JPH08254197A

JPH08254197A - 圧縮機制御システム

Info

Publication number: JPH08254197A
Application number: JP5868195A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Hiroshima; 良一広島
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-03-17
Filing date: 1995-03-17
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】アンチサージ制御と、容量制御との干渉を避
け、圧縮機における運転の信頼性の向上を図る。【構成】ＦＩＣ２３から出力された信号がハイセレク
タ２５を介して静翼制御器３１に入力され、静翼３２が
動作制御されている。次に、バイパス弁制御システム２
２から送られる偏差信号の変化により、ＦＩＣロック信
号用関数発生器３０からの出力信号が０になり、静翼制
御器３１に入力される信号値はロック状態となる。この
時ＦＩＣ制御ロックシステム２１側から補助信号が送出
され、バイパス弁制御システム２２内の変化率リミッタ
４６、ハイセレクタ４５を介してバイパス弁４８に出力
される。即ちこの時、バイパス弁４８は、補助信号によ
り制御される。この状態で、手動ユニット２４を用いて
手動モードの制御に切換えると、上記した補助信号は徐
々にＵＩＣ４２自身からの制御信号に切換わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、圧縮機において行な
われるアンチサージ制御と容量制御との相互の干渉を回
避する圧縮機制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】作動流体を圧縮して高圧空気を得るため
の回転機械である圧縮機の制御においては、容量制御、
そして作動流体の自励振動現象、即ちサージングを防止
するためのアンチサージ制御が一般的に行なわれてい
る。

【０００３】図７は、アンチサージ制御と容量制御の機
能を備えた圧縮機制御システム構成図である。同図に示
すように、上記圧縮機制御システムは、圧縮機１におけ
る吸込みライン２上に、吸込み圧力トランスミッタ（Ｐ
Ｔ）３、吸込み流量トランスミッタ（ＦＴ）４が配設さ
れている。また、圧縮機１には、静翼制御器５が設けら
れている。また、圧縮機１における吐出ライン６上に
は、吐出圧力トランスミッタ（ＰＴ）７、吐出流量トラ
ンスミッタ（ＦＴ）８、そしてバイパスライン９が設け
られている。

【０００４】アンチサージ制御の実施については、吸込
みライン２上の吸込み圧力トランスミッタ３、吸込み流
量トランスミッタ４、そして吐出圧力トランスミッタ７
の出力信号がアンチサージコントローラ（以下、ＵＩＣ
と呼称する）１０に入力される。次に、このＵＩＣ１０
から出力される信号によってバイパス弁１１が開閉制御
されることにより、アンチサージ制御が行なわれる。

【０００５】また、容量制御の実施については、吐出ラ
イン６上の吐出流量トランスミッタ８から出力される信
号が容量制御コントローラ（以下、ＦＩＣと呼称する）
１２に入力される。そして、このＦＩＣ１２の出力信号
によって静翼制御器５における静翼が制御されることに
より、上記圧縮機制御システムにおける容量制御が行な
われる。

【０００６】また、図７に示す上記圧縮機制御システム
において行なわれるアンチサージ制御及び容量制御の動
作を図８を用いて説明する。上記システムにおいて、圧
縮機１の吸込みライン２における風量（吸込み流量トラ
ンスミッタ４における風量）が減少した場合、ＵＩＣ１
０が作動することによってバイパス弁１１が開かれる
（ステップＡ１）。次に、バイパス弁１１が開かれたこ
とによって吐出ライン６におけるプロセス側風量、即ち
吐出流量トランスミッタ８における風量が減少する（ス
テップＡ２）。この風量が減少した後、ＦＩＣ１２の作
動により静翼制御器５が制御されて圧縮機１における風
量、即ち吸込み流量トランスミッタ４における風量が増
加する。これにより、つまり上記プロセス側風量が回復
する（ステップＡ３）。

【０００７】次に、ＵＩＣ１０が作動してバイパス弁１
１が閉じられることにより、吐出流量トランスミッタ８
における風量が増加する（ステップＡ４）。次に、ＦＩ
Ｃ１２の作動により静翼制御器５が制御されて吸込み流
量トランスミッタ４における風量が減少する（ステップ
Ａ５）。

【０００８】上記したように、圧縮機制御システムにお
いて、ＵＩＣ１０により行なわれるアンチサージ制御及
びＦＩＣ１２によって行なわれる容量制御の過程は、相
互に関係なく、それぞれ独立して行なわれる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図７に示す従来の圧縮
機制御システムにおいては、図８において説明したアン
チサージ制御及び容量制御の処理過程に入ると、上記し
た２つの制御が交互に作動し、制御全体が不安定にな
り、その状態が継続する。そして最悪の場合、サージン
グに突入してシステムにおける安定した運転が不可能に
なる。

【００１０】現状では、上記した問題点の対策として、
軸流圧縮機の場合においては、制御設定ラインに接近し
た際にアラームを発して、ＵＩＣ１０が作動する前に手
動バイアス信号でバイパス弁１１を開け、アンチサージ
制御がなるべく行なわれないように注意して運転を行な
っている。

【００１１】この発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、運転時におけるアンチサージ制御と容量制御との相
互干渉を避け、制御不安定をなくすことの可能な圧縮機
制御システムを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、風量調節用
の静翼を備えた圧縮機と、この圧縮機の動作状態に応じ
て上記静翼を制御し該圧縮機の風量を調節する容量制御
コントローラと、上記圧縮機からプロセスに供給される
風量をバイパスするバイパス弁と、このバイパス弁を上
記圧縮機の動作状態に応じて制御し上記圧縮機からプロ
セスに供給される風量を調節するアンチサージコントロ
ーラとを備えた圧縮機制御システムにおいて、上記アン
チサージコントローラの動作状態を検出し、非作動時に
上記容量制御コントローラの出力に基づく主出力信号に
より上記静翼による容量制御を行ない、補助信号により
上記バイパス弁によるアンチサージ制御を行なう容量制
御手段と、上記アンチサージコントローラがコントロー
ルラインに近付いた時に上記容量制御コントローラの主
出力信号をロックし、コントロールラインより離れた時
に上記ロック動作を解除するロック手段と、上記容量制
御コントローラがロックしている間、上記補助信号によ
り上記バイパス弁によるアンチサージ制御を行なう補助
制御手段と、設定レベルより大きい外乱が生じた時、上
記補助信号から、上記アンチサージコントローラから出
力される制御信号に切換えて上記バイパス弁によるアン
チサージ制御を行なうアンチサージ制御切換手段とを具
備したことを特徴とする。

【００１３】また、この発明は、上記圧縮機制御システ
ムにおいて、上記静翼の制御を手動で行なう手動ユニッ
トと、上記静翼の制御を容量制御コントローラから手動
ユニットに切換えた際に、上記バイパス弁の制御信号を
上記補助信号から上記アンチサージコントローラによる
制御信号に徐々に切換える切換手段とを具備したことを
特徴とする。

【００１４】

【作用】アンチサージコントローラの非作動時におい
て、容量制御手段が、容量制御コントローラの出力に基
づく主出力信号によって静翼の制御を行なっており、圧
縮機の風量が調節されている。即ち、上記静翼による容
量制御が行なわれている。

【００１５】上記した状態において、アンチサージコン
トローラがコントロールラインに近付くと、上記アンチ
サージコントローラから制御信号が切換手段に対して送
出される。またこの時、ロック手段が上記容量制御コン
トローラの主出力信号をロック状態にする。このロック
状態の間、補助制御手段から補助信号が切換手段に送ら
れる。この切換手段は、上記した補助信号を選択してバ
イパス弁に送出する。これにより、上記補助信号によっ
てバイパス弁によるアンチサージ制御が行なわれる。

【００１６】例えばこの状態において、アンチサージ制
御切換手段における設定レベルより大きい外乱が発生し
た際に、上記アンチサージ制御切換手段は、上記した補
助信号を、アンチサージコントローラ自身から出力され
る制御信号に切換える。これにより、上記制御信号によ
ってバイパス弁によるアンチサージ制御が行なわれる。

【００１７】また、上記したロック状態の時に、手動ユ
ニットを用いて上記静翼の制御を手動に切換えると、上
記補助制御手段から出力されている補助信号は瞬時に０
になるが、切換手段の働きによって徐々に、即ちショッ
クレスにバイパス弁に送られている補助信号は、上記し
たアンチサージコントローラから出力されている制御信
号に切換えられる。

【００１８】上記のように、通常時は、容量制御コント
ローラによって行なわれる容量制御により、バイパス弁
によるアンチサージ制御も兼ねて行ない、アンチサージ
コントローラ自体から出力される制御信号は、上記した
容量制御のバックアップとして機能するため、システム
運転時における制御不安定をなくし、安定した運転を行
なうことが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は、この発明の一実施例に係る圧縮機制
御システムの構成図である。図１において、２１はＦＩ
Ｃ制御ロックシステムであり、２２はバイパス弁制御シ
ステムを示している。

【００２０】上記ＦＩＣ制御ロックシステム２１内に設
けられている容量制御コントローラ（以下、ＦＩＣと呼
称する）２３は、手動ユニット（ＭＡＮ）２４を介して
ハイセレクタ（ＨＳ）２５及び減算器２６，２７に接続
される。また、ハイセレクタ２５は、別に、切換えスイ
ッチ２８、減算器２９を介してＦＩＣロック信号用関数
発生器（ＦＸ１）３０に接続されている。このＦＩＣロ
ック信号用関数発生器３０は、バイパス弁制御システム
２２側から送出される信号、即ちＵＩＣ補助出力のコン
トロール偏差信号を基にして関数信号を発生させる。こ
の関数信号は、上記したコントロール偏差信号が＋１〜
−１％の領域にある時に、出力レベルα（％）が０とな
り、ＦＩＣロック信号として機能する。即ち、このＦＩ
Ｃロック信号によってハイセレクタ２５から出力される
信号値が一定となる。また、上記減算器２９は、ハイセ
レクタ２５の出力側に接続されている。また、このハイ
セレクタ２５の出力側は、圧縮機（図示せず）における
静翼制御器３１に接続されている。

【００２１】即ち、ハイセレクタ２５においては、ＦＩ
Ｃ２３から出力された容量制御の信号、つまりＦＩＣ制
御主出力信号と、切換えスイッチ２８を介して入力され
る、静翼制御器３１に送出されている信号とＦＩＣロッ
ク信号用関数発生器３０からの関数信号との差分信号の
うち、高い方のレベルの信号を選択し、静翼制御器３１
に対する新たな制御信号として出力する。また、上記切
換えスイッチ２８は、減算器２９から送られる減算処理
結果の信号と、−１０％の信号とを切換える。この切換
えが行なわれるのは、手動ユニット２４によって制御が
ＦＩＣ２３による容量制御から手動モードの制御に交替
した時である。また、静翼制御器３１には静翼３２が接
続されている。この静翼３２は、静翼制御器３１によっ
て動作制御され、上記圧縮機における風量等の調節を行
なう。

【００２２】つまり、ＦＩＣ制御ロックシステム２１に
おけるＦＩＣ２３による容量制御動作時には、静翼制御
器３１には、ハイセレクタ２５により、上記した選択に
よって抽出された信号が入力されて静翼３２の制御が行
なわれる。しかし、手動ユニット２４によって制御が手
動モードとなり、切換えスイッチ２８によって上記した
−１０％の信号が選択されている時には、ハイセレクタ
２５の機能は省かれ、手動ユニット２４から出力された
制御信号が直接に静翼制御器３１に入力されて静翼３２
の制御が行なわれる。

【００２３】また、ハイセレクタ２５から出力された制
御信号は、上記減算器２６に入力される。この減算器２
６は、ハイセレクタ２５から送出され、静翼制御器３１
に対して送られる制御信号と、ＦＩＣ２３から送出され
る随時変化するＦＩＣ制御主出力信号との減算処理を行
ない、その減算結果の信号をハイセレクタ（ＨＳ）３３
に出力する。また、図１に示すように、ここでは、減算
器２６の入力１側における信号の大きさをレベルＡと
し、入力２側における信号の大きさをレベルＢとしてい
る。また、上記ハイセレクタ３３には、他に、減算器２
７から出力された信号も入力される。この信号は、減算
器２７において、上記したＦＩＣ２３からのＦＩＣ制御
主出力信号とα％の信号との減算処理の結果、出力され
たものである。また、上記ハイセレクタ３３から出力さ
れた信号は、乗算器３４に入力される。この乗算器３４
は、ハイセレクタ３３からの出力信号と、β％の信号
（定数Ｋ₁ ）との乗算処理を行ない、その出力信号をＦ
ＩＣ制御ロックシステム２１外部、即ち、バイパス弁制
御システム２２に対してＦＩＣ２３の補助信号として出
力する。

【００２４】また、上記ハイセレクタ２５の出力側は、
スイッチ３５を介して手動ユニット２４に接続されてい
る。即ち、スイッチ３５は、ＦＩＣ２３から出力されて
いる容量制御のＦＩＣ制御主出力信号が、手動ユニット
２４を用いて、手動により変化する制御信号に切換えら
れた際に、レベルが急に変化しないように、手動ユニッ
ト２４の出力を上記した主出力信号のレベルと同一値に
するトラッキングを行なうためのものである。

【００２５】上記したＦＩＣ制御ロックシステム２１
は、ＦＩＣ２３、手動ユニット２４、ハイセレクタ２
５，３３、減算器２６，２７，２９、切換えスイッチ２
８、ＦＩＣロック信号用関数発生器３０、乗算器３４、
スイッチ３５によって構成される。

【００２６】次に、バイパス弁制御システム２２の構成
について説明する。上記バイパス弁制御システム２２
は、図１に示すように、基本的にアンチサージ用関数発
生器（ＦＸ２）４１、アンチサージコントローラ（以
下、ＵＩＣと呼称する）４２、加算器４３、減算器４
４、ハイセレクタ（ＨＳ）４５、変化率リミッタ（ＶＬ
Ｍ）４６、手動ユニット（ＭＡＮ）４７によって構成さ
れる。また、この手動ユニット４７にはバイパス弁４８
が接続されている。

【００２７】同図に示すアンチサージ用関数発生器４１
は、外部から入力される信号を基にしてアンチサージ制
御を行なうために必要な信号（以下、この信号をＳＰ信
号と呼称する）を出力する。そして、アンチサージ用関
数発生器４１から出力されたＳＰ信号は、加算器４３を
経由して減算器４４に出力される。また、この減算器４
４には、外部から送られてくる信号（以下、この信号を
ＰＵ信号と呼称する）が入力される。減算器４４は、入
力された上記ＳＰ信号とＰＵ信号との減算処理を行な
う。

【００２８】また、アンチサージ用関数発生器４１から
出力されたＳＰ信号、そして上記したＰＵ信号は、ＵＩ
Ｃ４２に入力される。このＵＩＣ４２から出力された信
号は、アンチサージ制御信号としてハイセレクタ４５に
入力される。また、このハイセレクタ４５には、別に、
ＦＩＣ制御ロックシステム２１内の乗算器３４から出力
される上記した補助信号が、バイパス弁制御システム２
２内の変化率リミッタ（ＶＬＭ）４６を経由して入力さ
れる。この変化率リミッタ４６は、ＦＩＣ２３がＦＡＩ
Ｌ状態、またはＦＩＣ２３による容量制御を手動ユニッ
ト２４によって手動モードの制御に切換えた時に、上記
した補助信号が突然０に変化したことによるショックを
防止するために設けられており、弁閉方向の制御を行な
う時のみ有効としている。

【００２９】また、ハイセレクタ４５は、入力されたア
ンチサージ制御信号と上記した補助信号のうち、レベル
の高い方の信号を選択し、手動ユニット４７を介してバ
イパス弁４８に出力する。このバイパス弁４８は、上記
ハイセレクタ４５から出力された信号、即ち、上記した
ＦＩＣ２３の補助信号、もしくはＵＩＣ４２自身から送
られるアンチサージ制御信号によって開閉制御される。
なお、手動ユニット４７は、バイパス弁４８に対する開
閉制御を手動モードによる信号によって行なう際に用い
る。

【００３０】また、減算器４４によって減算処理された
信号は、バイパス弁制御システム２２外部、即ちＦＩＣ
制御ロックシステム２１内のＦＩＣロック信号用関数発
生器３０に対し、ＵＩＣ補助出力のコントロール偏差信
号として出力される。そしてＦＩＣロック信号用関数発
生器３０からは、上記した関数信号が出力される。

【００３１】なお、上記したハイセレクタ２５，３３、
減算器２６，２７，２９、ＦＩＣロック信号用関数発生
器３０、乗算器３４、そしてアンチサージ用関数発生器
（ＦＸ２）４１、加算器４３、減算器４４は容量制御手
段として作用し、ハイセレクタ２５、減算器２９、ＦＩ
Ｃロック信号用関数発生器３０はロック手段、また、減
算器２６，２７、ハイセレクタ３３、乗算器３４は補助
制御手段として作用する。

【００３２】また、アンチサージ用関数発生器（ＦＸ
２）４１、ハイセレクタ４５は、アンチサージ制御切換
手段として作用し、ハイセレクタ４５及び変化率リミッ
タ（ＶＬＭ）４６は、バイパス弁４８の制御信号を補助
信号からアンチサージコントローラ４２による制御信号
に徐々に切換える切換手段として作用する。

【００３３】次に、上記実施例の動作について説明す
る。図１に示すシステムにおいて、通常時、バイパス弁
制御システム２２におけるアンチサージ用関数発生器４
１から出力されたＳＰ信号が、加算器４３を経由して減
算器４４に入力される。この減算器４４は、上記ＳＰ信
号の値と外部から入力されたＰＵ信号の値とを減算処理
し、その出力、即ち、ＵＩＣ補助出力のコントロール偏
差信号をＦＩＣ制御ロックシステム２１内のＦＩＣロッ
ク信号用関数発生器（ＦＸ１）３０に対して出力する。
次に、ＦＩＣ制御ロックシステム２１内で行なわれる動
作について、図２を用いて説明する。

【００３４】図２は、ＦＩＣ制御ロックシステム２１に
おける動作時の等価システムを示す図である。同図にお
いて、スイッチ３５は開いており、また、切換えスイッ
チ２８は、減算器２９側を選択している。

【００３５】まず、上記減算器４４から出力されたＵＩ
Ｃ補助出力のコントロール偏差信号は、図３に示すよう
に＋１％以上の状態である。この状態においては、ＦＩ
Ｃロック信号用関数発生器３０から出力される信号は常
に「＋」である（正のα％の出力）。一方、ＦＩＣ２３
から出力されたＦＩＣ制御主出力信号は、手動ユニット
２４を介してハイセレクタ２５に入力される（ＨＳ１側
への入力）。また、上記したＦＩＣロック信号用関数発
生器３０から出力された正のα％の出力は、減算器２９
を介してハイセレクタ２５に別に入力される（ＨＳ２側
への入力）。この場合、ハイセレクタ２５においては、
常に上記ＦＩＣ制御主出力信号の値が、正のα％の出力
信号の値より大きい関係にあるため、上記ＦＩＣ制御主
出力信号が有効となり、その信号が静翼制御器３１に対
する制御信号として上記ハイセレクタ２５から出力され
る。

【００３６】このハイセレクタ２５から出力された制御
信号は、静翼制御器３１に送られると共に、上記図１に
示す減算器２６に対して出力される（レベルＢの大きさ
の制御信号）。またこの時、減算器２６には、上記した
ＦＩＣ制御主出力信号がレベルＡの信号として入力され
ている。次に、バイパス弁４８の制御について、以下に
説明する。

【００３７】図１に示す減算器２６において、上記した
ハイセレクタ２５から出力された制御信号とＦＩＣ２３
から出力されているＦＩＣ制御主出力信号との減算が行
なわれる（レベルＢ−レベルＡの減算処理）。しかし、
上記したように、ハイセレクタ２５から出力される制御
信号は、この場合、ＦＩＣ２３自身から送出されるＦＩ
Ｃ制御主出力信号である。従って、減算器２６における
レベルＡとレベルＢとは同一値になり、偏差は０とな
る。即ちこの時には、減算器２７から出力される信号、
つまり上記したレベルＡのＦＩＣ制御主出力信号とα％
の信号との偏差が取られ、その出力信号がハイセレクタ
３３を経由して乗算器３４に送られる。この乗算器３４
は、減算器２６から出力された信号をβ％の信号（定数
Ｋ₁ ）を用いて乗算処理を行ない、その出力信号をバイ
パス弁制御システム２２側の変化率リミッタ４６を介し
てハイセレクタ４５に出力する。また、この時点におい
ては、ＵＩＣ４２は作動しておらず、その出力は０であ
る。従って、上記変化率リミッタ４６から出力された信
号がハイセレクタ４５によって選択されて手動ユニット
４７を介してバイパス弁４８に送られる。

【００３８】つまり、上記したように通常時において
は、静翼制御器３１、即ち静翼３２と、バイパス弁４８
が共にＦＩＣ２３によって制御される。即ち、上記した
状態はアンチサージコントロールラインから離れている
時を意味している。

【００３９】次に、アンチサージコントロールラインに
接近した時、即ち、アンチサージ用関数発生器４１から
出力されるＳＰ信号が、例えば外乱等の発生によって変
化すること等により、図３に示すＵＩＣ補助出力のコン
トロール偏差信号が＋１．０〜−１．０％の領域に変化
した際には、ＦＩＣロック信号用関数発生器３０からの
出力は０になる。また、この出力０というのは、安定性
を得るための不感帯である。この時、上記図２に示すハ
イセレクタ２５から出力されるＦＩＣ制御主出力信号
は、ロック状態（一定値）になる。この時の動作につい
て、図４を併用して説明する。

【００４０】図４は、上記したロック状態後のバイパス
弁４８の制御を行なう際における上記図１に示す圧縮機
制御システムの等価構成図である。上記したロック状態
の時、図４に示すレベルＡとレベルＢの間には偏差が生
じる。

【００４１】この偏差が生じた後、減算器２６から上記
したレベルＡとレベルＢとの偏差信号が取り出され、乗
算器３４を経由して出力された信号、即ち、ＦＩＣ２３
の補助信号が変化率リミッタ４６及びハイセレクタ４５
を介してバイパス弁４８に出力される。即ち、この状
態、つまりアンチサージ制御が始まる直前時には、上記
した補助信号によってバイパス弁４８が制御されてい
る。またこの時、上記ＵＩＣ４２に対しては、外部から
ＰＵ信号、そしてアンチサージ用関数発生器４１から送
られるＳＰ信号が入力されている。これにより、上記Ｕ
ＩＣ４２からアンチサージ制御信号がハイセレクタ４５
に出力される。しかし、アンチサージ制御信号のレベル
よりも上記した補助信号のレベルが高いため、バイパス
弁４８の制御は補助信号によって行なわれる。

【００４２】次に、図３に示すように、ＵＩＣ補助出力
のコントロール偏差信号が−１％を超えた場合には、Ｆ
ＩＣロック信号用関数発生器３０からの信号出力は
「−」となる。そして上記したロックされたＦＩＣ制御
主出力信号は、演算周期毎に増加（最大０．５％／秒）
する。これにより、静翼制御器３１によって静翼３２が
制御されて上記圧縮機における風量及び圧力が上昇す
る。この場合においても、上記演算周期毎に増加したＦ
ＩＣ制御主出力信号により、上記した過程を経て静翼３
２及びバイパス弁４８が制御される。

【００４３】ここで、図３に示すＵＩＣ補助出力のコン
トロール偏差信号が上記した＋１．０〜−１．０％の状
態にある時（静翼制御器３１に送出されているＦＩＣ制
御主出力信号がロックされている状態）において、図１
及び図２に示す手動ユニット２４を用いて制御を手動モ
ードに切換える。またこの時にスイッチ３５を「閉」状
態にし、切換えスイッチ２８を減算器２９側から−１０
％側に変更する。これにより、ハイセレクタ２５によっ
て手動ユニット２４からの手動モードによる制御信号が
常に選択されて静翼制御器３１に出力される。また、ス
イッチ３５を「閉」状態にしたことにより、手動モード
に切換える前までのＦＩＣ２３からのＦＩＣ制御主出力
信号の値に、手動ユニット２４から出力される制御信号
の値を一致させるトラッキングが行なわれる。即ち、Ｆ
ＩＣ制御主出力信号は、ショックレスで手動ユニット２
４から出力される信号に切換えられる。この状態におい
て、静翼３２は、手動ユニット２４からの手動によって
値の変化する制御信号により、動作制御されることにな
る。

【００４４】また、上記したように、この時には図１、
図２、図４に示すハイセレクタ２５において、ＨＳ１側
入力、即ち手動ユニット２４から出力される制御信号が
選択される。これにより、上記減算器２６に入力される
レベルＡとレベルＢとは同一値になるため、減算器２６
からの出力、即ち変化率リミッタ４６に入力される補助
信号は瞬時に０になる。しかし、変化率リミッタ４６の
働きにより、ハイセレクタ４５に出力される信号は緩や
かに０になる。これにより、上記したＵＩＣ４２から出
力されているアンチサージ制御信号がハイセレクタ４５
によって選択されて出力され、手動ユニット４７を介し
てバイパス弁４８に出力される。つまり、バイパス弁４
８に入力されていたＦＩＣ２３の補助信号が徐々に（シ
ョックレスに）ＵＩＣ４２自身によるアンチサージ制御
信号に切換わる。

【００４５】また、通常時では、ＦＩＣ２３によって静
翼制御器３１、即ち静翼３２、そしてバイパス弁４８が
制御されるが、図１に示す圧縮機制御システムにおい
て、例えば上記したように、外乱が大きく生じてサージ
突入の恐れがある際には、バイパス弁制御システム２２
におけるアンチサージ用関数発生器４１からの上記した
ＳＰ信号値が変化すること等により、ＵＩＣ４２からア
ンチサージ制御信号がバイパス弁４８に対して出力され
る。即ち、この場合には、ＵＩＣ４２によるアンチサー
ジ制御が優先して行なわれることになり、ＦＩＣ２３に
よる制御に関係なくバイパス弁４８が作動する。また、
もし何らかの理由によってＦＩＣ２３が故障した時に
は、自動的にＵＩＣ４２が独立して作動し、アンチサー
ジ制御が行なわれる。

【００４６】次に、図１に示す圧縮機制御システムにお
いて、ＵＩＣコントロールラインから離れている場合
と、接近している場合についての静翼３２及びバイパス
弁４８の作動点について、図５及び図６を用いて説明す
る。

【００４７】図１に示す圧縮機制御システムにおいて、
運転状態がＵＩＣコントロールラインから離れている場
合、つまり通常時において、上記したようにＦＩＣ２３
によって静翼３２の制御が行なわれている時には、図５
に示すように、通常のスプリットコントロールになる。
即ち、上記ＦＩＣ２３のＦＩＣ制御主出力信号のＬ₀点
で静翼３２とバイパス弁４８の動作が交替する。

【００４８】そして、運転状態がＵＩＣコントロールラ
インに接近した場合、即ち、ＦＩＣ２３からのＦＩＣ制
御主出力信号がロックされ、上記した補助信号によって
バイパス弁４８が作動している時には、図６に示すよう
に、静翼３２はＬ₁ 点でロックされる。そしてバイパス
弁４８は、上記Ｌ₁ 点より作動する。つまり、この場合
には、バイパス弁４８の作動原点がＬ₀ 点からＬ₁ 点に
移動する。また、このＬ₁ 点は、上記した圧縮機制御シ
ステムの運転状態、即ち、ＵＩＣ４２の作動点により変
化する。

【００４９】上記したように、この発明における圧縮機
制御システムにおいては、ＦＩＣ制御ロックシステム２
１とバイパス弁制御システム２２との動作が連携してお
り、それぞれの制御が互いに干渉しないものとなってい
る。つまり、上記圧縮機制御システムにおける通常運転
時には、ＦＩＣ２３は、静翼３２の動作に関する容量制
御だけでなく、バイパス弁４８に対する制御も行なって
いる。そして上記圧縮機制御システムの運転点がアンチ
サージコントロールラインに近付いた時には、ＦＩＣ制
御ロックシステム２１から出力されるＦＩＣ２３の補助
信号によってバイパス弁４８の動作制御を行なってい
る。

【００５０】即ち、ＦＩＣ２３が、ＵＩＣ４２が行なう
アンチサージ制御も兼ねて実施しており、上記ＵＩＣ４
２は、上記圧縮機制御システムにおいて発生する外乱等
によってサージ突入の恐れがあるときや、ＦＩＣ２３が
故障した場合等に、アンチサージ制御のバックアップと
して作動するので、上記圧縮機制御システムの運転時に
おける制御不安定をきたすことなく、安定した運転を行
なうことができる。

【００５１】また、上記したアンチサージ制御と容量制
御とは、変化率リミッタ（ＶＬＭ）４６の働きによりシ
ョックレスに切換わり、制御が安定した状態で行なわれ
るので、最悪時のサージ突入等も回避することができ、
圧縮機の運転の信頼性を向上させることが可能になる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
アンチサージ制御と容量制御の動作を連携させるように
したことにより、システムの運転時におけるアンチサー
ジ制御と容量制御との相互干渉を防止でき、運転時にお
いて発生する制御不安定及びそれに起因するサージ突入
を回避し、圧縮機の運転の信頼性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る圧縮機制御システム
の構成図。

【図２】同実施例におけるＦＩＣ制御ロックシステムの
動作時の等価構成図。

【図３】同実施例におけるＵＩＣ偏差値の信号に対応す
るＦＩＣロック信号用関数発生器の出力を示す図。

【図４】同実施例におけるＦＩＣ制御ロック後のバイパ
ス制御を示す図。

【図５】通常時の圧縮機制御システムにおける静翼及び
バイパス弁の作動点を説明する図。

【図６】ＵＩＣコントロールラインに接近した際におけ
る、静翼及びバイパス弁の作動点が移動することを説明
する図。

【図７】従来における圧縮機制御システムの構成図。

【図８】同従来における圧縮機制御システムにおいて行
なわれる容量制御とアンチサージ制御の干渉の流れを示
すフローチャート。

【符号の説明】

２１ＦＩＣ制御ロックシステム２２バイパス弁制御システム２３容量制御コントローラ２４手動ユニット２５，３３ハイセレクタ２６，２７、２９減算器２８切換えスイッチ３０ＦＩＣロック信号用関数発生器３１静翼制御器３２静翼３４乗算器３５スイッチ４１アンチサージ用関数発生器４２アンチサージコントローラ４４減算器４５ハイセレクタ４６変化率リミッタ４７手動ユニット４８バイパス弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】風量調節用の静翼を備えた圧縮機と、こ
の圧縮機の動作状態に応じて上記静翼を制御し該圧縮機
の風量を調節する容量制御コントローラと、上記圧縮機
からプロセスに供給される風量をバイパスするバイパス
弁と、このバイパス弁を上記圧縮機の動作状態に応じて
制御し上記圧縮機からプロセスに供給される風量を調節
するアンチサージコントローラとを備えた圧縮機制御シ
ステムにおいて、上記アンチサージコントローラの動作状態を検出し、非
作動時に上記容量制御コントローラの出力に基づく主出
力信号により上記静翼による容量制御を行ない、補助信
号により上記バイパス弁によるアンチサージ制御を行な
う容量制御手段と、上記アンチサージコントローラがコントロールラインに
近付いた時に上記容量制御コントローラの主出力信号を
ロックし、コントロールラインより離れた時に上記ロッ
ク動作を解除するロック手段と、上記容量制御コントローラがロックしている間、上記補
助信号により上記バイパス弁によるアンチサージ制御を
行なう補助制御手段と、設定レベルより大きい外乱が生じた時、上記補助信号か
ら、上記アンチサージコントローラから出力される制御
信号に切換えて上記バイパス弁によるアンチサージ制御
を行なうアンチサージ制御切換手段とを具備したことを
特徴とする圧縮機制御システム。
【請求項２】風量調節用の静翼を備えた圧縮機と、こ
の圧縮機の動作状態に応じて上記静翼を制御し該圧縮機
の風量を調節する容量制御コントローラと、上記圧縮機
からプロセスに供給される風量をバイパスするバイパス
弁と、このバイパス弁を上記圧縮機の動作状態に応じて
制御し上記圧縮機からプロセスに供給される風量を調節
するアンチサージコントローラとを備えた圧縮機制御シ
ステムにおいて、上記アンチサージコントローラの動作状態を検出し、非
作動時に上記容量制御コントローラの出力に基づく主出
力信号により上記静翼による容量制御を行ない、補助信
号により上記バイパス弁によるアンチサージ制御を行な
う容量制御手段と、上記アンチサージコントローラがコントロールラインに
近付いた時に上記容量制御コントローラの主出力信号を
ロックし、コントロールラインより離れた時に上記ロッ
ク動作を解除するロック手段と、上記容量制御コントローラがロックしている間、上記補
助信号により上記バイパス弁によるアンチサージ制御を
行なう補助制御手段と、設定レベルより大きい外乱が生じた時、上記補助信号か
ら、上記アンチサージコントローラから出力される制御
信号に切換えて上記バイパス弁によるアンチサージ制御
を行なうアンチサージ制御切換手段と、上記静翼の制御を手動で行なう手動ユニットと、上記静翼の制御を容量制御コントローラから手動ユニッ
トに切換えた際に、上記バイパス弁の制御信号を上記補
助信号から上記アンチサージコントローラによる制御信
号に徐々に切換える切換手段とを具備したことを特徴と
する圧縮機制御システム。