JP6145006B2 - Venturi valve shaft position control apparatus and method - Google Patents
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Description
この発明は、シャフトの位置を変動させコーンの位置を動かすことでバルブ内の風量を変化させるベンチュリバルブのシャフト位置制御装置および方法に関するものである。 The present invention relates to a shaft position control apparatus and method for a venturi valve that changes the air volume in the valve by changing the position of the shaft and moving the position of the cone.
従来より、化学実験では、実験作業過程において、人体に有害な生物化学物質が発生する場合が多い。これら生物化学物質の室内への拡散を防止し、人体への汚染を防ぐ装置の1つにヒュームフードがある。一般に、ヒュームフードは、上下または左右に開閉可能なサッシ付きの囲い(エンクロージャ)を備えており、実験室の作業者はこのサッシからエンクロージャ内にアクセスすることができる(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in chemical experiments, biochemical substances that are harmful to the human body are often generated in the course of experimental work. One device that prevents the diffusion of these biochemical substances into the room and prevents contamination of the human body is a fume hood. In general, the fume hood is provided with an enclosure (enclosure) with a sash that can be opened and closed vertically or horizontally, and a laboratory worker can access the enclosure from the sash (see, for example, Patent Document 1). .
ヒュームフードは、作業中の作業者が有害な生物化学物質に曝されないようにするために、生物化学物質を除去する局所排気ダクトに接続されており、局所排気ダクトには局所排気バルブとしてベンチュリバルブが設けられている。このベンチュリバルブは、シャフトの位置を変動させ、コーンの位置を動かすことにより、バルブ内の風量を変化させるように構成されている(例えば、特許文献2、非特許文献1参照)。 The fume hood is connected to a local exhaust duct that removes biochemicals to prevent workers during work from being exposed to harmful biochemicals, and the local exhaust duct has a venturi valve as a local exhaust valve. Is provided. The venturi valve is configured to change the air volume in the valve by changing the position of the shaft and moving the position of the cone (see, for example, Patent Document 2 and Non-Patent Document 1).
図10はベンチュリバルブを用いた従来のヒュームフードシステムの要部を示す図である。同図において、101は室100内に設置されたヒュームフード、102はヒュームフード101に接続された局所排気ダクト、103は局所排気ダクト102を介するヒュームフード101からの局所排気EXの風量を調節するベンチュリバルブ(局所排気バルブ)、104はベンチュリバルブ103に付設されたコントローラ、105はヒュームフード101の前面に開閉可能に設けられたサッシ、106はサッシ105の位置を検出するサッシセンサである。
FIG. 10 is a view showing a main part of a conventional fume hood system using a venturi valve. In the figure, 101 is a fume hood installed in the
このヒュームフードシステムにおいて、コントローラ104は、サッシセンサ106が検出するサッシ105の位置に応じ、サッシ105の開口面の風速(面風速)を所定の速度(一定風速)に維持するようなヒュームフード101からの排気風量QEXを演算し、この演算された排気風量QEXを設定風量としてベンチュリバルブ103のシャフト位置を制御する。すなわち、局所排気EXの風量が設定風量QEXとなるように、ベンチュリバルブ103内のコーンの位置を動かすシャフトの位置を制御する。
In this fume hood system, the
このシャフト位置の制御に際し、現在のシャフト位置はポテンショメータ(可変抵抗)を使って検出され、この検出されるシャフト位置(PV)に対する目標シャフト位置(SP)は設定風量QEXに応じて定められる。コントローラ104は、検出シャフト位置PVが目標シャフト位置SPに一致するように、ベンチュリバルブ103のシャフト位置を制御する。
In controlling the shaft position, the current shaft position is detected using a potentiometer (variable resistance), and the target shaft position (SP) with respect to the detected shaft position (PV) is determined according to the set air volume Q EX . The
このようなヒュームフードシステムでは、ベンチュリバルブ103の前後差圧(絞り部の前後差圧)が高いときは、圧力に負けずにシャフトを動かす必要があるために、シャフトを動かすアクチュエータは高トルクが必要となる。 In such a fume hood system, when the differential pressure across the venturi valve 103 (the differential pressure across the throttle) is high, it is necessary to move the shaft without losing the pressure. Necessary.
このために、高トルクのアクチュエータが使用されるが、高トルクのアクチュエータを使用すると、ベンチュリバルブ103の前後差圧が低いとき、シャフトが速く動き、シャフト位置が目標シャフト位置を行き過ぎて開閉を繰り返す現象(ハンチング現象)を引き起こすことがある。
For this reason, a high torque actuator is used. When a high torque actuator is used, when the pressure difference between the front and rear of the
そこで、通常、図11に示すように、目標シャフト位置SPに対して±α(数%)の不感帯Zを定め、この不感帯Zに検出シャフト位置PVが入った場合には、シャフト位置の制御を行わないようにして、ハンチング現象の発生を抑制している。 Therefore, normally, as shown in FIG. 11, a dead zone Z of ± α (several percent) is defined with respect to the target shaft position SP, and when the detected shaft position PV enters the dead zone Z, the shaft position is controlled. This is done to prevent the occurrence of hunting.
しかしながら、この不感帯Zは、目標シャフト位置SPに対して固定された不感帯であるため、すなわち不感帯Zを定める±αの値が所定値に固定されているため、ベンチュリバルブ103の前後差圧が想定よりも低くなったような場合、この不感帯Zを外れてハンチング現象が発生することがあった。
However, since this dead zone Z is a dead zone fixed with respect to the target shaft position SP, that is, since the value of ± α that defines the dead zone Z is fixed to a predetermined value, the differential pressure across the
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ハンチング現象を確実に抑え、安定した風量制御を行うことが可能なベンチュリバルブのシャフト位置制御装置および方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to provide a shaft position control device for a venturi valve capable of reliably suppressing the hunting phenomenon and performing stable air volume control, and It is to provide a method.
このような目的を達成するために本発明は、シャフトの位置を変動させコーンの位置を動かすことでバルブ内の風量を変化させるベンチュリバルブのシャフト位置制御装置において、ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出手段と、このシャフト位置検出手段によって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるようにベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御手段と、ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定手段と、不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention detects a shaft position of a venturi valve in a shaft position control device for a venturi valve that changes the air volume in the valve by changing the position of the shaft and moving the position of the cone. The shaft position detecting means, the shaft position control means for controlling the shaft position of the venturi valve so that the shaft position detected by the shaft position detecting means matches the target shaft position, and the control of the shaft position of the venturi valve. A dead zone setting means for setting the dead zone with respect to the target shaft position and a dead zone adjusting means for adjusting the dead zone according to a predetermined condition are provided.
本発明では、不感帯を所定の条件に従って調整するが、例えばその調整方式として、次のような(1),(2),(3)の方式などが考えられる。 In the present invention, to adjust the dead band in accordance with a predetermined condition, for example, as the adjustment method, the following (1), (2), it is thought that such scheme (3).
(1)ベンチュリバルブの前後差圧に基づく不感帯の調整方式
ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出手段を設け、この差圧検出手段が検出するベンチュリバルブの前後差圧に基づいて不感帯を調整するようにする。
例えば、差圧検出手段が検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときときには不感帯を初期値とする。
(1) Adjusting the dead zone based on the differential pressure across the venturi valve A differential pressure detector is provided to detect the differential pressure across the venturi valve, and the dead zone is adjusted based on the differential pressure across the venturi valve detected by the differential pressure detector. Try to adjust.
For example, the front-rear differential pressure detected by the differential pressure detecting means is compared with a predetermined value, and when the front-rear differential pressure is lower than the predetermined value, the dead zone is widened according to the front-rear differential pressure, When it is higher than that, the dead zone is set as the initial value.
(2)ハンチング現象の発生の有無に基づく不感帯の調整方式
ハンチング現象の発生の有無を監視する監視手段を設け、この監視手段が監視するハンチング現象の発生の有無に基づいて不感帯を調整する。
例えば、監視手段がハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、不感帯を徐々に広げる。ハンチング現象の発生の監視中、目標シャフト位置が変更された場合には、不感帯を初期値に戻す。
(2) Dead band adjustment method based on the occurrence of a hunting phenomenon A monitoring means for monitoring the occurrence of a hunting phenomenon is provided, and the dead band is adjusted based on the occurrence of a hunting phenomenon monitored by the monitoring means.
For example, when the monitoring unit continuously confirms the occurrence of the hunting phenomenon for a predetermined time, the dead zone is gradually widened up to a predetermined upper limit value. If the target shaft position is changed while monitoring the occurrence of the hunting phenomenon, the dead zone is returned to the initial value.
(3)ベンチュリバルブの前後差圧とハンチング現象の発生の有無とに基づく不感帯の調整方式
ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出手段と、ハンチング現象の発生の有無を監視する監視手段とを設け、差圧検出手段が検出するベンチュリバルブの前後差圧と監視手段が監視するハンチング現象の発生の有無とに基づいて不感帯を調整する。
例えば、差圧検出手段が検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときときには不感帯を初期値とする。
監視手段がハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、不感帯を徐々に広げる。ハンチング現象の発生の監視中、目標シャフト位置が変更された場合には、不感帯をその時のベンチュリバルブの前後差圧に応じた広さに戻す。
(3) Adjusting the dead zone based on the front-rear differential pressure of the venturi valve and the occurrence of hunting phenomenon A differential pressure detection means for detecting the front-rear differential pressure of the venturi valve, and a monitoring means for monitoring the occurrence of the hunting phenomenon; The dead zone is adjusted based on the differential pressure across the venturi valve detected by the differential pressure detection means and the presence or absence of the occurrence of the hunting phenomenon monitored by the monitoring means.
For example, the front-rear differential pressure detected by the differential pressure detecting means is compared with a predetermined value, and when the front-rear differential pressure is lower than the predetermined value, the dead zone is widened according to the front-rear differential pressure, When it is higher than that, the dead zone is set as the initial value.
When the monitoring means continuously confirms the occurrence of the hunting phenomenon for a predetermined time, the dead zone is gradually widened up to a predetermined upper limit value. If the target shaft position is changed during the monitoring of the occurrence of the hunting phenomenon, the dead zone is returned to a width corresponding to the differential pressure across the venturi valve at that time.
本発明によれば、不感帯を所定の条件に従って調整するようにしたので、ベンチュリバルブの前後差圧に基づいて不感帯を調整するようにしたり、ハンチング現象の発生の有無に基づいて不感帯を調整するようにしたり、ベンチュリバルブの前後差圧とハンチング現象の発生の有無とに基づいて不感帯を調整するようにしたりして、不感帯を自動調整するようにして、ハンチング現象を確実に抑え、安定した風量制御を行うことが可能となる。 According to the present invention, since to adjust the dead band in accordance with a predetermined condition, or to adjust the dead zone based on the differential pressure across the base Nchuribarubu, to adjust the dead zone based on the occurrence of hunting phenomenon Or adjusting the dead zone based on the pressure difference between the front and rear of the venturi valve and the occurrence of hunting phenomenon, and automatically adjusting the dead zone to reliably suppress the hunting phenomenon and achieve stable air volume control. Can be performed.
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態1〕
図1は本発明に係るベンチュリバルブのシャフト位置制御装置の一実施の形態(実施の形態1)の要部を示す図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a main part of an embodiment (Embodiment 1) of a shaft position control device for a venturi valve according to the present invention.
この実施の形態1のシャフト位置制御装置200Aは、図10に示したヒュームフードシステムにおいて、ベンチュリバルブ103に付設されたコントローラ104内に設けられる。
The shaft
図1にはベンチュリバルブ103の概略構成も合わせて示している。ベンチュリバルブ103は、ベンチュリ管(弁座)1内にスプリング5と一体構造のコーン(弁栓)2を備えており、コーン2が取り付けられたシャフト(弁軸)3の位置(摺動位置)をレバー4によって調整することができる。また、レバー4の支点部には、シャフト3の位置を検出するためのポテンショメータ(可変抵抗)6が設けられている。シャフト3の位置はポテンショメータ(可変抵抗)6の信号が風量とリニアになるようにキャリブレーションされている。
FIG. 1 also shows a schematic configuration of the
このベンチュリバルブ103では、レバー4によってシャフト3を図示左方向へ動かすと、ベンチュリ管1とコーン2との間の流路が狭くなり、流路の抵抗が大きくなり、通過する空気量が減少する。レバー4によってシャフト4を図示右方向へ動かすと、ベンチュリ管1とコーン2との間の流路が広くなり、流路の抵抗が小さくなり、通過する空気量が増大する。また、コーン2の位置がベンチュリ管1の前後の差圧とスプリング5のばね力の差で移動することによって、シャフト3の摺動位置に対して、ベンチュリバルブ103を通過する空気量が一定の範囲に維持される。すなわち、スプリング5と一体のコーン2(圧力独立性機構)により、低静圧のときは、コーン2にかかる力が小さくなり、内部のスプリング5が伸び、静圧が高くなるに伴い、コーン2にかかる力が増すと、スプリング5が縮み、シャフト3が動くとともにコーン2が中心に向かって動くことにより、風量が維持される。
In this
シャフト位置制御装置200Aは、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。具体的には、コンピュータにプログラムがインストールされ、このインストールされたプログラムに従うCPUの処理動作として実現される。
The shaft
シャフト位置制御装置200Aは、CPUの処理動作として実現される機能ブロックとして、目標シャフト位置演算部201と、不感帯設定部202と、不感帯調整部203と、差圧検出部204と、シャフト位置制御部205とを備えている。
The shaft
以下、図2に示すフローチャートに従って、シャフト位置制御装置200Aにおける各部の機能を交えながら、シャフト位置制御装置200Aでの処理動作について説明する。
Hereinafter, the processing operation in the shaft
目標シャフト位置演算部201は、サッシ105(図10)の位置に応じて定められる設定風量QEXを入力とし、この設定風量QEXに応じた目標シャフト位置SPを求める。目標シャフト位置演算部201は、設定風量QEXの変更により、目標シャフト位置SPが変わると(ステップS101のYES)、その旨を差圧検出部204へ知らせる。
The target shaft
これを受けて、差圧検出部204は、その時のベンチュリバルブ103の前後差圧ΔPを検出し(ステップS102)、不感帯調整部203へ送る。不感帯調整部203は、差圧検出部204からのベンチュリバルブ103の前後差圧ΔPに応じ、不感帯設定部202が設定する不感帯Z(±αの値)を調整する(ステップS103)。
In response to this, the differential
本実施の形態において、不感帯調整部203は、図3に示すように、差圧検出部204が検出するベンチュリバルブ103の前後差圧ΔPと所定値ΔPthとを比較し、前後差圧ΔPが所定値ΔPthよりも低いときには(ΔP<ΔPth)、その前後差圧ΔPに応じてαの値を大きくし(不感帯Zを広くし)、前後差圧ΔPが所定値ΔPthを含みそれよりも高いときには(ΔP≧ΔPth)、αの値を初期値α0(不感帯Zを初期の不感帯Z0)とする。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the dead
シャフト位置制御部205は、ポテンショメータ(可変抵抗)6が検出するベンチュリバルブ103のシャフト位置(検出シャフト位置)PVと、目標シャフト位置演算部201からの設定風量QEXに応じた目標シャフト位置SPと、不感帯設定部202からの不感帯Zとを取り込み、検出シャフト位置PVが目標シャフト位置SPに一致するように、ベンチュリバルブ103のシャフト位置を制御する(ステップS104)。また、このシャフト位置の制御に際し、シャフト位置制御部205は、不感帯Zに検出シャフト位置PVが入った場合には、シャフト位置の制御を行わないようにして、ハンチング現象の発生を抑える。
The shaft
この実施の形態1のシャフト制御装置200Aでは、ベンチュリバルブ103の前後差圧ΔPが所定値ΔPthよりも低いときには(ΔP<ΔPth)、その前後差圧ΔPに応じて自動的に不感帯Zが広くされるので(図4(b)参照)、前後差圧ΔPが小さくなって初期の不感帯Z0を外れてハンチング現象が発生しようとしたとしても、自動的に広くされた不感帯Zでそのハンチング現象が抑えられるものとなる。また、前後差圧ΔPが所定値ΔPthを含みそれよりも高い値として確保された場合には(ΔP≧ΔPth)、広げられた不感帯Zが自動的に初期の不感帯Z0に戻されるようになり(図4(a)参照)、必要以上に不感帯Zが広げられるということが防止される。このようにして、実施の形態1のシャフト制御装置200Aでは、ハンチング現象を確実に抑え、安定した風量制御を行うことができるようになる。
In the
〔実施の形態2〕
図5は本発明に係るベンチュリバルブのシャフト位置制御装置の他の実施の形態(実施の形態2)の要部を示す図である。この実施の形態2のシャフト位置制御装置200Bは、目標シャフト位置演算部201と、不感帯設定部202と、不感帯調整部203と、シャフト位置制御部205と、ハンチング現象監視部206とを備えている。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a diagram showing a main part of another embodiment (embodiment 2) of the shaft position control device for a venturi valve according to the present invention. The shaft
以下、図6に示すフローチャートに従って、シャフト位置制御装置200Bにおける各部の機能を交えながら、シャフト位置制御装置200Bでの処理動作について説明する。
Hereinafter, according to the flowchart shown in FIG. 6, the processing operation in the shaft
目標シャフト位置演算部201は、サッシ105(図10)の位置に応じて定められる設定風量QEXを入力とし、この設定風量QEXに応じた目標シャフト位置SPを求める。目標シャフト位置演算部201は、設定風量QEXの変更により、目標シャフト位置SPが変わると(ステップS201のYES)、その旨を不感帯調整部203へ知らせる。
The target shaft
これを受けて、不感帯調整部203は、不感帯設定部202における不感帯Zのαの値を初期値α0とし、不感帯Zを初期の不感帯Z0にする(ステップS202、図7(a)参照)。
In response to this, the dead
シャフト位置制御部205は、ポテンショメータ(可変抵抗)6が検出するベンチュリバルブ103のシャフト位置(検出シャフト位置)PVと、目標シャフト位置演算部201からの設定風量QEXに応じた目標シャフト位置SPと、不感帯設定部202からの不感帯Z(初期の不感帯Z0)とを取り込み、検出シャフト位置PVが目標シャフト位置SPに一致するように、ベンチュリバルブ103のシャフト位置を制御する(ステップS203)。また、このシャフト位置の制御に際し、シャフト位置制御部205は、不感帯Z(初期の不感帯Z0)に検出シャフト位置PVが入った場合には、シャフト位置の制御を行わないようにして、ハンチング現象の発生を抑える。
The shaft
ハンチング現象監視部206は、このシャフト位置制御部205によるシャフト位置の制御に際し、ハンチング現象の発生の有無を監視する。ここで、ハンチング現象監視部206は、ハンチング現象が所定時間Tの間継続して発生したことを確認すると(ステップS204のYES)、その旨を不感帯調整部203へ知らせる。
The hunting
これを受けて、不感帯調整部203は、不感帯設定部202における不感帯Zのαの値を所定値Δαだけ大きくし(α+Δα)、不感帯Zを広げる(ステップS205、図7(b)参照)。
In response to this, the dead
ハンチング現象監視部206は、その後もハンチング現象の発生の有無の監視を続け、ハンチング現象の発生を所定時間Tの間継続して確認する毎に(ステップS204のYES)、その旨を不感帯調整部203へ知らせる。
The hunting
これにより、不感帯調整部203は、ハンチング現象監視部206からハンチング現象の発生を所定時間Tの間継続して確認したことが知らされる毎に、不感帯設定部202における不感帯Zのαの値を所定値Δαずつ大きくし、不感帯Zを徐々に広げて行く(図7(c)参照)。
Thus, each time the dead
なお、不感帯Zに対しては、予め上限値が定められている。すなわち、不感帯調整部203は、不感帯Zが極端に広がらないように、予め定められている上限値を限度として、不感帯Zを徐々に広げて行く。
For the dead zone Z, an upper limit is set in advance. That is, the dead
目標シャフト位置演算部201は、ハンチング現象監視部206によるハンチング現象の発生の有無の監視中、設定風量QEXの変更により、目標シャフト位置SPが変わると(ステップS206のYES)、その旨を不感帯調整部203へ知らせる。これを受けて、不感帯調整部203は、不感帯設定部202における不感帯Zのαの値を初期値α0とし、不感帯Zを初期の不感帯Z0に戻す(ステップS202、図7(a)参照)。
When the target shaft position SP changes due to the change of the set air volume Q EX during the monitoring of the occurrence of the hunting phenomenon by the hunting phenomenon monitoring unit 206 (YES in step S206), the target shaft
これにより、シャフト位置制御部205は、変更された目標シャフト位置SPを新たな目標シャフト位置SPとし、この新たな目標シャフト位置SPに検出シャフト位置PVを一致させるように、シャフト位置の制御を再開する(ステップS203)。
As a result, the shaft
このシャフト位置の制御に際しても、上述と同様にして、ハンチング現象監視部206によるハンチング現象の発生の有無が監視され、ハンチング現象の発生が所定時間Tの間継続して確認される毎に、不感帯設定部202における不感帯Zのαの値が所定値Δαずつ大きくされ、予め定められている上限値を限度として、不感帯Zが徐々に広げられて行く。
When controlling the shaft position, the hunting
この実施の形態2のシャフト制御装置200Bでは、ハンチング現象の発生が所定時間Tの間継続して確認される毎に、予め定められている上限値を限度として、不感帯Zが徐々に広げられて行くので、前後差圧ΔPが小さくなって初期の不感帯Z0を外れてハンチング現象が発生したとしても、自動的に広くされる不感帯Zでそのハンチング現象が抑えられるものとなる。また、目標シャフト位置SPが変更された場合には、広げられた不感帯Zが自動的に初期の不感帯Z0に戻されるので、必要以上に不感帯Zが広げられるということが防がれる。このようにして、実施の形態2のシャフト制御装置200Bでも、ハンチング現象を確実に抑え、安定した風量制御を行うことができるようになる。
In the
〔実施の形態3〕
図8は本発明に係るベンチュリバルブのシャフト位置制御装置の別の実施の形態(実施の形態3)の要部を示す図である。この実施の形態3のシャフト位置制御装置200Cは、目標シャフト位置演算部201と、不感帯設定部202と、不感帯調整部203と、差圧検出部204と、シャフト位置制御部205と、ハンチング現象監視部206とを備えている。
[Embodiment 3]
FIG. 8 is a diagram showing a main part of another embodiment (third embodiment) of the shaft position control device for a venturi valve according to the present invention. The shaft
以下、図9に示すフローチャートに従って、シャフト位置制御装置200Cにおける各部の機能を交えながら、シャフト位置制御装置200Cでの処理動作について説明する。
Hereinafter, the processing operation in the shaft
目標シャフト位置演算部201は、サッシ105(図10)の位置に応じて定められる設定風量QEXを入力とし、この設定風量QEXに応じた目標シャフト位置SPを求める。目標シャフト位置演算部201は、設定風量QEXの変更により、目標シャフト位置SPが変わると(ステップS201のYES)、その旨を差圧検出部204へ知らせる。
The target shaft
これを受けて、差圧検出部204は、その時のベンチュリバルブ103の前後差圧ΔPを検出し(ステップS302)、不感帯調整部203へ送る。不感帯調整部203は、差圧検出部204からのベンチュリバルブ103の前後差圧ΔPに応じ、不感帯設定部202が設定する不感帯Z(±αの値)を調整する(ステップS303)。
In response to this, the differential
この実施の形態3においても、実施の形態1と同様、不感帯調整部203は、図3に示すように、差圧検出部204が検出するベンチュリバルブ103の前後差圧ΔPと所定値ΔPthとを比較し、前後差圧ΔPが所定値ΔPthよりも低いときには(ΔP<ΔPth)、その前後差圧ΔPに応じてαの値を大きくし(不感帯Zを広くし)、前後差圧ΔPが所定値ΔPthを含みそれよりも高いときには(ΔP≧ΔPth)、αの値を初期値α0(不感帯Zを初期の不感帯Z0)とする。
Also in the third embodiment, as in the first embodiment, as shown in FIG. 3, the dead
シャフト位置制御部205は、ポテンショメータ(可変抵抗)6が検出するベンチュリバルブ103のシャフト位置(検出シャフト位置)PVと、目標シャフト位置演算部201からの設定風量QEXに応じた目標シャフト位置SPと、不感帯設定部202からの不感帯Zとを取り込み、検出シャフト位置PVが目標シャフト位置SPに一致するように、ベンチュリバルブ103のシャフト位置を制御する(ステップS304)。また、このシャフト位置の制御に際し、シャフト位置制御部205は、不感帯Zに検出シャフト位置PVが入った場合には、シャフト位置の制御を行わないようにして、ハンチング現象の発生を抑える。
The shaft
ハンチング現象監視部206は、このシャフト位置制御部205によるシャフト位置の制御に際し、ハンチング現象の発生の有無を監視する。ここで、ハンチング現象監視部206は、ハンチング現象が所定時間Tの間継続して発生したことを確認すると(ステップS305のYES)、その旨を不感帯調整部203へ知らせる。
The hunting
不感帯調整部203は、実施の形態2と同様、ハンチング現象監視部206からハンチング現象の発生を所定時間Tの間継続して確認したことが知らされる毎に、予め定められている上限値を限度として、不感帯設定部202における不感帯Zのαの値を所定値Δαずつ大きくし、不感帯Zを徐々に広げて行く。
Like the second embodiment, the dead
目標シャフト位置演算部201は、ハンチング現象監視部206によるハンチング現象の発生の有無の監視中、設定風量QEXの変更により、目標シャフト位置SPが変わると(ステップS307のYES)、その旨を差圧検出部204へ知らせる。
When the target shaft position SP changes due to the change of the set air volume Q EX during the monitoring of the occurrence of the hunting phenomenon by the hunting phenomenon monitoring unit 206 (YES in step S307), the target shaft
これを受けて、差圧検出部204は、その時のベンチュリバルブ103の前後差圧ΔPを検出し(ステップS302)、不感帯調整部203へ送る。不感帯調整部203は、差圧検出部204からのベンチュリバルブ103の前後差圧ΔPに応じ、不感帯設定部202が設定する不感帯Z(±αの値)を調整する(ステップS303)。
In response to this, the differential
すなわち、不感帯調整部203は、前後差圧ΔPが所定値ΔPthよりも低いときにはその前後差圧ΔPに応じて不感帯Zを広くし、前後差圧ΔPが所定値ΔPthを含みそれよりも高いときには不感帯Zを初期の不感帯Z0とする。
That is, the dead
これにより、シャフト位置制御部205は、変更された目標シャフト位置SPを新たな目標シャフト位置SPとし、この新たな目標シャフト位置SPに検出シャフト位置PVを一致させるように、シャフト位置の制御を再開する(ステップS203)。
As a result, the shaft
このシャフト位置の制御に際しても、上述と同様にして、ハンチング現象監視部206によるハンチング現象の発生の有無が監視され、ハンチング現象の発生が所定時間Tの間継続して確認される毎に、不感帯設定部202における不感帯Zのαの値が所定値Δαずつ大きくされ、予め定められている上限値を限度として、不感帯Zが徐々に広げられて行く。
When controlling the shaft position, the hunting
この実施の形態3のシャフト制御装置200Cでは、実施の形態1のシャフト制御装置200Aで採用した不感帯の調整方式と、実施の形態2のシャフト制御装置200Bで採用した不感帯の調整方式とを組み合わせており、両者の調整方式を合わせた効果を得ることができる。
In
なお、ヒュームフードが設置された室には、この室への給気の風量を調節する給気バルブやこの室からの一般排気の風量を調節する一般排気バルブが設けられている。この給気バルブや一般排気バルブとしてベンチュリバルブを用いる場合にも、上述した不感帯を調整する技術を適用するようにしてもよい。 Note that the chamber in which the fume hood is installed is provided with an air supply valve that adjusts the amount of air supplied to the chamber and a general exhaust valve that adjusts the amount of general exhaust from the chamber. Even when a venturi valve is used as the air supply valve or the general exhaust valve, the above-described technology for adjusting the dead zone may be applied.
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
[Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.
1…ベンチュリ管、2…コーン、3…シャフト、4…レバー、5…スプリング、6…ポテンショメータ(可変抵抗)、100…室、101…ヒュームフード、102…局所排気ダクト、103…ベンチュリバルブ(局所排気バルブ)、104…コントローラ、105…サッシ、106…サッシセンサ、200A,200B,200C…シャフト位置制御装置、201…目標シャフト位置演算部、202…不感帯設定部、203…不感帯調整部、204…差圧検出部、205…シャフト位置制御部、206…ハンチング現象監視部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Venturi tube, 2 ... Cone, 3 ... Shaft, 4 ... Lever, 5 ... Spring, 6 ... Potentiometer (variable resistance), 100 ... Chamber, 101 ... Hume hood, 102 ... Local exhaust duct, 103 ... Venturi valve (local (Exhaust valve), 104 ... controller, 105 ... sash, 106 ... sash sensor, 200A, 200B, 200C ... shaft position control device, 201 ... target shaft position calculation unit, 202 ... dead zone setting unit, 203 ... dead zone adjustment unit, 204 ... Differential pressure detection unit, 205... Shaft position control unit, 206.
Claims (10)
前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出手段と、
このシャフト位置検出手段によって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御手段と、
前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定手段と、
前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整手段と、
前記ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出手段とを備え、
前記不感帯調整手段は、
前記差圧検出手段が検出する前記ベンチュリバルブの前後差圧に基づいて前記不感帯を調整する
ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御装置。 In a venturi valve shaft position control device that changes the air volume in the valve by moving the position of the cone by changing the position of the shaft,
Shaft position detecting means for detecting a shaft position of the venturi valve;
Shaft position control means for controlling the shaft position of the venturi valve so that the shaft position detected by the shaft position detection means matches the target shaft position;
A dead zone setting means for setting a dead zone for controlling the shaft position of the venturi valve with respect to the target shaft position;
A dead zone adjusting means for adjusting the dead zone according to a predetermined condition ;
A differential pressure detecting means for detecting a differential pressure across the venturi valve;
The dead zone adjusting means includes
A shaft position control device for a venturi valve, wherein the dead zone is adjusted based on a differential pressure across the venturi valve detected by the differential pressure detection means .
前記不感帯調整手段は、
前記差圧検出手段が検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて前記不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときには前記不感帯を初期値とする
ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御装置。 The shaft position control device for a venturi valve according to claim 1,
The dead zone adjusting means includes
The front-rear differential pressure detected by the differential pressure detection means is compared with a predetermined value. When the front-rear differential pressure is lower than the predetermined value, the dead zone is widened according to the front-rear differential pressure, and the front-rear differential pressure includes a predetermined value. A shaft position control device for a venturi valve, characterized in that the dead zone is set as an initial value when higher than that .
前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出手段と、
このシャフト位置検出手段によって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御手段と、
前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定手段と、
前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整手段と、
前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際するハンチング現象の発生の有無を監視する監視手段とを備え、
前記不感帯調整手段は、
前記監視手段が前記ハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、前記不感帯を徐々に広げ、前記目標シャフト位置が変更された場合、前記不感帯を初期値に戻す
ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御装置。 In a venturi valve shaft position control device that changes the air volume in the valve by moving the position of the cone by changing the position of the shaft,
Shaft position detecting means for detecting a shaft position of the venturi valve;
Shaft position control means for controlling the shaft position of the venturi valve so that the shaft position detected by the shaft position detection means matches the target shaft position;
A dead zone setting means for setting a dead zone for controlling the shaft position of the venturi valve with respect to the target shaft position;
A dead zone adjusting means for adjusting the dead zone according to a predetermined condition;
Monitoring means for monitoring the occurrence of a hunting phenomenon in controlling the shaft position of the venturi valve,
The dead zone adjusting means includes
When the monitoring means continuously confirms the occurrence of the hunting phenomenon for a predetermined time, the dead zone is gradually widened up to a predetermined upper limit, and when the target shaft position is changed, the dead zone is initialized. A shaft position control device for a venturi valve, wherein the value is returned to a value .
前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出手段と、
このシャフト位置検出手段によって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御手段と、
前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定手段と、
前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整手段と、
前記ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際するハンチング現象の発生の有無を監視する監視手段とを備え、
前記不感帯調整手段は、
前記差圧検出手段が検出する前記ベンチュリバルブの前後差圧と前記監視手段が監視する前記ハンチング現象の発生の有無とに基づいて前記不感帯を調整する
ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御装置。 In a venturi valve shaft position control device that changes the air volume in the valve by moving the position of the cone by changing the position of the shaft,
Shaft position detecting means for detecting a shaft position of the venturi valve;
Shaft position control means for controlling the shaft position of the venturi valve so that the shaft position detected by the shaft position detection means matches the target shaft position;
A dead zone setting means for setting a dead zone for controlling the shaft position of the venturi valve with respect to the target shaft position;
A dead zone adjusting means for adjusting the dead zone according to a predetermined condition;
Differential pressure detection means for detecting a differential pressure across the venturi valve;
Monitoring means for monitoring the occurrence of a hunting phenomenon in controlling the shaft position of the venturi valve,
The dead zone adjusting means includes
A shaft position control device for a venturi valve, wherein the dead zone is adjusted based on a differential pressure across the venturi valve detected by the differential pressure detection means and whether or not the hunting phenomenon occurs monitored by the monitoring means. .
前記不感帯調整手段は、
前記差圧検出手段が検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて前記不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときには前記不感帯を初期値とする一方、
前記監視手段が前記ハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、前記不感帯を徐々に広げ、
前記目標シャフト位置が変更された場合、前記不感帯を前記差圧検出手段が検出する前後差圧に応じた広さに戻す
ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御装置。 The shaft position control device for a venturi valve according to claim 4 ,
The dead zone adjusting means includes
The front-rear differential pressure detected by the differential pressure detection means is compared with a predetermined value. When the front-rear differential pressure is lower than the predetermined value, the dead zone is widened according to the front-rear differential pressure, and the front-rear differential pressure includes a predetermined value. When higher than that, the dead zone is set as an initial value,
When the monitoring means continuously confirms the occurrence of the hunting phenomenon for a predetermined time, the dead zone is gradually expanded up to a predetermined upper limit,
When the target shaft position is changed, the dead zone is returned to a width corresponding to the front-rear differential pressure detected by the differential pressure detection means .
前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出ステップと、
このシャフト位置検出ステップによって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御ステップと、
前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定ステップと、
前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整ステップと、
前記ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出ステップとを備え、
前記不感帯調整ステップは、
前記差圧検出ステップが検出する前記ベンチュリバルブの前後差圧に基づいて前記不感帯を調整する
ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御方法。 In the venturi valve shaft position control method for changing the air volume in the valve by moving the position of the cone by changing the position of the shaft,
A shaft position detecting step for detecting a shaft position of the venturi valve;
A shaft position control step for controlling the shaft position of the venturi valve so that the shaft position detected by the shaft position detection step matches the target shaft position;
A dead zone setting step for setting a dead zone for controlling the shaft position of the venturi valve with respect to the target shaft position;
A dead zone adjusting step for adjusting the dead zone according to a predetermined condition;
A differential pressure detecting step for detecting a differential pressure across the venturi valve,
The dead zone adjustment step includes:
The dead zone is adjusted based on the differential pressure across the venturi valve detected by the differential pressure detection step.
A shaft position control method for a venturi valve .
前記不感帯調整ステップは、
前記差圧検出ステップが検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて前記不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときには前記不感帯を初期値とする
ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御方法。 The shaft position control method for a venturi valve according to claim 6,
The dead zone adjustment step includes:
The front-rear differential pressure detected by the differential pressure detection step is compared with a predetermined value. When the front-rear differential pressure is lower than the predetermined value, the dead zone is widened according to the front-rear differential pressure, and the front-rear differential pressure includes a predetermined value. If it is higher, the dead zone is set as the initial value.
A shaft position control method for a venturi valve .
前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出ステップと、
このシャフト位置検出ステップによって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御ステップと、
前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定ステップと、
前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整ステップと、
前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際するハンチング現象の発生の有無を監視する監視ステップとを備え、
前記不感帯調整ステップは、
前記監視ステップが前記ハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、前記不感帯を徐々に広げ、前記目標シャフト位置が変更された場合、前記不感帯を初期値に戻す
ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御方法。 In the venturi valve shaft position control method for changing the air volume in the valve by moving the position of the cone by changing the position of the shaft,
A shaft position detecting step for detecting a shaft position of the venturi valve;
A shaft position control step for controlling the shaft position of the venturi valve so that the shaft position detected by the shaft position detection step matches the target shaft position;
A dead zone setting step for setting a dead zone for controlling the shaft position of the venturi valve with respect to the target shaft position;
A dead zone adjusting step for adjusting the dead zone according to a predetermined condition;
A monitoring step for monitoring the occurrence of a hunting phenomenon in controlling the shaft position of the venturi valve;
The dead zone adjustment step includes:
When the monitoring step continuously confirms the occurrence of the hunting phenomenon for a predetermined time, the dead zone is gradually widened up to a predetermined upper limit, and when the target shaft position is changed, the dead zone is initialized. Return to value
A shaft position control method for a venturi valve .
前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出ステップと、
このシャフト位置検出ステップによって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御ステップと、
前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定ステップと、
前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整ステップと、
前記ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出ステップと、
前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際するハンチング現象の発生の有無を監視する監視ステップとを備え、
前記不感帯調整ステップは、
前記差圧検出ステップが検出する前記ベンチュリバルブの前後差圧と前記監視ステップが監視する前記ハンチング現象の発生の有無とに基づいて前記不感帯を調整する
ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御方法。 In the venturi valve shaft position control method for changing the air volume in the valve by moving the position of the cone by changing the position of the shaft,
A shaft position detecting step for detecting a shaft position of the venturi valve;
A shaft position control step for controlling the shaft position of the venturi valve so that the shaft position detected by the shaft position detection step matches the target shaft position;
A dead zone setting step for setting a dead zone for controlling the shaft position of the venturi valve with respect to the target shaft position;
A dead zone adjusting step for adjusting the dead zone according to a predetermined condition ;
A differential pressure detecting step for detecting a differential pressure across the venturi valve;
A monitoring step for monitoring the occurrence of a hunting phenomenon in controlling the shaft position of the venturi valve;
The dead zone adjustment step includes:
A method for controlling a shaft position of a venturi valve, wherein the dead zone is adjusted based on a differential pressure before and after the venturi valve detected by the differential pressure detection step and whether or not the hunting phenomenon has occurred monitored by the monitoring step. .
前記不感帯調整ステップは、
前記差圧検出ステップが検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて前記不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときには前記不感帯を初期値とする一方、
前記監視ステップが前記ハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、前記不感帯を徐々に広げ、
前記目標シャフト位置が変更された場合、前記不感帯を前記差圧検出ステップが検出する前後差圧に応じた広さに戻す
ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御方法。 The shaft position control method for a venturi valve according to claim 9,
The dead zone adjustment step includes:
The front-rear differential pressure detected by the differential pressure detection step is compared with a predetermined value. When the front-rear differential pressure is lower than the predetermined value, the dead zone is widened according to the front-rear differential pressure, and the front-rear differential pressure includes a predetermined value. When higher than that, the dead zone is set as an initial value,
When the monitoring step continuously confirms the occurrence of the hunting phenomenon for a predetermined time, the dead zone is gradually widened up to a predetermined upper limit,
A method for controlling a shaft position of a venturi valve , wherein when the target shaft position is changed, the dead zone is returned to a width corresponding to a front-rear differential pressure detected by the differential pressure detection step .
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