JP2013189997A - パラメータ取得装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入出力特性のゲインを求める１つの動作で、ヒステリシスや切片などの他のパラメータを一挙に求めることができるようにする。
【解決手段】ＥＰＭ駆動信号（制御信号）Ｍｖを所定の順序で変化させ、制御信号Ｍｖと弁開度信号Ｐｖとのデータ対を取得する。例えば、Ｐｖ（１）とＭｖ（１−１）とを第１のデータ対、Ｐｖ（２）とＭｖ（２−１）とを第２のデータ対、Ｐｖ（２）とＭｖ（２−２）とを第３のデータ対、Ｐｖ（１）とＭｖ（１−２）とを第４のデータ対として取得し、この第１〜第４のデータ対から、ゲインＧ、ヒステリシスＨおよび切片Ｃを一挙に求める。第４のデータ対を省略し、第１〜第３のデータ対から、ゲインＧ、ヒステリシスＨおよび切片Ｃを一挙に求めるなどとしてもよい。
【選択図】 図５

Description

この発明は、調節弁とこの調節弁の開度を制御するポジショナとから構成される制御弁のパラメータを取得するパラメータ取得装置および方法に関するものである。

従来より、化学プラント等においては、その流量プロセスに用いられる調節弁に対してポジショナを設け、このポジショナによって調節弁の開度を制御するようにしている。このポジショナは、上位装置から送られてくる開度設定値と調節弁からフィードバックされてくる実開度値との偏差を求め、この偏差に応じた電気信号を制御出力として生成する演算部と、この演算部が生成した制御出力を空気圧信号に変換する電空変換器と、この電空変換器が変換した空気圧信号を増幅し増幅空気圧信号として調節弁の操作器へ出力するパイロットリレーとを備えている（例えば、特許文献１参照）。

図６にポジショナと調節弁とから構成された制御弁における入出力信号の流れを示す。同図において、１００はポジショナ、２００は調節弁、３００はポジショナ１００と調節弁２００とから構成される制御弁であり、ポジショナ１００はエレキモジュール１と、ＥＰＭ（電空変換モジュール）２と、パイロットリレー（空気圧増幅モジュール）３とを備えている。

エレキモジュール１は、開度設定信号Ｉｉｎおよび調節弁２００からフィードバックされてくる弁の実開度Ｘを示す信号（弁開度信号）Ｐｖを入力とし、制御出力としてＥＰＭ駆動信号（ＰＷＭ信号（デューティ信号））Ｍｖを生成する。ＥＰＭ２は、エレキモジュール１からのＥＰＭ駆動信号Ｍｖを入力とし、このＥＰＭ駆動信号Ｍｖをノズル背圧Ｐｎに変換する。パイロットリレー３は、ＥＰＭ２からのノズル背圧Ｐｎを入力とし、このノズル背圧Ｐｎから操作器圧Ｐｏを生成する。調節弁２００は、ポジショナ１００からの操作器圧Ｐｏを入力とし、この操作器圧Ｐｏに応じてその弁の開度Ｘを調節する。

このような制御弁３００において、ポジショナ１００は、オートチューニング機能を有し、例えば制御パラメータを決定するために、制御弁３００の入出力特性のゲインを自動的に取得する。例えば、特許文献２に示されたポジショナでは、図７に示すように、ＥＰＭ駆動信号Ｍｖの初期値Ｍｖ（０）を出力して弁開度信号Ｐｖ（０）が動作領域であることを確認し、ＥＰＭ駆動信号Ｍｖ（１）を出力して弁開度信号Ｐｖ（１）を取得し、次にＥＰＭ駆動信号Ｍｖ（２）を出力して弁開度信号Ｐｖ（２）を取得し、ＥＰＭ駆動信号Ｍｖ（１）とＭｖ（２）の変化量と弁開度信号Ｐｖ（１）とＰｖ（２）の変化量とから制御弁の入出力特性のゲインを求めるようにしている。この場合、ＥＰＭ駆動信号Ｍｖを同一方向に変化させているため、すなわち弁の開度を同一方向に変化させているため、ヒステリシスをキャンセルした入出力特性のゲインが求められる。

実開昭６２−２８１１８号公報 特許第４２４４５０７号公報 特許第３５１１４５８号公報 特開２００３−３０８１０１号公報

しかしながら、図７に示された方法では、入出力特性のゲインを求める１つの動作で、入出力特性のヒステリシスや切片などのパラメータを一挙に求めることはできない。図８に調節弁を往復動作させた場合のＥＰＭ駆動信号Ｍｖと弁開度信号Ｐｖとの関係（入出力特性）を示す。この入出力特性において、Ｈがヒステリシスを示し、Ｃが切片を示す。

なお、ヒステリシスは制御パラメータの決定に際して利用されたり（例えば、特許文献３参照）、異常診断用のパラメータとして利用されたりする。例えば、特許文献４では、ヒステリシスを摩擦力の正常時との比較に利用している。切片は流体反力算出の際のパラメータとして利用することができる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、入出力特性のゲインを求める１つの動作で、ヒステリシスや切片などの他のパラメータを一挙に求めることが可能なパラメータ取得装置および方法を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、調節弁とこの調節弁の開度を制御するポジショナとから構成される制御弁のパラメータを取得するパラメータ取得装置において、調節弁の開度を制御する制御信号を所定の順序で変化させて調節弁を開方向および閉方向へ動作させる手段と、調節弁の実開度を示す信号を弁開度信号として取得する弁開度信号取得手段と、調節弁が開方向に動作している時の調節弁の第１の中間開度での弁開度信号とその時の制御信号とを第１のデータ対とし、調節弁が開方向に動作している時の調節弁の第２の中間開度での弁開度信号とその時の制御信号とを第２のデータ対とし、調節弁が閉方向に動作している時の調節弁の第３の中間開度での弁開度信号とその時の制御信号とを第３のデータ対とし、調節弁が閉方向に動作している時の調節弁の第４の中間開度での弁開度信号とその時の制御信号とを第４のデータ対とし、第１〜第４のデータ対の少なくとも３つを取得し、この取得したデータ対に基づいて制御弁のパラメータを求めるパラメータ演算手段とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、例えば、第１の中間開度と第４の中間開度とを同開度とし、第２の中間開度と第３の中間開度とを同開度とし、調節弁が開方向に動作している時の調節弁の第１の中間開度での弁開度信号をＰｖ（１）、その時の制御信号をＭｖ（１−１）、調節弁が開方向に動作している時の調節弁の第２の中間開度での弁開度信号をＰｖ（２）、その時の制御信号をＭｖ（２−１）、調節弁が閉方向に動作している時の調節弁の第３の中間開度での弁開度信号をＰｖ（２）、その時の制御信号をＭｖ（２−２）、調節弁が閉方向に動作している時の調節弁の第４の中間開度での弁開度信号をＰｖ（１）、その時の制御信号をＭｖ（１−２）とすると、第１のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−１））、第２のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−１））、第３のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−２））、第４のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−２））の少なくとも３つが取得され、この取得されたデータ対に基づいて制御弁のパラメータが求められる。

例えば、第１のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−１））、第２のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−１））、第３のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−２））、第４のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−２））を利用すれば、ゲインＧは下記（ａ）式に従って求めることが可能であり、ヒステリシスＨは下記（ｂ）式に従って求めることが可能であり、切片Ｃは下記（ｃ）式に従って求めることが可能である。

Ｇ＝２×（Ｐｖ（２）−Ｐｖ（１））／｛（Ｍｖ（２−１）＋Ｍｖ（２−２））−（Ｍｖ（１−１）＋Ｍｖ（１−２））｝ ・・・・(ａ)
Ｈ＝｛（Ｍｖ（２−１）−Ｍｖ（２−２））＋（Ｍｖ（１−１）−Ｍｖ（１−２））｝／２ ・・・・(ｂ)
Ｃ＝Ｐｖ（１）−Ｇ×（Ｍｖ（１−１）＋Ｍｖ（１−２））／２ ・・・・（ｃ）

例えば、第１のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−１））、第２のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−１））、第３のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−２））を利用すれば、ゲインＧは下記（ｄ）式に従って求めることが可能であり、ヒステリシスＨは下記（ｅ）式に従って求めることが可能であり、切片Ｃは下記（ｆ）式に従って求めることが可能である。

Ｇ＝（Ｐｖ（２）−Ｐｖ（１））／（ Ｍｖ（２−１）− Ｍｖ（１−１）） ・・・・(ｄ)
Ｈ＝Ｍｖ（２−１）−Ｍｖ（２−２） ・・・・(ｅ)
Ｃ＝Ｐｖ（２）−Ｇ×（Ｍｖ（２−１）＋Ｍｖ（２−２））／２ ・・・・（ｆ）

例えば、第１のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−１））、第２のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−１））、第４のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−２））を利用すれば、ゲインＧは下記（ｇ）式に従って求めることが可能であり、ヒステリシスＨは下記（ｈ）式に従って求めることが可能であり、切片Ｃは下記（ｉ）式に従って求めることが可能である。

Ｇ＝（Ｐｖ（２）−Ｐｖ（１））／（Ｍｖ（２−１）−Ｍｖ（１−１）） ・・・・（ｇ）
Ｈ＝Ｍｖ（１−１）−Ｍｖ（１−２） ・・・・（ｈ）
Ｃ＝Ｐｖ（１）−Ｇ×（Ｍｖ（１−１）＋Ｍｖ（１−２））／２ ・・・・（ｉ）

本発明において、第１の中間開度と第４の中間開度、第２の中間開度と第３の中間開度とは同開度でなくてもよく、全て異なる開度であってもよい。全て異なる開度であっても簡易な幾何学計算でゲインＧ，ヒステリシスＨ，切片Ｃを求めることができる。また、第１のデータ対および第２のデータ対に基づいて調節弁を開方向へ動作させる時に用いる開方向動作用の制御パラメータを求め、第３のデータ対および第４のデータ対に基づいて調節弁を閉方向へ動作させる時に用いる閉方向動作用の制御パラメータを求めるようにしてもよい。

また、本発明において、制御信号は、ポジショナへの入力信号、ポジショナ内の電空変換器への駆動信号、ポジショナ内の圧力増幅器への入力圧、ポジショナからの調節弁を駆動する操作器への入力圧のうちの何れを利用してもよい。
また、本発明は、パラメータ取得装置としてではなく、パラメータ取得方法として実現することも可能である。

本発明によれば、調節弁が開方向に動作している時の調節弁の第１の中間開度での弁開度信号とその時の制御信号とを第１のデータ対とし、調節弁が開方向に動作している時の調節弁の第２の中間開度での弁開度信号とその時の制御信号とを第２のデータ対とし、調節弁が閉方向に動作している時の調節弁の第３の中間開度での弁開度信号とその時の制御信号とを第３のデータ対とし、調節弁が閉方向に動作している時の調節弁の第４の中間開度での弁開度信号とその時の制御信号とを第４のデータ対とし、第１〜第４のデータ対の少なくとも３つを取得し、この取得したデータ対に基づいて制御弁のパラメータを求めるようにしたので、入出力特性のゲインを求める１つの動作で、ヒステリシスや切片などの他のパラメータを一挙に求めることが可能となる。

また、本発明によれば、入出力特性のゲインを求める１つの動作で、ヒステリシスや切片などの他のパラメータを一挙に求めることが可能となるので、すなわち入出力特性のゲインを求める機能とヒステリシスや切片などの他のパラメータを求める機能とを共通化することが可能となるので、機能追加によるコストアップを抑制することが可能となる。

また、機能が共通化していれば、自動チューニングではなく、オペレータが制御用パラメータと異常診断用パラメータを個別に設定するような場合、予め認識しておくべき挙動は１つで済み、多くの作業種類をこなさなければならないオペレータにとって、作業効率の向上や作業ミスの低減につながる。

本発明に係るパラメータ取得装置の一実施の形態の要部の構成を示す図である。 パラメータ取得装置のＣＰＵが実行する処理動作の第１例（実施の形態１）のフローチャートである。 実施の形態１におけるＣＰＵからの操作指令に応ずるＥＰＭ駆動信号Ｍｖの変化順序を示す図である。 パラメータ取得装置のＣＰＵが実行する処理動作の第２例（実施の形態２）のフローチャートである。 実施の形態２におけるＣＰＵからの操作指令に応ずるＥＰＭ駆動信号Ｍｖの変化順序を示す図である。 ポジショナと調節弁とから構成された制御弁における入出力信号の流れを示す図である。 特許文献２に示されたポジショナでの制御弁の入出力特性のゲインを取得する際の動作を説明する図である。 調節弁を往復動作させた場合のＥＰＭ駆動信号Ｍｖと弁開度信号Ｐｖとの関係（入出力特性）を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るパラメータ取得装置の一実施の形態の要部の構成を示す図である。同図において、図６と同一符号は図６を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。

この実施の形態において、パラメータ取得装置４００は、ＣＰＵ４と、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部５と、インタフェース６および７とを備えている。

なお、このパラメータ取得装置４００は、ポジショナ１００内に設けてもよいし、ポジショナ１００の外部に設けるようにしてもよい。図１はポジショナ１００の外部に設けた例を示している。

ＣＰＵ４は、調節弁２００からフィードバックされてくる弁開度信号Ｐｖをインタフェース６を介して分岐して入力し、エレキモジュール１からのＥＰＭ２へのＥＰＭ駆動信号Ｍｖをインタフェース７を介して分岐して入力する。また、ＣＰＵ４は、記憶部５に格納されているパラメータ取得プログラムＰＧに従って動作し、ＥＰＭ駆動信号Ｍｖを所定の順序で変化させる操作指令Ｓ１をエレキモジュール１へ送る。

〔実施の形態１〕
以下、図２および図３を参照して、パラメータ取得プログラムＰＧに従ってＣＰＵ４が実行する処理動作の第１例（実施の形態１）について説明する。

なお、図２はＣＰＵ４が実行する処理動作のフローチャートを示し、図３はＣＰＵ４からの操作指令Ｓ１に応ずるＥＰＭ駆動信号Ｍｖの変化順序を示す。以下、操作指令Ｓ１に応じて変化するＥＰＭ駆動信号Ｍｖを制御信号と呼ぶ。

ＣＰＵ４は、制御信号Ｍｖを初期値Ｍｖ（０）とし、弁開度信号Ｐｖが安定するまで待機する（ステップＳ１０１）。そして、弁開度信号Ｐｖが安定し、弁開度信号Ｐｖ（０）となったら、弁開度信号ＰｖがＰｖ（２）になるまで制御信号Ｍｖを上昇させる（ステップＳ１０２）。これにより、調節弁２００は開方向に動作する。

この弁開度信号ＰｖのＰｖ（０）からＰｖ（２）までの上昇過程において、ＣＰＵ４は、弁開度信号ＰｖがＰｖ（１）に達した時の制御信号Ｍｖを第１の中間開度Ｘ１での制御信号Ｍｖ（１−１）として記憶し（ステップＳ１０２−１、図３中の矢印（１）参照））、弁開度信号ＰｖがＰｖ（２）に達した時の制御信号Ｍｖを第２の中間開度Ｘ２での制御信号Ｍｖ（２−１）として記憶する（ステップＳ１０２−２、図３中の矢印（２）参照）。

次に、ＣＰＵ４は、弁開度信号ＰｖがＰｖ（２）に達したことを確認すると、弁開度信号ＰｖがＰｖ（１）に達するまで制御信号Ｍｖを下降させる（ステップＳ１０３）。これにより、調節弁２００は閉方向に動作する。

この弁開度信号ＰｖのＰｖ（２）からＰｖ（１）までの下降過程において、ＣＰＵ４は、弁開度信号Ｐｖが動き始めた時の制御信号Ｍｖを第２の中間開度Ｘ２での制御信号Ｍｖ（２−２）として記憶し（ステップＳ１０３−１、図３中の矢印（３）参照））、弁開度信号ＰｖがＰｖ（１）に達した時の制御信号Ｍｖを第１の中間開度Ｘ１での制御信号Ｍｖ（１−２）として記憶する（ステップＳ１０３−２、図３中の矢印（４）参照）。

そして、ＣＰＵ４は、Ｐｖ（１）とＭｖ（１−１）とを第１のデータ対、Ｐｖ（２）とＭｖ（２−１）とを第２のデータ対、Ｐｖ（２）とＭｖ（２−２）とを第３のデータ対、Ｐｖ（１）とＭｖ（１−２）とを第４のデータ対とし、この第１のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−１））と、第２のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−１））と、第３のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−２））と、第４のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−２））とから、制御弁３００の入出力特性のゲインＧ、ヒステリシスＨおよび切片Ｃを一挙に求める（ステップＳ１０４）。

この場合、ＣＰＵ４は、ゲインＧを下記（１）式に従って求め、ヒステリシスＨを下記（２）式に従って求め、切片Ｃを下記（３）式に従って求める。
Ｇ＝２×（Ｐｖ（２）−Ｐｖ（１））／｛（Ｍｖ（２−１）＋Ｍｖ（２−２））−（Ｍｖ（１−１）＋Ｍｖ（１−２））｝ ・・・・(１)
Ｈ＝｛（Ｍｖ（２−１）−Ｍｖ（２−２））＋（Ｍｖ（１−１）−Ｍｖ（１−２））｝／２ ・・・・(２)
Ｃ＝Ｐｖ（１）−Ｇ×（Ｍｖ（１−１）＋Ｍｖ（１−２））／２ ・・・・（３）

なお、上記（１）式は、Ｇ＝（Ｐｖ（２）−Ｐｖ（１））／〔｛（Ｍｖ（２−１）＋Ｍｖ（２−２））／２｝−｛（Ｍｖ（１−１）＋Ｍｖ（１−２））／２｝〕を変形して得られた式である。

そして、ＣＰＵ４は、この求めたゲインＧ、ヒステリシスＨおよび切片Ｃを、制御弁３００のパラメータとして記憶部５に記憶させる（ステップＳ１０５）。

〔実施の形態２〕
次に、図４および図５を参照して、パラメータ取得プログラムＰＧに従ってＣＰＵ４が実行する処理動作の第２例（実施の形態２）について説明する。

ＣＰＵ４は、制御信号Ｍｖを初期値Ｍｖ（０）とし、弁開度信号Ｐｖが安定するまで待機する（ステップＳ２０１）。そして、弁開度信号Ｐｖが安定し、弁開度信号Ｐｖ（０）となったら、弁開度信号ＰｖがＰｖ（１）に達するまで制御信号Ｍｖを上昇させる（ステップＳ２０２、図５中の矢印（１）参照））。これにより、調節弁２００は開方向に動作する。

そして、ＣＰＵ４は、弁開度信号ＰｖがＰｖ（１）に達した時の制御信号Ｍｖを第１の中間開度Ｘ１での制御信号Ｍｖ（１−１）として記憶する（ステップＳ２０３）。

次に、ＣＰＵ４は、弁開度信号ＰｖがＰｖ（１）に達したことを確認すると、弁開度信号Ｐｖが動き始めるまで制御信号Ｍｖを下降させる（ステップＳ２０４、図５中の矢印（２）参照））。この場合、調節弁２００は閉方向に動作する。

そして、ＣＰＵ４は、弁開度信号Ｐｖが動き始めた時の制御信号Ｍｖを第１の中間開度Ｘ１での制御信号Ｍｖ（１−２）として記憶する（ステップＳ２０５）。

次に、ＣＰＵ４は、弁開度信号Ｐｖが動き始めたことを確認すると、弁開度信号ＰｖがＰｖ（２）に達するまで制御信号Ｍｖを上昇させる（ステップＳ２０６、図５中の矢印（３），(４)参照））。これにより、調節弁２００は開方向に動作する。

そして、ＣＰＵ４は、弁開度信号ＰｖがＰｖ（２）に達した時の制御信号Ｍｖを第２の中間開度Ｘ２での制御信号Ｍｖ（２−１）として記憶する（ステップＳ２０７）。

次に、ＣＰＵ４は、弁開度信号ＰｖがＰｖ（２）に達したことを確認すると、弁開度信号Ｐｖが動き始めるまで制御信号Ｍｖを下降させる（ステップＳ２０８、図５中の矢印（５）参照）。この場合、調節弁２００は閉方向に動作する。

そして、ＣＰＵ４は、弁開度信号Ｐｖが動き始めた時の制御信号Ｍｖを第２の中間開度Ｘ２での制御信号Ｍｖ（２−２）として記憶する（ステップＳ２０９）。

そして、ＣＰＵ４は、弁開度信号Ｐｖが動き始めたことを確認すると、弁開度信号Ｐｖが動き始めるまで制御信号Ｍｖを上昇させる（ステップＳ２１０、図５中の矢印（６）参照）。

そして、ＣＰＵ４は、Ｐｖ（１）とＭｖ（１−１）とを第１のデータ対、Ｐｖ（２）とＭｖ（２−１）とを第２のデータ対、Ｐｖ（２）とＭｖ（２−２）とを第３のデータ対、Ｐｖ（１）とＭｖ（１−２）とを第４のデータ対とし、この第１のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−１））と、第２のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−１））と、第３のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−２））と、第４のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−２））とから、制御弁３００の入出力特性のゲインＧ、ヒステリシスＨおよび切片Ｃを一挙に求める（ステップＳ２１１）。

この場合、ＣＰＵ４は、ゲインＧを前記の（１）式に従って求め、ヒステリシスＨを前記の（２）式に従って求め、切片Ｃを前記の（３）式に従って求める。そして、この求めたゲインＧ、ヒステリシスＨおよび切片Ｃを、制御弁３００のパラメータとして記憶部５に記憶させる（ステップＳ２１２）。

この実施の形態２では、図３と図５を比較して分かるように、調節弁２００の往復動作が第１の中間開度Ｘ１と第２の中間開度Ｘ２での微小な範囲に限定されるため、実施の形態１よりも動作が早く終了するメリットがある。なお、実施の形態１，２において、制御信号Ｍｖを変化させる順序は図３や図５に示された順序に限られるものではない。

また、図３，図５では、往復動作の中央部分でゲインと切片を求めているが、制御信号Ｍｖの上昇時と下降時で傾きが異なる場合には、ゲインを２通り別々に取得し、制御パラメータの決定に際して利用することもできる。この場合、調節弁２００の開方向動作時のゲインをＧopen＝（Ｐｖ（２）−Ｐｖ（１））／（Ｍｖ（２−１）−Ｍｖ（１−１））として求め、調節弁２００の閉方向動作時のゲインをＧclose＝（Ｐｖ（２）−Ｐｖ（１））／（Ｍｖ（２−２）−Ｍｖ（１−２））として求め、開方向動作時のゲインＧopenを元に調節弁２００を開方向へ動作させる時に用いる開方向動作用の制御パラメータを定め、閉方向動作時のゲインＧcloseを元に調節弁２００を閉方向へ動作させる時に用いる閉方向動作用の制御パラメータを定めるなどすればよい。

また、上述した実施の形態１，２では、第１のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−１））と、第２のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−１））と、第３のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−２））と、第４のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−２））の４つのデータ対を用いてゲインＧ、ヒステリシスＨおよび切片Ｃを求めるようにしているが、これら４つのデータ対のうち任意の１つのデータ対を省略することも可能である。

例えば、図３の手順で最後に得られる第４のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−２））を省略したとすると、ゲインＧ、ヒステリシスＨおよび切片Ｃは以下に示す（４），（５），（６）式で求めることができる。

Ｇ＝（Ｐｖ（２）−Ｐｖ（１））／（ Ｍｖ（２−１）− Ｍｖ（１−１）） ・・・・(４)
Ｈ＝Ｍｖ（２−１）−Ｍｖ（２−２） ・・・・(５)
Ｃ＝Ｐｖ（２）−Ｇ×（Ｍｖ（２−１）＋Ｍｖ（２−２））／２ ・・・・（６）

また、例えば、図５の手順で最後に得られる第３のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−２））を省略したとすると、ゲインＧ、ヒステリシスＨおよび切片Ｃは以下に示す（７），（８），（９）式で求めることができる。

Ｇ＝（Ｐｖ（２）−Ｐｖ（１））／（Ｍｖ（２−１）−Ｍｖ（１−１）） ・・・・（７）
Ｈ＝Ｍｖ（１−１）−Ｍｖ（１−２） ・・・・（８）
Ｃ＝Ｐｖ（１）−Ｇ×（Ｍｖ（１−１）＋Ｍｖ（１−２））／２ ・・・・（９）

(１)，(２)，（３）式ではなく、（４），（５），（６）式あるいは（７），（８），（９）式を利用すると、３つのデータ対からゲインＧ、ヒステリシスＨおよび切片Ｃを求めることができるので、動作が早く終了するメリットがある。

なお、上述した実施の形態では、所定の順序で変化させる制御信号をポジショナ１００内のＥＰＭ２へのＥＰＭ駆動信号Ｍｖとしたが、ポジショナ１００への開度設定信号Ｉｉｎ（ポジショナへの入力信号）、ポジショナ１００内のパイロットリレー３へのノズル背圧Ｐｎ（ポジショナ内の圧力増幅器への入力圧）、ポジショナ１００からの調節弁２００への操作器圧Ｐｏ（調節弁を駆動する操作器への入力圧）を所定の順序で変化させる制御信号としてもよい。

また、上述した実施の形態では、第１のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−１））を取得する弁開度と第４のデータ対（Ｐｖ（１），Ｍｖ（１−２））を取得する弁開度を同一の中間開度Ｘ１とし、第２のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−１））を取得する弁開度と第３のデータ対（Ｐｖ（２），Ｍｖ（２−２））を取得する弁開度を同一の中間開度Ｘ２としたが、必ずしも同開度としなくてもよく、全てのデータ対で異なる開度としてもよい。全てのデータ対で異なる開度であっても簡易な幾何学計算でゲインＧ，ヒステリシスＨ，切片Ｃを求めることができる。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施の形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

１…エレキモジュール、２…ＥＰＭ（電空変換器）、３…パイロットリレー、４…ＣＰＵ、５…記憶部、６，７…インタフェース、１００…ポジショナ、２００…調節弁、３００…制御弁、４００…パラメータ取得装置。

Claims (8)

1. 調節弁とこの調節弁の開度を制御するポジショナとから構成される制御弁のパラメータを取得するパラメータ取得装置において、
   前記調節弁の開度を制御する制御信号を所定の順序で変化させて前記調節弁を開方向および閉方向へ動作させる手段と、
   前記調節弁の実開度を示す信号を弁開度信号として取得する弁開度信号取得手段と、
   前記調節弁が開方向に動作している時の前記調節弁の第１の中間開度での前記弁開度信号とその時の前記制御信号とを第１のデータ対とし、前記調節弁が開方向に動作している時の前記調節弁の第２の中間開度での前記弁開度信号とその時の前記制御信号とを第２のデータ対とし、前記調節弁が閉方向に動作している時の前記調節弁の第３の中間開度での前記弁開度信号とその時の前記制御信号とを第３のデータ対とし、前記調節弁が閉方向に動作している時の前記調節弁の第４の中間開度での前記弁開度信号とその時の前記制御信号とを第４のデータ対とし、前記第１〜第４のデータ対の少なくとも３つを取得し、この取得したデータ対に基づいて前記制御弁のパラメータを求めるパラメータ演算手段と
   を備えることを特徴とするパラメータ取得装置。
2. 請求項１に記載されたパラメータ取得装置において、
   前記パラメータ演算手段は、
   前記パラメータとして前記制御弁の入出力特性のゲインを求める
   ことを特徴とするパラメータ取得装置。
3. 請求項１に記載されたパラメータ取得装置において、
   前記パラメータ演算手段は、
   前記パラメータとして前記制御弁の入出力特性のヒステリシスを求める
   ことを特徴とするパラメータ取得装置。
4. 請求項１に記載されたパラメータ取得装置において、
   前記パラメータ演算手段は、
   前記パラメータとして前記制御弁の入出力特性の切片を求める
   ことを特徴とするパラメータ取得装置。
5. 請求項１に記載されたパラメータ取得装置において、
   前記パラメータ演算手段は、
   前記第１のデータ対および前記第２のデータ対に基づいて前記調節弁を開方向へ動作させる時に用いる開方向動作用の制御パラメータを求め、前記第３のデータ対および前記第４のデータ対に基づいて前記調節弁を閉方向へ動作させる時に用いる閉方向動作用の制御パラメータを求める
   ことを特徴とするパラメータ取得装置。
6. 請求項１に記載されたパラメータ取得装置において、
   前記パラメータ演算手段は、
   前記第１の中間開度と前記第４の中間開度とを同開度として、前記第２の中間開度と前記第３の中間開度とを同開度として、前記取得したデータ対に基づいて前記制御弁のパラメータを求める
   ことを特徴とするパラメータ取得装置。
7. 請求項１に記載されたパラメータ取得装置において、
   前記制御信号は、前記ポジショナへの入力信号、前記ポジショナ内の電空変換器への駆動信号、前記ポジショナ内の圧力増幅器への入力圧、前記ポジショナからの前記調節弁を駆動する操作器への入力圧のうちの何れかである
   ことを特徴とするパラメータ取得装置。
8. 調節弁とこの調節弁の開度を制御するポジショナとから構成される制御弁のパラメータを取得するパラメータ取得方法において、
   前記調節弁の開度を制御する制御信号を所定の順序で変化させて前記調節弁を開方向および閉方向に動作させるステップと、
   前記調節弁の実開度を示す信号を弁開度信号として取得する弁開度信号取得ステップと、
   前記調節弁が開方向に動作している時の前記調節弁の第１の中間開度での前記弁開度信号とその時の前記制御信号とを第１のデータ対とし、前記調節弁が開方向に動作している時の前記調節弁の第２の中間開度での前記弁開度信号とその時の前記制御信号とを第２のデータ対とし、前記調節弁が閉方向に動作している時の前記調節弁の第３の中間開度での前記弁開度信号とその時の前記制御信号とを第３のデータ対とし、前記調節弁が閉方向に動作している時の前記調節弁の第４の中間開度での前記弁開度信号とその時の前記制御信号とを第４のデータ対とし、前記第１〜第４のデータ対の少なくとも３つを取得し、この取得したデータ対に基づいて前記制御弁のパラメータを求めるパラメータ演算ステップと
   を備えることを特徴とするパラメータ取得方法。

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