JPS63104113A - 流体流量制御方法 - 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】 〔概　要〕 起動時における流量の制御を予め定めた流量に相当する
制御弁の開度となるように制御し、これにより流量が略
設定値に達したときにフィードバック制御を組み合わせ
た。また、加圧流体源の圧力に応じてフィードフォワー
ド制御による補正を行って所要の流量を得るようにした
。

〔産業上の利用分野〕

風胴設備、排ガス処理設備などの流体利用設備あるいは
流体処理設備における空気などの加圧流体の流量の制御
方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種設備における流量制御方法としては、フィ
ードバック制御を基本として、起動時における立ち上が
りの遅れを短くするために制御系のループゲインの選択
、積分時間の切換えあるいは微分動作の追加などの処置
を行っていた。

また、加圧流体源の圧力変化によるフィードバック制御
系のループゲインの変化に対しては、この加圧流体源の
圧力に応じて上記制御系に含まれる増幅器などの利得を
制御することにより上記ループゲインを一定に保つよう
にしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来技術においては、制御弁がフィードバ
ックループに含まれるために高価な油圧サーボ式の制御
弁を用いることが必要であり、また起動時の立ち上がり
の遅れを解消することができなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の原理を示す第１図に図示したように、加圧流体
源Ｔから制御弁Ｖｃを経て流路りに供給される加圧流体
の流量を制御するために、起動信号を検出する手段Ｓと
流路の上記加圧流体の流量に基づく値を検出する例えば
流量針あるいは圧力計などの流量検出手段Ｆとを設け、
上記起動信号を検出したときには予め定めた流量に相当
する開度となるように上記制御弁の開度を制御し、この
流量が略設定値に達したときに上記流量に基づく値によ
るフィードバック制御を組み合わせた。なお図にはこの
本発明による方法を実行するための制御装置Ｃを示した
。

また、加圧流体源の圧力を検出する圧力計などの圧力検
出手段Ｐを更に設け、この検出手段により検出された圧
力値に基づいてフィードフォワード制御量の補正を行っ
た。

なお、この第１図にはこの種装置において通常設けられ
る遮断弁Ｖｓを、本発明とは匝接関係がないことを示す
ために、点線により図示した。

〔作　用〕

装置の起動時からの流量制御を要求される流量制御系に
おいては、起動時にフィードバック制御を行っても制御
弁の開度を所定流量を確保する開度に保つことは極めて
困難である。

本発明においては起動時には上記所定流量を得るために
予め算定された弁開度が得られるように制御弁を制御し
、これによって所定流量に近い流量になった時点から、
流量計または圧力計などの流量検出手段Ｆにより求めた
上記制御弁Ｖｃの出口における流量に基づく値によるフ
ィードバック制御を組み合わせることによって流量を連
続して円滑に制御し得るようにした。

また、流体の供給源である加圧流体源Ｔの圧力が低下す
ると、制御弁の開度が一定であってもこの制御弁を通過
する流体の流量が減少するので、これを防ぐために加圧
流体源Ｔでの流体の圧力を検出する圧力計などの圧力検
出手段Ｐにより検出された圧力値を用いて制御弁Ｖｃの
開度補正を行うようにすることができる。

〔実施例〕

第２図は、第１図に符号Ｃを付して示した本発明による
方法を実施する制御装置の実施例を機能的に示すもので
、フリップフロップ回路１は第１図の起動信号検出手段
Ｓに相当する。

装置を起動する起動スイッチ２が投入されるとその出力
により上記フリップフロップ回路１がセットされ、その
セット出力Ｑによりリレー３が励磁されてその接点３１
．３２が制御弁（第１図ＶＣ）を閉路状態に保つための
接点からこの制御弁を制御するための接点に切換えられ
る。

この状態で遮断弁開路スイッチ４が投入されると、この
投入後の時間を計時するためのタイマ５が起動されると
同時に遮断弁（第１図Ｖｓ）が開放される。このとき制
御弁の開度は、上記タイマ５の計時値に応じて予め定め
られた弁開度を指示するフィードフォワード弁開度指令
値■と、予め設定した制御弁出口圧力設定値Ｓ■を加圧
流体源の温度により流体の密度が変化することを補正し
た初期弁開度■とを加算器６により加算し、この値を加
算器７により加圧流体源の流体圧力Ｐ２を圧力ゲイン補
正を行った値Ｐ２′に基づく弁開度補正■による弁開度
補正値と加算した後、加算器８および上記リレー３の接
点３１を経て弁補正処理■により制御弁の特性の補正を
行ってから印加される制御量により制御されるものであ
り、そのフィードフォワード弁開度指令値■は図中に示
したようにタイマ５の計時値ｔに応じて弁開度を指令し
、また初期弁開度■は予め設定された制御弁出口圧力設
定値Ｓ■に応じて弁開度を指令するものである。

タイマ５が予め定めた起動期間ｔｏ、例えば１０秒、を
超える時間を計時し、しかも制御弁出口圧力Ｐ■が上昇
して制御弁出口圧力設定値Ｓ■に近い予め定めた値Ｓ■
−ΔＰに近づくと、アンド回路９はＰＩＤＭ御器１０を
付勢してフィードバック制御を開始する。

このフィードバック制御は、加圧流体源圧力Ｐ２に圧力
ゲイン補正を行った値Ｐ２′により制御弁出口圧力設定
値Ｓ■に加圧流体源の温度補正を圧力設定値温度補正■
で行った値Ｓ■′と制御弁出口圧力ＰＶとを入力とする
ＰＩＤ制御器１０の出力を前言己加算器８により加算器
７側からの制御信号に加算してリレー３の接点３１およ
び弁補正手段■を介して制御弁に印加することにより、
第１図の制御弁Ｖｃ−流路り一流量検出手段Ｆ−制御装
置Ｃ−制御弁Ｖｃというループにより行われる。

このＰＩＤ制御器１０のＰＩＤ利得は、ＰＩＤＩＤ利得
関数発生器上り、前記圧力ゲイン補正出力Ｐ２′とＰ■
Ｄ比例利得Ｋｐの債が一定になるように制御される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、起動時にはフィードフォワード制御を
主体としているので起動時の流量を確保することができ
、また定常状態に近くなったときにフィードバック制御
を組み合わせることにより、流量に変動を生じないとい
う格別の効果を達成することができる。

また加圧流体源の圧力の変動を検出して操作量を補正す
るように構成した場合には、−属正確な流量制御を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される流量制御装置を説明する図
、第２図は本発明を適用した制御装置の実施例を機能的
に説明するための図である。 Ｔは加圧流体源、Ｖｃは制御弁、Ｄは流路、Ｆは流量検
出手段、Ｃは制御装置、Ｓは起動信号検８手段、Ｐは加
圧流体源の圧力検出手段である。 特許出願人　　　川崎重工業株式会社 同　　中肉　康雄 九坏ジ浦 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加圧流体源（Ｔ）から制御弁（Ｖｃ）を経て流路
   （Ｄ）に供給される加圧流体の流量を制御するために、
   起動信号を検出する手段（Ｓ）と流路の上記加圧流体の
   流量に基づく値を検出する手段（Ｆ）とを設け、上記起
   動信号を検出したときには予め定めた流量に相当する開
   度となるように上記制御弁の開度を制御し、この流量が
   略設定値に達したときに上記流量に基づく値によるフィ
   ードバック制御を組み合わせたことを特徴とする流体流
   量制御方法。
2. （２）加圧流体源の圧力を検出する手段（Ｐ）を更に備
   え、この検出手段により検出された圧力に基づいてフィ
   ードフォワード制御量の補正を行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の流体流量制御方法。