JP2019100888A - Rotation controller - Google Patents

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JP2019100888A JP2017232930A JP2017232930A JP2019100888A JP 2019100888 A JP2019100888 A JP 2019100888A JP 2017232930 A JP2017232930 A JP 2017232930A JP 2017232930 A JP2017232930 A JP 2017232930A JP 2019100888 A JP2019100888 A JP 2019100888A
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浩昭 成田
Hiroaki Narita
浩昭 成田
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Azbil Corp
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Abstract

To detect a position in a rotation direction of a multi-rotation operation object shaft using a single rotation type absolute position sensor.SOLUTION: A rotation controller comprises: a single rotation type absolute position sensor 7 for outputting an absolute position sensor value indicating a rotation angle in one rotation of an operation object shaft 200; a rotation number position sensor 8; and a control part 2 for determining a rotation number position sensor value indicating a rotation number of the operation object shaft 200 based on output of the rotation number position sensor 8, and calculating a rotation angle current value indicating a rotation angle of the operation object shaft 200 from an origin based on the rotation number position sensor value and the absolute position sensor value. The rotation number position sensor 8 comprises: a plurality of electrodes arranged along an axial direction; a follower which is movably held in the axial direction, whose one end is engaged to a spiral groove on an outer peripheral face of the operation object shaft 200, and the other end is in contact with any one of the electrodes when the operation object shaft 200 reaches a desired rotation number and rotation position; and a detection circuit for outputting a detection signal indicating a position of the electrode with which the other end of the follower comes into contact.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、操作対象軸の回転を制御する回転制御装置に関し、特に操作対象軸の回転方向の位置を絶対位置センサによって検出する回転制御装置に関するものである。   The present invention relates to a rotation control device that controls the rotation of an operation target shaft, and more particularly to a rotation control device that detects the position of the operation target shaft in the rotational direction by an absolute position sensor.

一般に、弁軸などの操作対象軸の回転を制御する回転制御装置は、操作対象軸の回転方向の機械的変位を位置センサによって検出し、その検出結果に基づいて軸の操作量を決定している。例えば、ボール弁等のロータリ式の調節弁の弁軸を操作する電動式の操作器(アクチュエータ)では、位置センサとして可変抵抗器から成るポテンショメータを用い、そのポテンショメータによって検出した弁軸の回転方向の機械的変位量に基づいて、弁軸を制御している(特許文献1参照)。   Generally, a rotation control device that controls the rotation of an operation target shaft such as a valve shaft detects mechanical displacement of the operation target shaft in the rotational direction by a position sensor, and determines the operation amount of the shaft based on the detection result. There is. For example, in an electric actuator (actuator) for operating the valve shaft of a rotary type control valve such as a ball valve, a potentiometer including a variable resistor is used as a position sensor, and the rotational direction of the valve shaft detected by the potentiometer The valve shaft is controlled based on the amount of mechanical displacement (see Patent Document 1).

また、軸の回転方向の機械的変位量を測定するための位置センサとしては、ポテンショメータに代表される接触式の位置センサの他に、ロータリエンコーダのように、測定対象の軸の回転方向の位置を非接触で検出する非接触式の位置センサがある。例えば、非接触式の絶対位置センサとしては、検出対象軸の絶対的な角度位置に対応したコード信号を出力するアブソリュート型のロータリエンコーダが知られている(特許文献2参照)。   Also, as a position sensor for measuring the mechanical displacement amount in the rotational direction of the shaft, in addition to a contact type position sensor represented by a potentiometer, like the rotary encoder, the position in the rotational direction of the axis to be measured There is a non-contacting position sensor that detects the contactlessly. For example, as a non-contact type absolute position sensor, an absolute type rotary encoder which outputs a code signal corresponding to an absolute angular position of an axis to be detected is known (see Patent Document 2).

現在の回転制御装置では、操作対象軸の回転運動を直動運動に変換してストローク長の分解能を向上させるために多回転にする方法がある。位置センサとして単回転型の絶対位置センサを使用する場合、電源投入時に原点復帰が必要となり、操作対象軸の回転数が多いほど原点復帰に時間がかかるという問題があった。   In the current rotation control device, there is a method of converting the rotational movement of the operation target axis into a linear movement movement to increase the resolution of the stroke length and to use multiple rotations. When a single-rotation absolute position sensor is used as the position sensor, it is necessary to return to the origin when the power is turned on.

一方、位置センサとして多回転型の絶対位置センサを使用すれば、原点復帰は不要である。しかしながら、位置センサとして多回転型の絶対位置センサを使用する場合、一般にセンサの部品単価が高いので、製品コストが増大してしまうという問題点があった。   On the other hand, if a multi-rotation absolute position sensor is used as the position sensor, home position return is unnecessary. However, when using a multi-rotation absolute position sensor as the position sensor, the cost per part of the sensor is generally high, resulting in an increase in product cost.

単回転型の絶対位置センサの原点復帰に関する課題を解決し、多回転の操作対象軸の回転方向の位置を単回転型の絶対位置センサを使用して検出する構成は従来知られていなかった。   There has not been known a configuration for solving the problem related to the origin return of a single rotation absolute position sensor and detecting the position in the rotational direction of the multi-rotation operation target shaft using the single rotation absolute position sensor.

特開2011−074935号公報JP, 2011-074935, A 特開2010−286444号公報JP, 2010-286444, A

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、多回転の操作対象軸の回転方向の位置を単回転型の絶対位置センサを使用して検出することができる回転制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a rotation control device capable of detecting the position in the rotation direction of a multi-rotation operation target shaft using a single rotation absolute position sensor. The purpose is

本発明の回転制御装置は、制御信号に応じて操作対象軸を駆動するように構成された駆動部と、前記操作対象軸の1回転内の回転角度を示す第1の位置センサ値を出力するように構成された単回転型の絶対位置センサと、前記操作対象軸の回転を、前記操作対象軸の回転に応じて軸方向に直線移動する従動部の動きに変換するように構成された回転数位置センサと、この回転数位置センサの出力に基づいて、回転の原点からの前記操作対象軸の回転数を示す第2の位置センサ値を取得するように構成された位置センサ値導出部と、前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とに基づいて、前記原点からの前記操作対象軸の回転角度を示す回転角度現在値を演算するように構成された回転角度演算部と、前記回転角度現在値に基づいて、前記操作対象軸の回転を制御する前記制御信号を出力するように構成された制御部とを備え、前記回転数位置センサは、前記操作対象軸の周囲に設けられ、前記操作対象軸の軸方向と平行な主面を有する基板と、前記基板の主面上に前記軸方向に沿って配置された複数の電極と、前記操作対象軸の回転に応じて前記軸方向に直線移動し、前記操作対象軸が所定の回転数および所定の回転位置に達したときに前記複数の電極のうちいずれか1つと接触するように構成された前記従動部と、前記複数の電極のうち前記従動部と接触した電極の位置を示す検知信号を出力するように構成された検出回路とを備え、前記位置センサ値導出部は、前記検知信号が示す電極の位置に基づいて前記第2の位置センサ値を取得することを特徴とするものである。   The rotation control device according to the present invention outputs a first position sensor value indicating a rotation angle within one rotation of the operation target axis, and a drive unit configured to drive the operation target axis according to a control signal. A single rotation type absolute position sensor configured as described above, and a rotation configured to convert the rotation of the operation target shaft into a movement of a driven unit that linearly moves in the axial direction according to the rotation of the operation target shaft A position sensor value deriving unit configured to acquire a second position sensor value indicating the number of rotations of the operation target shaft from the origin of rotation based on the output of the number position sensor and the rotation number position sensor; A rotation angle calculation unit configured to calculate a current rotation angle value indicating a rotation angle of the operation target axis from the origin based on the first position sensor value and the second position sensor value And the rotation angle based on the current value And a control unit configured to output the control signal for controlling the rotation of the operation target shaft, wherein the rotational speed position sensor is provided around the operation target shaft, and the axial direction of the operation target shaft And the plurality of electrodes disposed along the axial direction on the main surface of the substrate, and linearly moving in the axial direction according to the rotation of the operation target axis, the operation The driven portion configured to contact with any one of the plurality of electrodes when the target axis reaches a predetermined number of rotations and a predetermined rotational position, and the contact with the driven portion of the plurality of electrodes And a detection circuit configured to output a detection signal indicating the position of the detected electrode, and the position sensor value deriving unit acquires the second position sensor value based on the position of the electrode indicated by the detection signal. To be characterized .

また、本発明の回転制御装置の1構成例(第1の実施例)において、前記複数の電極は、前記操作対象軸が1回転する度に、前記従動部と接触する電極が替わるように前記軸方向に沿って配置されることを特徴とするものである。
また、本発明の回転制御装置の1構成例(第2の実施例)は、回転制御装置の電源投入時において前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とを取得する前に、前記従動部が前記電極と接触したことを示す前記検知信号が出力されるまで、前記操作対象軸を回転させる前記制御信号を出力するように構成された初動指示部をさらに備え、前記回転数位置センサの前記複数の電極は、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときに、前記従動部がいずれか1つの電極と接触するように前記軸方向に沿って配置されることを特徴とするものである。
Further, in one configuration example (first embodiment) of the rotation control device according to the present invention, the plurality of electrodes are arranged so that the electrode contacting the driven unit is replaced every time the operation target shaft makes one rotation. It is characterized in that it is disposed along the axial direction.
Further, one configuration example (second embodiment) of the rotation control device according to the present invention is a method for acquiring the first position sensor value and the second position sensor value when the power of the rotation control device is turned on. The apparatus further comprises an initial movement instruction unit configured to output the control signal for rotating the operation target shaft until the detection signal indicating that the driven unit has come in contact with the electrode is output, the rotation speed The plurality of electrodes of the position sensor are arranged along the axial direction such that the follower is in contact with any one electrode when the rotational position of the operation target shaft is at the start position or the end position of one rotation. It is characterized by being arranged.

また、本発明の回転制御装置の1構成例(第3の実施例)は、回転制御装置の電源投入時において前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とを取得する前に、前記従動部が前記電極と接触したことを示す前記検知信号が出力されるまで、前記操作対象軸を回転させる前記制御信号を出力するように構成された初動指示部をさらに備え、前記回転数位置センサの前記複数の電極は、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときに、前記従動部がいずれか1つの電極と接触するように前記軸方向に沿って配置され、前記位置センサ値導出部は、電源投入時および電源投入後の通常時において前記検知信号が示す電極の位置に基づいて前記第2の位置センサ値を求め、前記通常時において前記検知信号が得られなかったときには、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が増す方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値よりも大きい場合に前記第2の位置センサ値を1増やし、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が減る方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値よりも大きい場合に前記第2の位置センサ値を1減らし、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が増す方向または回転角度が減る方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値以下の場合に前記第2の位置センサ値を更新しないことを特徴とするものである。   Further, according to one configuration example (third embodiment) of the rotation control device of the present invention, before power-on of the rotation control device, the first position sensor value and the second position sensor value are acquired. The apparatus further comprises an initial movement instruction unit configured to output the control signal for rotating the operation target shaft until the detection signal indicating that the driven unit has come in contact with the electrode is output, the rotation speed The plurality of electrodes of the position sensor are arranged along the axial direction such that the follower is in contact with any one electrode when the rotational position of the operation target shaft is at the start position or the end position of one rotation. The position sensor value deriving unit determines the second position sensor value based on the position of the electrode indicated by the detection signal at power-on and normal time after power-on, and the detection signal at the normal time Get If not, if the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle increases, and the immediately preceding first position sensor value is larger than the latest first position sensor value, the second position sensor value By one, the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle decreases, and the second position sensor value is obtained when the immediately preceding first position sensor value is larger than the latest first position sensor value. And the direction of rotation of the operation target axis is the direction in which the rotation angle increases or the direction in which the rotation angle decreases, and the first position sensor value immediately before is smaller than the latest first position sensor value. It is characterized in that the position sensor value of 2 is not updated.

また、本発明の回転制御装置の1構成例(第2、第3の実施例)において、前記回転数位置センサは、前記操作対象軸の回転方向の位置が1回転の開始位置および終了位置のいずれの位置にもないときに前記従動部と接触するように、前記基板の主面上に前記軸方向に沿って配置された複数のカム部材をさらに備えることを特徴とするものである。   In one configuration example (second and third embodiments) of the rotation control device according to the present invention, the rotational speed position sensor is configured such that the position of the operation target shaft in the rotational direction is a start position and an end position of one rotation. The apparatus may further include a plurality of cam members disposed along the axial direction on the main surface of the substrate so as to contact the driven part when not in any position.

また、本発明の回転制御装置の1構成例(第4の実施例)は、回転制御装置の電源投入時において前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とを取得する前に、前記従動部が前記電極と接触したことを示す前記検知信号が出力されるまで、前記操作対象軸を回転させる前記制御信号を出力するように構成された初動指示部をさらに備え、前記回転数位置センサの前記複数の電極は、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置、途中の所定位置または終了位置のいずれかの位置にあるときに、前記従動部がいずれか1つの電極と接触するように前記軸方向に沿って配置されることを特徴とするものである。   Further, according to one configuration example (fourth embodiment) of the rotation control device of the present invention, before power-on of the rotation control device, the first position sensor value and the second position sensor value are acquired. The apparatus further comprises an initial movement instruction unit configured to output the control signal for rotating the operation target shaft until the detection signal indicating that the driven unit has come in contact with the electrode is output, the rotation speed When the rotational position of the operation target axis is at a start position of one rotation, at a predetermined position halfway or at an end position, the plurality of electrodes of the position sensor may be any one electrode with the driven portion. It arranges along the said axial direction so that it may contact, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の回転制御装置の1構成例(第5の実施例)は、回転制御装置の電源投入時において前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とを取得する前に、前記従動部が前記電極と接触したことを示す前記検知信号が出力されるまで、前記操作対象軸を回転させる前記制御信号を出力するように構成された初動指示部をさらに備え、前記回転数位置センサの前記複数の電極は、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置、途中の所定位置または終了位置のいずれかの位置にあるときに、前記従動部がいずれか1つの電極と接触するように前記軸方向に沿って配置され、前記位置センサ値導出部は、電源投入時および電源投入後の通常時において前記検知信号が示す電極の位置に基づいて前記第2の位置センサ値を求め、前記通常時において前記検知信号が得られなかったときには、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が増す方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値よりも大きい場合に前記第2の位置センサ値を1増やし、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が減る方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値よりも大きい場合に前記第2の位置センサ値を1減らし、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が増す方向または回転角度が減る方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値以下の場合に前記第2の位置センサ値を更新しないことを特徴とするものである。   Further, according to one configuration example (fifth embodiment) of the rotation control device of the present invention, before power-on of the rotation control device, the first position sensor value and the second position sensor value are acquired. The apparatus further comprises an initial movement instruction unit configured to output the control signal for rotating the operation target shaft until the detection signal indicating that the driven unit has come in contact with the electrode is output, the rotation speed When the rotational position of the operation target axis is at a start position of one rotation, at a predetermined position halfway or at an end position, the plurality of electrodes of the position sensor may be any one electrode with the driven portion. The position sensor value deriving unit is disposed along the axial direction so as to make contact, and the second position sensor value is based on the position of the electrode indicated by the detection signal at the time of power on and at the normal time after power on. Asking for When the detection signal is not always obtained, the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle increases, and the immediately preceding first position sensor value is larger than the latest first position sensor value When the second position sensor value is increased by 1 and the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle decreases, and the immediately preceding first position sensor value is larger than the latest first position sensor value The second position sensor value is reduced by one, and the direction of rotation of the operation target axis is the direction in which the rotation angle increases or the direction in which the rotation angle decreases, the immediately preceding first position sensor value is the latest first position The second position sensor value is not updated when the sensor value is lower than the sensor value.

また、本発明の回転制御装置の1構成例(第4、第5の実施例)において、前記回転数位置センサは、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置、途中の所定位置および終了位置のいずれの位置にもないときに前記従動部と接触するように、前記基板の主面上に前記軸方向に沿って配置された複数のカム部材をさらに備えることを特徴とするものである。
また、本発明の回転制御装置の1構成例(第2〜第5の実施例)において、前記初動指示部は、前記第2の位置センサ値を最短時間で検出できる回転方向、電源投入後の通常時に目標位置に最短時間で到達できる回転方向、回転角度が減る方向、回転角度が増す方向のいずれかの方向に前記操作対象軸を回転させることを特徴とするものである。
また、本発明の回転制御装置の1構成例(第1〜第5の実施例)において、前記回転角度演算部は、前記第1の位置センサ値と、前記第2の位置センサ値と、前記原点の位置に対する前記絶対位置センサのゼロ点の回転角度ずれを示す既知の位置センサオフセット値とに基づいて、前記回転角度現在値を演算することを特徴とするものである。
Further, in one configuration example (fourth and fifth embodiments) of the rotation control device according to the present invention, the rotational speed position sensor is a start position of one rotation of the operation target shaft, a predetermined position on the way, The apparatus further comprises a plurality of cam members disposed along the axial direction on the main surface of the substrate so as to contact the driven part when not at any position of the end position. is there.
Further, in one configuration example (second to fifth embodiments) of the rotation control device according to the present invention, the initial movement instruction unit can detect the second position sensor value in the shortest time, a rotation direction, and after power on. It is characterized in that the operation target axis is rotated in any direction of the rotation direction, the direction in which the rotation angle decreases, and the direction in which the rotation angle increases in the normal time when the target position can be reached in the shortest time.
Further, in one configuration example (first to fifth embodiments) of the rotation control device of the present invention, the rotation angle calculation unit is configured to calculate the first position sensor value, the second position sensor value, and the second position sensor value. The present rotation angle current value is calculated based on a known position sensor offset value indicating a rotation angle shift of the zero point of the absolute position sensor with respect to the position of the origin.

本発明によれば、駆動部と単回転型の絶対位置センサと回転数位置センサと位置センサ値導出部と回転角度演算部と制御部とを設け、回転数位置センサを、基板と複数の電極と従動部と検出回路とから構成することにより、多回転の操作対象軸の回転角度現在値を単回転型の絶対位置センサを使用して検出することができる。本発明では、単回転型の絶対位置センサを使用することにより、センサの部品単価を低減することができ、また電源遮断時の停止位置記憶のためのバッテリが不要となるので、回転制御装置の製品コストを低減することができる。   According to the present invention, the drive unit, the single-rotation type absolute position sensor, the rotation number position sensor, the position sensor value deriving unit, the rotation angle calculation unit and the control unit are provided, and the rotation number position sensor comprises the substrate and the plurality of electrodes. The rotation angle current value of the multi-rotation operation target shaft can be detected using the single rotation type absolute position sensor by configuring the sensor unit from the drive unit and the detection unit. In the present invention, by using the single rotation absolute position sensor, the cost per part of the sensor can be reduced, and a battery for storing the stop position when the power is shut off becomes unnecessary. Product cost can be reduced.

また、本発明では、電源投入時において第1の位置センサ値と第2の位置センサ値とを取得する前に、従動部が電極と接触するまで操作対象軸を回転させる初動指示部を設け、回転数位置センサの複数の電極を、操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときに、従動部がいずれか1つの電極と接触するように軸方向に沿って配置することにより、従動部と電極の摩耗を低減することができる。   Further, according to the present invention, an initial movement instructing unit is provided to rotate the operation target shaft until the driven unit contacts the electrode before acquiring the first position sensor value and the second position sensor value when the power is turned on. The plurality of electrodes of the rotational speed position sensor are arranged along the axial direction such that the driven unit contacts any one electrode when the rotational position of the operation target shaft is at the start position or the end position of one rotation. Thus, the wear of the follower and the electrode can be reduced.

また、本発明では、電源投入時において第1の位置センサ値と第2の位置センサ値とを取得する前に、従動部が電極と接触するまで操作対象軸を回転させる初動指示部を設け、回転数位置センサの複数の電極を、操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときに、従動部がいずれか1つの電極と接触するように軸方向に沿って配置することにより、従動部と電極との摩耗を低減することができる。また、本発明では、通常時において検知信号が得られなかったときに、位置センサ値導出部が操作対象軸の回転方向と直前および最新の第1の位置センサ値とに基づいて最新の第2の位置センサ値を取得するようにしたので、通常時に初動指示部により操作対象軸を回転させる動作を不要とし、回転数位置センサの従動部が電極と接触するまでの動作時間を削減することができる。   Further, according to the present invention, an initial movement instructing unit is provided to rotate the operation target shaft until the driven unit contacts the electrode before acquiring the first position sensor value and the second position sensor value when the power is turned on. The plurality of electrodes of the rotational speed position sensor are arranged along the axial direction such that the driven unit contacts any one electrode when the rotational position of the operation target shaft is at the start position or the end position of one rotation. As a result, the wear between the follower and the electrode can be reduced. Further, in the present invention, when the detection signal is not obtained at the normal time, the position sensor value deriving unit is updated based on the rotation direction of the operation target axis and the immediately preceding and latest first position sensor values. Because the position sensor value of is acquired, the operation of rotating the operation target shaft by the initial movement instruction unit is not required at normal times, and the operation time until the driven unit of the rotational speed position sensor contacts the electrode can be reduced. it can.

また、本発明では、操作対象軸の回転方向の位置が1回転の開始位置および終了位置のいずれの位置にもないときに従動部と接触するように、基板の主面上に軸方向に沿って複数のカム部材を設けることにより、従動部と電極との摩耗を更に低減することができる。   Further, in the present invention, along the axial direction on the main surface of the substrate so as to be in contact with the driven part when the position of the operation target shaft in the rotational direction is not at either the start position or end position of one rotation. By providing a plurality of cam members, the wear between the follower and the electrode can be further reduced.

また、本発明では、電源投入時において第1の位置センサ値と第2の位置センサ値とを取得する前に、従動部が電極と接触するまで操作対象軸を回転させる初動指示部を設け、回転数位置センサの複数の電極を、操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置、途中の所定位置または終了位置のいずれかの位置にあるときに、従動部がいずれか1つの電極と接触するように軸方向に沿って配置することにより、従動部と電極との摩耗を低減することができる。また、本発明では、回転数位置センサの従動部が電極と接触するまでの動作時間を削減することができる。   Further, according to the present invention, an initial movement instructing unit is provided to rotate the operation target shaft until the driven unit contacts the electrode before acquiring the first position sensor value and the second position sensor value when the power is turned on. When the rotational position of the operation target shaft is at the start position of one rotation, at a predetermined position halfway or at an end position, the driven unit contacts with one of the electrodes of the rotational speed position sensor It is possible to reduce the wear between the follower and the electrode by arranging them along the axial direction. Further, in the present invention, it is possible to reduce the operation time until the driven portion of the rotational speed position sensor contacts the electrode.

また、本発明では、電源投入時において第1の位置センサ値と第2の位置センサ値とを取得する前に、従動部が電極と接触するまで操作対象軸を回転させる初動指示部を設け、回転数位置センサの複数の電極を、操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置、途中の所定位置または終了位置のいずれかの位置にあるときに、従動部がいずれか1つの電極と接触するように軸方向に沿って配置することにより、従動部と電極の摩耗を低減することができる。また、本発明では、通常時において検知信号が得られなかったときに、位置センサ値導出部が操作対象軸の回転方向と直前および最新の第1の位置センサ値とに基づいて最新の第2の位置センサ値を取得するようにしたので、通常時に初動指示部により操作対象軸を回転させる動作を不要とし、回転数位置センサの従動部が電極と接触するまでの動作時間を更に削減することができる。   Further, according to the present invention, an initial movement instructing unit is provided to rotate the operation target shaft until the driven unit contacts the electrode before acquiring the first position sensor value and the second position sensor value when the power is turned on. When the rotational position of the operation target shaft is at the start position of one rotation, at a predetermined position halfway or at an end position, the driven unit contacts with one of the electrodes of the rotational speed position sensor It is possible to reduce the wear of the follower and the electrode by arranging them along the axial direction. Further, in the present invention, when the detection signal is not obtained at the normal time, the position sensor value deriving unit is updated based on the rotation direction of the operation target axis and the immediately preceding and latest first position sensor values. Since the position sensor value of is acquired, the operation of rotating the operation target shaft by the initial movement instruction unit is not required in normal operation, and the operation time until the driven unit of the rotational speed position sensor contacts the electrode is further reduced. Can.

また、本発明では、操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置、途中の所定位置および終了位置のいずれの位置にもないときに従動部と接触するように、基板の主面上に軸方向に沿って複数のカム部材を設けることにより、従動部と電極との摩耗を更に低減することができる。   Further, in the present invention, the shaft on the main surface of the substrate is brought into contact with the driven portion when the rotational position of the operation target shaft is not at any of the start position, the predetermined position halfway and the end position of one rotation. By providing a plurality of cam members along the direction, the wear between the follower and the electrode can be further reduced.

また、本発明では、回転角度演算部が、第1の位置センサ値と第2の位置センサ値と位置センサオフセット値とに基づいて回転角度現在値を演算することにより、原点の位置に対する絶対位置センサのゼロ点の回転角度ずれを補正した回転角度現在値を得ることができる。   Further, in the present invention, the rotation angle calculation unit calculates the rotation angle current value based on the first position sensor value, the second position sensor value, and the position sensor offset value to obtain the absolute position with respect to the position of the origin. It is possible to obtain the current rotation angle value corrected for the rotation angle deviation of the zero point of the sensor.

図1は、本発明の第1の実施例に係る回転制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a rotation control device according to a first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施例に係る回転制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control unit of the rotation control device according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1の実施例に係る回転制御装置の回転数位置センサの構造を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing the structure of the rotational speed position sensor of the rotation control device according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施例に係る回転制御装置の回転数位置センサの構造を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of the rotational speed position sensor of the rotation control device according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第1の実施例に係る回転数位置センサの複数の電極を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a plurality of electrodes of the rotational speed position sensor according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1の実施例に係る回転制御装置の電源投入時の動作を説明するフローチャートである。FIG. 6 is a flow chart for explaining the operation at power-on of the rotation control device according to the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第1の実施例に係る操作対象軸の回転角度を説明する図である。FIG. 7 is a view for explaining the rotation angle of the operation target axis according to the first embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第1の実施例に係る回転制御装置の通常時の動作を説明するフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining the normal operation of the rotation control device according to the first embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第2の実施例に係る回転制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a rotation control device according to a second embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第2の実施例に係る回転制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a control unit of a rotation control device according to a second embodiment of the present invention. 図11は、本発明の第2の実施例に係る回転制御装置の回転数位置センサの構造を示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a structure of a rotational speed position sensor of a rotation control device according to a second embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第2の実施例に係る回転制御装置の回転数位置センサの構造を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a structure of a rotational speed position sensor of a rotation control device according to a second embodiment of the present invention. 図13は、本発明の第2の実施例に係る回転数位置センサの複数の電極と複数のカム部材とを示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a plurality of electrodes and a plurality of cam members of a rotational speed position sensor according to a second embodiment of the present invention. 図14は、本発明の第2の実施例に係る回転制御装置の電源投入時の動作を説明するフローチャートである。FIG. 14 is a flow chart for explaining the operation at power-on of the rotation control device according to the second embodiment of the present invention. 図15は、本発明の第2の実施例に係る回転制御装置の通常時の動作を説明するフローチャートである。FIG. 15 is a flow chart for explaining the normal operation of the rotation control device according to the second embodiment of the present invention. 図16は、本発明の第3の実施例に係る回転制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a rotation control device according to a third embodiment of the present invention. 図17は、本発明の第3の実施例に係る回転制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a control unit of a rotation control device according to a third embodiment of the present invention. 図18は、本発明の第3の実施例に係る回転制御装置の電源投入時の動作を説明するフローチャートである。FIG. 18 is a flow chart for explaining the operation at power-on of the rotation control device according to the third embodiment of the present invention. 図19は、本発明の第3の実施例に係る回転制御装置の通常時の動作を説明するフローチャートである。FIG. 19 is a flow chart for explaining the normal operation of the rotation control device according to the third embodiment of the present invention. 図20は、本発明の第4の実施例に係る回転制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of a rotation control device according to a fourth embodiment of the present invention. 図21は、本発明の第4の実施例に係る回転制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a control unit of a rotation control device according to a fourth embodiment of the present invention. 図22は、本発明の第4の実施例に係る回転制御装置の回転数位置センサの構造を示す側面図である。FIG. 22 is a side view showing a structure of a rotational speed position sensor of a rotation control device according to a fourth embodiment of the present invention. 図23は、本発明の第4の実施例に係る回転制御装置の回転数位置センサの構造を示す断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view showing a structure of a rotational speed position sensor of a rotation control device according to a fourth example of the present invention. 図24は、本発明の第4の実施例に係る回転数位置センサの複数の電極と複数のカム部材とを示す断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view showing a plurality of electrodes and a plurality of cam members of a rotational speed position sensor according to a fourth embodiment of the present invention. 図25は、本発明の第4の実施例に係る回転制御装置の電源投入時の動作を説明するフローチャートである。FIG. 25 is a flow chart for explaining the power-on operation of the rotation control device according to the fourth embodiment of the present invention. 図26は、本発明の第5の実施例に係る回転制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 26 is a block diagram showing a configuration of a rotation control device according to a fifth example of the present invention. 図27は、本発明の第5の実施例に係る回転制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 27 is a block diagram showing a configuration of a control unit of a rotation control device according to a fifth example of the present invention. 図28は、本発明の第4の実施例に係る回転制御装置の電源投入時の動作を説明するフローチャートである。FIG. 28 is a flow chart for explaining the power-on operation of the rotation control device according to the fourth embodiment of the present invention.

[第1の実施例]
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施例に係る回転制御装置の構成を示すブロック図である。回転制御装置100は、例えばプラント等において流量のプロセス制御に用いられるボール弁等のロータリ式の調節弁300の弁軸等の操作対象軸200の回転を制御する電動式の操作器である。また、回転制御装置100は、図示しないコントローラとの間で、情報の授受を行う。
First Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a rotation control device according to a first embodiment of the present invention. The rotation control device 100 is, for example, an electric operating device that controls rotation of an operation target shaft 200 such as a valve shaft of a rotary type control valve 300 such as a ball valve used for process control of flow rate in a plant or the like. The rotation control device 100 also exchanges information with a controller (not shown).

回転制御装置100は、外部電源(不図示)から供給される電源電圧から制御系電源電圧とモータ系電源電圧とを生成する電源部1と、回転制御装置全体を制御する制御部2と、コントローラからの開度目標信号を処理して制御部2へ開度目標値を出力する開度目標処理部3と、操作対象軸200を回転させる駆動力を発生するモータ4と、制御部2からの制御信号に応じてモータ4へ駆動電圧を出力するモータ駆動部5と、モータ4の回転を減速させて操作対象軸200に伝達する減速機6と、操作対象軸200の1回転内の回転角度を示す絶対位置センサ値(第1の位置センサ値)を出力する単回転型の絶対位置センサ7と、操作対象軸200の回転を、操作対象軸200の回転に応じて軸方向に直線移動する従動部の動きに変換する回転数位置センサ8とを備えている。モータ4とモータ駆動部5と減速機6とは、駆動部9を構成している。   The rotation control device 100 includes a power supply unit 1 that generates a control system power supply voltage and a motor system power supply voltage from a power supply voltage supplied from an external power supply (not shown), a control unit 2 that controls the entire rotation control apparatus, and a controller An opening target processing unit 3 that processes an opening target signal from the control unit and outputs an opening target value to the control unit 2, a motor 4 that generates a driving force to rotate the operation target shaft 200, and A motor drive unit 5 that outputs a drive voltage to the motor 4 according to the control signal, a reduction gear 6 that decelerates the rotation of the motor 4 and transmits it to the operation target shaft 200, and a rotation angle within one rotation of the operation target shaft 200 The single-rotation absolute position sensor 7 that outputs an absolute position sensor value (a first position sensor value) indicating the rotation of the operation target shaft 200 is linearly moved in the axial direction according to the rotation of the operation target shaft 200. Convert to the movement of the follower And a number position sensor 8. The motor 4, the motor drive unit 5 and the reduction gear 6 constitute a drive unit 9.

図2は制御部2の構成を示すブロック図である。制御部2は、開度目標値に応じて操作対象軸200の回転を制御する開度制御部20と、絶対位置センサ7から絶対位置センサ値を取得する絶対位置センサ値取得部21と、回転数位置センサ8の出力に基づいて、回転の原点からの操作対象軸200の回転数を示す回転数位置センサ値(第2の位置センサ値)を取得する回転数位置センサ値導出部22と、回転数位置センサ値と絶対位置センサ値とに基づいて、原点からの操作対象軸200の回転角度を示す回転角度現在値を演算する回転角度演算部23と、情報記憶のための記憶部24とから構成される。本実施例の記憶部24は、制御部2の動作のためのプログラムと共に、動作に必要なパラメータとして、後述する位置センサオフセット値を予め記憶している。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control unit 2. The control unit 2 controls the rotation of the operation target shaft 200 according to the opening target value, the absolute position sensor value acquisition unit 21 which acquires the absolute position sensor value from the absolute position sensor 7, and the rotation A rotational speed position sensor value deriving unit 22 that acquires a rotational speed position sensor value (second position sensor value) indicating the rotational speed of the operation target shaft 200 from the rotation origin based on the output of the number position sensor 8; A rotation angle calculation unit 23 that calculates a rotation angle current value indicating the rotation angle of the operation target shaft 200 from the origin based on the rotation speed position sensor value and the absolute position sensor value, a storage unit 24 for storing information It consists of The storage unit 24 of the present embodiment stores, in advance, a program for the operation of the control unit 2 as well as a position sensor offset value described later as a parameter necessary for the operation.

図3は回転数位置センサ8の構造を示す側面図、図4は回転数位置センサ8を図3のXY平面(紙面に対して垂直な平面)で切断した断面図、図5は回転数位置センサ8の複数の電極を示す断面図である。なお、回転数位置センサ8の構造を見易くするため、図3では、後述する従動部81を保持する固定具91の記載を省略している。   3 is a side view showing the structure of the rotational speed position sensor 8, FIG. 4 is a sectional view of the rotational speed position sensor 8 cut along the XY plane of FIG. 3 (a plane perpendicular to the paper surface), FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a plurality of electrodes of a sensor 8; In addition, in order to make the structure of the rotation speed position sensor 8 intelligible, description of the fixing tool 91 holding the driven part 81 mentioned later is abbreviate | omitted in FIG.

回転数位置センサ8は、操作対象軸200の中心軸201の方向(Z方向)と平行に配置された絶縁体からなるプリント基板80と、操作対象軸200の外周面に形成された螺旋溝202と係合する導体からなる従動部81と、プリント基板80の一方の主面800に形成された導体からなる複数の電極82と、プリント基板80を挟んで各電極82と対向するようにプリント基板80の他方の主面801に電極82毎に形成された導体からなる複数の電極83と、プリント基板80の一方の主面800に電極82毎に形成された導体からなる信号ライン84と、プリント基板80の他方の主面801に電極83毎に形成された導体からなるグランドライン85と、プリント基板80の一方の主面800に配置された抵抗86とから構成される。   The rotational speed position sensor 8 includes a printed circuit board 80 made of an insulator disposed in parallel with the direction (Z direction) of the central axis 201 of the operation target shaft 200, and a spiral groove 202 formed on the outer peripheral surface of the operation target shaft 200. And a plurality of electrodes 82 formed of a conductor formed on one of the main surfaces 800 of the printed circuit board 80, and the printed circuit board 80 so as to face each of the electrodes 82 with the printed circuit board interposed therebetween. A plurality of electrodes 83 made of a conductor formed for each electrode 82 on the other main surface 801 of 80, a signal line 84 made of a conductor formed for each electrode 82 on one main surface 800 of the printed board 80, and printing A ground line 85 made of a conductor formed for each electrode 83 on the other main surface 801 of the substrate 80 and a resistor 86 disposed on one main surface 800 of the printed circuit board 80 .

操作対象軸200の外周面には、操作対象軸200の中心軸201と溝の中心軸とが一致するように螺旋溝202が形成されている。
プリント基板80は、操作対象軸200の周囲に設けられている。このプリント基板80は、操作対象軸200に対する軸方向(Z方向)の位置およびZ方向と垂直な2方向(X方向、Y方向)の位置が固定され、かつ主面がZ方向と平行になるように固定具90によって保持されている。
A spiral groove 202 is formed on the outer peripheral surface of the operation target shaft 200 so that the central axis 201 of the operation target shaft 200 and the central axis of the groove coincide with each other.
The printed circuit board 80 is provided around the operation target shaft 200. In the printed circuit board 80, the position in the axial direction (Z direction) with respect to the operation target axis 200 and the positions in two directions (X direction, Y direction) perpendicular to the Z direction are fixed, and the main surface is parallel to the Z direction Is held by the fixture 90.

従動部81は、操作対象軸200に対するX方向およびY方向の位置が固定され、かつZ方向に自在に移動可能なように固定具91によって保持されている。この固定具91は、上記の固定具90と一体成形で設けられるか、もしくは固定具90に取り付けられるようになっている。これにより、操作対象軸200およびプリント基板80に対する従動部81のX方向およびY方向の位置が固定される。   The driven unit 81 is fixed in position in the X direction and the Y direction with respect to the operation target shaft 200, and is held by the fixing tool 91 so as to be freely movable in the Z direction. The fixture 91 is integrally formed with the above-mentioned fixture 90 or is attached to the fixture 90. Thereby, the positions of the driven unit 81 in the X direction and the Y direction with respect to the operation target shaft 200 and the printed circuit board 80 are fixed.

従動部81のX方向の一端は、操作対象軸200の螺旋溝202と係合する係合部810となっている。一方、従動部81のX方向の他端は、プリント基板80の両面に形成された電極82,83と同時に接触可能な、Z方向と垂直な断面が蟹爪状の接触子811となっている。   One end of the driven portion 81 in the X direction is an engaging portion 810 that engages with the spiral groove 202 of the operation target shaft 200. On the other hand, the other end of the driven portion 81 in the X direction can be in contact with the electrodes 82 and 83 formed on both sides of the printed circuit board 80 simultaneously, and the cross section perpendicular to the Z direction is a hook-shaped contact 811 .

プリント基板80の一方の主面800には、Z方向に沿って配置された複数の電極82と、一端が電極82に接続された電極82毎の信号ライン84とが形成され、さらに一端が電源電圧Vcc(後述する制御系電源電圧)に接続され、他端が信号ライン84に接続された複数の抵抗86が配置されている。図4では、抵抗86を1個だけ記載しているが、抵抗86は信号ライン84毎に設けることが必要となる。各信号ライン84の他端は、制御部2と接続されている。   A plurality of electrodes 82 arranged along the Z direction and a signal line 84 for each electrode 82 whose one end is connected to the electrode 82 are formed on one main surface 800 of the printed board 80, and one end is a power supply A plurality of resistors 86 connected to the voltage Vcc (control system power supply voltage described later) and the other end connected to the signal line 84 are disposed. Although only one resistor 86 is shown in FIG. 4, the resistor 86 needs to be provided for each signal line 84. The other end of each signal line 84 is connected to the control unit 2.

また、プリント基板80の他方の主面801には、プリント基板80を挟んで各電極82と対向するようにZ方向に沿って電極82毎に形成された複数の電極83と、一端が電極83に接続され、他端がグランド電位に接続された電極83毎のグランドライン85とが形成されている。信号ライン84とグランドライン85と抵抗86とは、従動部81の接触子811と接触した電極82,83の位置を示す検知信号を出力する検出回路92を構成している。   Further, on the other main surface 801 of the printed circuit board 80, a plurality of electrodes 83 formed for each electrode 82 along the Z direction so as to face each of the electrodes 82 across the printed circuit board 80; And a ground line 85 for each electrode 83 whose other end is connected to the ground potential. The signal line 84, the ground line 85, and the resistor 86 constitute a detection circuit 92 that outputs a detection signal indicating the position of the electrodes 82 and 83 in contact with the contact 811 of the driven unit 81.

上記のとおり、従動部81の他端の接触子811は、プリント基板80の両面に形成された複数の電極82,83の組のうちいずれか1つの組の電極82,83と接触する。従動部81の接触子811が電極82,83と接触すると、電源から抵抗86、電極82、従動部81、および電極83を介してグランドライン85に至る電流経路が形成され、従動部81と接触した電極82に接続されている信号ライン84の電位が0V(接地電位)となる。すなわち、電位が0Vの検知信号が出力される。
一方、従動部81と接触していない電極82に接続されている信号ライン84の電位はVcc(Vcc>0)となる。
As described above, the contact 811 at the other end of the follower 81 is in contact with any one of the pair of electrodes 82 and 83 of the pair of electrodes 82 and 83 formed on both sides of the printed circuit board 80. When the contact 811 of the driven unit 81 contacts the electrodes 82 and 83, a current path from the power source to the ground line 85 via the resistor 86, the electrode 82, the driven unit 81, and the electrode 83 is formed, and contacts the driven unit 81. The potential of the signal line 84 connected to the electrode 82 becomes 0 V (ground potential). That is, a detection signal whose potential is 0 V is output.
On the other hand, the potential of the signal line 84 connected to the electrode 82 not in contact with the driven unit 81 is Vcc (Vcc> 0).

軸201を中心として操作対象軸200が回転すると、操作対象軸200の螺旋溝202と係合している従動部81がZ方向に移動する。
電極82,83は、操作対象軸200が1回転する度に、従動部81の接触子811と接触する電極82,83が替わるようにZ方向に沿って配置されている。断面が蟹爪状の接触子811の電極側先端部のY方向のギャップの幅の初期値は、電極82,83およびプリント基板80のY方向の厚さの合計値よりも狭くなるように設定されている。接触子811は、弾性変形可能な導体からなるので、弾性変形しつつ電極82,83を挟み込むようにして電極82,83と接触する。
When the operation target shaft 200 rotates around the shaft 201, the driven portion 81 engaged with the spiral groove 202 of the operation target shaft 200 moves in the Z direction.
The electrodes 82 and 83 are arranged along the Z direction so that the electrodes 82 and 83 in contact with the contact 811 of the driven unit 81 are replaced each time the operation target shaft 200 rotates once. The initial value of the Y-direction gap width of the electrode-side tip of the contact 811 having a claw-shaped cross section is set to be narrower than the total value of the Y-direction thicknesses of the electrodes 82 and 83 and the printed board 80 It is done. Since the contactor 811 is made of an elastically deformable conductor, it contacts the electrodes 82 and 83 so as to sandwich the electrodes 82 and 83 while being elastically deformed.

以上の構造により、操作対象軸200が1回転すると、電位が0Vとなる信号ライン84が変わるので、従動部81の接触子811が接触している電極82の位置を検出できることになり、この電極82の位置から、操作対象軸200の回転数を検出できることになる。   According to the above structure, when the operation target shaft 200 makes one rotation, the signal line 84 where the potential becomes 0 V changes, so that the position of the electrode 82 in contact with the contact 811 of the driven portion 81 can be detected. From the position 82, the number of rotations of the operation target shaft 200 can be detected.

図6は電源投入時の回転制御装置100の動作を説明するフローチャートである。回転制御装置100の電源部1は、外部電源から電源電圧が供給されると、この電源電圧から所定の制御系電源電圧とモータ系電源電圧とを生成する。なお、外部電源から供給される電源電圧は交流でも直流でもよい。外部電源から供給される電源電圧が交流の場合には、電源部1の内部で整流・平滑し、さらに降圧して制御系電源電圧とモータ系電源電圧とを生成すればよい。制御系電源電圧は、制御部2と開度目標処理部3と絶対位置センサ7と回転数位置センサ8とに供給される。また、モータ系電源電圧は、モータ駆動部5に供給される。   FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the rotation control device 100 when the power is turned on. When the power supply voltage is supplied from the external power supply, the power supply unit 1 of the rotation control device 100 generates a predetermined control system power supply voltage and a motor system power supply voltage from the power supply voltage. The power supply voltage supplied from the external power supply may be alternating current or direct current. When the power supply voltage supplied from the external power supply is an alternating current, the control system power supply voltage and the motor system power supply voltage may be generated by rectifying and smoothing in the power supply unit 1 and further reducing the voltage. The control system power supply voltage is supplied to the control unit 2, the opening target processing unit 3, the absolute position sensor 7 and the rotational speed position sensor 8. Further, the motor system power supply voltage is supplied to the motor drive unit 5.

電源部1から制御系電源電圧が供給されることにより、回転制御装置100の制御部2が起動する。
起動した制御部2は、後述する動作のためのプログラムを記憶部24から読み出す初期設定処理を行う(図6ステップS100)。
The control system power supply voltage is supplied from the power supply unit 1 to start the control unit 2 of the rotation control device 100.
The activated control unit 2 performs an initial setting process of reading a program for an operation to be described later from the storage unit 24 (step S100 in FIG. 6).

次に、制御部2の絶対位置センサ値取得部21は、絶対位置センサ7から、操作対象軸200の1回転内の現在の回転角度を示す絶対位置センサ値Θsを取得する(図6ステップS101)。本実施例では、絶対位置センサ7は単回転型の絶対位置センサなので、絶対位置センサ7が出力する絶対位置センサ値Θsは1回転(0≦Θs<360)内での回転角度を示す値となる。   Next, the absolute position sensor value acquisition unit 21 of the control unit 2 acquires, from the absolute position sensor 7, an absolute position sensor value Θs indicating the current rotation angle within one rotation of the operation target shaft 200 (step S101 in FIG. 6). ). In this embodiment, since the absolute position sensor 7 is a single rotation type absolute position sensor, the absolute position sensor value Θs output by the absolute position sensor 7 is a value indicating a rotation angle within one rotation (0 ≦ Θs <360). Become.

続いて、制御部2の回転数位置センサ値導出部22は、回転数位置センサ8の出力に基づいて、回転の原点(始端)からの操作対象軸200の現在の回転数を示す回転数位置センサ値Nsを取得する(図6ステップS102)。上記のとおり、回転数位置センサ8は、操作対象軸200が1回転する度に、電位が0Vとなる信号ライン84(電極82)が変わる。したがって、電位が0Vとなっている信号ライン84、すなわち検知信号を出力する信号ライン84は、操作対象軸200が原点から何回転目に位置しているかを示している。   Subsequently, based on the output of the rotation number position sensor 8, the rotation number position sensor value deriving unit 22 of the control unit 2 indicates the rotation number position indicating the current rotation number of the operation target shaft 200 from the origin (start end) of rotation. The sensor value Ns is acquired (step S102 in FIG. 6). As described above, the rotational speed position sensor 8 changes the signal line 84 (the electrode 82) at which the potential becomes 0 V each time the operation target shaft 200 makes one rotation. Therefore, the signal line 84 whose potential is 0 V, that is, the signal line 84 that outputs the detection signal indicates how many rotations the operation target shaft 200 is located from the origin.

こうして、回転数位置センサ値導出部22は、複数の信号ライン84のうち、電位が0Vとなっている信号ライン84(電極82)に対応する操作対象軸200の回転数を取得することができる。信号ライン84(電極82)と操作対象軸200の回転数との対応関係は、例えば記憶部24に予め登録しておくようにすればよい。   Thus, the rotational speed position sensor value deriving unit 22 can acquire the rotational speed of the operation target shaft 200 corresponding to the signal line 84 (electrode 82) whose electric potential is 0 V among the plurality of signal lines 84. . The correspondence between the signal line 84 (electrode 82) and the rotation speed of the operation target shaft 200 may be registered in the storage unit 24, for example.

次に、制御部2の回転角度演算部23は、回転数位置センサ値Nsと絶対位置センサ値Θsと既知の位置センサオフセット値Θoftとに基づいて、原点からの操作対象軸200の現在の回転角度を示す回転角度現在値Θを演算する(図6ステップS103)。   Next, the rotation angle calculation unit 23 of the control unit 2 calculates the current rotation of the operation target shaft 200 from the origin based on the number-of-rotations position sensor value Ns, the absolute position sensor value Θs, and the known position sensor offset value Θoft A rotation angle current value 示 す indicating an angle is calculated (step S103 in FIG. 6).

本実施例では、図7に示すように、XY平面内において回転数位置センサ8の係合部810がある位置を、回転数位置センサ値Nsの基準値(原点)の位置としている。そして、図3の上方から操作対象軸200と回転数位置センサ8とを見たときに、時計回りの方向を操作対象軸200の回転角度が増す方向(調節弁300が開く方向)とし、反時計回りの方向を回転角度が減る方向(調節弁300が閉じる方向)とする。また、原点の位置に対して絶対位置センサ7の基準値(ゼロ点、Θs=0°)の位置がずれていることを想定している。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the position where the engaging portion 810 of the rotational speed position sensor 8 is located in the XY plane is the position of the reference value (origin) of the rotational speed position sensor value Ns. Then, when looking at the operation target shaft 200 and the rotational speed position sensor 8 from the upper side of FIG. 3, the clockwise direction is set as the direction in which the rotation angle of the operation target shaft 200 increases (direction in which the control valve 300 opens). The clockwise direction is the direction in which the rotation angle decreases (the direction in which the control valve 300 is closed). In addition, it is assumed that the position of the reference value (zero point, Θs = 0 °) of the absolute position sensor 7 is deviated with respect to the position of the origin.

回転制御装置の製造・校正時に絶対位置センサ7を取り付けたときの、原点の位置に対する絶対位置センサ7のゼロ点の回転角度ずれが位置センサオフセット値Θoftであり、既知の値である。本発明では、回転制御装置に絶対位置センサ7の取り付け位置を調整できる機構が設けられていることを想定しているので、位置センサオフセット値Θoftは、通常は0若しくは0に近い値となる。以上のような前提条件の下で、回転角度演算部23は、回転数位置センサ値Ns(Ns=1,2,・・・,m)と絶対位置センサ値Θsと位置センサオフセット値Θoftとに基づいて、回転角度現在値Θを式(1)により演算することができる。
Θ=(Ns−1)×360+Θs+Θoft ・・・(1)
The rotational angle deviation of the zero point of the absolute position sensor 7 with respect to the position of the origin when the absolute position sensor 7 is attached at the time of manufacture and calibration of the rotation control device is the position sensor offset value Θoft, which is a known value. In the present invention, it is assumed that the rotation control device is provided with a mechanism capable of adjusting the mounting position of the absolute position sensor 7, so the position sensor offset value Θoft is usually 0 or a value close to 0. Under the above conditions, the rotation angle calculation unit 23 calculates the rotational speed position sensor value Ns (Ns = 1, 2,..., M), the absolute position sensor value Θs, and the position sensor offset value Θoft. Based on the rotation angle current value Θ can be calculated by equation (1).
Θ = (Ns-1) × 360 + Θs + Θoft (1)

式(1)において、Θs+Θoft≧360の場合は、Θs+Θoftから360を減算する。
制御部2の開度制御部20は、回転角度演算部23によって演算された操作対象軸200の回転角度現在値Θに基づいて、調節弁300の実開度を演算する(図6ステップS104)。本実施例では、多回転型の操作対象軸200を想定しているので、回転角度現在値Θと調節弁300の実開度との既知の関係に基づいて、回転角度現在値Θを調節弁300の実開度に変換する必要がある。
In equation (1), if Θs + Θoft 式 360, then 360 is subtracted from Θs + Θoft.
The opening degree control unit 20 of the control unit 2 calculates the actual opening degree of the control valve 300 based on the rotation angle current value Θ of the operation target shaft 200 calculated by the rotation angle calculation unit 23 (step S104 in FIG. 6). . In this embodiment, since the multi-rotation type operation target shaft 200 is assumed, the rotation angle current value Θ is adjusted based on the known relationship between the rotation angle current value Θ and the actual opening degree of the control valve 300. It is necessary to convert to the actual opening degree of 300.

そして、開度制御部20は、演算した調節弁300の実開度が開度目標値θrefと一致するか否かを判定する(図6ステップS105)。調節弁300の実開度が開度目標値θrefと一致する場合には(ステップS105においてYES)、電源投入時の一連の処理を終了し、開度目標値θrefが変更されるまで待機する。また、調節弁300の実開度が開度目標値θrefと一致しない場合には(ステップS105においてNO)、後述する図8で説明する通常時の処理を直ちに実施する。 Then, the opening degree control unit 20 determines whether the calculated actual opening degree of the control valve 300 matches the opening degree target value θ ref (step S105 in FIG. 6). If the actual opening of control valve 300 matches opening target value θ ref (YES in step S105), a series of processing at the time of power on is ended, and standby is performed until opening target value θ ref is changed. Do. If the actual opening of the control valve 300 does not match the opening target value θ ref (NO in step S105), the normal processing described later with reference to FIG. 8 is immediately implemented.

図8は通常時の回転制御装置100の動作を説明するフローチャートである。回転制御装置100は、通常時においてコントローラからの開度目標値θrefが変更されるまで待機する。制御部2の開度制御部20は、開度目標値θrefが変更された場合(図8ステップS200においてYES)、回転角度現在値Θに基づいて演算した調節弁300の実開度が開度目標値θrefよりも大きいか否かを判定する(図8ステップS201)。 FIG. 8 is a flow chart for explaining the operation of the rotation control device 100 at the normal time. The rotation control device 100 stands by until the opening target value θ ref from the controller is changed at the normal time. If the opening target value θ ref is changed (YES in step S200 in FIG. 8), the opening control unit 20 of the control unit 2 opens the actual opening of the control valve 300 calculated based on the rotation angle current value Θ. It is determined whether it is larger than the target value θ ref (step S201 in FIG. 8).

開度制御部20は、調節弁300の実開度が開度目標値θrefよりも大きい場合(ステップS201においてYES)、開度目標値θrefと調節弁300の実開度との偏差の分だけ調節弁300が閉じる方向に動くように、モータ駆動部5へモータ制御信号を出力する(実開度と開度目標値θrefとが一致するようにモータ制御信号を出力する)。モータ駆動部5は、モータ制御信号に応じてモータ4へ駆動電圧を出力する。これにより、モータ4が駆動され、このモータ4の駆動力が減速機6を介して操作対象軸200に伝わり、調節弁300が閉じる向に操作対象軸200が回転し、この操作対象軸200に軸着された弁体を操作することにより調節弁300の開度が調整される(図8ステップS202)。 If the actual opening of control valve 300 is larger than opening target value θ ref (YES in step S201), opening control unit 20 determines the deviation between the target opening value θ ref and the actual opening of control valve 300. The motor control signal is output to the motor drive unit 5 so that the control valve 300 moves in the closing direction by the amount (a motor control signal is output so that the actual opening degree coincides with the target opening degree θref ). The motor drive unit 5 outputs a drive voltage to the motor 4 according to the motor control signal. As a result, the motor 4 is driven, the driving force of the motor 4 is transmitted to the operation target shaft 200 via the reduction gear 6, and the operation target shaft 200 rotates in the direction in which the control valve 300 is closed. The opening degree of the control valve 300 is adjusted by operating the pivotally mounted valve body (step S202 in FIG. 8).

また、開度制御部20は、調節弁300の実開度が開度目標値θrefよりも小さい場合(ステップS201においてNO)、開度目標値θrefと調節弁300の実開度との偏差の分だけ調節弁300が開く方向に動くように、モータ駆動部5へモータ制御信号を出力する(実開度と開度目標値θrefとが一致するようにモータ制御信号を出力する)。これにより、調節弁300が開く方向に操作対象軸200が回転する(図8ステップS203)。 Further, when the actual opening degree of control valve 300 is smaller than opening target value θ ref (NO in step S201), opening degree control unit 20 compares opening target value θ ref with the actual opening degree of control valve 300. The motor control signal is output to the motor drive unit 5 so that the control valve 300 moves in the opening direction by the deviation (the motor control signal is output so that the actual opening degree coincides with the target opening degree θ ref ) . Thereby, the operation target shaft 200 rotates in the direction in which the control valve 300 opens (step S203 in FIG. 8).

図8のステップS204〜S207の処理は、図6のステップS101〜S104の処理と同じである。
次に、開度制御部20は、演算した実開度が開度目標値θrefと一致するか否かを判定する(図8ステップS208)。開度制御部20は、調節弁300の実開度が開度目標値θrefと一致しない場合(ステップS208においてNO)、ステップS201に戻り、ステップS201〜S207の処理を再度行う。
The processes of steps S204 to S207 of FIG. 8 are the same as the processes of steps S101 to S104 of FIG.
Next, the opening degree control unit 20 determines whether the calculated actual opening degree matches the opening degree target value θ ref (step S208 in FIG. 8). If the actual opening degree of the control valve 300 does not match the opening target value θ ref (NO in step S208), the opening degree control unit 20 returns to step S201 and performs the processes of steps S201 to S207 again.

また、開度制御部20は、調節弁300の実開度が開度目標値θrefと一致した場合には(ステップS208においてYES)、調節弁300の開度を開度目標値θrefに設定する一連の処理を終了する。 When the actual opening degree of control valve 300 matches opening target value θ ref (YES in step S208), opening degree control unit 20 sets the opening degree of control valve 300 to opening target value θ ref . End the series of processes to be set.

以上のように、本実施例では、多回転の操作対象軸200の回転角度現在値Θを単回転型の絶対位置センサ7を使用して検出することができる。本実施例では、単回転型の絶対位置センサ7を使用しても、回転数位置センサ8により回転数がすぐに検出できるため、原点復帰時間をなくし、さらにセンサの部品単価を低減することができるので、回転制御装置100の製品コストを低減することができる。   As described above, in the present embodiment, the rotation angle current value Θ of the multi-rotation operation target shaft 200 can be detected using the single rotation absolute position sensor 7. In this embodiment, even if the single rotation type absolute position sensor 7 is used, the number of rotations can be immediately detected by the number of rotations position sensor 8, so that the home position return time is eliminated and the cost per part of the sensor is reduced. Since it is possible, the product cost of the rotation control device 100 can be reduced.

[第2の実施例]
次に、本発明の第2の実施例について説明する。図9は本発明の第2の実施例に係る回転制御装置の構成を示すブロック図であり、図1と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の回転制御装置100aは、電源部1と、制御部2aと、開度目標処理部3と、モータ4と、モータ駆動部5と、減速機6と、絶対位置センサ7と、回転数位置センサ8aとを備えている。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a rotation control device according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same parts in FIG. The rotation control device 100a of the present embodiment includes a power supply unit 1, a control unit 2a, an opening target processing unit 3, a motor 4, a motor drive unit 5, a reduction gear 6, an absolute position sensor 7, and rotation. A number position sensor 8a is provided.

図10は制御部2aの構成を示すブロック図であり、図2と同一の構成には同一の符号を付してある。制御部2aは、開度制御部20と、絶対位置センサ値取得部21aと、回転数位置センサ値導出部22aと、回転角度演算部23と、記憶部24aと、電源投入時および電源投入後の通常時において絶対位置センサ値と回転数位置センサ値とを取得する前に、従動部81の接触子811が電極と接触するまで、操作対象軸200を所定の方向に回転させる初動指示部25とから構成される。本実施例の記憶部24aは、制御部2aの動作のためのプログラムと共に、動作に必要なパラメータとして位置センサオフセット値Θoftを予め記憶している。   FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the control unit 2a. The same components as in FIG. 2 are assigned the same reference numerals. The control unit 2a includes an opening degree control unit 20, an absolute position sensor value acquisition unit 21a, a rotational speed position sensor value derivation unit 22a, a rotation angle calculation unit 23, a storage unit 24a, power on and after power on The initial movement instructing unit 25 rotates the operation target shaft 200 in a predetermined direction until the contact 811 of the driven unit 81 comes in contact with the electrode before acquiring the absolute position sensor value and the rotational speed position sensor value in the normal state of And consists of The storage unit 24a of the present embodiment stores in advance a position sensor offset value Θoft as a parameter necessary for the operation together with a program for the operation of the control unit 2a.

図11は回転数位置センサ8aの構造を示す側面図である。図12(A)は回転数位置センサ8aを図11のXY平面で切断した断面図であり、従動部81の接触子811が電極と接触するときの断面図である。図12(B)は回転数位置センサ8aを図11のXY平面で切断した断面図であり、従動部81の接触子811が後述するカム部材と接触するときの断面図である。   FIG. 11 is a side view showing the structure of the rotational speed position sensor 8a. FIG. 12A is a cross-sectional view of the rotational speed position sensor 8a cut along the XY plane of FIG. 11, and is a cross-sectional view when the contact 811 of the driven unit 81 contacts an electrode. FIG. 12B is a cross-sectional view of the rotational speed position sensor 8a cut along the XY plane of FIG. 11, and is a cross-sectional view when a contact 811 of the driven portion 81 contacts a cam member described later.

回転数位置センサ8aは、プリント基板80と、従動部81と、プリント基板80の一方の主面800に形成された導体からなる複数の電極82aと、プリント基板80を挟んで各電極82aと対向するようにプリント基板80の他方の主面801に電極82a毎に形成された導体からなる複数の電極83aと、プリント基板80の一方の主面800に電極82a毎に形成された導体からなる信号ライン84aと、プリント基板80の他方の主面801に電極83a毎に形成された導体からなるグランドライン85aと、抵抗86aと、多回転型の操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置および終了位置のいずれの位置にもないときに従動部81の接触子811と接触するように、プリント基板80の一方の主面800に配置された樹脂等の絶縁体からなる複数のカム部材87と、プリント基板80を挟んで各カム部材87と対向するようにプリント基板80の他方の主面801にカム部材87毎に配置された樹脂等の絶縁体からなる複数のカム部材88とから構成される。   The rotational speed position sensor 8a faces the electrodes 82a across the printed circuit board 80 with the printed circuit board 80, the driven portion 81, and a plurality of electrodes 82a formed of a conductor formed on one main surface 800 of the printed circuit board 80. A signal comprising a plurality of electrodes 83a made of a conductor formed on each of the electrodes 82a on the other principal surface 801 of the printed circuit board 80 and a conductor formed on each of the electrodes 82a on one principal surface 800 of the printed circuit board 80 The position of the rotation direction of the line 84a, the ground line 85a made of a conductor formed for each electrode 83a on the other principal surface 801 of the printed circuit board 80, the resistor 86a, and the multi-rotation type operation target shaft 200 is one rotation Arranged on one of the main surfaces 800 of the printed circuit board 80 so as to make contact with the contacts 811 of the driven part 81 when it is not at either the start position or the end position. The plurality of cam members 87 made of an insulating material such as resin and the like, and resin disposed for each cam member 87 on the other main surface 801 of the printed circuit board 80 so as to face each cam member 87 with the printed circuit board 80 interposed therebetween. , And a plurality of cam members 88 made of an insulator such as

操作対象軸200とプリント基板80と従動部81については第1の実施例で説明したとおりである。プリント基板80の一方の主面800には、Z方向に沿って配置された複数の電極82aと、一端が電極82aに接続された電極82a毎の信号ライン84aとが形成され、さらに一端が電源電圧Vccに接続され、他端が信号ライン84aに接続された複数の抵抗86aが配置されている。本実施例では、各電極82aは、多回転型の操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときに従動部81の接触子811と接触するように配置されている。図12(A)では、抵抗86aを1個だけ記載しているが、抵抗86aは信号ライン84a毎に設けることが必要となる。各信号ライン84aの他端は、制御部2aと接続されている。   The operation target shaft 200, the printed circuit board 80, and the driven unit 81 are as described in the first embodiment. A plurality of electrodes 82a arranged along the Z direction and a signal line 84a for each electrode 82a whose one end is connected to the electrode 82a are formed on one main surface 800 of the printed board 80, and one end is a power supply A plurality of resistors 86a connected to the voltage Vcc and the other end connected to the signal line 84a are arranged. In the present embodiment, each electrode 82a is arranged to be in contact with the contact 811 of the driven unit 81 when the position in the rotational direction of the multi-rotation type operation target shaft 200 is at the start position or end position of one rotation. ing. Although only one resistor 86a is shown in FIG. 12A, the resistor 86a needs to be provided for each signal line 84a. The other end of each signal line 84a is connected to the control unit 2a.

また、プリント基板80の他方の主面801には、プリント基板80を挟んで各電極82aと対向するようにZ方向に沿って電極82a毎に形成された複数の電極83aと、一端が電極83aに接続され、他端がグランド電位に接続された電極83a毎のグランドライン85aとが形成されている。各電極83aは、多回転型の操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときに従動部81の接触子811と接触するように配置されている。信号ライン84aとグランドライン85aと抵抗86aとは、検出回路92aを構成している。   Further, on the other main surface 801 of the printed circuit board 80, a plurality of electrodes 83a formed for each electrode 82a along the Z direction so as to face each of the electrodes 82a across the printed circuit board 80, and one end of the electrode 83a And a ground line 85a for each electrode 83a whose other end is connected to the ground potential. Each of the electrodes 83a is arranged to be in contact with the contact 811 of the driven unit 81 when the position in the rotational direction of the multi-rotation type operation target shaft 200 is at the start position or the end position of one rotation. The signal line 84a, the ground line 85a, and the resistor 86a constitute a detection circuit 92a.

図13はZ方向に並ぶ複数の電極82a,83aと複数のカム部材87,88とを示す断面図である。プリント基板80の主面800,801には、多回転型の操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置および終了位置のいずれの位置にもないときに従動部81の接触子811と接触するように複数のカム部材87,88が配置されている。   FIG. 13 is a cross-sectional view showing a plurality of electrodes 82a and 83a and a plurality of cam members 87 and 88 arranged in the Z direction. When the position in the rotational direction of the multi-rotation type operation target shaft 200 is not at any of the start position and the end position of one rotation on the main surfaces 800 and 801 of the printed circuit board 80 A plurality of cam members 87, 88 are arranged to be in contact therewith.

第1の実施例と同様に操作対象軸200が回転すると、従動部81がZ方向に移動する。多回転型の操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときには、従動部81の接触子811がプリント基板80の両面に形成された複数の電極82a,83aの組のうちいずれか1つの組の電極82a,83aと接触する(図12(A))。   As in the first embodiment, when the operation target shaft 200 rotates, the driven unit 81 moves in the Z direction. When the position in the rotational direction of the multi-rotation type operation target shaft 200 is at the start position or the end position of one rotation, the contacts 811 of the follower 81 are formed on the both surfaces of the printed board 80 Contact is made with any one of the sets of electrodes 82a and 83a (FIG. 12A).

従動部81の接触子811が電極82a,83aと接触すると、電源から抵抗86a、電極82a、従動部81、および電極83aを介してグランドライン85aに至る電流経路が形成され、従動部81と接触した電極82aに接続されている信号ライン84aの電位が0Vとなる。すなわち、電位が0Vの検知信号が出力される。一方、従動部81と接触していない電極82aに接続されている信号ライン84aの電位はVccとなる。この動作は、第1の実施例と同様である。本実施例では、電位が0Vとなった信号ライン84aと接続されている電極82aの位置から、操作対象軸200の回転数を検出できることになる。   When the contact 811 of the driven unit 81 contacts the electrodes 82a and 83a, a current path from the power source to the ground line 85a is formed through the resistor 86a, the electrode 82a, the driven unit 81, and the electrode 83a, and contacts the driven unit 81. The potential of the signal line 84a connected to the electrode 82a becomes 0V. That is, a detection signal whose potential is 0 V is output. On the other hand, the potential of the signal line 84a connected to the electrode 82a not in contact with the driven unit 81 is Vcc. This operation is similar to that of the first embodiment. In this embodiment, the number of rotations of the operation target shaft 200 can be detected from the position of the electrode 82a connected to the signal line 84a whose potential is 0V.

一方、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置および終了位置にないときには、従動部81の接触子811がプリント基板80の両面に形成された複数のカム部材87,88の組のうちいずれか1つの組のカム部材87,88と接触する(図12(B))。   On the other hand, when the position of the operation target shaft 200 in the rotational direction is not at the start position and end position of one rotation, a set of a plurality of cam members 87 and 88 formed on both sides of the printed circuit board 80 Contact with any one set of cam members 87, 88 (FIG. 12 (B)).

第1の実施例では、操作対象軸200が回転すると、従動部81の接触子811がZ方向に沿って電極82,83上を摺動する。このため、接触子811と電極82,83とが摩耗する可能性がある。   In the first embodiment, when the operation target shaft 200 rotates, the contact 811 of the driven unit 81 slides on the electrodes 82 and 83 along the Z direction. For this reason, the contactor 811 and the electrodes 82 and 83 may be worn away.

これに対して、本実施例では、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置および終了位置のいずれの位置にもないときには、操作対象軸200の回転に応じて従動部81の接触子811がカム部材87,88上を摺動し、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときのみ、接触子811が電極82a,83aと接触する。カム部材87,88は、電極82,83を構成する導体(金属)よりも強度の低い樹脂等の絶縁体からなる。本実施例では、第1の実施例と比較して接触子811が電極82a,83a上を摺動する時間が減少するので、接触子811と電極82a,83aの摩耗を低減することができる。   On the other hand, in the present embodiment, when the position of the operation target shaft 200 in the rotational direction is neither at the start position nor the end position of one rotation, the driven portion 81 of the operation target shaft 200 rotates. The contact 811 slides on the cam members 87 and 88, and the contact 811 contacts the electrodes 82a and 83a only when the position of the operation target shaft 200 in the rotational direction is at the start position or the end position of one rotation. The cam members 87 and 88 are made of an insulator such as a resin having a strength lower than that of the conductors (metals) constituting the electrodes 82 and 83. In this embodiment, since the time during which the contactor 811 slides on the electrodes 82a and 83a is reduced as compared with the first embodiment, the wear of the contactor 811 and the electrodes 82a and 83a can be reduced.

図14は電源投入時の回転制御装置100aの動作を説明するフローチャートである。電源部1から制御系電源電圧が供給されることにより、回転制御装置100aの制御部2aが起動すると、制御部2aは、後述する動作のためのプログラムを記憶部24aから読み出す初期設定処理を行う(図14ステップS300)。   FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the rotation control device 100a when the power is turned on. When the control unit 2a of the rotation control device 100a is activated by supplying the control system power supply voltage from the power supply unit 1, the control unit 2a performs an initial setting process of reading a program for an operation described later from the storage unit 24a. (FIG. 14 step S300).

制御部2aの絶対位置センサ値取得部21aは、絶対位置センサ7から、操作対象軸200の1回転内(360°)の現在の回転角度を示す絶対位置センサ値Θsを取得する(図14ステップS301)。   The absolute position sensor value acquisition unit 21a of the control unit 2a acquires, from the absolute position sensor 7, an absolute position sensor value Θs indicating the current rotation angle within one rotation (360 °) of the operation target shaft 200 (FIG. 14 step) S301).

次に、制御部2aの初動指示部25は、絶対位置センサ値Θsと既知の位置センサオフセット値Θoftとの和Θs+Θoftが360°以上かどうかを判定する(図14ステップS302)。初動指示部25は、絶対位置センサ値Θsと既知の位置センサオフセット値Θoftとの和Θs+Θoftが360°以上の場合(ステップS302においてYES)、Θs+Θoftから360°を減算する(図14ステップS303)。   Next, the initial movement instruction unit 25 of the control unit 2a determines whether the sum Θs + Θoft of the absolute position sensor value Θs and the known position sensor offset value Θoft is 360 ° or more (step S302 in FIG. 14). The initial movement instruction unit 25 subtracts 360 ° from Θs + Θoft when the sum Θs + Θoft of the absolute position sensor value Θs and the known position sensor offset value Θoft is 360 ° or more (YES in step S302) (FIG. 14 step S303).

初動指示部25は、360°未満であったΘs+Θoft(ステップS302においてNO)、あるいはステップS303の処理により360°を減算したΘs+Θoftが0°以上180°未満の範囲か、180°以上360°未満の範囲かを判定する(図14ステップS304)。   The initial movement instruction unit 25 sets Θs + Θoft which is less than 360 ° (NO in step S302) or Θs + Θoft obtained by subtracting 360 ° by the process of step S303 is a range of 0 ° or more and less than 180 ° or 180 ° or more and less than 360 ° It is determined whether the range is (step S304 in FIG. 14).

初動指示部25は、Θs+Θoftが0°以上180°未満の範囲の値の場合(ステップS304においてYES)、操作対象軸200が回転角度が減る方向(調節弁300が閉じる方向)に回転するように、モータ駆動部5へモータ制御信号を出力する。モータ駆動部5は、モータ制御信号に応じてモータ4へ駆動電圧を出力する。これにより、モータ4が駆動され、このモータ4の駆動力が減速機6を介して操作対象軸200に伝わり、調節弁300が閉じる方向に操作対象軸200が回転する(図14ステップS305)。   When Θs + Θoft is a value in the range of 0 ° or more and less than 180 ° (YES in step S304), initial movement instructing unit 25 rotates operation target shaft 200 in the direction in which the rotation angle decreases (the direction in which control valve 300 closes). And outputs a motor control signal to the motor drive unit 5. The motor drive unit 5 outputs a drive voltage to the motor 4 according to the motor control signal. Thus, the motor 4 is driven, the driving force of the motor 4 is transmitted to the operation target shaft 200 via the reduction gear 6, and the operation target shaft 200 rotates in the direction in which the control valve 300 is closed (step S305 in FIG. 14).

初動指示部25は、このような操作対象軸200の回転を、複数の信号ライン84aのうちいずれか1つの信号ライン84aが0Vとなるまで、すなわち従動部81の接触子811が複数の電極82a,83aの組のうちいずれか1つの組の電極82a,83aと接触して検知信号が出力されるまで続け、接触子811が電極82a,83aと接触した時点で操作対象軸200の回転を停止させる。   The initial movement instructing unit 25 rotates the operation target shaft 200 until the signal line 84a of any one of the plurality of signal lines 84a becomes 0 V, that is, the contactor 811 of the driven unit 81 has a plurality of electrodes 82a. , 83a until one of the pair of electrodes 82a, 83a comes in contact and a detection signal is output, and the rotation of the operation target shaft 200 is stopped when the contactor 811 contacts the electrodes 82a, 83a Let

また、初動指示部25は、Θs+Θoftが180°以上360°未満の範囲の値の場合(ステップS304においてNO)、操作対象軸200が回転角度が増す方向(調節弁300が開く方向)に回転するように、モータ駆動部5へモータ制御信号を出力する。モータ駆動部5は、モータ制御信号に応じてモータ4へ駆動電圧を出力する。これにより、モータ4が駆動され、このモータ4の駆動力が減速機6を介して操作対象軸200に伝わり、調節弁300が開く方向に操作対象軸200が回転する(図14ステップS307)。上記と同様に、初動指示部25は、このような操作対象軸200の回転を、従動部81の接触子811が複数の電極82a,83aの組のうちいずれか1つの組の電極82a,83aと接触して検知信号が出力されるまで続け、接触子811が電極82a,83aと接触した時点で操作対象軸200の回転を停止させる。   Further, when Θs + Θoft is a value in the range of 180 ° or more and less than 360 ° (NO in step S304), initial movement instructing unit 25 rotates operation target shaft 200 in the direction in which the rotation angle increases (direction in which control valve 300 opens). Thus, the motor control signal is output to the motor drive unit 5. The motor drive unit 5 outputs a drive voltage to the motor 4 according to the motor control signal. Thus, the motor 4 is driven, the driving force of the motor 4 is transmitted to the operation target shaft 200 via the reduction gear 6, and the operation target shaft 200 rotates in the direction in which the control valve 300 is opened (step S307 in FIG. 14). In the same manner as described above, the initial movement instruction unit 25 performs such rotation of the operation target shaft 200 when the contact 811 of the driven unit 81 is any one of the plurality of electrodes 82a and 83a. , And until the detection signal is output, the rotation of the operation target shaft 200 is stopped when the contactor 811 contacts the electrodes 82a and 83a.

制御部2aの絶対位置センサ値取得部21aは、回転数位置センサ8aの従動部81の接触子811が複数の電極82a,83aの組のうちいずれか1つの組の電極82a,83aと接触すると(図14ステップS306,S308においてYES)、絶対位置センサ7から、操作対象軸200の1回転内(360°)の現在の回転角度を示す絶対位置センサ値Θsを取得する(図14ステップS309)。   When the contactor 811 of the driven unit 81 of the rotational speed position sensor 8a contacts any one of the electrodes 82a and 83a among the plurality of electrodes 82a and 83a, the absolute position sensor value acquisition unit 21a of the control unit 2a (FIG. 14 steps S306 and S308 YES), an absolute position sensor value Θs indicating the current rotation angle within one rotation (360 °) of the operation target shaft 200 is acquired from the absolute position sensor 7 (FIG. 14 step S309) .

続いて、制御部2aの回転数位置センサ値導出部22aは、回転数位置センサ8aの出力に基づいて、回転の原点(始端)からの操作対象軸200の現在の回転数を示す回転数位置センサ値Nsを取得する(図14ステップS310)。第1の実施例と同様に、電位が0Vとなっている信号ライン84aは、操作対象軸200が原点から何回転目に位置しているかを示している。したがって、回転数位置センサ値導出部22aは、複数の信号ライン84aのうち、電位が0Vとなっている信号ライン84a(電極82a)に対応する操作対象軸200の回転数を取得することができる。   Subsequently, the rotational speed position sensor value deriving unit 22a of the control unit 2a is a rotational speed position indicating the current rotational speed of the operation target shaft 200 from the origin (start end) of rotation based on the output of the rotational speed position sensor 8a. The sensor value Ns is acquired (step S310 in FIG. 14). As in the first embodiment, the signal line 84a whose potential is 0 V indicates at what number of rotations the operation target shaft 200 is located from the origin. Therefore, the rotational speed position sensor value deriving unit 22a can acquire the rotational speed of the operation target shaft 200 corresponding to the signal line 84a (electrode 82a) whose electric potential is 0 V among the plurality of signal lines 84a. .

本実施例では、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置および終了位置のいずれの位置にもないときには、従動部81の接触子811が電極82a,83aと接触していないため、操作対象軸200の回転数を取得することができない。そこで、初動指示部25により操作対象軸200を回転させ、接触子811を複数の電極82a,83aの組のうちいずれか1つの組の電極82a,83aと接触させることで、操作対象軸200の回転数を取得することができる。信号ライン84a(電極82a)と操作対象軸200の回転数との対応関係は、例えば記憶部24aに予め登録しておくようにすればよい。   In the present embodiment, when the position of the operation target shaft 200 in the rotational direction is not at any of the start position and the end position of one rotation, the contact 811 of the driven unit 81 is not in contact with the electrodes 82a and 83a. The rotation speed of the operation target shaft 200 can not be acquired. Therefore, the operation target shaft 200 is rotated by the initial movement instruction unit 25, and the contactor 811 is brought into contact with any one of the pair of electrodes 82a and 83a among the sets of the plurality of electrodes 82a and 83a. The number of rotations can be obtained. The correspondence relationship between the signal line 84a (the electrode 82a) and the rotational speed of the operation target shaft 200 may be registered in the storage unit 24a in advance, for example.

操作対象軸200の回転角度の定義は図7で説明したとおりであり、制御部2aの回転角度演算部23の動作(図14ステップS311)は、図7のステップS103で説明したとおりである。また、開度制御部20の動作(図14ステップS312〜S314)は、図6のステップS104〜S106で説明した動作と同じである。以上で、電源投入時の制御部2aの動作が終了し、以降は通常動作に移行する。   The definition of the rotation angle of the operation target shaft 200 is as described in FIG. 7, and the operation of the rotation angle calculation unit 23 of the control unit 2a (FIG. 14 step S311) is as described in step S103 of FIG. Further, the operation of the opening degree control unit 20 (steps S312 to S314 in FIG. 14) is the same as the operation described in steps S104 to S106 in FIG. Thus, the operation of the control unit 2a at the time of power on is completed, and thereafter, the operation shifts to the normal operation.

図15は通常時の回転制御装置100aの動作を説明するフローチャートである。図15のステップS401〜S405の開度制御部20と絶対位置センサ値取得部21aの動作は、図8のステップS200〜S204で説明した動作と同様である。   FIG. 15 is a flow chart for explaining the operation of the rotation control device 100a at the normal time. The operations of the opening degree control unit 20 and the absolute position sensor value acquisition unit 21a in steps S401 to S405 in FIG. 15 are the same as the operations described in steps S200 to S204 in FIG.

次に、制御部2aの回転数位置センサ値導出部22aは、回転数位置センサ8aの従動部81の接触子811が複数の電極82a,83aの組のうちいずれか1つの組の電極82a,83aと接触している場合(図15ステップS406においてYES)、ステップS310と同様に回転数位置センサ8aの出力に基づいて回転数位置センサ値Nsを取得する(図15ステップS407)。なお、回転数位置センサ値導出部22aは、従動部81の接触子811が電極82a,83aと接触していない場合には、回転数位置センサ値Nsを更新しない。   Next, in the rotational speed position sensor value deriving unit 22a of the control unit 2a, the contact 811 of the driven unit 81 of the rotational speed position sensor 8a is any one of a plurality of electrodes 82a and 83a. If it is in contact with 83a (YES in FIG. 15 step S406), the rotational speed position sensor value Ns is acquired based on the output of the rotational speed position sensor 8a as in step S310 (FIG. 15 step S407). The rotational speed position sensor value deriving unit 22a does not update the rotational speed position sensor value Ns when the contact 811 of the driven unit 81 is not in contact with the electrodes 82a and 83a.

図15のステップS408〜S410の回転角度演算部23と開度制御部20の動作は、図8のステップS206〜S208で説明した動作と同じである。   The operations of the rotation angle calculation unit 23 and the opening degree control unit 20 in steps S408 to S410 in FIG. 15 are the same as the operations described in steps S206 to S208 in FIG.

他の構成は第1の実施例で説明したとおりである。こうして、本実施例では、第1の実施例と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、第1の実施例と比較して従動部81の接触子811と電極82a,83aの摩耗を低減することができる。   The other configuration is as described in the first embodiment. Thus, in the present embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained. Further, in the present embodiment, it is possible to reduce the wear of the contactor 811 of the driven portion 81 and the electrodes 82a and 83a as compared with the first embodiment.

なお、本実施例では、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときにそれぞれ異なる検知信号が出力されるようにしているが、1回転の開始位置および終了位置にある2つの電極82aを結線し、また開始位置および終了位置にある2つの電極83aを結線して、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置または終了位置のいずれかの位置にあるときに同一の1つの検知信号が出力されるようにしてもよい。また、電極82a,83aは1回転の開始位置のみに設けてもよい。   In this embodiment, different detection signals are output when the position in the rotational direction of the operation target shaft 200 is at the start position or end position of one rotation, but the start position and end of one rotation The two electrodes 82a at the positions are connected, and the two electrodes 83a at the start position and the end position are connected, and the position of the operation target shaft 200 in the rotational direction is either the start position or the end position of one rotation. The same one detection signal may be output when in the position. Further, the electrodes 82a and 83a may be provided only at the start position of one rotation.

また、本実施例では、回転数位置センサ値Nsを最短時間で検出するため、Θs+Θoftの範囲に応じて初動指示部25が操作対象軸200を回転させる方法を決定したが、これに限るものではなく、初動指示部25は、Θs+Θoftの範囲と無関係に、通常時に開度目標値の位置に最短時間で到達する方向に操作対象軸200を回転させてもよいし、調節弁300が閉じる方向に操作対象軸200を回転させてもよいし、調節弁300が開く方向に操作対象軸200が回転させてもよい。   Further, in the present embodiment, in order to detect the rotational speed position sensor value Ns in the shortest time, the method for the initial movement instructing unit 25 to rotate the operation target shaft 200 is determined according to the range of Θs + Θoft. Instead, the initial movement instruction unit 25 may rotate the operation target shaft 200 in the direction in which the position of the opening target value normally reaches the position in the shortest time regardless of the range of Θs + Θoft, or in the direction in which the control valve 300 closes. The operation target shaft 200 may be rotated, or the operation target shaft 200 may be rotated in the direction in which the control valve 300 is opened.

[第3の実施例]
次に、本発明の第3の実施例について説明する。第2の実施例では、操作対象軸200の回転数の変化の検出を回転数位置センサ8aで行っていたが、本実施例では、絶対位置センサ7でも回転数の変化を検出できることを説明する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the change of the rotational speed of the operation target shaft 200 is detected by the rotational speed position sensor 8a, but in the present embodiment, it is explained that the change of the rotational speed can also be detected by the absolute position sensor 7. .

図16は本発明の第3の実施例に係る回転制御装置の構成を示すブロック図であり、図1、図8と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の回転制御装置100bは、電源部1と、制御部2bと、開度目標処理部3と、モータ4と、モータ駆動部5と、減速機6と、絶対位置センサ7と、回転数位置センサ8aとを備えている。
なお、本実施例では、回転数位置センサ8aのゼロ点位置と絶対位置センサ7のゼロ点位置とが合致していることが必要となる(位置センサオフセット値Θoft=0)。
FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a rotation control device according to a third embodiment of the present invention, and the same reference numerals as in FIGS. 1 and 8 denote the same components. The rotation control device 100b of the present embodiment includes a power supply unit 1, a control unit 2b, an opening target processing unit 3, a motor 4, a motor drive unit 5, a reduction gear 6, an absolute position sensor 7, and rotation. A number position sensor 8a is provided.
In this embodiment, it is necessary that the zero point position of the rotational speed position sensor 8a and the zero point position of the absolute position sensor 7 coincide with each other (position sensor offset value Θoft = 0).

図17は制御部2bの構成を示すブロック図であり、図2、図10と同一の構成には同一の符号を付してある。制御部2bは、開度制御部20と、絶対位置センサ値取得部21bと、回転数位置センサ値導出部22bと、回転角度演算部23と、記憶部24bと、初動指示部25bとから構成される。本実施例の記憶部24bは、制御部2bの動作のためのプログラムと共に、動作に必要なパラメータとして位置センサオフセット値Θoftを予め記憶している。   FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the control unit 2b. The same components as those in FIG. 2 and FIG. 10 are assigned the same reference numerals. The control unit 2b includes an opening degree control unit 20, an absolute position sensor value acquisition unit 21b, a rotational speed position sensor value derivation unit 22b, a rotation angle calculation unit 23, a storage unit 24b, and an initial movement instruction unit 25b. Be done. The storage unit 24b of the present embodiment stores in advance a position sensor offset value Θoft as a parameter necessary for the operation together with a program for the operation of the control unit 2b.

図18は電源投入時の回転制御装置100bの動作を説明するフローチャートである。電源部1から制御系電源電圧が供給されることにより、回転制御装置100bの制御部2bが起動すると、制御部2bは、後述する動作のためのプログラムを記憶部24bから読み出す初期設定処理を行う(図18ステップS500)。   FIG. 18 is a flowchart for explaining the operation of the rotation control device 100b when the power is turned on. When the control unit 2b of the rotation control device 100b is started by the supply of the control system power supply voltage from the power supply unit 1, the control unit 2b performs an initial setting process of reading a program for an operation described later from the storage unit 24b. (FIG. 18 step S500).

電源投入時の制御部2bの絶対位置センサ値取得部21bと初動指示部25bの動作(図18ステップS501〜S508)は、図14のステップS301〜S308で説明した絶対位置センサ値取得部21aと初動指示部25の動作と同様である。   The operations (steps S501 to S508 in FIG. 18) of the absolute position sensor value acquisition unit 21b and the initial movement instruction unit 25b of the control unit 2b when the power is turned on correspond to the absolute position sensor value acquisition unit 21a described in steps S301 to S308 in FIG. The operation is similar to that of the initial movement instruction unit 25.

次に、制御部2bの絶対位置センサ値取得部21bは、回転数位置センサ8aの従動部81の接触子811が複数の電極82a,83aの組のうちいずれか1つの組の電極82a,83aと接触すると(図18ステップS506,S508においてYES)、絶対位置センサ7から、操作対象軸200の1回転内(360°)の現在の回転角度を示す絶対位置センサ値Θsを取得する(図18ステップS509)。そして、絶対位置センサ値取得部21bは、絶対位置センサ値Θsを記憶部24bに格納する(図18ステップS510)。   Next, in the absolute position sensor value acquiring unit 21b of the control unit 2b, the contactor 811 of the driven unit 81 of the rotational speed position sensor 8a is any one of the pair of electrodes 82a and 83a among the plurality of pairs of electrodes 82a and 83a. 18 (YES in FIG. 18 steps S506 and S508), an absolute position sensor value Θs indicating the current rotation angle within one rotation (360 °) of the operation target shaft 200 is acquired from the absolute position sensor 7 (FIG. 18). Step S509). Then, the absolute position sensor value acquisition unit 21b stores the absolute position sensor value Θs in the storage unit 24b (step S510 in FIG. 18).

続いて、制御部2bの回転数位置センサ値導出部22bは、第2の実施例と同様に回転数位置センサ8aの出力に基づいて回転数位置センサ値Nsを取得する(図18ステップS511)。   Subsequently, the rotational speed position sensor value deriving unit 22b of the control unit 2b acquires the rotational speed position sensor value Ns based on the output of the rotational speed position sensor 8a as in the second embodiment (step S511 in FIG. 18). .

操作対象軸200の回転角度の定義は図7で説明したとおりであり、制御部2bの回転角度演算部23と開度制御部20の動作(図18ステップS512〜S515)は、図6のステップS103〜S106で説明した動作と同じである。以上で、電源投入時の制御部2bの動作が終了し、以降は通常動作に移行する。   The definition of the rotation angle of the operation target shaft 200 is as described in FIG. 7, and the operations of the rotation angle calculation unit 23 and the opening degree control unit 20 of the control unit 2b (steps S512 to S515 in FIG. 18) are steps of FIG. The operation is the same as that described in S103 to S106. Thus, the operation of the control unit 2b at the time of power on is completed, and thereafter, the operation shifts to the normal operation.

図19は通常時の回転制御装置100bの動作を説明するフローチャートである。図19のステップS600〜S603の開度制御部20の動作は、図8のステップS200〜S203で説明した動作と同じである。   FIG. 19 is a flow chart for explaining the operation of the rotation control device 100b at the normal time. The operation of the opening degree control unit 20 in steps S600 to S603 in FIG. 19 is the same as the operation described in steps S200 to S203 in FIG.

制御部2bの絶対位置センサ値取得部21bは、絶対位置センサ7から絶対位置センサ値Θsを取得する(図19ステップS604)。   The absolute position sensor value acquiring unit 21b of the control unit 2b acquires the absolute position sensor value Θs from the absolute position sensor 7 (step S604 in FIG. 19).

制御部2bの回転数位置センサ値導出部22bは、回転数位置センサ8aの出力に基づいて、あるいは記憶部24bに記憶されている直前の絶対位置センサ値Θsbと絶対位置センサ値取得部21bによって取得された最新の絶対位置センサ値Θsとに基づいて、最新の回転数位置センサ値Nsを取得する。   The rotation number position sensor value deriving unit 22b of the control unit 2b is based on the output of the rotation number position sensor 8a or by the absolute position sensor value Θsb immediately before and stored in the storage unit 24b and the absolute position sensor value acquisition unit 21b. Based on the acquired latest absolute position sensor value Θs, the latest rotation speed position sensor value Ns is acquired.

回転数位置センサ値導出部22bは、回転数位置センサ8aの従動部81の接触子811が複数の電極82a,83aの組のうちいずれか1つの組の電極82a,83aと接触している場合(図19ステップS605においてYES)、第2の実施例と同様に回転数位置センサ8aの出力に基づいて回転数位置センサ値Nsを取得する(図19ステップS606)。   In the rotational speed position sensor value deriving unit 22b, when the contactor 811 of the driven portion 81 of the rotational speed position sensor 8a is in contact with any one of the electrodes 82a and 83a among the pairs of the plurality of electrodes 82a and 83a. (YES in FIG. 19 step S605), the rotational speed position sensor value Ns is acquired based on the output of the rotational speed position sensor 8a as in the second embodiment (FIG. 19 step S606).

制御部2bの絶対位置センサ値取得部21bは、取得した絶対位置センサ値Θsを記憶部24bに格納する(図19ステップS607)。
本実施例では、記憶部24bに記憶される絶対位置センサ値Θsを上書きするのではなく、少なくとも今回記憶させる最新の絶対位置センサ値Θsと直前の絶対位置センサ値Θsの両方を記憶部24bに記憶させておく必要がある。ここでは、記憶部24bに記憶されている直前の絶対位置センサ値ΘsをΘsbとする。
The absolute position sensor value acquisition unit 21b of the control unit 2b stores the acquired absolute position sensor value Θ s in the storage unit 24b (step S607 in FIG. 19).
In this embodiment, instead of overwriting the absolute position sensor value Θs stored in the storage unit 24b, at least both of the latest absolute position sensor value Θs and the immediately preceding absolute position sensor value Θs to be stored this time are stored in the storage unit 24b. It is necessary to memorize it. Here, it is assumed that the absolute position sensor value さ れ s immediately before stored in the storage unit 24b is bsb.

また、回転数位置センサ値導出部22bは、回転数位置センサ8aの従動部81の接触子811が電極82a,83aと接触していない場合(ステップS605においてNO)、直前の絶対位置センサ値Θsbが記憶されたときから最新の絶対位置センサ値Θsが取得されたときのまでの操作対象軸200の回転方向を確認する。   Further, when the contactor 811 of the driven unit 81 of the rotational speed position sensor 8a is not in contact with the electrodes 82a and 83a (NO in step S605), the rotational speed position sensor value deriving unit 22b immediately before the absolute position sensor value Θsb The direction of rotation of the operation target shaft 200 from when the value of i is stored until when the latest absolute position sensor value Θ s is obtained is confirmed.

回転数位置センサ値導出部22bは、操作対象軸200の回転方向が開方向(回転角度が増す方向)であり(図19ステップS608においてYES)、Θsb>Θs、すなわち直前の絶対位置センサ値Θsbが最新の絶対位置センサ値Θsよりも大きい場合(図19ステップS609においてYES)、回転数位置センサ値Nsを1増やす(図19ステップS610)。そして、絶対位置センサ値取得部21bは、最新の絶対位置センサ値Θsを記憶部24bに格納する(ステップS607)。   In the rotational speed position sensor value deriving unit 22b, the rotational direction of the operation target shaft 200 is the open direction (the direction in which the rotational angle increases) (YES in FIG. 19 step S608), Θsb> Θs, that is, the immediately preceding absolute position sensor value Θsb Is larger than the latest absolute position sensor value Θs (YES in FIG. 19 step S609), the rotational speed position sensor value Ns is increased by 1 (FIG. 19 step S610). Then, the absolute position sensor value acquisition unit 21b stores the latest absolute position sensor value Θs in the storage unit 24b (step S607).

絶対位置センサ値Θsは操作対象軸200の1回転内(360°)の回転角度を示しているので、操作対象軸200の回転方向が開方向でΘsb>Θsが成立することは、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置を通り越したことを意味する。したがって、回転数位置センサ値Nsを1増やせばよい。   Since the absolute position sensor value Θs indicates the rotation angle within one rotation (360 °) of the operation target shaft 200, it is satisfied that the rotation direction of the operation target shaft 200 is the opening direction and that 対 象 sb> 方向 s holds. It means that the position in the rotational direction 200 has passed the start position of one rotation. Therefore, the rotational speed position sensor value Ns may be increased by one.

また、回転数位置センサ値導出部22bは、操作対象軸200の回転方向が開方向で、Θsb≦Θs、すなわち直前の絶対位置センサ値Θsbが最新の絶対位置センサ値Θs以下の場合(ステップS609においてNO)、回転数位置センサ値Nsを更新しない。そして、絶対位置センサ値取得部21bは、最新の絶対位置センサ値Θsを記憶部24bに格納する(ステップS607)。   Further, when the rotational direction of the operation target shaft 200 is the open direction, the rotational speed position sensor value deriving unit 22b sets Θ sb Θ す な わ ち s, that is, the immediately preceding absolute position sensor value Θ sb is less than or equal to the latest absolute position sensor value (s (step S609). No), the rotational speed position sensor value Ns is not updated. Then, the absolute position sensor value acquisition unit 21b stores the latest absolute position sensor value Θs in the storage unit 24b (step S607).

また、回転数位置センサ値導出部22bは、操作対象軸200の回転方向が閉方向(回転角度が減る方向)であり(ステップS608においてNO)、Θsb>Θs、すなわち直前の絶対位置センサ値Θsbが最新の絶対位置センサ値Θsよりも大きい場合(図19ステップS611においてYES)、回転数位置センサ値Nsを1減らす(図19ステップS612)。そして、絶対位置センサ値取得部21bは、最新の絶対位置センサ値Θsを記憶部24bに格納する(ステップS607)。   Further, in the rotational speed position sensor value deriving unit 22b, the rotational direction of the operation target shaft 200 is the closing direction (the direction in which the rotational angle decreases) (NO in step S608), Θsb> Θs, that is, the immediately preceding absolute position sensor value Θsb Is larger than the latest absolute position sensor value Θs (YES in FIG. 19 step S611), the rotational speed position sensor value Ns is decremented by 1 (FIG. 19 step S612). Then, the absolute position sensor value acquisition unit 21b stores the latest absolute position sensor value Θs in the storage unit 24b (step S607).

操作対象軸200の回転方向が閉方向でΘsb>Θsが成立することは、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の終了位置よりも前に戻ったことを意味する。したがって、回転数位置センサ値Nsを1減らせばよい。   The fact that the rotation direction of the operation target shaft 200 is Θsb> 回 転 s in the closing direction means that the position of the operation target shaft 200 in the rotation direction has returned to a position before the end position of one rotation. Therefore, the rotational speed position sensor value Ns may be decreased by one.

また、回転数位置センサ値導出部22bは、操作対象軸200の回転方向が閉方向で、Θsb≦Θs、すなわち直前の絶対位置センサ値Θsbが最新の絶対位置センサ値Θs以下の場合(ステップS611においてNO)、回転数位置センサ値Nsを更新しない。そして、絶対位置センサ値取得部21bは、最新の絶対位置センサ値Θsを記憶部24bに格納する(ステップS607)。以上で、回転数位置センサ値導出部22bの動作が終了する。   In addition, when the rotational direction of the operation target shaft 200 is the closing direction, the rotational speed position sensor value deriving unit 22b sets Θsb ≦ Θs, that is, the immediately preceding absolute position sensor value Θsb is less than or equal to the latest absolute position sensor value Θs (step S611). No), the rotational speed position sensor value Ns is not updated. Then, the absolute position sensor value acquisition unit 21b stores the latest absolute position sensor value Θs in the storage unit 24b (step S607). Above, operation | movement of the rotation speed position sensor value derivation | leading-out part 22b is complete | finished.

制御部2bの回転角度演算部23と開度制御部20の動作(図19ステップS613〜S615)は、図8のステップS206〜S208で説明したとおりである。   The operations of the rotation angle calculation unit 23 of the control unit 2b and the opening degree control unit 20 (steps S613 to S615 in FIG. 19) are as described in steps S206 to S208 in FIG.

こうして、本実施例では、操作対象軸200の回転数の変化を絶対位置センサ7で検出することができる。   Thus, in the present embodiment, the change in the rotational speed of the operation target shaft 200 can be detected by the absolute position sensor 7.

[第4の実施例]
次に、本発明の第4の実施例について説明する。本実施例は、第2の実施例において回転数位置センサ8aの従動部81の接触子811が電極82a,83aと接触するまでの動作時間を削減する別の例を提供するものである。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The present embodiment provides another example of reducing the operation time until the contactor 811 of the driven portion 81 of the rotational speed position sensor 8a comes into contact with the electrodes 82a and 83a in the second embodiment.

図20は本発明の第4の実施例に係る回転制御装置の構成を示すブロック図であり、図1、図8、図16と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の回転制御装置100cは、電源部1と、制御部2cと、開度目標処理部3と、モータ4と、モータ駆動部5と、減速機6と、絶対位置センサ7と、回転数位置センサ8cとを備えている。   FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of a rotation control device according to a fourth embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as in FIG. 1, FIG. 8 and FIG. The rotation control device 100c of the present embodiment includes a power supply unit 1, a control unit 2c, an opening target processing unit 3, a motor 4, a motor drive unit 5, a reduction gear 6, an absolute position sensor 7, and rotation. A number position sensor 8c is provided.

図21は制御部2cの構成を示すブロック図であり、図2、図10、図17と同一の構成には同一の符号を付してある。制御部2cは、開度制御部20と、絶対位置センサ値取得部21aと、回転数位置センサ値導出部22cと、回転角度演算部23と、記憶部24cと、初動指示部25cとから構成される。本実施例の記憶部24cは、制御部2cの動作のためのプログラムと共に、動作に必要なパラメータとして位置センサオフセット値Θoftを予め記憶している。   FIG. 21 is a block diagram showing the configuration of the control unit 2c. The same reference numerals as in FIGS. 2, 10 and 17 denote the same components. The control unit 2c includes an opening degree control unit 20, an absolute position sensor value acquisition unit 21a, a rotational speed position sensor value derivation unit 22c, a rotation angle calculation unit 23, a storage unit 24c, and an initial movement instruction unit 25c. Be done. The storage unit 24c of the present embodiment stores in advance a position sensor offset value Θoft as a parameter necessary for the operation together with a program for the operation of the control unit 2c.

図22は回転数位置センサ8cの構造を示す側面図である。図23(A)は回転数位置センサ8cを図22のXY平面で切断した断面図であり、従動部81の接触子811が電極と接触するときの断面図である。図23(B)は回転数位置センサ8cを図11のXY平面で切断した断面図であり、従動部81の接触子811が後述するカム部材と接触するときの断面図である。   FIG. 22 is a side view showing the structure of the rotational speed position sensor 8c. FIG. 23A is a cross-sectional view of the rotational speed position sensor 8c cut along the XY plane of FIG. 22, and is a cross-sectional view when the contact 811 of the driven unit 81 contacts the electrode. FIG. 23B is a cross-sectional view of the rotational speed position sensor 8c cut along the XY plane of FIG. 11, and is a cross-sectional view when a contact 811 of the driven unit 81 contacts a cam member described later.

回転数位置センサ8cは、プリント基板80と、従動部81と、プリント基板80の一方の主面800に形成された導体からなる複数の電極82cと、プリント基板80を挟んで各電極82cと対向するようにプリント基板80の他方の主面801に電極82c毎に形成された導体からなる複数の電極83cと、プリント基板80の一方の主面800に電極82c毎に形成された導体からなる信号ライン84cと、プリント基板80の他方の主面801に電極83c毎に形成された導体からなるグランドライン85cと、抵抗86cと、多回転型の操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置、途中の所定位置および終了位置にないときに従動部81の接触子811と接触するように、プリント基板80の一方の主面800に配置された樹脂等の絶縁体からなる複数のカム部材87cと、プリント基板80を挟んで各カム部材87cと対向するようにプリント基板80の他方の主面801にカム部材87c毎に配置された樹脂等の絶縁体からなる複数のカム部材88cとから構成される。   The rotational speed position sensor 8c is opposed to the printed circuit board 80, the driven unit 81, a plurality of electrodes 82c formed of a conductor formed on one main surface 800 of the printed circuit board 80, and the respective electrodes 82c across the printed circuit board 80. To form a plurality of electrodes 83c made of a conductor formed on the other principal surface 801 of the printed circuit board 80 for each electrode 82c, and a signal made of a conductor formed on each main surface 800 of the printed circuit board 80 for each electrode 82c. The position of the rotation direction of the line 84c, the ground line 85c made of a conductor formed for each electrode 83c on the other principal surface 801 of the printed circuit board 80, the resistor 86c, and the multi-rotation type operation target shaft 200 is one rotation Arranged on one of the main surfaces 800 of the printed circuit board 80 so as to make contact with the contacts 811 of the driven part 81 when not at the start position, the predetermined position in the middle and the end position Resin disposed on the other main surface 801 of the printed circuit board 80 for each cam member 87 c so as to face the respective cam members 87 c with the printed circuit board 80 interposed therebetween. And a plurality of cam members 88c made of an insulator such as

操作対象軸200とプリント基板80と従動部81については第1の実施例で説明したとおりである。プリント基板80の一方の主面800には、Z方向に沿って配置された複数の電極82cと、一端が電極82cに接続された電極82c毎の信号ライン84cとが形成され、さらに一端が電源電圧Vccに接続され、他端が信号ライン84cに接続された複数の抵抗86cが配置されている。本実施例では、各電極82cは、多回転型の操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置、途中の所定位置、または終了位置のいずれかの位置にあるときに従動部81の接触子811と接触するように配置されている。図23(A)では、抵抗86cを1個だけ記載しているが、抵抗86cは信号ライン84c毎に設けることが必要となる。各信号ライン84cの他端は、制御部2cと接続されている。   The operation target shaft 200, the printed circuit board 80, and the driven unit 81 are as described in the first embodiment. On one main surface 800 of the printed circuit board 80, a plurality of electrodes 82c arranged along the Z direction and a signal line 84c for each electrode 82c whose one end is connected to the electrode 82c are formed, and one end is a power supply A plurality of resistors 86c connected to the voltage Vcc and the other end connected to the signal line 84c are arranged. In the present embodiment, when the position of the multi-rotation type operation target shaft 200 in the rotational direction is at a start position of one rotation, a predetermined position in the middle, or an end position, each electrode 82c is a follower 81 Are arranged to be in contact with the contacts 811 of FIG. Although only one resistor 86c is shown in FIG. 23A, the resistor 86c needs to be provided for each signal line 84c. The other end of each signal line 84c is connected to the control unit 2c.

また、プリント基板80の他方の主面801には、プリント基板80を挟んで各電極82cと対向するようにZ方向に沿って電極82c毎に形成された複数の電極83cと、一端が電極83cに接続され、他端がグランド電位に接続された電極83c毎のグランドライン85cとが形成されている。各電極83cは、多回転型の操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置、途中の所定位置、または終了位置のいずれかの位置にあるときに従動部81の接触子811と接触するように配置されている。信号ライン84cとグランドライン85cと抵抗86cとは、検出回路92cを構成している。   Further, on the other main surface 801 of the printed circuit board 80, there are a plurality of electrodes 83c formed for each electrode 82c along the Z direction so as to face each of the electrodes 82c with the printed circuit board 80 in between, And a ground line 85c for each electrode 83c whose other end is connected to the ground potential. When the position of the multi-rotation type operation target shaft 200 in the rotational direction of the multi-rotation type operation target shaft 200 is at the start position of one rotation, a predetermined position in the middle, or an end position, It is arranged to be in contact. The signal line 84c, the ground line 85c, and the resistor 86c constitute a detection circuit 92c.

図24はZ方向に並ぶ複数の電極82c,83cと複数のカム部材87c,88cとを示す断面図である。プリント基板80の主面800,801には、多回転型の操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置、途中の所定位置および終了位置のいずれの位置にもないときに従動部81の接触子811と接触するように複数のカム部材87c,88cが配置されている。   FIG. 24 is a cross-sectional view showing a plurality of electrodes 82c and 83c and a plurality of cam members 87c and 88c arranged in the Z direction. The driven portion when the position in the rotational direction of the multi-rotation type operation target shaft 200 is not at any of the start position of one rotation, the predetermined position in the middle, and the end position on the main surfaces 800 and 801 of the printed circuit board 80 A plurality of cam members 87 c and 88 c are disposed in contact with the contact 81 8 1.

第1の実施例と同様に操作対象軸200が回転すると、従動部81がZ方向に移動する。多回転型の操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置、途中の所定位置または終了位置にあるときには、従動部81の接触子811がプリント基板80の両面に形成された複数の電極82c,83cの組のうちいずれか1つの組の電極82c,83cと接触する(図23(A))。   As in the first embodiment, when the operation target shaft 200 rotates, the driven unit 81 moves in the Z direction. When the position in the rotational direction of the multi-rotation type operation target shaft 200 is at the start position of one rotation, at a predetermined position in the middle, or at the end position, a plurality of contacts 811 of the follower 81 are formed on both sides of the printed circuit board 80 The electrodes 82c and 83c are in contact with any one of the pairs 82c and 83c (FIG. 23A).

従動部81の接触子811が電極82c,83cと接触すると、電源から抵抗86c、電極82c、従動部81、および電極83cを介してグランドライン85cに至る電流経路が形成され、従動部81と接触した電極82cに接続されている信号ライン84cの電位が0Vとなる。すなわち、電位が0Vの検知信号が出力される。一方、従動部81と接触していない電極82cに接続されている信号ライン84cの電位はVccとなる。この動作は、第1の実施例と同様である。本実施例では、電位が0Vとなった信号ライン84cと接続されている電極82cの位置から、操作対象軸200の回転数を検出できることになる。   When the contact 811 of the driven unit 81 contacts the electrodes 82c and 83c, a current path from the power source to the ground line 85c via the resistor 86c, the electrode 82c, the driven unit 81, and the electrode 83c is formed, and contacts the driven unit 81 The potential of the signal line 84c connected to the electrode 82c becomes 0V. That is, a detection signal whose potential is 0 V is output. On the other hand, the potential of the signal line 84c connected to the electrode 82c not in contact with the driven unit 81 is Vcc. This operation is similar to that of the first embodiment. In this embodiment, the number of rotations of the operation target shaft 200 can be detected from the position of the electrode 82c connected to the signal line 84c whose potential is 0V.

一方、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置、途中の所定位置および終了位置のいずれの位置にもないときには、従動部81の接触子811がプリント基板80の両面に形成された複数のカム部材87c,88cの組のうちいずれか1つの組のカム部材87c,88cと接触する(図23(B))。   On the other hand, when the position of the operation target shaft 200 in the rotational direction is not at any of the start position, the predetermined position in the middle, and the end position of one rotation, the contacts 811 of the driven portion 81 are formed on both sides of the printed circuit board 80 The cam members 87c, 88c are in contact with any one of the plurality of cam members 87c, 88c (FIG. 23 (B)).

第2、第3の実施例と同様に、本実施例では、従動部81の接触子811が電極82c,83c上を摺動する時間が減少するので、接触子811と電極82c,83cの摩耗を低減することができる。   As in the second and third embodiments, in this embodiment, since the time for which the contact 811 of the driven portion 81 slides on the electrodes 82c and 83c is reduced, the contact 811 and the electrodes 82c and 83c are worn away. Can be reduced.

図25は電源投入時の回転制御装置100cの動作を説明するフローチャートである。制御部2cの絶対位置センサ値取得部21aは、絶対位置センサ7から絶対位置センサ値Θsを取得する(図25ステップS701)。   FIG. 25 is a flowchart for explaining the operation of the rotation control device 100c when the power is turned on. The absolute position sensor value acquiring unit 21a of the control unit 2c acquires the absolute position sensor value Θs from the absolute position sensor 7 (step S701 in FIG. 25).

次に、制御部2cの初動指示部25cは、絶対位置センサ値Θsと既知の位置センサオフセット値Θoftとの和Θs+Θoftが360°以上かどうかを判定する(図25ステップS702)。初動指示部25cは、絶対位置センサ値Θsと既知の位置センサオフセット値Θoftとの和Θs+Θoftが360°以上の場合(ステップS702においてYES)、Θs+Θoftから360°を減算する(図25ステップS703)。   Next, the initial movement instructing unit 25c of the control unit 2c determines whether the sum Θs + Θoft of the absolute position sensor value Θs and the known position sensor offset value Θoft is 360 ° or more (step S702 in FIG. 25). The initial movement instruction unit 25c subtracts 360 ° from Θs + Θoft when the sum Θs + Θoft of the absolute position sensor value Θs and the known position sensor offset value Θoft is 360 ° or more (YES in step S702) (FIG. 25 step S703).

初動指示部25cは、360°未満であったΘs+Θoft(ステップS702においてNO)の位置、あるいはステップS703の処理により360°を減算した絶対位置センサ(Θs+Θoft)の位置が回転数位置センサ8cの所定の電極位置に近いのは閉方向か開方向かを判定する(図25ステップS704)。   The initial movement instruction unit 25c sets the position of Θs + Θoft (NO in step S702) which is less than 360 ° or the position of the absolute position sensor (Θs + Θoft) obtained by subtracting 360 ° by the process of step S703 is a predetermined position of the rotational speed position sensor 8c. It is determined whether the closing direction or the opening direction is close to the electrode position (step S704 in FIG. 25).

初動指示部25cは、操作対象軸200をΘs+Θoftの位置から閉方向へ回転させた方が開方向に回転させるよりも短時間で回転数位置センサ8cの所定の電極位置に到達すると判定した場合、操作対象軸200が閉方向に回転するように、モータ駆動部5へモータ制御信号を出力する。これにより、モータ4が駆動され、このモータ4の駆動力が減速機6を介して操作対象軸200に伝わり、調節弁300が閉じる方向に操作対象軸200が回転する(図25ステップS705)。   When the initial movement instruction unit 25c determines that the operation target shaft 200 is rotated in the closing direction from the position of Θs + 回 転 oft and reaches the predetermined electrode position of the rotational speed position sensor 8c in a short time than rotating in the opening direction A motor control signal is output to the motor drive unit 5 so that the operation target shaft 200 rotates in the closing direction. Thereby, the motor 4 is driven, the driving force of the motor 4 is transmitted to the operation target shaft 200 via the reduction gear 6, and the operation target shaft 200 rotates in the direction in which the control valve 300 closes (step S705 in FIG. 25).

初動指示部25cは、このような操作対象軸200の回転を、複数の信号ライン84cのうちいずれか1つの信号ライン84cが0Vとなるまで、すなわち従動部81の接触子811が複数の電極82c,83cの組のうちいずれか1つの組の電極82c,83cと接触して検知信号が出力されるまで続け、接触子811が電極82c,83cと接触した時点で操作対象軸200の回転を停止させる。   The initial movement instructing unit 25c continues the rotation of the operation target shaft 200 until one of the plurality of signal lines 84c reaches 0 V, that is, the contact 811 of the driven unit 81 has a plurality of electrodes 82c. , 83c until one of the pair of electrodes 82c, 83c comes into contact and a detection signal is output, and the rotation of the operation target shaft 200 is stopped when the contactor 811 contacts the electrodes 82c, 83c. Let

また、初動指示部25cは、操作対象軸200をΘs+Θoftの位置から開方向へ回転させた方が閉方向に回転させるよりも短時間で回転数位置センサ8cの所定の電極位置に到達すると判定した場合、操作対象軸200が開方向に回転するように、モータ駆動部5へモータ制御信号を出力する。モータ駆動部5は、モータ制御信号に応じてモータ4へ駆動電圧を出力する。これにより、モータ4が駆動され、このモータ4の駆動力が減速機6を介して操作対象軸200に伝わり、調節弁300が開く方向に操作対象軸200が回転する(図25ステップS707)。上記と同様に、初動指示部25cは、このような操作対象軸200の回転を、従動部81の接触子811が複数の電極82c,83cの組のうちいずれか1つの組の電極82c,83cと接触して検知信号が出力されるまで続け、接触子811が電極82c,83cと接触した時点で操作対象軸200の回転を停止させる。   Further, the initial movement instructing unit 25c determined that the direction in which the operation target shaft 200 is rotated from the position of Θs + Θoft in the opening direction reaches the predetermined electrode position of the rotational speed position sensor 8c in a short time than rotating in the closing direction. In this case, a motor control signal is output to the motor drive unit 5 so that the operation target shaft 200 rotates in the opening direction. The motor drive unit 5 outputs a drive voltage to the motor 4 according to the motor control signal. Thereby, the motor 4 is driven, the driving force of the motor 4 is transmitted to the operation target shaft 200 via the reduction gear 6, and the operation target shaft 200 rotates in the direction in which the control valve 300 is opened (step S707 in FIG. 25). In the same manner as described above, the initial movement instructing unit 25c performs such rotation of the operation target shaft 200 when the contact 811 of the driven unit 81 is any one of a plurality of pairs of electrodes 82c and 83c. , And until the detection signal is output, the rotation of the operation target shaft 200 is stopped when the contactor 811 contacts the electrodes 82c and 83c.

制御部2cの絶対位置センサ値取得部21aは、回転数位置センサ8cの従動部81の接触子811が複数の電極82c,83cの組のうちいずれか1つの組の電極82c,83cと接触すると(図25ステップS706,S708においてYES)、絶対位置センサ7から絶対位置センサ値Θsを取得する(図25ステップS709)。   When the contactor 811 of the driven unit 81 of the rotational speed position sensor 8c contacts any one of the electrodes 82c and 83c among the plurality of electrodes 82c and 83c when the absolute position sensor value acquisition unit 21a of the control unit 2c (YES in FIG. 25 steps S706 and S708), the absolute position sensor value Θs is acquired from the absolute position sensor 7 (FIG. 25 step S709).

続いて、制御部2cの回転数位置センサ値導出部22cは、第2の実施例と同様に回転数位置センサ8cの出力に基づいて回転数位置センサ値Nsを取得する(図25ステップS710)。すなわち、回転数位置センサ値導出部22cは、複数の信号ライン84cのうち、電位が0Vとなっている信号ライン84c(電極82c)に対応する操作対象軸200の回転数を取得する。信号ライン84c(電極82c)と操作対象軸200の回転数との対応関係は、例えば記憶部24cに予め登録しておくようにすればよい。   Subsequently, the rotational speed position sensor value deriving unit 22c of the control unit 2c acquires the rotational speed position sensor value Ns based on the output of the rotational speed position sensor 8c as in the second embodiment (step S710 in FIG. 25). . That is, the rotational speed position sensor value deriving unit 22c acquires the rotational speed of the operation target shaft 200 corresponding to the signal line 84c (electrode 82c) whose electric potential is 0 V among the plurality of signal lines 84c. The correspondence relationship between the signal line 84c (the electrode 82c) and the number of rotations of the operation target shaft 200 may be registered in the storage unit 24c in advance, for example.

第2の実施例では、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときのみ、操作対象軸200の回転数を取得することができる。これに対して、本実施例では、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置または終了位置だけでなく、途中の所定位置にある場合でも、操作対象軸200の回転数を取得することができる。したがって、本実施例では、初動指示部25cにより操作対象軸200を回転させる角度を減らすことができるので、回転数位置センサ8cの従動部81の接触子811が電極82c,83cと接触するまでの動作時間を削減することができる。   In the second embodiment, the number of rotations of the operation target shaft 200 can be acquired only when the position of the operation target shaft 200 in the rotational direction is at the start position or the end position of one rotation. On the other hand, in the present embodiment, even when the position in the rotational direction of the operation target shaft 200 is not only at the start position or end position of one rotation, but also at a predetermined position on the way, the number of rotations of the operation target shaft 200 is acquired can do. Therefore, in the present embodiment, the angle by which the operation target shaft 200 is rotated can be reduced by the initial movement instructing unit 25c, so that the contactor 811 of the driven unit 81 of the rotational speed position sensor 8c comes into contact with the electrodes 82c and 83c. Operating time can be reduced.

制御部2cの回転角度演算部23と開度制御部20の動作(図25ステップS711〜S714)は、図6のステップS103〜S106で説明した動作と同じである。
通常時の回転制御装置100cの処理の流れは図15で説明した動作と同様なので、説明は省略する。
The operations of the rotation angle calculation unit 23 of the control unit 2c and the opening degree control unit 20 (steps S711 to S714 in FIG. 25) are the same as the operations described in steps S103 to S106 in FIG.
The flow of the process of the rotation control device 100c at the normal time is the same as the operation described with reference to FIG.

他の構成は第2の実施例で説明したとおりである。こうして、本実施例では、第2の実施例と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、第2の実施例と比較して回転数位置センサ8cの従動部81の接触子811が電極82c,83cと接触するまでの動作時間を削減できるため、原点復帰時間が削減できる。   The other configuration is as described in the second embodiment. Thus, in this embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Further, in this embodiment, since the operation time until the contactor 811 of the driven portion 81 of the rotational speed position sensor 8c contacts the electrodes 82c and 83c can be reduced as compared with the second embodiment, the origin return time is It can be reduced.

なお、本実施例では、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置、途中の所定位置または終了位置のいずれかの位置にあるときにそれぞれ異なる検知信号が出力されるようにしているが、開始位置、途中の所定位置および終了位置にある3つの電極82cを結線し、また開始位置、途中の所定位置および終了位置にある3つの電極83cを結線して、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の開始位置、途中の所定位置または終了位置のいずれかの位置にあるときに同一の1つの検知信号が出力されるようにしてもよい。   In this embodiment, different detection signals are output when the position of the operation target shaft 200 in the rotational direction is at the start position of one rotation, at a predetermined position halfway or at an end position. Of the operation target shaft 200 by connecting the three electrodes 82c at the start position, the predetermined position in the middle and the end position, and the three electrodes 83c at the predetermined position and the middle end in the middle, The same single detection signal may be output when the position in the rotational direction is at the start position of one rotation, or at a predetermined position in the middle or at an end position.

また、本実施例では、回転数位置センサ値Nsの変化を最短時間で検出できる方向に初動指示部25cが操作対象軸200を回転させたが、これに限るものではなく、初動指示部25cは、通常時に開度目標値の位置に最短時間で到達する方向に操作対象軸200を回転させてもよいし、調節弁300が閉じる方向に操作対象軸200を回転させてもよいし、調節弁300が開く方向に操作対象軸200が回転させてもよい。   Moreover, in the present embodiment, although the initial movement instructing unit 25c rotates the operation target shaft 200 in the direction in which the change of the rotational speed position sensor value Ns can be detected in the shortest time, the present invention is not limited thereto. Normally, the operation target shaft 200 may be rotated in the direction in which the position of the opening target value is reached in the shortest time, or the operation target shaft 200 may be rotated in the closing direction of the control valve 300 The operation target shaft 200 may be rotated in the direction of opening 300.

[第5の実施例]
次に、本発明の第5の実施例について説明する。本実施例は、第4の実施例に第3の実施例の動作を適用したものである。図26は本発明の第5の実施例に係る回転制御装置の構成を示すブロック図であり、図1、図8、図16、図20と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の回転制御装置100dは、電源部1と、制御部2dと、開度目標処理部3と、モータ4と、モータ駆動部5と、減速機6と、絶対位置センサ7と、回転数位置センサ8cとを備えている。
なお、本実施例では、第3の実施例と同様に、回転数位置センサ8cのゼロ点位置と絶対位置センサ7のゼロ点位置とが合致していることが必要となる(位置センサオフセット値Θoft=0)。
Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the operation of the third embodiment is applied to the fourth embodiment. FIG. 26 is a block diagram showing the configuration of a rotation control device according to a fifth embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as in FIGS. 1, 8, 16 and 20. . The rotation control device 100d of the present embodiment includes a power supply unit 1, a control unit 2d, an opening target processing unit 3, a motor 4, a motor drive unit 5, a reduction gear 6, an absolute position sensor 7, and rotation. A number position sensor 8c is provided.
In the present embodiment, as in the third embodiment, the zero point position of the rotational speed position sensor 8c and the zero point position of the absolute position sensor 7 need to coincide with each other (position sensor offset value Θoft = 0).

図27は制御部2dの構成を示すブロック図であり、図2、図10、図17、図21と同一の構成には同一の符号を付してある。制御部2dは、開度制御部20と、絶対位置センサ値取得部21dと、回転数位置センサ値導出部22dと、回転角度演算部23と、記憶部24dと、初動指示部25cとから構成される。本実施例の記憶部24dは、制御部2dの動作のためのプログラムと共に、動作に必要なパラメータとして位置センサオフセット値Θoftを予め記憶している。   FIG. 27 is a block diagram showing the configuration of the control unit 2d. The same reference numerals as in FIGS. 2, 10, 17 and 21 denote the same parts. The control unit 2d includes an opening degree control unit 20, an absolute position sensor value acquisition unit 21d, a rotation number position sensor value derivation unit 22d, a rotation angle calculation unit 23, a storage unit 24d, and an initial movement instruction unit 25c. Be done. The storage unit 24d of the present embodiment stores in advance a position sensor offset value Θoft as a parameter necessary for the operation together with a program for the operation of the control unit 2d.

図28は電源投入時の回転制御装置100dの動作を説明するフローチャートである。電源部1から制御系電源電圧が供給されることにより、回転制御装置100dの制御部2dが起動すると、制御部2dは、後述する動作のためのプログラムを記憶部24dから読み出す初期設定処理を行う(図28ステップS800)。制御部2dの絶対位置センサ値取得部21dは、絶対位置センサ7から絶対位置センサ値Θsを取得する(図28ステップS801)。   FIG. 28 is a flow chart for explaining the operation of the rotation control device 100d when the power is turned on. When the control unit 2d of the rotation control device 100d is activated by the supply of the control system power supply voltage from the power supply unit 1, the control unit 2d performs an initial setting process of reading a program for an operation described later from the storage unit 24d. (FIG. 28 step S800). The absolute position sensor value acquiring unit 21d of the control unit 2d acquires the absolute position sensor value Θs from the absolute position sensor 7 (step S801 in FIG. 28).

電源投入時の制御部2dの初動指示部25cの動作(図28ステップS802〜S808)は、図25ステップS702〜S708で説明した動作と同じである。
次に、制御部2dの絶対位置センサ値取得部21dは、回転数位置センサ8cの従動部81の接触子811が複数の電極82c,83cの組のうちいずれか1つの組の電極82c,83cと接触すると(図28ステップS806,S808においてYES)、絶対位置センサ7から絶対位置センサ値Θsを取得する(図28ステップS809)。そして、絶対位置センサ値取得部21dは、絶対位置センサ値Θsを記憶部24dに格納する(図28ステップS810)。
The operation (steps S802 to S808 in FIG. 28) of the initial movement instructing unit 25c of the control unit 2d when the power is turned on is the same as the operation described in steps S702 to S708 in FIG.
Next, in the absolute position sensor value acquisition unit 21d of the control unit 2d, the contact 811 of the driven unit 81 of the rotational speed position sensor 8c is any one of the pair of electrodes 82c and 83c among the plurality of pairs of electrodes 82c and 83c. (Steps S806 and S808 in FIG. 28), the absolute position sensor value Θs is acquired from the absolute position sensor 7 (step S809 in FIG. 28). Then, the absolute position sensor value acquisition unit 21d stores the absolute position sensor value Θs in the storage unit 24d (step S810 in FIG. 28).

続いて、制御部2dの回転数位置センサ値導出部22dは、第4の実施例と同様に回転数位置センサ8cの出力に基づいて回転数位置センサ値Nsを取得する(図28ステップS811)。   Subsequently, the rotational speed position sensor value deriving unit 22d of the control unit 2d acquires the rotational speed position sensor value Ns based on the output of the rotational speed position sensor 8c as in the fourth embodiment (step S811 in FIG. 28). .

制御部2dの回転角度演算部23と開度制御部20の動作(図28ステップS812〜S815)は、図6のステップS103〜S106で説明した動作と同じである。以上で、電源投入時の制御部2dの動作が終了し、以降は通常動作に移行する。
通常時の回転制御装置100dの処理の流れは図19で説明した動作と同様なので、説明は省略する。
The operations (steps S812 to S815 in FIG. 28) of the rotation angle calculation unit 23 and the opening degree control unit 20 of the control unit 2d are the same as the operations described in steps S103 to S106 in FIG. Thus, the operation of the control unit 2d at the time of power on is completed, and thereafter, the operation shifts to the normal operation.
The flow of processing of the rotation control device 100d at the normal time is the same as the operation described with reference to FIG.

こうして、本実施例では、通常時に初動指示部25cにより操作対象軸200を回転させる動作を不要とし、回転数位置センサ8cの従動部81の接触子811が電極82c,83cと接触するまでの動作時間を削減することができる。さらに、本実施例では、第4の実施例で説明した回転数位置センサ8cを用いることにより、第3の実施例と比較して回転数位置センサ8cの従動部81の接触子811が電極82c,83cと接触するまでの動作時間を更に削減することができる。   Thus, in the present embodiment, the operation of rotating the operation target shaft 200 by the initial movement instructing unit 25c is not necessary in the normal operation, and the operation until the contactor 811 of the driven unit 81 of the rotational speed position sensor 8c contacts the electrodes 82c and 83c. Time can be reduced. Furthermore, in the present embodiment, by using the rotation number position sensor 8c described in the fourth embodiment, the contactor 811 of the driven portion 81 of the rotation number position sensor 8c is the electrode 82c in comparison with the third embodiment. , 83c can be further reduced.

なお、第1〜第5の実施例では、回転制御装置100,100a〜100dを調節弁300の弁軸(操作対象軸200)を操作する電動式の操作器として適用する場合を例示したが、回転制御装置100,100a〜100dによって操作される操作対象軸は、弁軸に限定されず、回転制御装置100,100a〜100dにおいて絶対位置センサを使用するあらゆる開度計測システムに適用することが可能となる。例えば、回転制御装置100,100a〜100dを、ダンパシャフトを操作するダンパ用の操作器として適用することも可能である。   In the first to fifth embodiments, the rotation control devices 100 and 100a to 100d are applied as an electrically operated operating device for operating the valve shaft (the operation target shaft 200) of the control valve 300, but The operation target axes operated by the rotation control devices 100 and 100a to 100d are not limited to the valve axes, and can be applied to any opening measurement system using absolute position sensors in the rotation control devices 100 and 100a to 100d. It becomes. For example, it is also possible to apply rotation control devices 100 and 100a-100d as a manipulator for dampers which operate a damper shaft.

また、第1〜第5の実施例では、操作対象軸200の回転を直線運動に変換する手段として、回転カム(螺旋溝202と従動部81)を採用しているが、操作対象軸200の回転に応じて従動部81を軸方向に直線移動させることができるものであれば手段は問わない。回転カム以外の手段としては、例えばボールネジがある。   In the first to fifth embodiments, the rotary cam (the spiral groove 202 and the driven portion 81) is adopted as means for converting the rotation of the operation target shaft 200 into linear motion. Any means can be used as long as the driven part 81 can be moved linearly in the axial direction according to the rotation. As means other than the rotating cam, for example, there is a ball screw.

また、本発明では、回転制御装置に絶対位置センサ7の取り付け位置を調整できる調整機構を搭載することは必須の構成要件ではなく、このような調整機構を搭載してもよいし、搭載しなくてもよい。また、調整機構が搭載されている場合であっても、位置センサオフセット値Θoftが明らかであれば、絶対位置センサ7の取り付け位置を調整しなくてもよい。   Further, in the present invention, it is not an essential component requirement to mount an adjusting mechanism capable of adjusting the mounting position of the absolute position sensor 7 in the rotation control device, and such an adjusting mechanism may or may not be mounted. May be In addition, even when the adjustment mechanism is mounted, if the position sensor offset value Θoft is clear, the mounting position of the absolute position sensor 7 may not be adjusted.

また、第2〜第5の実施例では、電源投入時に操作対象軸200を回転角度が減る方向(調節弁300が閉じる方向)に回転させているが(ステップS301,S801)、これに限るものではなく、回転角度が増す方向(調節弁300が開く方向)に回転させるようにしてもよい。   In the second to fifth embodiments, the operation target shaft 200 is rotated in the direction in which the rotation angle decreases (in the direction in which the control valve 300 is closed) when the power is turned on (steps S301 and S801) Instead, it may be rotated in the direction in which the rotation angle increases (the direction in which the control valve 300 opens).

また、第1〜第5の実施例では、コントローラからの開度目標信号を開度目標処理部3が処理して開度目標値を得るようにしているが、通信によってコントローラから送信された開度目標コマンドを開度目標処理部3が処理して開度目標値を得るようにしてもよい。   In the first to fifth embodiments, the opening target processing unit 3 processes the opening target signal from the controller to obtain the opening target value, but the opening is transmitted from the controller by communication. The opening target processing unit 3 may process the degree target command to obtain an opening target value.

第1〜第5の実施例の制御部2,2a〜2dの各々は、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。CPUは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第1〜第5の実施例で説明した処理を実行する。   Each of the control units 2, 2a to 2d in the first to fifth embodiments is a computer having a central processing unit (CPU), a storage device, and an interface with an external device, and a program for controlling these hardware resources. It can be realized. The CPU executes the processing described in the first to fifth embodiments in accordance with the program stored in the storage device.

本発明は、操作対象軸の回転を制御する回転制御装置に適用することができる。   The present invention can be applied to a rotation control device that controls the rotation of an operation target shaft.

1…電源部、2,2a〜2d…制御部、3…開度目標処理部、4…モータ、5…モータ駆動部、6…減速機、7…絶対位置センサ、8,8a,8c…回転数位置センサ、9…駆動部、20…開度制御部、21,21a,21b,21d…絶対位置センサ値取得部、22,22a〜22d…回転数位置センサ値導出部、23…回転角度演算部、24,24a〜24d…記憶部、25,25b,25c…初動指示部、80…プリント基板、81…従動部、810…係合部、811…接触子、82,82a,82c,83,83a,83c…電極、84,84a,84c…信号ライン、85,85a,85c…グランドライン、86,86a,86c…抵抗、87,87c,88,88c…カム部材、90,91…固定具、92,92a,92c…検出回路、100,100a〜100d…回転制御装置、200…操作対象軸、202…螺旋溝、300…調節弁。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power supply part, 2, 2a-2d ... Control part, 3 ... Opening degree target processing part, 4 ... Motor, 5 ... Motor drive part, 6 ... Decelerator, 7 ... Absolute position sensor, 8, 8a, 8c ... Rotation Number position sensor 9 Drive unit 20 Opening control unit 21, 21a, 21b, 21d Absolute position sensor value acquisition unit 22, 22a to 22d Rotational position sensor value derivation unit 23, Rotation angle calculation Portions 24, 24a to 24d: Memory portions 25, 25, 25b, 25c: Initial movement instruction portion 80: Printed circuit board 81: Follower portion 810: Engagement portion 811: Contactor 82, 82a, 82c, 83, 83a, 83c ... electrode, 84, 84a, 84c ... signal line, 85, 85a, 85c ... ground line, 86, 86a, 86c ... resistance, 87, 87c, 88, 88c ... cam member, 90, 91 ... fixtures, 92, 92a, 92c ... Detection circuit, 100,100A~100d ... rotation controller, 200 ... operation target axis, 202 ... spiral groove, 300 ... regulating valve.

また、本発明の回転制御装置の1構成例(第3の実施例)は、回転制御装置の電源投入時において前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とを取得する前に、前記従動部が前記電極と接触したことを示す前記検知信号が出力されるまで、前記操作対象軸を回転させる前記制御信号を出力するように構成された初動指示部をさらに備え、前記回転数位置センサの前記複数の電極は、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときに、前記従動部がいずれか1つの電極と接触するように前記軸方向に沿って配置され、前記位置センサ値導出部は、電源投入時および電源投入後の通常時において前記検知信号が示す電極の位置に基づいて前記第2の位置センサ値を求め、前記通常時において前記検知信号が得られなかったときには、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が増す方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値よりも大きい場合に前記第2の位置センサ値を1増やし、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が減る方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値よりも小さい場合に前記第2の位置センサ値を1減らし、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が増す方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値以下の場合、または前記操作対象軸の回転方向が回転角度が減る方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値以上の場合に前記第2の位置センサ値を更新しないことを特徴とするものである。 Further, according to one configuration example (third embodiment) of the rotation control device of the present invention, before power-on of the rotation control device, the first position sensor value and the second position sensor value are acquired. The apparatus further comprises an initial movement instruction unit configured to output the control signal for rotating the operation target shaft until the detection signal indicating that the driven unit has come in contact with the electrode is output, the rotation speed The plurality of electrodes of the position sensor are arranged along the axial direction such that the follower is in contact with any one electrode when the rotational position of the operation target shaft is at the start position or the end position of one rotation. The position sensor value deriving unit determines the second position sensor value based on the position of the electrode indicated by the detection signal at power-on and normal time after power-on, and the detection signal at the normal time Get If not, if the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle increases, and the immediately preceding first position sensor value is larger than the latest first position sensor value, the second position sensor value By one, the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle decreases, and the second position sensor value is the value when the immediately preceding first position sensor value is smaller than the latest first position sensor value. If the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle increases , and the immediately preceding first position sensor value is less than or equal to the latest first position sensor value, or the rotation direction of the operation target axis Is a direction in which the rotation angle decreases, and the second position sensor value is not updated when the immediately preceding first position sensor value is greater than or equal to the latest first position sensor value .

また、回転数位置センサ値導出部22bは、操作対象軸200の回転方向が閉方向(回転角度が減る方向)であり(ステップS608においてNO)、ΘsbΘs、すなわち直前の絶対位置センサ値Θsbが最新の絶対位置センサ値Θsよりも小さい場合(図19ステップS611においてYES)、回転数位置センサ値Nsを1減らす(図19ステップS612)。そして、絶対位置センサ値取得部21bは、最新の絶対位置センサ値Θsを記憶部24bに格納する(ステップS607)。 Further, in the rotational speed position sensor value deriving unit 22b, the rotation direction of the operation target shaft 200 is the closing direction (direction in which the rotation angle decreases) (NO in step S608), and Θsb < Θs, that is, the immediately preceding absolute position sensor value Θsb Is smaller than the latest absolute position sensor value Θs (YES in FIG. 19 step S611), the rotational speed position sensor value Ns is decremented by 1 (FIG. 19 step S612). Then, the absolute position sensor value acquisition unit 21b stores the latest absolute position sensor value Θs in the storage unit 24b (step S607).

操作対象軸200の回転方向が閉方向でΘsbΘsが成立することは、操作対象軸200の回転方向の位置が1回転の終了位置よりも前に戻ったことを意味する。したがって、回転数位置センサ値Nsを1減らせばよい。 The fact that the rotation direction of the operation target shaft 200 is the closing direction and 。sb < Θs holds means that the position of the operation target shaft 200 in the rotation direction has returned before the end position of one rotation. Therefore, the rotational speed position sensor value Ns may be decreased by one.

また、回転数位置センサ値導出部22bは、操作対象軸200の回転方向が閉方向で、ΘsbΘs、すなわち直前の絶対位置センサ値Θsbが最新の絶対位置センサ値Θs以上の場合(ステップS611においてNO)、回転数位置センサ値Nsを更新しない。そして、絶対位置センサ値取得部21bは、最新の絶対位置センサ値Θsを記憶部24bに格納する(ステップS607)。以上で、回転数位置センサ値導出部22bの動作が終了する。 The rotational speed position sensor value deriving unit 22b, in the direction of rotation is the closing direction of the operation target axis 200,? Sb .THETA.s, that is, when the absolute position sensor value? Sb just before is not less than the most recent absolute position sensor value .THETA.s (step S611 No), the rotational speed position sensor value Ns is not updated. Then, the absolute position sensor value acquisition unit 21b stores the latest absolute position sensor value Θs in the storage unit 24b (step S607). Above, operation | movement of the rotation speed position sensor value derivation | leading-out part 22b is complete | finished.

1…電源部、2,2a〜2d…制御部、3…開度目標処理部、4…モータ、5…モータ駆動部、6…減速機、7…絶対位置センサ、8,8a,8c…回転数位置センサ、9…駆動部、20…開度制御部、21,21a,21b,21d…絶対位置センサ値取得部、22,22a〜22d…回転数位置センサ値導出部、23…回転角度演算部、24,24a〜24d…記憶部、25,25b,25c…初動指示部、80…プリント基板、81…従動部、810…係合部、811…接触子、82,82a,82c,83,83a,83c…電極、84,84a,84c…信号ライン、85,85a,85c…グランドライン、86,86a,86c…抵抗、87,87c,88,88c…カム部材、90,91…固定具、92,92a,92c…検出回路、100,100a〜100d…回転制御装置、200…操作対象軸、202…螺旋溝、300…調節弁、910…係合部、911…接触子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power supply part, 2, 2a-2d ... Control part, 3 ... Opening degree target processing part, 4 ... Motor, 5 ... Motor drive part, 6 ... Decelerator, 7 ... Absolute position sensor, 8, 8a, 8c ... Rotation Number position sensor 9 Drive unit 20 Opening control unit 21, 21a, 21b, 21d Absolute position sensor value acquisition unit 22, 22a to 22d Rotational position sensor value derivation unit 23, Rotation angle calculation Portions 24, 24a to 24d: Memory portions 25, 25, 25b, 25c: Initial movement instruction portion 80: Printed circuit board 81: Follower portion 810: Engagement portion 811: Contactor 82, 82a, 82c, 83, 83a, 83c ... electrode, 84, 84a, 84c ... signal line, 85, 85a, 85c ... ground line, 86, 86a, 86c ... resistance, 87, 87c, 88, 88c ... cam member, 90, 91 ... fixtures, 92, 92a, 92c ... Detection circuit, 100,100A~100d ... rotation controller, 200 ... operation target axis, 202 ... spiral groove, 300 ... control valve, 910 ... engaging portion 911 ... contact.

Claims (10)

制御信号に応じて操作対象軸を駆動するように構成された駆動部と、
前記操作対象軸の1回転内の回転角度を示す第1の位置センサ値を出力するように構成された単回転型の絶対位置センサと、
前記操作対象軸の回転を、前記操作対象軸の回転に応じて軸方向に直線移動する従動部の動きに変換するように構成された回転数位置センサと、
この回転数位置センサの出力に基づいて、回転の原点からの前記操作対象軸の回転数を示す第2の位置センサ値を取得するように構成された位置センサ値導出部と、
前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とに基づいて、前記原点からの前記操作対象軸の回転角度を示す回転角度現在値を演算するように構成された回転角度演算部と、
前記回転角度現在値に基づいて、前記操作対象軸の回転を制御する前記制御信号を出力するように構成された制御部とを備え、
前記回転数位置センサは、
前記操作対象軸の周囲に設けられ、前記操作対象軸の軸方向と平行な主面を有する基板と、
前記基板の主面上に前記軸方向に沿って配置された複数の電極と、
前記操作対象軸の回転に応じて前記軸方向に直線移動し、前記操作対象軸が所定の回転数および所定の回転位置に達したときに前記複数の電極のうちいずれか1つと接触するように構成された前記従動部と、
前記複数の電極のうち前記従動部と接触した電極の位置を示す検知信号を出力するように構成された検出回路とを備え、
前記位置センサ値導出部は、前記検知信号が示す電極の位置に基づいて前記第2の位置センサ値を取得することを特徴とする回転制御装置。
A drive unit configured to drive the operation target axis in response to the control signal;
A single rotation absolute position sensor configured to output a first position sensor value indicating a rotation angle within one rotation of the operation target shaft;
A rotation number position sensor configured to convert rotation of the operation target axis into movement of a driven unit that linearly moves in the axial direction according to rotation of the operation target axis;
A position sensor value deriving unit configured to acquire a second position sensor value indicating the number of rotations of the operation target shaft from the rotation origin based on the output of the number of rotations position sensor;
A rotation angle calculation unit configured to calculate a current rotation angle value indicating a rotation angle of the operation target axis from the origin based on the first position sensor value and the second position sensor value; ,
A control unit configured to output the control signal for controlling the rotation of the operation target axis based on the current rotation angle value;
The rotational speed position sensor
A substrate provided around the operation target axis and having a main surface parallel to the axial direction of the operation target axis;
A plurality of electrodes disposed along the axial direction on the main surface of the substrate;
It linearly moves in the axial direction according to the rotation of the operation target shaft, and when the operation target shaft reaches a predetermined number of rotations and a predetermined rotation position, contact with any one of the plurality of electrodes The configured follower part;
A detection circuit configured to output a detection signal indicating a position of an electrode in contact with the driven portion among the plurality of electrodes;
The said position sensor value derivation | leading-out part acquires the said 2nd position sensor value based on the position of the electrode which the said detection signal shows, The rotation control apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1記載の回転制御装置において、
前記複数の電極は、前記操作対象軸が1回転する度に、前記従動部と接触する電極が替わるように前記軸方向に沿って配置されることを特徴とする回転制御装置。
In the rotation control device according to claim 1,
The rotation control device according to claim 1, wherein the plurality of electrodes are arranged along the axial direction such that the electrodes in contact with the driven unit are replaced each time the operation target shaft rotates once.
請求項1記載の回転制御装置において、
回転制御装置の電源投入時において前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とを取得する前に、前記従動部が前記電極と接触したことを示す前記検知信号が出力されるまで、前記操作対象軸を回転させる前記制御信号を出力するように構成された初動指示部をさらに備え、
前記回転数位置センサの前記複数の電極は、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときに、前記従動部がいずれか1つの電極と接触するように前記軸方向に沿って配置されることを特徴とする回転制御装置。
In the rotation control device according to claim 1,
Before obtaining the first position sensor value and the second position sensor value when the rotation control device is powered on, until the detection signal indicating that the driven unit has come in contact with the electrode is output An initial movement instruction unit configured to output the control signal for rotating the operation target axis;
The plurality of electrodes of the number-of-rotations position sensor may be in the axial direction such that the driven unit contacts any one electrode when the rotational position of the operation target shaft is at the start position or the end position of one rotation. The rotation control device characterized in that it is disposed along the.
請求項1記載の回転制御装置において、
回転制御装置の電源投入時において前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とを取得する前に、前記従動部が前記電極と接触したことを示す前記検知信号が出力されるまで、前記操作対象軸を回転させる前記制御信号を出力するように構成された初動指示部をさらに備え、
前記回転数位置センサの前記複数の電極は、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置または終了位置にあるときに、前記従動部がいずれか1つの電極と接触するように前記軸方向に沿って配置され、
前記位置センサ値導出部は、電源投入時および電源投入後の通常時において前記検知信号が示す電極の位置に基づいて前記第2の位置センサ値を求め、前記通常時において前記検知信号が得られなかったときには、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が増す方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値よりも大きい場合に前記第2の位置センサ値を1増やし、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が減る方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値よりも大きい場合に前記第2の位置センサ値を1減らし、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が増す方向または回転角度が減る方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値以下の場合に前記第2の位置センサ値を更新しないことを特徴とする回転制御装置。
In the rotation control device according to claim 1,
Before obtaining the first position sensor value and the second position sensor value when the rotation control device is powered on, until the detection signal indicating that the driven unit has come in contact with the electrode is output An initial movement instruction unit configured to output the control signal for rotating the operation target axis;
The plurality of electrodes of the number-of-rotations position sensor may be in the axial direction such that the driven unit contacts any one electrode when the rotational position of the operation target shaft is at the start position or the end position of one rotation. Placed along the
The position sensor value deriving unit obtains the second position sensor value based on the position of the electrode indicated by the detection signal at power-on and normal time after power-on, and the detection signal is obtained at the normal time. If not, if the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle increases, and the immediately preceding first position sensor value is larger than the latest first position sensor value, the second position sensor value By one, the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle decreases, and the second position sensor value is obtained when the immediately preceding first position sensor value is larger than the latest first position sensor value. And the direction of rotation of the operation target axis is the direction in which the rotation angle increases or the direction in which the rotation angle decreases, and the first position sensor value immediately before is smaller than the latest first position sensor value. Position 2 of 2 Rotation control apparatus characterized by not updating the service value.
請求項3または4記載の回転制御装置において、
前記回転数位置センサは、前記操作対象軸の回転方向の位置が1回転の開始位置および終了位置のいずれの位置にもないときに前記従動部と接触するように、前記基板の主面上に前記軸方向に沿って配置された複数のカム部材をさらに備えることを特徴とする回転制御装置。
In the rotation control device according to claim 3 or 4,
The rotational speed position sensor may be placed on the main surface of the substrate so as to contact the driven unit when the position of the operation target shaft in the rotational direction is not at any position of the start position and the end position of one rotation. A rotation control device characterized by further comprising a plurality of cam members arranged along the axial direction.
請求項1記載の回転制御装置において、
回転制御装置の電源投入時において前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とを取得する前に、前記従動部が前記電極と接触したことを示す前記検知信号が出力されるまで、前記操作対象軸を回転させる前記制御信号を出力するように構成された初動指示部をさらに備え、
前記回転数位置センサの前記複数の電極は、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置、途中の所定位置または終了位置のいずれかの位置にあるときに、前記従動部がいずれか1つの電極と接触するように前記軸方向に沿って配置されることを特徴とする回転制御装置。
In the rotation control device according to claim 1,
Before obtaining the first position sensor value and the second position sensor value when the rotation control device is powered on, until the detection signal indicating that the driven unit has come in contact with the electrode is output An initial movement instruction unit configured to output the control signal for rotating the operation target axis;
When the rotational position of the operation target shaft is at the start position of one rotation, at a predetermined position midway, or at an end position, the plurality of electrodes of the rotational speed position sensor has any one of the following: A rotation control device, which is disposed along the axial direction so as to be in contact with two electrodes.
請求項1記載の回転制御装置において、
回転制御装置の電源投入時において前記第1の位置センサ値と前記第2の位置センサ値とを取得する前に、前記従動部が前記電極と接触したことを示す前記検知信号が出力されるまで、前記操作対象軸を回転させる前記制御信号を出力するように構成された初動指示部をさらに備え、
前記回転数位置センサの前記複数の電極は、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置、途中の所定位置または終了位置のいずれかの位置にあるときに、前記従動部がいずれか1つの電極と接触するように前記軸方向に沿って配置され、
前記位置センサ値導出部は、電源投入時および電源投入後の通常時において前記検知信号が示す電極の位置に基づいて前記第2の位置センサ値を求め、前記通常時において前記検知信号が得られなかったときには、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が増す方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値よりも大きい場合に前記第2の位置センサ値を1増やし、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が減る方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値よりも大きい場合に前記第2の位置センサ値を1減らし、前記操作対象軸の回転方向が回転角度が増す方向または回転角度が減る方向で、直前の前記第1の位置センサ値が最新の前記第1の位置センサ値以下の場合に前記第2の位置センサ値を更新しないことを特徴とする回転制御装置。
In the rotation control device according to claim 1,
Before obtaining the first position sensor value and the second position sensor value when the rotation control device is powered on, until the detection signal indicating that the driven unit has come in contact with the electrode is output An initial movement instruction unit configured to output the control signal for rotating the operation target axis;
When the rotational position of the operation target shaft is at the start position of one rotation, at a predetermined position midway, or at an end position, the plurality of electrodes of the rotational speed position sensor has any one of the following: Arranged along the axial direction to be in contact with two electrodes,
The position sensor value deriving unit obtains the second position sensor value based on the position of the electrode indicated by the detection signal at power-on and normal time after power-on, and the detection signal is obtained at the normal time. If not, if the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle increases, and the immediately preceding first position sensor value is larger than the latest first position sensor value, the second position sensor value By one, the rotation direction of the operation target axis is the direction in which the rotation angle decreases, and the second position sensor value is obtained when the immediately preceding first position sensor value is larger than the latest first position sensor value. And the direction of rotation of the operation target axis is the direction in which the rotation angle increases or the direction in which the rotation angle decreases, and the first position sensor value immediately before is smaller than the latest first position sensor value. Position 2 of 2 Rotation control apparatus characterized by not updating the service value.
請求項6または7記載の回転制御装置において、
前記回転数位置センサは、前記操作対象軸の回転位置が1回転の開始位置、途中の所定位置および終了位置のいずれの位置にもないときに前記従動部と接触するように、前記基板の主面上に前記軸方向に沿って配置された複数のカム部材をさらに備えることを特徴とする回転制御装置。
In the rotation control device according to claim 6 or 7,
The rotational speed position sensor may contact the driven unit so that the rotational position of the operation target shaft is in contact with the driven unit when the rotational position of the operation target shaft is not at any of the start position, the predetermined position and the end position in the middle. And a plurality of cam members disposed along the axial direction on a surface.
請求項3、4、6、7のいずれか1項に記載の回転制御装置において、
前記初動指示部は、前記第2の位置センサ値を最短時間で検出できる回転方向、電源投入後の通常時に目標位置に最短時間で到達できる回転方向、回転角度が減る方向、回転角度が増す方向のいずれかの方向に前記操作対象軸を回転させることを特徴とする回転制御装置。
The rotation control device according to any one of claims 3, 4, 6, 7
The initial movement instructing unit is capable of detecting the second position sensor value in the shortest time, the rotation direction in which the target position can be reached in the shortest time at the normal time after turning on the power, the direction in which the rotation angle decreases, and the direction in which the rotation angle increases. A rotation control device characterized in that the operation target shaft is rotated in one of the two directions.
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の回転制御装置において、
前記回転角度演算部は、前記第1の位置センサ値と、前記第2の位置センサ値と、前記原点の位置に対する前記絶対位置センサのゼロ点の回転角度ずれを示す既知の位置センサオフセット値とに基づいて、前記回転角度現在値を演算することを特徴とする回転制御装置。
The rotation control device according to any one of claims 1 to 9.
The rotation angle calculation unit includes the first position sensor value, the second position sensor value, and a known position sensor offset value indicating a rotation angle shift of the zero point of the absolute position sensor with respect to the position of the origin. The rotation control device, which calculates the present rotation angle value based on.
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