JPH02297613A - 配水制御装置 - Google Patents
配水制御装置Info
- Publication number
- JPH02297613A JPH02297613A JP11825089A JP11825089A JPH02297613A JP H02297613 A JPH02297613 A JP H02297613A JP 11825089 A JP11825089 A JP 11825089A JP 11825089 A JP11825089 A JP 11825089A JP H02297613 A JPH02297613 A JP H02297613A
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- JP
- Japan
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- valve
- value
- control
- opening degree
- pressure
- Prior art date
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- Pending
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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。
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、上水道などの配水制御装置に関する、従来の
技術 従来の上水道などの配水制御においては、管路に圧力制
御弁を介装し、この圧力制御弁の下流側力制御弁の開度
を制御している。この開度制御に際しての制御出力は、
たとえばＰＩＤ演算にて求めるようにしている。
技術 従来の上水道などの配水制御においては、管路に圧力制
御弁を介装し、この圧力制御弁の下流側力制御弁の開度
を制御している。この開度制御に際しての制御出力は、
たとえばＰＩＤ演算にて求めるようにしている。
発明が解決しようとする課題
しかし、たとえば上水道においては、昼間と夜間との流
量比が１０＝１〜２０：１と大きくなる傾向がある。こ
のため、従来のＰＩＤ制御において、Ｐ、Ｉ。
量比が１０＝１〜２０：１と大きくなる傾向がある。こ
のため、従来のＰＩＤ制御において、Ｐ、Ｉ。
Ｄのパラメータがすべて固定されていると、特に夜間の
低流量時にへンチングが生じるなどの問題がある。
低流量時にへンチングが生じるなどの問題がある。
そこで本発明はこのような問題点を解決し、配水路の流
量の変動範囲が大きい場合であっても、弁開度の制御性
を常に良好に維持できるようにすることを目的とする。
量の変動範囲が大きい場合であっても、弁開度の制御性
を常に良好に維持できるようにすることを目的とする。
課題を解決するための手段
上記目的を達成する丸め本発明は、配水路に設けられた
弁体および圧力センサと、前記圧力センサにて検出され
る圧力値が設定圧力値に等しくなるように前記弁体の開
度の設定値をＰＩＤ演算する手段と、前記ＰＩＤ演算に
よシ求められた設定値の開度となるように前記弁体を開
閉動作させる手段と、前記弁体の開度が所定値よりも小
きくなったときに、前記ＰＩＤ演算におけるＰバフメー
タを大きな値に変更する手段とを有する構成としたもの
である。
弁体および圧力センサと、前記圧力センサにて検出され
る圧力値が設定圧力値に等しくなるように前記弁体の開
度の設定値をＰＩＤ演算する手段と、前記ＰＩＤ演算に
よシ求められた設定値の開度となるように前記弁体を開
閉動作させる手段と、前記弁体の開度が所定値よりも小
きくなったときに、前記ＰＩＤ演算におけるＰバフメー
タを大きな値に変更する手段とを有する構成としたもの
である。
作用
このような構成において、配水路の圧力は圧力センサに
て検出され、この検出値が圧力の設定値と比較される。
て検出され、この検出値が圧力の設定値と比較される。
設定値と検出値との間に差がある場合は、この差をなく
すべく弁体を開閉動作させるように、弁体の開度の設定
値がＰＩＤ演算される。
すべく弁体を開閉動作させるように、弁体の開度の設定
値がＰＩＤ演算される。
弁体は、演算結果にもとづいて実際の開閉動作が行われ
る。弁体の開度が所定値よりも小さくなった場合には、
開度の大きい場合と同様のＰＩＤ制御を行うとハンチン
グなどの支障が生じるおそれがある。そこで、このよう
な場合にはＰバフメータを大きな値に変更することによ
シ、かかる支障の発生が有効に防止される。
る。弁体の開度が所定値よりも小さくなった場合には、
開度の大きい場合と同様のＰＩＤ制御を行うとハンチン
グなどの支障が生じるおそれがある。そこで、このよう
な場合にはＰバフメータを大きな値に変更することによ
シ、かかる支障の発生が有効に防止される。
実施例
第１図は、本発明にもとづく配水制御装置の概略構成を
示す。ここで１は配水路としての上水道の管路であシ、
需要地区２へ上水３を供給可能となっているう管路１に
は弁体としての多孔可変オリフィス弁４が設けられ、こ
の多孔可変オリフィス弁４よりも下流側の管路１には圧
力センサ５が設けられている。弁４と並列の位置には、
この弁４よシも上流側と下流側との差圧を検出して流量
演算に利用するだめの差圧センサ６が設けられている。
示す。ここで１は配水路としての上水道の管路であシ、
需要地区２へ上水３を供給可能となっているう管路１に
は弁体としての多孔可変オリフィス弁４が設けられ、こ
の多孔可変オリフィス弁４よりも下流側の管路１には圧
力センサ５が設けられている。弁４と並列の位置には、
この弁４よシも上流側と下流側との差圧を検出して流量
演算に利用するだめの差圧センサ６が設けられている。
また、多孔可変オリフィス弁４には、この弁４の開度を
検出するための開度センサ７が設けられている。
検出するための開度センサ７が設けられている。
８はコンピュータを利用したコントローラで、各センサ
５．６．７からの信号線が接続されている。コントロー
ラ８の開閉制御御出力端子９には、自動・手動切換スイ
ッチｌＯを介して、バμブ制御回路１１が接続されてい
る。このパμグ制御回路１１は、コントローラ８からの
自動制御信号または手動スイッチｎからの手動制御信号
を受け、これら制御信号にもとづいて弁４の開度を調節
可能となっている。またバμプ制御回路１１は、弁４か
ら全開信号や全閉信号を受けて、これをコントローラ８
の入力端子１３へ供給可能である。
５．６．７からの信号線が接続されている。コントロー
ラ８の開閉制御御出力端子９には、自動・手動切換スイ
ッチｌＯを介して、バμブ制御回路１１が接続されてい
る。このパμグ制御回路１１は、コントローラ８からの
自動制御信号または手動スイッチｎからの手動制御信号
を受け、これら制御信号にもとづいて弁４の開度を調節
可能となっている。またバμプ制御回路１１は、弁４か
ら全開信号や全閉信号を受けて、これをコントローラ８
の入力端子１３へ供給可能である。
コントローラ８には、商用電源１４、遠隔操作用の操作
卓１５、およびデータ表示のための出力プリンタ１６が
接続されている。またコントローラ８には、一対のアナ
ログ出力線１７と、接点入力信号線１８と、接点出力信
号線１９とが接続されている。２゜はモデムで、図外の
ホストコンピュータとの通信のために用いられる。
卓１５、およびデータ表示のための出力プリンタ１６が
接続されている。またコントローラ８には、一対のアナ
ログ出力線１７と、接点入力信号線１８と、接点出力信
号線１９とが接続されている。２゜はモデムで、図外の
ホストコンピュータとの通信のために用いられる。
第４図は、１日における上水道水の使用量の変化を例示
する。図より明らかなように、＃′Ｊと深夜とでは使用
量すなわち管路１の流量が大幅に変動するが、このよう
な変動条件下においても、弁４により適正な圧力制御を
行う必要がある。以下、第２図および第３図にもとづい
て、その制御につき詳細に説明する。
する。図より明らかなように、＃′Ｊと深夜とでは使用
量すなわち管路１の流量が大幅に変動するが、このよう
な変動条件下においても、弁４により適正な圧力制御を
行う必要がある。以下、第２図および第３図にもとづい
て、その制御につき詳細に説明する。
まず、第２図のステップ２１で圧力制御のμｍチンが開
始されると、ステップ２２において、各センサ５．６．
７により圧力、開度などのサンプリングを行い、ステッ
プ２３において各データをプリンタ１６などの適当な表
示部などへ出力し表示させる。
始されると、ステップ２２において、各センサ５．６．
７により圧力、開度などのサンプリングを行い、ステッ
プ２３において各データをプリンタ１６などの適当な表
示部などへ出力し表示させる。
ここでは、弁１４の開閉動作は一定の周期ごとに間欠的
に行っている。そこでステラプスにおいて、この制御周
期のための一定時間が経過したかどうかを判断する。制
御周期に該当する時間がまだ経過していない場合には、
ステップ２２に災ってデータのサンプリングおよび表示
を繰）返す。
に行っている。そこでステラプスにおいて、この制御周
期のための一定時間が経過したかどうかを判断する。制
御周期に該当する時間がまだ経過していない場合には、
ステップ２２に災ってデータのサンプリングおよび表示
を繰）返す。
制御周期に該当する時間が経過したなら、ステップ２５
に進む。このステップ２５では、まず、圧力の設定値と
現在値とが比較される。これら設定置と現在値との偏差
ｅ・（％）すなわち ｔｇ＝（設定値−現在値）＋レンジ×１００がその絶；
ｔ’を値１εＩにおいて所定の値より小さいなら、圧力
の変動は不感帯の範囲内であると判断される。
に進む。このステップ２５では、まず、圧力の設定値と
現在値とが比較される。これら設定置と現在値との偏差
ｅ・（％）すなわち ｔｇ＝（設定値−現在値）＋レンジ×１００がその絶；
ｔ’を値１εＩにおいて所定の値より小さいなら、圧力
の変動は不感帯の範囲内であると判断される。
その場合には圧力制御は行われず、ステップ２２に戻る
。なお、不感帯の範囲は、適宜に設定変更可能である。
。なお、不感帯の範囲は、適宜に設定変更可能である。
１−１が所定値を越えたなら、弁４の開度調部にもとづ
く圧力制御が行われる。まず、設定すべき弁開度Ｍ（％
）を、次の演算式を用いて演算する。
く圧力制御が行われる。まず、設定すべき弁開度Ｍ（％
）を、次の演算式を用いて演算する。
ここで第１項は比例項、第２項は積分項、そして第３項
は微分項である。
は微分項である。
第１図における弁４の開閉動作はパルス信号により行わ
れ、そのパルス長を変更することで、弁４の開または閉
のための動作時間を変化させるようになっている。すな
わち、弁４を全閉状態から全開状態まで、あるいは全開
状態から全開状態まで動作させるに必要な時間ＯＴ（秒
）を用いて、開閉出カバ〜ス長ＭＴ（秒）は、 ＭＴ ＝ Ｍ Ｘ ＯＴ＋ １００ より求まる。ＭＴはたとえばα２２単位で設定でき、弁
開度Ｍがプラスのときは開のバμス、マイナスのときは
閉のバｙスとなろう 上記ＰＩＤ演算式の積分項において、Σ。−１は一つ前
の制御サイクμにおいて演算したときの積分項である。
れ、そのパルス長を変更することで、弁４の開または閉
のための動作時間を変化させるようになっている。すな
わち、弁４を全閉状態から全開状態まで、あるいは全開
状態から全開状態まで動作させるに必要な時間ＯＴ（秒
）を用いて、開閉出カバ〜ス長ＭＴ（秒）は、 ＭＴ ＝ Ｍ Ｘ ＯＴ＋ １００ より求まる。ＭＴはたとえばα２２単位で設定でき、弁
開度Ｍがプラスのときは開のバμス、マイナスのときは
閉のバｙスとなろう 上記ＰＩＤ演算式の積分項において、Σ。−１は一つ前
の制御サイクμにおいて演算したときの積分項である。
ＣＴは前述の制御周期のための時間、εは偏差である。
微分項において、ｍｏは圧力の現在値（％）、ｍｆｉ−
１は一つ前の演算時における圧力の現在値である。ＣＴ
は上記と同様の時間である。
１は一つ前の演算時における圧力の現在値である。ＣＴ
は上記と同様の時間である。
比例項において、Ｃは上記と同様の偏差である。
Ｐは比例制御バフメータで、０〜９９９の間の値をとる
が、第２図のステップ２６において以下のように決定さ
れる。
が、第２図のステップ２６において以下のように決定さ
れる。
すなわち、第３図は、横軸に弁１４の開度をとるととも
に、縦軸にＰ値の設定倍数をとったグラフである。弁４
の開度が設定開度（たとえば３０％）以上の場合は、設
定倍数は１となり、上記において設定されたｐｏｔＸが
そのまま用いられる。弁４の開度が設定開度未満の場合
は、図示のように設定倍数は１よシも大きな値をとり、
しかも開度が小さくなるにつれ設定倍数はより大きな値
へと変化する。このように弁４の開度に応じた設定倍数
を掛算することによって、最終的なＰ値が決定される。
に、縦軸にＰ値の設定倍数をとったグラフである。弁４
の開度が設定開度（たとえば３０％）以上の場合は、設
定倍数は１となり、上記において設定されたｐｏｔＸが
そのまま用いられる。弁４の開度が設定開度未満の場合
は、図示のように設定倍数は１よシも大きな値をとり、
しかも開度が小さくなるにつれ設定倍数はより大きな値
へと変化する。このように弁４の開度に応じた設定倍数
を掛算することによって、最終的なＰ値が決定される。
次に、第２図のステップｎにおいて、上述の式よりＰＩ
Ｄ制御演算を行い、弁開度Ｍの設定値が求められる。ま
たステップ２８において、弁開度の設定値と、第１図の
センサ７にて検出された弁開度の現在値との差がとられ
、この差値の正負により、開または閉の制御方向が決定
される。そして、設定値の開度となるように、第１図の
パルプ制御回路１１により、弁４が制御される。このと
き、第３図に示すように、弁開度が所定値よりも小さい
場合はそれに応じてＰ値を大きな値に変更するため、制
＃０系の安定がくずれてハンチングなどを生ずるような
早顔の発生が防止される。弁４の開閉動作を行ったなら
、再びステップ２２に戻る。
Ｄ制御演算を行い、弁開度Ｍの設定値が求められる。ま
たステップ２８において、弁開度の設定値と、第１図の
センサ７にて検出された弁開度の現在値との差がとられ
、この差値の正負により、開または閉の制御方向が決定
される。そして、設定値の開度となるように、第１図の
パルプ制御回路１１により、弁４が制御される。このと
き、第３図に示すように、弁開度が所定値よりも小さい
場合はそれに応じてＰ値を大きな値に変更するため、制
＃０系の安定がくずれてハンチングなどを生ずるような
早顔の発生が防止される。弁４の開閉動作を行ったなら
、再びステップ２２に戻る。
このようにして、一定の制御周期ごとに弁４を開閉動作
させることにより、第１図における管路ｌの圧力が設定
圧力に等しくなるように制御するものである。
させることにより、第１図における管路ｌの圧力が設定
圧力に等しくなるように制御するものである。
発明の効果
以上述べたように本発明によると、弁体の開度が所定値
よりも小さくなったときに、ＰＩＤ演算におけるＰバフ
メータを大きな値に変更する手段を設けたため、弁開度
が小さな場合であっても、ハンチングなどの発生を防止
した良好な制御性を得ることができる。このため、１日
における流量の変動が大きい上水道などの配水路に設け
られた弁体の開閉動作にもとづくこの管路の圧力を、流
量の大幅な変動にかかわらず常に安定して制御すること
ができる。
よりも小さくなったときに、ＰＩＤ演算におけるＰバフ
メータを大きな値に変更する手段を設けたため、弁開度
が小さな場合であっても、ハンチングなどの発生を防止
した良好な制御性を得ることができる。このため、１日
における流量の変動が大きい上水道などの配水路に設け
られた弁体の開閉動作にもとづくこの管路の圧力を、流
量の大幅な変動にかかわらず常に安定して制御すること
ができる。
第１因は本発明の一実施例の配水制御装置の概略構成を
示す図、第２図は第１図の装置の制御フローを示すフロ
ーチャート、第３図は第２図の制御フローにおける弁開
度とＰ値の設定倍数との関係を示すグラフ、第４図は第
１図の管路における１日の水使用量の変化の一例を示す
グラフである。 １・・・管路（配水路）、４・・・多孔可変オリフィス
弁（弁体）、５・・・圧力センサ、７・・・開度センサ
、８・・・コントローラ。 代理人 森 本 義 弘 第１図 １ｑ ／１ ／−一一側各（鮎ね各） ４−ｆｆ’ＪｔＬ司］Ｌτす７４ス方（寸伯ト）５−一
一反カセンサ ７−Ｍ廣妃ンサ １、−コントローラ 第２図 第３図 第４図 ０１２３４ｆｆ ６７８９１０ Ｎ ＋２１３１４１ｆ
ｆ＋６１７１５１１１２０２１２２２３２４（４）１４
＊リ −
示す図、第２図は第１図の装置の制御フローを示すフロ
ーチャート、第３図は第２図の制御フローにおける弁開
度とＰ値の設定倍数との関係を示すグラフ、第４図は第
１図の管路における１日の水使用量の変化の一例を示す
グラフである。 １・・・管路（配水路）、４・・・多孔可変オリフィス
弁（弁体）、５・・・圧力センサ、７・・・開度センサ
、８・・・コントローラ。 代理人 森 本 義 弘 第１図 １ｑ ／１ ／−一一側各（鮎ね各） ４−ｆｆ’ＪｔＬ司］Ｌτす７４ス方（寸伯ト）５−一
一反カセンサ ７−Ｍ廣妃ンサ １、−コントローラ 第２図 第３図 第４図 ０１２３４ｆｆ ６７８９１０ Ｎ ＋２１３１４１ｆ
ｆ＋６１７１５１１１２０２１２２２３２４（４）１４
＊リ −
Claims (1)
- １、配水路に設けられた弁体および圧力センサと、前記
圧力センサにて検出される圧力値が設定圧力値に等しく
なるように前記弁体の開度の設定値をＰＩＤ演算する手
段と、前記ＰＩＤ演算により求められた設定値の開度と
なるように前記弁体を開閉動作させる手段と、前記弁体
の開度が所定値よりも小さくなつたときに、前記ＰＩＤ
演算におけるＰパラメータを大きな値に変更する手段と
を有することを特徴とする配水制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11825089A JPH02297613A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 配水制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11825089A JPH02297613A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 配水制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02297613A true JPH02297613A (ja) | 1990-12-10 |
Family
ID=14731958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11825089A Pending JPH02297613A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 配水制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02297613A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011204265A (ja) * | 2011-06-08 | 2011-10-13 | Horiba Stec Co Ltd | マスフローコントローラ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62229311A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-08 | Kubota Ltd | 制御弁 |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP11825089A patent/JPH02297613A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62229311A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-08 | Kubota Ltd | 制御弁 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011204265A (ja) * | 2011-06-08 | 2011-10-13 | Horiba Stec Co Ltd | マスフローコントローラ |
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