自動制御

【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。

  1. 蒸気圧力が設定値になるように燃料の量を調整。
  2. 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。
  3. 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。

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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。

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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。

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2021/8/30

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エコおじい

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