(57)【要約】  【課題】  専用機器を用いることなくアクチュエータの種々の状態を表示することができる状態表示灯を備えたバルブ駆動用アクチュエータを提供すること。  【解決手段】  状態表示灯Ｌは，複数の発光ダイオードからなる発光ダイオード群を組み合わせて構成され，各発光ダイオードは複数の異なるカラーの発色モードで発色する。  多色表示回路１１は，判断回路１からアクチュエータの状態の入力を受け，これに応じて状態表示灯Ｌを構成する複数の発光ダイオードのうち点灯させる発光ダイオードと点灯させない発光ダイオード等を決める。  表示切換回路１２は，状態表示灯Ｌによって表示すべき内容を選択するスイッチの役割を担う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブの動作角度を検出する角度検出手段と，上記角度検出手段によるバルブ角度検出値に基づいてバルブ駆動用アクチュエータを制御する制御手段と，上記制御手段の制御感度を設定する感度設定手段と，上記角度検出手段により検出されるバルブ角度に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検出手段とを有するバルブ駆動用アクチュエータにおいて，
少なくとも上記感度設定手段により設定される制御感度を表示するための複数の発光ダイオードからなる発光ダイオード群を組み合わせて構成される状態表示灯であって，
前記発光ダイオード群を構成する各発光ダイオードが複数の異なるカラーの発色モードで発色する状態表示灯を具備してなることを特徴とするバルブ駆動用アクチュエータ。
【請求項２】
上記複数の発光ダイオードの組み合わせ及び／若しくは上記発光ダイオードの上記発色モードの組み合わせが，上記制御手段による制御状態を表すものである請求項１に記載のバルブ駆動用アクチュエータ。
【請求項３】
上記発光ダイオード群を構成する各発光ダイオードの発色の組み合わせに対応するアクチュエータの異なる状態を表示する状態表示手段をさらに備えてなる請求項１または２のいずれかに記載のバルブ駆動用アクチュエータ。
【請求項４】
上記状態表示灯がアクチュエータの正常運転時は該アクチュエータの運転状態を表示し，上記ハンチング検出手段によりハンチングを検知した後は上記感度設定手段によって設定された上記制御感度を表示するよう切り換える表示切換手段をさらに備えてなる請求項１ないし３のいずれかに記載のバルブ駆動用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，バタフライバルブ，ボールバルブ等のバルブを駆動するためのバルブ駆動用アクチュエータに関し，特に運転状態をはじめとする各種状態を表示する状態表示灯を有するバルブ駆動用アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなバルブ駆動用アクチュエータの異常の一例としてバルブのハンチングが挙げられる。こういったバルブのハンチングを自動的に検出し，危険防止のため，警報を発する技術がある（例えば，特許文献１または２参照）。また，バルブ駆動用アクチュエータの制御部をなすバルブポジショナのケーシング内の温度を検出し，これが予め設定した所定の温度内にあるか否かを判定し，上記所定の温度内にない場合には，その旨を外部に告知する技術もある（例えば，特許文献３参照）。
このようなハンチングに関する警報，温度に関する外部への告知をはじめ，バルブ駆動用アクチュエータにおいては，種々の状態を表示する機能が求められる。この状態表示のために，従来は外部通信機器を設置しこれに専用の状態表示用機器（専用のソフトウェアをインストールしたパーソナルコンピュータ等）を接続する必要があった。
状態表示のために状態表示専用機器を接続する作業は煩わしさを伴い，また上記外部通信機器および状態表示専用機器を設置するためのスペースを必要とする。
【特許文献１】特許第３００７５８７号公報
【特許文献２】特許第２９７７５０５号公報
【特許文献３】特許第３００４９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は，以上のような従来技術の問題点を解決することを課題とするものであり，専用機器を用いることなく，種々の状態を表示する表示灯を具備するバルブ駆動用アクチュエータ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】
【０００４】
上記課題を解決するために，本発明は，バルブの動作角度を検出する角度検出手段と，上記角度検出手段によるバルブ角度検出値に基づいてバルブ駆動用アクチュエータを制御する制御手段と，上記制御手段の制御感度を設定する感度設定手段と，上記角度検出手段により検出されるバルブ角度に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検出手段とを有するバルブ駆動用アクチュエータにおいて，少なくとも上記感度設定手段により設定される制御感度を表示するための複数の発光ダイオードからなる発光ダイオード群を組み合わせて構成される状態表示灯であって，前記発光ダイオード群を構成する各発光ダイオードが複数の異なるカラーの発色モードで発色する状態表示灯を具備してなることを特徴とするバルブ駆動用アクチュエータとして構成されている。これにより状態表示専用機器を用いることなく上記バルブ駆動用アクチュエータの状態表示が可能となるため，省スペース化，構造の簡素化，及び省コスト化等を図ることができる。
上記複数の発光ダイオードの組み合わせ及び／若しくは上記発光ダイオードの上記発色モードの組み合わせが，上記制御手段による制御状態を表すものであっても良い。この場合，ユーザは複数の発光ダイオードの色の組み合わせ（パターン）から上記バルブ駆動用アクチュエータの制御状態を簡単に知ることができる。
上記発光ダイオード群を構成する各発光ダイオードの発色の組み合わせに対応するアクチュエータの異なる状態を表示する状態表示手段をさらに備えていれば，ユーザが発色の組み合わせを見た際に，その状態を直ちに理解でき好適である。
また，上記表示灯がアクチュエータの正常運転時は該アクチュエータの運転状態を表示し，上記ハンチング検出手段によりハンチングを検知した後は上記感度設定手段によって設定された上記制御感度を表示するよう切り換える表示切換手段をさらに備えていれば望ましい。これによって，ハンチングを検知した後，表示切換手段によって，設定された制御感度を状態表示灯で表示することによって，制御感度の設定を目視で確認しながら作業でき，作業性が向上する。
【発明の効果】
【０００５】
以上のように本発明によれば，外部通信機器及び状態表示用の専用機器を用いることなくバルブ駆動用アクチュエータの状態を目視で確認する等，種々の監視を簡単に行なうことができるため，省スペース化，構造の簡素化及び省コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下添付図面を参照しつつ，本発明を具体化した実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の一実施形態に係るバルブ駆動用アクチュエータに内蔵された該バルブ駆動用アクチュエータの制御装置であるバルブポジショナの制御ブロック図である。
図１に示すように，この実施形態に係るバルブ駆動用アクチュエータ（不図示）に内蔵されたバルブポジショナＡは，判断回路１（制御手段の一例）を中心として構成されている。
図外の目標値設定部からのバルブ開度設定値信号は，設定値入力回路２からポジショナＡに入力される。入力された設定値信号は第１のＡ／Ｄ変換器３でデジタル信号に変換された後，上記判断回路１に入力される。
一方，モータＭの出力軸に取り付けられた角度検出手段の一例である動作角度フィードバック信号発生器４により検出されたバルブ角度信号はフィードバック入力回路５に入力された後第２のＡ／Ｄ変換器６でデジタル信号に変換され判断回路１に入力される。
上記判断回路１では，上記第１及び第２のＡ／Ｄ変換器３及び６からのデジタル信号の差分を算出し，モータ駆動回路７に送出する。モータ駆動回路７は，上記差分に従ってモータＭを駆動する。これによりモータＭは上記差分が小さくなる方向に回転し，上記モータに接続されたバルブ駆動用アクチュエータを介してバルブが，目標開度に近づくように駆動される。
このようにバルブの開度目標値に対する実際のバルブ開度に差異が生じたとき，その差異を抑制するための制御信号が出力される。この差異の検出から上記差異をなくす方向に実際にアクチュエータを作動させる速度を制御感度という。この制御感度が高いほど，俊敏な制御が達成されるが，この制御が機械の条件に対して適切に設定されていないとオーバーシュートによるハンチングを生じる。そこでハンチングが生じず，かつなるべく俊敏な制御が達成されるよう適切な制御感度に設定する必要がある。制御感度テーブル８は，多段階の感度値と各感度値を示すテーブル番号とが対になって記憶されている記憶手段により構成されたものであり，制御感度の設定は感度テーブル切換回路９を操作することによって，このテーブル番号を選択することにより行なわれる。
第２のＡ／Ｄ変換器６には，該第２のＡ／Ｄ変換器から入力されるバルブ回転角度信号からバルブがハンチングを起こしているか否かを判定するハンチング判定回路１０が接続されており，該ハンチング判定回路１０からの信号は，上記判断回路１に入力される。
このハンチング判定回路１０の具体的な構成は，上記特許文献１または２において開示されている構成であっても良いし，それ以外の構成であっても良い。
上記判断回路１には，多色表示回路１１が接続され，多色表示回路１１には，さらに状態表示灯Ｌ及び表示切換回路１２が接続される。多色表示回路１１には，例えば，正常運転状態であるかハンチング状態であるか，バルブ開動作中であるか閉動作中であるか等，上記制御手段による制御状態をはじめとする各種状態が判断回路１から入力される。
状態表示灯Ｌは，複数のＬＥＤからなるＬＥＤ群を組み合わせて構成され，各ＬＥＤは複数の異なるカラーの発色モードで発色する。
多色表示回路１１は，上記判断回路１からの上記状態の入力を受け，これに応じて状態表示灯Ｌを構成する複数のＬＥＤのうち点灯させるＬＥＤと点灯させないＬＥＤ，点灯させるＬＥＤについては，何色で点灯するのか（発色モード）を，後述する予め定められた規則に基づいて選択し，状態表示灯Ｌを点灯させる。
表示切換回路１２は，上記状態表示灯Ｌがアクチュエータの正常運転時には該アクチュエータの運転状態を表示し，ハンチング検出手段によりハンチングを検知して後は感度設定手段によって設定された制御感度を表示するように切り換える等，表示すべき内容を選択するスイッチの役割を担うものである。
【実施例】
【０００７】
続いて，図２および図３を用いて，どのＬＥＤを何色で点灯するかを定めた規則について説明する。ここに，図２および図３は，それぞれ３色の発色モード（赤，緑，橙）を有する３個のＬＥＤ（ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３）からなる状態表示灯による状態表示の一例を示す概念図である。
例えば，ユーザが表示切換回路１２を操作することによって，状態表示灯Ｌによって表示させるべき内容として，「運転モード」を選択した場合，多色表示回路１１は判断回路１から受けた状態の情報に基づいて，表示灯Ｌを図２に示される規則に従って点灯させる。
この例では，ＬＥＤ１は操作状態表示，ＬＥＤ２はモータの動作状態表示，ＬＥＤ３は異常表示というように，各々のＬＥＤが表示すべき状態の種類が割り当てられている。例えば，アクチュエータが外部からのコントロールによって操作されており，モータは閉動作中であり，正常に運転している場合，ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は赤色，ＬＥＤ３は緑色に発色する。
次にユーザが表示切換回路１２を操作することによって，「制御感度設定モード」を選択した場合，多色表示回路１１は感度設定テーブルＴによって設定された制御感度情報を判断回路１から受け取り，これに基づいて表示灯Ｌを図３に示される規則に従って点灯させる。
この例では，設定されている感度が，３つのＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３の発色の組み合わせにより表示される。例えば，設定感度が０．２％のときにはＬＥＤ１，ＬＥＤ２は赤色，ＬＥＤ３は橙色に発色する。
このように，ＬＥＤ１〜３の発色を組み合わせることによって，電動アクチュエータの状態を外部に表示することが可能であり，表示すべき状態を各ＬＥＤごとに割り当てても良いし，一個のＬＥＤの発色モード数では表示しきれない場合には複数のＬＥＤに割り当てれば良い。このようなＬＥＤごとの表示すべき状態の割り当ては表示切換回路１２によって表示モードを選択することにより，これに従って定められる。
また，この表示切換回路１２によって選択されたモードがどのモードであるかを表示するモード表示灯を設けておけば，現在選択されているモードがどのモードであるか，ユーザに告知することが可能である。
さらに，これらに加えて，ＬＥＤを消灯，点滅，異色交互点灯等させることを状態表示のパターンとすることも可能であり，このような場合も本発明の範囲内である。
【０００８】
図２または図３に示すようなＬＥＤの発色の組み合わせに対応するアクチュエータの異なる状態を表示するリスト（状態表示手段に相当）をアクチュエータ本体に貼付する（銘板のように），あるいはユーザが所有する等しておけば，ユーザは上記状態表示灯Ｌから即座にアクチュエータの状態を察知することができ，故障等を未然に防止することができる。
【０００９】
続いて，図４のフローチャートを用いて，アクチュエータの正常運転時にハンチングが検知された場合に，ユーザが表示切換回路１２（表示切換手段に相当）によって表示を切り換えるときの判断回路１の処理手順について説明する。
正常運転時には，状態表示灯Ｌによる表示は「運転モード」になっており，図２に示される規則に従って，判断回路１はＬＥＤ３を緑色に点灯するよう多色表示回路１１に信号を送る。また，ＬＥＤ１及び２もそれぞれ対応する状態を表示するが，ここでは仮にアクチュエータは外部からのコントロールによる操作中であり，モータは開動作中であるとする。したがって，判断回路１は，ＬＥＤ１を赤色にＬＥＤ２を緑色に点灯するよう多色表示回路１１に信号を送る（ステップＳ０１）。
ハンチング判断回路１０によってハンチングが検出された場合（ステップＳ０２においてＹＥＳ），判断回路１はＬＥＤ３を赤色に点灯し，これを点滅させるよう多色表示回路１１に信号を送る（ステップＳ０３）。ここで，制御感度設定モードに切り換えるようユーザに促す場合には，表示灯Ｌを点滅させることが予め定められているものとする。但し，ハンチングが検出されない場合（ステップＳ０２においてＮＯ），ステップＳ０１に戻り表示はそのままとする。
状態表示灯ＬのＬＥＤ３が赤色に点灯しているためにハンチング状態であることを知ったユーザは，表示切換回路１２を操作することによって表示切換入力を行うことになる。表示切換入力が行なわれたことが，判断回路１により判断されると（ステップＳ０４においてＹＥＳ），「制御感度設定モード」が選択されたかどうかが判断される。ここで「制御感度設定モード」が選択された場合（ステップＳ０５においてＹＥＳ）には，判断回路１は設定されている感度を図３に示す規則に従って表示するよう多色表示回路１１に信号を送る（ステップＳ０６）。例えば，制御感度が０．１０％に設定されているとすれば，図３の規則に従って状態表示灯ＬのＬＥＤ１，２が赤色に，ＬＥＤ３が緑色に点灯するよう信号を送る。
尚，ユーザが表示切換回路１２を操作することによる表示切換を行なわなかった場合（ステップＳ０４においてＮＯ），ステップＳ０３に戻り，ＬＥＤ３を赤色に点灯させ続けることでユーザへハンチング状態の告知を続ける。また，表示切換は行なったが「制御感度設定モード」以外のモードが選択された場合，判断回路１はこれに対応する他の処理を実行する（ステップＳ０７）
ユーザによって，ハンチング状態を解消するため，上記感度テーブル切換回路９が操作され，上記制御感度テーブル８のテーブル番号が選択される（ステップＳ０８においてＹＥＳ）と，判断回路１は，これに対応する制御感度値に設定を変更する（ステップＳ０８）と同時にこの変更された感度値に応じた表示をするよう多色表示回路１１に信号を送る（ステップＳ０９）。例えば０．２０％が選択された場合であれば，ＬＥＤ１，２を赤色にＬＥＤ３を橙色に点灯するよう信号を送る。
その後，判断回路１はハンチング判定回路１０からの入力を受けてハンチングが解消されたか否かを判断する。ここでハンチングが解消されている場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ），正常運転に戻り再びＳＴＡＲＴからの処理を実行する。
一方，ハンチング状態が継続している場合（ステップＳ１０においてＮＯ），ステップＳ０３に戻り，表示灯Ｌが「運転モード」で状態を表示するとともに点滅表示するよう多色表示回路１１に信号を送る。ユーザは，点滅表示によって，ハンチング状態が解消されていないことを知ることができる。
このように，ユーザはハンチング発生時に状態表示灯Ｌによる表示を見てこれを知ることができるとともに，表示切換回路１２によって表示モードを切り換えて感度値を表示し，この表示を確認しながら設定変更を行なうことができるため，作業性が向上する。
尚，ここでは，ハンチング発生時に表示切換回路１２によって表示モードを「運転モード」から「制御感度値設定モード」に切り換える場合の実施例を挙げているが，この場合に限られるものではない。例えば，上記特許文献３に記載された手法によって温度異常を検知した場合に，表示切換回路１２によって検知された温度を表示するモードに切り換えるような場合も考えられ，このような場合であっても本発明の範囲内である。
上の実施形態では，ＬＥＤの一部或いは全部を点灯或いは点滅させることで，ＬＥＤの表示内容を制御状態表示と制御感度表示との間で切り換えたことをユーザに告知するようにしているが，これは一例であって，例えば，ＬＥＤ１が消灯しているときは制御感度を，点灯しているときは制御状態を表すような決まりにしておいても良い。
更に，３色の発色モードを有する３個のＬＥＤを組み合わせれば３3＝２７通りの情報を表示することができるので，例えば予め定められた１０通りを制御感度の表示とし，後の１７通りを制御状態の表示とすることも可能である。この場合には，情報の量は少なくなるがユーザによる入力が必要でなくなる分，ユーザの負担が解消され，更に制御は簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態にかかるアクチュエータ用バルブポジショナの制御系統を示すブロック図。
【図２】状態表示灯による「運転モード」における状態表示の一例を示す概念図。
【図３】状態表示灯による「制御感度設定モード」における状態表示の一例を示す概念図。
【図４】ハンチング検知後，制御感度設定を変更する場合の判断回路による制御手順を状態表示灯の表示切換を中心に説明するフロー図。
【符号の説明】
【００１１】
１…判断回路
２…設定値入力回路
３…Ａ／Ｄ変換器
４…動作角度フィードバック信号発生器
５…フィードバック入力回路
６…Ａ／Ｄ変換器
７…モータ駆動回路
８…制御感度テーブル
９…感度テーブル切換回路
１０…ハンチング判定回路
１１…多色表示回路
１２…表示切換回路
Ａ…バルブポジショナ
Ｍ…モータ
Ｌ…状態表示灯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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