(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力センサを２個有するバルブポジショナにおいて、
所定の動作入力の印加に対して２個の圧力センサのそれぞれの出力圧を測定し一方の圧力センサの出力圧のみが変化し他方の圧力センサの出力圧が変化しない場合は単動コントロールリレーが搭載されていると判別し、両方の圧力センサの出力圧が変化する場合は複動コントロールリレーが搭載されていると判別する判別手段
を具備したことを特徴とするバルブポジショナ。
【請求項２】
コントローラと変位センサが搭載されているバルブポジショナにおいて、
前記コントローラに設けられコントロールリレー動作形式の判断を促すトリガを出力する判別トリガ手段と、
このトリガ信号に基づき入力増と入力減の２種類の所定のステップ入力を出力する入力印加手段と、
この入力印加手段からのステップ入力に基づきバルブの変位を測定する変位センサと、
この変位センサの測定信号に基づき、前記所定のステップ入力の印加の所定期間経過後のオーバーシュートの有無により、前記２種類の所定のステップ入力のいずれか一方においてのみオーバーシュートがある場合は単動コントロールリレーが搭載されていると判別し、前記２種類の所定のステップ入力の両方においてオーバーシュートがある場合は複動コントロールリレーが搭載されていると判別する判別手段と
を具備したことを特徴とするバルブポジショナ。
【請求項３】
前記判別手段の判別信号に基づき適切な制御アルゴリズムを選択するアルゴリズム選択手段と、
この選択された制御アルゴリズムと現在使用されているアルゴリズムとの照合を行うアルゴリズム照合手段と、
現在使用されているアルゴリズムと異なった場合には上位側にアルゴリズム変更の通知をする通知手段と
を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のバルブポジショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブポジショナに関するものである。
更に詳述すれば、コントロールリレーの単動、複動の判別手段を有するバルブポジショナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バルブポジショナに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４２５０５号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６９０１号公報
【特許文献３】特開２００３−２３９９１０号公報
【特許文献４】特開２００５−２８２７１８号公報
【０００４】
図５は従来より一般に使用されている従来例の構成を示したブロック説明図で、複動コントロールリレーと圧力センサと変位センサとを有するブロック説明図である。
図において、ＳＰは入力、１はコントローラ、２はＶ／Ｉ変換器、３は電／空変換器、４は複動コントロールリレー、５は第１の圧力センサ、６は第２の圧力センサ、７は変位センサである。なお、ＰＶはバルブのステム位置である。
【０００５】
以上の構成において、入力ＳＰに対応して、バルブポジショナが動作してバルブのステム位置を調節する。
【０００６】
図６は従来より一般に使用されている他の従来例の構成を示したブロック説明図で、複動コントロールリレーと変位センサとを有するブロック説明図である。即ち、圧力センサを有しないバルブポジショナの従来例である。
【０００７】
ここで、複動コントロールリレー４は、種々の事情により単動コントロールリレーに取り替えられることがある。圧力センサを有する場合、第２の圧力センサ６は機能しないだけである。
次に、単動コントロールリレーが複動コントロールリレー４に取り替えられた場合には、空気回路部品が取り替えられて、使用することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような装置においては、上記のような場合に、以下の間題点がある。
コントロールリレーが単動もしくは複動の場合かを判断し、適切な制御アルゴリズムを選択する機能を有しない。
【０００９】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、コントロールリレーの動作形式を判断し、バルブを駆動するための適切な制御アルゴリズムを選択できるバルブポジショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のバルブポジショナにおいては、
圧力センサを２個有するバルブポジショナにおいて、所定の動作入力の印加に対して２個の圧力センサのそれぞれの出力圧を測定し一方の圧力センサの出力圧のみが変化し他方の圧力センサの出力圧が変化しない場合は単動コントロールリレーが搭載されていると判別し、両方の圧力センサの出力圧が変化する場合は複動コントロールリレーが搭載されていると判別する判別手段を具備したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２のバルブポジショナにおいては、
コントローラと変位センサが搭載されているバルブポジショナにおいて、前記コントローラに設けられコントロールリレー動作形式の判断を促すトリガを出力する判別トリガ手段と、このトリガ信号に基づき入力増と入力減の２種類の所定のステップ入力を出力する入力印加手段と、この入力印加手段からのステップ入力に基づきバルブの変位を測定する変位センサと、この変位センサの測定信号に基づき、前記所定のステップ入力の印加の所定期間経過後のオーバーシュートの有無により、前記２種類の所定のステップ入力のいずれか一方においてのみオーバーシュートがある場合は単動コントロールリレーが搭載されていると判別し、前記２種類の所定のステップ入力の両方においてオーバーシュートがある場合は複動コントロールリレーが搭載されていると判別する判別手段とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３のバルブポジショナにおいては、請求項１又は請求項２記載のバルブポジショナにおいて、
前記判別手段の判別信号に基づき適切な制御アルゴリズムを選択するアルゴリズム選択手段と、この選択された制御アルゴリズムと現在使用されているアルゴリズムとの照合を行うアルゴリズム照合手段と、現在使用されているアルゴリズムと異なった場合には上位側にアルゴリズム変更の通知をする通知手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
工場で単動もしくは複動のコントロールリレーを取付けた後に、取付者が指定をしなくても、バルブポジショナを駆動するための適切な制御アルゴリズムを判別手段により容易に選択することが出来るバルブポジショナが得られる。
【００１４】
現場でコントロールリレーを取り替えて動作形式が変更になった後も、バルブポジショナを駆動するための適切な制御アルゴリズムを判別手段により、容易に選択することができるバルブポジショナが得られる。
【００１５】
工場出荷時もしくは、ユーザのコントロールリレー動作形式設定ミスがあった場合にも、選択のミスを判断し修正することができるバルブポジショナが得られる。
プラントが稼動中のオンラインでも判断、修正が可能なバルブポジショナが得られる。
【００１６】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
工場で単動もしくは複動のコントロールリレーを取付けた後に、取付者が指定をしなくても、バルブポジショナを駆動するための適切な制御アルゴリズムを判別手段により容易に選択することが出来るバルブポジショナが得られる。
【００１７】
現場でコントロールリレーを取り替えて動作形式が変更になった後も、バルブポジショナを駆動するための適切な制御アルゴリズムを判別手段により、容易に選択することができるバルブポジショナが得られる。
【００１８】
工場出荷時もしくは、ユーザのコントロールリレー動作形式設定ミスがあった場合にも、選択のミスを判断し修正することができるバルブポジショナが得られる。
【００１９】
工場出荷時もしくは、ユーザのコントロールリレー動作形式設定ミスがあった場合にも、選択のミスを判断し修正することができるバルブポジショナが得られる。
圧力センサがない場合にも、変位センサのみで判断、修正が可能なバルブポジショナが得られる。
【００２０】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
判別手段の判別信号に基づき適切な制御アルゴリズムを選択するアルゴリズム選択手段と、この選択された制御アルゴリズムと現在使用されている制御アルゴリズムとの照合を行うアルゴリズム照合手段と、現在使用されている制御アルゴリズムと異なった場合には上位側に制御アルゴリズム変更の通知をする通知手段とが設けられたことにより、適切な制御アルゴリズムかどうかを確実に判断できるバルブポジショナが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図である。
図において、図３と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図３との相違部分のみ説明する。
【００２２】
図１において、判別手段１１は、所定の動作入力(通常使用時の動作入力)の印加に対して２個の圧力センサ５，６のそれぞれの出力圧を測定し、一方の圧力センサの出力圧のみが変化し他方の圧力センサの出力圧が変化しない場合は単動コントロールリレーが搭載されていると判別し、両方の圧力センサの出力圧が変化する場合は複動コントロールリレーが搭載されていると判別する。
【００２３】
アルゴリズム選択手段１２は、判別手段１１の判別信号に基づき適切な制御アルゴリズムを選択する。
アルゴリズム照合手段１３は、この選択された制御アルゴリズムと現在使用されているアルゴリズムとの照合を行う。
通知手段１４は、現在使用されているアルゴリズムと異なった場合には、上位側にアルゴリズム変更の通知をする。
【００２４】
即ち、バルブが可動範囲内で上下動している状態で、２つの圧力センサにより出力圧１と出力圧２の値を測定する。
単動コントロールリレーの場合には出力圧１のみが変化し、出力圧２はゼロのままである。
【００２５】
複動コントロールリレーの場合には出力圧１、出力圧２がともに変化する。
判別手段１１により、上記の違いにより、単動コントロールリレーが搭載されているか、複動コントロールリレーが搭載されているかの判断を行う。
【００２６】
その後、アルゴリズム選択手段１２で適切な制御アルゴリズムを選択し、アルゴリズム照合手段１３で現状のアルゴリズムと照合を行う。
現状と異なった場合には通知手段１４で上位側にアルゴリズム変更の確認を促すメッセージを送信する。
【００２７】
この結果、
工場で単動もしくは複動のコントロールリレーを取付けた後に、取付者が指定をしなくても、バルブポジショナを駆動するための適切な制御アルゴリズムを判別手段１１により容易に選択することが出来るバルブポジショナが得られる。
【００２８】
現場でコントロールリレーを取り替えて動作形式が変更になった後も、バルブポジショナを駆動するための適切な制御アルゴリズムを判別手段１１により、容易に選択することができるバルブポジショナが得られる。
【００２９】
工場出荷時もしくは、ユーザのコントロールリレー動作形式設定ミスがあった場合にも、選択のミスを判断し修正することができるバルブポジショナが得られる。
プラントが稼動中のオンラインでも判断、修正が可能なバルブポジショナが得られる。
【００３０】
図２は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
図２において、判別トリガ手段２１は、コントローラに設けられ上位側からの入力信号があった場合に、コントロールリレー動作形式の判断を促すトリガを出力する。
【００３１】
入力印加手段２２は、このトリガ信号に基づき入力増と入力減の２種類の所定のステップ入力を出力する。
所定のステップ入力は、後述するコントロールリレーの不感帯が観察できる程度のステップ入力を印加する。ステップ入力が大きすぎるとコントロールリレーの不感帯が観察できなくなるからである。
変位センサ７は、入力印加手段２２からの信号に基づきバルブＰＶの変位を測定する。
【００３２】
判別手段２３は、この変位センサ７の測定信号に基づき、所定のステップ入力の印加の所定期間経過後のオーバーシュートの有無により、単動コントロールリレーが搭載されているか、複動コントロールリレーが搭載されているかを判別する。
所定期間経過後のオーバーシュートを判断するようにしたのは、所定のステップ入力の印加の瞬間においては、単動コントロールリレーにおいても、入力増もしくは入力減の場合に不感帯の有無にかかわらず、わずかなオーバーシュートを生ずることがありそれにより適切な判別ができなくなる場合があるからである。
【００３３】
２種類の所定のステップ入力の、いずれか一方においてのみオーバーシュートがある場合は単動コントロールリレーが搭載されていると判別する。
また、前記２種類の所定のステップ入力の両方においてオーバーシュートがある場合は複動コントロールリレーが搭載されていると判別する。
【００３４】
アルゴリズム選択手段２４は、判別手段２３の判別信号に基づき適切な制御アルゴリズムを選択する。
アルゴリズム照合手段２５は、この選択された制御アルゴリズムと現在使用されているアルゴリズムとの照合を行う。
通知手段２６は、現在使用されているアルゴリズムと異なった場合には、上位側にアルゴリズム変更の通知をする。
【００３５】
即ち、本実施例では、判別手段２３における、単動コントロールリレーが搭載されているか、複動コントロールリレーが搭載されているかの判別を、コントロールリレー特有の非線形特性である不感帯の有無に着目して判断する。
【００３６】
要するに、バルブのステムを上方向と下方向とに一往復するように動作させるようにすると、単動コントロールリレーが搭載されている場合には、その構造上、いずれか一方向にのみに不感帯が生ずる。
一方、複動コントロールリレーが搭載されている場合には、その構造上、両方向において不感帯が生ずる。
【００３７】
単動コントロールリレー３０の具体例を図３に示し、複動コントロールリレー４０の具体例を図４に示す。
図３，図４において、３１，４１は弁本体、３２，４２は移動体、３３，４３は入力ダイアフラム、３４，４４ａ，４４ｂはポペット弁、３５，４５ａ，４５ｂは給気弁、３６，４６ａ，４６ｂは排気弁、３７，４７ａ，４７ｂはブリード孔、３８，４８ａ，４８ｂはばねである。
【００３８】
Ｐｓ，Ｐｓａ，Ｐｓｂは供給流体圧、Ｐｉｎは入力流体圧、Ｐｅは排気流体圧、Ｐｏｕｔ，Ｐｏｕｔａ，Ｐｏｕｔｂは出力流体圧である。
即ち、単動コントロールリレー３０は、不感帯が生ずるポペット弁３５を１個有し、複動コントロールリレー４０はポペット弁を２個有する。
【００３９】
上記特性を利用して、判別手段２３において、変位センサ７の測定信号に基づき、所定のステップ入力の印加の所定期間経過後のオーバーシュートの有無により、２種類の所定のステップ入力のいずれか一方においてのみオーバーシュートがある場合は単動コントロールリレーが搭載されていると判別する。
前記２種類の所定のステップ入力の両方においてオーバーシュートがある場合は複動コントロールリレーが搭載されていると判別する。
【００４０】
この結果、
工場で単動もしくは複動のコントロールリレーを取付けた後に、取付者が指定をしなくても、バルブポジショナを駆動するための適切な制御アルゴリズムを判別手段２３により容易に選択することが出来るバルブポジショナが得られる。
【００４１】
現場でコントロールリレーを取り替えて動作形式が変更になった後も、バルブポジショナを駆動するための適切な制御アルゴリズムを判別手段２３により、容易に選択することができるバルブポジショナが得られる。
工場出荷時もしくは、ユーザのコントロールリレー動作形式設定ミスがあった場合にも、選択のミスを判断し修正することができるバルブポジショナが得られる。
【００４２】
工場出荷時もしくは、ユーザのコントロールリレー動作形式設定ミスがあった場合にも、選択のミスを判断し修正することができるバルブポジショナが得られる。
圧力センサ５，６がない場合にも、変位センサ７のみで判断、修正が可能なバルブポジショナが得られる。
【００４３】
判別手段２３の判別信号に基づき適切な制御アルゴリズムを選択するアルゴリズム選択手段２４と、この選択された制御アルゴリズムと現在使用されている制御アルゴリズムとの照合を行うアルゴリズム照合手段２５と、現在使用されている制御アルゴリズムと異なった場合には上位側に制御アルゴリズム変更の通知をする通知手段２６とが設けられたことにより、適切な制御アルゴリズムかどうかを確実に判断できるバルブポジショナが得られる。
【００４４】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図３】単動コントロールリレーの具体例の構成説明図である。
【図４】複動コントロールリレーの具体例の構成説明図である。
【図５】従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
【図６】従来より一般に使用されている他の従来例の構成説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      コントローラ
２      Ｖ／Ｉ変換器
３      電／空変換器
４      複動コントロールリレー
５      第１の圧力センサ
６      第２の圧力センサ
７      変位センサ
１１    判別手段
１２    アルゴリズム選択手段
１３    アルゴリズム照合手段
１４    通知手段
２１    判別トリガ手段
２２    入力印加手段
２３    判別手段
２４    アルゴリズム選択手段
２５    アルゴリズム照合手段
２６    通知手段
３１    弁本体
３２    移動体
３３    入力ダイアフラム
３４    ポペット弁
３５    給気弁
３６    排気弁
３７    ブリード孔
３８    ばね
４１    弁本体
４２    移動体
４３    入力ダイアフラム
４４ａ  ポペット弁
４４ｂ  ポペット弁
４５ａ  給気弁
４５ｂ  給気弁
４６ａ  排気弁
４６ｂ  排気弁
４７ａ  ブリード孔
４７ｂ  ブリード孔
４８ａ  ばね
４８ｂ  ばね
Ｐｓ    供給流体圧
Ｐｓａ  供給流体圧
Ｐｓｂ  供給流体圧
Ｐｉｎ  入力流体圧
Ｐｅ    排気流体圧
Ｐｏ    出力流体圧
Ｐｏａ  出力流体圧
Ｐｏｂ  出力流体圧
ＰＶ    バルブのステム位置
ＳＰ    入力
【図１】
0005056561.tif 000002
【図２】
0005056561.tif 000003
【図３】
0005056561.tif 000004
【図４】
0005056561.tif 000005
【図５】
0005056561.tif 000006
【図６】
0005056561.tif 000007