JPS61160102A - プロセス制御装置 - Google Patents
プロセス制御装置Info
- Publication number
- JPS61160102A JPS61160102A JP28099684A JP28099684A JPS61160102A JP S61160102 A JPS61160102 A JP S61160102A JP 28099684 A JP28099684 A JP 28099684A JP 28099684 A JP28099684 A JP 28099684A JP S61160102 A JPS61160102 A JP S61160102A
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- dissolved oxygen
- pid
- signal
- control system
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/36—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Feedback Control In General (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明はプロセス制御装置に関し、特にＰＩＤ調節計
を用いた一定値制御に際して、負荷の大幅な変動に対処
するためのプロセス制御装置に関するものである。
を用いた一定値制御に際して、負荷の大幅な変動に対処
するためのプロセス制御装置に関するものである。
プロセス制御装置ＫＸいては１例えばＰＩＤ調節計を用
いて、被制御量を目標値に制御することが行なわれてい
る。例えば、下水処理システムに２いては、汚水処理槽
に汚泥と汚水を混合して供給し、この槽内に空気（ｒＭ
素）を微細な気泡として供給することによ勺、好気性生
物処理を行っている。この場合、汚水中の溶存酸素濃度
（以下ＤＯ値と称す）が好気性生物処理に大きな影ｊ１
）を与えるためにＤＯ値の制御が必要になる。そして。
いて、被制御量を目標値に制御することが行なわれてい
る。例えば、下水処理システムに２いては、汚水処理槽
に汚泥と汚水を混合して供給し、この槽内に空気（ｒＭ
素）を微細な気泡として供給することによ勺、好気性生
物処理を行っている。この場合、汚水中の溶存酸素濃度
（以下ＤＯ値と称す）が好気性生物処理に大きな影ｊ１
）を与えるためにＤＯ値の制御が必要になる。そして。
このＤＯ値の制御に際しては、汚水処理槽内に設けられ
り済存識累濃度センサーの出力信号を変換器を介して酸
素濃度信号として取り出している。
り済存識累濃度センサーの出力信号を変換器を介して酸
素濃度信号として取り出している。
このようにして得られりｒＲ素濃度信号は、ＰＩＤ調節
計にＳいて比例、積分Ｓよび微分処理が那えられること
によって、目標値制御が行える制御信号に変換されて出
力される。そして、この制御信号は、ブロワの回転速度
を可変する可変速制御装置としてのインバータを制御信
号として利用され。
計にＳいて比例、積分Ｓよび微分処理が那えられること
によって、目標値制御が行える制御信号に変換されて出
力される。そして、この制御信号は、ブロワの回転速度
を可変する可変速制御装置としてのインバータを制御信
号として利用され。
汚水処理槽内への酸素供給量を制御して、ＤＯ値の一定
化を計っている。
化を計っている。
〔発明が解決しよりとしている問題点〕しかしながら、
上述した単なるＰＩＤ制御は。
上述した単なるＰＩＤ制御は。
負荷変動が少ない場合には適しているが、７ｅとえは、
小規模下水処理システムのように１時間によっては下水
の流入量が設計流入量を大幅に下回るよった場合に大き
な問題が生ずる。つ［Ｌ流入下水量が大幅に低下した場
合には、汚水処理槽内に８いて要求される必要＊素置も
著しく減少する。
小規模下水処理システムのように１時間によっては下水
の流入量が設計流入量を大幅に下回るよった場合に大き
な問題が生ずる。つ［Ｌ流入下水量が大幅に低下した場
合には、汚水処理槽内に８いて要求される必要＊素置も
著しく減少する。
この結果、ＤＯ値一定制御を行りと、速度制御範囲が最
小制御値（最小風量）よりも下回ることから、結果的に
必要風量以上の空気が吹き込まれることになる。そこで
、汚水処理槽内のＤＯ値は。
小制御値（最小風量）よりも下回ることから、結果的に
必要風量以上の空気が吹き込まれることになる。そこで
、汚水処理槽内のＤＯ値は。
徐々に増加してて上限値を越えてしまう等の欠点があっ
た。
た。
この発明は、上記欠点を解決するためになされたもので
６って、ＰＩＤ制御系に上下限値に対するオン・オフ制
御を加えることＫよって、負荷がＰＩＤ制御系に２ける
可変速制御範囲を越えて低下した場合Ｋｇいても、被制
御量を予め定められた上下限値範囲に保つことが出来る
プロセス制御装置を提供することを目的とする。
６って、ＰＩＤ制御系に上下限値に対するオン・オフ制
御を加えることＫよって、負荷がＰＩＤ制御系に２ける
可変速制御範囲を越えて低下した場合Ｋｇいても、被制
御量を予め定められた上下限値範囲に保つことが出来る
プロセス制御装置を提供することを目的とする。
この発明はＰＩＤ制御に上下限値によるオン・オフ制御
を加え７ｔ％のである。
を加え７ｔ％のである。
このよりに構成され几プロセス制御にＳい工ゆ、ＰＩＤ
制御による制御可能範囲から大きくずれた制御入力が供
給され尺場合Ｋｇいても、被制御量を一定の変動幅内に
保つことが出来、これに伴なって制御動作が失なわれな
くなるものである。
制御による制御可能範囲から大きくずれた制御入力が供
給され尺場合Ｋｇいても、被制御量を一定の変動幅内に
保つことが出来、これに伴なって制御動作が失なわれな
くなるものである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
する。
第１図は、この発明によるプロセス制御装置の一実施例
を示す回路図であって、特に下水処理システムにどける
汚水処理槽内のＤＯ値副制御適用した場合を示す。汚水
の曝気による好気性生物処理を行う下水処理槽（曝気槽
）１の底部には、ブロワ２から供給される圧縮空気−を
微細な気泡として噴出する散気装置３が設けられている
。また。
を示す回路図であって、特に下水処理システムにどける
汚水処理槽内のＤＯ値副制御適用した場合を示す。汚水
の曝気による好気性生物処理を行う下水処理槽（曝気槽
）１の底部には、ブロワ２から供給される圧縮空気−を
微細な気泡として噴出する散気装置３が設けられている
。また。
下水処理槽１の内部には汚泥４と汚水５が供給され、曝
気処理されるわけであるが、槽内には溶存酸素濃度ＤＯ
１−測定するための溶存酸素濃度センサー６が設けられ
ている。そして、この溶存酸素濃度センサー６はその出
力端が変換器Ｔに接続さｎることによって、下水処理槽
１内の曝気混合液中のＤＯに応じた溶存酸素濃度信号が
出力されるようになっている。８は一般に周知のＰＩＤ
調節計であって、変換器Ｔから出力される溶存酸素濃度
信号を入力として信号処理することにより、その制御出
力信号をプリアンプ９に供給する。ここで、プリアンプ
９はＰＩＤ調節計８から出力される制御出力信号の被制
御量に対する制御比率を設定するためのものであって１
通常の制御にどいては０〜１００％であるが、ここでは
０〜６０９６と縮少することＫよって、オーバーシュー
）’ｅＦＪ止している。インバータ１０はプリアンプ９
の出力信号に応じてブロワ２の回転数を制御する。
気処理されるわけであるが、槽内には溶存酸素濃度ＤＯ
１−測定するための溶存酸素濃度センサー６が設けられ
ている。そして、この溶存酸素濃度センサー６はその出
力端が変換器Ｔに接続さｎることによって、下水処理槽
１内の曝気混合液中のＤＯに応じた溶存酸素濃度信号が
出力されるようになっている。８は一般に周知のＰＩＤ
調節計であって、変換器Ｔから出力される溶存酸素濃度
信号を入力として信号処理することにより、その制御出
力信号をプリアンプ９に供給する。ここで、プリアンプ
９はＰＩＤ調節計８から出力される制御出力信号の被制
御量に対する制御比率を設定するためのものであって１
通常の制御にどいては０〜１００％であるが、ここでは
０〜６０９６と縮少することＫよって、オーバーシュー
）’ｅＦＪ止している。インバータ１０はプリアンプ９
の出力信号に応じてブロワ２の回転数を制御する。
一方、オンｅオフ制御部１）は、その内部に上下限値が
設定されてｇす、変換器７から出力される溶存Ｉ！素濃
度信号のレベルが下限値を越えて低下するとオン制御信
号を発生して、プリアンプ９の出力信号和関係なくイン
バータ１０を強制的に動作さぜることによシ、ブロア２
の空気供給動作を開始させる。また、溶存酸素濃度信号
レベルが上限値を越えると、オフ制御信号を発生して、
インバータ１０を強制的にオフ動作とすることにより、
ブロア２の空気供給動作を中止させる。
設定されてｇす、変換器７から出力される溶存Ｉ！素濃
度信号のレベルが下限値を越えて低下するとオン制御信
号を発生して、プリアンプ９の出力信号和関係なくイン
バータ１０を強制的に動作さぜることによシ、ブロア２
の空気供給動作を開始させる。また、溶存酸素濃度信号
レベルが上限値を越えると、オフ制御信号を発生して、
インバータ１０を強制的にオフ動作とすることにより、
ブロア２の空気供給動作を中止させる。
この上りに構成されたプロセス制御装置において、電源
が投入されるとプロア２が駆動されて圧縮空気が散気装
置３に供給され、微細な気泡が汚水処理槽１内に供給さ
れて、曝気処理が行なわれる。そして、このように空気
供給が行なわれると。
が投入されるとプロア２が駆動されて圧縮空気が散気装
置３に供給され、微細な気泡が汚水処理槽１内に供給さ
れて、曝気処理が行なわれる。そして、このように空気
供給が行なわれると。
汚水５中の酸素濃度は第２図に示すように、急激に上昇
する。このようにして汚水中の溶存酸素濃度が上昇する
と、溶存酸素濃度センサー６が接続された変換器Ｔから
出力される溶存酸素濃度信号のレベルもこれに応じて上
昇することになる。ここで、溶存酸素濃度信号はＰＩＤ
調節計８の入力信号となっていることから、ＰＩＤ調節
計８はこの溶存酸素濃度信号をＰＩＤ処理することによ
って、予め定められた最適Ｄｏ値としてのＤＯ設定値に
制御するための制御出力信号を発生してプリアンプ９に
供給する。プリアンプ９は、ＰＩＤ調節計８の出力信号
が制御負荷に与える影響が０〜６０％となるようにレベ
ル制御を行り。そして。
する。このようにして汚水中の溶存酸素濃度が上昇する
と、溶存酸素濃度センサー６が接続された変換器Ｔから
出力される溶存酸素濃度信号のレベルもこれに応じて上
昇することになる。ここで、溶存酸素濃度信号はＰＩＤ
調節計８の入力信号となっていることから、ＰＩＤ調節
計８はこの溶存酸素濃度信号をＰＩＤ処理することによ
って、予め定められた最適Ｄｏ値としてのＤＯ設定値に
制御するための制御出力信号を発生してプリアンプ９に
供給する。プリアンプ９は、ＰＩＤ調節計８の出力信号
が制御負荷に与える影響が０〜６０％となるようにレベ
ル制御を行り。そして。
このレベル制御された制御出力信号がインバータ１０に
供給されると、可変速度制御装置としてのインバータ１
０は、ブロワ２を駆動する七−タへの電源周波数を低下
させてその回転速度、つまシ空気供給ｔｔを落とすよう
に制御する。このよりな動作を繰シ返すことによって、
汚水５に含まれる溶存酸素濃度は、第２図に示すように
ＤＯ設定値に一定化される。
供給されると、可変速度制御装置としてのインバータ１
０は、ブロワ２を駆動する七−タへの電源周波数を低下
させてその回転速度、つまシ空気供給ｔｔを落とすよう
に制御する。このよりな動作を繰シ返すことによって、
汚水５に含まれる溶存酸素濃度は、第２図に示すように
ＤＯ設定値に一定化される。
ここで、上述したＰＩＤ調節計８のみによる制御のみで
は、汚水５の流入量が大幅に減少した場合には、必要空
気量がＰＩＤ制御系ｉＭいて制御することが出来る最小
量以下となることから、汚水５の溶存酸素濃度が第３図
に示すようにＤＯ設定値を大きく越える部分にＳいて大
きく変動することになる。
は、汚水５の流入量が大幅に減少した場合には、必要空
気量がＰＩＤ制御系ｉＭいて制御することが出来る最小
量以下となることから、汚水５の溶存酸素濃度が第３図
に示すようにＤＯ設定値を大きく越える部分にＳいて大
きく変動することになる。
これに対して、オン・オフ制御部１）の制御を加えると
、第４図に示すよりに溶存酸素濃度がＤＯ上限値を越え
丸時点でオフ制御信号が発生されることから、インバー
タ１０の動作が強制的に停止制御されてプロワ２の空気
供給動作が中止される。この結果、汚水Ｓ中の溶存酸素
濃度は第４図に示すように徐々に低下してＤｏｏ限値に
近ずく。
、第４図に示すよりに溶存酸素濃度がＤＯ上限値を越え
丸時点でオフ制御信号が発生されることから、インバー
タ１０の動作が強制的に停止制御されてプロワ２の空気
供給動作が中止される。この結果、汚水Ｓ中の溶存酸素
濃度は第４図に示すように徐々に低下してＤｏｏ限値に
近ずく。
そして、この溶存酸素濃度がＤＯ下限値を越えて低下す
ると、オン・オフ制御部１）からオン制御信号が発生さ
れてインバータ１０が作動することから、再たびＰＩＤ
制御系による制御を受けてブロワ２の回転制御を行９゜ このように、ＰＩＤ制御系による可変速制御範囲を越え
て負荷が減少した場合には、オン・オフ制御部の出力信
号によってインバータ１０が強制的に制御されてプロワ
２のオン・オフ制御が行なわれることから、汚水中の溶
存酸素濃度は予め設定され７ｅＤＯ上限値とＤｏｏ限値
との間を変動することになり、これに伴なって被制御量
が一定の変動幅内に保たれることになる。そして、この
よりに構成した場合には１通常時にはＰＩＤ制御系によ
って一定値制御が行なわれることがら安定した制御とな
シ、負荷の大幅減少に際してはオン・オフ制御が茄わっ
てＰＩＤ制御系にどける可変速制御範囲外の部分に対す
る制御をカバーすることになる。なＳ、オン・オフ制御
のみで一定値制御を行ｇうとすると、オン・オフ間隔が
例えば１分間に１回程度となって実用上無理であるとと
もに、変動幅を極めて小さくするととは不可能である。
ると、オン・オフ制御部１）からオン制御信号が発生さ
れてインバータ１０が作動することから、再たびＰＩＤ
制御系による制御を受けてブロワ２の回転制御を行９゜ このように、ＰＩＤ制御系による可変速制御範囲を越え
て負荷が減少した場合には、オン・オフ制御部の出力信
号によってインバータ１０が強制的に制御されてプロワ
２のオン・オフ制御が行なわれることから、汚水中の溶
存酸素濃度は予め設定され７ｅＤＯ上限値とＤｏｏ限値
との間を変動することになり、これに伴なって被制御量
が一定の変動幅内に保たれることになる。そして、この
よりに構成した場合には１通常時にはＰＩＤ制御系によ
って一定値制御が行なわれることがら安定した制御とな
シ、負荷の大幅減少に際してはオン・オフ制御が茄わっ
てＰＩＤ制御系にどける可変速制御範囲外の部分に対す
る制御をカバーすることになる。なＳ、オン・オフ制御
のみで一定値制御を行ｇうとすると、オン・オフ間隔が
例えば１分間に１回程度となって実用上無理であるとと
もに、変動幅を極めて小さくするととは不可能である。
この発明によるプロセス制御装置は間欠曝気式の活性汚
泥法に好適に適用される。たとえば１５分の曝気４５分
の攪拌という工程を交互にくシ返す間欠曝気処理に２い
ては、攪拌工程にＳいて嫌気的な状態を生起するのが非
常に重要である。曝気工程で溶存酸素濃度が必要以上に
高くなると久の攪拌工程で十分な嫌気状態を生起するこ
とができず、効果的な処理が行えない。この発明の制御
装置を用いればこの欠点を解消できる。！７ｔ、間欠曝
気式の活性汚泥法では流入有機物の除去に必要な酸素を
曝気工程中に供給する必要があ夛、＠気風量が連続曝気
に比べ多くなる。このため、制御可能な最低の風量が比
較的大きくなるので、この発明の装置を利用し交際の効
果も大きくなる。
泥法に好適に適用される。たとえば１５分の曝気４５分
の攪拌という工程を交互にくシ返す間欠曝気処理に２い
ては、攪拌工程にＳいて嫌気的な状態を生起するのが非
常に重要である。曝気工程で溶存酸素濃度が必要以上に
高くなると久の攪拌工程で十分な嫌気状態を生起するこ
とができず、効果的な処理が行えない。この発明の制御
装置を用いればこの欠点を解消できる。！７ｔ、間欠曝
気式の活性汚泥法では流入有機物の除去に必要な酸素を
曝気工程中に供給する必要があ夛、＠気風量が連続曝気
に比べ多くなる。このため、制御可能な最低の風量が比
較的大きくなるので、この発明の装置を利用し交際の効
果も大きくなる。
なＳ、上記実施例にＳいては、下水処理システムに２け
るＤｏ値副制御適用した場合についてのみ説明したが、
この発明はこれに限定されるものではなく、すべてのプ
ロセス制御に適用することが可能でろる。
るＤｏ値副制御適用した場合についてのみ説明したが、
この発明はこれに限定されるものではなく、すべてのプ
ロセス制御に適用することが可能でろる。
以上説明したよりに、この発明によるプロセス制御装置
は、ＰＩＤ制御系に上下限値に対するオン・オフ制御？
加え７ｔ％のであることから、負荷がＰＩＤ制御系ＫＭ
ける可変速制御範囲を越えて低下した場合にｇいても、
被制御量を予め定められ比上下限値範囲に保つことが出
来る優れた効果を有する。
は、ＰＩＤ制御系に上下限値に対するオン・オフ制御？
加え７ｔ％のであることから、負荷がＰＩＤ制御系ＫＭ
ける可変速制御範囲を越えて低下した場合にｇいても、
被制御量を予め定められ比上下限値範囲に保つことが出
来る優れた効果を有する。
第１図はこの発明によるプロセス制御装置の一実施例を
示す回路図、第２図はＰＩＤ制御系による制御結果を示
す特性図、第３図は負荷がＰＩＤ制御系に８ける可変回
転範囲を越えて低下し友場合に２ける制御結果を示す特
性図、第４図はこの発明による制御結果を示す特性図で
ある。 １・・・汚水処理槽、２・・・プロワ、３・・・散気装
置。 ６・・・酸素濃度−＋ｚ：Ｌす、Ｔ・・・変換器、８・
・・ＰＩＤ調節計、９・・・プリアンプ、１０・・・イ
ンバータ、１）・・・オン・オフ制御部。 特許出願人 株式会社西原環境衛生研究所図面の浄
書（内容に変更なし） Ｄｏイｌ 第２図 第３図 Ｄｏイ１Ｌ 第４図 ＤＯイｔ 手続補正書（方戎ン
示す回路図、第２図はＰＩＤ制御系による制御結果を示
す特性図、第３図は負荷がＰＩＤ制御系に８ける可変回
転範囲を越えて低下し友場合に２ける制御結果を示す特
性図、第４図はこの発明による制御結果を示す特性図で
ある。 １・・・汚水処理槽、２・・・プロワ、３・・・散気装
置。 ６・・・酸素濃度−＋ｚ：Ｌす、Ｔ・・・変換器、８・
・・ＰＩＤ調節計、９・・・プリアンプ、１０・・・イ
ンバータ、１）・・・オン・オフ制御部。 特許出願人 株式会社西原環境衛生研究所図面の浄
書（内容に変更なし） Ｄｏイｌ 第２図 第３図 Ｄｏイ１Ｌ 第４図 ＤＯイｔ 手続補正書（方戎ン
Claims (2)
- （１）被制御負荷の状態に応じた信号を入力とするＰＩ
Ｄ調節計と、このＰＩＤ調節計の出力信号に応じて被制
御負荷を制御する回転駆動体の回転速度を制御する可変
回転制御装置とを備えたＰＩＤ制御系を有するプロセス
制御装置において、入力信号レベルが予め定められた下
限値を越えて低下した時にオン信号を発生するとともに
、入力信号が予め定められた上限値を越えた時にオフ信
号を発生するオン・オフ制御部を設け、このオン・オフ
制御部の出力信号を前記可変回転制御装置に供給するこ
とにより、前記回転駆動体を強制的にオン・オフ制御す
ることを特徴とするプロセス制御装置。 - （２）可変回転制御装置に供給されるＰＩＤ調節計の出
力信号は、被制御負荷に対する制御量が縮小されてから
供給されるように設定されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のプロセス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28099684A JPS61160102A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28099684A JPS61160102A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | プロセス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61160102A true JPS61160102A (ja) | 1986-07-19 |
Family
ID=17632807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28099684A Pending JPS61160102A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61160102A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4993480A (en) * | 1989-02-01 | 1991-02-19 | Chichibu Cement Kabushiki Kaisha | Temperature controlling means for a thermostat for use in measuring viscosity |
| JP2008245798A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Sanyo Electric Co Ltd | ショーケース |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57178504A (en) * | 1981-04-25 | 1982-11-02 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Controller for operation rate of refrigerating machine |
| JPS5833705A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-28 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 電動機駆動被駆動機器の制御装置 |
| JPS5860312A (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度制御回路 |
| JPS5854704B2 (ja) * | 1978-08-11 | 1983-12-06 | 富士通株式会社 | 電子交換機のネツトワ−ク疑似障害検知方式 |
-
1984
- 1984-12-29 JP JP28099684A patent/JPS61160102A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5854704B2 (ja) * | 1978-08-11 | 1983-12-06 | 富士通株式会社 | 電子交換機のネツトワ−ク疑似障害検知方式 |
| JPS57178504A (en) * | 1981-04-25 | 1982-11-02 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Controller for operation rate of refrigerating machine |
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| JP2008245798A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Sanyo Electric Co Ltd | ショーケース |
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