JPS63228201A - プロセス制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧力、流量、温度などのプロセス量を制御する
ためのプロセス制御用操作端とこの操作端と一対である
プロセス制御用操作端を制御する制御装置に関する。

〔従来の技術〕

圧力、流量、温度などのプロセス量を制御するのに２つ
の操作端を持つ制御は所内動力低減、制御性の向上を目
的として使われている。例えば一方の操作端が回転機の
回転数制御（流体継手、Ｖ　Ｖ　Ｖ　Ｆ　（Ｖｏｒｉａ
ｂｌｅ　Ｖｏｌｔａｇｅ　ａｎｄ　ＶａｒｉａｂｌｅＦ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ　）　、タービン蒸気加減弁等）であ
りこれと一対をである操作端がダンパ、弁等、あるいは
同一プロセス量を制御するのに直接制御対象の異なる２
つの弁等が考えられる。

誘引ファン（以下ＩＤＦと略します。）を例に取れば風
量の制御はＩＤＦの入口にダンパで絞りを加えることの
みで制御できるがこの人口ダンパによる絞りはそのまま
圧損となる。この圧損を少なくするには風量にみあった
回転数にＩＤＦを制御すればよくダンパの圧損の軽減す
なわちＩＤＦ動力の低減となる。

以上に述べたシステムの従来の制御系は第３図のように
構成されている。

第３図は回転数の可変手段として流体継手を持ったＩＤ
Ｆに適用した例であって火炉ドラフトを一定に制御する
ためにＩＤＦ入口に設置されたＩ’ＤＦ入ロダノロダン
パ端としてフィードバック制御し流体継手はこの操作端
が効率が増しがっ制御上の余裕のある適切な開度とする
ように、ボイラ入力指令をベースにプログラム制御を行
っている。

一般に回転数の可変によるプロセスの制御はダンパ、弁
等の絞り操作端によるプロセス制御に比べ応答が遅いが
操作端、回転数による制御のいずれもプロセス量に対し
て同じ様に影響する。例えば前記のＩＤＦを例にとると
ＩＤＦ人ロゾロダンパにしても火炉ドラフトは下げられ
るし流体継手によって回転数を上げても火炉ドラフトは
下げられる。

尚この種の方式として関連するものには例えばプロセス
量として給水をあっかっている給水系の流量制御方式特
開昭５６−１２４８０６号が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の制御方式は自動中であればベースとなるプロセス
量をあらかじめ与えられたプログラムに従い応答の遅い
操作端で制御しこの設定とずれた部分を応答の速い操作
端でフィードバック制御をしているので自動制御中は良
好に制御していた。

しかし一方の操作端を手動で変化させた場合プロセスの
制御は操作端の変化プロセス量の変化→他方の操作端に
よるプロセス量の補正、といったフィードバック系で制
御が行なわれる為必然的にプロセス量に変化（外乱）を
与えざるを得なかった。

プロセスの時定数が大きな場合には一対の操作端の応答
が同等でもこの外乱は大きなものとなる。

第２図−八はＩＤＦを例に横軸に時間、縦軸にＩＤＦ回
転数、火炉ドラフト、ＩＤＦ人ロプロダンパ開度り従来
の制御系において流体継手を手動にて変化させＩＤＦ回
転数１０２を上げた時の変化を示したもので火炉ドラフ
ト１０１の変化が始まったのち、ＩＤＦ人ロゾロダンパ
度１０３による制御が始まる為、火炉ドラフトの外乱は
大きなものとなる。

本発明の目的はこの様な従来技術の欠点を解消し一方の
操作端を手動で操作した時のプロセス量の外乱を小さく
することのできるプロセス制御装置を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は手動で一方の操作端を操作した場合、その操
作信号（又は操作量）からその操作端がプロセス量に与
える外乱をうちけす補正信号を作り他にプロセスに影響
を与えうる操作端へその補正信号を加えることにより達
成される。

〔作用〕

補正信号は手動操作された操作端において起こされるプ
ロセスの外部分をフィードバックするのを待たずに他に
プロセス量に影響を与えうる操作端に先行的に操作する
ことに用いられる。これにより一方の操作端がプロセス
量に与える外乱をうちけすように他方の操作端を制御で
きるので外乱を小さくし制御性を向上できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

本発明の一実施例を示す第１図中、従来技術を示す第３
図と対応する部分は夫々同一符号で示している。

本系統はボイラ火炉ドラフトを一定に制御する為にＩＤ
Ｆの入口に制御ダンパを設け、又、効率向上の為Ｉ　Ｄ
　Ｆ”の回転数制御ができる様電動機とファンの間に流
体継手を設ける構成となっている。

又入口ダンパ開度及びＩＤＦ回転数を制御しＩＤＦ通過
風量を制御し火炉圧を一定となる様にしてあり、入口ダ
ンパ開度、回転数いずれの制御によっても風量に対して
同じ様に影響を与える事ができる。

流体継手を手動で操作し回転数を変化させた時のプロセ
スの変化（外乱）は入口ダンパ制御がプロセスの変化に
応じて制御されるフィードバック制御のみによっている
事による。この為本実施例においては流体継手を操作ス
テーション４′で手動操作した時、プロセスの変化を待
たずに先行的に入口ダンパを制御できるように流体継手
操作ステーション４′からの信号と本来流体継手に要求
される関数発生器７からの信号の偏差信号１２を関数発
生器７′にて入口ダンパ開度に相当する信号に変換し加
算器９にて入ロダンパ制御信号トこ加えて開度指令１３
としている。これにより流体継手操作ステーション４′
が自動の時は関数発生器７からの信号と流体継手操作ス
テーションからの信号は等しいので減算器２′の出力は
０となり従来とかわりがないが流体継手を手動で操作さ
せる場合は流体継手操作ステーションからの信号は電空
変換器５′を通して流体継手制御ドライブによりＩＤＦ
の回転数を変化させると同時に前記の補正回路の減算器
２′出力に偏差を生じ火炉ドラフトの変化の生じる前に
火炉ドラフトの変化を押える方向に入口ダンパを動かす
事ができる。従って第２図−Ｂに示す様に火炉ドラフト
はＩＤＦの流体継手を手動で動作させても大きく変動す
ることはなく制御性を向上させることができる。

上記の応用実施例を第４図に示す。上記実施例では補正
信号を流体継手の操作ステーション４′からの信号によ
り作成したが本実施例では補正信号を操作結果である回
転数を検出しそれに基き作成している。この方法は本装
置以降で独立に操作できるシステムにおいては特に有効
である。

その他の実施例を第５図に示す。

本系統はボイラの燃料系統でＬＮＧ　（液化天然ガス）
と重油の混焼を行っている。主蒸気温度を制御するのに
ＬＮＧ側は燃料ガス流量調整弁（以下ＧＣＶと略します
。）、重油側は燃料油流量調整弁（以下ＯＣｖと略しま
す。）を設は燃料比の設定に応じ制御している。これら
２弁は主蒸気に対し同じ様に影響を与える事ができる。

例えばＧＣＶを手動で操作し燃料ガス流量を変化させた
時のプロセスの変化（外乱）はＯＣｖ制御がプロセスの
変化（主蒸気温度の変化）に応じて制御されるフィード
バック制御のみによっている。この為本実施例において
はＧＣｖを操作ステーション４で手動操作した時プロセ
スの変化を待たず先行的にＧＣＶを制御できる様に本来
ＧＣＶに要求される減算器２′からの信号と燃料ガス流
量検出器１との偏差信号を関数発生器７にて燃料油流量
に相当する信号に変換し加算器９′にて燃料油流量制御
信号に加えて開度指令としている。又この補正信号は切
替器１７にて操作ステーションが手動時のみ生きる様に
切り替えている。これによりＧＣＶ操作ステーションが
自動のときは従来とかわりがないがＧＣＶを手動で操作
させる場合はＧＣＶ操作ステーションからの信号は電空
変換器５を通してＧＣｖの開度を変化させ燃料ガス流量
を変化をさせるとともにこの燃料ガス流量の変化が前記
の補正回路の減算器２出力に偏差を生じ主蒸気温度の変
化の生じる前に主蒸気温度変化を押える方向にＯＣｖを
動かす事ができる。従って主蒸気温度はＧＣＶを手動で
動作させても大きく変動することはなく制御性を向上す
る事ができる。

ＯＣｖを操作ステーションにて手動で動かした場合もＧ
ＣＶの場合と同様に構成した補正回路にて同様と動きと
なる。

本方式は操作ステーションによる手動操作にて油／ガス
混焼比を変えた場合その信号をトラッキングする制御方
式の不具合を解消するのにも有効である。油／ガス混焼
比トラッキングする方式においては操作ステーションを
手動にて動かした場合、油／ガス混焼比設定が変ってし
まう為元の混焼比に戻す為には再度混焼比設定を行う必
要があるが本方式の場合は混焼比設定は変っていない為
再設定の必要がないという効果がある。

上記を応用した実施例を第６図に示す。上記実施例では
補正信号を操作結果である燃料ガス流量から作成したが
本実施例ではＧＣＶを操作ステーションにて手動操作し
た場合の補正信号を○ＧＶ操作ステーション４′からの
信号にて作成している。この方法は燃焼が石炭等の操作
端を動かしてから実流量変化までの時間遅れが長いもの
においては特に有効である。

〔発明の効果〕

本発明によれば一方の操作端を手動にて操作した時、プ
ロセス量に与える外乱を小さくすることができるので制
御性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概要を示すブロック図、第
２図は従来の制御装置と本発明の制御装置の制御状態を
示す線図、第３図は従来の制御装置の概要を示すブロッ
ク図、第４図〜第６図は本発明の他の実施例のブロック
図である。 １・・・検出器、２・・・減算器、３・・・比例積分調
節計、４・・・操作ステーション、５・・・電空変換器
、６・・・操作端ドライブ、７・・・関数発生器、８・
・・回転数操作端ドライブ、９・・・加算器、１０・・
・火炉ドラフト設定、１１・・・ボイラ入力信号、１２
・・・偏差信号、１３・・・開度指令、１４・・・燃料
要求信号、１５・・・乗算器、１６・・・燃料調整弁、
１７・・・切替器、１８・・・油／ガス混焼比信号、１
９・・・回転数検出器、１０１・・・火炉ドラフト、１
０２・・・ＩＤＦ回転数、１０３・・・入ロダンバ開度
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧力、流量、温度などのプロセス量を制御するため
   のプロセス制御用操作端とこの操作端と一対である操作
   端を制御する制御装置において、プロセス制御用操作端
   の制御信号に他方の操作端の操作信号又は操作量から作
   成した補正信号を加えることを特徴とするプロセス制御
   装置。