配管やダクトに流れる流体の量を一定にする制御方式として流量制御があります。
流量制御は工場などで一般的に利用されていますが、温度制御や圧力制御とは違い、流量計を用いて制御を行うので少しイメージがわきにくいという方もいるかと思います。
今回は、一般的な流量制御の仕組みについて書いていきたいと思います。
1. 流量制御とは？
流量制御は、流量計と比例制御弁（またはダンパー等）を使って流れる量を一定にする制御方式です。
手動バルブと流量計で制御した場合、制御弁の一次側、二次側条件の変動や流量変更をすぐに行うことが出来ず、人手や手間がかかります。
また、常に一定条件で生産ラインを動かしたいという場合に、自動で微調整を加えてくれる流量制御は非常に有効です。
流量制御は、流す燃料を一定にする、燃料を一定にするといった用途で利用されることが多いです。燃料の流量制御を行う場合は、空気の比率制御と組み合わせることが多いです。
-
【自動制御】比率制御って何？どんな時に使うの？
プラントでの代表的な自動制御方法の１つに「比率制御」があります。 この記事では比率制御とは何か？どん ...
2. 流量を一定にする仕組み
流量制御は次のような流れで行うのが一般的です。下図は一般的な空動弁を用いた場合を表しています。
- 調節計の流したい流量を入力する。
- 流量計の値を調節計に入力し、目標値との偏差を計算する。
- 偏差に合わせて制御弁のポジショナに電流を送る。
- ポジショナが圧縮空気の圧を調整し、制御弁を上下に動かす。
- ２に戻る。
実際に調整する速さは、調節計のPID値を調整することでより早く、安定するようになるポイントを探します。電動制御弁などを用いた場合は、若干流れは変わりますが基本的な仕組みは同じです。
流量計を制御弁の一次側に置いている理由は、二次側に比べると圧力の変動などが起こりにくいからです。制御弁は0-100%まで頻繁に開度を変えることになるので、流体の圧力条件が変化し、誤差につながりやすいです。
流量計の出力が4-20mAではなくパルス出力などの場合は、変換器などが必要になります。
また、空気の風量を一定にする場合は、風量を見ながらダンパーの開度を調整していく事になります。
-
【制御弁】ポジショナーって何？原理は？
空気動式の制御弁を選ぶときには、必ずポジショナーのタイプも選ばなければいけません。 しかし、制御弁に ...
3. まとめ
- 流量制御は流量を一定にするための仕組み。
- 流量の値を電気信号に変換して、調節計と比例制御弁を用いて制御をする。
- 流量計は比例制御弁の一次側に置くのが基本。
流量制御は調整したい流量を数値で入力すれば自動ですぐに条件を変更できて便利です。
流量を一定にしたいけどなかなか上手くいかないという場合は、導入してみてはいかがでしょうか？
2021/2/12
【自動弁】電動弁のリレー付きはどんなときに選ぶの？
電動弁を選定・購入する際、「リレー有・無」の項目があるのをご覧になったことはないでしょうか。 制御盤の中では見たことあるけど、という方も多いかと思います。今回は、電動弁になぜリレーを使うのかについて解説します。 チャンネル登録はこちら 目次リレーとはリレーの目的電動弁にリレーは必要？まとめ リレーとは リレーとは、電気信号を他の電気信号につなげる役割を持つ装置のことで、継電器とも呼ばれています。 手元のスイッチと装置との配線の間にリレーを入れることで、安全対策、そして配線のコストダウンを行うことができます ...
ReadMore
2020/7/3
【自動制御】見ればわかる！リレーシーケンスの動きをアニメーションで分かりやすく解説
自動制御の一連の流れを理解するにはシーケンス図を読み解く必要があります。 今回は、その中でも比較的よく使われるリレーシーケンスの流れをアニメーションで解説したいと思います。シーケンス図の見方は何となくわかったけど、感覚的につかみづらいという方は、アニメーションを見ることで理解が一気に進むと思います。 シーケンス図の記号の読み方やシーケンス図とは何かという点については他のサイトで詳しく解説されているのでそちらを参照してください。 チャンネル登録はこちら 目次a接点、b接点AND回路OR回路NOT回路NAND ...
ReadMore
2020/5/17
【自動制御】インバータ制御って何？メリットデメリットは？
製造業の世界では、「インバータ制御で省エネ」なんて言葉をよく聞くのではないでしょうか。ところが電気分野が専門の方以外は、省エネどころか「インバータって何？」と思われる方も多いと思います。 今回は実際の導入検討も考慮してインバーターとは何か？について解説したいと思います。 動画でも解説しているので、動画のほうがいいという方はこちらもどうぞ。 チャンネル登録はこちら 目次インバータとはインバータ制御のメリット・デメリットインバータのメリットインバータのデメリットまとめ インバータとは インバータとは、元の交流 ...
ReadMore
2020/5/14
【自動弁】電動弁カタログの電流値ってどういう意味？
現場で使う電動弁のカタログを見て、「50VA」などの記載を見たことはありませんか？ ポンプならともかく、電動弁に電流が流れるって少し不思議な感じがしますよね。 今回は電動弁の仕組みと、電流値について解説したいと思います。 目次電動弁とは電動弁の電流値まとめ 電動弁とは 電動弁は電動のモーターが回ることにより、開閉を調整するバルブのことを言います。 多くの場合、全開か全閉の２パターンのみを想定していますが、バルブ形状によっては中間開度の調整ができ、制御弁のような役割を持たせたものもあります。 電気で駆動する ...
ReadMore
2020/5/6
【自動制御】HART通信って何？メリットデメリットを詳しく解説してみた
制御機器などを現場で扱っていると「ハート通信」という言葉に出会うことがないでしょうか。 センサーと制御システムをつなげるネットワークの一つなのですが、扱わないと馴染みがない言葉です。今回はHART通信のメリットについて説明します。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 チャンネル登録はこちら 目次HART通信はフィールドバスのひとつHART通信とはHART通信のメリットHART通信のデメリットまとめ HART通信はフィールドバスのひとつ 産業分野において現場と制 ...
ReadMore
