JPS60238510A - 可撓性膜堰における水位制御方法 - Google Patents

可撓性膜堰における水位制御方法

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JPS60238510A
JPS60238510A JP9275484A JP9275484A JPS60238510A JP S60238510 A JPS60238510 A JP S60238510A JP 9275484 A JP9275484 A JP 9275484A JP 9275484 A JP9275484 A JP 9275484A JP S60238510 A JPS60238510 A JP S60238510A
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Toshio Fukai
利夫 深井
Hideaki Saito
秀明 斎藤
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Bridgestone Corp
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Bridgestone Corp
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/005Deformable barrages or barrages consisting of permanently deformable elements, e.g. inflatable, with flexible walls

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  • Civil Engineering (AREA)
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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】 産業上の利用分野 本発明は一河用l横切って敷設さ第17、流体の送入に
より起立17−排出により倒伏する可撓性膜堰(のおい
て、例えば上流側の河川水位を制御する方法に関するも
のて゛ある。
従来技鞄 従来の可撓性lI!−1−堰の上流水位制御方法には、
特公昭57−534.85号公報に示されているような
ものがあつTこが、この制御方法は、上流水位が上限水
流水位が下限水位z7下廻ると、可撓性膜堰内に水を注
入し、設定水位Yに達し1こ時に前記注水を停止させる
ようになっている6 しかし、このようなオン°オフ制御によると4・・ンテ
ングを・生じ易く、上流水位乞所要の設定水位に精度よ
く一定に1呆持することができない。
このため、本出願人はさきに特願昭58−77500号
により、設定水位と検出水位との偏差に応じて比例、積
分−微分の3動作ケ包含する制御信号7発する調節手段
を設け、いわゆるPより制御な行うようにしに可撓性膜
堰の上流水位制御方法を提案した。このような制御装置
によれば前記のようなオン・オフ制御に比較してはるか
に精度のよい制御7行うことができる8 17かし、この制御装置においては、偏差から導き出さ
れた操作量を給排バルブの開度に変換し、該バルブの開
度乞制圓するので、電動バルブ、サーボモータ等のサー
ボ機構を必要とし、システムが複雑化するとともに経費
も高くなる。
発明が解決l−ようとする問題点 従って本発明は、上記Pより制御のような高精度の制律
乞行うことができ、しかも複雑なサーボ機構乞必要とセ
す、オン・オフ制御とほぼ同等の簡単な操作で経済的に
実施することのできる可撓性膜堰における水位制御方法
を提供′・1.ようとするものである。
問題点を解決する1こめの手段 上記間顯点乞解決すTるため一本発明においては、可撓
性膜堰の例えば上流水位を一定の時間間隔で検出し、こ
の検出水位と予め定められた設定水位との偏差から演算
しfこ操作量を°−給排バルブの開放時間に変換し一2
該開放時間の間前記給排バルブ乞持続的に開放さゼる。
±ユ 本発明方法においては5一定時間毎に水位計の惰号ンコ
ントローラに受け、この信号2予め設定■−左目標値と
比較I、て偏差2求ぬ、偏差がある場合vchx前記コ
ントローラに内a+−たマイクロコンピュータ等により
前記偏差に応じて操作量を決定する。この操作量は全操
作量に対する比率であるので、前記一定時間すなわちサ
ンプリング時間にこの比率2乗して、前記操作量ケ給排
バルブの開放時間に変換する。そして前記偏差の符号に
応じて、可撓性膜堰に流体を供給する供給バルブま1こ
は流体乞排出する排出バルブのいずれかに信号を送って
、このバルブを前記開放時間の間全開させ、吹いで全閉
にする。従って適当なサンプリング時間を設定すること
により、各サンプリング時間中に可動性膜堰に流体は供
給まTこはこれから排出される。この方法は、操作量に
応じてパルプ開度乞制御する方法とほぼ同様な結果を・
もたらすので欄の高さおよび水位の変化状態も、バルブ
開度ン調節する制画方法乞採用した場合とほぼ同じ効果
を得る。
実施例 第1図は本発明方法の実施に使用する装置の一例ン示−
f、1に可撓性膜堰の一種であるゴム珊で、綿、合成繊
維等から成る織布に生ゴムを含浸し、これ乞加硫成形し
た帯状ゴムシートy主要構成部材とし、これを二つ折り
に重ね合わゼ1こ状態でその折り重ね側縁ン上流側に位
置さセ、図示1〜でいない押え金および適当な碇着具に
より河床2および河川両岸の法面にわたり気水密に固着
し、気密な可撓性袋体に構成されている。
コノゴム堰]Vcは、給排管3が設けられており、この
給排管3を通してゴム堰j内に水ま1こは空気等の流体
乞供給しまkは排出することにより、ゴム堰1を°起立
、倒伏さセて堰の高さ乞変え、上流の水位H乞制御する
。以下ゴム堰1内に供給する流体は空気として説明する
が、供給流体が水の場合でも全く同様である。給排管3
(吐給気管4と排気管5とに分岐1.ており、給気管4
はフンプVツザ6まTこはブロワ等の空気源に接続され
、排気管5の末端に大気に開放されている。そして給気
管4には後述するコントローラ7がらの信号に応答l−
て開閉する給気バルブ8が設けられ、排気管5にも同様
なぢ1−気バルブ9が設けられている。
ゴム堰1の上流側VCは、よ流水位検出器]0が設置さ
れており、この上流水位検出器10から予め定められに
一定の時間間隔で、その時点んにおける水位Hに相当す
る検出水位+M @H(&)がコントローラ7に送られ
る。
コントローラ7には上流水位設定2g1]が設けられて
おり、該設定器11VCより目標水位乞設定すると、設
定器11はこの目標水位に相当する設定水位信号H9ぞ
発する。なお、本実施例においてはコントローラ7はマ
イクロコンピュータを内蔵し1こディジタルコントロー
ラで、上記信号)((&)、、H,r&)ディジタル信
号であり、この2つの信号が比較器12に送られて比較
される。検出水位が目標水位と一致している時には、比
較器12からの出力信号に無いが、雨等により河川流量
が増す等の外乱があると、前記信号H(ん)、H8間に
偏差が生ずるので、比較器12はこの偏差量に応じた幅
差信号e (A)乞生じ、このIAf差信号a (k)
が操作量演算部1:3に送らnる。操作量演算部は幅差
信号C(ん)に応じて演算を・実施]〜、操作量Y(ん
)を決定する。例えばPよりMjl1画の場合は下記の
甜算欠行う。
Y(k)二Kpe(A) + Kt 、Aoe(ml)
 + Kp4 e(k)e(k−1,) ]1こだ12
. Jノ、K1、KI)は千M)最適な値を決めておき
、操作量y (k)は最大操作量に対する比率どしてr
I)L:、11れ、かつn(A:>〉H,rの時vc 
bs (−)、H(k) (8,9のj5 Kは(ホ)
の祠号を・有する。
上記のようにして演算さオtた操作量を・あられす操作
量1言号Y (k)は吹いて変換部14へ送られ、ここ
で操作時間信号T (h) vc変換されるーこの変換
は次式VCよって行われる。
T(ん)::=二TsY(ノヒ) 1こたし、T8に検出水位信号H(k) カコントロー
ラ7へ送られて来る一定の時間間隔すなわちサンプリン
グ時間である。
この操作時間信号T (A)は操作信号出力部15へ送
ら2する。操作信号出力部15はタイマーによって制御
されるオン・オフ信号発生手段2備え、操作時間信号T
 l/clが人力さ2すると、該信号の符号VC応じ該
信号が(−+1の時には出力導線16乞通じて前記コン
ブVツサ6と給気バルブ8vcオン信号乞送リーフンプ
ンソサ6乞始動さゼるどと4)に士気バルブJ)ン開放
させる。操作時間信号T (k)が(−)の時に5L専
線17を通して前記排気バルブ9にオン信号を・送り。
該、r; fi/7゛9乞開放さセる・ま1こ5口+T
言己1耳号T (、t)の入力と同時にタイマーがm特
装開始L +信号T (k)に相当する時間が経過する
と前記導線16または17上のオン信号をオフにする。
いま仮に操作量演算部に3による演算結果y (A)が
←)側に80%であつ1ことし、サンプリング時間T 
yが6(J秒であるとすると、T (A)は(−)側に
・18秒(6o秒X0.8)となるので、排気バルブ9
がオンになって開放し そのままの状態が48秒間持続
t、 yx後オフとなって閉止する。そして次のサンプ
リングまでの間の12秒間はオフ状態が続き、次の検出
水位信号1に+1.)がコントローラ7に送られて来る
と同様な操作が繰り返される。。このようにして水位が
設定されるまで操作が行われ、上Mf、水位Hは設定水
位Hsに近づいて行く。この場合ゴム環]からのサンプ
リング時間毎の給排気量は、偏差に比例し、あるいはさ
らに偏差の積分値、微分値を“加味して調節されるので
2極めて精度の冒い安定した開側1が得られる。
しかも、バルブ8.9の動作は全開か全閉のオン・オフ
動作なので、複雑なサーボ機構等を必要とセず、操作機
構が単純になる、給気バルブ8、U[気バルブ9は実際
上かなり大型のものとなるので、上記のようT、/C操
作機構が単純化することによろ経済性あるい(・工信頼
性の面からの効果は大きい一マTこコンI・ローラから
の命令はオン・オフで良いので、ディジタルコントロー
ラのデータ乞/変換する必要もない。
第2図は、巾3汎、呂さ0.6mの模型ゴム環において
堰下流への流入量を段階的に変化させ、本発明方法によ
り上流水位を制御し1こ実験結果を示す。同図(]、)
 px流入量の時間的変化2示すグラフでこのように流
入量を段階的に増減させながら、前述のようにして上流
水位の制研乞行った結果、水位は(2)に示すよう、に
変化し、た。(2) において○印がである。なお、縦
座標は目標水位(設定水位)乞原点とし、この目標水位
からの偏差で目盛っである。また、同図から分るように
サンプリング時間は1分である。
第2図(1) (2)を対比1−れば分るよ5に、水位
は流入量が変化t−Tこ時過渡的に目標水位から偏移す
るが5その後速かにかつハンテングを伴うことなく安定
的に目標水位に復帰し、定常状態においては実質的に目
標水位に維持されている。
第2図(3)はこの水位側副中2各ザンプリング時に演
算δれfこ操作量7示すグラフである。この操作量は全
操作@l・]00%とL7j自分率であられされており
、例えば制御を開始してから8分後のサンプリングにお
ける操作NにX5%、9分後のサンプリングにおける操
作量はx2%であった。本発明方法においてにこの操作
量をバルブの操作時間に変換するので、8分から12分
までの給気バルブ(この場合は操作量が十であるので給
気バルブが操作される)の動作を示すと第3図のように
なi J +P、J−−2%−il Q a rn−J
> 1 + イ fAal)1(I+ −19r、−r
 FQ 而100%(全開)となり、面分経過後に全閉
となり、同様にK7て9分から10分までの1分間には
偏分間、10分から11分までの1分間には油分間、1
1分から12分までの1分間には情得分間全開となり、
このような動作によって水位が第2図(2)に示すよう
に制御されTこのである。
操作量y (k)の演算におけろ前記係数Kr−K1−
Krを適切に選ぶことにより、制御された水位を目標水
位にさらに近づけ得ることは言うまでもなしゝ。
発明の効果 以上の通り、本発明によれば、水位を一定の時間間隔で
検出し、この検出水位と予め定めら2tTこ設定水位と
の偏差から演算(21こ操作量乞、給排バルブの操作時
間に変換t7、該操作時間の間前記給排バルブ乞接続的
に開放さセるので、給排バルブは単に全開もしくは全閉
さセるたけで良く、開度を調整する必要はない。従って
複雑なサーボ機構等ケ必要とセす、簡単な操作機構を使
用することができる。
しかも、例えばPより制御のような高度で精度の高い水
位制御を′行うことができ、経済的でかつ信頼性の旨い
制御が可能になる7 また、コントローラからの命令がオン・メ−)命令とな
るので、ディジクルコントローラのデータ乞シ変換する
必要もな(・。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の水位制御方法を説明する八−めの図面
−第2図は実験結果を示すグラフ、第3図は同実験にお
げろ給気バルブの動作を説明するTこめの線図である8 1・・ゴム環(可撓性膜堰)、2・・河床、3・・・給
U1管、4・・給気管−5・・・排気舎 6・・フンブ
ノツサ7・・・コントローラ、8・・・給気バルブ 9
・・・排気ノクルブ、10 ・上流水位検出器、1」・
・上流水位設定器、12・・・比較器、I3・・・操作
量演算部、14・・・変換部、15・・・操作信号出力
部、16.17・・・出力導線H・・・上流水位−H(
/c)・・・検出水位信号、Hs・・・設定水位信号 
e (ん)・・・偏差信号、y (k)・・・操作量信
号T (A:)・・・操作時間信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 河用乞横切って敷設され、流体l・供給しまたは排出す
    る流体給排バルブを備えに可撓性膜堰における水位1t
    iIJff11方法において、水位を一定の時間間隔で
    検出しm−の検出水位と予め定められ1こ設定水位との
    偏差から演算した操作量乞、前記給排ノ(ルブの操作時
    間に変換し、該操作時間の間前記給排バルブ乞持続的に
    開放さセろこと乞特徴とずろ可撓性膜堰における水位制
    御方法8
JP9275484A 1984-05-11 1984-05-11 可撓性膜堰における水位制御方法 Granted JPS60238510A (ja)

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JP9275484A JPS60238510A (ja) 1984-05-11 1984-05-11 可撓性膜堰における水位制御方法

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JPH0432887B2 JPH0432887B2 (ja) 1992-06-01

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ID=14063202

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1143073A2 (en) * 2000-03-28 2001-10-10 Bridgestone Corporation Method and device for regulating the internal pressure of flexible membrane dam

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1143073A2 (en) * 2000-03-28 2001-10-10 Bridgestone Corporation Method and device for regulating the internal pressure of flexible membrane dam
EP1143073A3 (en) * 2000-03-28 2003-03-05 Bridgestone Corporation Method and device for regulating the internal pressure of flexible membrane dam

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