(57)【要約】【課題】調節弁の周辺環境の情報を収集して上位装置に効率よく送信することが可能なシステムを、より低コストに実現する【解決手段】本発明に係るポジショナ１は、調節弁２の弁開度を指示する電気信号を変換した空気信号を調節弁に供給して弁軸を操作する電空変換部１３と、弁軸の位置を検出する弁軸位置検出部１４と、調節弁の目標とする弁開度と弁軸の位置とに基づいて電気信号を生成し、電空変換部に入力する制御信号生成部２１とを有するポジショナであって、上位装置３との間で通信を行う第１通信部１１と、調節弁の周辺環境を監視する少なくも一つのセンサ５と無線により通信を行う第２通信部１２と、第１通信部および第２通信部と接続されて、第１通信部を制御して、第２通信部によってセンサから取得した周辺環境の情報を、第１通信部から上位装置に送信させる通信制御部２０とを有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調節弁の弁開度を指示する電気信号を空気信号に変換し、その空気信号を前記調節弁の操作器に供給して前記調節弁の弁軸を操作する電空変換部と、前記調節弁の弁軸の位置を検出する弁軸位置検出部と、前記調節弁の目標とする弁開度と前記弁軸位置検出部によって検出された前記調節弁の弁軸の位置とに基づいて前記電気信号を生成し、前記電空変換部に入力する制御信号生成部とを有するポジショナであって、
上位装置との間で通信を行う第１通信部と、
前記調節弁の周辺環境を監視する少なくも一つのセンサと無線により通信を行う第２通信部と、
前記第１通信部および前記第２通信部と接続されて、前記第１通信部を制御して、前記第２通信部によって前記センサから取得した周辺環境の情報を、前記第１通信部から前記上位装置に送信させる通信制御部とを有する
ポジショナ。
【請求項２】
請求項１に記載のポジショナにおいて、
前記通信制御部は、前記周辺環境の情報を、前記調節弁の制御に関する情報とともに前記第１通信部から前記上位装置に送信させる
ことを特徴とするポジショナ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のポジショナにおいて、
前記通信制御部は、前記調節弁の制御に関する情報を前記上位装置に送信するタイミングに同期して、前記周辺環境の情報を前記第１通信部から前記上位装置に送信させる
ことを特徴とするポジショナ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のポジショナにおいて、
前記調節弁の診断を行う診断部を更に有し、
前記調節弁の制御に関する情報は、前記診断部による診断結果を含む
ことを特徴とするポジショナ。
【請求項５】
請求項４に記載のポジショナにおいて、
前記診断部は、更に、前記第２通信部によって取得した前記周辺環境の情報に基づいて、前記調節弁の周辺環境の診断を行う
ことを特徴とするポジショナ。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載のポジショナと、
前記ポジショナからの前記空気信号によって弁開度が制御される前記調節弁と、
前記ポジショナと通信回線を介して接続され、前記ポジショナとの間でデータの送受信を行う前記上位装置と、
前記ポジショナと無線回線を介して接続され、前記ポジショナの周辺環境を監視する、少なくとも一つの前記センサとを備える
ことを特徴とするバルブ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調節弁（バルブ）の弁開度を制御するポジショナ、および当該ポジショナを含むバルブ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、化学プラント等において、流量のプロセス制御に用いられる調節弁の弁開度を制御するための機器としてポジショナが用いられている。
ポジショナは、バルブ制御システムにおける分散制御システム（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｙｓｔｅｍ：ＤＣＳ）等の機器管理システム（上位装置）から指示された調節弁の弁開度の設定値と、当該調節弁の弁開度の実測値との偏差を算出し、その偏差に基づいて生成した制御信号を調節弁の開閉を操作するための操作器に供給することにより、調節弁の弁開度を制御するものである。
【０００３】
近年、調節弁の弁開度を制御する機能に加えて、調節弁の異常の有無を判定するバルブ診断機能やポジショナ自身の異常の有無を判定する自己診断機能等の各種診断機能を備えたポジショナが増えてきている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０７７５６号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１１５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者は、調節弁およびポジショナを含むバルブ制御システムにおいて、従来のように調節弁およびポジショナ単体の動作状態を監視するだけでなく、例えばガス漏れの有無、周囲温度、および調節弁の振動の大きさ等の調節弁の周辺環境の情報も取得することができれば、調節弁の制御や診断機能の向上に役立つと考えた。
【０００６】
そこで、本願発明者は、本願に先立って、調節弁の周辺環境を常時監視するシステムを検討したところ、以下に示す課題があることが明らかとなった。
【０００７】
調節弁の周辺環境を常時監視するためには、調節弁の周辺に各種のセンサを設置する必要がある。しかしながら、これらのセンサをポジショナ内部に設置する場合、ポジショナの構造の見直しによる開発工数の増加やポジショナの消費電力の増大を招くため、好ましくない。
【０００８】
また、各センサの検出結果は、バルブ制御システムにおける分散制御システム（ＤＣＳ）等の上位装置に集約することが望ましいが、各センサが上位装置との通信によりデータの送受信を行うためには、各センサにＨＡＲＴ（Ｈｉｇｈｗａｙ  Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）通信等の認証が必要な通信プロトコルに対応した通信機能を持たせる必要があり、センサの高機能化および高コスト化を招く。
【０００９】
また、各センサが夫々独立して上位装置と通信を行ってデータの送受信を行うとすると、通信トラフィックの増大により、情報の更新周期が遅くなる等の問題が生じる。
【００１０】
更に、上位装置は調節弁から離れた場所に設置されることが一般的であることから、調節弁の周囲に設置された各センサと上位装置との距離は長くなる。そのため、各センサと上位装置との間の通信を無線で行うことは困難であり、有線で行ったとしても、配線の引き回し等が煩雑となるため現実的ではない。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、調節弁の周辺環境の情報を収集して上位装置に効率よく送信することが可能なシステムを、より低コストに実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るポジショナ（１）は、調節弁（２）の弁開度を指示する電気信号（ＭＶ）を空気信号（Ｓｏ）に変換し、その空気信号を調節弁の操作器（２Ａ）に供給して調節弁の弁軸（２Ｂ）を操作する電空変換部（１３）と、調節弁の弁軸の位置を検出する弁軸位置検出部（１４）と、調節弁の目標とする弁開度と弁軸位置検出部によって検出された調節弁の弁軸の位置とに基づいて電気信号を生成し、電空変換部に入力する制御信号生成部（２１）とを有するポジショナであって、上位装置（３）との間で通信を行う第１通信部（１１）と、調節弁の周辺環境を監視する少なくも一つのセンサ（５＿１〜５＿４）と無線により通信を行う第２通信部（１２）と、第１通信部および第２通信部と接続されて、第１通信部を制御して、第２通信部によってセンサから取得した周辺環境の情報を、第１通信部から上位装置に送信させる通信制御部（２０）とを有することを特徴とする。
【００１３】
上記ポジショナにおいて、通信制御部は、周辺環境の情報を、調節弁の制御に関する情報とともに第１通信部から上位装置に送信させてもよい。
【００１４】
上記ポジショナにおいて、通信制御部は、調節弁の制御に関する情報を上位装置に送信するタイミングに同期して、周辺環境の情報を第１通信部から上位装置に送信させてもよい。
【００１５】
上記ポジショナにおいて、調節弁の診断を行う診断部（２２）を更に有し、調節弁の制御に関する情報は、診断部による診断結果を含んでもよい。
【００１６】
上記ポジショナにおいて、診断部は、更に、第２通信部によって取得した周辺環境の情報に基づいて、調節弁の周辺環境の診断を行ってもよい。
【００１７】
本発明の一実施の形態に係るバルブ制御システム（１００）は、上記ポジショナ（１）と、ポジショナからの空気信号によって弁開度が制御される調節弁（２）と、ポジショナと通信回線を介して接続され、ポジショナとの間でデータの送受信を行う上位装置（３）と、ポジショナと無線回線を介して接続され、ポジショナの周辺環境を監視する、少なくとも一つのセンサ（５＿１〜５＿４）とを備えることを特徴とする。
【００１８】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を括弧を付して記載している。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したことにより、本発明によれば、調節弁の周辺環境の情報を収集して上位装置に効率よく送信することが可能なシステムを、より低コストに実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るポジショナを含むバルブ制御システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るポジショナの構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るポジショナによる、センサ検出結果および周辺環境診断結果の送信の処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施の形態に係るポジショナを含むバルブ制御システムの構成を示す図である。
図１に示されるバルブ制御システム１００は、調節弁（バルブ）２、上位装置３、コントローラ４、ポジショナ１、および少なくとも一つのセンサ５を備えており、例えば、プラント等の流量制御プロセスに適用される。
【００２３】
調節弁２は、一方の流路から他方の流路への流体の流れを制御する装置である。調節弁２は、操作器２Ａ、弁軸２Ｂ、および弁２Ｃを備えている。操作器２Ａは、例えば空気式のバルブアクチュエータであり、後述するポジショナ１から供給される出力空気信号Ｓｏの圧力に応じて弁軸２Ｂを上下動させることにより、弁２Ｃの開度（弁開度）を調整する。
【００２４】
上位装置３は、バルブ制御システム１００の統括的な管理を行う上位側の機器管理システムであり、例えば分散制御システム（ＤＣＳ）である。上位装置３は、コントローラ４およびポジショナ１と通信回線を介して接続されている。例えば、上位装置３は、コントローラ４を介して調節弁の弁開度の目標値ＳＰをポジショナ１に対して与えるとともに、ポジショナ１と通信を行うことにより、調節弁やポジショナ本体の診断の実行を指示し、その診断結果等の情報をポジショナ１から受信する。
【００２５】
コントローラ４は、例えば上位装置３からの指示に応じて、ポジショナ１に対して調節弁２の開閉を指示する信号を出力する機器である。例えば、コントローラ４は、バルブ制御システム１００の通常運転時に、調節弁２が所定の弁開度になるように弁開度の目標値（設定値）ＳＰを示す電気信号をポジショナ１に対して与える。上記電気信号は、例えば４ｍＡ−２０ｍＡの電流信号である。
【００２６】
センサ５は、調節弁２の周辺環境を監視する装置である。センサ５は、一つの物理量を検知する機能（単一センサ機能）を有しており、目的の物理量が検知できる場所（例えば、調節弁２の周辺や調節弁２の筐体の外側等）に設置されている。
【００２７】
センサ５としては、調節弁２や周辺の管路等のガス漏れを検知するためのセンサ、調節弁２やその周辺の温度を検知するセンサ、調節弁２等の振動を検知するセンサ、調節弁２等の異音を検知するセンサ等の各種センサを例示することができる。
【００２８】
本明細書では、一例として、ガス漏れを検知するためのセンサ５＿１、振動を検知するためのセンサ５＿２、異音を検知するためのセンサ５＿４、および温度を検出するセンサ５＿４が、調節弁２の周辺に夫々配置されているものとして説明するが、調節弁２の周辺に設置するセンサの種類や個数は、上記例に限定されるものではなく、監視する対象に応じて種々変更してもよい。
【００２９】
各センサ５＿１〜５＿４は、ポジショナ１と無線回線を介して接続される。各センサ５＿１〜５＿４は、ポジショナ１との間で無線通信を行うための機能部（例えば、送受信回路やアンテナ等）を有している。上記無線通信としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標、以下同じ。）やＺｉｇＢｅｅ（登録商標、以下同じ。）等の近距離無線通信のほかに、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等による無線通信を例示することができる。
【００３０】
各センサ５＿１〜５＿４は、例えば、検知した物理量に応じたアナログ信号（例えば０〜５Ｖの出力値）をディジタル信号に変換するためのＤ／Ａコンバータを有し、Ｄ／Ａコンバータによってディジタル信号に変換されたセンサ検出結果を周辺環境の情報として、無線通信によりポジショナ１に送信する。各センサ５＿１〜５＿４からポジショナ１に送信される周辺環境の情報には、上記センサ検出結果の他に、例えば、各センサの識別情報、センサ信号レンジ、およびセンサ信号単位の情報等が含まれる。
【００３１】
ポジショナ１は、コントローラ４から与えられた調節弁２の弁開度の目標値ＳＰに基づいて調節弁２の開閉を制御するとともに、上位装置３からの指示に基づいて調節弁２やポジショナ１本体の故障の有無等を診断し、診断結果を上位装置３に送信する。
【００３２】
また、ポジショナ１は、センサ５＿１〜５＿４との間で無線通信を行うことにより、センサ５＿１〜５＿４から周辺環境の情報を取得し、取得した周辺環境の情報に基づいて調節弁の周辺環境を診断し、その診断結果を調節弁２やポジショナ１本体の診断結果とともに上位装置３に送信する。
【００３３】
以下、ポジショナ１について詳細に説明する。
図１に示すように、ポジショナ１は、データ処理制御部１０、通信部１１、１２、電空変換部１３、および弁軸位置検出部１４を有する。
【００３４】
弁軸位置検出部１４は、調節弁２の弁開度を弁軸２Ｂの変位量として検出し、その変位量に応じた検出信号ＳＥＮを生成する変位量検出器である。弁軸位置検出部１４としては、角度センサや磁気センサ等を例示することができる。
【００３５】
電空変換部１３は、後述するデータ処理制御部１０によって生成された電気信号ＭＶを、空気信号に変換する空気回路である。電空変換部１３は、例えば、ノズルフラッパとパイロットリレーとから構成されており、ノズルフラッパによって、ポジショナ１の外部に設けられた減圧弁等の空気圧供給源（図示せず）から供給された空気（エアー）６の供給空気圧を電気信号ＭＶに応じて変化させることにより、電気信号ＭＶに応じた圧力の空気信号に変換し、パイロットリレーによって、上記空気信号を増幅することにより、操作器２Ａを駆動するための出力空気信号Ｓｏを生成する。
【００３６】
通信部１１は、上位装置３との間で通信を行うための機能部である。通信部１１と上位装置３との間の通信は、例えばイーサネット（登録商標）やＨＡＲＴ通信等の有線通信であってもよいし、無線通信であってもよく、データの送受信を行うことができれば、通信方式や通信部１１の回路構成等は特に制限はない。
【００３７】
通信部１２は、各センサ５＿１〜５＿４との間で通信を行うための機能部である。通信部１２と各センサ５＿１〜５＿４との間の通信は、上述したように無線通信であり、通信部１２は、無線通信を行うための送受信回路およびアンテナ等を有している。
【００３８】
データ処理制御部１０は、調節弁２の制御、通信部１１，１２を介した上位装置３およびセンサ５＿１〜５＿ｍとの通信、および各種診断に係るデータ処理を実行する機能部である。
【００３９】
図２は、データ処理制御部１０の構成を示す図である。
なお、図２には、データ処理制御部１０の構成する各種機能部のうち、上述した上位装置３およびセンサ５＿１〜５＿４との通信や各種診断に必要な機能部について主に図示され、その他の機能を実現するための機能部については図示を省略している。
【００４０】
データ処理制御部１０は、ＣＰＵとＲＡＭおよびＲＯＭ等の各種メモリとを搭載したマイクロコントローラ（ＭＣＵ）等のプログラム処理装置や外部に対する信号の入力および出力を実現するための各種のインターフェース回路等のハードウェア資源によって構成されている。
【００４１】
具体的に、データ処理制御部１０は、図２に示すように、通信制御部２０、制御信号生成部２１、診断部２２、および記憶部２３を備えている。ここで、上述の通信制御部２０、制御信号生成部２１、診断部２２、および記憶部２３は、上述したハードウェア資源と、当該ハードウェア資源と協働して各種機能を実現させるプログラム（ソフトウェア）とによって実現されている。
【００４２】
制御信号生成部２１は、調節弁２の弁開度を制御するための制御信号として、電気信号ＭＶを生成する機能部である。制御信号生成部２０は、例えば、バルブ制御システム１００の通常運転時において、コントローラ４から与えられた弁開度の目標値ＳＰと、弁軸位置検出部１４による検出信号ＳＥに基づく調節弁２の弁開度の実測値（ＰＶ）との偏差を算出し、その偏差に応じた電気信号ＭＶを生成する。
【００４３】
診断部２２は、診断処理を実行する機能部である。
診断部２２は、例えば、ポジショナ１内部に設けられたタイマ（図示せず）、通信部１１を介した上位装置３からの指示、またはユーザによるポジショナ１の操作ボタン（図示せず）に対する操作入力等に応じて、各種診断処理を実行し、その診断結果を記憶部２３に記憶する。
【００４４】
各種診断処理としては、調節弁２の故障の有無等を判定するバルブ診断処理、ポジショナ１自身の異常の有無を判定する自己診断処理、および調節弁２の周辺環境の異常の有無を判定する周辺環境診断処理等を例示することができる。
【００４５】
バルブ診断処理および自己診断処理としては、上述した特許文献１，２等に開示された処理を例示することができる。診断部２２は、バルブ診断処理および自己診断処理による診断結果をバルブ等診断結果２２０として記憶部２３に記憶する。
【００４６】
周辺環境診断処理は、各センサ５＿１〜５＿４から無線通信により取得した周辺環境の情報に基づいて行われる。例えば、診断部２２は、振動を検出するセンサ５＿２のセンサ検出結果５０＿２に基づいて、振動の大きさが所定の閾値を超えているか否かを判定し、上記閾値を超えている場合には、異常があると判定する。ガス漏れや、異音の発生の有無、温度の異常の有無等についても同様に、診断部２２が、各センサからのセンサ検出結果に基づいて所定のデータ処理を行うことにより、異常の有無を判定する。なお、診断部２２による周辺環境診断処理は、各センサ検出結果５０＿１〜５０＿４に基づいて行うものあれば、上記の例に限定されるものではない。
【００４７】
診断部２２は、各センサ検出結果５０＿１〜５０＿４に基づいて行った、ガス漏れ、異常な振動の発生の有無、異音の発生の有無、および温度の異常の有無等についての診断結果を、周辺環境診断結果２２１として記憶部２３に記憶する。
【００４８】
記憶部２３は、センサ５＿１〜５＿４から受信したセンサ検出結果５０＿１〜５０＿４、診断部２２による各種診断処理で用いられる各種パラメータや、診断部２２による各種の診断結果等のデータを格納するための機能部である。
【００４９】
通信制御部２０は、通信部１１を介した上位装置３との通信と、通信部１２を介した各センサ５＿１〜５＿４との通信を制御する機能部である。
通信制御部２０は、例えば、定期的に、または上位装置３からの指示等に応じて、通信部１２を介して夫々のセンサ５＿１〜５＿４との間で通信を行い、各センサ５＿１〜５＿５のセンサ検出結果５０＿１〜５０＿４を取得して記憶部２３に記憶する。
【００５０】
また、通信制御部２０は、上位装置３から出力された各種診断の指示を通信部１１を介して受信した場合には、その指示を後述する診断部２２に与える。
【００５１】
更に、通信制御部２０は、記憶部２３に記憶されたデータを、通信部１１を介して上位装置３に送信する。
例えば、通信制御部２０は、定期的に、または上述した上位装置３からの各種診断処理の実行の指示に対するレスポンスとして、上述した診断部２２によるバルブ等診断結果２２０や弁開度の目標値ＳＰおよび実測値ＰＶ等の調節弁２の制御に関する情報を通信部１１から上位装置３に送信する。このとき、通信制御部２０は、調節弁２の制御に関する情報とともに、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１を記憶部２３から読み出して通信部１１から上位装置３に送信する。
【００５２】
すなわち、通信制御部２０は、調節弁２の制御に関する情報を上位装置３に送信するタイミングに同期して、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１を上位装置３に送信する。
【００５３】
次に、ポジショナ１による、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１の送信の処理の流れについて説明する。
【００５４】
図３は、実施の形態１に係るポジショナによる、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１の送信処理の流れを示すフロー図である。ここでは、上位装置３からバルブ診断処理を実行する指示がポジショナ１に送信された場合を例にとり、説明する。
【００５５】
先ず、ポジショナ１において、上位装置３からのバルブ診断処理の実行指示を通信部１１が受信すると、通信部１２が各センサ５＿１〜５＿４と通信を行うことにより、各センサ５＿１〜５＿４からセンサ検出結果５０＿１〜５０＿４を取得し、通信制御部２０が、取得したデータを記憶部２３に記憶する（Ｓ１）。
【００５６】
次に、ポジショナ１において、診断部２２が、バルブ診断処理を実行し、バルブ等診断結果２２０として記憶部２３に記憶する（Ｓ２）。また、診断部２２が、上述した手法により周辺環境診断処理を実行し、周辺環境診断結果２２１として記憶部２３に記憶する（Ｓ３）。
【００５７】
次に、ポジショナ１において、上位装置３からのバルブ診断処理の実行指示に対するレスポンスとして、通信制御部２０が、記憶部２３から調節弁２の制御に関する情報（この場合、バルブ等診断結果２２０）とともに、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１を読み出し、通信部１１から上位装置３に送信する（Ｓ４）。
【００５８】
以上、本発明の一実施の形態に係るポジショナ１によれば、ポジショナ１が調節弁２の近傍に配置され、調節弁２の周囲に設置される各センサ５＿１〜５＿４との距離が近いことに着眼し、ポジショナ１を無線基地局として機能させることにより、ポジショナ１が各センサ５＿１〜５＿４の検出結果の情報を取得し、それらの情報を集約して上記システム３に送信するので、各センサにＨＡＲＴ通信等の認証が必要な通信プロトコルに対応した通信機能を持たせる必要はなく、また、上位装置３との通信における通信トラフィックの増大を防止することが可能となる。これによれば、各センサ５＿１〜５＿４が単独で上位装置３と通信を行う場合に比べて、センサの高機能化および高コスト化や情報の更新周期の遅延を防止することが可能となる。
【００５９】
また、センサ５＿１〜５＿４とポジショナ１とは無線通信によるデータの送受信が可能であるから、センサ５＿１〜５＿４をポジショナ１の内部に設置する必要はなく、ポジショナの構造の見直しや消費電力の増加の心配はないので、開発工数等の増加を防ぐことが可能となる。また、有線で行う場合に比べて、調節弁２の周辺エリアにおける配線の引き回し等を考慮する必要がない。
【００６０】
このように、本発明の一実施の形態に係るポジショナ１によれば、調節弁２の周辺環境の情報を収集して上位装置３に効率よく送信することが可能なシステムを、より低コストに実現することが可能となる。
【００６１】
また、本発明の一実施の形態に係るポジショナ１によれば、各センサ５＿１〜５＿４から取得したセンサ検出結果５０＿１〜５０＿４を上位装置３に集約することができるので、上位装置３において、より高度な診断サービスを提供することが可能となる。例えば、ポジショナ１において一次診断として上述した周辺環境診断を実施し、上位装置３において、調節弁２およびポジショナ１と周辺環境との関連性を考慮した高度な二次診断を行うことが可能となる。
【００６２】
また、本発明の一実施の形態に係るポジショナ１によれば、ポジショナ１を介して各センサ５＿１〜５＿４との通信が可能となるので、ユーザが所望のセンサ５＿１〜５＿４を選択してネットワークを構築することが可能となる。これによれば、例えば、上位装置３等からセンサ５＿１〜５＿４の設定変更等が可能となり、現場のメンテナンス性の向上が期待できる。
【００６３】
また、本発明の一実施の形態に係るポジショナ１によれば、調節弁２の制御に関する情報とともに、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１を上位装置３に送信するので、通信トラフィックの混雑の更なる緩和が期待できる。
【００６４】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００６５】
例えば、上記実施の形態において、診断部２２が、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４に基づいて周辺環境診断処理（一次診断）を行い、その周辺環境診断結果２２１をセンサ検出結果５０＿１〜５０＿４とともに上位装置３に送信する場合を例示したが、これに限られない。例えば、診断部２２が周辺環境診断処理を行わなくてもよい。この場合には、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４を含む周辺環境の情報だけを上位装置３に送信すればよい。
【００６６】
また、上記実施の形態において、調節弁２の制御に関する情報を上位装置３に送信するタイミングに同期して周辺環境診断結果２２１を送信する場合を例示したが、例えば、情報更新周期の遅延等が発生しない等、通信トラフィックの増大が限定的である場合には、ポジショナ１は、調節弁２の制御に関する情報を送信するタイミングとは異なるタイミングで、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１を上位装置３に送信してもよい。
【００６７】
また、上記実施の形態では、ポジショナ１が上位装置３から送信された各種診断の実行の指示を受信したときに、通信部１２が各センサ５＿１〜５＿４と通信を行って周辺環境の情報（各センサ検出結果５０＿１〜５０＿４）を取得する場合を例示したが、これに限られない。例えば、各種診断の実行の指示の受信の有無によらず、通信部１２が各センサ５＿１〜５＿４と通信を行って周辺環境の情報を取得してもよい。例えば、ポジショナ１の内部のタイマ（例えばマイコンのタイマ）からの信号に応じて、通信部１２が各センサ５＿１〜５＿４と通信を開始し、各センサ検出結果５０＿１〜５０＿４を取得してもよいし、ユーザによるポジショナ１の操作ボタンに対する操作入力（センサの検出結果の取得の指示）に応じて、通信部１２が各センサ５＿１〜５＿４と通信を開始し、各センサ検出結果５０＿１〜５０＿４を取得してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１００…バルブ制御システム、１…ポジショナ、２…調節弁、２Ａ…操作器、２Ｂ…弁軸、２Ｃ…弁、３…上位装置、４…コントローラ、５，５＿１〜５＿ｎ…センサ、６…空気（エアー）、１０…データ処理制御部、１１，１２…通信部、１３…電空変換部、１４…弁軸位置検出部、ＳＰ…弁開度の目標値、ＭＶ…電気信号、Ｓｏ…出力空気信号、Ｓｃ…空気信号、ＳＥＮ…検出信号、２０…通信制御部、２１…制御信号生成部、２２…診断部、２３…記憶部、５０＿１〜５０＿４…センサ検出結果、２２０…バルブ等診断結果、２２１…周辺環境診断結果。
【図１】
2017194122.tif 000003
【図２】
2017194122.tif 000004
【図３】
2017194122.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月18日(2017.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調節弁（バルブ）の弁開度を制御するポジショナ、および当該ポジショナを含むバルブ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、化学プラント等において、流量のプロセス制御に用いられる調節弁の弁開度を制御するための機器としてポジショナが用いられている。
ポジショナは、バルブ制御システムにおける分散制御システム（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｙｓｔｅｍ：ＤＣＳ）等の機器管理システム（上位装置）から指示された調節弁の弁開度の設定値と、当該調節弁の弁開度の実測値との偏差を算出し、その偏差に基づいて生成した制御信号を調節弁の開閉を操作するための操作器に供給することにより、調節弁の弁開度を制御するものである。
【０００３】
近年、調節弁の弁開度を制御する機能に加えて、調節弁の異常の有無を判定するバルブ診断機能やポジショナ自身の異常の有無を判定する自己診断機能等の各種診断機能を備えたポジショナが増えてきている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０７７５６号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１１５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者は、調節弁およびポジショナを含むバルブ制御システムにおいて、従来のように調節弁およびポジショナ単体の動作状態を監視するだけでなく、例えばガス漏れの有無、周囲温度、および調節弁の振動の大きさ等の調節弁の周辺環境の情報も取得することができれば、調節弁の制御や診断機能の向上に役立つと考えた。
【０００６】
そこで、本願発明者は、本願に先立って、調節弁の周辺環境を常時監視するシステムを検討したところ、以下に示す課題があることが明らかとなった。
【０００７】
調節弁の周辺環境を常時監視するためには、調節弁の周辺に各種のセンサを設置する必要がある。しかしながら、これらのセンサをポジショナ内部に設置する場合、ポジショナの構造の見直しによる開発工数の増加やポジショナの消費電力の増大を招くため、好ましくない。
【０００８】
また、各センサの検出結果は、バルブ制御システムにおける分散制御システム（ＤＣＳ）等の上位装置に集約することが望ましいが、各センサが上位装置との通信によりデータの送受信を行うためには、各センサにＨＡＲＴ（Ｈｉｇｈｗａｙ  Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）通信等の認証が必要な通信プロトコルに対応した通信機能を持たせる必要があり、センサの高機能化および高コスト化を招く。
【０００９】
また、各センサが夫々独立して上位装置と通信を行ってデータの送受信を行うとすると、通信トラフィックの増大により、情報の更新周期が遅くなる等の問題が生じる。
【００１０】
更に、上位装置は調節弁から離れた場所に設置されることが一般的であることから、調節弁の周囲に設置された各センサと上位装置との距離は長くなる。そのため、各センサと上位装置との間の通信を無線で行うことは困難であり、有線で行ったとしても、配線の引き回し等が煩雑となるため現実的ではない。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、調節弁の周辺環境の情報を収集して上位装置に効率よく送信することが可能なシステムを、より低コストに実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るポジショナ（１）は、調節弁（２）の弁開度を指示する電気信号（ＭＶ）を空気信号（Ｓｏ）に変換し、その空気信号を調節弁の操作器（２Ａ）に供給して調節弁の弁軸（２Ｂ）を操作する電空変換部（１３）と、調節弁の弁軸の位置を検出する弁軸位置検出部（１４）と、調節弁の目標とする弁開度と弁軸位置検出部によって検出された調節弁の弁軸の位置とに基づいて電気信号を生成し、電空変換部に入力する制御信号生成部（２１）とを有するポジショナであって、上位装置（３）との間で通信を行う第１通信部（１１）と、調節弁の周辺環境を監視する少なくも一つのセンサ（５＿１〜５＿４）と無線により通信を行う第２通信部（１２）と、第１通信部および第２通信部と接続されて、第１通信部を制御して、第２通信部によってセンサから取得した周辺環境の情報を、第１通信部から上位装置に送信させる通信制御部（２０）とを有することを特徴とする。
【００１３】
上記ポジショナにおいて、通信制御部は、周辺環境の情報を、調節弁の制御に関する情報とともに第１通信部から上位装置に送信させてもよい。
【００１４】
上記ポジショナにおいて、通信制御部は、調節弁の制御に関する情報を上位装置に送信するタイミングに同期して、周辺環境の情報を第１通信部から上位装置に送信させてもよい。
【００１５】
上記ポジショナにおいて、調節弁の診断を行う診断部（２２）を更に有し、調節弁の制御に関する情報は、診断部による診断結果を含んでもよい。
【００１６】
上記ポジショナにおいて、診断部は、更に、第２通信部によって取得した周辺環境の情報に基づいて、調節弁の周辺環境の診断を行ってもよい。
【００１７】
本発明の一実施の形態に係るバルブ制御システム（１００）は、上記ポジショナ（１）と、ポジショナからの空気信号によって弁開度が制御される調節弁（２）と、ポジショナと通信回線を介して接続され、ポジショナとの間でデータの送受信を行う上位装置（３）と、ポジショナと無線回線を介して接続され、ポジショナの周辺環境を監視する、少なくとも一つのセンサ（５＿１〜５＿４）とを備えることを特徴とする。
【００１８】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を括弧を付して記載している。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したことにより、本発明によれば、調節弁の周辺環境の情報を収集して上位装置に効率よく送信することが可能なシステムを、より低コストに実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るポジショナを含むバルブ制御システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るポジショナの構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るポジショナによる、センサ検出結果および周辺環境診断結果の送信の処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施の形態に係るポジショナを含むバルブ制御システムの構成を示す図である。
図１に示されるバルブ制御システム１００は、調節弁（バルブ）２、上位装置３、コントローラ４、ポジショナ１、および少なくとも一つのセンサ５を備えており、例えば、プラント等の流量制御プロセスに適用される。
【００２３】
調節弁２は、一方の流路から他方の流路への流体の流れを制御する装置である。調節弁２は、操作器２Ａ、弁軸２Ｂ、および弁２Ｃを備えている。操作器２Ａは、例えば空気式のバルブアクチュエータであり、後述するポジショナ１から供給される出力空気信号Ｓｏの圧力に応じて弁軸２Ｂを上下動させることにより、弁２Ｃの開度（弁開度）を調整する。
【００２４】
上位装置３は、バルブ制御システム１００の統括的な管理を行う上位側の機器管理システムであり、例えば分散制御システム（ＤＣＳ）である。上位装置３は、コントローラ４およびポジショナ１と通信回線を介して接続されている。例えば、上位装置３は、コントローラ４を介して調節弁の弁開度の目標値ＳＰをポジショナ１に対して与えるとともに、ポジショナ１と通信を行うことにより、調節弁やポジショナ本体の診断の実行を指示し、その診断結果等の情報をポジショナ１から受信する。
【００２５】
コントローラ４は、例えば上位装置３からの指示に応じて、ポジショナ１に対して調節弁２の開閉を指示する信号を出力する機器である。例えば、コントローラ４は、バルブ制御システム１００の通常運転時に、調節弁２が所定の弁開度になるように弁開度の目標値（設定値）ＳＰを示す電気信号をポジショナ１に対して与える。上記電気信号は、例えば４ｍＡ−２０ｍＡの電流信号である。
【００２６】
センサ５は、調節弁２の周辺環境を監視する装置である。センサ５は、一つの物理量を検知する機能（単一センサ機能）を有しており、目的の物理量が検知できる場所（例えば、調節弁２の周辺や調節弁２の筐体の外側等）に設置されている。
【００２７】
センサ５としては、調節弁２や周辺の管路等のガス漏れを検知するためのセンサ、調節弁２やその周辺の温度を検知するセンサ、調節弁２等の振動を検知するセンサ、調節弁２等の異音を検知するセンサ等の各種センサを例示することができる。
【００２８】
本明細書では、一例として、ガス漏れを検知するためのセンサ５＿１、振動を検知するためのセンサ５＿２、異音を検知するためのセンサ５＿３、および温度を検出するセンサ５＿４が、調節弁２の周辺に夫々配置されているものとして説明するが、調節弁２の周辺に設置するセンサの種類や個数は、上記例に限定されるものではなく、監視する対象に応じて種々変更してもよい。
【００２９】
各センサ５＿１〜５＿４は、ポジショナ１と無線回線を介して接続される。各センサ５＿１〜５＿４は、ポジショナ１との間で無線通信を行うための機能部（例えば、送受信回路やアンテナ等）を有している。上記無線通信としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標、以下同じ。）やＺｉｇＢｅｅ（登録商標、以下同じ。）等の近距離無線通信のほかに、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等による無線通信を例示することができる。
【００３０】
各センサ５＿１〜５＿４は、例えば、検知した物理量に応じたアナログ信号（例えば０〜５Ｖの出力値）をディジタル信号に変換するためのＤ／Ａコンバータを有し、Ｄ／Ａコンバータによってディジタル信号に変換されたセンサ検出結果を周辺環境の情報として、無線通信によりポジショナ１に送信する。各センサ５＿１〜５＿４からポジショナ１に送信される周辺環境の情報には、上記センサ検出結果の他に、例えば、各センサの識別情報、センサ信号レンジ、およびセンサ信号単位の情報等が含まれる。
【００３１】
ポジショナ１は、コントローラ４から与えられた調節弁２の弁開度の目標値ＳＰに基づいて調節弁２の開閉を制御するとともに、上位装置３からの指示に基づいて調節弁２やポジショナ１本体の故障の有無等を診断し、診断結果を上位装置３に送信する。
【００３２】
また、ポジショナ１は、センサ５＿１〜５＿４との間で無線通信を行うことにより、センサ５＿１〜５＿４から周辺環境の情報を取得し、取得した周辺環境の情報に基づいて調節弁の周辺環境を診断し、その診断結果を調節弁２やポジショナ１本体の診断結果とともに上位装置３に送信する。
【００３３】
以下、ポジショナ１について詳細に説明する。
図１に示すように、ポジショナ１は、データ処理制御部１０、通信部１１、１２、電空変換部１３、および弁軸位置検出部１４を有する。
【００３４】
弁軸位置検出部１４は、調節弁２の弁開度を弁軸２Ｂの変位量として検出し、その変位量に応じた検出信号ＳＥＮを生成する変位量検出器である。弁軸位置検出部１４としては、角度センサや磁気センサ等を例示することができる。
【００３５】
電空変換部１３は、後述するデータ処理制御部１０によって生成された電気信号ＭＶを、空気信号に変換する空気回路である。電空変換部１３は、例えば、ノズルフラッパとパイロットリレーとから構成されており、ノズルフラッパによって、ポジショナ１の外部に設けられた減圧弁等の空気圧供給源（図示せず）から供給された空気（エアー）６の供給空気圧を電気信号ＭＶに応じて変化させることにより、電気信号ＭＶに応じた圧力の空気信号に変換し、パイロットリレーによって、上記空気信号を増幅することにより、操作器２Ａを駆動するための出力空気信号Ｓｏを生成する。
【００３６】
通信部１１は、上位装置３との間で通信を行うための機能部である。通信部１１と上位装置３との間の通信は、例えばイーサネット（登録商標）やＨＡＲＴ通信等の有線通信であってもよいし、無線通信であってもよく、データの送受信を行うことができれば、通信方式や通信部１１の回路構成等は特に制限はない。
【００３７】
通信部１２は、各センサ５＿１〜５＿４との間で通信を行うための機能部である。通信部１２と各センサ５＿１〜５＿４との間の通信は、上述したように無線通信であり、通信部１２は、無線通信を行うための送受信回路およびアンテナ等を有している。
【００３８】
データ処理制御部１０は、調節弁２の制御、通信部１１，１２を介した上位装置３およびセンサ５＿１〜５＿４との通信、および各種診断に係るデータ処理を実行する機能部である。
【００３９】
図２は、データ処理制御部１０の構成を示す図である。
なお、図２には、データ処理制御部１０の構成する各種機能部のうち、上述した上位装置３およびセンサ５＿１〜５＿４との通信や各種診断に必要な機能部について主に図示され、その他の機能を実現するための機能部については図示を省略している。
【００４０】
データ処理制御部１０は、ＣＰＵとＲＡＭおよびＲＯＭ等の各種メモリとを搭載したマイクロコントローラ（ＭＣＵ）等のプログラム処理装置や外部に対する信号の入力および出力を実現するための各種のインターフェース回路等のハードウェア資源によって構成されている。
【００４１】
具体的に、データ処理制御部１０は、図２に示すように、通信制御部２０、制御信号生成部２１、診断部２２、および記憶部２３を備えている。ここで、上述の通信制御部２０、制御信号生成部２１、診断部２２、および記憶部２３は、上述したハードウェア資源と、当該ハードウェア資源と協働して各種機能を実現させるプログラム（ソフトウェア）とによって実現されている。
【００４２】
制御信号生成部２１は、調節弁２の弁開度を制御するための制御信号として、電気信号ＭＶを生成する機能部である。制御信号生成部２１は、例えば、バルブ制御システム１００の通常運転時において、コントローラ４から与えられた弁開度の目標値ＳＰと、弁軸位置検出部１４による検出信号ＳＥに基づく調節弁２の弁開度の実測値（ＰＶ）との偏差を算出し、その偏差に応じた電気信号ＭＶを生成する。
【００４３】
診断部２２は、診断処理を実行する機能部である。
診断部２２は、例えば、ポジショナ１内部に設けられたタイマ（図示せず）、通信部１１を介した上位装置３からの指示、またはユーザによるポジショナ１の操作ボタン（図示せず）に対する操作入力等に応じて、各種診断処理を実行し、その診断結果を記憶部２３に記憶する。
【００４４】
各種診断処理としては、調節弁２の故障の有無等を判定するバルブ診断処理、ポジショナ１自身の異常の有無を判定する自己診断処理、および調節弁２の周辺環境の異常の有無を判定する周辺環境診断処理等を例示することができる。
【００４５】
バルブ診断処理および自己診断処理としては、上述した特許文献１，２等に開示された処理を例示することができる。診断部２２は、バルブ診断処理および自己診断処理による診断結果をバルブ等診断結果２２０として記憶部２３に記憶する。
【００４６】
周辺環境診断処理は、各センサ５＿１〜５＿４から無線通信により取得した周辺環境の情報に基づいて行われる。例えば、診断部２２は、振動を検出するセンサ５＿２のセンサ検出結果５０＿２に基づいて、振動の大きさが所定の閾値を超えているか否かを判定し、上記閾値を超えている場合には、異常があると判定する。ガス漏れや、異音の発生の有無、温度の異常の有無等についても同様に、診断部２２が、各センサからのセンサ検出結果に基づいて所定のデータ処理を行うことにより、異常の有無を判定する。なお、診断部２２による周辺環境診断処理は、各センサ検出結果５０＿１〜５０＿４に基づいて行うものあれば、上記の例に限定されるものではない。
【００４７】
診断部２２は、各センサ検出結果５０＿１〜５０＿４に基づいて行った、ガス漏れ、異常な振動の発生の有無、異音の発生の有無、および温度の異常の有無等についての診断結果を、周辺環境診断結果２２１として記憶部２３に記憶する。
【００４８】
記憶部２３は、センサ５＿１〜５＿４から受信したセンサ検出結果５０＿１〜５０＿４、診断部２２による各種診断処理で用いられる各種パラメータや、診断部２２による各種の診断結果等のデータを格納するための機能部である。
【００４９】
通信制御部２０は、通信部１１を介した上位装置３との通信と、通信部１２を介した各センサ５＿１〜５＿４との通信を制御する機能部である。
通信制御部２０は、例えば、定期的に、または上位装置３からの指示等に応じて、通信部１２を介して夫々のセンサ５＿１〜５＿４との間で通信を行い、各センサ５＿１〜５＿４のセンサ検出結果５０＿１〜５０＿４を取得して記憶部２３に記憶する。
【００５０】
また、通信制御部２０は、上位装置３から出力された各種診断の指示を通信部１１を介して受信した場合には、その指示を後述する診断部２２に与える。
【００５１】
更に、通信制御部２０は、記憶部２３に記憶されたデータを、通信部１１を介して上位装置３に送信する。
例えば、通信制御部２０は、定期的に、または上述した上位装置３からの各種診断処理の実行の指示に対するレスポンスとして、上述した診断部２２によるバルブ等診断結果２２０や弁開度の目標値ＳＰおよび実測値ＰＶ等の調節弁２の制御に関する情報を通信部１１から上位装置３に送信する。このとき、通信制御部２０は、調節弁２の制御に関する情報とともに、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１を記憶部２３から読み出して通信部１１から上位装置３に送信する。
【００５２】
すなわち、通信制御部２０は、調節弁２の制御に関する情報を上位装置３に送信するタイミングに同期して、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１を上位装置３に送信する。
【００５３】
次に、ポジショナ１による、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１の送信の処理の流れについて説明する。
【００５４】
図３は、実施の形態１に係るポジショナによる、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１の送信処理の流れを示すフロー図である。ここでは、上位装置３からバルブ診断処理を実行する指示がポジショナ１に送信された場合を例にとり、説明する。
【００５５】
先ず、ポジショナ１において、上位装置３からのバルブ診断処理の実行指示を通信部１１が受信すると、通信部１２が各センサ５＿１〜５＿４と通信を行うことにより、各センサ５＿１〜５＿４からセンサ検出結果５０＿１〜５０＿４を取得し、通信制御部２０が、取得したデータを記憶部２３に記憶する（Ｓ１）。
【００５６】
次に、ポジショナ１において、診断部２２が、バルブ診断処理を実行し、バルブ等診断結果２２０として記憶部２３に記憶する（Ｓ２）。また、診断部２２が、上述した手法により周辺環境診断処理を実行し、周辺環境診断結果２２１として記憶部２３に記憶する（Ｓ３）。
【００５７】
次に、ポジショナ１において、上位装置３からのバルブ診断処理の実行指示に対するレスポンスとして、通信制御部２０が、記憶部２３から調節弁２の制御に関する情報（この場合、バルブ等診断結果２２０）とともに、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１を読み出し、通信部１１から上位装置３に送信する（Ｓ４）。
【００５８】
以上、本発明の一実施の形態に係るポジショナ１によれば、ポジショナ１が調節弁２の近傍に配置され、調節弁２の周囲に設置される各センサ５＿１〜５＿４との距離が近いことに着眼し、ポジショナ１を無線基地局として機能させることにより、ポジショナ１が各センサ５＿１〜５＿４の検出結果の情報を取得し、それらの情報を集約して上記上位装置３に送信するので、各センサにＨＡＲＴ通信等の認証が必要な通信プロトコルに対応した通信機能を持たせる必要はなく、また、上位装置３との通信における通信トラフィックの増大を防止することが可能となる。これによれば、各センサ５＿１〜５＿４が単独で上位装置３と通信を行う場合に比べて、センサの高機能化および高コスト化や情報の更新周期の遅延を防止することが可能となる。
【００５９】
また、センサ５＿１〜５＿４とポジショナ１とは無線通信によるデータの送受信が可能であるから、センサ５＿１〜５＿４をポジショナ１の内部に設置する必要はなく、ポジショナの構造の見直しや消費電力の増加の心配はないので、開発工数等の増加を防ぐことが可能となる。また、有線で行う場合に比べて、調節弁２の周辺エリアにおける配線の引き回し等を考慮する必要がない。
【００６０】
このように、本発明の一実施の形態に係るポジショナ１によれば、調節弁２の周辺環境の情報を収集して上位装置３に効率よく送信することが可能なシステムを、より低コストに実現することが可能となる。
【００６１】
また、本発明の一実施の形態に係るポジショナ１によれば、各センサ５＿１〜５＿４から取得したセンサ検出結果５０＿１〜５０＿４を上位装置３に集約することができるので、上位装置３において、より高度な診断サービスを提供することが可能となる。例えば、ポジショナ１において一次診断として上述した周辺環境診断を実施し、上位装置３において、調節弁２およびポジショナ１と周辺環境との関連性を考慮した高度な二次診断を行うことが可能となる。
【００６２】
また、本発明の一実施の形態に係るポジショナ１によれば、ポジショナ１を介して各センサ５＿１〜５＿４との通信が可能となるので、ユーザが所望のセンサ５＿１〜５＿４を選択してネットワークを構築することが可能となる。これによれば、例えば、上位装置３等からセンサ５＿１〜５＿４の設定変更等が可能となり、現場のメンテナンス性の向上が期待できる。
【００６３】
また、本発明の一実施の形態に係るポジショナ１によれば、調節弁２の制御に関する情報とともに、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１を上位装置３に送信するので、通信トラフィックの混雑の更なる緩和が期待できる。
【００６４】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００６５】
例えば、上記実施の形態において、診断部２２が、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４に基づいて周辺環境診断処理（一次診断）を行い、その周辺環境診断結果２２１をセンサ検出結果５０＿１〜５０＿４とともに上位装置３に送信する場合を例示したが、これに限られない。例えば、診断部２２が周辺環境診断処理を行わなくてもよい。この場合には、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４を含む周辺環境の情報だけを上位装置３に送信すればよい。
【００６６】
また、上記実施の形態において、調節弁２の制御に関する情報を上位装置３に送信するタイミングに同期して周辺環境診断結果２２１を送信する場合を例示したが、例えば、情報更新周期の遅延等が発生しない等、通信トラフィックの増大が限定的である場合には、ポジショナ１は、調節弁２の制御に関する情報を送信するタイミングとは異なるタイミングで、センサ検出結果５０＿１〜５０＿４および周辺環境診断結果２２１を上位装置３に送信してもよい。
【００６７】
また、上記実施の形態では、ポジショナ１が上位装置３から送信された各種診断の実行の指示を受信したときに、通信部１２が各センサ５＿１〜５＿４と通信を行って周辺環境の情報（各センサ検出結果５０＿１〜５０＿４）を取得する場合を例示したが、これに限られない。例えば、各種診断の実行の指示の受信の有無によらず、通信部１２が各センサ５＿１〜５＿４と通信を行って周辺環境の情報を取得してもよい。例えば、ポジショナ１の内部のタイマ（例えばマイコンのタイマ）からの信号に応じて、通信部１２が各センサ５＿１〜５＿４と通信を開始し、各センサ検出結果５０＿１〜５０＿４を取得してもよいし、ユーザによるポジショナ１の操作ボタンに対する操作入力（センサの検出結果の取得の指示）に応じて、通信部１２が各センサ５＿１〜５＿４と通信を開始し、各センサ検出結果５０＿１〜５０＿４を取得してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１００…バルブ制御システム、１…ポジショナ、２…調節弁、２Ａ…操作器、２Ｂ…弁軸、２Ｃ…弁、３…上位装置、４…コントローラ、５，５＿１〜５＿４…センサ、６…空気（エアー）、１０…データ処理制御部、１１，１２…通信部、１３…電空変換部、１４…弁軸位置検出部、ＳＰ…弁開度の目標値、ＭＶ…電気信号、Ｓｏ…出力空気信号、ＳＥＮ…検出信号、２０…通信制御部、２１…制御信号生成部、２２…診断部、２３…記憶部、５０＿１〜５０＿４…センサ検出結果、２２０…バルブ等診断結果、２２１…周辺環境診断結果。