JPS61235914A - ゲ−ト制御方法 - Google Patents
ゲ−ト制御方法Info
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- JPS61235914A JPS61235914A JP7668485A JP7668485A JPS61235914A JP S61235914 A JPS61235914 A JP S61235914A JP 7668485 A JP7668485 A JP 7668485A JP 7668485 A JP7668485 A JP 7668485A JP S61235914 A JPS61235914 A JP S61235914A
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- JP
- Japan
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- gate
- target
- opening
- gates
- discharge amount
- Prior art date
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ダム・堰放流設備に２門以上のゲートが設置
されている場合でのゲート制御方法に係り、特にゲート
の開度が１画単位に制御される場合に放流量を精度良好
に制御し、また、併せて微小開度時に水漏れ防止装置が
破損されないように考慮されたゲート制御方法に関する
ものである。
されている場合でのゲート制御方法に係り、特にゲート
の開度が１画単位に制御される場合に放流量を精度良好
に制御し、また、併せて微小開度時に水漏れ防止装置が
破損されないように考慮されたゲート制御方法に関する
ものである。
これまでのゲート制御方法においては、放流量が精度良
好に制御されなく、また、ゲート全閉時に底からの漏水
を防止するための水密ゴムＣ以下、これを水漏れ防止装
置と称す）が破損される虞れがあるものとなっている。
好に制御されなく、また、ゲート全閉時に底からの漏水
を防止するための水密ゴムＣ以下、これを水漏れ防止装
置と称す）が破損される虞れがあるものとなっている。
即ち、これまでのゲート制御方法にあっては、計測量１
ｃｒｎ単位の開度計が使用され穴複数門ゲートからの合
計目標放流量に対する１門轟りのゲート目標開度を貯水
位（Ｈ）と放流量（Ｑ）と開度（Ｐ）の３次元折線近似
計算によって求めｔす、あるいは予め定められた式で求
め几りしていることから、求めた開度（Ｐ）に端数が発
生するものとなっている。この端数に対する処理技術は
確立されていないが、これまでにあっては制御量を１ａ
ｎ単位にする必要があり、このｔめに切捨や四捨五入な
どによって整数化の処理をほどこしゲート制御している
のが実状である。しかしながら、このように制御する場
合は目標放流量と制御実施後の放流量に誤差が生じ、ひ
る場合には、水漏れ防止装置が破損される虞れがある。
ｃｒｎ単位の開度計が使用され穴複数門ゲートからの合
計目標放流量に対する１門轟りのゲート目標開度を貯水
位（Ｈ）と放流量（Ｑ）と開度（Ｐ）の３次元折線近似
計算によって求めｔす、あるいは予め定められた式で求
め几りしていることから、求めた開度（Ｐ）に端数が発
生するものとなっている。この端数に対する処理技術は
確立されていないが、これまでにあっては制御量を１ａ
ｎ単位にする必要があり、このｔめに切捨や四捨五入な
どによって整数化の処理をほどこしゲート制御している
のが実状である。しかしながら、このように制御する場
合は目標放流量と制御実施後の放流量に誤差が生じ、ひ
る場合には、水漏れ防止装置が破損される虞れがある。
なお、ダム放流設備制御に関する公知文献としては、”
ダム放流設備制御装置の設計仕様参考書”（昭和５７年
８月、国土開発技術研究センター発行）が挙げられる。
ダム放流設備制御装置の設計仕様参考書”（昭和５７年
８月、国土開発技術研究センター発行）が挙げられる。
本発明の目的は、計測量が１ｃＷ１単位の開度計が使用
され九ゲートを複数門同時同開度に操作することを原則
としにゲート制御方法において、目標開度の端数処理お
よび微小開度の条件から発生する目標放流量に対する実
放流量の誤差を少なくすべく１門のゲートで対応せず制
御可能な全ゲートに均等に配分することによりゲート開
度バランスを極力保ちつつ、しかも微小開度の発生を防
止しつつゲート制御を行なうゲート制御方法を供するに
ある。
され九ゲートを複数門同時同開度に操作することを原則
としにゲート制御方法において、目標開度の端数処理お
よび微小開度の条件から発生する目標放流量に対する実
放流量の誤差を少なくすべく１門のゲートで対応せず制
御可能な全ゲートに均等に配分することによりゲート開
度バランスを極力保ちつつ、しかも微小開度の発生を防
止しつつゲート制御を行なうゲート制御方法を供するに
ある。
この目的のため本発明は、原則的には同時同開度操作と
いっても目標放流量に対して実放流量の精度を低下させ
てしまい貯水位に不必要な外乱を与えては安定したゲー
ト制御が行なえなく、ま几、目標放流・量を守るために
微小開度を無視すると、水漏れ防止装置Ｋかかる流速と
水圧によって水漏れ防止装置が破損される可能性があり
ゲートの保守回数が増加することに着目してなされたも
のである。即ち、同時同開度操作の対象ゲートを１門づ
つ減らしつつ目標放流量との誤差範囲が最も少なく、か
つ微小開度が発生しないゲート門数と目標開度を自動的
に決定し、ゲート制御を行なうようにし友ものである。
いっても目標放流量に対して実放流量の精度を低下させ
てしまい貯水位に不必要な外乱を与えては安定したゲー
ト制御が行なえなく、ま几、目標放流・量を守るために
微小開度を無視すると、水漏れ防止装置Ｋかかる流速と
水圧によって水漏れ防止装置が破損される可能性があり
ゲートの保守回数が増加することに着目してなされたも
のである。即ち、同時同開度操作の対象ゲートを１門づ
つ減らしつつ目標放流量との誤差範囲が最も少なく、か
つ微小開度が発生しないゲート門数と目標開度を自動的
に決定し、ゲート制御を行なうようにし友ものである。
以下、本発明を第１図から第６図により説明する。
先ず本発明に係るゲート制御システムについて説明する
。第２図はその一例でのシステム構成を示したものであ
る。図中８は制御対象としてのゲートであり、これを制
御すべくゲート８の開度を計測する開度計１、ゲート８
の状態を監視・表示し、かつゲート８の開閉操作を行な
う機側盤３、水位を測定するための測水塔７、ゲート８
の上流水位、下流水位を測定する水位計（本図では河川
の堰を例として記載しているが、ダムの場合は貯水位計
１台である）２、機側盤３との間に布設された屋外ケー
ブルへの落雷による制御装置の保護機能や、ゲートの開
閉信号に対する誤指令、過動作防止機能が設けられてい
る入出力中継装置４、ゲート８を監視・制御する処理装
置６、入出力中継装置４と処理装置６とのインターフェ
イス機能をもつプロセス入出力装置５よゆ構成されるよ
うになっている。ゲート制御は水位計データＢ１開度計
データＡ１機側状態信号Ｃをもとに処理装置６で目標開
度を求めゲートの開閉信号りが処理装置６より機側盤３
に出力されるようになっているものである。
。第２図はその一例でのシステム構成を示したものであ
る。図中８は制御対象としてのゲートであり、これを制
御すべくゲート８の開度を計測する開度計１、ゲート８
の状態を監視・表示し、かつゲート８の開閉操作を行な
う機側盤３、水位を測定するための測水塔７、ゲート８
の上流水位、下流水位を測定する水位計（本図では河川
の堰を例として記載しているが、ダムの場合は貯水位計
１台である）２、機側盤３との間に布設された屋外ケー
ブルへの落雷による制御装置の保護機能や、ゲートの開
閉信号に対する誤指令、過動作防止機能が設けられてい
る入出力中継装置４、ゲート８を監視・制御する処理装
置６、入出力中継装置４と処理装置６とのインターフェ
イス機能をもつプロセス入出力装置５よゆ構成されるよ
うになっている。ゲート制御は水位計データＢ１開度計
データＡ１機側状態信号Ｃをもとに処理装置６で目標開
度を求めゲートの開閉信号りが処理装置６より機側盤３
に出力されるようになっているものである。
さて、本発明によるゲート制御方法について説明すれば
、第１図は処理装置６におけるゲート制御処理の一例で
のフローを示したものである。なお、この第１図にはゲ
ートＮ門に対する制御対象開数と目標開度が決定された
うえゲート制御されるまでの機能が従来技術と対比され
て全体的に示されたものとなっている。
、第１図は処理装置６におけるゲート制御処理の一例で
のフローを示したものである。なお、この第１図にはゲ
ートＮ門に対する制御対象開数と目標開度が決定された
うえゲート制御されるまでの機能が従来技術と対比され
て全体的に示されたものとなっている。
制御処理においては先ず現在の貯水位Ｈが取り込まれ予
め定められた方法で貯水位Ｈ１あるいは流入量に対する
ゲートからの合計目標放流量ΣＱが決定される。次には
今回、本方法によりチェックされるゲートの門数、合計
目標放流量の初期値をそれぞれｎ＝Ｎ、Ｑ＝ΣＱとしゲ
ート１門当りの目標放流量Ｑｌが求められる（Ｑｌ＝Ｑ
／ｎ）。
め定められた方法で貯水位Ｈ１あるいは流入量に対する
ゲートからの合計目標放流量ΣＱが決定される。次には
今回、本方法によりチェックされるゲートの門数、合計
目標放流量の初期値をそれぞれｎ＝Ｎ、Ｑ＝ΣＱとしゲ
ート１門当りの目標放流量Ｑｌが求められる（Ｑｌ＝Ｑ
／ｎ）。
この後はとのＱｌと取り込んだ貯水位ＨをもとにＨ−Ｐ
−Ｑの折線近似計算から目標放流量Ｑ１に対する目標開
度Ｐを求めるものである。折線近似計算の手法は従来技
術と同様であるが、求めた目標開度Ｐは実数であり１ｍ
単位になるように端数処理を行ない整数Ｐ′にする必要
がある。この目標開度Ｐ′が予め定められている微小開
度にと比較しＰ’）Ｋならばｎ門のゲートを制御するこ
とは可能とし、一方、Ｐ’（Ｋならば微小開度になりｎ
門での制御は不可とするものである。制御可能な場合に
は、目標開度Ｐ′と貯水位ＨをもとにＨ−Ｐ−Ｑの折線
近似計算から目標開度Ｐ′に対する放流量Ｑｌ’が求め
られる。このＱ、′は初期放流量としてはＱＩ’＝Ｑ／
ｎ＝ΣＱ／Ｎであるが、制御対象ゲートを１門ずつチェ
ックしていく過程で除外したゲートがある場合は、除外
ゲートからの現在放流量Ｑｉを差し引いた値Ｑ＝Ｑ−Ｑ
ｊをｎ＝Ｈ・−１門で割つ比値を制御対象ゲート１門当
りの目標放流量Ｑｌ’とする。また、このときのゲート
全放流量としては制御対象ゲートからＱ、／Ｘｎ、除外
ゲートからΣＱｉ（ｆは制御対象外ゲーｓｌ ある。このΣＱ′が制御開始前に求めた合計目標放流量
ΣＱに対し流量不感帯と呼ばれる偏差士ＪＱの門数なら
ばｎ門のゲートを目標開度Ｐ′まで制御可能とし、もし
も士ΔＱ以上ならば制御対象ゲート門数を更に１門減少
し再度１門当りの目標放流量を求め直すものである。こ
のようにして制御可能なゲートが全くない場合（ｎ＝ｏ
）は、最初に求め光目標開度Ｐ′にて全ゲートＮ門を制
御するものである。
−Ｑの折線近似計算から目標放流量Ｑ１に対する目標開
度Ｐを求めるものである。折線近似計算の手法は従来技
術と同様であるが、求めた目標開度Ｐは実数であり１ｍ
単位になるように端数処理を行ない整数Ｐ′にする必要
がある。この目標開度Ｐ′が予め定められている微小開
度にと比較しＰ’）Ｋならばｎ門のゲートを制御するこ
とは可能とし、一方、Ｐ’（Ｋならば微小開度になりｎ
門での制御は不可とするものである。制御可能な場合に
は、目標開度Ｐ′と貯水位ＨをもとにＨ−Ｐ−Ｑの折線
近似計算から目標開度Ｐ′に対する放流量Ｑｌ’が求め
られる。このＱ、′は初期放流量としてはＱＩ’＝Ｑ／
ｎ＝ΣＱ／Ｎであるが、制御対象ゲートを１門ずつチェ
ックしていく過程で除外したゲートがある場合は、除外
ゲートからの現在放流量Ｑｉを差し引いた値Ｑ＝Ｑ−Ｑ
ｊをｎ＝Ｈ・−１門で割つ比値を制御対象ゲート１門当
りの目標放流量Ｑｌ’とする。また、このときのゲート
全放流量としては制御対象ゲートからＱ、／Ｘｎ、除外
ゲートからΣＱｉ（ｆは制御対象外ゲーｓｌ ある。このΣＱ′が制御開始前に求めた合計目標放流量
ΣＱに対し流量不感帯と呼ばれる偏差士ＪＱの門数なら
ばｎ門のゲートを目標開度Ｐ′まで制御可能とし、もし
も士ΔＱ以上ならば制御対象ゲート門数を更に１門減少
し再度１門当りの目標放流量を求め直すものである。こ
のようにして制御可能なゲートが全くない場合（ｎ＝ｏ
）は、最初に求め光目標開度Ｐ′にて全ゲートＮ門を制
御するものである。
この上うに１流量不感帯や微小開度によってｎ門のゲー
ト制御が不可能なとき対象ゲートを１門づつ減少し、か
つ流量不感帯をチェックしながら制御可能なゲート同数
ｎと目標開度Ｐ′を求め制御する場合は、目標開度Ｐの
整数化に伴なう放流量誤差を１門にだけ集約させること
なく制御可能なゲートｎ門に均等に配分し得、Ｎ門のゲ
ート開度バランスもある種度保ち得るわけである。なお
、全ゲートが除外されたときは従来と同様にＮ門のゲー
トを目標開度Ｐ’にて制御する。図中における破線は従
来方式を示したものである。
ト制御が不可能なとき対象ゲートを１門づつ減少し、か
つ流量不感帯をチェックしながら制御可能なゲート同数
ｎと目標開度Ｐ′を求め制御する場合は、目標開度Ｐの
整数化に伴なう放流量誤差を１門にだけ集約させること
なく制御可能なゲートｎ門に均等に配分し得、Ｎ門のゲ
ート開度バランスもある種度保ち得るわけである。なお
、全ゲートが除外されたときは従来と同様にＮ門のゲー
トを目標開度Ｐ’にて制御する。図中における破線は従
来方式を示したものである。
第３図（ａ）〜（Ｃ）は従来方式による問題点に対し本
発明を適用した場合での制御動作を示したものである。
発明を適用した場合での制御動作を示したものである。
但し、ここでは第３図（ａ）に示すように流量不感帯Δ
Ｑ＝２ｍ”／ｓ、微小開度Ｋ ＝ １ ｚ、全ゲートの
現在開度を２ｃｍとしている。
Ｑ＝２ｍ”／ｓ、微小開度Ｋ ＝ １ ｚ、全ゲートの
現在開度を２ｃｍとしている。
現在、貯水位Ｈ＝ ９ ｍ％開度Ｐ ＝ ２ ｃｍとし
た場合のゲート１門当りの放流量Ｑ′は第３図（ｂ）に
示すＨ−Ｐ−Ｑの折線近似計算より以下のように求めら
れる。
た場合のゲート１門当りの放流量Ｑ′は第３図（ｂ）に
示すＨ−Ｐ−Ｑの折線近似計算より以下のように求めら
れる。
Ｑ ｘｙ ＝ Ｑ ｍ”／ ｓ
Ｑ ａｂ ＝ ３ ｍ’／ ｓ
−Ｏ
Ｑ’ ＝ （３−０１十〇 ＝１．２ｍＪ／ ｓ
したがって、ゲート４門からの合計放流量ΣＱ′は４．
１３ ｍ ”／ｓである。この状態のとき合計目標放流
量ΣＱ；２４ｍ”／ｓが決定されｔ場合、制御対象ゲー
トの初期値はｎ ＝ ４門、Ｑ＝２４ｍ”／ｓとなる。
したがって、ゲート４門からの合計放流量ΣＱ′は４．
１３ ｍ ”／ｓである。この状態のとき合計目標放流
量ΣＱ；２４ｍ”／ｓが決定されｔ場合、制御対象ゲー
トの初期値はｎ ＝ ４門、Ｑ＝２４ｍ”／ｓとなる。
ゲート１門当りの目標放流量ＱｌはＱ、＝Ｑ／ｎ＝６ｍ
’／ｓであり、貯水位Ｈ＝９ｍ、目標放流量ＱＢ ＝６
ｍ３／ｓにおける目標開度ＰはＨ−Ｐ−Ｑの折線近似計
算より以下のように求められる。
’／ｓであり、貯水位Ｈ＝９ｍ、目標放流量ＱＢ ＝６
ｍ３／ｓにおける目標開度ＰはＨ−Ｐ−Ｑの折線近似計
算より以下のように求められる。
Ｑ ａｂ ＝ ３ ｍ”／ｓ
Ｑ ｃｅ ＝ ９ ｍ ”／ｓ ″このＰ
＝ ７．５ ｃｍを整数化してＰ’＝７ｍとするとＰ′
は微小開度Ｋ ＝ １ ｃｍに対し大きいｔめ微小開度
に対しては４門とも制御可能な対象ゲートとなる。一方
、目標開度Ｐ′＝７の、貯水位Ｈ＝９ｍにおける放流量
Ｑｌ’はＨ−Ｐ−Ｑの折線近似計算より以下のようにな
る。
＝ ７．５ ｃｍを整数化してＰ’＝７ｍとするとＰ′
は微小開度Ｋ ＝ １ ｃｍに対し大きいｔめ微小開度
に対しては４門とも制御可能な対象ゲートとなる。一方
、目標開度Ｐ′＝７の、貯水位Ｈ＝９ｍにおける放流量
Ｑｌ’はＨ−Ｐ−Ｑの折線近似計算より以下のようにな
る。
Ｑ ａｂ ＝ ３ ｍ’／ｓ
Ｑ ｃｅ ＝ ９ ｍ’／ｓ
また、対象外のゲートは０門のため対象外ゲートからの
合計放流量ΣＱｉはΣＱ ｉ ＝ Ｏｍ’ ／ｓである
。したがって、ゲート開度Ｐ′＝７ｃｒｎで４門のゲー
トを制御しｔ場合合計放流量ΣＱ′はΣＱ′＝５．４
ｍｓ／ｓ Ｘ ４ ＋Ｏｍ”／ｓ ＝ ２１゜５ｍ”／
３となり合計目標放流量ΣＱ＝２４ｍ”／ｓとの誤差は
１ΣＱ′−ΣＱ ｌ＝２．４ｍ”／Ｓとなる。コノ１４
ｍ ” ／ ｓの誤差は予め定められた流量不感帯ΔＱ
＝２ｍ’／ｓに対し大きいため４門のゲートを開度７筋
にし得ないことになる。よって、対象ゲートを３門にし
く ｎ＝３ ）、対象外としたゲートからの合計放流量
をΣＱ ｉ ＝ １．２ ｍ”／ｓとして再度目標開度
Ｐ′が求められる。
合計放流量ΣＱｉはΣＱ ｉ ＝ Ｏｍ’ ／ｓである
。したがって、ゲート開度Ｐ′＝７ｃｒｎで４門のゲー
トを制御しｔ場合合計放流量ΣＱ′はΣＱ′＝５．４
ｍｓ／ｓ Ｘ ４ ＋Ｏｍ”／ｓ ＝ ２１゜５ｍ”／
３となり合計目標放流量ΣＱ＝２４ｍ”／ｓとの誤差は
１ΣＱ′−ΣＱ ｌ＝２．４ｍ”／Ｓとなる。コノ１４
ｍ ” ／ ｓの誤差は予め定められた流量不感帯ΔＱ
＝２ｍ’／ｓに対し大きいため４門のゲートを開度７筋
にし得ないことになる。よって、対象ゲートを３門にし
く ｎ＝３ ）、対象外としたゲートからの合計放流量
をΣＱ ｉ ＝ １．２ ｍ”／ｓとして再度目標開度
Ｐ′が求められる。
ｎ＝ｎ−１＝４−１＝３門
ｎ＝Ｑ−Ｑｉ＝２４−１゜２ ＝ ２Ｌ８ｍ’／ｓＱ
ｔ ＝ Ｑ／ ｎ ＝ ２２．８７３ ＝７．６ ｍ”
／ｓ目標放流量Ｑ！＝ ７．６ ｍ”／ｓ 、貯水位Ｈ
＝９ｍのとき、目標開度Ｐは以下のように求められる。
ｔ ＝ Ｑ／ ｎ ＝ ２２．８７３ ＝７．６ ｍ”
／ｓ目標放流量Ｑ！＝ ７．６ ｍ”／ｓ 、貯水位Ｈ
＝９ｍのとき、目標開度Ｐは以下のように求められる。
Ｑ ａｂ ＝ ３ ｍ”／ｓ
Ｑ ｃｅ ＝ ９ ｍ”／ｓ
Ｐを整数化した目標開度Ｐ′をＰ’＝８ｃｒｎとすると
ｐ／は微少開度に＝１ｃＩｒ１に対し大きいためｎ
＝ ３門とも制御対象となり得る。次に目標開度Ｐ ’
＝ ８ ｃｍ、貯水位Ｈ＝９ｍにおける放流量Ｑ１／
を求めれば以下のようになる。
ｐ／は微少開度に＝１ｃＩｒ１に対し大きいためｎ
＝ ３門とも制御対象となり得る。次に目標開度Ｐ ’
＝ ８ ｃｍ、貯水位Ｈ＝９ｍにおける放流量Ｑ１／
を求めれば以下のようになる。
Ｑ ａｂ ＝ ３ ｍ’／ ｓ
Ｑｃｅ＝９ｍ”／ｓ
また、対象外ゲートが１門あるが、その放流量ΣＱｉが
ΣＱ ＝ １．２ ｍ”／ｓであるとしてゲート開度８
ａｎで３門のゲートを制御する場合、合計放流量ΣＱ′
はΣＱ’＝６．６ｍ”／ｓ Ｘ ３ ＋ １．２ｍ”／
ｓ ＝＝２１．０ｍｓ／Ｓとなり、合計目標放流量ΣＱ
＝２４ｍ ” ／ ｓとの誤差は３．９ｍ”／ｓとなる
。この誤差３．０ｍ”／ｓも流量不感帯ΔＱ ＝ ｌ
Ｑ ｍ”／ｓより大きいため更に制御対象ゲートは１門
減らされるものである。
ΣＱ ＝ １．２ ｍ”／ｓであるとしてゲート開度８
ａｎで３門のゲートを制御する場合、合計放流量ΣＱ′
はΣＱ’＝６．６ｍ”／ｓ Ｘ ３ ＋ １．２ｍ”／
ｓ ＝＝２１．０ｍｓ／Ｓとなり、合計目標放流量ΣＱ
＝２４ｍ ” ／ ｓとの誤差は３．９ｍ”／ｓとなる
。この誤差３．０ｍ”／ｓも流量不感帯ΔＱ ＝ ｌ
Ｑ ｍ”／ｓより大きいため更に制御対象ゲートは１門
減らされるものである。
ｒｌ＝ｎ−１＝３−１＝２門
ｎ＝Ｑ −Ｑ ｉ ＝ ２２．８−１．２＝２１．６ｍ
”／５Ｑｌ＝Ｑ／ｎ＝２１．６／２＝１０．８ｍ’／ｓ
この条件で前回と同様の計算をすれば、Ｐ＝１１、５
ｃｍ、 Ｌ九がってＰ’＝＝１１ｃｒｎとするとＱｌ’
＝ ｌ Ｏ，２ｍ”／ｓとなる。このときの合計放流量
ΣＱ′は制御対象、対象外ゲートそれぞれ２門あること
から、Σ’Ｑ’ ＝ １０．２ ｍ”／ｓ Ｘ ２＋１
．２ｍ”／ ｓ Ｘ ２＝２１８ｍ”／ｓとなる。この
場合での放流量誤差は１．２ｍ”／Ｓであり、これは流
量不感帯ΔＱ＝ Ｚ Ｏｍ”／ｓより小さくしたがって
、第３図（Ｃ）に示すようにゲート２門を目標開度１１
倒で制御すれば、目標放流量２４ｍ”／ｓに対し放流量
を最も近づけることが可能となるものである。なお、ｌ
Ｘ３図（ａ）、 （Ｃ）中に符号９は既述の水漏れ防止
装置を示す。
”／５Ｑｌ＝Ｑ／ｎ＝２１．６／２＝１０．８ｍ’／ｓ
この条件で前回と同様の計算をすれば、Ｐ＝１１、５
ｃｍ、 Ｌ九がってＰ’＝＝１１ｃｒｎとするとＱｌ’
＝ ｌ Ｏ，２ｍ”／ｓとなる。このときの合計放流量
ΣＱ′は制御対象、対象外ゲートそれぞれ２門あること
から、Σ’Ｑ’ ＝ １０．２ ｍ”／ｓ Ｘ ２＋１
．２ｍ”／ ｓ Ｘ ２＝２１８ｍ”／ｓとなる。この
場合での放流量誤差は１．２ｍ”／Ｓであり、これは流
量不感帯ΔＱ＝ Ｚ Ｏｍ”／ｓより小さくしたがって
、第３図（Ｃ）に示すようにゲート２門を目標開度１１
倒で制御すれば、目標放流量２４ｍ”／ｓに対し放流量
を最も近づけることが可能となるものである。なお、ｌ
Ｘ３図（ａ）、 （Ｃ）中に符号９は既述の水漏れ防止
装置を示す。
さて、ここで本発明による効果の程を明らかにする意味
で、これまで行なわれていた任意の貯水位ＩＨ）と放流
量（Ｑ）より開度（Ｐｌか、または任意の貯水位（Ｈ）
と開度（Ｐ）より放流量（Ｑ）を求める方法について第
４図（ａ）、 （ｂ）により説明すれば以下のようであ
る。
で、これまで行なわれていた任意の貯水位ＩＨ）と放流
量（Ｑ）より開度（Ｐｌか、または任意の貯水位（Ｈ）
と開度（Ｐ）より放流量（Ｑ）を求める方法について第
４図（ａ）、 （ｂ）により説明すれば以下のようであ
る。
即ち為一般に放流量Ｑ（Ｒ＋ ｐｔ ）ｓ Ｑ（ＩＩ
ｐｔ◆ｌ）は式（１）、（２）によって与えられる。
ｐｔ◆ｌ）は式（１）、（２）によって与えられる。
・・・・・・・・・（１）
・・・・・・・・・（２）
したがって、式（１）、 （２）よｔ） Ｐ（！Ｔ、
Ｑ）−Ｑ（ＩＩ−Ｐ）は以下のように求められる。
Ｑ）−Ｑ（ＩＩ−Ｐ）は以下のように求められる。
・・・・・・・・・（８）
・・・・・・・・・（４）
式（１）〜（４）は一般式を示すが、Ｍ４図（ａ）、
（ｂ）はその具体例を示したものである。この場合第４
図（ｂ）は第４図（ａ）における一部を拡大表示し友も
のであるが、因みにその図におけるＱａｂ、ＱＣｅ、Ｐ
、Ｑは以下のようである。
（ｂ）はその具体例を示したものである。この場合第４
図（ｂ）は第４図（ａ）における一部を拡大表示し友も
のであるが、因みにその図におけるＱａｂ、ＱＣｅ、Ｐ
、Ｑは以下のようである。
Ｑｂ−Ｑａ
Ｑ ａｂ ＝ （Ｈ−Ｈａ）＋Ｑ ａ４
Ｈｓ Ｑｃｅ＝”二Ｓ’ （Ｈ−Ｈｓｉ ＋ Ｑ ’４ Ｈ
ａ Ｑ ＝ −”’ （Ｑｃｅ−Ｑａｂ）＋Ｑａｂｚ
Ｐｔ 第５図はその場合での制御を具体的に示しｔものである
。図示の如く例えば、制御対象ゲートが４門、現在の貯
水位Ｈが９ｍのときに全ゲートからの合計目標放流量Σ
ＱがΣＱ ＝＝ ２４ ｒｎ” ／ Ｓ ％ １門当り
の目標放流量ＱがＱ＝ ５ ｍ”／ｓとすれば、ゲート
の目標開度Ｐは以下のように求められる。
Ｈｓ Ｑｃｅ＝”二Ｓ’ （Ｈ−Ｈｓｉ ＋ Ｑ ’４ Ｈ
ａ Ｑ ＝ −”’ （Ｑｃｅ−Ｑａｂ）＋Ｑａｂｚ
Ｐｔ 第５図はその場合での制御を具体的に示しｔものである
。図示の如く例えば、制御対象ゲートが４門、現在の貯
水位Ｈが９ｍのときに全ゲートからの合計目標放流量Σ
ＱがΣＱ ＝＝ ２４ ｒｎ” ／ Ｓ ％ １門当り
の目標放流量ＱがＱ＝ ５ ｍ”／ｓとすれば、ゲート
の目標開度Ｐは以下のように求められる。
Ｑ ａｂ ＝ −（９−８）＋ ２ ＝ ３ ｍ”／
ｓＱ ｃｅ ＝ ’−”−（９−８） ＋ ８ ＝ ９
ｍ”／ｓＰ ＝ （１０−５）＋５ ＝７．
５ ｃｍしかしながら、ゲートの開度の計測は計測単位
が１ｃｒｎＯ開度計によっていることから、Ｐ＝７．５
αで制御を実行することは不可能である。このため、求
めた目標開度に端数が発生し穴場合の処理としてＰ ＝
７ ｃｍかま穴はＰ ＝ ８ 画にせざるを得ない。
ｓＱ ｃｅ ＝ ’−”−（９−８） ＋ ８ ＝ ９
ｍ”／ｓＰ ＝ （１０−５）＋５ ＝７．
５ ｃｍしかしながら、ゲートの開度の計測は計測単位
が１ｃｒｎＯ開度計によっていることから、Ｐ＝７．５
αで制御を実行することは不可能である。このため、求
めた目標開度に端数が発生し穴場合の処理としてＰ ＝
７ ｃｍかま穴はＰ ＝ ８ 画にせざるを得ない。
この例ではＰ ＝ ７ ｃｍとしている。端数処理した
目標開度７ｃｒｒ＆でゲートを制御した結果、放流量は
以下のようになる。
目標開度７ｃｒｒ＆でゲートを制御した結果、放流量は
以下のようになる。
ΣＱ’＝ ５．４ Ｘ４＝２１．６ｍ’／ｓこれでは目
標放流量と実際の放流量に１門当り０、６ ｍ”／ｓ
、合計で２．４ｍ”／ｓの誤差が生じてしまうことにな
る。まｔｌここで求めた目標開度Ｐが水漏れ防止装置９
の破損を防ぐために予め定められｔ微小開度の範囲にあ
る場合は、ゲートの制御は実施し得す、結局は目標放流
量に対し誤差を生じさせることになる。即ち、従来方式
では、開度計はその計測単位がＩＧであるために同時同
開度制御すると、目標放流量と実放流量の間に誤差（ゲ
ート門数に比例する）が生じ、ひいては貯水位Ｈに不必
要な外乱を与えることになるものである。因みにＰ ＝
８ ｃｍとした場合ではＱ’＝’６．６ｍｓ／Ｓ、Σ
Ｑ’ ＝ ２６．４ ｍ’／ｓとなる。
標放流量と実際の放流量に１門当り０、６ ｍ”／ｓ
、合計で２．４ｍ”／ｓの誤差が生じてしまうことにな
る。まｔｌここで求めた目標開度Ｐが水漏れ防止装置９
の破損を防ぐために予め定められｔ微小開度の範囲にあ
る場合は、ゲートの制御は実施し得す、結局は目標放流
量に対し誤差を生じさせることになる。即ち、従来方式
では、開度計はその計測単位がＩＧであるために同時同
開度制御すると、目標放流量と実放流量の間に誤差（ゲ
ート門数に比例する）が生じ、ひいては貯水位Ｈに不必
要な外乱を与えることになるものである。因みにＰ ＝
８ ｃｍとした場合ではＱ’＝’６．６ｍｓ／Ｓ、Σ
Ｑ’ ＝ ２６．４ ｍ’／ｓとなる。
さて、最後に第６図（ａ）、 （ｂ）により本発明によ
る効果の程について説明する。第６図（ａ）、 （ｂ）
はそれぞれゲート開制御の場合、ゲート閉制御の場合で
の貯水位の変化を示しｔものである。本発明に係るもの
は実線表示として、また、従来方式に係るものは破線表
示として示すが、従来方式による場合には明らかに貯水
位には不必要な外乱あるいは変動が認められるものとな
っている。即ち、従来方式においては開制御の場合に端
数処理されｔ開度が不足している場合には第６図（ａ）
に示す如く貯水位は徐々に大きくなるものである。一方
、閉制御の場合に端数処理され九開度が小さくない場合
は放流量が大となる結果、貯水位は徐々に小さくなるも
のである。
る効果の程について説明する。第６図（ａ）、 （ｂ）
はそれぞれゲート開制御の場合、ゲート閉制御の場合で
の貯水位の変化を示しｔものである。本発明に係るもの
は実線表示として、また、従来方式に係るものは破線表
示として示すが、従来方式による場合には明らかに貯水
位には不必要な外乱あるいは変動が認められるものとな
っている。即ち、従来方式においては開制御の場合に端
数処理されｔ開度が不足している場合には第６図（ａ）
に示す如く貯水位は徐々に大きくなるものである。一方
、閉制御の場合に端数処理され九開度が小さくない場合
は放流量が大となる結果、貯水位は徐々に小さくなるも
のである。
以上説明したように本発明による場合は、計測量が１個
単位の開度計を使用しているゲートの制御において、分
解能が１ｃＷ１のために発生する流量誤差を防止するの
に特定な１門のゲートに誤差分の流量を割り振るのでは
なく制御可能なゲートに均等配分していることから、流
量精度を向上させることができ、かつ、ゲート開度は殆
どが同一に々るｔめ、特定ゲートへの水圧や、河床の変
化に対する問題がなくなる。また、ゲートの開閉制御を
実行しない場合に発生する貯水位の不必要な変動も防ぐ
ことができるので、安定しｔゲート制御が行なえること
になる。更に、微小開度も考慮されていることから、水
漏れ防止装置の破損も防止されることになる。
単位の開度計を使用しているゲートの制御において、分
解能が１ｃＷ１のために発生する流量誤差を防止するの
に特定な１門のゲートに誤差分の流量を割り振るのでは
なく制御可能なゲートに均等配分していることから、流
量精度を向上させることができ、かつ、ゲート開度は殆
どが同一に々るｔめ、特定ゲートへの水圧や、河床の変
化に対する問題がなくなる。また、ゲートの開閉制御を
実行しない場合に発生する貯水位の不必要な変動も防ぐ
ことができるので、安定しｔゲート制御が行なえること
になる。更に、微小開度も考慮されていることから、水
漏れ防止装置の破損も防止されることになる。
第１図は、本発明、によるゲート制御方法の一例でのゲ
ート制御処理のフローを示す図、第２図は本発明に係る
ゲート制御システムの一例でのシステム構成を示す図、
第３図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）は、本発明によるゲ
ート制御方法を具体的に説明するための図、第４図（ａ
）、 （ｂ）／および第５図は、従来方式における開度
ま九は放流量の求め方とそのゲート制御を具体的に説明
するための図、第６図（ａ）、 （ｂ）は、本発明によ
る効果の程を説明するための図である。 １・・・開度計、２・・・水位計、３・・・機側盤、４
・・・入出力中継装置、５・・・プロセス入出力装置、
６・・・処理装置、７・・・測水基、８・・・ゲート。
ート制御処理のフローを示す図、第２図は本発明に係る
ゲート制御システムの一例でのシステム構成を示す図、
第３図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）は、本発明によるゲ
ート制御方法を具体的に説明するための図、第４図（ａ
）、 （ｂ）／および第５図は、従来方式における開度
ま九は放流量の求め方とそのゲート制御を具体的に説明
するための図、第６図（ａ）、 （ｂ）は、本発明によ
る効果の程を説明するための図である。 １・・・開度計、２・・・水位計、３・・・機側盤、４
・・・入出力中継装置、５・・・プロセス入出力装置、
６・・・処理装置、７・・・測水基、８・・・ゲート。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、計測単位が１ｃｍの開度計が具備されているゲート
複数の開度が、既知の貯水位−放流量−開度の関係より
求められた後端数処理され、端数処理された開度にもと
づき上記ゲート複数が制御されるゲート制御方法におい
て、同時同開度として操作されるゲートを１門づつ減ら
しつつ目標放流量との誤差範囲が最小となるゲート門数
と目標開度を自動的に決定し、ゲート制御を行なうこと
を特徴とするゲート制御方法。 ２、目標開度が予め定められている微小開度以下となつ
た際、同時同開度として操作されるゲートを１門づつ減
らしつつ目標放流量との誤差範囲が最小となるゲート門
数と目標開度を自動的に決定し、ゲート制御を行なう特
許請求の範囲第１項記載のゲート制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7668485A JPH0616247B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | ゲ−ト制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7668485A JPH0616247B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | ゲ−ト制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61235914A true JPS61235914A (ja) | 1986-10-21 |
| JPH0616247B2 JPH0616247B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=13612264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7668485A Expired - Lifetime JPH0616247B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | ゲ−ト制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616247B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2277757A1 (es) * | 2005-09-27 | 2007-07-16 | Universidad De Castilla-La Mancha (Uclm) | Sistema de control fraccional basado en ordenador de niveles del agua en canales principales de riego. |
| CN111501952A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-07 | 北京北排智慧水务有限公司 | 一种新型管道空间调蓄装置及其使用方法 |
-
1985
- 1985-04-12 JP JP7668485A patent/JPH0616247B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2277757A1 (es) * | 2005-09-27 | 2007-07-16 | Universidad De Castilla-La Mancha (Uclm) | Sistema de control fraccional basado en ordenador de niveles del agua en canales principales de riego. |
| ES2277757B1 (es) * | 2005-09-27 | 2008-06-16 | Universidad De Castilla-La Mancha (Uclm) | Sistema de control fraccional, basado en ordenador, de niveles del agua en canales principales de riego. |
| CN111501952A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-07 | 北京北排智慧水务有限公司 | 一种新型管道空间调蓄装置及其使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0616247B2 (ja) | 1994-03-02 |
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