JPS61239310A - 温度調節装置 - Google Patents

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】 本発明は冷温水発生機から供給される冷水または温水を
熱交換して与えられた空気を調節対象室に供給する様構
成し、上記冷水または温水を供給−ｔ−ｚ、＋ａ節弁な
コントローラによって実質上直接調整すると共にＰＴＤ
制御における積分項の係数を工夫１２て時定数の大きい
温度調節におけるオーバーシュートまたはアンダーシ−
−トを抑止する様にした温度調節装置に関するものであ
る。

最近、プロセッサを内蔵するコントローラヲ用いて空調
設備を制御することが行われている。この様な温度調節
装置においては、第４図に示すごとくコントローラによ
って実質上直接的に調節弁を°調整できる様にし、設置
スペースが小さくてすむようにし、かつコスト低減を計
ることが望まれる。

第４図において１は調節対象室、２は排気ダクト、３は
温度センサ、４は排気ファン、５は給気ダクト、６は給
気ファン、７は冷温水発生機であって必要に応じて所定
の温度の冷水または温水を発生するも１７）、　８は熱
交換機、９は調節弁であって熱交換機８に供給される冷
水あるいは温水の水量を調節するものである。１ｏはプ
ロセッサ内蔵コントローラを表している。

！４図図示の場合、冷温水発生機７がたとえば所定の温
度の冷水を発生し、当該冷水は調節弁９によって水量を
調節された上で熱交換機８を経由して循環している。調
節対象室ｌからの排気はファン４によって排気されるが
この間に温度センサ３ニヨって温度が検出され、その結
果がコン）ｏ−ラ１０に供給される。一方、調節対象室
１への給気はファン６によってダクト５を介して調節対
象室１へ導かれるが、この途中において熱交換機８忙よ
って上記冷水と熱交換される。上記コントローラ１０は
、上記温度センサ３からのセンス出力に基づいて上記調
節弁９を調整する制御出方を発し。

調節対象室１円の温度が所定の温度を維持する様に調節
弁の開度を調整する。

第４図に示すごとき温度調節装置は、コントローラ１０
が調節弁９を実質上直接制御する様に配慮されており、
調節弁９を制御するために弁の開度を調整するためのボ
ジシミナを別置するものに比べて利点が大羨い。しかし
温度調節装置の制御における時定数が十分に大であるこ
ともあって、コントローラ１０においてＰＩＤ制御を行
う様に配慮してもなお非所望な形で、オーバーシュート
やアンダーシュートが生じやすい。

この様なオーバーシュートなどの発生を防止するために
ＰＩＤ制御における積分項の係数に工夫を与えることが
知られているが、従来の場合には必ずしも十分に柔軟性
のある制御態様を得るに至っていない。

本発明は上記の点を解決することを目的としており、上
記積分項の係数として例えば第２図を参照して後述する
ごとき関数値を与え、上記の問題点を解決した温度調節
装置を提供している。

第１図は本発明装置における一実施例電気制御系の概念
図を示し、第２図は本発明に用いられるＰＩＤ制御にお
ける積分項の係数を説明する説明図、！３図は本発明に
よって得られた制御特性図を示す。

図中の符号３，１０は第４図に対応し、１１は第４図図
示の調節弁９の開度を調整するモータ、１２はポテンシ
ョメータであって調節弁９の開度に対応した電圧を出力
するもの、１３は安定化電源、１４は定電圧源、１５は
ローパスフィルタ、１６はアンプ。

１７は定電流ブリッジ、１８はローパスフィルタ、１９
はアンプ、２０はアナログスイッチであってセンサ３か
らのセンス出力とポテンショメータ１２からの開度信号
とのいずれか一方を選択するもの、２１はアナログスイ
ッチ２０から出力したアナログ信号をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換機、２２はアイソレージ叢ン部、２３
はプロセッサ部、　２４　、２５ハモータ制御リレー、
２６は表示部、２７はキーボードを表している。

図示の場合には温度センサ３からのセンス出力に対応し
て調節弁９を制御する制御モードがとられ、運転初期に
おいて調節弁９の開度を設定値にセットする制御が行わ
れろよう構成されている。

ＰＩＤ制御をするに当っては一般に正作動に対なる関数
にしたがって出力を発し、逆作動に対応なる関数にした
がって出力を発するようにされる。

上記第（１）式の動作をデジタル的に行わせるために第
（１）式をサンプリング周期Ｔで離散化し、かつＫｐと
してｔ　ＯＯ／ｐを与え を得る。これにもとづき制御を行うようにされる。

なお上記において。

Ｍ：調節弁の操作量「％」 Ｍ（ｏ）　：調節弁の設定位置 Ｋｐ：比例ゲイン ｐ：比例帯 Ｔｉ：積分時間 Ｔｄ：微分時間 ｅ：偏差 な表している。第（２）式についても同様である。

上記第（１）式や第（２）式において備差ｅ（ｔ）Ｋ対
応する項を比例項と呼び、偏差ｅ（ｔ）の積分に対応す
る項を積分項と呼び、偏差ｅ（ｔ）の微分に対応する項
を微分項と呼んでいる。

上記比例項は、偏差ｅが負の所定値に達したとぎ操作量
Ｍが零％になり、かつ正の所定値に達したとき操作量が
１００％になるように設定される。また上記微分項は当
該環が本発明においては、この点に工夫をこらし上記積
分項の係数として偏差ｅの絶対値に対応して変化する係
数Ｋｉを導入した。

即ち６第（１）式における積分項 として に変形し、係数Ｋｉを附加して とするようにした。そして、上記係数Ｋｉとしては第２
図に示す如き形で偏差ｅに依存する値を与えただしＲ：
設定レンジ を与えた。したがって本発明においては上記積分項が で与えられるものとなっている。第３図は本発明によっ
て得られた制御の特性を表しており、オーバーシュート
は殆んどなくなっている。

以上説明した如く本発明によれば、コントローラ２３が
実質上直接的に調節弁を制御するようにし。

予め時定数が大である点に関連してＰＩＤ制御における
積分項の係数として第２図図示の如き形で偏差ｅの大き
さに依存する係数を附加するようにしている。この結果
、非所望なオーパージニートが抑制される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置にオＳげる一実施例電気制御系の概
念図、第２図は本発明に用いられるＰＩＤ制御における
積分項の係数を説明する説明図、第３図は本発明によっ
て得られた制御特性図、第４図は本発明が適用される温
度調節装置を示す。 図中、１・・・調節対象室、３・・・温度センサ、５・
・・給気ダクト、７・・・冷温水発生機、８・・・熱交
換器。 ９・・・調節弁、　１０・・・コントローラ、　１１・
・・調節弁の開度な調整するモータ、２３・・・プロセ
ッサ部を表す。 ゛゛］］ヨー；・二／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温度調節が行われるべき調節対象室、該調節対象室から
   の排気温度を検出する温度センサ、上記調節対象室に空
   気を供給される給気ダクト、冷水または温水を発生する
   冷温水発生機、上記給気ダクト内にもうけられて上記冷
   温水発生機から供給される冷水または温水と上記調節対
   象室に供給される空気との間での熱交換を行う熱交換機
   との間に介在されて上記熱交換機に供給される冷水また
   は温水の量を調節する調節弁、上記温度センサからのセ
   ンス出力が供給されるコントローラを備えた温度調節装
   置において、上記コントローラが上記温度センサからの
   センス出力に基づいて得られた偏差の比例項と積分項と
   微分項とに対応するＰＩＤ制御によって上記調節弁を実
   質上直接調整する様構成されており、上記積分項の係数
   として上記偏差の絶対値があらかじめ定められた値以下
   にあるときに非零の値を持ち、かつ当該偏差の絶対値が
   零に近づくにつれて増大し、零においてあらかじめ定め
   られた値を持つ関数値を与える様構成したことを特徴と
   する温度調節装置。