JP5149325B2 - Flow controller, flow control system including flow controller, flow controller control program, and flow control program - Google Patents

Flow controller, flow control system including flow controller, flow controller control program, and flow control program Download PDF

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Description

本発明は、流量を設定された目標値に制御する流量コントローラ、流量制御システム、流量コントローラ制御プログラム、及び、流量制御プログラムに関する。   The present invention relates to a flow rate controller, a flow rate control system, a flow rate controller control program, and a flow rate control program that control a flow rate to a set target value.

例えば、流量を設定された目標値に制御する流量コントローラは、機械・自動車・精密機器等の分野、半導体・バイオ等の先端分野、医療分野、食品分野など、幅広く利用されている。流量コントローラは、流量センサと比例電磁弁と制御回路を備え、制御回路が、流量センサにより計測される流量を目標流量に制御するように、比例電磁弁の開度を調整するようになっている。比例電磁弁の開度は、比例電磁弁のコイルに供給する電流又は電圧に比例して調整される。   For example, a flow rate controller that controls a flow rate to a set target value is widely used in fields such as machinery, automobiles, and precision instruments, advanced fields such as semiconductors and biotechnology, medical fields, and food fields. The flow controller includes a flow sensor, a proportional solenoid valve, and a control circuit, and the control circuit adjusts the opening of the proportional solenoid valve so as to control the flow rate measured by the flow sensor to the target flow rate. . The opening degree of the proportional solenoid valve is adjusted in proportion to the current or voltage supplied to the coil of the proportional solenoid valve.

特開２００７−２０６９３６号公報JP 2007-206936 A

（１）しかしながら、流量コントローラは、仕様によって定格電圧が決められており、商用電源の電源電圧が仕様の定格電圧の範囲内で使用されることを前提として、流量制御の精度が保証されている。流量コントローラは、使用先において流量制御システムに組み付けられ、使用先の商用電源から電源電圧を印加されて駆動する。一方、電源電圧は、配電条件やノイズ等によって、公称電圧より高圧であったり、低圧であったりする。よって、流量コントローラの比例電磁弁に印加される最大電圧は、電源電圧により左右される。流量コントローラは、電源電圧が大きくなるにつれて、比例電磁弁のコイルに印加される印加電圧が高くなり、コイルの発熱量が大きくなる。比例電磁弁のコイルが仕様を超えて発熱すると、制御回路上の電子部品が破壊される恐れがある。 (1) However, the flow controller has a rated voltage determined by the specifications, and the accuracy of the flow control is guaranteed on the assumption that the power supply voltage of the commercial power supply is used within the rated voltage range of the specifications. . The flow rate controller is assembled in the flow rate control system at the use site, and is driven by applying a power supply voltage from the commercial power source of the use site. On the other hand, the power supply voltage may be higher or lower than the nominal voltage depending on power distribution conditions and noise. Thus, the maximum voltage applied to the proportional solenoid valve of the flow controller depends on the power supply voltage. In the flow controller, as the power supply voltage increases, the applied voltage applied to the coil of the proportional solenoid valve increases, and the amount of heat generated by the coil increases. If the proportional solenoid valve coil generates heat that exceeds specifications, the electronic components on the control circuit may be destroyed.

上述したように、使用先での電源電圧は、配電条件やノイズ等によってばらつくため、流量コントローラの設置後に制御回路上の電子部品が破壊されるか否かは、流量コントローラを使用先の流量制御システムに実際に組み付けて稼働させてみなければ、わからない。制御回路上の電子部品が破壊されると、流量コントローラの流量制御精度が低下して製品の歩留まりを悪化させるため、使用先では、製品製造ラインを停止させて流量コントローラを交換したり微調整する等の措置が必要になる。このような不具合を回避するために、電源電圧のバラツキに対応できる流量コントローラが、産業界から強く求められている。   As described above, the power supply voltage at the user site varies depending on the power distribution conditions and noise. Therefore, whether or not the electronic components on the control circuit are destroyed after the flow controller is installed depends on the flow rate controller at the user site. If you don't try to put it into the system and run it, you won't know. If the electronic components on the control circuit are destroyed, the flow rate control accuracy of the flow rate controller will deteriorate and the product yield will deteriorate, so the user will stop the product production line and replace or fine-tune the flow rate controller. Such measures are necessary. In order to avoid such problems, there is a strong demand from the industry for a flow rate controller that can cope with variations in power supply voltage.

（２）また、従来の流量コントローラは、流量制御システムに設置された後、例えば、流量コントローラの一次側に配置された開閉弁が流体制御中に弁閉され、流量センサが流量を計測しなくなると、制御流量を目標流量に近づけるために、比例電磁弁がコイルに電源電をそのまま印加され、全開される。この場合、実際には、比例電磁弁が流体制御していないにもかかわらず、コイルに定格電圧が印加されており、電力が無駄に使われていた。 (2) Further, after the conventional flow rate controller is installed in the flow rate control system, for example, the on-off valve disposed on the primary side of the flow rate controller is closed during fluid control, and the flow rate sensor no longer measures the flow rate. Then, in order to bring the control flow rate close to the target flow rate, the proportional solenoid valve is applied with the power supply to the coil as it is and is fully opened. In this case, actually, the rated voltage is applied to the coil even though the proportional solenoid valve is not fluid-controlled, and power is wasted.

本発明は、上記問題点（１）を解決するためになされたものであり、電源電圧のバラツキに対応して良好な流量制御精度が得られる流量コントローラ、流量制御システム、及び、流量コントローラ制御プログラムを提供することを第１の目的とする。
本発明は、上記問題点（２）を解決するためになされたものであり、電力消費量を削減できる流量コントローラ、流量制御システム、及び、流量制御プログラムを提供することを第２の目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem (1), and provides a flow rate controller, a flow rate control system, and a flow rate controller control program capable of obtaining good flow rate control accuracy corresponding to variations in power supply voltage. It is a first object to provide
The present invention has been made to solve the above problem (2), and a second object thereof is to provide a flow rate controller, a flow rate control system, and a flow rate control program capable of reducing power consumption. .

上記第１の目的を達成するために、本発明の一態様に係る流量コントローラは、流体の流量を制御する流量コントローラにおいて、流体の流量を計測する流量センサと、コイルに供給される電力に比例して開度を調整される比例電磁弁と、電源から印加される電源電圧をＰＷＭ制御することにより、前記流量センサが計測した制御流量を目標流量に制御するように前記電力を制御する制御回路と、を有し、前記制御回路は、前記比例電磁弁の定格電圧を記憶する定格電圧記憶手段と、前記比例電磁弁を全開させる場合に前記コイルに印加されるバルブ全開時コイル印加電圧が、前記定格電圧記憶手段に記憶されている前記定格電圧より高圧である場合に、前記比例電磁弁の前記定格電圧を前記バルブ全開時コイル印加電圧で割ることにより、前記比例電磁弁を全開状態とする場合におけるＤｕｔｙの値を算出する全開時Ｄｕｔｙ算出手段と、前記全開時Ｄｕｔｙ算出手段により算出された前記Ｄｕｔｙの値を上限として、前記コイルに印加する電圧のＤｕｔｙを可変させ、前記比例電磁弁の開度を制御する流量制御手段と、を有する。   In order to achieve the first object, a flow rate controller according to one aspect of the present invention is a flow rate controller that controls the flow rate of a fluid, and is proportional to the flow rate sensor that measures the flow rate of the fluid and the power supplied to the coil. And a control circuit for controlling the electric power so as to control the control flow rate measured by the flow rate sensor to a target flow rate by PWM control of the power supply voltage applied from the power supply and the proportional solenoid valve whose opening is adjusted. And the control circuit includes a rated voltage storage means for storing a rated voltage of the proportional solenoid valve, and a coil applied voltage when the valve is fully opened when the proportional solenoid valve is fully opened. When the rated voltage stored in the rated voltage storage means is higher than the rated voltage, by dividing the rated voltage of the proportional solenoid valve by the coil applied voltage when the valve is fully open, The duty calculation means for calculating the duty when the proportional solenoid valve is fully opened, and the duty of the voltage applied to the coil with the duty value calculated by the duty calculation means for full opening as the upper limit And a flow rate control means for controlling the opening degree of the proportional solenoid valve.

上記流量コントローラの前記流量制御手段は、前記流量センサが計測する制御流量が、制御流量の下限値となる最低制御流量より少なくなったことを検出すると、Ｄｕｔｙを、前記制御流量を前記最低制御流量に制御する場合のＤｕｔｙ未満に制限するリミット設定手段を有することが、好ましい。   When the flow rate control means of the flow rate controller detects that the control flow rate measured by the flow rate sensor is less than the minimum control flow rate that is the lower limit value of the control flow rate, Duty is set as the control flow rate as the minimum control flow rate. It is preferable to have limit setting means for limiting to less than Duty when controlling to.

上記第１の目的を達成するために、本発明の一態様に係る流量制御システムは、上記何れかの流量コントローラを適用していることが、好ましい。   In order to achieve the first object, it is preferable that any one of the flow controllers is applied to the flow control system according to one aspect of the present invention.

上記第１の目的を達成するために、本発明の一態様に係る流量制御システムは、配管上に設置された流量コントローラと、電源と前記流量コントローラに接続されて前記流量コントローラの動作を制御するコントローラと、を有する流量制御システムにおいて、前記流量コントローラが、流体の流量を計測する流量センサと、コイルに供給される電力に比例して開度を調整される比例電磁弁と、前記比例電磁弁の定格電圧を記憶する定格電圧記憶手段と、を有すること、前記コントローラが、前記比例電磁弁を全開させる場合に前記コイルに印加されるバルブ全開時コイル印加電圧が、前記定格電圧記憶手段に記憶されている前記定格電圧より高圧である場合に、前記比例電磁弁の前記定格電圧を前記バルブ全開時コイル印加電圧で割ることにより、前記比例電磁弁を全開状態とする場合におけるＤｕｔｙの値を算出する全開時Ｄｕｔｙ算出手段と、前記全開時Ｄｕｔｙ算出手段により算出された前記Ｄｕｔｙの値を上限として、前記コイルに印加する電圧のＤｕｔｙを可変させ、前記比例電磁弁の開度を制御する流量制御手段と、を有する。   In order to achieve the first object, a flow rate control system according to one aspect of the present invention controls a flow rate controller installed on piping, a power source, and the flow rate controller to control the operation of the flow rate controller. A flow rate control system, wherein the flow rate controller measures a flow rate of fluid, a proportional solenoid valve whose opening degree is adjusted in proportion to electric power supplied to the coil, and the proportional solenoid valve A rated voltage storage means for storing the rated voltage of the coil, and when the controller fully opens the proportional solenoid valve, a coil applied voltage when the valve is fully opened is stored in the rated voltage storage means. If the rated voltage is higher than the rated voltage, divide the rated voltage of the proportional solenoid valve by the coil applied voltage when the valve is fully open. Thus, a fully open duty calculating means for calculating a duty value when the proportional solenoid valve is fully opened, and a voltage applied to the coil with the duty value calculated by the fully open duty calculating means as an upper limit. And a flow rate control means for controlling the opening degree of the proportional solenoid valve.

上記第１の目的を達成するために、本発明の一態様に係る流量コントローラ制御プログラムは、流量制御システムのコントローラに適用されるものであって、流量センサと、コイルを備える比例電磁弁とを内蔵する流量コントローラの動作を、前記コントローラが電源から前記コイルに印加する電圧をＰＷＭ制御することにより制御する流量コントローラ制御プログラムにおいて、前記コントローラを、前記比例電磁弁を全開させる場合に前記コイルに印加されるバルブ全開時コイル印加電圧が、前記比例電磁弁の定格電圧より高圧である場合に、前記比例電磁弁の前記定格電圧を前記バルブ全開時コイル印加電圧で割ることにより、前記比例電磁弁を全開状態とする場合におけるＤｕｔｙの値を算出する全開時Ｄｕｔｙ算出手段と、前記全開時Ｄｕｔｙ算出手段により算出された前記Ｄｕｔｙの値を上限として、前記コイルに印加する電圧のＤｕｔｙを可変させ、前記比例電磁弁の開度を制御する流量制御手段と、して機能させる。   In order to achieve the first object, a flow controller control program according to an aspect of the present invention is applied to a controller of a flow control system, and includes a flow sensor and a proportional solenoid valve including a coil. In a flow rate controller control program that controls the operation of the built-in flow rate controller by PWM controlling the voltage that the controller applies to the coil from the power source, the controller is applied to the coil when the proportional solenoid valve is fully opened. When the applied voltage when the valve is fully open is higher than the rated voltage of the proportional solenoid valve, the proportional solenoid valve is divided by the rated voltage of the proportional solenoid valve divided by the applied coil voltage when the valve is fully opened. A fully open duty calculating means for calculating a duty value in the fully open state; When the upper limit value of the Duty calculated by Duty calculation means, the Duty of the voltage applied to the coil is varied, the flow control means for controlling the opening of the proportional solenoid valves, thereby to function.

上記第２の目的を達成するために、本発明の一態様に係る流量コントローラは、流体の流量を制御する流量コントローラにおいて、流体の流量を計測する流量センサと、コイルに供給される電力に比例して開度を調整される比例電磁弁と、前記流量センサが計測した制御流量を目標流量に制御するように前記比例電磁弁に印加する電圧をＰＷＭ制御する制御回路と、を有し、前記制御回路は、前記流量センサが計測する制御流量が、制御流量の下限値となる最低制御流量より少なくなったことを検出すると、Ｄｕｔｙを、前記制御流量を前記最低制御流量に制御する場合のＤｕｔｙ未満に制限するリミット手段を有する。   In order to achieve the second object, a flow rate controller according to one aspect of the present invention is a flow rate controller that controls a flow rate of a fluid, and is proportional to a flow rate sensor that measures the flow rate of the fluid and power supplied to the coil. A proportional solenoid valve whose opening degree is adjusted, and a control circuit that performs PWM control of a voltage applied to the proportional solenoid valve so as to control the control flow rate measured by the flow sensor to a target flow rate, and When the control circuit detects that the control flow rate measured by the flow rate sensor is less than the minimum control flow rate that is the lower limit value of the control flow rate, the control circuit sets the duty to control the control flow rate to the minimum control flow rate. Limit means to limit to less than.

上記第２の目的を達成するために、本発明の一態様に係る流量制御システムは、配管上に流量コントローラが設置され、前記流量コントローラの動作を制御するコントローラを有する流量制御システムにおいて、前記流量コントローラが、流体の流量を計測する流量センサと、コイルに供給される電力に比例して開度を調整される比例電磁弁と、を有していること、前記比例電磁弁の前記コイルに印加する電圧をＰＷＭ制御するものであって、前記流量センサが計測する制御流量が、制御流量の下限値となる最低制御流量より少なくなったことを検出すると、Ｄｕｔｙを、前記制御流量を前記最低制御流量に制御する場合のＤｕｔｙ未満に制限するリミット手段を有することを特徴とする。   In order to achieve the second object, a flow rate control system according to an aspect of the present invention is a flow rate control system including a flow rate controller installed on a pipe and controlling the operation of the flow rate controller. The controller has a flow rate sensor for measuring the flow rate of the fluid, and a proportional solenoid valve whose opening degree is adjusted in proportion to the power supplied to the coil, and is applied to the coil of the proportional solenoid valve When the control flow that is measured by the flow rate sensor is less than the minimum control flow rate that is the lower limit value of the control flow rate, the duty is controlled and the control flow rate is controlled by the minimum control. Limiting means for limiting to less than Duty when controlling to flow rate is provided.

上記第２の目的を達成するために、本発明の一態様に係る流量制御プログラムは、前記流量コントローラを、前記比例電磁弁の前記コイルに印加する電圧をＰＷＭ制御するように機能させること、前記流量センサが計測する制御流量が、制御流量の下限値となる最低制御流量より少なくなったことを検出すると、Ｄｕｔｙを、前記制御流量を前記最低制御流量に制御する場合のＤｕｔｙ未満に制限するように、機能させることを特徴とする。   In order to achieve the second object, a flow control program according to one aspect of the present invention causes the flow controller to function so as to PWM-control a voltage applied to the coil of the proportional solenoid valve, When it is detected that the control flow rate measured by the flow rate sensor is less than the minimum control flow rate that is the lower limit value of the control flow rate, the duty is limited to less than the duty when the control flow rate is controlled to the minimum control flow rate. It is characterized by making it function.

上記態様の流量コントローラ、流量制御システム、及び、流量コントローラ制御プログラムは、比例電磁弁を全開させる場合にコイルに印加されるバルブ全開時コイル印加電圧が、比例電磁弁の定格電圧より高圧である場合に、比例電磁弁の定格電圧をバルブ全開時コイル印加電圧で割ることにより、比例電磁弁を全開状態とする場合におけるＤｕｔｙの値を算出し、その算出されたＤｕｔｙの値を上限として、比例電磁弁のコイルに印加する電圧のＤｕｔｙを可変させることにより、比例電磁弁の開度を制御する。これにより、電源電圧が定格電圧を超える場合に、比例制御弁を全開させたときに、コイルは、電源電圧を印加される時間が減り、電源から供給される電流が定格電流以下になる。そのため、比例電磁弁は、定格電力を超える電力がコイルに供給されなくなるため、コイルが仕様を超えて発熱し、制御回路を破壊させることがない。よって、上記態様の流量コントローラ、流量制御システム、及び、流量コントローラ制御プログラムによれば、電源電圧のバラツキに対応して良好な流量制御精度を得ることができる。   The flow controller, the flow control system, and the flow controller control program of the above aspect, when the proportional solenoid valve is fully opened, the coil applied voltage when the valve is fully open is higher than the rated voltage of the proportional solenoid valve. In addition, by dividing the rated voltage of the proportional solenoid valve by the voltage applied to the coil when the valve is fully open, the duty value when the proportional solenoid valve is in the fully open state is calculated. The degree of opening of the proportional solenoid valve is controlled by varying the duty of the voltage applied to the coil of the valve. Thereby, when the power supply voltage exceeds the rated voltage, when the proportional control valve is fully opened, the coil is reduced in the time during which the power supply voltage is applied, and the current supplied from the power supply becomes equal to or lower than the rated current. For this reason, in the proportional solenoid valve, power exceeding the rated power is not supplied to the coil, so that the coil generates heat exceeding the specification and does not destroy the control circuit. Therefore, according to the flow rate controller, the flow rate control system, and the flow rate controller control program of the above aspect, good flow rate control accuracy can be obtained in response to variations in the power supply voltage.

また、上記構成の流量コントローラ、流量制御システム及び流量制御プログラムによれば、流体の流量制御を行う場合に、流量センサが計測する制御流量が、制御流量の下限値となる最低制御流量より少なくなったことを検出すると、Ｄｕｔｙを、制御流量を最低制御流量に制御する場合のＤｕｔｙ未満にするので、例えば、流体が流量コントローラに流れなくなった状態で比例電磁弁が全開された場合に、コイルの電力消費量を削減できる。   Further, according to the flow rate controller, the flow rate control system, and the flow rate control program configured as described above, when the flow rate control of the fluid is performed, the control flow rate measured by the flow rate sensor is less than the minimum control flow rate that is the lower limit value of the control flow rate. Is detected, the duty is set to be less than the duty when the control flow rate is controlled to the minimum control flow rate. For example, when the proportional solenoid valve is fully opened in a state where the fluid stops flowing to the flow rate controller, the coil Power consumption can be reduced.

本発明の実施形態に係る流量制御システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic structure of a flow control system concerning an embodiment of the present invention. コントローラの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of a controller. 流量コントローラの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a flow controller. 制御回路の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of a control circuit. ＰＷＭ制御の動作原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of operation of PWM control. 流量コントローラのメモリに記憶されている全開時Ｄｕｔｙ算出プログラムのフロー図である。It is a flowchart of the duty calculation program at the time of full opening memorize | stored in the memory of the flow controller. 流量コントローラのメモリに記憶されている制御動作時流量制御プログラムのフロー図である。It is a flowchart of the flow control program at the time of the control operation memorize | stored in memory of the flow controller. 流量コントローラのメモリに記憶されているパージ動作時流量制御プログラムのフロー図である。It is a flowchart of the flow control program at the time of the purge operation | movement memorize | stored in memory of the flow controller. Ｄｕｔｙにリミットをかけた場合におけるＰＷＭ制御の動作原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of operation of PWM control when a limit is applied to Duty. 比較例と実施例における電源電圧とコイルに供給される電力の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the power supply voltage and electric power supplied to a coil in a comparative example and an Example. 電源電圧とコイル発熱量との関係を示す図である。図中実線は、本実施形態の流量制御システムにおける電源電圧とコイル発熱量との関係を示し、図中点線は、従来の流量制御システムにおける電源電圧とコイル発熱量との関係を示す。It is a figure which shows the relationship between a power supply voltage and a coil emitted-heat amount. The solid line in the figure shows the relationship between the power supply voltage and the coil heating value in the flow rate control system of the present embodiment, and the dotted line in the figure shows the relationship between the power supply voltage and the coil heating value in the conventional flow rate control system. 流量非検出時における比較例と実施例の電流と消費電力とを比較する表である。It is a table | surface which compares the electric current and power consumption of the comparative example at the time of flow rate non-detection, and an Example.

以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

＜流量制御システムの概略構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る流量制御システム５０の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る流量制御システム５０は、流体の供給源５１と、レギュレータ５２と、開閉弁５３と、流量コントローラ１と、コントローラ５４と、ノズル５５とが備わっている。この流量制御システム５０では、供給源５１からの流体がレギュレータ５２により調圧された後に開閉弁５３に供給されている。そして、開閉弁５３が開閉されることにより、流体が流量コントローラ１を介してノズル５５から噴出されるようになっている。このとき、流量コントローラ１によって、ノズル５５から噴出される流体の流量が目標流量になるように、自動的に調整されるようになっている。尚、コントローラ５４は、開閉弁５３のＯＮ／ＯＦＦ制御（開閉制御）および流量コントローラ１の統括制御を行うものである。 <Schematic configuration of flow control system>
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a flow control system 50 according to an embodiment of the present invention.
The flow control system 50 according to the present embodiment includes a fluid supply source 51, a regulator 52, an on-off valve 53, a flow controller 1, a controller 54, and a nozzle 55. In this flow control system 50, the fluid from the supply source 51 is regulated by the regulator 52 and then supplied to the on-off valve 53. Then, when the on-off valve 53 is opened and closed, fluid is ejected from the nozzle 55 via the flow rate controller 1. At this time, the flow rate controller 1 automatically adjusts so that the flow rate of the fluid ejected from the nozzle 55 becomes the target flow rate. The controller 54 performs ON / OFF control (open / close control) of the on-off valve 53 and overall control of the flow rate controller 1.

＜コントローラの電子的制御構成＞
図２は、コントローラ５４の制御系の概略構成を示すブロック図である。
コントローラ５４は、周知のマイクロコンピュータであって、中央処理装置（ＣＰＵ）５６とメモリ５７と入出力インターフェース５８とを備える。入出力インターフェース５８には、ノズル５５から出力する流体の流量（以下「目標流量」という。）を設定する流量設定手段５９と、プロセス動作を制御する制御動作モードとパージ動作を制御するパージ動作モードとを切り替えるモード切替手段６０が接続される。 <Electronic control configuration of controller>
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the control system of the controller 54.
The controller 54 is a known microcomputer and includes a central processing unit (CPU) 56, a memory 57, and an input / output interface 58. The input / output interface 58 has a flow rate setting means 59 for setting the flow rate of the fluid output from the nozzle 55 (hereinafter referred to as “target flow rate”), a control operation mode for controlling the process operation, and a purge operation mode for controlling the purge operation. A mode switching means 60 for switching between is connected.

＜流量コントローラの概略構成＞
図３は、流量コントローラ１の概略構成を示す断面図である。
流量コントローラ１は、流体の流量を調整するための比例電磁弁２と、流体の流量を検出するための流量センサ３と、流量センサ３により検出される流量（以下「制御流量」という。）が所定の目標流量となるように比例電磁弁２を制御するための制御回路４とを備える。流量コントローラ１は、更に、ベースブロック５と、カバー６とを備える。ベースブロック５には、入口１１と、出口１２と、入口１１と出口１２との間に配置された流路１３が形成される。そして、ベースブロック５には、比例電磁弁２と流量センサ３が固定される。ベースブロック５の入口１１から流路１３に入った流体は、流量センサ３に流れて流路１３に戻り、更に比例電磁弁２を介して流路１３を流れて出口１２から流出するようになっている。カバー６は、比例電磁弁２と流量センサ３を覆うようにしてベースブロック５に固定される。制御回路４は、カバー６の内側に固定される。カバー６の上部には、外部配線用のコネクタ７が設けられる。比例電磁弁２及び流量センサ３は、それぞれ制御回路４に電気的に接続される。制御回路４は、コネクタ７に電気的に接続される。 <Schematic configuration of flow controller>
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the flow controller 1.
The flow rate controller 1 includes a proportional solenoid valve 2 for adjusting the flow rate of the fluid, a flow rate sensor 3 for detecting the flow rate of the fluid, and a flow rate (hereinafter referred to as “control flow rate”) detected by the flow rate sensor 3. And a control circuit 4 for controlling the proportional solenoid valve 2 so as to obtain a predetermined target flow rate. The flow controller 1 further includes a base block 5 and a cover 6. In the base block 5, an inlet 11, an outlet 12, and a flow path 13 disposed between the inlet 11 and the outlet 12 are formed. The proportional solenoid valve 2 and the flow sensor 3 are fixed to the base block 5. The fluid that has entered the flow path 13 from the inlet 11 of the base block 5 flows into the flow sensor 3, returns to the flow path 13, further flows through the flow path 13 via the proportional electromagnetic valve 2, and flows out from the outlet 12. ing. The cover 6 is fixed to the base block 5 so as to cover the proportional solenoid valve 2 and the flow sensor 3. The control circuit 4 is fixed inside the cover 6. On the top of the cover 6, a connector 7 for external wiring is provided. The proportional solenoid valve 2 and the flow sensor 3 are each electrically connected to the control circuit 4. The control circuit 4 is electrically connected to the connector 7.

この実施形態の比例電磁弁２は、コイル２１を巻いたボビン２２と、ボビン２２の中空部２２ａに固定された棒状をなす固定鉄心２３と、コイル２１とボビン２２と固定鉄心２３を支持するホルダ２４と、固定鉄心２３の先端（端面）に対応して配置され、固定鉄心２３に吸引される略円板状をなす可動鉄心２５と、可動鉄心２５の先端（端面）中央に固定された弁体２６と、可動鉄心２５の先端（端面）に固定された板ばね２７と、ホルダ２４と組み合わされるボディ２８と、ボディ２８に形成され、弁体２６が配置される弁室２９と、ボディ２８に形成され、弁体２６に対応して弁室２９に配置された弁座３０と、ボディ２８に形成され、弁室２９に流体を導入する導入流路３１と、ボディ２８に形成され、弁室２９から弁座３０を経由して流体を導出する導出流路３２と、ボディ２８にて、弁座３０の直下流に形成されたオリフィス３３とを備える。   The proportional solenoid valve 2 of this embodiment includes a bobbin 22 around which a coil 21 is wound, a fixed iron core 23 having a rod shape fixed to a hollow portion 22a of the bobbin 22, and a holder that supports the coil 21, the bobbin 22, and the fixed iron core 23. 24, a movable iron core 25 that is arranged corresponding to the tip (end face) of the fixed iron core 23 and has a substantially disk shape sucked by the fixed iron core 23, and a valve fixed at the center of the tip (end face) of the movable iron core 25. A body 26, a leaf spring 27 fixed to the tip (end face) of the movable iron core 25, a body 28 combined with the holder 24, a valve chamber 29 formed in the body 28 in which the valve body 26 is disposed, and the body 28 Formed in the valve chamber 29 corresponding to the valve body 26, formed in the body 28, formed in the body 28, formed in the body 28, and formed in the body 28. Via the valve seat 30 from the chamber 29 It includes a lead-out passage 32 for deriving the fluid at the body 28, and an orifice 33 formed immediately downstream of the valve seat 30 Te.

上記構成の比例電磁弁２は、コイル２１に通電されない非通電時には、板ばね２７によって可動鉄心２５が図中下方へ付勢されるので、可動鉄心２５の先端（端面）に固定されている弁体２６が弁座３０に当接している。このため、比例電磁弁２は、導入流路３１と導出流路３２との間が遮断され、弁閉状態となる。一方、比例電磁弁２は、コイル２１に通電される通電時には、コイル２１が通電により励磁されるときの固定鉄心２３の吸引力と板ばね２７の付勢力との釣り合いにより可動鉄心２５が変位する。比例電磁弁２は、弁座３０に対する弁体２６の位置、すなわち弁の開度が調整されるようになっている。この弁の開度は、コイル２１に供給される電力（電流・電圧）に比例して調整される。   In the proportional solenoid valve 2 having the above-described configuration, when the coil 21 is not energized, the movable iron core 25 is urged downward in the figure by the leaf spring 27, so that the valve fixed to the tip (end face) of the movable iron core 25. The body 26 is in contact with the valve seat 30. For this reason, the proportional electromagnetic valve 2 is closed between the introduction flow path 31 and the discharge flow path 32 and is in a valve-closed state. On the other hand, in the proportional solenoid valve 2, when the coil 21 is energized, the movable core 25 is displaced by the balance between the attractive force of the fixed iron core 23 and the urging force of the leaf spring 27 when the coil 21 is energized by energization. . In the proportional solenoid valve 2, the position of the valve body 26 with respect to the valve seat 30, that is, the opening degree of the valve is adjusted. The opening degree of this valve is adjusted in proportion to the electric power (current / voltage) supplied to the coil 21.

この実施形態の流量センサ３は、抵抗体（熱線）の温度差を用いて流体の流量を測定するように構成された熱式のものである。この流量センサ３の詳しい構成については、本願出願人の出願に係る特開２００５−３４５３４６号公報に記載されている。   The flow sensor 3 of this embodiment is a thermal type configured to measure the flow rate of the fluid using the temperature difference of the resistor (heat wire). The detailed configuration of the flow sensor 3 is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-345346 related to the application of the present applicant.

図４は、制御回路４の電気的構成を示すブロック図である。
この実施形態の制御回路４は、中央処理装置（ＣＰＵ）４１及びメモリ４２等を内蔵して構成される。ＣＰＵ４１は、コネクタ７とコイル２１と流量センサ３に接続されている。ＣＰＵ４１は、コネクタ７を介して図２に示すコントローラ５４の入出力インターフェース５８に電気的に接続され、コントローラ５４を介して供給される電源電圧を利用して駆動する。そして、ＣＰＵ４１は、流量センサ３により計測された制御流量を受信しながら、比例電磁弁２のコイル２１に供給する電力を制御する。この場合、コイル２１に供給される電力は、メモリ４２に格納されている各種制御プログラムを実行することにより、制御される。制御プログラムには、比例電磁弁２を全開状態にする場合におけるＤｕｔｙの最大値を算出する全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３（全開時Ｄｕｔｙ算出手段の一例）と、プロセス動作時の流量を制御する制御動作時流量制御プログラム４４（流量制御手段の一例）と、パージ動作時の流量を制御するパージ動作時流量制御プログラム４５（流量制御手段の一例）とが、含まれる。ＣＰＵ４１は、メモリに格納されたプログラムに基づき比例電磁弁２を制御する信号を出力するようになっている。そして、制御回路４は、流量センサ３により検出される流量が所定の目標流量となるように比例電磁弁２を制御するようになっている。この実施形態では、制御回路４は、コイル２１に供給する電力（特に電流）を可変させることにより、比例電磁弁２の開度を制御する。 FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the control circuit 4.
The control circuit 4 of this embodiment includes a central processing unit (CPU) 41, a memory 42, and the like. The CPU 41 is connected to the connector 7, the coil 21, and the flow rate sensor 3. The CPU 41 is electrically connected to the input / output interface 58 of the controller 54 shown in FIG. 2 via the connector 7, and is driven using the power supply voltage supplied via the controller 54. Then, the CPU 41 controls the power supplied to the coil 21 of the proportional solenoid valve 2 while receiving the control flow rate measured by the flow rate sensor 3. In this case, the power supplied to the coil 21 is controlled by executing various control programs stored in the memory 42. The control program includes a fully open duty calculation program 43 (an example of a fully open duty calculation means) for calculating the maximum value of the duty when the proportional solenoid valve 2 is fully opened, and a control operation for controlling the flow rate during the process operation. An hour flow control program 44 (an example of a flow control means) and a purge operation flow control program 45 (an example of a flow control means) for controlling the flow rate during a purge operation are included. The CPU 41 outputs a signal for controlling the proportional solenoid valve 2 based on a program stored in the memory. The control circuit 4 controls the proportional electromagnetic valve 2 so that the flow rate detected by the flow rate sensor 3 becomes a predetermined target flow rate. In this embodiment, the control circuit 4 controls the opening degree of the proportional solenoid valve 2 by varying the power (particularly current) supplied to the coil 21.

図５は、ＰＷＭ制御の動作原理を説明する図である。
制御回路４は、図５に示すように、一定周期のパルス幅のデュ−ティ・サイクル（電圧を印加するＯＮ時間ｄ１と電圧を印加しないＯＦＦ時間ｄ２との比）を変え、比例電磁弁２の開度（電源からコイル２１に印加される電圧）をＰＷＭ制御する。ＰＷＭ制御時には、比例電磁弁２を全開させる場合にコイル２１に印加される電圧（以下「バルブ全開時コイル印加電圧」という。）が、デューティ・サイクルに従ってパルス状にコイル２１に印加される。このとき、コイル２１に流れる電流は、コイル２１のインピーダンスにより、パルス状に印加される電源電圧に追従して変化することができず、なまって出力される。そのため、コイル２１を流れる電流は、デューティ・サイクル（ＯＮ時間ｄ１の割合）に比例して増減される。よって、制御回路４は、デューティ・サイクルを可変させることによりコイル２１に供給される電力を制御し、比例電磁弁２を任意の弁開度に応答性良く制御することができる。 FIG. 5 is a diagram for explaining the operating principle of PWM control.
As shown in FIG. 5, the control circuit 4 changes the duty cycle having a constant pulse width (ratio of the ON time d1 for applying voltage and the OFF time d2 for not applying voltage) to change the proportional solenoid valve 2 Is controlled in PWM (voltage applied to the coil 21 from the power source). During PWM control, a voltage applied to the coil 21 when the proportional solenoid valve 2 is fully opened (hereinafter referred to as “coil applied voltage when the valve is fully opened”) is applied to the coil 21 in a pulsed manner according to a duty cycle. At this time, the current flowing through the coil 21 cannot be changed following the power supply voltage applied in a pulsed manner due to the impedance of the coil 21, and is output in a distorted manner. Therefore, the current flowing through the coil 21 is increased or decreased in proportion to the duty cycle (ratio of the ON time d1). Therefore, the control circuit 4 can control the electric power supplied to the coil 21 by changing the duty cycle, and can control the proportional electromagnetic valve 2 to an arbitrary valve opening degree with good responsiveness.

＜全開時Ｄｕｔｙ算出プログラムの構成＞
図６は、流量コントローラ１のメモリ４２に記憶されている全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３のフロー図である。
制御回路４は、流量コントローラ１が客先の流量制御システム５０に組み付けられ、コネクタ７にコントローラ５４を接続された後、コントローラ５４がＯＮ状態にされると、図６に示す全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３を起動する。尚、制御回路４は、コントローラ５４の電源がＯＮされる間、全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３を常時実行し、電源電圧の変化に応じて、比例制御弁２を全開状態とする場合におけるＤｕｔｙの値（以下「全開時のＤｕｔｙの値」という。）を変更するようになっている。 <Configuration of fully open duty calculation program>
FIG. 6 is a flowchart of the fully open duty calculation program 43 stored in the memory 42 of the flow controller 1.
When the controller 54 is turned on after the flow controller 1 is assembled in the customer's flow control system 50 and the controller 54 is connected to the connector 7, the control circuit 4 is shown in FIG. 43 is started. The control circuit 4 always executes the fully open duty calculation program 43 while the controller 54 is turned on, and sets the duty value when the proportional control valve 2 is fully opened according to the change in the power supply voltage. (Hereinafter referred to as “duty value when fully open”) is changed.

具体的には、制御回路４は、先ず図６のステップ１（以下「Ｓ１」と略記する。）において、コントローラ５４に接続される電源の電源電圧をコントローラ５４に問い合わせ、コントローラ５４からの返信により、電源電圧を計測する。   Specifically, the control circuit 4 first asks the controller 54 about the power supply voltage of the power source connected to the controller 54 in step 1 of FIG. 6 (hereinafter abbreviated as “S1”), and returns a response from the controller 54. Measure the power supply voltage.

そして、Ｓ２において、制御回路４は、比例電磁弁２にかける全開時のＤｕｔｙの値を、数１に基づいて計算する。   In S <b> 2, the control circuit 4 calculates the value of Duty when the proportional electromagnetic valve 2 is fully opened based on Equation 1.

Figure 0005149325
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つまり、全開時のＤｕｔｙの値は、比例電磁弁２の定格電圧を、Ｓ１で計測した電源電圧から基板消費電圧を減算した値（バルブ全開時コイル印加電圧）で割ることにより、計算される。ここで、比例電磁弁２の定格電圧は、コイル２１を破損させないようにコイル２１に印加できる電圧の上限値をいい、流量コントローラ１の製造過程において制御回路４のメモリ４２に予め記憶されている。また、基板消費電圧は、制御回路４が動作時に消費する電圧をいい、流量コントローラ１の製造過程において制御回路４のメモリ４２に予め記憶されている。基板消費電圧は、制御回路４の動作中常に一定であるため、実際にコイル２１に印加される電圧は、電源電圧から基板消費電圧を減算した値となる。よって、比例電磁弁２の定格電圧をバルブ全開時コイル印加電圧で割ることにより、電源電圧のバラツキを把握できる。尚、メモリ４２は、定格電圧記憶手段の一例となる。   That is, the duty value when fully opened is calculated by dividing the rated voltage of the proportional solenoid valve 2 by the value obtained by subtracting the substrate consumption voltage from the power supply voltage measured at S1 (coil applied voltage when the valve is fully opened). Here, the rated voltage of the proportional solenoid valve 2 is an upper limit value of a voltage that can be applied to the coil 21 so as not to damage the coil 21, and is stored in advance in the memory 42 of the control circuit 4 in the manufacturing process of the flow rate controller 1. . The substrate consumption voltage is a voltage consumed by the control circuit 4 during operation, and is stored in advance in the memory 42 of the control circuit 4 in the manufacturing process of the flow rate controller 1. Since the substrate consumption voltage is always constant during the operation of the control circuit 4, the voltage actually applied to the coil 21 is a value obtained by subtracting the substrate consumption voltage from the power supply voltage. Therefore, the power supply voltage variation can be grasped by dividing the rated voltage of the proportional solenoid valve 2 by the coil applied voltage when the valve is fully opened. The memory 42 is an example of a rated voltage storage unit.

そして、Ｓ３において、Ｓ２で計算した全開時のＤｕｔｙの値が１００％未満であるか否かを判断する。全開時のＤｕｔｙの値が１００％以上である場合には（Ｓ３：ＮＯ）、バルブ全開時コイル印加電圧が比例電磁弁２の定格電圧を超えず、コイル２１が仕様を超えて加熱される恐れがない。そのため、Ｓ５において、メモリ４２に記憶されている既存の全開時のＤｕｔｙの値を１００％に設定する。これにより、コイル２１には、バルブ全開時コイル印加電圧が非パルス状に（連続して）印加されることになる。その後、Ｓ１に戻り、電源電圧の監視を続行する。   Then, in S3, it is determined whether or not the fully opened duty value calculated in S2 is less than 100%. If the duty value when fully opened is 100% or more (S3: NO), the coil applied voltage when the valve is fully opened does not exceed the rated voltage of the proportional solenoid valve 2, and the coil 21 may be heated beyond specifications. There is no. Therefore, in S5, the existing fully opened duty value stored in the memory 42 is set to 100%. Thereby, the coil application voltage when the valve is fully opened is applied to the coil 21 in a non-pulsed manner (continuously). Thereafter, the process returns to S1 to continue monitoring the power supply voltage.

一方、全開時のＤｕｔｙの値が１００％未満である場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、バルブ全開時コイル印加電圧が比例電磁弁２の定格電圧を超え、コイル２１が仕様を超えて加熱される恐れがある。そこで、制御回路４は、Ｓ４において、Ｓ２で計算した全開時のＤｕｔｙの値を、メモリ４２に記憶されている既存の全開時のＤｕｔｙの値と書き換える。これにより、制御回路４は、書き換えられた全開時のＤｕｔｙの値に従ってコイル２１にバルブ全開時コイル印加電圧をパルス状に印加し、比例電磁弁２を全開させることになる。１００％未満のＤｕｔｙでバルブ全開時コイル印加電圧をコイル２１にパルス状に印加することにより、コイル２１に流れる電流は、非パルス状に（連続して）バルブ全開時コイル印加電圧をコイル２１に印加した場合にコイル２１に流れる電流より、減少する。そのため、流量コントローラ１は、バルブ全開時コイル印加電圧が比例電磁弁２の定格電圧を超える場合でも、比例電磁弁２のコイル２１に供給される電力が比例電磁弁２の定格電力以下に抑えられるようになる。その後、Ｓ１に戻り、電源電圧の監視を続行する。   On the other hand, when the duty value when fully opened is less than 100% (S3: YES), the coil applied voltage when the valve is fully opened exceeds the rated voltage of the proportional solenoid valve 2, and the coil 21 is heated exceeding the specification. There is a fear. Therefore, in S4, the control circuit 4 rewrites the fully opened duty value calculated in S2 with the existing fully opened duty value stored in the memory. Thus, the control circuit 4 applies the valve application voltage when the valve is fully opened to the coil 21 in a pulsed manner in accordance with the rewritten duty value when the valve is fully opened, so that the proportional solenoid valve 2 is fully opened. By applying a coil applied voltage when the valve is fully open to the coil 21 with a duty less than 100%, the current flowing through the coil 21 is non-pulsed (continuously). When applied, the current decreases from the current flowing through the coil 21. Therefore, the flow controller 1 can suppress the power supplied to the coil 21 of the proportional solenoid valve 2 to be equal to or lower than the rated power of the proportional solenoid valve 2 even when the applied voltage when the valve is fully opened exceeds the rated voltage of the proportional solenoid valve 2. It becomes like this. Thereafter, the process returns to S1 to continue monitoring the power supply voltage.

全開時のＤｕｔｙの値の調整方法について具体的数値を用いて説明すると、例えば、比例電磁弁２の定格電圧が１３Ｖ、基板消費電圧が１Ｖ、電源電圧が１６Ｖの場合、全開時のＤｕｔｙの値は８６．７％と算出される。この場合、ＰＷＭ制御では、１周期のうちの８６．７％がＯＮ時間ｄ１とされ、１３．３％がＯＦＦ時間ｄ２とされる。そして、メモリ４２に記憶されている既存の全開時のＤｕｔｙの値が、上記計算により算出した全開時のＤｕｔｙの値８６．７％に書き換えられる。この場合、比例電磁弁２は、１周期のうち８６．７％において、電源電圧１６Ｖから基板消費電圧１Ｖを減算したバルブ全開時コイル印加電圧１５Ｖがコイル２１に印加される。この場合、コイル２１に流れる電流は、バルブ全開時コイル印加電圧がコイル２１に非パルス状に（連続して）印加された場合にコイル２１に流れる電流に対して、８６．７％に抑えられる。ここで、コイル２１に供給される電力Ｗは、コイル２１に流れる電流の電流値Ｉの２乗に、コイル２１の抵抗値Ｒをかけることにより求められる（Ｗ＝Ｉ2・Ｒ）。コイル２１の抵抗値Ｒは一定であるため、電力Ｗは、電流値Ｉの２乗に比例する。そのため、比例電磁弁２のコイル２１に供給される電力は、バルブ全開時コイル印加電圧がコイル２１に非パルス状に印加された場合にコイル２１に供給される電力に対して、（８６．７％）2に制限される。この状態が、比例電磁弁２の全開状態とされる。 The method of adjusting the duty value when fully opened will be described using specific numerical values. For example, when the rated voltage of the proportional solenoid valve 2 is 13 V, the substrate consumption voltage is 1 V, and the power supply voltage is 16 V, the duty value when fully opened Is calculated as 86.7%. In this case, in the PWM control, 86.7% of one cycle is the ON time d1, and 13.3% is the OFF time d2. Then, the existing fully opened duty value stored in the memory 42 is rewritten to the fully opened duty value calculated by the above calculation. In this case, the proportional solenoid valve 2 is applied with the coil applied voltage 15V when the valve is fully opened by subtracting the substrate consumption voltage 1V from the power supply voltage 16V in 86.7% of one cycle. In this case, the current flowing through the coil 21 is suppressed to 86.7% of the current flowing through the coil 21 when the coil applied voltage when the valve is fully opened is applied to the coil 21 in a non-pulsed manner (continuously). . Here, the electric power W supplied to the coil 21 is obtained by multiplying the square of the current value I of the current flowing through the coil 21 by the resistance value R of the coil 21 (W = I 2 · R). Since the resistance value R of the coil 21 is constant, the power W is proportional to the square of the current value I. Therefore, the electric power supplied to the coil 21 of the proportional solenoid valve 2 is (86.7) with respect to the electric power supplied to the coil 21 when the coil applied voltage when the valve is fully opened is applied to the coil 21 in a non-pulse form. %) Limited to 2 . This state is the fully open state of the proportional solenoid valve 2.

＜制御動作時流量制御プログラムの構成＞
図７は、流量コントローラ１のメモリ４２に記憶されている制御動作時流量制御プログラム４４のフロー図である。
制御回路４は、コントローラ５４のモード切替手段６０に制御動作モードが設定され、コントローラ５４から流量指令信号を受信すると、図７に示す制御動作時流量制御プログラム４４を起動する。これにより、流量制御システム５０のノズル５５が出力される制御流体の流量が制御される。 <Configuration of flow control program during control operation>
FIG. 7 is a flowchart of the control flow rate control program 44 stored in the memory 42 of the flow rate controller 1.
When the control operation mode is set in the mode switching means 60 of the controller 54 and the control circuit 4 receives the flow command signal from the controller 54, the control circuit 4 starts the control operation flow control program 44 shown in FIG. Thereby, the flow rate of the control fluid output from the nozzle 55 of the flow rate control system 50 is controlled.

具体的には、制御回路４は、先ず図７のＳ１１において、流量制御を行う。流量制御は、コントローラ５４から流量設定手段５９に入力された流量（以下「目標流量」という。）を受信し、流量センサ３が測定する制御流量を目標流量に一致させるように、比例電磁弁２のコイル２１に電力を供給する。この場合、制御回路４は、メモリ４２に記憶された全開時のＤｕｔｙの値を上限としてデューティ・サイクルを可変させることにより、比例電磁弁２の開度を調整する。例えば、比例電磁弁２の定格電圧が１３Ｖ、基板消費電圧が１Ｖ、電源電圧が１６Ｖである場合、上述したように、全開時のＤｕｔｙの値は８６．７％と算出される。そこで、制御回路４は、Ｄｕｔｙ８６．７％を上限とし、流量センサ３で計測した値をもとに、Ｄｕｔｙの値を可変制御することにより、比例制御弁２の開度を調整する。   Specifically, the control circuit 4 first performs flow rate control in S11 of FIG. The flow rate control receives the flow rate (hereinafter referred to as “target flow rate”) input from the controller 54 to the flow rate setting means 59 and matches the control flow rate measured by the flow rate sensor 3 with the target flow rate 2. The coil 21 is supplied with electric power. In this case, the control circuit 4 adjusts the opening degree of the proportional solenoid valve 2 by varying the duty cycle with the duty value at the time of full opening stored in the memory 42 as an upper limit. For example, when the proportional voltage of the proportional solenoid valve 2 is 13 V, the substrate consumption voltage is 1 V, and the power supply voltage is 16 V, as described above, the duty value when fully opened is calculated as 86.7%. Therefore, the control circuit 4 adjusts the opening degree of the proportional control valve 2 by variably controlling the value of Duty based on the value measured by the flow sensor 3 with Duty 86.7% as the upper limit.

このような流量制御により、流量コントローラ１は、電源電圧が比例電磁弁２の定格電圧を超える場合であっても、定格電力を超える電力が流量制御中にコイル２１に供給されなくなる。そのため、制御流体の制御中にコイル２１が仕様温度を超えて発熱せず、コイル２１の熱によって制御回路４が破壊されることがない。また、比例電磁弁２と共にカバー６内に収納される流量センサ３も、コイル２１の発熱により周囲温度が上昇し、センサ精度を低下させることがない。   With such flow control, the flow controller 1 does not supply power exceeding the rated power to the coil 21 during flow control even when the power supply voltage exceeds the rated voltage of the proportional solenoid valve 2. Therefore, the coil 21 does not generate heat exceeding the specified temperature during control of the control fluid, and the control circuit 4 is not destroyed by the heat of the coil 21. Further, the flow rate sensor 3 housed in the cover 6 together with the proportional solenoid valve 2 does not increase the ambient temperature due to the heat generated by the coil 21 and does not deteriorate the sensor accuracy.

そして、制御回路４は、Ｓ１２において、制御流量の計測を行う。制御流量の計測は、流量センサ３が計測した流量を制御回路４が受信することにより、行われる。
そして、制御回路４は、Ｓ１３において、最低制御流量が制御流量より多いか否かを判断する。ここで、最低制御流量とは、制御流量の下限値となる流量をいう。更に詳しく言えば、最低制御流量は、比例電磁弁２の板ばね２７の付勢力に打ち勝つ力を可動鉄心２５に付与するように弁を開いた状態の流量をいう。最低制御流量をＤｕｔｙにリミットをかける閾値とする理由は、制御流量が最低制御流量以上になった場合に、比例電磁弁２が、制御流量を目標流量に一致させるように可動鉄心２５を応答性良く動させて流量制御を行えるようにするためである。最低制御流量は、流量コントローラ１の製造過程において制御回路４のメモリ４２に予め記憶されている。 Then, the control circuit 4 measures the control flow rate in S12. The control flow rate is measured by the control circuit 4 receiving the flow rate measured by the flow sensor 3.
Then, in S13, the control circuit 4 determines whether or not the minimum control flow rate is greater than the control flow rate. Here, the minimum control flow rate refers to a flow rate that is a lower limit value of the control flow rate. More specifically, the minimum control flow rate refers to a flow rate in a state where the valve is opened so that a force that overcomes the biasing force of the leaf spring 27 of the proportional solenoid valve 2 is applied to the movable iron core 25. The reason why the minimum control flow rate is set as a threshold for limiting the duty is that when the control flow rate exceeds the minimum control flow rate, the proportional solenoid valve 2 makes the movable iron core 25 responsive so that the control flow rate matches the target flow rate. This is because the flow rate can be controlled by moving it well. The minimum control flow rate is stored in advance in the memory 42 of the control circuit 4 in the manufacturing process of the flow rate controller 1.

最低制御流量がＳ１２で計測した制御流量以下である場合（Ｓ１３：ＮＯ）、すなわち、制御流量が最低制御流量以上である場合には、Ｓ１１に戻り、流量制御を行う。   When the minimum control flow rate is equal to or lower than the control flow rate measured in S12 (S13: NO), that is, when the control flow rate is equal to or higher than the minimum control flow rate, the process returns to S11 to perform flow rate control.

最低制御流量がＳ１２で計測した制御流量より多い場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、すなわち、制御流量が最低制御流量未満である場合には、比例電磁弁２に流体が供給されているので、Ｓ１４において、その状態が、一定時間以上（例えば５秒）続くか否かを判断する。最低制御流量がＳ１２で計測した制御流量より多い状態が一定時間以上続かない場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、Ｓ１１に戻り、流量制御を行う。   When the minimum control flow rate is larger than the control flow rate measured in S12 (S13: YES), that is, when the control flow rate is less than the minimum control flow rate, the fluid is supplied to the proportional solenoid valve 2, so in S14, It is determined whether or not the state continues for a certain time (for example, 5 seconds). When the state in which the minimum control flow rate is greater than the control flow rate measured in S12 does not continue for a certain period of time (S14: NO), the flow returns to S11 to perform flow rate control.

一方、最低制御流量がＳ１２で計測した制御流量より多い状態が一定時間以上続く場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、比例電磁弁２に流体が供給されなくなった可能性が高いので、Ｓ１５において、Ｄｕｔｙにリミットをかける。Ｄｕｔｙのリミットは、最低制御流量を確保するために比例電磁弁２のコイル２１に供給される電力を制御する場合のＤｕｔｙより、小さい値に設定される。これにより、コイル２１に供給される電流が減るため、無駄に消費される電力が減る。換言すれば、流量コントローラ１は電力消費量を削減される。
その後、Ｓ１１に戻り、上記と同様の処理によって比例電磁弁２が制御する制御流体の流量を監視する。 On the other hand, if the state in which the minimum control flow rate is greater than the control flow rate measured in S12 continues for a certain time or longer (S14: YES), there is a high possibility that no fluid is supplied to the proportional solenoid valve 2, so in S15 the duty is Put a limit on The duty limit is set to a value smaller than the duty in the case of controlling the power supplied to the coil 21 of the proportional solenoid valve 2 in order to ensure the minimum control flow rate. Thereby, since the electric current supplied to the coil 21 decreases, the power consumed wastefully decreases. In other words, the power consumption of the flow controller 1 is reduced.
Then, it returns to S11 and monitors the flow volume of the control fluid which the proportional solenoid valve 2 controls by the process similar to the above.

図９は、Ｄｕｔｙにリミットをかけた場合におけるＰＷＭ制御の動作原理を説明する図である。
Ｄｕｔｙにリミットをかける動作についてより具体的に説明する。例えば、図中実線に示すように最低制御流量に対応するＤｕｔｙ（ｄ１１，ｄ１２）が、図中太い点線に示す全開時のＤｕｔｙの値（ｄ１，ｄ２）に対して９０％であるとする場合、図中太い実線に示すように、Ｄｕｔｙのリミットは、全開時のＤｕｔｙの値に対して８０％であるとされ、最低制御流量に対応するＤｕｔｙより小さく設定される（ｄ２１，ｄ２２）。 FIG. 9 is a diagram for explaining the operating principle of PWM control when the duty is limited.
The operation for limiting the duty will be described more specifically. For example, when the duty (d11, d12) corresponding to the minimum control flow rate is 90% with respect to the fully opened duty value (d1, d2) indicated by the thick dotted line in the figure, as indicated by the solid line in the figure. As shown by the thick solid line in the figure, the duty limit is 80% of the duty value when fully opened, and is set smaller than the duty corresponding to the minimum control flow rate (d21, d22).

数値を用いて説明すると、比例電磁弁２の定格電圧が１３Ｖ、基板消費電圧が１Ｖ、電源電圧が１６Ｖである場合、全開時のＤｕｔｙの値は上記数１より８６．７％と算出される。そして、最低制御流量に対応するＤｕｔｙは７８．０３％となり、Ｄｕｔｙのリミットは６９．３６％となる。これにより、Ｄｕｔｙを８６．７％に設定してコイル２１に、電源電圧１６Ｖから基板消費電圧１Ｖを減算したバルブ全開時コイル印加電圧１５Ｖを印加した場合、コイル２１に流れる電流は、バルブ全開時コイル印加電圧を１００％Ｄｕｔｙでコイル２１に印加した場合にコイル２１に流れる電流に対して８６．７％に制限される。つまり、上述したＷ＝Ｉ2・Ｒの計算式より、コイル２１に供給される電力は、バルブ全開時コイル印加電圧を１００％Ｄｕｔｙでコイル２１に印加した場合にコイル２１に供給される電力の（８６．７％）2となり、比例電磁弁２が全開する。また、Ｄｕｔｙを７８．０３％に設定してコイル２１にバルブ全開時コイル印加電圧１５Ｖを印加した場合、コイル２１に流れる電流は、バルブ全開時コイル印加電圧を１００％Ｄｕｔｙでコイル２１に印加した場合にコイル２１に流れる電流に対して７８．０３％に制限される。つまり、上述したＷ＝Ｉ2・Ｒの計算式より、コイル２１に供給される電力は、バルブ全開時コイル印加電圧を１００％Ｄｕｔｙでコイル２１に印加した場合にコイル２１に供給される電力の（７８．０３％）2となり、比例電磁弁２が最低制御流量を制御するように弁を小さく開く。更に、Ｄｕｔｙを６９．３６％に設定してコイル２１にバルブ全開時コイル印加電圧１５Ｖを印加した場合、コイル２１に流れる電流は、バルブ全開時コイル印加電圧を１００％Ｄｕｔｙでコイル２１に印加した場合にコイル２１に流れる電流に対して６９．３６％に制限される。つまり、上述したＷ＝Ｉ2・Ｒの計算式より、コイル２１に供給される電力は、バルブ全開時コイル印加電圧を１００％Ｄｕｔｙでコイル２１に印加した場合にコイル２１に供給される電力の（６９．３６％）2となり、比例電磁弁２が、最低制御流量を制御する場合より更に小さい開度で弁を開く。従って、最低制御流量が一定時間以上続く場合には、比例電磁弁２が消費する電力が、最低制御流量を制御する場合に消費する電力より減らされる。 To explain using the numerical values, when the rated voltage of the proportional solenoid valve 2 is 13 V, the substrate consumption voltage is 1 V, and the power supply voltage is 16 V, the Duty value when fully opened is calculated as 86.7% from the above formula 1. . The duty corresponding to the minimum control flow rate is 78.03%, and the duty limit is 69.36%. Thus, when the duty is set to 86.7% and the coil application voltage 15V when the valve is fully opened, which is obtained by subtracting the substrate consumption voltage 1V from the power supply voltage 16V, is applied to the coil 21, the current flowing through the coil 21 is as follows. When the coil application voltage is applied to the coil 21 at 100% duty, the current flowing through the coil 21 is limited to 86.7%. That is, according to the above-described calculation formula of W = I 2 · R, the power supplied to the coil 21 is the power supplied to the coil 21 when the coil applied voltage when the valve is fully opened is applied to the coil 21 with 100% Duty. (86.7%) 2 and the proportional solenoid valve 2 is fully opened. Also, when the duty is set to 78.03% and the coil applied voltage 15V when the valve is fully open is applied to the coil 21, the current flowing through the coil 21 is applied to the coil 21 with the coil fully opened when the valve is fully opened. In some cases, the current is limited to 78.03% relative to the current flowing in the coil 21. That is, according to the above-described calculation formula of W = I 2 · R, the power supplied to the coil 21 is the power supplied to the coil 21 when the coil applied voltage when the valve is fully opened is applied to the coil 21 with 100% Duty. (78.03%) 2 and the valve is opened slightly so that the proportional solenoid valve 2 controls the minimum control flow rate. Further, when the duty is set to 69.36% and the coil applied voltage 15V when the valve is fully opened is applied to the coil 21, the current flowing through the coil 21 is applied to the coil 21 with the coil fully opened voltage being 100% Duty. In some cases, the current is limited to 69.36% of the current flowing through the coil 21. That is, according to the above-described calculation formula of W = I 2 · R, the power supplied to the coil 21 is the power supplied to the coil 21 when the coil applied voltage when the valve is fully opened is applied to the coil 21 with 100% Duty. (69.36%) 2 and the proportional solenoid valve 2 opens the valve with a smaller opening than when the minimum control flow rate is controlled. Therefore, when the minimum control flow rate continues for a certain time or more, the power consumed by the proportional solenoid valve 2 is reduced from the power consumed when the minimum control flow rate is controlled.

＜パージ動作時流量制御プログラムの構成＞
図８は、流量コントローラ１のメモリ４２に記憶されているパージ動作時流量制御プログラム４５のフロー図である。
制御回路４は、コントローラ５４のモード切替手段６０にパージ動作モードが設定され、コントローラ５４から比例電磁弁２を全開させる全開動作信号を受信すると、図８に示すパージ動作時流量制御プログラム４５を起動する。これにより、流量コントローラ１及び流量制御システム５０では、配管内のパーティクルの除去や、残存する制御流体のパージ流体への置換等が行われる。 <Configuration of purge control flow control program>
FIG. 8 is a flowchart of the purge operation flow rate control program 45 stored in the memory 42 of the flow rate controller 1.
When the purge operation mode is set in the mode switching means 60 of the controller 54 and the control circuit 4 receives a fully open operation signal for fully opening the proportional solenoid valve 2 from the controller 54, the control circuit 4 starts the purge operation flow rate control program 45 shown in FIG. To do. Thereby, in the flow controller 1 and the flow control system 50, removal of particles in the pipe, replacement of the remaining control fluid with the purge fluid, and the like are performed.

具体的には、制御回路４は、先ずＳ２１において、比例電磁弁２を全開動作をさせる。すなわち、メモリ４２から全開時のＤｕｔｙの値を読み出し、読み出した全開時のＤｕｔｙの値に従って比例電磁弁２のコイル２１にバルブ全開時コイル印加電圧をパルス状に印加する。パージ動作時に比例電磁弁２を全開させる理由は、配管内を流れるパージ流体の流量を最大にして、配管内に残存する異物を除去させやすくしたり、配管内を乾燥させやすくしたりするためである。そして、比例電磁弁２の全開時には、全開時のＤｕｔｙの値に従ってコイル２１にバルブ全開時コイル印加電圧が印加されるので、電源電圧が流量コントローラ１の定格電圧を超える場合でも、コイル２１に流れる電流は、比例電磁弁２の定格電流未満となる。よって、パージ動作時においても、コイル２１が定格電力を超える電力を供給されて発熱することにより、流量センサ３のセンサ精度が低下したり、制御回路４が破壊させたりすることがない。   Specifically, the control circuit 4 first opens the proportional solenoid valve 2 in S21. That is, the duty value at the time of full opening is read from the memory 42, and the coil application voltage at the time of full valve opening is applied in a pulse form to the coil 21 of the proportional solenoid valve 2 in accordance with the read duty value at the time of full opening. The reason why the proportional solenoid valve 2 is fully opened during the purge operation is to maximize the flow rate of the purge fluid flowing in the pipe so that the foreign matter remaining in the pipe can be easily removed or the inside of the pipe can be easily dried. is there. When the proportional solenoid valve 2 is fully opened, the coil application voltage is applied to the coil 21 in accordance with the duty value at the time of full opening, so that the coil 21 flows even when the power supply voltage exceeds the rated voltage of the flow controller 1. The current is less than the rated current of the proportional solenoid valve 2. Therefore, even during the purge operation, the coil 21 is supplied with electric power exceeding the rated power and generates heat, so that the sensor accuracy of the flow sensor 3 is not lowered and the control circuit 4 is not destroyed.

尚、図８のＳ２２の処理は図７のＳ１２の処理と同様であり、図８のＳ２３の処理は図７のＳ１３の処理と同様であり、図８のＳ２４の処理は図７のＳ１４の処理と同様であり、図８のＳ２５の処理は図７のＳ１５の処理と同様であるので、説明を省略する。   8 is the same as the process of S12 of FIG. 7, the process of S23 of FIG. 8 is the same as the process of S13 of FIG. 7, and the process of S24 of FIG. 8 is the same as that of S14 of FIG. The processing in S25 in FIG. 8 is similar to the processing in S15 in FIG.

制御回路４は、パージ動作時流量制御プログラム４５を実行した場合、制御動作時流量制御プログラム４４を実行する場合と同様に、制御流量が最低制御流量未満となる状態が一定時間以上続くと、Ｄｕｔｙにリミットをかけ、コイル２１に供給する電力を抑制する（Ｓ２３：ＹＥＳ、Ｓ２４：ＹＥＳ、Ｓ２５）。これにより、パージ動作中に、開閉弁５３が閉じられ、パージ流体が比例電磁弁２に流れなくなった場合でも、流量コントローラ１が消費する電力を削減することができるようになる。   When the control flow rate control program 45 executes the purge operation flow rate control program 45, as in the case of the control operation flow rate control program 44, if the control flow rate becomes less than the minimum control flow rate for a certain period of time or longer, The power supplied to the coil 21 is suppressed (S23: YES, S24: YES, S25). Thus, even when the on-off valve 53 is closed during the purge operation and the purge fluid does not flow to the proportional solenoid valve 2, the power consumed by the flow rate controller 1 can be reduced.

尚、本実施形態では、図７のＳ１３〜１５と図８のＳ２３〜Ｓ２５が、リミット設定手段の一例になる。   In this embodiment, S13 to 15 in FIG. 7 and S23 to S25 in FIG. 8 are examples of limit setting means.

以上説明したように、上記流量コントローラ１、流量制御システム５０、及び、全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３（流量コントローラ制御プログラムの一例）は、比例電磁弁２を全開させる場合にコイル２１に印加されるバルブ全開時コイル印加電圧が、比例電磁弁２の定格電圧より高圧である場合に、比例電磁弁２の定格電圧をバルブ全開時コイル印加電圧で割ることにより、比例電磁弁２を全開状態とする場合における全開時のＤｕｔｙの値を算出し、その算出した全開時のＤｕｔｙの値を上限として、比例電磁弁２のコイルに印加する電圧のＤｕｔｙを可変させることにより、比例電磁弁２の開度を制御する。これにより、電源電圧が定格電圧を超える場合に、比例制御弁２を全開させたときに、コイル２１は、電源電圧を印加される時間が減り、電源から供給される電流が定格電流以下になる。そのため、比例電磁弁２は、定格電力を超える電力がコイル２１に供給されなくなるため、コイル２１が仕様を超えて発熱し、制御回路４を破壊させることがない。よって、上記態様の流量コントローラ１、流量制御システム５０、及び、全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３によれば、電源電圧のバラツキに対応して良好な流量制御精度を得ることができる。   As described above, the flow controller 1, the flow control system 50, and the fully open duty calculation program 43 (an example of the flow controller control program) are valves applied to the coil 21 when the proportional solenoid valve 2 is fully opened. When the voltage applied to the fully open coil is higher than the rated voltage of the proportional solenoid valve 2, and the proportional solenoid valve 2 is fully opened by dividing the rated voltage of the proportional solenoid valve 2 by the coil applied voltage when the valve is fully opened The duty value of the proportional solenoid valve 2 is varied by varying the duty of the voltage applied to the coil of the proportional solenoid valve 2 with the duty value of the proportional solenoid valve 2 as the upper limit. Control. As a result, when the proportional control valve 2 is fully opened when the power supply voltage exceeds the rated voltage, the coil 21 reduces the time during which the power supply voltage is applied, and the current supplied from the power supply becomes equal to or less than the rated current. . Therefore, in the proportional solenoid valve 2, power exceeding the rated power is not supplied to the coil 21, so that the coil 21 does not generate heat exceeding the specification and the control circuit 4 is not destroyed. Therefore, according to the flow rate controller 1, the flow rate control system 50, and the fully open duty calculation program 43 according to the above aspect, good flow rate control accuracy can be obtained corresponding to variations in power supply voltage.

また、従来より、制御回路４に配置されたＩＣチップにより、比例電磁弁２のコイル２１に印加する電圧をＰＷＭ制御することが、行われている。本実施形態では、制御回路４のＩＣチップに、全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３を記憶させることにより、電源電圧の変化に追従して、全開時のＤｕｔｙの値を、比例制御弁２の定格電圧と制御回路４の基板消費電圧と電源の電源電圧に基づいて算出し、流量制御を行うように、制御回路４を機能させることが、可能である。よって、本実施形態の流量コントローラ１、流量制御システム５０は、既存の制御回路４を利用して、良好な流量制御精度を安価に得ることができる。   Conventionally, PWM control is performed on the voltage applied to the coil 21 of the proportional solenoid valve 2 using an IC chip disposed in the control circuit 4. In this embodiment, the fully-open duty calculation program 43 is stored in the IC chip of the control circuit 4, so that the duty value at the fully-open state is set as the rated voltage of the proportional control valve 2 in accordance with the change in the power supply voltage. It is possible to make the control circuit 4 function so that the flow rate control is performed based on the substrate consumption voltage of the control circuit 4 and the power supply voltage of the power supply. Therefore, the flow controller 1 and the flow control system 50 according to the present embodiment can obtain a good flow control accuracy at low cost by using the existing control circuit 4.

また、上記流量コントローラ１、流量制御システム５０、制御動作時流量制御プログラム４４（流量制御プログラムの一例）及び、パージ動作時流量制御プログラム４５（流量制御プログラムの一例）によれば、制御流体又はパージ流体の流量制御を行う場合に、流量センサ３が計測する制御流量が、制御流量の下限値となる最低制御流量より少なくなったことを検出すると、Ｄｕｔｙを、制御流量を最低制御流量に制御する場合のＤｕｔｙ未満にするので、例えば、制御流体又はパージ流体が流量コントローラ１に流れなくなった状態で比例電磁弁２が全開された場合に、コイル２１の電力消費量を削減できる。   Further, according to the flow controller 1, the flow control system 50, the control flow control program 44 (an example of the flow control program), and the purge operation flow control program 45 (an example of the flow control program), the control fluid or purge When the flow rate control of the fluid is performed, if it is detected that the control flow rate measured by the flow rate sensor 3 is less than the minimum control flow rate that is the lower limit value of the control flow rate, the duty is controlled to the minimum control flow rate. Therefore, for example, when the proportional solenoid valve 2 is fully opened in a state where the control fluid or the purge fluid stops flowing to the flow rate controller 1, the power consumption of the coil 21 can be reduced.

発明者らは、下記の実施例と比較例について、カバー６内の温度上昇率を調べる実験を行った。
実施例では、基板消費電圧が１Ｖで最高仕様温度が７５℃の制御回路４と、定格電圧が１３Ｖで最低仕様印加電圧が１４Ｖの比例電磁弁２を内蔵し、制御回路４と比例電磁弁２の仕様周囲温度が５℃以上５０℃以下の流量コントローラ１を、流量制御システム５０の開閉弁５３とノズル５５との間に配置した。そして、流量制御システム５０のコントローラ５４を流量コントローラ１のコネクタ７に接続し、商用電源から比例電磁弁２へ１６Ｖの電源電圧を印加するように構成した。実施例の流量コントローラ１は、コントローラ５４の電源がＯＮされると、制御回路４により、図６に示す全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３が実行される。制御回路４は、例えば、電源電圧が１６Ｖであることを計測すると（Ｓ１）、上記数１に、基板消費電圧１Ｖと比例電磁弁２の定格電圧１３Ｖと電源電圧１６Ｖを代入し、全開時のＤｕｔｙの値８６．７％であることを計算する（Ｓ２）。そして、計算した全開時のＤｕｔｙの値をメモリ４２に記憶されている既存の全開時のＤｕｔｙの値と書き換える（Ｓ３）。 The inventors conducted an experiment for examining the temperature increase rate in the cover 6 for the following examples and comparative examples.
In the embodiment, a control circuit 4 having a substrate consumption voltage of 1V and a maximum specification temperature of 75 ° C. and a proportional solenoid valve 2 having a rated voltage of 13V and a minimum specification application voltage of 14V are incorporated. The flow rate controller 1 having a specification ambient temperature of 5 ° C. or more and 50 ° C. or less was disposed between the on-off valve 53 and the nozzle 55 of the flow rate control system 50. The controller 54 of the flow rate control system 50 is connected to the connector 7 of the flow rate controller 1 so that a power supply voltage of 16 V is applied from the commercial power source to the proportional solenoid valve 2. In the flow rate controller 1 of the embodiment, when the controller 54 is turned on, the control circuit 4 executes the fully open duty calculation program 43 shown in FIG. For example, when the control circuit 4 measures that the power supply voltage is 16V (S1), the substrate consumption voltage 1V, the rated voltage 13V of the proportional solenoid valve 2 and the power supply voltage 16V are substituted into the above equation 1, and the fully open state is obtained. It is calculated that the value of Duty is 86.7% (S2). Then, the calculated fully opened duty value is rewritten with the existing fully opened duty value stored in the memory 42 (S3).

このようにして構成された実施例に対して、発明者らは、窒素ガスを流しながら電源電圧を上昇させ、実施例に適用される流量コントローラ１のコイル２１に供給される電力の変化を調べた。その実験結果を図１０の太い実線に示す。尚、図１０の細い実線で示すグラフは電源電圧の変化を示す。
実施例では、電源電圧を高圧にしても、コイル２１に供給される電力は、比例電磁弁２の定格電力で一定にされた。 With respect to the embodiment configured as described above, the inventors increased the power supply voltage while flowing nitrogen gas, and examined the change in the power supplied to the coil 21 of the flow rate controller 1 applied to the embodiment. It was. The experimental result is shown by the thick solid line in FIG. In addition, the graph shown with the thin continuous line of FIG. 10 shows the change of a power supply voltage.
In the embodiment, even when the power supply voltage is high, the power supplied to the coil 21 is made constant at the rated power of the proportional solenoid valve 2.

上記実験に加え、発明者らは、流量コントローラ１の周囲温度を５０℃に調整した状態で、実施例に対して窒素ガスを流しながら、電源電圧を１４Ｖから定格電圧を超える１７Ｖまで変化させ、各電源電圧におけるカバー６内の温度上昇を調べた。その結果を図１１の実線に示す。   In addition to the above experiments, the inventors changed the power supply voltage from 14 V to 17 V exceeding the rated voltage while flowing nitrogen gas to the example with the ambient temperature of the flow controller 1 adjusted to 50 ° C., The temperature rise in the cover 6 at each power supply voltage was examined. The result is shown by the solid line in FIG.

実施例では、電源電圧を１４Ｖから１７Ｖまで変化させても、カバー６内の温度は、２０℃以上上昇しない。この場合、制御回路４は、周囲温度５０℃にコイル２１の上昇温度２０℃を加算した７０℃の温度環境下で使用される。この温度環境は、制御回路４の最高仕様温度である７５℃未満となる。よって、実施例では、電源電圧が比例電磁弁２の定格電圧を超える場合でも、カバー６内の温度を制御回路４の最高仕様温度未満とすることができ、制御回路４が破壊されない。   In the embodiment, even if the power supply voltage is changed from 14 V to 17 V, the temperature in the cover 6 does not increase by 20 ° C. or more. In this case, the control circuit 4 is used in a temperature environment of 70 ° C. obtained by adding the rising temperature 20 ° C. of the coil 21 to the ambient temperature 50 ° C. This temperature environment is less than 75 ° C., which is the maximum specification temperature of the control circuit 4. Therefore, in the embodiment, even when the power supply voltage exceeds the rated voltage of the proportional solenoid valve 2, the temperature in the cover 6 can be made lower than the maximum specification temperature of the control circuit 4, and the control circuit 4 is not destroyed.

一方、比較例は、上記実施例とハード構成が全く同じであるが、図６に示す全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３や図７に示す制御動作時流量制御プログラム４４や図８に示すパージ動作時流量制御プログラム４５が実行されず、電源電圧を比例電磁弁２に直接印加して流量制御を行うようにしている点が、上記実施例と相違している。   On the other hand, the comparative example has the same hardware configuration as the above embodiment, but the fully open duty calculation program 43 shown in FIG. 6, the control flow rate control program 44 shown in FIG. 7, and the purge operation flow rate shown in FIG. The point that the control program 45 is not executed and the power supply voltage is directly applied to the proportional solenoid valve 2 to control the flow rate is different from the above embodiment.

このようにして構成された比較例に対して、発明者らは、窒素ガスを流しながら電源電圧を上昇させ、比較例に適用される流量コントローラ１のコイル２１に供給される電力の変化を調べた。その実験結果を図１０の点線に示す。尚、図１０の細い実線で示すグラフは電源電圧の変化を示す。
比較例では、コイル２１には、電源電圧から基板消費電圧を減算したバルブ全開時コイル印加電圧に相当する電力が供給され、電源電圧が高くなるにつれて、コイル２１に供給される電力も高くなった。 In contrast to the comparative example configured as described above, the inventors increased the power supply voltage while flowing nitrogen gas, and examined the change in power supplied to the coil 21 of the flow rate controller 1 applied to the comparative example. It was. The experimental result is shown by the dotted line in FIG. In addition, the graph shown with the thin continuous line of FIG. 10 shows the change of a power supply voltage.
In the comparative example, the coil 21 is supplied with electric power corresponding to the coil applied voltage when the valve is fully opened by subtracting the substrate consumption voltage from the power supply voltage, and the power supplied to the coil 21 increases as the power supply voltage increases. .

上記実験に加え、発明者らは、流量コントローラ１の周囲温度を５０℃に調整した状態で、比較例に対して窒素ガスを流しながら、電源電圧を１４Ｖから定格電圧を超える１７Ｖまで変化させ、各電源電圧におけるカバー６内の温度上昇を調べた。その結果を図１１の点線に示す。   In addition to the above experiments, the inventors changed the power supply voltage from 14 V to 17 V exceeding the rated voltage while flowing nitrogen gas to the comparative example with the ambient temperature of the flow controller 1 adjusted to 50 ° C., The temperature rise in the cover 6 at each power supply voltage was examined. The result is shown by the dotted line in FIG.

比較例では、電源電圧を１４Ｖから１７Ｖまで変化させると、カバー６内の温度は、電源電圧が高くなるにつれて、２０℃から２９．５℃まで温度上昇した。例えば、電源電圧が１５．７５Ｖである場合、カバー６内の温度は２５℃上昇する。この場合、制御回路４は、周囲温度５０℃にコイル２１の上昇温度２５℃を加算した７５℃の温度環境下で使用される。この温度環境は、制御回路４の最高仕様温度である７５℃以上となる。よって、比較例では、電源電圧の上昇とともにコイル２１の発熱量が高くなり、制御回路４が破壊されてしまう。   In the comparative example, when the power supply voltage was changed from 14 V to 17 V, the temperature in the cover 6 increased from 20 ° C. to 29.5 ° C. as the power supply voltage increased. For example, when the power supply voltage is 15.75 V, the temperature in the cover 6 increases by 25 ° C. In this case, the control circuit 4 is used in a temperature environment of 75 ° C. obtained by adding the rising temperature 25 ° C. of the coil 21 to the ambient temperature 50 ° C. This temperature environment is 75 ° C. or higher, which is the maximum specification temperature of the control circuit 4. Therefore, in the comparative example, the amount of heat generated by the coil 21 increases as the power supply voltage increases, and the control circuit 4 is destroyed.

図１０及び図１１に示す実験結果より、実施例は、比較例と比べ、電源電圧が高くなっても、コイル２１に供給される電力が一定の定格電力に制御されている。これによって、コイル２１の発熱が抑制され、制御回路４の破壊が防止されることが、実証された。制御回路４の電子部品が破壊されないため、流量コントローラ１は正常に動作し、良好な流量制御精度が得られる。   From the experimental results shown in FIGS. 10 and 11, in the example, the power supplied to the coil 21 is controlled to a constant rated power even when the power supply voltage is higher than in the comparative example. This proved that the heat generation of the coil 21 is suppressed and the control circuit 4 is prevented from being destroyed. Since the electronic components of the control circuit 4 are not destroyed, the flow rate controller 1 operates normally and good flow rate control accuracy is obtained.

また、発明者らは、上記実施例と上記比較例を用いて、制御動作中に流量制御システム５０の開閉弁５３を閉じ、比例電磁弁２に窒素ガスを供給しなくなった場合におけるコイル２１に供給される電流とコイル２１によって消費される消費電力について調べる実験を行った。但し、この実験では、電源電圧を１４Ｖ、比例電磁弁２の定格電圧を１３Ｖ、基板消費電を１Ｖ、コイル２１の抵抗値Ｒを８５Ωに設定している。その実験結果を図１２に示す。   Further, the inventors use the above embodiment and the above comparative example to close the on-off valve 53 of the flow rate control system 50 during the control operation, and to the coil 21 when the nitrogen gas is not supplied to the proportional solenoid valve 2. An experiment was conducted to examine the current supplied and the power consumption consumed by the coil 21. However, in this experiment, the power supply voltage is set to 14V, the rated voltage of the proportional solenoid valve 2 is set to 13V, the substrate power consumption is set to 1V, and the resistance value R of the coil 21 is set to 85Ω. The experimental results are shown in FIG.

実施例では、流量コントローラ１が、図７に示す制御動作時流量制御プログラム４４を実行し、窒素ガスの流量制御を行う（図７のＳ１１）。流量コントローラ１は、流量制御中に流量センサ３により制御流量を計測しているが（Ｓ１２）、開閉弁５３が閉じられると、流量センサ３が測定する制御流量が最低制御流量より少なくなる状態が、一定時間以上続く（Ｓ１３：ＹＥＳ、Ｓ１４：ＹＥＳ）。この場合、流量コントローラ１は、例えば、メモリ４２に記憶されている全開時のＤｕｔｙの値に対して８０％になるように、Ｄｕｔｙにリミットをかける。この実験では、比例電磁弁２の定格電圧が１３Ｖ、電源電圧１４Ｖから基板消費電圧１Ｖを減算したバルブ全開時コイル印加電圧が１３Ｖであるので、全開時のＤｕｔｙの値が１００％に設定される。よって、図１２に示すように、比例電磁弁２のコイル２１には、８０％のＤｕｔｙでバルブ全開時コイル印加電圧１３Ｖがパルス状に印加され、０．１２２Ａの電流が供給された。   In the embodiment, the flow rate controller 1 executes the control operation flow rate control program 44 shown in FIG. 7 to control the flow rate of nitrogen gas (S11 in FIG. 7). The flow rate controller 1 measures the control flow rate by the flow rate sensor 3 during the flow rate control (S12), but when the on-off valve 53 is closed, the control flow rate measured by the flow rate sensor 3 is less than the minimum control flow rate. , Continues for a certain time or longer (S13: YES, S14: YES). In this case, for example, the flow rate controller 1 limits the duty so that the duty is 80% with respect to the fully opened duty value stored in the memory 42. In this experiment, the rated voltage of the proportional solenoid valve 2 is 13 V, and the coil applied voltage when the valve is fully opened obtained by subtracting the substrate consumption voltage 1 V from the power supply voltage 14 V is 13 V, so the duty value when fully opened is set to 100%. . Therefore, as shown in FIG. 12, the coil application voltage 13V when the valve is fully opened is applied in a pulse shape to the coil 21 of the proportional solenoid valve 2 with a duty of 80%, and a current of 0.122 A is supplied.

一方、比較例では、流量コントローラ１が、図７に示す制御動作時流量制御プログラム４４を実行せずに、窒素ガスの流量制御を行う。比較例では、流量コントローラ１が、流量制御中に流量センサ３により制御流量を計測しており、開閉弁５３が閉じられると、流量センサ３が制御流量を検出しなくなる。この場合、流量コントローラ１は、流量を増加させるために、バルブ全開時コイル印加電圧１３Ｖをコイル２１にＤｕｔｙ制御せずに連続して印加され、比例電磁弁２を全開させる。よって、図１２に示すように、比例電磁弁２のコイル２１には、バルブ全開時コイル印加電圧１３Ｖが連続して印加され、０．１５３Ａの電流が流れた。   On the other hand, in the comparative example, the flow rate controller 1 controls the flow rate of nitrogen gas without executing the control operation flow rate control program 44 shown in FIG. In the comparative example, the flow rate controller 1 measures the control flow rate with the flow rate sensor 3 during the flow rate control, and when the on-off valve 53 is closed, the flow rate sensor 3 does not detect the control flow rate. In this case, in order to increase the flow rate, the flow rate controller 1 continuously applies the coil application voltage 13V when the valve is fully opened to the coil 21 without performing duty control, and opens the proportional solenoid valve 2 fully. Therefore, as shown in FIG. 12, the coil application voltage 13V when the valve is fully opened was continuously applied to the coil 21 of the proportional solenoid valve 2, and a current of 0.153A flowed.

上記実験の結果、図１２に示すように、実施例によれば、コイル２１に印加する電圧を８０％Ｄｕｔｙで制御することにより、コイル２１に流れる電流が比較例においてコイル２１に流れる電流に対して２０％削減された。
また、図１２に示すように、比較例では流量コントローラ１の消費電力が１．９９Ｗであったのに対して、実施例では流量コントローラ１の消費電力が１．２７Ｗであった。よって、実施例によれば、消費電力が比較例の消費電力に対して３６％削減された。 As a result of the above experiment, as shown in FIG. 12, according to the embodiment, by controlling the voltage applied to the coil 21 with 80% duty, the current flowing through the coil 21 is compared with the current flowing through the coil 21 in the comparative example. Reduced by 20%.
Further, as shown in FIG. 12, the power consumption of the flow rate controller 1 was 1.99 W in the comparative example, whereas the power consumption of the flow rate controller 1 was 1.27 W in the example. Therefore, according to the example, the power consumption was reduced by 36% with respect to the power consumption of the comparative example.

この実験結果より、流量制御中に開閉弁５３が閉じられ、比例電磁弁２に窒素ガスが流れなくなった場合、実施例は、Ｄｕｔｙがリミット（上記実験では８０％）以上にならないようにＤｕｔｙを制限することにより、比較例と比べ、コイル２１に流れる電流や流量コントローラ１の消費電力を削減することができ、電力消費量を削減できることが実証された。   From this experimental result, when the on-off valve 53 is closed during the flow rate control and the nitrogen gas does not flow to the proportional solenoid valve 2, the embodiment sets the duty so that the duty does not exceed the limit (80% in the above experiment). By limiting, it was demonstrated that the current flowing through the coil 21 and the power consumption of the flow controller 1 can be reduced and the power consumption can be reduced as compared with the comparative example.

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、上記実施形態では、全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３と制御動作時流量制御プログラム４４とパージ動作時流量制御プログラム４５とを流量コントローラ１に内蔵される制御回路４のメモリ４２に格納した。これに対して、全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム４３と制御動作時流量制御プログラム４４とパージ動作時流量制御プログラム４５とを非一時的な記憶媒体（ＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリ等）に記憶させ、記憶媒体から流量制御システム５０のコントローラ５４にそれらのプログラム４３，４４，４５をインストールさせて、コントローラ５４から全開時のＤｕｔｙの値や流量制御に関する信号を制御回路４に送信して比例電磁弁２の開度を調整するようにしても良い。この場合、バルブ全開時コイル印加電圧は、電源電圧から、流量制御システム５０のコントローラ５４が消費する電圧を減算することにより、算出することが望ましい。かかる構成の流量制御システムは、全開時のＤｕｔｙの値の算出や流量制御を行う主体が、流量コントローラ１の制御回路４からコントローラ５４に変わるだけで、制御回路４と同様の作用効果が得られる。
例えば、上記実施形態では、制御回路４に組み込まれるＩＣチップによりＰＷＭ制御を行ったが、制御回路４のメモリ４２に記憶させたソフトによってＰＷＭ制御を行っても良い。
例えば、上記実施形態では、熱式流量センサ３を流量コントローラ１に使用したが、温度変化によらない手法で流量を測定する流量センサを流量コントローラ１に適用しても良い。
例えば、上記実施形態の数１では、電源電圧から制御回路４の基板消費電圧を減算することにより、比例電磁弁２を全開させる場合にコイル２１に印加されるバルブ全開時コイル印加電圧を算出した。これに対して、制御回路４の他に表示回路等の電源電圧を供給される部品がある場合には、電源電圧から、各部品が消費する消費電圧をトータルした値を減算することにより、比例電磁弁２を全開させる場合にコイル２１に印加されるバルブ全開時コイル印加電圧を求め、そして、比例電磁弁２の定格電圧をバルブ全開時コイル印加電圧で割ることにより、全開時のＤｕｔｙの値を求めるようにすると良い。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Various application is possible.
For example, in the above embodiment, the fully open duty calculation program 43, the control flow rate control program 44, and the purge flow rate control program 45 are stored in the memory 42 of the control circuit 4 built in the flow rate controller 1. In contrast, the fully open duty calculation program 43, the control flow rate control program 44, and the purge flow rate control program 45 are stored in a non-temporary storage medium (CD-ROM, USB memory, etc.). Are installed in the controller 54 of the flow rate control system 50 from the controller 54, and the controller 54 sends a duty value when fully opened and a signal relating to flow rate control to the control circuit 4 to open the proportional solenoid valve 2. The degree may be adjusted. In this case, it is desirable to calculate the coil applied voltage when the valve is fully opened by subtracting the voltage consumed by the controller 54 of the flow control system 50 from the power supply voltage. The flow rate control system having such a configuration can obtain the same effect as that of the control circuit 4 only by changing the main body that calculates the value of the duty when fully opened and the flow rate control from the control circuit 4 of the flow rate controller 1 to the controller 54. .
For example, in the above embodiment, the PWM control is performed by the IC chip incorporated in the control circuit 4, but the PWM control may be performed by software stored in the memory 42 of the control circuit 4.
For example, in the above embodiment, the thermal flow sensor 3 is used for the flow controller 1, but a flow sensor that measures a flow rate by a technique that does not depend on a temperature change may be applied to the flow controller 1.
For example, in Equation 1 of the above embodiment, the coil applied voltage when the valve is fully opened is calculated when the proportional solenoid valve 2 is fully opened by subtracting the substrate consumption voltage of the control circuit 4 from the power supply voltage. . On the other hand, when there is a component to which a power supply voltage such as a display circuit is supplied in addition to the control circuit 4, a proportional value can be obtained by subtracting a total value of the consumption voltage consumed by each component from the power supply voltage. When the solenoid valve 2 is fully opened, the coil applied voltage when the valve is fully opened applied to the coil 21 is obtained, and the duty voltage when fully opened is obtained by dividing the rated voltage of the proportional solenoid valve 2 by the coil applied voltage when the valve is fully opened. It is better to ask.

１ 流量コントローラ
２ 比例電磁弁
３ 流量センサ
４ 制御回路
２１ コイル
４２ メモリ（定格電圧記憶手段の一例）
４３ 全開時Ｄｕｔｙ算出プログラム（流量コントローラ制御プログラム、全開時Ｄｕｔｙ算出手段の一例）
４４ 制御動作時流量制御プログラム（流量制御手段、流量制御プログラムの一例）
４５ パージ動作時流量制御プログラム（流量制御手段、流量制御プログラムの一例）
５０ 流量制御システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow controller 2 Proportional solenoid valve 3 Flow sensor 4 Control circuit 21 Coil 42 Memory (an example of rated voltage storage means)
43 Fully open duty calculation program (flow controller control program, full open duty calculation means)
44 Flow control program during control operation (an example of flow control means and flow control program)
45 Flow control program for purge operation (an example of flow control means and flow control program)
50 Flow control system

Claims (8)

流体の流量を制御する流量コントローラにおいて、
流体の流量を計測する流量センサと、
コイルに供給される電力に比例して開度を調整される比例電磁弁と、
電源から印加される電源電圧をＰＷＭ制御することにより、前記流量センサが計測した制御流量を目標流量に制御するように前記電力を制御する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、
前記比例電磁弁の定格電圧を記憶する定格電圧記憶手段と、
前記比例電磁弁を全開させる場合に前記コイルに印加されるバルブ全開時コイル印加電圧が、前記定格電圧記憶手段に記憶されている前記定格電圧より高圧である場合に、前記比例電磁弁の前記定格電圧を前記バルブ全開時コイル印加電圧で割ることにより、前記比例電磁弁を全開状態とする場合におけるＤｕｔｙの値を算出する全開時Ｄｕｔｙ算出手段と、
前記全開時Ｄｕｔｙ算出手段により算出された前記Ｄｕｔｙの値を上限として、前記コイルに印加する電圧のＤｕｔｙを可変させ、前記比例電磁弁の開度を制御する流量制御手段と、を有する
ことを特徴とする流量コントローラ。 In the flow controller that controls the flow rate of fluid,
A flow sensor for measuring the flow rate of the fluid;
A proportional solenoid valve whose opening is adjusted in proportion to the power supplied to the coil;
A control circuit that controls the power so as to control the control flow rate measured by the flow rate sensor to a target flow rate by PWM control of a power supply voltage applied from a power source,
The control circuit includes:
Rated voltage storage means for storing the rated voltage of the proportional solenoid valve;
When the valve application voltage applied to the coil when the proportional solenoid valve is fully opened is higher than the rated voltage stored in the rated voltage storage means, the rating of the proportional solenoid valve is A fully open duty calculation means for calculating a duty value when the proportional solenoid valve is in a fully open state by dividing the voltage by the coil applied voltage when the valve is fully open;
Flow rate control means for varying the duty of the voltage applied to the coil and controlling the degree of opening of the proportional solenoid valve, with the duty value calculated by the fully open duty calculation means as an upper limit. And flow controller. 請求項１に記載する流量コントローラにおいて、
前記流量制御手段は、前記流量センサが計測する制御流量が、制御流量の下限値となる最低制御流量より少なくなったことを検出すると、Ｄｕｔｙを、前記制御流量を前記最低制御流量に制御する場合のＤｕｔｙ未満に制限するリミット設定手段を有する
ことを特徴とする流量コントローラ。 The flow controller according to claim 1,
When the flow rate control means detects that the control flow rate measured by the flow rate sensor is less than the minimum control flow rate that is the lower limit value of the control flow rate, the duty control unit controls the duty to the minimum control flow rate. A flow rate controller having a limit setting means for limiting to less than the Duty of the flow rate. 請求項１又は請求項２に記載された流量コントローラを適用することを特徴とする流量制御システム。   A flow rate control system to which the flow rate controller according to claim 1 or 2 is applied. 配管上に設置された流量コントローラと、電源と前記流量コントローラに接続されて前記流量コントローラの動作を制御するコントローラと、を有する流量制御システムにおいて、
前記流量コントローラが、流体の流量を計測する流量センサと、コイルに供給される電力に比例して開度を調整される比例電磁弁と、前記比例電磁弁の定格電圧を記憶する定格電圧記憶手段と、を有すること、
前記コントローラが、
前記比例電磁弁を全開させる場合に前記コイルに印加されるバルブ全開時コイル印加電圧が、前記定格電圧記憶手段に記憶されている前記定格電圧より高圧である場合に、前記比例電磁弁の前記定格電圧を前記バルブ全開時コイル印加電圧で割ることにより、前記比例電磁弁を全開状態とする場合における全開時のＤｕｔｙの値を算出する全開時Ｄｕｔｙ算出手段と、
前記全開時Ｄｕｔｙ算出手段により算出された前記Ｄｕｔｙの値を上限として、前記コイルに印加する電圧のＤｕｔｙを可変させ、前記比例電磁弁の開度を制御する流量制御手段と、を有する
ことを特徴とする流量制御システム。 In a flow rate control system having a flow rate controller installed on a pipe, and a controller connected to the power source and the flow rate controller to control the operation of the flow rate controller,
The flow rate controller for measuring the flow rate of fluid, a proportional solenoid valve whose opening degree is adjusted in proportion to the power supplied to the coil, and a rated voltage storage means for storing the rated voltage of the proportional solenoid valve And having
The controller is
When the valve application voltage applied to the coil when the proportional solenoid valve is fully opened is higher than the rated voltage stored in the rated voltage storage means, the rating of the proportional solenoid valve is A fully open duty calculation means for calculating a fully open duty value when the proportional solenoid valve is in a fully open state by dividing the voltage by the valve fully open coil applied voltage;
Flow rate control means for varying the duty of the voltage applied to the coil and controlling the degree of opening of the proportional solenoid valve, with the duty value calculated by the fully open duty calculation means as an upper limit. And flow control system. 流量制御システムのコントローラに適用されるものであって、流量センサと、コイルを備える比例電磁弁とを内蔵する流量コントローラの動作を、前記コントローラが電源から前記コイルに印加する電圧をＰＷＭ制御することにより制御する流量コントローラ制御プログラムにおいて、
前記コントローラを、
前記比例電磁弁を全開させる場合に前記コイルに印加されるバルブ全開時コイル印加電圧が、前記比例電磁弁の定格電圧より高圧である場合に、前記比例電磁弁の前記定格電圧を前記バルブ全開時コイル印加電圧で割ることにより、前記比例電磁弁を全開状態とする場合における全開時のＤｕｔｙの値を算出する全開時Ｄｕｔｙ算出手段と、
前記全開時Ｄｕｔｙ算出手段により算出されたＤｕｔｙの値を上限として、前記コイルに印加する電圧のＤｕｔｙを可変させ、前記比例電磁弁の開度を制御する流量制御手段と、して機能させる
ことを特徴とする流量コントローラ制御プログラム。 Applied to a controller of a flow rate control system, the operation of a flow rate controller including a flow rate sensor and a proportional solenoid valve having a coil is controlled, and the voltage that the controller applies to the coil from a power source is PWM controlled. In the flow controller control program controlled by
The controller,
When the valve application voltage applied to the coil when the proportional solenoid valve is fully opened is higher than the rated voltage of the proportional solenoid valve, the rated voltage of the proportional solenoid valve is set when the valve is fully open. A fully open duty calculation means for calculating a fully open duty value when the proportional solenoid valve is in a fully open state by dividing by a coil applied voltage;
With the duty value calculated by the fully open duty calculation means as the upper limit, the duty of the voltage applied to the coil is varied to function as a flow rate control means for controlling the opening degree of the proportional solenoid valve. Characteristic flow controller control program. 流体の流量を制御する流量コントローラにおいて、
流体の流量を計測する流量センサと、
コイルに供給される電力に比例して開度を調整される比例電磁弁と、
前記流量センサが計測した制御流量を目標流量に制御するように前記比例電磁弁に印加する電圧をＰＷＭ制御する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、前記流量センサが計測する制御流量が、制御流量の下限値となる最低制御流量より少なくなったことを検出すると、Ｄｕｔｙを、前記制御流量を前記最低制御流量に制御する場合のＤｕｔｙ未満に制限するリミット手段を有する
ことを特徴とする流量コントローラ。 In the flow controller that controls the flow rate of fluid,
A flow sensor for measuring the flow rate of the fluid;
A proportional solenoid valve whose opening is adjusted in proportion to the power supplied to the coil;
A control circuit that PWM-controls a voltage applied to the proportional solenoid valve so as to control the control flow rate measured by the flow sensor to a target flow rate,
When the control circuit detects that the control flow rate measured by the flow rate sensor is less than the minimum control flow rate that is the lower limit value of the control flow rate, the control circuit controls the duty to control the control flow rate to the minimum control flow rate. A flow controller characterized by having a limiting means for limiting to less than Duty. 配管上に流量コントローラが設置され、前記流量コントローラの動作を制御するコントローラを有する流量制御システムにおいて、
前記流量コントローラが、流体の流量を計測する流量センサと、コイルに供給される電力に比例して開度を調整される比例電磁弁と、を有していること、
前記比例電磁弁の前記コイルに印加する電圧をＰＷＭ制御するものであって、前記流量センサが計測する制御流量が、制御流量の下限値となる最低制御流量より少なくなったことを検出すると、Ｄｕｔｙを、前記制御流量を前記最低制御流量に制御する場合のＤｕｔｙ未満に制限するリミット手段を有すること
を特徴とする流量制御システム。 In a flow rate control system having a controller in which a flow rate controller is installed on the pipe and controls the operation of the flow rate controller,
The flow controller has a flow sensor for measuring the flow rate of the fluid, and a proportional solenoid valve whose opening degree is adjusted in proportion to the power supplied to the coil;
The voltage applied to the coil of the proportional solenoid valve is PWM-controlled, and when it is detected that the control flow rate measured by the flow rate sensor is lower than the minimum control flow rate that is the lower limit value of the control flow rate, The flow rate control system further comprises a limit means for limiting the control flow rate to less than Duty when controlling the control flow rate to the minimum control flow rate. 流量センサと、コイルを備える比例電磁弁とを内蔵する流量コントローラの動作を制御する流量制御プログラムにおいて、
前記流量コントローラを、
前記比例電磁弁の前記コイルに印加する電圧をＰＷＭ制御するように機能させること、
前記流量センサが計測する制御流量が、制御流量の下限値となる最低制御流量より少なくなったことを検出すると、Ｄｕｔｙを、前記制御流量を前記最低制御流量に制御する場合のＤｕｔｙ未満に制限するように、機能させること
を特徴とする流量制御プログラム。 In a flow control program for controlling the operation of a flow controller including a flow sensor and a proportional solenoid valve having a coil,
The flow controller;
Functioning to PWM control the voltage applied to the coil of the proportional solenoid valve;
When it is detected that the control flow rate measured by the flow rate sensor is less than the minimum control flow rate that is the lower limit value of the control flow rate, the duty is limited to less than the duty when the control flow rate is controlled to the minimum control flow rate. As described above, a flow control program characterized by functioning.
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