JPS60169017A - 燃焼制御装置 - Google Patents

燃焼制御装置

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JPS60169017A
JPS60169017A JP59025530A JP2553084A JPS60169017A JP S60169017 A JPS60169017 A JP S60169017A JP 59025530 A JP59025530 A JP 59025530A JP 2553084 A JP2553084 A JP 2553084A JP S60169017 A JPS60169017 A JP S60169017A
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JP59025530A
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Akihiko Yasuda
明彦 安田
Yuji Takagi
裕司 高木
Yoshinori Suzuki
鈴木 好則
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YOUEI SEISAKUSHO KK
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YOUEI SEISAKUSHO KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/08Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
    • F23N1/082Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/14Differentiation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (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】 本発明は、燃焼機器の燃焼ヶ比例ルIJ御するための燃
焼制御装置、詳しくは、湯温?設定温度に維持すべく、
削記設定温畏と検出温度との比較結果に晶いて燃料供給
はを比例制御する少なくとも積分手段留金む制御手段金
偏えた燃焼制御装置に関する。
従来より、この種の燃焼制御装置においては、るエネル
ギーの観点から設定温度と検出1mKとの(lid差に
対応して燃料供給量すなわち供給熱量を目#I調頗Iザ
能な比例制御手段が採用される例が多くなっている。
上記比例+1tlj ll11手段は、湯温を自由に調
節できるとともに、不必鼎な燃料を供給することなく安
疋した1M1度+1ilJ illができるのであるが
、過渡的な負aI変動、例えば出湯量の気、激な変化等
、が発生した場合は制御にオーバーシュートやアンダー
シュート寺の過渡応$に生じて設定温度に対してlll
A度が大きく上下動する湯が出湯される欠点がイ1す、
この過渡応答r防止する手段が必要であった。
この柚の過改応答を防止する手段としては、例えば、特
開1’/(57−81722号(特願昭55−1067
10号)公報に開示されている燃焼1iiIJ御装置が
あるが、この手段では十分ではなく、以下に示すような
不都合が有った。
即ち、第6図に示すように、電源電圧(vcC)を抵抗
分割された基f$市圧(Vb’)と温度検出手段として
のサーミスタ(RT’)の出力電圧(Vn’)との偏差
?積分器(AI’)を含むPID制御回路(1勺によっ
て演算し、七の出力(V′)によって燃料供給量全調節
する比例−JT’<2’)の開度?決定する比例弁駆動
回路(8勺の駆動電流を制御するように横1戎するとと
もに、lO記基1$准圧(vb’) に対して所定j+
ft低く設定した電圧すなわちオーバーシュートヤj別
電圧(Vc’、)と前記検出電圧(Va’)とケ比奴し
て温度変化のオーバーシュート発生?利別するオーバー
シュート検出回路(4’)k設け、このオーバーシュー
ト検出回路(4勺の出力によって、前記槓Ohm(+u
′)の人力レベルをシフトして、rxDIIJm1回m
(1’)O出力(V’)、:強1−j的ニ1でけること
によってIIJ記比例プや(2′)紮燃a−に維持する
最低開度に復7ii)させるように(「(成しである。
しかしながら、上記オーバーシュート検出回路〔4′〕
は、温度変化量すなわち基準電圧(Vc’)に対する検
出電圧(Va’)の偏差のみに基い又、オーバーシュー
トの発生?検出すべく構成しであるとともに、01ノ記
績分器(AI’)の入カケシフトすることにより一時的
に@記PID制御回M(1’)の出力(V’) k低下
させるように前作するので、以FKボすような欠点が何
つ比。
IJIJら、温度変化の速度に無関係に、温度制御が一
時停止されるため、オーバーシュート発生後の槓うナ器
の能動状悪への復帰が遅れて、オーバーシュートと同程
度のアンダーシュートが新たに発生して湿度が安定する
までに時間がかかるという不都合があった。
不発りHよ、上記実情に鑑みてなされたものであって、
七の目的は、急な負荷flEIJに対して過#応答の少
ない制御手段を備えた燃焼制御装置(c−*fjl:す
ることにある。
上記目的ケ達成すべく、本発明による燃焼制御装はeよ
、前記設定温度に対する検出温度の偏差がU「定値以上
で、かつ、検出温度の変化速度が所定値以上有る場合に
温度制御に過渡応答が発生したことを判別する過渡応答
検出手段全段けである点に特徴ケ何する。
以上、上記構成を第1図に示すブロック図に基いて説明
する。
第1図はガス湯沸4寺のようにガス燃焼ML奮比例制御
することによって出湯IiA度を調節するための燃焼制
御装置のブロック図であって、基本的には、サーミスタ
等の温度検出手段(RT)による侠出扇度(tlと湯温
を調α1jするだめの謳度設疋手段(VR)による設定
温度(tO)との(至)着(Δt)に晶いて積分器(A
I)k備えたpxDittlJ、LiI41手段il+
によって、燃料供給量全調節する手段としての比例弁1
21のIM度全比例制卿すべく構成しである。
更に、140記検出温度ftlと設定IMi(tO) 
?!: k比較し、検出温度ftlが設定温度((0)
に対して所定比率以上すなわち銅皮(Δt)が予じめ設
定されたげ1定寵(αl)以上で、かつ、hlJ記検出
温度111の変化速度(ΔG)力切r定値(α2)以上
あった場合にeよ、温度変化に過#応答が発生したこと
を検知して前記P I D 1ilJ画手段(1)の動
作を一時停止させて燃料供MI轍を減少させるべく制御
するための過渡応答検出手段(4)?設けである。
前記過良応答検出手段(4)を構成するに、検出湿度(
tlと設定湿度(to)の(#il庄(Δt)が、n+
1記所定11α(αl)高く設定しであるオーパーンニ
ート判別温度(t(1’、)以上であるか否か?検出す
る温度偏差検出手段(5)、検出温度ftlの変化速度
である検出温度の微分値(ΔG)が前記所定1lIi(
α2)以上であるか6か?判別する変化速度検出手段(
引、および+3IJ記各fh段+51 、 +61の論
理積全演算する手段(7)を設け、温度偏差(Δt)と
七の変化速度(ΔG)に対応したiWMkt4検出イd
号検出1田 ある。
丈に、前記PIDilJ#手段+11の出力ff+ テ
ロ ル槓分器(AI )の出力と, glJ記過渡心答
検出手段(4)の出力u))によってPID制御手段t
l)の動作が一時停止された場合に前記比例弁121の
囲度倉燃焼金維4?するための最低供給−に対応する基
準電圧(VL)とr7′比軟して、前記出力ff+がこ
の基準電圧(VL)以上になった場合は、前記積分器(
AI )の出力tv+ i七の入力電圧に拘らず前記基
準電圧(VL)にm、Jf丁べくiUU出力(Vl k
槓9に+(AI)ノ入力端に帰趨してgQ記記号分器A
t )の前作が地相しない工うに制御する妃相防止手段
1B+ ((設けである。
そして、検出温度n+の偏邊(Δ【)と変化速度(Δa
)vc 対b L テp I D IIJ(741手段
(1)の動作停止r制御することによって、必要以上に
P I D FIilJ御手段11)の動作が停止しな
いようにして、オーバーシュートやアンダーシュート?
の過fil b Jの発生?減少させるべく制御するの
である。
上妃溝或改にF記の如き責れた効果が発揮されるに至っ
た。
即ち、出湯量の、dな変#J等によってオーバー−シュ
ート等の負荷変動の過IIf心答が発生しても、七の友
!IIIJ量および変化速度に対応した燃Pト供給緻の
減少時間が制御されることとなり、正常なP I D 
i制御状態に復帰するときの助作遅i1.が少なくなっ
て、夫1@の温度変化の過渡変動r非常に少ないものに
できたのである。
以F1本発り4の具体μJ′fx、実施例を図面に晶い
て呪り]する。
第2図に示すように、電源(Vcc)と接地点との同に
、λつの抵抗CR1)、CR2)と温度検出手段として
のプ゛−ミスタ(RT)およびIMIL度設定手段とし
ての可変抵抗滲(VR)’に直列接続するとともに、電
源(vcc)と接地点との間に、3つの抵抗(R3)。
(R4)、(R5)勿直列接続したブリッジ回路の前記
一つの抵抗(R1)、(R2)の接続点図より得られる
検出′ft圧(Va) ’(/< 777回路(A(J
)=i介シテ後記惰1戊になるPID制御回路tllに
入力するとともに、或記溝成になる過渡応答検出手段と
してのオーバーシュート検出回路(4)にも入力してあ
る。
−力、a記Jつの抵抗(R;3)#(R4)、(R5)
の電#側接続点tBlより得られる基準電圧(Vb)k
前記検出1楓1.f(va)に対する比較基準としてP
JD制御回n?N1+に人力するとともに、接地点側接
続点(C1より得られる基準電圧(Vc)’に前記オー
バーシュート検出回路(4)にオーバーシュート検出の
比較基準として入力しである。
そして、III記基準基準電圧b)と検出電圧(Va)
との偏走に対応しfc箪圧+vl * 1燃J”)供給
はを調節する比例fft2−の囲/f?i−決定する比
例弁駆動回路I31に出力すべ〈構成するとともに、前
記&!$電圧(Vc)より検出電圧(va)が低くなる
、すなわち、検出湿度ttlと設定温度(to〕の回走
(Δ【)が、N(J配所′尼+d!(αl)+fi<設
定された基準7M度(tO’、)よりも篩くなるととも
に、その変化速度すなわち検出温度+11の倣号唾(Δ
G)が所定順(α2〕以上ある場合には、前記オーバー
シュート検出回bslilの出力fDlによってPID
制御回路(1)の出力ぼ圧IVI金強(トリ的に吐ドさ
せ、前記比例弁+21 ?r閉じる方向に1トリ御して
オーバーシュートの発生k Vl止するようにしである
前11c!PID制御回路tllは、微分器ケ構成する
第1の演算増幅器(Al)、積分器(AI)k構成する
弗2の演算増幅器(A2)、および後記構成になる飽和
防止手段18)としての第8の@抑、増幅器(A3〕に
よって構成してあり、前記オーバーシュート検出回路(
4)の出力El kダイオード(1)i )と抵抗(R
6) k介して積分器〔八2〕の入力に接続し、オーパ
ーンニートを検出した場合には、F4tJ記積分器(A
2)の入力にIJIJ記抵抗(R6)に対応する所定電
圧kmlLすることによって、PID制婢回路111の
出力すなわち積分器(A2)の出力tv+のレベルケ強
1lIIJ的に低トさせるようにしである。
ヤして、間記オーバーシュート検出回@(4jの作動に
よって、積分器(A2)の動作が飽和しないように、F
JiHk!Jf111vj+a(A8)K L り m
t源CVccLr抵抗(R7)、(R8)によって分圧
した最低燃料供給量に対シロする電圧(VL)と前記積
す器(A2)の出力tv+との(lit羨tJW幅して
この積分器(A2)の入力側へダイオード(L)2) 
を介して負m遠することによつ又、人力レベルに拘らず
積分器(A2)の出力(Vlが前記電圧(VL)以上に
はならないようにしである。
同、前記ダイオード(D2〕は、積分器(A2)の出力
tv+が111ノ記電圧(VL)より大きい場合には入
力側への#i還を阻止すべく動作するものである。
又、抵抗(9R)、(RIO) は前記PIDIIJ#
回路+11の出力IVIに拘らず比例弁駆動回路(3)
の出力電流のF限値倉設定するものであるが省略しても
よい。
[j1j記オーバーシュート検出回路(41ケ構成する
に、11〕記検出電圧(VaJが基t$電圧(Vc)以
下になると出力ff1tlが“H″レベルなる温度(J
TIS差検出手19としてのコンパレータ(A4)、1
iQa12検出心圧(Va)の微分値(ΔG)を演算す
る演算増幅器(A5)。
〔八〇〕よりなる微分器(9)および01J記微分値(
ΔG)が変化速度の基準値である速度基準電圧(α2〕
以上になると出力tFlがIH”レベルになるコンパレ
ータ(A7)よりなる変化速度検出手段としての微分須
利別回路(6)、およびg(l配向コンパレーク(A4
)、(A7)の出力tli;l s tFlの論理積を
演算する手段としてのAND回路(7)を設けである。
セして、110記オ一バーシユート検出回路(4)が、
fIOX度偏差(Δt)が所定1社(αl)以上で、か
つ、変化速度(ΔG)が所定11Ii(α2)以上であ
ることを検出すルト、IIIIHD回路(7)の出力u
))によってrt+j記積分器(八2)の入力を抵抗器
(R6)に対応する所定電圧を加算してPID制御回路
(1)の出力tv+を低ドさせて燃料供給量を減少させ
るのである。
尚、第8図イ)は、第2図に示す実施例において、流量
が変化した場合の温度の過渡応答を示すタイムチャート
である。 また、同図+1))に示すように、温度設定
用可変抵抗器(VR)を操作して1愛子+1t+i度(
【(りを上昇変更した場合にも、オーバーシュートのl
!!度変化が非常にゆるやかな場合にeよ、111記微
分値判別回路(61が作動せず、従って、不必魁にオー
バーシュート検出回路(4)が動作することがなく、過
渡応答が発生しない。
また、図中破線で示す応答は、従来例のLうにP I 
L) 1lrlJ 111手段に過渡応答検出手段が無
い場合の1ark度変化をボすものである。
以上、別夫施例を説明する。
この実施例は、第4図に示すように、前記第2図の実施
例と基本的には同一構成になるものであって、オーバー
シュート検出回路141の出力(1))によってPID
制御回1@ tllを構成する微分器(Al)の入力に
111記抵抗(R6)に対応する電圧を加算することに
よって、前記第2図に示す実施例と同様の動作を行なう
ように構成しである。
面、図中、第2図と同一の符号および番号を付したもの
は、第2図に示す実施例と11−構成または同一機能を
刊するものである。
即ち、微分器(Al)の入力と積分器(A2)の入力で
はイコ号の陰性が反転するために、オーバーシュート検
出回路(4)の出力p)の能#l極性を反転すへ< #
IJ記ダイオード(Di )の極性を反転して接航する
とともに、1JIJ記AND回路(7)の出力の)を反
転させである。
又、流量に対応してPID制御回路+11のゲインを自
助的に1町愛すべく、第5図に不すように、前記パン7
ア回路(AU)のゲインを決定する抵抗器(RG)を流
量セン+/″に構成してもよい。
又、前記PID制御回路Illは微分器(Al)を省略
して積分器(A2)のみによる比例制御回路として?達
成してもよく、同様に、111記朗相防止手段18)は
演算増幅器を用いる池、抵抗あるいはンエナーダイオー
ド等の帰遠量のりミンク動作が可能なものであればどの
ようなものでもよい。
又、この飽和防止手段181ij、 P I D制御回
路(1)の出力tv+の上限値を規制すべく構成しても
よいO 更には、制御回路111あるいは燃焼制御装置全体tマ
イクロコンピュータによって構成してもよく、その構成
は各種質吏可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は不発
り」による燃焼制御装置の具体的な構1祝を示す回路図
、第8図イ)、(ロ)は七の動作の脱LIlJ図、第4
図および第5図は別実施例の回路図、セして、第6図は
従来例の構成を示すブロック図である。 Ill・・・・・・比例制両手段、(4)・・・・・・
過渡応答検出手段、+Vl・・・・・・燃料供給量、(
AI)、(A2)・・・・・・積分手段、(to)・・
・・・・設定温度、(t)・・・・・・検出温度、(Δ
()・・・・・・(lad差、(26片・・・・・変化
速度、(α1)、(α2)・・・・・・所定値。 代理人 弁理士 北 村 修 第](随 N 第 6図 派 1′ 第 3ヅ1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 湯温をe定温度(【O)に維持すべく 、+jiJ記設
    定温度(【0)と検出温度n+との比較結果に基いて燃
    料供給数tv+全比例制御する少なくとも積分手段(A
    l)k含む制御平膜tll f iIMえた燃焼1li
    IJ両装置でろって、 MO記膜設定温度to)に対す
    る検出温度(tlの偏走(Δ【)が所定値(αl)以上
    で、かつ、検出湿度filの変化速度(ΔG)が所定)
    血(α2)以上イする場合にML度制御に過渡わ答が発
    生したこと倉やj別フーる過渡わ答検出手段(4)を設
    けであることt持散とする燃焼…り御装置。
JP59025530A 1984-02-13 1984-02-13 燃焼制御装置 Granted JPS60169017A (ja)

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JP59025530A JPS60169017A (ja) 1984-02-13 1984-02-13 燃焼制御装置

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JP59025530A JPS60169017A (ja) 1984-02-13 1984-02-13 燃焼制御装置

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JPS60169017A true JPS60169017A (ja) 1985-09-02
JPH0330776B2 JPH0330776B2 (ja) 1991-05-01

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0515878U (ja) * 1991-08-21 1993-03-02 道夫 坂井 宴会用ビール瓶冷し

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5419243A (en) * 1977-07-14 1979-02-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gas water heater
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