・・・温度発信器、１０ 、 ／Ｊ・・・
信号変換器、／／・・・速度形温度調節器、／２・・・
乗算器、／ＩＡ・・・関数発生器、１５・・・低過剰空
気燃焼演算器、 ／Ａ・・・燃料流量ｍｉ’ａ節器、１
７・・・空気流量調節器、７ｇ・・・開平演算器、／ｑ
・・・高値優先回路ｑ 出願人代理人 猪 股 清 第１図 ０ 第２図 第４図 町間↑−
供給系と併せて示したブロック図、第１図は同装置の作
用を説明するためのタイムチャート、第３図は本発明に
係る温度制御装置の一実施例の構成を、適用対象の燃料
供給系と併せて示したブロック図、第≠図は同実施例の
作用を説明するためのブロック図である。 ｌ・・・炉、λ・・・・々−す、３・・・燃料′ば、弘
・・・燃料流量発信器、！・・・燃料流量調節弁、６・
・・空気管、７・・・空気流量発信器、ｇ・・・空気流
量調節弁、り・・・温度発信器、１０ 、 ／Ｊ・・・
信号変換器、／／・・・速度形温度調節器、／２・・・
乗算器、／ＩＡ・・・関数発生器、１５・・・低過剰空
気燃焼演算器、 ／Ａ・・・燃料流量ｍｉ’ａ節器、１
７・・・空気流量調節器、７ｇ・・・開平演算器、／ｑ
・・・高値優先回路ｑ 出願人代理人 猪 股 清 第１図 ０ 第２図 第４図 町間↑−
Claims (1)
- （１）加熱（冷却）装置の温度検出信号および温度設定
信号の差異により速度形温度調節信号を作る第１の調節
器と、この速度形温度調節信号を位置形温度調節信号に
変換する信号変換器と、前記加熱（冷却）装置に供給さ
れる熱源（冷源）の量を検出して得られる熱源（冷源）
供給信号と前記位置形温度調節信号との差異によシ熱源
（冷源）調節信号を作る第２の調節器とを具える温度制
御装置において、前記位置形温度調節信号および熱源（
冷源）供給信号を比較して値の大きい信号を優先して出
力する高値優先回路と、この高値優先回路の出力に対応
させて前記速度形温度調節信号の大きさを補正するルー
プゲイン補正回路とを具備したことを特徴とする温度制
御装置。 （，２）前記ループゲイン補正回路は、前記高値優先回
路の出力に応じて大きさの異るゲイン補正係数信号を作
る関数発生器と、前記速度形温度調節信号にこのゲイン
補正係数信号を乗じて前記信号変換器に加える乗算器と
を具備したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118512A JPS6010303A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118512A JPS6010303A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6010303A true JPS6010303A (ja) | 1985-01-19 |
Family
ID=14738465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58118512A Pending JPS6010303A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010303A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103256623A (zh) * | 2012-02-20 | 2013-08-21 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种灵活控制脉冲烧嘴空气过剩系数的方法 |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP58118512A patent/JPS6010303A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103256623A (zh) * | 2012-02-20 | 2013-08-21 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种灵活控制脉冲烧嘴空气过剩系数的方法 |
| CN103256623B (zh) * | 2012-02-20 | 2015-06-17 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种灵活控制脉冲烧嘴空气过剩系数的方法 |
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