JPS6142002A

JPS6142002A - 配量剤の供給と所属調整回路による媒体の計量値調整のための方法

Info

Publication number: JPS6142002A
Application number: JP15118185A
Authority: JP
Inventors: ヘルマン　ベルガー
Original assignee: Chem & Filter GmbH
Current assignee: Chem & Filter GmbH
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1985-07-08
Publication date: 1986-02-28
Also published as: EP0170079A3; DE3428131A1; EP0170079A2

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】本発明は斯続命にｆ共給でさる配量ル１の供給による媒
体の計量値調整のための方法に関するものであって、計
量値の実際値が測定され、１」標（１（ｉと比較され、
それぞれなるべくは一定しＩ、：部分！ｌｔが→Ｊ。

イクルにより配量信号により放出され、そのサイクル時
間は調整誤差に依存するものであり、またコンパレータ
、配量信号出力部およびサイクル時間確認のための回路
を備える配量信号作成のための調整回路に関する。

このような計量値はたとえばｐＨ値、レドックス値、塩
素含有量１石灰形成体含有量、用水および廃水の汚染度
であるが、しかしまた他の材料。

たとえば配量剤の添加により変化できる化学溶液の任意
の計量値であってもよい、主要な応用領域はｐ　Ｈ値調
整、レドックス値調整、中和および塩素調整である。断
続的供給のためたとえば各配量信号時にストロークを行
う隔膜ポンプ、あるいは電磁弁が考えられ、これらが各
配量信号時に指定の時間開放される。実際値を確認する
測定値記録器は通常、断続的に供給される配量剤が既に
配分された個所に設置されており、従って配管中の添加
個所の後に間隔を置いて、または後続する容器。

たとえばプールの中である。

公知の方法において対応する配量剤添加により実際値が
目標値に達した時、配量信号が中断され。

従って配量剤の添加が停止された。しかし流入する媒体
が著しく相違する計量値を有した場合、配量パルス中断
直後、既にまた大きな調整誤差が住じた。これが配量剤
供給個所の後でも計量値の急激で著しい変動を招いた。

本発明の根底となる課題は、実際値変動を著しく減少さ
せることのできる冒頭に述べた種類の調整法を記載する
ことにある。

この課題は本発明により次のように１Ｊで解決される。

すなわち計量値の実際値が少なくとも一つの限界値によ
り確定された目標値領域の外側にあるか否かが確認され
ること、実際値が目標値領域に入る時働くサイクル時間
が記憶されること、また実際値が目標値領域の内部にあ
る限り、記ｔ１２されたサイクル時間で配量信号が発せ
られることである。

この処置においては目標値周辺にデッドゾーンが設けら
れており、これをここでは目標値領域と称する。配量信
号は目標値領域に達する時中断されず、さらに配量剤が
断続的に供給される。最後に適用されたサイクル時間が
引続き利用れれることにより、単位時間当たり供給され
た配量剤の量は、計量値の修正に必要とされる量に略相
当する。

配量剤供給停止に比して、実際値が再び目標値領域から
外れる原因となる誤差は極めて僅かしか生じない、しか
しこの逸脱は比較的長い時間の後であり、はるかに僅か
な誤差でしかない、従って極めて安定した調整が得られ
る。

特に有利であるのはサイクル時間が、実際値の目標値領
域からの逸脱以後経過した誤差時間の関数であることで
ある。サイクル時間は誤差時間が長くなるほど一層著し
く変化する。このためサイクル時間の次の記憶の際に、
実際値が再び目標値領域に入る時、まだ誤差が現れるこ
とがあれば。

誤差時間が次回に短縮されるような単位時間当たり配量
剤量を供給することが３簡単な方法で可能となる。その
他の簡易化は、誤差時間を考慮する時調整誤差の量は問
題にならないことから生じる。

目標値領域が実際値の一方の側にしか外れることのでき
ない場合、サイクル時間は直接誤差時間に追従しなけれ
ばならない、しかし″、シ際値が超過または不足するこ
とができる目標値の場合、誤差時間がサイクル時間を超
過の際には一方の方向に。

不足の場合は他の方向に変化させることが望ましい、こ
のようにして実際の目標値周辺での安定した調整が可能
となる。

サイクル時間がｎ箇のサイクル時間区間を有し。

数ｎだけが記憶されるならば、特に簡単な実施形態が得
られる。このためには極めて簡単な記憶装置で充分であ
る。

有利であるのはｎヶのサイクル時間区間の前に最小時間
を置き、いかなる場合にも最小サイクル口、１間が生じ
るようにすることである。

この場合、指定された長さの誤差時間区間の後にそれぞ
れ数ｎを１だけ変えるパルスが発せられるとさらに有利
である。このようにして誤差時間のサイクル時間への変
換も著しく簡易化される。

スイッチを入れると最大可能な鰹）差に相当するサイク
ル時間が自動的に記ｔαされるのが有利である。僅かな
調整クリアランス以内でナイクル時間は目標値到達のた
め最適の値へと近づいた。

さらに、実際値が目標値領域の外にあるにもかかわらず
最小のサイクル時間が生しる場合には。

配量信号を遮断することができる。このようにして配量
剤添加を最小値からさらにゼロへと低下させることがで
きる。

コンパレータ、配量信号出力部およびサイクル時間確認
のための回路を備える配量信号作成のための調整回路は
本発明において次の特徴を有している。すなわちコンパ
レータ（ｖ）は計量値の実際値（ｉ）が目標値領域の外
にある時エラー信号（ｆ）を発すること、またサイクル
時間確認のための回路がサイクル時間の特徴を示すデー
タの記憶装置を収容しており、このデータはエラー信号
のある時変更可能であり、エラー信号がな（なると無変
化のままとなり、また記憶装置からのデータの選別のた
めとサイクル時間への転換のための選別装置を備えてい
る。

この配量において記憶装置とこれに付属する選別装置は
連続作動している。目標とする調整は記憶装置の内容が
エラー信号の脱落時に維持されることにより簡単に得ら
れる。

望ましい実施形態においては、記憶装置が第１のカウン
タであり、これにエラー信号の存在する時第１のパルス
発生器からそれぞれ指定の誤差時間区間経過の後カウン
タパルスを供給することができ、また選別装置が第２の
カウンタを備えており。

これに第２のパルス発生器からそれぞれ指定のサイクル
時間区間経過後カウンタパルスを供給することができ、
第２のカウンタが第１のカウンタのそれに相当するカウ
ント現状に達した後、配量イ３号を発する。第１のカウ
ンタは特に簡単な種類の記憶装置である。第２のカウン
タも極めて簡単な選別装置を生じる。第１のパルス発生
器により誤差時間区間が作られ、第２のパルス発生器に
よりサイクル時間区間が大した手数なしに作ることがで
きる。

実際値が超過および不足できる目標値領域の場合、第１
のカウンタが前進・後進カウンタであり。

その他コンパレータがエラー信号の存在する時超過かま
たは不足を標識するカウント方向信号を第１のカウンタ
のために作るのも有利である。これは僅かな手数で精確
な調整を可能とする。

第１のパルス発生器が発振器と後続する分配器。

およびエラー信号の欠落時に働く抑制回路を備えている
のが有利である。これは記憶装置の内容をエラー信号欠
落時に変更しないでおく簡単な可能性である。

第１のパルス発生器はさらに別の阻止回路を備えており
、これに第１のカウンタからカウント方向に依存するカ
ウント終了信号を送ることができる。このようにして第
１のカウンタが別のカウントパルスの供給により再び他
方のカウント終了へと切換えられることが防がれる。

有利なのは第２のカウンタが後進カウンタであり、これ
は第１のカウンタのカウント現状により設定され、ゼロ
に達する時配量信号を発する。このようにして第１のカ
ウンタのカウント現状と番よ無関係に、配量信号が常に
同じ信号組合せにより第２のカウンタの出力部で発せら
れるようになる。

さらに第２のカウンタのカウント終了信号を。

その励起時に第１のカウンタのカウント現状が選別され
る選別入力部に、また第２のパルス発生器を解放し配量
パルスを作る作動回路に供給することができる。

作動回路は目的に応じて時間素ｒを備えており。

指定の最小時間経過後第２のパルス発生器を作動させる
。これにより最短サイクル時間が最小時間分だけ指定サ
イクル時間より大きくなり、従ってあまりに狭い配量信
号の継起が防がれる。

この他作動回路は阻止入力部を備えており、最長サイク
ル時間に相当するカウント現状に達する時、この阻止入
力部に第１のカウンタからカウント終了信号を供給する
ことができる。このｌｌｎ正入力部は最長サイクル時間
にもかかわらず依然としてエラー信号が現れる時に働く
。

本発明を以下図面に示した望ましハ実流側を用いてさら
に詳細に説明する。添付図面は本発明による調整回路の
略図による方式構成図を明らかにしている。

導管１を通じて液体、たとえば水が供給され、これを貫
流中にアルカリ液および／または酸の添加により中和せ
んとするものである。調整池２の中には測定値発信器３
があり、導線４を通して計量値の実際値、従ってｐＨ値
を発信する。配量剤の供給のため隔膜ポンプ５か設けら
れており、これはその入力部６を通じて配量信号ｄを受
け取り、各信号毎にストロークを行い、従って指定量の
配量剤を導管１に供給する。

コンパレータ■は実際値信号ｉがそれを通じて供給され
る実際値入力部７と、二つの目標値入力部８と９を備え
、これを通じて二つの電位差計により目標値領域を決定
する二つの限界値ｓｌと３２を供給することができる。

超過信号Ｇ１及びＧ２は目標値領域を下方または上方に
超過した時に現れる。コンパレータ■は、実際値ｉが目
標値領域の外にある時、第１の出力線１ｏを通じてエラ
ー信号「を発し、第２の出力線１１を通じて実際値が限
界値ｓｌの上にあるかまたは限界値ｓ２の従ってにある
かを標識するカウント方向信号ｒを発する。

第１のパルス発生器！■は発振器１２．分配器１３．エ
ラー信号ｆの欠落時に働（阻止回路１４−１備え、また
カウント終了信号ｅが現れる時働く阻止回路！４ａを備
えている。発振器の周波数は電位差計１５により調節す
ることができる。この第１のパルス発生器［１の入力部
にエラー信号「がかかると、ここでは誤差時間区間と称
する指定の時間の後、出力１１７にカウントパルス２が
生じる。

このカウントパルス２は記憶装置の役割を果たす第１の
カウンタｚ１に供給される。これは前進・後進カウンタ
であって、そのカウント現状はカウント方向信号ｒに応
じて１だけ裔くあるいは低くなる。入力部１８を通じて
第１のカウンタＺｌは１ｇ１ｆ１回路のスイッチが入る
と最低または最高の最終値にカウンタを設定する信号を
受け取る。出力線１９を通じてカウンタＺ１は、カウン
ト方向でカウント領域末端に達した時、カウント終了信
号ｅを阻止回路１４ａの阻止入力部２０に伝えることが
できる。

この場合パルス発生器■１はカウンタＺ１をそれ以上進
めることができない。

配量信号ｄの発信は後進カウンタＺ２に応じて行われる
。このカウンタはカウント終了信号ｙを発することので
きるカウント終了出力部２１と２選別入力部２２を備え
ている。この入力部にカウント終了信号ｙが現れると、
カウンタＺ２は連結線３０を通じて第１のカウンタｚｌ
からカウント現状を受け取る。カウンタｚ２の入力部２
３には＆Ｉ２４を通じてカウントパルスＸが第２のパル
ス発信器Ｉ２から供給される。指定のサイクル時間区間
ｔ２に相当するパルス間隔は電位差計２５により調節す
ることができる。第２のパルス発生器■２はその阻止入
力部２６に阻止信号ａが線２７を通じて時間素子Ｔから
供給される限り、阻止されている。この時間素子がカウ
ント終了信号ｙの出現によりその入力部２８で励起され
た場合１時間素子は電位差計３１を用いて調節可能であ
る指定された最小時間ｔ１の開閉阻止信号ｄを発する。

同時に時間素子Ｔは作動回路の働きをして時間素子の作
動時間のまたはこの作動時間の一部の間装置信号ｄを発
する１時間グラフで明らかとなるように、配量信号ｄは
ｔｌの前半の間存在している。しかし後半にも発するこ
とができる。時間素子Ｔはさらに阻止入力部２９を備え
。

最長サイクル時間に相当するカラン１−現状に達した時
、この阻止入力部に第１のカウンタｚ１がらカウント終
了信号ｅを送ることができる。この場合時間素子Ｔの作
業と、従って阻市ｆδ号ａ、カウントパルスＸおよび配
量信号ｄの発信は中断される。

この調整回路は次の方式で作動する：計量値の実際（１ｉが目標領域内にある場合、エラー信
号ｆは現れない、第１のカウンタｚ１のカウント現状は
不変のままであり、従って記憶されている。これはカウ
ント終了信号ｙが現れる度に第２のカウンタＺ２へと移
される。カウント終了信Ｓ；ｙにより時間素子Ｔも励起
される。指定した最小時間ｔ、の間、阻止信号ａおよび
この最小時間内で配量信号ｄが発せられる。ｔｌの経過
後第２のパルス発生器Ｉ２が作動する。これは一定のサ
イクル区間ｔ２の後カウントパルスｘ’ｃ５ｆｉする。

これによりカウンタＺ２のカウント現状は１だけ減少す
る。第１のカウンタＺ１のカウント現状がｎの値をもっ
ていた場合、第２のカウンタＺ２はｎ回のカウントパル
スＸの後その最終値０に達し、カウント終了信号ｙを発
する。同時に新しいサイクルが始まる。サイクル時間ｔ
Ｌは従って時間量（１，＋ｎ　−ｔ、　）によって決定
される。数ｎの変更によりサイクル時間の希望の変更が
生じる。

今、実際値ｌが目標値領域の上限値３１を越えると、こ
れは多過ぎる配量剤が供給されたことを意味する。サイ
クル時間は従って拡大されなければならない、これはカ
ウント方向信号ｒが上昇命令をカウンタｚ１に発するこ
とにより行われる。同時に現れるエラー信号ｆは指定の
時間、すなわち誤差時間区間の後、カウントパルス２を
カウンタＺｌに発し、そのカウント現状は１だけ上昇す
る。

エラー信号ｆの継続時間に応じて、そのようなカウント
パルス２が幾つか現れることができる。配量信号ｄは前
と同様に作られ、これはサイクル時間がｎ値の拡大のた
め上昇することを意味する。

従ってより少ない配量剤が供給される。ある程度の時間
の後実際値ｉは限界値ｓｌを越え、カウンタＺ１の内容
はこの新しい値で不変のままとなる。

この値は希望の目標値に到達した一ナイクル時間に対応
するか、またはいくらかの時間の後下限値ｓ２を下回る
かのいずれかである。さてカウンタＺｌにカウント方向
信号「により上昇命令が発・υ゛られる。エラー信号ｆ
の継続する間に現れるカウントパルス２は従ってカカウ
ンタ２】のカウント現状の減少に至る。この結果サイク
ル時間は短縮され。

従って配量剤の量が上昇する。最終効果では数ｎと従っ
てサイクル時間が最適で目標値から最小ｉ７Ｊ能な誤差
の値へと接近する。

調整回路にスイッチが入ると入力部１８での命令により
、カウンタＺ１が最大可能など１差に相当する値を取る
。僅かな調整過程の後、既にカウンタＺｌは最適の値ｎ
に達する。

一実施形態においては時間素子Ｔが２００ｍ５の最小時
間に設定され、一方第２のパルス発生器■２は４００ｓ
ｓのサイクル時間区間に設定された。カウンタＺ１およ
びＺ２において値ｎは１から１５の間にあることができ
た。その結果最短サイクル時間６００＋ｍｓが得られた
。これは段階的に４００ｍ５から総計６２００＋ｍｓま
で、従って約１０秒に高めることができた。

同様にして電磁弁も制御することができ、この場合サイ
クル時間は接続時間と遮断時間の和に相当し、接続時間
は一定に保たれている。この場合多くはより長しけイク
ル時間で作業する。電磁弁が連続的に開いていることを
防ぐ阻止も適切である。

上記の１５のステップの代わりに別の配分を行うことが
でき、たとえば両カウンタがそれぞれ幾つかのカウンタ
ユニットからなっており、カスケードに接続されてたと
えば２５５ステツプへの分割を可能とすることができる
。

ある実施例では個々の接続構成部分がＲＣＡ社の市販の
統合した次の回路を使用して構成された：コンパレータ
　Ｖ　　　　　ＣＤ４００１カウンタ　ＺＩ　　　　　
　　ＣＤ４０２９カウンタｚ２ＣＤ４０２９パルス発生器　１１　　　　　ＣＤ４０６０Ｄ４０４０ＣＤ４０（１１パルス発生器　１２　　　　　ＣＤ４０．１６時間素子
　Ｔ　　　　　　　ＣＤ４０４ＧＣＤ　４０４　（１ポンプ５は申請者の隔膜ポンプ１−プロミネント」であ
った、測定値発信器としては種々なメーカーのｐＨ測定
チェーン、レドックス測定チェーンあるいは塩素測定チ
ェーンを利用した。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明による調整回路の略図による方式構成
図を示す。ｌ・・・導管、２・・・調整池、３・・・測定値発振、
５・・・隔膜ポンプ、１２・・・発振器、１３・・・分
配器、１４・・・阻止回路、１５．２５３１・・・電位
差計、Ｓｔ、Ｓ２・・・限界佑ａ・・・阻止信号、ｄ・
・・配量信号、ｅ・・・カランＩ・終了信号、ｉ・・・
実際値信号、［・・・エラー信’Ｔ）’　、　Ｇ　Ｉ　
＋６２・・・超過信号、１、、１２・・・パルス発生器
、■・・・コンパレータ、Ｚｌ、Ｚ２・・・カウンタ、
゛】゛・・・時間ｉｌｌ止、１１・・・サイクル時間、
Ｘ・・・カウントパルス、２・・・カウントパルス。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、断続的に供給可能な配量剤の供給による媒体の
計量値調整のための方法において、計量値の実際値が測
定され、それぞれなるべくは一定の部分量がサイクルと
して配量信号により放出され、そのサイクル〔持続〕時
間が調整誤差に依存するものであって、計量値の実際値
が少なくとも一つの限界値により決定された目標値領域
の外側にあるか否かが確認されること、、実際値が目標
値領域に入る時に有効となるサイクル時間が記憶される
こと、また実際値が目標値領域の中にある限り、配量信
号が記憶されたサイクル時間で発せられることを特徴と
する方法。
（２）、サイクル時間が実際値の目標値領域から出て以
後経過した誤差時間の関数であることを特徴とする、特
許請求の範囲第１項に記載の方法。
（３）、実際値が超過しまたは不足することのできる目
標値領域において、誤差時間が超過の際にはサイクル時
間を一方の方向へ、不足の時には他の方向に変化させる
ことを特徴とする、特許請求の範囲第２項に記載の方法
。
（４）、サイクル時間がｎ箇のダクト時間区間を有して
おりｎの数だけが記憶されることを特徴とする、特許請
求の範囲第１項から第３項までのいずれか一つの項に記
載の方法。
（５）、サイクル時間区間の前に最小時間が接続されて
いることを特徴とする、特許請求の範囲第４項に記載の
方法。
（６）、指定の長さの誤差時間区間の後、それぞれ数ｎ
を１だけ変更するパルスが発せられることを特徴とする
、特許請求の範囲第３項および第４項または第５項に記
載の方法。
（７）、スイッチを入れる際に最大可能な誤差に相当す
るサイクル時間が自動的に記憶されることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか一つの
項に記載の方法。
（８）、実際値が目標値領域の外にあるにもかかわらず
最小のサイクル時間が生じる時、配量信号が遮断される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第７項まで
のいずれか一つの項に記載の方法。
（９）、計量値の実際値（ｉ）が目標値領域の外にある
時、コンパレータ（Ｖ）がエラー信号（ｆ）を発するこ
と、サイクル時間確認のための回路がサイクル時間（ｔ
＿ｔ）の特徴であるデータを受け取る記憶装置（Ｚ１）
を備え、このデータはエラー信号（ｆ）の存在する時変
更可能であり、エラー信号の脱落する時無変化のままと
なり、また記憶装置からのデータの選別とサイクル時間
への変換のための選別装置（Ｚ２）を備えていることを
特徴とする、コンパレータ、配量信号出力部およびサイ
クル時間確認のための回路を備えることを特徴とする特
許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか一つの項
に記載の配量信号作成のための調整回路。
（１０）、エラー信号（ｆ）が存在する時に第１のパル
ス発信器（Ｉ１）からそれぞれ指定の誤差時間区間経過
後、カウンタパルス（２）が供給できる第１のカウンタ
（Ｚ１）が記憶装置であること、また選別装置が第２の
カウンタ（Ｚ２）を備え、これに第２のパルス発生器（
Ｉ２）からそれぞれ指定のサイクル時間区間（ｔ＿２）
経過の後、カウンタパルス（ｘ）を供給することができ
、第１のカウンタのカウント現状に相当するカウント現
状に達した後、配量信号（ｄ）を作動させることを特徴
とする、特許請求の範囲第９項に記載の調整回路。
（１１）、実際値（ｉ）を超過および不足することので
きる目標値範囲において、第１のカウンタ（Ｚ１）が前
進・後進カウンタであり、さらにコンパレータ（Ｖ）が
エラー信号（ｆ）の存在する時第１のカウンタ（Ｚ１）
のために超過または不足を標識するカウント方向信号（
ｎ）を発することを特徴とする、特許請求の範囲第９項
または第１０項に記載の調整回路。
（１２）、第１のパルス発生器（Ｉ１）が発振器（１２
）と後続する分配器（１３）およびエラー信号（ｆ）の
欠けた時に働く閉止回路（１４）を備えていることを特
徴とする特許請求の範囲第９項から第１１項までのいず
れか一つの項に記載の調整回路。
（１３）、第１のパルス発生器（Ｉ１）が別の閉止回路
（１４ａ）を備え、これに第１のカウンタ（Ｚ１）から
カウント方向に依存するカウント終了信号（ｅ）を供給
できることを特徴とする、特許請求の範囲第１２項に記
載の調整回路。
（１４）、第２のカウンタ（Ｚ２）が後進カウンタであ
り、第１のカウンタ（Ｚ１）のカウント現状により設定
され、ゼロに達した時配量信号（ｄ）を発することを特
徴とする特許請求の範囲第１０項から第１３項までのい
ずれか一つの項に記載の調整回路。
（１５）、第２のカウンタ（Ｚ２）のカウント信号（ｙ
）がその選別入力部（２２）に供給でき、その励起の際
に第１のカウンタ（Ｚ１）のカウント現状が選別され、
また作動回路（Ｔ）に供給でき、これが第２のパルス発
生器（Ｉ２）を解放し配量パルス（ｄ）を作ることを特
徴とする特許請求の範囲第１０項から第１４項までのい
ずれか一つの項に記載の制御回路。
（１６）、作動回路が時間素子（Ｔ）を備えており、こ
れが指定の最小時間（ｔ＿１）の経過後、第２のパルス
発生器（Ｉ２）を働かせることを特徴とする、特許請求
の範囲第１５項に記載の制御回路０（１７）、作動回路
（Ｙ）が阻止入力部（２９）を備え、最長のサイクル時
間に相当するカウント現状に達した時、この阻止入力部
に第１のカウンタ（Ｚ１）からカウント終了信号（ｅ）
を送ることができることを特徴とする、特許請求の範囲
第１５項または第１６項に記載の制御回路。