KR910005071Y1 - Pid제어에 의한 리니어 가스밸브 제어회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

PID제어에 의한 리니어 가스밸브 제어회로

제 1 도는 본 고안에 따른 연소기의 블럭다이어그램.

제 2 도는 제 1 도의 LGV제어부에 대한 구체적인 회로도 일실시예.

제 3 도는 본 고안을 설명하기 위한 각부의 파형도.

제 4 도는 본 고안을 설명하기 위한 PID제어 블록다이어그램.

제 5 도는 본 고안에 따른 LGV특성도 및 가스회로도.

제 6 도는 본 고안을 설명하기 위한 프로우차트.

제 7 도는 종래의 LGV제어부에 대한 구체적인 회로도.

본 고안은 PID(Proportional and Integral and Derivativ)제어에 의한 리니어 가스밸브(LGV)제어회로에 관한 것으로, 특히 마이컴의 아날로그 입력포트로 인가되어지는 LVG의 전류값을 기준시간 동안 샘플링하여 평균치 전류값이 설정전류에 이르도록 전류의 에러치를 PID제어에 의하여 펄스폭 변화시키도록 되어진 LGV 제어회로에 관한 것이다.

종래의 LGV제어회로는 LGV를 제어하는데 아날로그 전압을 이용하여 제어토록 되어있어 마이컴의 아날로그 입력포트로 인가되어지는 LGV전류값을 설정전류에 이르도록 하기 위하여 업/다운 카운터 형식의 버퍼 IC 및 D/A 변환회로가 소요되었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 점에 착안하여 안출된 것으로 마이컴의 아날로그 입력포트로 인가되어지는 LGV 전류값을 기준시간동안 샘플링하여 평균치 전류값이 설정전류에 이르도록 PID제어에 의한 펄스폭 변화를 시키도록 죄어진 것으로 이를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 본 고안에 따른 연소기의 블록다이어그램으로서 입력 되어지는 데이터를 설정되어진 데이터와 비교하여 프로그램에 따른 제어신호를 송출하는 마이컴(1)과, 키 입력상태를 스켄하는 키스켄부(2)와, 상기 마이컴(1)으로부터의 제어신호를 받아 그에 따른 내용을 표시하는 디스플레이브(3)와, 상기 마이컴(1)으로부터의 PID 제어에 의한 펄스폭 변화에 따라 LGV작동을 제어케되는 LVG제어부(4)와, 상기 마이컴(1)으로부터의 제어신호를 받아 경보음을 발생하는 경보부(5)와, 상기 마이컴(1)의 작동을 제어하는 리세트부(6)와, 상기 마이컴(1)에 발진주파수를 공급하는 발진부(7)와, 연료를 착화시키기 위한 고압을 방전하는 고압방전부(8)와, 연소용 팬모터를 구동시키기 위한 연소용 팬모터 구동부(9)와, 솔레노이드밸브(SV₁, SV₂)의 작동을 제어하는 맨밸브 제어부(10)와, 연료의 착화상태를 감지하는 착화감지부(11)와, 상기 고압방전부(8)의 방전상태를 감지하는 방전감지부(12)와, 송풍용 팬모터를 구동시키기 위한 송풍용 팬모터 구동부(13)와, 상기 마이컴(1)에 구형파를 공급하는 구형과 발생부(14)와, 교류전원을 직류전원으로 변환하여 각부로 공급하는 정전압부(15)로 이루어진 것이다.

제 2 도는 제 1 도의 LGV제어부에 대한 구체적인 회로도의 일실시예로서 저항(R₁-R₃), 트랜지스터(Q₁-Q₂), 콘덴서(C₁) 및 LGV코일(L₁)로된 LGV제어부(4)의 입력측이 마이컴(1)의 출력포트(PR₀)에 연결되고, 출력측은 마이컴(1)의 입력포트( AN₀)에 연결되어지는 구성으로 되어있다.

제 6 도에서 전원이 인가되면 마이컴(1)은 리세트 루틴을 수행하게 되는데 초기화 단계에서 내부 인터텁트 및인터럽트 마스크를 해제 하게 된다.

이때 운전키가 온 상태로 되어 LGV은 신호가 나오면루틴에서 마이컴(1)의 출력포트(PR₀)로 로우신호를 출력하여 LGV제어부(4)의 양 트랜지스터(Q₁,Q₂)를 턴온시키면서 LGV코일(L₁)에 전류가 공급되도록 하므로써 미 도시 LGV를 작동시키게 되고, 타이머 인터럽트가 해제되면 타이머인터럽트 루틴에서 타이머 데이터만큼 지연후 마이컴(1)의 출력포트(PR₀)로 하이신호를 출력하여 LGV의 작동을 차단시키게 되며, 또한 내부 인터럽트 루틴에서는 마이컴(1)의 아날로그 입력포트(AN₀)로 인가되어지는 LGV전류를 설정주기(I₁)로 샘플링하게 된다.

제 3a 도에서와 같이 A'-D까지의 일정시간(I₂Xn)동안 LGV전류데이터를 설정주기(I₁)로 샘플링하여 리세트 루틴에서 설정전류와 관측전류와의 차, 즉 전류에러를 다음과 같은 PID제어 알고리즘에 의하여 줄여주므로써 관측전류를 설정전류 즉, 목표전류치에 이르도록 하게된다.

제 4 도의 시간 도메인에서.....(1)

여기서, Kp : 비례계수 Ki : 적분계수 Kd : 미분계수 e(t) : R(t)-Y(t), (설정전류와 관측전류와의 차)(1)식을 디지털제어 알고리즘으로 바꾸면

u_K=K_p,e_K+KiT｛1/2(e₀+e₁)+1/2(e₁+e₂)+...+1/2(e_K-1+e_K)｝+......(2)

상기(2)식의 바로전상태는

u_K=u_p,e_K+KiT｛1/2(e₀+e₁)+1/2(e₁+e₂)+...+1/2(e_K-2+e_K-1)｝+.....(3)

(2)식- (3)식은

....(4)

상기(4)식에서 (u_x-u_x-1)을 "영"으로 수렴시키면 제 3b 도에서와 같은 목표전류에 도달하게 된다.

이때(u_x-u_x-1)이 "영"보다 크면 LGV전류가 증가하게 되므로 제 3a 도에서돠 같은 LGV작동시간(W,W')을 줄여주고, 또한 "영"보다 작으면 LGV전류가 감소하게 되므로 제 3a 도에서와 같은 KGV 작동시간(W,W')을 증가시켜주게 되며, 여기서 LGV작동시간은 제 3a 도에서 A-B의 폭만큼 변화 가능하다.

제 3b 도에서 t₁시간 후에는 제 3a 도에서와 같은 LGV작동시산은 A'-c로 거의 변화없이 제어될 수 있게되며, 만약 절정전류가 달라지게 되면 t₁시간후 W'의 펄스폭 으로 달라진다.

또한 제 3a 도에서의 주기는의 주기인 I₂와 같다.

이와같이 본 고안은 LGV에 흐르는 전류를 PID제어에 의한 펄스폭 변화로 조절케 되므로써 설정전류치로 LGV를 제어할 수 있게되어 제 5b 도에서와 같은 LGV전류와 LGV 2차압의 비례관계에 따른 무단화력제어가 가능하게 되며, 또한 종래의 경우에서와 같은 버퍼 IX 및 D/A변환 회로가 볼 필요하게 되는등의 장점이 있다.

Claims (1)

1. 가스공급경로상에 솔레노이드밸브와 LGV(Linear Gas Valve)를 구비한 연소기기에 있어서 프로그램에 따라 아날로그입력포트로 인가되어지는 일정주기(In Xn)의 LGV전류데이터를 설정주기의 (I₁)데이터로 샘플링하여 관측전류(평균전류)가 설정전류에 이르도록 PID제어에 의한 펄스폭 변환시켜 그 신호를 송출하는 마이컴(1)과, 상기 마이컴(1)으로부터 출력된 제어신호를 받아 LGV작동을 제어하고, 궤한전압을 마이컴의 아날로그입력포트로 인가되도록 하는 LGV제어부(4)로 이루어진 것을 특징으로 하는 PID제어에 의한 리니어가스밸브 제어회로.