1993-1995年計装豆知識
- 湿度の計量単位/1995.12
- 濃度の計量単位/1995.11
- クロスリミット制御/1995.10
- 配管用ねじと空気用継手/1995.9
- 圧着端子/1995.8
- 接点保護の常識と落とし穴/1995.7
- SI単位の話(3)/1995.5
- SI単位の話(2)/1995.4
- SI単位の話(1)/1995.3
- CEマーキング/1995.2
- 高速応答形の変換器はハイグレードか/1995.1
- キャビテーション/1994.12
- 電空変換器には、0.01ミクロンのフィルタを/1994.11
- PID調節計と調節弁の正/逆の組合せ/1994.10
- 警報接点のフェールセーフ(Fail-safe)/1994.8
- ジルコニア式酸素濃度計の話/1994.7
- PTですか、VTですか?(計器用変圧器の略称について)/1994.6
- カルマン渦の話/1994.3
- 変換器の基準精度と許容差/1994.2
- 工業計器の生産・受注規模の動向/1994.1
- データ伝送速度の単位“bps”と“ボー”/1993.11
- 4~20mA DC電流信号/1993.10
- 終端抵抗/1993.9
エムエスツデー 1994年10月号
PID調節計と調節弁の正/逆の組合せ
PID調節計を使用するとき、制御出力の変化方向を示す「正動作」または「逆動作」を設定する必要があります。
一方、調節弁は、調節計からの制御出力信号が0%のとき全開になる「正作動」と全閉になる「逆作動」があります。
制御ループを構成するとき、調節計と調節弁の動作方向の組合せが適切でないと、ネガティブ フィードバックがかからずにポジティブ フィードバックになってしまいます。
単純な正/逆の組合せですから、何も考えずに決めても50%の確率で当たりますが、まじめに考えて決めた結果、間違えると腹が立つものです。
そこで、計装システムのエンジニアリング作業を行うとき、ループの正/逆の組合せをその都度原理から考えずに、下記の組合せ表(表1参照)を使用すると正確な作業が機械的に実行できます。
表1 調節弁の作動と調節計動作の組合せ表
制御ループの種類 | 調節弁の位置または操作媒体 | PID調節計の動作 | |
正作動弁と組合せ | 逆作動弁と組合せ | ||
温度制御 | 加熱 | 正動作 | 逆動作 |
冷却 | 逆動作 | 正動作 | |
圧力制御 | 弁の上流側圧力を制御 | 逆動作 | 正動作 |
弁の下流側圧力を制御 | 正動作 | 逆動作 | |
流量制御 | 検出部と直列の弁 | 正動作 | 逆動作 |
リターン弁(ポンプバイパス弁) | 逆動作 | 正動作 | |
レベル制御 | タンクの流入側 | 正動作 | 逆動作 |
タンクの流出側 | 逆動作 | 正動作 | |
pH制御 | アルカリを添加 | 正動作 | 逆動作 |
酸を添加 | 逆動作 | 正動作 |
調節弁の作動と調節計動作の組合せを決めるときには、まず、フェールセーフの観点から調節弁の作動を決定し、次にPID調節計の動作を選択します。たとえば、蒸気により加熱する温度制御の場合、逆作動弁を使用する場合は、表1からPID調節計の動作は「逆動作」になります。
PIDの調節計の動作と調節弁の作動について簡単に紹介しましょう。
PID調節計の動作
●正動作=偏差(測定値−設定値)が増加すると制御出力が「増加」する。
●逆動作=偏差(測定値−設定値)が増加すると制御出力が「減少」する。
調節弁の作動
●正作動=空気圧がなくなると全開になる動作
Airless OpenまたはAir to Closeということもあります。調節計からの制御信号(4~20mA DCまたは0.2~1.0kgf/cm2)が増加すると、弁が閉じる特性です。
●逆作動=空気圧がなくなると全閉になる動作
Airless CloseまたはAir to Openということもあります。調節計からの制御信号が増加すると、弁が開く特性です。