JP3606743B2 - バルブ駆動装置の制御方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば石油精製施設等において使用するバルブの駆動装置に係り、異常の発生時にただちに予備回路において制御することができるバルブ駆動装置の制御方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、石油精製施設等においては、被制御流体の制御の誤りが爆発等の危険を招く恐れがあることや、制御機器の異常により運転を一旦停止すると、運転の再開には機器の点検等に手数を要することから、使用するバルブおよびバルブ駆動装置には、高い信頼性が求められる。
【0003】
この種のプラントにおけるバルブの駆動装置は、プラントを構成する各行程に配置したセンサーにより検出したプロセス値に基づいて制御しており、バルブの駆動装置は、センサーより入力するバルブの現在開度とプラントの制御装置から指示する目標開度とに基づいて、バルブを目標開度に制御するに必要な操作量を内部制御回路において算出している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来のバルブ駆動装置の内部制御回路は、1つのCPUにおいて制御しており、算出した操作量が適値のものであるか否かを検証する回路を有していなかった。また、バックアップ回路を有していなかったので、CPUに異常が発生した場合には、プラントの運転を停止し、当該部品を交換する必要があった。
【0005】
本発明は上記した課題を解決するものであり、出力する操作量が適値であることを保証し、異常の発生時においても運転を停止することなく、正常状態に復帰することができるバルブ駆動装置の制御方法およびその装置を提供することを目的する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項1に係る本発明のバルブ駆動装置の制御方法は、バルブを開閉操作するバルブ駆動装置を内部制御回路で制御するに際し、内部制御回路に配置する複数のCPUに制御権の優先順位を設定し、バルブの現在開度を示す開度信号と目標開度を指示する指示信号とを、データバス回路を介して複数のCPUに同時に入力し、各CPUにおいてバルブを目標開度に制御するに必要な操作量を算出し、算出した操作量に係るデータを、全てのCPUの相互間に個々に配置した複数のメモリー回路に書き込み、各メモリー回路に書き込んだデータをそれぞれのCPUで読み出し、各CPUにおいて自身が算出したデータと読み出した複数のデータとを比較して算出したデータの適正を検証し、優先順位の最も高いCPUにおいてデータが適正であった場合には当該CPUで算出したデータをデータバス回路へ出力し、データが不適正であった場合には制御権を次の優先順位を持つCPUに移して制御するものである。
【0007】
請求項2に係る本発明のバルブ駆動装置の制御装置は、内部制御回路に複数のCPUを配置し、各CPUをデータバス回路を介して入出力ポートに接続し、全てのCPUの相互間に、各CPUで算出するデータの書き込みおよび読み出しを行なうメモリー回路を配置し、各CPUに予め制御権の優先順位を設定したものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、バルブ1は石油精製施設等のプラントに配置するものであり、バルブ1を開閉操作するバルブ駆動装置2は、バルブ1の弁棒に接続する油圧シリンダー等の出力装置3と、出力装置3を制御する内部制御回路4とを有している。
【0009】
内部制御回路4は、データバス回路5を介して、出力装置3へ操作量を出力するための出力ポート6と、バルブ1の開度を検出する開度センサー(図示省略)から現在開度を開度信号として入力するための第1入力ポート7と、プラントを制御する制御装置(図示省略)から目標開度を指示信号として入力するための第2入力ポート8とに接続しており、開度信号と指示信号とに基づいて、バルブ1を目標開度に制御するに必要な操作量を算出し、算出した操作量を出力装置3へ指示する。
【0010】
内部制御回路4は、複数のCPU9a、9b、9c、9dを有し、各CPU9a、9b、9c、9dを個別にデータバス回路6に接続し、各CPU9a、9b、9c、9dに制御権の優先順位を設定している。全てのCPU9a、9b、9c、9dの相互間には、個々にメモリー回路10a、10b、10c、10d、10e、10fを配置しており、各メモリー回路10a、10b、10c、10d、10e、10fに対し、各CPU9a、9b、9c、9dがデータの書き込みおよび読み出しを行なう。例えば、メモリー回路10aに対しては、CPU9aと9bが、データの書き込みおよび読み出しを行ない、メモリー回路10bに対しては、CPU9aと9dが、データの書き込みおよび読み出しを行なう。
【0011】
このとき、各CPU9a、9b、9c、9dは、各メモリー回路10a、10b、10c、10d、10e、10fに設定した特定のアドレスにデータを書き込む。例えば、CPU9aは、メモリー回路10a、10b、10eのアドレスAにデータを書き込み、CPU9bは、メモリー回路10a、10b、10fのアドレスBにデータを書き込む。また、各CPU9a、9b、9c、9dは、各メモリー回路10a、10b、10c、10d、10e、10fの他のアドレスに書き込まれた他のデータを読み出す。例えば、CPU9aは、メモリー回路10a、10b、10eのアドレスB、C、Dのデータを読み込み、CPU9bは、メモリー回路10a、10d、10fのアドレスB、C、Dのデータを読み込む。このことにより、各CPU9a、9b、9c、9dは、各メモリー回路10a、10b、10c、10d、10e、10fを介してデータを共有する。
【0012】
以下に上記構成における作用を説明する。内部制御回路2に対し、第1入力ポート7からバルブ1の現在開度を示す開度信号を入力し、第2入力ポート8から目標開度を示す指示信号を入力し、両信号をデータバス回路5を介して各CPUCPU9a、9b、9c、9dに同時に入力する。
【0013】
各CPU9a、9b、9c、9dは、開度信号と指示信号に基づいてバルブ1を目標開度に制御するに必要な操作量を算出し、算出した操作量に係るデータを、対応する各メモリー回路10a、10b、10c、10d、10e、10fの自領域アドレスA、B、C、Dに書き込み、他のCPU9a、9b、9c、9dが各メモリー回路10a、10b、10c、10d、10e、10fに書き込んだデータを読み出す。
【0014】
そして、各CPU9a、9b、9c、9dは、自身が算出したデータと読み出した複数のデータとを比較し、算出したデータの適正を検証する。例えば、自身のデータが他のデータと一致する場合には、自身が算出したデータを適正なものと判断し、自身のデータが他のデータと不一致である場合には、自身が算出したデータを不適正なものと判断する。
【0015】
このとき、優先順位の最も高いCPU9aにおいて、データが適正であった場合には、当該CPU9aで算出したデータをデータバス回路5を介して出力装置3へ出力し、データが不適正であった場合には、制御権を次の優先順位を持つCPU9bに移し、常に適正なデータを算出したCPU9a、9b、9c、9dにおいて制御する。
【0016】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、複数のCPU間においてメモリー回路を介してデータを共有し、自身のデータの適正を検証することにより、出力する操作量が適値であることを保証し、異常の発生時においても運転を停止することなく、正常状態に復帰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態であるバルブ駆動装置の制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 バルブ
2 バルブ駆動装置
3 出力装置
4 内部制御回路
5 データバス回路
6 出力ポート
7 第1入力ポート
8 第2入力ポート
9a、9b、9c、9d CPU
10a、10b、10c、10d、10e、10f メモリー回路
Claims (2)
- バルブを開閉操作するバルブ駆動装置を内部制御回路で制御するに際し、内部制御回路に配置する複数のCPUに制御権の優先順位を設定し、バルブの現在開度を示す開度信号と目標開度を指示する指示信号とを、データバス回路を介して複数のCPUに同時に入力し、各CPUにおいてバルブを目標開度に制御するに必要な操作量を算出し、算出した操作量に係るデータを、全てのCPUの相互間に個々に配置した複数のメモリー回路に書き込み、各メモリー回路に書き込んだデータをそれぞれのCPUで読み出し、各CPUにおいて自身が算出したデータと読み出した複数のデータとを比較して算出したデータの適正を検証し、優先順位の最も高いCPUにおいてデータが適正であった場合には当該CPUで算出したデータをデータバス回路へ出力し、データが不適正であった場合には制御権を次の優先順位を持つCPUに移して制御することを特徴とするバルブ駆動装置の制御方法。
- 内部制御回路に複数のCPUを配置し、各CPUをデータバス回路を介して入出力ポートに接続し、全てのCPUの相互間に、各CPUで算出するデータの書き込みおよび読み出しを行なうメモリー回路を配置し、各CPUに予め制御権の優先順位を設定したことを特徴とするバルブ駆動装置の制御装置。
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