(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッダに圧縮ガスを供給するコンプレッサと、
このコンプレッサが吸い込むガスの量を制御する吸入弁と、
前記ヘッダにおける圧力およびコンプレッサ吐出圧力に基づいて前記コンプレッサのモータの負荷の値を決定する第１の制御手段と、
前記モータの負荷の値を所定の範囲内に制限する制限手段と、
前記所定の範囲内の前記モータの負荷の値に基づいて前記吸入弁の開度に関する操作量を決定する第２の制御手段と
を備えることを特徴とするコンプレッサシステム。
【請求項２】
前記制限手段における前記第２の制御パラメータの上限値は、前記モータの定格電流、下限値は、前記圧縮ガスの圧力と風量とに基づいて求められた電流値である
ことを特徴とする請求項１記載のコンプレッサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の制御ループを含む系の制御技術に関し、より具体的には、ターボ式コンプレッサのコントローラ、プログラムおよびコンプレッサシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の制御ループを含む系における制御は、制御ループ毎に独立に制御が行われる。以下、ターボ式コンプレッサを例にこのような系の制御について説明する。
【０００３】
一般に、ターボ式コンプレッサは、空気や混合ガス等の気体を圧縮する圧縮機、この圧縮機を駆動するモータ、圧縮機へ供給する空気やガスの量を調整する吸入弁、および、圧縮機からの圧縮空気を負荷側に送気するヘッダ等から構成される。このようなターボ式コンプレッサは、吸入弁の開度、電流値で表されるモータの負荷（Ｃ）、コンプレッサ吐出における圧縮空気の圧力（Ｐ）、コンプレッサからの風量（Ｑ）などのパラメータに基づいて、動作制御が行われる。
【０００４】
上述したターボ式コンプレッサでは、ある一定以上の風量を供給しないと圧縮機内部にサージングと呼ばれる現象が生じる。このサージングが発生すると、風量・風圧が周期的に変動し、これに伴って機体とこれに連なる弁や管路も振動を起こして作動状況が不安定となり、運転の継続が不可能になることもある。このため、従来より、上述したパラメータをサージングの発生を回避するための制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
従来のアンチサージング制御装置の構成を図４に示す。従来のアンチサージング制御装置１００は、ＣＩＣ(C… I… C…)コントローラ１０１と、ＰＩＣ(P… I… C…)コントローラ１０２と、ＩＩＣ(I… I… C…)コントローラ１０３と、ＰＩＣコントローラ１０２とＩＩＣコントローラ１０３の出力のうち高い方の値を選択するＨｉ−ＳＥＬ１０４と、ＣＩＣ１０１コントローラとＨｉ−ＳＥＬ１０４の出力のうち低い方の値を選択するＬｏｗ−ＳＥＬ１０５とから構成される。このようなアンチサージング制御装置１００は、ターボ装置２００に取り込む空気の量を調節する吸入弁３００の開度を制御する。
【０００６】
ＣＩＣコントローラ１０１（以下、「ＣＩＣ１０１」と呼ぶ）は、ターボ装置２００のモータが過負荷となるのを防ぐためのものであり、ターボ装置２００のモータにおける定格電流値の上限値に基づいて、そのモータの電力（Ｃ）をＰＩＤ演算により算出する。ターボ装置２００における圧縮空気の圧力（Ｐ）と流量（Ｑ）の関係は、図５に示すコンプレッサ特性の曲線で表される。図５は、ターボ装置２００における圧縮空気の流量と圧力の関係を示す図である。図５に示すコンプレッサ特性の曲線と吐出圧力Ｐおよび流量Ｑの２軸とに囲まれた範囲内でターボ装置２００を運転している場合、ターボ装置２００のモータは過負荷とはならない。ここで、ターボ装置２００による圧縮空気の圧力（Ｐ）と流量（Ｑ）は、ターボ装置２００のモータ２０１の電流に比例する。したがって、ＣＩＣ１０１は、図５に示すコンプレッサ特性の曲線を越えない、すなわちターボ装置２００のモータが過負荷とならない上限の電流値（Ｃ）に基づいて、吸入弁３００の開度を演算する。
【０００７】
ＰＩＣコントローラ１０２（以下、「ＰＩＣ１０２」と呼ぶ）は、ターボ装置２００からの圧縮空気の吐出圧力（Ｐ）の目標値を設定するものであり、この目標値に基づいて吸入弁３００の開度をＰＩＤ演算により算出する。設定された吐出圧力（Ｐ）の目標値は、図５に示すグラフにおける目標圧力に対応する。ＰＩＣ１０２は、図５のグラフにおける目標圧力が維持されるように、吸入弁３００の開度を調節してターボ装置２００の流量を変化させる。
【０００８】
ＩＩＣコントローラ１０３（以下、「ＩＩＣ１０３」と呼ぶ）は、サージングの発生を防ぐためのものであり、ターボ装置２００においてサージングが発生しない下限の流量（Ｑ）に基づいて、吸入弁３００の開度をＰＩＤ演算により算出する。ターボ装置２００は、装置毎に固有のサージング特性を有しており、この特性は図５に示すようなサージング曲線で表される。したがって、ＩＩＣ１０３は、ターボ装置２００の吐出側の流量がサージング曲線よりも少なくならないように、吸入弁３００の開度を演算する。
【０００９】
このようなアンチサージング制御装置１００は、次のように動作する。まず、ＣＩＣ１０１，ＰＩＣ１０２，ＩＩＣ１０３は、それぞれ独自の見地から独自の制御パラメータの値により、同じ吸入弁の開度を独立に算出する。
【００１０】
次いで、ＰＩＣ１０２とＩＩＣ１０３の演算結果（いずれも開度）のうち、値が高い方をＨｉ−ＳＥＬ１０４により選択する。これにより、少なくともＩＩＣ１０３の演算結果以上の値、すなわちターボ装置２００からの流量が下限流量以上となるときの吸入弁３００の開度が選択されるので、ターボ装置２００においてサージングが発生するのを防ぐことができる。
【００１１】
次いで、ＣＩＣ１０１とＨｉ−ＳＥＬ１０４の出力（いずれも開度）のうち値が低い方をＬｏｗ−ＳＥＬ１０５により選択する。これにより、少なくともＣＩＣ１０１の演算結果以下の値、すなわちターボ装置２００のモータが過負荷とならない上限の電流値以下となるときの吸入弁３００の開度が選択されるので、モータの過負荷を防止することができる。
【００１２】
次いで、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１０５から出力された値に基づいて吸入弁３００の開度が制御される。このように調節された吸入弁３００を介して吸入した空気を圧縮することにより、ターボ装置２００は、圧縮空気を負荷側のヘッダに送気する。上述したように吸入弁３００の開度を調節すると、図５に示すグラフにおいて、目標圧力上におけるサージング曲線とコンプレッサ特性の曲線との間の領域である使用範囲でターボ装置２００の運転が行われることとなるので、サージングの発生を防止するとともに、ターボ装置２００のモータの過負荷防止を実現することが可能となる。
【００１３】
【特許文献１】特開平７−１８９９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来の方法では、複数のコントローラがそれぞれの見地からそれぞれのパラメータの値に基づいて１つのパラメータ値をそれぞれ出力し、これらをセレクタで選択している。具体的には、ＣＩＣ１０１，ＰＩＣ１０２およびＩＩＣ１０３がそれぞれ独立に開度を演算し、これらの演算結果をセレクタにより切り替えているため、ＣＩＣ１０１，ＰＩＣ１０２およびＩＩＣ１０３の演算結果のうち、何れの演算結果に基づいて吸入弁３００の制御を行っているかがわからない。このため、各コントローラにおけるＰＩＤ演算をチューニングするのが困難であった。また、何れの演算結果に基づいて吸入弁３００の制御を行っているのかわからないので、各演算結果に対して演算結果選択時のマージンを多くとる必要がある。このため、制御範囲が狭くなり、結果として、エネルギー効率が悪かった。
【００１５】
そこで、本発明は上述したような課題を解決するためになされたものであり、吸入弁の開度等に関する操作量の制御を容易に把握することができるコンプレッサシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述したような課題を解決するために、本発明にかかるコンプレッサシステムは、ヘッダに圧縮ガスを供給するコンプレッサと、このコンプレッサが吸い込むガスの量を制御する吸入弁と、コンプレッサ吐出圧力に基づいてコンプレッサのモータの負荷の値を決定する第１の制御手段と、モータの負荷の値を所定の範囲内に制限する制限手段と、所定の範囲内のモータの負荷の値に基づいて吸入弁の開度に関する操作量を決定する第２の制御手段とを備えることを特徴とする。ここで、吸入弁の開度に関する操作量は、吸入弁の開度の絶対量でもよく、現在の吸入弁の開度からの差分であってもよい。
【００１９】
上記コンプレッサシステムにおいて、制限手段における第２の制御パラメータの上限値は、モータの定格電流、下限値は、圧縮空気の圧力と風量とに基づいて求められた電流値であるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第１の制御パラメータに基づいて第２の制御パラメータを決定し、この第２の制御パラメータを所定の範囲内に制限し、この所定の範囲内に制限された第２の制御パラメータに基づいて操作量を決定するため、従来のように各コントローラの演算結果を切り替えることがない。したがって、コントローラの演算結果と操作量の関係を容易に把握することが可能となる。結果として、各コントローラにおける演算のチューニングが容易になる。また、コントローラの演算結果にマージンを多くとらなくてもよくなるので、制御範囲が広くなり、エネルギー効率が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかるアンチサージング制御装置の構成を示す計装図である。なお、本実施の形態において、背景技術の欄において図４を参照して説明したアンチサージング制御装置と同等の構成要素には同じ名称を付し、適宜説明を省略する。
【００２２】
アンチサージング制御装置１は、ＰＩＣコントローラ１０と、Ｈｉ−ＳＥＬ１１と、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２と、ＣＩＣコントローラ１３と、サージング算出部１４と、モータ定格テーブル１５とから構成され、ターボ装置２００に取り込む空気の量を制御する吸入弁３００の開度を制御する。このようなアンチサージング制御装置１は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、外部との情報の送受を行うＩ/Ｆ装置と、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)またはＦＥＤ(Field Emission Display)等の表示装置を備えたコンピュータまたはコントローラと、このコンピュータまたはコントローラにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記ハードウェア資源がプログラムによって制御され、ＰＩＣ１０，Ｈｉ−ＳＥＬ１１、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２、ＣＩＣ１３、サージング算出部１４およびモータ定格テーブル１５が実現される。ここで、上記プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ(Compact Disc)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、ＩＣメモリ等の記録媒体に記憶するようにしてもよい。
【００２３】
ＰＩＣコントローラ１０（以下、「ＰＩＣ１０」と呼ぶ）は、入力される目標値（圧力値）とコンプレッサ吐出における現在の圧力値とに基づいて、ターボ装置２００からの圧縮空気の圧力値（Ｐ）をＰＩＤ演算により算出する。ターボ装置２００による圧縮空気の圧力値（Ｐ）と流量（Ｑ）は、ターボ装置２００のモータ２０１の負荷（電流値Ｃ）に比例する。したがって、ＰＩＣ１０は、演算結果を電流値Ｃに置き換えて出力する。なお、上記コンプレッサ吐出における圧力値は、ターボ装置２００のヘッダに設けた圧力計２０３により計測される。
【００２４】
Ｈｉ−ＳＥＬ１１は、ＰＩＣ１０による演算結果とサージング算出部１４の値とを比較し、高い方の値を選択する。
【００２５】
Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２は、Ｈｉ−ＳＥＬ１１からの出力とモータ定格テーブル１５の値とを比較し、低い方の値を選択する。
【００２６】
ＣＩＣ１３は、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２からの出力と現在のモータ２０１の電流値とに基づいて、ターボ装置２００のモータ２０１の負荷（電流値Ｃ）をＰＩＤ演算により算出する。この演算結果は、ＣＩＣ１３により吸入弁３００の開度に変換され、吸入弁３００に入力される。なお、上記モータ２０１の電流値は、モータ２０１に設けた電流計２０２により計測される。また、上記吸入弁３００の開度とは、吸入弁３００の開度の絶対量でもよく、現在の吸入弁３００の開度からの差分の値であってもよい。
【００２７】
サージング算出部１４は、ターボ装置２００のサージング曲線を記憶しており、この曲線と圧力計２０３の値とに基づいて、現在のターボ装置２００においてサージングが発生しない限界のモータ２０１の電流値（サージング限界値）を算出し、Ｈｉ−ＳＥＬ１１に入力する。ここで、サージング曲線とは、上述したように、例えば図５に示すようなサージングが発生する際のターボ装置２００による圧縮空気の流量と圧力の関係を示す曲線を意味しており、ターボ装置２００固有のものである。
【００２８】
モータ定格テーブル１５は、ターボ装置２００のモータ２０１の定格電流値を記憶しており、この定格電流値超えない限界の値（以下、定格値という）をＬｏｗ−ＳＥＬ１２に入力する。
【００２９】
次に、アンチサージング制御装置１の動作について説明する。まず、コンプレッサ吐出圧力の目標値（Ｐ）が入力されると、ＰＩＣ１０は、その目標値と現在のヘッダ圧力とに基づいて、ターボ装置２００からの圧縮空気の圧力値（Ｐ）を算出し、この圧力値（Ｐ）をモータ２０１の電流値（Ｃ）に置き換えてＨｉ−ＳＥＬ１１に出力する。なお、上記目標値は、ユーザの操作入力、ターボ装置２００からの圧縮空気を用いる空調機の設定等に基づいて設定される。
【００３０】
次いで、ＰＩＣ１０から入力された電流値（Ｃ）とサージング算出部１４からのサージング限界値（電流値）とを比較し、値が高い方をＨｉ−ＳＥＬ１１により選択する。これにより、少なくともサージング限界値以上の電流値が選択されるので、サージングが発生しない。
【００３１】
次いで、Ｈｉ−ＳＥＬ１１により選択された電流値（Ｃ）とモータ定格テーブル１５から入力された定格値（電流値）とを比較し、値が低い方をＬｏｗ−ＳＥＬ１２により選択する。これにより、少なくとも定格値以下の電流値が選択されるので、モータ２０１に過負荷がかかるのを防ぐことができる。
【００３２】
なお、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２により選択された電流値（Ｃ）は、Ｈｉ−ＳＥＬ１１にフィードバックされる。これにより、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２により選択された電流値（Ｃ）が上限値（定格値）および下限値（サージング限界値）を超えているか否かを判断させ、超えている場合には、強制的に上記電流値を上限値または下限値に合わせる。これにより、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２からの電流値の変化に即座に応答することが可能となる。
【００３３】
次いで、ＣＩＣ１３は、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２により選択された電流値（Ｃ）と現在のモータ２０１の電流値とに基づいて吸入弁３００の開度を演算し、この演算結果により吸入弁３００の開度を調節する。このように調節された吸入弁３００を介して吸入した空気を圧縮することにより、ターボ装置２００は、圧縮空気をヘッダに送気する。
【００３４】
このように本実施の形態では、入力された圧力目標値に基づいてモータ２０１の電流値（Ｃ）をＰＩＣ１０により決定し、この決定された電流値（Ｃ）をＨｉ−ＳＥＬ１１およびＬｏｗ−ＳＥＬ１２により所定の範囲内に制限し、この所定の範囲内に制限された電流値（Ｃ）に基づいてＣＩＣ１３により吸入弁３００の開度を調整する。このため、従来のように各コントローラの演算結果を切り替えることがないので、演算結果と吸入弁３００の制御の関係を把握することができる。結果として、各コントローラにおけるＰＩＤ演算のチューニングが容易になる。また、コントローラの演算結果にマージンを多くとらなくてもよくなるので、制御範囲が広くなり、エネルギー効率が改善される。
【００３５】
次に、図２を参照して、複数台のターボ装置を制御する場合について説明する。図２は、複数台のターボ装置を制御するアンチサージング装置２の構成を示す計装図である。本実施の形態のアンチサージング装置２は、複数のターボ装置の吸入弁の開度を制御するものである。なお、図１を参照して説明したアンチサージング装置１と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し適宜説明を省略する。
【００３６】
アンチサージング装置２は、ＰＩＣ１０と、Ｈｉ−ＳＥＬ１１と、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２と、ＣＩＣ１３と、サージング算出部１４と、モータ定格テーブル１５と、リモート設定部２０と、Ｈｉ−ＳＥＬ２１と、Ｌｏｗ−ＳＥＬ２２と、吸入弁下限テーブル２３と、吸入弁上限テーブル２４とから構成される。このようなアンチサージング制御装置２は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、外部との情報の送受を行うＩ/Ｆ装置と、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)またはＦＥＤ(Field Emission Display)等の表示装置を備えたコンピュータまたはコントローラと、このコンピュータまたはコントローラにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記ハードウェア資源がプログラムによって制御され、ＰＩＣ１０，Ｈｉ−ＳＥＬ１１、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２、ＣＩＣ１３、サージング算出部１４、モータ定格テーブル１５、リモート設定部２０、Ｈｉ−ＳＥＬ２１、Ｌｏｗ−ＳＥＬ２２、吸入弁下限テーブル２３および吸入弁上限テーブル２４が実現される。
【００３７】
ＰＩＣ１０は、ローカル動作が選択されている場合、入力される吐出圧力目標値と、複数のターボ装置２００の吐出側に接続された各々のコンプレッサにおける圧縮空気の実際の吐出圧力値とに基づいて、ターボ装置２００からの圧縮空気の圧力値（Ｐ）をＰＩＤ演算により算出する。この圧力値（Ｐ）は、上述したようにターボ装置２００のモータ２０１の負荷（電流値Ｃ）に比例するので、電流値に置き換えることができる。なお、コンプレッサ吐出における圧縮空気の圧力値は、コンプレッサ吐出に設けた圧力計２０３により計測される。
【００３８】
Ｈｉ−ＳＥＬ１１は、ＰＩＣ１０による演算結果とサージング算出部１４の値とを比較し、高い方の値を選択する。
【００３９】
Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２は、Ｈｉ−ＳＥＬ１１からの出力とモータ定格テーブル１５の値とを比較し、低い方の値を選択する。
【００４０】
ＣＩＣ１３は、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２からの出力と現在の各モータ２０１の電流値とに基づいて、モータ２０１の負荷（電流値Ｃ）をＰＩＤ演算により算出する。また、リモート設定部２０から入力される電流値に基づいて、ＰＩＤ演算によりモータ２０１の負荷（電流値Ｃ）を算出する。これらの演算結果は、ＣＩＣ１３により吸入弁３００の開度に変換され、各吸入弁３００に入力される。なお、上記モータ２０１の電流値は、モータ２０１に設けた電流計２０２により計測される。また、上記吸入弁３００の開度とは、吸入弁３００の開度の絶対量でもよく、現在の吸入弁３００の開度からの差分の値であってもよい。
【００４１】
サージング算出部１４は、ターボ装置２００のサージング曲線と圧力計２０３の値とに基づいて、現在の各ターボ装置２００におけるサージング限界値を算出し、Ｈｉ−ＳＥＬ１１に入力する。
【００４２】
モータ定格テーブル１５は、ターボ装置２００のモータ２０１の定格電流値を記憶しており、定格値をＬｏｗ−ＳＥＬ１２に入力する。
【００４３】
リモート設定部２０は、リモート動作が選択された場合、ＰＩＣ４０２から入力される電流値、モータ定格テーブル１５による定格値およびサージング算出部１４によるサージング限界値に基づいて、ヘッダ４００の遠隔操作量を下式（１）によりモータ２０１の負荷に対応する電流値Ｙとして算出する。ここで、ＰＩＣ４０２は、入力される吐出圧力目標値と、ヘッダ４００における圧縮空気の実際の吐出圧力値とに基づいて、ヘッダ４００における圧縮空気の圧力値（Ｐ）をＰＩＤ演算により算出する。この圧力値（Ｐ）は、上述したように電流値に置き換えることができる。なお、ヘッダ４００における圧縮空気の圧力値は、ヘッダ４００の吐出側に設けた圧力計４０１により計測される。また、図示しないが、リモート設定部２０には、サージング算出部１４およびモータ定格テーブル１５が接続されており、これらから定格値およびサージング限界値を取得する。また、電流値Ｙを算出する下式（１）において、ＣＩＣ１３における電流目標値をＸ、モータ定格テーブル１５による定格値をＡ、サージング算出部１４によるサージング限界値をＢとする。
【００４４】
Ｙ＝｛（Ａ−Ｂ）／１００｝Ｘ＋Ｂ  ・・・（１）
【００４５】
Ｈｉ−ＳＥＬ２１は、ＣＩＣ１３による演算結果と吸入弁下限テーブル２３の値とを比較し、高い方の値を選択する。
【００４６】
Ｌｏｗ−ＳＥＬ２２は、Ｈｉ−ＳＥＬ２１からの出力と吸入弁上限テーブル２４の値とを比較し、低い方の値を選択する。
【００４７】
吸入弁下限テーブル２３は、吸入弁３００において調節可能な出力の下限値を記憶している。この下限値は、吸入弁３００の開度を表すものであり、Ｈｉ−ＳＥＬ２１に入力される。
【００４８】
吸入弁上限テーブル２４は、吸入弁３００における調節可能な出力の上限値を記憶している。この上限値は、吸入弁３００の開度を表すものであり、Ｌｏｗ−ＳＥＬ２２に入力される。
【００４９】
次に、アンチサージング制御装置２の動作について説明する。まず、コンプレッサ吐出圧力の目標値（Ｐ）が入力されると、ＰＩＣ１０は、その目標値と現在のコンプレッサ吐出における圧力値とに基づいて、ターボ装置２００の圧縮空気の圧力値（Ｐ）を演算し、この圧力値（Ｐ）を電流値（Ｃ）に置き換えて、Ｈｉ−ＳＥＬ１１に出力する。なお、上記目標値は、ユーザの操作入力、ヘッダ４００からの圧縮空気を用いる圧縮ガス負荷の設定等に基づいて入力される。
【００５０】
次いで、ＰＩＣ１０から入力された電流値（Ｃ）とサージング算出部１４からのサージング限界値（電流値）とを比較し、値が高い方をＨｉ−ＳＥＬ１１により選択する。これにより、少なくともサージング限界値以上の電流値が選択されるので、サージングが発生しない。
【００５１】
次いで、Ｈｉ−ＳＥＬ１１により選択された電流値（Ｃ）とモータ定格テーブル１５から入力された定格値（電流値）とを比較し、値が低い方をＬｏｗ−ＳＥＬ１２により選択する。これにより、少なくとも定格値以下の電流値が選択されるので、モータ２０１に過負荷がかかるのを防ぐことができる。
【００５２】
ここで、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２により選択された電流値（Ｃ）は、Ｈｉ−ＳＥＬ１１にフィードバックされる。これにより、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２から選択された電流値が定格値およびサージング限界値を超えているか否かを判断させ、超えている場合には、強制的に上記電流値を上限値または下限値に合わせる。これにより、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２からの電流値の変化に即座に応答することが可能となる。
【００５３】
次いで、Ｌｏｗ−ＳＥＬ１２により選択された電流値（Ｃ）と現在のモータ２０１の電流値とに基づいて吸入弁３００の開度をＣＩＣ１３により演算し、この演算結果をＨｉ−ＳＥＬ２１に出力する。
【００５４】
次いで、ＣＩＣ１３から入力された吸入弁３００の開度と吸入弁下限テーブル２３の値（開度）とを比較し、値が高い方をＨｉ−ＳＥＬ２１により選択する。これにより、少なくとも吸入弁３００の調節出力の下限値以上の値が選択されるので、吸入弁３００およびターボ装置２００に異常が発生することを防ぐことができる。
【００５５】
次いで、Ｈｉ−ＳＥＬ２１により選択された吸入弁３００の開度と吸入弁上限テーブル２４の値（開度）とを比較し、値が低い方をＬｏｗ−ＳＥＬ２２により選択する。これにより、少なくとも吸入弁３００の調節出力の上限値以下の値が選択されるので、吸入弁３００およびターボ装置２００に異常が発生することを防ぐことができる。
【００５６】
ここで、Ｌｏｗ−ＳＥＬ２２により選択された電流値は、Ｈｉ−ＳＥＬ１１にフィードバックされる。これにより、Ｌｏｗ−ＳＥＬ２２により選択された値が吸入弁３００の調節出力の上限値および下限値を超えているか否かを判断させ、超えている場合には、強制的に上記吸入弁３００の開度を上限値または下限値に合わせる。これにより、Ｌｏｗ−ＳＥＬ２２からの吸入弁３００の開度の変化に即座に応答することが可能となる。
【００５７】
次いで、Ｌｏｗ−ＳＥＬ２２により選択された値により、各吸入弁３００の開度が調節される。このように調節された吸入弁３００を介して吸入した空気を圧縮することにより、各ターボ装置２００は、圧縮空気をヘッダ４００に送気する。これにより、本実施の形態では、ターボ装置２００が複数台設けられた場合であっても、各ターボ装置２００に設けられた吸入弁３００の開度を適切に設定することが可能となる。
【００５８】
上述したように、ＣＩＣはターボ装置のモータの過負荷の限界を目標値としており、ＩＩＣはサージングの限界値を目標値としている。このため、従来の方法では、演算結果が過負荷限界値を上回らない、または、サージング限界値を下回らない限り、図３（ａ）に示すようにエネルギー効率の悪い不安定な制御を行いかねず、オーバーシュートを起こす可能性があるので、各コントローラの演算結果に対して安全係数を大きくとる必要があった。これにより、制御範囲が狭くなり、結果としてエネルギー効率が悪かった。
【００５９】
これに対して、本実施の形態によれば、常にＰＩＣの値を目標値として制御するため、サージング限界値を下回る、または、過負荷限界値を上回る前から図３（ｂ）に示すように逆方向への演算が行われるため、エネルギー効率の向上を実現することができる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、ヘッダにおける圧力に基づいて吸入弁の制御可能範囲をマッピングすることにより、制御不感帯を排除することが可能となり、吸入弁３００の制御可能範囲を拡大させることができる。
【００６１】
なお、リモート設定部２０により、ヘッダ４００からの圧縮空気の流量を遠隔操作する場合、ユーザによりＣＩＣ１３における電流目標値Ｘが入力されると、リモート設定部２０は、上式（１）により電流値Ｙを算出し、この値をスイッチ３１を介してＣＩＣ１３に入力する。電流値Ｙが入力されると、ＣＩＣ１３，Ｈｉ−ＳＥＬ２１およびＬｏｗ−ＳＥＬ２２において上述したのと同等の処理が行われる。これにより、複数台のターボ装置２００を制御する場合であっても、遠隔操作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のアンチサージング制御装置の構成を示す計装図である。
【図２】本発明の他のアンチサージング制御装置の構成を示す計装図である。
【図３】（ａ）従来の制御状態の一例を示す図、（ｂ）本発明の制御状態の一例を示す図である。
【図４】従来のアンチサージング制御装置の構成を示す計装図である。
【図５】ターボ装置における圧力と流量の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１，２…アンチサージング制御装置、１０…ＰＩＣ、１１，２１…Ｈｉ−ＳＥＬ、１２，２２…Ｌｏｗ−ＳＥＬ、１３…ＣＩＣ、１４…サージング算出部、１５…モータ定格テーブル、２３…吸入弁下限テーブル，２４…吸入弁上限テーブル，２００ターボ装置、２０１…モータ、２０２…電流計、２０３…圧力計、３００…吸入弁、４００…ヘッダ、４０１…圧力計。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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