JPH04171507A - 水位制御装置 - Google Patents
水位制御装置Info
- Publication number
- JPH04171507A JPH04171507A JP30065090A JP30065090A JPH04171507A JP H04171507 A JPH04171507 A JP H04171507A JP 30065090 A JP30065090 A JP 30065090A JP 30065090 A JP30065090 A JP 30065090A JP H04171507 A JPH04171507 A JP H04171507A
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- JP
- Japan
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- water level
- inflow
- rate
- change
- water
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- Pending
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- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Flow Control (AREA)
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、たとえば上水道の配水池の水位を一定に制御
するための水位制御装置に関するものである。
するための水位制御装置に関するものである。
［従来の技術］
従来一般のこの種の水位制御装置は、配水池の水位を水
位計で検出し、この検出出力と目標水位に対応する設定
出力とを比較して、そ力比較差に基づいて配水池の水流
入側の流入弁を直接制御して水位を一定に制御するよう
に構成されていた。
位計で検出し、この検出出力と目標水位に対応する設定
出力とを比較して、そ力比較差に基づいて配水池の水流
入側の流入弁を直接制御して水位を一定に制御するよう
に構成されていた。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、上記配水池の水位変化は、配水池の容量、配
水池への水の流入量および配水池からの水の流出量など
の関係から決定されるもので・配水泡の面積に比して流
入量と流出量の変化次第では、水位の変化が小さくなる
場合がある。
水池への水の流入量および配水池からの水の流出量など
の関係から決定されるもので・配水泡の面積に比して流
入量と流出量の変化次第では、水位の変化が小さくなる
場合がある。
しかるに、上記の従来例のように水位変化のみを制御対
象として、流入弁で水位制御を行なう構成では、水位の
変化が小さくなると、上記流入弁が目標水位に近づくた
めに全開あるいは全閉を繰り返す単純な０Ｎ−ＯＦＦ制
御となって、いわゆるハンチング現象を惹起しやすく、
安定した水位制御を行なうことが難しいという問題があ
った。
象として、流入弁で水位制御を行なう構成では、水位の
変化が小さくなると、上記流入弁が目標水位に近づくた
めに全開あるいは全閉を繰り返す単純な０Ｎ−ＯＦＦ制
御となって、いわゆるハンチング現象を惹起しやすく、
安定した水位制御を行なうことが難しいという問題があ
った。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、流入
弁開度を微妙な水位変化に応じて的確に制御して、目標
水位付近での水位の安定を図ることができる水位制御装
置を提供することを目的とする。
弁開度を微妙な水位変化に応じて的確に制御して、目標
水位付近での水位の安定を図ることができる水位制御装
置を提供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ために、本発明に係る水位制御装置
は、配水池の水流入側に設けられた流入弁を有し、実流
入量を検出する流入量検出手段と、上記配水池の水位を
検出する水位計と、上記水位計からの水位信号ならびに
流量変化換算用人力値から水位変化による流量変化を換
算する水位変化・流量変化換算手段と、上記水位計から
の水位信号を受けて、水位が目標水位付近に達するまで
は流入量が最大流入量に設定され、かつ水位が目標水位
に近づけば、水位に反比例した流入量に任意に設定され
る制御特性をもった水位・流入量設定手段と、上記水位
・流入量設定手段による流入量設定値と流入量検出手段
からの実流入量とを比較する流入量比較手段と、目標水
位との差が大きい時は上記流入量比較手段からの比較差
出力を受けて上記流入弁を制御し、また、任意に設定さ
れた目標水位付近においては上記水位変化φ流量変化換
算手段からの流量偏差が零になるように上記流入量検出
手段における流入弁を制御する流入弁開閉制御手段とを
備えたものである。
は、配水池の水流入側に設けられた流入弁を有し、実流
入量を検出する流入量検出手段と、上記配水池の水位を
検出する水位計と、上記水位計からの水位信号ならびに
流量変化換算用人力値から水位変化による流量変化を換
算する水位変化・流量変化換算手段と、上記水位計から
の水位信号を受けて、水位が目標水位付近に達するまで
は流入量が最大流入量に設定され、かつ水位が目標水位
に近づけば、水位に反比例した流入量に任意に設定され
る制御特性をもった水位・流入量設定手段と、上記水位
・流入量設定手段による流入量設定値と流入量検出手段
からの実流入量とを比較する流入量比較手段と、目標水
位との差が大きい時は上記流入量比較手段からの比較差
出力を受けて上記流入弁を制御し、また、任意に設定さ
れた目標水位付近においては上記水位変化φ流量変化換
算手段からの流量偏差が零になるように上記流入量検出
手段における流入弁を制御する流入弁開閉制御手段とを
備えたものである。
［作用］
上記のような構成によれば、水位計からの水位信号が水
位・流入量設定手段に入力されると、この水位・流入量
設定手段において、所定の制御特性に基づいて上記水位
に対応した流入量を決定する。すなわち、水位が目標値
付近になるまでは。
位・流入量設定手段に入力されると、この水位・流入量
設定手段において、所定の制御特性に基づいて上記水位
に対応した流入量を決定する。すなわち、水位が目標値
付近になるまでは。
流入量が最大流入量に設定され、水位が目標水位に近づ
くと、水位変化に反比例した設定流入量に決められ、実
流入量がこれと比較制御される。
くと、水位変化に反比例した設定流入量に決められ、実
流入量がこれと比較制御される。
一方、水位が任意に設定された目標水位付近になると、
水位ならびに池の面積や水位変化をとらえる単位時間等
の入方値から水位変化による流量偏差が求められ、上記
流量偏差が零になるように流入弁が制御されるので、流
出量に関係なく安定した水位制御が行なわれる。
水位ならびに池の面積や水位変化をとらえる単位時間等
の入方値から水位変化による流量偏差が求められ、上記
流量偏差が零になるように流入弁が制御されるので、流
出量に関係なく安定した水位制御が行なわれる。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を図面にしたかりて説明する。
第１図は本発明の実施例の水位制御装置を示す構成図で
ある。
ある。
同図において、１は配水池、２は配水池ｌの水３の水位
を検出する水位計、４は上記配水池ｌの水流入側に設け
られた流入弁である。この流入弁４は、多孔可変オリフ
ィス弁を設けである。
を検出する水位計、４は上記配水池ｌの水流入側に設け
られた流入弁である。この流入弁４は、多孔可変オリフ
ィス弁を設けである。
７は上記流入弁４の１次側と２次側との差圧を検出する
差圧センサ、８は上記流入弁４の弁開度信号と上記差圧
センサ７からの差圧信号とから実流入量を演算する流入
量演算回路であり、上記差圧センサ７等とともに流入量
検出手段９を構成している。
差圧センサ、８は上記流入弁４の弁開度信号と上記差圧
センサ７からの差圧信号とから実流入量を演算する流入
量演算回路であり、上記差圧センサ７等とともに流入量
検出手段９を構成している。
１０は上記水位計２からの水位信号を受ける一方、最大
流入量値がキー人力される水位・流入量設定回路であり
、水位が目標水位付近に達するまでは流入量が最大流量
値となり、水位が目標水位に近づけば、流入量を水位変
化に反比例させる制御特性をもっている。１１は上記キ
ー人力される目標水位設定値を流入量設定値に換算して
水位・流入量設定回路１０に入力する水位・流入量設定
換算回路である。
流入量値がキー人力される水位・流入量設定回路であり
、水位が目標水位付近に達するまでは流入量が最大流量
値となり、水位が目標水位に近づけば、流入量を水位変
化に反比例させる制御特性をもっている。１１は上記キ
ー人力される目標水位設定値を流入量設定値に換算して
水位・流入量設定回路１０に入力する水位・流入量設定
換算回路である。
１２は上記水位・流入量設定回路１０で決められた流入
量設定値と前記流入量検出手段９からの実流入量とを比
較する流入量比較回路、１３は流量変化換算用入力回路
である。上記流量変化換算用入力回路１３では、予め配
水池１の面積と水位変化をとらえる単位時間をキー人力
値として用意する。
量設定値と前記流入量検出手段９からの実流入量とを比
較する流入量比較回路、１３は流量変化換算用入力回路
である。上記流量変化換算用入力回路１３では、予め配
水池１の面積と水位変化をとらえる単位時間をキー人力
値として用意する。
１４は上記流量変化換算用入力回路１３からの入力値と
上記水位計２からの水位信号を受けて、水位変化による
流量変化を換算する水位変化・流量変化換算回路である
。１５は流入弁開閉制御回路であり、上記流入量比較回
路１２からの比較差出力を受けて上記流入弁４を制御し
、また、水位が任意に設定された目標水位付近なると、
上記水位変化−流量変化換算回路１４で換算された流量
偏差が零となるように上記流入弁４を制御するようにな
っており、上記水位・流入量設定回路１０、流入量比較
回路１２および水位変化・流量変化換算回路１４等とと
もにコントローラ１６を構成している。
上記水位計２からの水位信号を受けて、水位変化による
流量変化を換算する水位変化・流量変化換算回路である
。１５は流入弁開閉制御回路であり、上記流入量比較回
路１２からの比較差出力を受けて上記流入弁４を制御し
、また、水位が任意に設定された目標水位付近なると、
上記水位変化−流量変化換算回路１４で換算された流量
偏差が零となるように上記流入弁４を制御するようにな
っており、上記水位・流入量設定回路１０、流入量比較
回路１２および水位変化・流量変化換算回路１４等とと
もにコントローラ１６を構成している。
つぎに、上記構成の動作について説明する。
外部からの水３は流入弁４の現在開度に応じた流入量が
配水池ｌに流入し、配水池ｌからは需要に応じた水量が
流出される。この配水池ｌの水位は水位計２で計測され
、その時の水位検出値が水位信号として水位・流入量設
定回路ｌＯや水位変化・流量変化換算回路１４に入力さ
れる。
配水池ｌに流入し、配水池ｌからは需要に応じた水量が
流出される。この配水池ｌの水位は水位計２で計測され
、その時の水位検出値が水位信号として水位・流入量設
定回路ｌＯや水位変化・流量変化換算回路１４に入力さ
れる。
一方、上記流入弁４の１次側と２次側との間の差圧が差
圧センサ７で検出され、差圧信号として流入量演算回路
８に印加される。流入量演算回路８では、上記流入弁４
の現在開度を示す信号と上記差圧信号とから実流入量を
演算する。
圧センサ７で検出され、差圧信号として流入量演算回路
８に印加される。流入量演算回路８では、上記流入弁４
の現在開度を示す信号と上記差圧信号とから実流入量を
演算する。
また、水位・流入量設定回路１０には、最大入力量がキ
ー人力される一方、水位・流入量設定値換算回路１１を
介して目標水位設定値が流入量設定値に換算して入力さ
れる。
ー人力される一方、水位・流入量設定値換算回路１１を
介して目標水位設定値が流入量設定値に換算して入力さ
れる。
いま、配水池１の水量が増えている場合を例にすると、
配水池１の水位が目標水位付近に達するまでは、水位・
流入量設定回路１０における２段制御特性の前段域ａに
従って流入量が最大流入量となるように定められ、また
水位が目標水位に近づくと、上記特性の後段域すに従っ
て流入量が水位に反比例するように定められ、それらに
対応する出力が水位・流入量設定回路１０から送出され
る。前記流入量比較回路１２では、上記設定された流入
量と流入量演算回路８からの実流入量とを比較し、比較
差出力が流入弁開閉制御回路１５に印加されるので、当
初は最大流入量に設定された流入量は目標水位に近づく
につれて減少するように制御される。
配水池１の水位が目標水位付近に達するまでは、水位・
流入量設定回路１０における２段制御特性の前段域ａに
従って流入量が最大流入量となるように定められ、また
水位が目標水位に近づくと、上記特性の後段域すに従っ
て流入量が水位に反比例するように定められ、それらに
対応する出力が水位・流入量設定回路１０から送出され
る。前記流入量比較回路１２では、上記設定された流入
量と流入量演算回路８からの実流入量とを比較し、比較
差出力が流入弁開閉制御回路１５に印加されるので、当
初は最大流入量に設定された流入量は目標水位に近づく
につれて減少するように制御される。
一方、水位変化・流量変化換算回路１４では、流量変化
換算用入力回路１３からの配水池面積ならびに水位変化
をとらえるための単位時間が入力されるので、これらの
値と前記水位計２からの水位信号（水位値）とから水位
変化による流量変化を下式から流量偏差ΔＱとして算出
する。
換算用入力回路１３からの配水池面積ならびに水位変化
をとらえるための単位時間が入力されるので、これらの
値と前記水位計２からの水位信号（水位値）とから水位
変化による流量変化を下式から流量偏差ΔＱとして算出
する。
ΔＱ＝Ｑｉ−Ｑｏ＝ＳＸ （ｄｗ／ｄｔ）Ｑｉ・・・単
位時間当りの流入量 ＱＯ・・・単位時間当りの流出量 Ｓ ・・・配水池の面積 ｄ ｗ ／ ｄ ｔ・・・単位時間当りの水位変化すな
わち、配水池ｌの水位が任意に設定された目標水位付近
になると、上記流入弁開閉制御回路１５では、上記流量
偏差ΔＱが零となるように流入弁４を介して流入量を制
御するので、たとえば流出量の変動により目標水位近く
での水位変化が小さくなった場合でも、これに左右され
ることなく、安定した水位制御が行なわれることになる
。
位時間当りの流入量 ＱＯ・・・単位時間当りの流出量 Ｓ ・・・配水池の面積 ｄ ｗ ／ ｄ ｔ・・・単位時間当りの水位変化すな
わち、配水池ｌの水位が任意に設定された目標水位付近
になると、上記流入弁開閉制御回路１５では、上記流量
偏差ΔＱが零となるように流入弁４を介して流入量を制
御するので、たとえば流出量の変動により目標水位近く
での水位変化が小さくなった場合でも、これに左右され
ることなく、安定した水位制御が行なわれることになる
。
［発明の効果］
以上のように、本発明によると、配水池の水位が目標水
位付近以上になると、流入量を水位に反比例する特性に
従属させ、また目標水位付近では、水位変化と配水池の
面積から求めた流量偏差が零となるように流入弁を制御
する構成としたので、たとえば流出量の変化で水位変化
が小さくなった状態でも、流入量が微細にコントロール
され、ハンチング現象を惹起することなく、安定した水
位制御を行なうことができる。
位付近以上になると、流入量を水位に反比例する特性に
従属させ、また目標水位付近では、水位変化と配水池の
面積から求めた流量偏差が零となるように流入弁を制御
する構成としたので、たとえば流出量の変化で水位変化
が小さくなった状態でも、流入量が微細にコントロール
され、ハンチング現象を惹起することなく、安定した水
位制御を行なうことができる。
第１図は本発明の一実施例の水位制御装置の構成図であ
る。 １・・・配水池、２・・・水位計、３・・・水、４・・
・流入弁、９・・・流入量検出手段、１０・・・水位・
流入量設定回路、１２・・・流入量比較回路、１４・・
・水位変化・流量変化換算回路、１５・・・流入弁開閉
制御回路。
る。 １・・・配水池、２・・・水位計、３・・・水、４・・
・流入弁、９・・・流入量検出手段、１０・・・水位・
流入量設定回路、１２・・・流入量比較回路、１４・・
・水位変化・流量変化換算回路、１５・・・流入弁開閉
制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、配水池の水流入側に設けられた流入弁を有し、実流
入量を検出する流入量検出手段と、上記配水池の水位を
検出する水位計と、 上記水位計からの水位信号ならびに流量変化換算用入力
値から水位変化による流量変化を換算する水位変化・流
量変化換算手段と、 上記水位計からの水位信号を受けて、水位が目標水位付
近に達するまでは流入量が最大流入量に設定され、かつ
水位が目標水位に近づけば、水位変化に反比例した流入
量に任意に設定される制御特性をもった水位・流入量設
定手段と、 上記水位・流入量設定手段による流入量設定値と流入量
検出手段からの実流入量とを比較する流入量比較手段と
、 標水位との差が大きい時は、上記流入量比較手段からの
比較差出力を受けて上記流入弁を制御し、また任意に設
定された目標水位付近においては、上記水位変化・流量
変化換算手段からの流量偏差値が零となるように上記流
入弁を制御する流入弁開閉制御手段とを備えたことを特
徴とする水位制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30065090A JPH04171507A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 水位制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30065090A JPH04171507A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 水位制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04171507A true JPH04171507A (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=17887413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30065090A Pending JPH04171507A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 水位制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04171507A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0784649A (ja) * | 1993-09-14 | 1995-03-31 | Kitz Corp | 定流量機能と変流量機能を同時に持つ流量制御ユニット |
| JP2002194779A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Kubota Corp | 配水設備における配水流量制御方法 |
| CN104058359A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-24 | 上海高桥捷派克石化工程建设有限公司 | 液位柔性控制方法 |
-
1990
- 1990-11-05 JP JP30065090A patent/JPH04171507A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0784649A (ja) * | 1993-09-14 | 1995-03-31 | Kitz Corp | 定流量機能と変流量機能を同時に持つ流量制御ユニット |
| JP2002194779A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Kubota Corp | 配水設備における配水流量制御方法 |
| CN104058359A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-24 | 上海高桥捷派克石化工程建设有限公司 | 液位柔性控制方法 |
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