KR102384035B1

KR102384035B1 - 유량 제어 장치, 유량 제어 장치용 프로그램을 기억한 기억 매체 및 유량 제어 방법

Info

Publication number: KR102384035B1
Application number: KR1020150106070A
Authority: KR
Inventors: 고타로 다키지리; 유키 다나카; 아츠시 이에키
Original assignee: 가부시키가이샤 호리바 에스텍
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2022-04-07
Also published as: US9823667B2; TW201612669A; KR20160016626A; TWI715535B; JP2016035655A; JP6415889B2; CN105320161A; US20160033973A1; CN105320161B

Abstract

압력 변동을 검지하기 위한 부가적인 센서를 마련하지 않고, 밸브의 상류측에서 압력 변동이 생겼다고 하더라도 그 영향이 상기 밸브의 하류측에는 나타나지 않도록 하여, 설정 유량치로 유량을 계속 안정시킬 수 있는 유량 제어 장치를 제공하기 위해서, 밸브(3)와, 유량 센서(2)와, 설정 유량치와 상기 유량 센서(2)로 측정되는 측정 유량치 사이의 편차와, 설정되어 있는 제어 계수에 기초하여, 상기 편차가 작아지도록 상기 밸브를 제어하는 밸브 제어부(41)와, 상기 밸브(3)의 상류측에서 외란 압력 상승이 생겼을 경우에 있어서, 개도의 감소량에 상당하는 외란 유량 감소량과, 상기 밸브의 전후에 있어서의 차압의 증가량에 상당하는 외란 유량 증가량이, 균형을 이루도록 상기 밸브 제어부의 상기 제어 계수를 설정하는 제어 계수 설정부(44)를 구비한다.

Description

유량 제어 장치, 유량 제어 장치용 프로그램을 기억한 기억 매체 및 유량 제어 방법{FLOW RATE CONTROL APPARATUS, STORAGE MEDIUM STORING PROGRAM FOR FLOW RATE CONTROL APPARATUS AND FLOW RATE CONTROL METHOD}

본 발명은, 예를 들면 반도체 제조 장치 등에 이용되는 유량(流量) 제어 장치, 유량 제어 장치용 프로그램을 기억한 프로그램 기억 매채 및 유량 제어 방법에 관한 것이다.

특허 문헌 1에 제시되는 것처럼, 유량 제어 장치는 유로에 마련된 밸브와, 상기 밸브의 상류측에 마련된 유량 센서와, 상기 유량 센서로 측정되는 측정 유량치가 설정 유량치를 추종하도록 상기 밸브의 개도(開度)를 제어하는 밸브 제어부를 구비한 것으로, 당해 유량 제어 장치의 하류측에 있어서의 유량을 설정 유량치로 계속 안정시키는 것을 목적으로 하는 것이다.

그런데, 상기 밸브보다도 상류측의 유로에 있어서 압력 변동이 생기면 제어상의 외란(disturbance)이 되기 때문에, 상기 밸브 제어부의 제어에 의해 상기 밸브의 개도가 변화해 버려, 결과적으로 상기 밸브의 하류측의 유량이 설정 유량치로부터 벗어나 버리는 경우가 있다.

즉, 실제로 유량을 안정시키고 싶은 대상인 상기 밸브의 하류측은 애써서 유량이 안정되어 있음에도 불구하고, 유량이 고르지 않아도 문제가 없는 상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력 변동에 의해서 그 안정된 유량 제어 상태가 손상되어 버린다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 특허 문헌 1에서는, 상기 밸브 및 상기 유량 센서 보다도 상류측에 압력 변동을 검지하기 위한 압력 센서를 마련해 두고, 이 압력 센서로 검지된 압력에 기초하여 PID 시스템 계수 등의 제어 계수를 적당히 변경하여, 상기 밸브의 하류측의 유량이 항상 설정 유량치로 유지되도록 구성되어 있다.

그런데, 용도에 따라서는 유량 제어 장치에 필수 구성이 아닌 상기 압력 센서를 생략한 염가판이 요구되는 경우도 있고, 상기 압력 센서가 없어도 특허 문헌 1에 기재된 유량 제어 장치에 비해서 나으면 낫지 못하지 않은 정밀도로 상기 밸브의 하류측의 유량을 안정시키는 것이 요구되고 있다.

특허 문헌 1: 일본국 특개 2011－204265호 공보

본 발명은 상술한 것 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 압력 변동을 검지하기 위한 부가적인 센서를 마련하지 않고, 밸브의 상류측에서 압력 변동이 생겼다고 하더라도 그 영향이 상기 밸브의 하류측에는 나타나지 않도록 하여, 설정 유량치로 유량을 계속 안정시킬 수 있는 유량 제어 장치, 유량 제어 장치용 프로그램을 기억한 프로그램 기억 매채 및 유량 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 본원 발명자가 열심히 검토한 결과, 밸브의 상류측에서 생기는 압력 변동에 의한 상기 밸브의 하류측의 유량으로의 영향은 2개의 서로 다른 메카니즘이 존재하고 있고, 각각의 메카니즘에 의해 생기는 유량 변화는 그 방향성이 역방향으로 되어 있는 것을 발견하여 처음으로 만들어진 것이다.

보다 구체적으로는 본 발명의 유량 제어 장치는, 유체(流體)가 흐르는 유로에 마련된 밸브와, 상기 유로에 있어서 상기 밸브보다도 상류측에 마련된 유량 센서와, 설정 유량치와 상기 유량 센서로 측정되는 측정 유량치 사이의 편차와, 설정되어 있는 제어 계수에 기초하여, 상기 편차가 작아지도록 상기 밸브를 제어하는 밸브 제어부를 구비하고, 상기 제어 계수가, 상기 밸브의 상류측에서 외란 압력 상승이 생겼을 경우에 있어서, 상기 밸브의 개도의 감소량에 따른 유량의 감소량인 외란 유량 감소량과, 상기 밸브의 전후에 있어서의 차압(差壓)의 증가량에 따른 유량의 증가량인 외란 유량 증가량이, 실질적으로 균형을 이루도록 설정된 값인 것을 특징으로 한다.

여기서, 「외란 압력 상승량, 측정 유량치의 증가량, 개도의 감소량, 외란 유량 감소량, 외란 유량 증가량」은 각각 양(positive)의 값뿐만이 아니라 음(negative)의 값도 취할 수 있는 것이다. 예를 들면 외란 압력 상승량이 양인 경우는, 다른 양(量)은 모두 양으로 나타낼 수 있고, 외란 압력 상승량이 음인 경우에는, 다른 양(量)은 모두 음으로 나타낼 수 있다.

또, 「실질적으로 균형을 이룬다」란 상기 외란 유량 증가량과 상기 외란 유량 감소량이 정확하게 같은 경우뿐만이 아니라, 예를 들면 상기 밸브의 하류측의 유량이 설정 유량치에 대해서 소정의 허용차의 범위 내에서만 변동하는 정도로 상기 외란 유량 증가량과 상기 외란 유량 감소량의 절대치가 가까운 값이 되어 있는 것을 말한다.

이러한 것이면, 상기 밸브의 상류측에서 외란 압력 상승이 생겼다고 하더라도, 상기 밸브 제어부가 상기 밸브의 개도를 감소시킴으로써 생기는 외란 유량 감소량과, 상기 밸브의 개도에 상관없이 상기 외란 압력 상승에 따라서 상기 밸브의 전후에서의 차압의 증가량에 의해 유체가 상기 밸브를 통과하기 쉽게 되어 생기는 상기 외란 유량 증가량이, 균형을 이루도록 상기 제어 계수 설정부가 상기 제어 계수를 설정하도록 구성되어 있으므로, 상기 외란 압력 상승의 영향은 상기 밸브의 하류측에는 나타나지 않도록 하여, 실제로 제어하고 싶은 대상인 상기 밸브의 하류측의 유량을 설정 유량치로 계속 유지할 수 있다.

바꾸어 말하면, 본 발명은 제어 블록도로 생각했을 경우, 설정 유량치를 입력, 상기 유량 센서의 측정 유량치를 출력으로 한 피드백 제어 시스템으로서, 그 도중 출력으로서 상기 밸브의 하류측의 유량이 존재하는 것이지만, 이 피드백 제어 시스템의 도중에 입력되는 압력 외란 상승으로부터 상기 밸브의 하류측의 유량까지의 전달 함수를 상기 제어 계수의 설정에 의해서 제로로 하여 외란의 영향이 하류측의 유량에 나타나지 않도록 할 수 있다.

게다가, 상기 제어 계수의 설정에 의해 제어 시스템의 특성으로서 상기 외란 압력 상승의 영향이 상기 밸브의 하류측의 유량에 전달되지 않도록 하고 있으므로, 종래 기술과 같이 상기 외란 압력 상승을 검출할 수 있도록 하여 제어상의 대응을 할 필요가 없다. 따라서 상기 외란 압력 상승을 검지하기 위해서 유량 제어에는 직접 이용되지 않는 부가적인 센서를 마련할 필요가 없어, 유량 제어 장치를 간편한 구성으로 하고 제조 코스트를 억제하면서, 고기능의 유량 제어를 실현할 수 있다.

예를 들면 상기 밸브의 상류측의 기준 압력이 크게 변화하는 경우나, 반드시 설정 유량치로서 항상 같은 값이 설정되는 것은 아닌 유량 제어 용도에 있어서도, 상기 외란 유량 감소량과 상기 외란 유량 증가량을 균형을 맞추어 상기 밸브의 하류측에서의 압력을 설정 유량치와 대략 같은 값으로 안정적으로 유지할 수 있도록 하려면, 상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력, 또는 상기 설정 유량치에 기초하여 상기 밸브 제어부의 상기 제어 계수를 설정하는 제어 계수 설정부를 추가로 구비한 것이면 된다.

상기 외란 압력 상승에 의해 상기 밸브의 전후의 차압이 변화하여 발생하는 외란 유량 증가량은, 유로에 흐르고 있는 유량의 크기에도 영향을 받고 있는 것을 본원 발명자는 발견했다. 이러한 유량 자체의 크기에 의한 영향도 가미하여 상기 외란 유량 감소량과 상기 외란 유량 증가량이 균형을 이루어 상쇄될 수 있도록 하려면, 상기 밸브 제어부가, PID 제어에 의해서 상기 밸브의 개도를 제어하도록 구성되어 있고, 상기 제어 계수 설정부가, 상기 제어 계수로서 비례 게인을 설정하도록 구성되어 있고, 설정 유량치가 클수록 상기 외란 유량 감소량과 상기 외란 유량 증가량이, 실질적으로 균형을 이루도록 비례 게인을 크게 설정하도록 구성되어 있으면 된다.

상기 제어 계수에 의해서 상기 외란 유량 감소량을 정확하게 조정하여, 상기 외란 유량 증가량과 정확하게 균형을 이룰 수 있도록 하여, 항상 상기 밸브의 하류측의 유량을 설정 유량치로 계속 안정시킬 수 있도록 하려면, 상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력과, 상기 유량 센서와 상기 밸브 사이의 유로를 적어도 포함하는 내부 용적으로 유입하는 유입 유량과의 관계를 나타내는 유입 유량 특성 데이터를 기억하는 유입 유량 특성 기억부와, 설정 유량치와, 상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력의 단위 압력 상승량당 상기 외란 유량 증가량과의 관계를 나타내는 밸브 유량 특성 데이터를 기억하는 밸브 유량 특성 기억부를 추가로 구비하고, 상기 제어 계수 설정부가, 상기 유입 유량 특성 데이터 및 상기 제어 계수에 기초하여 산출되는 상기 외란 유량 감소량과, 상기 밸브 유량 특성 데이터 및 설정 유량치에 기초하여 산출되는 외란 유량 증가량이 균형을 이루도록 상기 제어 계수를 설정하도록 구성되어 있으면 된다.

본 발명의 구체적인 실시 양태로서는, 상기 유량 센서가 열식(熱式)의 유량 센서인 것을 들 수 있다.

또, 본 발명의 다른 구체적인 실시 양태로서는, 상기 유량 센서가 압력식(壓力式)의 유량 센서인 것을 들 수 있다.

본 발명과 마찬가지의 효과를 기존의 유량 제어 장치로도 얻어지도록 하려면, 유체가 흐르는 유로에 마련된 밸브와, 상기 유로에 있어서 상기 밸브보다도 상류측에 마련된 유량 센서를 구비한 유량 제어 장치에 이용되는 유량 제어 장치용 프로그램을 기억한 프로그램 기억 매채로서, 상기 유량 제어 장치용 프로그램이, 설정 유량치와 상기 유량 센서로 측정되는 측정 유량치 사이의 편차와, 설정되어 있는 제어 계수에 기초하여, 상기 편차가 작아지도록 상기 밸브를 제어하는 밸브 제어부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시키는 것이며, 상기 밸브의 상류측에서 외란 압력 상승이 생겼을 경우에 있어서, 상기 밸브의 개도의 감소량에 따른 유량의 감소량인 외란 유량 감소량과, 상기 밸브의 전후에 있어서의 차압의 증가량에 따른 유량의 증가량인 외란 유량 증가량이, 실질적으로 균형을 이루도록 설정된 값인 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치용 프로그램을 기억한 프로그램 기억 매채를 기존의 유량 제어 장치에 이용하면 된다.

예를 들면 외란을 검출하기 위한 부가적인 센서를 이용하는 일 없이, 밸브의 하류측에 있어서의 유량을 설정 유량치로 계속 안정시키려면, 상기 밸브의 상류측 유체가 흐르는 유로에 마련된 밸브와, 상기 유로에 있어서 상기 밸브보다도 상류측에 마련된 유량 센서와, 설정 유량치와 상기 유량 센서로 측정되는 측정 유량치 사이의 편차와, 설정되어 있는 제어 계수에 기초하여, 상기 편차가 작아지도록 상기 밸브를 제어하는 밸브 제어부를 구비한 유량 제어 장치를 이용한 유량 제어 방법으로서, 상기 제어 계수를, 상기 밸브의 상류측에서 외란 압력 상승이 생겼을 경우에 있어서, 상기 밸브의 개도의 감소량에 따른 유량의 감소량인 외란 유량 감소량과, 상기 밸브의 전후에 있어서의 차압의 증가량에 따른 유량의 증가량인 외란 유량 증가량이, 실질적으로 균형을 이루도록 설정하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 방법을 이용하면 된다.

이와 같이 본 발명의 유량 제어 장치, 유량 제어 장치용 프로그램을 기억한 프로그램 기억 매채 및 유량 제어 방법에 의하면, 상기 밸브의 상류측에서 생기는 외란 압력 상승에 따라 발생하는 외란 유량 증가량과 외란 유량 감소량이 상쇄되도록 상기 제어 계수가 설정되어 있으므로, 외란 압력 상승이 생겼다고 하더라도 상기 밸브의 하류측의 유량을 항상 설정 유량치로 안정적으로 유지하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유량 제어 장치의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 2는 동 실시 형태에 있어서의 유량 제어 장치의 프로그램 부분의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 동 실시 형태에 있어서의 유량 제어 장치의 제어 구조를 나타내는 모식적 블록선도이다.
도 4는 동 실시 형태에 있어서의 유량 제어 장치의 외란 압력에 대한 제어 개념을 나타내는 모식도이다.
도 5는 동 실시 형태에 있어서의 유량 제어 장치로의 외란 압력의 영향을 나타내는 모식적 블록선도이다.
도 6은 동 실시 형태에 있어서의 밸브의 차압 유량 특성의 특징을 나타내는 모식적 그래프이다.
도 7은 동 실시 형태에 있어서의 파라미터 및 제어 계수의 경향을 나타내는 모식적 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 유량 제어 장치의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다.

본 발명의 일 실시 형태에 대해 각 도면을 참조하면서 설명한다.

본 실시 형태의 유량 제어 장치(100)는, 예를 들면 반도체 제조 장치의 진공 챔버 내부에 성분 가스 등을 소정의 일정 유량으로 계속 공급하기 위해서 이용되는 열식의 매스 플로우 컨트롤러이다.

보다 구체적으로는 도 1 및 도 2에 도시하는 것처럼, 상기 유량 제어 장치(100)는 내부에 유로(11)가 형성된 개략 직육면체 형상의 바디(body)(1)와, 상기 바디(1)에 장착된 열식의 유량 센서(2) 및 밸브(3)와, 상기 유량 센서(2)로부터의 출력에 기초하여 상기 밸브(3)를 제어하는 제어 기구(4)를 구비한 것이다.

상기 바디(1)는 그 바닥면(底面)에 유체를 도입 또는 도출하기 위한 도입구(12), 도출구(13)가 각각 마련되어 있고, 상기 도입구(12)와 상기 도출구(13)의 사이를 잇도록 상기 유로(11)가 형성되어 있다. 이 유로(11)에 대해서 가장 하류측에 상기 밸브(3)가 마련되어 있고, 상기 밸브(3)의 상류에 상기 유량 센서(2)가 마련되어 있다. 여기서, 상기 유량 제어 장치(100)에 의해서 제어하고 싶은 유량은 상기 도출구(13)로부터 도출된 후의 유체의 유량이지만, 본 실시 형태에서는 제어하고 싶은 유량 그것을 측정하는 것이 아니라, 상기 밸브(3)보다도 상류의 다른 지점에서 측정된 유량에 기초하여 상기 밸브(3)의 개도는 제어되게 된다. 즉, 제어하고 싶은 대상의 유량은 직접 관측되지 않고, 다른 지점으로부터 간접적으로 측정되고 있게 된다.

상기 유량 센서(2)는, 상기 유로(11) 내에 마련된 유체 저항인 분류 소자(21)와, 상기 유로(11)로부터 분기(分岐)하여, 상기 분류 소자(21)의 전후를 우회하도록 마련된 세관(細管)(22)과, 상기 세관(22)에 마련된 2개의 코일로 이루어지고, 유량에 관련되는 값을 검출하는 검출 기구(23)와, 상기 제어 기구(4)의 연산 기능을 이용하여 구성되어, 상기 검출 기구(23)로부터의 출력에 기초하여 유량을 산출하는 유량 산출부(24)로 구성되어 있다. 상기 각 코일은 전열선이며 당해 각 코일에는 각각의 온도가 어느 소정 온도로 유지되도록 온도 제어 회로(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 각 코일에 인가되는 전압치가 상기 검출 기구(23)로부터 상기 유량 산출부(24)로 출력되고, 각각의 전압치에 기초하여 상기 유량 산출부(24)는 유량을 산출한다.

본 실시 형태에서는, 상기 유량 센서(2)로부터 상기 밸브(3)까지의 유로(11)를 적어도 포함하는 내부 용적 VL에 있어서 유량이 변동하면, 상기 밸브(3)보다도 하류측에 유량 변화가 없었다고 하더라도 상기 유량 센서(2)는 유량 변화가 있는 것을 출력한다. 즉, 상기 밸브(3)의 하류측의 유량인 밸브후 실제 유량 Q_out과 상기 유량 센서(2)로 측정되는 유량인 측정 유량치 y는 반드시 일치하고 있지는 않다.

상기 밸브(3)는, 예를 들면 솔레노이드 밸브나 피에조 밸브이며, 상기 유량 센서(2)로 측정되는 측정 유량치 y에 따라 그 개도가 제어되는 것이다. 이 밸브(3)의 전후에 있어서의 차압이 일정하다고 가정했을 경우, 당해 밸브(3)의 개도와 통과하는 유량은 대략 1 대 1로 대응하고 있고, 개도가 커질수록 밸브(3)를 통과하는 유량도 커지는 밸브 유량 특성을 가지고 있다.

한편, 이 밸브(3)의 개도가 일정하다고 가정했을 경우는, 상기 밸브(3)는 전후의 차압, 즉, 밸브(3)의 상류측(일차측)의 압력이 커질수록 밸브(3)를 통과하는 유량도 커지는 밸브 유량 특성도 가지고 있다. 또, 이 경우의 밸브 유량 특성은, 개도가 크고, 통과하는 유량이 클수록, 상류측의 압력이 커졌을 경우에 증가하는 유량도 커지는 특성을 나타낸다.

상기 제어 기구(4)는 CPU, 메모리, A/D·D/A 컨버터, 입출력 수단 등을 구비한 이른바 컴퓨터로서, 상기 메모리에 격납되어 있는 유량 제어 장치용 프로그램이 실행되어, 각종 기기가 협업(協業)함으로써 적어도 상기 유량 산출부(24), 밸브 제어부(41), 제어 계수 설정부(44), 유입 유량 특성 기억부(45), 밸브 유량 특성 기억부(46)로서의 기능을 발휘하도록 구성되어 있다.

각 부에 대해서 설명한다.

상기 유량 산출부(24)는 상기 검출 기구(23)로부터의 출력에 기초하여 상기 바디(1)의 내부에 형성된 유로(11)의 유량을 산출하여, 측정 유량치 y로서 상기 밸브 제어부(41)로 출력하는 것이다.

상기 밸브 제어부(41)는, 도 2에 도시하는 것처럼 설정 유량치 r과 상기 유량 센서(2)로 측정되는 측정 유량치 y 사이의 편차와, 설정되어 있는 제어 계수에 기초하여, 상기 편차가 작아지도록 상기 밸브(3)의 개도를 제어하는 것이다. 보다 구체적으로는, 상기 밸브 제어부(41)는 도 3의 제어 블록선도에 도시된 것 같은 입력을 설정 유량치 r, 출력을 상기 유량 센서(2)로 측정되는 측정 유량치 y로 하는 피드백 시스템에 있어서 밸브(3) 및 유량 센서(2)로 이루어지는 제어 대상을 제어하기 위한 컨트롤러로서의 기능을 발휘하도록 구성되어 있다. 상술한 것처럼 본 실시 형태의 유량 제어 장치(100)에서는, 피드백 시스템의 출력인 측정 유량치 y와 실제로 설정 유량치 r로 유지하고 싶은 유량인 밸브후 실제 유량 Q_out은 일치하고 있지 않고 당해 밸브(3)의 하류측의 유량은 도 3의 제어 블록선도에 있어서는 상기 밸브(3)의 블록 후에서 출력되는 값으로서 나타내진다.

본 실시 형태의 상기 밸브 제어부(41)는, 도 2의 모식도 및 도 3의 제어 블록선도에 도시하는 것처럼 유량 제어를 위한 PID 연산이 행해지는 PID 제어부(42)와, 상기 밸브(3)의 제어상의 특성을 흐르고 있는 유량 및 압력에 의하지 않고 제어 특성으로서 대략 일정하게 하기 위한 QV 특성 조정부(43)로 구성되어 있다.

상기 PID 제어부(42)는 입력되는 설정 유량치 r과 측정 유량치 y의 편차에 대해서 PID 연산을 행하여 상기 밸브(3)에 인가해야 할 전압을 출력하는 것이다. 본 실시 형태에서는 상기 PID 제어부(42)에서 사용되는 제어 계수인 비례 게인이 상기 제어 계수 설정부(44)에 의해 설정된다. 또한, 본 실시 형태의 설명을 위해서 이용하고 있는 각 도면에서는 설명을 간단하게 하기 위해 미분항의 미분 계수가 제로인 경우를 나타내고 있다. 물론, 미분 계수가 제로 이외인 경우에 있어서도 본 발명은 마찬가지의 효과를 달성할 수 있다.

상기 QV 특성 조정부(43)는, 도 3 (a)에 도시하는 것처럼 상기 밸브(3)의 전달 함수와는 대략 역함수의 관계에 있는 것이다. 즉, 제어 블록으로서 생각했을 경우, 도 3 (b)에 도시하는 것처럼 제어 루프에는 상기 PID 제어부(42)와, 상기 유량 센서(2)의 특성을 나타내는 일차 지연 요소만이 남게 된다. 보다 구체적으로는, 상기 밸브(3)의 유량 제어상의 특성인 유량과 인가 전압(개도)의 관계인 QV 특성은, 유체의 유량, 압력의 영향을 받아 변화한다. 본 실시 형태에서는 소정의 설정 유량치 r 및 압력의 경우에 있어서의 상기 밸브(3)의 QV 특성을 기준으로 하여 다른 조건에 있어서도 마찬가지의 QV 특성이 되도록, 상기 QV 특성 조정부(43)는 상기 밸브(3)의 QV 특성에 대해서 역특성 맵을 구성하고 있다.

상기 제어 계수 설정부(44)는 상기 밸브(3)의 상류측에 있어서 압력 변동이 생겼다고 하더라도 상기 밸브(3)의 하류측의 유량인 밸브후 실제 유량 Q_out이 설정 유량치 r로부터 벗어나지 않도록 상기 밸브 제어부(41)에서 이용되는 제어 계수를 설정하는 것이다. 즉, 상기 제어 계수 설정부(44)는, 상기 밸브(3)의 상류측에서 외란 압력 상승 ΔP_in이 생겼을 경우의 외란 유량 감소량 ΔQ_cl과, 외란 유량 증가량 ΔQ_valve가 균형을 이루도록 상기 밸브 제어부(41)의 제어 계수를 설정하는 것이다.

이하에서는, 밸브후 실제 유량 Q_out이 설정 유량치 r로 안정되어 있는 경우에 있어서, 상기 밸브(3)의 상류측에서 압력 변동이 생겼을 경우의 유량 제어로의 영향에 대해 상술하고, 상기 제어 계수 설정부(44)가 어떠한 제어 계수를 설정하는지에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는 알기 쉽게 하기 위하여 외란 압력 상승 ΔP_in, 외란 유량 감소량 ΔQ_cl, 외란 유량 증가량 ΔQ_valve의 용어를 정의하고 있지만, 이들은 양음 어느 쪽의 값도 취할 수 있다. 다만, 각 양(量)의 양음을 나타내는 부호는 항상 공통으로 되어 있다. 또, 본 실시 형태에서는 상기 밸브(3)의 상류측의 압력은 통상은 기준 압력 P_base로 대략 일정으로 유지되고 있고, 어떠한 외란에 의해서 외란 압력 상승이 있었을 경우에는 P_base＋ΔP_in으로 변화하는 경우가 있다.

도 4 (a)는 본 실시 형태의 유량 제어 장치(100)뿐만이 아니라, 상기 밸브(3)의 상류측에 있어서의 압력 변동 등의 외란까지 모델화했을 경우의 제어 블록선도를 나타낸다. 도 4 (a)에 도시되는 것처럼 상기 밸브(3)의 상류측의 압력 변동은, 이 피드백 제어 시스템에 적어도 2 종류의 외란 영향을 준다.

도 4 (b)에 도시하는 것처럼 외란 영향 중 하나는 외란 압력 상승 ΔP_in에 의해 상기 유량 센서(2)로부터 상기 밸브(3) 사이의 유로(11)를 적어도 포함하는 내부 용적 VL(데드 볼륨(dead volume))에 유입되는 유량이 증가하여, 상기 유량 센서(2)로 측정되는 측정 유량치 y와 밸브후 실제 유량 Q_out이 괴리(乖離)되는 것이다. 이 경우, 측정 유량치 y의 증가량 ΔQ_in _{_} _vol에 따라 상기 밸브 제어부(41)는 상기 밸브(3)의 개도가 작아지도록 제어하므로, 만약 다른 영향이 없으면 상기 밸브(3)의 개도의 감소량에 상당하는 외란 유량 감소량 ΔQ_cl이 밸브후 실제 유량 Q_out에 나타나게 된다.

또 하나의 외란 영향은 외란 압력 상승 ΔP_in에 의해, 상기 밸브(3)의 전후의 차압이 커져서, 유체가 상기 밸브(3)를 통과하기 쉬워지는 경향으로 밸브(3)의 유량 특성 자체가 변화하는 것이다. 이 경우, 유량 특성의 변화에 의해서 같은 개도라도 상기 밸브(3)를 통과하는 유량이 증가하므로, 만약 다른 영향이 없으면 차압의 증가량에 상당하는 외란 유량 증가량 ΔQ_valve가 밸브후 실제 유량 Q_out에 나타나게 된다.

본 실시 형태에서는, 외란 압력 상승 ΔP_in에 의해서 생기는 외란 유량 감소량 ΔQ_cl과 외란 유량 증가량 ΔQ_valve를 정량화함과 아울러 도 4 (c)에 도시하는 것처럼 각각이 대략 같아지도록 제어 계수를 설정함으로써, 결과적으로 밸브후 실제 유량 Q_out은 외란 압력 상승 ΔP_in의 영향을 받지 않고 설정 유량치 r로 유지되도록 하고 있다. 이하에서는 각 양에 대해 정량적으로 설명한다.

압력 외란 상승에 의해서 내부 용적 VL에 유입되는 유량의 증가량 Q_in _{_} _vol은 외란 압력 상승 ΔP_in의 시간 미분에 비례하므로 전달 함수는 식 1과 같이 표현할 수 있다.

[식 1]

여기서 α는 설정 유량치 r에 의존하지 않는 상수이며, 상기 밸브(3)의 상류측에 있어서의 압력과, 상기 유량 센서(2)와 상기 밸브(3) 사이의 유로(11)를 적어도 포함하는 내부 용적 VL로 유입하는 유입 유량과의 관계를 나타내는 유입 유량 특성 데이터이다. 이 유입 유량 특성 데이터는 상기 유입 유량 특성 데이터 기억부(45)에 미리 기억시켜 두고 있으며, 상기 제어 계수 설정부(44)가 참조할 수 있도록 하고 있다.

또, 도 4 (a)의 블록선도에 대해 외란을 입력, 밸브후 실제 유량 Q_out을 출력으로서 봄과 아울러, 내부 용적 VL의 영향에만 주목한 블록선도는 도 5 (a)와 같이 되므로, 외란 유량 감소량 ΔQ_cl의 전달 함수는 식 2와 같이 된다.

[식 2]

여기서, a₁과 e₁은 같은 값이 되도록 설정되어 있다.

한편, 유량-개도(인가 전압) 사이의 관계인 밸브 유량 특성은, 도 6 (a)에 도시하는 것처럼 압력이 변화하면 같은 개도라도 압력이 높을수록 보다 많은 유량이 흐르게 된다. 외란 유량 증가량 ΔQ_valve는 도 6 (b)에 도시하는 것처럼 외란 압력 상승 ΔP_in에 의해 같은 개도인 경우에 증가한 유량에 상당한다. 이 도 6 (b)에 기초하여, 외란 압력이 1 기압 상승했을 경우의 외란 유량 증가량 ΔQ_valve, 즉 단위 압력 상승당 외란 유량 증가량 β와 개도에 상당하는 설정 유량치 r 사이의 관계에 대해 그래프에 플롯하면 도 6 (c)에 도시되는 것 같은 대략 선형 관계가 얻어지고, 도 4 (a)에 도시되는 것 같은 제어 블록으로서 모델화할 수 있다. 여기서, 도 6 (c)에서 도시되는 β의 설정 유량치 r에 대한 기울기는, 기준 압력 P_base로부터의 변화를 기준으로 하여 작성하고 있다. 외란이 생기지 않은 통상의 상태에서 기준 압력 P_base 보다도 높은 압력으로 상기 밸브(3)의 상류측이 유지되고 있는 경우에는, β의 r에 대한 기울기는 작아지고, 기준 압력 P_base 보다도 낮은 압력으로 상기 밸브(3)의 상류측이 유지되고 있는 경우에는, β의 r에 대한 기울기는 커진다. 본 실시 형태에서는, 상기 밸브(3)의 압력은 기준 압력 P_base를 기준으로 하여 변화하므로 도 6 (c) 중 하나의 그래프만을 특정하여, 제어 계수의 설정에 이용하고 있다.

이 도 6 (c)에 도시되는 설정 유량치 r과, 상기 밸브(3)의 상류측에 있어서의 압력의 단위 압력 상승량당 상기 외란 유량 증가량 β의 관계는, 밸브 유량 특성 데이터로서 상기 밸브 유량 특성 기억부(46)에 미리 기억되어 있어, 상기 제어 계수 설정부(44)가 참조할 수 있도록 하고 있다.

그리고 설정 유량치 r 마다 정해지는 β에 외란 압력 상승 Δ_Pin을 곱함으로써 그때의 외란 유량 증가량 ΔQ_valve를 구할 수 있으므로, 외란 유량 증가량 ΔQ_valve는 식 3과 같이 나타낼 수 있다.

[식 3]

그리고 도 4 (a)의 블록선도에 대해 외란을 입력, 밸브후 실제 유량 Q_out을 출력으로서 봄과 아울러, 외란 압력 상승 ΔP_in에 의한 밸브 유량 특성의 변화의 영향에만 주목한 블록선도는 도 5 (b)와 같이 되므로, 외란 유량 증가량 ΔQ_valve는 식 4와 같이 된다.

[식 4]

이들 식으로부터 상기 제어 계수 설정부(44)는 식 4의 외란 유량 증가량 ΔQ_valve와 식 2의 외란 유량 감소량 ΔQcl이 균형을 이루도록 제어 계수를 설정한다. 구체적으로는 식 5와 같이 된다.

[식 5]

이 방정식을 풀면 식 6과 같이 되어, 밸브(3)의 상류측의 압력 변동이 밸브후 실제 유량 Q_out에 전혀 나타나지 않는 제어 계수 b₁을 정할 수 있다.

[식 6]

이와 같이 상기 제어 계수 설정부(44)는 α, β를 이용하여 상기 밸브 제어부(41)의 제어 계수의 하나인 b₁을 설정한다. 도 7 (a)에 도시하는 것처럼 α는 설정 유량치 r에 대해서 일정한 값을 취하고, β는 설정 유량치 r이 커짐에 따라 커지는 것이므로, 제어 계수 b₁은 도 7 (b)에 도시하는 것처럼 설정 유량치 r에 대해서 개략 반비례하도록 설정된다.

또, 제어 계수 b₁은, PID 제어에 있어서의 비례 게인 Kp의 역수에 상수를 곱한 것과 같아지는 관계에 있으므로, 비례 게인 Kp는 도 7 (c)에 도시하는 것처럼 설정 유량치 r에 대해서 비례하여 커지도록 설정하면 된다는 것도 알 수 있다.

이와 같이 본 실시 형태의 유량 제어 장치(100)에서는, 상기 밸브(3)의 상류측에 있어서의 압력 상승에 의한 외란 유량 증가량 ΔQ_valve와 외란 유량 감소량 ΔQ_cl이 균형을 이뤄서, 상쇄되도록 상기 제어 계수 설정부(44)가 b₁이나 비례 게인 Kp를 설정하도록 구성되어 있으므로, 압력 변동의 영향이 밸브후 실제 유량 Q_out에는 나타나지 않도록 할 수 있다.

즉, 전술해 온 것처럼 제어 계수를 설정함으로써 피드백 제어 시스템에 있어서 상기 밸브(3)의 상류측의 압력 변동으로부터 상기 밸브(3)의 하류측의 유량에 대한 전달 함수를 대략 제로로 하여, 압력 외란의 영향을 받지 않도록 할 수 있어, 상기 밸브(3)의 하류측의 유량을 대략 항상 설정 유량치 r로 안정시킬 수 있다.

추가로, 피드백 제어 시스템 자체의 특성을 이용하여 압력 외란의 영향이 나타나지 않도록 하고 있으므로, 본 실시 형태의 유량 제어 장치(100)에서는 압력 외란을 검출할 필요가 없다. 따라서 외란이 없는 상태에서 상기 밸브(3)의 상류측의 압력이 기준 압력 P_base으로만 대략 유지되고 있는 경우에는, 종래와 같이 외란을 검출하기 위한 부가적인 센서를 마련하지 않아도 외란에 대해서 로버스트(robust)하게 유량 제어를 실현할 수 있다.

그 외의 실시 형태에 대해 설명한다.

유로를 흐르는 유체의 종류가 변경되었을 경우에도, 상기 실시 형태의 유량 제어 능력을 충분히 발휘할 수 있도록 제어 계수를 설정하기 위해서, 상기 제어 계수 설정부가, 유체 타입의 몰 비열(molar heat)에 기초하여 상기 제어 계수를 보정하도록 구성해도 좋다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 질소나 헬륨 등의 불활성 가스에 대해 정해야 할 제어 계수 b₁을 알고 있고, 다른 종류의 유체를 흘리는 경우에는, 각 유체 타입의 몰 비열의 비(比)를 b₁에 곱함으로써 그 유체 타입에 맞는 b₁으로 보정할 수 있다. 또한, 몰 비열의 높은 유체일수록 상기 밸브의 압력 변동의 영향을 받기 어려운 경향이 있다.

상기 실시 형태에서는, 제어 계수로서 게인 b₁이나 PID 제어를 위한 비례 게인 Kp를 설정함으로써 외란 유량 감소량과 외란 유량 증가량이 상쇄되도록 구성하고 있었지만, 그 외의 제어 계수를 적절히 설정하여 상쇄가 생기도록 해도 상관없다.

설정해야 할 제어 계수에 대해서는 전술한 α나 β를 이용하여 적당히 산출해도 좋고, 외란 유량 감소량과 외란 유량 증가량이 상쇄하는 게인에 대해 설정 유량치와의 관계를 테이블 등으로서 작성해 두고, 이 테이블을 참조함으로써 상기 밸브 제어부의 제어 계수를 설정하도록 상기 제어 계수 설정부를 구성해도 좋다.

상기 실시 형태에서는, 유량 센서는 열식의 유량 센서였지만, 그 외의 측정 원리를 이용한 유량 센서여도 상관없다. 구체적으로는, 압력식의 유량 센서를 이용해도 상관없다.

상기 실시 형태에서는, 상기 제어 계수 설정부에 의해서 상기 밸브 제어부에서 이용되는 제어 계수가 설정 유량치 마다 적당히 설정되어 있었지만, 예를 들면 미리 정해진 일정한 설정 유량치로밖에 유량 제어를 행하지 않는 사용 용도에서는 상기 제어 계수 설정부를 생략하고, 제어 계수를 고정해도 상관없다. 또, 상기 제어 계수 설정부는 설정 유량치 뿐만이 아니라, 유로를 흐르는 유체의 압력에 기초하여 외란 유량 증가량 및 외란 유량 감소량이 실질적으로 균형을 이루도록 제어 계수를 설정하도록 해도 상관없다. 보다 구체적으로는, 밸브(3)의 상류측의 압력이 외란이 없는 상태에서도 기준 압력 P_base로부터 다른 압력으로 유지되도록 변경되어, β의 설정 유량치 r에 대한 기울기가 변화해 버리는 경우에도 외란 유량 증가량과 외란 유량 감소량이 균형을 이루도록 하려면, 도 8에 도시하는 것처럼 상기 밸브(3)의 상류측에 압력 센서(5)를 마련해 두고, 상기 제어 계수 설정부(44)가 측정된 압력과 설정 유량치에 기초하여 β를 변경하여, 비례 게인 Kp 등의 제어 계수를 설정하도록 구성하면 좋다. 또, β는 가스 타입에 의해서도 변화하는 값이므로, 상기 제어 계수 설정부가 가스 타입에 대해 접수하여, 가스 타입에 따른 제어 계수를 설정하도록 해도 좋다. 이와 같이 함으로써, 추가로 압력 외란에 강한 유량 제어를 실현할 수 있다.

상기 실시 형태에서는 상기 밸브의 상류측의 압력이 상승하는 것을 기준으로 하여, 상기 제어 계수, 상기 외란 유량 증가량 및 상기 외란 유량 감소량을 정의하고 있었지만, 물론, 외란 압력 저하를 기준으로 하여 정의하는 것도 가능하다. 이 경우는, 상기 제어 계수는, 상기 밸브의 상류측에서 외란 압력 저하가 생겼을 경우에 있어서, 상기 외란 압력 저하에 의한 측정 유량치의 감소량에 따라 상기 밸브 제어부가 증가시키는 상기 밸브의 개도의 증가량에 따른 유량의 증가량인 외란 유량 증분(增分)과, 상기 외란 압력 저하에 의한 상기 밸브의 전후에 있어서의 차압의 저하량에 따른 유량의 감소량인 외란 유량 감분(減分)이 실질적으로 균형을 이루도록 설정된 값이라고 설명할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 상기 밸브 제어부는 PID 제어에 의해 유량을 제어하는 것이었지만, 예를 들면 I－PD제어 등 그 외의 제어 알고리즘에 의해서 유량을 제어하는 것이어도 상관없다. 추가로, 상기 실시 형태에서는, 상기 밸브의 QV 특성에 기초하여 유량 제어를 행하고 있지만, 예를 들면 유량과 상기 밸브의 개도 자체 사이의 관계나, 유량과 밸브의 밸브체의 위치의 관계에 기초하여 밸브를 제어하도록 해도 좋다. 보다 구체적으로는, 상기 밸브의 개도 또는 상기 밸브체의 위치를 측정할 수 있는 변위(變位) 센서를 상기 밸브가 구비하고 있고, 이 변위 센서의 출력을 피드백하여 밸브의 제어를 행하도록 구성해도 상관없다. 이 경우는, 밸브의 응답성을 더욱 향상시켜 고속의 제어를 실현할 수 있다.

기존의 유량 제어 장치에 있어서도 본 발명과 같은 유량 제어를 추후 설치하여 실현할 수 있도록 하려면, 예를 들면 상기 유량 제어 장치용 프로그램이 기억된 프로그램 기억 매채를 이용해 기존의 유량 제어 장치에 프로그램을 인스톨하여, 본 발명의 밸브 제어부 및 제어 계수 결정부로서의 기능을 발휘시키면 된다. 또한, 프로그램 기억 매채로서는 CD, DVD, HDD, 플래쉬 메모리 등 다양한 것을 이용해도 상관없다.

그 외, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 다양한 실시 형태의 조합이나 변형을 행해도 상관없다.

100 … 유량 제어 장치
1 … 바디
11 … 유로
2 … 유량 센서
3 … 밸브
4 … 제어 기구
41 … 밸브 제어부
42 … PID 제어부
43 … QV 특성 조정부
44 … 제어 계수 설정부
45 … 유입 유량 특성 기억부
46 … 밸브 유량 특성 기억부

Claims

유체(流體)가 흐르는 유로(流路)에 마련된 밸브와,
상기 유로에 있어서 상기 밸브보다도 상류측에 마련된 유량 센서와,
설정 유량치와 상기 유량 센서로 측정되는 측정 유량치 사이의 편차와, 설정되어 있는 제어 계수에 기초하여, 상기 편차가 작아지도록 상기 밸브를 제어하는 밸브 제어부를 구비하고,
상기 제어 계수가, 상기 밸브의 상류측에서 외란(disturbance) 압력 상승이 생겼을 경우에 있어서, 상기 밸브의 개도(開度)의 감소량에 따른 유량의 감소량인 외란 유량 감소량과, 상기 밸브의 전후에 있어서의 차압(差壓)의 증가량에 따른 유량의 증가량인 외란 유량 증가량이, 실질적으로 균형을 이루도록 설정된 값인 유량 제어 장치로서,
상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력, 또는 상기 설정 유량치에 기초하여 상기 밸브 제어부의 상기 제어 계수를 설정하는 제어 계수 설정부와,
상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력과, 상기 유량 센서와 상기 밸브 사이의 유로를 적어도 포함하는 내부 용적으로 유입하는 유입 유량의 관계를 나타내는 유입 유량 특성 데이터를 기억하는 유입 유량 특성 기억부와,
설정 유량치와, 상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력의 단위 압력 상승량당 상기 외란 유량 증가량의 관계를 나타내는 밸브 유량 특성 데이터를 기억하는 밸브 유량 특성 기억부를 추가로 구비하고,
상기 제어 계수 설정부가, 상기 유입 유량 특성 데이터 및 상기 제어 계수에 기초하여 산출되는 상기 외란 유량 감소량과, 상기 밸브 유량 특성 데이터 및 설정 유량치에 기초하여 산출되는 외란 유량 증가량이 균형을 이루도록 상기 제어 계수를 설정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브 제어부가, PID 제어에 의해서 상기 밸브의 개도를 제어하도록 구성되어 있고,
상기 제어 계수 설정부가, 상기 제어 계수로서 비례 게인을 설정하도록 구성되어 있고, 설정 유량치가 클수록 상기 외란 유량 증가량과 상기 외란 유량 감소량이 실질적으로 균형을 이루도록 비례 게인을 크게 설정하도록 구성되어 있는 유량 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유량 센서가 열식의 유량 센서인 유량 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유량 센서가 압력식의 유량 센서인 유량 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 계수 설정부가, 유체 타입의 몰 비열에 기초하여 상기 제어 계수를 보정하도록 구성되어 있는 유량 제어 장치.
유체가 흐르는 유로에 마련된 밸브와, 상기 유로에 있어서 상기 밸브보다도 상류측에 마련된 유량 센서를 구비한 유량 제어 장치에 이용되는 유량 제어 장치용 프로그램을 기억한 프로그램 기억 매체로서,
상기 유량 제어 장치용 프로그램이, 설정 유량치와 상기 유량 센서로 측정되는 측정 유량치 사이의 편차와, 설정되어 있는 제어 계수에 기초하여, 상기 편차가 작아지도록 상기 밸브를 제어하는 밸브 제어부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시키는 것이며,
상기 제어 계수가, 상기 밸브의 상류측에서 외란 압력 상승이 생겼을 경우에 있어서, 개도의 감소량에 따른 유량의 감소량인 외란 유량 감소량과, 상기 밸브의 전후에 있어서의 차압의 증가량에 따른 유량의 증가량인 외란 유량 증가량이, 실질적으로 균형을 이루도록 설정된 값인 유량 제어 장치용 프로그램으로서,
상기 유량 제어 장치용 프로그램이,
상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력, 또는 상기 설정 유량치에 기초하여 상기 밸브 제어부의 상기 제어 계수를 설정하는 제어 계수 설정부와,
상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력과, 상기 유량 센서와 상기 밸브 사이의 유로를 적어도 포함하는 내부 용적으로 유입하는 유입 유량의 관계를 나타내는 유입 유량 특성 데이터를 기억하는 유입 유량 특성 기억부와,
설정 유량치와, 상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력의 단위 압력 상승량당 상기 외란 유량 증가량의 관계를 나타내는 밸브 유량 특성 데이터를 기억하는 밸브 유량 특성 기억부로서의 기능을 추가로 컴퓨터에 발휘시키는 것이고,
상기 제어 계수 설정부가, 상기 유입 유량 특성 데이터 및 상기 제어 계수에 기초하여 산출되는 상기 외란 유량 감소량과, 상기 밸브 유량 특성 데이터 및 설정 유량치에 기초하여 산출되는 외란 유량 증가량이 균형을 이루도록 상기 제어 계수를 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치용 프로그램을 기억한 프로그램 기억 매체.
유체가 흐르는 유로에 마련된 밸브와, 상기 유로에 있어서 상기 밸브보다도 상류측에 마련된 유량 센서와, 설정 유량치와 상기 유량 센서로 측정되는 측정 유량치 사이의 편차와, 설정되어 있는 제어 계수에 기초하여, 상기 편차가 작아지도록 상기 밸브를 제어하는 밸브 제어부를 구비한 유량 제어 장치를 이용한 유량 제어 방법으로서,
상기 제어 계수를, 상기 밸브의 상류측에서 외란 압력 상승이 생겼을 경우에 있어서, 상기 밸브의 개도의 감소량에 따른 유량의 감소량인 외란 유량 감소량과, 상기 밸브의 전후에 있어서의 차압의 증가량에 따른 유량의 증가량인 외란 유량 증가량이, 실질적으로 균형을 이루도록 설정하는 유량 제어 방법이며,
상기 유량 제어 방법이,
상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력, 또는 상기 설정 유량치에 기초하여 상기 밸브 제어부의 상기 제어 계수를 설정하는 제어 계수 설정 스텝과,
상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력과, 상기 유량 센서와 상기 밸브 사이의 유로를 적어도 포함하는 내부 용적으로 유입하는 유입 유량의 관계를 나타내는 유입 유량 특성 데이터를 기억하는 유입 유량 특성 기억 스텝과,
설정 유량치와, 상기 밸브의 상류측에 있어서의 압력의 단위 압력 상승량당 상기 외란 유량 증가량의 관계를 나타내는 밸브 유량 특성 데이터를 기억하는 밸브 유량 특성 기억 스텝을 구비하고,
상기 제어 계수 설정 스텝에 있어서, 상기 유입 유량 특성 데이터 및 상기 제어 계수에 기초하여 산출되는 상기 외란 유량 감소량과, 상기 밸브 유량 특성 데이터 및 설정 유량치에 기초하여 산출되는 외란 유량 증가량이 균형을 이루도록 상기 제어 계수를 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유량 제어 방법.
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