(57)【要約】      （修正有）【課題】不適切なＰＩＤパラメータ値に更新されてしまう可能性を低減する。【解決手段】自動チューニング装置は、自動チューニングの実行時に、操作器を介してバルブ２を駆動し、測定したバルブの特性値に基づいてＰＩＤパラメータ値の候補を決定する自動チューニング実行部１４と、自動チューニングにより過去に設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶するＰＩＤパラメータ値記憶部４０と、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０に記憶されているＰＩＤパラメータ値とＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出し、相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定するＰＩＤパラメータ値比較部４１と、相違量が閾値以内である場合に、ＰＩＤパラメータ値の候補をポジショナ１の新たなＰＩＤパラメータ値として更新するＰＩＤパラメータ値更新処理部１５とを備える。【選択図】図１
2014126896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、測定したバルブの特性値に基づいて制御パラメータ値の候補を決定する自動チューニング実行手段と、
自動チューニングにより過去に設定された適切な制御パラメータ値または自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値を記憶する適切値記憶手段と、
この適切値記憶手段に記憶されている制御パラメータ値と前記自動チューニング実行手段により決定された制御パラメータ値の候補との相違量、または前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出し、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定する適切値比較手段と、
前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行手段により決定された制御パラメータ値の候補を前記ポジショナの新たな制御パラメータ値として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、
前記自動チューニング実行手段は、測定したバルブの特性値に基づいてＰＩＤパラメータ値の候補を決定し、
前記適切値記憶手段は、自動チューニングにより過去に設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶し、
前記適切値比較手段は、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出して、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定し、
前記制御パラメータ値更新処理手段は、前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補を前記ポジショナの新たなＰＩＤパラメータ値として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、
前記自動チューニング実行手段は、測定したバルブの特性値に基づいてＰＩＤパラメータ値の候補を決定し、
前記適切値記憶手段は、自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値を記憶し、
前記適切値比較手段は、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出して、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定し、
前記制御パラメータ値更新処理手段は、前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補を前記ポジショナの新たなＰＩＤパラメータ値として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４】
請求項２記載の自動チューニング装置において、
さらに、前記バルブの特性が経年変化よりも大きく変化する特殊な状態に移行したときに自動チューニングにより設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶する特殊更新時適切値記憶手段と、
前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合で、かつ前記ポジショナのＰＩＤパラメータ値が前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補に更新されたときに、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値を、前記ＰＩＤパラメータ値の候補に更新する適切値更新処理手段とを備え、
前記適切値比較手段は、前記バルブが前記特殊な状態に移行した場合は、前記特殊更新時適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出し、前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合は、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出することを特徴とする自動チューニング装置。
【請求項５】
請求項３記載の自動チューニング装置において、
さらに、前記バルブの特性が経年変化よりも大きく変化する特殊な状態に移行したときに自動チューニングにより測定された適切なバルブ特性値を記憶する特殊更新時適切値記憶手段と、
前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合で、かつ前記ポジショナのＰＩＤパラメータ値が前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補に更新されたときに、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値を、前記自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値に更新する適切値更新処理手段とを備え、
前記適切値比較手段は、前記バルブが前記特殊な状態に移行した場合は、前記特殊更新時適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出し、前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合は、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出することを特徴とする自動チューニング装置。
【請求項６】
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、測定したバルブの特性値に基づいて制御パラメータ値の候補を決定する自動チューニング実行ステップと、
自動チューニングにより過去に設定された適切な制御パラメータ値または自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値を記憶する適切値記憶手段を参照して、前記適切値記憶手段に記憶された適切な制御パラメータ値と前記自動チューニング実行ステップにより決定した制御パラメータ値の候補との相違量、または前記適切値記憶手段に記憶された適切なバルブ特性値と前記自動チューニング実行ステップにより測定したバルブ特性値との相違量を算出し、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定する適切値比較ステップと、
前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行ステップにより決定した制御パラメータ値の候補を前記ポジショナの新たな制御パラメータ値として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７】
請求項６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、
前記適切値記憶手段は、自動チューニングにより過去に設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶し、
前記自動チューニング実行ステップは、測定したバルブの特性値に基づいてＰＩＤパラメータ値の候補を決定するステップを含み、
前記適切値比較ステップは、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出して、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定するステップを含み、
前記制御パラメータ値更新処理ステップは、前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補を前記ポジショナの新たなＰＩＤパラメータ値として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８】
請求項６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、
前記適切値記憶手段は、自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値を記憶し、
前記自動チューニング実行ステップは、測定したバルブの特性値に基づいてＰＩＤパラメータ値の候補を決定するステップを含み、
前記適切値比較ステップは、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行ステップにより測定したバルブ特性値との相違量を算出して、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定するステップを含み、
前記制御パラメータ値更新処理ステップは、前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補を前記ポジショナの新たなＰＩＤパラメータ値として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９】
請求項７記載の自動チューニング方法において、
さらに、前記バルブの特性が経年変化よりも大きく変化する特殊な状態に移行していない場合で、かつ前記ポジショナのＰＩＤパラメータ値が前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補に更新されたときに、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値を、前記ＰＩＤパラメータ値の候補に更新する適切値更新処理ステップを備え、
前記適切値比較ステップは、前記バルブが前記特殊な状態に移行した場合は、前記バルブが前記特殊な状態に移行したときに自動チューニングにより設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶する特殊更新時適切値記憶手段を参照して、この特殊更新時適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出し、前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合は、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出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１０】
請求項８記載の自動チューニング方法において、
さらに、前記バルブの特性が経年変化よりも大きく変化する特殊な状態に移行していない場合で、かつ前記ポジショナのＰＩＤパラメータ値が前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補に更新されたときに、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値を、前記自動チューニング実行ステップにより測定したバルブ特性値に更新する適切値更新処理ステップを備え、
前記適切値比較ステップは、前記バルブが前記特殊な状態に移行した場合は、前記バルブが前記特殊な状態に移行したときに自動チューニングにより測定された適切なバルブ特性値を記憶する特殊更新時適切値記憶手段を参照して、この特殊更新時適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行ステップにより測定したバルブ特性値との相違量を算出し、前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合は、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行ステップにより測定したバルブ特性値との相違量を算出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。
【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パラメータの更新については、特に制約はない。したがって、特許文献１、特許文献２に開示された技術では、自動チューニングを実行するには不適切な状態（例えばバルブへの供給空気圧が不安定な状態など）でこれが実行される可能性があり、不適切な状態で自動チューニングが実行されると、不適切なＰＩＤパラメータ値に更新されてしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、不適切なＰＩＤパラメータ値に更新されてしまう可能性を低減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、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、測定したバルブの特性値に基づいて制御パラメータ値の候補を決定する自動チューニング実行手段と、自動チューニングにより過去に設定された適切な制御パラメータ値または自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値を記憶する適切値記憶手段と、この適切値記憶手段に記憶されている制御パラメータ値と前記自動チューニング実行手段により決定された制御パラメータ値の候補との相違量、または前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出し、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定する適切値比較手段と、前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行手段により決定された制御パラメータ値の候補を前記ポジショナの新たな制御パラメータ値として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、前記自動チューニング実行手段は、測定したバルブの特性値に基づいてＰＩＤパラメータ値の候補を決定し、前記適切値記憶手段は、自動チューニングにより過去に設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶し、前記適切値比較手段は、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出して、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定し、前記制御パラメータ値更新処理手段は、前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補を前記ポジショナの新たなＰＩＤパラメータ値として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、前記制御パラメータ値は、ＰＩＤパラメータ値であり、前記自動チューニング実行手段は、測定したバルブの特性値に基づいてＰＩＤパラメータ値の候補を決定し、前記適切値記憶手段は、自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値を記憶し、前記適切値比較手段は、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出して、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定し、前記制御パラメータ値更新処理手段は、前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補を前記ポジショナの新たなＰＩＤパラメータ値として更新することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の自動チューニング装置の１構成例は、さらに、前記バルブの特性が経年変化よりも大きく変化する特殊な状態に移行したときに自動チューニングにより設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶する特殊更新時適切値記憶手段と、前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合で、かつ前記ポジショナのＰＩＤパラメータ値が前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補に更新されたときに、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値を、前記ＰＩＤパラメータ値の候補に更新する適切値更新処理手段とを備え、前記適切値比較手段は、前記バルブが前記特殊な状態に移行した場合は、前記特殊更新時適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出し、前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合は、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出する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装置の１構成例は、さらに、前記バルブの特性が経年変化よりも大きく変化する特殊な状態に移行したときに自動チューニングにより測定された適切なバルブ特性値を記憶する特殊更新時適切値記憶手段と、前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合で、かつ前記ポジショナのＰＩＤパラメータ値が前記自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補に更新されたときに、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値を、前記自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値に更新する適切値更新処理手段とを備え、前記適切値比較手段は、前記バルブが前記特殊な状態に移行した場合は、前記特殊更新時適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出し、前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合は、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出する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、測定したバルブの特性値に基づいて制御パラメータ値の候補を決定する自動チューニング実行ステップと、自動チューニングにより過去に設定された適切な制御パラメータ値または自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値を記憶する適切値記憶手段を参照して、前記適切値記憶手段に記憶された適切な制御パラメータ値と前記自動チューニング実行ステップにより決定した制御パラメータ値の候補との相違量、または前記適切値記憶手段に記憶された適切なバルブ特性値と前記自動チューニング実行ステップにより測定したバルブ特性値との相違量を算出し、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定する適切値比較ステップと、前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行ステップにより決定した制御パラメータ値の候補を前記ポジショナの新たな制御パラメータ値として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。
【００１３】
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、前記適切値記憶手段は、自動チューニングにより過去に設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶し、前記自動チューニング実行ステップは、測定したバルブの特性値に基づいてＰＩＤパラメータ値の候補を決定するステップを含み、前記適切値比較ステップは、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出して、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定するステップを含み、前記制御パラメータ値更新処理ステップは、前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補を前記ポジショナの新たなＰＩＤパラメータ値として更新するステップを含むことを特徴とするものである。
【００１４】
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、前記適切値記憶手段は、自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値を記憶し、前記自動チューニング実行ステップは、測定したバルブの特性値に基づいてＰＩＤパラメータ値の候補を決定するステップを含み、前記適切値比較ステップは、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行ステップにより測定したバルブ特性値との相違量を算出して、前記相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定するステップを含み、前記制御パラメータ値更新処理ステップは、前記相違量が前記閾値以内である場合に、前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補を前記ポジショナの新たなＰＩＤパラメータ値として更新するステップを含むことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の自動チューニング方法の１構成例は、さらに、前記バルブの特性が経年変化よりも大きく変化する特殊な状態に移行していない場合で、かつ前記ポジショナのＰＩＤパラメータ値が前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補に更新されたときに、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値を、前記ＰＩＤパラメータ値の候補に更新する適切値更新処理ステップを備え、前記適切値比較ステップは、前記バルブが前記特殊な状態に移行した場合は、前記バルブが前記特殊な状態に移行したときに自動チューニングにより設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶する特殊更新時適切値記憶手段を参照して、この特殊更新時適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出し、前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合は、前記適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出するステップを含むことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の自動チューニング方法の１構成例は、さらに、前記バルブの特性が経年変化よりも大きく変化する特殊な状態に移行していない場合で、かつ前記ポジショナのＰＩＤパラメータ値が前記自動チューニング実行ステップにより決定したＰＩＤパラメータ値の候補に更新されたときに、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値を、前記自動チューニング実行ステップにより測定したバルブ特性値に更新する適切値更新処理ステップを備え、前記適切値比較ステップは、前記バルブが前記特殊な状態に移行した場合は、前記バルブが前記特殊な状態に移行したときに自動チューニングにより測定された適切なバルブ特性値を記憶する特殊更新時適切値記憶手段を参照して、この特殊更新時適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行ステップにより測定したバルブ特性値との相違量を算出し、前記バルブが前記特殊な状態に移行していない場合は、前記適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と前記自動チューニング実行ステップにより測定したバルブ特性値との相違量を算出するステップを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、適切値記憶手段に記憶されている制御パラメータ値と自動チューニング実行手段により決定された制御パラメータ値の候補との相違量、または適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出し、相違量が予め設定された閾値を超える場合には、自動チューニングの実行条件に問題があった可能性があると判断して、制御パラメータ値の更新を行なわないようにしたので、ポジショナの制御パラメータ値が不適切な値に更新されてしまう可能性を低減することができ、安全性を高めることができる。
【００１８】
また、本発明では、バルブが特殊な状態に移行した場合は、特殊更新時適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出し、バルブが特殊な状態に移行していない場合は、適切値記憶手段に記憶されているＰＩＤパラメータ値と自動チューニング実行手段により決定されたＰＩＤパラメータ値の候補との相違量を算出することにより、バルブのパッキンなどの部品交換等によりバルブ特性が大きく異なる特殊な状態に移行した場合でも、ポジショナのＰＩＤパラメータ値が不適切な値に更新されてしまう可能性を低減することができる。
【００１９】
また、本発明では、バルブが特殊な状態に移行した場合は、特殊更新時適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出し、バルブが特殊な状態に移行していない場合は、適切値記憶手段に記憶されているバルブ特性値と自動チューニング実行手段により測定されたバルブ特性値との相違量を算出することにより、バルブのパッキンなどの部品交換等によりバルブ特性が大きく異なる特殊な状態に移行した場合でも、ポジショナのＰＩＤパラメータ値が不適切な値に更新されてしまう可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る自動チューニング装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３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１０】本発明の第３の実施の形態に係る自動チューニング装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４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１２】本発明の第４の実施の形態に係る自動チューニング装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［発明の原理１］
ポジショナの制御対象はバルブであり、ポジショナとバルブが１対１でセットされた状態で何年も使用される。したがって、バルブの経年変化に伴う自動チューニングの再実行では、制御対象の特性（バルブ特性）が極端に大きく異なることはないことに着眼した。そして、過去のＰＩＤパラメータ値（あるいはＰＩＤパラメータ値を決定するためのバルブ特性値）と比較して予め規定された変化量（変化割合）を超えるＰＩＤパラメータ値が選定（あるいはバルブ特性値が測定）された場合には、自動チューニングの実行条件に問題があった可能性があると判断して、無制約にＰＩＤパラメータの更新を行なわないようにすることで、安全性を高められることに想到した。
【００２２】
［発明の原理２］
バルブのパッキンの劣化に対応して複数回の自動チューニングを実施してきた経緯がある場合、ＰＩＤパラメータ値が“妥当に少しずつ変化”している。パッキン交換があると、ＰＩＤパラメータ値は、その少しずつの変化の累積分だけ元に戻ることもある。したがって、メンテナンス時については、単純にメンテナンスの直前のＰＩＤパラメータ値あるいはバルブ特性値と比較するのではなく、初期設定時、前回メンテナンス終了時のように、パッキンなどの部品が交換されたか否かを指標として、引用比較するＰＩＤパラメータ値あるいはバルブ特性値を選択するのが好ましい。
【００２３】
［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、ポジショナ１のＰＩＤパラメータ値を管理する機器管理システム４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。
【００２４】
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パラメータ値の候補を選び出す自動チューニング実行部１４と、基本機能部１０に設定されているＰＩＤパラメータ値を、自動チューニング実行部１４により選び出されたＰＩＤパラメータ値に更新するＰＩＤパラメータ値更新処理部１５（制御パラメータ値更新処理手段）とを備えている。
【００２５】
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。
【００２６】
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パラメータ値の候補を選び出す。
【００２７】
機器管理システム４は、自動チューニングにより過去に設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶するＰＩＤパラメータ値記憶部４０（適切値記憶手段）と、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０に記憶されているＰＩＤパラメータ値と自動チューニング実行部１４により選び出されたＰＩＤパラメータ値との相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定するＰＩＤパラメータ値比較部４１（適切値比較手段）とを備えている。制御部１１に現在設定されているＰＩＤパラメータ値が自動チューニングにより設定されたものであれば、単純に“現在設定値”が記憶対象に一致する。なお、適切なＰＩＤパラメータ値を記憶するためには、例えば初期設定時のみ複数回の自動チューニングを実行するなどのように、常識的な範囲での慎重な操作が行なわれる必要がある。
【００２８】
自動チューニング実行部１４とＰＩＤパラメータ値更新処理部１５とＰＩＤパラメータ値記憶部４０とＰＩＤパラメータ値比較部４１とは、自動チューニング装置を構成している。以下、本実施の形態の自動チューニング装置の動作を図２を参照して説明する。ポジショナ１の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）。
【００２９】
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）。
【００３０】
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。
【００３１】
そして、自動チューニング実行部１４は、予め記憶し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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
【数１】
2014126896.tif 000003
【００３５】
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）
【００３６】
次に、自動チューニング実行部１４は、予め記憶し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。
【００３７】
そして、自動チューニング実行部１４は、予め記憶している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パラメータ値の候補をＰＩＤパラメータテーブルから選び出す（図２ステップＳ１０９）。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。
【００３８】
次に、機器管理システム４のＰＩＤパラメータ値比較部４１は、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０に記憶されている、自動チューニングにより過去に設定された適切なＰＩＤパラメータ値ＫＰｘ，ＴＩｘ，ＴＤｘと、ステップＳ１００〜Ｓ１０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙとの、相違量ΔＫＰ，ΔＴＩ，ΔＴＤをそれぞれ算出する（図２ステップＳ１１０）。
ΔＫＰ＝｜ＫＰｘ−ＫＰｙ｜                                      ・・・（５）
ΔＴＩ＝｜ＴＩｘ−ＴＩｙ｜                                      ・・・（６）
ΔＴＤ＝｜ＴＤｘ−ＴＤｙ｜                                      ・・・（７）
【００３９】
ＰＩＤパラメータ値比較部４１は、相違量ΔＫＰ，ΔＴＩ，ΔＴＤとそれぞれ予め設定された閾値Ｔｈ＿ＫＰ，Ｔｈ＿ＴＩ，Ｔｈ＿ＴＤとを比較し（図２ステップＳ１１１）、相違量ΔＫＰが閾値Ｔｈ＿ＫＰ以下で、相違量ΔＴＩが閾値Ｔｈ＿ＴＩ以下で、相違量ΔＴＤが閾値ＴＤ以下の場合（ステップＳ１１１においてＹＥＳ）、ポジショナ１のＰＩＤパラメータ値更新処理部１５に更新指令を送り（図２ステップＳ１１２）、相違量ΔＫＰ，ΔＴＩ，ΔＴＤのうち少なくとも１つが対応する閾値Ｔｈ＿ＫＰ，Ｔｈ＿ＴＩ，Ｔｈ＿ＴＤを超えている場合（ステップＳ１１１においてＮＯ）、自動チューニングの無効を通知する信号を出力することにより、オペレータに対して自動チューニングが無効であることを知らせる（図２ステップＳ１１３）。
【００４０】
ＰＩＤパラメータ値更新処理部１５は、ＰＩＤパラメータ値比較部４１からの更新指令を受けると、制御部１１に設定されているＰＩＤパラメータ値を、ステップＳ１００〜Ｓ１０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙに更新する（図２ステップＳ１１４）。以上で、自動チューニング装置の処理が終了する。
【００４１】
以上のように、本実施の形態では、最新の自動チューニングにより過去のＰＩＤパラメータ値との相違量が予め規定された閾値を超えるＰＩＤパラメータ値が選定された場合には、自動チューニングの実行条件に問題があった可能性があると判断して、ＰＩＤパラメータ値の更新を行なわないようにしたので、不適切なＰＩＤパラメータ値に更新されてしまう可能性を低減することができ、安全性を高めることができる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、通信機能を介してポジショナ１と接続される上位ＰＣ（Personal Computer）に実装される機器管理システム４でＰＩＤパラメータ値を管理するようにしているが、これに限るものではなく、ポジショナ自体でＰＩＤパラメータ値を管理するようにしてもよい。この場合、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０のみがポジショナ１に含まれていてもよいし、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０とＰＩＤパラメータ値比較部４１の両方がポジショナ１に含まれていてもよい。
【００４３】
また、相違量ΔＫＰ，ΔＴＩ，ΔＴＤについては、次式のように変化割合で算出してもよい。
ΔＫＰ＝｜ＫＰｘ−ＫＰｙ｜／ＫＰｘ                              ・・・（８）
ΔＴＩ＝｜ＴＩｘ−ＴＩｙ｜／ＴＩｘ                              ・・・（９）
ΔＴＤ＝｜ＴＤｘ−ＴＤｙ｜／ＴＤｘ                            ・・・（１０）
【００４４】
［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１に対応するものである。図７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。バルブ制御システムは、ポジショナ１と、バルブ２と、機器管理システム４ａとから構成される。ポジショナ１およびバルブ２の構成は第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００４５】
機器管理システム４ａは、自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値（応答時間ＴＲＥＳ、誤差の平均ＥＡ）を記憶する特性値記憶部４２（適切値記憶手段）と、特性値記憶部４２に記憶されているバルブ特性値と自動チューニング実行部１４により測定されたバルブ特性値との相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定する特性値比較部４３（適切値比較手段）とを備えている。なお、適切なバルブ特性値を記憶するためには、例えば初期設定時のみ複数回の自動チューニングを実行するなどのように、常識的な範囲での慎重な操作が行なわれる必要がある。
【００４６】
自動チューニング実行部１４とＰＩＤパラメータ値更新処理部１５と特性値記憶部４２と特性値比較部４３とは、自動チューニング装置を構成している。以下、本実施の形態の自動チューニング装置の動作を図８を参照して説明する。図８のステップＳ２００〜Ｓ２０９の処理は、図２のステップＳ１００〜Ｓ１０９と同じであるので、説明は省略する。
【００４７】
機器管理システム４ａの特性値比較部４３は、特性値記憶部４２に記憶されている、自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値ＴＲＥＳｘ，ＥＡｘと、ステップＳ２００〜Ｓ２０９の最新の自動チューニングにより測定されたバルブ特性値ＴＲＥＳｙ，ＥＡｙとの、相違量ΔＴ，ΔＥをそれぞれ算出する（図８ステップＳ２１０）。
ΔＴ＝｜ＴＥＲＳｘ−ＴＲＥＳｙ｜                              ・・・（１１）
ΔＥ＝｜ＥＡｘ−ＥＡｙ｜                                      ・・・（１２）
【００４８】
特性値比較部４３は、相違量ΔＴ，ΔＥとそれぞれ予め設定された閾値Ｔｈ＿Ｔ，Ｔｈ＿Ｅとを比較し（図８ステップＳ２１１）、相違量ΔＴが閾値Ｔｈ＿Ｔ以下で、相違量ΔＥが閾値Ｔｈ＿Ｅ以下の場合（ステップＳ２１１においてＹＥＳ）、ポジショナ１のＰＩＤパラメータ値更新処理部１５に更新指令を送り（図８ステップＳ２１２）、相違量ΔＴ，ΔＥのうち少なくとも１つが対応する閾値Ｔｈ＿Ｔ，Ｔｈ＿Ｅを超えている場合（ステップＳ２１１においてＮＯ）、自動チューニングの無効を通知する信号を出力することにより、オペレータに対して自動チューニングが無効であることを知らせる（図８ステップＳ２１３）。
【００４９】
ＰＩＤパラメータ値更新処理部１５は、特性値比較部４３からの更新指令を受けると、制御部１１に設定されているＰＩＤパラメータ値を、ステップＳ２００〜Ｓ２０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙに更新する（図８ステップＳ２１４）。以上で、自動チューニング装置の処理が終了する。
【００５０】
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。なお、本実施の形態では、通信機能を介してポジショナ１と接続される上位ＰＣに実装される機器管理システム４ａでバルブ特性値を管理するようにしているが、これに限るものではなく、ポジショナ自体でバルブ特性値を管理するようにしてもよい。この場合、特性値記憶部４２のみがポジショナ１に含まれていてもよいし、特性値記憶部４２と特性値比較部４３の両方がポジショナ１に含まれていてもよい。
【００５１】
また、相違量ΔＴ，ΔＥについては、次式のように変化割合で算出してもよい。
ΔＴ＝｜ＴＥＲＳｘ−ＴＲＥＳｙ｜／ＴＲＥＳｘ                  ・・・（１３）
ΔＥ＝｜ＥＡｘ−ＥＡｙ｜／ＥＡｘ                              ・・・（１４）
【００５２】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３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。バルブ制御システムは、ポジショナ１ａと、バルブ２と、機器管理システム４ｂとから構成されている。
【００５３】
ポジショナ１ａは、基本機能部１０と、自動チューニング実行部１４と、ＰＩＤパラメータ値更新処理部１５と、メンテナンス時にバルブ２を開放しパッキンなどの部品交換を行ない、メンテナンス前の特性とは大きく異なる特性になる特殊な状態に移行したことをオペレータがパラメータ設定する特殊更新設定部１６と、特殊な状態に移行したことを示すパラメータが設定された場合で、ポジショナ１ａの制御部１１に設定されているＰＩＤパラメータ値が自動チューニング実行部１４により選び出されたＰＩＤパラメータ値に更新されたときに、特殊な状態に移行したことを示すパラメータをリセットする特殊更新設定解除部１７とを備えている。
【００５４】
機器管理システム４ｂは、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０と、バルブ２が特殊な状態に移行した場合は後述する特殊更新時ＰＩＤパラメータ値記憶部４４（特殊更新時適切値記憶手段）に記憶されているＰＩＤパラメータ値と自動チューニング実行部１４により選び出されたＰＩＤパラメータ値との相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定し、バルブ２が特殊な状態に移行していない場合はＰＩＤパラメータ値記憶部４０に記憶されているＰＩＤパラメータ値と自動チューニング実行部１４により選び出されたＰＩＤパラメータ値との相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定するＰＩＤパラメータ値比較部４１ｂと、バルブ２が特殊な状態に移行したときに自動チューニングにより設定された適切なＰＩＤパラメータ値を記憶する特殊更新時ＰＩＤパラメータ値記憶部４４と、バルブ２が特殊な状態に移行していない場合で、ポジショナ１ａの制御部１１に設定されているＰＩＤパラメータ値が自動チューニング実行部１４により選び出されたＰＩＤパラメータ値に更新されたときに、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０に記憶されているＰＩＤパラメータ値を、自動チューニング実行部１４により選び出されたＰＩＤパラメータ値に更新するＰＩＤパラメータ値記憶部更新処理部４５（適切値更新処理手段）とを備えている。なお、本実施の形態では、バルブ２が特殊な状態に移行していないときには、ＰＩＤパラメータ値が“妥当に少しずつ変化”していくことを前提としている。したがって、“妥当に少しずつ変化”していく以前（例えば初期設定時）は、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０に記憶されているＰＩＤパラメータ値と特殊更新時ＰＩＤパラメータ値記憶部４４に記憶されているＰＩＤパラメータ値は原則的に一致することになり、“妥当に少しずつ変化”していく過程においては、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０に記憶されているＰＩＤパラメータ値のみが更新されるので、経年変化の進行に応じて各々異なるＰＩＤパラメータ値が記憶される場合が生じる。
【００５５】
自動チューニング実行部１４とＰＩＤパラメータ値更新処理部１５と特殊更新設定部１６と特殊更新設定解除部１７とＰＩＤパラメータ値記憶部４０とＰＩＤパラメータ値比較部４１と特殊更新時ＰＩＤパラメータ値記憶部４４とＰＩＤパラメータ値記憶部更新処理部４５とは、自動チューニング装置を構成している。以下、本実施の形態の自動チューニング装置の動作を図１０を参照して説明する。
【００５６】
オペレータは、メンテナンス時にバルブ２を開放し、バルブ２のパッキンなどの部品交換を行ない、原理的にメンテナンス前のバルブ特性とは大きく異なる特性になる特殊な状態に移行した時に、特殊な状態への移行を示す信号をポジショナ１ａに入力する。この信号入力に応じて、ポジショナ１ａの特殊更新設定部１６は、特殊な状態になったことを示すパラメータＭＸを１に設定し、特殊な状態になっていないときにはパラメータＭＸを０に設定する。
【００５７】
図１０のステップＳ３００〜Ｓ３０９の処理は、図２のステップＳ１００〜Ｓ１０９と同じであるので、説明は省略する。
機器管理システム４ｂのＰＩＤパラメータ値比較部４１ｂは、パラメータＭＸが１に設定されている場合（図１０ステップＳ３１０においてＹＥＳ）、特殊更新時ＰＩＤパラメータ値記憶部４４に記憶されている、自動チューニングにより過去に設定された適切なＰＩＤパラメータ値ＫＰｚ，ＴＩｚ，ＴＤｚと、ステップＳ３００〜Ｓ３０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙとの、相違量ΔＫＰ，ΔＴＩ，ΔＴＤをそれぞれ算出する（図１０ステップＳ３１１）。
ΔＫＰ＝｜ＫＰｚ−ＫＰｙ｜                                    ・・・（１５）
ΔＴＩ＝｜ＴＩｚ−ＴＩｙ｜                                    ・・・（１６）
ΔＴＤ＝｜ＴＤｚ−ＴＤｙ｜                                    ・・・（１７）
【００５８】
また、ＰＩＤパラメータ値比較部４１ｂは、パラメータＭＸが０に設定されている場合（図１０ステップＳ３１０においてＮＯ）、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０に記憶されている、自動チューニングにより過去に設定された適切なＰＩＤパラメータ値ＫＰｘ，ＴＩｘ，ＴＤｘと、ステップＳ３００〜Ｓ３０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙとの、相違量ΔＫＰ，ΔＴＩ，ΔＴＤをそれぞれ式（５）〜式（７）のように算出する（図１０ステップＳ３１２）。
【００５９】
ＰＩＤパラメータ値比較部４１ｂは、相違量ΔＫＰ，ΔＴＩ，ΔＴＤとそれぞれ予め設定された閾値Ｔｈ＿ＫＰ，Ｔｈ＿ＴＩ，Ｔｈ＿ＴＤとを比較し（図１０ステップＳ３１３）、相違量ΔＫＰが閾値Ｔｈ＿ＫＰ以下で、相違量ΔＴＩが閾値Ｔｈ＿ＴＩ以下で、相違量ΔＴＤが閾値ＴＤ以下の場合（ステップＳ３１３においてＹＥＳ）、ポジショナ１ａのＰＩＤパラメータ値更新処理部１５に更新指令を送り（図１０ステップＳ３１４）、相違量ΔＫＰ，ΔＴＩ，ΔＴＤのうち少なくとも１つが対応する閾値Ｔｈ＿ＫＰ，Ｔｈ＿ＴＩ，Ｔｈ＿ＴＤを超えている場合（ステップＳ３１３においてＮＯ）、自動チューニングの無効を通知する信号を出力することにより、オペレータに対して自動チューニングが無効であることを知らせる（図１０ステップＳ３１５）。なお、閾値Ｔｈ＿ＫＰ，Ｔｈ＿ＴＩ，Ｔｈ＿ＴＤについては、パラメータＭＸが１の場合とＭＸが０の場合とで別々の値を用いてもよい。
【００６０】
ＰＩＤパラメータ値更新処理部１５は、ＰＩＤパラメータ値比較部４１ｂからの更新指令を受けると、制御部１１に設定されているＰＩＤパラメータ値を、ステップＳ３００〜Ｓ３０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙに更新する（図１０ステップＳ３１６）。
【００６１】
次に、機器管理システム４ｂのＰＩＤパラメータ値記憶部更新処理部４５は、パラメータＭＸが０に設定されている場合で（図１０ステップＳ３１７においてＹＥＳ）、制御部１１に設定されていたＰＩＤパラメータ値が、ステップＳ３００〜Ｓ３０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙに更新されたときに（図１０ステップＳ３１８においてＹＥＳ）、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０に記憶されているＰＩＤパラメータ値を、最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙに更新する（図１０ステップＳ３１９）。
【００６２】
ポジショナ１ａの特殊更新設定解除部１７は、パラメータＭＸが１に設定されている場合で（図１０ステップＳ３１７においてＮＯ）、制御部１１に設定されていたＰＩＤパラメータ値が、ステップＳ３００〜Ｓ３０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙに更新されたときに（図１０ステップＳ３２０においてＹＥＳ）、パラメータＭＸを０にリセットする（図１０ステップＳ３２１）。以上で、自動チューニング装置の処理が終了する。
【００６３】
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、例えばバルブ２のパッキンなどの部品交換等によりバルブ特性が大きく異なる特殊な状態に移行した場合でも、不適切なＰＩＤパラメータ値に更新されてしまう可能性を低減することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、通信機能を介してポジショナ１ａと接続される上位ＰＣに実装される機器管理システム４ｂでＰＩＤパラメータ値を管理するようにしているが、これに限るものではなく、ポジショナ自体でＰＩＤパラメータ値を管理するようにしてもよい。この場合、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０と特殊更新時ＰＩＤパラメータ値記憶部４４のみがポジショナ１ａに含まれていてもよいし、ＰＩＤパラメータ値記憶部４０と特殊更新時ＰＩＤパラメータ値記憶部４４とＰＩＤパラメータ値比較部４１ｂとＰＩＤパラメータ値記憶部更新処理部４５とがポジショナ１ａに含まれていてもよい。
【００６５】
また、ステップＳ３１１で算出する相違量ΔＫＰ，ΔＴＩ，ΔＴＤについては、次式のように変化割合で算出してもよい。
ΔＫＰ＝｜ＫＰｚ−ＫＰｙ｜／ＫＰｚ                            ・・・（１８）
ΔＴＩ＝｜ＴＩｚ−ＴＩｙ｜／ＴＩｚ                            ・・・（１９）
ΔＴＤ＝｜ＴＤｚ−ＴＤｙ｜／ＴＤｚ                            ・・・（２０）
ステップＳ３１２で算出する相違量ΔＫＰ，ΔＴＩ，ΔＴＤについては、式（８）〜式（１０）のように変化割合で算出してもよい。
【００６６】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４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１１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、図７、図９と同一の構成には同一の符号を付してある。バルブ制御システムは、ポジショナ１ａと、バルブ２と、機器管理システム４ｃとから構成される。ポジショナ１ａの構成は第３の実施の形態で説明したとおりである。
【００６７】
機器管理システム４ｃは、特性値記憶部４２と、バルブ２が特殊な状態に移行した場合は後述する特殊更新時特性値記憶部４６（特殊更新時適切値記憶手段）に記憶されているバルブ特性値と自動チューニング実行部１４により測定されたバルブ特性値との相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定し、バルブ２が特殊な状態に移行していない場合は特性値記憶部４２に記憶されているバルブ特性値と自動チューニング実行部１４により測定されたバルブ特性値との相違量が予め設定された閾値以内であるか否かを判定する特性値比較部４３ｃと、バルブ２が特殊な状態に移行したときに自動チューニングにより測定された適切なバルブ特性値を記憶する特殊更新時特性値記憶部４６と、バルブ２が特殊な状態に移行していない場合で、ポジショナ１ａの制御部１１に設定されているＰＩＤパラメータ値が自動チューニング実行部１４により選び出されたＰＩＤパラメータ値に更新されたときに、特性値記憶部４２に記憶されているバルブ特性値を、自動チューニング実行部１４により測定されたバルブ特性値に更新する特性値記憶部更新処理部４７（適切値更新処理手段）とを備えている。なお、第３の実施の形態と同様に、本実施の形態では、バルブ２が特殊な状態に移行していないときには、ＰＩＤパラメータ値が“妥当に少しずつ変化”していくことを前提としている。したがって、“妥当に少しずつ変化”していく以前（例えば初期設定時）は、特性値記憶部４２に記憶されているバルブ特性値と特殊更新時特性値記憶部４６に記憶されているバルブ特性値は原則的に一致することになり、“妥当に少しずつ変化”していく過程においては、特性値記憶部４２に記憶されているバルブ特性値のみが更新されるので、経年変化の進行に応じて各々異なるバルブ特性値が記憶される場合が生じる。
【００６８】
自動チューニング実行部１４とＰＩＤパラメータ値更新処理部１５と特殊更新設定部１６と特殊更新設定解除部１７と特性値記憶部４２と特性値比較部４３ｃと特殊更新時特性値記憶部４６と特性値記憶部更新処理部４７とは、自動チューニング装置を構成している。以下、本実施の形態の自動チューニング装置の動作を図１２を参照して説明する。
【００６９】
ポジショナ１ａの特殊更新設定部１６の処理は第３の実施の形態で説明したとおりであり、図１２のステップＳ４００〜Ｓ４０９の処理は図２のステップＳ１００〜Ｓ１０９と同じである。
機器管理システム４ｃの特性値比較部４３ｃは、パラメータＭＸが１に設定されている場合（図１２ステップＳ４１０においてＹＥＳ）、特殊更新時特性値記憶部４６に記憶されている、自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値ＴＲＥＳｚ，ＥＡｚと、ステップＳ４００〜Ｓ４０９の最新の自動チューニングにより測定されたバルブ特性値ＴＲＥＳｙ，ＥＡｙとの、相違量ΔＴ，ΔＥをそれぞれ算出する（図１２ステップＳ４１１）。
ΔＴ＝｜ＴＲＥＳｚ−ＴＲＥＳｙ｜                              ・・・（２１）
ΔＥ＝｜ＥＡｚ−ＥＡｙ｜                                      ・・・（２２）
【００７０】
特性値比較部４３ｃは、パラメータＭＸが０に設定されている場合（図１２ステップＳ４１０においてＮＯ）、特性値記憶部４２に記憶されている、自動チューニングにより過去に測定された適切なバルブ特性値ＴＲＥＳｘ，ＥＡｘと、ステップＳ４００〜Ｓ４０９の最新の自動チューニングにより測定されたバルブ特性値ＴＲＥＳｙ，ＥＡｙとの、相違量ΔＴ，ΔＥをそれぞれ式（１１）、式（１２）のように算出する（図１２ステップＳ４１２）。
【００７１】
特性値比較部４３ｃは、相違量ΔＴ，ΔＥとそれぞれ予め設定された閾値Ｔｈ＿Ｔ，Ｔｈ＿Ｅとを比較し（図１２ステップＳ４１３）、相違量ΔＴが閾値Ｔｈ＿Ｔ以下で、相違量ΔＥが閾値Ｔｈ＿Ｅ以下の場合（ステップＳ４１３においてＹＥＳ）、ポジショナ１ａのＰＩＤパラメータ値更新処理部１５に更新指令を送り（図１２ステップＳ４１４）、相違量ΔＴ，ΔＥのうち少なくとも１つが対応する閾値Ｔｈ＿Ｔ，Ｔｈ＿Ｅを超えている場合（ステップＳ４１３においてＮＯ）、自動チューニングの無効を通知する信号を出力することにより、オペレータに対して自動チューニングが無効であることを知らせる（図１２ステップＳ４１５）。
【００７２】
ＰＩＤパラメータ値更新処理部１５は、特性値比較部４３ｃからの更新指令を受けると、制御部１１に設定されているＰＩＤパラメータ値を、ステップＳ４００〜Ｓ４０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙに更新する（図１２ステップＳ４１６）。
【００７３】
機器管理システム４ｃの特性値記憶部更新処理部４７は、パラメータＭＸが０に設定されている場合で（図１２ステップＳ４１７においてＹＥＳ）、制御部１１に設定されていたＰＩＤパラメータ値が、ステップＳ４００〜Ｓ４０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙに更新されたときに（図１２ステップＳ４１８においてＹＥＳ）、特性値記憶部４２に記憶されているバルブ特性値を、最新の自動チューニングにより測定されたバルブ特性値ＴＲＥＳｙ，ＥＡｙに更新する（図１２ステップＳ４１９）。
【００７４】
ポジショナ１ａの特殊更新設定解除部１７は、パラメータＭＸが１に設定されている場合で（図１２ステップＳ４１７においてＮＯ）、制御部１１に設定されていたＰＩＤパラメータ値が、ステップＳ４００〜Ｓ４０９の最新の自動チューニングにより選び出されたＰＩＤパラメータ値ＫＰｙ，ＴＩｙ，ＴＤｙに更新されたときに（図１２ステップＳ４２０においてＹＥＳ）、パラメータＭＸを０にリセットする（図１２ステップＳ４２１）。以上で、自動チューニング装置の処理が終了する。
【００７５】
こうして、本実施の形態では、第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、本実施の形態では、通信機能を介してポジショナ１ａと接続される上位ＰＣに実装される機器管理システム４ｃでバルブ特性値を管理するようにしているが、これに限るものではなく、ポジショナ自体でバルブ特性値を管理するようにしてもよい。この場合、特性値記憶部４２と特殊更新時特性値記憶部４６のみがポジショナ１ａに含まれていてもよいし、特性値記憶部４２と特殊更新時特性値記憶部４６と特性値比較部４３ｃと特性値記憶部更新処理部４７とがポジショナ１ａに含まれていてもよい。
【００７６】
また、ステップＳ４１１で算出する相違量ΔＴ，ΔＥについては、次式のように変化割合で算出してもよい。
ΔＴ＝｜ＴＲＥＳｚ−ＴＲＥＳｙ｜／ＴＲＥＳｚ                  ・・・（２３）
ΔＥ＝｜ＥＡｚ−ＥＡｙ｜／ＥＡｚ                              ・・・（２４）
ステップＳ４１２で算出する相違量ΔＴ，ΔＥについては、式（１３）、式（１４）のように変化割合で算出してもよい。
【００７７】
第１〜第４の実施の形態で説明したポジショナ１，１ａと機器管理システム４，４ａ，４ｂ，４ｃ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４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】
【００７８】
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】
【００７９】
１，１ａ…ポジショナ、２…バルブ、２ａ…バルブ本体、２ｂ…操作器、４，４ａ，４ｂ，４ｃ…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…ＰＩＤパラメータ値更新処理部、１６…特殊更新設定部、１７…特殊更新設定解除部、４０…ＰＩＤパラメータ値記憶部、４１，４１ｂ…ＰＩＤパラメータ値比較部、４２…特性値記憶部、４３，４３ｃ…特性値比較部、４４…特殊更新時ＰＩＤパラメータ値記憶部、４５…ＰＩＤパラメータ値記憶部更新処理部、４６…特殊更新時特性値記憶部、４７…特性値記憶部更新処理部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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