JP3223497B2 - 位置比例制御装置 - Google Patents
位置比例制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位置比例制御装置に係
り、特にコントロールモータ等を回転制御する位置比例
制御装置、更に詳しくは、制御対象への制御媒体の流量
を開閉制御するバルブの開度コントロール用モータを制
御する位置比例制御装置の改良に関する。
り、特にコントロールモータ等を回転制御する位置比例
制御装置、更に詳しくは、制御対象への制御媒体の流量
を開閉制御するバルブの開度コントロール用モータを制
御する位置比例制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】コントロールモータを介してバルブ（又
は弁）の開度を可変して制御対象への制御媒体流量を制
御する制御システムとしては、例えば図２に示すような
構成が知られている。すなわち、位置比例制御装置１か
ら開側又は閉側出力Ａ、Ｂをコントロールモータ３へ出
力し、例えば加熱媒体等の制御媒体を制御対象５へ供給
する供給流路７の途中に配置されたバルブ９をそのコン
トロールモータ３で開閉制御する構成を有しており、バ
ルブ９の開閉によって供給流路７を流れる制御媒体の流
量を制御し、制御対象５からの制御量例えば温度を測定
値ＰＶとして位置比例制御装置１に取り込んで所定の目
標値ＳＶと比較演算し、操作量として開側又は閉側出力
Ａ、Ｂをコントロールモータ３へ出力し、コントロール
モータ３の回転駆動を介してバルブ９の開度を比例制御
する構成となっていた。
は弁）の開度を可変して制御対象への制御媒体流量を制
御する制御システムとしては、例えば図２に示すような
構成が知られている。すなわち、位置比例制御装置１か
ら開側又は閉側出力Ａ、Ｂをコントロールモータ３へ出
力し、例えば加熱媒体等の制御媒体を制御対象５へ供給
する供給流路７の途中に配置されたバルブ９をそのコン
トロールモータ３で開閉制御する構成を有しており、バ
ルブ９の開閉によって供給流路７を流れる制御媒体の流
量を制御し、制御対象５からの制御量例えば温度を測定
値ＰＶとして位置比例制御装置１に取り込んで所定の目
標値ＳＶと比較演算し、操作量として開側又は閉側出力
Ａ、Ｂをコントロールモータ３へ出力し、コントロール
モータ３の回転駆動を介してバルブ９の開度を比例制御
する構成となっていた。
【０００３】しかも、コントロールモータ３は、例えば
ロータ軸（図示せず）に連結されたフィードバック抵抗
からバルブ９の開度位置に比例した開度情報を出力可能
に形成されたものが多く用いられており、位置比例制御
装置１はフィードバックされたその開度帰還入力Ｃを考
慮してその開側又は閉側出力Ａ、Ｂを出力するようにな
っていた。なお、コントロールモータ３には、０〜１０
０％の開度（全閉〜全開）を得る開閉時間が５秒程度の
高速のものから２４０秒程度の低速のものまで各種あ
り、使用者がそれら各種のコントロールモータ３の中か
ら制御対象５、バルブ９又は制御媒体の種類等に応じて
適宜選択して使用している。
ロータ軸（図示せず）に連結されたフィードバック抵抗
からバルブ９の開度位置に比例した開度情報を出力可能
に形成されたものが多く用いられており、位置比例制御
装置１はフィードバックされたその開度帰還入力Ｃを考
慮してその開側又は閉側出力Ａ、Ｂを出力するようにな
っていた。なお、コントロールモータ３には、０〜１０
０％の開度（全閉〜全開）を得る開閉時間が５秒程度の
高速のものから２４０秒程度の低速のものまで各種あ
り、使用者がそれら各種のコントロールモータ３の中か
ら制御対象５、バルブ９又は制御媒体の種類等に応じて
適宜選択して使用している。
【０００４】従来、このような制御システムに用いられ
る位置比例制御装置１は、図３に示すように、目標値Ｓ
Ｖと測定値ＰＶの偏差ｅから制御演算部１１で例えばＰ
ＩＤ演算して操作出力値（操作量）ＭＶを比較出力部１
３へ出力し、コントロールモータ３からの開度帰還入力
Ｃを開度帰還入力部１５でバルブ９の開度位置に比例し
た開度値Ｄに変換して比較出力部１３へ出力し、それら
操作出力値ＭＶと開度値Ｄを比較出力部１３で比較し、
図示しないリレーによって開側および閉側出力Ａ、Ｂを
各々オンオフ出力する構成となっており、図４のように
操作出力値ＭＶと開度値Ｄを比較動作していた。なお、
図３中の符号１７は減算部である。
る位置比例制御装置１は、図３に示すように、目標値Ｓ
Ｖと測定値ＰＶの偏差ｅから制御演算部１１で例えばＰ
ＩＤ演算して操作出力値（操作量）ＭＶを比較出力部１
３へ出力し、コントロールモータ３からの開度帰還入力
Ｃを開度帰還入力部１５でバルブ９の開度位置に比例し
た開度値Ｄに変換して比較出力部１３へ出力し、それら
操作出力値ＭＶと開度値Ｄを比較出力部１３で比較し、
図示しないリレーによって開側および閉側出力Ａ、Ｂを
各々オンオフ出力する構成となっており、図４のように
操作出力値ＭＶと開度値Ｄを比較動作していた。なお、
図３中の符号１７は減算部である。
【０００５】図４において、制御演算部１１の演算結果
である操作出力値ＭＶを▲点で示し、上段を開側出力Ａ
の動作範囲、下段を閉側出力Ｂの動作範囲、中立帯を開
側および閉側出力が同時にオフされる領域、開閉出力の
動作すきまを操作出力値ＭＶと開度値Ｄの関係からリレ
ーが頻繁にオンオフを繰り返すことを防ぐ領域としたと
き、開度値Ｄが操作出力値ＭＶより小さい点では開側
出力Ａがオンになり、開度値Ｄの増加によってこれが次
第に操作出力値ＭＶに近づく。
である操作出力値ＭＶを▲点で示し、上段を開側出力Ａ
の動作範囲、下段を閉側出力Ｂの動作範囲、中立帯を開
側および閉側出力が同時にオフされる領域、開閉出力の
動作すきまを操作出力値ＭＶと開度値Ｄの関係からリレ
ーが頻繁にオンオフを繰り返すことを防ぐ領域としたと
き、開度値Ｄが操作出力値ＭＶより小さい点では開側
出力Ａがオンになり、開度値Ｄの増加によってこれが次
第に操作出力値ＭＶに近づく。
【０００６】また、開度値Ｄが操作出力値ＭＶより大き
い点では閉側出力Ｂがオンになり、開度値Ｄの減少に
よってこれが次第に操作出力値ＭＶに近づき、開度値Ｄ
が操作出力値ＭＶ付近の中立帯内の点では開側出力お
よび閉側出力共にオフになるように比較出力部１３が機
能する。そして、位置比例制御装置１では、目標値ＳＶ
の変更に対する速やかな追随制御を確保する観点から、
例えば制御演算部１１の出力が５００ｍ秒に１回の周期
で出力される場合、比較出力部１３からの出力が５０ｍ
秒に１回と言ったようになっており、比較出力部１３の
リレーの出力周期は高速のコントロールモータ３の開閉
時間の１／１００程度の周期に固定されているのが一般
的であり、高速のコントロールモータ３に対応して出力
できるようになっていた。
い点では閉側出力Ｂがオンになり、開度値Ｄの減少に
よってこれが次第に操作出力値ＭＶに近づき、開度値Ｄ
が操作出力値ＭＶ付近の中立帯内の点では開側出力お
よび閉側出力共にオフになるように比較出力部１３が機
能する。そして、位置比例制御装置１では、目標値ＳＶ
の変更に対する速やかな追随制御を確保する観点から、
例えば制御演算部１１の出力が５００ｍ秒に１回の周期
で出力される場合、比較出力部１３からの出力が５０ｍ
秒に１回と言ったようになっており、比較出力部１３の
リレーの出力周期は高速のコントロールモータ３の開閉
時間の１／１００程度の周期に固定されているのが一般
的であり、高速のコントロールモータ３に対応して出力
できるようになっていた。
【０００７】ところで、コントロールモータ３の中に
は、バルブ９の開度位置に比例した情報を帰還出力でき
ないものも使用される場合があり、この場合には位置比
例制御装置１が目標値ＳＶと制御対象５からの測定値Ｐ
Ｖとから演算出力した操作出力値ＭＶの変化量に対応し
た実働時間分だけ開側又は閉側出力Ａ、Ｂをオンオフ出
力するようになっていた。例えば、比較出力部１３の比
較周期が５０ｍ秒の場合、コントロールモータの開閉時
間が５秒程度のものについては、１％の出力分解能でオ
ン出力が可能となっていた。
は、バルブ９の開度位置に比例した情報を帰還出力でき
ないものも使用される場合があり、この場合には位置比
例制御装置１が目標値ＳＶと制御対象５からの測定値Ｐ
Ｖとから演算出力した操作出力値ＭＶの変化量に対応し
た実働時間分だけ開側又は閉側出力Ａ、Ｂをオンオフ出
力するようになっていた。例えば、比較出力部１３の比
較周期が５０ｍ秒の場合、コントロールモータの開閉時
間が５秒程度のものについては、１％の出力分解能でオ
ン出力が可能となっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位置比例制御装置１では、一般に、比較出力部１３から
出力される開側および閉側出力Ａ、Ｂが共に機構部品と
してのリレー（図示せず）を使用したリレー接点出力で
あり、開側および閉側出力Ａ、Ｂを頻繁にオンオフする
と、そのリレーの寿命が短くなり易い。特に、開閉スピ
ードが遅いコントロールモータ３に対して速いオンオフ
切換えを繰り返すことは、コントロールモータ３の寿命
上からも好ましくなく、コントロールモータ３の使用範
囲が限定されていた。
位置比例制御装置１では、一般に、比較出力部１３から
出力される開側および閉側出力Ａ、Ｂが共に機構部品と
してのリレー（図示せず）を使用したリレー接点出力で
あり、開側および閉側出力Ａ、Ｂを頻繁にオンオフする
と、そのリレーの寿命が短くなり易い。特に、開閉スピ
ードが遅いコントロールモータ３に対して速いオンオフ
切換えを繰り返すことは、コントロールモータ３の寿命
上からも好ましくなく、コントロールモータ３の使用範
囲が限定されていた。
【０００９】また、例えば出力周期２０秒間内でリレー
のオンオフ出力を繰返す時間比例タイプの制御装置と異
なり、上述した位置比例制御装置１ではリレーの寿命が
正確に把握し難く、リレーの寿命を延す構成が望まれて
いた。さらに、開閉スピードが遅いコントロールモータ
３に速いオンオフを繰り返してもコントロールモータ３
が動作しない場合があるが、この場合には制御対象５か
らの測定値ＰＶと目標値ＳＶとの偏差ｅが大きくなった
時点で操作出力値ＭＶの大きな変化があり、比較出力部
１３から大きな出力変化が出力されるまでリレーのオン
オフが無駄に繰り返され、この点からもリレーの寿命に
重大な影響を与える。
のオンオフ出力を繰返す時間比例タイプの制御装置と異
なり、上述した位置比例制御装置１ではリレーの寿命が
正確に把握し難く、リレーの寿命を延す構成が望まれて
いた。さらに、開閉スピードが遅いコントロールモータ
３に速いオンオフを繰り返してもコントロールモータ３
が動作しない場合があるが、この場合には制御対象５か
らの測定値ＰＶと目標値ＳＶとの偏差ｅが大きくなった
時点で操作出力値ＭＶの大きな変化があり、比較出力部
１３から大きな出力変化が出力されるまでリレーのオン
オフが無駄に繰り返され、この点からもリレーの寿命に
重大な影響を与える。
【００１０】本発明はこのような従来の欠点を解決する
ためになされたもので、コントロールモータの開閉速度
に対応して操作出力期間を可変することが可能で、コン
トロールモータをオンオフ操作するリレーの寿命を延ば
すことができる位置比例制御装置の提供を目的とする。
また、本発明は低速から高速まで種々のコントロールモ
ータの使用が可能な位置比例制御装置の提供を目的とす
る。
ためになされたもので、コントロールモータの開閉速度
に対応して操作出力期間を可変することが可能で、コン
トロールモータをオンオフ操作するリレーの寿命を延ば
すことができる位置比例制御装置の提供を目的とする。
また、本発明は低速から高速まで種々のコントロールモ
ータの使用が可能な位置比例制御装置の提供を目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明の第１の構成は、目標値と制御対象から
の測定値との偏差又はその測定値に基づき、その制御対
象への制御媒体流量を開閉するバルブの制御用コントロ
ールモータへの操作量を演算する制御演算部と、そのバ
ルブの開度を示しコントロールモータから入力される開
度帰還入力に基づきそのバルブ開度値を出力する開度帰
還入力部と、その制御演算部からの操作量とその開度帰
還入力部からの開度値を比較して開側又は閉側出力をそ
のコントロールモータへ演算出力する比較出力部と、そ
の開側又は閉側出力がそのコントロールモータによる上
記バルブの０〜１００％開閉時間の所定パーセント値を
超えないときその開側および閉側出力の出力を禁止する
出力期間管理部とを有している。
るために本発明の第１の構成は、目標値と制御対象から
の測定値との偏差又はその測定値に基づき、その制御対
象への制御媒体流量を開閉するバルブの制御用コントロ
ールモータへの操作量を演算する制御演算部と、そのバ
ルブの開度を示しコントロールモータから入力される開
度帰還入力に基づきそのバルブ開度値を出力する開度帰
還入力部と、その制御演算部からの操作量とその開度帰
還入力部からの開度値を比較して開側又は閉側出力をそ
のコントロールモータへ演算出力する比較出力部と、そ
の開側又は閉側出力がそのコントロールモータによる上
記バルブの０〜１００％開閉時間の所定パーセント値を
超えないときその開側および閉側出力の出力を禁止する
出力期間管理部とを有している。
【００１２】また、本発明の第２の構成は、目標値と制
御対象からの測定値との偏差又はその測定値に基づき、
その制御対象への制御媒体流量を開閉するバルブの制御
用コントロールモータへの操作量を演算する制御演算部
と、この制御演算部からの操作量に基づき開側又は閉側
出力をそのコントロールモータへ出力する比較出力部
と、それら開側又は閉側出力がそのコントロールモータ
による上記バルブの０〜１００％開閉時間の所定パーセ
ント値を超えないときその開側および閉側出力の出力を
禁止する出力期間管理部とを有している。
御対象からの測定値との偏差又はその測定値に基づき、
その制御対象への制御媒体流量を開閉するバルブの制御
用コントロールモータへの操作量を演算する制御演算部
と、この制御演算部からの操作量に基づき開側又は閉側
出力をそのコントロールモータへ出力する比較出力部
と、それら開側又は閉側出力がそのコントロールモータ
による上記バルブの０〜１００％開閉時間の所定パーセ
ント値を超えないときその開側および閉側出力の出力を
禁止する出力期間管理部とを有している。
【００１３】
【作用】このような手段を備えた本発明の第１の構成で
は、制御演算部が偏差又は測定値に基づき操作量を演算
して比較出力部へ出力し、開度帰還入力部が開度帰還入
力からバルブの開度値を比較出力部へ出力し、比較出力
部がそれら操作量と開度値から開側又は閉側出力をコン
トロールモータへ演算出力するが、その開側又は閉側出
力が出力期間管理部に設定された出力禁止期間を超えて
いない場合にはそれらが出力されない。また、本発明の
第２の構成では、制御演算部が上記偏差又は測定値に基
づきそのコントロールモータの操作量を演算して比較出
力部へ出力し、その操作量に基づき比較出力部が開側又
は閉側出力をそのコントロールモータへ出力するが、そ
れら開側又は閉側出力が出力期間管理部に設定された出
力禁止期間を超えていない場合にはそれらが出力されな
い。
は、制御演算部が偏差又は測定値に基づき操作量を演算
して比較出力部へ出力し、開度帰還入力部が開度帰還入
力からバルブの開度値を比較出力部へ出力し、比較出力
部がそれら操作量と開度値から開側又は閉側出力をコン
トロールモータへ演算出力するが、その開側又は閉側出
力が出力期間管理部に設定された出力禁止期間を超えて
いない場合にはそれらが出力されない。また、本発明の
第２の構成では、制御演算部が上記偏差又は測定値に基
づきそのコントロールモータの操作量を演算して比較出
力部へ出力し、その操作量に基づき比較出力部が開側又
は閉側出力をそのコントロールモータへ出力するが、そ
れら開側又は閉側出力が出力期間管理部に設定された出
力禁止期間を超えていない場合にはそれらが出力されな
い。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。なお、従来例と共通する部分には同一の符号を付
す。図１は本発明に係る位置比例制御装置の第１の構成
を示すブロック図であり、上述した図３の構成に比べて
出力期間管理部が付加されている。図１において、減算
部１７は所定の目標値ＳＶから測定値ＰＶを減算して制
御演算部１１へ偏差ｅを出力するものであり、測定値Ｐ
Ｖは例えば上述した図２の制御対象５からの温度等の制
御量である。
る。なお、従来例と共通する部分には同一の符号を付
す。図１は本発明に係る位置比例制御装置の第１の構成
を示すブロック図であり、上述した図３の構成に比べて
出力期間管理部が付加されている。図１において、減算
部１７は所定の目標値ＳＶから測定値ＰＶを減算して制
御演算部１１へ偏差ｅを出力するものであり、測定値Ｐ
Ｖは例えば上述した図２の制御対象５からの温度等の制
御量である。
【００１５】制御演算部１１は、その偏差ｅ又は直接入
力した測定値ＰＶから例えばＰＩＤ演算して操作出力値
ＭＶを比較出力部１３へ出力するものであり、ＰＩＤ演
算以外にＰＩ演算やＰＤ演算等もあり、本発明ではＰＩ
Ｄ演算にはそれらの演算も含むものである。開度帰還入
力部１５は、コントロールモータ３からの開度帰還入力
Ｃからバルブの開閉位置に比例した開度値Ｄを測定変換
して比較出力部１３へ出力するものである。
力した測定値ＰＶから例えばＰＩＤ演算して操作出力値
ＭＶを比較出力部１３へ出力するものであり、ＰＩＤ演
算以外にＰＩ演算やＰＤ演算等もあり、本発明ではＰＩ
Ｄ演算にはそれらの演算も含むものである。開度帰還入
力部１５は、コントロールモータ３からの開度帰還入力
Ｃからバルブの開閉位置に比例した開度値Ｄを測定変換
して比較出力部１３へ出力するものである。
【００１６】比較出力部１３は、制御演算部１１からの
操作出力値ＭＶと開度帰還入力部１５からの開度値Ｄを
比較し、開度値Ｄが操作出力値ＭＶより小さいときには
開側出力Ａをオンするとともに閉側出力Ｂをオフし、開
度値Ｄが操作出力値ＭＶより大きいときには閉側出力Ｂ
をオンするとともに開側出力Ａをオフする機能を有して
おり、コントロールモータ３の所定の駆動端子に接続さ
れている。それら開側および閉側出力Ａ、Ｂは比較出力
部１３に内蔵され図示しないリレーの切換え動作によっ
て出力される。
操作出力値ＭＶと開度帰還入力部１５からの開度値Ｄを
比較し、開度値Ｄが操作出力値ＭＶより小さいときには
開側出力Ａをオンするとともに閉側出力Ｂをオフし、開
度値Ｄが操作出力値ＭＶより大きいときには閉側出力Ｂ
をオンするとともに開側出力Ａをオフする機能を有して
おり、コントロールモータ３の所定の駆動端子に接続さ
れている。それら開側および閉側出力Ａ、Ｂは比較出力
部１３に内蔵され図示しないリレーの切換え動作によっ
て出力される。
【００１７】なお、比較出力部１３は、上述した図４に
示すように、中立帯や動作すきまが生ずるように開側お
よび閉側出力Ａ、Ｂをオンオフするが、その動作すきま
は開側および閉側出力Ａ、Ｂの動作切換え点近傍におい
てリレーが小刻みに切換え動作する状態を防止するもの
であり、本発明の目的とは異なる。出力期間管理部１９
は、比較出力部１３から出力する開側出力Ａおよび閉側
出力Ｂの出力周期いわゆる最低出力オン期間（最低出力
期間）を管理するものであり、設定された周期より短い
周期の比較出力部１３からのオン出力を禁止制御し、開
側又は閉側出力Ａ、Ｂの最低出力周期を管理するもので
ある。
示すように、中立帯や動作すきまが生ずるように開側お
よび閉側出力Ａ、Ｂをオンオフするが、その動作すきま
は開側および閉側出力Ａ、Ｂの動作切換え点近傍におい
てリレーが小刻みに切換え動作する状態を防止するもの
であり、本発明の目的とは異なる。出力期間管理部１９
は、比較出力部１３から出力する開側出力Ａおよび閉側
出力Ｂの出力周期いわゆる最低出力オン期間（最低出力
期間）を管理するものであり、設定された周期より短い
周期の比較出力部１３からのオン出力を禁止制御し、開
側又は閉側出力Ａ、Ｂの最低出力周期を管理するもので
ある。
【００１８】例えば、０〜１００％の開閉時間が５秒程
度の高速のコントロールモータ３に対しては最低出力オ
ン期間を５０ｍ秒、０〜１００％の開閉時間が２４０秒
程度の低速のコントロールモータ３に対しては最低出力
オン期間を２秒と言ったように、高速のコントロールモ
ータ３についてはその最低出力オン期間を短く、低速の
コントロールモータ３についてはその最低出力オン期間
を長くなるように比較出力部１３に設定記憶されてい
る。この最低出力オン期間の設定は、操作者が直接行う
他、操作者が設定したコントロールモータ３の開閉時間
から出力期間管理部１９が自動的に比率演算して求める
よう形成することも可能であるし、出力期間管理部１９
がコントロールモータ３の開閉時間を自動測定するとと
もにその測定結果に基づき比率演算して求めるように形
成することも可能であり、後述するようにコントロール
モータ３によるバルブ９の０〜１００％開閉時間の所定
パーセント値に選択する。
度の高速のコントロールモータ３に対しては最低出力オ
ン期間を５０ｍ秒、０〜１００％の開閉時間が２４０秒
程度の低速のコントロールモータ３に対しては最低出力
オン期間を２秒と言ったように、高速のコントロールモ
ータ３についてはその最低出力オン期間を短く、低速の
コントロールモータ３についてはその最低出力オン期間
を長くなるように比較出力部１３に設定記憶されてい
る。この最低出力オン期間の設定は、操作者が直接行う
他、操作者が設定したコントロールモータ３の開閉時間
から出力期間管理部１９が自動的に比率演算して求める
よう形成することも可能であるし、出力期間管理部１９
がコントロールモータ３の開閉時間を自動測定するとと
もにその測定結果に基づき比率演算して求めるように形
成することも可能であり、後述するようにコントロール
モータ３によるバルブ９の０〜１００％開閉時間の所定
パーセント値に選択する。
【００１９】このように本発明に係る第１の構成では、
目標値ＳＶや測定値ＰＶの偏差ｅ又はその測定値ＰＶか
ら操作出力値ＭＶを演算し、これと開度帰還入力部１５
からの開度値Ｄを比較して開側又は閉側出力Ａ、Ｂを切
換えオン出力するとともに、そのコントロールモータ３
によるバルブ９の０〜１００％開閉時間の関係からそれ
ら開側又は閉側出力Ａ、Ｂの最低出力周期（出力禁止期
間）を管理する出力期間管理部１９を設けたから、高速
のコントロールモータ３についてはその最低出力オン期
間を短く、低速のコントロールモータ３についてはその
最低出力オン期間を長く制御できる。
目標値ＳＶや測定値ＰＶの偏差ｅ又はその測定値ＰＶか
ら操作出力値ＭＶを演算し、これと開度帰還入力部１５
からの開度値Ｄを比較して開側又は閉側出力Ａ、Ｂを切
換えオン出力するとともに、そのコントロールモータ３
によるバルブ９の０〜１００％開閉時間の関係からそれ
ら開側又は閉側出力Ａ、Ｂの最低出力周期（出力禁止期
間）を管理する出力期間管理部１９を設けたから、高速
のコントロールモータ３についてはその最低出力オン期
間を短く、低速のコントロールモータ３についてはその
最低出力オン期間を長く制御できる。
【００２０】そのため、開度帰還入力部１５からの開度
値Ｄが、例えば上述した図４中のの場合、０〜１００
％の開閉時間が２４０秒程度の低速コントロールモータ
３に対しては、開側出力Ａのリレーを２秒程度オンさせ
ることが可能となるから、リレーの寿命を延すことがで
きる。しかも、開閉スピードが遅いコントロールモータ
３を使用してもコントロールモータ３の動作出力が可能
となり、低速コントロールモータ３も使用できる。
値Ｄが、例えば上述した図４中のの場合、０〜１００
％の開閉時間が２４０秒程度の低速コントロールモータ
３に対しては、開側出力Ａのリレーを２秒程度オンさせ
ることが可能となるから、リレーの寿命を延すことがで
きる。しかも、開閉スピードが遅いコントロールモータ
３を使用してもコントロールモータ３の動作出力が可能
となり、低速コントロールモータ３も使用できる。
【００２１】次に、本発明に係る第２の構成を説明す
る。なお、この構成は開度帰還入力Ｃがないもので、上
述した図１において開度帰還入力部１５を省略して考え
れば良い。この構成における比較出力部１３は、制御演
算部１１からの操作出力値ＭＶの変化量に対応した実働
時間分だけ開側又は閉側出力Ａ、Ｂを出力する機能を有
しており、これに接続された出力期間管理部１９は、第
１の構成と同様に、比較出力部１３からの開側又は閉側
出力Ａ、Ｂの最低出力オン期間を設定管理する機能を有
するものである。
る。なお、この構成は開度帰還入力Ｃがないもので、上
述した図１において開度帰還入力部１５を省略して考え
れば良い。この構成における比較出力部１３は、制御演
算部１１からの操作出力値ＭＶの変化量に対応した実働
時間分だけ開側又は閉側出力Ａ、Ｂを出力する機能を有
しており、これに接続された出力期間管理部１９は、第
１の構成と同様に、比較出力部１３からの開側又は閉側
出力Ａ、Ｂの最低出力オン期間を設定管理する機能を有
するものである。
【００２２】この出力期間管理部１９に設定する最低出
力オン期間は、上述した第１の構成と同様に、操作者が
直接設定したり、操作者が設定したコントロールモータ
３の開閉時間に対するある比率で自動的に演算したり、
コントロールモータ３の開閉時間を自動測定してそれに
対する比率を演算する手法がある。この第２の構成の位
置比例制御装置では、測定値ＰＶと目標値ＳＶの偏差ｅ
を制御演算部１１に入力して例えばＰＩＤ演算等を行
い、操作出力値ＭＶを比較出力部１３に出力し、操作出
力値ＭＶが最低出力オン期間分を超えない場合には開側
および閉側出力Ａ、Ｂを出力させず、超えた場合にそれ
らを出力させてコントロールモータ３を回転駆動する。
力オン期間は、上述した第１の構成と同様に、操作者が
直接設定したり、操作者が設定したコントロールモータ
３の開閉時間に対するある比率で自動的に演算したり、
コントロールモータ３の開閉時間を自動測定してそれに
対する比率を演算する手法がある。この第２の構成の位
置比例制御装置では、測定値ＰＶと目標値ＳＶの偏差ｅ
を制御演算部１１に入力して例えばＰＩＤ演算等を行
い、操作出力値ＭＶを比較出力部１３に出力し、操作出
力値ＭＶが最低出力オン期間分を超えない場合には開側
および閉側出力Ａ、Ｂを出力させず、超えた場合にそれ
らを出力させてコントロールモータ３を回転駆動する。
【００２３】例えば、ｎ時点の制御演算部１１からの操
作出力値をＭＶｎ（％）、（ｎ−１）時点の制御演算部
１１からの操作出力値をＭＶ（ｎ−１）（％）とし、操
作出力値の変化量ΔＭＶをΔＭＶ＝ＭＶｎ−ＭＶ（ｎ−
１）とすると、ΔＭＶ（％）分の開側又は閉側出力Ａ、
Ｂの出力時間ΔＯＵＴは、 ΔＯＵＴ＝ ΔＭＶ÷１００％×（コントロールモータの０〜１００
％の開閉時間） のように演算できる。
作出力値をＭＶｎ（％）、（ｎ−１）時点の制御演算部
１１からの操作出力値をＭＶ（ｎ−１）（％）とし、操
作出力値の変化量ΔＭＶをΔＭＶ＝ＭＶｎ−ＭＶ（ｎ−
１）とすると、ΔＭＶ（％）分の開側又は閉側出力Ａ、
Ｂの出力時間ΔＯＵＴは、 ΔＯＵＴ＝ ΔＭＶ÷１００％×（コントロールモータの０〜１００
％の開閉時間） のように演算できる。
【００２４】そして、出力期間管理部１９により、この
ΔＯＵＴが出力期間管理部１９に記憶されている最低出
力オン期間を超える場合には、比較出力部１３から開側
又は閉側出力Ａ、Ｂが出力されるようにリレーをΔＯＵ
Ｔ時間だけオンし、ΔＯＵＴが出力期間管理部２１に記
憶されている最低出力オン期間を超えない場合には、比
較出力部１３から開側および閉側出力Ａ、Ｂが出力され
ない。そのため、例えば０〜１００％の開閉時間が２４
０秒程度のコントロールモータ３については、開側出力
Ａのリレーが２秒以上オン動作可能となるから、開閉ス
ピードが遅いコントロールモータ３を使用しても、コン
トロールモータ３が動作する時間の出力ができるととも
に、リレーの寿命を延すことができるし、低速コントロ
ールモータ３の使用が可能となる。
ΔＯＵＴが出力期間管理部１９に記憶されている最低出
力オン期間を超える場合には、比較出力部１３から開側
又は閉側出力Ａ、Ｂが出力されるようにリレーをΔＯＵ
Ｔ時間だけオンし、ΔＯＵＴが出力期間管理部２１に記
憶されている最低出力オン期間を超えない場合には、比
較出力部１３から開側および閉側出力Ａ、Ｂが出力され
ない。そのため、例えば０〜１００％の開閉時間が２４
０秒程度のコントロールモータ３については、開側出力
Ａのリレーが２秒以上オン動作可能となるから、開閉ス
ピードが遅いコントロールモータ３を使用しても、コン
トロールモータ３が動作する時間の出力ができるととも
に、リレーの寿命を延すことができるし、低速コントロ
ールモータ３の使用が可能となる。
【００２５】また、２秒未満の微小なオン出力に対して
は、開側又は閉側出力Ａ、Ｂが出力されないから、コン
トロールモータ３およびバルブ９は動作せず、目標値Ｓ
Ｖと制御対象５からの測定値ＰＶとの偏差ｅが大きくな
った時点で大きな操作出力値ＭＶの変化が生じ、２秒以
上の出力が出るようになり、リレーが頻繁にオンオフを
繰り返すといった現象は発生し難い。そして、本発明に
おいて、出力期間管理部１９で設定する最低出力オン期
間は、そのコントロールモータ３によるバルブ９の０〜
１００％開閉時間の所定パーセント値とし、コントロー
ルモータ３に合せて任意に設定可能であるが、一般的な
機構部品としてのリレーの耐久性を考慮すれば、各種コ
ントロールモータ３の開閉時間の約１％程度が好まし
い。
は、開側又は閉側出力Ａ、Ｂが出力されないから、コン
トロールモータ３およびバルブ９は動作せず、目標値Ｓ
Ｖと制御対象５からの測定値ＰＶとの偏差ｅが大きくな
った時点で大きな操作出力値ＭＶの変化が生じ、２秒以
上の出力が出るようになり、リレーが頻繁にオンオフを
繰り返すといった現象は発生し難い。そして、本発明に
おいて、出力期間管理部１９で設定する最低出力オン期
間は、そのコントロールモータ３によるバルブ９の０〜
１００％開閉時間の所定パーセント値とし、コントロー
ルモータ３に合せて任意に設定可能であるが、一般的な
機構部品としてのリレーの耐久性を考慮すれば、各種コ
ントロールモータ３の開閉時間の約１％程度が好まし
い。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の第１の構成
では、偏差又は測定値に基づき演算した操作量とコント
ロールモータからの開度帰還入力に基づく開度値とを比
較し、そのコントロールモータを駆動する開側又は閉側
出力を演算出力するとともに、その開側又は閉側出力が
そのコントロールモータの０〜１００％開閉時間の所定
パーセント値を超えていない場合にはそれらの開側およ
び閉側出力を出力させないよう構成したから、リレーが
短いタイミングで頻繁にオンオフしなくなってリレーの
寿命が長くなるし、コントロールモータの開閉速度特性
に応じた開側又は閉側出力が可能となってコントロール
モータの寿命も延すことが可能で、低速のコントロール
モータを含めた種々のモータの使用が可能となるまた、
本発明に係る第２の構成では、偏差又は測定値から演算
した操作量に基づきコントロールモータを駆動する開側
又は閉側出力を出力するとともに、その開側又は閉側出
力がそのコントロールモータの０〜１００％開閉時間の
所定パーセント値を超えていない場合にはそれらのその
開側および閉側出力を出力させないよう構成したから、
第１の構成と同様に、リレーが短いタイミングで頻繁に
オンオフしなくなってリレーの寿命が長くなるうえ、コ
ントロールモータの開閉速度特性に応じた開側又は閉側
出力の出力が可能となってコントロールモータの寿命も
延すことが可能で、低速のコントロールモータを含めた
種々のモータの使用が可能となる。
では、偏差又は測定値に基づき演算した操作量とコント
ロールモータからの開度帰還入力に基づく開度値とを比
較し、そのコントロールモータを駆動する開側又は閉側
出力を演算出力するとともに、その開側又は閉側出力が
そのコントロールモータの０〜１００％開閉時間の所定
パーセント値を超えていない場合にはそれらの開側およ
び閉側出力を出力させないよう構成したから、リレーが
短いタイミングで頻繁にオンオフしなくなってリレーの
寿命が長くなるし、コントロールモータの開閉速度特性
に応じた開側又は閉側出力が可能となってコントロール
モータの寿命も延すことが可能で、低速のコントロール
モータを含めた種々のモータの使用が可能となるまた、
本発明に係る第２の構成では、偏差又は測定値から演算
した操作量に基づきコントロールモータを駆動する開側
又は閉側出力を出力するとともに、その開側又は閉側出
力がそのコントロールモータの０〜１００％開閉時間の
所定パーセント値を超えていない場合にはそれらのその
開側および閉側出力を出力させないよう構成したから、
第１の構成と同様に、リレーが短いタイミングで頻繁に
オンオフしなくなってリレーの寿命が長くなるうえ、コ
ントロールモータの開閉速度特性に応じた開側又は閉側
出力の出力が可能となってコントロールモータの寿命も
延すことが可能で、低速のコントロールモータを含めた
種々のモータの使用が可能となる。
【図１】本発明に係る位置比例制御装置の一実施例（第
１および第２の構成）を示すブロック図である。
１および第２の構成）を示すブロック図である。
【図２】位置比例制御装置を含めた制御システムを示す
概略ブロック図である。
概略ブロック図である。
【図３】従来の位置比例制御装置の一例を示すブロック
図である。
図である。
【図４】位置比例制御装置の動作を説明する図である。
１ 位置比例制御装置 ３ コントロールモータ ５ 制御対象 ７ 供給流路 ９ バルブ（弁） １１ 制御演算部 １３ 比較出力部 １５ 開度帰還入力部 １７ 減算部 １９ 出力期間管理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 11/00 - 13/04 G05D 9/00 - 9/05 G05D 7/06
Claims (2)
- 【請求項１】 制御対象への制御媒体流量を開閉するバ
ルブの制御用コントロールモータへの操作量を、目標値
と前記制御対象からの測定値との偏差又は前記測定値に
基づき演算する制御演算部と、 前記バルブの開度を示し前記コントロールモータから入
力された開度帰還入力に基づき前記バルブの開度値を出
力する開度帰還入力部と、 前記制御演算部からの操作量と前記開度帰還入力部から
の開度値を比較して開側又は閉側出力を前記コントロー
ルモータへ出力する比較出力部と、 を有する位置比例制御装置において、 前記開側又は閉側出力が前記コントロールモータによる
前記バルブの０〜１００％開閉時間の所定パーセント値
を超えないとき前記開側および閉側出力の出力を禁止す
る出力期間管理部を有することを特徴とする位置比例制
御装置。 - 【請求項２】 制御対象への制御媒体流量を開閉するバ
ルブの制御用コントロールモータへの操作量を、目標値
と前記制御対象からの測定値との偏差又は前記測定値に
基づき演算する制御演算部と、 この制御演算部からの操作量に基づき開側又は閉側出力
を前記コントロールモータへ出力する比較出力部と、 を有する位置比例制御装置において、 前記開側又は閉側出力が前記コントロールモータによる
前記バルブの０〜１００％開閉時間の所定パーセント値
を超えないとき前記開側および閉側出力の出力を禁止す
る出力期間管理部を有することを特徴とする位置比例制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10500394A JP3223497B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 位置比例制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10500394A JP3223497B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 位置比例制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07295603A JPH07295603A (ja) | 1995-11-10 |
| JP3223497B2 true JP3223497B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=14395912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10500394A Expired - Fee Related JP3223497B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 位置比例制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223497B2 (ja) |
-
1994
- 1994-04-21 JP JP10500394A patent/JP3223497B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07295603A (ja) | 1995-11-10 |
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