JPH0225092B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0225092B2
JPH0225092B2 JP59044741A JP4474184A JPH0225092B2 JP H0225092 B2 JPH0225092 B2 JP H0225092B2 JP 59044741 A JP59044741 A JP 59044741A JP 4474184 A JP4474184 A JP 4474184A JP H0225092 B2 JPH0225092 B2 JP H0225092B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
transient response
output
detected
overshoot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59044741A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60188731A (ja
Inventor
Akihiko Yasuda
Juji Takagi
Yoshinori Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harman Co Ltd
Original Assignee
Harman Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harman Co Ltd filed Critical Harman Co Ltd
Priority to JP59044741A priority Critical patent/JPS60188731A/ja
Publication of JPS60188731A publication Critical patent/JPS60188731A/ja
Publication of JPH0225092B2 publication Critical patent/JPH0225092B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/20Systems for controlling combustion with a time program acting through electrical means, e.g. using time-delay relays
    • F23N5/203Systems for controlling combustion with a time program acting through electrical means, e.g. using time-delay relays using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/002Regulating fuel supply using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/14Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermo-sensitive resistors
    • F23N5/143Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermo-sensitive resistors using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/14Fuel valves electromagnetically operated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/16Fuel valves variable flow or proportional valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/20Systems for controlling combustion with a time program acting through electrical means, e.g. using time-delay relays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃焼機器の燃焼を比例制御するため
の燃焼制御装置、詳しくは、湯温を設定温度に維
持すべく、前記設定温度と検出温度との比較結果
に基いて燃料供給量を比例制御する少なくとも積
分手段を含む制御手段を備えた燃焼制御装置に関
する。
従来より、この種の燃焼制御装置においては、
省エネルギーの観点から設定温度と検出温度との
偏差に対応して燃料供給量すなわち供給熱量を自
動調節可能な比例制御手段が採用される例が多く
なつている。
上記比例制御手段は、湯温を自由に調節できる
とともに、不必要な燃料を供給することなく安定
した温度制御ができるのであるが、過渡的な負荷
変動、例えば出湯量の急激な変動等、が発生した
場合は制御にオーバーシユートやアンダーシユー
ト等の過渡応答を生じて設定温度に対して温度が
大きく上下動する湯が出力される欠点が有り、こ
の過渡応答を防止する手段が必要であつた。
この種の過渡応答を防止する手段としては、例
えば、特開昭57−31722号(特願昭55−105710号)
公報に開示されている燃焼制御装置があるが、こ
の手段では十分ではなく、以下に示すような不都
合があつた。
即ち、第4図に示すように、電源電圧Vccを抵
抗分割された基準電圧Vb′の温度検出手段として
のサーミスタRT′の出力電圧Va′との偏差を積分
器AI′を含むPID制御回路1′によつて演算し、そ
の出力V′によつて燃料供給量を調節する比例弁
2′の開度を決定する比例弁駆動回路3′の駆動電
流を制御するように構成するとともに、前記基準
電圧Vb′に対して所定値低く設定した電圧すなわ
ちオーバーシユート判別電圧Vc′と前記検出電圧
Va′とを比較して温度変化のオーバーシユート発
生を判別するオーバーシユート検出回路4′を設
け、このオーバーシユート検出回路4′の出力に
よつて、前記積分器AI′の入力レベルをシフトし
て、PID制御回1′の出力V′を強制的に下げるこ
とによつて前記比例弁2′を、燃焼を維持する最
低開度に復帰させるように構成してある。
しかしながら、上記オーバーシユート検出回路
4′は、温度変化量すなわち基準電圧Vc′に対す
る検出電圧Va′の偏差のみに基いて、オーバーシ
ユートの発生を検出すべく構成してあるととも
に、前記積分器AI′の入力をシフトすることによ
り一時的に前記PID制御回路1′の出力V′を低下
させるように動作するので、以下に示すような欠
点があつた。
即ち、温度変化の速度に無関係に、温度制御が
一時停止されるため、オーバーシユート発生後の
積分器の能動状態への復帰が遅れて、オーバーシ
ユートと同程度のアンダーシユートが新たに発生
して温度が安定するまでに時間がかかるという欠
点があつた。
そこで、上記欠点を解消すべく、本出願人は既
に温度偏差と温度変化の速度の両方をチエツクす
ることによつて過渡応答を防止する手段を備えた
燃焼制御装置を提案してあるが、オーバーシユー
トとアンダーシユートの両方の過渡応答を効果的
に防止するためには十分ではなく、改善の余地が
あつた。
即ち、オーバーシユートとアンダシユートの
夫々の過渡応答を検出して制御装置の出力を対応
する所定値に維持させるべく構成してあるが、例
えば、オーバーシユートが発生した場合には急激
に出力が低下するためにアンダーシユートが発生
した場合と同様な動作を行つて制御がハンチング
状態に陥りやすいという不都合があつた。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであつ
て、その目的は、急な負荷変動に対してハンチン
グを起すことなくオーバーシユートおよびアンダ
ーシユートのいずれの過渡応答も少ない制御手段
を備えた燃焼制御装置を提供することにある。
上記目的を達成すべく、本発明による燃焼制御
装置は、温度制御にオーバーシユートおよびアン
ダーシユートのいずれの過渡応答が発生したかを
検出する過渡応答検出手段、前記過渡応答検出手
段によつて過渡応答が検出された場合は前記検出
温度に拘らず前記制御手段の出力を、夫々前記オ
ーバーシユートおよびアンダーシユートに対応し
て予め設定してある所定値の一方に維持すべく前
記制御手段の動作を規制するとともに、前記過渡
応答の一方が一旦検出された後はその後の一定時
間経過するまで他方の過渡応答が検出されても前
記出力を前記所定値の他方に維持する制御を禁止
するハンチング防止手段を設けてある点に特徴を
有する。
以下、上記構成を第1図に示すブロツク図に基
いて説明する。
第1図はガス湯沸器等のようにガス燃焼量を比
例制御することによつて出湯温度を調節するため
の燃焼制御装置のブロツク図であつて、基本的に
は、サーミスタ等の温度検出手段RTによる検出
温度tと湯温を調節するための温度設定手段とし
ての可変抵抗器VRによる設定温度t0との偏差Δt
に基いて微分器A1と積分手段AIとしての積分器
A2を備えたPID制御手段1によつて、燃料供給
量を調節する手段としての比例弁2の開度を比例
制御すべく構成してある。
更に、前記検出温度tと設定温度t0とを比較
し、検出温度tが設定温度t0に対して所定比率以
上すなわち偏差Δtが予め設定された所定値α1
上で、かつ、前記検出温度tの変化速度ΔGが所
定値α2以上あつた場合には、温度変化に過渡応答
が発生したことを検知して前記PID制御手段1の
動作を一時停止させて燃料供給量を減少または増
加させるべく制御するための信号を生成する過渡
応答検出手段4と、この過渡応答検出手段4の出
力を受け前記PID制御手段1の出力Vを、オーバ
ーシユートおよびアンダーシユート夫々に対応し
て予め設定してある所定値VL,VHの一方に一時
的に維持させるべくその動作を規制するととも
に、前記オーバーシユートおよびアンダーシユー
トのいずれか一方の過渡応答が検出された後はそ
の後の一定時間τ経過するまでは他方の過渡応答
が検出されても前記出力Vを所定値VL,VHの他
方に維持する制御を禁止するハンチング防止手段
5を設けてある。
前記過渡応答検出手段4を構成するに、検出温
度tと設定温度t0の偏差Δtが、前記所定値α1高く
設定してあるオーバーシユート判別温度t0′以上
であるか否かを検出するオーバーシユート検出手
段4aおよび設定温度t0に対して所定値α1低く設
定してあるアンダーシユート判別温度t0″以下で
あるか否かを検出するアンダーシユート検出手段
4bよりなる温度偏差検出手段6、検出温度tの
変化速度ΔGを検出する微分値検出手段4c、お
よび、前記微分値ΔGが前記変化速度の上限+α2
および下限−α2として設定した所定値±α2以上ま
たは以下であるか否かを判別する変化速度判別手
段としてのコンパレータ4d,4eを設け、温度
偏差Δtとその変化速度ΔGBおよびその方向に対
応した過渡応答検出信号を出力すべく構成してあ
る。
前記ハンチング防止手段5を構成するに、前記
過渡応答検出手段4より出力される過渡応答検出
信号に基いて、一方のタイマ5a,5bを起動す
るとともに、このタイマ5a,5bが起動された
後はその後の一定時間τ経過するまでは他方のタ
イマ5b,5aの出力を禁止すべく動作する複数
のANDゲートG……を設けてある。
そして、オーバーシユートまたはアンダーシユ
ートが発生した場合は前記ハンチング防止手段5
の出力O1,O2によつて前記出力Vを夫々対応す
る前記所定値VL,VHの一方に強制的に維持させ
るべく、前記制御手段1の入力に抵抗器RL,RH
に対応する所定電圧を加算するのである。
つまり、オーバーシユートが発生した場合は、
前記ハンチング防止手段5の一方の出力O1によ
つて、前記抵抗RLに対応する所定電圧を微分器
A1の入力に加算して、制御手段1の出力Vを燃
焼を維持する下限値である前記所定値VLに下降
させるとともに、タイマ5aによつて、その後の
一定時間τ経過するまでは、前記ハンチング防止
手段5の他方の出力O2の出力を禁止して、PID制
御手段1の動作がハンチングしないようにしてあ
る。同様にして、アンダーシユートが発生した場
合は、前記ハンチング防止手段5の他方の出力
O2によつて、前記抵抗RHに対応する所定電圧を
積分器A2の入力に加算して、制御手段1の出力
Vを上限値である前記所定値VHに上昇させると
ともに、タイマ5bによつてその後の一定時間τ
経過するまでは前記ハンチング防止手段5の出力
O1の出力を禁止するのである。
上記構成故に下記の如き優れた効果が発揮され
るに至つた。
即ち、出湯量の急な変動等によつてオーバーシ
ユートおよびアンダーシユートのいずれの過渡応
答が発生しても、その変動量と変化速度のみなら
ず、その方向に対応した燃料供給量の減少または
上昇を自動的に行なうとともに、一方の過渡応答
が発生した後の一定時間は他方の過渡応答が検出
されても前記燃料供給量の減少または上昇の制御
が禁止されるので、ハンチングを起こすことな
く、過渡応答を非常に少ないものにできたのであ
る。
以下、本発明の具体的な実施例を図面に基いて
説明する。
第2図に示すように、電源Vccと接地点との間
に抵抗R1、温度検出手段としてのサーミスタRT
補正抵抗Rs、および温度設定手段としての可変
抵抗器VRを直列接続するとともに、電源Vccと
接地点との間に、4つの抵抗R2,R3,R4,R5
よび調整抵抗VR1を直列接続したブリツジ回路の
前記抵抗R1とサーミスタRTとの接続点Aより得
られる検出電圧Vaをバツフア回路A0を介して微
分器A1および積分器A2を直列接続したPID制御
回路1に入力するとともに、温度偏差検出手段6
を構成するオーバーシユート検出手段4aとして
のコンパレータA3およびアンダーシユート検出
手段4bとしてのコンパレータA4に入力してあ
る。一方、前記4つの抵抗R2,R3,R4,R5の各
接続点C,B,Dより得られる各基準電圧Vc
Vb,Vdは、夫々PID制御回路1および両コンパ
レータA3,A6の基準電圧として入力してある。
前記コンパレータA3,A4は各基準電圧Vd,Vc
と検出電圧Vaとを比較することによつて、設定
温度t0に対する検出温度tの偏差Δtが設定温度t0
に対して所定値±α1増減した温度t0′,t0″以上に
上昇または低下した場合に“L”レベルの出力
E,Fを出力すべく動作するものである。
又、前記サーミスタRTと可変抵抗器VRとの接
続点Sより得られる検出電圧Vsは、温度変化の
速度すなわち微分器ΔGを検出する手段としての
2つの演算増幅器A5,A6よりなる微分器4cに
入力してある。そして、この微分器4cの出力
ΔGを、前記変化速度判別手段4d,4eとして
のコンパレータA7,A8によつて3つの抵抗R6
R7,R8および調整抵抗VR2により前記電源Vcc
を抵抗分割して得られる前記変化速度の基準であ
る所定値±α2と比較することによつて、夫々温度
の変化方向に対応した“L”レベルの微分値判別
信号G,Hを出力すべく構成してある。
そして、前記オーバーシユートおよびアンダー
シユートを検出する各コンパレータA3,A4およ
び前記変化速度判別手段としての各コンパレータ
A7,A8の出力E,F,G,Hを後記構成になる
ハンチング防止回路5に入力してあり、前記オー
バーシユートおよびアンダーシユートを検出した
場合には、前記PID制御回路1の出力Vを夫々対
応する所定値VL,VHの一方に維持すべく制御す
るのである。
前記ハンチング防止回路5を構成するに、4つ
のORゲートG1〜G4および2つのタイマ5a,5
bを設け、前記オーバーシユート検出コンパレー
タA3の出力Eおよび微分値判別コンパレータA7
の出力Gの両方が“L”レベルになつた場合すな
わち検出温度偏差Δtが所定値+α1以上あり、か
つ、その変化速度ΔGが所定値+α2以上あつた場
合には、ORゲートG8を介して“L”レベルの出
力O1により抵抗RHに対応する所定電圧VLを前記
微分器A1の入力に加算して検出電圧Vaに拘らず
出力Vを燃焼を維持する下限値VLに低下させる
とともに、タイマ5aを起動して、ハンチング防
止回路5が無い場合に発生するハンチングの一周
期に対応する一定時間τ経過するまでは他方の出
力O2がアンダーシユート検出によつて“L”レ
ベルにならないようにその出力発生を禁止すべく
構成してある。同様にして、前記アンダーシユー
ト用の各コンパレータA4,A8の出力F,HをOR
ゲートG2に入力して、アンダーシユート検出時
には他方のタイマ5bを起動して一定時間τ経過
するまでは前記一方の出力O1を禁止するととも
に、“L”レベルの出力O2によつて前記積分器
A2の入力に抵抗RHに対応する所定電圧VHを加算
して制御回路1の出力Vを最高供給量に対応する
上限値VHに上昇させるのである。
尚、前記積分器A2には前記出力Vが下限値VL
に低下させられた場合に、その動作が飽和して積
分器として正常な動作状態に復帰するのが遅れな
いようにするため、入力レベルに拘らず出力Vが
前記所定値VL以下に下がらないように制御する
飽和防止手段としてのリミツタA9を設けてある。
又、前記リミツタA9、出力V、およびORゲー
トG3,G4の各出力に接続したダイオードD1〜D4
は誤動作を防止するための逆流阻止手段として設
けたものである。
又、第2図中、2は比例弁で、3はPID制御回
路1の出力Vに対応して比例弁2の開度を決定す
る駆動信号を出力する比例弁駆動回路である。
又、第3図イ,ロは以上説明した本実施例の動
作を示すタイムチヤートであつて、同図イはオー
バーシユートが最初に発生した場合を示し、同図
ロはアンダーシユートが最初に発生した場合を示
すものである。
以下、本発明の別実施例について説明する。
前記ハンチング防止回路5の各出力O1,O2
夫々微分器A1および積分器A2の各入力へ個別に
接続する構成に変えて、前記出力O1,O2の極性
と微分器A1および積分器A2の動作極性とを一致
させれば、微分器A1または積分器A2の一方に前
記両出力O1,O2を接続してもよく、また、その
出力O1,O2の接続点を入れ換えてもよい。
更に、前記出力O1,O2を独立して出力するの
ではなく、オーバーシユートおよびアンダーシユ
ート夫々に対応した出力を発生すべく一つの出力
にまとめてもよい。同様にして、タイマ5a,5
bを個別に設けるのではなく、1つのタイマで共
用すべく構成してもよい。
又、前記飽和防止手段A9としては演算増幅器
を用いる他、抵抗あるいはツエナーダイオード等
の帰還量のリミツタ動作が可能なものであればど
のようなものでもよく、PID制御回路1の出力V
の上限値VHも規制すべく構成してもよい。
更には、制御回路1あるいは燃焼制御装置全体
をマイクロコンピユータによつて構成してもよ
く、その構成は各種変更可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロツク図、第2
図は本発明による燃料制御装置の具体的な構成を
示す回路図、第3図イ,ロはその動作を示すタイ
ムチヤート、そして、第4図は従来例の構成を示
すブロツク図である。 1……比例制御手段、4……過渡応答検出手
段、5……ハンチング防止手段、V……燃料供給
量、A1,A2……積分手段、t0……設定温度、t
……検出温度、Δt……温度偏差、ΔG……変化速
度、α1,α2,VL,VH……所定値、τ……一定時
間。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 湯温を設定温度t0に維持すべく、前記設定温
    度t0と検出温度tとの比較結果に基いて燃料供給
    量Vを比例制御する少なくとも積分手段AIを含
    む制御手段1を備えた燃焼制御装置でつて、温度
    制御にオーバーシユートおよびアンダーシユート
    のいずれの過渡応答が発生したかを検出する過渡
    応答検出手段4、前記過渡応答検出手段4によつ
    て過渡応答が検出された場合は前記検出温度tに
    拘らず前記制御手段1の出力Vを、夫々前記オー
    バーシユートおよびアンダーシユートに対応して
    予め設定してある所定値VL,VHの一方に維持す
    べく前記制御手段1の動作を規制するとともに、
    前記過渡応答の一方が一旦検出された後はその後
    の一定時間τ経過するまでは他方の過渡応答が検
    出されても前記出力Vを前記所定値VL,VHの他
    方に維持する制御を禁止するハンチング防止手段
    5を設けてあることを特徴とする燃焼制御装置。 2 前記過渡応答検出手段4は、前記設定温度t0
    に対する検出温度tの偏差Δtの大きさとその方
    向に基いてオーバーシユートおよびアンダーシユ
    ートいずれの過渡応答が発生したかを検出すべく
    構成してあることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載の燃焼制御装置。 3 前記過度応答検出手段4は、前記検出温度t
    の変化速度ΔGの大きさに基いて過渡応答が発生
    したことを検出すべく構成してあることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項または第2項に記載の
    燃焼制御装置。 4 前記一定時間τは、前記ハンチング防止手段
    5が無い場合に発生するハンチングの一周期以上
    に設定してあることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項〜第3項のいずれかに記載の燃焼制御装
    置。
JP59044741A 1984-03-07 1984-03-07 燃焼制御装置 Granted JPS60188731A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59044741A JPS60188731A (ja) 1984-03-07 1984-03-07 燃焼制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59044741A JPS60188731A (ja) 1984-03-07 1984-03-07 燃焼制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60188731A JPS60188731A (ja) 1985-09-26
JPH0225092B2 true JPH0225092B2 (ja) 1990-05-31

Family

ID=12699867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59044741A Granted JPS60188731A (ja) 1984-03-07 1984-03-07 燃焼制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60188731A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6284302A (ja) * 1985-10-08 1987-04-17 Fuji Electric Co Ltd 比例積分形調節器
JP6337697B2 (ja) * 2014-08-29 2018-06-06 三浦工業株式会社 ボイラシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60188731A (ja) 1985-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4188781A (en) Non-linear dual mode regulator circuit
EP0081974B1 (en) Condition control system for heat transfer
JPH0225092B2 (ja)
JPH0211816B2 (ja)
JPH0330776B2 (ja)
JPH0440608B2 (ja)
JPS6034010B2 (ja) ガス湯沸器
JPH0113016B2 (ja)
JPS6122216B2 (ja)
JPS6231181B2 (ja)
JPH0231287B2 (ja)
JPS6326825B2 (ja)
JPH0570164B2 (ja)
JPS6115018A (ja) 燃焼制御装置用フアン・モ−タ異常検出方法
JPH0692837B2 (ja) 給湯器の燃焼制御装置
JP2560953B2 (ja) 燃焼装置
JPS61105001A (ja) 流動床ボイラ主蒸気圧力制御方式
JPH0648015U (ja) 炉内温度制御システム
JPS6045779B2 (ja) 冷媒流量制御装置
JPS6154155B2 (ja)
JPS5952721B2 (ja) 湯沸装置の温度制御装置
JPS6141928Y2 (ja)
JP2962164B2 (ja) 湯水混合装置
JPH0339227B2 (ja)
JPS6339805B2 (ja)