JP2014077746A - サーボ弁の監視制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1次側入力に対し、サーボ弁の開度に応じた2次側出力を行うLVDT3に出力するLVDT出力回路2の出力値をリードバックするLVDT1次側リードバック回路14をサーボドライバー1に設け、LVDT3の2次側出力と別途入力されるサーボ弁開度指令との比較によりサーボドライバー1のサーボ弁を制御するデジタル回路7が、LVDT1次側リードバック回路14の出力に応じて、D/A変換回路(正弦波振幅変調用)15を介して、LVDT出力回路2の出力を補正するようにした。
【選択図】図1
Description
LVDTは、主バルブの開閉度に応じて2次側出力値が変化するようになっており、サーボドライバー側からLVDTの1次側に出力される一定の振幅、一定の周波数の信号に対して、主バルブの開閉度に応じた2chの2次側出力の振幅値を出力する。
この2次側出力の振幅値を、サーボドライバー側で、A/D変換した後、デジタル回路に通知する。デジタル回路は、これらの2chの振幅値からサーボ弁の実弁開度を知ることができ、さらに別途上位CPUから通知された弁開度指令値とのミスマッチを埋め合わせるようにサーボ弁出力を行い、主バルブを制御するようになっている。主バルブの開閉具合により、LVDT2次側の振幅値が変化することでシステムとしてフィードバック制御を行っている。
特許文献1には、LVDTによって、直線変位による変位量を検出する変位検出装置が記載されている。
図1は、この発明の実施の形態1によるサーボドライバーを示す構成図である。
図1において、サーボドライバー1は、LVDT3を用いて、サーボコイル10と油圧シリンダー12を介して主バルブ13の開閉を制御するようになっている。
LVDT出力回路2(出力回路)は、LVDT3の1次側に一定の振幅、一定の周波数の信号を出力する。LVDT2次側入力A4(入力回路)とLVDT2次側入力B5(入力回路)には、LVDT3の2次側(LVDT1個につき、2次側は2chある)から出力される、サーボ弁の開閉具合に応じた振幅値が入力される。
A/D変換回路6は、LVDT2次側入力A4とLVDT2次側入力B5に入力された2chの振幅値をA/D変換し、デジタル回路7に通知する。デジタル回路7は、これらの2chのアナログ信号からサーボ弁の実弁開度を知るとともに、別途上位CPUから通知されたサーボ弁の開度指令値と実際の弁開度とのミスマッチを埋め合わせるようにサーボ弁出力をD/A変換回路8に指令する。
D/A変換回路8は、サーボ弁開度出力回路9を経由してサーボコイル10にD/A変換したアナログ値を出力する。
サーボドライバー1内のLVDT出力回路2が、LVDT3の1次側に一定の振幅、一定の周波数の信号を出力すると、LVDT3の2chの2次側は、サーボ弁の開閉具合に応じた振幅値を出力する。この出力は、LVDT2次側入力A4とLVDT2次側入力B5を経由して、A/D変換回路6にてA/D変換され、デジタル回路7に通知される。
デジタル回路7は、これらの2chのA/D変換された信号からサーボ弁の実弁開度を知ることができ、さらにデジタル回路7には別途上位CPUからサーボ弁の開度指令値が通知されるので、サーボ弁の開度指令値と実際の弁開度とのミスマッチを埋め合わせるようにサーボ弁出力をD/A変換回路8に指令し、サーボ弁開度出力回路9を経由してサーボコイル10にアナログ出力される。
図2は、この発明の実施の形態2によるサーボドライバーを示す構成図である。
図2において、1〜10、12〜14は図1におけるものと同一のものである。
この時、LVDT3はトランスであると言うことを考慮して、LVDT2次側入力A4とLVDT2次側入力A5に対して以下のような重みづけ処理を行う。
まず、LVDT出力回路2の振幅値をLVDT1次側リードバック回路14、A/D変換回路6にて測定する。LVDT出力回路2の振幅値は一定である筈なので、本来の振幅理想値をAとし、それに対してLVDT1次側リードバック回路14を経由してA/D変換回路6がリードバックした値を(A+ΔA)とする。
あるタイミングでサンプリングするこれらの2次側データの振幅理想値をB、Cとすると、LVDT3の1次側出力が本来Aである筈にも関わらず、もし(A+ΔA)になれば2次側の振幅値は、それに応じて(A+ΔA)/A倍になるので実際にサンプリングされるデータはB×(A+ΔA)/A、C×(A+ΔA)/Aとなる。
そこでデジタル回路7は、LVDT2次側入力A4、LVDT2次側入力B5からA/D変換回路6を経由してサンプルされた振幅データをA/(A+ΔA)倍する。そうすることで、デジタル回路7はLVDT3の2次側からのデータ値をB、Cと認識することができ、その結果、サーボ弁開閉を高精度に制御することができる。
図3は、この発明の実施の形態3によるサーボドライバーを示す構成図である。
図3において、1〜10、12、13、15は図1におけるものと同一のものである。図3では、サーボドライバー1の内部温度を測定するように配置されたサーボドライバー内部温度監視回路16(温度監視回路)を設け、その出力をA/D変換回路6に入力する。
デジタル回路7は、サーボドライバー内部温度監視回路16を用いてサンプリングされたサーボドライバー1内部の温度データを元にして、入出力特性データからLVDT出力回路2の出力値の補正を、D/A変換回路(正弦波振幅変調用)15を介して行う。
図4は、この発明の実施の形態4によるサーボドライバーを示す構成図である。
図4において、1〜10、12、13、16は図3におけるものと同一のものである。
この時、サーボドライバー1内部のデジタル回路7のメモリ領域内には温度に応じたLVDT出力回路2やLVDT2次側入力A4やLVDT2次側入力B5、A/D変換回路6のいずれかの入出力特性データもしくは全ての入出力特性データ(温度に対するアナログ回路の特性データ)を保存しておく。
図5は、この発明の実施の形態5によるサーボドライバーを示す構成図である。
図5において、1〜10、12、13、16は図4におけるものと同一のものである。図5では、サーボドライバー1に、サーボドライバー1内の温度を調整する温度調整装置18と、この温度調整装置18を制御するD/A変換回路(温度調整装置制御用)17を設けている。
の温度上昇を測定する。測定された温度データを元に、デジタル回路7は温度調整装置18を制御するD/A変換回路(温度調整装置制御用)17に制御値を出力し、サーボドライバー1内の温度上昇を抑制する。
Claims (5)
- 1次側に入力されるアナログ信号とサーボ弁の開度に応じて2次側から2chのアナログ信号が得られるように構成されたLVDTを用いて、上記サーボ弁の監視制御を行うサーボ弁の監視制御システムであって、
上記LVDTの1次側にアナログ信号を出力する出力回路、
上記LVDTの2次側から得られる2チャンネルのアナログ信号が入力される入力回路、
この入力回路に入力されたアナログ信号をアナログ/デジタル変換するA/D変換回路、
このA/D変換回路によってアナログ/デジタル変換されたデジタル信号が入力され、別途入力される上記サーボ弁開度指令との比較により、上記サーボ弁への制御信号を出力するデジタル回路、
及び上記出力回路の出力したアナログ信号を取り込み、上記A/D変換回路を介して上記デジタル回路に伝えるリードバック回路を備え、
上記デジタル回路は、上記リードバック回路の出力に基づいて、上記出力回路の出力を補正することを特徴とするサーボ弁の監視制御システム。 - 1次側に入力されるアナログ信号とサーボ弁の開度に応じて2次側から2chのアナログ信号が得られるように構成されたLVDTを用いて、上記サーボ弁の監視制御を行うサーボ弁の監視制御システムであって、
上記LVDTの1次側にアナログ信号を出力する出力回路、
上記LVDTの2次側から得られる2チャンネルのアナログ信号が入力される入力回路、
この入力回路に入力されたアナログ信号をアナログ/デジタル変換するA/D変換回路、
このA/D変換回路によってアナログ/デジタル変換されたデジタル信号が入力され、別途入力される上記サーボ弁開度指令との比較により、上記サーボ弁への制御信号を出力するデジタル回路、
及び上記出力回路の出力したアナログ信号を取り込み、上記A/D変換回路を介して上記デジタル回路に伝えるリードバック回路を備え、
上記デジタル回路は、上記リードバック回路の出力に基づいて、上記入力回路に入力された2チャンネルのアナログ信号を補正することを特徴とするサーボ弁の監視制御システム。 - 1次側に入力されるアナログ信号とサーボ弁の開度に応じて2次側から2chのアナログ信号が得られるように構成されたLVDTを用いて、上記サーボ弁の監視制御を行うサーボ弁の監視制御システムであって、
上記LVDTの1次側にアナログ信号を出力する出力回路、
上記LVDTの2次側から得られる2チャンネルのアナログ信号が入力される入力回路、
この入力回路に入力されたアナログ信号をアナログ/デジタル変換するA/D変換回路、
このA/D変換回路によってアナログ/デジタル変換されたデジタル信号が入力され、別途入力される上記サーボ弁開度指令との比較により、上記サーボ弁への制御信号を出力するデジタル回路、
及び上記サーボ弁の監視制御システム内部の温度を測定するように配置され、測定した温度を上記A/D変換回路を介して上記デジタル回路に伝える温度監視回路を備え、
上記デジタル回路は、温度に応じた上記出力回路の入出力特性データを保有するメモリ領域を有し、上記温度監視回路の測定した温度に基づいて、上記出力回路の出力を補正す
ることを特徴とするサーボ弁の監視制御システム。 - 上記デジタル回路は、上記メモリ領域に、温度に応じた上記入力回路及び上記A/D変換回路の入出力特性データを保有し、上記温度監視回路の測定した温度に基づいて、上記入力回路の出力及び上記A/D変換回路の出力を補正することを特徴とする請求項3記載のサーボ弁の監視制御システム。
- 1次側に入力されるアナログ信号とサーボ弁の開度に応じて2次側から2chのアナログ信号が得られるように構成されたLVDTを用いて、上記サーボ弁の監視制御を行うサーボ弁の監視制御システムであって、
上記LVDTの1次側にアナログ信号を出力する出力回路、
上記LVDTの2次側から得られる2チャンネルのアナログ信号が入力される入力回路、
この入力回路に入力されたアナログ信号をアナログ/デジタル変換するA/D変換回路、
このA/D変換回路によってアナログ/デジタル変換されたデジタル信号が入力され、別途入力される上記サーボ弁開度指令との比較により、上記サーボ弁への制御信号を出力するデジタル回路、
上記サーボ弁の監視制御システム内部の温度を測定するように配置され、測定した温度を上記A/D変換回路を介して上記デジタル回路に伝える温度監視回路、
及びこの温度監視回路の測定した温度に基づく上記デジタル回路の指示により、上記サーボ弁の監視制御システム内部の温度を調整する温度調整装置を備えたことを特徴とするサーボ弁の監視制御システム。
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