JPH0737122Y2 - プラント制御装置 - Google Patents

プラント制御装置

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JPH0737122Y2
JPH0737122Y2 JP1989035085U JP3508589U JPH0737122Y2 JP H0737122 Y2 JPH0737122 Y2 JP H0737122Y2 JP 1989035085 U JP1989035085 U JP 1989035085U JP 3508589 U JP3508589 U JP 3508589U JP H0737122 Y2 JPH0737122 Y2 JP H0737122Y2
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JP
Japan
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signal
steam temperature
control valve
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deviation
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JP1989035085U
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JPH02126201U (ja
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博文 古越
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石川島播磨重工業株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、ボイラの蒸気温度のような遅れの大きいプロ
セス量の制御を行うためのプラント制御装置に関するも
のである。
[従来の技術] 例えばボイラの蒸気温度制御は燃料流量を制御すること
により行う。このプラント制御装置の従来の一例は第3
図に示され、図中1はプロセス量検出器である蒸気温度
検出器、2はプロセス量設定器である蒸気温度設定器、
3は検出した蒸気温度信号Tと設定した蒸気温度信号T0
の偏差信号ΔTを求める引算器、4は引算器3で求めら
れた偏差信号ΔTを積分して得られた修正信号Vを出力
する比例積分調節器、5は流体である燃料Fを図示しな
いバーナへ供給する管路6に設けられ且つ比例積分調節
器4で積分されて得られた信号に比例して開度が調整さ
れる制御弁である。
上記プラント制御装置では、蒸気温度検出器1で検出さ
れた蒸気温度信号Tと蒸気温度設定器2により設定され
た蒸気温度信号T0に基づき、引算器3で偏差信号ΔTが
T−T0により求められ、偏差信号ΔTは比例積分調節器
4に与えられて積分され、積分されて得られた信号に比
例した修正信号Vが比例積分調節器4から制御弁5に指
令信号として与えられ、制御弁5は修正信号Vの大きさ
に比例して開度が調整される。
[考案が解決しようとする課題] 上記プラント制御装置では、上述のように蒸気温度検出
器1でプロセス量としての蒸気温度を検出し、その結果
により制御弁5の開度を調整し、バーナへ供給する燃料
Fの流量を設定された蒸気温度に対応して増減し、制御
するが、斯かる制御を行っても、蒸気管内の蒸気温度は
直ちには設定値にはならず、設定値に安定するまでに時
間的に大きな遅れが生じる。
すなわちこのような遅れの大きいプロセス量の制御にお
いては、例えばボイラの蒸気温度(プロセス量)が、第
4図の時間帯Iに実線で示すように、時間の経過と共に
設定された蒸気温度よりも低下し温度偏差が大きくなる
と、制御弁5へ与えられる修正信号Vが第5図の実線に
示すように大きくなって制御弁5の開度が大きくなる。
このため、バーナへ供給される燃料Fが増加し、第4図
の時間帯IIに実線で示すようにボイラの蒸気温度は徐々
に上昇し、一方蒸気温度の上昇につれ第5図の実線に示
すように制御弁5は徐々に絞られる。而して時間t1にお
いては蒸気温度は第4図に示すように設定された蒸気温
度まで上昇する。このとき、制御弁5の開度は、蒸気温
度上昇の時間遅れのため第5図の実線に示すように、設
定された蒸気温度に対応した開度よりも大きい開度にな
っており、制御弁5が更に絞られてもボイラの蒸気温度
は第4図の時間帯IIIに実線で示すように設定値を越え
て更に上昇し、場合によっては上限値を越え、警報を発
する虞れがある。
又、例えばボイラの蒸気温度が、第6図の時間帯Iに実
線で示すように、時間の経過と共に設定された蒸気温度
よりも上昇し温度偏差が大きくなると、制御弁5へ与え
られる修正信号Vが第7図に示すように小さくなって制
御弁5の開度が小さくなる。
このため、バーナへ供給される燃料Fが減少し、第6図
の時間帯IIに実線で示すようにボイラの蒸気温度は徐々
に下降し、一方蒸気温度の下降につれ第7図の実線に示
すように制御弁5は徐々に開かれる。而して、時間t1
おいては蒸気温度は設定された温度まで下降する。この
とき、制御弁5の開度は、蒸気温度下降の時間遅れのた
め第7図の実線で示すように設定された蒸気温度に対応
した開度よりも小さい開度になっており、制御弁5が更
に開かれてもボイラの蒸気温度は第6図の時間帯IIIに
実線で示すように設定値を越えて更に下降し、場合によ
っては下限値を下まわり、警報発生に至る虞れがある。
本考案は上述の実情に鑑み、設定された蒸気温度信号と
検出された蒸気温度信号の偏差信号が大きい状態が或る
時間継続したら、すなわち、比例積分調節器からの出力
が或る程度大きくなったら制御弁へ与えられる修正信号
を強制的に制限し、制御弁の修正動作の時間的遅れを減
少させることを目的としてなしたものである。
[課題を解決するための手段] 本考案は、検出されたプロセス量信号と設定されたプロ
セス量信号から両者の偏差信号を求める引算器と、該引
算器からの偏差信号を積分して得られた信号を出力する
比例積分調節器と、前記引算器からの偏差信号に対応し
た信号を出力する関数発生器と、検出されたプロセス量
が設定されたプロセス量よりも低い時間或いは高い時間
が短い場合には、関数発生器からの信号よりも低い比例
積分調節器からの信号を修正信号として選択し、流体の
流量を制御する制御弁に与え、検出されたプロセス量が
設定されたプロセス量よりも低い時間或いは高い時間が
長い場合には、比例積分調節器からの信号よりも低い関
数発生器からの信号を修正信号として選択し流体の流量
を制御する制御弁に与える上限信号制限器を備えたもの
である。
[作用] 検出されたプロセス量信号と設定されたプロセス量信号
の偏差は比例積分調節器及び関数発生器に与えられ、比
例積分調節器からは積分された信号が上限信号制限器に
与えられ、関数発生器からは偏差信号に対応した信号が
上限信号制限器に与えられる。而して、上限信号制限器
からは比例積分調節器及び関数発生器からの信号のうち
低い信号が修正信号として制御弁に与えられる。このた
め、検出されたプロセス量が設定されたプロセス量より
も低い時間或いは高い時間が短い場合には、比例積分調
節器からの信号の方が関数発生器からの信号よりも低い
ため、制御弁は比例積分調節器からの修正信号により開
かれ或いは絞られるが、検出されたプロセス量が設定さ
れたプロセス量よりも低い時間或いは高い時間が長くな
ると、比例積分調節器からの信号の方が関数発生器から
の信号よりも大きくなるため、上限信号制限器では関数
発生器からの信号が選択され、制御弁は関数発生器から
の修正信号により絞られ或いは開かれることになる。こ
のため、制御弁は検出されたプロセス量信号と設定され
たプロセス量信号の偏差信号に対応した開度よりもより
一層大きく先行して強制的に絞られ或いは開かれること
になり、前記偏差信号に対応した開度に制御する場合に
生じるプロセス量の過度の上昇或いは下降が防止され、
プロセス量の変動が急速に安定するうえ、制限値から外
れることがない。
[実施例] 以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。
第1図は本考案の一実施例であり、図中第3図と同一の
符号を付した部分は同一のものを表わしている。
基本的部分は第3図に示すと同様の構成のプラント制御
装置において、比例積分調節器4には、上限信号制限器
7が接続され、引算器3で求めた偏差信号ΔTは比例積
分調節器4に与え得るようになっていると共に関数発生
器8にも与え得るようになっている。又比例積分調節器
4からは偏差信号ΔTを積分して得られた信号V′を上
限信号制限器7に与え得るようになっており、関数発生
器8からは上限信号制限器7に、第2図に示すように偏
差信号ΔT1,ΔT2…ΔTnに対応した信号F(x1),F
(x2)…F(xn)を与え得るようになっている。而し
て、関数発生器8には、例えば第2図に示すように偏差
信号ΔTが大きい場合には出力される信号F(x)が大
きく偏差信号ΔTが小さい場合には出力される信号F
(x)が小さくなるような関数がインプットされるよう
になっている。
上記プラント制御装置では、蒸気温度検出器1で検出さ
れた蒸気温度信号Tと蒸気温度設定器2により設定され
た蒸気温度信号T0に基づく引算器3で偏差信号ΔTがT
−T0により求められ、偏差信号ΔTは比例積分調節器4
に与えられると共に関数発生器8に与えられる。
比例積分調節器4では、偏差信号ΔTが積分され、積分
して得られた信号V′が上限信号制限器7に出力され
る。又関数発生器8に与えられた偏差信号ΔTがΔTnの
場合、それに対応して関数発生器8からも信号F(xn
が上限信号制限器7に出力される。
而して、設定された蒸気温度からボイラの蒸気温度を引
いた偏差の絶対値が時間の経過に従い大きくなる場合に
は、比例積分調節器4から出力された信号V′の方が関
数発生器8から出力された信号F(x)よりも小さくな
り、偏差の絶対値が時間の経過に従い小さくなる場合に
は、信号V′の方が信号F(x)よりも大きくなるよ
う、据付後の試運転により予め比例積分調節器4及び関
数発生器8の調整が行われている。
このため、第4図の時間帯Iの点線のように、設定され
た蒸気温度がボイラの蒸気温度よりも低くしかも時間の
経過と共にその偏差が大きくなる場合には、比例積分調
節器4から出力された信号V′が関数発生器8から出力
された信号F(xn)よりも小さいため、比例積分調節器
4からの信号V′が上限信号制限器7で選択され、制御
弁5に修正信号Vとして与えられる。而して、偏差信号
ΔTが徐々に大きくなる場合には、第5図に点線で示す
ように修正信号Vが時間と共に大きくなるので、制御弁
5の開度は大きくなり、制御弁5を通りバーナへ供給さ
れる燃料Fの流量は増加し、ボイラの蒸気温度は第4図
の時間帯IIに点線で示すように、上昇し始め、設定され
た蒸気温度と検出された蒸気温度の偏差が減少し始め
る。
この時間帯IIにおけるように、設定された蒸気温度と検
出された蒸気温度の偏差が減少し始めると比例積分調節
器4からの信号V′の方が関数発生器8からの信号F
(x)よりも大きくなるよう比例積分調節器4及び関数
発生器8の調整が行ってあるため、比例積分調節器4か
らの信号は上限制限器7で制限され、制御弁5には関数
発生器8からの信号F(x1),F(x2)…が修正信号V1
V2…として制御弁5に与えられ、第5図に点線で示すよ
うに、制御弁5は単に設定された蒸気温度と検出された
蒸気温度の偏差に対応した制御弁5の開度よりも先行し
て絞られることになる。このため、蒸気温度は第4図の
時間帯II、IIIに点線で示すように徐々に上昇して設定
温度に近付き、制御弁5の開度も徐々に一定の安定した
開度に近付くことになる。
又、第6図の時間帯Iの点線のように、設定された蒸気
温度が検出された蒸気温度よりも高くしかも時間の経過
と共にその偏差が大きくなる場合には、比例積分調節器
4から出力された信号V′が上限信号制限器7で選択さ
れ、制御弁5に与えられ、第7図の点線に示すように、
修正信号Vが時間と共に小さくなるので、制御弁5の開
度は絞られ、制御弁5を通りバーナへ供給される燃料F
の流量は減少し、蒸気温度は第6図の時間帯IIに示すよ
うに減少し始め、設定された蒸気温度と検出された蒸気
温度の偏差が減少し始める。而して、この時間帯IIでは
上述した理由により比例積分調節器4からの信号V′は
上限信号制限器7で制限され、制御弁5には関数発生器
8からの信号F(x1),F(x2)…が修正信号V1,V2…と
して制御弁5に与えられ、第7図に点線で示すように制
御弁5は単に設定された蒸気温度と検出された蒸気温度
の偏差に対応した制御弁5の開度よりも大きく開かれる
ことになる。このため、蒸気温度は第6図の時間帯II、
IIIに点線で示すように徐々に下降して設定温度に近付
き、制御弁5の開度も第7図に点線で示す経路を経て一
定の安定した開度に近付くことになる。
以上のように、検出された蒸気温度と設定された蒸気温
度の偏差が減少し始める時期を見計って先行的に制御弁
5を絞り、或いは開くことにより蒸気温度を急速に設定
した蒸気温度に近付けることができ、安定したボイラ運
転を行うことが可能となる。
なお、本考案の実施例においては、検出されたプロセス
量信号と設定されたプロセス量信号の偏差信号を減少し
始めたら関数発生器からの修正信号により制御弁の制御
を行う場合について説明したが、関数発生器からの修正
信号により制御弁の制御を開始するタイミングはプラン
トの特性に合せて適宜決定できること、ボイラ以外のプ
ラントに対しても適用できること、その他、本考案の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。
[考案の効果] 以上説明したように、本考案のプラント制御装置によれ
ば、修正動作の反動を先行して抑えることによりプロセ
ス量の変動を迅速に減少させることが可能となるため、
プラントの運転を容易且つ迅速に安定させることができ
るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案のプラント制御装置の一実施例のブロッ
ク図、第2図は本考案のプラント制御装置に使用する関
数発生器の偏差信号と修正信号の関係を表わすグラフ、
第3図は従来のプラント制御装置の一例のブロック図、
第4図は本考案及び従来のプラント制御装置において蒸
気温度と時間の関係の一例を表わすグラフ、第5図は同
制御弁に対する修正信号と時間の関係の一例を表わすグ
ラフ、第6図は本考案及び従来のプラント制御装置にお
いて蒸気温度と時間の関係の他の例を表わすグラフ、第
7図は同制御弁に対する修正信号と時間の関係の他の例
を表わすグラフである。 図中1は蒸気温度検出器(プロセス量検出器)、2は蒸
気温度設定器(プロセス量設定器)、3は引算器、4は
比例積分調節器、5は制御弁、6は管路、7は上限信号
制限器、8は関数発生器、Fは燃料、Tは検出された蒸
気温度信号(検出されたプロセス量信号)、T0は設定さ
れた蒸気温度信号(設定されたプロセス量信号)、ΔT
は偏差信号、V,V1,V2…Vnは修正信号、V′は積分によ
り得られた信号、F(x),F(x1),F(x2)…F(xn
は関数発生器から出力される信号を示す。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】検出されたプロセス量信号と設定されたプ
    ロセス量信号から両者の偏差信号を求める引算器と、該
    引算器からの偏差信号を積分して得られた信号を出力す
    る比例積分調節器と、前記引算器からの偏差信号に対応
    した信号を出力する関数発生器と、検出されたプロセス
    量が設定されたプロセス量よりも低い時間或いは高い時
    間が短い場合には、関数発生器からの信号よりも低い比
    例積分調節器からの信号を修正信号として選択し、流体
    の流量を制御する制御弁に与え、検出されたプロセス量
    が設定されたプロセス量よりも低い時間或いは高い時間
    が長い場合には、比例積分調節器からの信号よりも低い
    関数発生器からの信号を修正信号として選択し流体の流
    量を制御する制御弁に与える上限信号制限器を備えて成
    ることを特徴とするプラント制御装置。
JP1989035085U 1989-03-28 1989-03-28 プラント制御装置 Expired - Lifetime JPH0737122Y2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1989035085U JPH0737122Y2 (ja) 1989-03-28 1989-03-28 プラント制御装置

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JP1989035085U JPH0737122Y2 (ja) 1989-03-28 1989-03-28 プラント制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02126201U JPH02126201U (ja) 1990-10-17
JPH0737122Y2 true JPH0737122Y2 (ja) 1995-08-23

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ID=31540137

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JP1989035085U Expired - Lifetime JPH0737122Y2 (ja) 1989-03-28 1989-03-28 プラント制御装置

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Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6421606A (en) * 1987-07-17 1989-01-25 Japan Radio Co Ltd Adaptive loop control system

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JPH02126201U (ja) 1990-10-17

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