(57)【要約】【課題】参照情報が更新された場合に自動チューニングを再起動せずにポジショナの制御パラメータ値を更新する。【解決手段】自動チューニング装置は、参照情報としてＰＩＤパラメータテーブルを少なくとも記憶する参照情報記憶部１６と、自動チューニングの実行時に、バルブ２を駆動し、測定したバルブ２の特性値に基づいてＰＩＤパラメータテーブルからＰＩＤパラメータ値を取得して更新する自動チューニング実行部１４と、バルブ２の特性値を記憶する特性値記憶部１５と、参照情報記憶部１６に記憶されている参照情報を更新する参照情報更新部１７と、参照情報の更新後にＰＩＤパラメータを更新するときに、特性値記憶部１５に記憶されているバルブ２の特性値を読み出して、ＰＩＤパラメータテーブルからＰＩＤパラメータ値を取得して更新するＰＩＤパラメータ値更新処理部１８とを備える。【選択図】  図１
2014126895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照情報として、バルブの特性値とポジショナの制御パラメータ値とを対応付けた制御パラメータテーブルを少なくとも記憶する参照情報記憶手段と、
前記ポジショナの制御パラメータを調整する自動チューニングの実行時に、操作器を介して前記バルブを駆動し、測定したバルブの特性値に基づいて前記制御パラメータテーブルから対応する制御パラメータ値を取得して、前記ポジショナに設定されている制御パラメータ値を更新する自動チューニング実行手段と、
前記自動チューニングの実行時に測定されたバルブの特性値を記憶する特性値記憶手段と、
前記参照情報の更新時に、外部から入力された参照情報を受信して、前記参照情報記憶手段に記憶されている参照情報を更新する参照情報更新手段と、
前記参照情報の更新後に前記制御パラメータを更新するときに、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値を読み出して、この特性値に基づいて前記制御パラメータテーブルから対応する制御パラメータ値を取得し、前記ポジショナに設定されている制御パラメータ値を更新する制御パラメータ値更新処理手段とを備えることを特徴とする自動チューニング装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動チューニング装置において、
前記制御パラメータ値は、ＰＩＤパラメータ値であり、
前記参照情報記憶手段は、前記制御パラメータテーブルとしてＰＩＤパラメータテーブルを記憶すると共に、他の参照情報として、操作器サイズ−応答時間テーブルとヒステリシス−誤差テーブルとを記憶し、
前記自動チューニング実行手段は、前記バルブの特性値として応答時間を測定して、前記操作器サイズ−応答時間テーブルから対応する特性値である操作器サイズを取得すると共に、前記バルブの特性値として開度の誤差を測定して、前記ヒステリシス−誤差テーブルから対応する特性値であるヒステリシスを取得し、前記操作器サイズおよびヒステリシスに対応するＰＩＤパラメータ値を前記ＰＩＤパラメータテーブルから取得して、前記ポジショナに設定されているＰＩＤパラメータ値を更新し、
前記特性値記憶手段は、前記バルブの特性値として前記応答時間と前記開度の誤差とを記憶し、
前記制御パラメータ値更新処理手段は、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値として応答時間を読み出して、前記操作器サイズ−応答時間テーブルから対応する操作器サイズを取得すると共に、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値として開度の誤差を読み出して、前記ヒステリシス−誤差テーブルから対応するヒステリシスを取得し、前記操作器サイズおよびヒステリシスに対応するＰＩＤパラメータ値を前記ＰＩＤパラメータテーブルから取得して、前記ポジショナに設定されているＰＩＤパラメータ値を更新することを特徴とする自動チューニング装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の自動チューニング装置において、
前記参照情報記憶手段と前記参照情報更新手段とは、前記ポジショナの上位装置に実装され、
前記自動チューニング実行手段と前記特性値記憶手段と前記制御パラメータ値更新処理手段とは、前記ポジショナに実装され、
通信機能を介して、前記参照情報記憶手段が複数のポジショナで共有されることを特徴とする自動チューニング装置。
【請求項４】
ポジショナの制御パラメータを調整する自動チューニングの実行時に、操作器を介してバルブを駆動し、このバルブの特性値を測定して、参照情報記憶手段に予め記憶された参照情報である制御パラメータテーブルを参照し、前記バルブの特性値に基づいて前記制御パラメータテーブルから対応する制御パラメータ値を取得して、前記ポジショナに設定されている制御パラメータ値を更新する自動チューニング実行ステップと、
前記自動チューニングの実行時に測定したバルブの特性値を特性値記憶手段に記憶させる特性値記憶ステップと、
前記参照情報の更新時に、外部から入力された参照情報を受信して、前記参照情報記憶手段に記憶されている参照情報を更新する参照情報更新ステップと、
前記参照情報の更新後に前記制御パラメータを更新するときに、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値を読み出して、この特性値に基づいて前記制御パラメータテーブルから対応する制御パラメータ値を取得し、前記ポジショナに設定されている制御パラメータ値を更新する制御パラメータ値更新処理ステップとを含むことを特徴とする自動チューニング方法。
【請求項５】
請求項４記載の自動チューニング方法において、
前記制御パラメータ値は、ＰＩＤパラメータ値であり、
前記参照情報記憶手段は、前記制御パラメータテーブルとしてＰＩＤパラメータテーブルを記憶すると共に、他の参照情報として、操作器サイズ−応答時間テーブルとヒステリシス−誤差テーブルとを記憶し、
前記自動チューニング実行ステップは、前記バルブの特性値として応答時間を測定して、前記操作器サイズ−応答時間テーブルから対応する特性値である操作器サイズを取得すると共に、前記バルブの特性値として開度の誤差を測定して、前記ヒステリシス−誤差テーブルから対応する特性値であるヒステリシスを取得し、前記操作器サイズおよびヒステリシスに対応するＰＩＤパラメータ値を前記ＰＩＤパラメータテーブルから取得して、前記ポジショナに設定されているＰＩＤパラメータ値を更新するステップを含み、
前記特性値記憶手段は、前記バルブの特性値として前記応答時間と前記開度の誤差とを記憶し、
前記制御パラメータ値更新処理ステップは、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値として応答時間を読み出して、前記操作器サイズ−応答時間テーブルから対応する操作器サイズを取得すると共に、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値として開度の誤差を読み出して、前記ヒステリシス−誤差テーブルから対応するヒステリシスを取得し、前記操作器サイズおよびヒステリシスに対応するＰＩＤパラメータ値を前記ＰＩＤパラメータテーブルから取得して、前記ポジショナに設定されているＰＩＤパラメータ値を更新するステップを含むことを特徴とする自動チューニング方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の自動チューニング方法において、
前記参照情報記憶手段は、前記ポジショナの上位装置に実装され、
前記特性値記憶手段は、前記ポジショナに実装され、
前記上位装置が、前記参照情報更新ステップを実行し、
前記ポジショナが、前記自動チューニング実行ステップと前記特性値記憶ステップと前記制御パラメータ値更新処理ステップとを実行し、
通信機能を介して、前記参照情報記憶手段が複数のポジショナで共有されることを特徴とする自動チューニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブの開度を制御するポジショナの制御パラメータ値を調整する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バルブ（調節弁）を制御するためにポジショナが実用されており、この場合、ポジショナの制御対象がバルブということになる。したがって、ポジショナは、バルブを制御する機能を有するものであり、その制御機能を実現するために、バルブの特性に合わせて制御パラメータがチューニングされる必要がある。制御パラメータとしては、例えばＰＩＤ制御のＰＩＤパラメータがある。
【０００３】
従来、ポジショナの自動チューニング技術として、ポジショナによりバルブを試験的に動作させ、ＰＩＤパラメータ値を決定するためのバルブ特性値（操作器サイズとヒステリシスレベル）を測定し、ＰＩＤパラメータテーブルを参照して、ＰＩＤパラメータ値を選択・設定する技術が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２６９５０５号公報
【特許文献２】特開平１１−１６６６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＩＤパラメータテーブルなどの参照情報は、ポジショナメーカの技術者による研究開発の進展などに伴い実質的に高度化する。したがって、ＰＩＤパラメータテーブルなどの参照情報を更新することも技術的に可能であるが、この更新によりＰＩＤパラメータを再設定する場合には、常に自動チューニングを再起動する必要がある。しかし、バルブが使用されるプラントは連続稼動されているなどの理由により、数分の時間を要する自動チューニングを再起動できないことがある。自動チューニングを再起動できない場合、結果的に稼動中のバルブは、高度化対応できないということになる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ＰＩＤパラメータテーブルなどの参照情報が更新された場合に、数分の時間を要する自動チューニングを再起動せずにポジショナの制御パラメータ値を更新することができる自動チューニング装置および方法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】
【０００７】
本発明の自動チューニング装置は、参照情報として、バルブの特性値とポジショナの制御パラメータ値とを対応付けた制御パラメータテーブルを少なくとも記憶する参照情報記憶手段と、前記ポジショナの制御パラメータを調整する自動チューニングの実行時に、操作器を介して前記バルブを駆動し、測定したバルブの特性値に基づいて前記制御パラメータテーブルから対応する制御パラメータ値を取得して、前記ポジショナに設定されている制御パラメータ値を更新する自動チューニング実行手段と、前記自動チューニングの実行時に測定されたバルブの特性値を記憶する特性値記憶手段と、前記参照情報の更新時に、外部から入力された参照情報を受信して、前記参照情報記憶手段に記憶されている参照情報を更新する参照情報更新手段と、前記参照情報の更新後に前記制御パラメータを更新するときに、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値を読み出して、この特性値に基づいて前記制御パラメータテーブルから対応する制御パラメータ値を取得し、前記ポジショナに設定されている制御パラメータ値を更新する制御パラメータ値更新処理手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の自動チューニング装置の１構成例において、前記制御パラメータ値は、ＰＩＤパラメータ値であり、前記参照情報記憶手段は、前記制御パラメータテーブルとしてＰＩＤパラメータテーブルを記憶すると共に、他の参照情報として、操作器サイズ−応答時間テーブルとヒステリシス−誤差テーブルとを記憶し、前記自動チューニング実行手段は、前記バルブの特性値として応答時間を測定して、前記操作器サイズ−応答時間テーブルから対応する特性値である操作器サイズを取得すると共に、前記バルブの特性値として開度の誤差を測定して、前記ヒステリシス−誤差テーブルから対応する特性値であるヒステリシスを取得し、前記操作器サイズおよびヒステリシスに対応するＰＩＤパラメータ値を前記ＰＩＤパラメータテーブルから取得して、前記ポジショナに設定されているＰＩＤパラメータ値を更新し、前記特性値記憶手段は、前記バルブの特性値として前記応答時間と前記開度の誤差とを記憶し、前記制御パラメータ値更新処理手段は、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値として応答時間を読み出して、前記操作器サイズ−応答時間テーブルから対応する操作器サイズを取得すると共に、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値として開度の誤差を読み出して、前記ヒステリシス−誤差テーブルから対応するヒステリシスを取得し、前記操作器サイズおよびヒステリシスに対応するＰＩＤパラメータ値を前記ＰＩＤパラメータテーブルから取得して、前記ポジショナに設定されているＰＩＤパラメータ値を更新することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の自動チューニング装置の１構成例において、前記参照情報記憶手段と前記参照情報更新手段とは、前記ポジショナの上位装置に実装され、前記自動チューニング実行手段と前記特性値記憶手段と前記制御パラメータ値更新処理手段とは、前記ポジショナに実装され、通信機能を介して、前記参照情報記憶手段が複数のポジショナで共有される。
【００１０】
また、本発明の自動チューニング方法は、ポジショナの制御パラメータを調整する自動チューニングの実行時に、操作器を介してバルブを駆動し、このバルブの特性値を測定して、参照情報記憶手段に予め記憶された参照情報である制御パラメータテーブルを参照し、前記バルブの特性値に基づいて前記制御パラメータテーブルから対応する制御パラメータ値を取得して、前記ポジショナに設定されている制御パラメータ値を更新する自動チューニング実行ステップと、前記自動チューニングの実行時に測定したバルブの特性値を特性値記憶手段に記憶させる特性値記憶ステップと、前記参照情報の更新時に、外部から入力された参照情報を受信して、前記参照情報記憶手段に記憶されている参照情報を更新する参照情報更新ステップと、前記参照情報の更新後に前記制御パラメータを更新するときに、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値を読み出して、この特性値に基づいて前記制御パラメータテーブルから対応する制御パラメータ値を取得し、前記ポジショナに設定されている制御パラメータ値を更新する制御パラメータ値更新処理ステップとを含むことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の自動チューニング方法の１構成例において、前記制御パラメータ値は、ＰＩＤパラメータ値であり、前記参照情報記憶手段は、前記制御パラメータテーブルとしてＰＩＤパラメータテーブルを記憶すると共に、他の参照情報として、操作器サイズ−応答時間テーブルとヒステリシス−誤差テーブルとを記憶し、前記自動チューニング実行ステップは、前記バルブの特性値として応答時間を測定して、前記操作器サイズ−応答時間テーブルから対応する特性値である操作器サイズを取得すると共に、前記バルブの特性値として開度の誤差を測定して、前記ヒステリシス−誤差テーブルから対応する特性値であるヒステリシスを取得し、前記操作器サイズおよびヒステリシスに対応するＰＩＤパラメータ値を前記ＰＩＤパラメータテーブルから取得して、前記ポジショナに設定されているＰＩＤパラメータ値を更新するステップを含み、前記特性値記憶手段は、前記バルブの特性値として前記応答時間と前記開度の誤差とを記憶し、前記制御パラメータ値更新処理ステップは、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値として応答時間を読み出して、前記操作器サイズ−応答時間テーブルから対応する操作器サイズを取得すると共に、前記特性値記憶手段に記憶されているバルブの特性値として開度の誤差を読み出して、前記ヒステリシス−誤差テーブルから対応するヒステリシスを取得し、前記操作器サイズおよびヒステリシスに対応するＰＩＤパラメータ値を前記ＰＩＤパラメータテーブルから取得して、前記ポジショナに設定されているＰＩＤパラメータ値を更新するステップを含むことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の自動チューニング方法の１構成例において、前記参照情報記憶手段は、前記ポジショナの上位装置に実装され、前記特性値記憶手段は、前記ポジショナに実装され、前記上位装置が、前記参照情報更新ステップを実行し、前記ポジショナが、前記自動チューニング実行ステップと前記特性値記憶ステップと前記制御パラメータ値更新処理ステップとを実行し、通信機能を介して、前記参照情報記憶手段が複数のポジショナで共有される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、自動チューニングが行なわれたときに、この自動チューニングで測定したバルブの特性値を記憶しておくことにより、自動チューニングの後に参照情報が更新された場合であっても、自動チューニングを再実行せずに、更新された参照情報を利用してポジショナの制御パラメータ値を更新することができる。
【００１４】
また、本発明では、参照情報記憶手段を複数のポジショナで共有することにより、参照情報を個々のポジショナ毎に更新する必要がなくなり、参照情報が誤って多様化してしまうことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るバルブ制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る自動チューニング装置の自動チューニング実行時の動作を示すフローチャートである。
【図３】操作器サイズ−応答時間テーブルの１例を示す図である。
【図４】バルブ開度のステップ応答の例を示す図である。
【図５】ヒステリシスレベル−誤差平均テーブルの１例を示す図である。
【図６】ＰＩＤパラメータテーブルの１例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る自動チューニング装置の参照情報更新時の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る自動チューニング装置のＰＩＤパラメータ更新時の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るバルブ制御システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［発明の原理１］
自動チューニングは、数分の時間を要する基本的動作により測定されたバルブ特性値に基づき、ＰＩＤパラメータテーブルなどを参照してＰＩＤパラメータ値を決定する。ＰＩＤパラメータテーブルなどが更新されることで自動チューニングの性能も高度化できることになるが、ＰＩＤパラメータテーブルに記録された情報はあくまでもＰＩＤパラメータ設定のための参照情報なので、テーブル更新によってバルブ特性自体が変化するわけではないことに着眼した。そして、バルブ特性値を記憶しておき、テーブル更新時には記憶されていたバルブ特性値を使用してＰＩＤパラメータ値を更新するようにすれば、テーブル更新に伴って自動チューニングを再起動せずにＰＩＤパラメータ値を更新できることに想到した。
【００１７】
［発明の原理２］
自動チューニングのＰＩＤパラメータテーブルなどは、複数のポジショナに共通のものとして管理されるべきである。ＰＩＤパラメータテーブルをポジショナ毎に設けることにすると、テーブル更新を実施済みか否かによりポジショナの機種毎に異なるＰＩＤパラメータテーブルを保持することになるので、複数のポジショナを使用するプラント内で、ＰＩＤパラメータ値とバルブ特性値の関連性が過度に多様化する。したがって、ポジショナが通信機能を介して接続される上位ＰＣ（Personal Computer）に実装される機器管理システムでテーブル更新実績を管理して、更新するのが好ましい。あるいは、テーブル自体は上位側で記憶しておき、ＰＩＤパラメータ値の更新のみがポジショナ側で行なわれるようにしてもよい。
【００１８】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態は、上記発明の原理１に対応するものである。図１は本実施の形態に係るバルブ制御システムの構成を示すブロック図である。バルブ制御システムは、ポジショナ１と、流体の流れる通路を開閉するバルブ（調節弁）２とから構成される。バルブ２は、流体の流れる通路を開閉するバルブ本体２ａと、ポジショナ１から供給される空気圧に応じてバルブ本体２ａを操作する操作器２ｂとから構成される。
【００１９】
ポジショナ１は、基本機能部１０と、自動チューニングを実行して基本機能部１０に設定されている制御パラメータ値であるＰＩＤパラメータ値を更新する自動チューニング実行部１４と、自動チューニングの実行時に測定されたバルブの特性値を記憶する特性値記憶部１５と、ＰＩＤパラメータテーブルなどの参照情報を記憶する参照情報記憶部１６と、ＰＩＤパラメータテーブルなどの参照情報を更新する参照情報更新部１７と、ＰＩＤパラメータの更新指令を受けて、特性値記憶部１５に記憶されているバルブ特性値を利用し、ＰＩＤパラメータテーブルなどの参照情報に基づき、基本機能部１０に設定されているＰＩＤパラメータ値を更新するＰＩＤパラメータ値更新処理部１８（制御パラメータ値更新処理手段）とを備えている。
【００２０】
基本機能部１０は、制御部１１と、電空変換部１２と、角度センサ１３とを備えている。制御部１１は、外部から入力される開度設定値ＳＰと角度センサ１３によって検出されるバルブ２の開度とが一致するように操作量をＰＩＤ制御演算により算出する。このＰＩＤ制御演算のためのＰＩＤパラメータが制御部１１に設定されている。なお、ＰＩＤ制御は周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。電空変換部１２は、操作量（入力電気信号）を空気圧に変換してバルブ２の操作器２ｂに供給する。操作器２ｂは、電空変換部１２から供給される空気圧に応じてバルブ本体２ａを操作する。こうして、バルブ２の開度、すなわちバルブ２を通る流体の流量が制御される。
【００２１】
自動チューニング実行部１４と特性値記憶部１５と参照情報記憶部１６と参照情報更新部１７とＰＩＤパラメータ値更新処理部１８とは、自動チューニング装置を構成している。自動チューニング実行部１４は、ＰＩＤパラメータの自動チューニング指令を受けて、バルブ２を実駆動し、このバルブ２の開度位置が連続的に変化する際の応答時間から操作器２ｂのサイズを決定し、またバルブ２の第１の開度位置から第２の開度位置へのステップ応答からバルブ２のヒステリシスレベルを決定し、この決定した操作器２ｂのサイズおよびバルブ２のヒステリシスレベルに基づいて予め作成されているＰＩＤパラメータテーブルから対応するＰＩＤパラメータ値を選び出し、制御部１１に設定されているＰＩＤパラメータ値を更新する。
【００２２】
以下、本実施の形態の自動チューニング装置の自動チューニング実行時の動作を図２を参照して説明する。
自動チューニング実行部１４は、外部から自動チューニング指令が入力されると、自動チューニングを開始し、電空変換部１２に電気信号を与えることにより、バルブ２の開度位置を０％位置から１００％位置へと連続的に変化させ（図２ステップＳ１００）、このときのバルブ２の応答時間、例えばバルブ２が１０％位置から９０％位置に移行する時間Ｔｕｐを測定する（図２ステップＳ１０１）。
【００２３】
自動チューニング実行部１４は、バルブ２の開度位置が１００％位置に達した後、電空変換部１２に電気信号を与えることにより、バルブ２の開度位置を１００％位置から０％位置へと連続的に変化させ（図２ステップＳ１０２）、このときのバルブ２の応答時間、例えばバルブ２が９０％位置から１０％位置に移行する時間Ｔｄｏｗｎを測定する（図２ステップＳ１０３）。
【００２４】
次に、自動チューニング実行部１４は、バルブ２の１０％位置〜９０％位置間の応答時間ＴＲＥＳを、ステップＳ１０１で測定した時間ＴｕｐとステップＳ１０３で測定した時間Ｔｄｏｗｎとの平均値として求める（図２ステップＳ１０４）。
ＴＲＥＳ＝（Ｔｕｐ＋Ｔｄｏｗｎ）／２                            ・・・（１）
ＴｕｐとＴｄｏｗｎの平均値を求める理由は、開度が大きくなる方向と開度が小さくなる方向で速度差がある場合があり、ＴｕｐとＴｄｏｗｎの平均をとることによって、より正確な応答時間を求めることができるからである。
【００２５】
そして、自動チューニング実行部１４は、参照情報記憶部１６に予め記憶されている操作器サイズ−応答時間テーブルを参照し、ステップＳ１０４で求めた応答時間ＴＲＥＳに対応する操作器サイズＳＺの値を操作器サイズ−応答時間テーブルから取得する（図２ステップＳ１０５）。図３に操作器サイズ−応答時間テーブルの１例を示す。図３に示すとおり、操作器サイズ−応答時間テーブルは、操作器サイズＳＺと応答時間ＴＲＥＳとを対応付けたものである。なお、操作器２ｂの内部は、ダイアフラムによって上室と下室に分割されている。その上室と下室の何れか一方にポジショナ１の出力空気圧を送り込むことで、ダイアフラムが空気圧を受けて、バルブ本体２ａの弁軸を駆動する。操作器２ｂの駆動力の大きさはダイアフラムの面積に依存し、ダイアフラムの面積が大きいほど駆動力も大きくなる。面積の大きなダイアフラムを内蔵する操作器２ｂのサイズが大きくなることは言うまでもない。このように、操作器サイズＳＺの大小は、ダイアフラム面積の大小（駆動力の大小）を表している。図３の例では、操作器サイズＳＺを３段階に区分している。
【００２６】
続いて、自動チューニング実行部１４は、制御部１１に入力する開度設定値ＳＰを例えば４０％（第１の開度位置）に設定し、次に開度設定値ＳＰを例えば６０％（第２の開度位置）に設定する。これにより、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、バルブ２の開度位置が４０％位置から６０％位置へとステップ応答する（図２ステップＳ１０６）。図４（Ａ）はバルブ２の開度増加時と開度減少時の開度位置差の程度を表すヒステリシスレベルが小さい場合のステップ応答を示し、図４（Ｂ）はヒステリシスレベルが大きい場合のステップ応答を示している。
【００２７】
自動チューニング実行部１４は、このステップ応答の際のバルブ開度の誤差面積Ｅｓを測定し、この測定した誤差面積Ｅｓよりバルブ開度の誤差の平均ＥＡを求める（図２ステップＳ１０７）。バルブ開度の誤差面積Ｅｓは、次式のように求めることができる。
【００２８】
【数１】
2014126895.tif 000003
【００２９】
式（２）において、ｔ１はバルブ２の開度が６０％に達した時刻、ｔ２は時刻ｔ１から一定時間経過した時刻である。また、角度センサ１３によって検出されるバルブ２の開度をＰＶとすると、誤差Ｅは次式のように求めることができる。
Ｅ＝ＰＶ−６０［％］                                            ・・・（３）
そして、誤差平均ＥＡは次式のように求めることができる。
ＥＡ＝Ｅｓ／（ｔ２−ｔ１）                                      ・・・（４）
【００３０】
次に、自動チューニング実行部１４は、参照情報記憶部１６に予め記憶されているヒステリシスレベル−誤差平均テーブルを参照し、ステップＳ１０７で求めた誤差の平均ＥＡに対応するバルブ２のヒステリシスレベルＨＹＳの値をヒステリシスレベル−誤差平均テーブルから取得する（図２ステップＳ１０８）。図５にヒステリシスレベル−誤差平均テーブルの１例を示す。図５に示すとおり、ヒステリシスレベル−誤差平均テーブルは、バルブ２のヒステリシスレベルＨＹＳと誤差の平均ＥＡとを対応付けたものである。
そして、自動チューニング実行部１４は、測定したバルブ特性値、具体的には応答時間ＴＲＥＳと誤差の平均ＥＡとを、特性値記憶部１５に記憶させる（図２ステップＳ１０９）。
【００３１】
最後に、自動チューニング実行部１４は、参照情報記憶部１６に予め記憶されているＰＩＤパラメータテーブルを参照して、ステップＳ１０５，Ｓ１０８で求めた操作器サイズＳＺおよびヒステリシスレベルＨＹＳに対応するＰＩＤパラメータ値をＰＩＤパラメータテーブルから取得し、制御部１１に設定されているＰＩＤパラメータ値を、ＰＩＤパラメータテーブルから取得した値に更新する（図２ステップＳ１１０）。図６にＰＩＤパラメータテーブルの１例を示す。図６に示すとおり、ＰＩＤパラメータテーブルは、操作器サイズＳＺおよびヒステリシスレベルＨＹＳと、ＰＩＤパラメータ（比例ゲインＫＰ、積分時間ＴＩ、微分時間ＴＤ）とを対応付けたものである。以上で、自動チューニング実行部１４の動作が終了する。なお、このような自動チューニングの手法は特許文献２に開示されている。
【００３２】
次に、本実施の形態の自動チューニング装置の参照情報更新時の動作を図７を参照して説明する。参照情報記憶部１６に記憶される参照情報（操作器サイズ−応答時間テーブル、ヒステリシスレベル−誤差平均テーブル、ＰＩＤパラメータテーブル）が、ポジショナメーカの技術者による研究開発の進展などに伴い実質的に高度化（内容の詳細化や見直しによる修正など）すると、改訂・更新の必要性が生じる。
【００３３】
オペレータは、操作器サイズ−応答時間テーブル、ヒステリシスレベル−誤差平均テーブル、およびＰＩＤパラメータテーブルのうち少なくとも１つの参照情報を更新したい場合、図示しない入力装置を操作して更新したい参照情報を入力する。参照情報更新部１７は、入力された参照情報を受信し（図７ステップＳ２００）、参照情報記憶部１６に記憶されている参照情報を、受信した参照情報に更新する（図７ステップＳ２０１）。このような参照情報の更新は、通常のダウンロード技術で実現できる。
【００３４】
次に、参照情報更新後のＰＩＤパラメータ更新時の動作を図８を参照して説明する。ＰＩＤパラメータ値更新処理部１８は、外部からＰＩＤパラメータの更新指令が入力されると、特性値記憶部１５に記憶されているバルブ特性値である応答時間ＴＲＥＳを読み出す（図８ステップＳ３００）。
続いて、ＰＩＤパラメータ値更新処理部１８は、参照情報記憶部１６に記憶されている操作器サイズ−応答時間テーブルを参照し、ステップＳ３００で読み出した応答時間ＴＲＥＳに対応する操作器サイズＳＺの値を操作器サイズ−応答時間テーブルから取得する（図８ステップＳ３０１）。
【００３５】
次に、ＰＩＤパラメータ値更新処理部１８は、特性値記憶部１５に記憶されているバルブ特性値である誤差の平均ＥＡを読み出す（図８ステップＳ３０２）。
続いて、ＰＩＤパラメータ値更新処理部１８は、参照情報記憶部１６に記憶されているヒステリシスレベル−誤差平均テーブルを参照し、ステップＳ３０２で読み出した誤差の平均ＥＡに対応するバルブ２のヒステリシスレベルＨＹＳの値をヒステリシスレベル−誤差平均テーブルから取得する（図８ステップＳ３０３）。
【００３６】
そして、ＰＩＤパラメータ値更新処理部１８は、参照情報記憶部１６に記憶されているＰＩＤパラメータテーブルを参照して、ステップＳ３０１，Ｓ３０３で求めた操作器サイズＳＺおよびヒステリシスレベルＨＹＳに対応するＰＩＤパラメータ値をＰＩＤパラメータテーブルから取得し、制御部１１に設定されているＰＩＤパラメータ値を、ＰＩＤパラメータテーブルから取得した値に更新する（図８ステップＳ３０４）。以上で、ＰＩＤパラメータ値更新処理部１８の動作が終了する。
【００３７】
以上のように、本実施の形態では、自動チューニングが行なわれたときに、この自動チューニングで測定したバルブ特性値を記憶しておくことにより、自動チューニングの後に参照情報が更新された場合であっても、自動チューニング動作（バルブ２の開度位置を０％位置から１００％位置へと連続的に変化させる動作、バルブ２の開度位置を１００％位置から０％位置へと連続的に変化させる動作、バルブ２の開度位置がステップ応答する動作）を再実行せずに、更新された参照情報を利用してＰＩＤパラメータ値を更新することができる。
【００３８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記発明の原理２に対応するものである。図９は本実施の形態に係るバルブ制御システムの構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態のバルブ制御システムは、複数のポジショナ１−１，１−２と、複数のバルブ２−１，２−２と、複数のポジショナ１−１，１−２に共通の参照情報を管理する機器管理システム４とから構成される。各バルブ２−１，２−２は、バルブ本体２ａ−１，２ａ−２と、ポジショナ１−１，１−２から供給される空気圧に応じてバルブ本体２ａ−１，２ａ−２を操作する操作器２ｂ−１，２ｂ−２とから構成される。
【００３９】
各ポジショナ１−１，１−２は、それぞれ基本機能部１０と、自動チューニング実行部１４と、特性値記憶部１５と、ＰＩＤパラメータ値更新処理部１８とを備えている。
機器管理システム４は、参照情報記憶部１６と、参照情報更新部１７とを備えている。
【００４０】
本実施の形態は、ポジショナ１−１，１−２の上位装置である機器管理システム４に、第１の実施の形態で説明した参照情報記憶部１６および参照情報更新部１７を設けたものであり、参照情報記憶部１６および参照情報更新部１７を、通信機能を介して複数のポジショナ１−１，１−２が共有する形態になる。この形態により、参照情報を個々のポジショナ毎に更新する必要がなくなる。
【００４１】
本実施の形態の処理の流れは第１の実施の形態と同様であるので、図２、図７、図８を用いて本実施の形態のバルブ制御システムの動作を説明する。
自動チューニング実行時の処理においてポジショナ１−１，１−２が機器管理システム４の参照情報記憶部１６を利用する際（図２ステップＳ１０５，Ｓ１０８，Ｓ１１０）、および参照情報更新後のＰＩＤパラメータ更新時の処理においてポジショナ１−１，１−２が機器管理システム４の参照情報記憶部１６を利用する際には（図８ステップＳ３０１，Ｓ３０３，Ｓ３０４）、通信機能を介して行なわれることになる。
【００４２】
また、参照情報更新時の処理（図７ステップＳ２００，Ｓ２０１）は、機器管理システム４側で行なわれる。
こうして、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、参照情報が誤って多様化してしまうことを防ぐことができる。
【００４３】
第１、第２の実施の形態で説明したポジショナ１と機器管理システム４の各々は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。各々の装置のＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１、第２の実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、ポジショナの制御パラメータ値を調整する技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１，１−１，１−２…ポジショナ、２，２−１，２−２…バルブ、２ａ，２ａ−１，２ａ−２…バルブ本体、２ｂ，２ｂ−１，２ｂ−２…操作器、４…機器管理システム、１０…基本機能部、１１…制御部、１２…電空変換部、１３…角度センサ、１４…自動チューニング実行部、１５…特性値記憶部、１６…参照情報記憶部、１７…参照情報更新部、１８…ＰＩＤパラメータ値更新処理部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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