JPS60237502A - 複合制御装置 - Google Patents
複合制御装置Info
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- JPS60237502A JPS60237502A JP59091839A JP9183984A JPS60237502A JP S60237502 A JPS60237502 A JP S60237502A JP 59091839 A JP59091839 A JP 59091839A JP 9183984 A JP9183984 A JP 9183984A JP S60237502 A JPS60237502 A JP S60237502A
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
- G05D23/1913—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device delivering a series of pulses
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/14—Automatic controllers electric in which the output signal represents a discontinuous function of the deviation from the desired value, i.e. discontinuous controllers
- G05B11/16—Two-step controllers, e.g. with on/off action
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (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、冷凍機系等の温度制御に適する制御方式に関
し、特に閉ループ制御とデューテイサイクル制御を組合
わせる複合制御方式に関する。
し、特に閉ループ制御とデューテイサイクル制御を組合
わせる複合制御方式に関する。
冷凍機系等の温度制御にあっては、サーそスタットを用
いる閉ループ制御がよく用いられている。
いる閉ループ制御がよく用いられている。
これは冷凍機系内に設けられるサーモスタットにより冷
凍機系の運転を０Ｎ１０ＦＦ制御することで、冷凍機系
の温度を所望の値だ制御するものであるが、サーモスタ
ットのオンオフ動作のヒステリシスであるディファレン
シャルを大きく設定すると、所望の温度からのズレとな
る制御温度の巾が大きくなり、またこの巾を小さくしよ
うとしてディファレンシャルを小さく設定すると頻繁に
０Ｎ１０ＦＦすることになるため冷凍機系にとって過酷
な運転となることになる。このように、このディファレ
ンシャルの設定は非常に微妙でかつ両側なものであった
。更にこのＯＮ ／ ＯＦ Ｆ制御は、外気温度には関
係なく運転されるものであるため、実際には季節変化等
による外気温度の変化が制御対象に影響を与えることか
ら、制御として十分なものではなかった。
凍機系の運転を０Ｎ１０ＦＦ制御することで、冷凍機系
の温度を所望の値だ制御するものであるが、サーモスタ
ットのオンオフ動作のヒステリシスであるディファレン
シャルを大きく設定すると、所望の温度からのズレとな
る制御温度の巾が大きくなり、またこの巾を小さくしよ
うとしてディファレンシャルを小さく設定すると頻繁に
０Ｎ１０ＦＦすることになるため冷凍機系にとって過酷
な運転となることになる。このように、このディファレ
ンシャルの設定は非常に微妙でかつ両側なものであった
。更にこのＯＮ ／ ＯＦ Ｆ制御は、外気温度には関
係なく運転されるものであるため、実際には季節変化等
による外気温度の変化が制御対象に影響を与えることか
ら、制御として十分なものではなかった。
これらの０Ｎ１０ＦＦ制御の有する欠点を解決すべく、
サーモスタットを用（・る閉ループ制御と、外気温度で
デユーティ比を決定するデユーティサイクル制御を組合
わせることが提案されて（・る。
サーモスタットを用（・る閉ループ制御と、外気温度で
デユーティ比を決定するデユーティサイクル制御を組合
わせることが提案されて（・る。
第１図（ａ）に、この従来技術の一例を示すＯ冷凍機９
の冷凍機系内に設けられるサーモスタツ）ＴＳと、これ
に直列接続されるリレーに１の接点に１−１を介して冷
凍機系に電源１０が加えられ冷却が行われる。リレーは
、のこぎり波発生回路１２によって発生されるのこぎり
波を外気用温度センサ１３の検出値をもってコンパレー
タＣＯＭでコンパレートし、トランジスタＱをＯＮする
ことでＯＮＬ、リレー接点は閉状態となるものである。
の冷凍機系内に設けられるサーモスタツ）ＴＳと、これ
に直列接続されるリレーに１の接点に１−１を介して冷
凍機系に電源１０が加えられ冷却が行われる。リレーは
、のこぎり波発生回路１２によって発生されるのこぎり
波を外気用温度センサ１３の検出値をもってコンパレー
タＣＯＭでコンパレートし、トランジスタＱをＯＮする
ことでＯＮＬ、リレー接点は閉状態となるものである。
すなわち、第１図（ｂ）に示すように、冷凍機系はサー
モスタットの冷却要求とともに、外気温度で決まるデユ
ーティサイクルがＨＩ状態にあるときに冷却運転を行う
ものであり、外気温度が高くなればリレーのＯＮ状態が
長くなるようコンパレータが設定されることで外気温度
の補償を入れるとともに、制御特性をあげられることか
らディファレンシャルの設定をそれ程小さくしなくても
すむという長所を有している。しかしながらこの制御方
式ハ開ループの制御方式であるため、外気温度によるデ
ユーティ比を適切に与えてやらなくてはならない。例え
ば、デユーティ比を大きくすると制御温度は高くなって
しまう。
モスタットの冷却要求とともに、外気温度で決まるデユ
ーティサイクルがＨＩ状態にあるときに冷却運転を行う
ものであり、外気温度が高くなればリレーのＯＮ状態が
長くなるようコンパレータが設定されることで外気温度
の補償を入れるとともに、制御特性をあげられることか
らディファレンシャルの設定をそれ程小さくしなくても
すむという長所を有している。しかしながらこの制御方
式ハ開ループの制御方式であるため、外気温度によるデ
ユーティ比を適切に与えてやらなくてはならない。例え
ば、デユーティ比を大きくすると制御温度は高くなって
しまう。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、サー
モスタットによる閉ループ制御に外気温度を補償するデ
ユーティサイクル制御を組合わせる複合制御方式であっ
て、特にサーモスタットのディファレンシャル設定回路
の動作点をデユーティサイクルのデユーティ比を決定す
るコンパレータにより決定させるよう構成することで、
制御特性の改善を図ろうとするものである。以下、実施
例に基づいて本発明の詳細な説明する。
モスタットによる閉ループ制御に外気温度を補償するデ
ユーティサイクル制御を組合わせる複合制御方式であっ
て、特にサーモスタットのディファレンシャル設定回路
の動作点をデユーティサイクルのデユーティ比を決定す
るコンパレータにより決定させるよう構成することで、
制御特性の改善を図ろうとするものである。以下、実施
例に基づいて本発明の詳細な説明する。
第２図に本発明の一実施例を示す。１は従来のサーモス
タットであり、偏差アンプ２とディファレンシャル回路
３からなる。偏差アンプ２は、冷凍機系内に配置される
温度センサの温度検出値と、予め設定される冷凍機系内
の温度設定値の差をめ増巾する。ディファレンシャル回
路３は、抵抗Ｒ１（４１とゼロボルトのリファレンス電
圧を有するコンパレータ５から構成され、偏差アンプ２
の出力に第３図に示すヒステリシスをもたす機能を有し
ている。このヒステリシスの巾は抵抗Ｒ□（４）の抵抗
値を可変とすることによって調整される。ディファレン
シャル回路３の出力は、トランジスタＱ、（６）ノヘー
スに接続され、ディファレンシャル回路３の出力がＯＮ
であるときこのトランジスタＱ、（６）をＯＮすること
で、コレクタに接続されるリレーに１（７）をＯＮＬ、
、リレー接点に１１（８）を閉とする。
タットであり、偏差アンプ２とディファレンシャル回路
３からなる。偏差アンプ２は、冷凍機系内に配置される
温度センサの温度検出値と、予め設定される冷凍機系内
の温度設定値の差をめ増巾する。ディファレンシャル回
路３は、抵抗Ｒ１（４１とゼロボルトのリファレンス電
圧を有するコンパレータ５から構成され、偏差アンプ２
の出力に第３図に示すヒステリシスをもたす機能を有し
ている。このヒステリシスの巾は抵抗Ｒ□（４）の抵抗
値を可変とすることによって調整される。ディファレン
シャル回路３の出力は、トランジスタＱ、（６）ノヘー
スに接続され、ディファレンシャル回路３の出力がＯＮ
であるときこのトランジスタＱ、（６）をＯＮすること
で、コレクタに接続されるリレーに１（７）をＯＮＬ、
、リレー接点に１１（８）を閉とする。
リレー接点に４−１ （８）が閉とな木と冷凍機９に電
源１０が接続され、冷凍機９が運転することで冷却が開
始する。デユーティサイクルを形成するコンパレータ１
１は、第２図に示す従来技術と同様に、のこぎり波発生
回路１２によって発生されるのこぎり波を外気用温度セ
ンサ１３の検出値をもってコンパレートするものであり
、外気温度が高くなればコンパレータ１１の出力のＨＩ
部分の時間も長くなるように設定されている。コンパレ
ータ１１の出力は、ダイオード［）１（１４）、抵抗Ｒ
２（１５）を介し、抵抗Ｒ１（４）とａ点で接続されて
ディファレンシャル回路３のコンパレータ５のプラス入
力端に接続される。
源１０が接続され、冷凍機９が運転することで冷却が開
始する。デユーティサイクルを形成するコンパレータ１
１は、第２図に示す従来技術と同様に、のこぎり波発生
回路１２によって発生されるのこぎり波を外気用温度セ
ンサ１３の検出値をもってコンパレートするものであり
、外気温度が高くなればコンパレータ１１の出力のＨＩ
部分の時間も長くなるように設定されている。コンパレ
ータ１１の出力は、ダイオード［）１（１４）、抵抗Ｒ
２（１５）を介し、抵抗Ｒ１（４）とａ点で接続されて
ディファレンシャル回路３のコンパレータ５のプラス入
力端に接続される。
コンパレータ１１の出力がＨＩのときは、ダイオードＤ
工（１４）のカソード側が高くなるためａ点の電位はコ
ンパレータ１１とは切離されて偏差アンプ２の出力で決
定される。すなわち、デユーティサイクルは切離され、
ディファレンシャル回路３は従来のサーモスタット１と
して働ぎ、冷却要求に従ってトランジスタＱ□（６）を
ＯＮ ／ ＯＦ Ｆする。
工（１４）のカソード側が高くなるためａ点の電位はコ
ンパレータ１１とは切離されて偏差アンプ２の出力で決
定される。すなわち、デユーティサイクルは切離され、
ディファレンシャル回路３は従来のサーモスタット１と
して働ぎ、冷却要求に従ってトランジスタＱ□（６）を
ＯＮ ／ ＯＦ Ｆする。
これに対してコンパレータ１１の出力がＬＯのときは、
ダイオードＤ□（１４）のカソード側が負電圧に下げら
れる。これによりａ点の電位も強制的に下げられるよう
に抵抗Ｒ１（４）とＲ２（１５）の抵抗値を選択する。
ダイオードＤ□（１４）のカソード側が負電圧に下げら
れる。これによりａ点の電位も強制的に下げられるよう
に抵抗Ｒ１（４）とＲ２（１５）の抵抗値を選択する。
すなわち、コンパレータ１１の出力がＬＯのときは、デ
ィファレンシャル回路３の出力となるコンパレータ５の
出力は強制的にＯ’ＦＦに落されることになる。この関
係を第４図に示す。サーモスタットが冷却要求であっテ
、コンパレータ１１の出力がＨＩのとき、トランジスタ
Ｑ ３（６１はサーモスタットの要求に従ってＯＮして
いるので冷却運転となり、冷却温度は■の線に従って下
がってくるが、■の点でコンパレータ１１の出力がＬ（
１ｍ転じるとａ点の電位がこのＬＯに引張られることで
サーモスタットの動作点は■の点に転移されることにな
る。これからトランジスタＱ１（６）はＯＦＦとなり冷
却運転は停止し、■の線に従って温度は上がっていく。
ィファレンシャル回路３の出力となるコンパレータ５の
出力は強制的にＯ’ＦＦに落されることになる。この関
係を第４図に示す。サーモスタットが冷却要求であっテ
、コンパレータ１１の出力がＨＩのとき、トランジスタ
Ｑ ３（６１はサーモスタットの要求に従ってＯＮして
いるので冷却運転となり、冷却温度は■の線に従って下
がってくるが、■の点でコンパレータ１１の出力がＬ（
１ｍ転じるとａ点の電位がこのＬＯに引張られることで
サーモスタットの動作点は■の点に転移されることにな
る。これからトランジスタＱ１（６）はＯＦＦとなり冷
却運転は停止し、■の線に従って温度は上がっていく。
次にコンパレータ１１の出力が再びＨＩに転じると■に
転移し■の線に従って温度は上がっていくが、コンパレ
ータ１１の出力がＨＩでかつ温度が０以上でない限り冷
却運転は再起動しない。即ちコンパレータ１１の出力が
ＬＯ→ＨＩに切替ったとき、■以下であれば冷却運転は
停止している。
転移し■の線に従って温度は上がっていくが、コンパレ
ータ１１の出力がＨＩでかつ温度が０以上でない限り冷
却運転は再起動しない。即ちコンパレータ１１の出力が
ＬＯ→ＨＩに切替ったとき、■以下であれば冷却運転は
停止している。
この点が従来技術との大きな差異である。すなわち、従
来技術のデユーティサイクルの役割は単純なアンド回路
を構成するのみであるの忙対し、本発明のデユーティサ
イクルの役割はサーモスタットのディファレンシャル回
路の電位を変化させることで、その動作点を転移させる
機能を有するものである。
来技術のデユーティサイクルの役割は単純なアンド回路
を構成するのみであるの忙対し、本発明のデユーティサ
イクルの役割はサーモスタットのディファレンシャル回
路の電位を変化させることで、その動作点を転移させる
機能を有するものである。
次に、第５図に示す制御温度の動きをもってこの効果に
ついて説明する。実線は第２図に示す従来技術で制御し
たときの制御温度を示し、破線は本発明で制御したとき
の制御温度である。時間の流れとともに温度が下がって
いくのは冷凍機が運転状態にあることを示し、温度が上
がっていくのは冷凍機が停止状態にあることを示す。０
点から開始した制御温度は、デユーティサイクルのコン
パレータがＨｌでありサーモスタットが冷却要求をして
いることから冷凍機は運転状態となり、コンパレータ５
がＬＯとなる■点まで温度は低下する◎コンパレータ５
がＬＯとなると本発明も従来技術も冷凍機を停止するの
で温度は上昇を始める。
ついて説明する。実線は第２図に示す従来技術で制御し
たときの制御温度を示し、破線は本発明で制御したとき
の制御温度である。時間の流れとともに温度が下がって
いくのは冷凍機が運転状態にあることを示し、温度が上
がっていくのは冷凍機が停止状態にあることを示す。０
点から開始した制御温度は、デユーティサイクルのコン
パレータがＨｌでありサーモスタットが冷却要求をして
いることから冷凍機は運転状態となり、コンパレータ５
がＬＯとなる■点まで温度は低下する◎コンパレータ５
がＬＯとなると本発明も従来技術も冷凍機を停止するの
で温度は上昇を始める。
尚、簡単のためむだ時間はゼロとしている。この後、従
来技術はコンパレータが再びＨＩとなる０点で冷凍機の
運転を再開し、これにより温度の下限であるサーモスタ
ツ）ＯＦＦの点である０点に到達し、ここでサーモスタ
ットがＯＦＦとなることから、続いてサーモスタットが
ＯＮとなる点までコンパレータ５のＨＩ ／ Ｌ Ｏに
関係なく冷凍機を停止すること忙なる。一方１本発明は
、０点でコンパレータ５がＬＯとなり冷凍機が停止し、
温度が上昇を始める点では従来技術と同じであるが、冷
凍機の再起動はコンパレータ１１がＨＩであってかつサ
ーそスタットがＯＮである点までは行われないことから
、温度の上昇は［相］点まで続くことＫなる。０点で冷
凍機が再起動し温度は低下するが、０点でコンパレータ
１１が再びＬＯとなることでコンパレータ５がＬＯにな
り冷凍機を停止し温度は上昇することになる。
来技術はコンパレータが再びＨＩとなる０点で冷凍機の
運転を再開し、これにより温度の下限であるサーモスタ
ツ）ＯＦＦの点である０点に到達し、ここでサーモスタ
ットがＯＦＦとなることから、続いてサーモスタットが
ＯＮとなる点までコンパレータ５のＨＩ ／ Ｌ Ｏに
関係なく冷凍機を停止すること忙なる。一方１本発明は
、０点でコンパレータ５がＬＯとなり冷凍機が停止し、
温度が上昇を始める点では従来技術と同じであるが、冷
凍機の再起動はコンパレータ１１がＨＩであってかつサ
ーそスタットがＯＮである点までは行われないことから
、温度の上昇は［相］点まで続くことＫなる。０点で冷
凍機が再起動し温度は低下するが、０点でコンパレータ
１１が再びＬＯとなることでコンパレータ５がＬＯにな
り冷凍機を停止し温度は上昇することになる。
従来技術と本発明のこの動作比較かられかるように５本
発明は、デユーティサイクルのコンパレータがＬＯＫ転
じ冷凍機が停止すると、冷凍機の再起動はコンパレータ
がＨＩであってかつサーモスタットがＯＮである点まで
行われないことから、温度がサーモスタツ）ＯＦＦの下
限値九まで下がることは少なくなり、実質的に制御温度
の巾を小さくできることになるものである。また、何ら
かの理由で温度が急激に低下しサーモスタツ） ＯＦＦ
ＦＦ下になったときにはコンパレータ１１がＨＩであっ
ても冷却運転は停止する。
発明は、デユーティサイクルのコンパレータがＬＯＫ転
じ冷凍機が停止すると、冷凍機の再起動はコンパレータ
がＨＩであってかつサーモスタットがＯＮである点まで
行われないことから、温度がサーモスタツ）ＯＦＦの下
限値九まで下がることは少なくなり、実質的に制御温度
の巾を小さくできることになるものである。また、何ら
かの理由で温度が急激に低下しサーモスタツ） ＯＦＦ
ＦＦ下になったときにはコンパレータ１１がＨＩであっ
ても冷却運転は停止する。
このように本発明は、サーモスタットによる閉ループ制
御に外気温度を補償するデユーティサイクル制御を組合
わせる複合制御方式において、サーモスタットのディフ
ァレンシャル回路の動作点をデユーティサイクルのデユ
ーティ比を決定するコンパレータにより変調させる構成
をとることで、制御特性の改善を図ることができるもの
であり、極めて有効な効果を奏するものである。
御に外気温度を補償するデユーティサイクル制御を組合
わせる複合制御方式において、サーモスタットのディフ
ァレンシャル回路の動作点をデユーティサイクルのデユ
ーティ比を決定するコンパレータにより変調させる構成
をとることで、制御特性の改善を図ることができるもの
であり、極めて有効な効果を奏するものである。
第２図に示した本発明の一実施例においては、デユーテ
ィサイクルを外気温度で変調させる構成を示したもので
あるが、第６図に示すようにデユーティサイクルは固定
であっても、本発明のサーモスタットのディファレンシ
ャル回路の動作点をこのデユーティ出力により変調させ
る構成をとることで、制御特性の改善を達成できるもの
である。
ィサイクルを外気温度で変調させる構成を示したもので
あるが、第６図に示すようにデユーティサイクルは固定
であっても、本発明のサーモスタットのディファレンシ
ャル回路の動作点をこのデユーティ出力により変調させ
る構成をとることで、制御特性の改善を達成できるもの
である。
第７図は、本発明の他の実施例である。一般に冷凍機９
を短い時間内で０Ｎ１０ＦＦ動作させることは望ましく
ない。そこでテイーファレンシャル回路３の出力を直接
にトランジスタＱ １（６）に接続するのではなく、冷
凍機９の最小オン時間を設定する最／ＪＳオン時間設定
回路２０、及び最小オフ時間を設定する最小オフ時間設
定回路１９を介して接続し、冷凍機９を短い時間内で０
Ｎ１０ＦＦ 動作させることのないようにしている。
を短い時間内で０Ｎ１０ＦＦ動作させることは望ましく
ない。そこでテイーファレンシャル回路３の出力を直接
にトランジスタＱ １（６）に接続するのではなく、冷
凍機９の最小オン時間を設定する最／ＪＳオン時間設定
回路２０、及び最小オフ時間を設定する最小オフ時間設
定回路１９を介して接続し、冷凍機９を短い時間内で０
Ｎ１０ＦＦ 動作させることのないようにしている。
次Ｋ、この実施例の動作について説明する。リレー接点
に１−１（８）は、第２図の実施例ではＮＣタイプのも
のであるが、この実施例ではＮＣタイプのものを用いて
いる。ディファレンシャル回路３の出力がＨＩになると
これに接続されるトランジスタＱ２ （２１）がＯＮＬ
、これによりトランジスタＱ １（６）がＯＦＦするこ
とでリレーＫ １（７１は０ＦＦＬ、リレー接点に１−
１（８）が閉状態になり冷凍機９に電源１０が接続され
冷凍機９の運転が始まる。これとともにディファレンシ
ャル回路３がＨＩに転じると微分回路を介して最小オン
時間設定回路２０のサイリスタｓ ＣＲ２２がＯＮＬ、
保持される。更はこのＯＮ信号は最小オン時間タイマ回
路２３のスタート信号となって、このタイマ回路が駆動
することになる。サイリスタ５ＣＲ２２がＯＮであるこ
とからトランジスタＱ３（２４）は０ＦＦＬ、これによ
りダイオードＤ２（２５）を介して直流電圧Ｖ。０がト
ランジスタＱ２（２１）のベースに供給されることにな
る。すなわち、ディファレンシャル回路３の出力が再び
ＬＯＫ転じても、サイリスタ５ＣＲ２２がＯＦＦにリセ
ットされない限りはトランジスタＱ ２ （２１）はＯ
ＮＬ続けることＫなり冷凍機の運転は停止することはな
い。このサイリスタ５ＣＲ２２のリセットは、最小オン
時間タイマ回路２３のストップ信号により実行される。
に１−１（８）は、第２図の実施例ではＮＣタイプのも
のであるが、この実施例ではＮＣタイプのものを用いて
いる。ディファレンシャル回路３の出力がＨＩになると
これに接続されるトランジスタＱ２ （２１）がＯＮＬ
、これによりトランジスタＱ １（６）がＯＦＦするこ
とでリレーＫ １（７１は０ＦＦＬ、リレー接点に１−
１（８）が閉状態になり冷凍機９に電源１０が接続され
冷凍機９の運転が始まる。これとともにディファレンシ
ャル回路３がＨＩに転じると微分回路を介して最小オン
時間設定回路２０のサイリスタｓ ＣＲ２２がＯＮＬ、
保持される。更はこのＯＮ信号は最小オン時間タイマ回
路２３のスタート信号となって、このタイマ回路が駆動
することになる。サイリスタ５ＣＲ２２がＯＮであるこ
とからトランジスタＱ３（２４）は０ＦＦＬ、これによ
りダイオードＤ２（２５）を介して直流電圧Ｖ。０がト
ランジスタＱ２（２１）のベースに供給されることにな
る。すなわち、ディファレンシャル回路３の出力が再び
ＬＯＫ転じても、サイリスタ５ＣＲ２２がＯＦＦにリセ
ットされない限りはトランジスタＱ ２ （２１）はＯ
ＮＬ続けることＫなり冷凍機の運転は停止することはな
い。このサイリスタ５ＣＲ２２のリセットは、最小オン
時間タイマ回路２３のストップ信号により実行される。
最小オン時間タイマ回路２３は、ディファレンシャル回
路３がＨＩになると駆動しクロックを計数するが、この
計数値が予め設定されている所定の値になるとき、スト
ップ信号を送出する。このストップ信号は微分回路を介
して一瞬の間だけトランジスタＱ、（２６）をＯＮし、
これによりサイリスタ５ｃＲ２２はＯＦＦすることにな
る。サイリスタ５ＣＲ２２がＯＦＦすれば、トランジス
タ０．２（２１）の０Ｎ１０ＦＦはディファレンシャル
回路３の出力でのみ決定されることになる。すなわち、
最小オン時間設定回路２０により、冷凍機が運転すると
たとえディファレンシャル回路３からの停止命令があっ
ても、最小オン時間タイマ回路２３によって設定されて
いる所定時間は冷凍機の運転を強制的に継続し停止しな
いことになる。
路３がＨＩになると駆動しクロックを計数するが、この
計数値が予め設定されている所定の値になるとき、スト
ップ信号を送出する。このストップ信号は微分回路を介
して一瞬の間だけトランジスタＱ、（２６）をＯＮし、
これによりサイリスタ５ｃＲ２２はＯＦＦすることにな
る。サイリスタ５ＣＲ２２がＯＦＦすれば、トランジス
タ０．２（２１）の０Ｎ１０ＦＦはディファレンシャル
回路３の出力でのみ決定されることになる。すなわち、
最小オン時間設定回路２０により、冷凍機が運転すると
たとえディファレンシャル回路３からの停止命令があっ
ても、最小オン時間タイマ回路２３によって設定されて
いる所定時間は冷凍機の運転を強制的に継続し停止しな
いことになる。
同様に、ディファレンシャル回路３の出力がＨＩからＬ
Ｏに転じたとき、すなわちトランジスタＱ２（２１）が
ＯＮからＯＦＦに転じるときに、最小オフ時間設定回路
１９のサイリスタ５ＣＲ２７はＯＮ。
Ｏに転じたとき、すなわちトランジスタＱ２（２１）が
ＯＮからＯＦＦに転じるときに、最小オフ時間設定回路
１９のサイリスタ５ＣＲ２７はＯＮ。
状態に保持される。これによりトランジスタＱ５（２Ｂ
）は０ＦＦＫ、）ランジスタＱ６（２９）はＯＮとなる
。
）は０ＦＦＫ、）ランジスタＱ６（２９）はＯＮとなる
。
ここでディファレンシャル回路３の出力が再びＨＩに転
じても、この電圧値はダイオードＤ３（３０） 、ＯＮ
しているトランジスタＱ６（２９）を介して接地される
ため、トランジスタＱ ２ （２１）はＯＮすることは
ない。
じても、この電圧値はダイオードＤ３（３０） 、ＯＮ
しているトランジスタＱ６（２９）を介して接地される
ため、トランジスタＱ ２ （２１）はＯＮすることは
ない。
サイリスタ５ＣＲ２７のリセットは、同様に最小オフ時
間タイマ回路３１の所定の時間経過後に送出されるスト
ップ信号で行なわれるものである。
間タイマ回路３１の所定の時間経過後に送出されるスト
ップ信号で行なわれるものである。
すなわち、最小オフ時間設定回路１９により、冷凍機の
運転が停止するとたとえディファレンシャル回路３から
の運転命令があっても、最小オフ時間タイマ回路３１に
よって設定されている所定時間は冷凍機の停止を強制的
に継続し運転しないとと忙なる。
運転が停止するとたとえディファレンシャル回路３から
の運転命令があっても、最小オフ時間タイマ回路３１に
よって設定されている所定時間は冷凍機の停止を強制的
に継続し運転しないとと忙なる。
最小オン時間設定回路２０の中のスイッチ５Ｗ３２は、
装置の電源投入時に、常に冷凍機がオン動作から入るこ
とを保証するためにある。すなわちスイッチ５Ｗ３２が
ショートであると微分回路を介してサイリスタ５ＣＲ２
２がＯＮＬ、最小オン時間タイマ回路２３で設定される
最小時間は冷凍機の運転が停止されることはなく運転さ
れるものであり、始動時での運転の安定性を保証できる
ことになる。
装置の電源投入時に、常に冷凍機がオン動作から入るこ
とを保証するためにある。すなわちスイッチ５Ｗ３２が
ショートであると微分回路を介してサイリスタ５ＣＲ２
２がＯＮＬ、最小オン時間タイマ回路２３で設定される
最小時間は冷凍機の運転が停止されることはなく運転さ
れるものであり、始動時での運転の安定性を保証できる
ことになる。
逆にスイッチ５Ｗ３２がオープンであると電源投入時に
常に冷凍機がオフ動作から入ることを保証する。すなわ
ち電源投入時にサイリスク５ＣＲ２７がＯＮＬ、最小オ
フ時間タイマ回路３１で設定される最小時間は冷凍機が
運転することはな（・。
常に冷凍機がオフ動作から入ることを保証する。すなわ
ち電源投入時にサイリスク５ＣＲ２７がＯＮＬ、最小オ
フ時間タイマ回路３１で設定される最小時間は冷凍機が
運転することはな（・。
従って、スイッチ５ｗ３２により電源投入時、オンスタ
ートかオフスタートかの動作を選択することができる。
ートかオフスタートかの動作を選択することができる。
第８図は、本発明の他の実施例である。冷凍機の運転開
始時には冷凍機内の温度は高（・ことから、デユーティ
サイクル制御を用いずに閉ループ制御だけで連続運転を
行い、なるべく早く温度設定値に近づけることが望まし
く、温度設定値に近づいてからはデユーティサイクル制
御を加えて制御特性を上げることが適切である。この実
施例はこのような要望に応えるものであり、冷凍機系内
の温度が温度設定値より所定の値だけ大きいときにはデ
ユーティサイクル制御をキャンセルしサーモスタットに
よる閉ループ制御で制御を行うものである。
始時には冷凍機内の温度は高（・ことから、デユーティ
サイクル制御を用いずに閉ループ制御だけで連続運転を
行い、なるべく早く温度設定値に近づけることが望まし
く、温度設定値に近づいてからはデユーティサイクル制
御を加えて制御特性を上げることが適切である。この実
施例はこのような要望に応えるものであり、冷凍機系内
の温度が温度設定値より所定の値だけ大きいときにはデ
ユーティサイクル制御をキャンセルしサーモスタットに
よる閉ループ制御で制御を行うものである。
次に、この実施例の動作について説明する。温度検出値
と温度設定値の差に対応する偏差アンプ２の出力は、抵
抗を介してサーモスタットデユーティキャンセル回路４
０のトランジスタＱ７（４１）のベースに接続されてい
る。トランジスタＱ７（４１）のエミッタはゼｐボルト
にされていることから、この出力がベース−エミッタ間
のＯＮ電圧である約０・６ｖ以上の値になると、トラン
ジスタＱ ７ （４１）がＯＮＬ、これによりトランジ
スタＱ、（４２）がＯＮすることになる。すなわち、冷
凍機内の温度が温度設定値より所定の値だけ大きくなる
ときＫ、トランジスタＱ、（４２）がＯＮし、ディファ
レンシャル回路３のａ点は抵抗Ｒ，（４３）を介して電
源電圧ｖｃｃに接続されることになる。
と温度設定値の差に対応する偏差アンプ２の出力は、抵
抗を介してサーモスタットデユーティキャンセル回路４
０のトランジスタＱ７（４１）のベースに接続されてい
る。トランジスタＱ７（４１）のエミッタはゼｐボルト
にされていることから、この出力がベース−エミッタ間
のＯＮ電圧である約０・６ｖ以上の値になると、トラン
ジスタＱ ７ （４１）がＯＮＬ、これによりトランジ
スタＱ、（４２）がＯＮすることになる。すなわち、冷
凍機内の温度が温度設定値より所定の値だけ大きくなる
ときＫ、トランジスタＱ、（４２）がＯＮし、ディファ
レンシャル回路３のａ点は抵抗Ｒ，（４３）を介して電
源電圧ｖｃｃに接続されることになる。
デユーティサイクルを発生するコンパレータ１１の出力
がＨＩのときは、第２図の実施例と同様に、ダイオード
Ｄ１（１４）のカソード側が高くなるためａ点の電位は
コンパレータ１１とは切離されて偏差アンプ２の出力で
決定されることから、冷却要求に従ってコンパレータ５
をＨｌにしトランジスタＱ １（６）をＯＮすることで
冷却運転を行う。一方、コンパレータ１１の出力がＬｏ
のときはダイオードＩ）１（１４）のカソード側は負電
圧に下げられ、ａ点の電位は強制的に下げられようとす
るのであるが抵抗Ｒ３（４３）を介しての電源電圧ＶＣ
Ｃがａ点の電位の低下を防ぐため、ａ点の電位は正に保
たれることＫなる。すなわちコンパレータ５はＨＩＫ保
たれトランジスタＱ工（６）をＯＮすることで冷却運転
は続けられることになる。
がＨＩのときは、第２図の実施例と同様に、ダイオード
Ｄ１（１４）のカソード側が高くなるためａ点の電位は
コンパレータ１１とは切離されて偏差アンプ２の出力で
決定されることから、冷却要求に従ってコンパレータ５
をＨｌにしトランジスタＱ １（６）をＯＮすることで
冷却運転を行う。一方、コンパレータ１１の出力がＬｏ
のときはダイオードＩ）１（１４）のカソード側は負電
圧に下げられ、ａ点の電位は強制的に下げられようとす
るのであるが抵抗Ｒ３（４３）を介しての電源電圧ＶＣ
Ｃがａ点の電位の低下を防ぐため、ａ点の電位は正に保
たれることＫなる。すなわちコンパレータ５はＨＩＫ保
たれトランジスタＱ工（６）をＯＮすることで冷却運転
は続けられることになる。
とのよ５ＩＣ１冷凍機内の温度が温度設定値より所定の
値だけ大きいとぎは、サーモスタットデユーティキャン
セル回路４０が働き、ａ点の電位を強制的に正に保つこ
とでデユーティサイクル制御を切離す運転を行うことが
できる。冷凍機系内の温度が温度設定値に近づいてきた
ときは、サーモスタットデユーティキャンセル回路３０
は動作しないので、第２図に示す実施例と同様に閉ルー
プ制御とデユーティサイクル制御が組合わされて制御特
性の改善が図られることＫなる。なお、ここでトランジ
スタＱ、（４２）のコレクタがトランジスタＱ ７（４
１）のベースにフィードバックされているのは、このサ
ーモスタットデユーティキャンセル回路４０の動作にヒ
ステリシスをもたせるためのものであリ、サーモスタッ
トデユーティキャンセル回路４０の０Ｎ１０ＦＦ動作の
チャタリングを防止するためのものである。
値だけ大きいとぎは、サーモスタットデユーティキャン
セル回路４０が働き、ａ点の電位を強制的に正に保つこ
とでデユーティサイクル制御を切離す運転を行うことが
できる。冷凍機系内の温度が温度設定値に近づいてきた
ときは、サーモスタットデユーティキャンセル回路３０
は動作しないので、第２図に示す実施例と同様に閉ルー
プ制御とデユーティサイクル制御が組合わされて制御特
性の改善が図られることＫなる。なお、ここでトランジ
スタＱ、（４２）のコレクタがトランジスタＱ ７（４
１）のベースにフィードバックされているのは、このサ
ーモスタットデユーティキャンセル回路４０の動作にヒ
ステリシスをもたせるためのものであリ、サーモスタッ
トデユーティキャンセル回路４０の０Ｎ１０ＦＦ動作の
チャタリングを防止するためのものである。
以上の実施例においては、すべて冷凍機を対象として説
明を行ったが、本発明は冷却系に限られることなく暖熱
系にあっても何らその効果を減することなく適用できる
ものである。
明を行ったが、本発明は冷却系に限られることなく暖熱
系にあっても何らその効果を減することなく適用できる
ものである。
以上のように本発明は、サーモスタットによる閉ループ
制御に、外気温を補償するデユーティサイクル制御を組
合せて複合制御としたので、きわめて良好な制御性が得
られ、冷凍機系等の制御に有利に適用できる効果がある
。
制御に、外気温を補償するデユーティサイクル制御を組
合せて複合制御としたので、きわめて良好な制御性が得
られ、冷凍機系等の制御に有利に適用できる効果がある
。
第１図（ａ）は従来の温度制御方式を示すブロック図、
第１図（ｂ）は第１図（ａ）の装置の動作を示すグラフ
、第２図は本発明の一実施例による複合制御方式を示す
ブロック図、第３図は第２図の装置の偏差アンプの出力
特性を示すグラフ、第４図は第２図の装置のコンパレー
タの出力特性を示すグラス、第５図は第２図の装置の動
作特性を示すグラフ、第６図、第７図、第８図は本発明
のそれぞれ他の実施例を示すグラフである。 １・・・サーそスタット、２・・・偏差アンプ、３・・
・ディファレンシャル回路、５・・・コンパレータ、６
・・・トランジスタ、７・・・リレー、８・・・接点、
９・・・冷凍ｉ、ｉｏ・・・電源、１１・・・コンパレ
ータ、１２・・・のこぎり波発生回路、１３・・・外気
用温度センサ、１９・・・最小オフ時間設定回路、２０
・・・最小オン時間設定回路、２３・・・最小オン時間
タイマ回路、３１・・・最小オフ時間タイマ回路、３２
・・・スイッチ、４０゛・・サーモスタットデユーティ
キャンセル回路。 特許出願人 山武ハネウェル株式会社
第１図（ｂ）は第１図（ａ）の装置の動作を示すグラフ
、第２図は本発明の一実施例による複合制御方式を示す
ブロック図、第３図は第２図の装置の偏差アンプの出力
特性を示すグラフ、第４図は第２図の装置のコンパレー
タの出力特性を示すグラス、第５図は第２図の装置の動
作特性を示すグラフ、第６図、第７図、第８図は本発明
のそれぞれ他の実施例を示すグラフである。 １・・・サーそスタット、２・・・偏差アンプ、３・・
・ディファレンシャル回路、５・・・コンパレータ、６
・・・トランジスタ、７・・・リレー、８・・・接点、
９・・・冷凍ｉ、ｉｏ・・・電源、１１・・・コンパレ
ータ、１２・・・のこぎり波発生回路、１３・・・外気
用温度センサ、１９・・・最小オフ時間設定回路、２０
・・・最小オン時間設定回路、２３・・・最小オン時間
タイマ回路、３１・・・最小オフ時間タイマ回路、３２
・・・スイッチ、４０゛・・サーモスタットデユーティ
キャンセル回路。 特許出願人 山武ハネウェル株式会社
Claims (5)
- （１）被制御系の温度設定値と温度検出値との間の差を
増巾する偏差アンプ、およびこの偏差アンプの出力に所
定のヒステリシス特性をもたせるためのディファレンシ
ャル回路を有するサーモスタットと、あらかじめ設定さ
れたデユーティサイクル竺応じて上記ディファレンシャ
ル回路の電位を変化させることでその動作点を転移させ
るデユーティサイクル発生回路とを備え、上記ディファ
レンシャル回路の出力で上記被制御系の運転を制御する
よう忙した複合制御方式。 - （２）上記デユーティサイクル発生回路は、のこぎり波
発生回路の出力と外気用温度センサの出力とを比較し、
その差に対応する出力を出すコンパレータとからなって
いる特許請求の範囲第１項記載の複合制御方式。 - （３）上記ディファレンシャル回路が上記被制御系に運
転開始を指令してから所定時間だけ上記被制御系の運転
を継続させるための出力を出す最小オン時間設定回路と
、上記ディファレンシャル回路が上記被制御系忙運転停
止を指令してから所定時間だけ上記被制御系の運転を停
止させておくための出力を出す最小オフ時間設定回路と
を設けた特許請求の範囲第２項記載の複合制御方式。 - （４）上記最小オン時間設定回路は、電源投入時でのオ
ン動作あるいはオフ動作を保証するスイッチ手段を含ん
でいる特許請求の範囲第３項記載の複合制御方式。 - （５）上記検出温度と上記設定温度との差が所定の値よ
り大きいときに上記サーモスタットのデユーティサイク
ル動作をキャンセルするサーモスタットデユーティキャ
ンセル回路を設けた特許請求の範囲第２項記載の複合制
御方式。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59091839A JPS60237502A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 複合制御装置 |
| US06/726,191 US4634046A (en) | 1984-05-10 | 1985-04-22 | Control system using combined closed loop and duty cycle control functions |
| DE19853516304 DE3516304A1 (de) | 1984-05-10 | 1985-05-07 | Regelkreis |
| AU42090/85A AU4209085A (en) | 1984-05-10 | 1985-05-08 | Complex control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59091839A JPS60237502A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 複合制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60237502A true JPS60237502A (ja) | 1985-11-26 |
| JPH0527121B2 JPH0527121B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=14037754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59091839A Granted JPS60237502A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 複合制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4634046A (ja) |
| JP (1) | JPS60237502A (ja) |
| AU (1) | AU4209085A (ja) |
| DE (1) | DE3516304A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4850310A (en) * | 1986-06-30 | 1989-07-25 | Harry Wildgen | Boiler control having reduced number of boiler sequences for a given load |
| JPS63137267U (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-09 | ||
| DE3720085A1 (de) * | 1987-06-16 | 1988-12-29 | Berthold Hermle Gmbh & Co Masc | Verfahren und anordnung zur temperaturregelung insbesondere bei kuehlzentrifugen |
| DE3736659C1 (de) * | 1987-10-29 | 1989-05-24 | Telefunken Electronic Gmbh | Temperaturregelschaltung |
| US5325678A (en) * | 1992-12-08 | 1994-07-05 | Peerless Instrument Co., Inc. | Temperature controller apparatus |
| US5343712A (en) * | 1993-07-15 | 1994-09-06 | Precision Storage, Inc. | Temperature controller and method for facilitating the storage of wine and like perishables |
| US5463876A (en) * | 1994-04-04 | 1995-11-07 | General Electric Company | Control system for refrigerant metering solenoid valve |
| US6047557A (en) * | 1995-06-07 | 2000-04-11 | Copeland Corporation | Adaptive control for a refrigeration system using pulse width modulated duty cycle scroll compressor |
| US5775582A (en) * | 1996-09-26 | 1998-07-07 | Hammer; Jack | Method and apparatus for regulating heater cycles to improve fuel efficiency |
| AU2003248304B2 (en) * | 1997-09-29 | 2004-11-04 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Diagnostic system for an electronic stepper regulator valve |
| US6206652B1 (en) | 1998-08-25 | 2001-03-27 | Copeland Corporation | Compressor capacity modulation |
| US6478084B1 (en) * | 1998-04-24 | 2002-11-12 | Steven Winter Associates, Inc. | Energy saving thermostat with a variable deadband |
| US6505475B1 (en) | 1999-08-20 | 2003-01-14 | Hudson Technologies Inc. | Method and apparatus for measuring and improving efficiency in refrigeration systems |
| US6324854B1 (en) * | 2000-11-22 | 2001-12-04 | Copeland Corporation | Air-conditioning servicing system and method |
| US8157538B2 (en) | 2007-07-23 | 2012-04-17 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Capacity modulation system for compressor and method |
| CA2749562C (en) | 2009-01-27 | 2014-06-10 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Unloader system and method for a compressor |
| US8321058B2 (en) | 2010-09-24 | 2012-11-27 | Trane International Inc. | HVAC control system having integrated CPH cycling control and deadband staging |
| DE102014111946A1 (de) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS57178504A (en) * | 1981-04-25 | 1982-11-02 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Controller for operation rate of refrigerating machine |
| JPS58164001U (ja) * | 1982-04-22 | 1983-11-01 | 富士電機株式会社 | 調節器 |
| JPS5917604A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | Fuji Electric Co Ltd | 調節計 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3443121A (en) * | 1965-12-20 | 1969-05-06 | Api Instr Co | Time proportioning temperature control system |
| US3599864A (en) * | 1969-09-29 | 1971-08-17 | Permaglass | Control system with variable pulse rate |
| FR2506904A1 (fr) * | 1981-05-29 | 1982-12-03 | Applic Catalytiques Ste Ly | Procede de regulation d'une installation de chauffage et dispositif pour sa mise en oeuvre |
-
1984
- 1984-05-10 JP JP59091839A patent/JPS60237502A/ja active Granted
-
1985
- 1985-04-22 US US06/726,191 patent/US4634046A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-05-07 DE DE19853516304 patent/DE3516304A1/de not_active Withdrawn
- 1985-05-08 AU AU42090/85A patent/AU4209085A/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5596404U (ja) * | 1980-01-17 | 1980-07-04 | ||
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU4209085A (en) | 1985-11-14 |
| JPH0527121B2 (ja) | 1993-04-20 |
| DE3516304A1 (de) | 1985-11-14 |
| US4634046A (en) | 1987-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |