JP2000181534A - 開閉バルブの故障検出方法 - Google Patents
開閉バルブの故障検出方法Info
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- JP2000181534A JP2000181534A JP36175698A JP36175698A JP2000181534A JP 2000181534 A JP2000181534 A JP 2000181534A JP 36175698 A JP36175698 A JP 36175698A JP 36175698 A JP36175698 A JP 36175698A JP 2000181534 A JP2000181534 A JP 2000181534A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
号をフィードバックすることができ、かつリミットスイ
ッチの故障検出も行うことができる開閉バルブの故障検
出方法を提供する。 【解決手段】 開閉バルブ11の開位置を検出するリミ
ットスイッチ13と、指令信号Aにより開閉バルブを開
閉させるバルブ制御器14とを備える。バルブ制御器に
より、(a)開閉バルブの無駄時間Δt,時定数τ,及
びクライテリアを決定する係数αを記憶し、(b)最大
作動時間T0 =(Δt+τ)×αを演算し、(c)開閉
バルブの作動時に、指令信号Aとリミットスイッチの検
出信号Bとの排他的論理和を連続的に計算し、(d)同
時に該排他的論理和が1である実作動時間Tをタイマー
で計測し、(e)実作動時間T≦最大作動時間T0 であ
る場合には、検出信号Bをそのまま開閉信号としてフィ
ードバックし、(f)実作動時間T>最大作動時間T0
である場合には、故障信号をフィードバックする。
Description
ンサを備えた開閉バルブの故障検出方法に関する。
系統図である。この図において、1は燃料タンク、2は
元弁、3は流量コントロール弁、4は電磁開閉弁、5は
燃料噴射器である。この図では、4系統の流量供給ライ
ンを有し、それぞれの系統から燃料を図示しないラム燃
焼器の燃料噴射器5に供給し、その燃焼状態を制御する
ようになっている。かかる燃料供給ラインにおいて、電
磁開閉弁4には、その開状態と閉状態を検出するリミッ
トスイッチLSがそれぞれ少なくとも1つづつ設けら
れ、その検出信号をフィードバックして燃料供給ライン
を制御していた。なお、本発明はかかる燃料供給ライン
の電磁開閉弁4に限定されず、開閉信号をフィードバッ
クする多くの開閉バルブを対象とする。
号をフィードバックする開閉バルブの場合に、開閉を検
出するそれぞれのLSは、温度/圧力等が高い過酷な状
態で使用される場合があり、或いは狭い空間に取り付け
るために耐久性の低いリミットスイッチを使用せざるを
得ない場合がある。このような場合に開閉検出用のLS
のいずれか一方が故障しても正常な作動ができなくな
る。また、この場合作動不良がリミットスイッチの故障
によるものかどうかの検出ができない問題点があった。
そこで、開検出用と閉検出用の両方のリミットスイッチ
をそれぞれ2つ以上設置し、いずれかのLSが故障して
も、正常な作動を維持できるようにする冗長化手段がと
られることがある。しかし、この場合でも、どのLSが
故障しているかの判別が困難であり、かつその判別によ
っては、作動の正常/不良の判断自体が間違うおそれが
あった。そのため特に複数のリミットスイッチの取り付
けが困難であり、かつリミットスイッチが故障しやすい
場合(例えば、上述した燃料供給ライン)では、最小限
のリミットスイッチで安定して開閉信号をフィードバッ
クすることができ、かつリミットスイッチの故障検出も
行うことができる手段が強く求められていた。
されたものである。すなわち、本発明の目的は、最小限
のリミットスイッチで安定して開閉信号をフィードバッ
クすることができ、かつリミットスイッチの故障検出も
行うことができる開閉バルブの故障検出方法を提供する
ことにある。
ルブの開位置を検出するリミットスイッチと、指令信号
Aにより前記開閉バルブを開閉させるバルブ制御器とを
備え、該バルブ制御器により、(a)開閉バルブの無駄
時間Δt,時定数τ,及びクライテリアを決定する係数
αを記憶し、(b)最大作動時間T0 =(Δt+τ)×
αを演算し、(c)開閉バルブの作動時に、指令信号A
とリミットスイッチの検出信号Bとの排他的論理和を連
続的に計算し、(d)同時に該排他的論理和が1である
実作動時間Tをタイマーで計測し、(e)実作動時間T
≦最大作動時間T0 である場合には、検出信号Bをその
まま開閉信号としてフィードバックし、(f)実作動時
間T>最大作動時間T0 である場合には、故障信号をフ
ィードバックする、ことを特徴とする開閉バルブの故障
検出方法が提供される。
にあるとき、リミットスイッチの検出信号Bは0(非検
出状態)、指令信号Aも0であり、指令信号Aと検出信
号Bとの排他的論理和(AexorB)は0である。
(2)次に、開指令が出て指令信号Aが0から1に変わ
ると、正常な開閉バルブはある時間後に(無駄時間:Δ
t)、その駆動系に固有の遅れ(時定数:τ)を伴って
開く。従って、Δt+τの時間の間は、リミットスイッ
チの検出信号Bは0(非検出状態)のままであり、指令
信号Aのみが1となるため、排他的論理和(Aexor
B)は1となる。(3)次いで、開閉バルブが開位置と
なると、リミットスイッチの検出信号Bが1(検出状
態)となり、指令信号Aは1のままであるため、排他的
論理和(AexorB)は0になる。
定する係数αを1以上に設定すれば、上記最大作動時間
T0 =(Δt+τ)×αは、開閉バルブの実作動時間T
よりも開閉バルブが正常に機能している限り常に長くな
る。従って、(e)実作動時間T≦最大作動時間T0 で
ある場合には、開閉バルブが正常であると判断して検出
信号B(閉位置で0,開位置で1)をそのまま開閉信号
としてフィードバックし、(f)実作動時間T>最大作
動時間T0 である場合には、バルブが正常に作動しない
ため故障信号をフィードバックすることにより、単一の
リミットスイッチを開閉バルブに設けるだけで、安定し
て開閉信号をフィードバックすることができ、かつリミ
ットスイッチの故障検出も行うことができる。
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通の
部材には同一の符号を付し重複した説明を省略する。図
1は、本発明の故障検出方法を適用した開閉バルブの模
式図である。この図において、開閉バルブ11は、駆動
装置12により開閉作動するようになっており、単一の
リミットスイッチ13により、開閉バルブ11の開位置
を検出するようになっている。また、指令信号Aにより
開閉バルブ11を開閉させる制御信号を発するバルブ制
御器14を備えている。
のバルブを示しているが、どのような形式のバルブ、例
えば小型の電磁弁でもよい。駆動装置12はこの例で
は、電動又は油空圧のモータであるが、小型のソレノイ
ドであってもよい。また、リミットスイッチ13もどの
ような形式、例えばリードスイッチであってもよい。
図において、(A)はバルブの作動遅れを示す図、
(B)は排他的論理和の説明図である。図2(A)に示
すように、指令信号Aが閉から開に変わっても、バルブ
の作動は完全にはこれに追従できず、無駄時間Δtの経
過後に作動が開始され、時定数τの速度で閉から開にバ
ルブ11が作動する。時定数τは、応答が最終値(この
場合開位置)までの63.2%に達するまでの時間と定
義される。図2(B)において、指令信号Aが0又は1
を示し、リミットスイッチの検出信号Bが同様に0又は
1を示す場合に、その排他的論理和(AexorB)は
この表に示すようになる。すなわち、排他的論理和は、
A,Bの両方が一致する場合に0となり、両方が一致し
ない場合(一方が0、他方が1の場合)に1となる。
ば、バルブ制御器14により、以下の(a)〜(f)の
ステップにより、開閉信号のフィードバックと、故障信
号をフィードバックする。 (a)まず、予め開閉バルブ11の上述した無駄時間Δ
tと時定数τ、及びクライテリアを決定する係数αを決
定し記憶する。無駄時間Δtと時定数τは開閉バルブ1
1の作動試験を繰り返して行い、その平均値或いは最大
値を使用する。クライテリアを決定する係数αは、一種
の安全係数、或いは余裕係数であり、1以上の値を任意
に適用する。 (b)次に、最大作動時間T0 =(Δt+τ)×αを演
算する。図2(A)から明らかなように、この最大作動
時間T0 が、正常な開閉バルブ11の実作動時間Tより
も常に長くなるように、前記係数αを設定する。従っ
て、遅れ時間τが短い(0に近い)場合には、係数αは
2に近い値となる。
(Δt+τ)×αは、開閉バルブの実作動時間Tよりも
開閉バルブが正常に機能している限り常に長くなる。従
って、 (c)開閉バルブの作動時に、指令信号Aとリミットス
イッチの検出信号Bとの排他的論理和を連続的に計算
し、 (d)同時に該排他的論理和が1である実作動時間Tを
タイマーで計測し、 (e)実作動時間T≦最大作動時間T0 である場合に
は、検出信号Bをそのまま開閉信号としてフィードバッ
クし、 (f)実作動時間T>最大作動時間T0 である場合に
は、故障信号をフィードバックする、ことにより、単一
のリミットスイッチを開閉バルブに設けるだけで、安定
して開閉信号をフィードバックすることができ、かつリ
ミットスイッチの故障検出も行うことができる。
図において、(A)は、指令信号A、(B)は開閉バル
ブ11の作動、(C)はリミットスイッチ13の検出信
号Bを示している。指令信号Aと検出信号Bの閉信号を
0、開信号を1とすると、その排他的論理和は、(D)
のようになる。従って、本発明の方法によれば、例え
ば、(1)閉位置にあるとき、リミットスイッチ13の
検出信号Bは0(非検出状態)、指令信号Aも0であ
り、指令信号Aと検出信号Bとの排他的論理和(Aex
orB)は0である。(2)次に、開指令が出て指令信
号Aが0から1に変わると、正常な開閉バルブはある時
間後に(無駄時間:Δt)、その駆動系に固有の遅れ
(時定数:τ)を伴って開く。従って、Δt+τの時間
の間は、リミットスイッチの検出信号Bは0(非検出状
態)のままであり、指令信号Aのみが1となるため、排
他的論理和(AexorB)は1となる。(3)次い
で、開閉バルブが開位置となると、リミットスイッチの
検出信号Bが1(検出状態)となり、指令信号Aは1の
ままであるため、排他的論理和(AexorB)は0に
なる。
定する係数αを1以上の十分大きい値に設定すれば、上
記最大作動時間T0 =(Δt+τ)×αは、開閉バルブ
の実作動時間Tよりも開閉バルブが正常に機能している
限り常に長くなる。従って、(e)実作動時間T≦最大
作動時間T0 である場合には、開閉バルブが正常である
と判断して検出信号B(閉位置で0,開位置で1)をそ
のまま開閉信号としてフィードバックし、(f)実作動
時間T>最大作動時間T0 である場合には、バルブが正
常に作動しないため故障信号をフィードバックすること
により、単一のリミットスイッチを開閉バルブに設ける
だけで、安定して開閉信号をフィードバックすることが
でき、かつリミットスイッチの故障検出も行うことがで
きる。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変更が可能である。
に依存しない、駆動源(電磁式、空圧、油圧等)に依
存しない、駆動系に固有の時定数により判定するの
で、アルゴリズムが単純である、故障のみならず応答
性劣化も検出可能である、等の特徴を有する。
方法は、最小限のリミットスイッチで安定して開閉信号
をフィードバックすることができ、かつリミットスイッ
チの故障検出も行うことができる等の優れた効果を有す
る。
模式図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 開閉バルブの開位置を検出するリミット
スイッチと、指令信号Aにより前記開閉バルブを開閉さ
せるバルブ制御器とを備え、該バルブ制御器により、 (a)開閉バルブの無駄時間Δt,時定数τ,及びクラ
イテリアを決定する係数αを記憶し、 (b)最大作動時間T0 =(Δt+τ)×αを演算し、 (c)開閉バルブの作動時に、指令信号Aとリミットス
イッチの検出信号Bとの排他的論理和を連続的に計算
し、 (d)同時に該排他的論理和が1である実作動時間Tを
タイマーで計測し、 (e)実作動時間T≦最大作動時間T0 である場合に
は、検出信号Bをそのまま開閉信号としてフィードバッ
クし、 (f)実作動時間T>最大作動時間T0 である場合に
は、故障信号をフィードバックする、ことを特徴とする
開閉バルブの故障検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36175698A JP2000181534A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 開閉バルブの故障検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36175698A JP2000181534A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 開閉バルブの故障検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000181534A true JP2000181534A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18474765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36175698A Pending JP2000181534A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 開閉バルブの故障検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000181534A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020034967A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | アズビル株式会社 | バルブメンテナンス支援装置および支援方法 |
CN116014741A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-04-25 | 国网山东省电力公司聊城供电公司 | 基于数据处理的柔性控制器与配电网运行适配系统及方法 |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP36175698A patent/JP2000181534A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020034967A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | アズビル株式会社 | バルブメンテナンス支援装置および支援方法 |
JP7265328B2 (ja) | 2018-08-27 | 2023-04-26 | アズビル株式会社 | バルブメンテナンス支援装置および支援方法 |
CN116014741A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-04-25 | 国网山东省电力公司聊城供电公司 | 基于数据处理的柔性控制器与配电网运行适配系统及方法 |
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