JP3295885B2 - Zero / span adjustment method for electropneumatic positioner - Google Patents

Zero / span adjustment method for electropneumatic positioner

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JP3295885B2
JP3295885B2 JP25860395A JP25860395A JP3295885B2 JP 3295885 B2 JP3295885 B2 JP 3295885B2 JP 25860395 A JP25860395 A JP 25860395A JP 25860395 A JP25860395 A JP 25860395A JP 3295885 B2 JP3295885 B2 JP 3295885B2
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  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、入力電気信号を
空気圧に変換する電空変換部を有し、その変換した空気
圧で流体の流れる通路を開閉する調節弁の弁開度を制御
する電空ポジショナに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has an electropneumatic converter for converting an input electric signal into pneumatic pressure, and controls the valve opening of a control valve that opens and closes a passage through which fluid flows with the converted air pressure. It concerns the positioner.

【0002】[0002]

【従来の技術】空気圧サーボ機構の一種であるポジショ
ナの機能と電空変換器を合わせ持つ電空ポジショナにお
いては、調節弁の弁開度を制御する際の基準となるゼロ
点位置およびスパン点位置を予め定めておくこと(ゼロ
/スパン調整)が必要である。そのため、従来の電空ポ
ジショナでは、現場で人間が直接、ゼロ/スパン調整用
のつまみを操作し、ゼロ/スパン調整を行っている。
2. Description of the Related Art In an electro-pneumatic positioner having a function of a positioner, which is a kind of pneumatic servo mechanism, and an electro-pneumatic converter, a zero point position and a span point position are used as references when controlling a valve opening of a control valve. Must be determined in advance (zero / span adjustment). Therefore, in the conventional electropneumatic positioner, a person directly operates a knob for zero / span adjustment on site to perform zero / span adjustment.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電空ポジショナは、多くの場合、プラントの
ようなプロセス制御システムで用いられるため、現場で
人間がゼロ/スパン調整を行う際に危険を伴う場合(例
えば、防爆エリア)がある。また、ゼロ/スパン調整用
つまみの操作が面倒で、ゼロ/スパン調整に時間がかか
る。すなわち、ゼロ調整、スパン調整を別個に行わなけ
ればならず、相互に干渉するため、ゼロ調とスパン調と
を数回繰り返すことになる。また、ゼロ/スパン調整用
つまみ等の機構を必要とし、コストアップの要因ともな
る。また、一度に1個の電空ポジショナしか、ゼロ/ス
パン調整を行うことができない。
However, since such conventional electropneumatic positioners are often used in process control systems such as plants, there is a danger when humans perform zero / span adjustments on site. (For example, explosion-proof area). Further, the operation of the knob for zero / span adjustment is troublesome, and it takes time to adjust the zero / span. That is, since the zero adjustment and the span adjustment must be performed separately and interfere with each other, the zero adjustment and the span adjustment are repeated several times. In addition, a mechanism such as a knob for zero / span adjustment is required, which causes an increase in cost. Also, only one electropneumatic positioner can perform zero / span adjustment at a time.

【0004】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、ゼロ/スパ
ン調整用つまみ等の機構を不要とし、リモートで自動的
にゼロ/スパン調整を行うことのできる電空ポジショナ
のゼロ/スパン調整方法を提供することにある。また、
一度に複数の電空ポジショナのゼロ/スパン調整を行う
ことのできる電空ポジショナのゼロ/スパン調整方法を
提供することにある。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to eliminate the need for a mechanism such as a zero / span adjustment knob and to automatically perform a zero / span adjustment automatically and remotely. An object of the present invention is to provide a zero / span adjustment method for an electropneumatic positioner that can be performed. Also,
An object of the present invention is to provide a zero / span adjustment method for an electropneumatic positioner that can perform zero / span adjustment for a plurality of electropneumatic positioners at a time.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第1発明(請求項1に係る発明)は、電空ポ
ジショナにおいて、ゼロ/スパン自動調整指令を受け
て、調節弁の弁開度を制御する際の基準となるゼロ点位
置LRV(α)およびスパン点位置URV(θs)を
ゼロ点位置LRV(α)については調節弁に閉め切り圧
を印加した際のフィードバックレバーの水平位置からの
角度αから求め、スパン点位置URV(θs)について
はそのスパン角度θsを角度センサの中心から弁軸まで
の水平距離lおよび公称ストロークSからθs=α+t
an -1 (S/l−tanα)として求めるようにしたも
のである。この発明によれば、電空ポジショナへゼロ/
スパン自動調整指令を与えると、自動的にゼロ点位置L
RV(α)およびスパン点位置URV(θs)が、ゼロ
点位置LRV(α)については調節弁に閉め切り圧を印
加した際のフィードバックレバーの水平位置からの角度
αから求められ、スパン点位置URV(θs)について
はそのスパン角度θsがθs=α+tan -1 (S/l−
tanα)として求められる。
In order to achieve the above object, a first invention (an invention according to claim 1) is to provide an electropneumatic positioner, which receives a zero / span automatic adjustment command and controls a control valve. the zero point as a reference for controlling the valve opening degree position LRV (alpha) and span point position URV a ([theta] s),
For the zero point position LRV (α), shut off the control valve
From the horizontal position of the feedback lever when
About the span point position URV (θs) obtained from the angle α
Is the span angle θs from the center of the angle sensor to the valve shaft.
Θs = α + t from the horizontal distance l and the nominal stroke S of
an -1 (S / l-tan α) . According to the present invention, zero /
When a span automatic adjustment command is given, the zero point position L
RV (α) and span point position URV (θs) are zero
For point position LRV (α), close off pressure is marked on the control valve
Angle from the horizontal position of the feedback lever when applied
About span point position URV (θs) obtained from α
Is that the span angle θs is θs = α + tan −1 (S / l−
tan α) .

【0006】[0006]

【0007】第発明(請求項に係る発明)は、電空
ポジショナにおいて、ゼロ/スパン自動調整指令を受け
て、調節弁の弁開度を制御する際の基準となるゼロ点位
置LRV(α)およびスパン点位置URV(θs)を、
ゼロ点位置LRV(α)については調節弁に閉め切り圧
を印加した際のフィードバックレバーの水平位置からの
角度αから求め、スパン点位置URV(θs)について
はそのスパン角度θsをθs=2・αとして求めるよう
にしたものである。この発明によれば、電空ポジショナ
へゼロ/スパン自動調整指令を与えると、自動的にゼロ
点位置LRV(α)およびスパン点位置URV(θs)
が、ゼロ点位置LRV(α)については調節弁に閉め切
り圧を印加した際のフィードバックレバーの水平位置か
らの角度αから求められ、スパン点位置URV(θs)
についてはそのスパン角度θsがθs=2・αとして求
められる。但し、この発明では、フィードバックレバー
の水平位置において、調節弁の弁開度が50%に合わせ
られていることを前提とする。
A second invention (invention according to claim 2 ) is an electropneumatic positioner, which receives a zero / span automatic adjustment command and controls a valve opening of a control valve in a zero point position LRV ( α) and the span point position URV (θs)
The zero point position LRV (α) is obtained from the angle α from the horizontal position of the feedback lever when the closing pressure is applied to the control valve, and the span angle θs of the span point position URV (θs) is θs = 2 · α. It is something to ask for. According to the present invention, when a zero / span automatic adjustment command is given to the electropneumatic positioner, the zero point position LRV (α) and the span point position URV (θs) are automatically set.
However, the zero point position LRV (α) is obtained from the angle α from the horizontal position of the feedback lever when the closing pressure is applied to the control valve, and the span point position URV (θs)
Is obtained as θs = 2 · α. However, in the present invention, it is assumed that the valve opening of the control valve is adjusted to 50% at the horizontal position of the feedback lever.

【0008】第発明(請求項に係る発明)は、第
発明において、次のゼロ/スパン自動調整指令を受けて
ゼロ点位置LRV(α2)を求めたとき、そのゼロ点位
置LRV(α2)の角度α2が前回のゼロ/スパン自動
調整指令を受けて求められたゼロ点位置LRV(α1)
の角度α1よりも大きかった場合、スパン点位置URV
(θs2)についてはそのスパン角度θs2をθs2=tan
-1{2tanα1/(1+tan2 α2−2tanα1
・tanα2)}として求めるようにしたものである。
この発明によれば、電空ポジショナへ次のゼロ/スパン
自動調整指令を与えると、前回のゼロ/スパン自動調整
指令の時と同様にしてゼロ点位置LRV(α2)が求め
られるが、このゼロ点位置LRV(α2)の角度α2が
前回の角度α1よりも大きければ、スパン点位置URV
(θs2)についてはそのスパン角度θs2がθs2=tan
-1{2tanα1/(1+tan2 α2−2tanα1
・tanα2)}として求められる。
[0008] The third invention (the invention according to claim 3 ) is the second invention.
In the present invention, when the zero point position LRV (α2) is obtained in response to the next zero / span automatic adjustment command, the angle α2 of the zero point position LRV (α2) is obtained in response to the previous zero / span automatic adjustment command. Zero point position LRV (α1)
Is larger than the angle α1, the span point position URV
For (θ s2 ), the span angle θ s2 is given by θ s2 = tan
-1 {2tanα1 / (1 + tan 2 α2-2tanα1
• tanα2)}.
According to this invention, when the next zero / span automatic adjustment command is given to the electropneumatic positioner, the zero point position LRV (α2) is obtained in the same manner as in the previous zero / span automatic adjustment command. If the angle α2 of the point position LRV (α2) is larger than the previous angle α1, the span point position URV
s2 ), the span angle θ s2 is θ s2 = tan
-1 {2tanα1 / (1 + tan 2 α2-2tanα1
Tan α2) It is obtained as}.

【0009】第発明(請求項に係る発明)は、第1
発明〜第発明の何れか1発明において、複数の電空ポ
ジショナを2線で直列接続し、ゼロ/スパン自動調整指
令を各電空ポジショナ共通とし、かつ線路電流の予め定
められたパターンで送信するようにしたものである。こ
の発明によれば、線路電流の予め定められたパターン
例えば、20mAと4mAとの2秒ごとの繰り返しが
3回続くようなパターン)でゼロ/スパン自動調整指令
が2線で直列接続された複数の電空ポジショナに共通に
送られ、このゼロ/スパン自動調整指令を受けた電空ポ
ジショナが一度にゼロ点位置LRV(α)およびスパン
点位置URV(θs)を求める。
The fourth invention (the invention according to claim 4 ) is the first invention.
In any one of the inventions to the third invention, a plurality of electropneumatic positioners are connected in series by two wires, a zero / span automatic adjustment command is common to each electropneumatic positioner, and a predetermined line current is determined.
It is designed to be transmitted in the specified pattern. According to the present invention, a predetermined pattern of the line current ( for example, a repetition of 20 mA and 4 mA every 2 seconds is performed)
A zero / span automatic adjustment command is sent in common to a plurality of electropneumatic positioners connected in series by two wires, and the electropneumatic positioner receiving the zero / span automatic adjustment command resets the zero / span at one time. The point position LRV (α) and the span point position URV (θs) are obtained.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。図2はこの発明を適用してなる調節
弁制御システムのシステム構成図である。同図におい
て、1はコントローラ、2−1,2−2は調節弁、3−
1,3−2は調節弁2−1,2−2の弁開度を制御する
電空ポジショナ、L1,L2,L3はコントローラ1お
よび電空ポジショナ3−1,3−2を直列接続する通信
線である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. FIG. 2 is a system configuration diagram of a control valve control system to which the present invention is applied. In the figure, 1 is a controller, 2-1 and 2-2 are control valves, and 3-
Reference numerals 1 and 3-2 denote electropneumatic positioners for controlling the valve openings of the control valves 2-1 and 2-2, and reference numerals L1, L2 and L3 denote communications for connecting the controller 1 and the electropneumatic positioners 3-1 and 3-2 in series. Line.

【0011】電空ポジショナ3(3−1,3−2)は、
通信ライン駆動部3Aと、データ処理制御部3Bと、電
空変換部3Cと、角度センサ(VTD)3Dとを備えて
いる。通信ライン駆動部3Aはコントローラ1との間で
データの通信を行うインターフェイス3A1を有してい
る。
The electropneumatic positioner 3 (3-1, 3-2)
It includes a communication line drive unit 3A, a data processing control unit 3B, an electropneumatic conversion unit 3C, and an angle sensor (VTD) 3D. The communication line driving unit 3A has an interface 3A1 for communicating data with the controller 1.

【0012】データ処理制御部3Bは、CPU3B1と
メモリ3B2とを有し、コントローラ1からの通信ライ
ン駆動部3Aを介する設定値データを受けてこれを処理
し、電空変換部3Cを通して電空変換信号を調節弁2
(2−1,2−2)へ供給する。角度センサ3Dは、調
節弁2の弁開度をフィードバックレバー(図1に示す
4)の回転角度位置(レバー角位置)として検出するセ
ンサで、その検出したレバー角位置をデータ処理制御部
3Bへ送る。データ処理制御部3Bは、角度センサ3D
からのレバー角位置に基づき、調節弁2の弁開度をフィ
ードバック制御する。
The data processing control unit 3B has a CPU 3B1 and a memory 3B2, receives set value data from the controller 1 via the communication line driving unit 3A , processes the set value data, and performs electro-pneumatic conversion through an electro-pneumatic conversion unit 3C. Signal control valve 2
(2-1, 2-2). The angle sensor 3D is a sensor that detects the opening degree of the control valve 2 as the rotation angle position (lever angle position) of the feedback lever (4 shown in FIG. 1), and sends the detected lever angle position to the data processing control unit 3B. send. The data processing control unit 3B includes an angle sensor 3D
The feedback control of the valve opening of the control valve 2 is performed on the basis of the lever angle position from.

【0013】〔実施の形態1〕次に、データ処理制御部
3Bに設けた本実施の形態特有の機能について、図1お
よび図3を参照しながら説明する。図1は電空ポジショ
ナ3の角度センサ3Dと調節弁2との配置関係を示す図
である。調節弁2は駆動部2Aと弁軸2Bと弁2Cとを
備えている。駆動部2Aは、ダイアフラムを有してな
り、電空変換部3Cからの導入空気圧に応じ弁軸2Bを
上下動させて、弁2Cの開度を調整する。
[Embodiment 1] Next, functions unique to the present embodiment provided in the data processing control section 3B will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing an arrangement relationship between the angle sensor 3D of the electropneumatic positioner 3 and the control valve 2. The control valve 2 includes a drive unit 2A, a valve shaft 2B, and a valve 2C. The drive unit 2A has a diaphragm, and adjusts the opening of the valve 2C by moving the valve shaft 2B up and down according to the air pressure introduced from the electropneumatic conversion unit 3C.

【0014】この弁軸2Bのリフト位置、すなわち弁2
Cの開度を検出するべく、角度センサ3Dと弁軸2Bと
の間にフィードバックレバー4が連結されている。フィ
ードバックレバー4は、弁軸2Bのリフト位置に応じて
角度センサ3Dの中心Oを軸心として、回動する。この
フィードバックレバー4の回転角度位置(レバー角度位
置)から弁2Cの開度を知ることができる。
The lift position of the valve shaft 2B, that is, the valve 2
A feedback lever 4 is connected between the angle sensor 3D and the valve shaft 2B to detect the opening of C. The feedback lever 4 rotates about the center O of the angle sensor 3D as an axis according to the lift position of the valve shaft 2B. The opening degree of the valve 2C can be known from the rotation angle position (lever angle position) of the feedback lever 4.

【0015】データ処理制御部3Bは、コントローラ1
からゼロ/スパン自動調整指令が送られてくると(図3
に示すステップ301)、調節弁2に閉め切り圧を印加
する(ステップ302)。これにより、調節弁2の弁開
度は閉じられ、全閉状態とされる。データ処理制御部3
Bは、この調節弁2の弁開度の全閉状態を、角度センサ
3Dからのレバー角度の変化がなくなった時点として検
出する(ステップ303)。そして、データ処理制御部
3Bは、調節弁2の弁開度の全閉状態を検出すると、そ
の時のフィードバックレバー4の水平位置からの角度α
で示される弁開度位置をゼロ点位置LRV(α)として
求め(ステップ304)、この求めたゼロ点位置LRV
(α)を記憶する(ステップ305)。
The data processing control unit 3B includes a controller 1
When a zero / span automatic adjustment command is sent from the
Step 301), a closing pressure is applied to the control valve 2 (Step 302). As a result, the valve opening of the control valve 2 is closed, and the control valve 2 is fully closed. Data processing control unit 3
B detects the fully closed state of the valve opening of the control valve 2 as a point in time when the change in the lever angle from the angle sensor 3D is stopped (step 303). When the data processing control unit 3B detects the fully closed state of the valve opening of the control valve 2, the data processing control unit 3B determines the angle α from the horizontal position of the feedback lever 4 at that time.
Is obtained as a zero point position LRV (α) (step 304), and the obtained zero point position LRV is obtained.
(Α) is stored (step 305).

【0016】次に、データ処理制御部3Bは、角度セン
サ3Dの中心Oから弁軸2Bまでの水平距離lおよび公
称ストロークSからθs=α+tan-1(S/l−ta
nα)としてスパン角度θsを求め(ステップ30
6)、このスパン角度θsで示される弁開度位置をスパ
ン点位置URV(θs)として記憶する(ステップ30
7)。
Next, the data processing control unit 3B calculates θs = α + tan −1 (S / l−ta) from the horizontal distance 1 from the center O of the angle sensor 3D to the valve shaft 2B and the nominal stroke S.
nα) to determine the span angle θs (step 30).
6), the valve opening position indicated by the span angle θs is stored as the span point position URV (θs) (step 30).
7).

【0017】なお、本実施の形態において、θs=α+
tan-1(S/l−tanα)なる式は次のようにして
導き出したものである。すなわち、図1において、S=
S1+S2として示され、S2=S−S1と表される。
また、θs=α+βとして示され、tanβ=S2/l
=(S−S1)/l=S/l−S1/l=S/l−ta
nα=Kとして表される。したがって、β=tan-1
=tan-1(S/l−tanα)となり、θs=α+t
an-1(S/l−tanα)として表される。
In this embodiment, θs = α +
The expression tan -1 (S / l-tan α) is derived as follows. That is, in FIG.
It is shown as S1 + S2 and is expressed as S2 = S-S1.
Θs = α + β, and tanβ = S2 / l
= (S-S1) / l = S / l-S1 / l = S / l-ta
It is expressed as nα = K. Therefore, β = tan −1 K
= Tan -1 (S / l-tan α), and θs = α + t
expressed as an -1 (S / l-tan α).

【0018】また、本実施の形態において、コントロー
ラ1からの電空ポジショナ3へのゼロ/スパン自動調整
指令は、線路電流の特殊なパターンとして与えるように
している。例えば、図4に示すように、20mAと4m
Aとの2秒毎の繰り返しが3回続くようなパターンとす
る。なお、このゼロ/スパン自動調整指令は、通常の時
には決して発生しないようなパターンであれば、どのよ
うなパターンであってもよい。
In this embodiment, the automatic zero / span adjustment command from the controller 1 to the electropneumatic positioner 3 is given as a special pattern of line current. For example, as shown in FIG.
The pattern is such that the repetition of A every two seconds continues three times. This zero / span automatic adjustment command may be any pattern as long as it is a pattern that never occurs in normal times.

【0019】〔実施の形態2〕 実施の形態1では、図3におけるステップ306におい
て、θs=α+tan-1(S/l−tanα)としてス
パン角度θsを求めるようにした。これに対し、本実施
の形態では、θs=2・αとしてスパン角度θsを求め
る。但し、この場合、フィードバックレバー4の水平位
置において、調節弁2の弁開度が50%に合わせられて
いることを前提とする。すなわち、本実施の形態では、
フィードバックレバー4の水平位置において調節弁2の
弁開度が50%となるように、角度センサ3Dと弁軸2
Bとフィードバックレバー4との関係を予め調整してお
くことにより、実施の形態1よりも簡単な演算式でスパ
ン角度θsを求めるようにしている。
Second Embodiment In the first embodiment, in step 306 in FIG. 3, the span angle θs is obtained as θs = α + tan −1 (S / l-tanα). On the other hand, in the present embodiment, the span angle θs is determined as θs = 2 · α. However, in this case, it is assumed that the valve opening of the control valve 2 is adjusted to 50% at the horizontal position of the feedback lever 4 . That is, in the present embodiment,
The angle sensor 3D and the valve shaft 2 are adjusted so that the valve opening of the control valve 2 is 50% at the horizontal position of the feedback lever 4.
By adjusting the relationship between B and the feedback lever 4 in advance, the span angle θs is obtained by a simpler expression than in the first embodiment.

【0020】〔実施の形態3〕実施の形態2では、フィ
ードバックレバー4の水平位置において調節弁2の弁開
度が50%に合わせられていることを前提としている
が、長期間使用しているとこの関係にずれが生じてくる
ことが考えられる。本実施の形態では、このようなずれ
を想定し、初回のゼロ/スパン自動調整指令を受けた場
合には図3に示したフローチャートに従うが、次からの
ゼロ/スパン自動調整指令に対しては図5に示すフロー
チャートに従う。
Third Embodiment In the second embodiment, it is assumed that the valve opening of the control valve 2 is adjusted to 50% at the horizontal position of the feedback lever 4, but it has been used for a long time. It is conceivable that a deviation occurs in this relationship. In the present embodiment, assuming such a deviation, when the first zero / span automatic adjustment command is received, the flowchart shown in FIG. 3 is followed. According to the flowchart shown in FIG.

【0021】すなわち、データ処理制御部3Bは、コン
トローラ1からゼロ/スパン自動調整指令が送られてく
ると(ステップ501)、調節弁2に閉め切り圧を印加
する(ステップ502)。これにより、調節弁2の弁開
度は閉じられ、全閉状態とされる。データ処理制御部3
Bは、この調節弁2の弁開度の全閉状態を、角度センサ
3Dからのレバー角度の変化がなくなった時点として検
出する(ステップ503)。そして、データ処理制御部
3Bは、調節弁2の弁開度の全閉状態を検出すると、そ
の時のフィードバックレバー4の水平位置からの角度α
2で示される弁開度位置をゼロ点位置LRV(α2)と
して求め(ステップ504)、この求めたゼロ点位置L
RV(α2)を記憶する(ステップ505)。
That is, when a zero / span automatic adjustment command is sent from the controller 1 (step 501), the data processing control unit 3B applies a closing pressure to the control valve 2 (step 502). As a result, the valve opening of the control valve 2 is closed, and the control valve 2 is fully closed. Data processing control unit 3
B detects the fully closed state of the valve opening of the control valve 2 as the point in time when the change in the lever angle from the angle sensor 3D is stopped (step 503). When the data processing control unit 3B detects the fully closed state of the valve opening of the control valve 2, the data processing control unit 3B determines the angle α from the horizontal position of the feedback lever 4 at that time.
2 is determined as the zero point position LRV (α2) (step 504), and the determined zero point position L
RV (α2) is stored (step 505).

【0022】次に、データ処理制御部3Bは、今回求め
られたフィードバックレバー4の水平位置からの角度α
2と前回の角度α1とを比較し(ステップ506)、α
2≦α1であればθs2=2・α2としてスパン角度θs2
を求める一方(ステップ507)、α2>α1であれば
θs2=tan-1{2tanα1/(1+tan2 α2−
2tanα1・tanα2)}としてスパン角度θs2
求め(ステップ508)、この求めたスパン角度θs2
示される弁開度位置をスパン点位置URV(θs2)とし
て記憶する(ステップ509)。
Next, the data processing control unit 3B calculates the angle α from the horizontal position of the feedback lever 4 obtained this time.
2 is compared with the previous angle α1 (step 506).
If 2 ≦ α1, then set the span angle θ s2 as θ s2 = 2 · α2.
(Step 507), if α2> α1, θ s2 = tan −1 {2tanα1 / (1 + tan 2 α2-
2tanα1 · tanα2)} to determine the span angle θ s2 (step 508), and store the valve opening position indicated by the obtained span angle θ s2 as the span point position URV (θ s2 ) (step 509).

【0023】なお、本実施の形態において、θs2=ta
-1{2tanα1/(1+tan2 α2−2tanα
1・tanα2)}なる式は次のようにして導き出した
ものである。すなわち、図6において、S=2ltan
α1、S1=ltanα2、S2=ltan(α2−θ
s2)として表される。
In this embodiment, θ s2 = ta
n -1 {2tanα1 / (1 + tan 2 α2-2tanα
The expression 1 · tanα2)} is derived as follows. That is, in FIG. 6, S = 2ltan
α1, S1 = ltanα2, S2 = ltan (α2-θ
s2 ).

【0024】S=S1−S2であるので、 S=l{tanα2−tan(α2−θs2)} =l{tanα2−(tanα2−tanθs2)/(1+tanα2・ta nθs2)} =l{(tan2 α2・tanθs2+tanα2)/(1+tanα2・t anθs2)} となる。[0024] Since at S = S1-S2, S = l {tanα2-tan (α2-θ s2)} = l {tanα2- (tanα2-tanθ s2) / (1 + tanα2 · ta nθ s2)} = l {( tan 2 α2 · tan θ s2 + tan α 2 ) / (1 + tan α 2 · tan θ s2 )}.

【0025】したがって、 2ltanα1=ltanθs2・{(1+tan2 α
2)/(1+tanα2・tanθs2)} となる。
Therefore, 2 tan α1 = l tan θ s2 · {(1 + tan 2 α
2) / (1 + tan α2 · tan θ s2 )}.

【0026】ここで、tanα1=a、tanα2=
b、tanθs2=xとすると、 2a=x・(1+b2)/(1+bx) 2a・(1+bx)=x(1+b2) 2a+2abx=x(1+b2) x(1+b2−2ab)=2a x=2a/(1+b2−2ab)=tanθs2 θs2=tan-1x となり、θs2=tan-1{2tanα1/(1+tan
2 α2−2tanα1・tanα2)}として表され
る。
Here, tan α1 = a, tan α2 =
b, tan θ s2 = x, 2a = x · (1 + b2) / (1 + bx) 2a · (1 + bx) = x (1 + b2) 2a + 2abx = x (1 + b2) x (1 + b2-2ab) = 2ax = 2a / (1 + b2) −2ab) = tan θ s2 θ s2 = tan −1 x, and θ s2 = tan −1 {2tan α1 / (1 + tan
Expressed as 2 α2-2tanα1 · tanα2)}.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、電空ポジショナへゼロ/スパン自動調
整指令を与えると、自動的にゼロ点位置LRV(α)お
よびスパン点位置URV(θs)が、ゼロ点位置LRV
(α)については調節弁に閉め切り圧を印加した際のフ
ィードバックレバーの水平位置からの角度αから求めら
れ、スパン点位置URV(θs)についてはそのスパン
角度θsが所定の演算式に上記の角度αを代入すること
により求められるものとなり、リモートで自動的にゼロ
/スパン調整を行うことができるようになる。これによ
り、ゼロ/スパン調整用つまみ等の機構が不要となり、
コストダウンを促進することができるようになる。ま
た、ゼロ/スパン調整を短時間で行うことができ、防爆
エリア等の危険な場所でのゼロ/スパン調整も可能とな
る。また、ゼロ/スパン自動調整指令を各電空ポジショ
ナ共通とし、かつ線路電流の予め定められたパターンで
送信することにより、直列接続された複数の電空ポジシ
ョナのゼロ/スパン調整を一度に行うことができるよう
になる。
As is apparent from the above description,
According to the present invention, when a zero / span automatic adjustment command is given to the electropneumatic positioner, the zero point position LRV (α) and the span point position URV (θs) are automatically changed to the zero point position LRV.
Regarding (α), the flow when closing pressure is applied to the control valve
From the angle α of the feedback lever from the horizontal position
And the span point position URV (θs)
The angle θs is to substitute the above angle α into a predetermined arithmetic expression.
And zero / span adjustment can be performed automatically and remotely. This eliminates the need for a mechanism such as a zero / span adjustment knob.
Cost reduction can be promoted. Further, zero / span adjustment can be performed in a short time, and zero / span adjustment can be performed in a dangerous place such as an explosion-proof area. In addition, by performing a zero / span automatic adjustment command common to each electropneumatic positioner and transmitting it in a predetermined pattern of line current, zero / span adjustment of a plurality of electropneumatic positioners connected in series can be performed at once. Will be able to

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 電空ポジショナの角度センサと調節弁との配
置関係を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an arrangement relationship between an angle sensor of an electropneumatic positioner and a control valve.

【図2】 本発明を適用してなる調節弁制御システムの
システム構成図である。
FIG. 2 is a system configuration diagram of a control valve control system to which the present invention is applied.

【図3】 実施の形態1においてゼロ/スパン自動調整
指令を受信した場合に電空ポジショナのデータ処理制御
部が行う特徴的な動作を説明するためのフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a characteristic operation performed by a data processing control unit of the electropneumatic positioner when a zero / span automatic adjustment command is received in the first embodiment.

【図4】 ゼロ/スパン自動調整指令として線路電流の
特殊なパターンを例示する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a special pattern of line current as a zero / span automatic adjustment command.

【図5】 実施の形態3において次のゼロ/スパン自動
調整指令を受信した場合に電空ポジショナのデータ処理
制御部が行う特徴的な動作を説明するためのフローチャ
ートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a characteristic operation performed by a data processing control unit of an electropneumatic positioner when a next zero / span automatic adjustment command is received in a third embodiment.

【図6】 実施の形態3においてθs2=tan-1{2t
anα1/(1+tan2 α2−2tanα1・tan
α2)}なる式の導出過程を説明するための図である。
FIG. 6 shows Embodiment 3 where θ s2 = tan −1 {2t
anα1 / (1 + tan 2 α2-2tanα1 · tan
It is a figure for explaining the derivation process of the formula of α2)}.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コントローラ、2(2−1,2−2)…調節弁、3
(3−1,3−2)…電空ポジショナ、L1,L2,L
3…通信線、3A…通信ライン駆動部、3B…データ処
理制御部、3C…電空変換部、3D…角度センサ、2A
…駆動部、2B…弁軸、2C…弁、4…フィードバック
レバー、LRV(α)…ゼロ点位置、URV(θs)…
スパン点位置。
1 ... controller, 2 (2-1, 2-2) ... control valve, 3
(3-1, 3-2) ... electro-pneumatic positioner, L1, L2, L
3 communication line, 3A communication line driving unit, 3B data processing control unit, 3C electropneumatic conversion unit, 3D angle sensor, 2A
... Drive unit, 2B ... Valve shaft, 2C ... Valve, 4 ... Feedback lever, LRV (α) ... Zero point position, URV (θs) ...
Span point position.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 3/00 - 3/20 G05D 7/00 - 7/06 G05D 16/00 - 16/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G05D 3/00-3/20 G05D 7 /00-7/06 G05D 16/00-16/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ゼロ/スパン自動調整指令を受けて、調
節弁の弁開度を制御する際の基準となるゼロ点位置LR
V(α)およびスパン点位置URV(θs)を、ゼロ点
位置LRV(α)については前記調節弁に閉め切り圧を
印加した際のフィードバックレバーの水平位置からの角
度αから求め、スパン点位置URV(θs)については
そのスパン角度θsを角度センサの中心から弁軸までの
水平距離lおよび公称ストロークSからθs=α+ta
-1 (S/l−tanα)として求めるようにしたこと
を特徴とする電空ポジショナのゼロ/スパン調整方法。
1. A zero point position LR serving as a reference when controlling a valve opening of a control valve in response to a zero / span automatic adjustment command.
V (alpha) and span point position URV a ([theta] s), the zero point
For the position LRV (α), close the shutoff pressure to the control valve.
Angle from the horizontal position of the feedback lever when applying
The span point position URV (θs) is obtained from the degree α.
The span angle θs is measured from the center of the angle sensor to the valve shaft.
Θs = α + ta from horizontal distance l and nominal stroke S
A zero / span adjustment method for an electropneumatic positioner, wherein the method is determined as n -1 (S / l-tan α) .
【請求項2】 ゼロ/スパン自動調整指令を受けて、調
節弁の弁開度を制御する際の基準となるゼロ点位置LR
V(α)およびスパン点位置URV(θs)を、ゼロ点
位置LRV(α)については前記調節弁に閉め切り圧を
印加した際のフィードバックレバーの水平位置からの角
度αから求め、スパン点位置URV(θs)については
そのスパン角度θsをθs=2・αとして求めるように
したことを特徴とする電空ポジショナのゼロ/スパン調
整方法。
2. A zero point position LR serving as a reference when controlling a valve opening of a control valve in response to a zero / span automatic adjustment command.
V (α) and the span point position URV (θs) are obtained for the zero point position LRV (α) from the angle α from the horizontal position of the feedback lever when the closing pressure is applied to the control valve, and the span point position URV A method for adjusting the zero / span of an electropneumatic positioner, wherein the span angle θs is determined as θs = 2 · α for (θs).
【請求項3】 請求項2において、次のゼロ/スパン自
動調整指令を受けてゼロ点位置LRV(α2)を求めた
とき、そのゼロ点位置LRV(α2)の角度α2が前回
のゼロ/スパン自動調整指令を受けて求められたゼロ点
位置LRV(α1)の角度α1よりも大きかった場合、
スパン点位置URV(θ s2 )についてはそのスパン角度
θ s2 をθ s2 =tan -1 {2tanα1/(1+tan 2
α2−2tanα1・tanα2)}として求めるよう
にしたことを特徴とする電空ポジショナのゼロ/スパン
調整方法。
3. The method according to claim 2, wherein
The zero point position LRV (α2) was obtained in response to the dynamic adjustment command.
When the angle α2 of the zero point position LRV (α2) is
Zero point obtained in response to the zero / span automatic adjustment command
When the position LRV (α1) is larger than the angle α1,
For span point position URV (θ s2 ), its span angle
Let θ s2 be θ s2 = tan -1 {2tan α1 / (1 + tan 2
α / 2-tanα1 · tanα2)} . A method for adjusting the zero / span of an electropneumatic positioner, wherein
【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項において、複
数の電空ポジショナを直列接続し、ゼロ/スパン自動調
整指令を各電空ポジショナ共通とし、かつ線路電流の予
め定められたパターンで送信するようにしたことを特徴
とする電空ポジショナのゼロ/スパン調整方法。
4. The method according to claim 1, wherein
Number of electro-pneumatic positioners connected in series, zero / span automatic adjustment
Command is common to each electropneumatic positioner, and
A zero / span adjustment method for an electropneumatic positioner, characterized in that transmission is performed in a predetermined pattern .
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