JP2017134563A

JP2017134563A - ポジショナ

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Publication number: JP2017134563A
Application number: JP2016013020A
Authority: JP
Inventors: 啓介鳴海; Keisuke Narumi
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2017-08-03

Abstract

【課題】雷サージによる誤動作を防止する。メンテナンスを不要とする。緊急遮断モードから通常モードへの自動復帰を可能とする。
【解決手段】正常範囲安定判定部７を設け、比較部５Ａ内の比較結果（比較結果保持部５２に保持されている比較結果）を監視し、この比較結果が制御信号Ｉｓの値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果から正常範囲に戻った旨の比較結果に変わった場合、正常範囲に戻った旨の比較結果を維持している時間を正常範囲維持時間Ｔとして計時し、この正常範囲維持時間Ｔが正常範囲安定判定時間ＴＳを超えたか否かを判定する、この判定結果を比較結果出力状況調整部５３へ送り、正常範囲維持時間Ｔが正常範囲安定判定時間ＴＳを超えるまで、正常範囲に復帰した旨の比較結果の制御部１への出力を禁止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、上位装置から送られてくる制御信号の値に応じて調節弁の開度を制御するポジショナに関する。

従来より、この種のポジショナは、上位装置から一対の信号ラインを介して送られてくる４〜２０ｍＡの直流の電流信号（制御信号）で動作するように設計されている。例えば、上位側システムより４ｍＡの電流が送られてきた場合には調節弁の開度を０％とし、２０ｍＡの電流が送られてきた場合には調節弁の開度を１００％とする。

このような調節弁が設置されるいくつかの産業用プロセス制御システム、例えばオイルやガスなどの処理システムでは、緊急時の対応が重要である。すなわち、潜在的に毒性のあるいは可燃性の化学物質、ガス等が漏れたり、制御されずに排出されたりすることがないようすることが重要である。

そのために、調節弁には緊急時に調節弁を緊急遮断（シャットダウン）する機能が求められ、そのために調節弁の開度を制御するポジショナにはその緊急遮断機能を有するように設計される。

例えば、特許文献１に示されたポジショナでは、上位装置から送られてくる制御信号の値をチェックし、この制御信号の値が正常範囲（５〜１９ｍＡ）から逸脱した場合、通常モードから緊急遮断モードに切り替わり、電空変換部への電流信号を零として、強制的に調節弁を全閉とするようにしている。

特開２０１３−８８９１７号公報

しかしながら、このような緊急遮断機能を有するポジショナでは、例えば、制御信号の値が正常範囲の下限閾値以下で緊急遮断モードとしている場合に、一対の信号ラインに雷サージが重畳したような場合、一対の信号ラインに流れる電流が雷サージによって増加し、この電流の増加による制御信号の値の増大を正常範囲に入ったと誤って認識し、通常モードで調節弁を開閉してしまう虞があった。

なお、一対の信号ラインを通してポジショナの内部回路へ侵入しようとするサージ電流をヒューズによって遮断することが考えられるが、雷サージよる影響は止められるが元の状態に自動復帰することができない。また、ヒューズの交換などメンテナンスが必要になる。

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、雷サージよる誤動作を防止すると共に、メンテナンスが不要で、かつ緊急遮断モードから通常モードへの自動復帰が可能なポジショナ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、上位装置から送られてくる制御信号と、調節弁からフィードバックされてくる弁開度信号とを入力とし、制御信号が示す値と弁開度信号が示す値との偏差を求め、この偏差に応じた電流信号を出力する制御部と、制御部からの電流信号を空気圧信号に変換する電空変換部とを備え、電空変換部からの空気圧信号に基づいて調節弁の操作器へ出力空気圧を供給するポジショナにおいて、上位装置からの制御部への制御信号を分岐入力とし、この分岐入力された制御信号の値とその制御信号に対して定められている正常範囲とを比較し、その比較結果を制御部に出力する比較部と、比較部内の比較結果を監視し、この比較結果が制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果から正常範囲に戻った旨の比較結果に変わった場合、正常範囲に戻った旨の比較結果を維持している時間を正常範囲維持時間として計時し、この正常範囲維持時間が予め定められている正常範囲安定判定時間を超えたか否かを判定し、その判定結果を比較部に出力する正常範囲安定判定部とを備え、比較部は、制御部に制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果を出力した後、正常範囲安定判定部より正常範囲維持時間が正常範囲安定判定時間を超えた旨の比較結果が送られてくるまで、制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果の制御部への出力を禁止し、制御部は、比較部より制御信号の値が正常範囲を逸脱している旨の比較結果が送られてきた場合、電空変換部への電流信号を偏差に拘わらず強制的に調整して零とする一方、比較部より制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果が送られてきた場合、電空変換部への電流信号を偏差に応じた電流信号に戻すことを特徴とする。

本発明において、比較部は、上位装置からの制御部への制御信号の値とその制御信号に対して定められている正常範囲とを比較し、その比較結果を制御部に出力する。制御部は、比較部から制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果が送られてくると、電空変換部への電流信号を偏差に拘わらず強制的に調整して零とする。これにより、通常モードから緊急遮断モードに切り替わり、強制的に調節弁が全閉（あるいはい全開）とされる。

本発明において、比較部内の比較結果は、正常範囲安定判定部において監視される。正常範囲安定判定部は、比較部内の比較結果が制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果から正常範囲に戻った旨の比較結果に変わると、正常範囲に戻った旨の比較結果を維持している時間を正常範囲維持時間として計時し、この正常範囲維持時間が予め定められている正常範囲安定判定時間を超えたか否かを判定し、その判定結果を比較部に出力する。比較部は、制御部に制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果を出力した後、正常範囲安定判定部より正常範囲維持時間が正常範囲安定判定時間を超えた旨の比較結果が送られてくるまで、制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果の制御部への出力を禁止する。

これにより、本発明では、比較部内の比較結果が正常範囲に戻った旨の比較結果に戻っても、正常範囲安定判定部で計時される正常範囲維持時間が正常範囲安定判定時間を超えるまで、制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果が出力され続ける。すなわち、制御信号の値が正常範囲に戻っても、その正常範囲に戻っている時間（正常範囲維持時間）が正常範囲安定判定時間よりも短ければ、制御信号の値が正常範囲に戻った旨の比較結果は出力されず、制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果が制御部へ出力され続け、緊急遮断モードに切り替えられている状態が維持されるものとなる。

本発明において、比較部は、制御部に制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果を出力した後、正常範囲安定判定部より正常範囲維持時間が正常範囲安定判定時間を超えた旨の比較結果が送られてくると、制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果の制御部への出力の禁止を解除する。これにより、制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果に代えて、制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果が制御部に送られるものとなり、電空変換部への電流信号が偏差に応じた電流信号に戻されるものとなる。すなわち、制御信号の値が正常範囲に戻り、その正常範囲に戻っている時間が正常範囲安定判定時間よりも長ければ、制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果が制御部へ出力され、緊急遮断モードから通常モードへと切り替えられるものとなる。

本発明によれば、比較部内の比較結果を監視し、この比較結果が制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果から正常範囲に戻った旨の比較結果に変わった場合、正常範囲に戻った旨の比較結果を維持している時間を正常範囲維持時間として計時し、この正常範囲維持時間が予め定められている正常範囲安定判定時間を超えたか否かを判定し、正常範囲維持時間が正常範囲安定判定時間を超えるまで、制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果の制御部への出力を禁止するようにしたので、制御信号の値が正常範囲に戻っても、その正常範囲に戻っている時間（正常範囲維持時間）が正常範囲安定判定時間よりも短ければ、制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果が制御部へ出力され続け、緊急遮断モードに切り替えられている状態が維持されるものとなる。また、制御信号の値が正常範囲に戻り、その正常範囲に戻っている時間（正常範囲維持時間）が正常範囲安定判定時間よりも長ければ、制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果が制御部へ出力され、緊急遮断モードから通常モードへと切り替えられるものとなる。これにより、雷サージよる誤動作が防止され、緊急遮断モードから通常モードへの自動復帰も可能となる。また、ヒューズの交換などのメンテナンスも不要となる。

図１は、本発明に係るポジショナの一実施の形態の要部の構成を示す図である。図２は、実施の形態のポジショナにおける緊急遮断モードの状態での雷サージの重畳時の動作を説明する図である。図３は、従来のポジショナの基本的な構成を示す図である。図４は、従来のポジショナにおける緊急遮断モードの状態での雷サージの重畳時の動作を説明する図である。

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。

先ず、本発明に係るポジショナの実施の形態の説明に入る前に、従来のポジショナの基本的な構成について説明する。

〔従来のポジショナ〕
図３は従来のポジショナの要部を示す図である。同図において、１００は上位装置、２００はポジショナ、３００は調節弁である。ポジショナ２００は、制御部１と、電空変換部２と、パイロットリレー３と、開度センサ４と、比較部５とを備えている。

このポジショナ２００において、制御部１は、一対の信号ラインＬ（Ｌ１，Ｌ２）を通して上位装置１００から送られてくる４〜２０ｍＡの制御信号（直流の電流信号）Ｉｓと、調節弁３００から開度センサ４を介してフィードバックされてくる弁開度信号とを入力とし、制御信号Ｉｓが示す値（設定開度θｓｐ）と弁開度信号が示す値（実開度θｐｖ）との偏差を求め、この偏差に応じた電流信号Ｉｏを出力する。

電空変換部２は、制御部１からの電流信号Ｉｏを入力とし、この入力された電流信号Ｉｏを空気圧信号Ｐｎに変換する。パイロットリレー３は、電空変換部２からの空気圧信号Ｐｎを増幅し、出力空気圧Ｐｏｕｔとして調節弁３００の操作器６へ供給する。

比較部５は、上位装置１００からの制御部１への制御信号Ｉｓを分岐入力とし、この分岐入力された制御信号Ｉｓの値とその制御信号Ｉｓに対して定められている正常範囲とを比較し、その比較結果を制御部１に出力する。

この例において、比較部５における制御信号Ｉｓの正常範囲は、５〜１９ｍＡとして定められている。すなわち、比較部５に対して、下限閾値として５ｍＡが設定され、上限閾値として１９ｍＡが設定されている。

制御部１は、比較部５より制御信号Ｉｓの値が正常範囲を逸脱している旨の比較結果が送られてきた場合、制御信号Ｉｓが示す値（設定開度θｓｐ）と弁開度信号が示す値（実開度θｐｖ）との偏差に拘わらず、電空変換部２への電流信号Ｉｏを強制的に調整して零とする。これにより、ポジショナ２００からの出力空気圧Ｐｏｕｔが実質的にゼロ近くまで低減され、調節弁３００が強制的に全閉とされる。

このポジショナ２００では、一対の信号ラインＬを通して上位装置１００から送られてくる制御信号Ｉｓの値をチェックし、この制御信号Ｉｓの値が正常範囲（５〜１９ｍＡ）から逸脱した場合、通常モードから緊急遮断モードに切り替わり、電空変換部２への電流信号Ｉｏを零として、強制的に調節弁３００を全閉とする。なお、この例では、緊急遮断モード時に調節弁３００を強制的に全閉としているが、調節弁３００を強制的に全開とするタイプもある。

このポジショナ２００では、例えば、制御信号Ｉｓの値が正常範囲の下限閾値以下で緊急遮断モードとしている場合に、一対の信号ラインＬに雷サージが重畳したような場合、一対の信号ラインＬに流れる電流が雷サージによって増加し、この電流の増加による制御信号Ｉｓの値の増大を正常範囲に入ったと誤って認識し、通常モードで調節弁３００を開閉してしまう虞がある。

この様子を図４に示すタイムチャートを用いて具体的に説明する。図４（ａ）は制御信号Ｉｓ、図４（ｂ）は比較部５からの制御部１への出力、図４（ｃ）は制御部１から電空変換部２への電流信号Ｉｏ、図４（ｄ）は調節弁３００の弁開度（θｐｖ）の変化を示す。

このポジショナ２００において、制御信号Ｉｓの値が正常範囲の下限値を下回ると（図４（ａ）に示すｔ１点）、比較部５は制御信号Ｉｓの値が正常範囲を逸脱している旨の比較結果を制御部１へ送る（図４（ｂ）に示すｔ１点）。

これにより、制御部１は、電空変換部２への電流信号Ｉｏを強制的に調整して零とし（図４（ｃ）に示すｔ１点）、調節弁３００を強制的に全閉とする（図４（ｄ）に示すｔ１点）。すなわち、通常モードから緊急遮断モードに切り替える。

この緊急遮断モードの状態で、一対の信号ラインＬへの雷サージの重畳によって制御信号Ｉｓの値が増大し、この制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻ると（図４（ａ）に示すｔ２点）、比較部５は制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻った旨の比較結果を制御部１へ送る（図４（ｂ）に示すｔ２点）。これにより、制御部１は、電空変換部２への電流信号Ｉｏを制御信号Ｉｓが示す値（設定開度θｓｐ）と弁開度信号が示す値（実開度θｐｖ）との偏差に応じた値とし（図４（ｃ）に示すｔ２点）、調節弁３００の弁開度の調整を開始する（図４（ｄ）に示すｔ１点）。すなわち、緊急遮断モードから通常モードに切り替える。

一対の信号ラインＬへの雷サージが消失し、制御信号Ｉｓの値が正常範囲の下限値を下回ると（図４（ａ）に示すｔ３点）、比較部５は制御信号Ｉｓの値が正常範囲を逸脱している旨の比較結果を制御部１へ送る（図４（ｂ）に示すｔ３点）。これにより、制御部１は、電空変換部２への電流信号Ｉｏを強制的に調整して零とし（図４（ｃ）に示すｔ３点）、調節弁３００を強制的に全閉とする（図４（ｄ）に示すｔ３点）。すなわち、通常モードから緊急遮断モードに再度切り替える。

このように、従来のポジショナ２００では、緊急遮断モードとしている場合に、一対の信号ラインＬに雷サージが重畳した場合、この雷サージの重畳によって制御信号Ｉｓの値が増大し、瞬間的に通常モードに戻り、全閉とされていた調節弁３００が開いてしまうという問題が生じる。

〔実施の形態〕
本実施の形態では、図３に示した従来のポジショナ２００に対し、図１にその要部の構成を示すように、正常範囲安定判定部７を設けている。また、比較部５に本実施の形態特有の機能を付加している。

以下、この正常範囲安定判定部７を設けたポジショナ２００を２００Ａとし、従来のポジショナ２００を２００Ｂとし、両者を区別する。また、従来のポジショナ２００Ｂにおける比較部５を５Ｂとし、本実施の形態のポジショナ２００Ａにおける比較部５を５Ａとする。

本実施の形態のポジショナ２００Ａにおいて、比較部５Ａは、上位装置１００からの制御部１への制御信号Ｉｓを分岐入力とし、この分岐入力された制御信号Ｉｓの値とその制御信号Ｉｓに対して定められている正常範囲とを比較する比較回路５１と、この比較回路５１における比較結果を比較部５Ａ内での比較結果として保持する比較結果保持部５２と、比較結果保持部５２に保持されている比較結果の出力状況を正常範囲安定判定部７からの判定結果に基づいて調整する比較結果出力状況調整部５３とを備えている。

また、正常範囲安定判定部７は、比較部５Ａ内の比較結果（比較結果保持部５２に保持されている比較結果）を監視し、この比較結果が制御信号Ｉｓの値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果から正常範囲に戻った旨の比較結果に変わった場合、正常範囲に戻った旨の比較結果を維持している時間を正常範囲維持時間Ｔとして計時する機能と、この正常範囲維持時間Ｔが予め定められている正常範囲安定判定時間ＴＳを超えたか否かを判定し、その判定結果を比較部５Ａ内の比較結果出力状況調整部５３に出力する機能とを備えている。

また、比較部５Ａにおいて、比較結果出力状況調整部５３は、比較結果保持部５２に保持されている比較結果を入力とし、この比較結果が制御信号Ｉｓの値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果であった場合にはその比較結果を制御部１へ出力する機能と、制御部１に制御信号Ｉｓの値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果を出力した後、正常範囲安定判定部７より正常範囲維持時間Ｔが正常範囲安定判定時間ＴＳを超えた旨の比較結果が送られてくるまで、制御信号Ｉｓの値が正常範囲に復帰した旨の比較結果の制御部１への出力を禁止する機能とを備えている。

なお、このポジショナ２００Ａにおいて、制御部１は、プロセッサや記憶装置などからなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。また、比較部５Ａや正常範囲安定判定部７も、プロセッサや記憶装置などからなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。

図２に図４に対応するタイムチャートを示す。図２（ａ）は制御信号Ｉｓ、図２（ｂ）は比較部５Ａ内の比較結果（比較結果保持部５２に保持されている比較結果）、図２（ｃ）は比較部５Ａからの制御部１への出力、図２（ｄ）は制御部１から電空変換部２への電流信号Ｉｏ、図２（ｅ）は調節弁３００の弁開度（θｐｖ）の変化を示す。

このポジショナ２００Ａにおいて、制御信号Ｉｓの値が正常範囲の下限値を下回ると（図２（ａ）に示すｔ１点）、比較部５Ａにおける比較回路５１は、制御信号Ｉｓの値が正常範囲を逸脱している旨の比較結果を出力する。この比較回路５１から出力された比較結果は、比較部５Ａ内での比較結果として比較結果保持部５２に保持され（図２（ｂ）に示すｔ１点）、この保持された比較結果が比較結果出力状況調整部５３へ送られる。比較結果出力状況調整部５３は、比較結果保持部５２から送られてきた比較結果、すなわち制御信号Ｉｓの値が正常範囲を逸脱している旨の比較結果を制御部１へ送る（図２（ｃ）に示すｔ１点）。

これにより、制御部１は、電空変換部２への電流信号Ｉｏを強制的に調整して零とし（図２（ｄ）に示すｔ１点）、調節弁３００を強制的に全閉とする（図２（ｅ）に示すｔ１点）。すなわち、通常モードから緊急遮断モードに切り替える。

〔緊急遮断モードの状態での雷サージの重畳〕
この緊急遮断モードの状態で、一対の信号ラインＬへの雷サージの重畳によって制御信号Ｉｓの値が増大し、この制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻ると（図２（ａ）に示すｔ２点）、比較回路５１は制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻った旨の比較結果を出力する。この比較回路５１から出力された比較結果は、比較部５Ａ内での比較結果として比較結果保持部５２に保持され（図２（ｂ）に示すｔ２点）、この保持された比較結果が比較結果出力状況調整部５３へ送られる。

一方、正常範囲安定判定部７は、比較部５Ａ内の比較結果（比較結果保持部５２に保持されている比較結果）を監視し、この比較結果が制御信号Ｉｓの値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果から正常範囲に戻った旨の比較結果に変わった場合、正常範囲に戻った旨の比較結果を維持している時間を正常範囲維持時間Ｔとして計時する。また、この正常範囲維持時間Ｔが予め定められている正常範囲安定判定時間ＴＳを超えたか否かを判定し、その判定結果を比較部５Ａ内の比較結果出力状況調整部５３に出力する。

比較結果出力状況調整部５３は、制御部１に制御信号Ｉｓの値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果を出力した後（図２（ｃ）に示すｔ１点）、正常範囲安定判定部７より正常範囲維持時間Ｔが正常範囲安定判定時間ＴＳを超えた旨の比較結果が送られてくるまで、制御信号Ｉｓの値が正常範囲に復帰した旨の比較結果の制御部１への出力を禁止する。

この場合、雷サージの重畳は瞬間的であり、比較部５Ａ内の比較結果（比較結果保持部５２に保持されている比較結果）は、短時間で、制御信号Ｉｓの値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果に戻される（図２（ｂ）に示すｔ３点）。正常範囲安定時間ＴＳは、この雷サージの重畳を考慮し、この雷サージが重畳される時間よりも長い時間として設定されている。このため、雷サージの重畳時、正常範囲安定判定部７で計時されている正常範囲維持時間Ｔは正常範囲安定判定時間ＴＳを超えることがない。

比較結果出力状況調整部５３は、正常範囲安定判定部７が正常範囲維持時間Ｔを計時している間、比較結果保持部５２から送られてくる制御信号Ｉｓの値が正常範囲に復帰した旨の比較結果の制御部１への出力を禁止する（図２（ｃ）に示すｔ２〜ｔ３点）。

すなわち、制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻っても、その正常範囲に戻っている時間（正常範囲維持時間）Ｔが正常範囲安定判定時間ＴＳよりも短ければ、制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻った旨の比較結果は出力されず、制御信号Ｉｓの値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果が制御部１へ出力され続け、緊急遮断モードに切り替えられている状態が維持されるものとなる。

これにより、雷サージの重畳により瞬間的に制御信号Ｉｓの値が増大し、正常範囲に入ったとしても、緊急遮断モードから通常モードに切り替えられることがなく、通常モードで調節弁３００を開閉してしまうという誤動作が防止されるものとなる。すなわち、緊急遮断モードの状態での雷サージの重畳時、瞬間的に通常モードに戻り、全閉とされていた調節弁３００が開いてしまうという問題が生じなくなる。

〔緊急遮断モードの状態からの正常な復帰信号の入力〕
緊急遮断モードの状態で、正常な値の信号（正常な復帰信号）として制御信号Ｉｓが入力され、この制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻ると（図２（ａ）に示すｔ４点）、比較回路５１は制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻った旨の比較結果を出力する。この比較回路５１から出力された比較結果は、比較部５Ａ内での比較結果として比較結果保持部５２に保持され（図２（ｂ）に示すｔ４点）、この保持された比較結果が比較結果出力状況調整部５３へ送られる。

この場合、制御信号Ｉｓは正常な復帰信号として入力され、比較部５Ａ内の比較結果（比較結果保持部５２に保持されている比較結果）は、雷サージの時のように短時間では、制御信号Ｉｓの値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果には戻されない。正常範囲維持時間Ｔは、この制御信号Ｉｓが正常な復帰信号に復帰し、その状態が安定していることを確認し得る時間として定められている。このため、正常範囲安定判定部７で計時されている正常範囲維持時間Ｔは正常範囲安定判定時間ＴＳを超える。

比較結果出力状況調整部５３は、正常範囲安定判定部７における正常範囲維持時間Ｔが正常範囲安定判定時間ＴＳを超えるまで、比較結果保持部５２から送られてくる制御信号Ｉｓの値が正常範囲に復帰した旨の比較結果の制御部１への出力を禁止する（図２（ｃ）に示すｔ４〜ｔ５点）。そして、正常範囲安定判定部７における正常範囲維持時間Ｔが正常範囲安定判定時間ＴＳを超えると、制御信号Ｉｓの値が正常範囲に復帰した旨の比較結果の制御部１への出力の禁止を解除する。

これにより、制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果に代えて、制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果が制御部１に送られるものとなり（図２（ｃ）に示すｔ５点）、電空変換部２への電流信号Ｉｏが制御信号Ｉｓが示す値（設定開度θｓｐ）と弁開度信号が示す値（実開度θｐｖ）との偏差に応じた電流信号に戻されるものとなる（図２（ｄ）に示すｔ５点）。

すなわち、制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻り、その正常範囲に戻っている時間（正常範囲維持時間）Ｔが正常範囲安定判定時間ＴＳよりも長ければ、制御信号Ｉｓの値が正常範囲に復帰した旨の比較結果が制御部１へ出力され、緊急遮断モードから通常モードへと切り替えられるものとなる。

このようにして、本実施の形態のポジショナ２００Ａによれば、制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻っても、その正常範囲に戻っている時間（正常範囲維持時間）Ｔが正常範囲安定判定時間ＴＳよりも短ければ、制御信号Ｉｓの値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果が制御部１へ出力され続け、緊急遮断モードに切り替えられている状態が維持されるものとなる。また、制御信号Ｉｓの値が正常範囲に戻り、その正常範囲に戻っている時間（正常範囲維持時間）Ｔが正常範囲安定判定時間ＴＳよりも長ければ、制御信号Ｉｓの値が正常範囲に復帰した旨の比較結果が制御部１へ出力され、緊急遮断モードから通常モードへと切り替えられるものとなる。これにより、雷サージよる誤動作が防止され、緊急遮断モードから通常モードへ自動復帰するものとなる。また、ヒューズの交換などのメンテナンスも不要となり、複雑な回路を設ける必要もなくなる。

〔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、本発明は上記の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、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

本発明は、調節弁が設置される産業用プロセス制御システムなどで利用することができる。

１…制御部、２…電空変換部、３…パイロットリレー、４…開度センサ、５（５Ａ）…比較部、６…操作器、７…正常範囲安定判定部、５１…比較回路、５２…比較結果保持部、５３…比較結果出力状況調整部、１００…上位装置、２００（２００Ａ）…ポジショナ、３００…調節弁。

Claims

上位装置から送られてくる制御信号と、調節弁からフィードバックされてくる弁開度信号とを入力とし、前記制御信号が示す値と前記弁開度信号が示す値との偏差を求め、この偏差に応じた電流信号を出力する制御部と、前記制御部からの電流信号を空気圧信号に変換する電空変換部とを備え、前記電空変換部からの空気圧信号に基づいて前記調節弁の操作器へ出力空気圧を供給するポジショナにおいて、
前記上位装置からの前記制御部への制御信号を分岐入力とし、この分岐入力された制御信号の値とその制御信号に対して定められている正常範囲とを比較し、その比較結果を前記制御部に出力する比較部と、
前記比較部内の比較結果を監視し、この比較結果が前記制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果から正常範囲に戻った旨の比較結果に変わった場合、正常範囲に戻った旨の比較結果を維持している時間を正常範囲維持時間として計時し、この正常範囲維持時間が予め定められている正常範囲安定判定時間を超えたか否かを判定し、その判定結果を前記比較部に出力する正常範囲安定判定部とを備え、
前記比較部は、
前記制御部に前記制御信号の値が正常範囲から逸脱した旨の比較結果を出力した後、前記正常範囲安定判定部より前記正常範囲維持時間が前記正常範囲安定判定時間を超えた旨の比較結果が送られてくるまで、前記制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果の前記制御部への出力を禁止し、
前記制御部は、
前記比較部より前記制御信号の値が正常範囲を逸脱している旨の比較結果が送られてきた場合、前記電空変換部への電流信号を前記偏差に拘わらず強制的に調整して零とする一方、
前記比較部より前記制御信号の値が正常範囲に復帰した旨の比較結果が送られてきた場合、前記電空変換部への電流信号を前記偏差に応じた電流信号に戻す
ことを特徴とするポジショナ。