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?どんな時に利用されるのかについて書いていきたいと思います。
比率制御とは?
比率制御は測定したAの流量に対してBが一定の比率になるように制御することを言います。比率制御を行うにはそれぞれのラインに流量計を設置して流量を測定する必要があります。
比率制御が利用される場面は非常に限られており、バーナーの空気量制御が代表的です。
例えば、ボイラーのバーナーに供給する空気量を制御する場合、次のステップで制御を行います。
- 蒸気圧力が設定値になるように燃料の量を調整。
- 調整した燃料の量に対して設定した空気比になるように空気の量を調整。
- 1と2を繰り返し一定の蒸気圧力を維持する。
蒸気の圧力を維持するためには、使用された量に対して同等の量をボイラーで発生させなければいけません。そのためにはバーナーの燃焼量を燃料によって調整します。
燃料が燃焼するためには空気中に含まれる酸素が必要です。この必要酸素を燃焼に必要な理論値から大きく離れないように空気量を調整します。この時、燃料の量に対して決められた比率で空気を供給するように比率制御を行います。
比率制御を行うことによって過剰に空気を供給してエネルギーをロスしたり、空気量が足りずバーナーの火が消えるという事態を防ぎます。
空気比についてはこちらの記事を参照してください。
-
【ボイラー】空気比って何?計算や管理・制御方法について
上の例では、燃料の流量はカスケード制御、空気の量は比率制御を行っています。
-
【自動制御】カスケード制御。外乱の影響を受けにくい理由とは
このように実際のプラントでは複数の制御を組み合わせることで最適な運転を行っていきます。
比率制御の他の利用方法については調べてもいい例が出てきませんでした。また、いい例があれば記載していきたいと思います。
自動制御
2024/7/21
【自動弁】自動弁の渋滞とはなにか、渋滞を示す条件は?
自動弁は、産業施設やプラントにおいて流体の制御や調整に不可欠な装置です。 しかし、長期間の使用や不適切な運用によって、自動弁に「渋滞」が発生することがあります。本記事では、自動弁の渋滞とは何か、そして渋滞を示す条件について詳しく説明します。 自動弁の渋滞とは 自動弁は、電気や空気圧、油圧などの力を利用して自動的に開閉や調整を行う弁で、流体の流量や圧力、温度を正確に制御できます。 自動弁の「渋滞」とは、自動弁の動作が遅くなったり、不安定になったりする状態を指します。これは、弁の開閉がスムーズに行われず、流体 ...
ReadMore
自動制御
2024/7/5
【自動制御】ショックリレーとは何か、目的や原理について解説
ショックリレーは、機械や装置に突発的なトルクや負荷がかかった際に、瞬時に感知し運転を停止させる重要な安全装置です。 この記事では、ショックリレーとは何か、作動原理、設定方法、サーマルリレーとの違いについて解説します。 ショックリレーとは ショックリレーとは、機械や装置に過大なトルクや負荷がかかった際にそれを感知し、機械を保護するために運転を停止させる安全装置です。 具体的には、モーターなどの駆動装置がゴミ噛みなどの予期せぬ過負荷状態になった時、ショックリレーがその異常を検出して回路を遮断し、機械を強制的に ...
ReadMore
自動制御
2024/6/29
【計装】パルス信号とステータス信号の違いとは
機械を操作したり、運転中などの状態を監視するためには、主にデジタル信号が用いられます。 これらのデジタル信号は大きく「パルス信号」と「ステータス信号」の二つに分類されます。この記事では、シーケンス制御を行う上で非常に重要な、この二つの信号の違いについて詳しく解説します。 パルス信号 パルス信号は一定の時間だけ存在する短い信号です。 例えば、「1秒パルス」という場合、信号は一度ONになると1秒間だけ電圧信号が送られます。この短期間の信号は、機械などの運転指令や停止指令など、特定の操作を行うトリガーとして使わ ...
ReadMore
自動制御
2023/12/31
【計装】コンデンスポットとは何か?役割は?
蒸気の流量や脱気器の水位を測る際に差圧伝送器などを使用すると、付属品として「コンデンスポット」が付いてきます。 この記事では「コンデンスポット」とは何かについて解説します。 コンデンスポットとは コンデンスポットとは圧力の検出器と配管を繋ぐ導管に設置される金属の容器のことを言い、上の図のように設置します。 コンデンス(condense)は「凝縮する」という意味なので、コンデンスポットの役割は蒸気を凝縮させる容器ということになります。 コンデンスポットの役割としては次のようになります。 蒸気を凝縮させて水( ...
ReadMore
自動制御
2023/2/26
【自動制御】レベル制御とは何か、特徴や方式について解説します
工場やプラントで最も良く利用されている制御の一つに液面の高さを一定に保つレベル制御があります。 この記事ではレベル制御とは何か、またレベル制御の方式や特徴について解説しています。 レベル制御とは レベル制御とは液体の供給量、又は吐出量を調整することによってタンクなどのレベル(液位)を制御することを言います。 タンク内のレベルを一定にすることで供給元や送り先の負荷変動を吸収することができ、プラントを安定稼働させることが出来ます。また、常に一定の条件でポンプなどを運転することができ、キャビテーションの防止にも ...
ReadMore