JPS6214201A - 流量制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は，軽水冷却型原子炉の一次系補給水系等に適用
される流量制御装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

軽水冷却型原子炉の一次系補給水系等では。

例えば供給水の流量制御が行われており，この流量制御
は，所定期間毎に断続して行なわわ。

あるいは所定状態になったときにのみ実行されるいわゆ
るバッチ制御で行われている。第６図を参照して説明す
ると，所定期間毎の制御実行時になると，供給水の流量
が検出され，この流量信号ａと設定１ｉ１　ｂとの偏差
が零となるような制御信号Ｃが作成される。そして、こ
の制御信号Ｃは，流量制御弁に送出されて弁の開度が調
節される。ここで、制御信号Ｃは，制御開始時に「０１
％すなわち制御弁が閉状態を示すものとであり，これか
ら弁開度が調節されて最終的に「０」％に至るものとな
っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら，従来の制御方式では次のような問題点が
ある。すなわち、従来は第に図に示すように如何なる流
量設定値；）に対しても同一のパッチ量ｄを与え，しか
もパンチ開始と同時にフィードバック制御が開始される
（時刻１１）。

このため、パッチ量ｄと目標値（設定流量に見今−）た
制御部＋ｊ（−）との差異が大きい場合、流量制御は振
動的な収束性の長いものとなってし１う。そこで、フィ
ードバックゲインを低下させて振動を取り除こうとする
と、逆に流量がなかなか設定値ｌ）に到達せずに極めて
応答性の曹い制御となってし１う。

そこで本発明は、バッチ開始時に振動が発生せずにしか
も制御部りが速やかに設定値に制御できる流量制御装置
を提供することを目的とする。

１問題点を解決するだめの手段〕 本発明は、１−１記問題点を解決し目的を達成するため
に次のような手段を講じたことを特徴としている。すな
わち、所定期間毎に流量信号を受けて設定信号との偏差
を零とするような制御信号を作成して流量の制御を行う
制御装置において、制御開始時から所定時間経過後まで
は。

フィードバック信号を与えずに固定目標値で制御を行な
い、実流欧と設電流量の偏差が小さくなってからフィー
ドバック制御が開始さｉすることを特徴としている。

１作用） このような手段を講じたことに【す、流ｌｉ！：ｆｉｉ
号が設定値近傍に達してからフィードバック制御が実行
されるものとなる。

〔実施例） 以下１本発明の第１の実施例について図面を参照して説
明する。第１図は流量制御装置の構成図である。同図に
おいて符ジノ１は、供給水が流通する配管であり、この
配管１にはポンプ２が設けられている。符号３は、流Ｍ
検出器であって、この検出器３から出力される流ｈ１信
号ＦＳは、制御部４に送られるようになっている。

壕だ、符号５は、流量制御弁である。この制御部４は、
ハツチ開始信号Ｓ　Ｓ　（５ｔａｒｔ　Ｓｉｇｎａｌ　
　）が入力された時点から流Ｍ［の制御を開始し、パン
チ終了信号Ｅ　Ｓ　（Ｆ：ｎｔｌ　Ｓｉｇｔ＋ａｌ　）
が人力する１でその流量制御を実行するものとなってい
る。

ここで、この制御部４には特に次のような機能が備えら
れている。すなわち、バッチ開始信号ＳＳが入力した時
点から制御信号目標値Ｒ１と等しい制御信号Ｃ８（Ｃｏ
ｎｔｒｏｌ　Ｓｉｇｎａｌ　）を出力し、所定時間’ｒ
’　Ｓ　ａつまり制御信号Ｃ８のステップ変動に対して
流量制御弁５が追従して流量信号１ｉ’　Ｓが設定値Ｓ
ｌの近傍に達したことを判断してフィードバック制御を
開始する機能である。

ところで、前記制御信号目標値Ｒｌは１次のように求め
られる。すなわち、一般に流量制御弁５を流れる液体の
流量Ｑは。

Ｑ　＝　ａ　−Ｃｖ　（ワワ７−　（１）で表わされる
。ここで、△Ｐは、制御弁５の前後の差圧、ｒは流体の
比重、αは比例定数、Ｃｖは制御弁５のＣｖ値である。

なお、　、−１＝記制御弁５は、弁リフトとＣｖ値との
関係は、第２図に示すように１対１つ捷り比例関係にあ
る。

そして、流量Ｑを得るだめのＣｖ値は、第（１）式から
。

ＣＶ＝　（１／α）（ｆｒ）工）Ｑ　　　　　、、１２
）と表わされ、この第（２）式から制御、＃Ｐ５の差圧
が判明している場合は流量Ｑに対応するｆｌｙ値が１対
１の関数として求捷る。差圧が判明していない場合でも
２種々の方法で仮宇すればそれに見合うＣｖ値が定まる
。そして、Ｃｖｌｉ’ｔと弁リフトとの関係は１対１で
あるため流ｆｆｌ　Ｑと弁リフトとは第３図に示すよう
に１対１の対応関係が成立つことになる。

整定状態において、弁リフトは制御信号（］Ｓに一致す
るため第３図の関係は流量Ｑと制御信号とについても成
り立つ。したがって、設定値Ｓ１が与えられた場合、整
宇時において設５↑ＩＡＳ１と一致した流量Ｑが得られ
る制御信号Ｃ８が求まりこれを制御信号目標ＭＲ１とし
ている。

次に上記の如く構成された装置の動作について第４図に
示す制御フローチャートに従って説明する。制御部４は
、バッチ開始信号８　Ｓが入勾さｔまたかを判断し、バ
ッチ制御信号ＳＳが入／Ｊさ７１ていなければ制御信号
ｆｌｓを１０１％のＪ「開度として出力する。したか−
、で、制御１弁５け閉状態となっている。ここで１時刻
１．１にバッチ開始信ｔ、１８Ｓが人力されると、制御
部４はとのバッチ開始時からの経過時間が、設定時間’
ｌ’　Ｓ　１よりも長いかを判断してそれが設定時間Ｔ
　Ｓ　ｌｕ内ならば制御信号ＣＳレベルを制御信号１］
標１ｉＩ″ｆ１（１として制御弁５に送出する。この状
態は１時１１）ビＰを△ｔ、づつカウントして設定時間
１’　Ｓ　１が経過するまで継続される。なお、△１゜
は演算周期である。そうして、設定時間Ｔ８１経過した
後、経過時間′Ｖが設定時間ＴＳ２が長いか否かを判断
する。

設定時間’ｒ　Ｓ　ｌ　、　Ｔ　Ｓ　２の差は、制御信
号Ｃ８のステップ変動に対し、制御弁５が追従する時間
である、 経過時間１゛が設定時間’ｌ’　Ｓ　２よりも小さいと
き、流量設定値１”　Ｓ　Ｅ　Ｔと流星信号Ｆ８の差△
Ｆと許容値εの大小を比較する。

差△Ｆが許容値εより大きいときは、制御信号Ｃ８は、
目標値１（２として制御ｊＦ　５に送出される。

制御信号目標値１（２は、整定時において設定値と一致
した流量が？１）られる制御信号である。

差△Ｆが、許容値εよりも小さいときは、フィードバッ
ク制御に移る。又、設定時間Ｔが設５ｉ４時間ＴＳ２よ
り大きいときけ、フィードバック制御に移る。

次に制御信号目標値Ｒ２を求める方法を示す。

目標値Ｒ１を求めるとき、弁前後の差圧を△Ｐ　１とし
たが、この値に誤差があれば、流量は設定値とならない
。そこで、計測された流量Ｑ１（−ＦＳ　）及びこのと
きの弁のＣｖ値から、（１）式を利用して実際の弁差圧
△Ｐ２を求める。

この△Ｐ２を（２）式に代入し、流Ｉｉｔ′設定値Ｑ２
（・、　Ｆ　８　Ｅ　Ｔ　）を流すのに必要な弁Ｃｖ値
を次式で求める。

ＬｉＪ下１゛１標値Ｒ１を設定した場合と同様にして。

制御部′ｉｊ′［−１標Ｍ１（２を求められる。

〔発明の効果〕

以ト詳記したように本発明は、所定期間毎に又は所定状
状態になった後流量信号を受けて設定値との偏差を零と
するような制御信号を作成して流量の制御を行う流量制
御装置において。

制御開始時から所定時間経過し、かつ流量信号と設定値
との偏差が所定偏差内になったことを制御判断手段が判
断し、この判断の後フィードバック制御手段がフィード
バンク制御を開始するものである。

したがって本発明によれば、流量信号が設定値近傍に達
してからはじめてフィードバック制御が実行されるので
、振動が発生せずしかも速やかに設定値に収束できる流
に制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は１本発明の詳細な説明するだめの
図であって、第１図は構成図、第２図および第３図は制
御信号目標値を求めるだめの説明図、第４図は制御フロ
ーチャート、第５図は制御過程図、第６図は従来におけ
るバッチ制御方法の制御過程図である。 １・・・配管、２・・・ポンプ、３・・・流星検出器、
４・・・制御部、５・・・制御弁 第１記 第２凹 第３圓 弁リフト量

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 計測流量信号を受けて設定値との偏差を零とする制御信
   号を作成して制御弁に送出し流量を制御するものにおい
   て、制御開始時から所定時間経過後に実流量信号と制御
   信号目標値との偏差が所定偏差内になった時点を判断す
   る制御判断手段を備え、この制御判断手段による判断時
   から前記フィードバック制御を開始することを特徴とす
   る流量制御装置。