(57)【要約】【課題】実調整用関係情報の設定を簡易に且つ正確に行う。【解決手段】設定圧力を目標設定圧力に調整すべく、圧力設定バネ１４の圧縮量を調整自在な圧力調整ネジ１６を回転させるモータ１７の作動を制御するモータ制御部１８と、目標設定圧力と圧力調整ネジ１６の回転角度との関係における調整用傾きを決定するための調整用傾き決定情報、及び、現在の整圧器２の二次側圧力を示す現圧力情報を入手する情報入手部１９とを備え、モータ制御部１８は、情報入手部１９にて入手した調整用傾き決定情報に基づいて調整用傾きを決定し、その決定した調整用傾き、情報入手部１９にて入手した現圧力情報、並びに、現在の圧力調整ネジ１６の回転角度を示す現回転角度情報に基づいて、設定圧力を目標設定圧力に調整するときの目標設定圧力と圧力調整ネジ１６の回転角度との関係を示す実調整用関係情報を設定する実調整用関係情報設定処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力設定バネを備えて流体供給路の二次側圧力を設定圧力に調整自在な整圧器について、その整圧器の設定圧力を制御する圧力コントローラであって、
前記設定圧力を目標設定圧力に調整するべく、前記圧力設定バネの圧縮量を調整自在な圧力調整ネジを回転させるモータの作動を制御するモータ制御部と、
前記目標設定圧力の変分と前記圧力調整ネジの回転角度の変分との関係である調整用傾きを決定するための調整用傾き決定情報、及び、現在の前記整圧器の二次側圧力を示す現圧力情報を入手する情報入手部とを備え、
前記モータ制御部は、前記情報入手部にて入手した前記調整用傾き決定情報に基づいて前記調整用傾きを決定し、その決定した前記調整用傾き、前記情報入手部にて入手した前記現圧力情報、並びに、現在の前記圧力調整ネジの回転角度を示す現回転角度情報に基づいて、実際に前記設定圧力を前記目標設定圧力に調整する調整時に使用する前記目標設定圧力と前記圧力調整ネジの回転角度との関係を示す実調整用関係情報を設定する実調整用関係情報設定処理を行うように構成されている圧力コントローラ。
【請求項２】
前記情報入手部は、人為的な入力操作により複数機種の整圧器から１つの機種の整圧器を選択する選択情報を前記調整用傾き決定情報として入力可能に構成され、
前記モータ制御部は、前記情報入手部にて入手した前記選択情報に基づいて、記憶している複数機種の夫々における機種別傾きから前記選択情報に基づく機種の機種別傾きを前記調整用傾きとして決定するように構成されている請求項１に記載の圧力コントローラ。
【請求項３】
前記情報入手部は、人為的な入力操作により前記圧力調整ネジの単位回転角度当たりの前記目標設定圧力の圧力変更量を前記調整用傾き決定情報として入力可能に構成されている請求項１に記載の圧力コントローラ。
【請求項４】
前記情報入手部は、人為的な入力操作により前記圧力設定バネのバネ定数、前記圧力調整ネジのネジピッチ、及び、前記整圧器におけるダイヤフラムの有効面積を前記調整用傾き決定情報として入力可能に構成され、
前記モータ制御部は、前記情報入手部にて入手した前記バネ定数、ネジピッチ、及び、有効面積に基づいて、前記調整用傾きを求めて決定するように構成されている請求項１に記載の圧力コントローラ。
【請求項５】
前記モータ制御部は、前記目標設定圧力を変更させたときの変更量に相当する前記実調整用関係情報から求められる目標変更量、及び、そのときの前記整圧器の二次側圧力の実際変化量に基づいて、前記実調整用関係情報を補正する実調整用関係情報補正処理を行うように構成されている請求項１〜４の何れか１項に記載の圧力コントローラ。
【請求項６】
前記情報入手部は、人為的な入力操作により前記整圧器の二次側圧力を入力可能に構成され、
前記モータ制御部は、前記情報入手部にて入手した前記二次側圧力に基づいて前記実際変化量を求めるように構成されている請求項５に記載の圧力コントローラ。
【請求項７】
前記情報入手部は、前記整圧器の二次側圧力を検出する二次側圧力検出手段の出力信号を受信可能に構成され、
前記モータ制御部は、前記情報入手部にて入手した前記二次側圧力検出手段の出力信号に基づいて前記実際変化量を求めるように構成されている請求項５に記載の圧力コントローラ。
【請求項８】
前記モータ制御部は、前記整圧器の二次側圧力と前記目標設定圧力とを比較して前記目標設定圧力に対して前記二次側圧力がずれている場合には、前記目標設定圧力の変更量の大きさに応じてずれ量の大きさが変化している実調整用関係情報ずれ状態であるか、前記モータの回転方向の一方側においてのみ前記目標設定圧力に対して前記二次側圧力が一定量だけずれているヒステリシスずれ状態であるか、又は、前記実調整用関係情報ずれ状態及び前記ヒステリシスずれ状態の両方であるかを判別するように構成されている請求項５〜７の何れか１項に記載の圧力コントローラ。
【請求項９】
前記モータ制御部は、前記実調整用関係情報ずれ状態であると判別した場合には、前記実調整用関係情報補正処理を行い、前記ヒステリシスずれ状態であると判別した場合には、前記設定圧力を前記目標設定圧力とするための補正用圧力ずれ量を求め、その求めた補正用圧力ずれ量を補正すべく、前記モータの作動を制御するヒステリシス補正処理を行うように構成されている請求項８に記載の圧力コントローラ。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の圧力コントローラを備え、前記流体供給路の途中に前記整圧器が設けられている整圧設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力設定バネを備えて流体供給路の二次側圧力を設定圧力に調整自在な整圧器について、その整圧器の設定圧力を制御する圧力コントローラ、及び、整圧設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような整圧器を備えた整圧設備では、例えば、流体供給路の整圧器よりも下流側を複数の分岐路に分岐してそれら複数の分岐路の夫々を各需要家に接続することにより、複数の需要家に天然ガス等の流体を供給するように構成されている。そして、整圧器によりそれよりも下流側の二次側圧力を上流側の一次側圧力よりも低圧の設定圧力に調整することにより、各需要家に供給する流体圧力が一定範囲内となるようにしている。
整圧器の設定圧力については、常時、一定の圧力にするのではなく、負荷に応じて変更する目標設定圧力に設定圧力を調整している。例えば、流体供給路にて天然ガス等の流体を複数の需要家に供給するものでは、夕方等の多くの需要が見込まれる時間帯には負荷が高くなり、各需要家に対するガスの供給圧力が低下する可能性が生じる。そこで、夕方等の多くの需要が見込まれる時間帯には、設定圧力を高圧の目標設定圧力に調整し、それ以外の時間帯には、設定圧力を低圧の目標設定圧力に調整することが求められている。よって、従来の整圧設備では、例えば、時間帯によって変更する目標設定圧力に設定圧力を調整するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
設定圧力を目標設定圧力に調整するために、整圧器の圧力設定バネの圧縮量を調整自在な圧力調整ネジが備えられており、この圧力調整ネジを回転させるモータが設けられている。そして、圧力コントローラには、モータの作動を制御するモータ制御部が備えられており、このモータ制御部が、モータを作動させて圧力調整ネジの回転角度を調整し、その回転角度が目標設定圧力に対応する目標回転角度となるようにモータを作動させることにより、設定圧力を目標設定圧力に調整している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
このように、モータを作動させて圧力調整ネジの回転角度を調整することにより設定圧力を目標設定圧力に調整するのであるが、実際に設定圧力を目標設定圧力に調整するに当たり、実際に設定圧力を目標設定圧力に調整する調整時に使用する目標設定圧力と圧力調整ネジの回転角度との関係を示す実調整用関係情報を予め設定して記憶しておく必要がある。
そこで、上記特許文献２に記載のものでは、モータを作動させて圧力調整ネジの回転角度を所定量だけ変更させ、そのときの整圧器の二次側圧力を検出する動作を繰り返し行うことにより、目標設定圧力と圧力調整ネジの回転角度との関係を示すテーブルを作成し、その作成したテーブルを実調整用関係情報として設定している。
【０００５】
【特許文献１】実公昭６３−２４４８９号公報
【特許文献２】特開昭６２−４０５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２に記載のものでは、実調整用関係情報として、目標設定圧力と圧力調整ネジの回転角度との関係を示すテーブルを作成しているが、このテーブルを作成するために、実際に目標設定圧力を複数の圧力に変更させることが必要である。しかしながら、例えば天然ガス等を供給している実稼動の設備では、目標設定圧力の変更に伴い各需要家等に供給する流体圧力が変化することから、目標設定圧力を自由に変更させることができない。その為に、実調整用関係情報を設定できるのは、目標設定圧力の自由な変更を許容できる時間帯等に制約されてしまい、実調整用関係情報を設定する作業が煩雑になり、その作業自体も複雑なものとなってしまう。
【０００７】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、実調整用関係情報の設定を簡易に且つ正確に行うことができる圧力コントローラを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明に係る圧力コントローラの特徴構成は、圧力設定バネを備えて流体供給路の二次側圧力を設定圧力に調整自在な整圧器について、その整圧器の設定圧力を制御する圧力コントローラにおいて、
前記設定圧力を目標設定圧力に調整するべく、前記圧力設定バネの圧縮量を調整自在な圧力調整ネジを回転させるモータの作動を制御するモータ制御部と、前記目標設定圧力の変分と前記圧力調整ネジの回転角度の変分との関係である調整用傾きを決定するための調整用傾き決定情報、及び、現在の前記整圧器の二次側圧力を示す現圧力情報を入手する情報入手部とを備え、前記モータ制御部は、前記情報入手部にて入手した前記調整用傾き決定情報に基づいて前記調整用傾きを決定し、その決定した前記調整用傾き、前記情報入手部にて入手した前記現圧力情報、並びに、現在の前記圧力調整ネジの回転角度を示す現回転角度情報に基づいて、実際に前記設定圧力を前記目標設定圧力に調整する調整時に使用する前記目標設定圧力と前記圧力調整ネジの回転角度との関係を示す実調整用関係情報を設定する実調整用関係情報設定処理を行うように構成されている点にある。
【０００９】
本特徴構成によれば、情報入手部が入手する調整用傾き決定情報は、例えば、実際に使用する整圧器について、実際に設定圧力を目標設定圧力に調整する調整時の目標設定圧力の変分と圧力調整ネジの回転角度の変分との関係である傾きを決定するための情報である。モータ制御部が、実調整用関係情報設定処理を行うことにより、調整用傾き決定情報に基づいて実際に使用する整圧器に適した調整用傾きを決定することができる。そして、モータ制御部は、現在の二次側圧力と現在の圧力調整ネジの回転角度とを用いて決定した調整用傾きとなる目標設定圧力と圧力調整ネジの回転角度との関係を示す直線を求め、その求めた直線を実調整用関係情報として設定することができる。整圧器の個体差等により実際に設定圧力を目標設定圧力に調整したときの整圧器の二次側圧力に誤差が生じる可能性があるが、実際に設定圧力をある目標設定圧力に調整した状態での現在の二次側圧力と現在の圧力調整ネジの回転角度をも鑑みて実調整用関係情報を設定するので、現在の調整状態に適した実調整用関係情報を設定することができる。
その結果、情報入手部にて調整用傾き決定情報を入手し、モータ制御部が調整用関情報設定処理を行うという簡易なものでありながら、実際に使用する整圧器に適しており、実際に設定圧力をある設定圧力に調整した状態にも適している実調整用関係情報を設定することができる。
【００１０】
本発明に係る圧力コントローラの更なる特徴構成は、前記情報入手部は、人為的な入力操作により複数機種の整圧器から１つの機種の整圧器を選択する選択情報を前記調整用傾き決定情報として入力可能に構成され、前記モータ制御部は、前記情報入手部にて入手した前記選択情報に基づいて、記憶している複数機種の夫々における機種別傾きから前記選択情報に基づく機種の機種別傾きを前記調整用傾きとして決定するように構成されている。
【００１１】
本特徴構成によれば、整圧器の機種によって、設定圧力を目標設定圧力に調整するときの目標設定圧力と圧力調整ネジの回転角度との関係における傾きが異なることから、モータ制御部が、複数機種の夫々における機種別傾きを記憶しておき、実際に使用する整圧器の調整用傾き情報として、その機種に対応する機種別傾きを正確に決定することができる。そして、モータ制御部が、決定した機種別傾きを用いて実調整用関係情報を設定するので、実際に使用する整圧器の機種に対応して実調整用関係情報を簡易に設定することができる。
【００１２】
本発明に係る圧力コントローラの更なる特徴構成は、前記情報入手部は、人為的な入力操作により前記圧力調整ネジの単位回転角度当たりの前記目標設定圧力の圧力変更量を前記調整用傾き決定情報として入力可能に構成されている点にある。
【００１３】
本特徴構成によれば、情報入手部に入力される圧力調整ネジの単位回転角度当たりの目標設定圧力の圧力変更量は、目標設定圧力と前記圧力調整ネジの回転角度との関係における調整用傾きを示すものとなる。これにより、情報入手部に圧力調整ネジの単位回転角度当たりの目標設定圧力の圧力変更量を入力するだけで、モータ制御部は、その情報入手部にて入手した圧力調整ネジの単位回転角度当たりの目標設定圧力の圧力変更量をそのまま調整用傾きとして決定することができる。よって、実調整用関係設定処理を行うための制御構成の簡素化を図ることができる。
【００１４】
本発明に係る圧力コントローラの更なる特徴構成は、前記情報入手部は、人為的な入力操作により前記圧力設定バネのバネ定数、前記圧力調整ネジのネジピッチ、及び、前記整圧器におけるダイヤフラムの有効面積を前記調整用傾き決定情報として入力可能に構成され、前記モータ制御部は、前記情報入手部にて入手した前記バネ定数、ネジピッチ、及び、有効面積に基づいて、前記調整用傾きを求めて決定するように構成されている点にある。
【００１５】
本特徴構成によれば、情報入手部に入力されるバネ定数、ネジピッチ、及び、有効面積から、実際に設定圧力を目標設定圧力に調整するときの目標設定圧力と圧力調整ネジの回転角度との関係における調整用傾きを的確に求めることができる。よって、実際に設定圧力を目標設定圧力に調整するときに適した正確な実調整用関係情報を設定することができる。
【００１６】
本発明に係る圧力コントローラの更なる特徴構成は、前記モータ制御部は、前記目標設定圧力を変更させたときの変更量に相当する前記実調整用関係情報から求められる目標変更量、及び、そのときの前記整圧器の二次側圧力の実際変化量に基づいて、前記実調整用関係情報を補正する実調整用関係情報補正処理を行うように構成されている点にある。
【００１７】
本特徴構成によれば、上述の如く、モータ制御部が実調整用関係情報設定処理を行うことにより、簡易に且つ的確に実調整用関係情報を設定することができるが、実際に使用していると、どうしても実調整用関係情報が実際の使用に適した情報からずれていることがある。そこで、モータ制御部が、実調整用関係情報補正処理を行うことにより、実際に目標設定圧力を変更させたときの目標変更量及び実際変化量に基づいて実調整用関係情報を補正するので、実際の使用状況を考慮して実調整用関係情報を補正することができる。その結果、実際の使用に適した情報に実調整用関係情報を補正することができる。
【００１８】
本発明に係る圧力コントローラの更なる特徴構成は、前記情報入手部は、人為的な入力操作により前記整圧器の二次側圧力を入力可能に構成され、前記モータ制御部は、前記情報入手部にて入手した前記二次側圧力に基づいて前記実際変化量を求めるように構成されている点にある。
【００１９】
本特徴構成によれば、情報入手部に二次圧力を入力するだけで、モータ制御部は、実際変化量を求めて実調整用関係情報補正処理を行うことができる。よって、簡易な入力操作だけで、実際の使用に適した情報に実調整用関係情報を補正することができる。
【００２０】
本発明に係る圧力コントローラの更なる特徴構成は、前記情報入手部は、前記整圧器の二次側圧力を検出する二次側圧力検出手段の出力信号を受信可能に構成され、前記モータ制御部は、前記情報入手部にて入手した前記二次側圧力検出手段の出力信号に基づいて前記実際変化量を求めるように構成されている点にある。
【００２１】
本特徴構成によれば、情報入手部は、二次側圧力検出手段の出力信号を受信することにより二次側圧力を自動的に入手することができる。よって、情報入手部に対して二次側圧力を入力する入力操作を行わなくても、モータ制御部は、実際変化量を求めて実調整用関係情報補正処理を行うことができる。よって、実調整用関係情報補正処理をより簡易に行うことができながら、実際の使用に適した情報に実調整用関係情報を補正することができる。
【００２２】
本発明に係る圧力コントローラの更なる特徴構成は、前記モータ制御部は、前記整圧器の二次側圧力と前記目標設定圧力とを比較して前記目標設定圧力に対して前記二次側圧力がずれている場合には、前記目標設定圧力の変更量の大きさに応じてずれ量の大きさが変化している実調整用関係情報ずれ状態であるか、前記モータの回転方向の一方側においてのみ前記目標設定圧力に対して前記二次側圧力が一定量だけずれているヒステリシスずれ状態であるか、又は、前記実調整用関係情報ずれ状態及び前記ヒステリシスずれ状態の両方であるかを判別するように構成されている点にある。
【００２３】
本特徴構成によれば、整圧器の二次側圧力と目標設定圧力とを比較することによって、目標設定圧力に対して二次側圧力がずれているときに、そのずれの原因が何であるかを判別することができる。
つまり、実調整用関係情報が実際の使用に適した情報がずれている実調整用関係情報ずれ状態のときには、目標設定圧力を変更させたときにその目標設定圧力の変更量の大きさに応じて目標設定圧力と二次側圧力とのずれ量も変化することになる。よって、モータ制御部は、整圧器の二次側圧力と目標設定圧力とを比較することによって、目標設定圧力を変更させたときにその目標設定圧力の変更量の大きさに応じて目標設定圧力と二次側圧力とのずれ量も変化していると、そのずれの原因が実調整用関係情報のずれであると判別することができる。
【００２４】
また、モータの駆動軸のガタやギアのバックラッシ等によりモータを作動させるときの圧力調整ネジの回転角度にヒステリシスが生じ、そのヒステリシスによって設定圧力が目標設定圧力からずれるヒステリシスずれ状態のときには、モータの回転方向の一方側においてのみ目標設定圧力に対して二次側圧力が一定量だけずれることになる。よって、モータ制御部は、整圧器の二次側圧力と目標設定圧力とを比較することによって、モータの回転方向の一方側においてのみ目標設定圧力に対して二次側圧力が一定量だけずれていると、そのずれの原因がヒステリシスであると判別することができる。
【００２５】
このように、モータ制御部は、目標設定圧力に対して二次側圧力がずれているときに、そのずれの原因を判別することによって、その原因に適した処理を行うことができる。その結果、目標設定圧力に対する二次側圧力のずれの発生を的確に防止することができる。
【００２６】
本発明に係る圧力コントローラの更なる特徴構成は、前記モータ制御部は、前記実調整用関係情報ずれ状態であると判別した場合には、前記実調整用関係情報補正処理を行い、前記ヒステリシスずれ状態であると判別した場合には、前記設定圧力を前記目標設定圧力とするための補正用圧力ずれ量を求め、その求めた補正用圧力ずれ量を補正すべく、前記モータの作動を制御するヒステリシス補正処理を行うように構成されている点にある。
【００２７】
本特徴構成によれば、モータ制御部が、整圧器の二次側圧力と目標設定圧力とを比較することによって実調整用関係情報ずれ状態であると判別すると、実調整用関係情報補正処理を行い、実調整用関係情報を実際の使用に適した情報に補正することができる。また、モータ制御部が、整圧器の二次側圧力と目標設定圧力とを比較することによってヒステリシスずれ状態であると判別すると、ヒステリシス補正処理を行う。これにより、圧力補正量を求めることで、どれだけの圧力を補正すれば設定圧力を目標設定圧力とすることができるかを把握でき、その圧力補正量を補正するようにモータの作動量やモータの作動の仕方等を制御することができる。これにより、ヒステリシスによる目標設定圧力に対する設定圧力のずれの発生を防止できる。
このように、各ずれ状態に適した補正を行うことで、設定圧力を目標設定圧力に精度よく調整することができる。
【００２８】
本発明に係る整圧設備の特徴構成は、上述の圧力コントローラの特徴構成の何れかを有する圧力コントローラを備え、前記流体供給路の途中に前記整圧器が設けられている点にある。
【００２９】
本特徴構成によれば、上述の圧力コントローラの特徴構成で述べた如く、情報入手部にて調整用傾き決定情報を入手し、モータ制御部が調整用関情報設定処理を行うという簡易なものでありながら、実際に使用する整圧器に適しており、実際に設定圧力をある設定圧力に調整した状態にも適している実調整用関係情報を設定することができる圧力コントローラを備えた整圧設備を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明に係る圧力コントローラを備えた整圧設備の実施形態について図面に基づいて説明する。
この整圧設備は、流体を供給する流体供給路１の途中に設けられてその二次側圧力を設定圧力に調整する整圧器２と、その整圧器２の設定圧力を制御する圧力コントローラ３とを備えている。例えば、図示は省略するが、流体供給路１の整圧器２よりも下流側を複数の分岐路に分岐してそれら複数の分岐路の夫々を各需要家に接続することにより、複数の需要家に天然ガス等の流体を供給するように構成されている。そして、整圧器２によりそれよりも下流側の二次側圧力を上流側の一次側圧力よりも低圧の設定圧力に調整するように構成されている。
【００３１】
整圧器２としての主ガバナ４は、流体供給路１に設けられており、パイロットガバナ５は、主ガバナ４よりも流体供給路１の上流側から分岐されて主ガバナ４よりも流体供給路１の下流側に合流する分岐合流路６に設けられている。
主ガバナ４は、ダイヤフラム７にて弁体８を移動させて弁体８を開閉させるように構成されている。ダイヤフラム７は、弁体８を開き側に移動させるようにバネ９により付勢されている。ダイヤフラム８にて区画された圧力検出室１０には、分岐合流路６が接続されている。そして、分岐合流路６には、流体供給路１の分岐箇所６ａから圧力検出室１０に分岐接続される分岐接続箇所６ｂとの間に絞り１１が設けられている。
パイロットガバナ５は、主ガバナ４と同様に、パイロット用ダイヤフラム１２にてパイロット用弁体１３を移動させてパイロット用弁体１３を開閉させるように構成されている。パイロット用ダイヤフラム１２は、パイロット用弁体１３を開き側に移動させるようにパイロット用バネ１４により付勢されている。
【００３２】
主ガバナ４の下流側圧力となる整圧器２の二次側圧力が設定圧力よりも高い場合には、パイロットガバナ５におけるパイロット用圧力検出室１５の圧力が高く、その圧力によりパイロット用バネ１４の付勢力に抗してパイロット用弁体１３が閉じ側に移動する。これにより、主ガバナ４の圧力検出室１０の圧力は、流体供給路１の主ガバナ４よりも上流側の高圧の一次側圧力となり、バネ９の付勢力に抗して弁体８が閉じ側に移動する。その結果、整圧器２は停止している。
逆に、整圧器２の二次側圧力が設定圧力よりも低い場合には、パイロット用バネ１４の付勢力によりパイロット用弁体１３が開き側に移動する。これにより、分岐合流路６では、絞り１１により流体の流量が絞られているので、圧力検出室１０の流体がパイロットガバナ５の側に流動する。よって、圧力検出室１０の圧力が低下してバネ９の付勢力により弁体８が開き側に移動する。その結果、整圧器２の二次側圧力が上昇して設定圧力に調整される。
【００３３】
整圧器２の設定圧力については、常時、一定の圧力にするのではなく、負荷に応じて変更する目標設定圧力に設定圧力を調整している。例えば、ガス供給路では、多くの需要が見込まれる時間帯には負荷が大きくなるので、設定圧力を高圧の目標設定圧力に調整し、それ以外の時間帯には負荷が小さくなるので、設定圧力を低圧の目標設定圧力に調整している。よって、例えば、図２に示すように、時間帯によって変更する目標設定圧力に設定圧力を調整している。
【００３４】
パイロットガバナ５には、パイロット用バネ１４の圧縮量を調整する圧力調整ネジ１６、及び、圧力調整ネジ１６を回転させるモータ１７が設けられている。モータ１７にて圧力調整ネジ１６の回転量を調整することにより、パイロット用バネ１４の圧縮量を調整する。そして、パイロット用バネ１４の圧縮量を調整することによって、パイロット用弁体１３が開閉するときの整圧器２の二次側圧力を変更させることができる。その結果、整圧器２の設定圧力を変更することができる。このように、パイロット用バネ１４が圧力設定バネに相当し、モータ１７の作動により圧力調整ネジ１６の回転量を調整して、パイロット用バネ１４の圧縮量を調整することにより、整圧器２の設定圧力を変更するように構成されている。例えば、圧力調整ネジ１６の回転量を増加させるほど、整圧器２の設定圧力を高い圧力に変更することができる。
【００３５】
圧力コントローラ３には、モータ１７の作動を制御するモータ制御部１８、及び、各種情報を入手する情報入手部１９が備えられている。ここで、圧力コントローラ３は、例えば、モータ１７の作動を制御するモータ用コントローラにて構成したり、或いは、そのモータ用コントローラと、モータ用コントローラに接続可能なキーボード等の入力部を備えたパーソナルコンピュータとから構成することができる。また、情報入手部１９は、例えば、各種情報を入手するための入力ポートや入力インターフェースにて構成することができる。
【００３６】
モータ制御部１８は、実際に設定圧力を目標設定圧力に調整する調整時に使用する目標設定圧力と圧力調整ネジ１６の回転角度との関係を示す実調整用関係情報を記憶している。そして、モータ制御部１８は、その記憶している実調整用関係情報に基づいて設定圧力を目標設定圧力とするための目標回転角度を求め、圧力調整ネジ１６の回転角度が求めた目標回転角度となるように、モータ１７の作動量を検出する変位計２０の検出情報に基づいてモータ１７の作動量を制御するように構成されている。これにより、例えば、図２に示すように、時間帯によって目標設定圧力が変更しても、モータ制御部１８にてモータ１７の作動を制御することにより、設定圧力を目標設定圧力に調整することができる。
【００３７】
図３のフローチャートに基づいて、本願独特の構成である設定圧力を目標設定圧力に調整するための目標設定圧力と圧力調整ネジ１６の回転角度との関係を示す実調整用関係情報の設定及び補正について説明する。
【００３８】
設備の設置初期等に、モータ制御部１８は、実調整用関係情報を設定して記憶する実調整用関係情報設定処理を行う（＃１）。この実調整用関係情報設定処理については、設備の設置初期に限らず、実調整用関係情報を設定し直す必要が生じたときにも実行可能であり、必要に応じて実行することができる。
【００３９】
設定圧力を目標設定圧力に調整したときに、実際の整圧器２の二次側圧力が目標設定圧力からずれていることがある。そこで、例えば、実際に運転を開始させて設定期間（例えば１日間）が経過するたびに、モータ制御部１８は、実際の整圧器２の二次側圧力が目標設定圧力からずれている場合に、整圧器２の二次側圧力と目標設定圧力とを比較して、設定した実調整用関係情報が実際の使用に適した関係情報からずれている実調整用関係情報ずれ状態であるか、モータ１７を作動させるときのヒステリシスによるヒステリシスずれ状態であるか、又は、実調整用関係情報ずれ状態及びヒステリシスずれ状態の両方であるかを判別するずれ状態判別処理を行う（＃２）。
【００４０】
そして、モータ制御部１８は、ずれ状態判別処理において実調整用関係情報ずれ状態であると判別すると、実調整用関係情報が実際の使用に適した関係情報となるように、実調整用関係情報を補正する実調整用関係情報補正処理を行う（＃３，＃４）。モータ制御部１８は、実調整用関係情報補正処理を行うと、その後は、補正した実調整用関係情報に基づいて設定圧力を目標設定圧力に調整すべく、モータ１７の作動を制御する。
また、モータ制御部１８は、ずれ状態判別処理においてヒステリシスずれ状態であると判別すると、設定圧力を目標設定圧力とするための圧力補正量を求め、その求めた圧力補正量を補正すべく、モータ１７の作動を制御するヒステリシス補正処理を行う（＃５，＃６）。
モータ制御部１８は、ずれ状態判別処理において実調整用関係情報ずれ状態及びヒステリシスずれ状態の両方であると判別すると、実調整用関係情報補正処理及びヒステリシス補正処理の両方を行うことになる。
【００４１】
ここで、ずれ状態判別処理については運転開始から設定期間（例えば１日）が経過するたびに行うようにしているが、ずれ状態判別処理をどのようなタイミングで行うかは適宜変更することができる。例えば、作業者によりずれ状態判別処理の実行が指令されると、ずれ状態判別処理を行うこともできる。
実調整用関係情報補正処理については、ずれ状態判別処理の実行を前提として行うようにしているが、ずれ状態判別処理の実行にかかわらず、逐次行うようにすることもできる。また、ヒステリシス補正処理についても、実調整用関係情報補正処理と同様に、ずれ状態判別処理の実行にかかわらず、逐次行うようにすることもできる。
このように、ずれ状態判別処理、実調整用関係情報補正処理、及び、ヒステリシス補正処理の夫々について、実行するタイミングについては適宜変更が可能である。
【００４２】
以下、各処理について説明を加える。
〔実調整用関係情報設定処理〕
この実調整用関係情報設定処理では、情報入手部１９にて、目標設定圧力の変分と圧力調整ネジ１６の回転角度の変分との関係である単位変分当たりでの調整用傾きを決定するための調整用傾き決定情報、及び、現在の整圧器２の二次側圧力を示す現圧力情報を入手する。
現圧力情報については、流体供給路１に整圧器２の二次側圧力を検出する二次側圧力検出センサ２１（二次側圧力検出手段に相当する）が設けられており、情報入手部１９が、二次側圧力検出センサ２１の出力信号を受信することにより現圧力情報を入手する。
調整用傾き決定情報については、情報入手部１９が、人為的な入力操作により複数機種の整圧器から１つの機種の整圧器を選択した選択情報（例えば、機種名）を入力可能に構成されており、その入力された選択情報を調整用傾き決定情報として入手する。
【００４３】
モータ制御部１８は、図４（ａ）に示すように、整圧器の複数機種の夫々における機種別傾き（例えば、Ｋ１〜Ｋ４）を記憶している。そして、モータ制御部１８は、情報入手部１９が選択情報（例えば、機種名）を入手すると、その選択情報に基づく機種の機種別傾きを選択して、その選択した機種別傾きを調整用傾きとして決定する。例えば、機種名Ａの機種別傾きがＫ１であるときに、情報入手部１９に機種名Ａが入力されると、モータ制御部１８は、その機種名Ａの整圧器２の機種別傾きＫ１を調整用傾きＫとして決定する。
【００４４】
モータ制御部１８は、図４（ｂ）に示すように、決定した調整用傾きＫが示す直線が現在の二次側圧力と現在の圧力調整バネ１６の回転角度との交点Ｐを通るように、決定した調整用傾きＫが示す直線を移動させて実調整用関係情報Ｒを設定する。このようにして、モータ制御部１８は、情報入手部１９にて入手した調整用傾き決定情報に基づいて調整用傾きを決定し、その決定した調整用傾き、情報入手部１９にて入手した現圧力情報、並びに、現在の圧力調整ネジ１６の回転角度を示す現回転角度情報に基づいて、実調整用関係情報を設定する。
【００４５】
調整用傾き決定情報を入手するための構成については、別の構成を適応することができる。例えば、キーボード等の入力部を用いて作業者による人為的な入力操作により圧力調整ネジ１６の１回転当たりの目標設定圧力の圧力変化値を情報入手部１９に入力可能とする。情報入手部１９は、その入力された圧力変化値を調整用傾き決定情報として入手するように構成することができる。この場合には、図４（ｃ）に示すように、モータ制御部１８は、情報入手部１９にて入手した圧力調整ネジ１６の１回転当たりの目標設定圧力の圧力変更量をそのまま調整用傾きとして決定し、現在の二次側圧力と現在の圧力調整バネ１６の回転角度との交点Ｐを通り１回転当たりの目標設定圧力の圧力変更量Ｔを傾きとする直線を求め、その求めた直線を実調整用関係情報Ｒとして設定する。
【００４６】
また、入力部を用いて作業者による人為的な入力操作によりパイロット用バネ１４のバネ定数、圧力調整ネジ１６のネジピッチ、及び、パイロット用ダイヤフラム１２の有効面積を情報入手部１９に入力可能とする。情報入手部１９は、その入力されたバネ定数、ネジピッチ及び有効面積を調整用傾き決定情報として入手するように構成することができる。この場合には、モータ制御部１８は、情報入手部１９にて入手したバネ定数、ネジピッチ及び有効面積に基づいて、例えば、圧力調整ネジ１６の１回転当たりの目標設定圧力の圧力変更量を求め、その求めた圧力変更量を調整用傾きとして決定する。そして、モータ制御部１８は、図３（ｃ）と同様にして、決定した調整用傾き、現在の二次側圧力、及び、現在の圧力調整バネ１６の回転角度から、実調整用関係情報Ｒを設定する。
【００４７】
〔ずれ状態判別処理〕
このずれ状態判別処理は、例えば、運転開始から設定期間（例えば１日）が経過しており、図２に示すように、時間帯によって変更する複数の目標設定圧力に設定圧力を調整する運転を行ったのちに行う処理である。
ずれ状態判別処理では、情報入手部１９にて、複数の時刻の夫々における（例えば１時間ごとで１日間）整圧器２の二次側圧力についての圧力情報を入手する。この圧力情報の入手については、自動的又は作業者による人為的な入力操作により行うことができる。自動的に行う場合には、二次側圧力検出センサ２１の出力信号を受信することによりそのときの時刻と関係付けて整圧器２の二次側圧力を自動的に入手することができる。又、人為的な入力操作により行う場合には、例えば、二次側圧力センサ２１の出力信号をそのときの時刻と関連付けて逐次記憶する圧力監視装置等を設けており、圧力監視装置から得た複数の時刻の整圧器の二次側圧力を作業者が入力部を用いて入力操作することによって入手することができる。
【００４８】
情報入手部１９にて複数の時刻の夫々における整圧器２の二次側圧力についての圧力情報を入手すると、モータ制御部１８は、図５に示すように、複数の時刻の夫々における整圧器２の二次側圧力と目標設定圧力とを比較して、目標設定圧力を変更させたときの目標設定圧力の基準位置からの変更量と、実際の整圧器２の二次側圧力と目標設定圧力とのずれ量との関係がどのような関係になっているかを確認する。ここで、基準位置は、例えば、図４（ｂ）のＰ点の目標設定圧力とすることができる。そして、例えば、１時間ごとで１日間の整圧器２の二次側圧力を情報入手部１９にて入手したときには、１時間ごとに目標設定圧力の基準位置からの変更量とそのときの二次側圧力と目標設定圧力とのずれ量とをプロットすることにより、図５に示すように、１日における目標設定圧力の基準位置からの変更量と二次側圧力と目標設定圧力とのずれ量との関係がどのような傾向であるかを示すことができる。
【００４９】
図６に示すように、実際の整圧器２の二次側圧力から求められる一定の傾きをもった直線Ｒ１に対して設定した実調整用関係情報Ｒがずれている実調整用関係情報ずれ状態のときに、例えば、目標設定圧力をＭ１から変更させる場合に、その目標設定圧力の変更量を大きくすると実際の整圧器２の二次側圧力と目標設定圧力とのずれ量が大きくなり、逆に、目標設定圧力の変更量を小さくすると実際の整圧器２の二次側圧力と目標設定圧力とのずれ量も小さくなる。よって、実調整用関係情報ずれ状態のときには、目標設定圧力の変更量の大きさに応じて実際の整圧器２の二次側圧力と目標設定圧力とのずれ量の大きさも変化することになる。そこで、モータ制御部１８は、図５中実線や一点鎖線で示すように、目標設定圧力の変更量の大きさに応じて実際の整圧器２の二次側圧力と目標設定圧力とのずれ量の大きさが変化していると、実調整用関係情報ずれ状態であると判別する。つまり、モータ制御部１８は、実調整用関係情報Ｒの傾きＫに誤りがあると判別する。
【００５０】
モータ１７の駆動軸のガタやギアのバックラッシ等によるモータ１７の作動時に発生するヒステリシスによるヒステリシスずれ状態のときは、モータ１７の回転方向の一方側でのみ実際の整圧器２の二次側圧力と目標設定圧力との間にずれが生じ、しかも、そのずれ量は一定量となる。そこで、モータ制御部１８は、図５中点線で示すように、実際の整圧器２の二次側圧力と目標設定圧力とのずれがモータ１７の回転方向の一方側（図示したものではマイナス側）においてのみ生じており、そのずれ量が一定量であると、ヒステリシスずれ状態であると判別する。
【００５１】
また、モータ制御部１８は、図５中一点鎖線で示すように、目標設定圧力の変更量の大きさに応じてずれ量の大きさが変化しており、しかも、モータ１７の回転方向の一方側においてのみ一定量のずれが生じていると、実調整用関係情報ずれ状態及びヒステリシスずれ状態の両方であると判別する。
【００５２】
〔実調整用関係情報補正処理〕
この実調整用関係情報補正処理では、情報入手部１９にて、目標設定圧力を変更させたときの整圧器２の二次側圧力の実際変化量を入手する。この整圧器２の二次側圧力の実際変化量の入手については、上述のずれ状態判別処理における圧力情報の入手と同様に、自動的又は人為的な入力操作により行うことができる。
情報入手部１９にて目標設定圧力を変更させたときの整圧器２の二次側圧力の実際変化量を入手すると、モータ制御部１８は、目標設定圧力を変更させたときの変更量に相当する実調整用関係情報から求められる目標変更量、及び、情報入手部１９にて入手した整圧器２の二次側圧力の実際変化量に基づいて、実調整用関係情報を補正する。
【００５３】
図６に示すような実調整用関係情報ずれ状態であるときに、目標設定圧力をＭ１からＭ２に変更させたときを例に挙げて説明する。
目標設定圧力をＭ１からＭ２に変更させたときの変更量に相当する実調整用関係情報Ｒから求められる目標変更量はΔＰ１となり、整圧器２の二次側圧力の実際変化量はΔＰ２となる。モータ制御部１８は、下記の〔数１〕を用いて、目標変更量ΔＰ１、及び、実際変化量ΔＰ２に基づいて、実調整用関係情報Ｒの傾きＫを傾きＨに補正することにより、実調整用関係情報Ｒを直線Ｒ１に補正する。
【００５４】
〔数１〕
Ｈ＝Ｋ×（ΔＰ２／ΔＰ１）
ここで、Ｈは、補正後の圧力調整ネジ１６の１回転当たりの目標設定圧力の変更量であり、Ｋは、補正前の実調整用関係情報Ｒにおける圧力調整ネジ１６の１回転当たりの目標設定圧力の変更量であり、ΔＰ１は、目標設定圧力を変更させたときの変更量に相当する実調整用関係情報Ｒから求められる目標変更量であり、ΔＰ２は、整圧器２の二次側圧力の実際の変化量である。
【００５５】
〔ヒステリシス補正処理〕
このヒステリシス補正処理では、情報入手部１９にて、モータ１７の作動におけるヒステリシスにより設定圧力が目標設定圧力からずれたときのずれ量に関するずれ量情報を入手する。情報入手部１９は、二次側圧力検出センサ２１の出力信号を受信可能であり、その受信した出力信号をずれ量情報として入手するように構成されている。
【００５６】
図７に示すように、ヒステリシスずれ状態では、二次側圧力検出センサ２１の出力信号に基づく実際の二次側圧力（図中点線）が目標設定圧力（図中実線）に対してモータ１７の回転方向の一方側においてのみ一定量だけずれることになる。そこで、モータ制御部１８は、情報入手部１９にて入手した実際の二次側圧力と目標設定圧力とを比較して設定圧力を目標設定圧力とするための圧力補正量を求め、その求めた圧力補正量を補正するようにモータ１７の作動を制御する。
【００５７】
そして、圧力補正量に補正するようにモータ１７の作動を制御する構成として、モータ制御部１８は、設定圧力を目標設定圧力に調整するときのモータ１７の作動量を圧力補正量に相当する分だけ補正して、補正した作動量に基づいてモータ１７の作動を制御する。例えば、図７に示すものでは、目標設定圧力に対して実際の二次側圧力が低い側にずれているので、図８に示すように、圧力補正量に相当する分だけモータ１７を余分に回転させるようにモータ１７の作動量を補正すべく、実調整用関係情報Ｒを圧力補正量に相当する分だけ圧力調整ネジ１６の回転角度を大きくするように補正した直線Ｒ２とする。
【００５８】
ここで、ヒステリシスずれ状態では、モータ１７の回転方向の一方側においてのみずれが生じる。よって、モータ制御部１８は、図７において設定圧力を高い側に変更させて目標設定圧力に調整するときのように、ずれが生じる側にモータ１７を回転させて設定圧力を目標設定圧力に調整するときには、補正後のモータ１７の作動量（図８中Ｒ２参照）にてモータ１７の作動を制御する。逆に、モータ制御部１８は、図７において設定圧力を低い側に変更させて目標設定圧力に調整するときのように、ずれが生じる側とは逆方向にモータ１７を回転させて設定圧力を目標設定圧力に調整するときには、補正前のモータ１７の作動量（図８中Ｒ参照）にてモータ１７の作動を制御する。
【００５９】
モータ１７の作動におけるヒステリシスにより設定圧力が目標設定圧力からずれたときのずれ量に関するずれ量情報を入手するための構成については、別の構成を適応することができる。例えば、整圧器２の二次側圧力についての二次側圧力情報を作業者による人為的な入力操作により情報入手部１９に入力可能とし、情報入手部１９が、その入力された二次側圧力情報をずれ量情報として入手するように構成することができる。この場合には、モータ制御部１８は、上述と同様に、情報入手部１９にて入手した実際の二次側圧力と目標設定圧力とを比較して設定圧力を目標設定圧力とするための圧力補正量を求め、その求めた圧力補正量を補正するようにモータ１７の作動を制御する。
【００６０】
また、モータ１７の作動におけるヒステリシスにより設定圧力が目標設定圧力からずれる圧力ずれ量を示す圧力ずれ量情報を作業者による人為的な入力操作により情報入手部１９に入力可能とし、情報入手部１９が、その入力された圧力ずれ量情報をずれ量情報として入手するように構成することができる。ここで、圧力ずれ量情報については、例えば、駆動軸のガタやギアのバックラッシ等によるモータ１７を作動させるときのヒステリシスによって、設定圧力を目標設定圧力に調整したときにどれだけのずれ量が生じるかを実験や経験等により予め求めておき、その求めたずれ量を圧力ずれ量情報として入力することができる。この場合には、モータ制御部１８は、情報入手部１９にて入手した圧力ずれ量情報が示すずれ量をそのまま圧力補正量として求めるようにしている。
【００６１】
圧力補正量に補正するようにモータ１７の作動を制御するための構成についても、別の構成を適応することができる。例えば、モータ制御部１８は、圧力補正量に相当するモータ１７の補正用回転量を求め、目標設定圧力に対して設定圧力のずれが生じる側にモータ１７を回転させるときには、補正用回転量だけ余分に回転させたのち回転方向を逆転させて設定圧力を目標設定圧力に調整すべく、モータ１７の作動を制御するように構成することができる。
【００６２】
モータ制御部１８は、図７に示す例において設定圧力を高い側に変化させて目標設定圧力に調整するときのように、目標設定圧力に対して設定圧力のずれが生じる側にモータ１７を回転させて設定圧力を目標設定圧力に調整するときには、実調整用関係情報Ｒから求められる目標回転角度よりも補正用回転量だけ余分にモータ１７を回転させたのち、回転方向を逆転させて補正用回転量だけ戻すようにモータ１７を回転させることにより、圧力調整ネジ１６の回転角度が目標回転角度になるようにして、設定圧力を目標設定圧力に調整する。
逆に、モータ制御部１８は、図７に示す例において設定圧力を低い側に変化させて目標設定圧力に調整するときのように、目標設定圧力に対して設定圧力のずれが生じる側とは逆方向にモータ１７を回転させて設定圧力を目標設定圧力に調整するときには、当初から圧力調整ネジ１６の回転角度が実調整用関係情報Ｒから求められる目標回転角度になるようにモータ１７の作動を制御する。
【００６３】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、整圧器２の構成として、整圧器２の二次側圧力に基づいてパイロットガバナ４を開閉させて主ガバナ４の圧力検出室１０の圧力を変更させるようにしているが、例えば、パイロットガバナ５を設けずに、整圧器２の二次側圧力をそのまま主ガバナ４の圧力室に作用させるようにして、整圧器２の二次側圧力を設定圧力に調整することもできる。また、パイロットガバナ５を設ける場合でも、パイロットガバナ５に対してどのような圧力を作用させるかについては適宜変更が可能である。よって、整圧器２の構成としては、適宜変更が可能であり、上記実施形態で示した例に限られるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、圧力設定バネを備えて流体供給路の二次側圧力を設定圧力に調整自在な整圧器について、その整圧器の設定圧力を制御する圧力コントローラにおいて、実調整用関係情報の設定を簡易に且つ正確に行うことができる各種の圧力コントローラ、及び、その圧力コントローラと整圧器とを備えた整圧設備に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】整圧設備の概略構成を示す図
【図２】各時間帯における目標設定圧力の変化を示す図
【図３】実調整用関係情報の設定及び補正を示すフローチャート
【図４】圧力調整バネの回転角度と目標設定圧力との関係を示す図
【図５】目標設定圧力の変更量と、実際の整圧器の二次側圧力と目標設定圧力とのずれ量との関係を示す図
【図６】圧力調整バネの回転角度と目標設定圧力との関係を示す図
【図７】目標設定圧力及び整圧器の二次側圧力の時間経過に伴う変化を示す図
【図８】圧力調整バネの回転角度と目標設定圧力との関係を示す図
【符号の説明】
【００６６】
１          流体供給路
２          整圧器
３          圧力コントローラ
１４        圧力設定バネ（パイロット用バネ）
１６        圧力調整ネジ
１８        モータ制御部
１９        情報入手部
２１        二次側圧力検出手段（二次側圧力検出センサ）
【図１】
2010086427.tif 000003
【図２】
2010086427.tif 000004
【図３】
2010086427.tif 000005
【図４】
2010086427.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010086427.tif 000008
【図７】
2010086427.tif 000009
【図８】
2010086427.tif 000010