JPH0424286Y2 - - Google Patents
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- JPH0424286Y2 JPH0424286Y2 JP5673685U JP5673685U JPH0424286Y2 JP H0424286 Y2 JPH0424286 Y2 JP H0424286Y2 JP 5673685 U JP5673685 U JP 5673685U JP 5673685 U JP5673685 U JP 5673685U JP H0424286 Y2 JPH0424286 Y2 JP H0424286Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
(考案の分野)
本考案は、バーナへの燃料供給経路に介装した
燃料制御弁と、出湯温度についての目標温度設定
手段と、出湯温度検出手段と、前記目標温度設定
手段からの目標温度信号と前記出湯温度検出手段
からの検出温度信号との偏差に基づいて前記燃料
制御弁の開度を演算し前記燃料制御弁に弁駆動電
流を出力するPID(比例積分微分)制御手段とを
備えた給湯器の燃焼制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] (Field of the Invention) The present invention includes a fuel control valve installed in a fuel supply path to a burner, a target temperature setting means for the hot water outlet temperature, a hot water outlet temperature detection means, and a A PID (Proportional Integral Derivative) calculates the opening degree of the fuel control valve based on the deviation between the target temperature signal from the setting means and the detected temperature signal from the hot water temperature detection means and outputs a valve drive current to the fuel control valve. ) Control means for a water heater.
(考案の概要)
本考案は、目標温度を急激に変化させたり、水
流変更の結果、出湯温度が急激に変化した場合な
どにおいて、前記PID制御手段におけるI(積分)
動作制御手段の積分動作を工夫することにより、
出湯温度の応答性を向上させるようにしたもので
ある。(Summary of the invention) The present invention is designed to prevent the I (integral
By devising the integral operation of the operation control means,
This is designed to improve the responsiveness of the hot water temperature.
(従来技術とその問題点)
従来から知られている給湯器の一例を第7図に
示す。(Prior art and its problems) An example of a conventionally known water heater is shown in FIG.
第7図において、1はバーナ、1aはパイロツ
トバーナ、2はバーナ1およびパイロツトバーナ
1aに連絡された燃料供給経路であり、燃料供給
経路2にはバーナ1への燃料供給を司る電磁弁
3、パイロツトバーナ1aへの燃料供給を司る電
磁弁(元弁)3a、ガスガバナ4ならびに燃料制
御弁(比例弁)5が介装されている。バーナ1の
近傍には、点火プラグ6およびフレームロツド7
が配置されている。バーナ1の上方には燃焼室8
が設けられ、燃焼室8の上端から排気路9が連通
している。10は排気路9に設けられたフアン1
1を駆動するフアンモータである。このフアンモ
ータ10は、排気を司るとともに、バーナ1に燃
焼用空気を供給するものである。 In FIG. 7, 1 is a burner, 1a is a pilot burner, 2 is a fuel supply path connected to the burner 1 and the pilot burner 1a, and the fuel supply path 2 includes a solenoid valve 3 that controls fuel supply to the burner 1, A solenoid valve (main valve) 3a that controls fuel supply to the pilot burner 1a, a gas governor 4, and a fuel control valve (proportional valve) 5 are interposed. Near the burner 1 are a spark plug 6 and a flame rod 7.
is located. The combustion chamber 8 is located above the burner 1.
is provided, and an exhaust passage 9 communicates with the upper end of the combustion chamber 8. 10 is a fan 1 provided in the exhaust path 9
This is a fan motor that drives 1. The fan motor 10 controls exhaust gas and also supplies combustion air to the burner 1.
12は燃焼室8に内装された熱交換器であり、
この熱交換器12の入口は、燃焼室8に内装され
た排熱回収器13および燃焼室8を取り巻くコイ
ル管14を介して給水管15に連絡され、熱交換
器12の出口は、出湯管16を介してカランやシ
ヤワーなどの複数の出湯口17に連絡されてい
る。前記の給水管15から出湯口17に至る経路
が給水経路18を構成している。 12 is a heat exchanger installed in the combustion chamber 8;
The inlet of the heat exchanger 12 is connected to a water supply pipe 15 via an exhaust heat recovery device 13 installed in the combustion chamber 8 and a coiled pipe 14 surrounding the combustion chamber 8, and an outlet of the heat exchanger 12 is connected to a hot water outlet pipe. 16, it is connected to a plurality of outlets 17, such as taps and showers. The route from the water supply pipe 15 to the outlet 17 constitutes a water supply route 18.
給水経路18における給水管15には水流検出
手段としての水流スイツチ19が介装され、出湯
管16にはサーミスタなどの出湯温度検出手段2
0が介装されている。なお、21は排気路9に介
装された風量検出手段である。 The water supply pipe 15 in the water supply path 18 is equipped with a water flow switch 19 as a water flow detection means, and the hot water outlet pipe 16 is equipped with a hot water temperature detection means 2 such as a thermistor.
0 is inserted. Note that 21 is an air volume detection means installed in the exhaust path 9.
以下、この燃焼制御装置の動作を第8図のフロ
ーチヤートに基づいて説明する。 The operation of this combustion control device will be explained below based on the flowchart of FIG.
ステツプにおいて水流スイツチ19がオンか
どうかを判断し、YESのときはステツプで燃
焼室8のプリパージを行う。このプリパージは、
フアンモータ10を一時的に駆動することによつ
て行う。 In the step, it is determined whether the water flow switch 19 is on or not, and if YES, the combustion chamber 8 is pre-purged in the step. This prepurge is
This is done by temporarily driving the fan motor 10.
ステツプで電磁弁3aを開弁するとともに、
点火プラグ6をスパークさせてパイロツトバーナ
1aに点火する。ステツプで電磁弁3を開弁
し、バーナ1を点火する。ステツプでフレーム
ロツド7による炎の検出があるかどうかを判断
し、YESのときはステツプに移行する。 At the same time as opening the solenoid valve 3a in step,
The spark plug 6 is sparked to ignite the pilot burner 1a. In step, the solenoid valve 3 is opened and the burner 1 is ignited. In the step, it is determined whether or not flame is detected by the flame rod 7, and if YES, the process moves to the step.
ステツプで出湯温度検出手段20からの検出
温度Tdを読み出し、ステツプで目標温度設定
手段(図示せず)からの目標温度Tsが読み出す。
ステツプで偏差eo=Ts−Tdを演算し、ステツ
プで偏差eoに基づいてPID制御手段(図示せ
ず)がPID出力Moを演算する。 In step, the detected temperature Td from the outlet hot water temperature detection means 20 is read out, and in step, the target temperature Ts is read out from the target temperature setting means (not shown).
In step, the deviation e o =Ts - Td is calculated, and in step, the PID control means (not shown) calculates the PID output M o based on the deviation e o .
ステツプでPID出力Moに基づいて燃料制御
弁5の開度制御を実行し、ステツプ〓でPID出力
Moに基づいた位相制御によりフアンモータ10
の回転数制御を実行する。これによつて、出湯温
度を目標温度まで調整するとともに、空燃比を所
定範囲に維持する。 In step, the opening control of the fuel control valve 5 is executed based on the PID output M o , and in step 〓, the PID output is
The fan motor 10 is controlled by phase control based on M o.
Execute rotation speed control. As a result, the outlet hot water temperature is adjusted to the target temperature, and the air-fuel ratio is maintained within a predetermined range.
また、ステツプの炎検出の判断がNOのとき
は、ステツプ〓に移行してアラーム信号を出力す
る。 Further, when the judgment of flame detection in step is NO, the process moves to step 〓 and outputs an alarm signal.
しかしながら、このような構成を有する従来例
には、次のような問題点がある。 However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
(イ) 従来例においては、PID制御が計算式、
Mo(%)=KP・eo+MIo
+KD(eo−eo-1)
+Mp(%) ……(1)
に基づいて行われている。式(1)において、Moは
サンプリングタイミングtoにおける燃料制御弁5
の開度制御のための操作量、eoはタイミングtoに
おける目標温度Tsと検出温度Tdとの偏差、即
ち、
eo=Ts−Td ……(2)
また、第1項のKP・eoは比例項、KPは比例定
数、第2項のMIoは積分項で、
MIo=o
〓n=0
KI・eo
=MIo-1+KI・eo ……(3)
であり、MIo-1はタイミングto-1における操作量、
KIは積分定数である。第3項のKD(eo−eo-1)は
微分項で、eo-1はタイミングto-1における温度偏
差である。(b) In the conventional example, PID control is based on the calculation formula, M o (%) = K P・e o + M Io + K D (e o −e o-1 ) + M p (%) ...(1) It is being done. In equation (1), M o is the fuel control valve 5 at the sampling timing t o
The manipulated variable for opening control, e o is the deviation between the target temperature Ts and the detected temperature Td at timing t o , that is, e o = Ts - Td... (2) In addition, the first term K P e o is a proportional term, K P is a proportional constant, and the second term M Io is an integral term, M Io = o 〓 n=0 K I・e o = M Io-1 +K I・e o ……(3 ), M Io-1 is the manipulated variable at timing t o-1 ,
K I is an integration constant. The third term K D (e o −e o-1 ) is a differential term, and e o-1 is the temperature deviation at timing t o-1 .
また、Mpは操作量の初期値(基本操作量)で
あり、例えば50%程度に設定される。 Further, M p is the initial value of the manipulated variable (basic manipulated variable), and is set to, for example, about 50%.
式(1)に基づいたPID制御は、偏差eoのサンプリ
ングに基づくフイードバツク制御であるため、目
標温度を急激に変化させた場合には、出湯温度が
目標温度に達するまでに比較的長い時間を必要と
する。 PID control based on equation (1) is feedback control based on sampling of the deviation e o , so if the target temperature is changed rapidly, it will take a relatively long time for the outlet temperature to reach the target temperature. I need.
この点を第9図および第10図のタイムチヤー
トに基づいて説明する。 This point will be explained based on the time charts of FIGS. 9 and 10.
(ロ) 〔昇温時〕第9図参照
図Aのように時刻t0以前において、出湯温度が
目標温度と一致し低温状態(30℃)で安定してい
るとする。このとき、PID出力も安定している。(b) [At the time of temperature rise] See Figure 9 As shown in Figure A, before time t 0 , the outlet temperature matches the target temperature and is stable at a low temperature (30°C). At this time, the PID output is also stable.
時刻t0において目標温度を急激に上昇させて60
℃に設定すると、微分項KD(eo−eo-1)および比
例項KP・eoとが主として機能し、PID出力Moが
急激に立ち上がる。 At time t 0 , the target temperature is suddenly increased to 60
When set to ℃, the differential term K D (e o −e o-1 ) and the proportional term K P ·e o mainly function, and the PID output M o rises rapidly.
PID出力Moの立ち上がりの頂点から時刻t1まで
の間では主として微分項KD(eo−eo-1)および積
分項、
o
〓n=0
KI・eo
が機能し、微分項が積分項よりも強く機能するた
め、PID出力Moが徐々に減少し、時刻t1において
下限に達する。 From the peak of the rise of the PID output M o to time t 1 , the differential term K D (e o −e o-1 ) and the integral term, o 〓 n=0 K I・e o mainly function, and the differential term acts more strongly than the integral term, so the PID output M o gradually decreases and reaches the lower limit at time t 1 .
時刻t1から時刻t2の間は、積分項、
o
〓n=0
KI・eo
および比例項KP・eoが主として機能し、PID出力
Moは徐々に上昇する。そして、時刻t2以降は、
比例項KP・eoが主として機能し、PID出力Moが
安定する。 Between time t 1 and time t 2 , the integral term, o 〓 n=0 K I・e o and the proportional term K P・e o mainly function, and the PID output
M o increases gradually. Then, after time t 2 ,
The proportional term K P ·e o mainly functions, and the PID output M o becomes stable.
以上のPID動作の結果、図Cのように出湯温度
が初期の30℃から目標温度の60℃までゆるやかに
上昇する。 As a result of the above PID operation, the hot water temperature gradually rises from the initial temperature of 30°C to the target temperature of 60°C, as shown in Figure C.
このように、出湯温度が目標温度に達するまで
の時間T1が長くかかり、出湯温度の応答速度が
遅いために、湯の使用者に不快感を与える。 As described above, it takes a long time T 1 for the hot water outlet temperature to reach the target temperature, and the response speed of the hot water outlet temperature is slow, causing discomfort to the hot water user.
(ハ) 〔降温時〕第10図参照
例えば60℃から30℃へ降温する場合も、図示の
通り出湯温度の応答速度が遅く、湯の使用者に不
快感を与える。(c) [When the temperature falls] See Figure 10 For example, when the temperature drops from 60°C to 30°C, the response speed of the outlet temperature is slow as shown in the figure, causing discomfort to the hot water user.
以上のことは、水流変更の結果、出湯温度が急
減に変化した場合にも同様に当てはまる。 The above also applies to cases where the temperature of hot water suddenly decreases as a result of changing the water flow.
(考案の目的)
本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
のであつて、目標温度を急激に変化させたり、水
流変更の結果、出湯温度が急激に変化した場合な
どにおいて、出湯温度の応答性を向上させ、湯の
使用者に不快感を与えないようにすることを目的
とする。(Purpose of the invention) The present invention was made in view of the above circumstances, and it is possible to adjust the temperature of the outlet water when the target temperature changes suddenly or when the outlet temperature suddenly changes as a result of changing the water flow. The purpose is to improve the responsiveness of hot water baths and avoid discomfort to users.
(考案の構成と効果)
本考案は、このような目的を達成するために、
次のような構成をとる。(Structure and effects of the invention) In order to achieve the above purpose, the invention has the following features:
It has the following structure.
即ち、本考案の給湯器の燃焼制御装置は、バー
ナへの燃料供給経路に介装した燃料制御弁と、出
湯温度についての目標温度設定手段と、出湯温度
検出手段と、前記目標温度設定手段からの目標温
度信号と前記出湯温度検出手段からの検出温度信
号との偏差に基づいて前記燃料制御弁の開度を演
算し前記燃料制御弁に弁駆動電流を出力するPID
制御手段とを備えた給湯器の燃焼制御装置におい
て、
前記PID制御手段におけるI動作制御手段の積
分データを記憶する記憶手段と、前記偏差が発生
したときに前記記憶手段から前記積分データを読
み出す読出手段と、このように読み出された積分
データと前記偏差に対応した係数とを乗算しその
演算データを前記PID制御手段に入力する演算手
段とを備え、前記PID制御手段におけるI動作制
御手段が前記演算手段における演算データに基づ
いてI動作を実行するように構成されたものであ
る。 That is, the combustion control device for a water heater according to the present invention includes a fuel control valve interposed in a fuel supply path to a burner, a target temperature setting means for the hot water outlet temperature, a hot water outlet temperature detecting means, and the target temperature setting means. A PID that calculates the opening degree of the fuel control valve based on the deviation between the target temperature signal and the detected temperature signal from the outlet hot water temperature detection means and outputs a valve drive current to the fuel control valve.
A combustion control device for a water heater, comprising: a storage means for storing integral data of the I operation control means in the PID control means; and a readout for reading the integral data from the storage means when the deviation occurs. and an arithmetic means for multiplying the integral data thus read by a coefficient corresponding to the deviation and inputting the arithmetic data to the PID control means, the I operation control means in the PID control means The device is configured to execute the I operation based on the calculation data in the calculation means.
以下、このような構成を採用した理由を説明す
る。 The reason for adopting such a configuration will be explained below.
(イ) 本考案におけるPID制御の計算式の一例を示
すと、
Mo(%)=KP・eo
+{KP・eo・MIo-1+KI・eo}
+KD(eo−eo-1)
+Mp(%) ……(4)
が挙げられる。式(4)において、MIo-1は考案の構
成にいう「読出手段によつて記憶手段から読み出
された積分データ」に該当し、K・eoは考案の構
成にいう「偏差eoに対応した係数」に該当する。(b) An example of the calculation formula for PID control in the present invention is as follows: M o (%) = K P・e o + {K P・e o・M Io-1 +K I・e o } +K D (e o −e o-1 ) +M p (%) ...(4) is mentioned. In equation (4), M Io-1 corresponds to the "integral data read out from the storage means by the reading means" in the structure of the invention, and K.e o corresponds to the "deviation e o" in the structure of the invention. corresponds to "coefficient corresponding to".
この計算式(4)は、基本式(1)において、定常燃焼
状態では、タイミングto-1での偏差eo-1が0であ
り、かつタイミングtoでの偏差eoも0であること
から、
Mo=MIo-1 ……(5)
となることを利用したものである。即ち、定常燃
焼しているときの積分データMIo-1を記憶手段に
記憶しておき、偏差eoが発生したときに定常燃焼
状態の積分データMIo-1を、偏差eoの大きさに対
応して調整することにより、PID出力の応答性を
改善している。 This calculation formula (4) shows that in the basic formula (1), in a steady combustion state, the deviation e o - 1 at timing t o-1 is 0, and the deviation e o at timing t o is also 0. Therefore, it takes advantage of the fact that M o = M Io-1 ...(5). That is, the integral data M Io-1 during steady combustion is stored in the storage means, and when the deviation e o occurs, the integral data M Io-1 in the steady combustion state is calculated based on the magnitude of the deviation e o . The responsiveness of PID output has been improved by adjusting accordingly.
式(4)を式(3)の
o
〓n=0
KI・eo=MIo-1+KI・eo
を用いて変形すると、燃料制御弁の開度制御のた
めの操作量Moの計算式は、
Mo(%)=KP・eo
+{(KP・eo)o
〓n=0
(KI・eo)
+KI・eo(1−K・eo}
+KD(eo−eo-1)
+Mp(%) ……(6)
となる。 When formula (4) is transformed using formula (3) o 〓 n=0 K I・e o = M Io-1 +K I・e o , the manipulated variable M o for controlling the opening of the fuel control valve is obtained. The calculation formula is M o (%) = K P・e o + {(K P・e o ) o 〓 n=0 (K I・e o ) +K I・e o (1−K・e o } +K D (e o −e o-1 ) +M p (%) ...(6).
式(6)において、1−K・eo>0 即ち、K・eo<1である。In equation (6), 1-K.e o >0, that is, K.e o <1.
式(6)において、{ }でくくつた項は積分項で
あるが、そのうち実際に積分動作に寄与するのは
第1項であり、第2項は比例動作の桁上げ(eoが
マイナスの場合は、桁下げ)を行うものである。 In equation (6), the terms bracketed by { } are integral terms, but the first term actually contributes to the integral action, and the second term carries the proportional action (e o is negative). In this case, the digits are lowered).
この桁上げ、桁下げによる作用を第4図および
第5図のタイムチヤートに基づいて説明する。 The effect of carrying up and down will be explained based on the time charts of FIGS. 4 and 5.
() 〔昇温時〕第4図参照
図Aのように時刻t3において目標温度を30℃か
ら急激に上昇させて60℃に設定すると、微分項
KD(eo−eo-1)、比例項KP・eoならびに積分項の第
2項であるKI・eo(1−K・eo)が主として機能
し、PID出力Moが急激に、かつ、1−K・eo>
0であることから、従来例よりも大きく立ち上が
る。() [When increasing temperature] See Figure 4 If the target temperature is suddenly raised from 30℃ to 60℃ at time t3 as shown in Figure A, the differential term
K D (e o −e o-1 ), the proportional term K P・e o and the second term of the integral term K I・e o (1−K・e o ) mainly function, and the PID output M o suddenly, and 1-K・e o >
Since it is 0, it rises larger than the conventional example.
PID出力Moの立ち上がりの頂点から時刻t4まで
の間では主として微分項KD(eo−eo-1)および積
分項の第1項である。 The period from the rising peak of the PID output M o to time t 4 is mainly the differential term K D (e o −e o-1 ) and the first term of the integral term.
(K・eo)o
〓n=0
(KI・eo)
が機能し、微分項が積分項よりも強く機能するた
め、PID出力Moが徐々に減少し、時刻t4において
下限に達する。 (K・e o ) o 〓 n=0 (K I・e o ) works, and the differential term works stronger than the integral term, so the PID output M o gradually decreases and reaches the lower limit at time t 4 . reach
時刻t4から時刻t5の間は、積分項の第1項であ
る
(K・eo)o
〓n=0
(KI・eo)
が機能し、PID出力Moは徐々に上昇し、K・eo
<1であることから、その変化率は従来例よりも
小さく、かつ、時刻t4における下限値が従来例に
比べて相当に高いため、PID出力Moが安定状態
に達するまでの時間(t5−t4)が従来例よりも大
幅に短縮される。 From time t 4 to time t 5 , the first integral term (K・e o ) o 〓 n=0 (K I・e o ) functions, and the PID output M o gradually increases. ,K・e o
< 1, the rate of change is smaller than that of the conventional example, and the lower limit value at time t4 is considerably higher than that of the conventional example. Therefore, the time it takes for the PID output M o to reach a stable state (t 5 −t 4 ) is significantly shorter than in the conventional example.
以上のPID動作の結果、図Cのように出湯温度
が初期の30℃から目標温度の60℃まで急速に上昇
する。 As a result of the above PID operation, the outlet temperature rapidly rises from the initial 30°C to the target temperature of 60°C, as shown in Figure C.
このように、出湯温度が目標温度に達するまで
の時間が従来例よりも短縮され、出湯温度の応答
速度が速くなる。 In this way, the time required for the tapped water temperature to reach the target temperature is shorter than in the conventional example, and the response speed of the tapped hot water temperature is increased.
() 〔降温時〕第5図参照
例えば60℃から30℃へ降温する場合も、図示の
通り出湯温度の応答速度が速くなる。() [When temperature falls] See Figure 5 For example, when the temperature drops from 60°C to 30°C, the response speed of the outlet temperature becomes faster as shown in the figure.
以上のことは、水流変更の結果、出湯温度が急
激に変化した場合にも同様に当てはまる。 The above also applies to cases where the temperature of hot water changes suddenly as a result of changing the water flow.
以上のように、本考案によれば、目標温度を急
激に変化させたり、水流変更の結果、出湯温度が
急激に変化した場合などにおいて、前記PID制御
手段におけるI(積分)動作制御手段の積分動作
を適正なものにすることにより、出湯温度の応答
性を改善することができ、湯の使用者に不快感を
与えないですむという効果が発揮される。 As described above, according to the present invention, when the target temperature is suddenly changed or the outlet temperature is suddenly changed as a result of changing the water flow, the integral of the I (integral) operation control means in the PID control means By optimizing the operation, the responsiveness of the hot water temperature can be improved, and the effect of not causing discomfort to the hot water user can be achieved.
(実施例の説明)
以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。(Description of Embodiments) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
〈第1実施例〉
第1図は本考案の第1実施例に係る給湯器の燃
焼制御装置のブロツク回路図、第2図はメモリマ
ツプを示した図である。<First Embodiment> FIG. 1 is a block circuit diagram of a combustion control device for a water heater according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a memory map.
この燃焼制御装置は、第7図に示す給湯器に適
用しているが、他の同様な構成の給湯器にも適用
できることはいうまでもない。
Although this combustion control device is applied to the water heater shown in FIG. 7, it goes without saying that it can also be applied to other water heaters having a similar configuration.
第1図において、20は出湯温度検出手段、2
2は出湯温度についての目標温度設定手段、23
は、出湯温度検出手段20からの検出温度信号a
と目標温度設定手段22からの検出温度信号bと
の偏差信号cをつくりだす偏差検出部である。ま
た、24は、偏差信号cに基づいてフアンモータ
10の駆動電流の導通位相を演算してフアンモー
タ駆動手段25に位相制御のためのトリガ信号d
を出力するモータ回転数制御手段、26は偏差信
号cおよび定常燃焼状態の積分データMIo-1によ
る計算式(6)に基づいたPID演算により燃料制御弁
5の開度を算出し、その弁開度信号eを燃料制御
弁駆動手段27に出力するPID制御手段である。 In FIG. 1, 20 is a hot water temperature detection means;
2 is a target temperature setting means for the hot water temperature, 23
is the detected temperature signal a from the hot water temperature detection means 20
This is a deviation detection section that generates a deviation signal c between the detected temperature signal b from the target temperature setting means 22 and the detected temperature signal b from the target temperature setting means 22. Further, 24 calculates the conduction phase of the drive current of the fan motor 10 based on the deviation signal c, and sends a trigger signal d to the fan motor drive means 25 for phase control.
The motor rotation speed control means 26 calculates the opening degree of the fuel control valve 5 by PID calculation based on the calculation formula (6) using the deviation signal c and the integral data M Io-1 of the steady combustion state, and This is a PID control means that outputs an opening signal e to the fuel control valve driving means 27.
28,29,30は、それぞれPID制御手段2
6におけるP(比例)動作制御手段、I(積分)動
作制御手段、D(微分)動作制御手段である。 28, 29, and 30 are PID control means 2, respectively.
6, P (proportional) operation control means, I (integral) operation control means, and D (differential) operation control means.
31は、PID制御手段26におけるI動作制御
手段29の積分データMIo-1を記憶する記憶手段
である。この記憶手段31には、第2図に示すよ
うに、積分データMIo-1のほかに比例定数KP、積
分定数KI,微分定数KD、積分データMIo-1に乗算
するところの偏差eoに対応した係数K・eoのうち
の定数Kが予め記憶されている。 Reference numeral 31 denotes a storage means for storing integral data M Io-1 of the I operation control means 29 in the PID control means 26. As shown in FIG. 2, this storage means 31 contains, in addition to the integral data M Io-1 , a proportional constant K P , an integral constant K I , a differential constant K D , and information to be multiplied by the integral data M Io-1. A constant K out of the coefficients K·e o corresponding to the deviation e o is stored in advance.
32は、前記偏差信号cの値である偏差eoの絶
対値が所定値以上かどうかを判別し、所定値以上
のときに制御信号fを出力する判別手段である。
33は、偏差eoが所定値以上であると判断された
ときに判別手段32から出力される制御信号fに
基づいて動作し、記憶手段31に記憶されている
前記のデータを読み出す読出手段である。 Reference numeral 32 denotes a determining means that determines whether the absolute value of the deviation e o , which is the value of the deviation signal c, is greater than or equal to a predetermined value, and outputs a control signal f when it is greater than or equal to the predetermined value.
Reference numeral 33 denotes a readout means which operates based on the control signal f outputted from the determination means 32 when the deviation e o is determined to be equal to or greater than a predetermined value, and reads out the data stored in the storage means 31. be.
34は、読出手段33によつて記憶手段31か
ら読み出された積分データMIo-1と偏差eoに対応
した係数K・eoとを乗算し、その演算データK・
eo・MIo-1をPID制御手段26に出力する演算手
段である。 34 multiplies the integral data M Io-1 read out from the storage means 31 by the reading means 33 by a coefficient K.e o corresponding to the deviation e o , and obtains the calculated data K.
This is a calculation means that outputs e o ·M Io-1 to the PID control means 26.
PID制御手段26のI動作制御手段29は、演
算データK・eo・MIo-1に基づいて、計算式(4)の
積分項の演算を実行し、PID制御手段26全体と
しては計算式(6)に基づいてPID出力Moを燃料制
御弁駆動手段27に出力するように構成されてい
る。 The I operation control means 29 of the PID control means 26 executes the calculation of the integral term of calculation formula (4) based on the calculation data K・e o・M Io-1 , and the PID control means 26 as a whole calculates the calculation formula It is configured to output the PID output M o to the fuel control valve driving means 27 based on (6).
このように構成された給湯器の燃料制御装置の
動作は、先に第4図および第5図に基づいて説明
した通りである。これを、第3図のフローチヤー
トに基づいて説明すると、ステツプで検出温度
データと目標温度データとを入力し、ステツプ
で1つ前のサンプリングタイミングto-1での目標
温度データ即ちPID出力Mo-1を読み出す。つい
で、ステツプで現在のサンプリングタイミング
toにおける積分データMIoが前回積分データMIo-1
から所定量以上変化しているかどうかを判断し、
YESの場合はステツプに移行して演算データ
K・eo・MIo-1を作成する。そして、ステツプ
で式(6)に基づいて桁上げないしは桁下げしたPID
演算を実行する。
The operation of the fuel control device for the water heater configured in this manner is as described above with reference to FIGS. 4 and 5. To explain this based on the flowchart of Fig. 3, in step, detected temperature data and target temperature data are input, and in step, target temperature data at the previous sampling timing t o-1, that is, PID output M Read o-1 . Next, set the current sampling timing at step
The integral data M Io at t o is the previous integral data M Io-1
Determine whether the change is more than a predetermined amount from
In the case of YES, the process moves to step and computation data K, e o , and M Io-1 are created. Then, the PID is carried up or down based on formula (6) in the step.
Perform calculations.
ステツプでNOの場合には、ステツプをジ
ヤンプしてステツプに移行し、通常のPID演算
を実行する。 If NO at the step, jump to the step and perform normal PID calculations.
前記の桁上げないしは桁下げしたPID演算によ
り、燃料制御弁5が目標温度に対応する開度まで
開弁するのに要する時間T2が従来例の場合の時
間T1に比べて大幅に短縮される。 Due to the above-mentioned PID calculation with carry up or down, the time T2 required for the fuel control valve 5 to open to the opening degree corresponding to the target temperature is significantly shortened compared to the time T1 in the conventional case. Ru.
一方、時刻T3〜T5の間において、モータ回転
数制御手段24が偏差信号cに基づいてフアンモ
ータ10の回転数を演算し、フアンモータ駆動手
段25を位相制御する。その結果、フアンモータ
10の回転数が増加し、時刻T5において安定す
る。 On the other hand, between times T 3 and T 5 , the motor rotation speed control means 24 calculates the rotation speed of the fan motor 10 based on the deviation signal c, and controls the phase of the fan motor drive means 25 . As a result, the rotational speed of the fan motor 10 increases and stabilizes at time T5 .
従つて、燃料制御弁5の開度即ちバーナ1への
燃料供給量が、フアンモータ10の回転数即ちバ
ーナ1への空気供給量に比例したものとなり、空
燃比が所定範囲に維持される。 Therefore, the opening degree of the fuel control valve 5, ie, the amount of fuel supplied to the burner 1, becomes proportional to the rotational speed of the fan motor 10, ie, the amount of air supplied to the burner 1, and the air-fuel ratio is maintained within a predetermined range.
〈第2実施例〉
次に、本考案の第2実施例をメモリマツプを示
した第6図に基づいて説明する。<Second Embodiment> Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 6 showing a memory map.
即ち、記憶手段において、第1実施例の場合の
定数Kに代えて、偏差eoの大きさおよび符号に対
応した定数K1,K2……Knが記憶されている。そ
して、読出手段は、偏差eoに応じた定数Kj(jは
1からmまでの整数)を読み出して演算手段に出
力する。演算手段では、
Mo(%)=KP・eo
+{Kj・MIo-1+KI・eo}
+KD(eo−eo-1) ……(7)
に基づいたPID演算が実行される。 That is, in place of the constant K used in the first embodiment, constants K 1 , K 2 , . . . K n corresponding to the magnitude and sign of the deviation e o are stored in the storage means. Then, the reading means reads out a constant K j (j is an integer from 1 to m) corresponding to the deviation e o and outputs it to the calculation means. In the calculation means, PID based on M o (%) = K P・e o + {K j・M Io-1 + K I・e o } + K D (e o −e o-1 ) ...(7) The operation is executed.
以上の2つの実施例から明らかなように、PID
演算の一般式は、K(eo)を偏差eoに対応した係
数(関数)とすると、
Mo(%)=KP・eo
+{K(eo)・MIo-1+KI・eo}
+KD(eo−eo-1) ……(8)
で表すことができる。 As is clear from the above two examples, PID
The general formula for the calculation is, where K(e o ) is a coefficient (function) corresponding to the deviation e o , M o (%) = K P・e o + {K(e o )・M Io-1 + K I・e o } +K D (e o −e o-1 ) ...(8)
即ち、第1実施例の場合は、 K(eo)=K・eo であり、第2実施例の場合は、 K(eo)=Kj である。 That is, in the case of the first embodiment, K(e o )=K· eo , and in the case of the second embodiment, K(e o )=K j .
第1図ないし第5図は本考案の第1実施例の給
湯器の燃焼制御装置に係り、第1図は給湯器の燃
焼制御装置のブロツク回路図、第2図はメモリマ
ツプを示した図、第3図はフローチヤート、第4
図および第5図は動作説明のためのタイムチヤー
ト、第6図は第2実施例に係るメモリマツプ、第
7図ないし第10図は従来例に係り、第7図は給
湯器の一例を示す概略断面図、第8図はフローチ
ヤート、第9図および第10図は動作説明のため
のタイムチヤートである。
図中、符号1はバーナ、2は燃料供給経路、5
は燃料制御弁、20は出湯温度検出手段、22は
目標温度設定手段、26はPID制御手段、29は
I動作制御手段、31は記憶手段、33は読出手
段、34は演算手段である。
1 to 5 relate to a combustion control device for a water heater according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block circuit diagram of the combustion control device for a water heater, and FIG. 2 is a diagram showing a memory map. Figure 3 is a flowchart, Figure 4
5 and 5 are time charts for explaining the operation, FIG. 6 is a memory map according to the second embodiment, FIGS. 7 to 10 are related to the conventional example, and FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a water heater. 8 is a flowchart, and FIGS. 9 and 10 are time charts for explaining the operation. In the figure, numeral 1 is a burner, 2 is a fuel supply path, and 5 is a burner.
20 is a fuel control valve, 20 is a hot water temperature detection means, 22 is a target temperature setting means, 26 is a PID control means, 29 is an I operation control means, 31 is a storage means, 33 is a reading means, and 34 is a calculation means.
Claims (1)
と、出湯温度についての目標温度設定手段と、出
湯温度検出手段と、前記目標温度設定手段からの
目標温度信号と前記出湯温度検出手段からの検出
温度信号との偏差に基づいて前記燃料制御弁の開
度を演算し前記燃料制御弁に弁駆動電流を出力す
るPID制御手段とを備えた給湯器の燃焼制御装置
において、 前記PID制御手段におけるI動作制御手段の積
分データを記憶する記憶手段と、前記偏差が発生
したときに前記記憶手段から前記積分データを読
み出す読出手段と、このように読み出された積分
データと前記偏差に対応した係数とを乗算しその
演算データを前記PID制御手段に入力する演算手
段とを備え、前記PID制御手段におけるI動作制
御手段が前記演算手段における演算データに基づ
いてI動作を実行するように構成されている給湯
器の燃焼制御装置。[Scope of Utility Model Registration Claim] A fuel control valve installed in a fuel supply path to a burner, a target temperature setting means for the hot water outlet temperature, a hot water outlet temperature detection means, and a target temperature signal from the target temperature setting means. A combustion control device for a water heater, comprising: PID control means for calculating the opening degree of the fuel control valve based on a deviation from the detected temperature signal from the hot water temperature detection means and outputting a valve driving current to the fuel control valve. A storage means for storing the integral data of the I operation control means in the PID control means, a reading means for reading the integral data from the storage means when the deviation occurs, and a reading means for reading the integral data from the storage means when the deviation occurs; and a calculation means for multiplying by a coefficient corresponding to the deviation and inputting the calculated data to the PID control means, and the I operation control means in the PID control means performs the I operation based on the calculation data in the calculation means. A water heater combustion control device configured to perform.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5673685U JPH0424286Y2 (en) | 1985-04-16 | 1985-04-16 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5673685U JPH0424286Y2 (en) | 1985-04-16 | 1985-04-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61175744U JPS61175744U (en) | 1986-11-01 |
| JPH0424286Y2 true JPH0424286Y2 (en) | 1992-06-08 |
Family
ID=30580614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5673685U Expired JPH0424286Y2 (en) | 1985-04-16 | 1985-04-16 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0424286Y2 (en) |
-
1985
- 1985-04-16 JP JP5673685U patent/JPH0424286Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61175744U (en) | 1986-11-01 |
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